目录
第一章 传动系统总体方案设计.................................................................................. 4 1．1选择电动机 ....................................................................................................... 4 1.1.1选择电动机类型............................................................................................ 4 1.1.2选择电动机容量............................................................................................ 4 1.1.3确定电动机转速............................................................................................ 4 1．2传动装置总传动比的分配 ............................................................................... 5 1.2.1传动装置的总传动比.................................................................................... 5 1.2.2分配各级传动比............................................................................................ 5 1．3计算传动装置的运动参数和动力参数 ........................................................... 5 1.3.1各轴的转速.................................................................................................... 5 1.3.2各轴的功率.................................................................................................... 6 1.3.3各轴的转矩.................................................................................................... 6 第二章 传动零件的设计.............................................................................................. 6 2．1齿轮的设计 ....................................................................................................... 7 2.1.1轴Ⅰ和轴Ⅱ相啮合的一对齿轮设计............................................................ 7 2.1.1.1选精度等级、材料及齿数 ..................................................................... 7 2.1.1.2按齿面接触强度设计 ............................................................................. 7 2.1.1.3按齿根弯曲疲劳强度设计 ..................................................................... 9 2.1.1.4几何尺寸计算 ....................................................................................... 10 2.1.1.5齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 ................................................... 10 2.1.2轴Ⅱ和轴Ⅲ相啮合的一对齿轮设计.......................................................... 12 2.1.2.1选精度等级、材料及齿数 ................................................................... 12 2.1.2.2按齿面接触强度设计 ........................................................................... 12 2.1.2.3按齿根弯曲疲劳强度设计 ................................................................... 14 2.1.2.4几何尺寸计算 ....................................................................................... 15 2.1.2.5齿轮及齿轮副精度的检验项目计算 ................................................... 15 2．2轴的设计 ......................................................................................................... 17 2.2.1轴Ⅱ的设计.................................................................................................. 17 2.2.1.1求出作用在齿轮上的力 ....................................................................... 17 2.2.1.2选择轴的材料及确定许用应力 ........................................................... 17 2.2.1.3按照扭转强度估算最小轴径 ............................................................... 18 2.2.1.4轴的结构设计 ....................................................................................... 18
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2.2.2轴Ⅲ的设计.................................................................................................. 19 2.2.2.1求出作用在齿轮上的力 ....................................................................... 19 2.2.2.2选择轴的材料及确定许用应力 ........................................................... 19 2.2.2.3按照扭转强度估算最小轴径 ............................................................... 19 2.2.2.4轴的结构设计 ....................................................................................... 19 2.2.2.5求轴上的载荷 ....................................................................................... 20 2.2.2.6按弯扭合成应力校核轴的强度 ........................................................... 23 2.2.2.7精确校核轴的疲劳强度 ....................................................................... 23 2.2.3轴Ⅰ的设计.................................................................................................. 26 2.2.3.1求出作用在齿轮上的力 ....................................................................... 26 2.2.3.2选择轴的材料及确定许用应力 ........................................................... 26 2.2.3.3按照扭转强度估算最小轴径 ............................................................... 26 2.2.3.4轴的结构设计 ....................................................................................... 26 2．3轴承寿命的校核 ............................................................................................. 27 2.3.1轴Ⅰ上轴承寿命的校核.............................................................................. 27 2.3.1.1求出两轴承受到的径向载荷Fr1和Fr2 ............................................... 27 2.3.1.2求两轴承的计算轴向力Fa1和Fa2 ....................................................... 28 2.3.1.3求轴承当量动载荷P29 1和P2 .................................................................. 