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一级直齿圆柱齿轮传动系统设计说明

标签：欢迎同学和同仁指正分类：工作感悟2008-04-2811:23

《机械设计课程设计》说明书
目录
一、传动方案拟定…………….……………………………….2
二、电动机的选择……………………………………….…….2
三、计算总传动比及分配各级的传动比……………….…….4
四、运动参数及动力参数计算………………………….…….5
五、传动零件的设计计算………………………………….….6
六、轴的设计计算………………………………………….....12
七、滚动轴承的选择及校核计算………………………….…18
八、键联接的选择及计算………..……………………………22
九、设计小结…………………………………………………..23
十、参考资料目录……………………………………………..23

计算过程及计算说明
一、传动方案拟定
题目：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动
（1）工作条件：长期连续单向运转，使用年限8年，每天工作12小时，载荷平稳，环境要求清洁。
（2）原始数据：输送带拉力F=1500N；带速V=2.0m/s；滚筒直径D=500mm。
二、电动机选择
1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机（工作要求：连续工作机器）
2、电动机功率选择：
（1）传动装置的总功率：（查指导书附表2.2）
η总=η带×η2齿轮轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒轴承×η滚筒
=0.96×0.992×0.97×0.99×0.98×0.96=0.850
(2)电机所需的工作功率：
Pd=FV/1000η总=1500×2.0/1000×0.850=3.53KW
3、确定电动机转速：
计算滚筒工作转速：
n筒=60×1000V/πD=60×1000×2.0/π×500=76.39r/min
按指导书P7表2.1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ia=3~6。取V带传动比I1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为nd=I’a×n筒=（6~24）×76.39=458.34~1833.36r/min，符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min、和1500r/min。
根据容量和转速，由指导书附表10查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表：
表2.1传动比方案
传动比方案电动机型号额定功率（KW）电动机转速（r/min）传动装置的传动比同步
转速满载
转速总传
动比V带
传动减速器1Y160M1-847507209.422.3642Y132M1-64100096012.572.5153Y112M-441500144018.853.775
4、确定电动机型号
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，可知方案3比较合适（在满足传动比范围的条件下，有利于提高齿轮转速，便于箱体润滑设计）。因此选定电动机型号为Y112M-4，额定功率为Ped=4KW，满载转速n电动=1440r/min。
三、计算总传动比及分配各级的传动比
1、总传动比：i总=n电动/n筒=1440/76.39=18.85
2、分配各级传动比
（1）据指导书P7表2.1，取齿轮i齿轮=5（单级减速器i=3~6之间取3.15、3.55、4、4.5、5、5.6合理，为减少系统误差，取整数为宜）
（2）∵i总=i齿轮×i带
∴i带=i总/i齿轮=18.85/5=3.77
四、运动参数及动力参数计算
1、计算各轴转速（r/min）
nI=n电动/i带=1440/3.77=381.96r/min
nII=nI/i齿轮=381.96/5=76.39r/min
nIII=nII=76.39r/min
2、计算各轴的功率（KW）
PI=Pd×η带=3.53×0.96=3.39KW
PII=PI×η齿轮轴承×η齿轮=3.39×0.99×0.97=3.26KW
PIII=PII×η齿轮轴承×η联轴器=3.26×0.99×0.99=3.19KW
3计算各轴扭矩（N·mm）
Td=9550×Pd/n电动=9550×3.53/1440=23.41N·mm
TI=9550×PI/nI=9550×3.39/381.96=84.76N·mm
TII=9550×PII/nII=9550×3.26/76.39=407.55N·mm
TIII=9550×PIII/nIII=9550×3.19/76.39=398.80N·mm
五、传动零件的设计计算
1、皮带轮传动的设计计算
（1）选择普通V选带截型
由课本P104表8-4得：kA=1.2
PC=KAP=1.2×4=4.8KW
由课本P104图8-11得：选用A型V带
（2）确定带轮基准直径，并验算带速
由课本P104表8-5和