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1、一设计任务书原始数据如下表：序号传动带滚子转速V（r/min）减速机输入功率P（KW）C81501.6工作条件：两班制，连续单向运转，工作时有轻微振动。每年按300天计，轴承寿命为齿轮寿命的三分之一以上。使用期限：五年。生产批量：10台。生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度齿轮及蜗轮。动力来源：电力，三相交流（200/380V）。运输带速度允许误差：5%。计算及说明结果二 选择电动机，确定传动方案及计算运动参数 （一）、方案的选择 方案二根据设计任务书要求，为单级圆柱齿轮减速器，常用电动机工作转速为7102840(r.min-1)，从经济出发，一般选用1400(r.min-1)左右的转
2、速,最后传动带滚子转速为150(r.min-1)，传动比i约为9.333，而单级圆柱齿轮的传动比一般为35，最大为10，出于安全角度和工作环境考虑，减速机外用皮带轮进行一级减速，带传动结构尺寸较大，但带传动有过载保护和缓和冲击，缓和振动的优点，传动平稳，运用广泛。比较上面方案一和二，将带布置在高速级，可以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。所以选取方案一。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380V，Y型号。（二）、选择电动机、确定传动方案及运动参数的计算。1.初估电动机额定功率（1）、计算功率减速机输入功率。 1.6KW（2）、电动机与减速器之间采用普通带连接，故效率
3、0.92。所以电动机所需的输出功率为：P=1.60.92 (kw)= 1.74kw2.选用电动机(JB 307482)查表得满足功率条件的电动机主要参数如下:型号额定功率P/kw满载转速同步转速轴伸出端直径伸出端安装长度 Y90L22.2284030002450Y100L42.2143015002860Y112M62.294010002860Y132S82.27107503880一般来说，电动机的同步转转速愈高，磁极对数愈少，外廓尺寸愈小，价格愈低，但是高速电动机会导致总传动比增大，传动装置的结构复杂，造价增高，因此经过全面分析最好采用Y112M6电动机。（三）、传动比的分配及转动校核确定总传
4、动比为：i=nm/nw=1430/150=9.533 =3 = i/=3.18总传动比i= X =33.18=9.54（四）、确定各轴的功率，转速，转矩（1）各轴的转速计算电动机转速nm=1430(r.min-1)高速轴转速n1=nm/i1=1430/3=476.67(r.min-1)低速轴转速n2=n1/ i2= nw =476.67/3.18=150(r.min-1)传动带滚子转速n3 =nw=150(r.min-1)（2）各轴的输入功率计算高速轴输入功率：P1= Pd 1=1.740.92=1.6kw低速轴输入功率：P2= P1 23=1.60.970.98=1.52kw传动带输入功率：
5、P3= P234=1.520.980.99=1.48kw式中 1窄带的效率，取0.92；2闭式齿轮（8级精度）传动效率，取0.92；3滚动轴承的效率，取0.98；4弹性联轴器的效率，取0.99。传动装置的总效率为:=1234=0.920.970.980.99=0.866（3）各轴的输入转矩计算高速轴输入转矩：T1=9550P1/n1=95501.6/476.67=32.06N.m低速轴输入转矩：T2=9550P2/n2=95501.52/150=96.83N.m传动带输入转矩：T3=9550P2/n2=95501.48/150=93.95N.m将上述结果列表如下：轴 号转速ni（r/min）功
6、率Pi（kw）扭矩Ti（N.m）效率i高速轴476.671.632.060.92低速轴1501.5296.830.95传动带1501.4893.950.97三、传动零件的设计计算（一） 传动带的设计计算：选择普通带进行传动1.确定计算功率Pca ，因为载荷变动小，并且是两班制，所以由教材表 86得KA=1.2，计算功率为Pca =KAP=1.22.2=2.64kw式中：Pca计算功率，单位为kw； P 传递的额定功率，单位为kw；KA工作情况系数。2选择V带型号。根据Pca=2.64kw ,nm=1430(r.min-1)，查图确定为A型。3确定带轮计算直径由教材表83和表87取主动轮的基准直
7、径=90mm ，根据式=i得从动轮基准直径为=390=270 mm根据教材表87，取=280 mm，按教材式（813）验算带的速度：带的速度合适。4确定普通V带的长度和中心距根据0.7（+）2(+)计算出245.7702，因此初步确定中心距为=400mm。根据式计算带所需的基准长度为=1403mm由教材表82选带的基准长度=1400mm按式计算实际中心距a为5验算主动轮的包角由教材式（86）得 =6. 计算普通V带的根数Z由式计算根数Z由nm=1430(r.min-1)，=90mm，=3，查教材表85a和表85b得=1.07 kw，=0.17 kw查教材表88得=0.92，查教材表82得=0.
