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1、传动装置总体设计：1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。 其传动方案如下：一、电动机的选择1)选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y 系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V。2)选择电动机的容量工作机的有效功率为Pw=Fv=30.8=2.4 kW i=0从电动机到工作机传送带间的总效率为。=12345=0.9600.9940.9720.9910.961=0.859 i=1由机械设计课程上机与设计可知：1：V 带传
2、动效率 0.962：滚动轴承效率 0.99(球轴承)3：齿轮传动效率 0.97 (7 级精度一般齿轮传动)4：联轴器传动效率 0.99(弹性联轴器)5：卷筒传动效率 0.96所以电动机所需工作功率为：Pd = Pw /= 2.4/0.859=2.79 kW i=2式中：Pd工作机实际所需电动机的输出功率，kW；P w工作机所需输入功率。kW；电动机至工作机之间传动装置的总功率。3)确定电动机转速按推荐的传动比合理范围，V带传动(24)，一级圆柱齿轮传动5，两级圆柱齿轮传动为(540)。因为 nw=v 60/(D)=(0.860)/(250)=61.12 r/min i=3 nd=inw=(12
3、0)61.12=(61.121222.4) r/min i=4所以电动机转速的可选范围为：(61.121222.4) r/min i=5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 750 r/min i=6电动机。根据电动机类型、容量和转速，查表选定以下电动机，其主要性能如表格1。二、确定传动装置的总传动比和分配传动比1).总传动比i为 i=nm/nw= 710/61.12=11.62 i=72).分配传动比 i=i0i1i2=11.62 i=8考虑润滑条件等因素，初定i0为V型带传动比i1为第一组齿轮传动比i2为第二组齿轮传动比当为两级传动时：
4、 i1=(1.31.4) i2 取1.4 ， i0=3当为一级传动时： i1=i/i0 i0=3所以经过计算以后可得： i1=4.03 i=10 i1=1.4i2=1.44.03=2.88 i=11(1).各轴的转速电动机轴：nm=710 r/min i=13轴 ：n=710/1=710 r/min i=14轴 ：n=710/4.03=176.18 r/min i=15轴 ：n=176.18/2.88=61.17 r/min i=16卷筒轴 ：nw= n=61.17/1=61.17 r/min i=17(2). 各轴的输入功率电动机轴： Pd=3 kW i=19轴 ： P=Pd12= 30.9
5、90.96=2.85 kW i=20轴 ： P=P23=2.850.990.97=2.74 kW i=21轴 ： P= P23=2.740.990.99=2.63 kW i=22卷筒轴 ： Pw= P24=2.630.990.99=2.58 kW i=23(3).各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩Td为： Td=9550Pd/nm=95503/710=40.35 Nm i=25电动机轴： Td=40.35 Nm i=26轴 ： T=9550P/n=95502.85/710=38.33 Nm i=27轴 ： T=9550P/n=95502.74/176.18=148.52 Nm i=28轴 ： T
6、=9550P/n=95502.63/61.17=410.6 Nm i=29卷筒轴 ： Tw=9550Pw/nw=95502.58/61.17=402.8 Nm i=303、 齿轮的设计1)齿轮1、2的设计(1)齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高。都采用45号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用8级，轮齿表面精糙度为Ra1.6，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜可取多些。由机械设计基础表11-1选择齿轮1材料为45钢(调质)，硬度为280HBS,Hlim1=600MPa,FE=450MPa,齿轮2为45钢(正火)，硬度为240
