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1、计算及说明 结果 第一部分 传动装置的总体设计 1.1传动方案的拟定 系统总体方案：电动机传动系统执行机构； 系统方案总体评价： 1.二级圆柱齿轮减速器结构简单，但齿轮相对轴承 的位置不对称，因此轴应有较大的刚度 2.齿轮传动尺寸小，传动精度高，使用寿命长，安 装精度和润滑条件高 3.斜齿轮传动的平稳性比直齿轮传动好，且结构紧 凑，承载能力高，可用于速度高，载荷较大或要求 传动平稳的场合 4.开始齿轮4由于润滑条件不好，寿命较短，布置 在了低速级 1.2电动机的选择及运动参数的确定 1电动机类型的选择： 按工作要求选用Y系列全封闭自冷式笼型三相异步 电动机，电压为380V。1）确定运输机所需的
2、功率： 2 3 40 35 1.15 1.15 0.5 1.6 1 7.44 367 367 w QH P K KV kW 2）确定传动装置的效率：5 2 2 1 2 3 4 5 按表确定各部分效率： 滚动轴承传动（一对）效率 1 0.99 闭式齿轮传动效率 2 0.97 开式齿轮传动效率 3 0.95 联轴器效率 4 0.99 传动滚筒效率 5 0.96 kW P 44 . 7 w 代入上式得到：5 2 2 5 2 2 1 2 3 4 5 0.99 0.97 0.95 0.99 0.96 0.7998 3）选择电动机7.44 9.3 0.7998 w d P P kW 因载荷平稳，电动机额定
3、功率 略大于 即可。 ed P d P 由表查得，选取电动机的额定功率 10 ed P kW 符合这一范围的同步转速有750，1000，1500和 3000r/min。现以同步转速3000，1500及1000r/min 三种方案进行比较。综合考虑电动机和传动装置尺 寸、重量、价格和总传动比。所以选 。 1500 min n r 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同 步转速，由表16-1查得，选定电动机型号为Y160M- 4 其主要性能：额定功率11KW、满载转速 1460r/min、额定转矩2.2、质量123kg 由表16-4查得 电动机伸出端直径 0.018 0.002 42 D m
4、m 电动机伸出端安装长度 110 E mm 2总传动比计算及传动比的分配1）总传动比的计算1000 60 1000 60 1 42.44 min 450 w v n r d 1460 34.4 42.44 m a w n i n 2）传动比的分配 998 .7 0 kW P 3 . 9 d min / 1460 r n m min / 44 . 42 r n w 3 . 34 a i 0 3 i 开始齿轮传动比常用3-5,取 ，减速器传动比 0 3 i 为0 34.4 11.467 3 a i i i 两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比 1 1.31.4 1.31.4 11.467 3.864
5、i i 取 1 3.933 i 低速级的传动比 2 1 11.467 2.916 3.933 i i i 3传动装置运动参数的计算1）各轴功率的计算 高速轴的输入功率1 01 4 9.3 0.99 9.207 d d P P P kW 中速轴2 1 12 1 2 1 9.207 0.97 0.99 8.841 P P P kW 低速轴3 2 23 2 2 1 8.841 0.97 0.99 8.49 P P P kW 4 3 34 3 4 1 8.49 0.99 0.99 8.32 P P P kW 5 4 45 4 3 1 5 8.32 0.95 0.99 0.96 7.511 P P P
6、kW 2）各轴转速的计算高速轴1 0 1460 min n n r 中速轴 467 . 11 i 1 3.933 i 916 . 2 2 i 1 2 21 1460 371.218 min 3.933 n n r i 低速轴2 3 32 371.218 127.304 min 2.916 n n r i 3 4 43 127.304 127.304 min 1 n n r i 4 5 54 127.304 42.435 min 3 n n r i 3）各轴输入转矩的计算高速轴1 1 1 9.207 9550 9550 60.224 1460 P T N m n 中速轴2 2 2 8.841 9
7、550 9550 227.445 371.218 P T N m n 低速轴3 3 3 8.49 9550 9550 636.897 127.304 P T N m n 4 4 4 8.32 9550 9550 624.144 127.304 P T N m n 5 5 5 7.511 9550 9550 1690.351 42.435 P T N m n 第二部分 减速器外的传动零件的设计 开始齿轮传动的设计 1选择材料及确定许用功率 小齿轮用HT300，齿面硬度为250HB大齿轮用HT200，齿面硬度为225HB由图10-21得 ， min1 380 H MPa ， min2 354 H
