【正文】 根據(jù)輸出的有效功率選用Y100L6的電機(jī)，其主要性能參數(shù)如下：表21 Y100L6型電機(jī)性能參數(shù)電動機(jī)型號額定功率（Kw）同步轉(zhuǎn)速（r/min）滿載轉(zhuǎn)速（r/min） Y100L610009402． 傳動裝置總傳動比確定及分配1）運(yùn)輸機(jī)的轉(zhuǎn)速： 2）對于兩級展開式圓柱齒輪減速器，當(dāng)兩級齒輪的材料和熱處理?xiàng)l件相同、齒寬系數(shù)相等時，為使高、低速級大齒輪浸油深度大致相近，且低速級大齒輪直徑忽略，傳動比可按下式分配： i1=~式中，i1為高速級傳動比；i為減速器總傳動比?？?傳 動 比： （為電動機(jī)滿載轉(zhuǎn)速）取一級齒輪傳動比：，取二級齒輪傳動比：3． 各軸傳動與動力裝置運(yùn)動學(xué)參數(shù)各軸轉(zhuǎn)速:電機(jī)軸： 輸入軸： 中間軸： 輸出軸： 卷筒軸： 各軸輸入功率:電機(jī)軸： 輸入軸： 中間軸： 輸出軸： 卷筒軸： 各軸轉(zhuǎn)矩:電機(jī)軸：輸入軸：中間軸：輸出軸： 卷筒軸：表31 動力和運(yùn)動參數(shù)軸轉(zhuǎn)速n（r/min）輸入功率P/Kw輸入轉(zhuǎn)矩T/ 傳動比電機(jī)軸940/輸入軸940中間軸輸出軸/卷筒軸 關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算1． 設(shè)計(jì)原則制定不同類件的安全系數(shù)確定：1)所有通用機(jī)械零件在初略計(jì)算時的安全系數(shù)應(yīng)不小于6。此安全系數(shù)的定義為所用材料的極限應(yīng)力與最大工作應(yīng)力之比。計(jì)算最大工作應(yīng)力時應(yīng)考慮最大靜負(fù)荷及動負(fù)荷（緊急制動、碰撞等）產(chǎn)生的應(yīng)力。2) 主升降臺用配重鋼絲繩的安全系數(shù)應(yīng)不小于7。其它用于起吊或懸掛重物的鋼絲繩的安全系數(shù)應(yīng)不小于8。此安全系數(shù)定義為鋼絲繩的破斷拉力與最大的工作載荷之比。計(jì)算最大工作載荷時除了考慮作用于鋼絲繩上的工作載荷外，還應(yīng)考慮加速時產(chǎn)生的動載荷以及因設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、鋼繩轉(zhuǎn)向等產(chǎn)生的附加載荷。3) 所有用于傳動的滾子鏈、無聲鏈和剛性鏈，其動載荷安全系數(shù)均應(yīng)不小于10；用于起吊或懸掛重物的鏈，其安全系數(shù)應(yīng)不小于10。各種鏈的安全系數(shù)定義與鋼絲繩相同。4)所有用于懸吊裝置的附件，如鋼絲繩接頭（楔形接頭、壓制接頭、合金澆注接頭等）、連接扣環(huán)等應(yīng)與鋼絲繩的規(guī)格相匹配，其安全系數(shù)應(yīng)不小于10。 關(guān)鍵件或主要件加工工藝制定：（1） 關(guān)鍵件或主要件加工工藝制定： 箱體：由于箱體的體積和質(zhì)量較大，所以選擇鑄造的方式，然 后在機(jī)加工車間進(jìn)行粗銑、鏜、鉆，最后在精密車間進(jìn) 行精銑、鏜。 端蓋：先進(jìn)行模鍛，然后進(jìn)行精車。 齒輪：齒輪：鍛造制坯—正火—車削加工—滾，插齒—剃齒—熱處理—磨削 軸：先在車間進(jìn)行鍛造，中批量生產(chǎn)，選擇模鍛。然后進(jìn)行機(jī) 加工。最后進(jìn)行磨削加工。 鍵：采用冷拉生產(chǎn)出來，然后進(jìn)行熱加工。 滾動軸承：分別進(jìn)行內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架的加工，最 后進(jìn)行裝配。（2） 材料選擇與工藝選擇 箱體主要起到承載支撐的作用，沒有應(yīng)力集中，對強(qiáng)度和剛度沒有太多的要求，所以選擇的材料用價(jià)格低、工藝性好的灰口鑄鐵如HT200、HT300等，不需要進(jìn)行熱處理。 端蓋主要作用為密封和防止灰塵進(jìn)入，沒有應(yīng)力集中，對強(qiáng)度和剛度沒有太多的要求，選擇的材料用價(jià)格低、工藝性好的灰口鑄鐵如HT200、HT300等，不需要進(jìn)行熱處理。 小齒輪和大齒輪的材料應(yīng)該具有一定的沖擊韌性（保證變載荷的作用下，彎曲疲勞強(qiáng)度較高），有一定的硬度（保證抗齒面失效的能力），工藝性好、成本低。