机械设计基础课程设计ZDL1B文档格式.docx
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滚筒圆周
力F（N）
带速
v（m/s）
滚筒直径
D（mm）
滚筒长度
L（mm）
ZDL-1
1500
1.5
280
400
2.传动装置总体设计
2.1电动机的选择
2.1.1选择电动机系列
根据工作要求及工作条件应选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380伏，丫系列电动机
2.1.2选择电动机的功率
（1）卷筒所需有效功率
0.8063
（3）所需的电动机的功率
按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380V,丫系列。
查表2.9-1可选的丫系列三相异步电动机Y100L2-4型，额定
P03.0kw，或选Y132S-6型，额定P03.0kw。
满足P。
Pr
2.1.3确定电动机转速
传动滚筒转速
60v60仝102.3r/min
0.28
现以同步转速为Y100L2-4型（1500r/min）及丫132S-6
型（1000r/min）两种方案比较，查得电动机数据
方案
号
电动机
型号
额定功率
（kW）
同步转速
（r/min）
满载转
速
电动机质
量/kg
总传
动比
1
Y100L2-
4
3.0
1430
38
13.98
Y132S-6
1000
960
63
9.38
比较两种方案，方案1选用的电动机使总传动比较大。
为使传动装置结构紧凑，选用方案2。
电动机型号为丫132S-6。
由表2.9-2查得其主要性能数据列于下表
电动机额定功率Po/kW
电动机满载转速n0/（r/min）
电动机轴伸直径D/mm
电动机轴伸长度E/mm
80
电动机中心高H/mm
132
堵转转矩/额定转矩
2.0
2.2分配传动比.
（1）总传动比i匹-9609.38
r）w102.3
查表2.2-1得取链传动比i23=2.5
则齿轮传动的传动比为i12—9383.752
i232.5
2.3.1各轴功率、转速和转矩的计算
0轴：
即电动机的主动轴
p0pr2.79kw
n0960r/min
3
T°
9.55直9.552.791027.75Nm
0n0960
1轴：
即减速器的高速轴
P1
P0
012.790.99
2.76kw
n0
n1
960r/
min
i01
p.
2.7610
T1
9.55
19.55
27.46N
m
ni
P2232.650.990.922.41kw
2.3.2各轴运动及动力参数列表示
轴序号
功率
P（kw）
转速
n（r/min）
转矩
T（N.m）
传动
形式
比i
效率
n
2.79
27.75
联轴
器
0.99
2.76
27.46
齿轮传
动
3.752
0.98
2.65
255.86
98.91
链传动
2.5
0.91
2.41
102.34
224.89
3.传动零件的设计计算
设计链传动
1）确定链轮齿数由传动比取
小链轮齿数Z1=23
大链轮齿数
Z2iZ13.7522387所以取Z2=87
2）确定链条节距
查表得，工况系数Ka1.4
小链轮齿数系数Kz（Z1）1'
081.23
19
取单排链，由表10—17取Kp=1.0
14279R3.176kW
1.231.0
因为n1960r/min
查表得选链号No08A节距p=12.7
3）计算链长
初选a0=40p=4012.7=508mm
链长
取Lp=138节
所以实际中心距a~508mm
4）验算链速
作用在轴上的力Fq1.2Fe1.2569.92683.90N
7）链轮尺寸及结构分度圆直径
3.2减速器以内的传动零件设计计算
设计齿轮传动
1）材料的选择：
小齿轮选用45#钢，调质处理，齿面硬度217—255HBS
大齿轮选用45#钢，正火处理，齿面硬度162—217HBS计算应力循环次数
N1
60n1jLh609601（1030082）2.76109
查图11-14，Zn1=1.0Zn2=1.11（允许一定点蚀）由图11-15，Zx1=Zx2=1.0，
^取SHmir=1.0
由图11-13b，得
计算许用接触应力
2）按齿面接触强度确定中心距
初取Ktz21.3，取a0.4，由表11-5得ZE189.8jMPa
由式（5-39）计算中心距
at（u1）3
KT1ZhZeZZ
2au
1.3
（3.7521）3
274562.51889
由4.2-10,取中心距a=110mm
估算模数m=（0.007~0.02）a=0.7—2mm,取标准模数
a=110mm
小齿轮齿数:
m=2m。
m=2mm
2a
u1
2110
23.7521
23.15
大齿轮齿数：
取Z1=23，Z2=87
2=uz1=86.86
=21,Z2=79
实际传动比i实
Z2
Z1
87
3.783
23
传动比误差
d1
mnZ1
46mm
d2
mnZ2
174mm
v
d1n1
46960
6010
6
圆周速度
2.31m/s
由表11-6,取齿轮精度为8级.
