系別：專業：學生姓名：
學號：指導教師：
職稱：第一部分設計任務書4
第二部分傳動裝置總體設計方案5
第三部分電動機的選擇5
3.1 電動機的選擇5
3.2 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比6
第四部分計算傳動裝置的運動和動力引數7
第五部分 v帶的設計8
5.1 v帶的設計與計算8
5.2 帶輪的結構設計11
第六部分齒輪傳動的設計12
第七部分傳動軸和傳動軸承及聯軸器的設計20
7.1 輸入軸的設計20
7.2 輸出軸的設計24
第八部分鍵聯接的選擇及校核計算29
8.1 輸入軸鍵選擇與校核29
8.2 輸出軸鍵選擇與校核30
第九部分軸承的選擇及校核計算30
9.1 輸入軸的軸承計算與校核30
9.2 輸出軸的軸承計算與校核31
第十部分聯軸器的選擇32
第十一部分減速器的潤滑和密封33
11.1 減速器的潤滑33
11.2 減速器的密封34
第十二部分減速器附件及箱體主要結構尺寸34
設計小結36
參考文獻37
第一部分設計任務書
一、初始資料
設計一級斜齒圓柱齒輪減速器，初始資料t = 115nm，n = 200r/m，設計年限（壽命）：10年，每天工作班制（8小時/班）：1班制，每年工作天數：
300天，三相交流電源,電壓380/220v。
二. 設計步驟
1. 傳動裝置總體設計方案
2. 電動機的選擇
3. 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比
4. 計算傳動裝置的運動和動力引數
5. 設計v帶和帶輪
6. 齒輪的設計
7. 滾動軸承和傳動軸的設計
8. 鍵聯接設計
9. 箱體結構設計
10. 潤滑密封設計
11. 聯軸器設計
第二部分傳動裝置總體設計方案
一. 傳動方案特點
1.組成：傳動裝置由電機、v帶、減速器、工作機組成。
2.特點：齒輪相對於軸承對稱分布。
3.確定傳動方案：考慮到電機轉速高，v帶具有緩衝吸振能力，將v帶設定在高速級。選擇v帶傳動和一級斜齒圓柱齒輪減速器。
二. 計算傳動裝置總效率
ηa=η1η23η3η4η5=0.96×0.983×0.97×0.99×0.96=0.833
η1為v帶的效率,η2為軸承的效率,η3為齒輪嚙合傳動的效率,η4為聯軸器的效率,η5為工作裝置的效率。
第三部分電動機的選擇
1 電動機的選擇
工作機的轉速n:
n=200r/min
工作機的功率pw:
pw= 2.41 kw
電動機所需工作功率為:
pd= 2.89 kw
工作機的轉速為:
n = 200 r/min
經查表按推薦的傳動比合理範圍，v帶傳動的傳動比i1=2~4，一級圓柱斜齒輪減速器傳動比i2=3~6，則總傳動比合理範圍為ia=6~24，電動機轉速的可選範圍為nd = ia×n = (6×24)×200 = 1200~4800r/min。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、**和帶傳動、減速器的傳動比，選定型號為y100l-2的三相非同步電動機，額定功率為3kw,滿載轉速nm=2880r/min，同步轉速3000r/min。
電動機主要外形尺寸：
3.2 確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比
（1）總傳動比：
由選定的電動機滿載轉速n 和工作機主動軸轉速n，可得傳動裝置總傳動比為:
ia=nm/n=2870/200=14.35
（2）分配傳動裝置傳動比:
ia=i0×i
式中i0、i分別為帶傳動和減速器的傳動比。為使v帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取i0=3.186，則減速器傳動比為:
i=ia/i0=14.35/3.186=4.5
第四部分計算傳動裝置的運動和動力引數
（1）各軸轉速:
輸入軸：ni = nm/i0 = 2870/3.186 = 900.82 r/min
輸出軸：nii = ni/i = 900.82/4.5 = 200.18 r/min
工作機軸：niii = nii = 200.18 r/min
（2)各軸輸入功率:
輸入軸：pi = pd×η1 = 2.89×0.96 = 2.77 kw
輸出軸：pii = pi×η2×η3 = 2.77×0.98×0.97 = 2.63 kw
工作機軸：piii = pii×η2×η4 = 2.63×0.98×0.99 = 2.55 kw
則各軸的輸出功率：
輸入軸：pi' = pi×0.98 = 2.71 kw
輸出軸：pii' = pii×0.98 = 2.58 kw
工作機軸：piii' = piii×0.98 = 2.5 kw
(3)各軸輸入轉矩:
輸入軸：ti = td×i0×η1
電動機軸的輸出轉矩:
td = = 9.62 nm
所以：輸入軸：ti = td×i0×η1 = 9.62×3.186×0.96 = 29.42 nm
輸出軸：tii = ti×i×η2×η3 = 29.42×4.5×0.98×0.97 = 125.85 nm
工作機軸：tiii = tii×η2×η4 = 125.85×0.98×0.99 = 122.1 nm
輸出轉矩為：
輸入軸：ti' = ti×0.98 = 28.83 nm
輸出軸：tii' = tii×0.98 = 123.33 nm
工作機軸：tiii' = tiii×0.98 = 119.66 nm
第五部分 v帶的設計
5.1 v帶的設計與計算
1.確定計算功率pca
由表查得工作情況係數ka = 1，故
pca = kapd = 1×2.89 kw = 2.89 kw
2.選擇v帶的帶型
根據pca、nm由圖選用z型。
3.確定帶輪的基準直徑dd並驗算帶速v
1）初選小帶輪的基準直徑dd1。由表，取小帶輪的基準直徑dd1 = 71 mm。
2）驗算帶速v。按課本公式驗算帶的速度
10.66 m/s
因為5 m/s < v < 30m/s，故帶速合適。
3）計算大帶輪的基準直徑。根據課本公式，計算大帶輪的基準直徑
dd2 = i0dd1 = 3.186×71 = 226.21 mm
根據課本查表，取標準值為dd2 = 224 mm。
4.確定v帶的中心距a和基準長度ld
1）根據課本公式，初定中心距a0 = 500 mm。
2）由課本公式計算帶所需的基準長度
ld0 ≈
≈ 1475 mm
由表選帶的基準長度ld = 1400 mm。
3）按課本公式計算實際中心距a0。
a ≈ a0 + (ld - ld0)/2 = 500 + (1400 - 1475)/2 mm ≈ 462 mm
按課本公式，中心距變化範圍為441 ~ 504 mm。
5.驗算小帶輪上的包角α1
α1 ≈ 180°- (dd2 - dd1)×57.3°/a
= 180°-（224 - 71)×57.3°/462 ≈ 161°> 120°
6.計算帶的根數z
1）計算單根v帶的額定功率pr。
由dd1 = 71 mm和nm = 2870 r/min，查表得p0 = 0.51 kw。
根據nm = 2870 r/min，i0 = 3.186和z型帶，查表得p0 = 0.04 kw。
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