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机械制造与自动化毕业设计
题目直齿圆柱齿轮减速器设计
学生姓名郑柏浩
指导教师王云辉
专业班级11春机制1班
完成时间2013.03.15
设计题目：
用于胶带运输的直齿圆柱齿轮减速器，传送带允许的速度误差为±5%。
双班制工作，有轻微振动，批量生产。
运动简图：
1—电动机 2—联轴器 3—单级齿轮减速器4—链传动 5—卷筒 6—传送胶带原始数据：
目录：
一、传动方案的拟定及说明 (1)
二、电动机的选择和计算 (4)
三、传动装置的运动和动力参数计算 (5)
四、传动件的设计计算 (6)
五、初选滚动轴承 (9)
六、选择联轴器 (9)
七、轴的设计计算 (9)
八、键联接的选择及校核计算 (17)
九、滚动轴承校核 (18)
十、设计小结 (20)
十一、设计任务书 (20)
十二、参考资料 (24)
5，链轮的传动比范5。
则电动机转速可选的范围为
2335
n n
=min
r
其中，
3
93.4min
r
=。
前言机械设计课程设计是大三阶段一门非常重要的课程，旨在通过让学生设计齿轮减速器了解一般机械设计过程的概貌，是一门理论与工程并重的课程。
本次课程设计能够让学生深刻了解到机械设计区别于其他学科的显著特征，主要包括以下几点：⑴机械设计是一门强调标准的学科，在设计每一个零件时首先必须考虑是否需要遵循某些标准。
⑵机械设计是注重实际的学科，设计过程不是孤立的，而必须考虑实际使用中的易用性、维护性、运输环境等各种条件，有经验的设计人员区别普通设计者的特点就在于此。
⑶机械设计工作要求设计人员有很好的耐心和缜密的思维，在设计过程中综合考虑多方面因素，从而使设计产品各方面都符合使用需求。
通过本次设计，我们能掌握到一个设计者最基本的技能，学会如何书写标准的设计说明书，了解产品设计的每一个步骤，对我们侧重电学领域的学生来说，学习机械设计过程增强了我们的综合素质，开拓了学科的视野，对我们可靠性专业的学生来说，学习机械设计让我们对更好得了解了产品情况，使我们能以整体的思维看待本专业的问题。
一、设计项目：带式运输机传动装置设计二、运动简图：1)电动机2)V带传动3)减速器（斜齿）4)联轴器5)带式运输机三、运输机数据运输带工作拉力1200F N=运输带工作速度 1.7/=V m s运输带滚筒直径270=D mm（附：运输带绕过滚筒的损失用效率计，效率η=0.97）四、工作条件1)设计用于带式运输机的传动装置2)连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，运输带速允许误差为5%3)使用年限为10年，小批量生产，两班制工作五、设计工作量1)减速器装配图（0号图纸） 1 张2)零件工作图（2号图纸） 2 张3)设计说明书 1 份（本任务书须与设计说明书一起装订成册一并交上）设计说明目录一、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数 (4)1.电动机的选择 (4)2.传动比分配 (4)3.运动和动力参数设计 (5)4. 将运动和动力参数计算结果整理并列于下表 (5)二、传动零件的设计、计算 (6)1. V带传动的设计 (6)2. 带的参数尺寸列表 (8)3.减速器齿轮（闭式、斜齿）设计 (8)4.齿轮其他传动参数 (11)5.齿轮传动参数列表 (11)三、轴与轴承的设计与校核 (11)1.Ⅰ轴（高速轴）的校核 (11)2.Ⅰ轴（高速轴）轴承校核 (15)3.Ⅱ轴（低速轴）与轴承的校核说明 (16)四、键连接的设计与校核 (17)五、联轴器的选择 (18)六、润滑与密封形式，润滑油牌号及用量说明 (19)七、箱体结构相关尺寸 (19)八、减速器附件列表 (21)九、设计优缺点及改进意见 (21)十、参考文献 (22)十一、总结 (23)项目-内容设计计算依据和过程计算结果轴的材料选择确定传动零件位置和轮廓线最小轴颈的确定计算各轴段直径轴的材料有碳素钢和合金钢，碳素钢的综合力学性能好，应用范围广，其中以45钢最为广泛。
机械传动装置总体设计方法机器由原动装置、传动装置、执行装置和控制装置四部分组成，传动装置是将原动机的运动和动力传递给工作机的中间装置。
它可以改变执行装置的速度大小、方向，力或力矩的大小等。
如带式输送机是一台简单机器，电动机是它的原动装置，带传动和减速器是它的传动装置，输送带部分是它的执行装置。
如何对机器的传动装置进行总体设计呢？下面就设计任务、设计内容和设计步骤向大家作详细的介绍。
机械传动装置总体设计任务是选定电动机型号、合理分配各级传动比及计算传动装置的运动和动力参数。
一、电动机的选择一般机械中多用电动机为原动机。
电动机是已经系列化和标准化的定型产品。
