【正文】 式中，、分別為從電動機至卷筒軸之間的各傳動機構和軸承的效率。由[2] P7 表2—4查取V帶傳動效率=，滾動軸承效率=，圓柱齒輪傳動效率=，彈性聯(lián)軸器效率=，則 ==≈ 故 kW電動機額定功率由[2] P196表201選取 kW 額定轉(zhuǎn)速為了便于選擇電動機轉(zhuǎn)速，先推算電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍。由[2] P4表21查得V帶傳動常用傳動比范圍 ，單級圓柱齒輪傳動比范圍 ，則電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為 = r/min可見，同步轉(zhuǎn)速為1000r/min、1500 r/min、3000r/min的電動機均符合。由于尺寸小、成本低、傳遞扭矩小，盡可能選擇高轉(zhuǎn)速，故選擇同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動機。 電機型號及安裝尺寸根據(jù)同步轉(zhuǎn)速為1500r/min， kW，查[2] P196表201確定電機型號為Y132S4。查[2] P197表202電機外形示意圖如（圖一）所示（圖一）電機外形尺寸及安裝尺寸如（表一）所示電動機型號尺寸HABCDEFCDGKABADACHDAABBHALY132S413221614089388010833122802101353156020018475（表一）2． 各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及傳遞功率設電動機軸為0軸，減速器高速軸為Ⅰ軸，低速軸為Ⅱ軸，鼓輪軸為Ⅲ軸各軸轉(zhuǎn)速： r/min r/min r/min r/min各軸輸入功率： kW kW kW kW各軸輸出功率： KW KW各軸輸入轉(zhuǎn)矩： Nm Nm Nm Nm各軸輸出轉(zhuǎn)矩： Nm Nm各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及傳遞功率（理論值）匯總?cè)纾ū砣┧卷椖侩妱訖C軸（0）高速軸（Ⅰ）低速軸（Ⅱ）鼓輪軸（Ⅲ）輸出輸入輸出輸入輸出輸入轉(zhuǎn)速（r/min）1440655142142功率（kW）轉(zhuǎn)矩（Nm）傳動比1效率（表三）3 聯(lián)軸器 選型說明綜合比較5種聯(lián)軸器，由于減速器輸出軸與輪轂之間不可固定，故采用可移式聯(lián)軸器。又因為所傳遞的扭矩不大，因此采用彈性柱銷聯(lián)軸器。它是利用若干非金屬材料制成的柱銷置于兩個半聯(lián)軸器凸緣的孔中，以實現(xiàn)兩軸的聯(lián)接。柱銷通常用尼龍制成，而尼龍有一定的彈性。傳動裝置是獨立底座，減速器輸出軸與鼓軸不固定，彈性柱銷聯(lián)軸器能補償兩軸間較大的相對位移，結(jié)構簡單、更換方便。并且具有吸振和緩沖能力，且一般用于高速級中，小功率軸系的傳動，可用于經(jīng)常正反轉(zhuǎn)，起動頻繁的場合。 聯(lián)軸器型號由[1]P269表171查得聯(lián)軸器工作情況系數(shù) 名義轉(zhuǎn)矩 Nm由[1]P269表171確定計算扭矩 Nm根據(jù)的值查[2] P164表174選用聯(lián)軸器HL340112 GB501485聯(lián)軸器外形示意圖 如（圖二）所示（圖二）聯(lián)軸器外形及安裝尺寸如 (表四)所示型號公稱扭矩Tn（Nm）許用轉(zhuǎn)速[n](r/min)軸孔直徑d(mm)軸孔長度J1型D(mm)轉(zhuǎn)動慣量（kgm2）許用補償量L1L軸向徑向角向HL363050004084112160177。1≤0176。30＇（表四）4 傳動方案說明傳動裝置平面布置簡圖如（圖三）所示（圖三）傳動裝置主要參數(shù)及主要部件型號如（表五）所示電動機 型號額定功率（kW）滿載轉(zhuǎn)速（r/min）堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量 （kg）額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y132S4144068聯(lián)軸器 型號公稱扭矩Tn（Nm）許用轉(zhuǎn)速[n](r/min)軸孔直徑d(mm)D (mm)轉(zhuǎn)動慣量（kgm2）HL3630500040160（表五）傳動方案已由設計任務書給定，為V帶單級斜齒圓柱齒輪傳動。將傳動能力較小的V帶傳動布置在第一級，由于V帶的轉(zhuǎn)速較大則單根V帶額定功率P較大，這樣帶輪的帶數(shù)和輪徑相對而言就此較小，使得結(jié)構緊湊。此外V帶有彈性，放在第一級吸振效果好。若將齒輪放在第一級，由于d≥2,使得齒輪結(jié)構減小的作用不大，同時也會引起很大的噪音，布置不合理。因此，將帶輪放在第一級，有利于整個傳動系統(tǒng)結(jié)構緊湊、勻稱，同時有利于發(fā)揮其傳動平穩(wěn)、緩沖吸振、減小噪音的特點。