机械设计课程设计原始资料
一、设计题目
热处理车间零件输送设备的传动装备
二、运动简图
图1
1—电动机2—V带3—齿轮减速器4—联轴器5—滚筒6—输送带
三、工作条件
该装置单向传送,载荷平稳,空载起动,两班制工作,使用期限5年(每年按300天计算),输送带的速度容许误差为±5%.
四、原始数据
滚筒直径D（mm）：320
运输带速度V（m/s）：0.75
滚筒轴转矩T（N·m）：900
五、设计工作量
1减速器总装配图一张
2齿轮、轴零件图各一张
3设计说明书一份
六、设计说明书内容
1. 运动简图和原始数据
2. 电动机选择
3. 主要参数计算
4. V带传动的设计计算
5. 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算
6. 机座结构尺寸计算
7. 轴的设计计算
8. 键、联轴器等的选择和校核
9. 滚动轴承及密封的选择和校核
10. 润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法
11. 齿轮、轴承配合的选择
12. 参考文献
七、设计要求
1. 各设计阶段完成后,需经指导老师审阅同意后方能进行下阶段的设计;
2. 在指定的教室内进行设计.
一. 电动机的选择
一、电动机输入功率w P
60600.752
44.785/min 22 3.140.32w v n r Rn π??=
==??
90044.785 4.21995509550w w Tn P kw ?===
二、电动机输出功率d P
其中总效率为
32
320.960.990.970.990.960.833v ηηηηηη=????=????=带轴承齿轮联轴滚筒
4.219
5.0830.833
w
d P P kw η
=
=
= 查表可得Y132S-4符合要求,故选用它。 Y132S-4(同步转速1440min r ，4极)的相关参数 表1 额定功率
满载转速
堵转转矩额定转矩 最大转矩额定转矩 质量
5.5kw
1440min r
2200N mm ? 2300N mm ?
68kg
二. 主要参数的计算
一、确定总传动比和分配各级传动比
传动装置的总传动比144032.1544.785
m w n i n =
==总 查表可得V 带传动单级传动比常用值2~4，圆柱齿轮传动单级传动比常用值为3~5，展开式二级圆柱齿轮减速器()121.3~1.5i i ≈。 初分传动比为 2.5V i =带，1 4.243i =，2 3.031i =。
二、计算传动装置的运动和动力参数
本装置从电动机到工作机有三轴，依次为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ轴，则
1、各轴转速
1440
576min 2.5m V n n r i ===Ⅰ带
2135.75344.288min 3.031
n n r i =
==ⅡⅢ 2、各轴功率
0 5.50.96 5.28d d V P P P kw ηη==?=?=ⅠⅠ带
5.280.990.97 5.070P P P kw ηηη==??=??=ⅡⅠⅠⅡⅠ轴承齿轮 5.0700.990.97 4.869P P P kw ηηη==??=??=ⅢⅡⅡⅢⅡ轴承齿轮
3、各轴转矩
5.5
9550
955036.4761440
d d d P T N m n ==?=? 036.476 2.50.9687.542d V T T i N m η==??=?ⅠⅠ带
187.542 4.2430.990.97356.695T T i N m η==???=?ⅡⅠⅠⅡ 2356.695 3.0310.990.971038.221T T i N m η==???=?ⅢⅡⅡⅢ
表2
项目
电机轴
高速轴Ⅰ
中间轴Ⅱ
低速轴Ⅲ
转速(min)r 1440 576 135.753 62.706 功率()kw
5.5
5.28
5.070
4.869
1576135.753min 4.243
n n r i =
==ⅠⅡ
转矩 ()N m
36.476 87.542 356.695 1038.221
传动比 2.5 4.243 3.031 效率
0.96
0.96
0.922
三 V 带传动的设计计算
一、确定计算功率ca P
查表可得工作情况系数 1.2A k = 故 1.2 5.5 6.6ca A P k P kw =?=?= 二、选择V 带的带型
根据ca P n 、，由图可得选用A 型带。 三、确定带轮的基准直径d d 并验算带速v
1、初选小带轮的基准直径1d d 。
查表8-6和8-8可得选取小带轮的基准直径190d d mm = 2、验算带速v
按计算式验算带的速度1901440
6.782601000
601000
d d n
v m s ππ??=
=
=??
因为530m s v m s <<，故此带速合适。 3、计算大带轮的基准直径2d d
按式(8-15a)计算大带轮的基准直径21 2.590225d d V d i d mm ==?=带根据教材
表8-8，圆整得
2224d d mm
=
。
4、确定V 带的中心距a 和基准直径d L
（1）按计算式初定中心距0500a mm = 12012(0.7
()2())d d d d d d a d d +≤≤+
（2）按计算式计算所需的基准长度
22100120
()2()24d d d d d d d L a d d a π
-≈+++
2
(22490)2430(90224)24430π-=?+?++? =1364mm
查表可选带的基准长度1400d L mm = （3）按计算式计算实际中心距a
0014001364
(430)44822
d d L L a a mm mm --≈+
=+= 中心距的变化范围为()427490mm mm 。
5、验算小带轮上的包角1α
()
()12157.357.3
18018022490163120448
d d d d a α≈--=--=≥ 6、计算带的根数
（1）计算单根V 带的额定功率r P
由1901440min d d mm n r ==和查表可得0 1.064P kw =
根据1440min 2.7n r i ==，和A 型带，查表可得00.169P kw ?=、0.956k α=、
0.96L k =。
故()()r 00P 1.0640.1690.9560.96 1.132L P P k k kw α=+?=+??= （2）计算V 带的根数Z
r 6.6
5.830P 1.132
ca P Z =
== 故取V 带根数为6根 7、计算单根V 带的初拉力的最小值()0min F 查表可得A 型带的单位长度质量0.10q kg m =
()()2
0min
2.5500
ca
k P F qv
k Zv
αα-=+()22.50.956 6.6(5000.16.782)1360.9566 6.782
N N
-?=?+?=??