设计时，须根据工作载荷大小与性质、转速高低、启动特性、运载情况、工作环境、安装要求及空间尺寸限制和经济性等要求从产品目录中选择电动机的类型、结构形式、容量（功率）和转速，并确定电动机的具体型号。
常用的电动机型号及技术数据可由机械设计手册中查取。
那么电动机类型和结构形式如何选择呢？电动机分为交流电动机和直流电动机，工业上常采用交流电动机。
交流电动机有异步电动机和同步电动机两类，异步电动机又分为鼠笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最广泛。
如无特速要求，一般选择Ｙ系列三相交流异步电动机，它高效、节能、噪声小、振动小，运行安全可靠，安装尺寸和功率等级符合国际标准（ＩＥＣ），适用于无特殊要求的各种机械设备，设计时应优先选用。
电动机的结构有防护式、封闭自扇式和防爆式等，可根据防护要求选择。
同一类型的电动机又具有几种安装形式，可根据不同的安装要求选择。
其次确定电动机功率其次，电动机功率如何确定？如果选用电动机额定功率超出输出功率较多时，则电动机长期在低负荷下运转，效率及功率因数低，增加了非生产性的电能消耗；如所选电动机额定功率小于输出功率，则电动机长期在过载下运转，使其寿命降低，甚至使电动机发热烧毁。
因此，我们必须通过下面的计算来正确选择电动机。
第1步，确定电动机的输出功率。
机械设计课程设计计算说明书设计题目带式输送机的传动装置机械设计制造及其自动化专业 02班设计者郭神发黄哲陈雅孺指导老师杨胜培2017年12月15日湖南师范大学前言运输机械在运输工业中的地位十分重要，对运输工业现代化具有举足轻重的作用。
它可以提高劳动生产率，改善生产环境，降低生产成本，减少环境污染，增加产品质量，提高产品的档次，增加附加值从而增加市场竞争力，带来更大的社会效益和经济效益。
带式运输机传动装置设计过程中的主要内容为传动方案的分析与拟定；选择电动机；计算传动装置的运动参数和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择计算；减速器箱体结构设计及其附件的设计、绘制装配图和零件工作图、编写设计计算说明书以及设计总结和答辩。
主要依据《机械设计》和其他学科所学的知识，《机械设计课程设计指导手册》相关的规定和设计要求，《机械设计课程设计图册》相关部分的参考以及其他设计手册和参考文献的查阅，最后还有老师在整个课设过程中的指导和不断的纠正，来完成本次的课程设计。
通过这次课程设计，培养了我们独立机械设计的能力，对机械总体的设计有了一个宏观的认识，对具体的结构及其作用和各部分之间的关系有了更加深刻的了解，考虑问题更加全面，不仅要考虑工艺性，标准化，还要考虑到经济性，环境保护等。
综合各种因素得到一个相对合理的方案。
本次设计过程涉及到机械装置的实体设计，涉及零件的应力、强度的分析计算，材料的选择、结构设计等，涉及到以前学过的工程制图、工程材料、机械设计制造、公差配合与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理等方面的知识，是对以前所学知识的一次实践应用，考验学生的综合能力，是一次十分难得的机会。
目录1.设计概述 (1)1.1设计目的 (1)1.2设计步骤 (1)1.3课程设计中应该注意的问题 (2)2.设计任务要求 (3)2.1设计题目 (3)2.2设计参数 (3)2.3设计任务 (3)2.4拟定传动方案 (3)2.4.1拟定方案的任务 (3)2.4.2选择传动机构的类型 (4)2.4.3确定最终传动方案 (4)3.传动方案简述 (6)3.1传送方案说明 (6)3.2电动机的选择 (6)3.3总传动比的确定及各级传动比的分配 (6)3.3.1电动机主要参数 (6)3.3.2各级传动比的分配 (6)3.4各轴转速、转矩与输入功率 (7)4.带传动设计与校核 (9)4.1原始数据 (9)4.2带的设计计算 (9)4.3 V带传动主要参数汇总表 (11)4.4带轮材料及结构 (12)5.轴的设计 (13)5.1轴的结构设计 (13)5.2 I轴的直径计算 (13)6.带轮设计 (15)7.键联接强度的计算 (17)8.普通 V 带传送装置的装配图和零件图（见附件 1） (19)9.设计小结 (19)1.设计概述1.1设计目的机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。
设计计算说明书启动,运输带速允许误差为5% 。
3、使用期限工作期限为十年，小批量生产，两班制工作。
