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重庆机电职业技术学院课程设计
2.1.3 确定电动机转速
卷筒轴工作转速:由nw=59.45r/min,v带传动的传动比i1=2～4；闭式齿轮单级传动比常用范围为i2=3～10，则一级圆柱齿轮减速器传动比选择范围为：
I总= i1×i2＝6～40
故电动机的转速可选范围为
nd= nw ×I总=59.45×(6～40)= 356.7 r/min～2378r/min
符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、1500 r/min。可供选择的电动机如下表所示：
表2.1 电动机数据及总传动比 方案 电动机型号 1 Y132S—4 2 Y132M—6 3 Y160M2—8 额定功率 同步转速/满载转速 Kw nm(r/min) 5.5 5.5 5.5 1500/1440 1000/970 750/720 则可选用Y132S—4电动机，满载转速为1440rmin，额定功率为5.5KW。
2.2 计算总传动比和分配传动比
2.2.1计算总传动比
传动装置的总传动比为： IZ=1440/59.45=24.22 2.2.2 分配传动装置的各级传动比
V带的传动比为I1=3
减速器的传动比为i2=Iz/I1=24.22/3=8.07
2.3 计算传动装置的运动和动力参数
2.3.1各轴转速、输入功率、输入转矩及电动机轴的输出转矩:
P0=Pd＝5.5 kw n0= nd=1440 r/min
T0=9550·P0/n0=9550×5.5/1440=52.525N·m 1轴(高速轴既输入轴)
P1= P0·?1·=57.5×0.96＝5.28kw n1=n0/i1=1440/3=480r/min
T1=9550·P1/n1=9550×5.28/480=105.05N·m 2轴(低速轴既输出轴)
P2= P1·?3·?2=5.28×0.97*0.99＝5.07kw n2=n1/i2=480/8.07=59.48 r/min
T2=9550·P2/n2=9550×5.07/59.48=814.03N·m 根据以上数据列成表格为：
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表2.2 各轴的运动和动力参数 轴名 功率P/kw 转距T/N.m 转速传动比 n/(r/min) 电动机轴(05.5 52.525 1440 轴) 1轴 5.28 143.25 480 3 2轴 5.07 814.03 81.21 8.07
已知电动机额定功率P=5.5kw,转速1440r/min,各轴的转速如： 转动轴 电机轴 输入轴 输出轴 （0轴） （1轴） （1轴） 转速n 1440 480 59.48 齿数比 3 8.07
电动机驱动，工作寿命年限为5年，两班制工作，连续单向运转，载荷较平稳。
2.4 传动零件的设计计算
2.4.1箱外传动件的设计
（1）大带轮轮廓宽度的确定
当带轮直接装在电动机轴或减速器轴上时，应取毂孔直径等于电动机或减速器的轴伸直径，也等于小带轮宽度。 2.4.2箱内传动件的设计 2.4.2.1圆柱齿轮传动
1、输送机为一般工作机器，转动速度不高,为普通减速器，故选用9级精度(GB10095-88)，要求齿面精糙度Ra?3.2~6.3?m。选择小齿轮材料为45钢(调质)，其硬度选为250HBS,大齿轮为45钢（正火）, 其硬度选为200HBS,
2、按齿面接触疲劳强度设计 ①、转矩T1
9.55X106P1=9.55×106×5.28/480=1.05×105N·mm T1=
n1②载荷系数K及材料的弹性系数ZE
查表7-10取K=1.1，查表7-11取ZE=189.8 MPa1/21/2 ③、齿数z1和齿宽系数Ψd
取小齿轮的齿数z1=20，则大齿轮的齿数z2=z1×i=20×8.07=161.4。
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取118。对称布置、软齿面，查表7-14取Ψd=1 ④、许用接触应力【σН】
由图7-25查得σНlim1=600Mpa，σНlim2=550Mpa
