柳州职业技术学院
课程设计论文
带式输送机传动装置的设计
姓名：
学号：
专业：数控技术
年级：二年
指导教师: 陈新
完成时间：
目录
第1章任务书说明 (3)
第2章带式输送机传动装置设计 (4)
2.1传动方案的确定 (4)
2.2电动机型号的确定 (5)
2.3传动装置运动以及动力计算 (6)
2.3.1计算总传动比 (7)
2.3.2计算分配传动比 (8)
2.3.3计算动力参数（需要列表） (8)
2.4传动零件的设计计算 (9)
2.4.1带轮机构的设计 (9)
2.4.2齿轮机构的设计 (12)
2.4.3联轴器型号的确定 (15)
2.4.4滚动轴承的选择与计算 (17)
2.4.5轴的计算设计与校核 (24)
2.4.6平键型号的确定与位置设计 (26)
2.5减速器箱体的计算与设计 (29)
2.6 润滑方式的确定与润滑油牌号的选择 (30)
2.7 密封方式的选择 (31)
2.8建模 (31)
2.9材料清单列表及生成总装图、零件图 (注意:表明装配的主要尺寸以及装
配精度等等要求，齿轮、带轮、轴的零件图需要标明主要加工尺寸、精度、粗糙度、材料、热处理方式等等要求)
第3章结论 (31)
参考文献 (31)
附件 (31)
第1章任务书说明
任务书的内容：
1、目的
（1）通过课程设计培养正确的设计思想，掌握机械设计的基本方法，巩固、提
高及综合运用本课程及先修课程的理论知识，结合生产实际知识，训练分析和解
决一般工程实际问题的能力。
（2）进行工程设计的基本技能训练，培养和提高计算、绘图、运用设计资料、
手册、图表、国家标准和规范以及使用经验数据、进行经验估算和处理数据的能
力。
2、任务：根据以下所给数据，设计带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器。
原始数据：
1—电动机 2—V带传动 3—单级圆柱齿轮减速器 4—联轴器 5—卷筒 6—运输带设计数据：（数据编号 A4 .）
工作条件：
1、连续单向运转，载荷有轻微振动，室外工作，有粉尘；
2、运输带速度允许误差±5 %；
3、两班制工作，3年大修，使用期10年。
批量及加工条件：生产15台，中等规模机械厂，可加工7～8级精度齿轮。
3、设计内容
1、分析传动方案；
2、选择电动机和计算传动装置的运动和动力参数；
3、设计计算齿轮的主要工作参数和尺寸；
4、轴系的结构设计；
5、轴系及该轴上的齿轮、滚动轴承、键、联轴器的选择设计计算；
6、设计减速器箱体结构、附件结构、润滑及密封。
4、设计工作量
1、减速器装配图1张；
2、零件工作图1～3张；
3、设计计算说明书1份。
第2章带式输送机传动装置设计
2.1 传动方案的确定
传动方案分析
机械传动方式的特点及布局上的要求：
1、带传动平稳性好，碗冲吸振，但承载能力小，宜布置在高速级；
2、链传动平稳性差，且有冲击、振动，宜布置在低速级；
3、蜗杆传动放在高速级时蜗杆材料应选锡青铜，否则可选用铝青铜；
4、开式齿轮传动的润滑条件差，磨损严重，应布置在低级级；
5、锥齿轮、斜齿轮宜放在高速级。
减速器的主要类型及特点分析：
1、一级圆柱齿轮减速器：传动比一般小于5，使用直齿、斜齿或人字齿齿轮，传动功率可达数万千瓦，效率较高。工艺简单，精度易于保证，一般工厂均能制造，应用广泛。轴线可作水平布置、上下布置或铅垂布置。
2、一级锥齿轮减速器：传动比一般小于3，使用直齿、斜齿或曲齿齿轮
3、一级蜗杆减速器：结构简单，尺寸紧凑，但效率较低，使用于载荷较小、
间歇工作的场合。蜗杆圆周速度时s m v /5~4≤用蜗杆下布置，s m v /5~4>时蜗杆上置式。采用立轴布置时密封要求高。
工作条件分析：连续单向运转，载荷有轻微振动，室外工作，有粉尘，两班制工作，3年大修，使用期10年。
综上所述：选择一级圆柱直齿轮闭式减速器，采用带传动，齿轮轮传动形式。结构分布图如下：
1—电动机 2—V 带传动 3—单级圆柱齿轮减速器 4—联轴器 5—卷筒 6—运输带
图1 传动结构示意图
2.2.1电动机型号的确定
1.选择电动机类型
按已知的工作要求和条件选用Y 型全封闭笼型三相异步电动机。 2.选择电动机功率
工作机所需的电动机输出功率
η
w
d P P =
式（1） W
w FV
P η1000=
式（2）
则：KW P d 27.2=
式中，d P 电动机功率(KW)，w P 为运输带主动端所需功率(KW)，η为电动机至工
作机主动端之间的总效率。F 为运输带的工作拉力(N)，V 为运输带的工作速度(N),根据表1得N F 1250=, V=1.5m/s ，w η为工作机的效率。 由电动机至工作机之间的总功率为
86.06543221=?????=ηηηηηηη 式（3）
式中,1η为带传动的效率，取96.01=η[1]
，
2η为齿轮传动的轴承的效率，取99.02=η[1]
, 3η为齿轮传动的效率，取98.03=η[1]
, 4η为联轴器的效率，取99.04=η[1]
, 5η为卷筒轴轴承的效率，取98.05=η[1]
, 6η为卷筒的效率。取取96.06=η[1]
。则
3、确定电动机的转速 卷筒轴的工作转速
s m D
v
x n w /40.119100060==
π 式
（4） 式中w n 为工作机卷筒的转速（m/s)，D 为卷筒直径（mm ），根据表1得D=240mm,v=1.5m/s 。
按推荐的合理传动比范围，取V 带传动的传动比4~2'1=i ，单级齿轮传动比
5~3'2=i ,则合理总传动比的范围为20~6'=i ，故电动机转速的可选范围是 改40.119)20~6(''x n i d n w =?= 式（5）
s m d n /6.2388~58.716'=改
式中，d n '是电动机转速的可选范围。
符合这一范围的异步转速有750m/s 、1000m/s 、1500m/s 。再根据计算出的容量，查得有三种适用的电动机型号
综合考虑电动机和传动装置的尺寸，重量以及带传动和减速器的传动比，比较这三个方案可知：方案一电动机转速低，外廓尺寸及重量较大，虽然总传动比不大，但因电动机转速低，导致传动装置尺寸较大。方案三电动机转速较高，但总的传动比大，传动装置尺寸较大、方案二适中，比较合适。因此，选定电动机型号为Y132M2-6，所选电动机的额定功率
KW P ed 5.5=,满载转速s m n m /960=，总传动比适中，传动装置结构紧凑。
图2 电动机的结构
2.3 传动装置运动以及动力计算
2.3.1 计算总传动比
由选定电动机的满载转速m n 和工作机主轴的转速W n 可得传动装置的总传动比为
04.8==
W
m
n n i 式（1） 式中，i 是减速器的总传动比，m n 是电动机的满载转速（m/s ），根据表3得
m n =960m/s 。
2.3.2 计算分配传动比
带传动和齿轮减速器组成的传动中，一般带传动的传动比小于齿轮传动的传动比。V 带传动在单级传动的传动比的适用范围是2～4，圆柱齿轮传动在单级传动的传动比的适用范围是3～5，现在选择齿轮传动的传动比是1ι=4，由此10i i i ?=得到带传动的传动比是：0i =2.01
2.3.3 计算动力参数（需要列表）
1）各轴转速： Ⅰ轴：min /61.4770
r i n n m
==
I 式（1） Ⅱ轴：min /40.1191
r i n n ==
I
∏ 式（2） 卷筒轴：min /40.119r n n w ==∏ 式（3） 2）各轴的输入功率：
Ⅰ轴：KW P P d 1792.201=?=I η 式（4）
Ⅱ轴：KW P P P 0711.22112=??=?=I I ∏ηηη 式（5）
卷筒轴：KW P P P 0094.23223=??=?=∏∏∏I ηηη 式（6） 3）各轴输入转矩:
计算电动机轴的输出转矩：
m N n P T m
d
d .58.229550
== 式（7） Ⅰ轴：m N i T T d .57.43010=??=I η 式（8）
Ⅱ轴：m N i T T .63.165121=??=I ∏η 式（9）
卷筒轴：m N T T .34.16242=??=∏∏I ηη 式（10）
2.4 传动零件的设计计算
2.4.1 带轮机构的设计
1、根据下式计算带轮机构的功率
KW P K P A C 50.2==。 式（1）