具体设计内容及步骤：一、电动机选择和运动、动力参数计算(一)、确定电动机的功率1、工作机的功率Pw=FV/1000=1200×1.7/1000=2.04 kW 工作机所需电动机功率Pd = Pw/ŋ传动装置的总效率为ŋ=ŋ1ŋ32ŋ3ŋ4ŋ5由课程设计中表2-5可确定各部分的效率为：V带的传动效率ŋ1=0.96，滚动轴承效率（一对）ŋ2=0.99，闭式齿轮传动效率ŋ3=0.97，联轴器效率ŋ4=0.99，传动滚筒效率ŋ5=0.96；得总效率：ŋ=ŋ1ŋ32ŋ3ŋ4ŋ5=0.96×0.993×0.97×0.99×0.96=0.859所需电动机的功率为：Pd =Pw/ŋ=2.04/0.859 kW=2.37kW因为动载荷比较平稳，电动机额定功率Ped 略大于Pd即可，由Y系列电动机的技术数据可以确定电动机的额定功率为3 kW。
2、确定电动机转速滚筒轴的工作转速为nw=60×1000×V/(∏×D)=60×1000×1.7/(∏×270)r/min=120.25 r/min由于V带传动的传动比常用范围为2～4，一级圆柱齿轮减速器的传动比≤5，所以总的传动比范围ia≤20。
故电动机转速的可选范围为nd =ianw≤2405 r/min由课程设计书中的表6-164可知符合参数的电动机型号有Y100L-2﹑Y100L2-4﹑Y132S-6﹑Y132M-8, Y100L-2电动机的总传动比大，传动装置的外廓尺寸大，结构不紧凑，不可取。
通过对其它三种型号电动机的转速及其他参数的比较，选取电动机的型号为：Y100L2-4 ,其具体参数为PN =3 kW，n=1420 r/min，TM=2.2 N·m。
江西农业大学工学院机制104机械设计课程设计任务书专业班级姓名设计题号题目1: 设计带式运输机传动装置1—输送带鼓轮2—链传动3—减速器4—联轴器5—电动机题号 1 2** 3 4 5 6 F(kN) 2.1 2.2 2.4 2.7 2 2.3 v(m/s) 1.4 1.3 1.6 1.1 1.3 1.4 D(mm)450 390 480 370 420 480 题号7 8 9 10 11 12 F(kN) 2.5 2.6 2.2 2.5 2.7 2.4 v(m/s) 1.5 1.2 1.4 1.3 1.6 1.2 D(mm)450 390 460 400 500 400表中: F—输送带的牵引力 V—输送带速度Ｄ—鼓轮直径注: 1.带式输送机用以运送谷物、型砂、碎矿石、煤等。
2.输送机运转方向不变, 工作载荷稳定。
3.输送带鼓轮的传动效率取为0.97。
一、4、输送机每天工作16小时, 寿命为10年。
二、设计工作量:三、编写设计计算说明书１份。
二、绘制减速器装配图1张（1号图纸）。
三、绘制减速器低速轴上齿轮零件图1张（3号图纸）。
四、绘制减速器低速轴零件图1张（3号图纸）。
目录1.设计目的 (2)2.设计方案 (3)3.电机选择 (5)4.装置运动动力参数计算 (7)5.带传动设计 (9)6.齿轮设计 (18)7.轴类零件设计 (28)8.轴承的寿命计算 (31)9.键连接的校核 (32)10.润滑及密封类型选择 (33)11.减速器附件设计 (33)12.心得体会 (34)13.参考文献 (35)1.设计目的机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。
课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节, 同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练, 其目的是:（1）通过课程设计实践, 树立正确的设计思想, 增强创新意识, 培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。
带式运输机传动装置设计说明书1. 引言本文档为带式运输机的传动装置设计说明书，旨在详细描述带式运输机传动装置的设计原理、参数选取和计算等内容。
带式运输机是一种用于物料输送的机械设备，传动装置作为核心组成部分之一，对其性能和可靠性有着重要影响。
通过本文档的阅读和理解，读者将了解到带式运输机传动装置的设计过程，以及对应的设计指导。
2. 设计原理带式运输机传动装置的设计原理基于传动轴和传动带的运动方式。
传动装置通过驱动轴传递动力给传动带，从而实现物料的输送。
设计原理包括以下几个方面的考虑：1.动力传递方式：传动装置可以采用电动机、液压马达或者内燃机等形式作为动力源，其中电动机是最常见的选择；2.传动装置的布局：传动装置的布局应考虑到整体设计的紧凑性和结构的稳定性，以保证传动装置的正常运行；3.传动装置的传动方式：传动装置可以采用齿轮传动、链条传动或者带传动等方式，根据实际需要选择合适的传动方式。
3. 参数选取和计算带式运输机传动装置的参数选取和计算是设计过程中的重要环节。
以下是几个关键参数的选取和计算方法的简要说明：3.1 动力计算动力计算是确定传动装置所需动力的重要步骤。
根据实际物料输送需求和传动装置的效率，可以计算出传动装置所需的最小动力。
