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1、目录设计原始数据1第一章 传动装置总体设计方案11.1 传动方案11.2 该方案的优缺点1第二章 电动机的选择32.1 计算过程32.1.1 选择电动机类型32.1.2 选择电动机的容量32.1.3 确定电动机转速32.1.4 二级减速器传动比分配42.1.5 计算各轴转速42.1.6 计算各轴输入功率、输出功率52.1.7 计算各轴的输入、输出转矩52.2 计算结果6第三章 带传动的设计计算73.1 已知条件和设计内容73.2 设计步骤73.3 带传动的计算结果93.4 带轮的结构设计9第四章 齿轮传动的设计计算114.1高速级齿轮传动计算114.2低速级齿轮传动计算14第五章 轴的结构设计
2、及校核195.1 轴的材料选择及最小直径的估算195.2 高速轴的结构设计与计算195.2.1 高速轴的结构设计195.2.2轴强度的校核计算215.2.3键联接选择与强度的校核计算235.3 中间轴的结构设计与计算245.3.1 中间轴的结构设计245.3.2轴强度的校核计算255.3.3 键联接选择与强度的校核计算295.4 低速轴的结构设计与计算295.4.1 低速轴的结构设计295.4.2 轴强度的校核计算315.4.3 键联接选择与强度的校核计算335.5轴承的选择及校核345.5.1轴承的选择345.5.2轴承的校核345.6 联轴器的选择35第六章 箱体的结构设计以及润滑密封35
3、6.1 箱体的结构设计356.2 轴承的密封366.3 减速器润滑方式36设计小结37参考文献382设计原始数据参数符号单位数值工作机直径Dmm450工作机转速Vm/s1.6工作机拉力FN2500工作年限y年8第一章 传动装置总体设计方案1.1 传动方案 传动方案已给定，外传动为V带传动，减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。方案简图如1.1所示。图 1.1传动装置简图 展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，故要求轴有较大的刚度。 1.2 该方案的优缺点 该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用 V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可
4、以采用V 带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。 减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为 Y系列三相交流异步电动机。 总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。第二章 电动机的选择 2.1 计算过程 2.1.1 选择电动机类型 按工作要求和工况条件，选用三相笼型异步电动机，电压为 380V，Y 型。 2.1.2 选择电动机的容量 电
5、动机所需的功率为由电动机到运输带的传动总效率为式中、分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。取0.96（带传动），0.99（轴承），0.97（齿轮效率），0.99（弹性联轴器），0.96（卷筒效率，包含滑动轴承损失效率），则：=0.83 所以=4.80 根据机械设计手册可选额定功率为5.5 kW的电动机。2.1.3 确定电动机转速 卷筒轴转速为=67.91 取 V 带传动的传动比 ，二级圆柱齿轮减速器传动比，则从电动机到卷筒轴的总传动比合理范围为。故电动机转速的可选范围为67.91 =1086 5432 r/min综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比，选电
6、动机型号为Y132S-4，将总传动比合理分配给 V带传动和减速器，就得到传动比方案，如表2.1所示。表2.1 电动机主要技术参数电动机型号额定功率kw电动机转速 r/min电动机重量kg传动装置的传动比 满载转速满载电流总传动比V 带减速器Y132S-45.5144011.60 68.00 21.21 2.00 10.60 电动机型号为Y132S-4，主要外形尺寸见表 2.2。图2.1 电动机安装参数表2.2 电动机主要尺寸参数中心高外形尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸装键部位尺寸HLHDABKDEFG13247531521614012388010332.1.4 二级减速器传动比分配 按
