单级圆柱齿轮减速器的一级链传动说明书ZDL7.docx
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单级圆柱齿轮减速器的一级链传动说明书ZDL7
1.设计任务书
1.1设计题目
设计胶带传输机的传动装置
1.2工作条件
工作年限
工作班制
工作环境
载荷性质
生产批量
8
2
清洁
平稳
小批
1.3技术数据
题号
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-7
2000
2
300
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，Y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
（2）传动总效率
根据表2-11-1确定各部分的效率:
弹性联轴器效率η1=0.99
一对滚动轴承效率η2=0.99
闭式齿轮的传动效率η3=0.97（暂定8级）
开式滚子链传动效率η4=0.92
一对滑动轴承的效η5=0.97
传动滚筒的效率η6=0.96
（3）所需的电动机的功率
Pr=4.96kw
查表2-19-1可选的Y系列三相异步电动机Y132M2-6型，额定
，或选Y132S-4型，额定，满足
2.1.3确定电动机转速
传动滚筒转速
现以同步转速为1500r/min及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（r/min）
电动机质量/kg
总传动比
1
Y132S-4
5.5
1500
1440
68
11.31
2
Y132M2-6
5.5
1000
960
84
7.54
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Y132M2-6。
由表2-19-1和2-19-2查得其主要性能数据列于下表
电动机额定功率/kW
5.5
电动机满载转速/（r/min）
960
电动机轴伸直径D/mm
38
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
查表2-11-1得取链传动比=2.5
则齿轮传动的传动比为
2.3传动装置的运动和动力参数计算
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
1轴：
即减速器的高速轴
2轴：
即减速器的低速轴
3轴：
即传动滚筒轴
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
传动
比i
效率η
0
4.96
960
49.34
联轴
器
1
0.99
1
4.91
960
48.84
齿轮
传动
3.016
0.96
2
4.72
318.30
141.61
链传
动
2.5
0.91
3
4.30
127.32
322.53
3.传动零件的设计计算
3.1减速器以外的传动零件设计计算
设计链传动
1）确定链轮齿数
传动比：
由传动比取小链轮齿数=29-2i=24因链轮齿数最好
为奇数，取为25；大链轮齿数，所
以取=63
实际传动比：
2）确定链条节距（教材164页）
由式，查表10-16得，工况系数1
小链轮齿数系数：
取单排链，查表10-17取=1.0：
kW
r/min
查图10-23：
选链号No10A，节距p=15.875mm
3）计算链长
初选：
=40p=4015.875=635mm
链长：
取=126节
4）验算链速：
V＜15m/s适合
5）选择润滑方式：
按v=2.105m/s,链号10A，查图10-26选用滴油润滑。
6）作用在轴上的力
有效圆周力：
作用在轴上的力：
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：
（教材P173—175）
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
查图11-14，ZN1=1.0ZN2=1.01（允许一定点蚀）
查图11-15，ZX1=ZX2=1.0，
取SHmin=1.0
由图11-13b，得
计算许用接触应力
因，故取
2）按齿面接触强度确定中心距
小轮转矩
初取，（教材182）取，（教材186）
由表11-5（教材181）得
由图11-7得，，减速传动，;
由式（5-39）计算中心距a
取中心距a=140mm。
a=140mm
估算模数m=（0.007~0.02）a=0.98~2.8mm,
取标准模数m=2.5mm。
（教材P43）m=2.5mm
小齿轮齿数：
取28
大齿轮齿数：
取84
取z1=28，z2=84z1=28
z2=84
实际传动比
传动比误差
，
在允许范围内。
齿轮分度圆直径
圆周速度
由（教材P185）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,载荷轻微冲击,由表11-3,取KA=1.0
由图11-2（a），
按8级精度和，
得Kv=1.10。
齿宽。
由图11-3（a），按b/d1=56/70=0.8,考虑轴的刚度较大和
齿轮相对轴承为对称布置得，Kβ=1.06
