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1、本设计要求的转矩较大，故部分齿轮和轴选用40Cr为材料，如转矩较小，可使用45#钢机械设计课程设计说 明 书机械工程与自动化学院机械工程及自动化专业 机械 班 学号： 设计者： 指导老师：2013年6月19日目 录1. 设计任务书32. 电动机的选择计算33. 传动装置的运动与动力参数的选择和计算44. 传动零件的设计计算95. 轴的设计计算186. 轴的强度校核197. 滚动轴承的选择和寿命验算248. 键联接的选择和验算259. 联轴器的选择2610. 减速器的润滑及密封形式2611. 参考资料26一设计任务书1） 设计题目 ：设计胶带输送机的传动装置2） 工作条件：工作年限工作班制工作环
2、境载荷性质生产批量102多灰尘稍有波动小批3） 技术数据题 号滚筒圆周力F(N)带 速v(m/s)滚筒直径 D(mm)滚筒长度 L(mm)ZL-20480000.244001000二 电动机的选择计算1） 选择电动机系列根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y系列。2） 选择电动机功率滚筒转动所需要的有效功率为 传动 按表4.2-9取: 弹性联轴器效率 弹联=0.99闭式齿轮啮合效率 齿=0.97 联轴器效率 联=0.99滚动轴承效率 承=0.99开式齿轮啮合效率 开齿=0.94 滚筒效率 筒=0.96 则传动总效率所需的电动机的功率为 3).选择电机的转速滚筒
3、轴转速为 查表4.12-1选Y型三相异步电动机Y180L6型，额定功率 15kw, 同步转速1000r/min,满载转速970r/min。 同时，由表4.12-2查得电动机中心高 H=180mm，外伸轴段 DE=48mm 110mm。传动总效率=0.791所需的电动机功率选Y型三相异步电动机Y180L6型 三 传动装置的运动及动力参数计算 （一）. 分配传动比1） 总传动比: 2）各级传动比的粗略分配根据总传动比（i=83.33），以及各种机械传动推荐的传动比范围，各级传动比分配如下： 由表4.2-9 取 则减速器的传动比： 取两级齿轮减速器高速级齿轮传动比为： 减速箱内低速级齿轮传动比为 （
4、二） 各轴功率、转速和转矩的计算1 0轴：即电动机的主动轴 2 轴： 即减速器的高速轴 3.轴：即减速器的中轴 总传动比:i=83.33 4.轴：即减速器的低速轴 5. 轴： 即传动轴 6.轴： 即传动滚筒轴 各轴运动及动力参数轴序号功率P(kw)转速n(r/min)转矩(N.m)传动形式传动比效率014.223970140弹性联轴器1.00.9914.081970138.63闭式齿轮4.330.9613.522224.02576.44闭式齿轮3.210.9612.98569.791776.86联轴器1.00.9812.72769.791741.55开式齿轮60.9411.83111.6397
5、15.05（三） 设计开式齿轮小齿轮 40Cr 表面淬火 齿面硬度 48-55HRC大齿轮 45#钢 表面淬火 齿面硬度 40-50HRC按齿根弯曲疲劳强度确定模数初选小轮的齿数为 Z5=20，那么，应力循环次数N1=60n4jLsh=6069.791(1030016)=2.0108N2=N1/i=3.3107初选,由图5-18b，得 由图5-19，得由图 5-15，得由图 5-14，得 初取由式5-32，得YX=1.0。取YST=2.0，SFmin=1.4由式5-31计算许用弯曲应力 取计算 取KYE=1.1，由表5-3，按电机驱动载荷稍有波动 取KA=1.10 得Kv=1.001。 由表5
6、-4，K=1.2按机械原理知识计算重合度齿顶圆直径 压力角 齿轮基圆直径 齿顶压力角 与KtYEt相近，无需修正则m=6开式齿轮主要参数Z5=20 i=6 d5=120 da5=132 df5=105 b5=84Z6=120 m=6 d6=720 da6=732 df6=705 b6=90开式齿轮i=6m=6mmz4=20,z5=120四传动零件的设计计算（一）减速器高速级齿轮的设计计算1） 材料的选择：高速级的小齿轮选择40Cr,表明淬火。齿面硬度为48-55HRC大齿轮材料选用45钢,表明淬火。齿面硬度为40-50HRC计算应力循环次数查图5-17，ZN1=1.0 ZN2=1.05 由式5
7、-29，ZX1=ZX2=1.0 ，取SHmin=1.0 ZW=1.14 ZLVR=0.92由图516得 ,计算许用接触应力 因，故取2）按齿面接触强度确定中心距小轮转矩T1=138000Nmm初定螺旋角=初取由表5-5得减速传动,取。由式（5-41）计算ZH端面压力角基圆螺旋角 由式（5-39）计算中心距a取中心距a=140mm。估算模数 mn=(0.0070.02)a=1.053 mm取标准模数mn=2mm。小齿轮齿数 取整，大齿轮齿数 。取整，实际传动比 =4.26传动比误差，在允许范围内。修正螺旋角与初选=130相近,ZHZ可不修正. 齿轮分度圆直径 中心距a=140mm模数mn=2mm
8、z1=26，z2=111螺旋角圆周速度 ,(3) 验算齿面接触疲劳强度 由表5-3,取KA=1.35。由图5-4b，按8级精度和，得Kv=1.04齿宽。b/d1=56/50.88=1.1006由图5-7a，得K=1.113。由表5-4，得K=1.4。载荷系数计算重合度齿顶圆直径端面压力角 齿轮基圆直径端面齿顶压力角 齿轮分度圆直径齿轮精度为8级 则 则齿面接触应力 （4） 验算齿根弯曲疲劳强度由图5-18b，得 由图5-19，得由图 5-15，得 取YST=2.0，SFmin=1.4由式5-31计算许用弯曲应力 由图5-14得YFa1=2.65，YFa2=2.22由图5-15得YSa1=1.9
9、3，YSa2=1.961.0， （5）齿轮主要几何参数z1=26,z2=111,u=4.33mn=2mm,=11.880,mt=mn/cos=2/cos11.880=2.04mm,d1=53.36mm,d2=227.83mm,da1=54.88mm,da2=2221.24mm,df1=48.36mm, df2=222.83mma=140mm,b2=b=56mm,b1=b2+(510)=65mm（二） 减速器低速级齿轮的设计计算1).材料的选择：高速级的小齿轮选择40Cr,表明淬火。齿面硬度为48-55HRC大齿轮材料选用45钢,表明淬火。齿面硬度为40-50HRC计算应力循环次数 查图5-17，ZN3=1 ZN4=1.05 ，由式5-29，ZX3=ZX4=1.0 ，取SHmin=1.0 ZW=1.14 ZLVR=0.92按齿面硬度50HRC，45HRC，由图5-16b，得，计算许用接触应力 因，故取。2） 按齿面接触强度确定中心距 小轮转矩T1=576440Nmm初定螺旋角=，初取， 由表5-5得减速传动，;取由式（5-41）计算ZH端面压力角基圆螺旋角由式（5-39）计算中心距a取中心距a=170mm。估算模数mn=(0.0070.02)a=1.193.4mm取标准模数mn=2.5mm。