动力计算公式如下：$$P = \\frac{Q \\cdot H}{η \\cdot 1000}$$其中，P为传动装置所需动力（单位：千瓦），Q为物料输送量（单位：吨/小时），H为提升高度（单位：米），η为传动装置效率（取值范围为0到1之间）。
3.2 速度计算速度计算是确定传动装置所需转速的重要步骤。
根据物料输送的要求和传动装置的传动比例，可以计算出传动装置所需的转速。
速度计算公式如下：$$N = \\frac{V}{\\pi \\cdot D}$$其中，N为传动装置所需转速（单位：转/分钟），V为物料输送速度（单位：米/秒），D为传动装置圆盘的直径（单位：米）。
设 计 计 算 内 容计算结果一、设计任务书1．要求：连续单向运转，工作时有轻微振动，空载启动，使用年限8年，小批量生产，单班制工作，输送带速度允许误差%5 。
2．已知：带的圆周力F=1000N ，带速度V=18m/min,卷筒直径D=260mm 。
3．设计任务：①减速器装配图一张； ②零件工作图2张； ③零件说明书1份。
二、传动方案的拟定采用二级传动方案，一级传动采用斜齿轮传动其余为圆柱直齿轮传动。
三．电动机选择1.电动机的类型和结构形式的选择经综合分析，选用Y 系列三相交流异步电动机，此系列电动机具有高效节能、噪声小、振动小、运行安全可靠的特点。
Y 系列电动机，额定电压为380V ，额定频率为50HZ.。
本设计中电动机采用封闭式结构。
2.电动机容量的选择滚筒转矩）mm .（13059*14521*290*910*213N FD T ====- 滚筒转速)min .(9635.2110*29020v n 13--===r D ππ 工作机所需功率kW D v P w 3.1939550963.21*1305带===ηπ传动装置总效率 0.9总=η所需电机输出kW P P a w d 3.547550.93.193===η 查表2.1选用Y112M-4 电动机主要参数 电动机额定功率（KW ） 4电动机满载转速)(r.min -11440 电动机伸出端直径（mm ） 28j6电动机伸出端安装长度（mm ） 60Pw=3.193KWP d =3.54755kWn=21.9635r/minY112M--4P ed =4kWn m =1440r/min四、整个传动系统运动和动力参数的选择与计算（一）方案选择根据传动装置的工作特征和对工作的要求选择两级展开式传动方案（二）传动比的分配及转速校核 1. 总传动比运输机驱动卷筒转动 65.56531440/21.96/n n i 电总===2.传动比分配及齿数比考虑到两级齿轮润滑问题，两级大齿轮应有相近的浸油深度 所以s f i ）1.3~1.2（i =拟定s f 1.3i i = 5i 外=13.1131.3i 2s = 3.176i s = 4.129i f =f i 高速级传动比f i 低速级传动比拟定1z 齿数为22914.129*22i z z f 12===拟定3z 齿数为28893.176*28i z z s 34===实际总传动比i=65.7395*2889*2291u u 21==3.检验工作机驱动卷筒的转速误差 卷筒的实际转速721.904805391440/65.73/i n n 电‘筒=== 转速误差i 1=4.129i=3.176％0.321.96321.905-21.963n n -n n 筒’筒筒筒===∆合乎要求（三）减速器各轴传动功率计算 1.传动装置的传动功率计算 滑块联轴器效率0.981=η 弹性联轴器效率0.992=η 球轴承效率 0.993=η8级精度一般齿轮传动（油润滑）效率0.974=η 斜齿轮效率 0.995=η带式运输机为通用工作机，取电动机额定功率计算 （1）.各轴的转速：高速轴Ⅰ轴：r/min 1440n Ⅰ= 中间轴Ⅱ轴：min 348.1625r/4.1291440u n 1ⅠⅡ===n 低速轴Ⅲ轴: min /109.53423.176348.1625u 2ⅡⅢr n n ===(2).各轴的输入功率（kw ）Ⅰ轴： 3.924kW 0.99*0.99*432Ⅰ===ηηd P PⅡ轴： kW P P 3.842380.99*0.99*3.92453ⅠⅡ===ηηⅢ轴:KW P P 3.689840.99*0.97*3.8423843ⅡⅢ===ηηr/min1440n Ⅰ=min348.1625r/Ⅱ=nmin /109.532Ⅲr n =3.924kW Ⅰ=PkW P 3.842Ⅱ=kW P 3.690Ⅲ=m25999.875Ⅰm N T ⋅=m9105395.256Ⅱm N T ⋅=mmN T ⋅=4241.321707Ⅲ（3）．各轴输入扭矩的计算（N ·m ） 高速轴转矩 Ⅰ轴： .mm 25999.875n p 10*95501113ⅠN T == 中间轴转矩 Ⅱ轴： 9N.mm 105395.256n 10*95502232==P T底数轴转矩Ⅲ轴：mm N n P T .4241.32170710*95503333== 将各轴的运动和动力参数列于表1。
