目 录 设计计划任务书 ﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎1 传动方案说明﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎2 电动机的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎3 传动装置的运动和动力参数﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎5 传动件的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎6 轴的设计计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎8 联轴器的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎10 滚动轴承的选择及计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎13 键联接的选择及校核计算﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎14 减速器附件的选择﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎15 润滑与密封﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 设计小结﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎16 参考资料﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎﹎17

1.拟定传动方案 为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和传动方案，可先由已知条件计算其驱动卷筒的转速nw,即 v=1.1m/s;D=350mm; nw=60*1000*v/∏*D=60*1000*1.1/3.14*350 一般常选用同步转速为1000r/min或1500r/min的电动机作为原动机，因此传动装置总传动比约为17或25。

2.选择电动机

1.电动机类型和结构形式 按工作要求和工作条件，选用一般用途的YIP4

4.系列三相异步电动机。

它为卧式封闭结构。

2.电动机容量

1.卷筒轴的输出功率Pw F=2800r/min; Pw=F*v/1000=2800*1.1/1000

2.电动机输出功率Pd Pd=Pw/t 传动装置的总效率 t=t1*t2^2*t3*t4*t5 式中，t1,t2,…为从电动机到卷筒之间的各传动机构和轴承的效率。由表2－4查得: 弹性联轴器 1个 t4=0.99; 滚动轴承 2对 t2=0.99; 圆柱齿轮闭式 1对 t3=0.97; V带开式传动 1幅 t1=0.95; 卷筒轴滑动轴承润滑良好 1对 t5=0.98; 则 t=t1*t2^2*t3*t4*t5=0.95*0.99^2*0.97*0.99*0.98＝0.8762 故 Pd=Pw/t=3.08/0.8762

3.电动机额定功率Ped 由第二十章表20－1选取电动机额定功率ped=4KW。

3.电动机的转速 为了便于选择电动事，先推算电动机转速的可选范围。由表2－1查得V带传动常用传动比范围2~4，单级圆柱齿轮传动比范围3~6， 可选电动机的最小转速 Nmin=nw*6=60.0241*6=360.1449r/min 可选电动机的最大转速 Nmin=nw*24=60.0241*24=1440.6 r/min 同步转速为960r/min 选定电动机型号为Y132M1－6。

4.电动机的技术数据和外形、安装尺寸 由表20－

1.表20－2查出Y132M1－6型电动机的方根技术数据和 外形、安装尺寸，并列表刻录备用。 电机型号 额定功率 同步转速 满载转速 电机质量 轴径mm Y132M1-6 4Kw 1000 960 73 28 大齿轮数比小齿轮数=101/19=5.3158 3．计算传动装置总传动比和分配各级传动比

1.传动装置总传动比 nm=960r/min; i=nm/nw=960/60.0241=15.9936

2.分配各级传动比 取V带传动比为 i1=3; 则单级圆柱齿轮减速器比为 i2=i/i1=15.9936/3=5.3312 所得i2值符合一般圆柱齿轮和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。 4．计算传动装置的运动和动力参数

1.各轴转速 电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为 n0=nm; n1=n0/i1=60.0241/3=320r/min n2=n1/i2=320/5.3312=60.0241r/min

2.各轴输入功率 按机器的输出功率Pd计算各轴输入功率，即 P0=Ped=4kw 轴I 的功率 P1=P0*t1=4*0.95=3.8kw 轴II功率 P2=P1*t2*t3=3.8*0.99*0.97=3.6491kw

3.各轴转矩 T0=9550*P0/n0=9550*4/960=39.7917 Nm T1=9550*P1/n1=9550*3.8/320=113.4063 Nm T2=9550*P2/n2=9550*3.6491/60.0241=580.5878 Nm

二.设计带轮

1.计算功率 P=Ped=4Kw 一班制，工作8小时，载荷平稳，原动机为笼型交流电动机 查课本表8－10，得KA=1.1; 计算功率 Pc=KA*P=1.1*4＝4.4kw 2选择普通V带型号 n0 =960r/min 根据Pc=4.4Kw，n0=960r/min,由图13-15