設計任務書規(guī)定為室內(nèi)工作，即要求工作不宜在惡劣環(huán)境中進行，規(guī)定工作機雙班制工作、單向運轉(zhuǎn)，使用期限為6年，即工作及使用壽命較短。閉式齒輪傳動的潤滑及防護條件最好。而在相同的工況下，斜齒輪傳動可獲得較小的幾何尺寸和較大的承載能力。采用傳動較平穩(wěn)，動載荷較小的斜齒輪傳動，使結(jié)構簡單、緊湊。而且加工只比直齒輪多轉(zhuǎn)過一個角度，工藝不復雜。因此采用單級斜齒圓柱齒輪傳動方案是合理的。綜上所述，本方案從任務書所給定的條件設計的方案具有合理性，可行性。第二章 齒輪傳動1 齒輪傳動 主要傳動參數(shù)選擇材料及確定許用應力小齒輪用45鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度230HBS大齒輪用45鋼正火 ，齒面硬度180HBS由[1] P166圖117得 Mpa， Mpa根據(jù)[1] P165表114，因軟齒面，故取 Mpa Mpa Mpa由[1] P168圖1110得 Mpa， Mpa根據(jù)[1] P165表114，因軟齒面，故取 Mpa Mpa按齒面接觸強度設計按齒輪減速器初定9級精度制造 按不大的中等沖擊載荷的電動機驅(qū)動，由[1] P164表113取載荷系數(shù) 按軟尺面圓柱齒輪傳動取齒寬系數(shù) 小齒輪上的轉(zhuǎn)矩 Nm 單級圓柱齒輪減速器傳動比 所以取小齒輪的齒數(shù) ，則大齒輪的齒數(shù) ，取 齒輪實際傳動比 初步選取螺旋角 模數(shù) 由[1] P57表41取 mm 確定中心距 mm mm 齒寬 mm mm ，取mm 實際螺旋角 齒輪的圓周速度 m/s 參照[1] P162表112可知選用9級精度是合適的計算齒輪幾何參數(shù) 分度圓直徑 mm mm 齒頂圓直徑 mm mm 齒根圓直徑 mm mm 齒頂高 mm 齒根高 mm 全齒高 mm齒輪材料及主要參數(shù)如（表七）所示齒輪齒數(shù)材料熱處理表面硬度（HBS）分度圓直徑（mm）小齒輪2745鋼調(diào)質(zhì)230大齒輪12945鋼正火180傳動傳動比中心距（mm）模數(shù) （mm）螺旋角計算齒寬（mm）162265（表七） 齒輪小齒輪結(jié)構形式的簡要說明由于齒根圓直徑 mm，會造成與軸徑很接近，因此可以將齒輪與軸做成一件，故采用齒輪軸。大齒輪結(jié)構形式的簡要說明由于齒根圓直徑 mm在150~500mm的范圍內(nèi)，因此采用腹板式。又因為生產(chǎn)批量不大，故采用自由鍛。齒輪幾何尺寸如（表八）所示齒輪號分度圓直徑（mm）齒頂圓直徑（mm）齒根圓直徑（mm）齒寬 （mm）齒頂高 （mm）齒根高 （mm）17022652（表八）2 齒輪的加工工藝齒輪是齒輪傳動的主要傳動元件，其功用是傳遞運動和動力。目前在機械、儀器、儀表中應用很廣泛，因此生產(chǎn)上加工齒輪的數(shù)量很大，其加工精度也較高。齒輪加工包括相當于一般盤類、軸類零件的輪體加工和有特殊表面的齒形加工。其中工作性能、承載能力、使用壽命及工作精度等，都與齒輪本身的質(zhì)量有著密切關系。1．齒輪的功用和結(jié)構特點齒輪的功用齒輪在機器和儀器中應用極為廣泛，其功用是按一定的傳動比傳遞運動和動力。例如：齒輪在減速器中起到降低轉(zhuǎn)速的作用，從而達到所需的轉(zhuǎn)速。齒輪的結(jié)構特點齒輪因其在機器中的功用不同而結(jié)構各異，但總是由齒圈和輪體組成。在齒圈上均布著直齒、斜齒或人字齒等齒形，按齒圈上輪齒的分布形式，齒輪可分為直齒輪、斜齒輪和人字齒輪等。而輪體上有輪輻、輪轂、孔、鍵槽等，工藝上按輪體的結(jié)構形式，齒輪可分為盤類、齒輪軸和齒條等。輪體的結(jié)構形式直接影響齒輪的加工工藝過程。單齒圈盤類齒輪的結(jié)構工藝性最好，可采用任何一種齒形加工方法加工輪齒；雙聯(lián)或三聯(lián)等多齒圈齒輪的小齒圈的加工受齒圈間軸向距離的限制，其齒形加工方法的選擇就受到限制，加工工藝性差。如果齒輪精度要求高，需要剃齒或磨齒時，通常將多齒圈齒輪做成單齒圈齒輪的組合結(jié)構。2．齒輪傳動的技術要求（1）齒輪傳動的精度要求齒輪的制造精度對機器的工作性能、承載能力。噪聲及使用壽命影響很大，因此，齒輪制造必須滿足齒輪傳動的使用要求。傳動的準確性（運動精度） 主動輪轉(zhuǎn)過一個角度時，從動輪應按給定的傳動比轉(zhuǎn)過相應的角度。要求齒輪在一轉(zhuǎn)中，轉(zhuǎn)角誤差的最大值不能超過一定的限度，也稱轉(zhuǎn)角精度。傳遞運動的平穩(wěn)性（工作平穩(wěn)性） 要求齒輪傳動平穩(wěn)，無沖擊；振動和噪聲小，這就需要限制齒輪傳動時，瞬時傳動比的變化，也稱齒轉(zhuǎn)角精度。齒面接觸的均勻性（接觸精度） 指齒輪在傳遞動力的過程中，為保證載荷分布均勻，要求齒輪工作時齒面接觸要均勻，并保證有一定的接觸面積和符合要求的接觸位置，以免產(chǎn)生應力集中和齒面過早磨損，而降低齒輪的使用壽命。傳動側(cè)隙的合理性 對相互嚙合的齒輪而言，其非工作面必須留有一定的間隙，即為齒側(cè)間隙，其作用是儲存潤滑油，使工作齒面形成油膜，減少磨損