機械設計課程設計
說明書東北大學
機械工程及自動化
設計者：
學號：2023年4月-5月
根據工作要求及工作條件應選用三相非同步電動機，封閉式
結構，電壓380伏，y系列。
傳動裝置總效率
根據表4.2-9確定各部分的效率:
彈性聯軸器的效率
剛性聯軸器的效率
閉式齒輪的嚙合效率
開式齒輪的嚙合效率
滾動軸承的效率
捲筒的效率
則傳動裝置的總效率
滾筒軸轉速
所需的電動機的功率
查表4.12-1，可選y系列三相非同步電動機y132m2—6
型 ，額定功率5.5kw, 同步轉速1000r/min,滿載轉速960
r/min。同時，查表4.12-2得電動機中心高 h=132mm，外伸
軸段 d×e=38mm×80mm。
3.1.1 總傳動比
3.1.2 各級傳動比的粗略分配
查表4.2-9 取
減速器的傳動比
減速器箱內高速級齒輪傳動比
減速器箱內低速級齒輪傳動比
3.2.1 0軸（電動機軸）
p0=4.163kw
t0=41.414nm
3.2.2 ⅰ軸（減速器高速軸）
p1=4.1422kw
t1=3.2.3 ⅱ軸（減速器中間軸）
p2=3.9778kw
t2=3.2.4 ⅲ軸（減速器低速軸）
p3=3.8199kw
t3=3.2.5 ⅳ軸（傳動軸）
p4=3.76kw
t4=544n/m
3.2.6 ⅴ軸（捲筒軸）
p5=3.57kw
t5=各軸運動及動力引數見下表
表1各軸運動及動力參數列
3.3.1 選擇材料
小齒輪:qt500-3，調質處理，齒面硬度230--270hbs；
大齒輪:qt500-7，正火處理，齒面硬度180--200hbs。
3.3.2 根據齒根彎曲疲勞強度確定模數
初取小齒輪齒數
則大齒輪齒數
查圖5-18得，
取計算應力迴圈次數
查圖5-19得，
又，取由得
查圖5-14得
查圖5-15得
則 取
取則所以取m=5mm
3.3.3 齒輪5、6的主要引數
z=20, z=120, u=6, m=5mm
取則小齒輪轉速為
，由圖（5-4a）得
，由表（5-3）取
由圖5-7a按b/d5=70/100=0.7，考慮齒輪懸臂布置
，由圖5-4得
計算載荷係數
與相近 ，無須修正。
4.1 減速器高速級齒輪的設計計算
4.1.1 材料選擇
小齒輪:40cr鍛鋼，調質處理，齒面硬度250--280hbs
（表5-1）；
大齒輪:45#鍛鋼，正火處理，齒面硬度
180--202hbs（表5-1）。
計算應力迴圈次數
查圖5-17， （允許一定點蝕）
由式5-29，
取由圖5-16b，得,
由5-28式計算許用接觸應力
因，故取
4.1.2 按齒面接觸強度確定中心距
小輪轉矩
初定螺旋角о,。
初取，由表5-5得
減速傳動，;取
端麵壓力角
基圓螺旋角
βb=12.2035。
由式（5-39）計算中心距a
取中心距a=125mma=125mm
估算模數mn=(0.007~0.02)a=0.875—2.5mm,
取標準模數mn=2mmmn=2mm
小齒輪齒數：
大齒輪齒數： z2=uz1=
取z1=22，z2=100z1=22，z2=100
實際傳動比
傳動比誤差
，在允許範圍內。
修正螺旋角
與初選β=130相近,zh`zβ可不修正.
齒輪分度圓直徑
圓周速度
由表5-6,取齒輪精度為8級.
4.1.3 驗算齒面接觸疲勞強度
按電機驅動,稍有波動,由表5-3,取ka=1.185
由圖5-4b，按8級精度和，
取kv=1.035。齒寬。
由圖5-7a，按b/d1=50/45.082=1.11,考慮軸的剛度較大和
齒輪相對軸承為非對稱布置，得。
查表5-4，得
載荷係數
計算重合度
齒頂圓直徑
端麵壓力角
齒輪基圓直徑
端麵齒頂壓力角
由式（5-43）得
由式（5-42）得
由式（5-41）得
由式5-39,計算齒面接觸應力
故安全。
4.1.4 驗算齒根彎曲疲勞強度
按z1=22，z2=100,
由圖5-18b，得，
由圖5-19，得y=1.0，y=1.0
由式5-32，m=2mm<5mm,故y=y=1.0。
取y=2.0，s=1.4
由式5-31計算許用彎曲應力
由圖5-14得y=2.70，y=2.20
y=1.58，y=1.82
由式（5-47）計算yβ，因，取
由式（5-48）得
由式（5-44）得
4.1.5 齒輪主要幾何引數
z1=22, z2=100, u=4.545, mn=2 mm, β0=,
mt=mn/cosβ=2/cos12.57810=2.049mm
d1=45.082mm, d2=204.918 mm,
da1=49.082mm, da2=208.918 mm
df1=40.082mm, df2=199.918 mm,
a=125mm
mm, b1=b2+(5~10)=58mm
4.2.1材料的選擇
小齒輪:40cr鍛鋼，調質處理，齒面硬度 250--280hbs；
大齒輪:45#鍛鋼，正火處理，齒面硬度 180--210hbs。
計算應力迴圈次數
查圖5-17，z=1.05 z=1.12（允許一定點蝕），
由式5-29，z=z=1.0 ，取s=1.0 z=1.0
z=0.92
按齒面硬度250hbs，180hbs計算，
由圖5-16b，得
由式5-28計算許用接觸應力
因，故取。
4.2.2 按齒面接觸強度確定中心距
小輪轉矩t=189940n·mm
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