输送传动装置设计 机械设计基础课程设计

机械设计基础课程设计设计计算说明书

题目设计输送传动装置

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二零一一年四月

设计输送传动装置

【设计任务书】

题目：设计输送传动装置 一．总体布置简图 如图1 二．设计要求：总传动比误差为±5%，单向回转，轻微冲击。 三．原始数据： 四．设计内容：

1. 电动机的选择与运动参数计算；

2. 齿轮传动设计计算；

3. V 带传

动设计计算； 4. 轴的结构尺寸设

计； 5. 键的选择； 6. 滚动轴承的选择； 7. 装配图、零件图的绘制； 8. 设计说明书的编写。

【电动机的选择】

1．电动机类型和结构的选择 ：按照已知条件的工作要求和条件，选用Y 型全封闭笼型三相异步电动机。

输出轴功率P/KW 4 输出轴转速n/(r/min)

38 传动工作年限（年）

10 工作制度（班/日） 1 工作场所 矿山 批量

大批

2．电动机容量的选择：

工作机所需功率：Pw＝4kW

电动机的输出功率：Pd＝Pw/η，η≈0.82，Pd＝4.88kW

电动机转速的选择：nw=38r/min，V带传动比i1=2—4，单级齿轮传动比i2=3—5（查表2.2）

nd＝（i1×i2×i2）nw。电动机转速范围为684—3800r/min 3．电动机型号确定：由附录八查出符合条件的电动机型号,并根据轮廓尺寸、重量、成本、传动比等因素的考虑，最后确定选定Y132S —4型号的电动机，额度功率为5.5KW，满载转速1440r/min

【计算总传动比和分配传动比】

1．由选定电动机的满载转速nm和输出轴转速nw，总传动比为i=nm/nw，得i=37.89

2．合理分配各级传动比：V带传动比i1=3，闭合齿轮传动比i2=3.5，开式齿轮传动比i3=3.6

3．运动和动力参数计算结果列于下表：

【传动件设计计算】

减速器齿轮设计：

1．按表11.8选择齿轮材料

小齿轮材料为45钢调质，硬度为220—250HBS

大齿轮材材为45钢正火，硬度为170—210HBS

2．因为是普通减速器，由表11.20选用9级精度，要求齿面粗糙度Ra=6.3

3．按齿面接触疲劳强度设计

确定有关参数与系数：

转矩：T=69154 N·mm

查表11.10得：载荷系数K＝1.1

选小齿轮齿数Z1＝30，则大齿轮齿数Z2＝iZ1=3.5×30=105。实际齿数比u=3.5

因单级直齿圆柱齿轮为对称布置，又为软齿面，由表11.19选取φd（齿宽系数）=1

4．许应接触应力[σH]：

由图11.23查得σHlim1＝560MPa σHlim2＝530MPa

由表11.19查得Sh=1。

N1＝60·n1·j·Lh＝60×480×1×（6×52×80）＝7.2×10e8

N2＝N1/i＝7.2×10e8/3.5=2.05×10e8

由表11.26查得Zn1＝1 Zn2＝1.05

计算接触疲劳许用应力：

[σH]1＝Zn1·σHlim1/Sh＝560MPa

[σH]2＝Zn2·σHlim2/Sh＝557MPa

试算小齿轮分度圆直径，确定模数：

d1≥ 76.43׳√KT1（μ+1）/φdμ[σH]e2=51.82mm

m=d1/z1=1.73mm 由表11.3取标准模数m=2mm 5．主要尺寸计算：

分度圆直径d1=mz1=2×30=60mm

d2=mz2=2×105=210mm

齿宽b=φdd1=1×60=60mm 取b2=60mm

则b1=b2+5=65mm

中心距a=0.5×m（Z1+Z2）=135mm

6．按齿根弯曲疲劳强度校核:

由式（11.12）得出，如σF≤[σF]，则校核合格。

确定有关系数和参数：

齿形系数YF，查表11.12得YF1=2.54 YF2=2.14

应力学整系数Ys，查表11.13得Ys1=1.63 Ys2=1.88 许应弯曲应力[σF]

由图11.24查得σFlim1=210Mpa σFlim2=190Mpa

由表11.9查得SF=1.3

由图11.25查得YNI=YN2=1

由式（11.16）可得

[σF]1=YNI·σFlim/SF=162Mpa [σF]2=YNI·σFlim/SF=146MPa

故计算出

σF1=21Mpa＜[σF]1 σF2=20Mpa＜[σF]2 齿根弯曲疲劳强度校核合格。

7．验算齿轮的圆周速度：

V=π·d1·n1/（60×1000）=1.5m/s 由表11.21可知，选9级精度合适

8．几何尺寸计算及绘制齿轮零件工作图：

以大齿轮为例，齿轮的直顶圆直径为：da2=d2+2ha=214mm，由于200＜da2＜500之间，所以采用腹板式结构。齿轮零件工作图略。开式齿轮设计：

1．按表11.8选择齿轮材料

小齿轮选用40Cr合金钢表面淬火，硬度为48—55HRS

大齿轮选用40Cr合金钢调质，硬度为240—260HBS

2．由表11.20选用9级精度，要求齿面粗糙度Ra=6.3

3．按齿面接触强度设计

确定有关参数与系数：转矩：T=230000N·mm

查表11.10得载荷系数K＝1.1

选小齿轮齿数Z1＝20，则大齿轮齿数Z2＝iZ1=3.92×20=78.4，