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1、二、选择电动机机械设计课程设计二、选择电动机1.电动机类型的选择根据动力源和工作条件，选用Y系列三相异步电动机2.电动机功率的选择工作机所需要的有效功率Pw为F=2T/D=2*850/370*0.001=4.595KwPw=Fv/1000nw=4.595*1.25/1000*.95=6.045kw其中Nw为工作机的传动效率。n=n1*n2*n2*n3*n3*n3*n3*n4=0.95*0.97*0.97*.98*0.98*0.98*0.99=0.833n1=0.95为带传动的效率。n2=0.97为一级圆柱齿轮的传动效率n3=0.98为一对滚动轴传动的效率。n4=0.99为刚性联轴器的效率。电动
2、机所需功率Pd为Pd=Pw/n=6.045/0.833=7.257kw由表16-3能够选取电动机的额定功率为7.5KW3,电动机转速的选择电动机通常采用同步转速有1000r/min和1500r/min两种，对两种转速作比照。由表16-3可知，同步转速是1000r/min的电动机，其满载转速Nm是970r/min;同步转速是15000r/min的电动机，其满载转速Nm是1440r/min.工作机的转速为Nw=60*1000*1.25/3.14*370=64.555r/min总传动比i=nw/nm,其中nm为电动机的满载转速。由表22-1可知，方案2传动比过大，为了使传动装置构造紧凑，选用传动方案
3、1较为合理。4.电动机型号确实定根据电动机功率和同步转速，选用选用电动机型号为Y160M-6由表16-3和16-4，可知有关参数如下电动机的额定功率P=7.5Kw电动机的满载转速nm=970r/min电动机的外伸轴直径D=42mm电动机的外伸轴长度E=110mm三传动装置的运动学和动力学参数计算1.总传动比及其分配总传动比i=nm/nw=970/64.555=15.025根据2-2，选V带传动的传动比i1=2.1减速器的传动比if=i/i1=15.025/2.1=7.154考虑两级齿轮的润滑问题，两级大齿轮应该有相近的浸油深度。根据式2-8，两级齿轮减速器传动比i2与低速级传动比i3的传动比取
4、1.3-1.5之间，即i2=1.4i3.则I2=1.4if=1.4*7.154=3.164I3=if/i2=7.154/3.164=2.2612.传动装置中各轴的转速计算根据传动中的各轴对轴次序编号：0轴，1轴，2轴，3轴，4轴n0=nm=970r/minn1=nm=970/2.1r/min=461.904r/minn2=n1/i2=461.904/3.164r/min=145.987r/minn3=n2/i3=145.987/2.261r/min=64.567r/minn4=n3=nw=64.567r/min3.传动装置中各轴的功率计算P0=pd=7.257kwP1=pd?1=7.257*0
5、.95kw=6.89415kwP2=p1?2?3=6.89415*0.97*0.98=6.553kwP3=p2?2?3=6.553*0.98*0.97=6.229kwP4=p3?2?3=6.229*0.98*0.99=6.044kw4.传动装置中各轴的输入转矩计算T0=Td=9550pd/nm=9550*7.257/970N.M=71.447N.MT1=9550p1/n1=9550*6.89415/461.904N.M=142.538N.MT2=9550p2/n2=9550*6.553/145.987N.M=428.676N.MT3=9550p3/n3=9550*6.229/64.567N.M
6、=921.321N.MT4=9550p4/n4=9550*6.044/64.567N.M=893.958N.M将传动装置中各轴的功率，转速，转矩，如表所示四、带传动设计1.确定带传动的额定功率pca已知p=7.257kw;nm=970r/min;i1=2.1。有所以用的机械设计教材中的表8-8，查出带传动的工作情况系数Ka=1.1,则Pca=KaP=1.1*7.257=7.9827KW.2.选取带传动带型选用C型，V带。3.确定带轮基准直径取主动轮基准直径dd1=250mm,从动轮基准直径dd2=i1*dd1=2.1*250=525mm带传动的实际传动比i1=dd2/dd1=2.1,与总传动比
7、分配的带传动得传动比一致。验算v带得线速度为V=3.14dd1*nm/60*1000=3.14*250*970/30*1000=12.692大、小齿轮均采用45钢锻造，由（机械设计）教材表10-5，查得材料系数EZ=3重合度系数Z，由（机械设计）教材知0.750.88Z=，齿数多时取小值。取0.8Z=。4螺旋角系数0.987Z=5小齿轮传递的扭矩为51142.538.1.4253810.TTNmNmmI=?6试选载荷系数1.7tK=。7根据齿面硬度，由（机械设计）教材图10-25查得小齿轮接触疲惫强度极限lim1560HMpa=，大齿轮接触疲惫强度极限lim2400HMpa=8计算应力循环次数
8、按1160hNnjL=，式中：j为齿轮每转一圈时，同一齿面啮合的次数。在此取1j=，hL为齿轮的工作寿命，单位为小时。2830010hL=?班制小时天年。所以911=6060461.9041(2836510)1.61810hNnjL=?=?9821=N/1.61810/3.0475.3110Nu=?=?9由教材图10-23查得接触疲惫寿命系数10.91HNk=，20.95HNk=。10计算许用接触疲惫应力。取安全系数1S=，失效率为1%。则1lim110.91560509.6HNHHkMPaMPaS=?=2lim220.95400380HNHHkMPaMPaS=?=12509.6380444.