7、展开二级圆柱齿轮减速器推荐高速级传动比,取，得3.85 所以2.75 2.1.5 计算各轴转速轴 720.00 轴 186.88 轴 67.91 卷筒轴 67.91 2.1.6 计算各轴输入功率、输出功率各轴输入功率轴 =4.61 KW轴 =4.43 KW轴 =4.25 KW卷筒轴 =4.17 KW各轴输出功率轴 =4.56 KW轴 =4.38 KW轴 =4.21 KW卷筒轴 =4.13 KW2.1.7 计算各轴的输入、输出转矩电动机的输出转矩为31.85 轴输入转矩61.15 轴输入转矩226.23 轴输入转矩597.88 卷筒轴输入转矩585.98 各轴的输出转矩分别为各轴的输入转矩乘轴承
8、效率0.99。2.2 计算结果 运动和动力参数计算结果整理后填入表 2.3中。 表 2.3 运动和动力参数计算结果轴名功率P（kw）转矩T（Nm）转速n传动比效率输入输出输入输出r/mini电动机轴4.80 31.85 1440.00 2.00 0.96 轴4.61 4.56 61.15 60.54 720.00 3.85 0.96 轴4.43 4.38 226.23 223.97 186.88 2.75 0.96 轴4.25 4.21 597.88 591.90 67.91 1.00 0.98 卷筒轴4.17 4.13 585.98 580.12 67.91 第三章 带传动的设计计算3.1
9、已知条件和设计内容 设计V带传动时的已知条件包括：带传动的工件条件；传动位置与总体尺寸限制；所需传递的额定功率P；小带轮转速；大带轮带轮转速与初选传动比i=2。3.2 设计步骤（1）确定计算功率 查得工作情况系数KA=1.2。故有： =5.76 kW（2）选择V带带型 据和n选用A带。（3）确定带轮的基准直径并验算带速 1）初选小带轮的基准直径，取小带轮直径=100mm。 2）验算带速v，有： =7.54 m/s 因为7.54 m/s在5m/s30m/s之间，故带速合适。 3）计算大带轮基准直径 200mm 取=200mm（4）确定V带的中心距a和基准长度 1)初定中心距a=360mm2)计算
10、带所需的基准长度 =1198mm选取带的基准长度=1120mm3）计算实际中心距 321m中心局变动范围：304.20 mm 354.60 mm（5）验算小带轮上的包角162.15 120（6）计算带的根数z1）计算单根V带的额定功率由100mm和1440.00 r/min查得 P=1.32KW据n=1440.00 r/min，i=2.000 和A型带，查得 P=0.17KW查得=0.95，=0.91，于是： =(+) =1.29 KW2）计算V带根数z 4.47 故取5根。（7）计算单根V带的初拉力最小值查得A型带的单位长质量q=0.1kg/m。所以 =130.38 N应使实际拉力大于（8）
11、计算压轴力压轴力的最小值为： = =1288.05 N3.3 带传动的计算结果 把带传动的设计结果记入表中，如表 3.1。 表 3.1 带传动的设计参数带型A中心距321mm小带轮直径100mm包角162.15 大带轮直径200mm带长1120mm带的根数5初拉力130.38 N带速7.54 m/s压轴力1288.05 N3.4 带轮的结构设计小带轮的结构设计d=38mm 因为小带轮直径=100mm300mm因此小带轮结构选择为实心式。因此V带尺寸如下：d1=1.8d=1.838=68.4mmL=1.6d=1.638=60.8mmB=(z-1)e+2f=(5-1)15+29=78mmda=+2
12、ha=100+22.75=105.5mm大带轮的结构设计d=25mm 因为大带轮直径=200mm因此大带轮结构选择为轮辐式。因此V带尺寸如下：d1=1.8d=1.825=45mmL=1.6d=1.625=40mmB=(z-1)e+2f=(5-1)15+29=78mmda=+2ha=200+22.75=205.5mm第四章 齿轮传动的设计计算 4.1高速级齿轮传动计算 选用直齿圆柱齿轮，齿轮1材料为40Cr（调质），硬度为280HBSHBS，齿轮2材料为45钢（调质）硬度为240HBSHBS。齿轮1齿数20，齿轮2齿数78。按齿面接触强度： 齿轮1分度圆直径其中：载荷系数，选1.6齿宽系数，取1齿轮副传动比，3.85 材料的弹性影响系数，查得189.8许用接触应力，查得齿轮1接触疲劳强度极限650。查得齿轮2接触疲劳强度极限600。计算应力循环次数：（设1班制，一年工作365天，工作8年）720.00 18365810.09 2.62 查得接触疲劳寿命系数0.95，0.97取失效概率为，安全系数1，得：617.5582则许用接触应力=599.75有54.70 圆周速度2.06 齿宽54.70 模数2.73 6.15 8.89 计算载荷系数：已知使用系数1.2
