【文章內容簡介】 用 Y系列三項異步電動機，臥式封閉結構，型號為 Y160M4，其主要性能數據如下： 電動機額定功率 kwPw 11? 電動機滿載轉速 min/1460rnm ? 電動機軸身直徑 mmD 42? 電動機軸身長度 mmE 110? 計算傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比 ?.各級傳動的傳動比不應該超過其傳動比的最大值 ?.使所設計的傳動系統(tǒng) 的各級傳動機構具有最小的外部尺寸 ?.使二級齒輪減速器中，各級大齒輪的浸油深度大致相等，以利于實現油池潤滑 總傳動比 4 6 0 ???wmnni總 按直齒輪圓柱齒輪傳動比 ????? 總錐 ii ，又錐齒輪的傳動比 一般不大于 3，故取 1i =i錐 =3 則 2 ??? 柱ii 實際總傳動比 ????? 柱錐實 iii 因為轉動比誤差 ???i ，故滿足要求。 計算傳動裝置的運動和動力參數 傳動系統(tǒng)中各軸的轉速、功率和轉矩計算： 0 軸（電動機軸）： mimrnn m 14600 ?? KwPP d ?? mNnPT ????? 000 Ⅰ 軸（減速器高速軸）： m in1 4 6 001 rnnn m ??? KwPP ???? ?? 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 7 頁 共 51 頁 mNnPT ????? 4 6 5 5 09 5 5 0 111 Ⅱ 軸（減速器中間軸）： m in4 8 731 4 6 0112 rinn ??? KwPP ???? ?? mNnPT ????? 7 14 8 5 5 09 5 5 0 222 Ⅲ 軸（減速器低速軸）： m 8 72323 rinn ??? KwPP 323 ???? ?? mNnPT ????? 333 運動和動力參數計算結果整理如表 ： 表 軸名 功率 P/kw 轉矩 T/() 轉速 n/（ r/m） 傳動比 i 效率η 電機軸 1460 1 Ⅰ軸 1460 3 Ⅱ軸 171 487 Ⅲ軸 179。 103 72 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 8 頁 共 51 頁 2. 傳動零件的設計計算 圓錐齒輪傳動的設計計算 已知輸入功率 P1=（略大于小齒輪的實際功率），小齒輪的轉速為：n1=1460 min/r ，大齒輪的轉速為 n2=487 min/r ，傳動比 3i? ，由電動機驅動，工作壽命（設每年工作 300 天），兩班制，帶式輸送，平穩(wěn)，轉向不變。 、精度等級、材料及齒數 （ 1）按傳動方案，選用直齒圓錐齒輪傳動，齒形制 110 60JB ? ,齒形角 20?? ，齒頂高系數 * 1ah? ，頂隙系數 * ? ，螺旋角 0m?? ，不變位。 （ 2）、運輸機為一般工作機器，速度不高，故選用 8級精度。 （ 3）、材料選擇，小齒輪材料為 40Cr（調質），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 剛（調質），硬度為 240HBS，二者材料硬度相差 40HBS。 （ 4）、選小齒輪齒數 1 2 123 , 3 23 69z z u z? ? ? ? ? ?則 公式： d1≥3 221 )][()( KT4HHERRZZu ??? ? 1. 確定公式內的各計算值 （ 1）查得材料彈性影響系數 MPa? 。 （ 2）按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 lim1 600H MPa? ? ，大齒輪的接觸疲勞極限 lim 2 550H MPa? ? 。 （ 3）計算應力循環(huán)次數 小齒輪： N1=60njLh=60179。 1460179。 1179。 (2179。 8179。 300179。 8)=179。 109 大齒輪： N2=N1/u=179。 109/3=179。 109 （ 4）查得接觸批量壽命系數 1 ? 2 ? （ 5）計算接觸疲勞許用應力 ? ? 1 l im11 0 . 9 3 6 0 0 5 5 8H L HH K M P a M P aS?? ? ? ? ? ? ? 2 l i m 22 0 . 9 7 5 5 0 5 3 3 . 5H L HH K M P a M P aS?? ? ? ? ? （ 6）試選 ? ，查得 1 . 0 , 1 , 1 . 5 1 . 2 5 1 . 8 7 5aK K K??? ? ? ? ? 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 9 頁 共 51 頁 所以， 1 . 0 1 . 2 1 1 . 8 7 5 2 . 2 5avK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ? 已知 T1=?m （ 7） 13R?? 2. 計算 （ 1）試算小齒輪的分度圓直徑，帶入 ? ?H? 中的較小值得 d1t≥3 221 )][()( KT4HHERRZZu ??? ? =3 22 ) 33 89()( 5 82 2 01 . 34 ????? ??mm = (2) 計算載荷系數 0 0 060 1 4 6 05 8 0 0 060 111 ?? ????? ?? ndv tm mm/s 根據 V=， 8 級精度，查得 ? ， 所以 1 . 0 1 . 2 3 1 1 . 8 7 5 2 . 3 1avK K K K K??? ? ? ? ? ? ? ? ?。 (3) 按實際的載荷系數校正所得的分度圓直徑： 31 3311 ???? mmKtKd t (4) 大端模數 mmzd 6 2 1 11 ??? 查表，取標準模數 m=4mm. 公式： FSFRtF YYbm KF ][)( ??? ??? (1）查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 1 500FE MPa? ? ，大齒輪的彎曲疲勞強度2 380FE MPa? ? 。 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 10 頁 共 51 頁 (2）查得彎曲疲勞壽命系數 120. 