哈工大二级齿轮减速器课程设计

带式运输机传动装置

设计数据及要求

F=2200N; d=260mm ; v=1.0m/s; n=73.46r/min ;

T=299.00626N×m; B= mm ;z= ;p= mm ;

机器的年产量：大批；机器的工作环境：清洁；

机器的载荷特性：平稳；机器的最短工作年限：5年3班；

其他设计要求：

传动装置简图

传动方案：

工作机：

二、传动装置的总体设计

2.1 电动机的选择

2.1.1 选择电动机类型

根据设计要求和工作条件选用Y 系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封闭自扇冷式结构，电压为380 V 。 2.1.2 选择电动机容量

根据设计数据，工作机的有效功率为:

从电动机到工作机输送带之间的总效率为：

式中，、、、分别为联轴器、轴承、齿轮传动和卷筒的传递效率。由表9.1取0.99、0.99、0.97、0.97，则

所以电动机所需工作功率为

2.1.3 确定电动机转速

按参考文献[2]表2.1推荐的传动比合理范围8~40，二级圆柱齿轮减速器传动比，而工作机卷筒轴的转速为

所以电动机转速的可选范围为

符合这一范围的同步转速有750r/min 、1000r/min 和1500r/min 三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量、及价格等因素，决定选用同步转速为1500 r/min 的电动机。

根据电动机类型、容量和转速，查参考文献[2]表14.1选定电动型号为Y112M-6，其主要性能如下表：

KW W P W 2.212200=⨯=42

332

21ηηηηη=∑1η2η3η4η8679.0=∑ηKW P d 53.2=min /46.73r n w =m in /2938~588r n d =

2.2 计算传动装置总传动比并分配传动比

总传动比为 令

得：

2.3 计算传动装置各轴的运动及动力参数

2.3.1 各轴的转速

1轴： 2轴： 3轴： 卷筒轴： 2.3.2 各轴的输入功率

1轴： 2轴： 3轴： 卷筒轴： 2.3.3 各轴的输入转矩

由得：

1轴： 2轴： 3轴： 卷筒轴：

33.1921==

⨯=∑w

d

n n i i i 214.1i i =2.51=i 72.32=i m in /14201r n n d ==min /08.2731

2r i n n d

==

min /46.732

13r i i n n d

==

m in /46.73r n w =KW P P d 50.299.01=⨯=KW P P 40.299.097.012=⨯⨯=KW P P 30.299.097.023=⨯⨯=n

P

T ⨯⨯=61055.9mm N T /38.168131=mm N T /30.839252=mm N T /26.2990063=mm N T w /99.286005=

将以上结果汇总到表，如下

三、传动件设计

3.1 高速级斜齿圆柱齿轮传动设计

3.1.1 选择齿轮材料、热处理方式和精度等级

考虑到带式运输机为一般机械，故大、小齿轮均选用45钢，采用软齿面，由文献[1]表6.2得：小齿轮调制处理，齿面硬度为217~255HBW ，平均硬度为236HBW ；为保证小齿轮比大齿轮具有更好的机械性能，大齿轮正火处理，齿面硬度为162~217HBW ，平均硬度为190HBW 。大小齿轮齿面评价硬度差为46HBW ，在30~50HBW 之间。选用8级精度。

3.1.2初步计算传动主要尺寸

因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计。由

式中各参数为： (1) 小齿轮传递的转矩

。由前面设计可知，1

16813.38T N mm =⋅

(2) 设计时，因v 值未知，不能确定，故可初选载荷系数K t = 1.1~1.8，此处初取

K t = 1.4。

(3) 由文献[1]表6.6取齿宽系数1.1=d φ。 (4) 由文献[1]表8.5查得弹性系数。

(5) 初选螺旋角

由文献[1]图8.14查得节点区域系数45.2=H Z 。

(6) 齿数比20.51==i U 。

(7) 初选= 17, 则4.8812==UZ Z ，取。传动比误差<5%，符合设计要求。

892=Z

(8)

端面重合度

。

轴面重合度

由文献[1]图6.16查得重合度系数

由文献[1]图8.24查得螺旋角系数

(9)接触许用应力可由

求得，由文献[1]图6.29（e）、（a）得接触疲劳极限应力，，。

大小齿轮1、2的应力循环次数分别为

由文献[1]图6.30查得寿命系数，（允许有局部点蚀）；由表6.7，取安全系数。

故取

计算小齿轮1的分度圆直径，得

Ⅰ

3.1.3确定传动尺寸

(1)计算载荷系数K。

由文献[1]表6.3查得使用系数K A=1.0。

齿轮线速度如下式

由文献[1]图6.7查得动载荷系数K V = 1.12(设轴刚性大)；

由文献[1]图6.12查得齿向载荷分布系数；

由文献[1]表6.4查得齿间载荷分布系数，故

(2)对进行修正。因为与有较大差异，故需对按照值设计出来的进行修正，即

(3)确定模数

按文献[1]表6.1，取

(4)计算传动尺寸。中心距

圆整为,则螺旋角

因为值与初选值相差较大，故与有关的数值需修正，修正后的结果是

，，，，。显然值改变后，的计算值变化很小，因此不再修正和a。故

圆整为b=40 mm。

取mm，。

3.1.4 校核齿根弯曲疲劳强度

Ⅰ

式中各参数：

、同前。

(1)K、

Ⅰ

(2)齿宽b = 。

(3)齿形系数与应力修正系数。

当量齿数

查文献[1]图6.20得齿形修正系数，。

由文献[1]图6.21查得应力修正系数，。

(4)查文献[1]图6.22得重合度系数。