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1、第 1 页 共 31 页目目 录录1.1. 总体方案设计（附总体方案简图）总体方案设计（附总体方案简图） 2 1.1 步进式运输机传动装置设计 1.2 已知设计条件1.3 设计要求1.4 设计任务2.2. 原动机选择原动机选择 4 2.1 电动机类型选择2.2 计算电动机容量2.3 确定电动机转数3.3. 传动装置的运动及动力参数计算传动装置的运动及动力参数计算 5 3.1 传动装置总传动比和分配各级传动比3.2 传动装置的运动和动力参数计算4.4. 齿轮传动的设计齿轮传动的设计 7 4.1 高速级齿轮的设计4.2 低速级齿轮的设计4.3 齿轮传动参数表5.5. 轴的设计计轴的设计计算算 18
2、 5.1 按转矩确定轴的最小直径5.2 轴的结构设计5.3 按弯矩合成对轴进行强度校核6.6. 滚动轴承的选择及计算滚动轴承的选择及计算 22 6.1 轴承的选择6.2 轴承的寿命计算7.7. 键联接选择及校核键联接选择及校核 24 7.1 键的选择7.2 键连接强度校核第 2 页 共 31 页8.8. 联轴器的选择联轴器的选择 25 9.9. 减速器箱体设计及附件的选择减速器箱体设计及附件的选择 26 9.1 箱体设计9.2 附件的选择10.10. 润滑与密封类型的选择润滑与密封类型的选择 28 10.1.润滑方式10.1.润滑方式11.11. 参考资参考资料料 291.总体方案设计（附总体
3、方案简图）1.1 步进式运输机传动装置设计（简图如下）1电动机2展开式直齿轮二级减速器3曲柄4摇臂5输送机第 3 页 共 31 页1.2 已知设计条件学号末尾数4工作阻：F N2100步长：S mm550往复次数：N l/min30行程速比系数：K1.3高度：H mm800-10001.工作条件：每天两班制工作，载荷为中等冲击，工作环境为室内、交清洁；2.使用期：使用期 5 年；3.动力来源：电力，三相交流电，电压 380/220V;4.工作机构效率：0.95；5.运输带速度允许误差：5%；6.制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产；7.减速器：展开式直齿轮传动二级减速器；1.3 设计
4、要求1.设计出满足已知条件要求的工作输送机的主要部分；2.机构的最小传动角不小于 40；3.滑架王府次数误差不大于 15%；第 4 页 共 31 页1.4 设计任务1.拟定出工作机构和传动系统运动方案，并进行多方案对比分析；2.工作行程时，对原动曲柄转 30是机构位置进行运动分析；3.设计绘制减速器装配图 1 张（A0 或 A1） 。4.设计绘制轴、齿轮零件图各一张（A2） 。5.设计绘制工作输送机系统总图货工作输送机系统的运动简图 1 张；6.编写设计说明书 1 份。2.2. 原动机选择原动机选择2.1 电动机类型选择按工作要求和工作条件选用 Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机 Y90
5、L-4，电压 380V;频率 50Hz。2.2 计算电动机容量确定电动机效率 Pw 按下式计算 2 1000 60wSNFkWP式中 F=2100N S=550mm N=30 代入上式得第 5 页 共 31 页21.1551000 60wSNFkWkWP电动机的输出功率功率 按下式oPw okWPP 式中为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率由式 由表 2-4 联轴器效率=0.99：滚动轴承传动243 12341效率= 0.98：齿轮传动效率=0.97（8 级精度一般齿轮传动）则=0.95 23所以电动机所需工作功率为2.111.430.91w okWPP因载荷平稳，电动机核定功率 Pw 只需要稍
6、大于 Po 即可。按表 19.1 中 Y 系 列电动机数据，选电动机的核定功率 Pw 为 1.5kW。2.3 确定电动机转速按表 2-1 推荐的传动比合理范围，两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比而工作机的转速为 n=30 r/min，所以电动机转速的可选范围为259imin)30001080(min304)259(rrninwd符合这一范围的同步转速有 1500r/min 和 3000r/min 两种。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凑，决定选用 同步转速为 1500r/min 的 Y 系列电动机 Y90L-4,其满载转速为 nw1400r/min,电 动机的
7、安装结构形式以及其中心高,外形尺寸,轴的尺寸等都在表 19.2 中查得。3.3.传动装置运动及动力参数计算传动装置运动及动力参数计算3.1 传动装置总传动比和分配各级传动比1.总传动比为i140011.67120mwnin2.分配传动比 i ii考虑润滑条件等因素，初定第 6 页 共 31 页，89. 3i3i3.2 传动装置的运动和动力参数计算3.2.13.2.1 各轴的转速各轴的转速1 轴 min1400rnnm2 轴 min360rinn 3 轴 min120rinn 曲柄轴 min30rinnw3.2.23.2.2 各轴的输入功率各轴的输入功率1 轴 o1= =1.48 0.99=1.
