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1、.专业整理.一、传动方案的确定11.1传动简图如下：11.2工作条件21.3原始数据21.4设计工作量2二、电动机的选择及传动装置的运动及动力参数计算22.1电动机的选择22.2各级传动比的确定42.3计算传动装置的运动和动力参数4三、传动零件的设计计算53.1蜗轮蜗杆传动的设计计算53.2.开式齿轮的设计计算7四、轴的计算94.1高速轴的设计94.2低速轴的设计12五、键连接的选择及计算165.1.高速轴外伸端处的键选择和校核165.2.低速轴蜗轮连接处的键选择和校核165.3.低速轴外伸端的键选择和校核16六、滚动轴承的选择及计算176.1高速轴滚动轴承校核176.2低速轴滚动轴承校核18
2、七、联轴器的选择197.1高速轴联轴器的选择197.2低速轴联轴器的选择19八、设计小结20设计题目：链式运输机传动装置一、 传动方案的确定本传动装置为链式运输机传动装置，选用闭式蜗轮蜗杆减速器和链式传动系统。此装置载荷变化不大，其各部分零件的标准化程度高，设计与维护及维修成本比较低，结构较为简单，传动效率比较高，适应工作能力强，可靠性高，能满足设计任务书中要求的设计条件及环境。1.1传动简图如下：1.2工作条件运输机两班（16小时）连续工作制，负荷基本平稳，设计寿命为5年，每年工作280天。1.3原始数据链式运输机索引力 F(KN)2.9链轮圆周速度(允差5%)V(m/s)0.25鼓轮直径
3、D(mm)3001.4设计工作量减速器装配图一张；零件图4张；设计说明书一份。二、电动机的选择及传动装置的运动及动力参数计算2.1电动机的选择（1）选择电动机类型 按工作要求和条件，选用三相鼠笼异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型； （2）选择电动机的容量电动机所需工作功率为Pd=PwakW即Pd=Fv1000akW由电动机至运输带的传动效率为a=13243456由参考文献3表1得，式中：效率名称大小1弹性联轴器0.9932滚动轴承0.993刚性联轴器0.984齿轮 0.955蜗轮蜗杆0.786链传动0.92则a=0.99330.9940.980.950.780.92=0.637所以Pd
4、=Fv1000akW=25000.610000.7435=2.03kW（3）确定电动机转速工作转速为nw=v601000D=0.256010003.14300=15.9 r/min按推荐的传动范围，蜗轮蜗杆传动的传动比i1=1040，圆柱齿轮减速器传动比i2=37，则总传动比的合理范围为ia=30280，故电动机转速的可选范围为nd=ian=3028015.9=4474452rmin符合这一范围的同步转速有750、1000、1500、3000r/min方案电动机型号额定功率PedkW电动机转速rmin电动机重量Kg参考比价(相对）同步转速满载转速1Y90S-21.530002840221.30
5、2Y90L-41.51500140027 1.353Y100L-61.51000940331.784Y132S-82.2750710633.09 根据容量和转速，由有关手册查出四种适合的电动机型号，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器、链传动的传动比，选定电动机型号为Y90L-4，其主要性能如下表：电动机型号额定功率/kW同步转速/（r/min）满载转速/（r/min）最大转矩质量/kg额定转矩Y90L-41.5150014002.3272.2各级传动比的确定（1）总传动比：ia=nmn=140015.9=88.05（2）分配传动装置传动比：由式ia=i0i1i2式中i0
6、、i1、i2、i3分别柔性联轴器连接、减速器、齿轮传动和刚性联轴器的传动比。因此i0=1，初步取i2=4，则减速器的传动比为i1=ini2=49.914=22.0125（3）分配减速器的各级传动比 综合比较传动比范围，则齿轮的传动比i1=4，i2=22。2.3计算传动装置的运动和动力参数（1） 各级转速轴 n1=nmi0=14001=1400rmin 轴 n2=n1i1=140022=63.6rmin 轴 n3=n2i2=473.54.185=15.9rmin 卷筒轴 n4=n3i3=113.141=15.9rmin（2） 各轴输入功率 轴 p1=pd.01=1.13380.993=1.13k
7、w 轴 p2=p1.25=p1.2.5=1.130.990.78=0.873kw 轴 p3=p2.23=p2.2.4=0.8730.990.98=0.796kw 卷筒轴 p4=p3.23=p3.2.3=0.7960.990.98=1.64kw（3） 各轴输入转矩Td=9550Pdnm=95501.1381400=7.76Nm轴 T1=Tdi0.01=26.4010.993=7.71Nm轴 T2=T1.i1.25=7.7122.01250.990.78=131.03Nm轴 T3=T2.i2.24=131.0340.990.95=492.93Nm卷筒轴 T4=T3.i3.23=492.9310.9
