带式运输机传动机传动装置的设计

1、目录1 目录 12 设计任务书 23 传动方案的拟定 44 电动机的选择和传动装置的运动和动力参数45 传动件的设计计算66 轴的校核计算177 滚动轴承的选择和计算228 键的选择和强度计算239 联轴器的选择2410 啮合件及轴承的润滑方法2511 密封方式选择2612 减速器的附件及其说明2713 参考资料2814 设计小结29（一）.设计步骤：1选择传动方案和合理的总体布置2选择电动机3分配传动比4确定各轴的输入输出功率、转速和扭矩、传动比5传动件的计算6估算轴径7草图设计8正式装配图设计9零件图设计10编写设计说明书（二）.传动装置的总体设计（一）确定传动方案考虑：1）带传动宜布置在

2、高速级； 2）斜齿轮布置在高速； 3）圆锥齿轮加工应放高级并限制其传动比，以减小其模数和直径。（三）. 电动机类型和结构的选择 1. 确定电动机的容量 查参考资料(2)p12表3-1可得:圆柱齿轮传动 ； 圆锥齿轮传动；弹性联轴器； 滚动轴承电动机至工作机间的总效率工作所需的输入效率轴承对；滚筒（）电动机输出功率（电动机的额定功率）选定电动机的额定功率=11KW 2. 由查参考资料(2)P335表19.1可得: 斜齿轮或曲线锥齿轮传动比 i=840 转速范围由电动机的额定功率=11KW和同步转速n=1500r/min查参考资料(2)确定电动机型号：Y1604查得满载转速（四）.理论总传动比和分

3、配各级传动比1理论总传动比2分配各级传动比 两级圆锥圆柱齿轮减速器 锥齿轮传动比 由知圆柱齿轮传动比要尽量避免圆锥齿轮尺寸过大，制造困难，所以不宜过大。，最好使，但要齿轮润油深度大致相等时，也可取，综合上述去=4）（五）.计算传动装置的运动和动力参数 1各轴转速轴 轴 2各轴输入功率 3各轴的输入转矩 轴： 轴： 轴：以上数据汇总：内容轴 nir/minTiN·mmPikWiij146023026884365866.518284115840.698.03（六）. 传动件的设计计算 1圆锥齿轮计算考虑到直齿锥齿轮的加工多采用刨削，故选用软齿面，小齿轮选用40Cr ,调质处理，平均硬度2

4、80HB；大齿轮选用35CrMo，调质处理，平均硬度240HB。 1）.齿面接触疲劳强度计算 齿数和精度等级 取，则；估计；选8级精度等级 载荷系数 工作情况系数查参考资料(1) 查表10-2可得 动载荷系数 查参考资料(1)：查表10-8可得（接触）、（弯曲） 径向载荷分布系数 查参考资料(1) P224页 取 查参考资料(1)P219页：可得 （接触） （弯曲）.小锥齿轮转矩 弹性系数 查参考资料(1)：查表10-6可得节点区域系数查参考资料()P363页：查图14-可得.许用接触应力 查参考资料(1)：查图10-19可得接触疲劳强度极限 接触疲劳安全系数 应力循环次数 接触疲劳寿命系数

5、查参考资料(1)：查图10-19可得 许用接触应力 小锥齿轮大端分度直径d 验算圆周速度 小轮平均直径 速度 确定传动尺寸 大端模数m 查参考资料(2)P26页：查表4-3可得 取 实际大端分度圆直径d 锥距R 齿宽b 取2）齿根弯曲疲劳强度计算 齿形系数 查参考资料()P385页：可得 查参考资料()P365页：查图14-22可得 ； 查参考资料()P366页：查图14-23可得 应力修正系数 ； 许用弯曲应力 弯曲疲劳强度极限 查参考资料()P372页：查图14-29可得 ； 弯曲疲劳安全系数 查参考资料()P367页：查表14-27可得 弯曲疲劳寿命系数 查参考资料()P370页：查T图

