【正文】 生姓名 ： 指導(dǎo)老師 ： 3 二． 傳動方案的分析和擬定 4 四． 傳動裝置的運動及運力參數(shù)的 選擇和計算 7 六． 軸的設(shè)計計算 28 八． 滾動軸承的選擇及計算 32 十． 潤滑和密封方式的選擇 2. 原始數(shù)據(jù) 運輸帶工作拉力 F（ N）： 4100； 卷筒的直徑 D（ mm）： 450； 運輸帶速度 V（ m/s）： ； 運輸帶速度允許誤差 5%； 使用年限（年）： 10； 工作制度（班 /日）： 2； 生產(chǎn)條件： 中等規(guī)模機(jī)械廠，小批量生產(chǎn)； 動力來源： 電力、三相交流 380/220 伏。要完全滿足這些要求是很困難的。 根據(jù)工作條件和原始數(shù)據(jù) ， 可選展開式二級圓柱齒輪傳動。其中選用斜齒圓柱齒輪，因為斜齒圓柱齒輪兼有傳動平穩(wěn)和成本 低的特點，同時選用展開式可以有效地減小橫向尺寸。所以選用常用的封閉式 Y 系列三相異步交流的電動機(jī)。 2. 電動機(jī)容量的選擇 ①工作機(jī)所需的功率 已知 F=4100N， v=，所以 * 4 1 0 0 * 0 . 8 3 . 2 81 0 0 0 1 0 0 0w FVP k w? ? ? ② 電動機(jī)的輸出功率 dp kw? 5 電動機(jī)所需要的功率為： wd PP ?? 式中：η為傳動裝置的總功率。 工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為 ： 6 0 * 1 0 0 0 * /wN V D?? =60*1000*（ *450） =34r/min 若選用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 的電動機(jī)，則 i=1500/40=4401； 若選用同 步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動機(jī)，則 i=1000/40=； 為使結(jié)構(gòu)緊湊，故選同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動機(jī)?；痉项}目要求。 四、 傳動裝置的運動及運力參數(shù)的選擇和計算 1. 傳動比的分配 由電機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 mn 和工作機(jī)的主動軸轉(zhuǎn)速 wn 可確定傳動裝置的總傳動比為： /mwi n n?總 ? = 35dP kW? kW? 34 / minwNr? 電動機(jī)型號： Y132M26 6 其中 9 6 0 / m inmnr? 3 4 / m inwnr? 故： ?總 取鏈傳動的傳動比為： 3 ? ，則減速器的總傳動比為： 960 / 34 ?? 雙極圓柱齒輪減速器高速級的傳動比為： 1 * *10 ? ? ? 低速級的傳動比為：2 1 10 2 .7 83 .6ii i? ? ? 2. 傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 （ 1） 各軸的轉(zhuǎn)速計算： 1 960 / m inmn n r?? 2 1 1/ 960 / 266 .7 / m inn n i r? ? ? 3 2 2/ 2 6 6 .7 / 2 .7 8 9 5 .9 / m inn n i r? ? ? 43 / m inn n r?? （ 2） 各軸的輸入功率計算 1 1 2* * 35 * 9 * 9 51dp p k w??? ? ? 2 1 2 3* * 51 * 7 * 9 86p p k w??? ? ? 3 2 2 3* * 86 * 7 * 9 28p p k w??? ? ? 4 3 1 3* * 28 * 9 * 9 52p p k w??? ? ? （ 3） 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 1 1 1T 955 0 * / 41. 294P n N m? ? ? 2 2 2T 955 0 * / 142 .73 1P n N m? ? ? 3 3 3T 9 5 5 0 * / 3 8 1 .2P n N m? ? ? 4 4 4T 955 0 * / 373 .63 5P n N m? ? ? ?總 1 ? 2 ? 1 960 / minnr? 2 26 / minnr?3 / minnr? 4 / minnr?1 kw? 2 kw? 3 kw? 4 kw? 1T ??2T 142 .73 1Nm??3T ??4T 373 .63 5Nm?? 7 將上述計算結(jié)果列于表中，以供查用 軸號 轉(zhuǎn)速n(r/min) 功率 p(kw) 轉(zhuǎn)矩 T(N?m) 傳動比 i 1 960 2 3 1 4 五、 傳動零件的設(shè)計計算 1. 減速器外部鏈傳動的設(shè)計 已知條件 ： i=， 4 kw? ， 4 N m??， 4 / minnr? ，載荷平穩(wěn) 。 由 a =（ 30~50） p，初定中心距為 0 40ap? ，則鏈節(jié)數(shù)為： 20 1 2 1 202* ( ) *22p a z z z z pL pa??? ? ? =[ 22 * 4 0 2 3 6 5 2 3 6 5( ) *2 2 4 0 *p ppL ??? ? ?]節(jié) = 節(jié) 圓整成偶數(shù) ，取 pL =126 節(jié)。 由表 28 知，其節(jié)距為 p =，選型點落在功率曲線頂點的左側(cè)，與假設(shè)相符。 計算可知，小鏈輪的分度圓直徑單排鏈的額定功率： 0 kW? 鏈長： ? 中心距： mm? 平均鏈速： /v m s? 5222QFN? mm?小 9 12 5 . 4 0 1 8 6 . 5s in ( 1 8 0 / ) s in ( 1 8 0 / 2 3 )oopd m mz? ? ?