重庆交通大学2009级机械设计课程设计
一、电机的选择：
（1）、选择电动机类型：
按已知条工作要求和条件，选用Y型全封闭笼型三相异步电动机。 （2）、选择电动机功率： 工作机所需的电机输出功率为： Pd?Pw?
Fv Pd?1000??Fv
所以：Pd?1000?w?
由电动机至工作机之间的总效率为：
???w??????????
224 式中
??、?、?分??别为联轴器、齿轮、轴承、滚筒的机械效率取
?1?????、?2=0.99、?3=?.??、?4?0.96
2232???0.96x0.99x0.98x0.96=0.83 则总效率为：??????12?323?所以：Pd=Fv1000????6000x1.31000x0.83?9.4KW
(3)、确定电动机的转速： 卷筒轴的转速为：nw=60x1000v?D=60x1000x1.3?x???=62.1r/min
由于二级圆柱齿轮减速器传动比i=8～40,所以电动机的可选范围为：
nd?i?nw?(8~40)x73.7?(496.8~2484)r/min''
符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、1500r/min由查表知（三相异步电动机JB3074-82摘录）。
额定功率 方案
电动机转速(r/min) 同步转速 6
堵转转矩 额定转矩 电动机型号 kw 满载转速 重庆交通大学2009级机械设计课程设计
1 Y180L?8 Y160L?6 Y160M?4 11 11 750 730 2.0 2 3 1000 1500 970 1460 2.0 2.2 11 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量，比较三个方案可知：方案1电动机转速低，外廓尺寸及重量较大，价格较高，虽然传动比不大，但因电动机转速低，导致传动装置尺寸较大。方案3电动机转速较高，但总传动比大传动装置尺寸大。方案2比较合适。因此选定电动机型号为Y160L?6，所选电机的额定功率为Ped=11KW，满载转速为nm=970r/min总传动比适中，传动装置结构紧凑。所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示： 中心高（H） 160 安装尺寸 A 254 B 254 轴伸尺寸 平键尺寸 DxE 42x110 FxGD 12x8 L 645 外形尺寸 HD 385 AC/2 162.5 AD 255 地脚螺丝 15 (4)、计算总传动比和分配传动比
由选定电动机的满载转速nm和工作机主动轴的转速nw，可得传动装置的总传动比为：
i?nmnw，所以: i=nmnw=97062.1=15.6
同轴式双级圆柱齿轮传动比为：i1?i2 从而推出：i1?i2?4
'?i 传动装置的实际传动比要由选定的齿轮齿数或齿轮基准直径准确计算，因而很可能与设定的传动比之间有误差，一般允许工作机实际转速与设定转速之间的相对误差为?（3~5）%。
（5）计算传动装置的运动和动力参数
为进行传动件的设计计算应首先推算出各轴的转速、功率和转矩。一般按由电动机至工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数。
（1）、各轴的转速：
I轴转速： n电机=nI?nIi1nmi0?970r/min
Ⅱ轴转速：nII=?242.5r/min
Ⅲ轴转速：nⅢ? 卷筒轴：
nⅡi2?60.6r/min
n卷= nⅢ=60.6r/min
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（2）、各轴的输入功率 I轴:
PI?Pd??01?9.4x0.99?9.3KW ?PI??12?9.3x0.98x0.98=8.9KW ?PII??23?8.9x0.98x0.96?8.37KW
=PIII??23=8.37x0.98x0.96?7.87KW
II轴：PII III轴：PIII 卷筒轴：P(3)、各轴的输入转矩 电机轴：Td
卷筒?9550Pdnm?95509.4970?92.5N?m
I轴：TI?9550PInIPIInIIPIIInIII?95509.3970?91.56N?m
II轴：TII III轴: TIII?9550?9550x8.9245.6=346N?m
?9550?95508.3760.6?1319N?m
卷筒轴：T卷筒=9550P卷筒n卷筒=95507.8762.2=1240N?m
运动和动力参数的计算结果如下：
参数 转速（r/min） 输入功率（KW） 输入转矩（Nm）
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电动机轴 970 9.4 I轴 970 9.3 II轴 242.5 8.9 III轴 60.6 8.37 卷筒轴 60.6 7.87 92.5 91.56 346 1319 1240 重庆交通大学2009级机械设计课程设计
二、传动零件的设计计算
斜齿传动齿轮计算
（1）、选择齿轮材料及精度等级
大、小齿轮选用40Cr钢调质，硬度为48~55HRC；选7级精度.据安装设计要求，选择左旋斜齿传动，初选螺旋角β=14。。
（2）、按齿面接触疲劳强度设计 1）、载荷系数K
查载荷系数表知：取K=1.4 2）、小齿轮转矩TII小齿轮
TII小齿轮=9550P2n2?346N?m
3）、齿数Z1和齿宽系数?d
考虑到此设计为同轴式减速器，故选小齿轮的齿数仍为Z1=25；则大齿轮齿数为
Z2=100；
由【齿宽系数表】查得齿宽度系数为?d=0.9 查表【弹性系数ZE】知：ZE=189.8MPa 【?H】 4)、许用接触应力
查【试验齿轮的接触疲劳极限】图知：??lim3=800MPa，?Hlim4?800MPa
查【安全系数SH和SF】表知：SH=1.2。
8 应力循环次数为：N3?60n3jLh?60x60.6x1(2x8x300x8)?1.396?10
N4?N3i齿27=1.396x10=3.49x 1048 查【接触疲劳寿命系数ZNT】图知：ZNT3?0.93；ZNT4?0.96。
5）、计算齿面接触疲劳许用应力【?H】 ???]3?ZNT3?SHHlim30.93x1100?=852.5M Pa1.2 9
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???]3?ZNT3?SHHlim40.96x1100?=880M Pa1.2 6)、计算小齿轮分度圆直径d1t
d3t?KT2(???)3.52ZE2（）??d?[??]?71.2?2.8mm 2531.4x346x50.9x43x(3.52x189.8880)=71.2
2 m?d3tz3 7)、计算齿轮的圆周速度v
v??d3tn360x1000=3.14x71.2x60.660x1000=0.23m/s
8)、计算齿宽B及模数mnt
? B??dd3t?0.9x71.?26m4.m0 8。 mnt?d3tcos?z371.2xcos14??2.76m m25 h=2.25m=2.25x2.32=6.22mm
Bh?64.08?10. 36.22。 9）、计算纵向重合度：
???0.318?dz?tan??0.318x0.9x25xtan14=1.78
10）、计算载荷系数：
已知使用系数KA?1,V=0.23m/s,7级精度，查【动载系数】图知：kv=0.85；
KH??C1?C2[1?C3(bd3)](2bd3)?C4?10b?1.12?0.31x[1+0x1]x0.9+0.19x10x64.08?1.382?32-3由表【齿间载荷分配系数】表知：KH??KF????? 所以载荷系数为：K?KAKVKF??F???x????x????x1.2=1.41 11）、按实际的载荷系数校正分度圆直径：
d3?d3tK3Kt?71.2x31.411.4?71.2mm
12)、计算当量齿数ZV：
ZV3?Z1COS?3?253COS14。=27.36；
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