1、 1 1.设计任务书 一、 设计题目：链板式运输机传动装置 1 电动机； 2、 4 联轴器； 3 圆锥 -圆柱斜齿轮减速器； 5 开式齿轮传动； 6 输送链的小链轮 二、 原始数据及工作要求 组别 链条有效拉力 F（ N） 链条速度 V（ m/s） 链节距 P(mm) 小链轮齿数 Z1 i 开 寿命（年） 1 10000 0.3 38.10 17 36 10 2 10000 0.35 50.80 19 36 10 3 12000 0.4 63.50 21 36 10 4 11000 0.35 38.10 21 36 10 5 11000 0.4 50.80 19 36 10 6 12000 0
2、.45 50.80 21 36 10 每日两班制工作，传动不逆转，有中等冲击，链速允许误差为 5%。 三、 设计工作量 设计说明书 1 份；减速器装配图，零号图 1 张；零件工作图2 张（箱体或箱盖， 1 号图；中间轴或大齿轮， 1 号或 2 号图）。 四、 参考文献 1.机械设计教材 2机械设计课程设计指导书 3机械设计课程设计图册 4.机械零件手册 5.其他相关书籍 2 四、进度安排 设计阶段 设 计 内 容 摘 要 计 划时间 14天 准备工作 1、布置设计任务 ， 说明设计题目的性质及设计内容； 2、阅读机械设计课程指导书 。 1 计算 运动参数 1、分析 明确 传动方案； 2、 计算
3、传动机构所需的总功率 并 选择电动机； 3、 计算总传动比和 分配各级传动比； 4、计算各轴的转速、功率及转矩 。 1 传动机构及支承零件的初步计算 1、带传动 设计（含带轮设计） ； 2、 二级 齿轮传动 设计 算 （含齿轮、轴设计，其他相关标准件的选择等）； 3、减速器箱体及附件设计。 1 减速器 装配图设计 1、精确计算各级传动 轴 及转动 支承零件 ： （ 1）根据轴承跨距求反力，（ 2）画弯距，（ 3）扭矩图 ， （ 4）验算轴承 及 键 ， （ 5）精确计算和校核轴 等 ； 2、绘制减速器装配草图，逐一检查轴结构、支承结构、箱缘尺寸等设计的正确性、合理性，修改草图、完善各零件的初步
4、结构（考虑固定方法、安装、拆卸、调整、制造、润滑等要求） 。 3 绘制 零件图 根据教师指定的零件进行零件结构工艺设计并绘制零件工作图（标注尺寸、公差、表面 结构要素等） 。 2 完成 装配 图 1、选择标准零件（ 螺栓、螺帽、定位销等 ） ； 2、根据 机械 制图要求完成 装配图的绘制。 3 编制 设计说明书 1、根据计算底稿按规定格式编写设计说明书； 2、自己设计的零件结构应附 有 简要的说明及简图 。 2 答辩 准备 课程设计答辩 ，上 交设计成果 。 1 学生姓名 ： 学 号： 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 指导教师： 2009 年 12 月 14 日 3 2.传动装置的
5、总体方案设计 2.1 传动方案分析 （ 1） 圆锥斜齿轮传动 圆锥斜齿轮加工较困难，特别是大直径、大模数的圆锥齿轮，只有在需要改变轴的布置方向时采用，并尽量放在高速级和限制传动比，以减小圆锥齿轮的直径和摸数。所以 将圆锥齿轮传动放在第一级用于改变轴的布置方向 （ 2） 圆柱斜齿轮传动 由于圆柱斜齿轮传动的平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，常用传动平稳的场合。 因此将圆柱斜齿轮传动布置在第二级。 （ 3） . 开式齿轮传动 由于润滑条件和工作环境恶劣，磨损快， 寿命短，故应将其布置在低速级。 （ 4） 链式传动 链式传动运转不均匀，有冲击，不适于高速传动，应布置在低速级。所以链式传动布置在最后。 因此
6、，圆锥斜齿轮传动 圆柱斜齿轮传动 开式齿轮传动 链式传动，这样的传动方案是比较合理的。 2.2 电动机选择 链轮所需功率 kw85.31 0 0 0 35.01 1 0 0 01 0 0 0 FvPW取 1=0.99（联轴器） , 2=0.98（圆锥齿轮） , 3=0.98（圆柱斜齿轮） , 4=0.94（开式齿轮 ） , 5=0.97（ 链轮 ） ； =23 45=0.784 电动机功 率 Pd=Pw / =4.39 kw 链轮节圆直径 2 5 5 . 6 m m)21/180s in ( 1.38)/180(s in zPD 链轮转速 2 6 . 2 5 r / m i n6.2 5 5
7、35.01 0 0 0601 0 0 060n D v 由于二级 圆锥 圆柱 齿轮传动比 i1=840， 开式齿轮 传动比 i2=36 则电动机总传动比为 ia=i1i2=24240 故电动机转速可选范围是 nd=ian=(120360)26.2=628.86288r / min 在此范围内电动机有 Y132S-4 和 Y132M2-6,且 Y132M2-6 的传动比小些 故选电动机型号为 Y132S-4 4 2.3总传动比确定及各级传动比分配 由电动机型号查表得 nm=1440 r / min； 故 ia=nm / n=1440 / 26.25=55 取 开式齿轮 传动比 i3=5.5； 圆
