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1、一、 传动方案的拟定1二、 电动机的选择和传动装置的运动、动力参数计算11 电动机的选择11) 选择电动机类型12) 选择电动机的容量13) 确定电动机转速12. 计算传动装置的总传动比并分配传动比21) 确定总传动比22) 分配传动比23. 计算传动装置各轴的运动和动力参数2三、 传动零件的设计计算31 高速级齿轮设计31) 齿面接触疲劳强度设计32) 齿根弯曲疲劳强度校核52. 低速级齿轮设计61) 按齿面接触疲劳强度设计62) 校核齿根弯曲疲劳强度7四、 轴的校核计算71 计算各轴最小直径72 轴的结构设计83 轴的受力分析及绘制弯矩转矩图81) I轴的受力简图92) II轴的受力简图1
2、03) III轴的受力简图114 轴的强度校核121) I轴校核122) II轴校核143) III轴校核15五、 滚动轴承的选择和基本额定寿命的计算161 滚动轴承的选择162 轴承寿命校核16六、 键的选择和键连接的强度计算17七、 联轴器选择18八、 啮合件及轴承的润滑方法、润滑剂牌号及装油量18九、 密封方式的选择18十、 减速器的附件及其说明181 通气器182 油面指示器193 放油孔及放油螺塞194 窥视孔盖板195 吊耳和吊钩196 定位销197 起盖螺钉19十一、 参考文献19【精品文档】世界上，成功的有两种人，一种人是傻子，一种人是疯子。傻子是会吃亏的人，疯子是会行动的人！
3、1、 传动方案的拟定本设计采用传动方案IV即二级展开式圆柱齿轮传动。2、 电动机的选择和传动装置的运动、动力参数计算1 电动机的选择1) 选择电动机类型按工作要求和工作条件选用Y系列三相鼠笼型异步电动机，结构为全封闭自扇冷式，工作电压为380V。2) 选择电动机的容量带式运输机有效输出功率式中：输送带的有效压力，；输送带的线速度，；从电动机到工作机输送带间的总效率由参考文献1表9.1可知弹性联轴器、轴承、齿轮传动、和卷筒的传递效率分别为：，（润滑正常），。则电动机所需工作功率为3) 确定电动机转速由表9.2推荐的传动比范围，二级减速器传动比，工作机转速则电动机的转速范围为选择电动机的同步转速为
4、1000，查参考文献1表15.1选择电动机型号为Y112M-6，额定功率2.2，满载转速940。电动机主要外形和安装尺寸如下：型号HABCDEFGEGKLY112M-61121901407028608724124002. 计算传动装置的总传动比并分配传动比1) 确定总传动比2) 分配传动比为了保证高速级大齿轮有良好的润滑条件,使两级大齿轮近似相等,取3. 计算传动装置各轴的运动和动力参数各轴转速I轴II轴III轴卷筒轴各轴的输入功率I轴II轴III轴卷筒轴各轴的输入转矩电动机轴输入转矩为故3、 传动零件的设计计算高速级采用斜齿圆柱齿轮，运行平稳，低速级用直齿圆柱齿轮。齿轮材料：小齿轮45号钢，
5、调质处理，强度极限，硬度。大齿轮45号钢，正火处理，强度极限，硬度，小齿轮齿面硬度比大齿轮大。齿轮精度8级，锻造轮坯。1 高速级齿轮设计1) 齿面接触疲劳强度设计闭式软齿面齿轮设计按照齿面接触疲劳强度计算，首先估计载荷系数式中：使用系数，由参考文献2表8.3查得；动载系数，初步估算小齿轮线速度，由文献2图8.7查得齿向载荷分布系数，取尺宽系数，齿轮均为非对称布置，由文献2图8.11查得；齿间载荷分配系数，由文献2表8.4查得。则。齿面接触疲劳强度的设计公式式中：材料弹性系数，由文献2表8.5查得；节点区域系数，初选分度圆螺旋角，不变位，由文献2图8.14查得；重合度系数；螺旋角系数，；许用接触
