【正文】 電動(dòng)機(jī)。 計(jì)算電機(jī)的功率 選擇電動(dòng)機(jī)功率 Ped 設(shè)：工作機(jī)（卷筒）所需功率 PW ，卷筒效率 η w，電機(jī)至卷筒軸Ⅲ的傳動(dòng)總效率 ηa（減速器效率），電機(jī)需要的功率 Pd。 工作機(jī)所需 Pw＝ 0 0 0 1 0 01 0 0 0VF ???? 電機(jī)需要的功率 Pd ?ηwd PP? 4234221 ?????? ? 其中： 聯(lián)軸器 的效率 1? = 軸承 的效率 2? = 齒輪傳動(dòng) 的效率 3? = 卷筒軸 的效率 4? = 封閉式 Y（ IP44）系列的電動(dòng)機(jī) 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 12 KWPP 242wd ?????? ?η 查表，取電動(dòng)機(jī)得額定功率 Ped= KW 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇 滾筒的轉(zhuǎn)速為： wn =60wVD? = 1 42 5 01 0 0 ?? ??? r/min 查表 二級 齒輪 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比范圍 為 8~40， 帶傳動(dòng)比范圍為 ~， 所以電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可 選擇范圍相應(yīng)為 ： n= inw? = (8~40) =(~4586) r/min 電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速符合這一范圍的有 ： 電 動(dòng) 機(jī) 型號 額定功率 /kw 滿 載 轉(zhuǎn) 速/(r/min) 額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量/Kg Y112M6 940 45 Y100L14 1430 34 Y90L2 2840 25 為了降低 電動(dòng)機(jī)重量和價(jià)格，查表可選取同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 的 Y 系列電動(dòng)機(jī) 。型號為 Y100L14；其滿載轉(zhuǎn)速為 mn =1430r/min. 電動(dòng)機(jī)的確定 根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、功率和轉(zhuǎn)速，由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》表 121 選定電動(dòng)機(jī)型號為 Y100L14。其主要性能如下表： 電動(dòng)機(jī)型號 額 定 功 率/kw 滿 載 轉(zhuǎn) 速/(r/min) 額定轉(zhuǎn)矩堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量 /Kg Y100L14 1430 34 所選電動(dòng)機(jī)的主要處型和安裝尺寸如下所示 ： 電動(dòng)機(jī)的額定 功率：Ped= KW 電動(dòng)機(jī)的型號： Y90L2 滿載轉(zhuǎn)速為mn =1430r/min 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 13 中心高 H 外型尺寸 L(Al/2+AD)HD 底角安裝栓孔直徑 A B k 軸伸尺寸 D E 裝鍵部位尺寸 F GD 100 380 245 160 140 12 24 60 8 60 4. 總傳動(dòng)比計(jì)算和分配各級傳動(dòng)比 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 由 電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速 wn =1430 r/min ， 滾筒的轉(zhuǎn)速 wn = r/min. 所以： 總傳動(dòng)比： mwni n? = = 分配各級傳動(dòng)比 初步確定傳動(dòng)比，各級傳動(dòng)比與總傳動(dòng)比的關(guān)系為 ： 21 iii ?? (分別為高速級齒輪傳動(dòng)比，低速級齒輪傳動(dòng)比 ) 由公式 ii )(1 ?? ，所以得到 ii ? = 而 ?2i1ii=至此，初步確定 i= 1i= 2i = 總傳動(dòng)比 : i= 各級傳動(dòng)比： 1i= 2i = 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 14 5. 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 （ r/min） 軸 1 ： m in1 4 3 0 rnn m ??? 軸 2 ： m 4 2/ 11 rinn ???? 軸 3 ： m ??? ? ? 卷筒軸 m 1 4 rn w ? 各軸功率的計(jì)算 （ KW） 軸 1 kwPP d ????? ? 軸 2 kwPP ????? ??? ?? 軸 3 kwPP ????? ????? ?? 卷筒軸 kwPP ????? ??? ??卷 各軸扭矩的計(jì)算 （ N mm） 電動(dòng)機(jī)軸 mmNnpT mdd ??? 1 2 6 8 9/9 5 5 0 軸 1 mmNnpT ???? 1 2 5 5 5/9 5 5 0 11 軸 2 mmNnpT ????? 0 8 0 5/9 5 5 0 22 軸 3 mmNnpT ?????? 1 4 7 4 3 5/9 5 5 0 33 卷筒軸 mmNnpT ww ??? 1 3 9 1 0 5/9550卷 繪制表格如下 ： 軸名 參數(shù) 軸 1 軸 2 軸 3 卷筒軸 轉(zhuǎn)速 r/min 1430 輸入功率 P/kw 輸入轉(zhuǎn)矩 T/N m 12555 50805 147435 139105 傳動(dòng)比 i 1 min1430 rn ?? rn ??? rn ???? rnw ? kwP ??kwP ???kwP ????kwP ? mmNTd ??12689mmNT ??? 