1、河南机电高等专科学校机械设计用纸设计计算及说明 计算结果共 41 页 第 1 页目录一、传动装置的总体设计 .3（一） 、选择电动机 .3（二） 、计算总传动比并分配传动比 .4（三） 、计算传动装置的运动和动力参数 .4二、链传动设计 .5三、高速级圆柱斜齿轮设计 .6（一） 、选择齿轮材料、热处理、齿面硬度、精度等级及齿数 .6（二） 、按齿面接触疲劳强度设计 .7（三） 、确定齿轮传动主要参数和几何尺寸 .9（四） 、校核齿根弯曲疲劳强度 .10四、低速级圆柱斜齿轮设计 .12（一） 、选择齿轮材料、热处理、齿面硬度、精度等级及齿数 .12（二） 、按齿面接触疲劳强度设计 .12（三）
2、、确定齿轮传动主要参数和几何尺寸 .14（四） 、校核齿根弯曲疲劳强度 .15五、高速齿轮轴的设计 .17（一） 、选择轴的材料确定许用应力 .17（二） 、计算轴的载荷 .17（三） 、初估轴的最小直径选择联轴器 .17（四） 、轴的结构设计 .18六、中间齿轮轴的设计 .19（一） 、选择轴的材料确定许用应力 .19（二） 、计算轴的载荷 .19（三） 、初估轴的最小直径 .20（四） 、轴的结构设计 .20七、低速齿轮轴的设计 .21（一） 、选择轴的材料确定许用应力 .21（二） 、计算轴的载荷 .21（三） 、初估轴的最小直径 .22（四） 、轴的结构设计 .22八、高速齿轮轴的校核
3、 .23(一)、画轴的计算简图计算支反力 .23(二)、求支反力 .24 （三） 、按弯扭组合强度条件校核轴的强度 .25九、中间齿轮轴的校核 .26(一)、画轴的计算简图计算支反力 .26(二)、求支反力 .26（三） 、按弯扭组合强度条件校核轴的强度 .28十、低速齿轮轴的校核 .28(一)、画轴的计算简图计算支反力 .28(二)、求支反力 .29（三） 、按弯扭组合强度条件校核轴的强度 .30十一、高速齿轮轴轴承的校核 .31十三、低速齿轮轴轴承的校核 .34河南机电高等专科学校机械设计用纸设计计算及说明 计算结果共 41 页 第 2 页十四、键的选择与校核 .36（一） 、联轴器和高速
4、轴的连接键的选择校核 .36（二） 、中间轴上从动齿轮和轴的连接键的选择校核 .36（三） 、中间轴上主动齿轮和轴的连接键的选择校核 .37（四） 、低速轴上齿轮和轴的连接键的选择校核 .37（五） 、低速轴上齿轮和轴的连接键的选择校核 .38十五、箱体结构的设计 .38十六、润滑密封方式设计 .40十七、设计小结 .40十八、参考文献 .41河南机电高等专科学校机械设计用纸设计计算及说明 计算结果共 41 页 第 3 页一、传动装置的总体设计（一） 、选择电动机1、选择电动机系列按工作要求及工作条件，选用三相异步电动机，封闭式扇式结构，即：电压为380V Y 系列的三相交流电源电动机。2、选
5、电动机功率（1） 、工作机的输出功率 wop工作机的输出功率 应由机械工作阻力和运动参数计算确定。o当已知工作机的带式输送机驱动卷筒的圆周力（即卷筒牵引力） 和输送带速度NF，则工作机的输出功率s/mVkwpwo 84.31064.2Fv3（2） 、电机输出功率 dP从电动机的输出功率为电动机到工作机输送带的总效率 54231其中 、 、 、 、 分别为联轴器、轴9.018.297.036.497.05承、齿轮传动、链传动、和卷筒的传动效率。 8.24故电动机的输出功率为 kwpwod.48.033、确定电动机转速按表 2 2 推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比为 ，链传动4081
