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1、 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书计算及说明结果 第一部分 传动装置的总体设计 一、 传动方案 1、设计要求：卷筒直径D=300mm，牵引力F=3400N,线速度V=0.75m/s，连续单向运转，载荷平衡，空载启动，使用年限10年，批量生产，两班制工作，运输带的速度误差允许5%。2、电动机直接由联轴器与减速器连接，减速器由联轴器与卷筒连接3、减速器采用二级圆柱齿轮减速器4、方案简图如下：二、电动机的选择 1、选择电动机的类型 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380V，Y型 2、选择电动机的容量 由电动机至运输带的传动总效率为： （分别是联轴器、轴承、齿轮传动
2、和卷筒的传动效率）分别取=0.99、=0.98、=0.97、=0.96 所以 3、 确定电动机的转速: 卷筒轴的工作转速为 按指导书表一，查二级圆柱齿轮减速器的传动比 ，故电动机转速的可选范围，符合这一范围的同步转速有750、1000、1500r/min. 根据容量和转速，由指导书P145 取电动机型号：Y132M1-6 三、确定传动装置的总传动比和分配传动比 电动机型号为Y132M1-6 1、 总传动比 2、 分配传动装置传动比由公式 求得、四、计算传动装置的运动和动力参数 1、计算各轴转速 轴1 轴2 轴3 2、 计算各轴输入功率轴1 轴2 轴3 卷筒轴 3、 计算各轴输入转矩电动机输出转
3、矩 1-3轴的输入转矩 轴1 轴2 轴3 卷筒轴输入转矩 1-3轴的输出转矩则分别为各轴的输入转矩乘轴承效率0.98 运动和动力参数计算结果整理与下 效率P(KW)转矩T()转速n（r/min）传动比 i效率输入输出输入输出电机轴3.0630.449601.00.99轴13.032.9930.1429.549605.310.95轴22.882.82159.01155.83180.793.790.95轴32.742.69547.18536.2447.771.00.97卷筒轴2.662.61530.87520.2547.77第二部分 传动零件的设计计算一、高速级减速齿轮设计1、选定齿轮类型、精度等
4、级、材料及齿数1)选用斜齿圆柱齿轮传动2)运输机为一般工作机器，速度不高，由有机设书表10-8知，选用7级精度（GB10095-88）3)材料选择：有机设书表10-1选择小齿轮材料为40Cr钢（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。二者材料硬度差为40HBS。 4)选小齿轮齿数为，大齿轮齿数 5）初选螺旋角=142、按齿面接触强度设计 由设计计算公式（10-21）进行试算，即 (1)确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数 2)计算小齿轮传递的转矩 3)由表10-7选取齿宽系数 4)由表10-6查得材料的弹性影响系数 5)由图10-21d按齿面硬度查得：小齿
5、轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限；6)由式10-13计算应力循环次数 7)由图10-19查得接触疲劳寿命系数 8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1，得: = 9)由图10-30选取区域系数10)由图10-26查得 则： (2）计算 1)试算小齿轮分度圆直径，代入数值： = 2)计算圆周速度v 3)计算尺宽b 4)计算尺宽与齿高比b/h 模数 齿高 5)计算纵向重合度 6)计算载荷系数 根据，7级精度，由图10-8（机设书）查得动载系数由表10-2查得使用系数因斜齿轮，假设 。由表10-3查得 由表10-4插值查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置式 由b/h
6、=10.53, 查图10-13得,故载荷系数7)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得 8)计算模数m 3、按齿根弯曲强度设计 由式（10-17）得弯曲强度的设计公式为 (1) 确定公式内各计算数值1)计算载荷系数 2)根据纵向重合度 ，从图10-28查得螺旋角影响系数 3)计算当量齿数 4)查取齿形系数 由表10-5查得 5)查取应力较正系数 由表10-5查得 6)由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 7)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数 8)计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式（10-12）得 9)计算大、小齿轮
7、的并加以比较 大齿轮的数值大。(2)设计计算： = 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数1.21mm并就近圆整为标准值，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得分度圆直径，来计算应有的齿数 ，于是有：小齿轮齿数 取 大齿轮齿数 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。 4、 几何尺寸计算（1）计算中心距 将中心距圆整为 135mm（
8、2）按圆整后的中心距修正螺旋角 因 值改变不多，故、等不必修正（3）计算大、小齿轮的分度圆直径 （4）计算齿轮宽度 取 ， （5）验算 ，合适二、低速级减速齿轮设计1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1)选用斜齿圆柱齿轮传动2)运输机为一般工作机器，速度不高，有机设书表10-8知，选用7级精度（GB10095-88）3）材料选择：由机设书表10-1选择小齿轮材料为40Cr钢（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。二者材料硬度差为40HBS。 4)选小齿轮齿数为，大齿轮齿数 5）初选螺旋角=142、按齿面接触强度设计 由设计计算公式（10-21）进行试算，
9、即 （1）确定公式内的各计算数值1)试选载荷系数 2)计算小齿轮传递的转矩 3)由表10-7选取齿宽系数 4)由表10-6查得材料的弹性影响系数 5)由图10-21d按齿面硬度查得：小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限；6)由式10-13计算应力循环次数 7)由图10-19查得接触疲劳寿命系数 8)计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数S=1，得: 9)由图10-30选取区域系数 10)由图10-26查得 则： （2）计算 1)试算小齿轮分度圆直径，代入数值： = 2)计算圆周速度v 3)计算尺宽b 4)计算尺宽与齿高比b/h 模数 齿高 5)计算纵向重合度 6)计算载
10、荷系数 根据，7级精度，由图10-8（机设书）查得动载系数 由表10-2查得使用系数斜齿轮，假设由表10-3查得由表10-4查得7级精度，小齿轮相对支承非对称布置式 由b/h=10.55，查图10-13得，故载荷系数 7)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得 8)计算模数m 3、按齿根弯曲强度设计 由式（10-17）得弯曲强度的设计公式为 (1)确定公式内的各计算数值1)计算载荷系数 2)根据纵向重合度 ，从图10-28查得螺旋角影响系数 3)计算当量齿数 4)查取齿形系数 由表10-5查得 5)查取应力较正系数 由表10-5查得 6)由图10-20c查得小齿轮的弯曲
11、疲劳强度极限 大齿轮的弯曲疲劳强度极限 7)由图10-18取弯曲疲劳寿命系数 8)计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-12）得 9)计算大、小齿轮的并加以比较 大齿轮的数值大(2)设计计算： = 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数2.07mm并就近圆整为标准值,但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得分度圆直径，来计算应有齿数，于是有：小齿轮齿数 取 大齿轮齿数 取 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。4、几何尺寸计算(1)计算中心距 将中心距圆整为166mm(2)按圆整后的中心距修正螺旋角 因 值改变不多，故、等不必修正(3)计算大、小齿轮的分度圆直径 (4)计算齿轮宽度 取 , (5)验算 ，合适第三部分 轴的设计一 高速轴的设计1、 选择轴的材料
