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1、精品学习资源欢迎下载精品学习资源1.1 传动方案示意图设计运算及说明结果一、设计任务书欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1.2 原始数据图 1. 传动方案简图表 1：原始数据欢迎下载精品学习资源传送带拉力 FN传送带速度 Vm/s滚筒直径 Dmm） 70001.14001.3 工作条件两班制，使用年限为 8 年，连续单向运转，载荷较平稳，小批量生产，运输链速度答应误差为链速度的5%；1.4 工作量1 、电动机的挑选与传动装置运动和动力参数的运算；2、传动零件的设计运算；3、轴的设计运算；4 、轴承及其组合部件挑选和轴承寿命校核；5、键联接和联轴器的挑选及校核；6、减速器箱体，润滑及附件的
2、设计；7、装配图和零件图的设计；8、设计小结；9 、参考文献；欢迎下载精品学习资源二、电动机的挑选与传动装置运动和动力参数的计算2.1 电动机的挑选1 、电动机类型挑选 ：挑选电动机的类型为三相异步电动机，额定电压沟通 380V；2 、电动机容量挑选 ：v-工作机线速度电动机输出功率 PdV=1.1m/sPw =7.7Kw考虑传动装置的功率损耗，电动机的输出功率为Pd = Pw /为电动机到工作机主动轴之间的总效率，即欢迎下载精品学习资源231234 5 =0.841欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1 - 联轴器效率取 0.992 - 滚动轴承传动效率取 0.993 - 圆锥齿轮传动效
3、率取0.954 - 圆柱齿轮传动效率取 0.975 - 卷筒效率取 0.96Pd = Pw /= 9.156kw=0.841欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源r/min ；欢迎下载精品学习资源nw=53r/min可见同步转速为 750r/min ,1000r/min的电动机都符合；综合考虑电动机和传动装置的尺寸，质量及价格等因素，为使传动装置结构欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源紧凑，打算选用同步转速为1000r/min的电动机； 选定电动机型号为Y160L-6 其主要性能如下表：表 2：电动机主要性能选 型 电 动机 为Y160L-6欢迎下载精品学习资源电动机型号额 定 功 率/
4、kW满 载 转 速/r/min启 动转 矩/额定转矩最 大 转 矩/额定转矩欢迎下载精品学习资源Y160L-6119702.02.02.2 传动装置总传动比的运算和各级传动比的安排1 、传动装置总传动比inm / nw =970 / 5318.32 、安排各级传动比对于圆锥一圆柱齿轮减速器，为使大锥齿轮的尺寸不致过大，一欢迎下载精品学习资源般可取 i10.25i，最好使高速级锥齿轮的传动比i13，当要求两级传i 1 =3 .9欢迎下载精品学习资源动大齿轮的浸油深度大致相等时，也可取i1i2 =4.6922.3 运算传动装置的运动和动力参数1、各轴的转速 各轴的标号均已在图中标出）3.5 4 故
5、取i 1 = 3.9 ，i 24.692欢迎下载精品学习资源n nm/ i 0 =970 r/ min欢迎下载精品学习资源n n / i 1 = 970 / 3.9248.7 r / minn n / i 2 =53r / min欢迎下载精品学习资源n卷n=53r / minn =970欢迎下载精品学习资源2、各轴输入功率n =248.7欢迎下载精品学习资源PIPedPP21 =9.064kw3 =8.525kwn卷n=53r/min欢迎下载精品学习资源PP2 48.187 kwPIPII=9.064=8.525欢迎下载精品学习资源PIII=8.187欢迎下载精品学习资源P卷P1 28.024
6、 kwP卷 =8.024欢迎下载精品学习资源3、各轴转矩欢迎下载精品学习资源Td9.55106 P/ nm90144.1N.mm9.01104Td9.0110 4欢迎下载精品学习资源d5TTd1 =90144.1*0.9989242.4N.mm =8.9210 4T8.9210 4欢迎下载精品学习资源TTTTT卷T23i124 i212327336.8N.mm =3.2710T3.27105欢迎下载精品学习资源1474894.5N.mm =1.47106T1.471061445544.1N.mm =1.45106T1.45106卷将运算结果汇总列表如下表 3轴的运动及动力参数工程电动机轴高速级
7、轴 I中间轴 II低速级轴III卷筒轴转速r/min ）970970248.75353功率 1010欢迎下载精品学习资源5613.94.69210.990.940.960.98传动比效率三、传动零件的设计运算3.1 、直齿圆锥齿轮传动的设计运算欢迎下载精品学习资源已知输入功率 P =9.064kw 略大于小齿轮的实际功率），小齿轮的转 速 为 ： n=970r/min,大 齿 轮 的 转 速 为 n= 248.7r / min ，欢迎下载精品学习资源T18.92104 N.mm 传动比 i3.9 ，由电动机驱动，工作寿命 8 年设每小齿轮：欢迎下载精品学习资源年工作 300 天），两班制，连续
8、单向运转，载荷较平稳；1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数40Cr调质）欢迎下载精品学习资源1）按传动方案，选用直齿圆锥齿轮传动，齿形制JB11060 , 齿形角280欢迎下载精品学习资源ma20 ，齿顶高系数变位；h *1 ，顶隙系数c*0.2 5，螺旋角0 ，不HBS大齿轮：欢迎下载精品学习资源2）、运输机为一般工作机器，速度不高，应选用7 级精度；3）、材料挑选，小齿轮材料为40Cr调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 刚调质），硬度为 240HBS，二者材料硬度相差 40HBS；45钢 调质）240欢迎下载精品学习资源4）、选小齿轮齿数 Z124，大齿轮齿数 Z 23.
