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1、正文一、传动方案拟定1、工作条件：载荷有中等冲击，单项运转，齿轮相对于轴承为对称布置，工作寿命为12年，单班制工作。2、原始数据：传递功率为p=50kw ，小齿轮转速n1=750 r/min，传动比i=41.1电动机选择1.1.1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机（工作要求：连续工作机器）1.1.2、电动机功率选择：（1）传动装置的总功率：总=带4齿轮轴承齿轮联轴器=0.85(2) 电机所需的工作功率：P d =FV/1000总=11001.5/10000.85=1.94KW1.1.3、确定电动机转速计算滚筒工作转速：n筒=601000V/D=6010001.5/250=114.65r
2、/min按课程设计任务书推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ia=24。取V带传动比I0=24，则总传动比理时范围为Ia=416。故电动机转速的可选范围为nd=Ian筒=（416）114.65=458.61834.4r/min，符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、和1500r/min。根据容量和转速，由指导书附表939查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表：表1 传动比方案传动比方案电动机型号额定功率（KW）电动机转速（r/min）同步转速满载转速1Y160M1-847507202Y132M1-6410009603Y13
3、2M-47.5150014401.1.4、确定电动机型号综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，可知方3-比较合适（在满足传动比范围的条件下，有利于提高齿轮转速，便于箱体润滑设计）。因此选定电动机型号为Y132M-4，额定功率为Ped =7.5KW，满载转速n电动=1440r/min1.2计算总传动比及分配各级的传动比1.2.1、总传动比：i总=n电动/n筒=1440/114.65=12.561.2.2、分配各级传动比（1）据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=36之间取3.15、3.55、4、4.5、5、5.6合理，为减少系统误差，取整数为宜）（2）i总=
4、i齿轮i带i带=i总/i齿轮=12.56/6=2.0931.3运动参数及动力参数计算1.3.1、计算各轴转速（r/min）nI=n电动/ i带=1440/2.093=688r/minnII=nI/ i齿轮=688/6=114.7r/min1.3.2、计算各轴的功率（KW）PI=Pd带=1.940.96=1.8624kwPII=PI齿轮轴承齿轮=1.86240.980.96=1.752kw1.3.3、计算各轴扭矩（Nmm）Td = 9550Pd / n电动=95501.941000/1440=12865.97N.mmTI=9550PI/nI=95501.86241000/688=25851.63
5、N.mmTII=9550PII/nII=95501.7521000/114.7=N.mm二、标准直齿圆柱齿轮传动设计计算2.1传动零件的设计计算2.1.1、选择齿轮材料及精度等级和齿数 考虑减速器传递功率不大，按课本P191表10-1及10-4选，以齿轮采用软齿面。小齿轮选用20Cr钢，表面淬火，齿面硬度为56-62HRC。大齿轮选用40Cr钢，表面淬火，齿面硬度50-55HRC；一般齿轮传动，选用8级精度。齿面精糙度Ra1.63.2m。取小齿轮齿数Z1=17。则大齿轮齿数：Z2= i齿Z1=417=68.2.1.2、按齿根弯曲疲劳强度设计 由课本P216式（10-17）mn12.4 (kT1
6、/dZ12 YFS/ FP) 1/3 确定有关参数如下：载荷系数k 由课本P196 取k=1.4初选螺旋角=14小齿轮传递扭矩T1 T1=9549P1/n1= N.mm由教材表10-7 取齿宽系数d=0.8齿根弯曲疲劳极限Flim，由课本P207图10-20查得：Flim1=920Mpa Flim2=750Mpa许用弯曲应力FPFP1=1.4Flim1=657.14Mpa FP2=1.4Flim2=535.71Mpa计算当量齿数Zv Zv1=Z1/cos3=18.6 Zv2=Z2/cos3=74.4复合齿形系数YFS ：YFS1=1500 Mpa， YFS2=1220 MpaYFS1/ FP1
7、=1363.6 Mpa YFS2/ FP2=1186.7 Mpa计算法面模数得：mn12.4 (kT1/dZ12 YFS/ FP) 1/3 =3.492mm按机械设计手册，取mn=4mm2.1.3、确定齿轮传动主要参数及几何尺寸计算中心距：a=mt（Z1Z2）/ 2= mn（Z1Z2）/ 2 cos=175.20mm圆整a=175mm精确计算螺旋角 =arccos mn（Z1Z2）/2a=13计算分度圆直径d1=mtZ1= mn Z1 / cos=70mmd2= mtZ2= mn Z2 / cos=280mm计算齿宽b2=b=dd1=65mm b1=b2+（510）mm=70mm轮齿的受力分析