大学毕业设计题目C5225型立式车床减速箱设计专业班级学生学号指导教师二〇一四年五月五日摘要机床减速器在立式车床中起着举足轻重的作用，对机床精度、加工速度稳定性及操作性有很大影响，进而它的研究与设计成为具有现实意义的重要课题。
本次课程设计内容为C5225型立式车床减速箱设计，主要是针对减速箱传动系统和换速系统设计与计算，实现传动比为1:4.6和1:1.5两种变速。
设计过程灵活运用理论知识并有效地结合实际，在满足使用要求的前提下优化设计细节，降低减速箱制造成本。
设计原理为电动机输出扭矩通过皮带穿给一级减速齿轮，一级减速齿轮扭矩传递给二级减速齿轮进而减速输出，其中液压缸驱动滑移齿轮控制联轴器啮合与脱开实现两种不同减速比减速。
经过对各部件的校核现已确定此次设计满足设计要求。
皮带松紧可通过电动机座箱体上螺母旋转推动机座沿导轨移动实现，换速机构采用液压驱动拨叉直线式拨动滑移齿轮实现变速，该机构设计新颖便于操作并且具有较高的精度和可靠性。
此减速器整体具有很高实用性，是大型立式车床减速器优选。
关键字：减速箱；齿轮传动系统；拨叉换速机构。
ABSTRACTThe vertical form fill seal machine gear lathe playing a very important role in the processing speed of machine tools, stability and illustrate just a great influence. its research and design to become a reality of the important topics.The curriculum design the content to stand down the lathe c5225 type design is primarily directed at the slow down the drive system and change the system design, implementation and calculation drive ratio to 1: 1: 1.5 two variable speed. the design process use the theoretical knowledge and effectively combined in practice, the needs of the design details and optimizes speed of the manufacturing cost.After checking for each component has determined the design and meet the design requirements. Belt by electric base cabinet firmness on standby push along rails rotating nut, change quickly move by hydraulic driving fork linear strike slipping gear speed, the realization mechanism design novel is easy to operate and has high precision and reliability. The whole high practicability, gear reducer is large vertical lathe.Keyword ：the speed of transmission ；for speed dialing and institutions.目录摘要 .......................................................................................................................... - 1 - ABSTRACT .................................................................................................................... - 1 - 1前言 (1)1.1 减速器国内外研究现状 (1)1.2 减速器的组成 (1)1.3 预期研究结果 (1)2设计计算及说明 (2)2.1 传动方案的拟定 (2)2.2 电动机的选择 (2)2.2.1 电机类型和结构型式 (2)2.3 传动装置的运动和动力参数的选择和计算 (3)2.3.1 计算传动装置总传动比和分配各级传动比 (3)2.3.2计算传动装置的运动和动力参数 (4)2.4V 带的设计 (4)2.4.1 确定计算功率 ............................................................. 错误！未定义书签。