9、92494HBS欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2. 按齿面接触疲惫强度设计公式：37 级精度欢迎下载精品学习资源d1t 2.922ZEKT110.5 2 uZ24欢迎下载精品学习资源FRR1）、确定公式内的各运算值121） 查得材料弹性影响系数ZE189.8MPa ；1Z 294欢迎下载精品学习资源2） 按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲惫强度极限H lim1600 MPa ，大欢迎下载精品学习资源齿轮的接触疲惫极限3） 运算应力循环次数H lim2550MPa欢迎下载精品学习资源小齿轮： N160n1jL h6097012830082.235109欢迎下载精品学习资源N1大齿轮： N
10、25.730108ZE189.8欢迎下载精品学习资源i14） 查得接触疲惫寿命系数H lim1600H lim2550欢迎下载精品学习资源K HN 1K HN 20.931.04N1欢迎下载精品学习资源5） 运算接触疲惫许用应力取失效概率为 1%,安全系数 S=1,应用公式 10-12）得:2.235N 25.730109108欢迎下载精品学习资源H 1K HN 1lim 1 / S0.93600558MPaK HN 10.93欢迎下载精品学习资源H 2K HN 2lim 2 / S1.04550572MPaK HN 21.04欢迎下载精品学习资源6） 运算欢迎下载精品学习资源试选 K vKa
11、1.2 ，查得1.0, K1, K1.5 1.251.875欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源所以，KKaKKvK1.01.2 1 1.8752.25H 1558欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源1） 试算小齿轮的分度圆直径，带入H中的较小值得2H 2572欢迎下载精品学习资源d1t2.923ZEH R 1KtT10.5R 2u86.195mm欢迎下载精品学习资源运算圆周速度 v欢迎下载精品学习资源vd lt n1 60000m / s4.38m / s欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2） 运算载荷系数；依据 v= 4.38m / s ，7 级精度，由图 10-8 查得动载
12、系数 K v1.13 ；欢迎下载精品学习资源直齿轮， K HKF1;由表 10-2 查得使用系数 K A1;K H1.875 故载荷系数vKK AK K H K H2.12按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径为欢迎下载精品学习资源Kd1d1t 3Kt86.1952.1232.2584.502 mm欢迎下载精品学习资源3） 运算模数 m；m84.502 / 243.52mm3. 按齿根弯曲强度设计K v1.13K HK FK A1;K AK H1;m34 KT1YFaYSa欢迎下载精品学习资源221RFR 10.5 zu11.875欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源（ 1）确定公式内的各运
13、算数值1） 由图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲惫强度极限FE 1500 MPa；大齿K2.12d1欢迎下载精品学习资源轮的弯曲疲惫强度FE 2380MPa84.502mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源2） 由图 10-8 取弯曲疲惫寿命系数3） 运算弯曲疲惫许用应力；K FN 10.83, K FN 20.87欢迎下载精品学习资源取弯曲疲惫安全系数 S=1.4，有 10-22 得欢迎下载精品学习资源F 1KFN 1SFE 1296.43MPa欢迎下载精品学习资源F 2K FN 2SFE 2236.14MPaFE 1FE 2500380欢迎下载精品学习资源4）运算载荷系数 K .K
14、2.12K FN 10.83欢迎下载精品学习资源5）节圆锥角1arctan1u14.381K FN 2F 10.87欢迎下载精品学习资源29014.38175.619296.43欢迎下载精品学习资源6）当量齿数F 2欢迎下载精品学习资源zv1z1 cos125 zv 2z2 cos 2379236.14K2.12欢迎下载精品学习资源7）查取齿形系数；欢迎下载精品学习资源由表 10-5 查得YFa12.62 ； YFa 22.06欢迎下载精品学习资源8） 查取应力校正系数欢迎下载精品学习资源由表 10-5 查得YSa11.59 ； YSa21.97欢迎下载精品学习资源9） 运算大小齿轮的YFa
15、YSa , 并加以比较F欢迎下载精品学习资源YFa1YSa12.621.590.01405欢迎下载精品学习资源F 1296.43欢迎下载精品学习资源YFa 2YSa22.061.970.01719欢迎下载精品学习资源F 2236.14欢迎下载精品学习资源大齿轮的数值大；（ 2）设计运算： 代入公式运算得： m2.89mmYFa1 YFa 2YSa12.622.061.59欢迎下载精品学习资源综 合 分 析 ： 按 弯 曲 强 度 得 ：m3mm， 按 接 触 强 度 算 得 ：YSa21.97欢迎下载精品学习资源d184.502mm欢迎下载精品学习资源算出小齿轮齿数 :d129z1m欢迎下载精
