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1、设计计算及说明结果一、设计任务书1.1传动方案示意图图1.传动方案简图1.2原始数据表1：原始数据传送带拉力F(N)传送带速度V(m/s)滚筒直径D（mm）70001.14001.3工作条件两班制，使用年限为8年，连续单向运转，载荷较平稳，小批量生产，运输链速度允许误差为链速度的5%。1.4工作量 1、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算； 2、传动零件的设计计算； 3、轴的设计计算； 4、轴承及其组合部件选择和轴承寿命校核； 5、键联接和联轴器的选择及校核； 6、减速器箱体，润滑及附件的设计； 7、装配图和零件图的设计； 8、设计小结； 9、参考文献；二、电动机的选择与传动装置运动和动
2、力参数的计算2.1 电动机的选择 1、电动机类型选择：选择电动机的类型为三相异步电动机，额定电压交流380V。 2、电动机容量选择： （1）工作机所需功率=FV/1000=7.7Kw F-工作机阻力 v-工作机线速度 (2) 电动机输出功率 考虑传动装置的功率损耗，电动机的输出功率为 =/ 为电动机到工作机主动轴之间的总效率，即=0.841 -联轴器效率取0.99 -滚动轴承传动效率取0.99 -圆锥齿轮传动效率取0.95 -圆柱齿轮传动效率取0.97 -卷筒效率取0.96 =/= 9.156kw（3）确定电动机的额定功率因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。所以可以暂定电动机的额定功率为11
3、kw 3、确定电动机转速 卷筒工作转速 =601000V/D=53r/min 由于两级圆锥-圆柱齿轮减速器一般传动比为10-25，故电动机的转速的可选范围为=(10-25） =(5301325)r/min。F=7000NV=1.1m/s=7.7Kw=0.841=9.156kw=11kw=53r/min 可见同步转速为750r/min ,1000r/min 的电动机都符合。综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000r/min的电动机。 选定电动机型号为Y160L-6其主要性能如下表：表2：电动机主要性能电动机型号额定功率/kW满载转速/(r
4、/min)启动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y160L-6119702.02.02.2传动装置总传动比的计算和各级传动比的分配 1、传动装置总传动比 = 2、分配各级传动比对于圆锥一圆柱齿轮减速器，为使大锥齿轮的尺寸不致过大，一般可取，最好使高速级锥齿轮的传动比 ，当要求两级传动大齿轮的浸油深度大致相等时，也可取 故取=，=2.3计算传动装置的运动和动力参数 1、各轴的转速（各轴的标号均已在图中标出） = = /= = 2、各轴输入功率=选型电动机 为Y160L-6= =970=248.7=53r/min=9.064 =8.525=8.1873、各轴转矩 = =将计算结果汇总列表如下表3 轴
5、的运动及动力参数项目电动机轴高速级轴I中间轴II低速级轴III卷筒轴转速（r/min）970970248.75353功率（kw）9.1569.0648.5258.1878.024转矩(N.mm)8.923.271.471.45传动比13.94.6921效率0.990.940.960.98三、传动零件的设计计算3.1、直齿圆锥齿轮传动的设计计算已知输入功率=9.064kw(略大于小齿轮的实际功率），小齿轮的转速为：=970r/min,大齿轮的转速为=，传动比，由电动机驱动，工作寿命8年（设每年工作300天），两班制，连续单向运转，载荷较平稳。1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按传动方案
6、，选用直齿圆锥齿轮传动，齿形制,齿形角，齿顶高系数，顶隙系数5，螺旋角，不变位。（2）、运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。（3）、材料选择，小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45刚（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度相差40HBS。（4）、选小齿轮齿数24，大齿轮齿数2.按齿面接触疲劳强度设计 公式：（1）、确定公式内的各计算值1）查得材料弹性影响系数。2）按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳极限3）计算应力循环次数小齿轮：大齿轮：4）查得接触疲劳寿命系数5） 计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数S=1,应用公式（
