热处理车间零件清洗用传送设备的传动装置Word下载.docx
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表
16-1-28得
选用三相异
表1.1
步电动机
方
电机
额定
同步
满载
总传
Y112M-6
案
型号
质量
功率
转速
转速
动比
p=2.2kw
号
（Kg）
（Kw）
（r/min）
（r/min
n=940r/min
）
中心高
1
Y100
34
2.2
1500
1420
21.091
H=1112mm,
L1-4
外伸轴段D
2
Y112
45
1000
940
13.962
E=28×
60
M-6
根据以上两种可行同步转速电机对比可见，方案2传动比小且质量价格也比较合理，所以选择Y112M-6型电动机。
三.运动和动力参数的计算
1.分配传动比
取i带=2.5
总传动比i=13.962
i=13.962
i减=i/i带=13.962/2.5=5.585
i12=2.746
减速器高速级传动比
i1=1.35i减=2.746
i23=2.034
减速器低速级传动比
i2=i减/i1=2.034
2.运动和动力参数计算:
0轴（电动机轴）:
P0=2.142Kw
p0=pr=2.142Kw
n0=940r/min
T0=21.762N.
T0=9.55103P0/n0=9.551032.119/940=21.
m
762N.m
p1=2.035Kw
Ⅰ轴（减速器高速轴）:
n1=376r/min
p1=p.η1=2.1420.95=2.035Kw
T1=51.687N.
n1=n0/i01=940/2.5=376
T1=9.55103
P1/n1=51.687N.m
p2=1.954Kw
Ⅱ轴（减速器中间轴）:
n2=136.926
p2=p1η12=p1
η5η3=2.0350.970.99
=1.954Kw
T2=136.283
n2=n1/i12=376/2.746=136.926r/min
N.m
=9.5510
3
22
p3=1.876Kw
T
P/n=136.283N.m
n3=67.319
Ⅲ轴（减速器低速轴）:
p3=p2η23
=p2
η5η3=1.876Kw
T3=266.133
n3=n2/i23=67.319r/min
T3=9.55103
P3/n3=266.133N.m
Ⅳ轴（鼓轮轴）:
p4=1.839
p4=p3η34=1.839Kw
Kw
n4=n3=67.319r/min
n4=67.319r/
T4=9.55
103
P4/n4=260.884N.m
min
T4=260.884
四.传动零件的设计计算
（一）减速器以外的传动零件
1.普通V带的设计计算
（1）工况系数取KA=1.2
确定dd1,dd2:
设计功率pc=KAp=1.22.2=2.64Kw
计算内容计算结果
小带轮转速n1=n0=940r/min
选取A型V带
取dd1=118mm
dd2=（n1/n2）dd1=（940/376）
118=295mm
取标准值dd2=315mm
实际传动i=dd1/dd2=315/118=2.669
所以n2=n1/i=940/2.669=352.192r/min（误差
为6.3%>
5%）
重取dd1=125mm,
dd2=（n1/n2）dd1=（940/376）125=312.5mm取标准值dd2=315mm
实际传动比i=dd1/dd2=315/125=2.52
n2=n1/i=940/2.52=373.016
（误差为8%允许）
所选V带带速v=πdd1n1/（601000）=3.14
125940/（601000）=6.152m/s
在5~25m/s之间所选V带符合
（2）确定中心距
①初定a0:
0.7（dd1+dd2）≤a0≤2（dd1+dd2）
308≤a0≤880取a0=550mm
②Lc=2a0+（π/2）（dd1+dd2）+（dd2-dd1）2/4a0=2550+（3.14/2）
（315+125）+（315-125）2/4550=1807.559③取标准值:
Ld=1800mm
④中心距:
a=a0+（Ld-Lc）/2=550+（1800-1807.559）/2
=546.221mm
取a=547mm,a的调整范围为:
amax=a+0.03Ld=601mm
amin=a-0.015Ld=520mm
（2）验算包角:
α≈180°
-（dd2-dd1）60°
/a=180°
-（315-125）
60°
/547=159°
>
120°
’
（3）确定根数:
z≥pc/p0
p0’=Kα（p0+p1+p2）
159
Kα=1.25（1-5180）=0.948
对于A型带:
