机械传动装置设计实例机械传动装置设计实例某带式运输机布置某带式运输机布置如图所示，煤场使用。如图所示，煤场使用。 已知：已知：F5000N、v=0.4m/s、D 300mm、载荷平稳、寿命载荷平稳、寿命 5年，年，两班制工作两班制工作;中批生产。中批生产。设计步骤：设计步骤： 一、传动装置总体设计一、传动装置总体设计 二、二、传动件设计传动件设计（带、齿轮带、齿轮、链）、链） 三、装配图设计（轴、轴承、键）三、装配图设计（轴、轴承、键） 四、零件图设计四、零件图设计 五、说明书五、说明书电机选择电机选择总传动比及其分配总传动比及其分配运动学计算运动学计算1243 750 rpm 1000 rpm 1500 rpm 3000 rpm电机大、价高电机大、价高 适中适中 传动装置体积大传动装置体积大第一部分第一部分 总体设计总体设计一、电机选择一、电机选择1.类型：类型： Y系列系列2.容量：容量： 工作机要求电机功率：工作机要求电机功率：P电电P工工/总总2/0.832.41（KW）3.其中：其中： P工工Fv/100050000.4/10002 KW4. 总总 V带带轴承轴承齿轮齿轮轴承轴承链链轴承轴承卷筒卷筒5. V带带轴承轴承3齿轮齿轮链链卷筒卷筒6. 0.960.9930.970.960.96 0.837. 查手册，取电机额定功率查手册，取电机额定功率Ped3KW2.41KW3.转速：转速：4. 可选同步转速可选同步转速：5. 6. 7. 选择额定转速：选择额定转速：n电电960rpm（同步转速为（同步转速为1000rpm）8.4. 结果：结果： Y132S6 （ Ped3KW、n电电960rpm）1243二、总传动比及分配二、总传动比及分配1. 总传动比总传动比i总总2. i总总的分配的分配三、运动学计算（各轴三、运动学计算（各轴P、n、T）1.各轴输入功率：各轴输入功率：P1 P电电2.41KW2. P2 P1 V带带2.410.962.31KW3. P3 P2 轴承轴承齿轮齿轮2.310.990.972.22KW4. P4 P3 轴承轴承 链链2.220.990.962.11KW2.输入转速输入转速:n1n电电960rpm3. n2n1/i V带带=960/2.6=369.2rpm4. n3n2/i 齿齿= 369.2/4.14=89.2rpm5. n4n3/i 链链=89.2/3.5=25.5rpm3.各轴输入转矩：各轴输入转矩：1243或或将各运动参数列表如下：将各运动参数列表如下：功率功率P kw转速转速n rpm转矩转矩T Nm传动比传动比电机轴电机轴12.4196023.97轴轴22.31369.259.75轴轴32.2289.2237.68卷筒轴卷筒轴42.1125.5790.224.143.52.6第二部分第二部分 带传动设计带传动设计已知已知 P12.41KW、i2.6（n1960rpm、n2369.2rpm）、）、载荷平稳、两班制。载荷平稳、两班制。一、带型号一、带型号P64 图图58 ：P1=2.41KWPdKAP11.12.412.65KW n1960rpm （P64表表54：KA1.1）选选A型型二、带轮直径（二、带轮直径（dd1、dd2）1.P65 表表56 ： A型：型：ddmin75mm2. 取取dd1 100mm 则则 dd2 dd1 i1002.6260mm（取标准值：（取标准值： dd2 250mm）2. 校验传动比误差校验传动比误差3. 校验速度校验速度12三、确定长度三、确定长度Ld和中心距和中心距a1. 初定初定a: 因因 0.7（dd1dd2） a 2 （dd1dd2） 初取初取a0 dd1dd2 100+250350mm2. 计算带长计算带长Ld： 3. 求实际中心距求实际中心距a：4. 