应使带的实际初拉力()00min F F >。 8、计算压轴力p F
压轴力的最小值为
()()1
0min
min 2sin 2
P F Z F α=16326136sin 2=???。
1614N =
四 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算
一、高速级齿轮
1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。
（2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。
（3）材料选择：查表可选择小齿轮材料为40Cr (调质)，硬度为280HBS ；大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。 （4）选小齿轮齿数120Z =，大齿轮齿数2 4.2432085Z =?=，取285Z = （5）选取螺旋角，初选螺旋角14β
=
2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即[]3
2
1121t H E
t d H k T Z Z u d u αεσ??
±≥
? ?Φ??
（1）确定公式内的各计算数值
①试选 1.6t k =，由图10-2610.740αε=，20.820αε=则有12 1.560αααεεε=+= ②小齿轮传递转矩
187.542T N m
=
③查图10-30可选取区域系数 2.433H Z = 查表10-7可选取齿宽系数1d Φ= ④查表10-6可得材料的弹性影响系数12
189.8E Z MP =。
⑤查图10-21d 得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限
lim1600H a MP σ=，大齿轮的接触疲劳强度极限lim 2550H a MP σ=。 ⑥按计算式计算应力循环次数
()811606057612830058.29410h N n jL ==??????=?
8
828.29410 1.95104.243
N ?==?
⑦查图可选取接触疲劳寿命系数1 1.02HN k =，2 1.12HN k =。
⑧计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%，安全系数1S =，按计算式(10-12)得
[]1lim1
1 1.02600612HN H H a k MP S
σσ=
=?= []2lim2
2 1.12550616HN H H a
k MP S
σσ=
=?=
（2）计算相关数值
①试算小齿轮分度圆直径1t d ，由计算公式得
3
2
12 1.687.5421000 5.24 2.433189.850.071 1.560 4.24614t d mm ??????
≥
??= ????
②计算圆周速度
11
50.07576
1.509601000
601000
t d n v m s ππ??=
=
=??
③计算齿宽b 及模数nt m
1150.0750.07d t b d mm =Φ=?=
11cos 50.07cos14 2.42920
t nt d m mm Z β?=
== 2.25 2.25 2.429 5.466nt h m mm mm ==?=
50.079.165.466
b h == ④计算总相重合度βε
10.318tan 0.318120tan14 1.586d Z βεβ=Φ=???=
⑤计算载荷系数k
查表可得使用系数1A k =，根据 1.509v m s =，7级精度，查表10-8可得动载系数 1.07V k =，由表10-4查得
H K β
的值与直齿轮的相同，为 1.419
1.350F k β=， 1.4H F k k αα==
[][][]12
612616
6142
2
H H H a MP σσσ++=
=
=
故载荷系数1 1.07 1.4 1.419 2.126A V H H k k k k k αβ==???= ⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得
3
3
11 2.126
45.81455.0461.6
t
t
k
d d mm k ==?= ⑦计算模数n m
11cos 55.046cos14
2.67120
n d m mm Z β?=
== 3、按齿根弯曲强度设计，按计算式(10-17)试算即
[]
3
212
12c o s F a S
a
n F d k T Y Y Y m Z βαβσε≥
Φ （1）确定公式内的各计算数值 ①、计算载荷系数
1 1.07 1.4 1.35 2.022A V F F k k k k k αβ==???=
②根据纵向重合度 1.586βε=，查图10-28可得螺旋角影响系数0.88Y β=。 ③查图可选取区域系数 2.433H Z =，30.795αε=，40.875αε=则有
34' 1.67αααεεε=+=
④查表取应力校正系数1 1.569Sa Y =，2 1.783Sa Y =。
⑤查表取齿形系数1 2.724Fa Y =，2 2.194Fa Y =。(线性插值法)
⑥查图10-20C 可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500FE a MP σ=，大齿轮的弯曲疲劳强度极限2380FE a MP σ=。
⑦查图可取弯曲疲劳寿命系数10.87FN k =，20.90FN k =。
⑧计算弯曲疲劳许用应力 ，取弯曲疲劳安全系数 1.4S =，按计算式(10-22)计算得
[]1110.87500
310.7141.4FN FE F a k MP S σσ?=== []222
0.90380244.2861.4
FN FE F a k MP S σσ?===
⑨计算大、小齿轮的
[]
Fa Sa
F Y Y σ并加以计算
[]11
1
2.724 1.569
0.014310.714
Fa Sa F Y Y σ?=
=
[]22
2
2.194 1.783
0.016
244.286Fa Sa F Y Y σ?=
=
大齿轮的数值较大。 （2）设计计算
3
222 2.02287.54210000.88cos 14
0.016 1.979120 1.586
n m mm ?????≥
?=??
