带式运输机传动装置设计1. 工作条件连续单向运转，载荷有轻微冲击，空载起动；使用期5年，每年300个工作日，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差为±5%。

1-电动机；2-联轴器；3-展开式二级圆柱齿轮减速器；4-卷筒；5-运输带题目B图带式运输机传动示意图2. 设计数据3.1）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。

2）进行传动装置中的传动零件设计计算。

3）绘制传动装置中减速器装配图和箱体、齿轮及轴的零件工作图。

4）编写设计计算说明书。

二、电动机的选择1、动力机类型选择因为载荷有轻微冲击，单班制工作，所以选择Y 系列三相异步电动机。

2、电动机功率选择（1）传动装置的总效率：（2）电机所需的功率：3、确定电动机转速计算滚筒工作转速：因为()40~8=a i所以()()m in /4.2030~08.40676.5040~8r n i n w a d =⨯=⨯=符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min 。

根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号，因此有三种传动比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min 。

4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132M2-6。

其主要性能：额定功率5.5KW ；满载转速960r/min ；额定转矩2.0；质量63kg 。

三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比2、分配各级传动比查表可知214.1i i ≈所以16.591.184.14.11=⨯==a i i四、动力学参数计算1、计算各轴转速2、计算各轴的功率Po= P 电机=4.4KWP I =P 电机×η1=4.4×0.99=4.36 KWP II =P I ×η2=4.36×0.99×0.97=4.19 KWP III =P II ×η3=4.19×0.99×0.97=4.02KWP Ⅳ=4.02×0.99×0.99=3.94KW3、计算各轴扭矩T零=9550P/n=4377 N·mmT I=9.55×106P I/n I=4333 N·mmT II=9.55×106P II/n II= 21500N·mmT III=9.55×106P III/n III=75520 N·mmTⅣ=9550×106 PⅣ/nⅣ=74025 N·mm五、传动零件的设计计算1．选精度等级、材料及齿数1）材料及热处理；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。

2）精度等级选用7级精度；3）试选小齿轮齿数z1＝24，大齿轮齿数z2＝124的；2．按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算。

按式（10—21）试算，即dt ≥2.32*[]321·⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+H E d t Z u u T K σφ 选定载荷3.1=t K计算扭矩m N T *77.431=7级精度；z1＝20z2＝963． 确定公式内的各计算数值（1） 试选Kt ＝1.3（2） 由[1]表10－7选取尺宽系数φd ＝1（3） 由[1]表10－6查得材料的弹性影响系数Z E ＝189.8Mpa（4） 由[1]图10－21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极σHlim1＝600MPa ；大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa ；（5） 由[1]式10－13计算应力循环次数N1＝60n1jLh ＝60×960×1×（1×8×300×5）＝810912.6⨯N2＝N1/5.16＝1.34×10e8N3=1.34×10e8N4=N3/3.66=3.66×10e8此式中j为每转一圈同一齿面的啮合次数。

Ln为齿轮的工作寿命，单位小时（6）由[1]图10－19查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.92KHN2＝0.94KHN3＝0.94KHN4＝0.98计算接触疲劳许用应力取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式（10－12）得[σH]1＝0.92×600MPa＝552MPa[σH]2＝0.94×550MPa＝517MPa[σH]3＝0.94×600MPa＝564MPa[σH]4＝0.98×550MPa＝539MPa计算高速轴试算小齿轮分度圆直径d1td1t ≥[]3211·*32.2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+H E d t Z u u T K σφ =3235178.1892.312.3·11077.433.1*32.2⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯=50.092mm 计算圆周速度v=10006021⨯n d t π=100060960092.50⨯⨯⨯π=2.52m/s 计算齿宽b 及模数mb=φdd1t=1×50.029mm=50.029mmm=11z d t =24029.50=2.09 h=2.25mnt=2.25×2.09mm=4.7mmb/h=50.029/4.7=10.66计算载荷系数K由[1]表10—2 已知载荷平稳，所以取KA=1根据v=2.52m/s,7级精度，由[1]图10—8查得动载系数KV=1.1；由[1]表10—4查得7级精度小齿轮相对支撑非对称布置时K HB 的计算公式和直齿轮的相同使用系数KA=1由b/h=8.89，K HB =1.41652查[1]表10—13查得K FB =1.35由[1]表10—3查得KH α=KH α=1。

