1、 天津职业技术师范大学 机械设计课程设计 设计题目 带式运输机两级闭式齿轮传动装置设计 汽车与交通学院 （系） 汽服 1301 班 设计者 马相斌 指导老师 王亚明 /杨斌 目 录 第一章 设计任务书 . 1 1.1.设计题目 . 1 1.2.设计要求 . 1 1.3.原始数据 . 1 第二章 电动机的选择 . 1 2.1.选择电动机的类型 . 1 2.2.选择电动机的容量 . 2 2.3.确定电动机的转速 . 2 第三章 传动装置运动及动力参数计算 . 3 3.1.分配传动比 . 3 3.2.运动和动力参数计算 . 3 第四章 传动装置设计 . 4.1.齿轮设计 . 6 第五章 轴的设计及计
2、算 . 14 5.1.中间轴的结构设计 . 14 5.2.高速轴的结构设计 . 15 5.3.低速轴的结构设计 . 17 5.4.轴的校核 . 19 第六章 滚动轴承的选择和计算 . 21 第七章 键连接的选择和计算 . 22 第八章 减速箱体结构及其附件的设计 . 22 8.1.减速箱体结构的具体参数和尺寸 . 22 8.2.减速箱附件及其结构设 计 . 23 第九章 心得体会 . 24 参考文献 . 25 1 第一章 设计任务书 1.1、设计题目 带式运输机两级闭式齿轮传动装置设计 1.2、设计要求 （ 1）设计用于带式运输机的传动装置。 （ 2）连续单向运转，载荷较平稳，空载起动，运输带
3、允许误差为 5%。 （ 3）使用期限为 10 年，小批量生产，两班制工作。 1.3、原始数据 运输机工作轴转矩T/(N m) 800 850 900 950 800 850 900 800 850 900 运输带工作速度 v/(m/s) 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.45 1.2 1.3 1.55 1.4 运输带滚筒直径 D/mm 360 370 380 390 400 410 360 370 380 390 2 选择第 5 组数据 运输机工作轴转矩： 800 N m 运输带工作速度： 1.4 m/s 运输带滚筒直径： 400mm 第二章 电动机的选择 2.1 选择电动机的类
4、型 按时间要求选用 Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压 为380V。 2.2 选择电动机的容量 电动机所需工作功率为 11 PwPd工作机所需功率为 )21(9550 wTnPw 滚动轴承效率（一对） 99.02 , 闭式齿轮传动效率 97.03 , 传动滚筒效率 96.04 , 联轴器效率 99.05 , 代入式（ 1-3）得 滚筒轴工作转速： min/88.66400 4.1100060100060 rD vnw ； 所需工作机功率： wP =800*66.88/9550=5.6kw 所需电动机功率： dP = wP / =5.6/0.903=6.02kw 3 因载荷平稳，电动机
5、额定功率 Ped 略大于 Pd 即可，由机械设 计综合课程设计第六章 Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为 Ped =7.5kw。 2.3 确定电动机的转速 二级圆柱齿轮减速器的传动比为 408 ,工作机转速： 故电动机转速的可选范围为 符合这一范围的同步转速有 720/970/1440r/min。 3000r/min。由机械设计综合课程设计第六章相关资料查得的电动机数据及计算出的总传动比列于表 1-1 表 1-1 额定功率为 7.5kw 时电动机选择对总体方案影响 方案 电动机型号 额定功率 /kw 满载转速 wn /(r/min) 1 Y160L-8 7.5 720 Y132M-5
6、7.5 970 2 Y132M-4 7.5 1440 又因为当工作机转速要求一定时，电动机转速高将使传动比加大，则传动系统中的传动件数，整体体积将相对较大，这可能导致传动系统造价增加，造成整体成本增加，所以选定电动机型号为 Y160L-8。 第三章 传动装置运动及动力参数计算 3.1 分配传动比 4 1.总传动比 /mwi n n =720/66.88=10.465 2.分配传动装置各级传动比 两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比 83.3465.104.14.112 ii 则低速级的传动比 74.283.3 465.101223 iii 联轴器的传动比为 134 i 注意：以上传动比的分配只是初