由表11-4，得Kα=1.1
载荷系数
由图11-4，得，，
所以
由图11-6得，
计算齿面接触应力
故在安全范围内。
（4）校核齿根弯曲疲劳强度
按Z1=28，Z2=84,
由图11-10得，Y=2.59，Y=2.23
由图11-11得，，
由图11-12得，
由图11-16（b），得，
由图11-17，得Y=1.0，Y=1.0
由图11-18得,Y=Y=1.0
取Y=2.0，S=1.4
计算齿根许用弯曲应力
（5）齿轮主要几何参数
z1=28,z2=84,u=3.016，m=2.5mm，
mm,mm
mm
mm
mm
mm
a=140mm
mm,b1=b2+（5~10）=62mm
4.轴的设计计算
4.1初步确定轴的直径
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
则d=（0.8～1.0）d=（0.8～1.0）×38=30.4～38mm
取d=32mm。
d=32mm
2．选择联轴器
根据传动装置的工作条件选用弹性套柱销联轴器
（GB/T4323-2002）。
计算转矩为
==1.5×48.84=73.26
式中T——联轴器所传递的标称扭矩，
T=9.55×=9.55×
——工作情况系数，取=1.5。
查表2-14-2，根据公称转矩须大于计算转矩=73.26,
选LT6型号，公称转矩Tn=250N·m，许用转速[n]=3300r/min,
轴孔直径dmin=32mm,dmax=42mm。
根据电动机轴颈d=38mm，轴伸
长度E=80mm，故选联轴器主动端轴孔直径d1=38mm，Y型轴孔
长度L=82，C型键槽。
根据初估减速器高速轴外伸段直径d=
30.4~38mm，故选联轴器从动端轴孔直径d2=32mm，J型轴孔长
度L1=60mm，A型键槽，即减速器高速轴轴伸直径d=32mm。
因
联轴器轴孔长度L1=60mm，故取减速器高速轴外伸段的长度为
58mm，选定联轴器型号为：
LT6联轴器GB/T4323—2002
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
按一个键槽考虑，最小直径加大5%，得
dmin=28.99（1+5%）=30.44mm，取d0=35mm
d1=（38~45）mm，取d1=42（按标准密封圈尺寸取值）
d2>d1,根据轴承取标准值，取d2=45mm
查表2-13-1，选6309型号的深沟球轴承。
轴承型号为
6309GB/T276-1994
3.设计轴的结构，初选滚动轴承
设计轴的结构
4.2轴的强度校核
计算大齿轮上的作用力
转矩T=141.61N.m
圆周力Ft=1349N
径向力 Fr=491N
轴向力=0N
（1）绘轴的受力简图，求支座反力
=91.5=55.5=55.5
ａ. 垂直面支座反力
RAY=674.5N
RBY=674.5N
b.水平面支座反力
得，
=5580N
=2165
（2）作弯矩图
a.垂直面弯矩MY图
C点，=37435N.mm
b.水平面弯矩MZ图
C点左，=120138N.mm
C点右,=120158N.mm
c.合成弯矩图
C点左,=125835N.mm
C点右,=125854N.mm
（3）作转矩T图
=141645N.mm
（4）作计算弯矩图
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α=0.6
C点左边
=151982N.mm
B点右边
=151982N.mm
D点
=84987N.mm
（5）校核轴的强度
由以上分析可见，C点弯矩值最大，而D点轴径最小，所以
该轴危险断面是C点和D点所在剖面。
查表13-1得查表13-2得。
C点轴径：
因为有一个键槽。
该值小于原
dc=30.9mm<47mm,故安全。
D点轴径
因为有一个键槽。
该值小于原
设计该点处轴径32mm，故安全。
5.滚动轴承的选择及其寿命验算
5.1低速轴轴承
1）选定轴承类型及初定型号
深沟球轴承（GB/T276-94），型号6309：
查表得
2）计算径向支反力
=5621
=2268
取P=5621N
3）校核轴承寿命
=28970h
故满足轴承的寿命要求
5.2高速轴轴承
1）选定轴承类型及初定型号
高速轴承的确定与低速轴承相同，选取
深沟球轴承（GB/T276-94），型号6208
查表得C=22.8KN
2）计算径向支反力
取P=718N
3）校核轴承寿命
满足轴承的寿命要求
6.键联接的选择和验算
（一）.减速器大齿轮与低速轴的键联接
1）键的材料类型
45号钢，A型普通平键
2）确定键的尺寸
b=14mm,h=9mm,L=45mm
3）验算键的挤压强度
键和轴的材料为钢，轮毂材料为铸铁，铸铁的许用力比钢的
许用挤压应力低，按铸铁校核键连接的挤压强度。
查表的许用挤压应力，键的计算长度
l=L-b=45-14=31mm
由下式得
该键安全。
所以选键14×45GB1096-2003
（二）.小链轮与减速器低速轴轴伸的联接
1）键的材料类型
45号钢A型普通平键，联轴器材料为钢.
2）确定键的尺寸
b=10mm，h=8mm,L=45mm,=1
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