7、10-12）得: （2） 计算试选，查得所以，1）试算小齿轮的分度圆直径，带入中的较小值得计算圆周速度v2） 计算载荷系数。根据v=，7级精度，由图10-8查得动载系数；直齿轮，由表10-2查得使用系数 故载荷系数按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径为3） 计算模数m。3.按齿根弯曲强度设计（1） 确定公式内的各计算数值1）由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度2） 由图10-8取弯曲疲劳寿命系数 3） 计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=1.4，有10-22得4） 计算载荷系数. 5） 节圆锥角6） 当量齿数 7）查取齿形系数。由表10-5查得 ；2.06
8、8）查取应力校正系数 由表10-5查得 ；1.979）计算大小齿轮的 ,并加以比较 大齿轮的数值大。（2） 设计计算： 代入公式计算得：综合分析：按弯曲强度得：，按接触强度算得：算出小齿轮齿数: 大齿轮齿数： 故齿数比 这样设计出来的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。4.计算几何尺寸1） 计算分度圆直径 2） 计算中心距 3） 计算节圆锥角 4） 计算锥距 5） 计算齿轮宽度 圆整取3.2、斜齿圆柱齿轮的传动的设计计算 已知输入功率为=8.525kw、小齿轮转速为=248.7r/min、齿数比为4.692，转矩为由电动机驱动，工作寿命8年（设每年工作300天），两班
9、制，连续单向运转，载荷较平稳。1、选定齿轮类型、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。（GB10095-88） （2）材料选择 由机械设计（第八版）表10-1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，二者材料硬度相差40HBS。（3）齿数,则大齿轮齿数 初选螺旋角。2、按齿面接触疲劳强度计算按下式设计计算 （1）确定公式内的各计算数值1） 试选载荷系数=1.62） 查教材图表（图10-30）选取区域系数=2.4333） 查教材表10-6选取弹性影响系数=189.8 4） 查教材图表（图10-26）得 =
10、0.765 =0.928 =1.6935） 由教材公式10-13计算应力循环次数：N=60nj =60248.71（283008）=5.7310 N=5.7310/4.692=6） 查教材10-19图得：K1.04,K=1.137） 查取齿轮的接触疲劳强度极限650Mpa 550Mpa 8） 由教材表10-7查得齿宽系数=19） 小齿轮传递的转矩=10） 齿轮的接触疲劳强度极限：取失效概率为1%,安全系数S=1,应用公式（10-12）得:=1.04650=676=1.13550= 621.5 许用接触应力为 （2） 设计计算1） 按式计算小齿轮分度圆直径 =2） 计算圆周速度3) 计算齿宽b及
11、模数 b=72.425mm =4) 计算齿宽与高之比 齿高h= =2.253.194=7.187 = =10.0775) 计算纵向重合度 =0.318tan=0.318X1X22tan=1.7446) 计算载荷系数K 系数=1，根据V=0.943m/s，7级精度查图表（图10-8）得动载系数=1.07 查教材图表（表10-3）得齿间载荷分布系数=1.4 由教材图表(表10-4）查得=1.424 查教材图表（图10-13）得=1.35 所以载荷系数 =2.137) 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 =8) 计算模数 =3、按齿根弯曲疲劳强度设计 由弯曲强度的设计公式设计（1） 确定公式内各计
12、算数值1） 计算载荷系数 =2.062） 根据纵向重合度=1.744 查教材图表（图10-28）查得螺旋影响系数=0.883） 计算当量齿数4） 查取齿形系数 查教材图表（表10-5）=2.6476 ，=2.168925） 查取应力校正系数 查教材图表（表10-5）=1.5808 ，=1.801086） 查教材图表（图10-20c）查得小齿轮弯曲疲劳强度极限=500MPa ，大齿轮弯曲疲劳强度极限=380MPa 。7） 查教材图表（图10-18）取弯曲疲劳寿命系数K=0.87 K=0.918） 计算弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式得 = =9） 计算大、小齿轮的，并加以比较 大齿轮的数值大.（2） 设计计算1） 计算模数 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所承载的能力。而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅取决于齿轮直径。按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=3mm但