小 大鏈輪的分度圓直徑22 5 . 4 0 5 2 5 . 7s in ( 1 8 0 / ) s in ( 1 8 0 / 6 5 )oopd m mz? ? ?大 經(jīng)過計算檢查，知傳動比及相關(guān)參數(shù)不需要調(diào)整。 初選 12o?? ， 1 25Z? ， 2 1225 * 90Zi??， 120xx??，齒寬系數(shù) 1d?? 。因此，該齒輪傳動應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，然后再校核齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度。 調(diào)整螺旋角： 12() 2 * ( 2 5 9 0 )a r c c o s a r c c o s 1 6 3 5 39。 5 2 n omzd m m?? ? ? MPa? 550HP MPa? ? 2nm mm? 120a mm? 16 3539。 5 2 n omzd m m?? ? ? 則圓周速度為 11 9 6 0 * 3 . 1 4 * 5 2 . 1 7 4 2 . 6 2 /6 0 * 1 0 0 0 6 0 0 0 0ndv m s?? ? ? 齒寬： 大齒寬 21 1 * 5 2 .1 7 4 5 2db b d m m m m?? ? ? ? 小齒輪 12 ( 5 ~ 10) 58b b mm mm? ? ? 4. 驗算齒輪的彎曲強(qiáng)度 11 33 25 2 8 . 4c o s c o s 1 6 3 5 39。 5 2 v ozz ?? ? ? 查圖 318 得， 1 ? ， 2 ? ， 查圖 319 得， 1 ? ， 2 ? ， 取 ? ? ， ? ? 計算 11 1 12 * *F F a sanKT Y Y Y Ybdm ??? ?? 12 * 1 . 1 * 4 1 2 9 4 * 2 . 5 8 * 1 . 6 2 * 0 . 7 * 0 . 8 7 9 8 . 54 0 * 3 9 . 1 3 0 * 1 . 5 FPM P a ?? ? ? 222 1 2112 . 2 * 1 . 7 89 8 . 5 * 9 2 . 32 . 5 8 * 1 . 6 2F a s aF F F P aF a s aYY M P aYY? ? ?? ? ? ? ? 故 此方案可行。 齒輪工作圖如下： 3. 低速級齒輪的設(shè)計 1. 由工作條件選定材料及齒輪部分參數(shù) 已知條件：低速 級主動輪輸入的功率 2 kW? ，轉(zhuǎn)速 2 26 / minnr? ，齒數(shù)比 23 ? ， 單向運轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，每天工作 16 個小時，要求使用圓柱齒輪來實現(xiàn)傳動。 初選 12o?? ， 3 25Z? ， 4 2325 * 69Zi??， 23 69 / 25 ?? 340xx??，齒寬系數(shù) 1d?? 。因此，該齒輪傳動應(yīng)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計，然后再校核齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度。 調(diào)整螺旋角： 34() 3 * ( 2 5 6 9 )a r c c o s a r c c o s 1 3 2 9 39。 2 1 nmzd m m?? ? ? 44 o3 * 6 9 2 1 2 .8 7 2c o s c o s 1 3 2 9 39。 5 7 v zz ?? ? ?? 44 33 69 7 3 . 5c o s c o s 1 1 4 2 39。21o? ? 3 mm? 4 mm? /v m s? 4 77b mm?3 83b mm? 15 查圖 319 得， 3 ? ， 4 ? ， 取 ? ? ， ? ? 計算 23 3 32 * *F F a sanKT Y Y Y Ybdm ??? ?? 32 * 1 . 1 * 1 4 2 7 3 1 * 2 . 6 2 * 1 . 6 * 0 . 7 * 0 . 8 7 7 8 . 56 4 * 6 3 . 8 3 0 * 2 . 5 FPM P a ?? ? ? 444 3 2332 . 2 6 * 1 . 7 47 8 . 5 * 7 3 . 62 . 6 2 * 1 . 6F a s aF F F P aF a s aYY M P aYY? ? ?? ? ? ? ? 此方案可行。 齒輪工作圖如下： 3 mm?3 mm? 4 mm?4 mm? 16 4. 齒輪的傳動參數(shù)表 名稱 符號 單位 高速級 低速級 小齒輪 大齒輪 小齒輪 大齒輪 中心距 a mm 120 145 傳動比 i 模數(shù) m mm 2 3 壓力角 α 186。 六、 軸的設(shè)計計算 1. 初步確定軸的最小直徑 所有 軸的材料 都 選擇 為 45 鋼， 并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理， 先由式 3 /d C P N? 初步確定軸的最小直徑 高速軸： 3 31 / 1 1 5 * 4 .1 5 1 / 9 6 0 1 8 .7d C P N m m? ? ?，此結(jié)果與電動機(jī)的外伸軸徑相差較大，考慮電動 機(jī)的軸徑 38D mm? ，由 1 ( ~ )dD? 取1 32d mm? 。 輸出軸： 3 33 / 1 1 0 * 3 .8 2 8 / 9 5 .9 3 7 .6d C P N m m? ? ?，考慮到鍵槽的影響，取3 40d mm? 。 52 0. 63oatF F k N?? ? ? ? 齒輪 2 上的受力與齒輪 1 相同。 57 0.. 93atF F k N?? ? ? ? ? 齒輪 4 上的受力與齒輪 3