7、HBS, Hlim2=380 MPa, FE=320 MPa。由机械设计基础表11-5 取SH=1.25,SF=1.6。 i=62H1= Hlim1/SH=600/1.25=480 Mpa i=63H2= Hlim2/SH=380/1.25=304 Mpa i=64F1= HFE1/SF=450/1.6=281.25 Mpa i=65F2= HFE2/SF=320/1.6=200 Mpa i=66(2)按齿面接触强度设计设齿轮按8级精度制造，取载荷系数为1.5 i=67。齿宽系数d为0.8 i=68对于铸钢ZE取188，ZH取2.5d1(2KT(i1+1)/( di1) (ZEZH/H)2)(
8、1/3)=(21.538.331000(4.03+1)/( 0.84.03) (1882.5/480)2)(1/3)=55.61 mm i=69齿数取z1=28 i=70则z2=i1z1=112 i=71模数m=d1/z1=55.61/28=1.99 mm i=72齿宽b=dd1=0.855.61=44.49 mm i=73取b1=40 mm i=74b2=30 mm i=75按机械设计基础表4-1 取m=2 mm i=76实际的d1=z1m=282=56 mm i=77d2=z2m=1122=224 mm i=78中心距a=(d1+d2)/2=(56+224)/2=140 mm i=79(3
9、)验算齿轮弯曲强度齿形系数(由机械设计基础图11-8 和图11-9 可得)YFa1=2.54 i=80YSa1=1.62 i=81YFa2=2.03 i=82YSa2=1.63 i=83F1=2KYFa1YFa1/(b1m2z1)=238.3310001.52.541.62/(402228)=105.62 Mpa F1 i=84F2= F1YFa2YSa2/( YFa1YSa1)=105.62(2.031.63/(2.541.62)=84.93 Mpa F2 i=85所以安全的。(4)齿轮的圆周速度 v1=d1n/(601000)=56710/(601000)=2.08 m/s i=86对照表
10、11-2选用7级是正确的！齿轮参数见表格4 i=872)齿轮3、4的设计(1)齿轮的材料，精度和齿数选择，因传递功率不大，转速不高。都采用45号钢，锻选项毛坯，大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。齿轮精度用8级，轮齿表面精糙度为Ra1.6，软齿面闭式传动，失效形式为占蚀，考虑传动平稳性，齿数宜可取多些。由机械设计基础表11-1选择齿轮3材料为45钢(调质)，硬度为280HBS,Hlim3=600MPa,FE=450MPa,齿轮2为45钢(正火)，硬度为240HBS, Hlim4=380 MPa, FE=320 MPa。由机械设计基础表11-5 取SH=1.25,SF=1.6。H3= Hl
11、im3/SH=600/1.25=480 Mpa i=88H4= Hlim4/SH=380/1.25=304 Mpa i=89F3= HFE3/SF=450/1.6=281.25 Mpa i=90F4= HFE4/SF=320/1.6=200 Mpa i=91(2)按齿面接触强度设计设齿轮按7级精度制造，取载荷系数为1.5 i=92。齿宽系数d为0.8 i=93对于铸钢ZE取188，ZH取2.5d1(2KT(i2+1)/( di2) (ZEZH/H)2)(1/3)=(21.5148.521000(1.44.03=2.88+1)/( 0.82.88) (1882.5/480)2)(1/3)=89.
12、6 mm i=94齿数取z3=30 i=95则z4=i2z3=86 i=96模数m=d3/z3=89.6/30=2.99 mm i=97齿宽b=dd3=0.889.6=71.68 mm i=98取b3=70 mm i=99b4=60 mm i=100按机械设计基础表4-1 取m=3 mm i=101实际的d3=z3m=303=90 mm i=102d4=z4m=863=258 mm i=103中心距a=(d3+d4)/2=(90+258)/2=174 mm i=104(3)验算齿轮弯曲强度齿形系数(由机械设计基础图11-8 和图11-9 可得)YFa3=2.5 i=105YSa3=1.63 i
13、=106YFa4=2.21 i=107YSa4=1.61 i=108F3=2KYFa3YFa3/(b3m2z3)=238.3310001.52.541.62/(403230)=180.12 Mpa F3 i=109F4=F3 YFa4YSa4/( YFa3YSa3)=180.12(2.211.61/(2.51.63)=157.27 Mpa F4 i=110所以安全的。(4)齿轮的圆周速度 v3=d3n/(601000)=90176.18/(601000)=0.83 m/s i=111对照表11-2选用7级是正确的！齿轮参数 见表格4 i=1124、 轴的设计1)轴的设计 i=199圆周力： Ft1=2T/d1=238.33/0.056=1368.93 N i=200径向力： Fr1=Ft1tan=1368.93tan20=498.25 N i=201轴