9、822HHHMPa+=2设计计算1计算齿轮分度圆直径1td。175.5436tdmm=2计算圆周速度v。113.1475.5436461.9041.82611/601000601000tdnvms?=?3计算载荷系数由教材表10-2查得：使用系数1AK=;根据1.25/vms=、8级精度，由（机械设计）教材得动载荷系数1.09vk=，1.3k=，1.3k=。11.091.31.31.842AVFFKKKKK=?=4校正分度圆直径。按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，得1175.543677.587ddmm=5计算齿轮模数nm。11cos75.587cos133.7720ondmmmZ?=取齿
10、轮模数3.5nmmm=。3、计算齿轮传动的几何尺寸1中心距a。12()(3179)3169.3402cos2cos13nozzmamm+?=将中心距圆整为180mm2按圆整后的中心距修正螺旋角。12()arccos11.232onzzma+=3计算大小齿轮的分度圆直径。11213.574.92coscos11.23nozmdmmmm?=22643.5288.33coscos11.23nozmdmmmm?=4计算齿轮宽度。1174.9274.92dbdmmmm=?=圆整后75bmm=。所以，大齿轮宽度275bmm=，小齿轮宽度180bmm=。4、校核齿根弯曲疲惫强度12FFaSaFnKTYYYY
11、bdm=1)确定公式内各项参数值1从教材图10-24，按齿面硬度查得：小齿轮的弯曲疲惫强度极限lim1230FMPa=；大齿轮的弯曲疲惫强度极限lim2180FMPa=。2由教材，按应力循环次数911.61810N=?，825.3110N=?查图10-22得，弯曲疲惫寿命系数10.892FNK=，20.923FNK=。3计算许用弯曲疲惫应力取弯曲疲惫安全系数1.4S=。可得1lim11146.542FNFFKMPaS=2lim22118.671FNFFKMPaS=4计算当量齿数。11332021.208coscos11.23vozz=22336467.868coscos11.23vozz=5查
12、取齿数系数及应力校正系数。由教材图10-17、10-18、查得：12.815FaY=，22.352FaY=，11.472saY=，21.723saY=6计算大小齿轮的FaSaFYY，并加以比拟：1112.8151.4720.0282764146.542FaSaFYY?=2222.3521.7230.034149118.671FaSaFYY?=所以，大齿轮的FaSaFYY数值大。7选取螺旋角系数0.88Y=。8重合度系数Y，由（机械设计）教材知0.630.87Y=，齿轮多时取小值。本例中齿数中等，所以，取0.65Y=。2校核计算52221.8421.42538102.3521.7230.8810
13、0.59.67570.923.5FFMPa?=?=?所以，齿根弯曲疲惫强度知足要求。5、齿轮构造设计由于小齿轮的1的直径较小，故采用齿轮轴构造。大齿轮2采用孔板式构造，构造尺寸按本书中的表5-11的经历公式来计算。大齿轮2的孔径根据后续设计的中间轴配合部分的直径来确定，设计结果列于表20-4。表20-4大齿轮构造尺寸大齿轮2的构造草图如图20-2所示，高速级齿轮传动的尺寸列于表20-5。图20-2大齿轮构造草图表20-5高速级齿轮传动的尺寸六、轴的初步设计计算根据轴上零件齿轮、带轮、轴承、联轴器的构造尺寸、装配关系、定位、零件间的相对位置等要求，参照本书中的图5-7、图5-8、图5-10、图5-14、及表5-3，设计出图21-4的减速器装配草图。1、轴的材料选择根据轴的工作条件，初选轴材料为45钢，调质处理。2、轴的最小直径估算按本书中的式5-1进行最小直径估算，即：)dmm当该轴段上有一个键槽时，d增大5%7%；当有两个键槽时，d增大10%15%。C值由本书中的表5-5来确定：110C=。