8、90.98=478.24Nm运动和动力参数计算结果整理于下表轴名效率P kw转矩T Nm转速nrmin传动比i效率输入输出输入输出电动机轴1.1387.76140010.993轴1.131.11877.717.63140022.050.772轴0.8730.86131.03129.7263.640.941轴0.8210.813492.93488.0015.910.970卷筒轴0.7960.788478.24473.4615.9三、传动零件的设计计算3.1蜗轮蜗杆传动的设计计算 由前计算可知，轴的输出功率为P=1.12kW，蜗杆转速n1=1450 r/min,传动比i12=22.05 ,链式运输
9、机，传动平稳，传动不会反向，工作载荷较稳定，无较大的冲击，设计寿命为5年，每年工作280天，两班（16小时）连续工作制。.选择蜗杆传动类型根据GB/T 100851998的推荐，采用渐开线蜗杆(ZI)。.选择材料考虑蜗杆传动功率不大，速度只是中等，故蜗杆选用45钢；因用于传动，希望效率较高些，耐磨性较好，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为4555HRC。蜗轮选用铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。.按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，在校核齿根弯曲疲劳强度。m2d1KT24
10、80Z2H2 (1).确定作用在齿轮上的转矩T2按Z1=2，估取效率=0.8，则T2=9.55106P2n2=9.55106Pn1/i12=9.551061.120.781400/22.05=131400.36 Nm(2).确定载荷系数K因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数K=1；由参考文献2表11-5选取使用系数KA=1.15；由于转速不高，冲击不大，可选取动载荷系数KV=1.05;则K=KKAKV=111.05=1.05(3).确定弹性影响系数ZE因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆配合，故选ZE=160MPa12。(4).确定许用接触应力H根据蜗轮材料铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸
11、造，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC，可从参考文献2表11-7查得蜗轮的基本许用应力H=268 MPa。工作时长Lh=YDh=528016=22400h应力循环次数N=60jn2Lh=60114002222400=8.55107寿命系数KHN=81078.55107=0.7647则 H= KHNH=0.7647268 MPa=205MPa(5).计算m2d1的值m2d11.05131400480442182=345.50mm3因，由参考文献2表11-22取模数m=4，蜗杆分度圆直径。.蜗杆与蜗轮的主要参数和几何尺寸(1).中心距中心距不符合5的倍数圆整至 ，则变位系数为(2).蜗杆尺寸分度圆直径:，
12、所以节圆直径:齿顶圆直径:齿根圆直径:蜗杆齿宽:取80mm(3).蜗轮尺寸分度圆直径:节圆直径:齿顶圆直径:齿根圆直径:外圆直径:蜗轮齿宽: 3.2.开式齿轮的设计计算现已知齿轮为开式传动，安装在蜗轮减速器的低速轴上，传递功率为P=0.864kW，n1=63.6 r/min ，传动比u=4，工作时长为22400h。齿轮类型的选择(1).按传动方案可知，选用圆柱直齿轮传动。(2).由于运输机为一般工作机要求的精度不高，故选用7级精度，=20。(3).由于为开式传动，应选用铸钢为齿轮材料，材料：小齿轮：QT-600-2，大齿轮：QT500-5(4).初选小齿轮齿数Z1=19，大齿轮齿数Z2=76按
13、齿面弯曲强度设计：由(1).试选用(2).计算小齿轮传递扭矩：T1=9.55P/n1=9.550.864/63.6=129736 Nmm(3).由参考文献2表10-7选取齿宽系数=0.5(4).由参考文献2表10-17 =2.86(5).由参考文献2表10-18 =1.53(6).计算弯曲疲劳重合度系数a1=cos-1z1cosz1+2ha*=cos-119cos2019+21=31.767a2=cos-1z2cosz2+2ha*=cos-176cos2076+21=23.709=z1tana1-tan+z2tana2-tan2=19tan31.767-tan20+76tan23.709-tan202=16.81Y=0.25+0.75=0.25+0.751.681=0.696(7).计算YFaYsaF由参考文献2图10-17查得齿形系数YFa1=2.86 ，YFa
