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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2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 计算各轴转速42.1.5 计算各轴输入功率、输出功率42.1.6 计算各轴的输入、输出转矩52.2 计算结果5第三章 带传动的设计计算63.1 已知条件和设计内容63.2 设计步骤63.3 带传动的计算结果83.4 带轮的结构设计9第四章 齿轮传动的设计计算10第五章 轴的设计165.1轴的概略设计165.2 轴的结构设计及校核165.2.1高速轴的结构设计165.2.
2、2 高速轴的校核185.2.3低速轴的结构设计215.2.4 低速轴的校核225.3轴上零件的固定方法和紧固件255.4轴上各零件的润滑和密封255.5轴承的选择及校核265.5.1轴承的选择265.5.2轴承的校核265.6 联轴器的选择及校核295.7键的选择及校核计算29第六章 箱体的结构设计316.1 箱体的结构设计316.2 减速器齿轮润滑方式32第七章 附件设计及选择337.1 轴承端盖337.2 窥视孔和视孔盖337.3 通气器337.4 放油堵347.5 油标34设计小结35参考文献362设计原始数据参数符号单位数值工作机直径Dmm280工作机转速Vm/s1.6工作机拉力FN1
3、650工作年限y年5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，减速器为一级圆柱齿轮减速器。方案简图如1.1所示。图 1.1传动装置简图 一级减速器中齿轮相对于轴承为对称布置，因而沿齿向载荷分布均匀，相较不对称分布的减速器来讲，轴的刚性相对较小。 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。 减速器部分一级圆柱齿轮减速，这是减速器中应用最广泛的一种。齿轮相对于轴承对称分布，原动机部分为 Y
4、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、联轴器和工作机的传动效率。取0.96（带传动），0.99（轴承），0.97（齿轮精度为8级），0.99（弹性联轴器），0.96（工作机效率，包含滑动轴承效率），则：=0.867 所以=3.044 根据机械设计
5、手册可选额定功率为4kW的电动机。2.1.3 确定电动机转速 工作机轴转速为=109.13 取 V 带传动的传动比2-4，一级圆柱齿轮减速器传动比3-5，则从电动机到工作机轴的总传动比合理范围为6-20。故电动机转速的可选范围为109.13 =655 2183 r/min综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和带传动、减速器的传动比，选电动机型号为Y112M-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Y112M-44144
6、08.77 47.00 13.19 2.80 4.71 电动机型号为Y112M-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HLHDABKDEFG1124002651901401228608242.1.4 计算各轴转速轴 =514.286 轴 =109.135 工作机轴 109.135 2.1.5 计算各轴输入功率、输出功率各轴输入功率轴 =3.044 0.960 =2.922 轴 =2.922 0.990.97=2.806 工作机轴 =2.806 0.990.99=2.750 各轴输出功率轴 =
7、2.922 0.99=2.893 轴 =2.806 0.99=2.778 工作机轴 =2.750 0.99=2.723 2.1.6 计算各轴的输入、输出转矩电动机的输出转矩为=20.185 轴输入转矩=54.257 轴输入转矩=245.529 工作机轴输入转矩=240.643 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 2.3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3.044 20.185 1440.000 2.800 0.960 轴2.922 2
8、.893 54.257 53.714 514.286 4.712 0.960 轴3.188 2.778 245.529 243.073 109.135 1.000 0.980 工作机轴2.750 2.723 240.643 238.236 109.135 第三章 带传动的设计计算3.1 已知条件和设计内容 设计V带传动时的已知条件包括：所需传递的额定功率；小带轮转速；大带轮带轮转速与初选带传动传动比=2.8。3.2 设计步骤（1）确定计算功率 查得工作情况系数KA=1.1。故有： =1.13.044 =3.348 （2）选择V带带型 据和选用A带。（3）确定带轮的基准直径并验算带速 1）初选小
9、带轮的基准直径，取小带轮直径=100。 2）验算带速v，有： = =7.54 m/s 因为7.54 m/s在5m/s30m/s之间，故带速合适。 3）计算大带轮基准直径 1002.8=280 取=280（4）确定V带的中心距a和基准长度 1)初定中心距=4562)计算带所需的基准长度 = +(100+280) + =1527选取带的基准长度=16003）计算实际中心距 =456+=492.5 中心距变动范围：492.5-0.0151600 = 468.50 492.5+0.031600 = 540.50 （5）验算小带轮上的包角=180-（280-100）=159.06 90（6）计算带的根数
10、z1）计算单根V带的额定功率由100和1440r/min查得 P=1.32据=1440r/min，=2.800 和A型带，查得 P=0.17查得=0.95，=0.99，于是： =(+) =(1.32+0.17)0.990.95 =1.40 2）计算V带根数z =2.39 故取3 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q=0.1kg/m。所以 =500+0.1 =126.43 N应使实际拉力大于（8）计算压轴力压轴力的最小值为： = =23 126.43 =745.95 N3.3 带传动的计算结果 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
11、中心距492.5小带轮直径100包角159.06 大带轮直径280带长1600带的根数3初拉力126.43 N带速7.54 m/s压轴力745.95 N3.4 带轮的结构设计小带轮的结构设计d=28 因为小带轮直径=100300因此小带轮结构选择为实心式。因此V带尺寸如下：d1=1.8d=1.828=50.4L=1.6d=1.628=44.8B=(z-1)e+2f=(3-1)15+29=48da=+2ha=100+22.75=105.5大带轮的结构设计d=25 因为大带轮直径=280因此大带轮结构选择为轮辐式。因此V带尺寸如下：d1=1.8d=1.825=45L=1.6d=1.625=40B=
12、(z-1)e+2f=(3-1)15+29=48da=+2ha=280+22.75=285.5第四章 齿轮传动的设计计算 选用斜齿圆柱齿轮，齿轮1材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS，齿轮2材料为45 钢(调质)硬度为240HBS。初选齿轮1齿数20，齿轮2齿数95，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1端面重合度，查得0.75，0.89，则1.64齿轮副传动比，=4.712 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600。查得齿轮2接触疲劳强度极限550。计算应力循环次数：（设1班
13、制，一年工作255天，工作5年）514.286 1825553.15 =0.67 查得接触疲劳寿命系数0.93，0.95取失效概率为，安全系数1，得：=558=522.5则许用接触应力= =540.25有=45.43 圆周速度=1.22 齿宽145.43 =45.43 模数=2.20 2.252.20 =4.96 =9.16 纵向重合度0.318120tan14=1.59 计算载荷系数：已知使用系数1.25；根据1.22 ，8级精度，查得动载系数1.04；用插值法查得8级精度、齿轮1相对支承对称布置时接触疲劳强度计算用的齿向载荷分布系数1.42 ；查得弯曲强度计算齿向载荷分布系数1.3；查得齿间载荷分配系数1.2；故载