式中，C P 为计算功率（KW ）,A K 是工作因素，1.1=A K [2]，P 为传递的名义功
率（KW ）。 2、选择带型
据KW P C 5.2=和min /9601r n =，由《机械设计基础》图7.3.2，选取A 型带。 3、确定带轮基准直径
由《机械设计基础》表7.2.1确定mm d d 1121=，由表4可知，小带轮内孔直径为3mm,
mm id d d d 6.220)1(12=-=ε， 式（2） 式中，1d d 是小带轮直径（mm ）, 2d d 是大带轮直径（mm ）, ε是滑动率，带传动的滑动率为ε=0.01～0.02。
查《机械设计基础》表7.2.1取标准值224mm 。大带轮内孔直径见Ⅰ轴 4、验算带速
s m x n d v m
d /2.51000
601
==
π， 式（3）
因为5m/s 初定中心距0.7x(112+224)< 0a <2x(112+224),取mm a 5000=，带的基准长度 mm a d d d d a L d d d d d 97.15834)()(220 2002 1 2 1 =++++=π 式（4） 由《机械设计基础》表7.3.2选取相近值mm L d 1600=。 6、确定中心距 mm L L a a d d 4922 0=-+ ≈， 式（5） mm L a a d 484015.0min =-=， 式（6） mm L a a d 55603.0max =+=， 式（7） 所以取mm a 492=。 7、验算带轮包角 O O O O >≈--=1201673 .571801 21a d d a d d 。 式（8） 8、确定带的根数z 据1d d 和1n ，查表7.3.3得KW P 15.10=[2]，单根v 带的额定功率增量据带型及i 查表7.3.4得KW P 11.001=?[2] ,查表7.3.5得96.0=αK [2],查表7.3.2得 99.0=L K [2] 087.2)(010≈?+= L C K K P P P z α， 式（9） 式中，0P 为额定功率（KW ）, 01P ?为单根普通V 带额定功率的增量（KW ），αK 为小带轮包角系数，L K 为长度系数。 取z=5。 9、单根v 带的初拉力 N qv K zv P F c 57.121)15 .2(50020=+-= α ， 式（10） 式中，q 为普通V 带截面单位长度质量（1.-m kg ）。 10、作用在轴上的力 N Sim zF F Q 36.5022 21 0==α， 式（11） 11带轮的几何参数 表5 带轮的尺寸参数 2.4.2 齿轮机构的设计 1选择齿轮材料和精度等级 小齿轮选用45钢调质，硬度为127～255HBS,大齿轮选用45钢正火，硬度为169～217HBS.普通齿轮，选用8级精度 2、按齿面接触疲劳强度设计 1）载荷系数K 两齿轮均为钢质齿轮，先求出d 值，确定有关参数与系数，查得K=1[2] 2）小齿轮的转矩 mm N x n P X T .10983.4/1055.94 1 16== 式（1） 式中,1P 为Ⅰ轴传递的功率(KW)，1n 为Ⅰ轴的转速(m/s)，由表5得1P =2.179KW ， 1n =417.61m/s 。 3）齿数Z 和齿宽系数d Φ 小齿轮取1Z =22,则大齿轮齿数为2Z =88,单级齿轮传动对称布置，取齿宽系数 d Φ=1 4）许用接触应力[]H σ a HLim MP 5601=σ[2]，a HLim MP 5302=σ[2]，安全系数1=H S [2]，按预期寿命10年， 单向运转，计算应力循环次数21.N N 911004.160x njLh N == 式（2） 72 1 2106.2x i N N == 式（3） 式中，n 为小齿轮转速（m/s ）,j 为小齿轮转一转时同侧齿面的啮合次数，h L 为齿轮工作寿命。 查得11=N Z [2]，2.12=N Z [2]有 []a H N HLim H MP x S Z 5601 1560111===σσ 式（4） []a H N HLim H MP x S Z 5301 1 5302 2== =σσ 式（5） 式中，H S 齿轮强度的安全系数。 5）分度圆直径 [] mm du u KT d H 86.45) 1(43.763 2 111=Φ+≥σ 式（6） 08.21 1 == Z d m 式（7） 式中，[]1H σ为许用接应力（MPa ），K [2]为载荷系数,T 1为主动轮的转矩（N .mm ），u 为两轮齿数比，u=Z 1/Z 2,b 为齿宽（mm ）,d 1小齿轮分度圆直径（mm ），m 为齿轮的模数，Z 1为小齿轮齿数。 综合皮带轮的安装要求，取标准模数m=2.5 mm mZ d 5511== 式（8） mm mZ d 22022== 式（9） 式中，d 1为小齿轮分度圆直径（mm ）,d 2为大齿轮分度圆直径（mm ），孔直径见Ⅰ轴，大齿轮内孔直径见Ⅱ轴。 3、几何尺寸计算 mm dxd b 551=Φ= 式（10） mm b b 65~60)10~5(2=+= 中心距：mm Z Z m a 5.1372 ) (21=+= 式（11） 式中，b 为大齿轮的齿宽（mm ）,b 2为小齿轮的齿宽（mm ），a 是两齿轮的中心距（mm ）。 4、按齿根弯曲疲劳强度校核 查得75.2=F Y [2],58.1=S Y [2] MPa Y Y m d b KT S F F 69.472121 == σ 式（12） 式中，b 为轮齿的接触宽度（mm ），m 为模数，Y F , Y S 分别为齿形修正系数和应力 修正系数，F σ为轮齿的弯矩应力（MP a ）。 查得a FLim MP 4401=σ[2]，a FLim MP 4102=σ[2] 查得121==N N Y Y [2],3.1=F S [2] []MPa S Y F N FLim F 407==σσ 式（13） []MPa S Y F N FLim F 338111==σσ 式（14） []MPa S Y F N HLim F 3152 22==σσ 式（15） 式中，FLim σ为试验齿轮的弯矩疲劳极限，S F 为安全系数，Y N 为弯曲疲劳寿命系数， 则有[]F F σσ< 齿形系数及应力修正系数 查得75.21=F Y [2],58.11=S Y [2], 用差值法算得：22.22=F Y ,78.12=S Y 5、强度校核 MPa Y Y Z bm KT S F F 95.622111 21 1 ==σ 式（16） MPa Y Y Y Y S F S F F F 25.572 12 21 2==σσ 式（17） 式中，1F σ为小齿轮的弯矩应力（MP a ），2F σ为大齿轮的弯矩应力（MP a ）。则 []1 1 F F σσ<,[] 2 2 F F σσ< 可见弯曲疲劳强度足够。 6、齿轮圆周速度： s m x n d v /20.11000 601 1== π 式（18） 式中，v 为齿轮的圆周速度（m/s ）,d 1为小齿轮分度圆直径（mm ）n 1为小齿轮的转速（m/s ）。 可见选用8级精度合适 7、齿轮的几何参数 表6 齿轮的尺寸参数 2.4.3 联轴器型号的确定 联轴器的确定 1、类型选择，为了减少震动与冲击，选择弹性联轴器 2、载荷计算 m N n P T .64.165 /955022== 式（1） 查《机械设计手册》得5.1=A K ,则计算转矩为： m N T K T A c .48.248== 式（2） 3、型号选择 有机械设计手册GB4323—84查得TL9弹性套柱销联轴器的许用转矩为1000N.m ，许用最大转速为2850r/min ，轴颈为50～71mm 。 4、联轴器的几何参数 表7 联轴器参数表 2.4.4 轴的计算设计与校核 主动轴的设计 1、选择轴的材料及热处理方法 ，并确定许用应力 选择45号钢，调质处理，查表12.1.1得抗拉强度a b MP 650=σ[2],查表12.6.2得许用弯矩应力a b MP 2301=+σ 2、按纯剪切强度估算最小直径 mm n P C d 95.193 1 1 2=≥ 式（1） 式中，C 为与轴的材料和承载情况有关的系数，查表12.6.1取C=115[2]。考虑轴 外伸端和大带轮用一个键联接，所以将轴径放大5﹪，同时取个标准值，即取2 d=22mm。