机械设计模版

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1、一、电动机的选择1.选择电动机的类型按工作要求和条件，选用三项异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y系列。原始数据：卷筒转速n=60rpm；卷筒所需功率2.9KW。电动机所需功率：Pd=Pw/ηa（其中：Pd为电动机功率，Pw为负载功率，ηa为总效率2.电动机功率的选择η=η13*η2η3*η42*η5=0.983*0.95*0.97*0.992*0.96=0.8160（η1为轴承效率；η2为开式齿轮效率；η3为闭式齿轮效率；η4为联轴器效率；η5为卷筒效率）折算到电动机的功率为：Pd=Pw/ηa=2.9/0.8160=3.6kw3.确

2、定电动机型号按推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I3=3~6，一级开式传动I2=3~7，则总传动比合理范围为Ib=9~42。电动机转速可选范围为nd=Ib*n筒=（9~42）*60=540~2520r/min，符合这一范围i额的同步转速有1000、1500r/min。根据容量和转速，由有关手册查出有两种使用的电动机型号：因此有两种传动比方案。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，则选择n=1000r/min。4.确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型

3、号为Y132M1-6。主要性能：额定功率：4kw，满载转速960r/m，额定转矩2.0，质量73kg。二、确定传动装置的总传动比和分配传动比1.减速器的总传动比为：Ia=nw/n=960/60=16.02.分配传动装置传动比：l根据推荐，取闭式齿轮I3=3.3（单级减速器I=3~6合理）l因为I总=I2*I3所以I2=I总/I3=16.0/3.3=4.85三、运动参数及动力参数计算：1.计算各轴的转速：1轴的转速：n1=nw=960r/min2轴转速：n2=n1/3.3=960/3.3=290.913轴的转速：n3=n2=290.914轴

4、的转速：n4=n3/4.85=290.91/4.85=59.982.各轴的输入功率电动机轴输入功率：P1=Pd*η联轴器=3.6*0.99=3.5641轴上齿轮的输入功率：P2=P1*η轴承=3.564*0.98=3.492轴输入功率：P3=P2*η闭式齿轮=3.49*0.97=3.392轴输出功率：P4=P3*η轴承=3.39*0.98=3.32143轴输入功率：P5=P4*η联轴器=3.32*0.99=3.293轴上齿轮功率：P6=P5*η轴承=3.29*0.98=3.224轴输入功率：P7=P6*η开式齿轮=3.22*0.95=3.

5、061.各轴的转矩电动机的输出转矩：Td=9550*Pd/nw=9550*3.6/960=35.81T1=Td*η联轴器=35.81*0.99=35.45T2=T1*I3*η轴承*η闭式齿轮=35.45*3.3*0.98*0.97=111.21T3=T2*η轴承=111.21*0.98=108.99T4=T3*η联轴器=108.99*0.99=107.9T5=T4*I2*η开式齿轮*η轴承=107.9*4.85*0.95*0.98=487.21一、传动零件的设计计算1.齿轮传动设计计算（1）选择齿轮材料及精度等级小齿轮用40Cr，调质，齿

6、面硬度260HBS；σHlim1=700Mpa；σFE1=240Mpa；大齿轮用45钢，调质，齿面硬度230HBS；σHlim2=580Mpa；σFE2=200Mpa(课本表11-1);由表11-5=1.1；=1.3；[]=/=636MPa；[]=/=527.3MPa[]=/=185MPa；[]=/=153.85MPa（2）分析失效并确定设计准则由于本设计的齿轮传动是闭式软齿面传动，其主要失效形式为齿面点蚀，因此其设计准则为：先按齿面接触强度设计公式确定传动的尺寸，再按轮齿弯曲强度公式进行校核。（3）按齿面接触强度设计公式计算齿轮主要参数

7、，得1．确定公式内有关量的数值小齿轮转矩TITI=35.45选取齿轮为8级的精度制造，取载荷系数KA=1.3，（表11-2）；齿宽系数=0.4；（表11-6）计算中心距：14为便于制造和测量,初定:.<5>选定模数齿数和螺旋角一般:,初选:则.选为90.由得:取标准模数:,则:取,则:取,.齿数比:与的要求比较,误差为4.54%,可用.则:满足要求.<6>计算齿轮分度圆直径小齿轮:;大齿轮:<7>齿轮宽度得大齿轮宽度:,取小齿轮宽度:.<8>校核齿轮弯曲疲劳强度查课本图11-12,得;查课本图11-13,得:;14，所以两齿轮齿根弯曲疲劳

8、强度满足要求,此种设计合理.〈9〉验算齿轮的圆周速率由表11-4可知，选8级精度齿轮是合适的。〈10〉齿轮的基本参数如下表所示:名称符号公式齿1齿2齿数2785分度圆直径82258齿顶高33齿