校验包角校验包角1：四、确定带根数四、确定带根数Z五、确定初拉力五、确定初拉力F0和压轴力和压轴力Fr已知：已知： T159.75Nm n1369.2rpm i4.14 载荷平稳，寿命载荷平稳，寿命5年，年，2班制工作班制工作第三部分第三部分 齿轮传动设计齿轮传动设计12一、初选传动类型、精度等级、材料和热处理方式、部分参数一、初选传动类型、精度等级、材料和热处理方式、部分参数 1 、齿轮类型：、齿轮类型：斜齿轮斜齿轮 2、精度等级、精度等级 P76 表表62 常用常用7、8、9级，取级，取8级级 3、材料和热处理、材料和热处理 P77 表表6 3 45（锻钢）（锻钢） 软齿面（软齿面（HB350） 小轮调质小轮调质HB1=230250 ，取，取HB1=240 大轮正火大轮正火 HB1=180210，取，取 HB2=190 4、Z1、Z2 : Z1 2040 取取Z1 21 Z2 Z1i214.1486.94 取取Z287 实际传动比实际传动比 i Z2Z1 =8721=4.143 验算验算i i误差误差 i i 5% 5、: 一般一般8 25 初取初取 15 6、d : P94 表表67 0.91.4 取取d 1.2(对称布置对称布置)二、初定小轮分度圆直径二、初定小轮分度圆直径 d1（HB=50）1 1、K=KK=KA AK Kv vK K K K 11.071.451.0711.071.451.071.661.66 KKA A：P82 P82 表表表表6 64 4 KKA A1.01.0 K Kv v：P82 P82 图图图图6 61111（b b） 8 8级级级级 估计估计估计估计v v4m/s vZ4m/s vZ1 1/100=0.84m/s/100=0.84m/s K Kv v=1.07=1.07 K K : : P84 P84 图图图图6-13 6-13 K K K K1.451.451.451.45 K K ： P85P85图图图图6 617 17 KK 1.071.072、 ZEZHZZ=189.82.410.780.983350.72MPa 其中：其中： ZE： P87 表表55 ZE189.8 MPa ZH： P87 图图619 ZH2.41 Z: Z: Z= cos= cos150.9833、Hlim P95 图图627 KHN P95 图图625由曲线由曲线2： KHN1 KHN21HB1=240（调质）调质）: Hlim1550MPaHB2=190（正火）正火）: Hlim2450MPaN1=60n1Lh=60369.2 （530028）5.28108hN2=60n2Lh= N1/i1.29108h SH1 H1 Hlim 1 KHN1550MPa H2 Hlim 2 KHN2450MPa取取H450MPa5、校核齿轮圆周速度、校核齿轮圆周速度v vn1d1/6010003.14369.250.57/6010000.98m/s4m/s与前面假设不符，需修正小轮直径与前面假设不符，需修正小轮直径d1，(v影响载荷系数影响载荷系数Kv)P82 图图611（a） vZ1/100=0.9821/100=0.21Kv1.024、相关数值代入设计公式：、相关数值代入设计公式：三、确定参数尺寸三、确定参数尺寸1、 mnd1cos/Z1=49.74cos15/21=2.29mm P76 表表61 mn2.5mm2、a mn（ Z1 + Z2 ）/ 2cos =2.5（21+87）/2 cos15139.76（mm） 圆整：圆整： 取取a140mm3、修正、修正：4、d：5、b：b266mmb172mm四、校核齿根弯曲疲劳强度四、校核齿根弯曲疲劳强度（b1=b2+510mm）YFa1 2.68 YFa2 2.18 YSa11.58 YSa21.781、螺旋角系数、螺旋角系数Y、重合度系数重合度系数 Y：2、 齿形系数齿形系数YFa 、应力修正系数、应力修正系数YSa ：3、许用应力：、许用应力：621622P89图图：P96 图图628 Flim :HB1=240: Flim1420MPaHB2=190: Flim2390MPaP95 图图626 KFN :N15.28108 ， KFN1 1N2=1.29108 ， KFN2 1 SF1 F1 Flim 1 KFN!420MPa F2 Flim 2 KFN2390MPa代入公式：代入公式： 安全！安全！