-3-
0.768
Pd 2.734kW
由[1]表 20-1 选取电动机额定功率 Ped 4kW
选定电动机的型号为 Y112M-4 。主要性能如下表：
电机型号 额定功率 满载转速 起运转矩 最大转矩
Y112M-4
4KW
1440r/min 2.2
2.6
4、计算传动装置的总传动比 i 并分配传动比 1）、总传动比 i =1440/28 51.43
课程设计
目录
一、传动方案的拟定及说明………………………………….1 二、电动机的选择…………………………………………….1 三、计算传动装置的运动和动力参数……………………….2 四、传动件的设计计算………………………………………..3 五、轴的设计计算…………………………………………….13 六、滚动轴承的选择及计算………………………………….21 七、键联接的选择及校核计算……………………………….22 八、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择…..........26 九、润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择……………….27
H 1 = K HN1 lim1 /S=576Mpa
H
=
2
K HN 2 lim 2
/S=533.5 Mpa
H =( H

1
+

H
)/2=554.8 2
Mpa
d1t >=50.85
故载荷系数
K K A KV KH KH 1.251.121.456 1.2 2.446
（5）、按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，
由式 10—10a 得
d1 = d1t
3
k =36.5mm Kt
（6）、计算模数 mnt
mnt = d1 Cosβ /Z1=1.76mm
c.由图 10-26 查得 1 0.76 , 2 0.84 ,则 1 2 1.60
d.计算小齿轮的转矩:T1 17.97 103 N mm 。确定需用接触应力
e.由表 10-6 查得材料的弹性影响系数 ZE=189.8MPa f.由图 10-2 查得小齿轮的接触疲劳强度极限
F1
F2
F2
（6）、计算法向模数
mn1 3
2 2.26817.97103 0.85cos2 15 11.6 202
0.01642 1.14
-7-
对比计算结果,为同时满足接触疲劳强度,则需按分度圆直径 d1 =36.5mm
来计算应有的数,于是有:
取 mn1 2mm；
N2

2.5 109 4.24
5.87 108
i.由图 10-19 取接触疲劳寿命系数 K HN1 =0.90 K HN 2 =0.96
-5-
H 1 = K HN1 lim1 /S=540Mpa
H
=
2
K HN 2 lim 2
/S=528 Mpa
因软齿面闭式传动常因点蚀而失效,故先按齿面接触强度设计公式 确定传动的尺寸,然后验算轮齿的弯曲强度,查表 9-5 得齿轮接触应力
lim1 =600MPa 大齿轮的为 lim 2 =550MPa
h.由式 10-13 计算应力循环次数
N1 60n1 jLh 6014401 (616 300) 2.5109
B/H=31.7/3.445=9.2
（3）、计算纵向重合度 =0.318φ d z1 tanβ =1.704
（4）、计算载荷系数 由表 10-8.10-4.10-13.10-3 分别查得:
KA 1.25, KV 1.12, KH 1.456, KF 1.35, KH KF 1.2
2．各轴输入功率
按电动机所需功率 Pd 计算各轴输入功率，即
电动机的输出功率，P0 Pd 2.734kW 第一根轴的功率，P Pd1 2.734 0.99 2.71kW 第二根轴的功率，P P23 2.71 0.98 0.97 2.57kW 第三根轴的功率，P P23 2.57 0.98 0.97 2.45kW
d.计算小齿轮的转矩: T2 72.27 103 N mm
确定需用接触应力 e.由表 10-6 查得材料的弹性影响系数 ZE=189.8MPa f.由图 10-2 查得小齿轮的接触疲劳强度极限
因软齿面闭式传动常因点蚀而失效,故先按齿面接触强度设计公式 确定传动的尺寸,然后验算轮齿的弯曲强度,查表 9-5 得齿轮接触应力
4）、按齿根弯曲强度设计 由式 10-17
-6-
mn1

