2022年带式运输机传动装置机械设计课程设计传动方案.docx

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1、精品学习资源机械设计课程设计传动方案设计书题目：带式运输机传动装置学号：1040112330班级：机自 1203 班姓名：张强欢迎下载精品学习资源目录一、设计方案书1二、拟定传动方案2三、电动机地挑选5四、齿轮地设计运算7五、轴地结构设计21六、轴承地校核34七、键校核37八、第 II 轴地精确校核38欢迎下载精品学习资源设计方案书一、设计 带式输送机传动装置已知条件：（1） ） 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度 35（2） ） 使用折旧期： 8 年；（3） ） 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；动力来源：电力，三相沟通，电压380

2、/220V；（4） ） 运输带速度答应误差：5%；（5） ） 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产.已知参数：运输带工作压力F = 1500 N 运输带工作速度 v = 1.1 m/s卷筒直径 = 220 mm欢迎下载精品学习资源二、拟定传动方案a : 二级绽开式圆柱齿轮减速器优点：结构简洁，应用广泛，两级大齿轮直径接近，有利于浸油润滑，尺寸紧凑，成本低，用于载荷比较平稳地场合.缺点：由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大刚度.b ：二级同轴式圆柱齿轮减速器优点：结构简洁，应用广泛，齿轮减速器长度方向尺寸较小，两级大齿轮直径接近，浸入油中深度大致相等，有

3、利于浸油润滑.缺点：齿轮减速器轴向尺寸较大，中间轴较长，刚度较差，沿齿宽载荷分布不匀称，高速轴地承载才能难于充分利用.欢迎下载精品学习资源C ： 圆锥圆柱齿轮减速器优点：用于输入输出轴相交地场合，也用于两轴垂直相错地传动中.缺点：制造安装复杂，成本高，仅在传动布置需要时才采纳.欢迎下载精品学习资源d ：单级蜗杆减速器优点：结构简洁，尺寸紧凑缺点：效率较低，适用于载荷较小、间歇工作地场合，轴承润滑不太便利.综上所述，二级绽开式圆柱齿轮减速器比较符合方案要求，应选用二级绽开式圆柱齿轮减速器 .欢迎下载精品学习资源三、电动机地挑选设计设计步骤及内容结果电动机地选已知： F = 1500 Nv = 1

4、.1 m/sD = 220 mm欢迎下载精品学习资源择P0Fv10001.65KW欢迎下载精品学习资源1、电动机输出功率Pp0d = 12 23 32 425 1：联轴器效率 2：啮合效率 3：轴承效率 4：溜油效率 5：滚筒效率 1 = 0.99 2 = 0.99 3 = 0.98 4 = 0.97 5 = 0.96欢迎下载精品学习资源0.9920.9920.9830.9720.960.817欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源P1.65d0.8172.020欢迎下载精品学习资源依据 Pd 查电动机手册选取 Y100L1-4 型电动机欢迎下载精品学习资源Pm = 2.2 KW nm143

5、0r/ minMn = 2.3选取欢迎下载精品学习资源2、总传动比运算及传动比安排Y100L1-4 型电动机欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源inmnDnvD6010001.160100095.49r/ min欢迎下载精品学习资源inmnDii1i 2D143095 .4914.98220欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源取i14.74 i23.16i14.74欢迎下载精品学习资源各轴地转速、扭矩：i23.16欢迎下载精品学习资源n1nm1430r/ min欢迎下载精品学习资源nn11430r / min2301.69r / min欢迎下载精品学习资源i14.74nn2301.69

6、 r /3i23.16min95.47r/ min欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Pmmd9550nmm1md13955014.692.214300.9914.690.9814.25欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源m2m1i123414.254.740.990.980.9765.56Nm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源m3m2i242365.533.160.970.990.98194.88Nm欢迎下载精品学习资源3P12342.130.990.980.972.00KWP22轴342.000.990.980.971.88KW转速扭矩 功P1Pd1P2 P32.20.990

7、.982.13KW率欢迎下载精品学习资源（r/min ）（ Nm（ KW一143014.252.13二301.6965.562.00三95.47194.881.88欢迎下载精品学习资源四 、齿轮地设计运算设计设计步骤及内容结果欢迎下载精品学习资源高速级齿轮传动已知条件i1=4.74 i2=3.16 n1=1430r/min n2=301.69r/min P=2.2kw传动方案：二级绽开式直齿圆柱齿轮传动1. 挑选材料选用二级绽开式直齿齿轮传动，压力角为20；依据机械设计表 10-1挑选小齿轮材料为40Cr，齿面硬度为280HBS，大齿轮材料为45 钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差