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，故取2n m mm =，已可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径155.046d mm =来计算应有的齿数，于是有
11cos 55.046cos14
26.7052
n d Z m β?=
== 取127Z =，则211 4.24327115Z i Z ==?≈ 4、几何尺寸计算 （1）计算中心距
()()12271152146.3472cos 2cos14
n Z Z m a mm
β
++?=
==?
将中心距圆整为147a mm =。 （2）按圆整后的中心距修正螺旋角
()()12271152arccos
arccos
14.98622147
n
Z Z m a
β++?===?。
因β值改变不多，故参数αε、k β、H Z 等不必修正。 （3）计算大、小齿轮的分度圆直径
11272
55.901cos cos14.986
n Z m d mm β?=
==。
221152
238.099cos cos14.986n Z m d mm β?=
==。
（4）计算齿轮宽度
1155.90155.901d b d mm =Φ=?=
圆整后取155B mm =，260B mm =。 二、低速级齿轮
1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。
（2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。
（3）材料选择，在同一减速器各级小齿轮(或大齿轮)的材料，没有特殊情况，应选用相同牌号，以减少材料品种和工艺要求，故查表可选择小齿轮材料为40Cr (调质)，硬度为52HRC ；大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为45HRC. （4）选小齿轮齿数323Z =，大齿轮齿数423 3.03170.92470
Z =?=≈
（5）选取螺旋角，初选螺旋角14β
=
2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即[]3
2
232'1'''t H E t d H k T Z Z u d u αεσ??
±≥ ? ?Φ??
（1）确定公式内的各计算数值 ①试选 1.6t k =
②小齿轮传递转矩2356.695T N m =
③查表10-7可选取齿宽系数1d Φ=, 查图10-26可选取区域系数
2.433H Z =，30.765αε=，40.870αε=则有
3
4
1.635
ααεεε=+=
④查表可得材料的弹性影响系数1
2
189.8E Z MP =。
⑤查图得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限lim3600H a MP σ=，大齿
轮的接触疲劳强度极限lim 4550H a MP σ=。 ⑥按计算式计算应力循环次数
()8326060135.7531283005 1.95510h N n jL ==??????=?
8
74 1.95510 6.450103.031
N ?==?
⑦查图可选取接触疲劳寿命系数3 1.12HN k =，4 1.18HN k =。 ⑧计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%，安全系数1S =,于是得
[]3lim3
3 1.12600672HN H H a k MP S σσ==?= []4lim44
1.18550649HN H H a k MP S
σ
σ==?=
[][][]34
672649
'660.52
2
H H H a MP σσσ++=
=
= （2）计算相关数值
①试算小齿轮分度圆直径1t d ，由计算公式得
3
2
532 1.6 3.56710 4.031 2.433189.876.8481 1.67 3.031660.5t d mm ??????
≥
??= ????
②计算圆周速度
3276.848135.753'0.546601*********
t d n v m s ππ??=
==??
③计算齿宽'b 及模数'nt m
3'176.84876.848d t b d mm =Φ=?=
33cos 76.848cos14
' 3.24023
t nt d m mm Z β?=
== ' 2.25' 2.25 3.2407.29nt h m mm ==?=
'76.84810.54'7.29b h == ④计算总相重合度'βε
3'0.318tan 0.318123tan14 1.824d Z βεβ=Φ=???=
⑤计算载荷系数k
查表可得使用系数1A k =，根据'0.546v m s =，7级精度，查表可得动载系数' 1.04V k =，' 1.425H k β=，' 1.36F k β=，'' 1.4H F k k αα== 故载荷系数''''1 1.04 1.4 1.424 2.075A V H H k k k k k αβ==???= ⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得
3
3
33'
2.075
76.84883.8041.6
t
t
k d d mm k ==?= ⑦计算模数'n m
33cos 83.804cos14
' 3.53523
n d m mm Z β?=
== 3、按齿根弯曲强度设计，按计算式试算即[]
3
222
32''cos '''Fa Sa
n F d k T Y Y Y m Z βαβσε≥Φ （1）确定公式内的各计算数值 ①计算载荷系数
''''1 1.04 1.1 1.36 1.556A V F F k k k k k αβ==???=
②根据纵向重合度' 1.824βε=，查图可得螺旋角影响系数'0.88Y β=。 ③计算当量齿数
333323
25.178cos cos 14
V Z Z β=
== 4433
70
76.628cos cos 14
V Z Z β=
== ④查表可取齿形系数3 2.616Fa Y =，4 2.227Fa Y =。
⑤查表可取应力校正系数3 1.591Sa Y =，4 1.763Sa Y =。(线性插值法)
⑥查图可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限3500FE a MP σ=，大齿轮的弯曲疲劳强度极限4380FE a MP σ=。
⑦查图可取弯曲疲劳寿命系数30.90FN k =，40.93FN k =。 ⑧计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数 1.4S =，按计算式计算
[]3330.90500
321.4291.4FN FE F a k MP S σσ?=
== []4440.93380
252.4291.4
FN FE F a k MP S σσ?==
= ⑨计算大、小齿轮的
[]
'Fa Sa
F Y Y σ并加以计算
[]33
3
2.616 1.591
0.013321.429
Fa Sa F Y Y σ?=
=
[]44
4
2.227 1.763
0.016252.429
Fa Sa F Y Y σ?=
=
大齿轮的数值较大。 （2）设计计算
3
222 1.556356.695100000.88cos 14
'0.016 2.572123 1.635
n m mm ?????≥
?=??
