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1、1目录一、 设计任务书2二、 机械系统总体设计3三、 传动零件的设计计算6四、 轴的设计校核10五、 轴承、键、联轴器的校核22六、 减速器箱体及其部件的设计26七、 设计总结29八、 参考资料292一、一、 设计任务书设计任务书电 动 机运输带链传动联轴器FV已知条件已知条件1 工作参数运输带工作拉力 kN2 . 5F运输带工作速度 m/s（允许带速误差5%）5 . 1V滚筒直径 mm 滚筒效率（包括滚筒与轴承的效率）400D96. 0i2 使用工况两班制，连续单向运转，载荷较平稳。3 工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度。354 动力来源三相交流电，电压V。2203805 寿命要求使用折旧
2、期 年，大修期 年，中修期 年，小修期半年。8426 制造条件一般机械厂制造，大批量生产。3二、二、 机械系统总体设计机械系统总体设计一、一、电动机的选择电动机的选择1) 选择电动机类型按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压V，Y 型3802) 选择电动机的容量电动机所需工作功率为kwpPdkw8 . 710005 . 152001000vFP因此： 1000FvPd由电动机至运输带的传动效率为，54321式中分别是链传动、轴承、齿轮传动、联轴器和滚筒效率，取，(滚子轴承)，（齿轮精度为 级，不包括轴承96. 0198. 0297. 038效率），（弹性联轴器），（包括轴承
3、和滚筒的效率），则：99. 0496. 05（由得）849. 096. 099. 097. 098. 096. 02112P所以： = kw1000FvPd187. 9849. 010005 . 152003) 确定电机转速卷筒轴工作转速为：6 .714005 . 1100060100060Dvn取链传动的传动比 ，一级圆柱齿轮减速器传动比 ，则总21i432i6传动比合理范围，故电动机转速的可选择范围为（由得）6i2417P r/min6(nind6 .4266 .71)244 .1718符合这一范围的同步转速有、和 r/min75010001500根据容量和转速，由得，选择 3167PLY
4、1606型号额定功率满载转速堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩质量LY160kw119700 . 20 . 2kg14746r/min表（1）二、二、确定传动装置的传动比分配确定传动装置的传动比分配由选定的电动机满载转动转速 nm 和工作机主动轴转速 n，可得传动装置的总传动比，i =a55.136 .71970nnim a总传动比为各级传动比 、的乘积，即：1i2i21iiia初定传动比，（由于链传动存在滑动率，故减速传动比取小41i38. 32i一点)。三、三、计算传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功率） 。如果将传动装置
5、各轴由高速至低速一次指定为轴、轴、轴。、为相邻两轴间的传动比；1i2i、为相邻两轴间的传动效率；123、为各轴的输入功率（KW） ；1P2P3P、为各轴的输入转矩（Nm） ；1T2T3T、为各轴的转速（r/min） ，1n2n3n则可按电动机至工作机运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数。1) 各轴转速r/minmnn 1r/min5 .242497012innmr/min7 .7138. 35 .24222 3inn2) 各轴输入功率kw67.1099. 098. 011421dPPkw14.1098. 097. 067.102312PPkw47. 996. 096. 014.10512
6、3PP53) 各轴的输入转矩Nm41dTT其中为电动机的输出转矩，按照下式计算：dTNm3 .1089701195509550 md dnPT所以：Nm2 .10799. 03 .10841dTTNm7 .407497. 098. 02 .10713212iTTNm5 .129638. 396. 098. 07 .40721223iTT轴的输出转矩则分别为各轴的输入转矩乘轴承效率，例如轴98. 0的输。转矩为 Nm，其余类推。9 .6998. 023.7198. 011TT运动和动力参数计算结果整理于下表：效率 PKw转矩 TNm轴名输入输出输入输出转速 nr/min传动比i效率电动机轴113
7、 .108970轴67.1045.102 .1071 .1059704轴14.1093. 97 .4075 .3995 .24298. 0轴47. 909. 95 .12966 .12447 .7138. 396. 0表（2）6三、三、 传动零件的设计计算传动零件的设计计算一、一、减速器一级齿轮的设计减速器一级齿轮的设计已知传动比，输入转速n r/min，传递功率 kw，4i9701n145.102P每天工作两班制，连续单向转动，载荷较平稳，要求寿命 年，81) 确定材料与热处理方式考虑到该齿轮传动无特殊要求，出于等强度和抗胶合的考虑，大小齿轮应有适当的硬度差。由确定材料组合如下： 2132P