6、14-27可得 尺寸系数 查参考资料()P371页：查T图14-28可得 许用弯曲应力 查参考资料()P368页：查表14-17可得 验算齿根弯曲疲劳强度 查参考资料()P387页：查表14-34可得 所以：弯曲强度合格2圆柱斜齿轮计算小齿轮选用45钢调质处理HB270，大齿轮选用45钢正火处理HB2001） 需用接触应力 总工作时间 力循环次数N N1=60n1jth=60×365×1×33600=286.27×107N2= =61.68×107（查参考资料()P367页：可知j为齿轮每转一周，同一侧齿面啮合次数） 接触疲劳强度安全系数 查参

7、考资料()P369页：查表14-26可得 ； 接触疲劳寿命系数 查参考资料()P368页：查图14-25可得 ； 接触疲劳安全系数查参考资料()P367页：查表14-27可得 需用接触应力查参考资料()P367页：可得 2） 计算小齿轮直径 小锥齿轮转矩 查参考资料()P356页：查14-2可得 齿宽系数 查参考资料()P363页：查表14-6可得 工作情况系数 查参考资料()P357页：查表14-3可得 动载系数 查参考资料()P357页：设,7级精度，查表14-4可得 （接触）、（弯曲） 齿向载荷分布系数 查参考资料()P360页：，齿轮非对称布置，轴刚性较大，查图14-14可得 齿间载荷

8、分配系数 取，则，查参考资料()P361页：可得 查参考资料()P377页：可得 查参考资料()P360页：查图14-16可得 载荷系数查参考资料()P3560页：可得 （接触） （弯曲） 弹性系数 查参考资料()P363页：查表14-5可得 节点区域系数查参考资料()P363页：查图14-可得 重合系数 因，则查参考资料()P377页：可得 螺旋角系数查参考资料()P378页：可得 直径.验算圆周速度v 查参考资料()P386页：可得 确定齿轮传动的主要几何尺寸 中心距 取a=281mm 实际分度圆直径 端面模数和法面模数 查参考资料()P159页：可得 取 螺旋角 与初选值相近，不必修改。

9、 验算重合度系数 确定齿宽b 取从动轮齿宽，主动轮齿宽 3）.需用弯曲应力 弯曲疲劳寿命系数 查参考资料()P370页：查T图14-27可得 尺寸系数 查参考资料()P371页：查T图14-28可得 弯曲疲劳安全系数 查参考资料()P367页：查表14-27可得 弯曲疲劳强度极限 查参考资料()P372页：查图14-29可得 ； 许用弯曲应力 查参考资料()P368页：查表14-17可得 4）.验算弯曲应力 齿形系数 查参考资料()P365页：查图14-22可得 ； 查参考资料()P366页：查图14-23可得 应力修正系数 ； 重合度系数 螺旋角系数 齿根弯曲应力 所以：弯曲强度足够。轴的强

10、度的校核 1） 该轴无特殊要求，参考资料（2）表16-1选取45号钢，调质处理，。 2） 轴的结构设计查资料（3），P342-343，表14-2、14-3可得：考虑轴上零件的定位和装配方便等要求，拟定装配方案。因轴同时受轴向力和径向力的作用，故初选一对4600型轴承，轴承内孔直径55mm。如下所示，承宽度，装配轴承直径，轴承端面到箱体内壁的距离小齿轮端面到箱体内壁的距离，齿轮轴上的宽度，两边的退刀槽的轴段长度为，轴环根据结构要求该轴段的长度为，装齿轮，因齿宽，为方便于轴向固定齿轮，该轴段长度，轴总长度为轴承支点应取在离轴承端面为a处，由手册查得则：3求计算弯矩 （1）受力分析，绘计算简图 查资

11、料（2）P376页可知作用在圆柱斜齿轮B点上的力：圆周力 径向力 轴向力 查资料（2）P386页可知作用在圆锥齿轮C点上的力： 圆周力 径向力 轴向力 水平面内 垂直面内 合成弯矩 转矩图 查资料（2）P420可得： 为使转矩图符合（16-3）式，将T折算为，则： 计算弯矩 按弯扭合成校核轴的强度 危险剖面在斜齿轮中点B处，此剖面虽有键槽，但可近似用计算： P420页，由（16-3）可得： 按表（16-3）对于的碳钢，承受对称循环变应力时的许用应力为 所以：，满足强度要求。4轴承的的计算 查资料（2）P376页可知作用在圆柱斜齿轮B点上的力：圆周力 径向力 轴向力 查资料（2）P386页可知作

