设计输送传动装置

石家庄铁路职业技术学院

题目: 设计输送传动装置

院系: 城市轨道交通系

专业: 机电一体化

姓名: 王会轩

班级: 71381班

指导教师: 常玮老师

目录

一课程设计书 2

二设计要求 2

三设计步骤 2

1. 传动装置总体设计方案 3

2. 电动机的选择 4

3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5

4. 计算传动装置的运动和动力参数 5

5. 设计V带和带轮 6

6. 齿轮的设计 8

7. 滚动轴承和传动轴的设计 19

8. 键联接设计 26

9. 箱体结构的设计 27

10.润滑密封设计 30

11.联轴器设计 30 四设计小结31

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．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

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

用Y型全封闭笼型三相异步电动机。

2．电动机容量的选择：

工作机所需功率：P w＝4kW

电动机的输出功率：P d＝P w/η，η≈0.82，P d＝4.88kW

电动机转速的选择：n w=38r/min，V带传动比i1=2—4，单级齿

轮传动比i2=3—5（查表2.2）

n d＝（i1×i2×i2）n w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n m和输出轴转速n w，总传动比为

i=n m/n w，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：

项目电动机轴轴I 轴II 轴III 1201.2 400.4 114.4 38

转速N/

（r/min）

4.72 4.53 4.35 4

功率P/

（kw）

转矩T/31.37 90.33 303.52 1005.26

（N·m）

传动比i 3 3.5 3.6 效率η0.96 0.96 0.92 【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

大齿轮材料为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 m

3．按齿面接触疲劳强度设计

确定有关参数与系数：

转矩：T1=69154N·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s H=1。

N1＝60·n1·j·L h＝60×480×1×（6×52×80）＝7.20×10e8

N 2＝N 1/i ＝7.20×10e8/3.5=2.05×10e8 由图11.26查得 Z n1＝1 Z n2＝1.05 计算接触疲劳许用应力：

[σH]1＝Z nT1·σHlim1/S h ＝560MPa [σH]2＝Z nT2·σHlim2/S h ＝557MPa 试算小齿轮分度圆直径，确定模数： d 1≥ 76.43×[]3

2

d

1h 1)/(KT σψμ+=51.82mm

m=d 1/z 1=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 d 1=mz 1=3×20=60mm d 2=mz 2=3×105=240mm

齿宽 b=φd d 1=1×60=60mm 取b 2=60mm 则b 1=b 2+5=65mm 中心距a=0.5×m （Z 1+Z 2）=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Y F ，查表11.12得 Y F1=2.54 Y F2=2.14 应力学整系数Ys ，查表11.13得 Y s1=1.63 Y s2=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 S F =1.3 由图11.25查得 Y NI =Y N2=1