7、步的。传动装置的实际总传动比必须在各级传动零件的参数，如带轮直径、齿轮齿数等确定以后才能计算出来。一般，总传动比的实际值与设计要求值得允许误差为 3%5%。 3.2 运动和动力参数计算 0 轴（电动机轴）： mNnPTrnnkwPPwd451 4 4 079.69 5 5 09 5 5 0m i n/1 4 4 079.600000 1 轴（高速轴）： mNnPTrinnkwPP8672052.695509550min/7202144052.696.079.611101010101 2 轴（中间轴）： 5 mNnPTrinnkwPPP3 1 81 8 826.69 5 5 09 5 5 0m
8、i n/1 8 883.37 2 026.697.099.052.622212123211212 3 轴（低速轴）： mNnPTrinnkwPPP8 3 761.6801.69 5 5 09 5 5 0m i n/61.6874.21 8 801.697.099.026.633123233222323 4 轴（滚筒轴）： mNnPTrinnkwPPP8 2 061.6889.59 5 5 09 5 5 0m i n/61.68161.6889.599.099.001.644434344233434 13 轴的输出功率或输出转矩分别为各轴的输入功率或输入转矩乘轴承效率 0.99。运动和动力参数的
9、计算结果列于表 3-1。 表 3-1 各轴运动和动力参数 轴名 功率 P/kw 转矩 T/( mN ) 转速n(r/min) 传动比 i 效率 输入 输出 输入 输出 电机轴 6.79 45 720 1 轴 6.52 6.45 86 85.6 720 0.96 2 轴 6.26 6.20 318 315 188 3.83 0.96 3 轴 6.01 5.95 837 828 68.61 2.74 0.96 4 轴 5.89 5.83 820 812 68.61 1 0.98 6 传动装置设计 4.1 齿轮设计 4.1.1.高速级齿轮传动的设计 1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （ 1）按
10、传动方案选用斜齿圆柱齿轮传动，精度等级为 8级 （ 2）初选螺旋角为 12 （ 3）材料选择 由附表 8-1 选择大、小齿轮材料为 40Cr，并经过调质及表面淬火，齿面硬度为 HRC 4855 （ 4）对于闭式硬齿面齿轮，初选小齿轮齿数 211 z ，大齿轮齿数为 43.802183.31122 ziz 取 802 z 2.按齿面接触强度设计 由设计计算公式（ 8-17）进行齿轮尺寸的初步确定，即 3 211 1)(750 Hd KTd （ 1） 确定式（ 8-17）内的各计算数值 载荷系数 tK ，初选 0.2tK 小齿轮传递的转矩 1T mNnPT 867 2 052.69 5 5 09
11、5 5 0 111 齿宽系数 非对称布置，由表 8-4选取 7.0d 应力循环次数为 7 911 1052.2)1036582(17206060 hjLnN 89212 1058.683.3/1052.2/ iNN 接触疲劳寿命系数 HNK 由附图 8-6得 90.01 HNK ， 93.02 HNK 接触疲劳强度极限 limH 由附图 8-7（ i）按齿面硬度 HRC=50，根据 MQ延长线查得小齿轮和大齿轮 22lim1lim /1150 mmNHH 接触疲劳许用应力 H 由表 8-4，取安全系数 05.1HS ，则 21lim11 /9 8 505.1 1 1 5 090.0 mmNSK HHNH 22lim22 /6.1 0 0 705.1 1 1 5 093.0 mmNM P aSK HHNH 取许用接触疲劳强度 21 /985 mmNHH 为计算许用应力 （ 2）试算 td1 ，则 mmd 68.5183.3 183.3)9 8 5(7.0 860.27 5 0 3 21 3.修正计算 （ 1）计算高速轴齿轮圆周速 度 v，则 smsmndv t /9 4 8.1/6 0 0 0 0 7 2 068.511 0 0 060 11 （ 2）计算高速轴齿轮的圆周力 tF ，则 NdTF tt 332868.51 8622 1 1