2.05页查得坐标点位于A型 d1=80~100

3.确定带轮基准直径 表8－11及推荐标准值 小轮直径 d1=100mm; 大轮直径 d2=d1*3.5=100*3.5=350mm 取标准件 d2=355mm;

4.验算带速 验算带速 v=∏*d1*n0/60000=3.14*100*960/60000=5.0265m/s 在5~25m/s范围内 从动轮转速 n22=n0*d1/d2=960*100/355=270.4225m/s n21=n0/3.5=960/3.5=274.2857m/s 从动轮转速误差=n22-n2

1./n21=270.4225-274.2857/274.2857 =-0.0141

5.V带基准长度和中心距 初定中心距 中心距的范围 amin=0.75*d1+d

2.=0.75*100+35

5.=341.2500mm amax=0.8*d1+d

2.=0.8*100+35

5.=364mm a0=350mm; 初算带长 Lc=2*a0+pi*d1+d

2./2+d2-d

1.^2/4/a0 Lc = 1461.2mm 选定基准长度 表8-7,表8-8查得 Ld=1600mm; 定中心距 a0+Ld-Lc/2=1600-1461.

3./2=419.4206mm a=420mm; amin=a-0.015*Ld=420-0.015*1600=396mm amax=a+0.03*Ld=420+0.03*1600=468mm

6.验算小带轮包角 验算包角 ＝180-d2-d

1.*57.3/a=180-355-100*57.3/a 145.2107 >120度 故合格

7.求V带根数Z 由式

1.3-1

5.得 查得 n1=960r/min , d1=120mm 查表13-3 P0=0.95 由式13-9得传动比 i=d2/d11+0.014

1.=350/100*1+0.014

1.=3.5 查表

1.3-

4.得 由包角145.21度 查表13-5得Ka=0.92 KL=0.99 z=4.4/0.95+0.0

5.*0.92*0.9

9.=3

8.作用在带上的压力F 查表13-1得q=0.10 故由13-17得单根V带初拉力

三.轴 初做轴直径: 轴I和轴II选用45#钢 c=110 d1=110*

3..8/320^1/

3.=25.096mm 取d1=28mm d2=110*3.65/60^

1./

3.=43.262mm 由于d2与联轴器联接，且联轴器为标准件，由轴II扭矩，查162页表 取YL10YLd10联轴器 Tn=630>580.5878Nm 轴II直径与联轴器内孔一致 取d2=45mm

四.齿轮

1.齿轮强度 由n2=320r/min,P=3.8Kw,i=3 采用软齿面，小齿轮40MnB调质，齿面硬度为260HBS，大齿轮用ZG35SiMn调质齿面硬度为225HBS。

因 ， SH1=1.1， SH2=1.1 ， ， 因: ， ，SF=1.3 所以

2.按齿面接触强度设计 设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.5，齿宽系数 小齿轮上的转矩 按 计算中心距 u=i=5.333 mm 齿数z1=19,则z2=z1*5.333=101 模数m=2a/z1+z

