哈工大机械设计课程设计教学教材

下表：
电动机型 额 定 功 率 满 载 转 速
号
/Kw
/(r/min)
Y132S-6 3
90
2.0
2.0
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电动机的主要安装尺寸和外形尺寸如下表：
型号 H A B C D E FxGD G K b b1 b2 AA HA L1 Y132S 132 216 140 89 38 80 10x8 33 12 280 210 135 60 18 475
因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行设计。由
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式中各参数为： (1)小齿轮传递的转矩 。由前面设计可知，
T1 26800N mm
(2)设计时，因 v 值未知， 不能确定，故可初选载荷系数 Kt = 1.1~1.8，此处初取
Kt = 1.4。
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(3) 确定模数
按表 6.1，取 (4) 计算传动尺寸。中心距
圆整为
,则螺旋角
因为 值与初选值相差较大，故与 有关的数值需修正，修正后的结果是
，
。显然 值改变后， 的计算
值变化很小，因此不再修正 和 a。故
圆整为 b=45 mm。
取
mm，
由图 8.24 查得螺旋角系数
求得，由图 6.29（e）、（a）得接触疲劳极限应力
，
。
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大小齿轮 1、2 的应力循环次数分别为
由图 6.30 查得寿命系数
，
（允许有局部点蚀）；由表 6.7，取安全
系数
。
故取 计算小齿轮 1 的分度圆直径 ， 得
式中， 、 、 、 分别为联轴器、轴承、齿轮传动和卷筒的传递效率。由表 9.1 取 =0.99、 =0.99、 =0.97、 =0.97，则
所以电动机所需工作功率为
1.1.3 确定电动机转速 按表 2.1 推荐的传动比合理范围，二级圆柱齿轮减速器传动比
卷筒轴的转速为
，而工作机
所以电动机转速的可选范围为
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1.3.3 各轴的输入转矩 电动机的输出转矩 Td 为
所以： I 轴：
II 轴：
III 轴：
卷筒轴： 将以上结果汇总到表，如下
轴名 参数 转速 n/（r/min） 功率 P/(kW) 扭矩 T/(N·mm)
电动机轴
960.0 2.72
传动比 i
1
I轴 960.0 2.69
4.0
II 轴
240.0 2.58
III 轴
88 2.48
2.73
1
滚筒轴
88 2.43
效率
0.99
0.96
0.96
0.98
二、传动件设计
2.1 高速级斜齿圆柱齿轮传动设计
2.1.1 选择齿轮材料、热处理方式和精度等级 考虑到带式运输机为一般机械，故大、小齿轮均选用 45 钢，采用软齿面，由文献[1]
。
(5)查图 8.26 得螺旋角系数
。
(6) 许用弯曲应力可由下式算得
查得弯曲疲劳极限应力 ，
查得寿命系数
。
查得安全系数
，故
故
满足齿根弯曲疲劳强度要求。 2.1.5 齿轮传动其它几何尺寸
各齿轮的尺寸及参数计算详见下表。
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序号
1
2 3 4 5 6 7
(3)由表 6.6 取齿宽系数
。
(4)由表 8.5 查得弹性系数
。
(5) 初选螺旋角
由图 8.14 查得节点区域系数
。
(6) 齿数比
。
(7)初选 = 21, 则 Z2 UZ1 84 ，取 Z2 85
求。 (8) 端面重合度
。传动比误差<5%，符合设计要
百度文库
。 轴面重合度
由图 6.16 查得重合度系数 (9) 接触许用应力可由
符合这一范围的同步转速有 750r/min、1000r/min 和 1500r/min 三种。综合考虑电动
机和传动装置的尺寸、质量、及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转
速为 1000 r/min 的电动机。
根据电动机类型、容量和转速，查表 15.1 选定电动型号为 Y132S-6，其主要性能如
哈工大机械设计课程 设计
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一、传动装置的总体设计
1.1 电动机的选择
1.1.1 选择电动机类型 根据设计要求和工作条件选用 Y 系列三相鼠笼型异步电动机，其结构为全封闭自扇
冷式结构，电压为 380 V。 1.1.2 选择电动机容量
根据设计数据，工作机的有效功率为
从电动机到工作机输送带之间的总效率为：
项目
齿数
齿轮 1 齿轮 2
法面模数(mm)
端面模数(mm)
法面压力角（度)
端面压力角（度)
齿顶高系数
顶隙系数
圆柱齿轮几何尺寸表
代号
计算公式
/
/
/
/
/ /
8
标准中心距(mm)
a
9
实际中心距(mm)
10
螺旋角
11
2.1.3 确定传动尺寸 (1)计算载荷系数 K。 由表 6.3 查得使用系数 KA=1.0。 齿轮线速度如下式
由图 6.7 查得动载荷系数 KV = 1.13(设轴刚性大)；
由图 6.12 查得齿向载荷分布系数
；
由表 6.4 查得齿间载荷分布系数
，故
(2)对 进行修正。因为 与 有较大差异，故需对按照 值设计出来的 进行修 正，即
。
2.1.4 校核齿根弯曲疲劳强度
式中各参数： (1)K、 、 同前。
(2)齿宽 b =
。
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(3)齿形系数 与应力修正系数 。 当量齿数
查图 6.20 得齿形修正系数
，
。
由图 6.21 查得应力修正系数
，
。
(4)查图 8.21 得重合度系数
1.2 计算传动装置总传动比并分配传动比
总传动比 为
分配传动比 考虑润滑条件，为使结构紧凑，各级传动比均在推荐值范围内，取
，故
1.3 计算传动装置各轴的运动及动力参数
1.3.1 各轴的转速 I 轴： II 轴： III 轴： 卷筒轴：
1.3.2 各轴的输入功率 I 轴： II 轴： III 轴： 卷筒轴：
表 8.2 得：小齿轮调制处理，齿面硬度为 217~25HBW，平均硬度为 236HBW；为保证 小齿轮比大齿轮具有更好的机械性能，大齿轮正火处理，齿面硬度为 162~217HBW，平 均硬度为 190HBW。大小齿轮齿面评价硬度差为 46HBW，在 30~50HBW 之间。选用 8 级精度。 2.1.2 初步计算传动主要尺寸