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原始数据拉力F1300N带速V1.6m/s滚筒直径D280mm选取效率η带0.96η轴承0.98η齿轮0.98η联轴器0.99η滚筒0.96计算η总0.859电机所需的工作功率Pd2.422kW圆整功率Ped3kW滚筒工作转速n滚筒109.135r/min电动机转速的可选范围n低654.809r/minn高2619.236r/min选定电动机型号Y100L2-4n满1420r/min总传动比i总13.01分配各级传动装置传动比i带3.17i4.10计算各轴的转速Ⅰ轴nⅠ447.950r/minⅡ轴nⅡ109.135r/min滚筒轴nⅢ109.135r/min计算各轴的功率Ⅰ轴PⅠ2.325kWⅡ轴PⅡ2.233kW滚筒轴PⅢ2.167kW计算各轴的输入转矩电动机轴输出转矩Td16.290N.mⅠ轴TⅠ49.574N.mⅡ轴TⅡ195.421N.m滚筒轴TⅢ189.597N.m计算各轴的输出转矩Ⅰ轴T′Ⅰ49.574N.mⅡ轴T′Ⅱ195.421N.m滚筒轴T′Ⅲ189.597N.m查表得,取KA1.2PC2.907kW取选用A型带确定带轮基准直径，并验算带速取小带轮d190mmd2285.3mm圆整d2280mm验算带速v6.692m/s确定带长和中心距确定带长和中心矩a0555mm圆整a0580mm带长L01756.755mm圆整Ld1800mm实际中心距a601.623mm验算小带轮包角验算小带轮包角α1161.904确定带的根数系数P01.07传动方案拟定+二、电动机选择传动比分配运动参数及动力参数计算V带轮传动的设计计算△P00.17Kα0.95KL1.01求V带根数z2.443圆整z3计算张紧力初拉力F0122.596N作用在轴上的压力FQ726.422N选择齿轮材料及精度等级查得齿面接触疲劳极应力为σHliml580MPaσHlim2530Mpa轮齿弯曲度疲劳极限应力σEFI244MpaσEF2204Mpa接触寿命系数ZNl1.02ZN21.1弯曲寿命系数YNl0.9YN20.95最小安全系Shmin1.1Sfmin1.25许用应力[σHd]625.490MPa[σH2]530MPa[crF1]140.544MPa[σF2]148.352MPa按齿面接触疲劳强度设计齿数比u4.105i齿4.105转矩Tl49.574N.m载荷系数k1.2螺旋角ß15ZH2.43ZE189.9齿宽系数Фd1.1Zß0.983分度圆直径d146.182mm确定齿轮传动主要参数及几何尺寸中心距a117.869mm圆整取a130mm模数经验公式m0.9102.600圆整取m2.5轮的齿数Z117.843圆整取20Z282.091圆整取82反算中心距a131.998mm实际传动比Uo4.100传动比误差0.111%螺旋角ß11.255确定有关参数和系数分度圆直径d150.980mmd2209.020mm系数h'1c'0.25齿顶高ha2.500mm齿轮传动设计小齿轮选用45号钢，调质处理，齿面硬度为236HBW；大齿轮选用45号钢，正火处理，齿面硬度为190HBS。齿根高hf3.125mm齿全高h5.625mm齿顶圆直径dal55.980mmda2214.020mm齿根圆直径df144.730mmdf2202.770mm中心距a130.000mm齿宽b156.078mm圆整取55mmb250mm计算齿轮的圆周速度V1.196减速机齿轮选取7级精确计算载荷使用系数KA1动载系数Kvt1.12齿向载荷分布系数Kβ1.07齿间载荷分布系数Kα1.4KTl83.173N.mKFt13.602kN验算轮齿接触疲劳承载能力oH=469.000[σHd]MPa验算轮齿弯曲疲劳承载能力Yß0.9ZVI21.200ZV286.919系数YFI4.26YF23.91oF1100.436[oF1]MPaoF292.184[oF2]MPa[σ_l]60MPaC115主动轴:d119.912mm考虑有键槽，将直径增大5%20.908mm圆整取d122mm从动轴d231.455mm考虑有键槽，将直径增大5%33.028mm圆整取d235mm轴的结构设计初选用7206C型角接触球轴承di30mmb16mm挡油盘d130mmL125mm齿轮长度L55.000mmd236mmd336.000mmL26mmL36mmd430mmL425mmd526mmL563mmd622.000mmL638mm轴的设计计算属于一般轴的设计问题，选用45钢调质处理硬度217-255HBW[σ_l]=60Mpa按弯矩复合强度计算1)主动轴的强度校核,圆周力Ft1944.822N径向力Fr721.737N轴向力Fa387.015N小齿轮支反力臂La50.500mm小齿轮外伸V带轮力臂Lb90.000mm计算轴承支反力,水平面Fah1245.793NFbh699.029N垂直面Fav532.536NFbv189.200N绘制水平面弯矩图小齿轮中间断面左侧水平弯矩Mh62912.547N.mm右轴颈中间断面处水平弯矩Mv126893.068N.mm小齿轮中间断面处的垂直弯矩Mv217027.970N.mm弯矩图小齿轮中间断面左侧弯矩MCL68419.483N.mm小齿轮中间断面右侧弯矩为MCR65176.225N.mm画出轴的转矩TT49573.887N.mm系数a0.6小齿轮中间断面右侧最大当量弯矩Mc78458.701N.mm小齿轮右侧轴弱中间断面处的最大当量弯矩MB75647.091N.mm校核轴的强度,取轴弯矩最大和靠近齿轮处两截面作为危险截面齿轮中心截面处的强度条件:σ8.452MPa靠近齿轮阶梯轴截面处的强度条件σ16.816MPa[σ_l]60MPaC115从动轴d231.455mm考虑有键槽，将直径增大5%33.028mm圆整取d235mm轴的结构设计初选用7209C型角接触球轴承di45mmb19mm挡油盘d145mmL135mm齿轮轴长度L50.000mmd256mmd348.000mmL25mmL348.000mmd445mmL438mmd540mmL564mmd635.000mmL658mm按弯矩复合强度计算1)主动轴的强度校核,圆周力Ft1869.880N径向力Fr693.926N轴向力Fa372.102N计算轴承支反力,水平面Fah1197.788NFbh672.092N垂直面Fav721.531NFbv-27.606N绘制水平面弯矩图大齿轮中间断面左侧水平弯矩Mh60488.294N.mm大齿轮中间断面右侧水平弯矩Mv136437.316N.mm大齿轮中间断面处的垂直弯矩Mc2-2451.016N.mm弯矩图大齿轮中间断面左侧弯矩M170615.237N.mm属于一般轴的设计问题，选用45钢调质处理硬度217-255HBW[σ_l]=60Mpa从动轴的设计计算大齿轮中间断面右侧弯矩M260537.932N.mm画出轴的转矩TT195420.839N.mm系数a0.6小齿轮中间断面右侧最大当量弯矩Mc163028.905N.mm校核轴的强度,取B和C两截面作为危险截面C截面处的强度条件:σ14.741MPa工作时间T41600h小齿轮轴上的轴承选择型号为7206ACd30mmCr16.8kNCor12.2kND62mmB16mm大齿轮轴上的轴承选择型号为7209ACd45mmCr28.2kNCor22.5kND62mmB19mm小齿轮轴的轴承（1）计算轴承的轴向载荷和径向载荷Fa1387.015NA端轴承所受的径向力FRA1354.841NB端轴承所受的径向力FRB724.181N派生轴向力Fsa921.292NFsb492.443NFAa1308.307NFAb105.428N(2)计算当量动载荷Faa/FRA0.9660.68FAb/FRB0.146NP11667.546NP2724.181N轴承寿命计算P1P2所以只需校核轴承1的寿命fp