传动装置的运动及动力参数的选择和计算目录一、设计任务 (01)二、电动机的选择计算 (01)三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (02)四、传动零件的设计计算 (04)五、高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 (05)六、低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 (10)七、轴的设计计算 (16)八、滚动轴承的选择和寿命验算 (21)九、键联接的选择和验算 (22)十、联轴器的选择计算 (23)十一、减速器的润滑方式及密封方式的选择，润滑油牌号的选择及装油量的计算 (24)十二、设计体会 (25)十三、参考文献 (26)二、电动机的选择计算根据工作要求及条件，选择三相异步电动机 ，封闭式结构，电压380V ，Y 系列。
1.选择电动机功率滚筒所需的有效功率：Pw=F ×V=6800×0.65=4.42KW传动装置的总效率：ηηηηηη卷筒联承齿链总••••=42 查机械设计指导书表17-9得式中: 滚筒效率： 滚筒η= 0.96 联轴器效率： 联η = 0.99 传动效率： 链η = 0.92 深沟球轴承： η承=0.99 斜齿轮啮合效率：斜η = 0.97传动总效率: 79.096.099.099.097.092.042=⨯⨯⨯⨯=总η 所需电动机功率 :P 总= 总η/P I =4.42/0.79=5.59KW 2.选取电动机的转速滚筒转速 n I =D πυ60=28.09.060⨯⨯π=61.42r/min 查机械设计指导书表27-1,可选Y 系列三相异步电动机Y132M-4,额定功率0P =7.5KW ， 同步转速1500 r/min;或选Y 系列三相异步电动机Y160M-6,额定功率额定功率0P =7.5KW,同步转速1000 r/min.均满足0P >r P 。
表2-1 电动机数据及传动比比较两种方案可见，方案1选用的电动机虽然质量和价格较低，但传动比过低。
为使传动装置紧凑，决定选用方案2。
表2-2 电动机型号为Y132M-4.查表得其主要性能如下三、传动装置的运动及动力参数的选择和计算1、分配传动比 总传动比:总i =0n /1n =1440/38.8=37.11传动比为2—4，取 5.2=链i则减速的传动比：带减i i i /∑==23.45/2.5=9.38对减速器传动比进行分配时，即要照顾两级传动浸油深度相近，又要注意 大齿轮不能碰着低速轴，试取：=1i 减1.35i =38.935.1⨯= 3.56低速轴的传动比：2i =1/i i 减= 9.38/3.56=2.64 2、各轴功率、转速和转矩的计算 0轴：即电机轴P 0=P 电=5.81KW n 0=1440r/minT 0=9550×P 0/n 0=9550×5.81/1440=38.53m N ⋅ Ⅰ轴：即减速器高速轴P 1= =⋅联η0P 5.81×0.99=5.75KW n 1= n 0 =1440r/min T 1=9550×P 1/n 1=9550×5.75/1440=38.15m N ⋅ Ⅱ轴：即减速器中间轴P 2= P 1·ηη承齿•=5.75×0.99×0.97=5.52kwn 2=n 1/i 12= n 1/i 1=1440/3.56=404.49r/min T 2=9550×P 2/n 2=9550×5.52/404.4=130.37m N ⋅ Ⅲ轴：即减速器的低速轴P 3= P 2·ηη承齿•=5.52×0.97×0.99=5.30kw n 3= n 2/i 23=404.49/2.64=153.22r/min T 3=9550×P 3/n 3=9550×5.30/153.22=330.34N ·m Ⅳ轴：即传动滚筒轴P 4= P 3·ηη链承•=5.30×0.99·0.92=4.83 kwn 4= n 3 /i =153.22/2.5=61.288r/min T 4=9550×P 4/n 4=9550×4.83/61.288=752.62 N ·m将上述计算结果汇于下页表：表3-1 各 轴 运 动 及 动 力 参 数四、传动零件的设计计算1、链传动的设计计算 1）确定设计功率P 0分别查机械设计教材表4-14,图4-39，表4-15得A K =1，K z =0.8，K p =1， KW P 247.599.03.5=⨯=P 0=PZ A K P K K =KW 2.41247.58.01=⨯⨯2）选取链的型号根据P 0和n 3查机械设计教材图4-37，选链号为16A 。