2.3.1.4验算轴承的寿命 ................................................................................... 29 2．4键强度的校核 ................................................................................................. 29 2.4.1轴Ⅲ上键强度的校核.................................................................................. 29 2.4.1.1确定许用应力 ....................................................................................... 29 2.4.1.2确定键的工作长度 ............................................................................... 29 2.4.1.3强度计算 ............................................................................................... 29 2.4.1.4键槽尺寸 ............................................................................................... 29 第三章 箱体结构及减速器附件设计........................................................................ 31 3．1箱体设计 ......................................................................................................... 31 3.1.1铸造箱体的结构设计.................................................................................. 31 3．2箱体附件设计 ................................................................................................. 31 3.2.1箱体附件的设计.......................................................................................... 31 3.2.1.1窥视孔和窥视孔盖 ............................................................................... 31 3.2.1.2通气器 ................................................................................................... 32 3.2.1.3起吊装置 ............................................................................................... 32 3.2.1.4油标 ....................................................................................................... 32
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3.2.1.5油塞与排油孔 ....................................................................................... 32 3.2.1.6定位销 ................................................................................................... 32 3.2.1.7起盖螺钉 ............................................................................................... 32 第四章 三维建模........................................................................................................ 33 4．1齿轮3建模的最后结果 ................................................................................. 33 4．2齿轮2建模的最后结果 ................................................................................. 33 4．3轴3建模的最后结果 ..................................................................................... 34 4．4轴2建模的最后结果 ..................................................................................... 34 4．5轴1建模的最后结果 ..................................................................................... 35 4．6齿轮1建模的最后结果 ................................................................................. 35 4．7油标尺建模的最后结果 ................................................................................. 36 4．8箱盖建模的最后结果 ..................................................................................... 36 4．9箱座建模的最后结果 ..................................................................................... 37 4．10圆锥滚子装配后的最后结果 ....................................................................... 37 4．11减速器装配后的最后结果 ........................................................................... 38 4．12减速器爆炸后的最后结果 ........................................................................... 38 参考文献...................................................................................................................... 39
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第一章 传动系统总体方案设计
1．1选择电动机
1.1.1选择电动机类型
按照工作要求和条件，选用Y型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V。
1.1.2选择电动机容量
电动机所需功率，按照公式可得：Pd=由公式可得：Pw=Fvkw
1000ηwnw ηa根据带式输送机工作类型，可以取工作机的效率为ηw=0.96
32传动装置的总效率为ηa=η12η2η3
查表可得机械传动和摩擦副的效率概略值，确定各部分的效率为：联轴器效
η1=0.99，滚动轴承传动效率（一对）η2=0.98，闭式齿轮传动效率η3=0.97，代入公式可得
η=0.992×0.983×0.972=0.8679 所需电动机的功率为 P＝
2400 1.7kw＝4.7kw
1000 0.96 0.895因载荷平稳，电动机的额定功率Pcd略大于Pd即可。由表格所示Y系列三相异步电动机的技术参数，选电动机的额定功率Pcd为4.7kw。
1.1.3确定电动机转速
卷筒轴工作转速为
1000?60vn＝=72.18 r/min
?D由表可知，两级圆柱齿轮减速器一般传动比为8~40，则总传动比合理范围
ia1=8~40，故电动机转速的可选范围为
n＝i×n=(8~40)×72.18r/min=577r/min~2887 r/min.，符合这一范围的同步
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转速有750r/min、1000r/min、1500r/min，由于750r/min无特殊条件要求，不常用，故仅将同步转速为1000r/min、1500r/min两种方案进行比较。由表查得电动机的数据及计算的总传动比列于表1-1中。
表1-1
电动机的转速电动机类型 额定功率 n同步转速 方案 (rmin) 电动机重量 wkg参见价格/元 总体传动比ia Pcd/kw 满载转速 960 1440 1 2 Y132M-6 Y132S-4 5.5 5.5 1000 1500 85 68 960 874 12.56 18.84 根据表1-1，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格以及总传动比，选择传动方案2较好，即选定电动机型号为：Y132S-4。
电动机的外形尺寸（mm）:
A:216 B:140 C:89 D:38 F:10 G:33 H:132 K:12 AB:280 AC:270 AD:210 HD:315 BB:205 L:475
1．2传动装置总传动比的分配
1.2.1传动装置的总传动比
ia＝n/n＝1440/72.18=19.95
1.2.2分配各级传动比
高速级的传动比i1＝1.3?19.95＝5.09
i19.95低速级的传动比i2＝＝＝3.9
i15.091．3计算传动装置的运动参数和动力参数
1.3.1各轴的转速
Ⅰ轴：nI =nm=1440r/min
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