1.02ft1轴承1的寿命LH113097.783计算从动轴承（1）计算轴承的轴向载荷和径向载荷Fa2372.102NA端轴承所受的径向力FRA1398.322NB端轴承所受的径向力FRB672.659N派生轴向力Fsa950.859NFsb457.408NFAa1322.961NFAb457.408N(2)计算当量动载荷Faa/FRA0.9460.68FAb/FRB0.680NP11697.829NP2672.659N轴承寿命计算P1P2所以只需校核轴承1的寿命fp1.02ft1轴承2的寿命LH506787.284主动轴外伸端6x28GB/TI096-1990，b=6mm,45钢d22mmb6mmL28mmh7mmt4mm键联接的选择及校核计算滚动轴承的选择及校核计算根据条件，轴承预计寿命10年，要求一天工作16小时，一年工作日为260天k3mmh-t3mm。p53.651MPa从动轴外伸端10x40GBITI096-1990，b=10mm，45钢d35mmb10mmL40mmh8mmt5mmk3mmh-t3mm。p93.058MPa从动轴与齿轮联接处键14x50GBITI096-1990,b=14mm，45钢d48mmb14mmL50mmh9mmt5.5mmk3.5mmh-t3.5mm。p45.142MPa选用弹性套柱销联轴器k1.3Tc246.476N.m联轴器的选择η总=η带×η轴承2×η齿轮×η联轴器×η滚筒Pd=FV/1000η总60×1000V/（π·D）n满/n=n满/n滚筒i总／i带n0/i01=n满/i带nⅠ/i12=nⅠ/inⅢ=nⅡPd·η01=Pd×η带PⅠ·η12=P1×η齿轮×η轴承PⅢ=PⅡ·η24=PⅡ·η轴承·η联轴器9550·Pd/n满Td·i带·η带TⅠ·i·η齿轮·η轴承TⅡ·η联轴器·η轴承·i齿带9550Py/ny9550Prr/nu9550Pm/nmi*d1π·d1·n1/（1000×60）1.5（d1+d2）L0=2a0+（π/2）·（（d1+d2）+（d2-d1）2/(4·a0)≈a0+(Ld-L0)/2180°-[(d2-d1)/a]×57.3°z=PC/[(P0+△P0)·KL·Kα]（500PC/zv）·（2.5/Kα-1）+qv22·z·F0·sin(α1/2)(HlimdSH)ZNl(Hliml/SH)ZN2(σEFI/SF)YNIXO.8(σEF2/SF)YN2xO.8n1/n29550P/n1COSß'I2[(2KTl/φd)(U+l/U)(ZHZEZß/σH)2]Iβ(l+u)dl/2m=(0.007-0.02)adlcosß/mZ2=UZl=a=ml2(Zl+Z2)cosß=Z2/Z1(u-uo)/u。=arccosm(Zj+Z2)/2ad1=mZj/cosß=d2=mZ2/cosßha=h*amhf-(h*a+C*)h=ha+hf=dal=dl+2hada2=d2+2hadn=d1-2hfd2-2hfmJ2(Zl+Z2)cosßb=φddl=bl-(5-10)v=πdllll/60x1000KAKaKßKvTl2KTl/dlZHZE[KFtlbdl(U+lIu)]lI2Z1/cos^3ßZ2/cos^3ßKFtYFIYß/bmKFIYF2Yß/bmC*(Pl/n1)^1/3C*(P2/n2)^1/32Tl/dFttana/cosßFttanßFah×LaRav×LaRav×La-Fa×d/2(Mh^2+Mv1^2)^1/2(Mh^2+Mv2^2)^1/2Mc=(McR^2+(aT^2))^12MB=(MBH^2+(aT^2))^1/2MB/W=MB/O.1d^3C*(P2/n2)^1/32Tl/dFttana/cosßFttanßFah×LaRav×LaRav×La-Fa×d/2(Mh^2+Mv1^2)^1/2解方程得到解方程得到解方程得到解方程得到(Mh^2+Mv2^2)^1/2Mc=(M2^2+(aT^2))^12MB/W=MB