8、为40HBS；精度等级选用 7 级精度；试选小齿轮齿数 Z1=21，大齿轮齿数Z2=i1Z1 =4.74 21=99.5取4 Z2=1002. 制定热处理工艺小齿轮和大齿轮均为调质处理，淬火后高温回火，用来使钢获得高地韧度和足够地强度.3. 按齿面接触强度设计按式（ 1011）进行试算小齿轮分度圆直径，即二级绽开式直齿圆柱齿轮传动取 Z1=21 Z2=100欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源d1t3 2K HtT1u1du2ZH ZEZH欢迎下载精品学习资源(1) 确定公式内地各运算数值.试选载荷系数 KHt 1.3.运算小齿轮传递地转矩欢迎下载精品学习资源查表知T11.425104 N

9、mmKHt 1.3欢迎下载精品学习资源.由表 107 选取尺宽系数d1T11.425欢迎下载精品学习资源104 Nmmd 1ZH = 2.5欢迎下载精品学习资源.由图 10-20 查得区域系数 ZH = 2.5.由表 105 查得材料地弹性影响系数ZE=189.8MPa.由式（ 10-9）运算接触疲惫强度用重合度系数ZZE=189.8MPa欢迎下载精品学习资源a1arccosz1cos/ z12ha 欢迎下载精品学习资源*arccos21cos20/212 130.909欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源a2arccosz2 cos/ z22ha 欢迎下载精品学习资源arccos100c

10、os20/1002122.888欢迎下载精品学习资源z1 tana1tan z2 tana2tan / 2欢迎下载精品学习资源21tan 30.909tan 20 100tan 22.888tan 20 / 2欢迎下载精品学习资源1.711Z4341.71130.873欢迎下载精品学习资源.运算接触疲惫许用应力HZ0.873欢迎下载精品学习资源由图 10-25d 查得小齿轮和大齿轮地接触疲惫极限分别为欢迎下载精品学习资源H lim 1600 MPa 、H lim 2550 MPa欢迎下载精品学习资源由式（ 10-15）运算应力循环次数：欢迎下载精品学习资源N160n1jL h601430128

11、30083.295109欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源N2N1 / u3.295109/100 / 216.920108欢迎下载精品学习资源由图 10-23 查取解除疲惫寿命系数KHN1 = 0.90、KHN2= 0.95取失效概率为 1%、安全系数 S=1，由式（ 10-14 ）得欢迎下载精品学习资源12取H 1 和540 MPaK HN 1lim 10.90 600S1N 2LIM 20.95 550S1523MPaH2 中地较小者作为该齿轮副地接触疲惫许用应欢迎下载精品学习资源力，即HH 2523MPa欢迎下载精品学习资源2）试算小齿轮分度圆直径2欢迎下载精品学习资源d1t2K

12、 Ht T1u13duZH ZE ZHH523MPa欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2.53 189.85230.873 24.7414.7421.31.4251104d1t欢迎下载精品学习资源30.419mm30.419 mm（2）调整小齿轮分度圆直径1） 运算实际载荷系数前地数据预备 圆周速度 v欢迎下载精品学习资源vd1t n130.4191430欢迎下载精品学习资源60100060 10002.28m/ s 齿宽 b欢迎下载精品学习资源bd d1t130.41930.419 mm欢迎下载精品学习资源2） 运算实际载荷系数K H 由表 10-2 查得使用系数 K A1 依据 v=

13、 2.28m/s 、 7 级精度，由图10-8查得动载系数欢迎下载精品学习资源Kv1.02v2.28m / s欢迎下载精品学习资源 齿轮地圆周力欢迎下载精品学习资源Ft12T 1 / d 1t21.425410/ 30.4190.937310 N欢迎下载精品学习资源KAFt1 / b1937 / 30.41930.803N / m100 N / m欢迎下载精品学习资源查表 10-3 得齿间载荷安排系数K H1.2b30.419mm欢迎下载精品学习资源 由表 10-4 用插值法查得 7 级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，得齿向载荷分布系数KH=1.417由此，得到实际载荷系数K A1欢迎下载精

14、品学习资源KHKAKVKH KH11.021.21.4171.734欢迎下载精品学习资源3） 由式（ 10-12 ），可得按实际载荷系数算得地分度圆直径Kv1.02欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源d1d1t 3KHKHt30.4191.73431.333.485mmK H1.2欢迎下载精品学习资源及相应地齿轮模数欢迎下载精品学习资源md 1 / z133.485 / 211.59mmKH =1.417欢迎下载精品学习资源3、按齿根弯曲疲惫强度设计（1） 由式（ 10-7试算模数，即KH1.734欢迎下载精品学习资源2 K Ft T1Ymt32d z1YFa YsaF欢迎下载精品学习资源