8、锥 斜 齿轮传动比 i1=2.5； 故圆柱 斜 齿轮传动比 i2=4 2.4运动和动力参数的计算 设电动机转 轴为 1 轴， 圆锥斜 齿轮 轴为 2 轴，圆柱 斜 齿轮轴为 3 轴 ,开式齿轮 轴为 4 轴，链轮轴为 5 轴 （ 1） .各轴转速 ： n1=1440 r / min n2=n1 / i1=1440 /2.5 =577.5 r / min n4= n3 = n2 / i2=577.5 / 4= 144.375 r / min n5=n4 / i3=144.375/ 5.5=26.25 r / min （ 2） .各轴输入功率 ： P1= Pd =4.39kw P2=P12=4.3
9、90.98=4.31kw P3=P23=4.310.98=4.22kw P4=P3=4.22kw P5=P35=4.220.97=3.97kw （ 3） .各轴输入转距 ： Td=9550P1/nm=95504.39/1440=29.11N m T1=9550P/nm=95504.39/1440=29.11N m T2=9550P2/ n2 =95504.31/557.5=71.21 N m T3=9550P3/ n3 =95504.22/144.275=279.1 N m T4=T3=279.1N m T5=9550P5/ n5 =95503.97/26.25=1444 N m 3.传动零部
10、件的设计计算 3.1 齿轮传动 3.1.1. 圆锥齿轮 1.选定齿轮的精度等级、材料及齿数 1）圆锥圆柱 齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用 7 级精度 2）材料选择 由表 10-1 选择小齿轮材料为 40Cr（调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质），硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS 5 3）选小齿轮齿数为 24Z1 ,大齿轮齿数 602.5242 Z 2.按齿面接触疲劳强度设计 32RR 1t2HEt1 u0 . 5-1 TKz92.2d (1).确定公式内各计算数值 1） .试选 载荷系数 tk 1.4 2） .小齿轮传递转距 mmNn PT
11、41151 10911.2105.95 3） .由表 10-7 选取齿宽系数 R 0.33 4） .由表 10-6 查得材料的弹性影响系数 1/ 2189.8EZ MPa 5） .由图 10-21d 查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ；MPa6001Hlim 大齿轮的接触疲劳强度极限 MPa5502Hlim 6） .计算 应力循环次数 9H21 100 4 6.5103 6 58214 4 0160jL6 0 nN 992 1002.22 . 5 100 4 6.5N 7).由图 10-19 查得接触疲劳寿命系数 0 .9 4K0 .8 9 ,K HN2HN1 8).计算接触疲劳许用应力 取失效率
12、为 1%，安全系数 S=1，故 a5 3 41 6 0 089.01l i m11 MPSK HNH a5 1 75 5 094.02l i m22 MPSK HNH 6 (2).计算 1).试算小齿轮分度圆直径 1td , mm82.615 1 7 8.1 8 95.233.05.0133.0 109 1 1.24.192.2d 3224t1 2).计算圆周速度 sm66.41 0 0 060 1 4 4 082.611 0 0 060 ndV 1t1 3).计算载荷系数 根据 v 3.95m/s， 7 级精度，由图 10-8 查得动载荷系数 vk 1.21 直齿轮 FH KK =1,由表
13、10-2 查得使用系数 AK 1.2 根据大齿轮两端支撑，小齿 轮作悬臂布置，查表得 HK 1.421, 35.1KF 接触强度载荷系数 HHVA KKKKK 2.063 4).按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 mm35.704.1 0 6 3.282.61KKdd 33 tt11 5).计算模数 nm mm93.22435.70zdm 11n 3.校核齿根弯曲 疲劳强度 .10 . 5-1 4 K Tm 3 2212RR 1 F SF aaYYuz （ 1） 确定公式内的各计算参数 1)确定弯曲强度载荷系数 FFVA KKKKK 1.96 7 2).查取齿形系数和应力校正系数 由表 1
14、0-5 查得 73.158.1,28.265.2 2s1s21 YYYY FF ， 3)由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ，a5001 MPFE 大齿轮的弯曲 疲劳强度极限 a3802 MPFE 4)由图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数 87.0,84.0 21 FNFN KK 5)计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，得 a14.2364.1 38087.0a3004.1 50084.0222111MPSKMPSKFEFNFFEFNF6)计算大小锥齿轮的 FSF aaYY. 0 1 3 9 6.03 0 0 58.165.2 1 11 F SF aa YY 0