所以P=25.40mm3）确定中心距a初步选定中心距a 0=30P=762mm链节数L P =212021022z z p a 2⎪⎭⎫⎝⎛-+++πz z a p =100.976mm4）中心距a=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-++-21222121p 2822z L 4p πz z z z L z p =749.6mmV=s m s m n /15/49.11000604.2522.153********pz 31<=⨯⨯⨯=⨯F t =vp1000Q F =K Q F t =N vPQ 8.422549.1247.52.11000K 1000⨯⨯=5）链轮直径 1d =mm z 54.18623180sin 4.25180sin P =⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛ =2dmm z 1.46157180sin 4.25180sin P =⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛ 五、高速级斜齿圆柱齿轮的设计计算：原始数据：高速轴的输入功率 ： 5.75kW小齿轮转速 ： 1440 r/min传动比 ：3.56 单向传动，工作载荷有轻微冲击，每天工作8小时，每年工作300天，预期工作4.5年。
1.选择齿轮材料精度等级齿轮减速器为一般机械，小齿轮材料选用45钢，调质处理，由表5—1查得 小齿轮45调质，硬度217～255HB ，取硬度为235—255HB ；大齿轮材料选用45钢，正火处理，硬度162～217HB ，取190—217HB 。
齿轮精度等级为8级计算应力循环次数N (由教材式5—33)91110866.1)283005.4(114406060⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==h jL n N8912121024.556.310866.1⨯=⨯==N N查教材图5-17得1N Z =1.0, 2N Z =1.08取Zw=1.0，1lim H S =1.0，LVR Z =1.0，X Z =1.0 由教材图5-16(b)得:1lim H σ=580Mpa ，2lim H σ=545MPa 由教材式(5-28)计算许用接触应力[]1H σ=min1lim H H S σZN1Z X Z W Z LVR =0.10.10.10.10.1580⨯⨯⨯⨯=580Mpa[]2H σ=min2lim H H S σZ N2Z X Z W Z LVR =.10.10.10.108.1545⨯⨯⨯⨯=588.6Mpa2. 按接触疲劳强度计算中心距取=x Z 1.0 321])/[(2)1(H E H a Z Z Z Z uKT u a σβεΦ+≥ 由教材表5—5查得：E Z =189.8MPa 取R φ=0.35 T 1=119550n p ⨯=38.13m N ⋅m 初取：2.12=εZ K t , 暂取：ο12=β 估取：︒==20n t αα ︒==12ββb 由教材式5—41 计算H Z99.0cos ==ββZt t b H Z ααβsin cos /cos 2= =︒⨯︒︒⨯20sin 20cos 12cos 2=2.47321])/[(2)1(H E H a t Z Z Z Z uKT u a σβεΦ+≥=()3258099.08.18947.256.335.02381302.1156.3⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯+=103.7mm圆整取： a=125mm一般取： 5.2~25.1125)02.0~01.0()02.0~01.0(=⨯==a m n mm 取标准模数： mm m n 25.1= 总齿数： ∑z =nm a βcos 2=196.325 整取 ： ∑z=196小齿轮齿数 ：z 1=∑z/(u+1)=42.985整取： z 1 =43 大齿轮齿数： z 2= ∑z- z 1 =153取： z 1=43 z 2=153 实际传动比： 558.34315312===z z i 传动比误差： %11.0%100i i i =⨯-=∆理实理i ＜5% 故在范围内。
