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1、主要结果计算项目及内容一、设计任务设计输送运输机驱动装置的减速器，其原始条件如下:减速器型号圆锥圆柱齿轮减速器螺旋轴转矩（Nm）400螺旋轴转速（r/min）70输送物料种类聚乙烯树脂工作班制年限3班制，每班8小时，五年螺旋输送机效率0.92工作环境室内二、传动方案的拟定如设计任务上简图所示，该设备原动机为电动机，工作机为螺旋输送 机，传动方案采用圆锥圆柱齿轮减速器，使用斜齿圆柱齿轮传动，平稳性 好，圆锥齿轮置于高速极，以免加工困难。联轴器2选用弹性联轴器，4 选用可移式联轴器。图2圆锥圆柱齿轮减速器三、电动机的选择1、选择电动机类型按工作要求和工作条件选用Y系列（IP44）封闭式三相异步电动
2、机, 全封闭自扇冷式结构，电压380V。2、选择电动机的功率 工作机的有效功率为:T - n9550400 x 709550kW = 2.93kWPw= 2.93kWq = 0.832q 二 0.991q 二 0.992q 二 0.983q 二 0.974q 二 0.925P = 3.52 kWdn = 560 d1050 r/min 电动机至工作机的总效率为：耳二耳2仰3q .耳.耳12345=0.992 x 0.993 x 0.98 X 0.97 X 0.92 = 0.832查表得：联轴器：联轴器耳二0.991滚动轴承：球轴承（一对）耳二0.992斜齿轮传动：7级精度的一般齿轮传动（油润滑
3、）耳3二0.98锥齿轮传动：7级精度的一般齿轮传动（油润滑）耳4二0.97螺旋输出轴的传动效率耳二0.925 电动机所需的工作功率为P 2 93 P =亠=kW = 3.52kWd q 0.8323、确定电动机转速按表推荐的传动比合理范围，圆锥-圆柱齿轮减速器传动比为=8 15,所以电动机转速可选择的范围是：nd = ,5 = （8 15） X 70 = 560 1050r/min符合这一范围的同步转速为 750r/min，因此决定选择同步转速为 750r/min的电动机。根据电动机转速、额定功率要求及工作环境，选定电 动机型号为Y160M1-8。其主要性能如下表1：型号额定功率Pe额定转矩质
4、量/kW/(N - m)/kgY160M1-842118满载时转速nd/(r - min)电流A(380V)效率/%功率因数7209.91840.73、传动比的分配1、总传动比 nI =S = n w720一 =10.2870=10.282、分配传动比考虑到圆锥齿轮的尺寸大小,iIL = i Xi丫 i ii以及润滑条件，取=3 i = 3.4II3、计算传动装置各轴的运动和动力参数各轴的转速高速轴I中间轴IInin2=nd = 720r/min=ny = 720/30 = 240r/min低速轴IIIn3螺旋轴W各轴的输入功率i轴 P = Pd nn4= n2/i = 240/3.4 = 7
5、0.59r/min2 II=n3 = 70.59r/min1 = %52 X 099 = 348kWII轴 P2 = P1 2 4=3.59 X 0.99 X 0.97 = 3.35kWIII轴P3 = P22 n3W轴P4 = P3ni n2各轴的输入转矩 电动机轴的输出转矩Td为=3.35 X 0.99 X 0.98 = 3.25kW=3.25 X 0.99 X 0.99 = 3.18kWi = 3Ii = 3.4iin1 = 720r/minn2 = 240r/minn3 = 70.59r/minn4 = 70.59r/minP = 3.48kW1P2 = 3.35kWP3 = 3.25
6、kWP = 3.18kW41轴片9550P3.52T =d = 9550 X- = 46.69N md n720d=Tn = 46.69 X 0.99 = 46.22N md 1II轴 t2=T1 n2 n4 fI = 46-22 X 0-99 X 0-97 X 3 = 133-16N mIII轴 t3=T n n i = 133.16 X 0.99 X 0.98 X 3.4 = 439.26N m2 23 II=Tn n = 439.26 X 0.99 X 0.99 = 430.51N m3 1 2T = 46.69N m dT = 46.22Nm 1T = 133.16Nm2T3 = 43
7、9.26N mT = 430.51Nm4表2各轴运动参数和动力参数汇总表轴名功率P/kW转矩T/(N/m)转速 n/(r/min)电动轴3.5246.69720I轴3.4846.22720II轴3.35133.16240III轴3.25439.2670.59螺旋轴3.18430.5170.59五、齿轮传动的设计计算1直齿圆锥齿轮的设计1、选择齿轮类型、材料、精度等级 选择轴交角Y = 90的直齿圆锥齿轮传动。选择软齿面，由表7-1,选择小齿轮材料40Cr,调质处理，硬度241勺=20勺=61286HBS；大齿轮材料ZG35CrMo,调质处理，硬度190240HBS。 运输机为一般工作机器，速度
