1、H 二级直齿、直连设计方案目录设计原始数据 .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 齿轮传动的设计计算 .73.1 高速 级齿轮传动计算 .73.2 低速级齿轮传动计算 .10第四章 轴的结构设计及校核 .154.1 轴的
2、材料选择及最小直径的估算 .154.2 高速轴的结构设计与计算 .154.2.1 高速轴的结构设计 .154.2.2 轴强度的校核计算 .174.2.3 键联接选择与强度的校核计算 .194.3 中间轴的结构设计与计算 .194.3.1 中间轴的结构设计 .194.3.2 轴强度的校核计算 .204.3.3 键联接选择与强度的校核计算 .254.4 低速轴的结构设计与计算 .264.4.1 低速轴的结构设计 .264.4.2 轴强度的校核计算 .274.4.3 键联接选择与强度的校核计算 .294.5 轴承的选择及校核 .294.5.1 轴承的选择 .294.5.2 轴承的校核 .294.6
3、联轴器的选择 .30第五章 箱体的结构设计以及润滑密封 .315.1 箱体的结构设计 .315.2 轴承的润滑与密封 .315.3 减速器润滑方式 .32设计小结 .33参考文献 .34设计原始数据参数 符号 单位 数值工作机直径 D mm 355工作机转速 V m/s 1.4工作机拉力 F N 3000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，外传动为电机直连减速器，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
4、优缺点 CAD:啾啾 315383638 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 选择电动机的容量 电动机所需的功率为 kWFvpa
5、wd由电动机到工作机的传动总效率为 52432a式中 、 、 、 分别为轴承、齿轮传动、联轴器和工作机的传动效率。 0.99（轴承） ， 0.97（齿轮精度为 8 级） ， 0.99（弹性联轴23 4器） ， 0.96（工作机效率，已知） ，则：5=0.85 52432a所以=4.94 adFvpkW根据机械设计手册可选额定功率为 5.5 kW 的电动机。2.1.3 确定电动机转速 工作机轴转速为=75.32 Dvn106min/r取二级圆柱齿轮减速器传动比 ，则从电动机到工作机轴的总传动208比合理范围为 。故电动机转速的可选范围为208ai75.32 =452 1506 r/min)(ni
6、ad综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量减速器的传动比，选电动机型号为 Y132M2-6，电机主要技术参数如表 2.1 所示。表 2.1 电动机主要技术参数电动机转速 r/min 传动装置的传动比 电动机型号额定功率 kw 满载转速 满载电流电动机重量 kg 总传动比Y132M2-6 5.5 960 11.60 68.00 12.75 电动机型号为 Y132M2-6，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H LHD AB K DE FG132 515315 216178 12 38
7、80 10332.1.4 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 ，21)5.3(ii214.i得4.22 ii4.1所以3.02 12i2.1.5 计算各轴转速轴 960.00 01inmin/r轴 227.26 12inmin/r轴 75.32 23ii/工作机轴 75.32 34nin/r2.1.6 计算各轴输入功率、输出功率各轴输入功率轴 = =4.89 KW1Pd4轴 = =4.70 KW23轴 = =4.51 KW3工作机轴 =4.42 KW4P24各轴输出功率轴 = =4.84 KW12轴 = =4.65 KWP轴 = =4.46 KW32工作机轴
8、= =4.38 KW42.1.7 计算各轴的输入、输出转矩电动机的输出转矩 为dT49.13 mdnpT6105.9N轴输入转矩 48.64 16105.9npTm轴输入转矩 197.31 262. N轴输入转矩 571.71 363105.9npTm工作机轴输入转矩 560.33 464105.9npTmN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功率 P（kw） 转矩 T（Nm） 转速 n 传动比 效率轴名输入 输出 输入 输出 r/min i 电动机轴 4.94 49.13
9、 960.00 1.00 0.99 轴 4.89 4.84 48.64 48.15 960.00 4.22 0.96 轴 4.70 4.65 197.31 195.34 227.26 3.02 0.96 轴 4.51 4.46 571.71 565.99 75.32 工作机轴 4.42 4.38 560.33 554.73 75.32 1.00 0.98 第三章 齿轮传动的设计计算 3.1 高速级齿轮传动计算选用直齿圆柱齿轮，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。齿轮 1 齿数 20，齿轮 2 齿数 85。按齿面接触强
10、度：齿轮 1 分度圆直径 3211 2. HEdtt ZuTKd其中：载荷系数，选 1.6tKt齿宽系数，取 1dd齿轮副传动比， 4.22 uu材料的弹性影响系数，查得 189.8EZEZ21MPa许用接触应力，H21HH查得齿轮 1 接触疲劳强度极限 650 。1lima查得齿轮 2 接触疲劳强度极限 600 。2liHMP计算应力循环次数：（设 2 班制，一年工作 300 天，工作 5 年）960.00 283005 13.82 hjLnN160(1)8103.27 2i80查得接触疲劳寿命系数 0.95， 0.971HNK2HN取失效概率为 ，安全系数 1，得：%1S617.5Hlim
11、1MPa582HN2li2则许用接触应力=599.7521HHMPa有50.37 3211 . HEdtt ZuTKdm圆周速度2.53 061nvtsm/齿宽50.37 tdb1模数2.52 1coszmtntm5.67 nth25.8.89 b/计算载荷系数 ：K已知使用系数 1.25；A根据 2.53 ，8 级精度，查得动载系数 1.05；vsm/ vK用插值法查得 8 级精度、齿轮 1 相对支承非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 ；HK查得弯曲强度计算齿向载荷分布系数 1.35；F查得齿间载荷分配系数 1；H故载荷系数1.86 vAK按实际载荷系数校正所算的分度圆直径 52.98 31ttdm计算模数 ：nm2.65 1zd