（3）验算齿面接触疲劳强度
按电机驱动，载荷稍有波动，由表11-3,取Ka=1.25
由图11-2（a），
按8级精度和vz1/1002.3123/1000.531m/s,
得Kz=1.05。
齿宽baa0.411044mm。
由图11-3（a），按b/d1=44/46=0.96,取Kb=1.08。
由表11-4，得Ka=1.1
载荷系数KKAKvKK1.251.051.081.11.56
由图11-4，得10.817,20.896,
所以121.713
计算齿面接触应力
由图11-17，得Yn1=1.0,Yn2=1.0
由图11-18得，丫X1=丫X2=1.0
取YST=2.0,Sfmin=1.4
计算齿根许用弯曲应力
故安全
故安全。
（5）
Z1=23,z
齿轮主要几何参数
2=87,u=3.752,m=2mm
da1
2ham
462
1.0250mm,
da2
2ham
174
21.02178mm
df1
2（ha
c）m
442（1.00.25）239mm
df2
1742（1.00.25）2169mm
223
174mm
mz-i
46mm,d2mz2287
b2
b44mm,b1=b2+（5~10）=50mm
4.轴的设计计算
4.1.1高速轴及联轴器的设计
1•初步估定减速器高速轴外伸段轴径
根据所选电机d电机38mm,轴伸长E80mm
则d=（0.8〜1.0）d电机=（0.8〜1.0）X38=30.4〜38mm
2•选择联轴器
根据传动装置的工作条件选用弹性柱销联轴器
（GB5014-85。
计算转矩Tc为
Tc=KAT=1.4X27.46=38.44Nm
式中T――联轴器所传递的标称扭矩，
P276103
T=9.55X匸=9.55X2.761027.46Nm
n960
Ka——工作情况系数，取Ka=1.4。
根据Tc=38.44Nm,从表2.5-1可查的HL2号联轴器就可以
转矩要求（Tn315Nm,TnTc）。
但其轴孔直径（d=20〜32m不能满足电动机及减速器高速轴轴径的要求。
因此重选HL3
（Tn630NmTc38.44Nm,n5000r/minn960r/mi
3.最后确定减速器高速轴外伸段直径为d=32mm
4.1.2低速轴的设计计算
1.选择轴的材料
选择材料为45号钢，调质处理。
2.按转矩初步计算轴伸直径
dA03P13032.6528.34mm
\n\255.86
取d=30mm
计算小齿轮上的作用力
转矩T=0.275105
t=619.200N
圆周力Ft王227500156.3N
d351.777
r=225.4N
径向力FrFttg562.3tg2056.9N
轴向力FaFttg1128.9tg00N
Fa=0N
RAy（L2L3）FtL20
b.水平面支反力
pl
Mc0得，Raz（L2L3）FaFrL20
（1）绘轴的受力简图，求支座反力
Z0得:
RBzFrRAz410.9205.45205.45
（2）作弯矩图
a.垂直面弯矩M图
C点，McyRAyL3205.4554.511197NmmM
b.水平面弯矩M图
C点右M'
CzRBzL211197Nmm
C点左，MCzRAzL311197Nmm
c.合成弯矩图
C点右，M'
fMCyCZ327364Nmm
C点左，MeV'
MCyMcz327364Nmm
（3）作转矩T图
TFtd127000Nmm
（4）作计算弯矩Ma图
该轴单向工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑，
取a=0.6
C点左边
r~
MvcMf（T）2829
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