设计计算及说明结果一、设计任务书一、设计任务书1.11.1 传动方案示意图传动方案示意图图 1.传动方案简图1.21.2 原始数据原始数据表 1：原始数据传送带拉力 F(N)传送带速度 V(m/s)滚筒直径 D（mm）70001.14001.31.3 工作条件工作条件两班制，使用年限为 8 年，连续单向运转，载荷较平稳，小批量生产，运输链速度允许误差为链速度的 5%。1.41.4 工作量工作量1、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算；2、传动零件的设计计算；3、轴的设计计算；4、轴承及其组合部件选择和轴承寿命校核；5、键联接和联轴器的选择及校核；6、减速器箱体，润滑及附件的设计；7、装配图和零件图的设计；8、设计小结；9、参考文献；二、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算二、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算2.12.1 电动机的选择电动机的选择1 1、电动机类型选择、电动机类型选择：选择电动机的类型为三相异步电动机，额定电压交流 380V。2 2、电动机容量选择、电动机容量选择：（1）工作机所需功率=FV/1000=7.7KwwPF-工作机阻力 v-工作机线速度(2) 电动机输出功率dP考虑传动装置的功率损耗，电动机的输出功率为=/dPwP为电动机到工作机主动轴之间的总效率，即=0.8415433 22 1-联轴器效率取 0.99 -滚动轴承传动效率取 0.99 12-圆锥齿轮传动效率取 0.95 -圆柱齿轮传动效率取340.97 -卷筒效率取 0.96 5=/= 9.156kwdPwP（3）确定电动机的额定功率edP因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。所以可以暂定电edPdP动机的额定功率为 11kw 3 3、确定电动机转速、确定电动机转速卷筒工作转速=601000V/D=53r/min wn由于两级圆锥-圆柱齿轮减速器一般传动比为 10-25，故电动机的转速F=7000NV=1.1m/s=7.7KwwP=0.841=9.156kdPw=11kwedPwn=53r/min的可选范围为=(10-25） =(5301325)r/min。 1dn 2dnwn可见同步转速为 750r/min ,1000r/min 的电动机都符合。综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为 1000r/min 的电动机。 选定电动机型号为Y160L-6 其主要性能如下表：表 2：电动机主要性能电动机型号额定功率/kW满载转速/(r/min)启动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y160L-6119702.02.02.22.2 传动装置总传动比的计算和各级传动比的分配传动装置总传动比的计算和各级传动比的分配1 1、传动装置总传动比、传动装置总传动比=/mwinn970 / 5318.32 2、分配各级传动比、分配各级传动比对于圆锥一圆柱齿轮减速器，为使大锥齿轮的尺寸不致过大，一般可取，最好使高速级锥齿轮的传动比 ，当要求两级ii25. 0131i传动大齿轮的浸油深度大致相等时，也可取 故取=，45 . 31i1i3.9=2i4.6922.32.3 计算传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数1 1、各轴的转速（各轴的标号均已在图中标出）、各轴的转速（各轴的标号均已在图中标出）=n0/inm970 / minr= n1/in970 / 3.9248.7 r / min/=nn2i53r / min=卷nn53r / min2 2、各轴输入功率、各轴输入功率=IedPP19.064kw选型电动机 为Y160L-6= 1i3 .92i4.692=970n=248.7n卷nn=53r/min=9.064 IP=32 PP8.525kwkwPP187. 842=8.525IIP=8.187IIIPkwPP024. 821卷3 3、各轴转矩、各轴转矩 mddnPT/1055. 9690144.1N.mm 49.01 10=1dTT 90144.1*0.9989242.4N.mm8.92410= 132iTT327336.8N.mm3.27510=242iTT1474894.5N.mm1.47610=21T卷T1445544.1N.mm1.45610将计算结果汇总列表如下表 3 轴的运动及动力参数项目电动机轴高速级轴 I中间轴 II低速级轴III卷筒轴转速（r/min）970970248.75353功率（kw）9.1569.0648.5258.1878.024转矩(N.mm)41001. 98.924103.275101.476101.45610传动比13.94.6921效率0.990.940.960.98=8.024 P卷41001. 9dT41092. 8T51027. 3T61047. 1T61045. 1卷T三、传动零件的设计计算三、传动零件的设计计算3.13.1、直齿圆锥齿轮传动的设计计算、直齿圆锥齿轮传动的设计计算已知输入功率=9.064kw(略大于小齿轮的实际功率） ，小齿轮的P转速为：=970r/min,大齿轮的转速为=，nn248.7r / min传动比，由电动机驱动，工作寿命 8 年（设mmNT.1092. 84 13.9i 每年工作 300 天） ，两班制，连续单向运转，载荷较平稳。