12555mmNT ???? mmNT ????? 147435mmNT ??139105 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 15 6 齒輪 傳動(dòng) 的 設(shè)計(jì) 計(jì)算 高 級齒輪傳動(dòng) 的 設(shè)計(jì)計(jì)算 精度等級、材 料 及齒數(shù)。 1) 按照擬定的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng) 。 2) 速度不高，故選用 7 級精度（ GB/1009520xx） 3) 材料選擇 : 小齒輪 40 Gr 調(diào)質(zhì)處 理 HBS=280 大齒輪 45 鋼 調(diào)質(zhì) 處理 HBS=240 4) 選擇小齒輪齒數(shù) 1z =24,大齒輪齒數(shù) 2z =24 = 2z =101 5) 選取螺旋角。初選螺旋角 β =14186。 按式（ 1024）試算：即 ? ?3 1t1 12d ?????????? H EHad t ZZuuTK ??? ⑴ .確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1) 試選 TK = 2) 計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 mmNnpT ?????? 1 2 5 5 51 4 3 0/1 0 0 5 5 0/9 5 5 0 111 3) 由表 107 選取齒寬系數(shù) d? =1 4) 查表 106 差得材料的彈性影響系數(shù) EZ = 21MPa 5) 由圖 1030 選取區(qū)域系數(shù) HZ = 6) 由圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 600im1 ?HL? MPa 。大齒輪的接觸疲 勞強(qiáng)度極限 550im2 ?HL? MPa 7) 由式 1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) hjLN 11 n60? =60 1430 1（ 2 8 300 8） = 910 892 108 8 2 102 9 4 ????N 8) 由圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 1HNK = 2HNK = 斜齒圓柱齒輪、 7 級精度。 40Cr\45 鋼 調(diào)質(zhì)處理 HBS=280/240 TK = 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 16 9) 由圖 1026 查得 1a? =； 2a? =，則 21a aa ??? ?? = 10) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1％，安全系數(shù) S=1。由式（ 1012）得 ? ? SK HNH 1lim11 ?? ? = 600=540MPa ? ? SK HNH 2lim22 ?? ? = 550= MPa ? ? ? ? ? ?2 21 HHH ??? ?? = ?? MPa ⑵ .計(jì)算 1) 試算小齒輪分度圓直徑 t1d ，由計(jì)算公式得 ? ?3 1t1 12d ?????????? H EHad t ZZuuTK ??? = 3 2 1 2 5 5 ?????? ???? ??= 2) 計(jì)算圓周速度。 smndv t / 11 ?? ????? ?? 3) 計(jì)算齒寬 b 及模數(shù) ntm 。 b= d? t1d =1 = ntm = 14c os11 ??? ?zd t ? h= ntm = = b/h=4) 計(jì)算縱向重合度 ?? 9 0 n2413 1 n3 1 1d ?????? ???? ? z 5) 計(jì)算載荷系數(shù) K。 已知使用系數(shù) AK =1，根據(jù) v=， 7 級精度，由圖查得動(dòng)載系數(shù) VK =。由表104 查得 HBK 的值與直齒齒輪相等，故 HBK = smv /? 西南大學(xué)育才學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 17 由圖 1013 查得 FBK = 由表 103 查得 FaH KK ?a = 。故載荷系數(shù) HbHaVA KKKKK ? =1 = 6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（ 1010a） 得 ?? 311tt KKdd 3 mm= 7) 計(jì)算模數(shù) nm 14c os11 ???? ?zdm n ? mm 由式（ 1017） ? ?F SaFadn YYzYKTm ??? ??? ??? 21 21 co s2 ⑴ .確定計(jì)算參數(shù) 1) 由圖 1020c 查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 5001 ?FE? MPa。大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限3802 ?FE? MPa. 2) 由圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1FNK = 2FNK = 3) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=，由式（ 1012）得 ? ? 0 5 0 MPSK FEIFNF ???? ?? ? ? MPSK FEFNF ???? ?? 4) 計(jì)算載荷系數(shù) FbFaVA KKKKK ? =1 = 5) 根據(jù)縱向重合度 ?? =，從圖 1028 查得螺旋角影響系數(shù) ?Y = 6) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)。 o s24c o s 3311 ??? ??zz v