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1、计算过程及计算说明一、传动方案拟定 第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动(1) 工作条件：使用年限 10年，工作为两班工作制，载荷平稳，环境清洁。(2)原始数据：滚筒圆周力F=1300N；带速V=1.4m/s； 滚筒直径 D=250mm。二、电动机选择1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机2、电动机功率选择：( 1 )传动装置的总功率：n总=n带“润滑轴系f联轴器xn齿轮f滚筒n两对轴承=0.96x0.97x0.98x0.97x0.96x0.99x0.99=0.834(2) 电机所需的工作功率：p 工作=FV/iooon 总=1300x1.4/1000x0.834=2.18kw3
2、、确定电动机转速：计算滚筒工作转速：n 筒=60xl000V/nD=60xl000xl.4/nx250=107.00r/min按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围 Ia=35。取V带传动比11=24,则总传动比理时范围为Ia=620。故电动机转 速的可选范围为nd=Iaxn 筒=(624) x107.00=6422140r/min符合这一范围的同步转速有 750、1000、和 1500r/min。 方案电动机型号额定功率电动机转速(r/min)堵转转距/kw 同步转速 满载转速 额定功率1 Y132S-8 2.2 750 710 2.02 Y112M-6 2.
3、2 1000 940 2.03 Y100L1-4 2.2 1500 1420 2.2根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比 方案：如指导书P10页第一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和 带传动、减速器的传动比，可见第 2 方案比较适合，则选 n=1000r/min 。4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y112M-6。其主要性能：额定功率：2.2KW，满载转速940r/min,额定转矩2.0。三、计算总传动比及分配各级的传动比1、 总传动比：i总=口电动加筒=940/107=8.782、分配各级传
4、动比(1) 据指导书P7表1,取齿轮i齿轮=4 (单级减速器i=35合理)(2) Vi总弓齿轮xl带i带=i总/i齿轮=8.78/4=2.2四、运动参数及动力参数计算1 、计算各轴转速( r/min)nI=n 电机=940r/minnII=nI/i 带=940/2.2=427.27(r/min)nIII=nII/i 齿轮=427.27/4= 106.82(r/min)2、 计算各轴的功率( KW)PI=P 工作=2.18KWPII=PIxn 带=2.18x0.96=2.092kwPIII=PIIxn 轴承F 齿轮=2.092x0.99x0.97=2.100kw3、计算各轴扭矩（N ?m）TI=
5、9.55x106PI/nI=9550x2.18/940=22.1N?mmTII=9.55x106PII/nII=9.55x106x22.1/427.27=49.4N?m TIII=9.55x106PIII/nIII=9.55x106x22.1/106.82 =197.6N?m五、传动零件的设计计算1、 皮带轮传动的设计计算（ 1 ） 选择普通 V 带由课本表8-21查得：kA=1.3PC=KAP=1.2x2.2=2.64kw由课本表8-21得：选用A型V带（ 2） 确定带轮基准直径，并验算带速由课本表 8-6 和图8-13 得，推荐的小带轮基准直径为 80100mm则取 dd1=100mmdm
6、in=80 dd2=i?dd1=2.2x100=220mm选取标准值 dd2=220mm实际从动轮转速n2=nl/i =940/2.2=427.27r/min转速误差为： n2-n2/n2=（427.27-427.27）/427.27=00.05（允许）带速 V： V=nddlnl/60xl000=nxl00x940/60xl000=4.92m/s带速合适。(3) 确定带长和中心矩根据课本公式得0. 7(ddl+dd2)SaOS2(ddl+dd2)0. 7(100+220)0002x(100+220)所以有：224mma01200(适用)( 5)确定带的根数由课本式(8-18)得Z=PC/P=
7、PC/(P1+AP1)KaKL，根据 dd1=100mm, n1=940r/min,查表 8-9 用内差 法得： P0=0.94kw功率增量为：P0=Kbn1(1-1/Ki)由表 8-18 查得：Kb=1.0275/1000根据传动比 i=2.2, 查表 8-19 得： Ki=1.1373 则：P0= (1.0275/1000) x940x (1-1/1.1373) =0.12kw由表8-4得带长度修正系数KL=1.01,由图8-11得包角系数Ka=0.98可得普通V 带根数为：Z=1.95/(0.94+0.12) x0.98x1.01=1.86根圆整得 Z=2 根(6)计算轴上压力由课本表