15、 1 6 7 0.014.2 3 6 73.128.2 2 22 F SF aa YY 大锥齿轮的数值大。 （ 2） 设计计算 mm198.2.15.224)33.05.01(33.00 1 6 7 0.0102 . 9 1 11 . 9 64m 32224 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数。由于模数 m 的大小要取决于弯曲强度所决定的承载能力。取 m=2.5mm，按接触疲劳强度所算得的分度圆直径 35.701 d mm,算得小锥齿轮的齿数 285.2 35.7011 mdz8 大锥齿轮齿数 mmz 70285.22 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面
16、的接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳 强度 ，并做到结构紧凑，避免浪费。 4.4 几何尺寸计算 （ 1）计算分度圆直径 mmmzd mmmzd 1 7 55.270 705.22822 11 （ 2）计算锥距 R 由于该锥齿轮为标准直齿轮 R= mmdd 24.944 2221 （ 3）圆整并确定齿宽 B= mmRR 3124.9433.0 故取 mmb 402 , mmb 451 3.1.2 圆柱斜齿轮 1. 选定齿轮的精度等级、材料及齿数 1）运 输 机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度 2）材料选择 由表 10-1 选择小齿轮材料为 40Cr（调质），硬度为 280HBS，大齿
17、轮材料为 45 钢（调质），硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS 3）选小齿轮齿数为 24Z1 ,大齿轮齿数 964242 Z ,取 96Z2 4) 选取螺旋角。初选螺 旋角 14o 2.按齿面接触疲劳强度设计 21312 1t HEt dHKT ZZud u （ 1） .公式内各计算值 1).试选 1.6tK 2).由图 10-30 选取区域系数 ZH=2.433 3).由图 10-26 查得 88.078.0 21 ， ，则 66.121 9 4).小齿轮传递转距 mmNn PT 42 251 101 2 1.7105.95 5).由表 10-7 选取齿宽系数 1d 6).由
18、表 10-6 查得材料的弹性影响系数 1/ 2189.8EZ MPa 7).由图 10-21d 查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ；MPa6001Hlim 大齿轮的接触疲劳强度极限 MPa5502Hlim 8).应力循环次数 9H21 102 . 0 2103 6 58215 7 7 . 560jL6 0 nN 892 105 . 0 54 102 . 0 2N 9).由图 10-19 查得接触疲劳寿命系数 0 .9 6K0 .9 4 ,K HN2HN1 10).计算接触疲劳许用应力 取失效率为 1%，安全系数 S=1，故 a5 6 41 6 0 094.01l i m11 MPSK HNH a5
19、 2 85 5 096.02l i m22 MPSK HNH 11).许用接触应力 5 4 6 M P a2 5 2 85 6 42 21 HHH （ 2） .计算 1). 试算小齿轮分度圆直径 1td mm7.495 4 6 8.1 8 94 3 3.24566.11 101 2 1.76.12d 324t1 10 2).计算圆周 速度 sm5.11 0 0 060 5.5 7 77.491 0 0 060 ndV 2t1 3).计算齿宽 b 及模数 ntm mm7.497.491db t1d mm01.224 14c o s7.49zc o sdm 11tnt mm5 2 3.401.22
20、5.2m25.2h nt 99.10523.4 7.49hb 4).计算纵向重合度 9 0 3.1ta nz3 1 8.0 1d 5).计算载荷系数 K 由表 10-2 查得使用系数 1KA 根据 v=1.1m/s， 7 级精度，由图 10-8 查得动载荷系数 1.06KV ,由表 10-4 查得1.421KH ,由图 10-13 查得 1.35KF ,由表 10-3 查得 4.1 FH KK 故载荷系数 2 . 1 0 91 . 4 2 11 . 41 . 0 61KKKKK HHVA 6).按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径 mm49.546.1 1 0 9.214.66KKdd 33 tt11 7).计算模数 nm mm203.224 14c o s49.54zc o sdm 11n 3.按齿根弯曲强度设计
