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1、- -一、传动装置的总体设计1.1 电动机的选择1.1.1 选择电动机类型根据设计要求和工作条件选用Y系列三相鼠笼型异步电动机，其构造为全封闭自扇冷式构造，电压为380 V。1.1.2 选择电动机容量根据设计数据，工作机的有效功率为从电动机到工作机输送带之间的总效率为：式中，、分别为联轴器、轴承、齿轮传动和卷筒的传递效率。由表9.1取=0.99、=0.99、=0.97、=0.97，那么所以电动机所需工作功率为1.1.3 确定电动机转速按表2.1推荐的传动比合理围，二级圆柱齿轮减速器传动比，而工作机卷筒轴的转速为所以电动机转速的可选围为符合这一围的同步转速有750r/min、1000r/min和
2、1500r/min三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量、及价格等因素，为使传动装置构造紧凑，决定选用同步转速为1000 r/min的电动机。根据电动机类型、容量和转速，查表15.1选定电动型号为Y132S-6，其主要性能如下表：电动机型号额定功率/Kw满载转速/(r/min)Y132S-63902.02.0电动机的主要安装尺寸和外形尺寸如下表：型号HABCDEFxGDGKbb1b2AAHAL1Y132S 13221614089388010x8331228021013560184751.2 计算传动装置总传动比并分配传动比总传动比为分配传动比考虑润滑条件，为使构造紧凑，各级传动比均在推荐值
3、围，取，故1.3 计算传动装置各轴的运动及动力参数1.3.1 各轴的转速I轴：II轴：III轴：卷筒轴：1.3.2 各轴的输入功率I轴：II轴：III轴：卷筒轴：1.3.3 各轴的输入转矩电动机的输出转矩Td为所以： I轴： II轴： III轴：卷筒轴：将以上结果汇总到表，如下轴名参数电动机轴I轴II轴III轴滚筒轴转速n/r/min960.0960.0240.08888功率P/(kW)2.722.692.582.482.43扭矩T/(Nmm)传动比i14.02.731效率0.990.960.960.98二、传动件设计2.1 高速级斜齿圆柱齿轮传动设计2.1.1 选择齿轮材料、热处理方式和精度
4、等级考虑到带式运输机为一般机械，故大、小齿轮均选用45钢，采用软齿面，由文献1表8.2得：小齿轮调制处理，齿面硬度为21725HBW，平均硬度为236HBW；为保证小齿轮比大齿轮具有更好的机械性能，大齿轮正火处理，齿面硬度为162217HBW，平均硬度为190HBW。大小齿轮齿面评价硬度差为46HBW，在3050HBW之间。选用8级精度。2.1.2初步计算传动主要尺寸因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进展设计。由式中各参数为：(1) 小齿轮传递的转矩。由前面设计可知，(2) 设计时，因v值未知，不能确定，故可初选载荷系数Kt = 1.11.8，此处初取Kt = 1.4。(3) 由表6.
5、6取齿宽系数。(4) 由表8.5查得弹性系数。(5) 初选螺旋角由图8.14查得节点区域系数。(6) 齿数比。(7) 初选= 21, 那么，取。传动比误差5%，符合设计要求。(8)端面重合度。轴面重合度由图6.16查得重合度系数由图8.24查得螺旋角系数(9) 接触许用应力可由求得，由图6.29e、a得接触疲劳极限应力，。大小齿轮1、2的应力循环次数分别为由图6.30查得寿命系数，允许有局部点蚀；由表6.7，取平安系数。故取计算小齿轮1的分度圆直径，得2.1.3确定传动尺寸(1) 计算载荷系数K。由表6.3查得使用系数KA=1.0。齿轮线速度如下式由图6.7查得动载荷系数KV = 1.13(设
6、轴刚性大)；由图6.12查得齿向载荷分布系数；由表6.4查得齿间载荷分布系数，故(2) 对进展修正。因为与有较大差异，故需对按照值设计出来的进展修正，即(3) 确定模数按表6.1，取(4) 计算传动尺寸。中心距圆整为,那么螺旋角因为值与初选值相差较大，故与有关的数值需修正，修正后的结果是，。显然值改变后，的计算值变化很小，因此不再修正和a。故圆整为b=45 mm。取mm，。2.1.4 校核齿根弯曲疲劳强度式中各参数：(1) K、同前。(2) 齿宽b = 。(3) 齿形系数与应力修正系数。当量齿数查图6.20得齿形修正系数，。由图6.21查得应力修正系数，。(4) 查图8.21得重合度系数。(5
