1.电动机的选择和传动装置的运动、动力参数计算2
2.齿轮传动的设计计算7
3.轴系部件的设计计算18
4.齿轮及轴承的润滑46
5.减速器附件及其说明47
6.参考资料52
电动机的选择和传动装置的运动、动力参数计算。
一、 选择电动机。
1) 选择电动机类型。
按工作要求和工作条件选用yb系列隔爆式三相异步电动机，其结构为防爆式结构，电压为380v。
2) 选择电动机容量。
工作机的有效功率为。
从电动机到工作输送带间的总效率为。
式中，分别为联轴器、轴承、齿轮传动和卷筒的传动效率。由参考文献[1]表9.1可知，，则。
所以电动机所需工作功率为。
3) 确定电动机转速。
按参考文献[2]表9.2推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比，而工作机卷筒的转速为。
所以动机转速的可选范围为。
符合这一范围的同步转速有 、四种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及**等因素，为使传动装置结紧凑，决定选用同步转速为1000的电动机。
根据电动机类型、容量和转速，由参考文献[2]表选定电动机型号为。其主要性能如下表：
表 1电动机的主要安装尺寸和外形如下表：
由参考文献[2]表16-1-90可知，所选电动机的基本尺寸为。
表 2二、 计算传动装置的总传动比并分配传动比。
1) 总传动比。
2) 分配传动比。
考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，取，故。
三、 计算传动装置中各轴的运动和动力参数。
1) 各轴的转速。轴。轴。
轴。卷筒轴。
2) 各轴的输入功率。轴。轴。
轴。卷筒轴。
3) 各轴的输入转矩。
电动机轴的输出转矩。故轴。轴
轴 卷筒轴
将上述计算结果汇总与下表，以备查阅。
表 3齿轮传动的设计计算。
一、 高速级斜齿圆柱齿轮传动设计。
1) 选择齿轮材料、热处理方式和精度等级。
考虑到此带式运输机为一般机械，工作平稳，故大、小齿轮选用45号钢，采用软齿面，大齿轮正火处理，齿面硬度为162~217hbw，平均硬度为190hbw；小齿轮调质处理，齿面硬度为217~255hbw，平均硬度为236hbw。大小齿轮选用8级精度。
2) 初步计算传动主要尺寸。
由于是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。由参考文献[3]式(6.21)，即。
式中各参数为：
1) 小齿轮传递的扭矩。
2) 设计时，因值未知，不能确定，故可初选载荷系数=1.1～1.8，本题初取。
3) 由参考文献[3]表6.6查得齿宽系数。
4) 由参考文献[3]表6.5查得弹性系数。
5) 初选螺旋角，由参考文献[3]图6.15查得节点区域系数为。
6) 齿数比。
7) 初选，则，取。
由参考文献[3]式(6.1)得端面重合度。
由参考文献[3]式(6.2)得轴面重合度。
由参考文献[3]图6.16查得。
8) 由参考文献[3]图6.26查得螺旋角系数。
9) 许用接触应力由参考文献[3]式(6.26)，即算得。
由参考文献[3]图6.29e、图6.29a查得接触疲劳极限应力。
小齿轮1与大齿轮2的应力循环次数分别为。
由参考文献[3]图6.30查得寿命系数 (允许局部点蚀)。
由参考文献[3]表6.7，取安全系数，得。
故取。初算小齿轮1的分度圆直径，得。
3) 确定传动尺寸。
1) 计算载荷系数k。
由参考文献[3]表6.3查得使用系数。
因。由参考文献[3]图6.7查得动载荷系数。
由参考文献[3]图6.12查得齿向载荷分布系数 (设轴刚性大)。
由参考文献[3]表6.4查得齿间载荷分配系数。
故载荷系数。
2) 对进行修正。
因k与有差异，故需对按值计算出的进行修正，即。
3) 确定模数。
按参考文献[3]表6.1，取。
4) 计算传动尺寸。
中心距。圆整为，则螺旋角。
因值与初选值相差不到1°，故不再修正。
故。由，取。
又，取。4) 校核齿根弯曲疲劳强度。
式中各参数。
3) 齿形系数和应力修正系数。
当量齿数。由参考文献[3]图6.20查得，由参考文献[3]图6.21查得。
4) 由参考文献[3]图6.22查得重合度系数。
5) 由参考文献[3]图6.28查得螺旋角系数。
6) 许用弯曲应力由参考文献[3]式(6.29)，即算得。
由参考文献[3]图6.29f、图6.29b查得弯曲疲劳极限应力。
由参考文献[3]图6.32查得寿命系数。
由参考文献[3]表6.7查得安全系数，故。
满足齿根弯曲疲劳强度。
5) 计算齿轮其他几何尺寸。
齿形角。齿顶高系数。
顶隙系数。齿顶高。
齿根高。齿顶圆直径。
齿根圆直径。
二、 低速级斜齿圆柱齿轮传动设计。
1) 选择齿轮材料、热处理方式和精度等级（同一）
2) 初步计算传动主要尺寸。