2.=2.0667 取模数m＝2.5 确定中心矩a=mz1+z

1./2=150mm 齿宽b= b1=70mm,b2=60mm

3.验算弯曲强度 齿形系数YF1=2.57，YF2=2.18 按式

1.1-

8.轮齿弯曲强度

4.齿轮圆周速度 按162页表11-2应选9做精度。与初选一致。

五.轴校核: 圆周力Ft=2T/d1 径向力Fr=Ft*tan =20度 标准压力角 d=mz=2.5*101=252.5mm Ft=2T/d1=2*1

4.79/252.5=5852.5N Fr=5852.5*tan20=2031.9N

1.求垂直面的支承压力Fr1,Fr2 由Fr2*L-Fr*L/2=0 得Fr2=Fr/2=1

15.9N

2.求水平平面的支承力 FH1=FH2=Ft/2=2791.2N

3.画垂直面弯矩图 L=40/2+40/2+90＋10=140mm Mav＝Fr2*L/2＝1

15.9*140/2=71.113Nm

4.画水平面弯矩图 MaH=FH*L/2=2791.2*140/2=195.384Nm

5.求合成弯矩图

6.求轴传递转矩 T=Ft*d2/2=2791.2*2.5*101/2=352.389Nm

7.求危险截面的当量弯矩 从图可见a-a截面是最危险截面，其当量弯矩为 轴的扭切应力是脉动循环应力 取折合系数a=0.6代入上式可得

8.计算危险截面处轴的直径 轴的材料，用45#钢，调质处理，由表14-1查得 由表13-3查得许用弯曲应力 ， 所以 考虑到键槽对轴的削弱，将轴的最小危险直径d加4%。 故d=1.04*25.4=26.42mm 由实际最小直径d=40mm,大于危险直径 所以此轴选d=40mm,安全

六.轴承的选择 由于无轴向载荷，所以应选深沟球轴承6000系列 径向载荷Fr=2031.9N，两个轴承支撑，Fr1=2031.9/2＝1

15.9N 工作时间Lh＝3*365*8=8760小时 因为大修期三年，可更换一次轴承 所以取三年 由公式 式中 fp=1.1,P=Fr1=1

15.9N,ft=1 工作环境温度不高 深沟球轴承系列 由附表选6207型轴承

七.键的选择 选普通平键A型 由表10-9按最小直径计算，最薄的齿轮计算 b=14mm,h=9mm,L=80mm,d=40mm 由公式 所以 选变通平键，铸铁键 所以齿轮与轴的联接中可采用此平键。

八.减速器附件的选择

1.通气器: 由于在外界使用，有粉尘，选用通气室采用M18 1.5

2.油面指示器: 选用油标尺，规格M16

3.起吊装置:采用箱盖吊耳，箱座吊耳

4.放油螺塞:选用外六角细牙螺塞及垫片M16 1.5

5.窥视孔及视孔盖 选用板结构的视孔盖

九.润滑与密封:

1.齿轮的润滑:采用浸油润滑，由于低速级大齿轮的速度为: 查《课程设计》P19表3-3大齿轮浸油深度为六分之一大齿轮半径，所以取浸油深度为30mm。

2.滚动轴承的润滑 采用飞溅润滑在箱座凸缘面上开设导油沟，并设挡油盘，以防止轴承旁齿轮啮合时，所挤出的热油溅入轴承内部，增加轴承的阻力。

3.润滑油的选择 齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备选用 L-AN15润滑油

4.密封方式选取: 选用凸缘式端盖，易于调整轴承间隙，采用端盖安装毡圈油封实现密封。 轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承外径决定。 设计小结:

二.课程设计总结 设计中运用了Matlab科学工程计算软件，用notebook命令调用MS—Word来完成设计说明书及设计总结，在设计过程中用了机械设计手册2.0 软件版辅助进行设计，翻阅了学过的各种关于力学，制图，公差方面的书籍，综合运用了这些知识，感觉提高许多，当然尤其是在计算机软件CAD 方面的运用，深切感到计算机辅助设计给设计人员带来的方便，各种设计，计算，制图全套完成。

由于没有经验，第一次做整个设计工作，在设计过程中出现了一些错误比如线形，制图规格，零件设计中的微小计算错误等都没有更正，设计说明书的排版也比较混乱等等。对图层，线形不熟悉甚至就不确定自己画出的线，在出图到图纸上时实际上是什么样子都不知道 ，对于各种线宽度，没有实际的概念。再比如标注较混乱，还是因为第一次做整个设计工作，没有经验，不熟悉。 这次设计的目的是掌握机械设计规律，综合运用学过的知识，通过设计计算，绘图以及运用技术标准，规范设计手册等有关设计资料进行全面的机械设计技能训练。

目的已经达到，有许多要求、标准心中虽然明确理解掌握但是要全力，全面的应用在实际中，还有待于提高水平。 特别感谢—程莉老师。