16、品学习资源大齿轮齿数： z23.929113.1,取z2114欢迎下载精品学习资源故齿数比 u114293.931欢迎下载精品学习资源这样设计出来的齿轮传动，既满意了齿面接触疲惫强度，并做到结构紧凑，防止铺张；4. 运算几何尺寸1） 运算分度圆直径m3mm欢迎下载精品学习资源d1mz1d2mz287mm 342mmzd1291m欢迎下载精品学习资源2） 运算中心距欢迎下载精品学习资源a d1d 22873422214.5mmz2114欢迎下载精品学习资源3） 运算节圆锥角114u欢迎下载精品学习资源1arctan d1d214 16 21293.931欢迎下载精品学习资源290175 43 3
17、9d187 mm欢迎下载精品学习资源4） 运算锥距u 21d 2342mm欢迎下载精品学习资源Rd12176.445mm欢迎下载精品学习资源5） 运算齿轮宽度a214.5mm欢迎下载精品学习资源b R R58.81mm欢迎下载精品学习资源圆整取 B260mm, B165mm欢迎下载精品学习资源3.2 、斜齿圆柱齿轮的传动的设计运算114 16 21275 43 39欢迎下载精品学习资源已知输入功率为PII=8.525kw、小齿轮转速为n =248.7r/min 、齿数比欢迎下载精品学习资源为 4.692 ，转矩 T3.27105 Nmm 为由电动机驱动，工作寿命8 年欢迎下载精品学习资源设每年
18、工作 300 天），两班制，连续单向运转，载荷较平稳；1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1）运输机为一般工作机器，速度不高，应选用7 级精度； GB10095- 88）2）材料挑选由机械设计 第八版）表10-1小齿轮材料为40Cr调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢调质），硬度为240HBS，二者材料硬度相差 40HBS；R175.138B260mmB165mm小齿轮：40Cr欢迎下载精品学习资源3）齿数 z122 , 就大齿轮齿数 i 24.692z1103.2, 故取z2104初选调质）欢迎下载精品学习资源螺旋角14 ；2、按齿面接触疲惫强度运算按下式设计运算3280H
19、BS欢迎下载精品学习资源d1t2 Kt T1u 1 ZH ZE 2大齿轮：欢迎下载精品学习资源duH 1）确定公式内的各运算数值45钢 调质）欢迎下载精品学习资源1）试选载荷系数kt1 =1.6240欢迎下载精品学习资源2） 查教材图表 图 10-30 ）选取区域系数ZH =2.433HBS欢迎下载精品学习资源3） 查教材表 10-6 选取弹性影响系数ZE =189.81MPa 27 级精度欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源4） 查 教 材 图 表 图10-26） 得a1=0.765a2=0.928欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源aa1a2 =1.693z122欢迎下载精品学习资
20、源5） 由教材公式 10-13 运算应力循环次数：148hN1 =60n1 j L =60 248.7 128300 8） =5.73 10欢迎下载精品学习资源2N =5.73 10 8 /4.692=1.221108欢迎下载精品学习资源6）查教材 10-19 图得： K11.04,K2 =1.137） 查取齿轮的接触疲惫强度极限Hlim1650MpaHlim2550Mpa8） 由教材表 10-7 查得齿宽系数d =1kt1=1.6欢迎下载精品学习资源9） 小齿轮传递的转矩T1=T3.27105 NmmZH =2.433欢迎下载精品学习资源10） 齿轮的接触疲惫强度极限：取失效概率为1%,安全
21、系数 S=1,应用公式10-12）得:ZE =189.8a1=0.765欢迎下载精品学习资源H = K HN 11SH lim 1=1.04 650=676MPaa2 =0.928欢迎下载精品学习资源H K HN 2=2SH lim 2=1.13 550= 621.5 MPa欢迎下载精品学习资源许用接触应力为K11.04欢迎下载精品学习资源H H 1H 2 / 2648.75MPaK2 =1.13欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源（ 2）设计运算1） 按式运算小齿轮分度圆直径d1tHlim1650Hlim2550欢迎下载精品学习资源d1t32 K tT1u1 Z H ZE 2d =1欢迎
22、下载精品学习资源d3=21.6u3.27105H 5 .692 2 .433189 .8 272 .425 mm欢迎下载精品学习资源11.6934.692648 .75欢迎下载精品学习资源2） 运算圆周速度 Vd1t n1 6010000.943m / s欢迎下载精品学习资源3) 运算齿宽 b 及模数mnt欢迎下载精品学习资源b=d d1t =72.425mm欢迎下载精品学习资源m =d1tntcos72.425cos143.194mm欢迎下载精品学习资源Z1224) 运算齿宽与高之比 bh齿高 h= 2 .25 mnt =2.25 3.194=7.187 mm欢迎下载精品学习资源b= 72.