6、i的传动比为 ，所以总传动比 ，而工作机卷筒的转速为4i 6012imin7.348.60160rDvnw 所以电动机的转速可选范围为 min7.3)1(rinwd i)192(r=3.84kwwop=4.8kwdpmin/)1092(rnd河南机电高等专科学校机械设计用纸设计计算及说明 计算结果共 41 页 第 4 页4、选择电动机型号综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和价格等因素，为使传动装置紧凑，选用同步转速为 1500r/min 的电动机，其型号为 Y132S-4。由表 20-1 可知其额定功率为 5.5kw,满载转速为 1440r/min。电动机型号 额定功率 满载转速 (额定转矩
7、) 堵转转矩最大转矩(额定转矩)Y132S-4 5.5kw 1440r/min 2.2kw 2.2k（二） 、计算总传动比并分配传动比1、总传动比 6.27.3140wmni2、链传动传动比取链传动比 3i3、两级齿轮传动比 5.736221i考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，取 。214.i故 25.3.741.21 ii32.5.712i（三） 、计算传动装置的运动和动力参数1、各轴的转速 min/7.63in/0.19324i/1.45.i/n102 rrinrrinm卷2、各轴的输入功率 kwkpd 52.4.8.4197075232 6.2i25.31i3imin/140rn.3
8、9i/7.6r卷 kwp52.4k30.河南机电高等专科学校机械设计用纸设计计算及说明 计算结果共 41 页 第 5 页kwp30.497.8052.432 56卷3、各输入轴的转矩电轴的输入转矩机：mNnpTmd83.1950高速轴的输入转矩： P 507./中间轴的输入转矩： T 418995低速轴的输入转矩： mNn .2/滚筒轴的输入转矩： P.6070卷卷卷轴号 功率 p(kw) 转速n(r/min)转矩T（Nm ）电动机轴 4.8 1440 31.833轴 4.75 1440 31.502轴 4.52 443.1 97.419轴 4.30 191.0 245.000卷筒轴 4.05
9、 63.7 607.182二、链传动设计1、确定链轮齿数因传动比 ,查表 12-6 选取 则3i 251z 752312iz2、实际传动比没有改变32571zi3、链轮转速min/19rnmin/7.63in/912 rri4、设计功率 dp查表 12-7 取 查表 12-8 取0.AK74.0zK取kwpzd 182.3.471 kwpd18.3kwp05.4卷251z73imin/19rn7.632kwpd18.32A 链条p=19.05mm河南机电高等专科学校机械设计用纸设计计算及说明 计算结果共 41 页 第 6 页5、选用链条由 和 查图 12-9，选的链号为 12A,节距 p=19
10、.05mm,单排kwpd18.3min/91rn链6、验算速度 v在限定范围内,/15/2./1065.210 smspz 7、初选中心距 a初选 pa408、确定链节树 0pL 58.1340257540220110 ppoazzaLp 对 圆整并取偶，则0p 3pL9、理论中心距 a因 ，用插值法求得 ，则41.257132zLp 24675.0aKmpKaap 79.0.125321 10、实际中心距 取 ，则,04., a04.82.769.97a11、作用在轴上的力 QFNvpFQ 63.4.35.1/43.210/3.120 三、高速级圆柱斜齿轮设计（一） 、选择齿轮材料、热处理、
11、齿面硬度、精度等级及齿数1、选择精度等级选 7 级精度2、选择齿轮材料、热处理及齿面硬度因传递功率不大，选用软齿面齿轮传动。齿轮选用便于制造且价格便宜的材料，小齿轮：45 钢（调制） ，硬度为 240HBS;大齿轮：45 钢（常化） ，硬度为 200HBSsmv/52.12pLma79.082.76aNFQ63.74.97 级精度小齿轮：45 钢（调制）240HBS大齿轮：45 钢（常化）200HBS25.3u河南机电高等专科学校机械设计用纸设计计算及说明 计算结果共 41 页 第 7 页3、选择齿数 、1z2, , ,取01z5.3iu5.9730.1iz82z因选用闭式软齿面传动，故按齿面