由于轴头联接处为带轮，为了使所选的轴的直径与大带轮的孔径相适应，所以同时确定大带轮的内孔直径为32mm。 3、轴的结构设计 ①、确定周上零件的布置和固定方式 为了满足轴上零件的轴向固定，将该轴设计成阶梯轴形式。 M t =KT 1 =56.64N.m 式（2） 式中，M t 为该轴的实际扭矩（N.m）,K[2]为工作情况因素, T 2 为Ⅱ轴传递的扭矩 （N.m）。查《机械设计手册》表11.6.1取K=1.3。 带轮与轴头配合部分的长度L=80mm。要满足带轮的轴向固定要求，在外伸轴头左端需制出一轴肩。齿轮布置在箱体的中央，轴承对称地分布在两侧。齿轮以轴环和套筒实现轴向固定，以平键联接和优先选择的过盈配合h7/p6实现周向固定。两端轴承分别以轴肩和套筒实现轴向固定，以过渡配合j6实现周向固定，整个轴系以两端轴承盖实现轴向，带轮以轴肩、平键联接实现轴向和周向固定。轴的结构草图如下图： 图5 ②、确定轴的各段直径 外伸端直径22mm,联轴器定位轴肩高h min =3.5mm,通过轴承端盖的轴伸直径d=29mm 。按题意，这里选择6207型轴承（在轴承设计里校核）轴径直径为35mm,查国家标准GB/T276—94，轴肩高h min =3.5mm,所以，轴肩和套筒外径为39mm,取齿轮轴头直径为40mm ，定位轴环高度h=4mm ，于是轴环直径为48mm ，圆角均为r=1mm 。 ③、确定各段轴段长度 轮毂宽为60mm,因而取轴头长度为58mm,轴承对称分布在齿轮两侧，查手册得轴承宽度16mm ，轴径长度与轴承宽度相等为16mm ，齿轮两端与箱体内壁间的距离各取20mm,以便容纳轴环和套筒，轴承端面距箱体内壁3mm ，，这样就可用确定跨距为122mm ，按箱体结构需要，轴身伸出端的长度为15mm ， 4、轴的强度校核 作用在轴上的扭矩M t = 56.64N.m 圆周力：N d T F t 4.158421 1 1== 式（3） 径向力：N F F t r 7.576tan 11==α 式（4） 式中，α为分度圆压力角，标准值20°。 ①H 平面（Axy 平面）的支座反力：N F R R t H B H A 2.7922/1=== 式（5） V 平面（Axz 平面）的支座反力：N F R R r VB VA 4.2882/1=== 式（6） ②计算H 平面内的弯矩：m N L R M H A H C .3.482/1=?= 式（7） 计算V 平面内的弯矩：m N L R M VA VC .6.172/1=?= 式（8） 式中：1L 为两轴承间的跨距=122mm ③计算合成弯矩：m N M M M VC HC C .41.512 2=+= 式（9） ④绘制扭矩图（见图6） ⑤计算当量弯矩：m N M M M t C e .15.54)(22 =+=α 式（10） 式中；α为根据转矩性质而定的折合因素=0.3[2] ⑥强度校核，由式：][5.271.013 b e z e e MPa d M W M +≤===σσ 式（11） 可知强度足够。 轴的受力情况及弯矩如图： 图6 从动轮轴的设计 1、选择轴的材料及热处理方法 ，并确定许用应力 选择45号钢，调质处理，查表12.1.1得抗拉强度a b MP 650=σ[2],查表12.6.2得许用弯矩应力a b MP 2301=+σ 2、按纯剪切强度估算最小直径 mm n P C d 78.293 2 2 2=≥ 式（1） 式中，C 为与轴的材料和承载情况有关的系数，查表12.6.1取C=115[2]。考虑轴外伸端和联轴器用一个键联接，所以将轴径放大5﹪，同时取个标准值，即取 2d =50mm 。由于轴头联接处为联轴器，为了使所选的轴的直径与联轴器的孔径相适应，所以同时选择联轴器。 3、轴的结构设计 ①、确定周上零件的布置和固定方式 为了满足轴上零件的轴向固定，将该轴设计成阶梯轴形式。 M t =KT 2=215.32N.m 式（2） 式中，M t 为该轴的实际扭矩（N.m ）,K [2]为工作情况因素, T 2为Ⅱ轴传递的扭矩（N.m ）。查表11.6.1取K=1.3。 查设计手册选用TL9型弹性套柱销联轴器，半联轴器的孔径为50mm,长L=112mm 。半联轴器与轴头配合部分的长度为112mm ，要满足半联轴器的轴向固定要求，在外伸轴头左端需制出一轴肩。齿轮布置在箱体的中央，轴承对称地分布在两侧。齿轮以轴环和套筒实现轴向固定，以平键联接和优先选择的过盈配合h7/p6实现周向固定。两端轴承分别以轴肩和套筒实现轴向固定，以过渡配合j6实现周向固定，整个轴系以两端轴承盖实现轴向，联轴器以轴肩、平键联接实现轴向和周向固定。轴的结构草图如图： 机械设计大作业 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计 内装： 1.设计任务书1份 2.设计计算说明书1份 3.装配工作图1张 学院机电工程及自动化 专业机械工程及自动化 学号 11121112 设计者华爆会 指导教师傅燕鸣 完成日期 2014年2月9日 成绩 机械设计大作业计算说明书 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计 学院机电工程及自动化 专业机械工程及自动化 学号 11121112 设计者华爆会 指导教师傅燕鸣 完成日期 2014年2月9日 一、确定齿轮结构尺寸，计算作用在齿轮上的作用力 1.1选择齿轮的结构型式 根据《机械设计课程设计手册》第16章第5节，确定齿轮结构为齿轮轴。 1.2计算输出轴的转矩T m N 25.1871530 .39550T 2 n P 95502?=?= = 1.3计算作用在齿轮上的圆周力、径向力 N 72.1104)113003.0/(25.1872)z m /(T 2d /T 2F 2222t =??=?== N 09.40220tan 72.1104tan F F 2t 2r =?=α?= 二、选择轴的材料 因传递的功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，所以初选轴的材料为45钢，并经过调质处理。查《机械设计课程设计手册》表16-1，得：轴材料的硬度为 217~225HBW ，抗拉强度极限MPa 640B =σ，屈 服强度极限 MPa 355s =σ，弯曲疲劳极限 MPa 2751=σ-，剪切疲劳极限MPa 1551=τ-， 许用弯曲应力 MPa 60][1=σ-；查表16-2，得 103~126A 0=。 m N 25.187T 2?= N 72.1104F 2t = N 09.402F 2r = MPa 640B =σ MPa 355s =σ MPa 2751=σ- MPa 1551=τ- MPa 60][1=σ- 103~126A 0= 目录 一课程设计书 2 二设计要求2三设计步骤2 1. 传动装置总体设计方案 3 2. 电动机的选择 4 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 5. 设计V带和带轮 6 6. 齿轮的设计 8 7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 8. 键联接设计 26 9. 箱体结构的设计 27 10.润滑密封设计 30 11.联轴器设计 30 四设计小结31 五参考资料32 一. 课程设计书 设计课题: 设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 表一: 二. 设计要求 1.减速器装配图一张(A1)。 2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 3.设计说明书一份。 三. 设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 设计V带和带轮 6. 齿轮的设计 7. 滚动轴承和传动轴的设计 8. 键联接设计 9. 箱体结构设计 10. 润滑密封设计 11. 联轴器设计 1.传动装置总体设计方案: 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀， 初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 选择V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。 