8、8-6 查得单根 A 型普通 V 带的初拉力：F0=500PC/ZV (2.5/Ka-1)+qV2=500x1.95/2x4.92x(2.5/0.98-1)+0.1x4.922N=156.1N则作用在轴上的压力 FQ，FQ=2ZF0sinal/2=2x2xl56.1sinl66.15/2=614.6N(7)设计结果：选用2根A-1800, GB11544-89V带，中心距a=600mm,带轮直径 dd1=100mm, dd2=250mm，轴上压力 FQ=614.6N2、齿轮传动的设计计算( 1 )选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用 45Cr 调质，齿
9、面 硬度为220250HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬170210HBS ；根据机 械零件设计手册选8级精度。齿面精糙度Ra3.26.3m(2) 按齿面接触疲劳强度设计由 dlN76.43(kTl(u+l)/guoH2)l/3由公式确定有关参数如下：传动比 i 齿=4取小齿轮齿数Zl=25。则大齿轮齿数：Z2=iZl=4x25=100查表取标准值 Z2=100实际传动比 I0=100/25=4传动比误差： i0-i/I=(4-4)/4=02.5% 可用齿数比： u=i0=4(3)转矩 T1T1=9.55x106xP/n1=9.55x106x2.18/427.27=48700N?mm(4)
10、 载荷系数 k由课本P192表10-11取k=1.1(5) 许用接触应力oHoH= oHlimZNT/SH 由课本 P188 图 10.24 查得：oHlimZ1=560Mpa oHlimZ2=530Mpa由课本P133式6-52计算应力循环次数NLNL1=60n1rth=60x427.27x1.1x(52x10x5x16)=1.17x109NL2=NL1/i=1.17x109/4=2.93x108由课本 P190 图 10.27 查得接触疲劳的寿命系数：ZNT1=1 ZNT2=1.15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 SH=1.0oHl=oHlimlZNTl/SH=560
11、xl.0/1.0Mpa=560MpaoH2=oHlim2ZNT2/SH=530xl.l5/1.0Mpa=609.5Mpa故得：dlN76.43(kTl(u+l)/guoH2)l/3=76.431x48700x(4+1)/1.0x4x56021/3mm =44.33mm 模数：m=dl/Zl=44.33/25=1.77mm根据课本P173表10.3取标准模数：m=2mm(6) 校核齿根弯曲疲劳强度根据(10-24)式oF=(2kTl/bm2Zl)YFaYSaSoH 确定有关参数和系数分度圆直径：d1=mZ1=2x25mm=50mm d2=mZ2=2x 100mm=200mm齿宽：b=gdl=lx
12、50mm=50mm取 b=50mm b1=55mm(7) 齿形系数YFa和应力修正系数YSa根据齿数 Z1=25,Z2=100 由表相得YFa1=2.65 YSa1=1.59YFa2=2.18 YSa2=1.80许用弯曲应力oF根据公式：oF= oFlim YSTYNT/SF由课本P189图10-25B查得： oFlim1=210Mpa oFlim2 =190Mpa由图 10.14 查得：YNT1=1 YNT2=1 试验齿轮的应力修正系数 YS1=1.59 YS2=1.80 按一般可靠度选取安全系数 SF=1.3 计算两轮的许用弯曲应力oF1=oFlim1 YS1YNT1/SF=210/1.3
13、=162(Mpa)oF2=oFlim2 YSTYNT2/SF =190/1.3=146(Mpa)将求得的各参数代入公式oF1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1=(2x 1.1x28200/40x 1.52x25) x2.65x1.59Mpa=27.4Mpa(107118) (1.11/427.27)1/3mm=14.4415.93mm考虑有键槽，将直径增大 5%，则d=(14.4415.93)x(1+5%)mm=(15.16 16.73)选d=17mm2、轴的结构设计(1 )轴上零件的定位，固定和装配单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴 肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴 肩和大筒定位，则采用过渡配合固定(2