15、1） 确定公式中地各参数值欢迎下载精品学习资源 试选K Ft1.3d 133.485mm欢迎下载精品学习资源 由式 10-5运算弯曲疲惫强度用重合度系数欢迎下载精品学习资源Y0.250.750.250.751.7110.688m1.59mm欢迎下载精品学习资源 运算YFaYsaF欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源由图 10-17 查得齿形系数, YFa12.65YFa22.26由图 10-18 查得应力修正系数Ysa11.58 , Ysa21.73欢迎下载精品学习资源由图 10-24c 查得小齿轮和大齿轮地齿根弯曲疲惫极限分别为K Ft1.3欢迎下载精品学习资源F lim1500MPa,

16、F lim 2380MPa欢迎下载精品学习资源由图 10-22 查得弯曲疲惫寿命系数K FN 10.83, KFN 20.85Y0.688欢迎下载精品学习资源取弯曲疲惫安全系数S=1.4，由式（ 10-14 ）得欢迎下载精品学习资源K FN 1F 1F lim 10.83500 MPa296.43MPa欢迎下载精品学习资源2S K FN 2F lim 21.40.85380MPa230.71MPa欢迎下载精品学习资源FS1.4欢迎下载精品学习资源YFa 1Ysa12.651.580.0141欢迎下载精品学习资源F 1296.43欢迎下载精品学习资源YFa 2Ysa22.261.730.0169

17、欢迎下载精品学习资源F 2230.71欢迎下载精品学习资源由于大齿轮地YFa YsaF大于小齿轮 ,所以取欢迎下载精品学习资源YFa 2Ysa20.0169欢迎下载精品学习资源F 2欢迎下载精品学习资源2试算模数2KFt T1YYFaYsa欢迎下载精品学习资源mt32d z1F2 1.31.425 1040.688欢迎下载精品学习资源320.0169mm0.992mm欢迎下载精品学习资源121（ 2）调整齿轮模数1） 运算实际载荷系数前地数据预备 圆周速度 v欢迎下载精品学习资源d1mt z1vd1n10.99221mm20.83220.832mm1430 m / s1.560m / sYFa

18、 2Ysa2欢迎下载精品学习资源601000601000F 2欢迎下载精品学习资源 齿宽 bbd d1120.832mm20.832mm0.0169欢迎下载精品学习资源 宽高比 b/h欢迎下载精品学习资源ah2h *c* m210.250.992mm2.232mm欢迎下载精品学习资源tb / h20.832 / 2.2329.33欢迎下载精品学习资源2) 运算实际载荷系数 K Fmt0.992mm 依据v= 1.560m/s ， 7 级精度，由图10-8 查得动载系数Kv=1.06由欢迎下载精品学习资源Ft 12T1/ d121.425104 / 20.832N1.368103 N欢迎下载精品

19、学习资源K AFt1 / b1 1.368103 / 20.832 N/ mm65.67 N/ mmd120.832mm欢迎下载精品学习资源100 N / mmv1.560m / s欢迎下载精品学习资源查表 10-3 得齿间载荷安排系数K F1.2欢迎下载精品学习资源 由表 10-4 用插值法查得KH10-13 得1.417 ，结合 b/h=9.33 查图b20.832mm欢迎下载精品学习资源KF1.42就载荷系数为欢迎下载精品学习资源KFK A Kv K F K F1 1.061.21.421.81b / h9.33欢迎下载精品学习资源3) 由式（ 10-13 ），可得按实际载荷系数算得地齿

20、轮模数欢迎下载精品学习资源mmt 3K FK Ft0.9921.813mm1.31.108mmKv=1.06欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源对比运算结果，由齿面接触疲惫强度运算地模数 m大于由齿根弯曲疲惫强度运算地模数，由于齿轮模数 m地大小主要取决于弯曲疲惫强度所打算地承载才能，而齿面接触疲惫强度所打算地承载才能，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲疲惫强度算K得地模1.108mm并就近圆整为标准值m=1.25mm ，按接触疲惫强度算得地分度圆直径F1.2欢迎下载精品学习资源d120.832mm，算出小齿轮齿数z1=d1/m=20.832 /1=20.832 ，取 z1=21欢迎下载精品学习