传动装置的总效率a η 5423321ηηηηηη=a ＝0.96×3 98.0×295.0×0.97×0.96＝0.759； 1η为V 带的效率,1η为第一对轴承的效率， 3η为第二对轴承的效率，4η为第三对轴承的效率， 5η为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为7级精度，油脂润滑. 因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。 轴的设计 图1传动系统的总轮廓图 一、轴的材料选择及最小直径估算 根据工作条件，小齿轮的直径较小（），采用齿轮轴结构， 选用45钢，正火，硬度HB=。 按扭转强度法进行最小直径估算，即初算轴径，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。 值由表26—3确定：=112 1、高速轴最小直径的确定 由，因高速轴最小直径处安装联 轴器，设有一个键槽。则，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机 轴径不得相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取，为 电动机轴直径，由前以选电动机查表6-166：， ，综合考虑各因素，取。 2、中间轴最小直径的确定 ，因中间轴最小直径处安装滚动 轴承，取为标准值。 3、低速轴最小直径的确定 ，因低速轴最小直径处安装联轴 器，设有一键槽，则，参 见联轴器的选择，查表6-96，就近取联轴器孔径的标准值。 二、轴的结构设计 1、高速轴的结构设计 图2 （1）、各轴段的直径的确定 ：最小直径，安装联轴器 ：密封处轴段，根据联轴器轴向定位要求，以及密封圈的标准查表6-85（采用毡圈密封）， ：滚动轴承处轴段，，滚动轴承选取30208。 ：过渡轴段，取 ：滚动轴承处轴段 （2）、各轴段长度的确定 ：由联轴器长度查表6-96得，，取 ：由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定 ：由滚动轴承确定 ：由装配关系及箱体结构等确定 ：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定 ：由小齿轮宽度确定，取 2、中间轴的结构设计 图3 （1）、各轴段的直径的确定 ：最小直径，滚动轴承处轴段，，滚动轴承选30206 ：低速级小齿轮轴段 ：轴环，根据齿轮的轴向定位要求 ：高速级大齿轮轴段 ：滚动轴承处轴段 （2）、各轴段长度的确定 ：由滚动轴承、装配关系确定 ：由低速级小齿轮的毂孔宽度确定 ：轴环宽度 ：由高速级大齿轮的毂孔宽度确定 机械设计课程设计说明书设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器 一、传动方案简图 二、已知条件： 1、有关原始数据： 运输带的有效拉力：F= KN 运输带速度：V=S 鼓轮直径：D=310mm 2、工作情况：使用期限8年，2班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷平稳； 3、工作环境：灰尘； 4、制造条件及生产批量：小批量生产； 5、动力来源：电力，三相交流，电压380／220V。 三、设计任务： 1、传动方案的分析和拟定 2、设计计算内容 1) 运动参数的计算，电动机的选择； 3) 带传动的设计计算； 2) 齿轮传动的设计计算； 4) 轴的设计与强度计算； 5) 滚动轴承的选择与校核； 6) 键的选择与强度校核； 7) 联轴器的选择。 3、设计绘图： 1）减速器装配图一张； 2）减速器零件图二张； 目录 一、传动方案的拟定及说明.......................................... 二、电机的选择 .................................................................... 1、电动机类型和结构型式....................................................... 2、电动机容量................................................................. P.......................................................... 3、电动机额定功率 m 4、电动机的转速 ............................................................... 5、计算传动装置的总传动....................................................... 三、计算传动装置的运动和动力参数.................................. 1．各轴转速................................................................... 2.各轴输入功率为(kW) ........................................................ 3.各轴输入转矩（N m） ........................................................ 四、传动件的设计计算.............................................. 1、设计带传动的主要参数....................................................... 2、齿轮传动设计............................................................... 五、轴的设计计算.................................................. 1、高速轴的设计............................................................... 2、低速轴的设计............................................................... 六、轴的疲劳强度校核.............................................. 1、高速轴的校核............................................................... 2、低速轴的校核............................................................... 七、轴承的选择及计算.............................................. 1、高速轴轴承的选择及计算..................................................... 2、低速轴的轴承选取及计算..................................................... 八、键连接的选择及校核............................................ 1、高速轴的键连接............................................................. 2、低速轴键的选取............................................................. 九、联轴器的选择.................................................. 