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1、目 录设计原始数据1第一章 传动装置总体设计方案11.1 传动方案11.2 该方案的优缺点1第二章 电动机的选择32.1 计算过程32.1.1 选择电动机类型32.1.2 选择电动机的容量32.1.3 确定电动机转速32.1.4 二级减速器传动比分配42.1.5 计算各轴转速42.1.6 计算各轴输入功率、输出功率52.1.7 计算各轴的输入、输出转矩52.2 计算结果6第三章 传动装置的设计计算73.1 带传动的计算73.2 高速级齿轮传动计算103.3 低速级齿轮传动计算14第四章 轴的结构设计及校核204.1 轴的材料选择及最小直径的估算204.2 高速轴的结构设计与计算204.2.1
2、高速轴的结构设计204.2.2 高速轴强度校核224.2.3高速轴键的选择与校核254.3 中间轴的结构设计与计算254.3.1 中间轴的结构设计254.3.2 中间轴强度校核264.3.3中间轴键的选择与校核304.4 低速轴的结构设计与计算304.4.1 低速轴的结构设计304.4.2 低速轴强度校核324.4.3 低速轴键的选择与校核344.5轴承的选择及校核354.5.1轴承的选择354.5.2轴承的校核354.6 联轴器的选择40第五章 箱体的结构设计以及润滑密封415.1 箱体的结构设计415.2 轴承的密封425.3 减速器润滑方式42第六章 附件设计及选择436.1 轴承端盖4
3、36.2 窥视孔和视孔盖436.3 通气器436.4 放油堵446.5 油标44设计小结45参考文献462设计原始数据参数符号单位数值工作机直径Dmm400工作机转速Vm/s1.2工作机拉力FN6500工作年限y年10第一章 传动装置总体设计方案1.1 传动方案 传动方案已给定，外传动为V带传动，减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。方案简图如1.1所示。图 1.1传动装置简图 展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，故要求轴有较大的刚度。 1.2 该方案的优缺点 该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用 V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化
4、不大，可以采用V 带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。 减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。原动机部分为 Y系列三相交流异步电动机。 总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。第二章 电动机的选择 2.1 计算过程 2.1.1 选择电动机类型 按工作要求和工况条件，选用三相笼型异步电动机，电压为 380V，Y 型。 2.1.2 选择电动机的
5、容量 电动机所需的功率为由电动机到工作机的传动总效率为式中、分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。取0.96（带传动），0.99（角接触球轴承），0.97（齿轮效率），0.99（弹性联轴器），0.96（卷筒效率，包含滑动轴承损失效率），则：=0.960.990.96=0.833 所以=9.36 根据机械设计手册可选额定功率为11 kW的电动机。2.1.3 确定电动机转速 工作机轴转速为=57.30 取 V 带传动的传动比 ，二级圆柱齿轮减速器传动比，则从电动机到卷筒轴的总传动比合理范围为。故电动机转速的可选范围为57.30 =917 4584 r/min综合考虑电动机和传动装置
6、的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比，选电动机型号为Y160M-4，将总传动比合理分配给 V带传动和减速器，就得到传动比方案，如表2.1所示。表2.1 电动机主要技术参数电动机型号额定功率kw电动机转速 r/min电动机重量kg传动装置的传动比 满载转速满载电流总传动比V 带减速器Y160M-411146022.60 122.00 25.48 2.54 10.05 电动机型号为Y160M-4，主要外形尺寸见表 2.2。图2.1 电动机安装参数表2.2 电动机主要尺寸参数中心高外形尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸装键部位尺寸HLHDABKDEFG1606053852542101542110
