额定功率同步转速 满载转速总传动比i kw r/min r/min I Y132S-6 3 1000 960 43.084 II Y100L2-4 3 1500 1420 63.729 由表可知，方案II传动比过大，因此选择方案I （4）确定电动机型号
由上一步确定电动机型号为Y132S-6。查表6-2得知电机的机座中心高为132 mm，外伸轴径为38 mm，外伸轴长度为80mm。
方案 电机型号 2.2分配传动装置传动比
2.2.1传动件传动比的分配
现在总传动比i=43.084，查表2-3得知圆柱齿轮传动比选择范围在3~5，而蜗杆
（0.03~0.06）i。综合考虑，选择传动比在10~40。又根据圆柱齿轮传动比ii齿?i齿?0.05i?2.1542所以高速级涡轮蜗杆传动比i蜗?i/i齿?20。
2.3计算传动装置各轴的运动和动力参数
2.3.1各轴转速：
nm?960r/minI轴：nI?nm?960r/minII轴：nI?nm/i蜗?960/20?48r/minIII轴：nIII?nI/i齿?48/2.1542?22.282r/min滚筒轴：n滚?nIII?22.282r/min
2.3.2 各轴输入功率：
Pd?2.899kwI轴：P1?Pd?1?3?2.899?0.992?2.841kwII轴：P2?P1??5?1?2.841?0.75?0.99?2.109kwIII轴：P3?P2??1?4?2.109?0.99?0.98?2.046kw滚筒轴：P滚?P3??1?3?2.046?0.99?0.99?1.985kw
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2.3.3各轴转矩：
Td?9550Pd/nm?9550?2.899/960?28.839N?mTI?9550PI/n1?9550?2.841/960?28.262N?mTII?9550PII/nII?9550?2.109/48?419.603N?mTIII?9550PIII/nIII?9550?2.046/22.282?876.910N?mT滚?9550P滚/n滚?9550?1.985/22.282?850.765N?m
将各轴的运动和动力参数列于下表： 轴名 功率P转矩T ( N2m) 转速n （r/min） 传动比i 效率 （kW） 电动机轴 2.899 28.839 960 1 0.9801 I轴 II轴 2.841 2.109 28.262 419.603 960 20 48 2.1542 III轴 滚筒轴 2.046 1.985 876.910 850.765 22.282 1 22.282 0.9801 0.9702 0.7425
第三章 传动零件设计
3.1 涡轮蜗杆传动的设计：
3.1.1选择蜗杆传动类型：
根据GB/T10085—1988的推荐，采用渐开线蜗杆（ZI）。
7
3.1.2选择材料：
考虑到该蜗杆传动功率不大，速度只是中等，故蜗杆用45钢；因希望效率
高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求表面淬火，硬度为45—55HRC。蜗轮用铝铁青铜ZCuAl10Fe3，砂型铸造。
3.1.3按齿面接触疲劳强度进行设计：
根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。
由公式有：传动中心距 a?3?ZEZpKT2?????H??? ??2(1) 作用在蜗轮上的转矩：T2=419.603N.m (2) 确定载荷系数K：
因工作载荷较稳定，查《机械设计》表11-5可取使用系数KA=1；齿向载荷分布系数K?=1；由于转速不高，轻微冲击，可取动载系数KV=1.05；则
K?KAK?KV?1*1*1.05?1.05
(3) 确定弹性影响系数ZE
1因选用的是铝铁青铜蜗轮和钢蜗杆相配，故ZE=160MPa2。
(4) 确定接触系数Z
p 先假设蜗杆分度圆直径d1和传动中心距a的比值图11-18有蜗杆传动接触系数Zp=3.1。
d1a?0.30，查《机械制图》
(5) 确定许用接触应力??H?
根据蜗轮材料为铝铁青铜ZCuAl10Fe3，砂型铸造，蜗杆螺旋齿面硬度大于45HRC，可查《机械设计》表11-6，估算相对滑动速度为4m/s，蜗轮的基本许用应力??H??=160 MPa。
其中 寿命Lh?300*8*8?19200h
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应力循环次数N?60jn2Ln?60?1?48?19200?5.530?107 寿命系数 K则 ???810N7HN?810775.530?10?0.808
?K??==0.808* 160=129.28 MPa ??HNHH(6) 计算中心距
a?3?ZEZ?KT2?????H?????2?33?160?3.1?1.05?419.603?10???129.28?2?186.48mm
取中心距a?200mm，因i=20，故从《机械设计》表11-2中取模数m=8mm蜗杆分度圆直径d1?80mm。这时
d1a?0.4，查表的接触系数Zp?=2.74，由
于Zp? 3.1.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸（h （1）蜗杆： *a?1,c?0.2*） 蜗杆头数z1?2；(查《机械设计》表11-2获得) 轴向齿距pa??m?25.133mm 直径系数q= d1m?10 顶隙C=c*m=1.6 齿顶圆直径da1?96mm； 齿根圆直径df1?60.8mm； 分度圆导程角??11?18'36''； 蜗杆轴向齿厚sa?12.566mm （2）蜗轮： 涡轮齿数=41；变位系数x2=-0.5； 验算传动比i= z2z1?412?20.5 ， 9 这时传动比误差： 20.5?2020?100%?2.5%，是允许的。 蜗轮分度圆直径：d2?mz2?8*41?328mm 涡轮齿顶高 ha2=(da2?d2)?m(ha*?x2)?8 21 蜗轮喉圆直径 ： da2?d2?2ha2?328?2*8mm?344mm 蜗轮齿根圆直径： df2?d2?2hf2?328?2?1.2?8mm?308.8mm 蜗轮咽喉母圆半径： rg2?a?12da2?200?12*344?28mm 3.1.5校核齿根弯曲疲劳强度： 1.53KT2d1d2mYFa2Y?????F?F? 41cos11.313? 当量齿数 zv2?z2cos?3??43.484 根据x2??0.5，zv2?43.484，查《机械设计》图11-19中 可得齿形系数 YFa2?2.87。 ?140??1?11.31140?? 螺旋角系数 Y??1??0.9192 许用弯曲应力 ??F????F??KFN 查《机械设计》表11-8，得由ZCuAl10Fe3制造的蜗轮的基本许用弯曲应力 ???F???80MPa。 9 寿命系数 KFN?10N6?910675.530?10?0.640 ??F??80?0.640MPa?51.2MPa 10