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，故取'3n m mm =，已可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径383.804d mm =来计算应有的齿数，于是有
33cos 83.804cos14
27.1053
n d Z m β?=
== 取326Z =，则423 3.0312884.86885Z i Z ==?=≈ 4、几何尺寸计算 （1）计算中心距
()()34'28853'174.6892cos 2cos14
n Z Z m a mm
β
++?===?
将中心距圆整为'175a mm =。
（2）按圆整后的中心距修正螺旋角
()()34'28853'arccos
arccos 14.4032'
2175
n Z Z m a β++?===?。
因'β值改变不多，故参数'αε、'k β、'H Z 等不必修正。 （3）计算大、小齿轮的分度圆直径
33'283
86.726cos 'cos14.403n Z m d mm β?=
==。
44'853
263.274cos 'cos14.403n Z m d mm β?=
==。
（4）计算齿轮宽度
3'186.72686.726d b d mm =Φ=?=
圆整后取390B mm =，495B mm =。
五 轴的设计计算
一、高速轴的设计
1、求作用在齿轮上的力
高速级齿轮的分度圆直径为d 151.761d mm =
112287542
339851.761
te T F N d ?=
== tan tan 20
33981275cos cos1421'41"
n re te F F N αβ=
?=?
=
tan 3398tan13.7846ae te F F N β==?=。
2、选取材料
可选轴的材料为45钢，调质处理。 3、计算轴的最小直径，查表可取0112A =
3
3
1
min 0
1
5.28
11223.44576
P d A mm n ==?=
应该设计成齿轮轴，轴的最小直径显然是安装连接大带轮处，为使d Ⅰ-Ⅱ 与带
轮相配合，且对于直径100d mm ≤的轴有一个键槽时，应增大5%-7%，然后
将轴径圆整。故取25d mm =Ⅰ-Ⅱ 。
4、拟定轴上零件的装配草图方案(见下图)
5、根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度
（1）根据前面设计知大带轮的毂长为93mm,故取90L mm I-II =，为满足大带轮的定位要求，则其右侧有一轴肩，故取32d mm II-III =，根据装配关系，定
35L mm II-III =
（2）初选流动轴承7307AC ，则其尺寸为358021d D B mm mm mm ??=??，故35d mm d III-∨I ∨III-IX ==，III -I∨段挡油环取其长为19.5mm,则
40.5L mm III-I∨=。
（3）III -I∨段右边有一定位轴肩，故取42d mm III-II =，根据装配关系可定
100L mm III-II =，为了使齿轮轴上的齿面便于加工，取5,44L L mm d mm II-∨I ∨II-∨III II-∨III ===。
（4）齿面和箱体内壁取a=16mm,轴承距箱体内壁的距离取s=8mm,故右侧挡油环的长度为19mm,则42L mm ∨III-IX =
（5）计算可得123104.5,151,50.5L mm L mm L mm ===、
（6）大带轮与轴的周向定位采用普通平键C 型连接，其尺寸为10880b h L mm mm mm
??=??,大带轮与轴的配合为7
6
H r ，流动轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为m6. 求两轴承所受的径向载荷1r F 和2r F
带传动有压轴力P F (过轴线，水平方向)，1614P F N =。
将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系 图一
图二
图三
[注]图二中ae F 通过另加弯矩而平移到作用轴线上
图三中te F 通过另加转矩而平移到指向轴线
()1
21515015102
r V ae re d F F F ?+-?
-?= 22163r V F N =
12r V re r V F F F =-=1824N
同理
2853r H F N
=
1233988532545r H te r H F F F N =-=-=
2222111182425453131r r V r H F F F N =+=+= 222222221638532014r r V r H F F F N =+=+= 6 、求两轴承的计算轴向力1a F 和2a F
对于70000AC 型轴承，轴承的派生轴向力0.68d r F F =?