十、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择...................... 1、铸件减速器机体结构尺寸计算表............................................... 2、减速器附件的选择 (22) 十一、润滑与密封.................................................. 1、润滑....................................................................... 2、密封....................................................................... 一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器 1．要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。 2．工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。 3．知条件：运输带卷筒转速19/min r， 减速箱输出轴功率 4.25 P=马力， 二、传动装置总体设计： 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均 匀，要求轴有较大的刚度。 3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设 置在高速级。其传动方案如下： 三、选择电机 １.计算电机所需功率d P：查手册第3页表1-7： η－带传动效率：0.96 1 η－每对轴承传动效率：0.99 2 η－圆柱齿轮的传动效率：0.96 3 η－联轴器的传动效率：0.993 4 η—卷筒的传动效率：0.96 5 说明： η－电机至工作机之间的传动装置的总效率： 2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V带传动比i=2 4 二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是： 符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000 根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用 的电动机型号，因此有4种传动比方案如下： 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下： 四确定传动装置的总传动比和分配传动比： 总传动比：96050.5319 n i n = ==总卷筒 分配传动比：取 3.05i =带 则1250.53/3.0516.49i i ?== ()121.31.5i i =取121.3i i =经计算2 3.56i =1 4.56i = 注：i 带为带轮传动比，1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比。 五 计算传动装置的运动和动力参数： 将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴 01122334,,,ηηηη——依次为电机与轴 1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与 轴4之间的传动效率。 １. 各轴转速：1960 314.86/min 3.05 m n n r i == =带 2各轴输入功率：101 3.670.96 3.52d p p kW η=?=?= 3各轴输入转矩： 3.67 9550955036.5.960 d d w p T N m n ==? = 运动和动力参数结果如下表： 六 设计V 带和带轮： 1.设计V 带 一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴 组合结构 设计计算说明书 题目1：一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴组合结构设计（见图1） 图1 1-大带轮；2-轴承；3-齿轮；4-轴 原始数据见表1-1。 表1-1 设计方案及原始数据 项目 设计方案 3 轴输入功率KW P/ 3.3 轴转速() m in / /r n 750 齿轮齿数 3 Z25 齿轮模数mm m/ 3 齿轮宽度mm B/80 大带轮直径mm D/160 带型号 A 带根数Z 4 mm l/160 mm s/100 带传动轴压力N Q/ 950 轴承旁螺栓直径mm d/12 1、设计目标 经过完成轴系部分大作业，要求掌握： （1）轴结构设计过程； （2）轴强度计算方法； （3）轴承选型设计和寿命计算； （4）轴承组合结构设计方法和过程。 2、设计步骤 （1）依据已知条件计算传动件作用力。 ①选择直齿圆柱齿轮材料： 传动无特殊要求，为便于制造采取软齿面齿轮，由表5-1，大齿轮采取 45#钢正火，162~217HBS； P137 表5-1 P=3.3Kw n=750r/min z3=25 ② 直齿轮所受转矩n P T 6 1055.9?==9.55×106×3.3/750=42020N.mm ； ③ 计算齿轮受力： 齿轮分度圆直径：d=mz 3=3×25=75mm 齿轮作用力：圆周力F t =2T/d=2×42020/75=1121N 径向力F r =F t tan α=1120.5×tan20°=408N ； （2）选择轴材料，写出材料机械性能： 选择轴材料：该轴传输中小功率，转速较低，无特殊要求，故选择45优质 碳素结构钢调制处理， 其机械性能由表8-1查得：σB =637MPa,σs =353MPa, σ-1=268MPa, τ-1=155MPa 由表1-5查得：轴关键承受弯曲应力、扭转应力、表面状态为车削状态，弯 曲时： 34.0=σψ，扭转时： 34.0=τψ； （3）进行轴结构设计： ① 按扭转强度条件计算轴最小直径d min ，然后按机械设计手册圆整成标准 值： 由式（8-2）及表8-2[τT ]=30MPa ，A 0=118 得d min =A 0=118×=19.34mm, 圆整后取d min =20.0mm 计算所得为最小轴端处直径，因为该轴段需要开一个键槽，应将此处轴径增大3%~5%，即d min =(1+5%)d=21.0,圆整后取d min =25.0mm ； ② 以圆整后轴径为基础，考虑轴上零件固定、装拆及加工工艺性等要求， 设计其它各轴段直径长度以下： 1） 大带轮开始左起第一段： 带轮尺寸为：d s =25mm ，宽度L=65mm 并取第一段轴端段长为l 1=63mm ； 2） 左起第二段，轴肩段： 轴肩段起定位作用，故取第二段轴径d 2=30mm 。由l 2=s-l/2-10=57.5mm ，取l 2=57.5mm ； 3） 左起第三段， 轴承段： 初步轴承型号选择，齿轮两侧安装一对6207 型（GB297-84）深沟球轴承。其宽度为17mm ，左轴承用轴套定位，右轴承用轴肩定位。 该段轴径d 3= 35mm ； 4） 左起第四段，齿轮轴段： 取轴径d 4=38mm ，齿轮宽度B=80mm ，则取l 4=78mm ； 5） 左起第五段，轴环段： 取轴径d 5=44mm ，l 5=10mm ； 6） 左起第六段，轴肩段： 取轴径d 6=40mm ； 7） 左起第七段，轴承段： 取轴径d 7=35mm ，l 7=20mm ； 8） 确定l 3，l 6，轴套尺寸： m=3mm α=20° d=75mm F t =1121N F r =408N P232表8-1 d min =25.0mm D=160mm 带型号为A 型 带根数z=4 l=160mm s=100mm d 1 =25.0mm l 1=63mm d 2=30mm l 2=57.5mm d 3= 35mm l 3=52mm d 4=38mm l 4=78mm d 5=44mm l 5=10mm d 6=40mm l 6=21.5mm d 7=35mm l 7=20mm 仅供参考一、传动方案拟定第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器（1）工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳。（2）原始数据：滚筒圆周力F=1.7KN；带速V=1.4m/s；滚筒直径D=220mm。运动简图二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。2、确定电动机的功率：（1）传动装置的总效率：η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95 =0.86 (2)电机所需的工作功率：Pd=FV/1000η总=1700×1.4/1000×0.86 =2.76KW 3、确定电动机转速：滚筒轴的工作转速：Nw=60×1000V/πD =60×1000×1.4/π×220 =121.5r/min 根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围，取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5，则合理总传动比i的范围为i=6~20，故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min 符合这一范围的同步转速有960 r/min 和1420r/min。由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min）传动装置的传动比KW 同转满转总传动比带齿轮 1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63 2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89 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，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。 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，选定电动机型号为Y100l2-4。其主要性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min，额定转矩2.2。 三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68 2、分配各级传动比（1）取i带=3 （2）∵i总=i齿×i 带π∴i 齿=i总/i带=11.68/3=3.89 四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min) nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min) 滚筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min) 2、计算各轴的功率（KW）PI=Pd×η带=2.76×0.96=2.64KW PII=PI×η轴承×η齿轮=2.64×0.99×0.97=2.53KW 3、计算各轴转矩Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?m TI=9.55p2入/n1 斜齿圆柱齿轮减速器结构设计说明 机械工程系机械工程及自动化专业 机械12-7 班 设计者林键 指导教师王春华 2014 年 12 月 26 日 辽宁工程技术大学题目二：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器输出轴结构简图及原始数据 轴系结构简图 二、根据已知条件计算传动件的作用力 1.计算齿轮处转矩T、圆周力F t、径向力F r、轴向力F a及链传动轴压力Q。 已知：轴输入功率P=，转速n=150r/(min)。 转矩计算： 6 T? P n N mm 9 . 550 10 / 10 . 550 6 96 ? = ? ? = =7 . 1 / 150 . 388366分度圆直径计算： mm z m d n 3.4324368cos /1074cos /21='''?=?= β 圆周力计算： N d T F t 7.17963.432/7.3883662/21=?== 径向力计算： N F F n t r 6.6604368cos /20tan 7.1796cos /tan ='''?== βα 轴向力计算： N F F t a 2564368tan 7.1796tan ='''?== β 轴压力计算： 计算公式为：) 100060/(10001000?= = npz P K v P K Q Q Q 由于转速小，冲击不大，因此取K Q =,带入数值得： N Q 3975) 100060/(294.251501 .62.11000=?????= 轴受力分析简图 2.计算支座反力 (1)计算垂直面（XOZ ）支反力 N l a l R s l Q R r y 6.6238215 ) 80215(6.660)100215(3975)()(2=-?++?=-?++?=N R Q R R r y y 16036.66039756.623821=--=--= (2)计算垂直面（XOY ）支反力 N l a l R R t z 2.1128215 ) 80215(7.1796)(2=-?=-= N R R R z t z 5.6682.11287.179621=-=-= 三、初选轴的材料，确定材料机械性能 Q 第1章初始参数及其设计要求保证机构件强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。初始参数：功率P=，总传动比i=5 第2章 电动机 电动机的选择 根据粉碎机的工作条件及生产要求，在电动机能够满足使用要求的前提下，尽可能选用价格较低的电动机，以降低制造成本。由于额定功率相同的电动机，如果转速越低，则尺寸越大，价格越贵。粉碎机所需要的功率为kw P 8.2=，故选用Y 系列（Y100L2-4）型三相笼型异步电动机。 Y 系列三相笼型异步电动机是按照国际电工委员会（IEO ）标准设计的，具有国际互换性的特点。其中Y 系列（Y100L2-4）电动机为全封闭的自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防灰尘、铁屑或其它杂务物侵入电动机内部之特点,B 级绝缘,工作环境不超过＋40℃,相对温度不超过95%,海拔高度不超过1000m,额定电压为380V,频率50HZ,适用于无特殊要求的机械上，如农业机械。 Y 系列三相笼型异步电动具有效率高、启动转矩大、且提高了防护等级为IP54、提高了绝缘等级、噪音低、结构合理产品先进、应用很广泛。其主要技术参数如下： 型号：42100-L Y 同步转速：min /1500r 额定功率：kw P 3= 满载转速：min /1420r 堵转转矩/额定转矩：)/(2.2m N T n ? 最大转矩/额定转矩：)/(2.2m N T n ? 质量：kg 3.4 极数：4极 机座中心高：mm 100 该电动机采用立式安装，机座不带底脚，端盖与凸缘，轴伸向下。 电机机座的选择 表2-1机座带底脚、端盖无凸缘Y系列电动机的安装及外型尺寸（mm） 第3章 传动比及其相关参数计算 传动比及其相关参数的分配 根据设计要求，电动机型号为Y100L2-4，功率P=3kw ，转速n=1420r/min 。输出端转速为n=300r/min 。 总传动比： 73.4300 14401 === n n i ； （3-1） 分配传动比：取3=D i ； 齿轮减速器： 58.13 73 .4=== D L i i i ； （3-2） 高速传动比： 5.158.14.14.112=?==L i i ； （3-3） 低速传动比： 05.15 .158 .11223=== i i i L 。 （3-2） 运动参数计算 3.2.1 各轴转速 电机输出轴： min /1420r n n D == 轴I ： min /33.4733 1420 1r i n n D === （3-4） 轴II ： min /6.3155 .133.4731212r i n n === （3-4） 轴III ： 输入轴设计及校核 高速级：，，, ?z 1121?z 1263?b 1150mm ?b 1242mm 低速级：，, , ?z 2131?z 2285?b 2170mm ?b 2262mm ，?m 2.0mm ?α20deg 1.求输入轴上的功率、转速和转矩P 1n 1T 1 ,?P 1 2.16kW ,?n 1940rpm ?T 121.94N·m 2.求作用在齿轮上的力 由已知高速级小齿轮的分度圆直经为 ?d 11=?m z 1142mm ?F t =――2T 1d 11???1.045103 ??N ?F r =?F t tan (α)380.262N 圆周力，径向力的方向如图15-24所示。 F t F r 3.初步确定轴的最小直径 按P366式15-2初步计算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理。根据P366表15-3,，取，于是得 ≥≥25MPa τT 45MPa ?τT 30MPa ? d min =￣￣￣￣￣￣￣￣3 ―――― P 1 ?0.2τT n 1 15.407mm ?A 0120? d min =?￣￣￣￣3 ――2.16 940 A 015.835输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直经（图15-26）。为d 1_2了使所选直经与联轴器的孔经适应，故需同时选取联轴器的型号。 d 1_2查P347表14-1，考虑到转矩变化很小，故取，则：?K A 1.5?T ca =?K A T 1???3.291104 ???N mm 根据计算转矩应小于公称转矩的条件，查标准GB/T5014-2003或手册，选用LT4型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为。半联轴?63000N mm 器的孔径，故取，半联轴器长度?d 120mm ?d 1_220mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度?L 52mm ?L 138mm 4.轴的结构 一级减速器设计说明书 课题：一级直齿圆柱齿轮减速器设计 学院：机电工程 班级：2015机电一体化（机械制造一班）姓名：陈伟 学号：1558020120104 指导老师：童念慈 目录 一、设计任务书———————————————————— —— 二、电动机的选择———————————————————— — 三、传动装置运动和动力参数计算————————————— — 四、V带的设计————————————————————— — 五、齿轮传动设计与校核————————————————— — 六、轴的设计与校核——————————————————— — 七、滚动轴承选择与校核计算——————————————— — 八、键连接选择与校核计算———————————————— — 九、联轴器选择与校核计算———————————————— — 十、润滑方式与密封件类型选择—————————————— — 十一、设计小结————————————————————— 十二、参考资料————————————————————— 一、设计任务说明书 1、减速器装配图1张； 2、主要零件工作图2张； 3、设计计算说明书 原始数据：（p10表1-4）1-A输送带的工作拉力;F=2000 输送带工作速度：V=1.3m/s 滚筒直径：D=180 工作条件：连续单向运载，载荷平稳，空载起动，使用期限15年，每年300个工作日，每日工作16小时，两班制工作，运输带速度允许误差为5% 传动简图: 二、电动机的选择 工作现场有三相交流电源，因无特殊要求，一般选用三相交流异步电动机。 最常用的电动机为Y 系列鼠笼式三相异步交流电动机，其效率高，工作可靠，结构简单，维护方便，价格低，适用于不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。本装置的工作场合属一般情况，无特殊要求。故采用此系列电动机。 1.电动机功率选择 1选择电动机所需的功率: 工作机所需输出功率Pw=1000 FV 故Pw= 1000 8 .12000?= 3.60 kw 工作机实际需要的电动机输入功率Pd=η w p 其中54321ηηηηηη= 查表得：1η为联轴器的效率为0.98 2η 为直齿齿轮的传动效率为0.97 3η 为V 带轮的传动效率为0.96 54.ηη 为滚动轴承的效率为0.99 故输入功率Pd= 98 .099.099.096.097.098.0 3.60 ?????=4.09KW J20型减速器低速轴的设计及加工工艺 1 设计要求 原始资料：根据成都卡帕特科技有限公司要求，设计一减速器低速轴,传递的功率P=3.42kW，主动轮转速n=60r/min，载荷平稳，单向运转，预期寿命10年（每天按300天计），单班制工作，原动机为电动机。 设计应完成的任务：设计出一个符合上述要求的轴，画出零件图，根据轴的工作条件及性能要求确定轴的加工步骤，并写出轴的加工工艺。 2 轴的结构设计 2.1最小轴径的设计 按扭矩初算最小轴径本轴是属于中、小轴，在减数器重工作时要承受各种负荷和冲击载荷并且要具有较高的耐疲劳性能和较好的耐磨性能，因此该轴材料选用45钢即可满足其要求。所以选用45#调质，硬度217-255HBS.根据文献P26514.4表，取c=118, 又因为设计要求P=3.42,n=60 所以, d≥(P/N)1/3118 =(3.42/60)1/3mm=46mm考虑有键槽，将直径增大5%，则d=46(1+5%)mm=48.3 mm∴选d=50mm 2.2 轴的结构设计 2.2.1轴上零件的定位，固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和套筒定位，则采用过渡配合固定。 2.2.2 确定轴各段直径和长度 为了使计算方便、易懂，现画草图如下（图上的阶梯轴从左到右依次是I段、II段、III段、Ⅳ段、Ⅴ段、Ⅵ段） 2.1 轴的草图 I段：d 1=50mm 长度取L 1 =47mm∵h=2c c=1.5mm II段:取轴肩高3.5mm，作定位用，∴d 2 =57mm 初选用一对6213型角滚动轴承，其内径为65mm,宽度为23mm. 考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为50mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm, 故II段长：L 2 =85mm III段直径d 3=65mm， L 3 =55mm 根据轴承安装要求，轴肩高h=2.5 mm Ⅳ段直径d 4=70mm， L 4 =80mm Ⅴ段直径d 5=82mm. 长度L 5 =9mm Ⅵ段直径d 6=65 mm，长度L 6 =23 mm 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=299mm 2.2.3 按弯矩复合强度计算 1.求分度圆直径：已知d=3×Z 1 =27mm 2.求转矩：已知T 1 =544350N·mm 3.求圆周力：Ft 根据参考文献P267得 Ft=2T 1/d 1 =2×544350/324=3360N 4.求径向力Fr 根据参考文献P267得Fr=Ft·tanα=3360×tan200=1220N 机械设计基础课 程设计说明书设计题目：机械设计基础课程设计 学院： 专业： 学号： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 机械设计课程计算内容 一、传动方案拟定 (3) 二、电动机的选择 (4) 三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 (5) 四、传动装置的运动和动力设计 (5) 五、普通V带的设计 (6) 六、齿轮传动的设计 (7) 七、轴的设计 (9) 八、滚动轴承的选择 (13) 九、键连接的选择与校核 (14) 十、轴连接器选择 (15) 十一、减速器箱体和附件的选择 (15) 十二、润滑与密封 (16) 十三、设计小结 (16) 十四、参考书目 (17) 设计课题：机械设计基础课程设计设计一个带式输送机传动装置，已知带式输送机驱动卷筒的驱动功率，输送机在常温下连续单向工作，载荷平稳，环境有轻度粉尘，结构无特殊限制，工作现场有三相交流电源。 