N1=60njLh=60×480×1×(5×52×5×16)=5.99×108 N2= N1/i=5.99×108/8.07=7.42×107
由图7-24查得ZN1=1.03 ,ZN2=1.16(允许有一定的点蚀) 由表7-9查得SH=1 根据以下公式可得
【σН】1=( ZN1·σНlim1)/ SH=(1.03×600)/1=618Mpa 【σН】2=( ZN2·σНlim2)/ SH=(1.16×550)/1=638Mpa 则 d1≥3KT1u?13.52ZE231.1x1.43x100000x(5.91?1)3.52x189.82()()1x5.91618?du?H==59.9mm
m=d1/z1=59.9/20=2.99mm 由表7-2取标准模数m=3mm 3、主要尺寸计算
d1=mz1=3×20=60mm d2=mz2=3×118=354mm b=Ψd d1=1×60=60mm 经圆整后取b2=60mm，b1=b2+5=65mm da1=d1+2ha=(20+2)×3=66mm da2=d2+2ha=(118+2)×3=360mm
df1=d1-2hf=(20-2×1-2×0.25)×3=52.5mm df2=d2-2hf=(118-2×1-2×0.25)×3=346.5mm a=0.5m(z1+ z2)=0.5×3×(20+118)=207mm
4、按齿根弯曲疲劳强度校核
①齿形系数YF
由表7-12查得YF1=2.81，YF2=2.14 ②应力修正系数YS
由表7-13查得YS1=1.56，YS2=1.88 ③许用弯曲应力【σF】
由图7-26查得σFlim1=445，σFlim2=335 由表7-9查得SF=1.3
由图7-23查得YN1=0.89 YN2=0.93 则
【σF】1= YN1·σFlim1/SF=0.89×445/1.3=304.65Mpa 【σF】2= YN2·σFlim2/SF=0.93×335/1.3=239.65Mpa 故
σF1= YF1·YS1（2KT1）/（bm2z1）=2.81×1.56×2×1.1×1.43×105/(60×32×20)=127.69Mpa≤【σF】1= 304.65Mpa
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σF2=σF1·YF2·YS2/ YF1·YS1=127.69×2.14×1.88/2.81×1.56=117.19Mpa≤【σF】1= 239.65Mpa
齿根弯曲疲劳强度校核合格。 5、验算齿轮的圆周速度v
?xd1n1?x60x480 V＝＝＝1.51m/s
60x100060x1000由表7-7可知，选9级精度是合适的。
根据以上数据可以制成表格： 齿轮参数 法向模数 齿顶圆直径 齿根圆直径 分度圆直径 6、选择润滑方式 闭式齿轮传动，，齿轮的圆周速度v≤12m/s,常将大齿轮的轮齿浸入油池中进行浸油润滑(推荐使用中负荷工业齿轮油，润滑油运动粘度v50?c?120mm/s,v100?c?23mm/s.) 2.4.2.2 轴的设计 1）低速轴
低速轴上装有齿轮、带轮和联轴器，齿轮靠轴环、套筒固定，右端轴承采用端盖和套筒固定，左端盖用轴肩和端盖进行固定。齿轮和左端轴承从左端进行装卸。因为右端被一个固定轴环所阻隔了。
① 轴的各段直径的确定
与联轴器相连的轴段是最小直径，取d1=50mm；联轴器定位轴肩的高度取h=2mm，则d2=54mm；选6311型轴承，则d3=55mm；左端轴承定位处用大小直径分别为70mm和55mm以及厚度为10mm的圆筒对齿轮进行限制；轴承右端定位肩高度取h=2mm，则b6=58mm；与齿轮配合的轴段直径d4=58mm，齿轮的定位轴肩高度取h=10mm，则d5=78mm。
②轴上零件的轴向尺寸及其位置
轴承宽度b=27mm，齿轮的宽度B1=70mm，联轴器的宽度B2=80mm，轴承端
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m=3 da1＝66 da2＝360 df1＝52.5 df2＝346.5 d1＝60 d2＝354 齿数 螺旋角 中心距 齿轮宽度 z1＝20 z2＝118 ?＝0° a=207 b1＝65 b2=60