6、应力。初选，则，取。端面重合度轴向重合度由文献2图8.15查得。计算许用接触应力式中：实验齿轮的齿面接触疲劳极限，按较软的齿面计算，由文献2图8.28查得；寿命系数，由应力循环次数N查得，机器设计寿命为6年2班，每年250天计算，。则。由文献2图8.29查得。安全系数，取。计算得，计算最小直径验算速度，与估计值相差不大，不需修正。法面模数取为标准值。中心距中心距圆整为，修正分度圆螺旋角与初选值相近，不需修正和。则齿宽取，。2) 齿根弯曲疲劳强度校核弯曲疲劳强度校核公式为式中：小齿轮圆周力，。斜齿轮的当量齿数由文献2图8.19查得，。由图8.20查得，。由图8.26查得。则计算许用弯曲应力式中：
7、实验齿轮的齿根弯曲疲劳应力极限，由文献2图8.28查，。取，则，。显然，满足强度要求。2. 低速级齿轮设计低速级齿轮副同样按照齿面接触疲劳强度进行设计，由参考文献2表8.6推荐选择齿宽系数，初选，则，取。重合度计算1) 按齿面接触疲劳强度设计式中：与斜齿轮相同，根据重合度由文献2图8.15查得。计算许用接触应力应力循环次数，由文献2图8.30查得（允许有限点蚀），取，则带入设计公式得模数，取标准值，则，。中心距圆整为，小齿轮采用正变位，变位系数变位较小，不需修正。则齿宽取，。2) 校核齿根弯曲疲劳强度式中： ，由文献2图8.19及8.20查得，。重合度系数，则则，满足强度要求。4、 轴的校核计
8、算轴的材料选用调质处理的45号钢，。由文献2表10.2查得，为，取。1 计算各轴最小直径，考虑到存在一个键槽，增大4，；，考虑到键槽，；，考虑到键槽，。2 轴的结构设计 I：根据所选联轴器的型号确定，第二段轴颈根据密封圈标准选择为。完成的结构设计草图如下：II：由此确定第一段轴颈直径，依次确定其他轴颈。结构如下图：III：输出轴末端轴颈根据刚性联轴器型号确定。其余轴颈依次确定如下：3 轴的受力分析及绘制弯矩转矩图1) I轴的受力简图由力的平衡和力矩平衡方程计算式中：依次为跨距，以下同；。解方程得，。并画出弯矩转矩图。计算轴承1、2的径向载荷2) II轴的受力简图由力的平衡和力矩平衡方程式中，解
9、方程得，。并画出弯矩转矩图。计算轴承3、4的径向载荷3) III轴的受力简图由力和力矩的平衡方程式中，；解方程得，；，。计算轴承径向载荷并画出弯矩转矩图如下图：4 轴的强度校核1) I轴校核最大弯矩发生在齿轮中点，考虑到齿轮处齿根圆直径较大，取校核危险截面为小齿轮左端面，同时存在扭矩作用。，。抗弯截面模量；抗扭截面模量。则安全系数校核计算公式为：式中：只考虑弯矩时的安全系数；只考虑转矩时的安全系数；，材料对称循环的弯曲疲劳极限和扭转疲劳极限，知，；表面质量系数，由参考文献5表9.9查得；，弯曲和扭转时轴的有效应力集中系数，由参考文献5表9.10查得过度圆角时，；，零件的绝对尺寸系数，查参考文献
10、5表9.12得，；，把弯曲和扭转时轴的平均应力折算为应力幅的等效系数，对于碳素钢取，；，弯曲应力的应力幅和平均应力，对于一般的轴弯曲应力按对称循环变化，；，扭转切应力的应力幅和平均应力，；许用疲劳强度安全系数，由参考文献5表9.13查得。代入数据计算显然，I轴满足强度要求。2) II轴校核从弯矩图上看出II轴的危险截面为安装低速级小齿轮的轴段的中间截面右侧，同时存在较大的弯矩和扭矩，。抗弯截面模量；抗扭截面模量。则得，。由参考文献5表9.10和表9.11查得过盈配合和键槽应力集中情况下的有效应力集中系数为，。由表9.12查得绝对尺寸系数，；其余参数同I轴，所以有得，所以II轴满足强度要求。3)