7、12372.1.4 二级减速器传动比分配 按展开二级圆柱齿轮减速器推荐高速级传动比,取1.4，得=3.75 =2.68 2.1.5 计算各轴转速轴 =575.77 轴 =153.51 轴 =57.30 工作机轴 57.30 2.1.6 计算各轴输入功率、输出功率各轴输入功率轴 =9.36 0.96=8.99 KW轴 =4.56 0.990.97=8.63 KW轴 =8.63 0.990.97=8.29 KW工作机轴 =8.29 0.990.99=8.13 KW各轴输出功率轴 =8.99 0.99=8.90 KW轴 =8.63 0.99=8.55 KW轴 =8.29 0.99=8.21 KW工作
8、机轴 =8.13 0.99=8.04 KW2.1.7 计算各轴的输入、输出转矩电动机的输出转矩为9.55=61.25 轴输入转矩9.55=149.10 轴输入转矩9.55=537.06 轴输入转矩9.55=1381.76 工作机轴输入转矩9.55=1354.27 各轴的输出转矩分别为各轴的输入转矩乘轴承效率0.99。2.2 计算结果 运动和动力参数计算结果整理后填入表中。 表 2.3 运动和动力参数计算结果轴名功率P（kw）转矩T（Nm）转速n传动比效率输入输出输入输出r/mini电动机轴9.36 61.25 1460.00 2.54 0.96 轴8.99 8.90 149.10 147.61
9、 575.77 3.75 0.96 轴8.63 8.55 537.06 531.69 153.51 2.68 0.96 轴8.29 8.21 1381.76 1367.94 57.30 1.00 0.98 工作机轴8.13 8.04 1354.27 1340.72 57.30 第三章 传动装置的设计计算 3.1 带传动的计算设计V带传动时的已知条件包括：带传动的工件条件；传动位置与总体尺寸限制；所需传递的额定功率；小带轮转速；大带轮带轮转速与初选传动比=2.5。（1）确定计算功率 查得工作情况系数KA=1.1。故有： =10.30 kW（2）选择V带带型 据和选用A带。（3）确定带轮的基准直径
10、并验算带速 1）初选小带轮的基准直径，取小带轮直径=140mm。 2）验算带速v，有： =10.70 m/s 3）计算大带轮基准直径 350mm 取=355mm（4）确定V带的中心距a和基准长度 1)初定中心距=594mm2)计算带所需的基准长度 =1985mm选取带的基准长度=2000mm3）计算实际中心距 601.5m中心局变动范围：571.50 mm 661.50 mm（5）验算小带轮上的包角159.52 120（6）计算带的根数z1）计算单根V带的额定功率由140mm和1460.00 r/min查得 =2.28KW据1460.00 r/min，=2.536 和A型带，查得 =0.17K
11、W查得=0.95，=1.03，于是： =(+) =2.40 KW 4.30 故取5根。（7）计算单根V带的初拉力最小值查得A型带的单位长质量= 0.1kg/m。所以=168.49 N应使实际拉力大于（8）计算压轴力压轴力的最小值为： =1658.02 N把带传动的设计结果记入表中，如表 3.1。 表 3.1 带传动的设计参数带型A中心距601.5mm小带轮直径140mm包角159.52 大带轮直径355mm带长2000mm带的根数5初拉力168.49 N带速10.70 m/s压轴力1658.02 N（9）小带轮的结构设计d=42mm 因为小带轮直径=140mm300mm因此小带轮结构选择为实心
12、式。因此V带尺寸如下：d1=1.8d=1.842=75.6mmL=1.6d=1.642=67.2mmB=(z-1)e+2f=(5-1)15+29=78mmda=+2ha=140+22.75=145.5mm（10）大带轮的结构设计d=30mm 因为大带轮直径=355mm因此大带轮结构选择为轮辐式。因此V带尺寸如下：d1=1.8d=1.830=54mmL=1.6d=1.630=48mmB=(z-1)e+2f=(5-1)15+29=78mmda=+2ha=355+22.75=360.5mm3.2高速级齿轮传动计算 选用斜齿圆柱齿轮，齿轮1材料为45钢（淬火），硬度为40-50HRC，齿轮2材料为45钢（淬火）硬度为40-50HRC。齿轮1齿数20，齿轮2齿数76，初选螺旋角14按齿面接触强度： 齿轮1分度圆直径其中：载荷系数，选1.6齿宽系数，取0.8端面重合度，查得0.75，0.83，则1.58 齿轮副传动比，=3.75 区域系数，查得2.433材料的弹性影响系数，查得189.8许用接触应力，查得齿轮1接触疲劳强度极限870。查得齿轮2接触疲劳强度极限870。计算应力循环次数：（设1班制，一年工作300天，工作10年）575.77 18300108.29 =2.21 查得接触疲劳寿命系数0.89，0.91取失效概率为，安全系数1，得：=774.3=791.7
