【正文】 課程設(shè)計 齊齊哈爾大學(xué) 1 一、設(shè)計任務(wù)書 傳動方案示意圖 圖一、傳動方案簡圖 原始數(shù)據(jù) 傳送帶拉力F(N) 傳送帶速度V(m/s) 滾筒直徑 D（ mm） 2800 250 工作條件 三班制，使用年限為 10 年，連續(xù)單向于運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，小批量生產(chǎn)，運(yùn)輸鏈速度允許誤差為鏈速度的 %5? 。 工作量 傳動 系統(tǒng)方案的分析； 電動機(jī)的選擇與傳動裝置 二、 傳動系統(tǒng)方案的分析 傳動方案見圖一，其擬定的依據(jù)是結(jié)構(gòu)緊湊且寬度尺寸較小，傳動效率高，適用在惡劣環(huán)境下長期工作，雖然 F=2800N V=/s 課程設(shè)計 齊齊哈爾大學(xué) 2 ω?ω?α?3? 4?所用的錐齒輪比較貴，但此方案是最合理的。其減速器的傳動比為 815，用于輸入軸于輸出軸相交而傳動比較大的傳動。 三、電動機(jī)的選擇與傳動裝置運(yùn)動和動力參數(shù)的計算 電動機(jī)的選擇 電動機(jī)類型選擇：選擇電動機(jī)的類型為三相異步電動機(jī)，額定電壓交流 380V。 電動機(jī)容量選擇： （ 1）工作機(jī)所需功率 wP =FV/ 1000 F工作機(jī)阻力 v工作機(jī)線速度 工作機(jī)效率可取 (2) 電動機(jī)輸出功率 dP 考慮傳動裝置的功率損耗，電動機(jī)的輸出功率為 dP =wP /α? 為從電動機(jī)到工作機(jī)主動軸之間的總效率，即 5243241α ?????? ? = 1? 滾動軸承傳動效率取 2? 圓錐齒輪傳動效率取 圓柱齒輪傳動效 率取 聯(lián)軸器效率取 5? 卷筒效率取 Pd =FV/1000η ω η α =5kw （ 3）確定電動機(jī)的額定功率 edP ?? =3 dP =5kw 課程設(shè)計 齊齊哈爾大學(xué) 3 因載荷平穩(wěn)，電動機(jī)額定功率 edP 略大于 dP 即可。所以可以暫定電動機(jī)的額定功率為 。 確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒工作轉(zhuǎn)速 wn =60 1000V/π D= 由于圓錐 圓柱齒輪減速器一般傳動比為 815，故電動機(jī)的轉(zhuǎn)速的可選范圍為 39。1dn — 39。2dn =(815） wn =— 1491r/min。 可 見同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min ， 1500r/min 的電動機(jī)都符合，這里初選同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min ， 1500r/min 的兩種電動機(jī)進(jìn)行比較，而轉(zhuǎn)速越高總傳動比越大傳動裝置的結(jié)構(gòu)會越大，成本越高。所以應(yīng)綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量、價格及總傳動比。 表 2 電動機(jī)方案比較表（指導(dǎo)書 表 191） 方案 電動機(jī)型號 額定功率（ kw） 電動機(jī)轉(zhuǎn)速（ r/min） 電動機(jī)質(zhì)量（ kg） 傳動裝置總傳動比 同步 滿載 1 Y132M26 1000 960 73 2 Y132S4 1500 1440 43 由表中數(shù)據(jù)可知，方案 1 的總傳動比小，傳種裝置結(jié)構(gòu)尺寸小，因此可采用方案 1，選定電動機(jī)型號為 Y132M26 edP =kw wn = r/min 選Y132M26 型電動機(jī) 課程設(shè)計 齊齊哈爾大學(xué) 4 傳動裝置總傳動比的計算和各級傳動比的分配 傳動裝置總傳動比 /mwi n n? =960/= 分配各級傳動比 高速級為圓錐齒輪其傳動比應(yīng)小些約 2501? ，低速級為圓柱齒輪傳動其傳動比可大些。所以可取 1i = 2i =4 計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 各軸的轉(zhuǎn)速（各軸的標(biāo)號均已在圖中標(biāo)出） ?n ＝ nm=960r/min Ⅱn ＝ 1/?、?in =960/=400r/min Ⅲn ＝ Ⅱn /2i =400/4=100r/min IVn? Ⅲn =100r/min 各軸輸入功率 1i = 2i =4 ?n =960 r/min Ⅱn =400r/min IVn?Ⅲn =100r/min 課程設(shè)計 齊齊哈爾大學(xué) 5 2?I edPP? 4η = 1II IPP???. 2? = 23III IIPP??? ? ? = IVP = IIIP . = 各軸轉(zhuǎn)矩 9550 II IPT n??= 9550 IIII IIPT n??= 9550 IIIIII IIIPT n??= 9550 IVIV IVPT n??= 將計算結(jié)果匯總列表如下 表 3 軸的運(yùn)動及動力參數(shù) 項(xiàng)目 電動機(jī)軸 高速級軸 I 中間軸 II 低速級軸 III 工作機(jī)軸 IV 轉(zhuǎn)速（ r/min） 960 960 400 功率（ kw） 5 轉(zhuǎn)矩(Nm? ) 8 傳動比 1 1 IP = kw IIP = kw IIIP =7 kw IVP =8 kw 課程設(shè)計 齊齊哈爾大學(xué) 6 效率 ? 