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1、目 录一、传动方案的初步拟定1二、选择电动机1三、确定传动装置的有关的参数3四、传动零件的设计计算6五、齿轮传动的设计9六、轴的设计计算116.1、输出轴的设计计算116.2、输入轴的设计与计算14七、滚动轴承的选择及校核计算16八、连接件的选择178.1、联轴器的选择178.2、键的选择计算18九、减速箱的附件选择20十、润滑及密封21十一、课程设计小结21十二、参考资料22计算及说明结果一、传动方案的初步拟定。根据工作要求：按整机布置，电机与工作机鼓轮轴平行，工作不逆转，载荷平稳，有过载保护。传动装置由V带传动、减速器斜齿轮。因为带传动是磨擦传动，传动平稳，能缓冲减震，宜用布置在高速级，且
2、V带具有塑性变形。所以带传动具有过载保护作用。减速器使用斜齿轮，其平稳性较直齿好。设计方案如下图：二、选择电机。1、选择电机类型和结构型式电动机分交流和直流电机两种。由于直流电机需要直流电源，结构较复杂，价格较高维护不方便，因此用交流电动机，一般用三相交流电源。交流电机有异步和同步电机两类。异步电机有笼型和绕线型，其中一普通笼型异步电机应用最多。其机构简单、工作可靠、价格便宜、维护方便。 根据工作要求和条件，选择用三笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。2、选择电动机的容量电动机所需工作功率： KW式中 KW ； 、分别为带传动、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。取，（滚子轴承），（
3、齿轮精度为8级，不包括轴承效率），（齿轮联轴器），。则： 所以 KW3、确定电动机转速卷筒轴工作转速为 按普通V带传动比一般范围，取V带传动比4，一级圆柱齿轮减速器传动比 36，则总传动比合理范围为624，故电机转速的可选范围为：（624）（3311324.8）符合这一范围的同步转速有750、1000和1500 r/min。根据容量和转速，由有关手册及上网查出有三种适用的电机型号，因此有三种传动方案，如下表： 综合考虑电机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较合适。因此选定电机型号为Y132M1-6，其主要性能如下表：经查有关资料电机主要外形和安装尺寸列于下表：
4、三、确定传动装置的有关的参数1、确定传动装置的总传动比和分配传动比。 (1)总传动比的计算。 由选定电动机满载转速和工作主动轴转速,可得传动装置总传比 式中：r/min； r/min。 (2)分配传动装置传动比 式中 、分别为带传动和减速器的传动比。 为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取，则减速器传动比为： 2、计算传动装置的运动和动力参数如图；(1)各轴的转速 轴 r/min 轴 r/min卷筒轴 r/min 式中：分别为.轴的转速；电机满载转速；电动机至轴的传动比。(2)各轴输入功率 轴 KW 轴 KW卷筒轴 KW式中：Pd电动机的输出功率，kw，,轴的输入功率，kw，（滚子轴承），（齿轮
5、精度为8级，不包括轴承效率），（齿轮联轴器），。(3)各轴输入转矩电机输出转矩 Nm 轴 Nm 轴 535.62 Nm卷筒轴 519.66 Nm四、传动零件的设计计算1、V带传动的设计计算（1）选择普通V带的带型根据工作条件：每日两班制，工作时不逆转，载荷平稳，有过载情况。传动位置：与电机轴直接相连轴线与工作机鼓轮平行，传递功率 4kw；传动比为2.8。1） 确定计算功率=1.34=5.2 kW式中： 计算功率，kW; 工作情况系数，由机械设计书查找P156页表8-7得 =1.3 P所需传递的额定功率（取电机的额定功率为4 kW） 2）选择V带的带型 由机械设计书P157页的图8-11 普通V
6、带选型图应该选用A型V带，由图8-11推荐的小带轮基准直径为：112140mm。（2）确定带轮基准直径，并验算带速由图8-11推荐的小带轮基准直径为：112140mm有计算 尽量满足机械设计书P157页表8-8普通V带轮的基准直径系列 取112mm=75min,=313.6mm取mm(属于带轮的基准直径系列取值)则实际传动转速：=dd1/dd2=341.33r/min转速误差为： %()/=0.30% 1200（适用）（5）确定带的根数P0单根普通V带的基本额定功率P0单根普通V带的基本额定功率的增量K包角修正系数KLV带的基准长度系列及长度系数PCa计算功率根据教材P152表（8-4a）P0
7、=1.15KW根据教材P153表（8-4b）P0=0.11KW根据教材P155表（8-5）K=0.95根据教材P146表（8-2）KL=1.03由教材P158式（8-26）得Z= PCa /Pr=PCa/(P0+P0) KKL=5.2/(1.15+0.11) 0.971.03=4.12取Z=4 (6)计算轴上压力由教材P149表8-3查得q=0.1kg/m，P158由式（8-27）单根V带的初拉力： F0=500/+ =500）5.2/0.95 45.63+0.1 =191.54N则作用在轴承的压力Fp，由教材P159式（8-28）Fp=2ZF0sin1/2=24191.54sin162.30
8、/2=1514.08N五、齿轮传动的设计1、选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240260HBS。大齿轮选用45钢调质，齿面硬度220HBS；根据教材P210表10-8选7级精度。齿面粗糙度Ra1.63.2m2、按齿面接触疲劳强度设计由标准直齿圆柱齿轮的设计公式：（教材P203式10-9a）注：上式中u即为转动比i确定有关参数如下：(1)试选载荷系数：K=1(2)计算小齿轮的传递转矩： =90803.83 Nmm(3) 由教材P205表10-7取d=0.9(4) 传动比i=6.2取小齿轮齿数Z1=30。则大齿轮齿数：Z2=iZ1
9、=6.230=186实际传动比u=120/20=6传动比误差：i-u/I=(6.2-6)/6.2=3.2%5% 可用(5) 由教材P201表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa1/2(6) 许用接触应力H取失效概率为1%，通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数安全系数S=1.由教材205式10-12得由教材P209图10-21查得：HlimZ1=570Mpa HlimZ2=350Mpa由教材P206式10-13计算应力循环次数NN1=60njLh=60342.861(163658)=0.96109式中：n-齿轮转速；j-每转一圈同一齿面的系数取；Lh-齿轮的工作寿
10、命。N2=N1/i=0.96109/6=1.6108由教材P207图10-19查得接触疲劳的寿命系数：KHN1=0.92 KHN2=0.98则：H1=Hlim1 KHN1/S=5700.92/1.0Mpa=524.4MpaH2=Hlim2 KHN2/S=3500.98/1.0Mpa=343Mpa故得： 74.56mm模数：m=d1/Z1=74.56/30=2.48mm取标准模数：m=2.5mm（3）校核齿根弯曲疲劳强度根据公式：F=(2kT1/bm2Z1)YFaYSaH（教材P226式10-23）确定有关参数和系数 分度圆直径：d1=mZ1=2.530mm=75mmd2=mZ2=2.5180mm=450mm齿宽：b=dd1=0.975mm=67.5mm取b=67.5mm b1=70mm