8、47kWP P2 轴 23= =1.47 0.98 0.97=1.40kWPP 3 轴 23=1.40 0.98 0.97=1.33kWPP 4 轴 421 =1.33 0.98 0.99=1.29kWPP 5 轴 5432 =1.29 0.97 0.98=1.23kWPP 3.2.33.2.3 各轴的输入转矩各轴的输入转矩I 轴 1.479550955010.02751400TN mP n II 轴 1.409550955037.1389360TN mP n III 轴 1.3395509550105.8458120TN mP n 4 轴 1.2995509550102.6625120Tw
9、w wN mP n第 7 页 共 31 页工作轴 1.2395509550391.5530Tw w wN mP n电动机轴1.489550955010.09571400To o mN mP n将上述计算结果汇总与下表，以备查用。项目电动机轴轴轴4 轴工作轴转速（r/min）1400140036012012030功率 P（kw）1.481.471.401.331.291.23转矩 T（Nm）10.095710.027537.1389105.8458102.6625391.55传动比 i13.89314效率0.990.950.970.950.954.4. 传动零件的设计传动零件的设计4.14.1
10、高速级齿轮的设计高速级齿轮的设计1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数：1.按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，软齿轮面闭式传动。2.输送机为一般工作机器，速度不高，故选用 8 级精度(GB10095-88)。3.材料选择。由机械设计 ，选择小齿轮材料为 40Gr（调质） ，硬度为280HBS，大齿轮为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS。4.选小齿轮齿数，则大齿轮齿数 取201z8 .7789. 32012ziz782z2) 按齿轮面接触强度设计第 8 页 共 31 页1. 设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。2. 按齿面
11、接触疲劳强度设计，即231 1)(132. 2HEdtZ uuKTd1.1.确定公式内的各计算数值确定公式内的各计算数值1.式选载荷系数。3 . 1tK2.计算小齿轮传递的转矩1.479550955010.02751400TN mP n 3.按软齿面齿轮非对称安装，由机械设计选取齿宽系数。1d4.由机械设计表 10-6 查得材料的弹性影响系数。MPaZE8 .1895.由机械设计图 10-21d 按齿面硬度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。MPaH6001limMPaH5502lim6.计算应力循环次数9 110016. 2530082365114006060hjLnN8
12、1 21004. 5iNN7.由机械设计图 6.6 取接触疲劳寿命系数；。90. 01HNK94. 02HNK8.计算接触疲劳许用应力取安全系数 S=1MPaMPaSKHHN H54060090. 01lim 11MPaMPaSKHHN H51755094. 02lim2 22.2.设计计算设计计算1.式算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值。td1HmmZ uuKTdHEdt21.30)(132. 2231 12.计算圆周速度。v第 9 页 共 31 页smndvt26. 2100060140021.30 10006011计算齿宽 bbd 11 30.2130.21tmmmmd 计算齿宽与齿高之
13、比 b/h模数 1130.211.543520t tmmmmdmz齿高 2.252.25 1.54353.47thmmmmm30.418.8963.47b h3.计算载荷系数K查表 10-2 得使用系数=1.5;根据、由图 10-8 得动载系数AKsmv26. 2直齿轮；由表 10-2 查的使用系数12. 1VK1FKK1.5AK查表 10-4 用插值法得 8 级精度查机械设计 ，小齿轮相对支承非对称布置1.119K由 b/h=8.896 由图 10-13 得故载荷系数 1.119K1.15FKK=KA*KV*KHa*KHb=1.9924.校正分度圆直径1d由机械设计mmmmKkddtt63.
14、353 . 1/992. 187.30/33115.计算齿轮传动的几何尺寸1.计算模数mmm78. 120/63.35/1112.按齿根弯曲强度设计，公式为 1312 12FaSaFY YKTmdz1.确定公式内的各参数值1.由机械设计图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限第 10 页 共 31 页；大齿轮的弯曲强度极限；MPaF5001limMPaF3802lim2.由机械设计图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数，85. 01FNK91. 02FNK3.计算弯曲疲劳许用应力；取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，得MPaSYKFESTFN F57.3034 . 1/85. 050011 1MPaSYKFESTFN F71.2474 . 1/91. 038022 24.计算载荷系