110.680.6831312129.08d r F F N =?=?= 220.680.6820141369.52d r F F N =?=?= 218461369.522215.2ae d d F F N F +=+=>
故2112215.2,1369.52a a d F N F F N === 7、求轴承的当量动载荷1P 和2P 对于轴承1
112215.20.700.683131a r F F ==> 对于轴承2
221369.52
0.682014
a r F F == 查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数分别为： 对于轴承110.41X =，10.87Y = 对于轴承221X =，20Y =
()()1111110.4131310.872215.23210.934P r a P f X F Y F N =+=?+?= ()()2222211201402014P r a P f X F Y F N =+=?+= 8、求该轴承应具有的额定载荷值 因为12P P >则有
3
3
11
6
6
60'
60576283005
3210.93424993.110
10
h r n L C P N C ?????==?=<
故7307AC 符合要求。 9、弯矩图的计算
水平面： 1853NH F N =,22545NH F =N,则其各段的弯矩为： BC 段：
由弯矩平衡得M-10NH F x =853(0151)M x x ?=≤≤ CD 段：
由弯矩平衡得
1(151)025********(151201.5)NH M F x x M x x -+-=?=-+≤≤
853*********.H M N mm N mm ∴=?=
铅垂面：122163,1824,1614,NV NV P F N F N F N ===则其各段弯矩为： AB 段：
则01614P M F x M -=?= (0104.5)x ≤≤
BC 段：
则1(104.5)0549226034P NV M F x F x M x -+-=?=-+(104.5255.5)x <≤ CD 段：
则1(104.5)(255.5)0p NV r a M F x F x F x M -+-+--=
1824567555M x =-+ (255.5306)x <≤ 做弯矩图如下
第十八讲 学时： 2 学时 课题： 5.5.4 直齿圆柱齿轮传动设计目的任务：掌握渐开线直齿圆柱齿轮传动的强度计算方法重点:渐开线直齿圆柱齿轮传动的强度计算方法难点：齿面接触疲劳强度公式 教学方法：多媒体 5.5.4 直齿圆柱齿轮传动设计 1．轮齿受力分析和计算载荷 1）受力分析 图示一直齿圆柱齿轮在节点P 处的受力情况。 不考虑摩擦力，作用在齿面上的法向力Fn 可分解为圆周力Ft 和径向力Fr。
直齿圆柱齿轮传动受力分析 2) 轮齿的计算载荷 Fnc=KFn K 为载荷系数，参考表选取。 2．齿面接触疲劳强度计算 齿面点蚀主要于齿面的接触应力的大小有关。 为防止齿面点蚀，应保证齿面的最大接触应力σH不大于齿轮材料的许用接触应力[ σH。] 动画演示) u——传动比，u=z2/z1>1 ； T1——小齿轮所传递的转矩(N.mm) ； K ——载荷系数，见表； b——齿宽(mm) ； a——中心距(mm) ； ψ b ——齿宽系数； [ σH] ——齿轮材料许用接触应力(MPa) ，见表。 应用公式时还应注意下列数据的确定： 1. 传动比i 式中：σH——齿面最大接触应力(MPa) ；
u<8 时可采用一级齿轮传动。若总传动比u 为8--40，可分为二级传动；若总传动比u 大于40，可分为三级或三级以上传动。 2. 齿宽b 为了安装方便，保证轮齿全齿宽啮合，一般小齿轮齿宽b1应比大齿轮齿宽b2 大（5--10）mm 。可以认为公式里的齿宽为b2。 3. 齿宽系数ψb 一般闭式齿轮传动，ψb=0.2--1.4 4. 许用应力[ σ H] 一对齿轮啮合时，两齿轮轮齿间的接触应力相等，但许用接触应力一般是不相等的，故应用[ σH1和] [ σH2中] 较小者代入公式计算。 3.齿根弯曲疲劳强度计算 齿根弯曲疲劳强度计算是为了防止齿根出现疲劳折断。 因此，应保证齿根最大弯曲应力σF不大于齿轮材料的许用弯曲应力[ σF。]（动画演示）
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)。