12、接触疲劳强度设计，然后校核其弯曲疲劳强度（二） 、按齿面接触疲劳强度设计设计公式为 3 2112HZuKTdEd1、 初选载荷系数 t试初选载荷系数 3.1t2、初选螺旋角 试初选螺旋角 23、小齿轮名义转矩 1T由前面可知小齿轮的名义转矩 mNT/7.31504、选取齿宽系数 d由表 13-8，选齿宽系数 8.d5、弹性系数 EZ由表 13-6 选弹性系数 MPaZE.196、节点区域系数 H由图 13-21，节点区域系数 12,047.2nH7、端面重合度 7206.1cos98302.81cos12.382 z8、纵向重合度 .1tan.0tan.01 d9、重合度系数 Z301z982
13、3.1tK2mNT/7.31508.dMPaZE.1947.2H7206.1.河南机电高等专科学校机械设计用纸设计计算及说明 计算结果共 41 页 第 8 页764.01Z10、螺旋角系数 98.012cos11、接触疲劳强度极限 、1limHli由图 13-6 查得 MPa590li1MPaH480lim212、接触应力循环次数 、N291 108.61305460hjLn92 42./8./ u13、接触疲劳强度寿命系数 、1NZ由图 13-8 查取接触疲劳强度寿命系数 1NZ2N14、失效概率和接触强度最小安全系数取失效概率为 1%，取接触强度最小安全系数为 HS15、计算许用接触应力
14、MPaSZHN5901lim11H48li2216、试算小齿轮分度圆直径 td13 2112ZuKTdEHdt 3 24809.76.19.25.38.07=41.864mm17、计算圆周速度 smndvtt /15.316.10618、确定载荷系数 K764.0Z98.MPaH50lim1482910.6N241NZ2失效概率 1%1HSMPa590482m864.1tdsvt/5.3河南机电高等专科学校机械设计用纸设计计算及说明 计算结果共 41 页 第 9 页由表 13-5 查取使用系数 1AK根据 由图 13-13 得动载荷系数9465.0/35.10/vz 05.1vK斜齿圆柱齿轮，
15、由 ，查图 13-14 得齿间载3248.72r荷分布系数 .K由图 13-15 查取齿向分布系数 04.1故载荷系数 4196.35vA19、修正小齿轮分度圆直径 1dmKtt 1.43.864.331 （三） 、确定齿轮传动主要参数和几何尺寸1、确定模数 nmmzdt 437.101n .2cos.cos圆整为标准值 n2、 计算传动中心距 amzmn 9.1302cos8cos21圆整为 a3、 确定螺旋角 132980arcos2arcos1zmn7970.4、 计算分度圆直径 、1d2 mxzmn 350.6187cos11 4196.Kmd1.43mn2a138712md350.6
16、1河南机电高等专科学校机械设计用纸设计计算及说明 计算结果共 41 页 第 10 页mxzmdn 41.20871cos922 5、 计算齿宽 bd.35.601取 mb02（四） 、校核齿根弯曲疲劳强度校核公式为 FSaFnFYmbdKT121、 当量齿数 、1vZ2v159.3287cos/30cs/1 z 01982v2、 齿形系数 、1FaY由表 13-7 得（内插） （内插）489.21Fa 1760.2FaY3、 应力修正系数 、SYa由表 13-7 得（内插） （内插）6358.1Sa 7940.12SaY4、 弯曲疲劳强度极限 、1limF2li由图 13-7 得MPa450li1MPaF390li25、 螺旋角系数 Y纵向重合度 620.1872tan308.1.0tan318.0 zd由表 13-22 查得螺旋角系数 9.Y6、 重合度系数 Ymd41.20b5102159.32vZ0489.21FaY760358.1SaY79402MPaF450lim13929.0Y