修正螺旋角 ：98.0)1252/()15343(25.12/)(cos 21=⨯+⨯=+=a z z m n βο478.11=β 与ο12=β相近，故βZ 、H Z 可不修正 mmz m d mm z m d n n 153.195cos /847.54cos /2211====ββ3.验证圆周速度s m s m d n v /6/95.110006011<=⨯=π故满足要求 4.计算齿轮的几何参数由5-3 按电动机驱动，轻度冲击 25.1=A Ks m vz /78.1100/4395.1100/=⨯= 按8级精度查图5-4(b)得：09.1=V K齿宽：mm a b a 75.4312535.0=⨯=⋅Φ= 取整：b 2=45mm b 1=50mm 按82.0847.54/45/==d b ，考虑到轴的刚度较大和齿轮相对轴承为非对称位置查机械设计教材图5-7a 得：0625.1=βK 按8级精度 查机械设计教材表5-4得：2.1=αK737.1==αβK K K K K V A 齿顶圆直径：mm m h d d a a 347.5725.12847.542*11=⨯+=+=mm m h d d a a 653.19725.12153.1952*22=⨯+=+=端面压力角：︒===375.20)478.11cos 20tan arctan()cos tan arctan(ooβααn t 齿轮基圆直径：mm d d t b 415.51375.20cos 847.54cos 11=︒⨯==α mm d d t b 943.182375.20cos 153.195cos 22=︒⨯==α齿顶圆压力角：︒===291.26347.57415.51arccos arccos 111a b at d d α ︒===245.22653.197943.182arccos arccos 222a b at d d α ()()[]76.1tan tan tan tan 212211=-+-=t at t at a z z ααααπε 28.2sin ==nm b πβεβ 基圆螺旋角：︒==777.10)cos tan(tan t b acr αββ 由教材式5-41得：Z H=45.2sin cos cos 2=tt bααβ由教材式5-42得：99.0cos ==ββZ 由教材式5-43得：75.01==αεεZMPa MPa uu bdKT Z Z Z Z H E H H 580][86.301)1(2111=<=+=σσβε 5.验算齿根弯曲强度由式5-44得F σ=nm bd KT 222Fa Y sa Y εY βY ≤][F σ 1v z =1z /β3cos =43/ ︒478.11cos 3 =43.259 2v z =2z /β3cos =153/︒478.11cos 3=154.034 查图5-14得：1Fa Y =2.43,2Fa Y =2.19 查图5-15得：1sa Y =1.69,2sa Y =1.83 由式5-47计算βY ：βY =1-βε︒120β=1-2.28︒︒120478.11=0.78 由式5-48计算εY ：εY =0.25+abεβ2cos 75.0=0.25+76.1777.10cos 75.02︒⨯=0.661由式5-31计算弯曲疲劳许用应力查图5-18b 得：=1lim F σ220MPa,=2lim F σ210MPa 查图5-19得：==21N N Y Y 1.0 取： Y x =1.0取： 4.1S ,0.2Y min F t s ==[]=1F σX N F ST F Y Y S Y 1min1lim σ=4.1112220⨯⨯⨯=314.29Mpa[]=2F σX N F ST F Y Y S Y 2min2lim σ=4.1112210⨯⨯⨯=300Mpa1F σ=nm bd KT 1121Fa Y 1sa Y εY βY =78.0661.069.143.225.1847.544538130798.12⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=94.102MPa<[]1F σ=314.29Mpa 安全2F σ=1F σ1122sa Fa sa Fa Y Y Y Y=69.143.283.119.2102.94⨯⨯⨯=91.834MPa<[]3F σ=300MPa 安全6．齿轮主要几何参数Z 1=43 Z 2=153 β=11.478°m n =1.25mm d 1=54.847mm d 2=195.153mm1a d = 1d n a m h *2+=54.847+2×1×1.25=57.347mm2a d =2d n a m h *2+=195.153+2×1×1.25=197.653mm1f d =1d -2.5n m =54.847-2.5×1.25=51.722mm2f d =2d -2.5n m =195.153-2.5×1.25=192.028mma =125mmb 1=50mm b 2=45mm 齿轮的结构设计：①小齿轮：由于小齿轮齿顶到键顶距离x<5，因此齿轮和轴可制成一体的齿轮轴。