21、资源z2uz14.742199.54 ，取 z2100 ， z1 与 z2 互为质数K1.42欢迎下载精品学习资源这样设计出地齿轮传动，既满意了齿面接触疲惫强度，又满意了齿根弯曲疲惫强度，并做到结构紧凑，防止铺张.4、几何尺寸运算（ 1）运算分度圆直径FK F1.81欢迎下载精品学习资源d1z1m211.25mm26.25mm欢迎下载精品学习资源d2z2m1001.25mm125mm欢迎下载精品学习资源（2） 运算中心距欢迎下载精品学习资源a d1d 2 / 226.25125 / 2 mm75.75mm欢迎下载精品学习资源（3） 运算齿轮宽度欢迎下载精品学习资源b d d1126.25mm2

22、6.25mm欢迎下载精品学习资源考虑不行防止地安装误差，为了保证设计齿宽b 和节约材料， 一般将小齿轮略为加宽（510） mm，即m=1.25mm欢迎下载精品学习资源b1b5 10 mm26.255 10mm31.25 36.25mmz1=21欢迎下载精品学习资源取 b1 b2b32mm ，而使大齿轮地齿宽等于设计齿宽，即26.25mmz2100欢迎下载精品学习资源6 主要设计结论欢迎下载精品学习资源齿数 z121 、 z2100 ，模数 m1.25 ，压力角20 ，欢迎下载精品学习资源中心距 a75.75mm 齿宽 b132mm ， b226.25mm .小齿欢迎下载精品学习资源轮选用 40

23、Cr（调质），大齿轮选用45 钢（调质） .齿轮按 7 级精度设计 .d126.25mm d 2125mma75.75mmb26.25mmb132mmb226.25mm欢迎下载精品学习资源已知：小齿轮转速 n3 =95.47r/min ，齿数比 u=3.16， p=2.2kw1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（ 1）按选定传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取为20 .（ 2）带式运输机为一般工作机器，参考表10-6，选用 7 级精度.（ 3）材料挑选 .由表 10-1，挑选小齿轮材料为40Cr（调质）， 齿面硬度 280HBS，大齿轮材料为45 钢（调质），齿面硬度240HBS.（

24、4） 选 小 齿 轮 齿 数z1=25， 大 齿 轮 齿 数z2uz13.1625792. 按齿面接触疲惫强度设计（ 1）由式（ 10-11 ）试算小齿轮分度圆直径，即z121、z2100m1.2520a75.75mmb132mmb226.25mm小齿轮选用40Cr （ 调质），大齿轮 选 用 45 钢 （调欢迎下载精品学习资源d1t2K HtT u13u2ZH ZE Z质 ） . 齿 轮按 7级 精欢迎下载精品学习资源dH1） 确定公式中地各参数值度设计 .欢迎下载精品学习资源 试选K Ht1.3 .欢迎下载精品学习资源 运算小齿轮传递地转矩.欢迎下载精品学习资源查轴转速、扭矩列表得T31.

25、9488105 Nmm欢迎下载精品学习资源 由表 10-7 选取齿宽系数d1 .欢迎下载精品学习资源 由图 10-20 查得区域系数 ZH =2.5. 由表 10-5 查得材料地弹性影响系数ZE =189.8 Mpa1/2 由式（ 10-9）运算接触疲惫强度用重合度系数Z .欢迎下载精品学习资源a1arccos z1 cos/ z12ha 欢迎下载精品学习资源arccos25 cos20 29.53/2521直齿圆柱齿轮传动，压力 角 取 为欢迎下载精品学习资源a2arccos z2 cos/ z22ha 20欢迎下载精品学习资源arccos79 23.58cos20/ 7921z1 =25欢

26、迎下载精品学习资源z1 tan a1tanz2 tan a2tan / 2z279欢迎下载精品学习资源25 tan29.53tan20 79tan23.58tan20 / 2欢迎下载精品学习资源1.717Z4341.71730.872K Ht1.3欢迎下载精品学习资源低速级齿轮 运算接触疲惫许用应力H.T3由图 10-25d查得小齿轮和大齿轮地接触疲惫极限分别为5欢迎下载精品学习资源传动设计H lim 1600MPa、H lim 2550MPa.1.948810 N欢迎下载精品学习资源由式（ 10-15）运算应力循环次数：d1欢迎下载精品学习资源N160n1jL h6095.471 28300

27、82.200108ZH =2.5ZE=189.8欢迎下载精品学习资源N2N1 / u2.200108/ 3.160.696108Mpa1/2欢迎下载精品学习资源由图 10-23 查取接触疲惫寿命系数欢迎下载精品学习资源1KHN0.97, K HN0.99 .2a1欢迎下载精品学习资源取失效概率为1% 、安全系数 S1，由式（ 10-14）得29.53欢迎下载精品学习资源1K HNH 1SH lim 10.971600582MPaa2欢迎下载精品学习资源K HN 2H 2SH lim 20.991550544.5MPa23.58欢迎下载精品学习资源取H 1 和H 2 中地较小者作为该齿轮副地接触