故载荷系数 K=K A K V K H αK H β=1.25×1.1×1×1.432=1.79按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由[1]式（10—10a ）得d1=31/t t K K d =33.1/79.1092.50⨯mm=55.73mm 计算模数m m 11z d ==2473.50mm=2.32 由[1]图10-20c 查得小齿轮得弯曲疲劳强度极限 σF1=500Mpa ；大齿轮得弯曲疲劳极限强度σF2=380MPa由[1]10-18查得弯曲寿命系数KFN1=0.85 KFN2=0.9计算弯曲疲劳许用应力取安全系数S=1.4 见[1]表10-12得[σF1]=（KFN1*σF1）/S=4.1500*85.0=303.57Mpa [σF2]= （KFN2*σF2）/S=4.1380*9.0=244.29Mpa 计算载荷系数K=K A K V K F αK F β=1×1.12×4×1.35=1.512 查取应力校正系数由表10－5查得Ysa1=1.58；Ysa2=1.81、 查取齿形系数1Fa Y =2.65 2Fa Y =2.16计算大、小齿轮的并[]F Sa Fa Y Y σ加以比较 []111F Sa Fa Y Y σ=57.30358.165.2⨯=0.01379 []222F Sa Fa Y Y σ=29.24481.116.22⨯=0.01600 设计计算m ≥3201600.0·241410*377.4512.122⨯⨯⨯e =1.557对结果进行处理取m=2Z1=d1/m=50.0927/2≈26 Z2=u* Z1=5.16*26≈135 几何尺寸计算计算分度圆直径 中心距d1=z1m=26*2=52mm d2=z1m=135*2 =270mm a=(d1+d2)/2=(270+52)/2=161 计算齿轮宽度b=φdd1 =52mm 计算低速轴试算小齿轮分度圆直径d1tD2t ≥[]3211·*32.2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+H E d t Z u u T K σφ =3235398.1892.312.3·1102153.1*32.2⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯⨯=82.82mm计算圆周速度 v=10006022⨯n d t π=10006005.18682.82⨯⨯⨯π=0.81m/s 计算齿宽b 及模数mb=φdd1t=1×82.82mm=82.82mm m=11z d t =2482.82=3.45 h=2.25mt=2.25×3.45mm=7.76mmb/h=82.82/7.76=10.67计算载荷系数K由[1]表10—2 已知载荷平稳，所以取KA=1根据v=2.52m/s,7级精度，由[1]图10—8查得动载系数KV=1.1；由[1]表10—4查得7级精度小齿轮相对支撑非对称布置时K HB 的计算公式和直齿轮的相同使用系数KA=1由b/h=10.67，K HB =1.432查[1]表10—13查得K FB =1.35由[1]表10—3查得KH α=KH α=1。

故载荷系数 K=K A K V K H αK H β=1.25×0.5×1×1.432=0.9按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由[1]式（10—10a ）得d1=31/t t K K d =33.1/9.082.82⨯mm=71.32mm 计算模数m m 11z d ==2432.71mm=2.97 由[1]图10-20c 查得小齿轮得弯曲疲劳强度极限 σF1=500Mpa ；大齿轮得弯曲疲劳极限强度σF2=380MPa由[1]10-18查得弯曲寿命系数KFN3=0.9 KFN4=0.95计算弯曲疲劳许用应力取安全系数S=1.4 见[1]表10-12得[σF1]=（KFN1*σF1）/S=4.1500*9.0=321.43Mpa [σF2]= （KFN2*σF2）/S=4.1380*95.0=257.86Mpa 计算载荷系数K=K A K V K F αK F β=1×1.12×1×1.35=1.512查取应力校正系数由表10－5查得Ysa3=1.58；Ysa4=1.78、查取齿形系数3Fa Y =2.65 4Fa Y =2.20计算大、小齿轮的并[]F Sa Fa Y Y σ加以比较 []111F Sa Fa Y Y σ=3214358.165.2⨯=0.013026 []222F Sa Fa Y Y σ=86.25778.12.2⨯=0.015186 设计计算m ≥32015186.0·241410*2159.022⨯⨯⨯e =4.67 对结果进行处理取m=2.97 取3Z1=d1/m=82.82/3≈27.61=28Z2=u* Z1=3.66*28≈102几何尺寸计算计算分度圆直径中心距d1=z1m=28*3=84mmd2=z1m=102*3 =306mma=(d1+d2)/2=(306+84)/2=195计算齿轮宽度b=φdd1 =84mm六、轴的设计计算1总结以上的数据。