c1=3.7810-4,c2=9.8110-3,c3=9.610-15,c4=4.6510-5L0=1700mm
ω1=2n1=2940=98.437rad/s
6060
p0=dd1ω1[c1-
c2-c3（dd1ω1）2-c4lg（dd1ω1）]
dd1
-4
-
9.8110
=12598.437[3.7810
125
-9.6
10-15
（12598.437）2-4.6510-5
lg（125
98.437）]=1.327
p1=c4dd1ω1lg
=0.148
c2
（
1）
110c4dd1s
p2=c4dd1ω1lgLd=0.0142
L0
p0=0.948（1.327+0.149+0.0142）=1.413Kw
、
确定根数：
z≥PC'
≤Zmax
P0
z=
PC'
=2.64
1.9取z=2
1.413
（4）确定初拉力F0
F0=500
PC
（2.5
qv2
=500×
VZ
K
2.64
10
0.948
98.437
0.101.8（98.437125103）2
=175.633KN
（5）带对轴的压力Q
Q=2F0zsin
1=2175.633
2sin
159=690.768KN
2联轴器的选择
根据题目中传动装置的工作条件，选择HL2型号的钢制弹性柱销联轴器联轴器。
公称转矩Tn=315
许用转速[n]=5600r/min，轴孔直径d1=20mm,
d2=22mm，d=24mm。
轴孔长度：
Y型轴孔L1=52mm；
J，J1，Z型轴孔：
L=38mm，L1=52mm，D=120mm，D1=90mm，b=28mm,s=2.5mm转动惯量0.253，质量：
5kg
（二）减速器以内的零件的设计计算
1．齿轮传动设计
（1）高速级用斜齿轮
①选择材料
小齿轮选用40Cr钢，调质处理，齿面硬度
250~280HBS大齿轮选用ZG340~640，正火处理，
齿面硬度170~220HBS
应力循环次数N：
N1=60n1jLh=60×
376×
（9×
300×
16）=9.74×
108N2=N1/i1=9.74×
108÷
2.746=3.54910×
8
查图5-17得：
ZN1=1.02ZN2=1.11（允许有一点蚀）
由式（5-29）得：
ZX1=ZX2=1.0，取SHmin=1.0，Zw=1.0，
ZLVR=0.92
按齿面硬度250HBS和170HBS由图（5-16（b））
得：
σ
=690Mpa,σ
=450Mpa
Hlim1
Hlim2
许用接触应力
[σH]1=（σHlim1/SHmin）ZN1ZX1Zw
ZLVR=647.496Mpa，[σH]2=（σHlim2/SHmin）ZN2ZX2ZwZLVR
=459.540Mpa
因[σ]〈[σ]，所以计算中取[σ]=[σ]=459.540
H2H1HH2
Mpa
②按接触强度确定中心距
初定螺旋角β=12°
Zβ=cos=0.989
，
初取KtZ=1.12
由表5-5得ZE=188.9
Mp
εt
减速传动u=i1=2.746，取Φa=0.4
端面压力角αt=arctan（tann/cosα
（tan20°
/cos12°
）=20.4103°
基圆螺旋角β=arctan（tan
b
arctan（tan12°
cos20.4103°
）=11.2665°
β）=arctan
β×
t）=cosα
ZH=
2cos
2cos11.2665
=2.450
costsin
cos20.4103sin20.4103
t
计算中心距a:
a≥
KT1
ZHZEZZ
（u1）3
au
[H]
高速级直
（2.7461）3
1.12
51687
（2.450188.90.989）2
齿轮主要
几何参数：
0.4
2.746
459.54
=111.178mm
z1=30,
取中心距a=112mm
z2=80
估算模数mn=（0.007~0.02）a=（0.007~0.02）=
u=2.746
0.784~2.24mn=2mm
取标准模数mn=2
小齿轮齿数z1
2acos
112cos12
mn
u1
29.245
z2
uz1
2.74629.245
80.307
取z130,z2
80
实际传动比：
i实
2.667
传动比误差
z1
30
i理
i实
2.7462.667
100%
2.88%〈5%
i
i理
许范围之内
修
正
螺
旋
β=arccos
mnz1z2
3080
10.8441
2a
arccos
112
′″
10°
5039
与初选β=12°
相近，Z，Z可不修正。
βH
齿轮分度圆直径
在允d1=61.091mm
d2=162.909
角mm
β=10°
50′39″
mt=
mn/cosβ=2.