8、： Ft=2T1/d1 Fr=Ft tann/cos Fa=Ft tan Fn=Ft/cosncos验算齿轮圆周速度 V齿=d1n1/601000=2.75m/s由课本P197表10-4选齿轮传动精度等级8级合宜2.1.4、校核齿面接触疲劳强度 由课本P201式（10-6）得 H=20.8103E kT1/bd12（i齿1/ i齿）1/2HP确定有关参数和系数传动尺寸影响系数E 查机械设计手册 E=1齿轮接触疲劳极限Hlim 由课本P209图10-21查得：Hlim1=1500Mpa Hlim2 =1220Mpa许用接触应力HPHP1= 0.9Hlim1 =1363.6Mpa HP2= 0.9
9、Hlim2 =1186.7Mpa 校核计算 H=20.8103E kT1/bd12（i齿1/ i齿）1/2=1125.3 Mpa 2.1.5皮带轮传动的设计计算（1）选择普通V带截型由课本P156页表8-7得Ka=1.2Pca=KaPd=1.21.94=2.328KW由图8-11得：应选用A型V带（2）确定带轮基准直径，并验算带速由表8-6，8-8得，小带轮基准直径为（dd）min=50mm 取dd1=90mm50mmdd2=n1/n2*dd1=3*90=270mm根据表8-8取整为dd2=280mm（3）验算带速V 由V=dd1n1/601000=6.79m/s 因为5m/sV30m/s故带
10、速合适（4） 确定V带的中心距a和基准长度Ld根据式0.7（dd1+dd2）a02(dd1+dd2)得259a090(6)计算带的根数2.2轴的设计计算1、输入轴的设计计算1.1选择轴的材料，确定许用应力由于设计的是单级减速器的输入轴，旋转方向假设左旋，属于一般轴的设计问题，选用20Cr钢，硬度56-62HRC，弯曲疲劳强度-1=1.12x109Mpa。-1= 2.8x108Mpa2、估算轴的基本直径根据机械设计手册，取A=110dA (PI/ n1)1/3=41.4mm考虑有键槽，将直径增大5%，则d1=41.4(1+5%)mm=43.5mm由机械设计手册选d1=45mm2.2输出轴的设计计
11、算1、选择轴的材料，确定许用应力由于设计的是单级减速器的输入轴，属于一般轴的设计问题，选用40Cr钢，硬50-55Cr度，弯曲疲劳强度-1=657.14Mpa。-1=535.71 Mpa2、估算轴的基本直径根据机械设计手册，取A=105dA (P/ n)1/3=41.4mm考虑有键槽，将直径增大5%，则d2=41.4mm(1+5%)mm=43.5mm由机械设计手册选d2=45mm2.3滚动轴承的选择根据条件，轴承预计寿命L=536524=43800小时（1）输入轴轴承的选择由题目工作条件查课本P320表13-4和13-5选择载荷系数fP=2.5，温度系数ft=120已知轴颈d1=45，转速n1
12、=140r/min，初选7305B型角接触球轴承，基本额定动载荷Cr=40kN，基本额定静载荷Cor=40kN，e0=-0.25（2）、输出轴轴承的选择由题目工作条件查课本P320表13-4和13-5选择载荷系数fP=2.75数ft=145已知轴颈d2=-50mm转速n2=-150r/min，初选7204B型角接触球轴承，基本额定动载荷Cr=-20kN，基本额定静载荷Cor=75kN，e0=0.3.2.4联轴器的选择已知输出轴轴径d2=70mm，P=125KW，n=20r/min。因为是减速器低速轴和工作机轴相连的联轴器，转速低，传递转矩较大，根据传动装置的工作条件拟选用刚性固定式凸缘联轴器，
13、根据输出轴轴径，拟选YL7型凸缘联轴器，由课本P352公式计算扭矩为：KT=9550P/n=89 Nm因Tn=1.2NmTc=1.5Nm，所以选LX轴器，Tn=6300NmTc=5000Nm，轴端直径42mm，采用内嵌套筒方式衔接输出轴（d1=40mm）。2.5轴的强度计算轴的结构设计1轴上零件的定位，固定和装配 级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，靠平键和过盈配合实现周向固定。两轴承分别以轴肩和大筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承实现轴向定位。大带轮轮毂靠轴肩、平键和螺栓分别实现轴向定位和周向固定。2确定轴各段直径和长度工段：d2=70mm 长度取决于联轴器结构和安装位置，根据联轴器计算选择，选取LX型L3型凸缘联轴器L1=2.5mm。h=（23）c 查机械设计手册，取c=1.5mmII段:d2=d1+2h=70-+2（13）1.5=90.3mmd2=90mm初选用LX型角接触球轴承，其内径为40-mm,宽度为50mm。（转入输出轴轴承选择计算） 考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。而且两对轴承箱体内壁距离一致，（L轴1=L轴2）取套筒长为35mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定