86 , 0. 9F N F NKK?? (3）計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數 S=，則， ? ? 111 0 .8 6 5 0 0 3 0 7 .1 41 .4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? ? ? 222 0 . 9 3 8 0 2 4 4 . 2 91 . 4F N F EF K M P a M P aS?? ?? ? ? (4）載荷系數 K= (5）節(jié)圓錐角 11 arctan 1 8 .4 3 5u? ?? 2 9 0 1 8 .4 3 5 7 1 .5 6 5? ? ? ? (6）當量齒數 11123 24c o s c o s 1 8 .4 3 5V zZ ?? ? ? 22269 218c o s c o s 7 1 . 5 6 5V zZ ?? ? ? (7）查取齒形系數 122 .6 5 , 2 .1 1 5F a F aYY?? (8）查取應力校正系數 , SaYY?? (9）計算大小齒輪的 ? ?Fa SaFYY? ,并加以比較。 ? ?111 2 .6 5 1 .5 8 0 .0 1 3 63 0 7 .1 4F a S aFYY? ??? ? ?222 2 . 1 1 5 1 . 8 6 0 . 0 1 6 1 92 4 4 . 2 9F a S aFYY? ??? 大齒輪的數值大。 2. 校核比較結果 11 ][ FF ?? ? ， 22 ][ FF ?? ? 綜合分析考慮，取 m=4mm,Z1=23. 得， 21 2 3 3 6 9z u z? ? ? ? ?， mmZm 69323d 11 ????? . 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 11 頁 共 51 頁 mmma 4h ?? mmmmmhf ???? mmmc ???? （ 1）、計算大端分度圓直徑 1 69d mm? 22 6 9 3 2 0 7d z m m m? ? ? ? ? （ 2）、計算節(jié)錐頂距 mmu 0 9 8 0 91326912dR 22 ?????? （ 3）、節(jié) 圓錐角 ?? ? ?? ? （ 4）、齒寬 13 R m m m m?? ? ? ? ? 12 36b b mm??取 （ 5）、大端齒頂圓直徑 mmmdd a o s4269c o s2 111 ??????? ?? mmmdd a 0 o s422 0 7c o s2 222 ??????? ?? （ 6）、大端齒根圓直徑 mmmdd 8 9 o o 111f ??????? ?? mmmdd 0 3mm1 . 5 77c o 0 7c o 222f ??????? ?? 圓柱齒輪傳動的設計計算 已知輸入功率 ? （略大于小齒輪的實際功率），小齒輪的轉速為：min/487n2 r? ，大齒輪的轉速為 min/72n3 r? ，傳動比 ? ，由電動機驅動，工作壽命（設每年工作 300 天），兩班制，帶式輸送，平穩(wěn)，轉向不變。 、精度等級、材料及齒數 小齒輪選擇 45Cr 調質處理，齒面硬度為 280HBS，大齒輪選擇 45 鋼調質處理，齒面硬度為 240HBS，二者都屬軟齒閉式傳動，載荷平穩(wěn)齒輪速度不高，初選 7 級精度，小齒輪的齒數 Z3=24，大齒輪齒 數 z4=uZ3=24179。 =≈ 163，取 Z4=非對稱安裝查文獻 [2]表 ，取齒寬系數 d? = ，實際傳動比 i34=163/24=， 誤差幾乎為零，在設計給定的177。 5%范圍內可用。 (2)強度設計 按齒面接觸疲勞強度設計 由文獻 [2]式 ()3 223 )][(HEdtzKTd ???? ???? 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 12 頁 共 51 頁 確定公式中各式參數； 載荷系數 tK 試選 tK = 小齒輪傳遞的轉矩 2T =171 N178。 m 材料系數 Ez 查文獻 [2]表 得 MPazE ? 大、小齒輪的接觸疲勞極限 4lim3lim HH ?? 按齒面硬度查文獻得 3limH? =600MPa 4limH? =580MPa 應力循環(huán)次數 ： N3=60njLh=60179。 487179。 1179。 (2179。 8179。 300179。 8)=179。 109 N4=N1/u=179。 109/=179。 108 接觸疲勞壽命系數 43 HNHN KK 查文獻 [2]圖 得 3HNK = 4HNK = 確定許用接觸應力 ][][ 43 HH ?? 取安全系數 1?HS M P aSK H HHNH 5701 ][ 3l i m33 ???? ?? M P aSK H HIHH 5681 ][ 4l i m44 ???? ?? 取 ][][ 3HH ?? ? 設計計算 試計算小齒輪分 度圓直徑 td3 取 ][][ 43 HH ?? ? mmd t )586 ( 7 1 00 3 23 ?????? 計算圓周速度 v v= sm /8 0 0 0 060 4 8 79 2 . 1 41 0 0 060 nπd 23t ?? ???? 計算齒寬 b b= d? d3t=179。 = 模數 mt mt =d3/z3=齒全高 h mmmmmh 5 t ???? 齒高比 9 2 ??hb 計算載荷系數 k 查文獻 [2]表 得使用系數 Ak =1 根據 v= 按 7 級精度查文獻 [2]圖 得動載系數 vk = 查圖 得 ?Hk = 直齒輪Hak = Fak =1。 9 2 ??hb 得 ?Fk = 則 k= Ak vk ?Hk akH =1179。 179。 1179。 = 校正分度圓直徑 3d 由文獻 [2]式（ ） mmktkdd t 3333 ???? 計算模數 m m=d3/z3=根據齒根彎曲疲勞強度校核則有： ][23232 FSaFadFYYmzKT ??? ?? 確定公式中各參數值： 大小齒輪的彎曲疲勞強度極限 4lim3lim FF ?? 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 13 頁 共 51 頁 查文獻 [2]圖 取 M P aM