按齿面接触疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸。由。
式中各参数为：
1) 小齿轮3传递转矩。由参考文献[1]可查取齿轮传动、滚动轴承、联轴器效率，小齿轮3所传递转矩为。
2) 设计时，因值未知，不能确定，故可初选载荷系数=1.1～1.8，本题初取。
3) 由参考文献[3]表6.6查得齿宽系数。
4) 由参考文献[3]表6.5查得弹性系数。
5) 初选螺旋角，由参考文献[3]图6.15查得节点区域系数为。
6) 齿数比。
7) 初选，则，取。
由参考文献[3]式(6.1)得端面重合度。
由参考文献[3]式(6.2)得轴面重合度。
由参考文献[3]图6.16查得。
8) 由参考文献[3]图6.26查得螺旋角系数。
9) 许用接触应力由参考文献[3]式(6.26)，即算得。
由参考文献[3]图6.29e、图6.29a查得接触疲劳极限应力。
小齿轮3与大齿轮4的应力循环次数分别为。
由参考文献[3]图6.30查得寿命系数 (允许局部点蚀)。
由参考文献[3]表6.7，取安全系数，得。
故取。初算小齿轮3的分度圆直径，得。
3) 确定传动尺寸。
1) 计算载荷系数。
由参考文献[3]表6.3查得使用系数。
因。由参考文献[3]图6.7查得动载荷系数。
由参考文献[3]图6.12查得齿向载荷分布系数 (对称布置)。
由参考文献[3]表6.4查得齿间载荷分配系数。
故载荷系数。
2) 对进行修正。
因k与有差异，故需对按值计算出的进行修正，即。
3) 确定模数。
按参考文献[3]表6.1，取。
4) 计算传动尺寸。
中心距。圆整为，则螺旋角。
因值与初选值相差不到1°，故不再修正。
故。由，取。
又，取。4) 校核齿根弯曲疲劳强度。
式中各参数。
3) 齿形系数和应力修正系数。
当量齿数。由参考文献[3]图6.20查得，由参考文献[3]图6.21查得。
4) 由参考文献[3]图6.22查得重合度系数。
5) 由参考文献[3]图6.28查得螺旋角系数。
6) 许用弯曲应力由参考文献[3]式(6.29)，即算得。
由参考文献[3]图6.29f、图6.29b查得弯曲疲劳极限应力。
由参考文献[3]图6.32查得寿命系数。
由参考文献[3]表6.7查得安全系数，故。
满足齿根弯曲疲劳强度。
5) 计算齿轮其他几何尺寸。
齿形角。齿顶高系数。
顶隙系数。齿顶高。
齿根高。齿顶圆直径。
齿根圆直径。
轴部件的设计计算。
一、 高速轴结构设计。
1) 选择轴的材料。
因传递功率不大，且对质量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用材料钢，调制处理。
2) 按转矩强度估算轴径。
对于转轴，按扭转强度初算直径，由机械设计教材得，考虑轴端弯矩比转矩小，故取，则。
考虑键槽的影响，取。
3) 结构设计(图1)
1) 轴承部件的结构形式。
为方便轴承部件的装拆，减速器的机体采用剖分式结构。因传递功率小，齿轮减速器效率高，发热小，估计轴不会太长，故轴承部件的固定方式可采用两端固定方式。由此，所设计的轴承部件的结构形式如参考文献[3]图9.
7所示。然后，可按轴上零件的安装顺序从处开始设计。
2) 联轴器及轴段①。
此处就是轴段①的直径，又考虑轴段①上安装联轴器，因此轴段①的设计应与联轴器的设计同时进行。
为补偿联轴器所连接的两轴的安装误差，隔离震动，选用弹性柱销联轴器。查参考文献[3]表12.1取，则计算转矩。
根据计算转矩，由参考文献[1]13.1查得lx1型联轴器就能满足传递转矩要求，但其轴孔直径范围不能满足电动机要求。最后选定lx3型联轴器，确定减速器高速轴轴伸处的直径为，取联轴器轴孔直径，轴孔长度为，j型轴孔，a型键，联轴器从动端的代号为lx3 30×60 gb/t 5014-2003。
相应的，轴段①的直径，轴段①的长度应比联轴器从动端轴孔长度略短，故取。
3) 密封圈与轴段②
在确定轴段②的直径时，联轴器用轴肩固定，轴段②的直径最终由密封圈确定。由于工作环境有尘，故可以选用内包骨架旋转轴唇形密封圈(gb/t 1387.1-1992)中的轴径为的，则轴段②的直径。
为补偿机体的铸造误差，轴承应深入轴承座孔内适当位置，以保证轴承在任何时候都能坐落在轴承座孔上，考虑机体壁厚，机体轴承盖处凸缘δ=5mm，为保证拧紧上下轴承座连接螺栓所需扳手空间，轴承座应有足够的宽度，轴承盖凸缘厚度，调整垫片厚度，轴承深入轴承座孔内，则内圈长度，联轴器与轴承盖之间应有足够的间距可取，这样，轴段②的长度为。
4) 轴承与轴段③和轴段⑤
考虑到齿轮的轴向力不大，轴承类型选用接触球轴承。轴段③上安装轴承，其直径应既便于轴承安装，又应符合轴承内径系列。暂取轴承型号为6208，由参考文献[1]表12.
1查得，内径，外径，宽度，定位轴肩直径，故轴上安装轴承的定位端面的圆角半径，故轴段③的直径为。
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