8、96，则Z=取Z=3根7.计算预紧力由教材式（823）知查教材表84得 q=0.10kg/m ，故F0 =安装新带时，为上式预紧力的1.5倍8.计算作用在轴上的压轴力由得9.带轮结构设计（二）、联轴器的选择和参数确定因为该带式运输机的转矩小，转速低，连续单向运转，工作时有轻微振动，所以可以选用制造容易、成本较低、装拆方便、可缓冲减振的弹性套柱销联轴器。1载荷计算公称转矩 T2=9550P2/n2=95501.52/150=96.83N.m由教材表141查得KA=1.5，由式Tca =KA T得计算转矩为：1.596.83（N.m） =145.25N.m2型号选择从GB/T 43231984中查
9、得TL6型弹性套柱销联轴器的许用转矩为250 N.m，许用最大转速为3800 r/min，轴径为3242 mm。（三）、齿轮传动设计计算1选择齿轮的材料和精度等级。由于该齿轮传动传递的功率较小，对精度要求不是很高，传动尺寸无严格要求，批量不大，因此可选用软齿面斜齿轮，由教材表101选小齿轮材料为40Cr，大齿轮材料为45钢，均进行调质热处理。小齿轮的硬度为241286HBS，大齿轮的硬度为217255HBS，取小齿轮硬度为280HBS，大齿轮硬度为240HBS，两者硬度相差40 HBS选7级精度等级2按齿面接触疲劳强度设计按教材上式（1021）试算，即d1t2ktT1/d(u+1)/u(ZHZ
10、E/H)21/3、确定公式内的各计算数值 初选小齿轮的齿数Z1=24，大齿轮齿数Z2= i2Z1=76.3，取Z2=76。 初选螺旋角=14。 计算小齿轮传递的转矩：T1=9.55106P1/n1=95501.6/476.67=3.206104N. mm 试选载荷系数kt=1.3确定齿宽系数：小齿轮作对称布置，据教材表107选取d=1.3由教材表106查得材料的弹性影响系数ZE=189.8(MPa)1/2由教材图1030选取区域系数ZH=2.433由教材图1026查得1=0.78，2=0.86，则=1+2=1.64由教材图1021d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限HLim1=600Mpa
11、；大齿轮的接触疲劳强度极限HLim2=550Mpa；由N=60njLh得应力循环次数N1=60n1jLh=60476.671（283005）=6.864108N2=60n2jLh=60149.8951（283005）=2.158108由教材图1019查得接触疲劳寿命系数kHN1=0.94kHN2=0.97计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数S=1，由式=得=0.94600/1=564MPa=0.97550/1MPa=533.5MPa计算许用接触应力H=（H1+H2）/2=（564+533.5）/2=548.75MPa、计算试算小齿轮分度圆直径d1t，由计算公式得d1t21.33.20
12、6104/（1.31.64）(3.18+1)/ 3.18(2.433189.8/548.75)21/3 mm=33.14mm计算圆周速度V=d1tn1/601000=33.14 mn476.67/601000=0.83m/s计算齿宽b及模数mntb=dd1t=1.333.14(mm)=43.082 mmmnt=d1tcos/Z1=33.14cos14o/24(mm) =1.34mmb/h=43.082/3.015=14.29计算纵向重合度=0.318d Z1tan=0.3181.324tan14o=2.474计算载荷系数Ka.根据V=0.83m/s，7级精度，由教材图108查得动载系数kv=1
13、.04；b.由于带式运输机工作时有轻微振动，由教材表102查得使用系数kA=1.25c. 由教材表10-4查得7级精度，调质齿轮的小齿轮相对支承对称布置时，=1.12+0.18+0.23b代入数据后得 =1.12+0.181.32 +0.2343.082=1.434d. 由b/h=14.29，=1.434，查教材图10-13得kF=1.35；e. 假设斜齿轮的kA Ft/b100N/mm，由教材表10-3查得kH=kF =1.4；故载荷系数k=kAkvkHkH=1.251.041.41.434=2.61按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由教材（10-10a）得d1 = d1t=41.81
14、mm计算模数mnmn = d1 cos/Z1=41.81cos14o /24(mm)=1.69mm3、按齿根弯曲强度设计由教材上式(1017)计算，即mn(2kT1Ycos2YFaYsa/dZ12F)1/3确定公式内的各计算数值计算载荷系数kk=kAkvkFkF=1.251.041.41.35=2.457根据纵向重合度=2.474，从教材图1028查得螺旋角影响系数Y=0.88；计算当量齿数Zv1= Z1 /=24/=26.27Zv2= Z2/=76/=83.196查取齿形系数由教材表105查得YFa1=2.592；YFa2=2.214查取应力校正系数由教材表105查得Ysa1=1.596；Ysa2=1.77