11、 III轴校核从弯矩图上看出III轴的危险截面为安装低速级大齿轮的轴段的中间截面右侧，同时存在较大的弯矩和扭矩，。抗弯截面模量；抗扭截面模量。则得，。与II轴相同存在过盈配合和键槽应力集中，有效应力集中系数不变。由表9.12查得绝对尺寸系数，；其余参数同II轴，有得，所以III轴满足强度要求。5、 滚动轴承的选择和基本额定寿命的计算1 滚动轴承的选择二级减速器轴跨距不大，且工作温度变化不大，故轴的轴向固定均采用两端固定方式。由于高速级用斜齿轮传动，有一定的轴向载荷，所以I和II轴上的滚动轴承选用角接触球轴承，III轴用直齿轮，故采用一对普通深沟球轴承。为了减少轴承的种类，有利于维修和保养，I、
12、II轴上的轴承均采用角接触球轴承7206C，其基本尺寸为，基本额定动负荷，基本额定静负荷，极限转速。III轴上的轴承型号选用6210，其基本尺寸为，基本额定动负荷。2 轴承寿命校核I轴上两个角接触轴承的内部轴向力分别为轴承的轴向载荷II轴上两个角接触轴承的内部轴向力分别为则轴承的轴向载荷1、2轴承载荷明显较小，不需校核。计算轴承3、4的当量动负荷式中：动载荷径向和轴向系数。查表得所以；查表得所以则当量动载荷。所以考虑载荷大小只需校核轴承3的寿命。轴承工作温度在100以内，载荷平稳，由参考文献5表10.9及10.10查得，。轴承3的寿命III轴上的深沟球轴承只承受径向载荷，校核径向载荷最大的轴承
13、5,减速器设计寿命为6年2班，显然满足轴承寿命要求。6、 键的选择和键连接的强度计算I轴：A型普通平键连接， GB/T 10962003。键连接强度校核：II轴：固定齿轮的键分别为A型普通平键、 GB/T 10962003，校核后者。III轴：普通平键分别为A型、 GB/T10962003。许用压应力，显然，均满足键连接强度要求。7、 联轴器选择电机轴与I轴之间采用弹性套柱销联轴器，由参考文献4表5.1-79查得带式运输机载荷系数，则计算转矩根据文献3表13.1选择联轴器型号为，公称转矩。输出轴III与卷筒轴之间采用刚性凸缘联轴器由参考文献4表5.1-86选型。8、 啮合件及轴承的润滑方法、润
14、滑剂牌号及装油量啮合的齿轮副之间靠机体内的润滑油润滑，最大的齿轮为低速级大齿轮，其线速度为，齿轮转动不足以将润滑油甩起，所以轴承采用脂润滑，并用挡油环保护。润滑油选用全损耗系统用油（GB443-1989），牌号为L-AN15，运动粘度13.516.5cSt。根据箱体尺寸估算油量，传动所需的油量，所以油量充足。9、 密封方式的选择减速器工作环境为有尘，不能采用毛毡密封，所以采用唇形密封圈阻止灰尘进入机器内。基体剖分面处可以加水玻璃密封。10、 减速器的附件及其说明1 通气器减速器工作环境为有尘，所以通气器采用带过滤网式的通气器。2 油面指示器油面指示采用杆式油标，油面位置处于两刻度之间为正常油量
15、。3 放油孔及放油螺塞采用M18六角螺塞（JB/ZQ4450-1986）。4 窥视孔盖板窥视孔盖板用4mm厚的钢板冲裁而成，中间开孔以安装通气器，用4个M6的螺钉固定。5 吊耳和吊钩机盖两侧各有一个吊耳，基座边缘放置4个吊钩，用于减速器的运输和装配。6 定位销机盖边缘设计两个直径为8mm的圆锥定位销。7 起盖螺钉为方便机器的拆卸和维修，设计两个M12的起盖螺钉。11、 参考文献1王连明 宋宝玉. 机械设计课程设计. 第三版. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社2陈铁鸣 机械设计. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社3宋宝玉. 机械设计课程设计指导书. 北京：高等教育出版社4机械设计实用手册. 第二版. 北京：机械工业出版社, 2009.45宋宝玉. 机械设计. 北京：高等教育出版社