8、小齿轮SiMn 表面淬火， =；42HRC50大齿轮钢表面淬火， =。45HRC452) 确定许用应力（MPa）(由得) 22139138PPMpa， Mpa。12801limH12402limHMpa，Mpa。3801limF3502limF， （由得）。2 . 1minHS2minFS 2140P使用寿命: 9 111006. 212365819806060hjLN99 1 210501. 041006. 2iNN由得：；，(由得)：， 。 2139P11NZ02. 12NZ 2139P121NNYY2STY, 。10662 . 1 11280min11lim 1 HNH HPSZ1033
9、HP2, 。380202. 12380min11lim 1FNSTF FPSYY350FP23) 按齿面接触疲劳强度设计（长期单向运转的闭式齿轮传动）Nmm10288497045.1095500009550000 1“ 2 1nPT，(分别由、45. 2HZ8 .189EZ86. 0Z7 . 0d 2135P、得) 2136P 2135P 2141P取，则:，1598. 0csoZ载荷系数， 12. 24 . 11 . 11 . 125. 1KKKKKVA7其中：（），（），（），25. 1AK 2133P1 . 1VK 2134P1 . 1K 2134（）。4 . 1K 2134P=31 1
10、12 uuKTZZZZd dHPEH 324147 . 010288412. 22103398. 086. 08 .1895 . 2 =50.4 mm4) 初定齿轮参数因为是闭式齿轮传动，为降低制造成本，提高工作平稳性，齿数可适当取大些。初取：，于是mm221Z8812ZiZ212. 2cos11Zdmn查手册 2P141，取标准模数 ，则齿轮实际分度圆直径为：5 . 2nmmm 所需最小值，94.56cos1 1mm；76.227cos2 2实际中心距 mm，4 .142cos)mz 0.5(zn21a中心距元整取 mm142a按照元整中心距后的螺旋角，63.142arccos21 amzz
11、nmm843.56cos1 1mm372.227cos2 2因为变化不大不用修改其他参数。齿宽 mm，取 mm； mm（保证安装79.3912dbbd402b45521 bb全部接触）5) 校核齿根弯曲疲劳强度28.24cos1 1ZZV15.97cos2 2ZZV由得，；，并 2137P65. 21FaY18. 22FaY58. 11SaY79. 12SaY85. 0Y取 （），88. 0Y 2143P8于是：；MPaYYYYmbdKT SaFa nF6 .2412 11 11 11FP。MPaYYYYSaFaSaFa FF18.225 1122 122FP齿根弯曲疲劳强度足够。由于齿面接触
12、疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度都满足要求，最终参数就取初步确定的参数。二、二、链传动的设计链传动的设计已知链传动的输入功率 kw， r/min，传动比93. 92P5 .2422n38. 3i1) 选择链轮齿数传动比 ，初定链速 m/s38. 321nni6 . 0v3由得取，取； 2121P171z46.571738. 312ziz572z确定链节数（初定中心距）Pa40001.11821757 402175780 22222 120120 pp ppzz apzz paLp实取 118pL节确定链条节距由按小链轮的转速估计工作点落在曲线顶点左侧，由得： 2119P 2120P；，查的单排链的。
13、0 . 1AK887. 0ZK05. 1LK0 . 1mK故实际工作条件下的传动功率为：KW66.10105. 1887. 093. 91 0mLzA KKKPKP根据小链轮转速 r/min，KW。由选择滚子链的型号5 .2422n7 .100P 2119P为，。A2075.31P确定实际中心距：mm，787.1269282242 122 1212 zzzzLzzLpapp中心距减小量4 mm，002. 0(1a5 . 2)004. 0a实际中心距1267.3 mm，8 .12651aaa9取： mm1266a2) 验算链条速度 m/s 与原假设相符。6000011pznv 18. 26000
14、075.31175 .2423) 求对轴的压力工作拉力 N，取，于是压轴力 N。45001000vPF2 . 1QK5400FKFQQ4) 润滑方式选择 根据链速 和节距查选择油浴或飞溅润滑 。vP 2119P设计结果：滚子链183， mm，A201 .1243118GB171z572z1266a油浴或飞溅润滑，压轴力 N。5400QF10四、四、轴的设计校核轴的设计校核级别Znm齿宽S（35）a（812）nP高速224597010.67低速882.514.634038242.510.14表（3）1) 基本计算由上知： mm， mm，843.561d372.2272dNmm，10505097067.109550000955000
