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1、 一级斜齿轮减速器计算过程及计算说明 一： 传动方案的确定（如下图）二：原始数据： 设计一用于带式运输上的单级圆柱齿轮减速器。运输机连续工作，使 用寿命8 年，每年 250 天，每天 16 小时，输送带速度允许误差为+_5%。 2.数据 运送带工作拉力F/KN 运输带工作速度 v/(m/s) 卷筒直径D/mm 0.9 2.3 400 三：确定电动机的型号 (1) 选择电动机类型： 选用 Y 系列三相异步电动机 (2) 选择电动机容量 电动机所需工作效率： 900 2.3 2.07 w P F v KW 由电动机至运输带的传动总效率为： 82 . 0 6 5 4 3 2 1 F=900N V=0
2、.9m/s D=400mm w P 2.07KW 总=0.821 公式中： 1 ：带传动 0.96 （球轴承） 2 ：齿轮传动 的轴承 0.99 （8级精 度一般齿轮传动） 3 ：齿轮传动 0.97（弹性联轴器） 4 ：联轴器 0.97 5 ： 卷筒轴的轴承 0.98 6 ：卷筒的效率 0.96运输机主轴上所需要的功率： 900 2.3 2.5KW 1000 1000 0.82 d Fv P 从表 22-1中可选额定功率为 11kw 的电动机。 （3）选择电动机的转速 V 带传动的传动比 i1=(2-4)，单级齿轮传动比 i2 =(3-5)，一级圆柱齿轮减速器传 动比范围为 i=（6-20）
3、，而工作机卷筒轴的转速为: 滚筒的转速： 60 1000 60 1000 2.3 109.8 / min 400 w v n r D 所以电动机转速的可选范围为： d n (6 20) 109.8 (658.9 2196.3) / min w i n r 根据电动机类型、容量和转速，由机械设计基础课程设计指导 书附录8，附表8-1选定电动机型号为Y100L2-4。其主要性能如下 表： 电动机型号 额定功率/kw 满载转速/(r/min) 额定转矩 启动转矩 额定转矩 最大转矩 Y100L2-4 3 1420 2.2 2.2 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
4、凑，决定选用同步转速为1500 的电动机，所以电动机 min r 的类型为Y100L2-4。 四：确定传动装置总传动比及分配传动装置总传动比 ： 1420 12.932 13 109.8 m w n i n 为电动机满载转速，单位：r/min ） 分配各级传动比时由机械设计基础课程设计表 14-8 P d =2.5KW 电动机型号 Y100L2-4 i=132 圆柱斜齿轮传动比范围 i1=（35） V 带传动范围（24）取值i 0 =3,所以 i=13 计算各轴的输入功率 电动机轴： P= P d =2.5KW 轴（减速器高速轴） 1 01 2.5 0.96 2.4 d W 轴（减速器低速轴）
5、 2 12 1 2.4 0.99 0.96 2.281KW 滚筒轴 3 2 P 2.281 0.98 0.96 2.146KW P 计算各轴得转速 I轴 n 1 = min / 33 . 473 3 1420 0 r i n m II轴 n 2 = min / 8 . 109 31 . 4 33 . 473 1 1 r i n 卷筒轴 2 109.8 / min w n n r nm 为电动机的满载转速 r/min；n1n2 为 I轴II轴 （I 轴高速轴 II 轴为低速轴）的转速，i0 电动机至 I轴的传动比，i1 为 I 轴至 II轴的传动比。 （3）计算各轴得转矩 电动机轴 2.5 T
6、9550 9550 16.81 1420 d d m P N m n 轴: 1 9550 1/ 1 9550 2.4 / 479.33 48.42 T P n N m 轴 : 2 9550 2 / 2 9550 2.281/109.8 198.393 T P n N m 滚筒轴: 上述数据制表 3 9550 Pw/nw 9550 2.146 /109.8 186.651 T N m 如下： 参数 轴名 输入功率（ ） kW 转速 （ / min r ） 输入转矩 （ ） N m g 传动 比i 效 率 电动机轴 2.5 1420 16.81 3 0.97 轴（减速器高速 轴） 2.4 48.4
7、2 47.4516 轴（减速器低速 轴） 2.281 198.393 144.925 14 4.31 0.90 P I =2.4KW P II =2.281KW =1420r/mi m n n n I =473.33r/mi n n II =109.8r/mi n T d =16.81N m T 1 =48.42N m T 2 =198.393N m T 3 =186.65N m3 滚筒轴 2.146 186.65 182.917 98 五：传动零件得设计计算 1. 普通 V 带传动得设计计算 确定计算功率 C P 则： ，式中工作情况系数取 1.2 1.2 3 3.6 ca A P K P