7、) 查图8.26得螺旋角系数。(6) 许用弯曲应力可由下式算得查得弯曲疲劳极限应力，查得寿命系数。查得平安系数，故故满足齿根弯曲疲劳强度要求。2.1.5 齿轮传动其它几何尺寸各齿轮的尺寸及参数计算详见下表。圆柱齿轮几何尺寸表序号工程代号计算公式计算结果1齿数齿轮1/21齿轮2/852法面模数(mm)/23端面模数(mm)2.0574法面压力角度)/205端面压力角度)20.5666齿顶高系数/17顶隙系数/0.258标准中心距(mm)a1099实际中心距(mm)10910螺旋角/11变位系数齿轮10齿轮2012齿顶高(mm)齿轮12齿轮2213齿根高(mm)齿轮12.5齿轮22.514分度圆直
8、径(mm)齿轮143.189齿轮2174.81115齿顶圆直径(mm)齿轮1da= d+2xha47.189齿轮2178.81116齿根圆直径(mm)齿轮1df= d-2xhf38.189齿轮2169.8112.2.1 选择齿轮材料、热处理方式和精度等级与高速级一样，低速级大、小齿轮均选用45#钢，采用软齿面，小齿轮调制处理，齿面硬度为21725HBW，平均硬度为236HBW；为保证小齿轮比大齿轮具有更好的机械性能，大齿轮正火处理，齿面硬度为162217HBW，平均硬度为190HBW。大小齿轮齿面评价硬度差为46HBW，在3050HBW之间。选用8级精度。2.2.2 初步计算传动主要尺寸因是闭
9、式软齿面传动，按齿面接触疲劳强度进展设计。根据式中各参数为：(1) 小齿轮传递的转矩。(2) 设计时，因v值未知，不能确定，故可初选载荷系数Kt = 1.11.8，此处初取Kt = 1.3。(3) 由参考文献1表8.6取齿宽系数。(4) 由参考文献1表8.5查得弹性系数。(5) 由参考文献1图8.14查得节点区域系数。(6) 齿数比。(7) 初选=23, 那么，取。传动比误差5%，符合设计要求。由图8.5查得重合度系数(8) 接触许用应力可由算得，由高速级齿轮设计可知，。而，故寿命系数允许有局部点蚀，由参考文献1图6.30查得寿命系数允许有局部点蚀；那么故取计算小齿轮3的分度圆直径2.2.3
10、确定传动尺寸(1) 计算载荷系数K。由参考文献1表8.3查得使用系数KA=1.0。齿轮线速度如下式由参考文献1图6.得动载荷系数KV = 1.07；由参考文献1图6.12载荷分布系数参考文献1表6.4得齿间载荷分布系数故(2) 因为相差较大，故值计算出的进展修正，即(3) 确定模数m(4) 计算传动尺寸。中心距a) 计算传动尺寸取。2.2.4 校核齿根弯曲疲劳强度式中各参数：(1) K、m同前。(2) 齿宽b = =70mm。(3) 齿形系数与应力修正系数。查参考文献1 图8.19得查参考文献1 图8.20得查参考文献1 图8.15得重合度系数。许用弯曲应力可由下式算得查得弯曲疲劳极限应力由前
11、面计算查参考文献1 图6.31得寿命系数。查参考文献1 表6.7得平安系数，故故容易看出设计满足齿根弯曲疲劳强度要求。2.2.5 齿轮其他几何尺寸计算各齿轮的尺寸及参数计算详见下表。圆柱齿轮几何尺寸表序号工程代号计算公式计算结果1齿数齿轮1/23齿轮2/632模数(mm)/34压力角度)/206齿顶高系数/17顶隙系数/0.258标准中心距(mm)a1299实际中心距(mm)/12911变位系数齿轮30齿轮4012齿顶高(mm)齿轮33齿轮4313齿根高(mm)齿轮33.75齿轮43.7514分度圆直径(mm)齿轮369齿轮418915齿顶圆直径(mm)齿轮375齿轮419516齿根圆直径(m
12、m)齿轮361.5齿轮4181.517重合度mm1.692输出轴齿轮的公法线长度及偏差参考参考文献2表16.6，a=129mm，介于100200mm之间，用插值法得齿轮最小侧隙nmin=0.149由参考文献 2 式16.1求得Esns=- nmin/2cosn=- 0.149/2cos20=-0.079mm计算齿轮的分度圆直径d2=mnz=363=189mm由表16.3查得，径向跳动公差为Fr=0.056mm由表16.7和表15.2查得，切齿径向进刀公差br=1.26IT9=1.260.115mm=0.145mm由式16.2求得，齿厚公差Tsn=mm=0.113mm故由式16.3求得，齿厚下偏差为Esni=Esns-Tsn=-0.079-0.113mm=-0.192mm由式16.4和16.5得公法线长度上偏差Ebns=Esnscosn=-0.079cos20mm=-0.074mm公法线长度下偏差Ebni=Esnicosn=
