河北工程大学毕业设计
1.2 拟定传动方案
采用二级圆柱齿轮减速器，适合于繁重及恶劣条件下长期工作，使用与维护方便。（缺点：结构尺寸稍大）。
高速级常用斜齿，低速级可用直齿或斜齿。由于相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。高速级齿轮在远离转矩输入端，以减少因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均的现象。常用于载荷较平稳的场合，应用广泛。传动比范围：i = 8～40
图1-2 齿轮啮合图 1．电动机 2.联轴器 3.底座 4.齿轮轴 5.大齿轮 6.联轴器 7.卷筒 1.3 选择电动机
稳定运转下工件主轴所需功率： P=FV/1000=6KW 工作机主轴转速为：
n=60*1000*V/3.14D=1000r/min 工件主轴上的转矩：
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T=P*9550/n=1550NM
如图1-2所示，初选联轴器为弹性柱销联轴器和凸缘联轴器，滚动轴承为滚子轴承，传动齿轮为闭式软齿面圆柱齿轮，因其速度不高，选用7级精度(GB10095-88)，则机械传动和摩擦副的效率分别如下：
弹性柱销联轴器： η = 0.9925 滚子轴承： η = 0.98 闭式圆柱齿轮（7级）：η = 0.98 凸缘联轴器（刚性）：η = 0.97 滚筒及运输带效率： η = 0.94
所以，电动机至工件主轴之间的总效率为：
η = 0.9925×0.98×0.98×0.98×0.98×0.98×0.97×0.98×0.94 = 0.8264
所以电动机所需功率为 P=Pd/η=6000/0.8264=7260KW
选取电动机的转速为 n = 1500r/min，查[9]表16-1,取电动机型号为Y132S-4，则所选取电动机：
额定功率为 Pad=7260KW 满载转速为 nm?1000r/min
1.4 确定传动装置的总传动比及其分配
总传动比
i?nmn?1440?18.55?77.627
选用浸油深度原则，查表得 i1=5.3 ；i2=3.5；
1.5计算传动装置的运动及动力参数
各轴转速： nⅠ = nm?1000r/min
nⅡ =
nⅠi?1000?271.70r/min
15.3 nnⅡⅢ =
i?271.70?77.628r/min23.5
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各轴输入功率： PⅠ?Pd??01?5.3485?0.9925?5.3084kw
PⅡ?PⅠ??12?5.3084?0.98?0.98?5.0982kw PⅢ?PⅡ??23?5.0982?0.98?0.98?4.8963kw
电动机的输出转矩：Td?9550Pdn?35.471N?m m各轴输入转矩： TPⅠⅠ?9550n?35.2050N?m Ⅰ同理
TⅡ?179.1969N?m
TⅢ?602.355N?m
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2 设计计算传动零件
标准减速器中齿轮的齿宽系数对于一般减速器取齿宽系数
?a=b/a（其中a为中心距）
?a=0.4
2.1 高速齿轮组的设计与强度校核
2.1.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
(1)如上图所示，选用斜齿圆柱齿轮传动，四个齿轮均为斜齿，有利于保障传动的平稳性；
(2)运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB10095—88）；
(3)材料选择。由文献[2]表10—1,选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。
(4)初选小齿齿数Z1=24，大齿轮齿数为Z2=5.3×Z1=127.2，取Z2=128。 2.1.2 按齿面接触强度设计
d1t?32KtT1(u?1)ZHZE2()
?d?au[?H]2.1.3 确定公式内的数值
(1)试选 载荷系数Kt=1.6，由文献[2]图10—30选取节点区域系数 ZH=2.433 (2)由文献[2]图10—26查得 ?a1=0.771 、 ?a2=0.820 所以 ?a =1.591 (3)外啮合齿轮传动的齿宽系数 ?d=0.5×(1+u)× ?a=0.5(1+5.3)×0.4=1.26 (4)查表材料的弹性影响系数 ZE=189.8MPa
(5)由表按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限为 ?Hlim1=600MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限为 ?Hlim2=550 MPa
(6)计算应力循环次数
N1=60njLh=60×1440×1×(2×8×300×10)=4.1472×109
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同理 N2=7.825X108
由文献[2]图10—19查得接触疲劳寿命系数 KHN1=0.9 、KHN2=0.97 (7)计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%，安全系数为 S=1.05 ，则
[?H]1 = KHN1?Hlim1/S=514.2MPa [?H]2 = KHN2?Hlim2/S=508MPa 所以 [?H]=（514.2+508）/2=511.1MPa 2.1.4 基本数据计算
(1)由小齿轮分度圆直径
d1t?3(2)计算圆周速度 v=
2KtT1(u?1)ZHZE2()=36.70mm 圆整为37mm
?d?au[?H]?d1tn160X1000=2.813m/s
(3)计算齿宽b及模数mnt
b=?dd1t=46.55mm
mnt=
d1tcos??1.494mm 圆整为mnt=1.5 Z1 h=2.25×mnt=3.375mm 螺旋角β=b/h=13.715 (4)计算纵向重合度??
??=0.318?dZ1tanβ=2.397 (5)计算载荷系数 K
已知使用系数KA=1，根据v=2.813m/s ，7级精度，由由文献[3]图10-8查得动载系数Kv=1.054；由文献[3]表10-4查得KH??1.12?0.18?d2?0.23?10?3b?1.416