23、425h7.187=10.077欢迎下载精品学习资源5运算纵向重合度=0.318 d Z1 tan =0.318X1X22tan14 =1.744欢迎下载精品学习资源6) 运算载荷系数 K系数 K A =1，依据 V=0.943m/s， 7 级精度查图表 图 10-8 ）得动欢迎下载精品学习资源载系数Kv =1.07查教材图表 表 10-3 ）得齿间载荷分布系数 K HK F=1.4V0.943欢迎下载精品学习资源由教材图表 表 10-4 ）查得 K H 1 =1.424查教材图表 图 10-13 ）得 K F 1 =1.35所以载荷系数KK A KV K HK H=2.137) 按实际载荷系
24、数校正所算得的分度圆直径d13欢迎下载精品学习资源Kddt 3Kt=72.4252.131.679.67mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源8) 运算模数nm = d1 cosmn179.67cos143.51mm欢迎下载精品学习资源Z122欢迎下载精品学习资源3、按齿根弯曲疲惫强度设计32KT Ycos2Y Y欢迎下载精品学习资源由弯曲强度的设计公式mn 12d Z 1aFSF 设计欢迎下载精品学习资源（1） ）确定公式内各运算数值欢迎下载精品学习资源（2） ）运算载荷系数KK A KV KFK F=2.06欢迎下载精品学习资源（ 3）依据纵向重合度=1.744 查教材图表 图 10
25、-28 ）查得螺旋影响系数Y =0.88（ 4）运算当量齿数欢迎下载精品学习资源zv1zv 2z1 cos33z2 cos24.08113.85欢迎下载精品学习资源（ 5）查 取 齿 形 系 数查 教 材 图 表 表 10-5 ） YF 1 =2.6476，YF 2 =2.16892（6） ）查 取应力 校正系数查教材 图表表 10-5 ） YS 1 =1.5808，YS 2 =1.80108（7） ）查 教 材 图 表 图 10-20c ） 查 得 小齿 轮弯 曲 疲 劳 强度 极 限FE1 =500MPa，大齿轮弯曲疲惫强度极限FE 2 =380MPa；欢迎下载精品学习资源（8） ）查 教
26、 材图 表 图 10-18 ） 取弯 曲疲 劳 寿 命 系数 K FN 1=0.87欢迎下载精品学习资源KFN 2 =0.91（9） ）运算弯曲疲惫许用应力；取弯曲疲惫安全系数 S=1.4，由式FKFNFE 得S欢迎下载精品学习资源F K FN 1=1FF 10.87500310.71欢迎下载精品学习资源S= K FN 2FF 21.40.91380247欢迎下载精品学习资源F2S1.4欢迎下载精品学习资源（ 10）运算大、小齿轮的YF YSF，并加以比较欢迎下载精品学习资源1YFFS 12.64761.58080.01347欢迎下载精品学习资源F 1310.71欢迎下载精品学习资源SF22Y
27、F2.168921.801800.01582大齿轮的数值大 .欢迎下载精品学习资源F 2247（2） ）设计运算1） 运算模数3欢迎下载精品学习资源22.06mn3.2710 50.88cos 2 1420.01582mm2.78mm欢迎下载精品学习资源1221.693对比运算结果，由齿面接触疲惫强度运算的法面模数mn 大于由齿根弯曲疲惫强度运算的法面模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所承载的才能；而齿面接触疲惫强度所打算的承载才能，仅取决于齿轮直径；按GB/T1357-1987 圆整为标准模数 , 取 mn =3mm但为了同时满意接触疲惫强度，需要按接触疲惫强度算得的分度圆直径 d
28、1=79.67 mm 来运算应有的齿数 .欢迎下载精品学习资源2） 运算齿数z79.67=1cos14 mn25.77mm取 z 1=26那么欢迎下载精品学习资源z 2 =4.692 26=121.99 取z2=1224、几何尺寸运算（1） ）运算中心距欢迎下载精品学习资源a= z1z2 mn= 261223 =228.80 mm欢迎下载精品学习资源2 cos2cos14（2） ）按圆整后的中心距修正螺旋角欢迎下载精品学习资源=arccos12 mn 2arccos 262122 3228.8014 0 14欢迎下载精品学习资源因 值转变不多 , 故参数, k , Zh 等不必修正 .欢迎下载