所以經(jīng)常選用鍛鋼如45鋼，由于小齒輪輪齒接觸次數(shù)比大齒輪多，小齒輪齒根薄，為使大小齒輪壽命相近，并且減小膠合危險(xiǎn)性，應(yīng)使小齒輪齒面硬度高出大齒輪30~50HBS,大、小齒輪的軟齒面進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理，大、小齒輪硬齒面進(jìn)行淬火處理。 軸的一般材料為碳鋼，其中普通碳素鋼一般用于不重要或受力較小的軸，而450號優(yōu)質(zhì)碳素鋼則是一般情況下更為常見的軸的選用材料，一般進(jìn)行正火處理，45號鋼制造容易成本低。用于支撐軸上的回轉(zhuǎn)零件，對軸的強(qiáng)度要求較高，正火處理后屈服極限 可達(dá)360MPa，抗拉強(qiáng)度 可達(dá)650 MPa。 由于滾動軸承和鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，所以一般只需正確選用軸承和鍵的類型和尺寸，并處理好其與周圍零件的關(guān)系查閱相關(guān)資料進(jìn)行選取即可。齒輪傳動設(shè)計(jì)方案 軟齒面方案選擇：軟齒面指的是HB=350的齒輪材料，應(yīng)用在一般場合，軟齒面大小齒輪之間具有一定的硬度差。 硬齒面方案選擇：硬齒面指的是HB350的齒輪材料 ,對于有重要應(yīng)用的場合一般選擇硬齒面。 設(shè)計(jì)及校核原則：1） 軟齒面齒輪材料，以點(diǎn)蝕失效為主，應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。2） 硬齒面齒輪材料，以輪齒折斷失效為主，應(yīng)按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核。3） 開式齒輪傳動：以磨損和輪齒折斷失效為主，其中磨損沒有可靠的計(jì)算方法，所以按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后考慮磨損因素，將模數(shù)m增加10%~15%。4） 高速重載齒輪傳動，可能出現(xiàn)膠合，需校核齒面膠合強(qiáng)度。直齒輪與斜齒輪選擇方案：大多數(shù)情況下，選用斜齒輪原因如下： 1）和直齒輪齒相比，軸的位置更自由。比如用斜齒輪的差速器傳動軸不一定要和后軸在同一水平面上，如果是直齒輪的話那是必須的。2）降低噪音，斜齒輪在同樣轉(zhuǎn)速下噪音小過平齒。原因在于斜齒的表面是先點(diǎn)接觸，然后過渡到面接觸，最后到點(diǎn)接觸的。直齒則是線面線的接觸。斜齒的過渡更光滑。故因?yàn)榻佑|的突然改變而產(chǎn)生的噪音比直齒小很多。3）生產(chǎn)方便，用滾齒機(jī)在圓柱胚料上就可以生產(chǎn)出齒數(shù)，模數(shù)相同齒面寬度不同的一組斜齒，后期根據(jù)客戶需求切成不同的齒寬即可。缺點(diǎn)在于因?yàn)樾毕蚴芰a(chǎn)生軸向力，普通滾珠滾針都不能勝任。 要使用成對的有角度的滾筒軸承 。因此對于一些不能承受軸向力的普通齒輪傳動場合，如果要求不太高，希望加工成本低，較容易保障加工精度的情況下可以選用直齒輪。2． 第一級齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算第一級齒輪傳動參數(shù)設(shè)計(jì)一 選擇材料、精度及參數(shù)齒輪的材料、熱處理方法及齒面硬度由表63，小齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，HB1=240HBS；大齒輪選用45鋼，正火，HB2=200HBS。HB1HB2=240190=40HBS，合適。 選取精度等級 初選8級精度，按GB/T 10095。 選取齒數(shù) 小齒輪齒數(shù)z1=20；大齒輪齒數(shù)，圓整取這=100；實(shí)際齒數(shù)比。齒數(shù)比誤差滿足要求。初選螺旋角 5）確定齒寬系數(shù) 由表67兩支承相對小齒輪作不對稱處理二 計(jì)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 按式（613） 1）由表64有使用系數(shù)KA=；估計(jì)圓周速度v=4m/s，；由圖611b有，動載系數(shù)。2)齒間載荷分配系數(shù)端面重合度：縱向重合度：總重合度查圖613取 3)齒向載荷分布系數(shù):齒寬系數(shù)，齒輪在軸承間為非對稱布置且軸的剛性較大，齒輪為軟齒面。