8、MPa 1.3 H S 则 lim1 1 380 292.3 1.3 H H H MPa S lim2 2 354 272.3 1.3 H H H MPa S ， ， lim1 92 F MPa lim2 78 F MPa 1.6 F S lim1 1 92 57.5 1.6 F F F MPa S lim2 2 78 48.8 1.6 F F F MPa S 2 按轮齿弯曲强度设计齿轮按八级精度制造，取载荷系数 1.6 K 齿宽系数 0.2 a 取 则 1 26 Z 2 1 3 26 78 Z iZ 由表10-5 齿形系数 , 1 2.6 F Y 2 2.224 F Y , 1 1 2.6
9、0.0435 57.5 F F Y 2 2 2.224 0.0459 48.8 F F Y 因为 ，比较大，所以取这组设计 2 2 0.0459 F F Y MP H 3 . 292 1 MP H 3 . 272 2 MP F 5 . 57 1 MP F 8 . 48 2 1 26 Z 78 2 Z模数 1 2 3 3 2 2 1 1 4 4 1.6 824144 0.0459 7.65 1 0.2 4 26 F a F kTY m i Z 考虑磨损，模数加大10%， 7.65 1.1 8.4 m 取整 8 m mm 中心距 1 2 8 26 78 416 2 2 m a Z Z mm 齿宽
10、0.2 416 83.2 a b a mm 取 ， 2 83 b mm 1 88 b mm 3 几何尺寸分度圆直径 1 1 8 26 208 d mZ mm 2 2 8 78 624 d mZ mm 齿顶高 8 a h m mm 齿根高 1.25 1.25 8 10 f h m mm 齿顶圆直径 1 1 2 208 2 8 224 a a d d h mm 2 2 2 624 2 8 640 a a d d h mm 齿根圆直径 1 1 2 208 2 10 188 f f d d h mm 2 2 2 624 2 12 604 f f d d h mm 第三部分 齿轮传动的计算 3.1高速级
11、齿轮的计算 1选定高速级齿轮的类型，精度等级，材料及齿数 1）按传动方案选用斜齿圆柱齿轮 2）输送机为一般工作机械，速度不高，故选用8 8 m mm mm d mm 624 208 d 2 1 mm d mm d mm d mm d mm h mm h f f a a f a 604 188 640 224 10 8 2 1 2 1 40 r C 小齿轮调 质处理级精度 3）材料选择：小齿轮材料为 ，调质处理，平 40 r C 均硬度为280HBS大齿轮材料为45钢，调质处理，平 均硬度为240HBS两者材料硬度差为40HBS 4）选小齿轮齿数 1 24 Z 则 2 1 1 3.933 24
12、94.392 Z iZ 取 ，齿数比 2 95 Z 3.958 u 5）初选螺旋角 14 2计算传动的主要尺寸 按齿面接触疲劳强度进行设计，其公式为： 2 1 3 1 2 1 H E t d H KT Z Z u d u 确定公式内的各计算数值 1）试选载荷系数 1.6 t K 2）由教材图10-30，取区域系数 2.433 H Z 3）由教材图10-26，查得 ， 1 0.788 a ，则 2 0.865 a 1 2 1.653 4）计算小齿轮传递的转矩 1 1 1 9550 60.224 P T N m n 45钢 大齿轮调 质处理 1 24 Z 2 95 Z 5）由表10-7，取齿宽系数
13、 1 d 6）由表10-6，查得材料的弹性影响系数 189.8 E Z MPa 7）由图10-21d查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ，大齿轮的接触疲劳强度极限 lim1 600 H MPa lim2 550 H MPa 8）计算应力循环次数 9 1 60 60 1460 1 2 8 300 6 2.523 10 h N njL 9 8 1 2 2 2.523 10 6.374 10 3.958 N N i 9）由图10-19得解除疲劳寿命系数 ， 1 0.95 HN K 2 1.04 HN K 10）计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%，安 全系数 ,则小齿轮的许用接触应力为 1 S 1 lim1 1 0.95 600 570 1 HN H H K MPa S 大齿轮的许用接触应力为 2 lim2 2 1.04 550 572 1 HN H H K MPa S 许用应力 1 2 570 572 571 2 2 H H H MPa 11）计算小齿轮的分度圆直径，得 2 1 3 1 2 1 H E t d H KT Z Z u d u MP H 570 1 MP H