8、不高，选用7级精度。小锥齿轮齿数Z可取1725。取Z = 20，则z2 = i Z = 3 X 20 = 60，取z2=61,贝肛i = 3.05, Ai/i = 1.1% 5%，传动比误差在允许范围内。2、按齿面接触疲劳强度设计20r(1 - 0.50r)2确定传动尺寸 初算小轮分度圆直径d1tN = 1.56 X 109 1川2 = 5.18 X 1080h2 = 744MPa0h2 = 624MPa确定各参数数值初选载荷系数Kt = 1.4； ZH = 2.5；齿宽系数0R = 0.250.35,取常用值0R = 1/3；查图 7-18 得cHlim1 = 800MPa； cHlim2
9、= 560MPa计算应力循环次数小齿轮M = 60n1jL = 60 X 720 X 1 X (5 X 300 X 24) = 1.56 X 109大齿轮亀=60h2jL/i = 60 X 240 X 1 X (5 X 300 X 24) = 5.18 X 108 查图 7-19 得绻2 = 0-93； Zw2 = 1.04取安全系数SH = 1,计算接触疲劳许用应力1 Sr “ Z 800 X 0.930J = hi?1 N1 =1= 744MPa0H2 =% H600 X 1.04Hlim2_= 624MPa0r(1 - O.50r)2Sh1% = 59.77mm4 x 1.4 x 462
10、20188.9 x 2.5 2r-zTTx ()= 59.77mm(1 1/6)2624丿计算齿宽中点分度圆直径d _ = d (1 0.50J = 49.80mm m1 1、Wr丿v = 1.878 m/s计算齿宽中点处的圆周速度nd _ n 3.14 x 49.80 x 720v =_1 = 1.878 m/s60 x 100060 x 1000查图7-7，由于是直齿锥齿轮，降一级精度等级，因此/ = 1.14； 由表7-2查得使用系数位=1.00;直齿锥齿轮精度较低，取K =1； 由图7-8查取齿向载荷分布系数=1.11； 由表7-6,查得弹性系数ZE = 188.9MPa2；K= 1.
11、27故载荷系数“匕札仪0141127按K值对d1t修正，即确定模数*= 59.77 x 3 %71 2714 = 57.860mm* = 57.860mm取标准值m = 3mm。d 57.860m =2.89mm z 201计算齿轮的相关参数d = mz = 3 x 20 = 60mm11d = mz = 3 x 61 = 183mm22计算锥角丐=arc tan(1/u) = 189，10 % = 90 - = 71。5050 计算齿宽中点分度圆直径d “ = d (1 0.5) = 50.000mm m11、*R 丿d = d (1 0.50 ) = 152.500mmm22R则锥距RU2
12、 + 13.052 + 1= 96.293mmR = 260 x -确定并圆整齿宽b = 0rR = 1/3 x 96.293 = 31.09mm 圆整为b = 32mm。m = 3mmd = 60mm1d = 183mm23 = 18。910152 = 71。5050d _ = 50.000mmd “ = 152.500mmm2R = 96.293mm3、校核齿根弯曲疲劳强度确定各参数 计算当量模数计算当量齿数mv = m(1 O.50r) = 2.5mm20一=21.082cos cos1826,6z60z = = =189.736v2 cos%cos7133,54YF1 = 2.76，Y
13、S1 = 1.56，岭2 = 2.12，YS? = 1.865F1S1F2S2=0.89，= 0.91;=600MPa，久. = 480MPa；Flim2ZV1由表7-4查得， 由图7-17查得入J二二；】n2 由图7-16查得弯曲疲劳极限叶im1 取SF = 1.25，得许用弯曲应力久.* “600 x 0.890 = Flim1 1 = _ = 427.2MPa l f1S1.25Fa Y n 480 x 0.91 叽懸= f】*2 N2 =1_2_5= 349.4MPa丄.25F验算齿根弯曲疲劳强度m = 2.5mmv0Fh = 427.2MPa0f2 = 349.4MPaa =ty YF1bmdm1 (1 0.50r) F1 S12 x 1.27 x 46220 m=_-_- x 2.76 x 1.56 = 126.4MPa 0”“32 x 3 x 50 x 5/6L f1a2.12 x 1.865g = 匕匕 =12
