燕山大学课程设计说明书 设计及计算过程 结果 n?55.092 rmin3.3选择电动机转速： 卷筒轴工作转速为: n?60?1000?60?1000?0.75??55.092rmin?D260? 按推荐传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器i=8~40，故 电动机转速的可选范围为n?=in=(8~40) ×55.092=440.736~2203.68 r/min 选择同步转速为1000 r/min的电动机，型号为Y100L-6，其主要性能如表1： 表1 电动机主要性能参数 电动机型号 Y100L-6 额定功同步转率速（kw） （r/min) 1.5 1000 满载转速（r/min) 940 起动转矩/额定转矩 2.0 最大转矩/额定转矩 2.2 传动装置总传动比的确定及其分配公式和有关数据皆引自《机械设计课程设计指导手册》第12页~第15页 3.4传动比的分配 i总?nm940??17.062n55.092 i总?17.062 i1?4.80 i2?3.55 对于两级展开式圆柱齿轮减速器，两级齿轮的材质和热处理条件相同、齿宽系数相等，为使高、低速级大齿轮浸油深度大致相近，且低速极大齿轮直径略大，传动比分配按下式： 高速级传动比：i1?（1.3~1.5）i总?(1.3~1.5)?17.062?4.710~5.509取4.80 低速级传动比i2=i总/i1=17.062/4.80?3.55 （1）各轴转速： Ⅰ轴 n1?nm?940rmin n1?940rmin n2?195.833rmin
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燕山大学课程设计说明书 n3?55.164rn940 Ⅱ轴 n2?1??195.833rmin i14.80n195.83 Ⅲ轴 n3?2??55.164rmin i23.55卷筒轴 n卷?n3?55.164rmin （2）各轴的输入功率 min n卷?55.164rmin p1?1.401kw p2?1.332kwkw Ⅰ轴 p1?pd??1?1.415?0.99?1.401Ⅱ轴 p2?p1??2??3?1.401?0.97?0.98?1.332kw Ⅲ轴 p3?p2??2??3?1.332?0.97?0.98?1.266kw p3?1.266kw p卷?1.228kw卷筒轴 p卷?p3??1??3?1.266?0.99?0.98?1.228kw （3）各轴的输入转矩 电动机的输出转矩Td为： Td?9550pd9550?1.415??14.376N?m nm940 Td?14.376N?m T1?14.232N?mⅠ轴 T1?Td??1?14.376?0.99?14.232N?m Ⅱ轴 T2?T1??2??3?i1?14.232?0.97?0.98?4.80?64.939N?m Ⅲ轴 T3?T2??2??3?i2?64.939?0.97?0.98?3.55?219.145N?m 卷筒轴 T卷?T3??1??3?219.145?0.99?0.98?212.615N?m T2?64.939N?m T3?219.145N?m T卷?212.615N?m 第 6 页 共 7 页
燕山大学课程设计说明书 设计及计算过程 表2 运动和动力学参数 结果 传动比i 效率功率P 轴号 /kw 电机轴 Ⅰ轴 1.415 1.401 转矩T 转速n /（N·m） /(r·min) 14.376 14.232 940 ? 0.99 1.00 940 4.80 0.95 Ⅱ轴 1.332 64.939 195.833 3.55 0.95 Ⅲ轴 卷筒轴 1.266 1.228 219.145 212.615 55.164 1.00 0.97 55.164
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燕山大学课程设计说明书 设计及计算过程 结果 齿轮计算公式和有关数据皆引自 《机械设计》第76页~第98页 斜齿圆柱齿轮主要参数： 45号钢调质 HB1=240HBS HB2=200HBS 四、传动零件的设计计算 4.1高速级齿轮的设计 1.选精度等级、材料及参数 1）材料及热处理； 选择小齿轮材料为45钢，调质，硬度为240HBS，大齿轮材料为45钢，正火，硬度为200HBS，二者材料硬度差为40HBS。 2）精度等级选用8级精度； 3）选小齿轮齿数z1＝20 大齿轮齿数z2?z1?4.80?96 取z2＝96； z96齿数比u??2??4.8 z120u?u?4.8?4.8??0 误差 u4.8z1?20 z2?96i?4.8 ?=10° ?d?0.8 ?4）初选?=10° d=0.8 2.按齿面接触强度设计 d1?32KT1?du?1uZEZHZ?Z?()[?H]2 Kv?1.03 （1）确定载荷系数K vz 查得KA?1，估计圆周速度?1?2m/s，11?0.4m/s ，查得动载 100K?1.03 系数v ???[1.88?3.2( 1111?)]cos??[1.88?3.2(?)]cos10??1.661z1z22096????dz10.8?20tan??tan10??0.898 ??第 8 页 共 9 页
燕山大学课程设计说明书 设计及计算过程 结果 K??1.40 ?????????1.661?0.898?2.559 查得齿间载荷分配系统K??1.40，齿向载荷分配系数K??1.07 则 K?KA?Kv?K??K??1?1.03?1.40?1.07?1.543 （2）计算小齿轮传递的转矩 K??1.07 K?1.43 T1?1.423?104N?mm （3）查得区域系数 ZH?2.45 （4）重合度系数 ZH?2.45 Z?? (4???)(1???)3???(4?1.661)(1?0.898)0.898???0.788??31.661 Z??0.788 Z??0.992 （5）螺旋角系数 Z??cos??0.992 （6）弹性影响系数ZE?189.8MPa （7）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限应力ZE?189.8MPa?Hlim1＝ ?Hlim1?590MPa ?590MPa；大齿轮疲劳强度极限应力Hlim2＝470MPa； （8）应力循环次数 ?Hlim2?470MPaN1?60n1jLh?60?940?1?8?300?6?8.122?108 N18.122?108N2???1.692?108 u4.8 取疲劳寿命系数KHN1?1.02;KHN2?1.08（允许有点蚀） (9)计算接触疲劳许用应力 N1?8.122?108 N2?1.692?108 KHN1?1.02KHN2?1.08 K?[?H]?NlimS得 取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式 第 9 页 共 10 页