查圖617取則1）彈性影響系數(shù)：材料為45鋼，查表65得 2）重合度系數(shù)： ，取則3)螺旋角系數(shù)：4)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)：螺旋角，變位系數(shù)。 查圖619取 則有：3. 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力1)接觸疲勞強(qiáng)度極限:小齒輪調(diào)質(zhì)處理，硬度，查圖627(c) 得 大齒輪正火處理，硬度，查圖627(b) 得 2)齒輪工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N:小齒輪 3)計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力查圖625得 接觸疲勞壽命系數(shù) （不允許有點(diǎn)蝕）取疲勞安全系數(shù) 則有4．計(jì)算小齒輪分度圓直徑校核試求的分度圓直徑計(jì)算圓周速度 （8級精度合適）2）修正載荷系數(shù) 查圖611b得 取修正3）校正分度圓直徑 （和d1很接近，滿足要求，不必再校核） 8級精度合格三 確定斜齒輪主要參數(shù)尺寸1．計(jì)算法向模量圓整成標(biāo)準(zhǔn)值取mm2．計(jì)算中心距 圓整取3．修正螺旋角 修正、軸向重合度端面重合度總重合度由圖取，由圖查得 4．計(jì)算分度圓直徑修正 符合要求，合適，即5．計(jì)算分度圓直徑6．計(jì)算齒輪寬度圓整取大齒輪b2=42mm，則小齒輪b1=b2+5=47mm第一級齒輪傳動強(qiáng)度校核校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 1．計(jì)算重合度系數(shù)2．計(jì)算螺旋角系數(shù)3．計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)4．齒形系數(shù)由圖查得 5．應(yīng)力修正系數(shù)由圖查得 彎曲極限應(yīng)力及壽命系數(shù)由圖查得 小齒輪 大齒輪 6．計(jì)算許用應(yīng)力取安全系數(shù)，有7．比較彎曲應(yīng)力設(shè)計(jì)符合要求。齒輪齒數(shù)分度圓直徑d/mm齒寬b/mm中心距/mm螺旋角模數(shù)傳動比小齒輪2041．46471252大齒輪100207．31423． 第二級齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算第二級齒輪傳動參數(shù)設(shè)計(jì)一 初選材料，精度等級，傳動類型及部分參數(shù)1．傳動類型：斜齒圓柱齒輪傳動2．精度等級：初選8級精度3．材料及熱處理： 小齒輪為45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度 大齒輪為45鋼，正火，硬度 符合要求合條件： 小齒輪齒數(shù)取 則圓整取 實(shí)際齒數(shù)比 誤差：初選螺旋角 ：兩支承相對小齒輪作不對稱布置。二 計(jì)算齒面的接觸疲勞強(qiáng)度1．計(jì)算載荷系數(shù) 1）使用系數(shù)：載荷性質(zhì)為平穩(wěn)，查表取 2）動載荷系數(shù)：軸向重合度：估計(jì)圓周速度，則查圖取3)齒間載荷分配系數(shù)端面重合度 總重合度查圖取 4)齒向載荷分布系數(shù)查圖取則2．計(jì)算1）彈性影響系數(shù) 查圖取 2）重合度系數(shù)，取則3）螺旋角系數(shù)4）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查表得 23．計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力1）接觸疲勞強(qiáng)度極限小齒輪 取 大齒輪 取 2）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)3）計(jì)算接觸疲勞需用應(yīng)力查圖得 接觸疲勞壽命系數(shù) （不允許有點(diǎn)蝕）。取安全系數(shù)有5．校核試求的分度圓直徑1）計(jì)算圓周速度2）修正載荷系數(shù)查圖611b取=3）校正分度圓直徑 初選8級合格，和之前數(shù)據(jù)