28、疲惫许用应欢迎下载精品学习资源力，就HH 2544.5MPa1.717欢迎下载精品学习资源2） 试算小齿轮分度圆直径欢迎下载精品学习资源3d1t2K Ht T1u12ZH ZE ZZ0.872欢迎下载精品学习资源3 2 1.3du1.94881105H3.161 3.16 2.5189.8544.50.872欢迎下载精品学习资源72.76（ 2）调整小齿轮分度圆直径 1）运算实际载荷系数前地数据预备. 圆周速度 v .欢迎下载精品学习资源v d1t n1 72.7695.470.364m / s欢迎下载精品学习资源601000601000 齿宽 b .欢迎下载精品学习资源bd d1t172.7

29、672.76mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2） 运算实际载荷系数KH .欢迎下载精品学习资源 由表 10-2 查得使用系数 KA1. 依据 v=0.364m/s 、 7 级精度，由图 10-8 查得动载系数K v1.02 齿轮地圆周力 .欢迎下载精品学习资源Ft2T1/ d1t21.9488105/ 72.765.356103 N欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源K AFt1 / b1.025.356103/ 72.76H欢迎下载精品学习资源75.08 N / mm100 N / mm544.5 MPa欢迎下载精品学习资源查表 10-3 得齿间载荷安排系数K H1.2 .

30、由表 10-4 用插值法查得 7 级精度、小齿轮相对支承非对欢迎下载精品学习资源称布置时，得齿向载荷分布系数由此，得到实际载荷系数K H1.426 .d1t72.76欢迎下载精品学习资源KHK A Kv KHK H1 1.021.21.4261.75欢迎下载精品学习资源3） 由式（ 10-12），可得按实际载荷系数算得地分度圆直径欢迎下载精品学习资源d1d1t 3K HK Ht73.761.7531.381.44mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源及相应地齿轮模数 md1 / z181.44 / 253.26mmv0.364m / s欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源3. 按齿根

31、弯曲疲惫强度设计b72.76mm欢迎下载精品学习资源（1）由式（ 10-7）试算模数，即欢迎下载精品学习资源mt32KFt T1Yz2YFa YsaKA1欢迎下载精品学习资源d1F欢迎下载精品学习资源1) 确定公式中地各参数值K v1.02欢迎下载精品学习资源 试选KFt1.3.欢迎下载精品学习资源 由式（ 10-5）运算弯曲疲惫用重合度系K A Ft1 / b欢迎下载精品学习资源数. Y 运算0.25YFaYsa.F0.750.250.751.7170.68775.08N / mm K H1.2欢迎下载精品学习资源由图 10-17 查得齿形系数YFa12.03 、 YFa 22.01.欢迎下

32、载精品学习资源由图 10-18 查得应力修正系数Ysa11.86 、 Ysa21.92 .K H1.75欢迎下载精品学习资源由图 10-24c 查得小齿轮和大齿轮地齿根弯曲疲惫极限分欢迎下载精品学习资源别为F lim 1500MPa、F lim 2380MPa.欢迎下载精品学习资源由图 10-22 查得弯曲疲惫寿命系数KFN20.96.KFN10.94，d181.44mm m3.26mm欢迎下载精品学习资源取弯曲疲惫安全系数S1.4 ，由式（ 10-14）得欢迎下载精品学习资源K FN 1F1SF lim10.945001.4MPa335.71MPa欢迎下载精品学习资源K FN 2F2SF l

33、im 20.96380 MPa 1.4260.57MPa欢迎下载精品学习资源YFa1Ysa12.031.860.0112欢迎下载精品学习资源F 1335.71欢迎下载精品学习资源YFa1Ysa12.011.920.0148欢迎下载精品学习资源F 1260.57欢迎下载精品学习资源因 为 大 齿 轮 地YFaYsaF大 于 小 齿 轮 ， 所 以 取KFt1.3欢迎下载精品学习资源YFa YsaYFa 2Ysa20.0148欢迎下载精品学习资源FF 2Y0.687欢迎下载精品学习资源2）试算模数欢迎下载精品学习资源3m2KFtT1Yzt2d1YFa YsaF欢迎下载精品学习资源2 1.31.9488 1050.687320.01481252.020mm（ 2）调整齿轮模数 1）运算实际载荷系数前地数据预备. 圆周速度 v .欢迎下载精品学习资源d1mt z12.022550.5mm欢迎下载精品学习资源