8、KW A K 根据计算功率 与小带轮的转速 ，选择A型普通V带。 C P 1 n 确定带轮的基准直径 1 2 , d d d d 取小带轮直径 d d1 =90mm，大带轮的直径 2 1 1 3 90 270 m d d n d d mm n 根据表 8-9，取标准值为d d2 =280mm。 则实际传动比 i、从动轮的实际转速分别为 2 1 280 3.11 90 d d d i d 2 1 1420 / 456.59 / min 3.11 n n i r 从动轮的转速误差率为473.33 456.59 100% 3.67% 456.59 在 以内为允许值。 % 5 验证带速 在 之间。 1
9、 1 90 1420 6.69 / 60 1000 60 1000 d d n v m s 5 / 25 / m s m s 故带的速度合适。 确定V带的基准直径和传动中心距 0 a 初选传动中心距范围为： 1 2 0 1 2 0.7 d ) 2 d ) d d d d d a d （ ，取按结构设计要求 式子（8-20）初定中心距a0=500mm。 V带的基准长度： 2 2 1 2 1 2 0 0 0 ( ) ( ) (90 280) (280 900) 2 2 500 1599.245 1599 2 4 2 4 500 d d d d d d d d d L a mm mm a 取L d
10、=1550mm 实际中心距： 0 0 1550 1599 500 475.5 476 2 2 d l l a a mm mm 验算主动轮的最小包角故 0 0 0 0 0 0 2 1 1 280 90 180 57.3 180 57.3 157.782 158 120 476 d d d d a 主动轮上的包角合适。 P C =3.6KW 1.2 A K 选择 A 型 V 带 1 90 d d mm d d2 =270mm 带速: V=6.69m/s V 带基准直 径长度 1550 d L mm 4 计算 V 带的根数 z根据 dd1=90mm，n1=1420r/min，查表 8-4，根据插值法
11、可得取 P0=1.048KW， 由式（8-5）得 ，由表 8-6 查得 表 8-2得 。 0 0.17 P KW 0.98 L K 0 0 ( ) (1.048 0.17) 0.95 0.98 1.13 r L P P P K K KW 3.6 3.1858 3.19 1.13 ca r P Z P 取整得z=4。 计算V带的合适初拉力 0 F 由表 8-3查得 B 型普通 V 带的每米长质量 q=0.17kg/m， (2.5 ) 2 2 0 2.5 0.95 3.6 500 500 0.105 6.69 114.446 114 0.95 4 6.69 K K zv F qv N N 1 0
12、158 2 sin 2 4 114 sin 898.753 899 2 2 p F zF N N 带轮设计结果选用 4根 A 型普通的 V 带，中心距 a=476mm，带轮直径 dd1=90mm，dd2=280mm，带的基准长度为 1550mm，轴上压力 Fp=899N。 2.齿轮传动设计计算 （1）择齿轮类型，材料，精度，及参数 选用斜齿圆柱齿轮传动（外啮合） 选择齿轮材料；小齿轮材料都取为 40Cr,调质，齿面硬度 280HBS （考虑到 齿轮使用寿命较长 (GB699-1988)；大齿轮材料取为：45钢,调质，齿面硬度 240HBS 选取齿轮为 7级的精度（GB 100951998） 初
13、选螺旋角 ,压力角为 。 o 14 20 选小齿轮的齿数z 1= 24;大齿轮的齿数z 2 =24*4.33=103，（2）按齿面接触疲劳强度设计 1 3 1 2 * 1 * * Ht H E K T Z Z Z u dt d u (1)确定公式中的各参考值 试选 =1.3 Ht K 计算小齿轮传递的转矩 6 4 1 2.4 9.55 10 4.842 10 473.33 T N mm V 带根数 4根 初拉力 =114N 0 F Z 1 =24 Z 2 =1035 由表 10-7 选取齿宽系数 。 1 d 由图 10-20 查取区域系数 =2.433 H Z 由式（10-21）计算接触疲劳强
14、度用重合度系数 Z tan tan 20 a arctan( ) arctan( ) 20.562 cos cos14 n t a 0 1 1 * 1 cos arccos 29.974 2 cos t a z a z ha 0 2 2 * 2 cos arccos 24.038 2 cos t a z a z ha 1 2 1 2 tan tan tan tan 1.639 2 t t t t z z 1 tan 1.905 dz 4 (1 ) 0.671 3 Z 由式（10-23）可得螺旋角系数 Z cos cos14=0.985 Z 由表 10-5 查得材料的弹性影响系数 1 2 189.8 E Z Mpa 计算接触疲劳许用应力 H 由图 10-25d 查