原始数据： 传送带卷筒转速n (r/min)= 78r/min w (kw)=3.2kw 减速器输出功率p w 使用年限Y（年）=6年 设计任务要求： 1，主要部件的总装配图纸一张 2，A1,典型零件的总做图纸2张 3，设计说明书一份（20页左右）。 计算过程及计算说明： 一，传动方案拟定。 设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动。 1，使用年限6年，工作为双班工作制，载荷平稳，环境有轻度粉尘。 (r/min)=78 r/min ２、原始数据：传送带卷筒转速n w 减速器输出功率p (kw)=3.2kw w 使用年限Y（年）=6年 方案拟定：1 采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。 1.电动机 2.V 带传动 3.圆柱齿轮减速器 4.连轴器 5.滚筒 二、运动参数和动力参数计算 （1）电动机的选择 1、电动机类型和结构的选择：选择Y 系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2. 、电动机容量选择： 电动机所需工作功率为： 式（1）：Ｐd ＝ＰＷ／ηa () 由电动机至运输带的传动总效率为： η总 =η１×η２2×η３ 式中：η1、η2、η3、η4分别为带传动、轴承、齿轮传动。 η１=0.96 η２=0.99 η３=0.987η η总=0.91 所以：电机所需的工作功率： Ｐd ＝ＰＷ／ηa =3.2/0.91=3.52 kw 3.额定功率p ed =5.5 . 查表 二十章 20-1 4. 根据手册Ｐ７表１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Ｉ’=3～６。 机械设计课程设 计说明书 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器 一、传动方案简图 二、已知条件： 1、有关原始数据： 运输带的有效拉力：F=1.47 KN 运输带速度：V=1.55m/S 鼓轮直径： D=310mm 2、工作情况：使用期限 8 年， 2 班制（每年按 300 天计算），单向运转，转速误差不得超过± 5%，载荷平稳； 3、工作环境：灰尘； 4、制造条件及生产批量：小批量生产； 5、动力来源：电力，三相交流，电压380／ 220V 。 三、设计任务： 1、传动方案的分析和拟定 2、设计计算内容 1)运动参数的计算，电动机的选择；3)带传动的设计计算； 2)齿轮传动的设计计算；4)轴的设计与强度计算； 5)滚动轴承的选择与校核；6)键的选择与强度校核； 7)联轴器的选择。 3、设计绘图： 1）减速器装配图一张； 2）减速器零件图二张； 目录 一、传动方案的拟定及说明...................................................................................................................................................错误！未定义书签。 二、电机的选择.................................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 1、电动机类型和结构型式 ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 2、电动机容量......................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 3、电动机额定功率P m...........................................................................................................................................错误！未定义书签。 4、电动机的转速 ................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 5、计算传动装置的总传动 ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 三、计算传动装置的运动和动力参数...........................................................................................................................错误！未定义书签。 1．各轴转速............................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 2.各轴输入功率为( kW ) ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 3.各轴输入转矩（N m）.......................................................................................................................................错误！未定义书签。 四、传动件的设计计算...............................................................................................................................................................错误！未定义书签。 1、设计带传动的主要参数 ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 2、齿轮传动设计 ................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 五、轴的设计计算...........................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 1、高速轴的设计 ................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 2、低速轴的设计 (12) 六、轴的疲劳强度校核 (13) 1、高速轴的校核 (13) 2、低速轴的校核 (13) 七、轴承的选择及计算 (17) 1、高速轴轴承的选择及计算 (17) 2、低速轴的轴承选取及计算 (18) 八、键连接的选择及校核 (19) 1、高速轴的键连接 (19) 2、低速轴键的选取 (19) 九、联轴器的选择 (20) 十、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择 (20) 1、铸件减速器机体结构尺寸计算表 (20) 2、减速器附件的选择 (22) 十一、润滑与密封 (21) 1、润滑 (21) 2、密封 (21) 十二、参考文献 (24)一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计(上海大学机械设计2大作业)
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