目录
一课程设计书 1 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， 要求轴有较大的刚度。
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)。
2.电动机的选择
电动机所需工作功率为： P ＝P /η＝1900×1.3/1000×0.759＝3.25kW, 执行机构的曲柄转速为n ＝
D
π60v
1000?=82.76r/min ， 经查表按推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比i ＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i ＝8～40，
则总传动比合理范围为i ＝16～160，电动机转速的可选范围为n ＝i ×n ＝（16～160）×82.76＝1324.16～13241.6r/min 。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，
选定型号为Y112M —4的三相异步电动机，额定功率为4.0 额定电流8.8A ，满载转速=m n 1440 r/min ，同步转速1500r/min 。
3.确定传动装
置的总传动比和分配传动比
（1） 总传动比
由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n ，可得传动装置总传动比为a i ＝n /n ＝1440/82.76＝17.40 （2） 分配传动装置传动比
a i ＝0i ×i
式中10,i i 分别为带传动和减速器的传动比。
为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取0i ＝2.3，则减速器传动比为i ＝0/i i a ＝17.40/2.3＝7.57
根据各原则，查图得高速级传动比为1i ＝3.24，则2i ＝1/i i ＝2.33
4.计算传动装置的运动和动力参数 （1） 各轴转速
n ＝0/i n m ＝1440/2.3＝626.09r/min Ⅱn ＝1/ Ⅰi n ＝626.09/3.24＝193.24r/min Ⅲn ＝ Ⅱn / 2i ＝193.24/2.33=82.93 r/min
Ⅳn =Ⅲn =82.93 r/min
方案 电动机型号
额定功
率 P ed
kw 电动机转速
min
r
电动
机重量
N
参考价格 元
传动装置的传动比 同步转
速 满载转速 总传动比 V 带
传
动 减速器
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.0
2 中心高 外型尺寸
L ×（AC/2+AD ）×HD
底脚安装尺寸A ×B
地脚螺栓孔直径K 轴伸尺寸D ×E 装键部位尺寸F ×GD 132
515× 345× 315 216 ×178 12
36×
80
10
×41
（2） 各轴输入功率
ⅠP ＝d p ×1η＝3.25×0.96＝3.12kW
ⅡP ＝Ⅰp ×η2×3η＝3.12×0.98×0.95＝2.90kW ⅢP ＝ⅡP ×η2×3η＝2.97×0.98×0.95＝2.70kW
ⅣP ＝ⅢP ×η2×η4=2.77×0.98×0.97＝2.57kW
则各轴的输出功率：
'ⅠP ＝ⅠP ×0.98=3.06 kW 'ⅡP ＝ⅡP ×0.98=2.84 kW
'ⅢP ＝ⅢP ×0.98=2.65kW 'ⅣP ＝ⅣP ×0.98=2.52 kW
（3） 各轴输入转矩 1T =d T ×0i ×1η N·m 电动机轴的输出转矩d T =9550
m
d
n P =9550×3.25/1440=21.55 N· 所以: ⅠT ＝d T ×0i ×1η =21.55×2.3×0.96=47.58 N·m
ⅡT ＝ⅠT ×1i ×1η×2η=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53 N·m
ⅢT ＝ⅡT ×2i ×2η×3η=143.53×2.33×0.98×0.95=311.35N·m ⅣT =ⅢT ×3η×4η=311.35×0.95×0.97=286.91 N·m
输出转矩：'ⅠT ＝ⅠT ×0.98=46.63 N·m
'ⅡT ＝ⅡT ×0.98=140.66 N·m 'ⅢT ＝ⅢT ×0.98=305.12N·m 'ⅣT ＝ⅣT ×0.98=281.17 N·m
运动和动力参数结果如下表
2轴 2.90 2.84 143.53 140.66 193.24 3轴 2.70 2.65 311.35 305.12 82.93 4轴 2.57
2.52
286.91 281.17 82.93
5.设计Ｖ带和带轮
⑴ 确定计算功率
查课本178P 表9-9得：2.1=A K
8.442.1=?=?=P k P A ca ,式中
为工作情况系数， p 为传递的额定功
率,既电机的额定功率. ⑵ 选择带型号
根据8.4=ca P ，3.1=A k ,查课本152P 表8-8和153P 表8-9选用带型为A 型带．
⑶ 选取带轮基准直径21,d d d d
查课本145P 表8-3和153P 表8-7得小带轮基准直径mm d d 901=，则大带轮基准直径mm d i d d d 207903.2102=?=?=,式中ξ为带传动的滑动率，通常取（1%～2%），查课本153P 表8-7后取mm d d 2242=。
⑷ 验算带速v s m s m n d V m
d /35/17.71000
601400
901000
601<=???=
?=
ππ 在5～25m/s 范围内，
Ｖ带充分发挥。
⑸ 确定中心距a 和带的基准长度
由于
,所以初步选取中心距a ：
471)22490(5.1)(5.1210=+=+=d d d d a ，初定中心距mm a 4710=，所以带长, 'd L =76.14444)()(2
20
2
20121=-+
++
a d d d d a d d d d π
mm .查课本142P 表8-2选取基准
长度mm L d 1400=得实际中心距
mm L L a a d
d 62.4482/76.444712
0=-=-+='
取mm a 450=
⑹ 验算小带轮包角1α
94.162180
180121=?--
=π
αa d d d d ，包角合适。
⑺ 确定v 带根数z
因mm d d 901=，带速s m v /79.6=，传动比3.20=i ,
查课本148P 表8-5a 或8-5c 和8-5b 或8-5d,并由内插值法得
17.0.7.1000=?=p p .
查课本142P 表8-2得L K =0.96.
查课本154P 表8-8,并由内插值法得K ?=0.96 由154P 公式8-22得
20.496
.096.0)17.007.1(8
.4)(00=??+=??+=
l ca k k p p p Z α
故选Z=5根带。
⑻ 计算预紧力0F
查课本145P 表8-4可得m kg q /1.0=,故: 单根普通Ｖ带张紧后的初拉力为
N qv k zv P F ca 80.15817.71.0)196
.05.2(17.755008.4)15.2(500220=?+-??=+-?
=α ⑼ 计算作用在轴上的压轴力p F 利用155P 公式8-24可得:
N F z F p 43.15702
94
.162sin
80.158522
sin
21
0=???=?=α
6.齿轮的设计
（一）高速级齿轮传动的设计计算