29、精品学习资源（3） ）运算大 . 小齿轮的分度圆直径欢迎下载精品学习资源d= z1mn26380.39mm欢迎下载精品学习资源1coscos14.0037欢迎下载精品学习资源d= z2mn1223377.21mm欢迎下载精品学习资源2coscos14.0037mn =3mm欢迎下载精品学习资源（4） ）运算齿轮宽度d 1=79.67欢迎下载精品学习资源B =d1180.39mm80.39mmz 1 =26欢迎下载精品学习资源B280mm, B185mmz2 =122a=228.80欢迎下载精品学习资源14 0 14d180.39mmd2377.21mmB280mmB185mm欢迎下载精品学习资
30、源四、 轴的设计运算4.1 输入轴的设计1、求输入轴上的功率 PI 、转速 n 和转矩 T欢迎下载精品学习资源PI =9.064 kwn =970r/min2、求作用在齿轮上的力T =89200N.mm欢迎下载精品学习资源已知高速级小圆锥齿轮的平均分度圆直径为欢迎下载精品学习资源dm1d（1 10.5 R）72.5mm欢迎下载精品学习资源就 Ft2Tdm128920072 .52461 N欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源FrFt.tan20FFt.tan20cos 1sin1868 N222N欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源圆周力Ft 、径向力Fr 及轴向力Fa 的方向如图 2
31、欢迎下载精品学习资源PI=9.064kwn=970r/m欢迎下载精品学习资源in T=8920欢迎下载精品学习资源0N.mm欢迎下载精品学习资源dm172.5mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源图 2、弯矩与扭矩图3、初步确定轴的最小直径先初步估算轴的最小直径；选取轴的材料为45 钢调质），依据Ft2461 NFr868NF222 N欢迎下载精品学习资源机械设计 第八版）表 15-3 ，取A0112，得欢迎下载精品学习资源dminIPA 03nI11239.06497023.59mm欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源输入轴的最小直径为安装联轴器的直径d12 ，为了使所选的轴直径欢
32、迎下载精品学习资源d12 与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号；联轴器的运算欢迎下载精品学习资源转矩TcaKAT 2，查机械设计 第八版）表 14-1 ，由于转矩变化很欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源小，故取 KA1.3 ，就欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源TcaKA T 2 =1.389200115960N. mm115.96N.m查机械设计课程设计表13-1 ，选 Lx3 型弹性柱销联轴器其工欢迎下载精品学习资源称转矩为 1250N.m，而电动机轴的直径为 42mm所以联轴器的孔径不能太小. 故取 d12 =30mm，半联轴器长度 L=112mm，半联轴器与轴协作的
33、毂孔长度为 60mm； 4、轴的结构设计1）拟定轴上零件的装配方案 见图 2）dmin23.59图 3 输入轴轴上零件的装配（ 2）依据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1） 为了满意半联轴器的轴向定位，12 段轴右端需制出一轴肩，故取欢迎下载精品学习资源23 段的直径d 2337mm ；左端用轴端挡圈定位， 12 段长度应适当欢迎下载精品学习资源小于 L 所以取 L 12 =58mm欢迎下载精品学习资源2） 初步挑选滚动轴承；因轴承同时受有径向力和轴向力，应选用单列TcaKAT 2欢迎下载精品学习资源查得圆锥滚子轴承，参照工作要求并依据d 2337mm ，由机械设计115.96N. m欢迎下载精品学习资源课程设计表 12-4 中初步选取 0 基本游隙组，标准精度级的单列圆锥欢迎下载精品学习资源滚 子轴承 30308 ， 其 尺寸 为 dDT40mm 90mm 25.25mm 所以d