12、用在圆锥齿轮C点上的力： 圆周力 径向力 轴向力 水平面内 垂直面内 计算轴承内部轴向力 对7211AC型轴承，查资料（2）P472页，根据表18-5得： 求轴承的轴向载荷按图中的轴承结构及其安装形式，由于： 故轴承2为紧端，轴承1为松端，因此： ， 计算轴承当量动载荷 查资料（2）P473页，由表18-6可得7211AC型轴承的，故： ， 由表18-6同时查得： ，于是，轴承的当量动载荷： 计算轴承寿命 由表18-8，18-9查得 ，查轴承手册7211AC型，又，故计算轴承1： 故：轴承合格。5联轴器的选择：（1）类型选择因电机转速高（n=1460r/min）且载荷较平稳，故选用刚性凸缘联轴

13、器，材料选择45刚。（2）直径计算I轴的最小直径 (因有一个键槽，直径增大3%)。又因电机转轴直径 故联轴器的直径。（3）型号选择 从GB584386中查得：选用YLD8 40x112型凸缘联轴器，许用转矩250 N·m，最大许用转速为7000r/min。D=130mm,。螺栓：4xM10。 （4）螺栓的计算及强度校核 1）基本尺寸的确定 取d=42mm；外径；总长；半联轴器凸缘厚度 。 2）螺栓尺寸取D=105mm；分布圆直径；个数z=4，螺栓性能等级为8.8级，材料为Q235钢。3）确定螺栓直径及校核查表191得计算转矩 N·m 查表128得，；查表127得S=1.5则

14、： 每个螺栓受到的预紧力 N螺栓直径 取： 由GB19681得螺纹公称直径d=10mm（内径）螺栓的工作应力 剪切强度 挤压强度 6第二处联轴器的选择：（1）类型选择因电机转速高（n=1460r/min）且载荷较平稳，故选用刚性凸缘联轴器，材料选择45刚。（2）直径计算轴的最小直径 (因有一个键槽，直径增大3%)。故联轴器的直径。（3）型号选择 从GB584386中查得：选用YLD10 60x142型凸缘联轴器，许用转矩630 N·m，最大许用转速为6000r/min。D=160mm,。螺栓：6xM12。 （4）螺栓的计算及强度校核 1）基本尺寸的确定 取d=60mm；外径；总长；半

15、联轴器凸缘厚度。 2）螺栓尺寸取D=150mm；分布圆直径；个数z=6，螺栓性能等级为8.8级，材料为Q235钢。3）确定螺栓直径及校核查表191得计算转矩N·m 查表128得，；查表127得S=1.5则 每个螺栓受到的预紧力 N螺栓直径 取由GB19681得螺纹公称直径d=10mm（内径）螺栓的工作应力 剪切强度 挤压强度 6键连接的选择及校核计算根据查资料（4）P227表可得；轴上的键段比轴段长度短，故根据齿宽选择键的长度，经查机械设计手册得各齿轮上的键为：齿轮bhl高速级齿轮181163低速级大齿轮201280高速级与低速级小齿轮选用齿轮轴 校核：高速级大齿轮 低速级大齿轮：

16、因为，、都小于所以，键合格。7件及轴承的润滑方法(1) 齿轮的润滑因为圆周速度<12m/s,所以采用浸油润滑.用浸油润滑时,圆柱齿轮的整个尺高浸入油中适度,浸油深度可达1/6-1/3的分度圆半径,取为30mm.(2) 滚动轴承的润滑由于轴承周向速度<45m/s,采用润滑脂润滑.其优点为:润滑脂不易流失,便于密封和维护,一次填充可运行较长时间.装填润滑脂时一般不超过轴承内空隙的1/31/2,以免因润滑脂过多引起轴承发热,影响轴承正常工作(3) 润滑剂的选择润滑油采用 68(GB443-89)润滑脂采用滚珠轴承脂 ZGN69-2(SY1514-82)8.密封方式选择选用凸缘式端盖,优点是:密封效果好,易于调整.轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定.密封圈选用毛毡圈油封,其结构简单,对润滑脂润滑能可靠工作.密封圈型号按所装配轴的直径确定.9减速器的附件及其说明窥视孔盖板: 选用有