1、根据负载、以及运动状态（速度、是垂直运动还是水平运动）来计算驱动功率 2、初步估定齿轮模数（必要时，后续进行齿轮强度校核，若在强度校核时，发现模数选得太小，就必须重新确定齿轮模数，关于齿轮模数的选取，一般凭经验、或是参照类比，后期进行安全校核） 3、进行初步的结构设计，确定总传动、以及确定传动级数（几级传动） 4、根据总传动比进行分配，计算出各级的分传动比 5、根据系统需要进行详细的传动结构设计（各个轴系的详细设计），这样的设计一般还在总装图上进行。 6、在结构设计的时候，若发现前期的参数不合理（包括齿轮过大、相互有干涉、制造与安装困难等），就需要及时的返回上面程序重新来过 7、画出关键轴系的简图（一般是重载轴，当然，各个轴系都做一遍当然好），画出各个轴端的弯矩图、转矩图，从而找出危险截面，并进行轴的强度校核 8、低速轴齿轮的强度校核 9、安全无问题后，拆分零件图 渐开线圆柱齿轮传动设计程序主要用于外啮合渐开线圆柱标准直齿齿轮传动设计、渐开线圆柱标准斜齿齿轮传动设计和渐开线圆柱变位齿轮传动设计。程序中的各参数和各设计方法符合相关的国家标准，即：渐开线圆柱齿轮基本轮廓（GB/T1356－2001）、渐开线圆柱齿轮模数（GB/T1357－1987等效采用ISO54－1977），以及《渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法》（GB/T3480－1997等效ISO6336－1966）、渐开线圆柱齿轮精度（GB/T10095－2001等效ISO1328－1997）。程序根据输入的齿轮传动设计参数和相关设计要求，进行齿轮几何尺寸的计算、齿轮接触疲劳强度校核和弯曲疲劳强度校核的计算，以及相关公差值的计算等。整个设计过程分步进行，界面简洁，操作方便 硬齿面齿轮 风力发电增速齿轮箱中，其输入轴承受叶片传过来的轴向力、扭矩和颠覆力矩。中间轴上的齿轮承受输入端传过来的力矩和输出端刹车时传过来的刹车力矩。输出轴上的齿轮承受中间轴传过来的扭矩，同时也承受输出端刹车时带来的刹车力矩。 一、齿轮箱输入轴、中间轴和输出轴上各种齿轮的受力分析 风力发电增速齿轮箱中，其输入轴承受叶片传过来的轴向力、扭矩和颠覆力矩。中间轴上的齿轮承受输入端传过来的力矩和输出端刹车时传过来的刹车力矩。输出轴上的齿轮承受中间
目录 设计任务书 (5) 一.工作条件 (5) 二.原始数据 (5) 三.设计内容 (5) 四.设计任务 (5) 五.设计进度 (6) 传动方案的拟定及说明 (6) 电动机的选择 (6) 一.电动机类型和结构的选择 (7) 二.电动机容量的选择 (7) 三.电动机转速的选择 (7) 四.电动机型号的选择 (7) 传动装置的运动和动力参数 (8) 一.总传动比 (8) 二.合理分配各级传动比 (8) 三.传动装置的运动和动力参数计算 (8) 传动件的设计计算 (9) 一.高速啮合齿轮的设计 (9) 二.低速啮合齿轮的设计 (14) 三.滚筒速度校核 (19)
轴的设计计算 (19) 一.初步确定轴的最小直径 (19) 二.轴的设计与校核 (20) 滚动轴承的计算 (30) 一.高速轴上轴承（6208）校核 (30) 二.中间轴上轴承（6207）校核 (31) 三.输出轴上轴承（6210）校核 (32) 键联接的选择及校核 (34) 一.键的选择 (34) 二.键的校核 (34) 连轴器的选择 (35) 一.高速轴与电动机之间的联轴器 (35) 二.输出轴与电动机之间的联轴器 (35) 减速器附件的选择 (36) 一.通气孔 (36) 二.油面指示器 (36) 三.起吊装置 (36) 四.油塞 (36) 五.窥视孔及窥视盖 (36) 六.轴承盖 (37) 润滑与密封 (37) 一.齿轮润滑 (37)
二.滚动轴承润滑 (37) 三.密封方法的选择 (37) 设计小结 (37) 参考资料目录 (38)
五．设计进度 1、第一阶段：传动方案的选择、传动件参数计算及校核、绘 制装配草图 2、第二阶段：制装配图； 3、第三阶段：绘制零件图。 传动方案的拟定及说明 一个好的传动方案，除了首先满足机器的功能要求外，还应当工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、成本低廉以及维护方便。要完全满足这些要求是很困难的。在拟订传动方案和对多种传动方案进行比较时，应根据机器的具体情况综合考虑，选择能保证主要要求的较合理的传动方案。 根据工作条件和原始数据可选方案二，即展开式二级圆柱齿轮传动。因为此方案工作可靠、传动效率高、维护方便、环境适应行好，但也有一缺点，就是宽度较大。其中选用斜齿圆柱齿轮，因为斜齿圆柱齿轮兼有传动平稳和成本低的特点，同时选用展开式可以有效地减小横向尺寸。 示意图如下： 1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—联轴器；5—鼓轮；6—带式运输机 实际设计中对此方案略微做改动，即：把齿轮放在靠近电动机端和滚筒端。（其他们的优缺点见小结所述）
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.......................................................................