1.1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）按传动方案，选用直齿圆锥齿轮传动，齿形制,齿形角11060JB，齿顶高系数，顶隙系数5，螺旋角，不20*1ah*0.2c 0m变位。（2） 、运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度。（3） 、材料选择，小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 刚（调质） ，硬度为 240HBS，二者材料硬度相差 40HBS。（4） 、选小齿轮齿数24，大齿轮齿数1Z94249 . 32Z2.2.按齿面接触疲劳强度设计按齿面接触疲劳强度设计公式：1td321 22.92(1 0.5)EFRRZKT u （1） 、确定公式内的各计算值1）查得材料弹性影响系数。1 2189.8EZMPa2）按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大lim1600HMPa齿轮的接触疲劳极限lim2550HMPa小齿轮：40Cr（调质）280 HBS大齿轮：45 钢（调质）240 HBS7 级精度241Z942Z189.8EZlim1600Hlim2550H3）计算应力循环次数小齿轮：9 1110235. 2)830082(19706060hjLnN大齿轮：811 210730. 5iNN4）查得接触疲劳寿命系数1HNK0.932HNK1.045）计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1%,安全系数 S=1,应用公式（10-12）得:MPaSKHNH55860093. 0/1lim11MPaSKHNH57255004. 1/2lim22（2）计算试选，查得1.2vK 1.0,1,1.5 1.251.875aKKK所以，1.0 1.2 1 1.8752.25avKKKKK 1）试算小齿轮的分度圆直径，带入中的较小值得H 32121)5 . 01 (92. 2uTKZdRRtHE t86.195mm计算圆周速度 vsmsmndvlt/38. 4/6000012）计算载荷系数。根据 v=，7 级精度，由图 10-8 查得动载系数；4.38m / svK1.13直齿轮，; 1FHKK由表 10-2 查得使用系数; 1AK故载荷系数HK1.87591 10235. 2N82 10730. 5N10.93HNK04. 12HNK1558H5722H1.13vK FHKK; 1AK; 1AKHHAKKKKK v2.12按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径为502.8425. 212. 2195.863311ttKKddmm3）计算模数 m。m84.502 / 243.52mm3.3.按齿根弯曲强度设计按齿根弯曲强度设计32 121 1)5 . 01 (4FRRSaFa uzYYKTm （1）确定公式内的各计算数值1）由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿MPaFE5001轮的弯曲疲劳强度MPaFE38022）由图 10-8 取弯曲疲劳寿命系数 87. 0,83. 021FNFNKK3）计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，有 10-22 得SKFEFN F11 1296.43MPaSKFEFN F22 2236.14MPa4）计算载荷系数. KK2.125）节圆锥角381.141arctan1u619.75381.149026）当量齿数25cos11 1zzv379cos22 2zzv7）查取齿形系数。由表 10-5 查得 ；2.0662. 21FaY2FaY8）查取应力校正系数 HK1.87512. 2Kmmd502.8415001FE3802FE87. 083. 021 FNFN KK1F296.432F236.14K2.12由表 10-5 查得 ；1.9759. 11SaY2SaY9）计算大小齿轮的 ,并加以比较FaSaFY Y 01719. 014.23697. 106. 2 01405. 043.29659. 162. 2 222111FSaFaFSaFaYYYY大齿轮的数值大。（2）设计计算： 代入公式计算得：mmm89. 2综合分析：按弯曲强度得：，按接触强度算得：mmm3mmd502.841算出小齿轮齿数: 291 1mdz大齿轮齿数： 114z, 1 .113299 . 322取z故齿数比931. 329114u这样设计出来的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。4.4.计算几何尺寸计算几何尺寸1）计算分度圆直径mmmm342872211 2）计算中心距mmdda5 .214234287 2213）计算节圆锥角93347590126114arctan1221 1 dd4）计算锥距62. 21FaY2FaY2.0659. 11SaY2SaY1.97mmm3291 1mdz114z2931. 329114ummdmmd3428721 mma5 .21493347512611421 mmudR445.17621215）计算齿轮宽度mmRbR81.58圆整取mmBmmB65,60123.23.2、斜齿圆柱齿轮的传动的设计计算、斜齿圆柱齿轮的传动的设计计算已知输入功率为=8.525kw、小齿轮转速为=248.7r/min、齿数IIPn比为 4.692，转矩为由电动机驱动，工作寿命 8mmNT51027. 3年（设每年工作 300 天） ，两班制，连续单向运转，载荷较平稳。