四、傳動零件的設(shè)計計算 斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計（主要參照教材《機(jī)械設(shè)計（第八版）》） 已知輸入功率為 IIP = 、小齒輪轉(zhuǎn)速為Ⅱn =400r/min、齒數(shù)比為 4。 工作壽命 10年（設(shè)每年工作300 天），三班制，帶式輸送，工作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) （ 1）運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 7級精度。（ GB1009588） （ 2）材料選擇 :由《機(jī)械設(shè)計（第八版）》表 101 小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS， 二者材料硬度相差 40HBS。 （ 3)選小齒輪齒數(shù) 1 22Z? , 則大齒輪齒數(shù)214 88ZZ?? 初選螺旋角 ??14? 。 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算按下式設(shè)計計算 2131 )][(12 H EHd tt ZZuuTKd ??? ? ???? （ 1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1） 試選載荷系數(shù) Kt1= 2） 查教材圖表（圖 1030）選取區(qū)域系 數(shù) HZ = 3） 查教材表 106 選取彈性影響系數(shù) EZ = 12MPa 4） 查教材圖表（圖 1026）得 1a? = 2a? = 小齒輪： 40Cr（調(diào)質(zhì)） 280 HBS 大齒輪： 45鋼（調(diào)質(zhì)） 240 HBS 7級精度 Kt1= HZ =35 EZ =189.8 12MPa 課程設(shè)計 齊齊哈爾大學(xué) 7 12a a a? ? ???= 5） 由教材 公式 1013計算應(yīng)力值環(huán)數(shù) N1 =60n1 jhL =60 960 1（ 3 8 300 10）= 109 N2 = 109 6） 查教材 1019圖 得： K 1?? = K 2?? = 7） 查 取 齒 輪 的 接 觸 疲 勞 強(qiáng) 度 極 限 ?Hlim1? 650Mpa ?Hlim2? 550Mpa 8） 由教材表 107 查得齒寬系數(shù) d? =1 9） 小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 1T = 10622/nP =9550X4655/400= 10） 齒輪的 接觸疲勞強(qiáng)度極限：取失效概率為 1%,安全系數(shù) S=1,應(yīng)用公式（ 1012）得 : [ H? ]1 = SK HHN 1lim1? = 650=585 MPa [ H? ]2 = SK HHN 2lim2? = 550= MPa 許用接觸應(yīng)力為 M P aHHH )][]([][ 21 ??? ??? （ 2） 設(shè)計計算 1） 按式計算小齒輪分度圓直徑 1td 2131 )][(12 H EHd tt ZZuuTKd ??? ? ???? = 3 4 22 1 . 6 1 1 . 1 4 1 0 5 2 . 4 3 5 1 8 9 . 8( ) 5 7 . 3 61 1 . 6 4 5 4 5 5 3 . 7 5 mm? ? ? ?? ? ?? a? =5 1K?? =0.9 2K?? =0.95 ?Hlim1? 650 Mpa ?Hlim2? 550 Mpa d? =1 T= ? ?H? =55 MPa 課程設(shè)計 齊齊哈爾大學(xué) 8 2） 計算圓周速度 11V60 1000tdn???? 3） 計算齒寬 b及模數(shù) ntm b=d? 1td =1 = ntm = 11c o s 5 7 . 3 6 c o s 1 4 2 . 5 3 022td mmZ ? ???? 4)計算齒寬與高之比 hb 齒高 h= = = hb = = 5) 計算縱向重合度 ?? ?? =? 1Z tanβ = 1 22tan ?14 = 6) 計算載荷系數(shù) K 系數(shù) AK =1，根據(jù) V=， 7 級精度查圖表（圖108）得動載系數(shù) vK = 查教材圖表（表 103）得齒間載荷分布系數(shù)HFKK??? = 由教材圖表 (表 104）查得 1HK? = 查教材圖表（圖 1013）得 1FK? = 所以載荷系數(shù) A V H HK K K K K??? = 7) 按實(shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 1d 31ttKddK? = 3 2 .1 4 75 7 .3 6 6 3 .2 7 m m1 .6?? V= ntm =30mm h=m hb = ?? =4 HFKK???= 1HK? =1.420 1FK? =1.32 1 ? 課程設(shè)計 齊齊哈爾大學(xué) 9 3βcos8) 計算模數(shù) 1nm 1nm = 11c o s 6 3 .2 7 c o s 1 4 2 .822d mmZ ? ???? 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計 由 彎 曲 強(qiáng) 度 的 設(shè) 計 公 式 nm ≥)][(c o s2 12 213