机械设计课程设计 题目题号：展开式二级圆柱齿轮减速器学院： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 2013 年12 月29 日
目录 一课程设计任务书 (3) 二设计要求 (3) 三设计步骤 (4) 1.传动装置总体设计方案 (5) 2.电动机的选择 (5) 3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 (7) 4.传动装置的运动和动力参数计算 (7) 5.设计V带和带轮 (9) 6.齿轮的设计 (12) 7.轴的设计计算 (22) 8.滚动轴承的选择及寿命计算 (28) 9.键联接的选择及校核计算 (30) 10.联轴器的选择 (31) 11.减速器箱体及附件 (32) 12.润滑密封设计 (36) .四设计小结 (38) .五参考资料 (39)
机械设计课程设计成绩评阅表 2、每项得分＝分值×等级系数（等级系数：A为1.0，B为0.8，C为0.6，D为0.4） 3、总体评价栏填写“优”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”
一课程设计任务书 展开式二级圆柱齿轮减速器的设计 1．设计题目 开式 (3)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (4)生产批量及加工条件 小批量生产。 2.设计任务 1)选择电动机型号； 2)确定带传动的主要参数及尺寸；
3)设计减速器； 4)选择联轴器。 3.具体作业 1)减速器装配图一张； 2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴）； 3)设计说明书一份。 4.数据表 (1)单班制工作，空载启动，单向、连续运转，工作中有轻微振动。运输带速度允许速度误差为±5%。 (2)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (3)生产批量及加工条件
机械设计课程设计 计算说明书 设计题目齿轮减速器 航空科学与工程院（系）100516班设计者志兵 学号10051256 指导教师明磊 2013 年 5 月 4 日 航空航天大学
前言 本设计为机械设计基础课程设计的容，是先后学习过画法几何、机械原理、机械设计、工程材料、加工工艺学等课程之后的一次综合的练习和应用。本设计说明书是对一级减速器传动装置设计的说明，（减速器）使用广泛，本次设计是使用已知的使用和安装参数自行设计机构形式以及具体尺寸、选择材料、校核强度，并最终确定形成图纸的过程。通过设计，我们回顾了之前关于机械设计的课程，并加深了对很多概念的理解，并对设计的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。
目录 前言 (2) 机械零件课程设计任务书 (4) 一、题目：设计（带式运输机的传动装置）齿轮减速器（编号14） (4) 二、设计任务 (4) 三、具体作业 (4) 主要零部件的设计计算 (5) 一、传动方案的确定 (5) 二、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数 (5) 1．电动机的选择 (5) 2．传动比分配 (6) 3．各级传动的动力参数计算 (6) 4．将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表 (7) 三、传动零件的设计、计算 (7) 1.V带传动的设计 (7) 2．带的参数尺寸列表 (9) 3．减速器齿轮（闭式、斜齿圆柱齿轮）设计 (9) 四、轴的设计与校核 (14) 1．轴的初步设计 (14) 2．I轴的校核 (14) 3．II轴的校核 (16) 五、键联接的选择与校核 (18) 1．I轴外伸端处键联接 (18) 2．I轴与大齿轮配合处键联接 ................................... 错误!未定义书签。 3．II轴外伸端处键联接 (18) 4．II轴与大齿轮配合处键联接 (18) 六、轴承的选择与校核 (20) 1、高速轴承 (20) 2、低速轴承 (20) 七、润滑与密封形式，润滑油牌号及用量说明 (21) 八、箱体结构相关尺寸 (22) 九、减速器附件列表 (22) 十、参考资料 (23)
标准直齿圆柱齿轮的绘制方法 一、标准直齿圆柱齿轮的计算公式 齿顶高ha ha=m 齿根高hf hf=1.25m 齿高h h=ha+hf=1.25m 分度圆直径d d=mz 齿顶圆直径da da=d+2ha=m(z+2) 齿根圆直径df df=d-2hf=m(z-2.5) 中心距a a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2 二、标准齿轮：相当于自由齿轮中，各参数设定为：压力角A=20，变位系数O=0，齿高系数T=1，齿顶隙系数B=0.25，过度圆弧系数=0.38 三、自由齿轮：渐开线齿轮. 基圆半径rb=mz/2*cos(A)
齿顶圆半径rt=mz/2+m*(T+O) 齿根圆半径rf=mz/2-m*(T+B-O) 四、知道了标准齿轮的计算公式接下来就开始绘制图形，已知齿顶圆da=220，齿数z=20,求出模数m=10,分度圆直径d=200，基圆半径rb=93.97，齿根圆df=175，如图所示 五、先画出齿顶圆、分度圆、基圆、齿根圆，打开AutoCAD软件，在命令输入C命令，画出四个圆,如图所示
六、画出中心线、5条切线角度辅助线、5条切线。切线角度a=360/（Z*2） 基圆的周长=∏*187.94 切线长度L=基圆的周长/（Z*2） 经过计算切线角度a=9，切线长度L=17.5，如图所示
七、运用样条曲线或圆弧连接切线各端点，在命令行输入A命令绘制圆弧，然后删除多余的线，如图所示 八、连接分度圆的交点，镜像样条曲线或圆弧，镜像的角度=360/（Z*4），计算出的角度为4.5，如图所示 九、在命令行输入TR命令修剪掉不需要的线，如图所示
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
机械设计课程设计说明书 V带——二级圆柱斜齿轮减速器 学院： 专业： 设计者： 学号： 指导教师： 二○一一零年一月二十四日 目录 一、任务书 (2) 二、传动方案拟定 (4) 三、电动机的选择 (4) 四、总传动比的确定及各级传动比分配 (7) 五、联轴器的选用 (10) 六、各级传动的设计计算 (12) 七、轴和键的设计计算 (32) 八、滚动轴承的选择及校核计算 (41) 九、减速器的润滑与密封 (44) 十、减速器箱体结构尺寸 (47) 十一、减速器的主要附件的选定 (59) 十二、课程设计小节 (53) 十三、资料索引................................................. (55)
一、设计任务书 班级代号：0112071 学生姓名：任红旭 指导老师：张永宇老师 设计日期：2010年1月24日 1.1设计题目：铸钢车间型砂传送带传动装置设计 1.2设计任务： 1、减速器装配图（0号）····························1张 2、低速轴工作图（3号）····························1张 3、低速级大齿轮工作图（3号）···················1张 4、减速器装配图草图（0号）······················1张 5、设计计算说明书····································1份 1.3设计时间： 20010年1月5日至20010年1月26日 1.4传动方案： 见附图1.4 1.5设计参数（原始数据） (1)传送速度V=0.78 m/s (2)鼓轮直径D= 330 mm (3)毂轮轴所需扭矩：T= 690N·m (4)使用年限 8年 1.6其它条件： （1）用于铸钢车间传输带的传动，工作环境通风不良。 （2）双班制工作、使用期限为8年（年工作日260日）。 （3）工作时有轻微震动，单向运转。 （4）用于小批量生产、底座（为传动装置的独立底座）用型钢焊接，齿轮2与齿轮4用腹板式，自由锻。
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
目录 1 引言 ........................................................................................................................ 错误!未定义书签。 2 传动装置的总体设计 (3) 2.1电动机的选择........................................................................................................................ - 2 - 2.2总传动比的计算和分配各级传动比.......................................................... 错误!未定义书签。 2.3传动装置的运动和动力参数计算........................................................................................ - 4 - 3 传动零件的设计计算....................................................................................................................... - 5 - 3.1第一级齿轮传动的设计计算................................................................................................ - 5 - 3.2第二级齿轮传动的设计计算................................................................................................ - 2 - 4 箱体尺寸计算与说明..................................................................................................................... - 16 - 5 装配草图的设计............................................................................................................................. - 1 6 - 5.1初估轴径.............................................................................................................................. - 17 - 5.2初选联轴器.......................................................................................................................... - 18 - 5.3初选轴承.............................................................................................................................. - 18 - 5.4润滑及密封.......................................................................................................................... - 19 - 6 轴的设计计算及校核............................................................................................. 错误!未定义书签。 6.1中间轴的设计计算及校核.................................................................................................. - 19 - 6.2低速轴的设计计算及校核.................................................................................................. - 23 - 7 滚动轴承的选择和计算................................................................................................................. - 26 - 7.1高速轴轴承的计算.............................................................................................................. - 26 - 7.2中间轴轴承的计算.............................................................................................................. - 27 - 7.3低速轴轴承的计算.............................................................................................................. - 28 - 8 键连接的选择和计算..................................................................................................................... - 29 - 8.1 高速轴与联轴器键联接的选择和计算............................................................................. - 29 - 8.2 中间轴与小齿轮键联接的选择和计算............................................................................. - 29 - 8.3 中间轴与大齿轮键联接的选择和计算............................................................................. - 29 - 8.4 低速轴与齿轮键联接的选择和计算................................................................................. - 29 - 8.5 低速轴与联轴器键联接的选择和计算............................................................................. - 30 - 9 减速器附件的选择及说明............................................................................................................. - 30 - 9.1减速器附件的选择.............................................................................................................. - 30 - 9.2减速器说明.......................................................................................................................... - 31 - 10 结论............................................................................................................................................... - 31 - 参考文献............................................................................................................................................. - 32 - 带式运输机二级斜齿圆柱齿轮减速器
机械设计课程设计 设计说明书 设计题目带式输送机传动装置 设计者 班级 学号 指导老师 时间 目录
一、设计任务书 (2) 二、传动方案拟定 (2) 三、电动机的选择 (3) 四、传动装置的运动和动力参数计算 (4) 五、高速级齿轮传动计算 (5) 六、低速级齿轮传动计算 (6) 七、齿轮传动参数表 (8) 八、轴的结构设计 (8) 九、轴的校核计算 (11) 十、滚动轴承的选择与计算 (16) 十一、键联接选择及校核 (18) 十二、联轴器的选择与校核 (18) 十三、减速器附件的选择 (19) 十四、润滑与密封 (20) 十五、设计小结 (21) 十六、参考资料 (21) 一．设计任务书 1. 设计题目：
设计带式输送机传动装置 2. 设计要求： 1) 输送带工作拉力F=5.5kN；F=5.8kN 2) 输送带工作速度V=1.4m/s V=0.26m/s 允许输送带速度误差为±5%； 3) 滚筒直径D=450mm； 4) 滚筒效率η1=0.96 n1=0.98（包括滚筒于轴承的效率损失）； 5) 工作情况两班制，连续单向运转，载荷较平稳； 6) 工作折旧期8年； 7) 工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； 8) 动力来源电力，三相交流，电压380/220V； 9) 检修间隔期四年一大修，二年一次中修，半年一次小修； 10) 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 3. 设计内容： 1) 传动方案拟定 2) 电动机的选择 3) 传动装置的运动和动力参数计算 4) 齿轮传动设计计算 5) 轴的设计计算 6) 滚动轴承、键和连轴器的选择与校核； 7) 装配图、零件图的绘制 8) 设计计算说明书的编写 4. 设计任务： 1) 装配图一张（A1以上图纸打印） 2) 零件图两张（一张打印一张手绘） 1) 设计说明书一份 5. 设计进度要求： 12月21日装配草图第一阶段D303 全体 12月28日装配草图第三阶段完成D303 全体 1月4日完成装配图D303 全体 1月5-7日零件图设计 1月8-10日设计说明书、准备答辩 1月13-15日答辩机动901 参见最后的答辩安排 二．传动方案拟定 选择展开式二级圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级齿轮布置在远离转矩的输入端，这样，轴载转矩的作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象，用于载荷比较平稳的场合，高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。总体布置简图如下：
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。