036mm
d1
mnz2/cos
30/cos10.8441
61.091mm
d2
80/cos10.8441
162.909mm
圆周速度v
d1n1
3.14
61.091376
1.203m/s
60103
由表5-6
取齿轮精度为
8级
③验算齿面接触疲劳强度
da1=65.09
按电机驱动，载荷平稳，由表5-3
取K=1.25
A
由图5-4（b），按8级精度和vz1/100
1.203
30/1000.361
取KV=1.023
齿宽baa0.4112
44.8mm，取标准b=45mm
由图5-7（a）按b/d1=45/61.091=0.737,
取Kβ=1.051
由表5-4，Kα=1.2
载荷系数K=KKKβKα=1.25
1.023
1.051
1.2
1.613
V
计算重合度：
齿顶圆直径
da1
2ha*m
61.091
1.0
65.091mm
da2
d2
2ha*m162.909
166.909mm
端
面
压
力
角
：
arctantan
n/cos
arctantan20
/cos10.844120.3341
1mm
da2=166.909mm
df1=
**
d1-2（ha+c）
=56.091mm
df2=
d2-2（ha+c）
齿
轮
基
圆
直
径
a=1/2（d1+d2
db1
d1cos
cos
20.3341
57.284mm
）=112mm
db2
d2cos
162.909
cos20.3341
152.757mm
宽
顶
b2=b=45m
at1
57.284
28.3504
m,b1=
da1
65.
091
b2+（5~10）=
at2
arccosdb2
arccos152.757
23.7643
50mm
1[z1tan
at1tan
at
z2tanat2
tanat]
1[30（tan28.3504
tan20.3342）
80（tan23.7643
tan20.3341）]
1.695
bsin
44.8sin10.8441
1.341
3.142
cos10.84410.991
Z
0.768,Z
基圆螺旋角：
barctantancostarctantan10.8441cos20.334110.1829
2cosb
ZH
costsint
2cos10.1829
2.458
cos20.3341sin20.3341
齿面接触应力
H
2KT1
u
0.7680.991
bd1
2.458188.9
（2.746
61.0912
411.265Mp
安全
④验算齿根弯曲疲劳强度
由图5-18（b）得：
Flim1
290MP,Flim2200MP
由图5-19得：
YN11.0,YN2
由式5-23：
mn25mm,YX1
YX2
取YST
2.0,SFmin
1.4
计
算
许
用
弯
曲
应
[
F1]
Flim1YST
290
2.0
SFmin
YN1YX1
414.286MP
H2]
Flim2YST
2002.0
YN2YX2
285.714MP
ZV1
Z1/cos3
30/cos310.8441
30.545
ZV2Z2/cos3
80/cos310.844181.455
由图5-14
YFa1
2.55,YFa2
2.25
由图5-15
YSa1
1.63,YSa2
1.77
由式5-47
得计算Y
因
1.3411,取
Y
0.910
120
由
式
5-48
0.75cos2
0.676
0.25
0.250.75cos11.2665
计算齿根弯曲应力：
F1
YFa1YSa1YY
21.290516872.551.63
bd1mn
44.8
61.0912
62.292MP
[F1]
YFa2YSa2
62.292
59.684[
F2]
F2
2.55
1.63
YFa1YSa1
均安全。
⑵低速级直齿轮的设计
①选择材料
小齿轮材料选用40Cr钢，齿面硬度250—280HBS,大齿轮材料选用ZG310-570，正火处理，齿面硬度162—185HBS
计算应力循环次数N：
同高速级斜齿轮的计
算N1=60n1jLh=1.748×
108N2=N1/i1=0.858×
108
ZN1=1.12ZN2=1.14
按齿面硬度250HBS和162HBS由图（5-16
（b））得：
σ
=440Mpa
Hlim1=690Mpa,Hlim2
由式5-28计算许用接触应力：
[σ
（σ
）Z
N1
ZX1Zw
ZLVR=710.976Mpa
H]1
Hlim1/SHmin
（σ
）Z
N2
ZX2Zw
ZLVR
H]2
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