3
2KT1Y cos2 YF1Ysa1 a z12 F1
(1)、计算载荷系数:
K K A KV KF KF 1.251.121.21.35 2.268
(2) 、 根 据 纵 向 重 合 度 =1.704, 从 图 10-28 查 得 螺 旋 角 影 响 系 数
3．各轴输入转矩 T(N•m)
T1=9550x2.71/1440=17.97N•m
-4-
T2=9550x2.57/339.6=72.27N•m
T3=9550x2.45/112.1=208.72N•m
四、传动件的设计计算
1、高速级齿轮传动设计
1）、选择材料及热处理方式
减速器采用闭式软齿面 (HB<=350HBS),8 级精度,查表 10-1 得
i =84
2)、分配传动比 开式齿轮传动传动比 i3 4 ，则二级展开式圆柱齿轮减
速器总传动比
i
。=
i i3
12.86
二级减速器中：
高速级齿轮传动比 i1 1.4*i。 1.4*12.86 4.24
低速级齿轮传动比 i2

i。 i1
12.86 4.24

3.03
i1 =4.24 i2 =3.03
一、传动方案的拟定及说明
传动方案给定为三级减速（包含开式齿轮轮减速和两级圆柱齿轮传动减
速），说明如下：
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拟定 传动方案，曳引链链轮转速：
nw

60 1000v zp

60 1000 0.35 6 125

28r
/ min
开式齿轮的传动比为 4，二级齿轮传动比 8~40
小齿轮
40Cr
调质处理
HB1=280HBS
大齿轮
45 钢
调质处理
HB2=240HBS
2)、按齿面接触强度计算:
取小齿轮 z1 =20，则 z 2 = i2 z1 ， z 2 =20 4.24=85，取 z 2 =85 并初步选定 β
＝15°
确定公式中的各计算数值 a.因为齿轮分布非对称，载荷比较平稳综合选择 Kt=1.6 b.由图 10-30 选取区域系数 Zh=2.425
（5）、计算大小齿轮的 YF1Ysa1 ，并比较
F1
YF Y1 sa1
F1

2.72 1.57 303.57

0.0147
YF 2Ysa2
F 2

2.211.775 238.84

0.01642
且 YF1Ysa1 YF 2Ysa2 ，故应将 YF 2Ysa2 代入[1]式（11-15）计算。
nW 28 r min
nd' nwihig 284(8 ~ 40)r / min 896 ~ 4480r / min 选 用 同 步
转速为1500 r min 的电动机作为原动机
二、电动机选择
1．电动机类型和结构型式
按工作要求和工作条件，选用一般用途的 Y 系列三项异步电动机。它为卧
式封闭结构
2．电动机容量
1)
曳引链的输出功率ＰＷ
PW
Fv 1000

6000 0.35 1000
2.1kW
2) 电动机输出功率Ｐd
Pd

pW
传动装置的总效率 1 23 32 4 5
式中，1 2... 为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由
参考书 1 表 2-4 查得：
由图 10-18 取弯曲疲劳极限 K FN1 =0.85, K FN 2 =0.88
计算弯曲疲劳应力:取安全系数 S=1.4,由 10-12 得:
F1 = K FN1 FE1 /S=303.57 MPa F 2 = K FN 2 FE2 /S=238.86 MPa
-8-
定 β ＝15° 3）、按齿面接触强度计算:
确定公式中的各计算数值 a.因为齿轮分布非对称，载荷比较平稳综合选择 Kt=1.6
b.由图 10-30 选取区域系数 zH 2.425
c.由图 10-26 查得 1 0.76,2 0.85, 则 1 2 1.61
Y 0.85
(3)、计算当量齿数
齿形系数
z v1

20 cos3 15

22.19
，
zv2

85 cos3 15
94.3
（4）、由[1]图 10-5 查得YFa1 2.72，YFa 2 2.21
由表 10-5 查得YSa1 1.57，YSa 2 1.775
由图 10-20C 但得 FE1 =500 MPa FE2 =380 MPa
三、计算传动装置的运动和动力参数
1．各轴转速
减速器传动装置各轴从高速轴至低速轴依次编号为：Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴。
各轴转速为：
n nw 1440r / min