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目录机械设计课程设计任务书 (1)1绪论 (2)1.1 选题的目的和意义 (2)2确定传动方案 (3)3机械传动装置的总体设计 (3)3.1 选择电动机 (3)3.1.1 选择电动机类型 (3)3.1.2 电动机容量的选择 (3)3.1.3 电动机转速的选择 (4)3.2 传动比的分配 (5)3.3计算传动装置的运动和动力参数 (5)3.3.1各轴的转速： (5)3.3.2各轴的输入功率： (6)3.3.3各轴的输入转矩： (6)3.3.4整理列表 (6)4 V带传动的设计 (7)4.1 V带的基本参数 (7)4.2 带轮结构的设计 (10)5齿轮的设计 (10)5.1齿轮传动设计（1、2轮的设计） (10)5.1.1 齿轮的类型 (10)5.1.2尺面接触强度较合 (11)5.1.3按轮齿弯曲强度设计计算 (12)5.1.4 验算齿面接触强度 (14)5.1.5验算齿面弯曲强度 (15)5.2 齿轮传动设计（3、4齿轮的设计） (15)5.2.2按尺面接触强度较合 (16)5.2.3按轮齿弯曲强度设计计算 (17)5.2.4 验算齿面接触强度 (19)5.2.5验算齿面弯曲强度 (20)6轴的设计（中速轴） (20)6.1求作用在齿轮上的力 (20)6.2选取材料 (21)6.2.1轴最小直径的确定 (21)6.2.2根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度 (21)6.3键的选择 (21)6.4求两轴所受的垂直支反力和水平支反力 (22)6.4.1受力图分析 (22)6.4.2垂直支反力求解 (23)6.4.3水平支反力求解 (23)6.5剪力图和弯矩图 (24)6.5.1垂直方向剪力图 (24)6.5.2垂直方向弯矩图 (24)6.5.3水平方向剪力图 (25)6.5.4水平方向弯矩图 (25)6.6扭矩图 (26)6.7剪力、弯矩总表： (27)6.8 按弯扭合成应力校核轴的强度 (28)7减速器附件的选择及简要说明 (28)7.1.检查孔与检查孔盖 (28)7.2.通气器 (28)7.3.油塞 (28)7.4.油标 (29)7.5吊环螺钉的选择 (29)7.7启盖螺钉 (29)8减速器润滑与密封 (29)8.1 润滑方式 (29)8.1.1 齿轮润滑方式 (29)8.1.2 齿轮润滑方式 (29)8.2 润滑方式 (30)8.2.1齿轮润滑油牌号及用量 (30)8.2.2轴承润滑油牌号及用量 (30)8.3密封方式 (30)9机座箱体结构尺寸 (30)9.1箱体的结构设计 (30)10设计总结 (32)11参考文献 (33)机械设计课程设计任务书一、设计题目：设计一用于带式输送机传动用的二级斜齿圆柱齿轮展开式减速器给定数据及要求：设计一用于带式运输机上的展开式两级圆柱斜齿轮减速器。
燕山大学机械设计课程设计报告题目：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器学院：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：目录一、项目设计目标与技术要求 (6)1．任务描述： (6)2．技术要求： (6)二、传动系统方案制定与分析 (6)三、传动方案的技术设计与分析 (9)1．电动机选择与确定 (9)电动机类型和结构形式选择 (9)电动机容量确定 (10)2．传动装置总传动比确定及分配 (11)3．各轴传动与动力装置运动学参数 (12)各轴转速: (12)各轴输入功率: (12)各轴转矩: (12)四、关键零部件的设计与计算 (13)1．设计原则制定 (13)齿轮传动设计方案 (15)2．第一级齿轮传动设计计算 (16)第一级齿轮传动参数设计 (16)第一级齿轮传动强度校核 (20)3．第二级齿轮传动设计计算 (22)第二级齿轮传动参数设计 (22)第二级齿轮传动强度校核 (26)4．轴的初算 (28)5．键的选择及键联接的强度计算 (28)键联接方案选择 (28)键联接的强度计算 (29)6．滚动轴承选择方案 (31)五、传动系统结构设计与总成 (31)1．装配图设计及部件结构选择、执行机械设计标准与规范 (31)装配图整体布局 (32)轴系结构设计与方案分析 (34)中间轴结构设计与方案分析 (35)2．主要零部件的校核与验算 (37)轴系结构强度校核 (37)滚动轴承的寿命计算 (43)六、主要附件与配件的选择 (46)1．联轴器 (46)联轴器比较 (46)输入输出匹配具体方案 (46)2．润滑与密封的选择 (47)润滑方案对比及确定 (47)密封方案对比及确定 (48)3．油标 (49)4．螺栓及吊环螺钉 (49)5．油塞 (50)6．窥视孔及窥视孔盖 (50)7．定位销 (50)8．启盖螺钉 (50)9．调整垫片 (51)七、零部件精度与公差的制定 (51)1．精度设计制定原则 (51)尺寸精度设计原则 (51)形位公差的设计原则 (51)粗糙度的设计原则 (51)2．减速器主要结构、配合要求 (52)3．减速器主要技术要求 (53)装配与拆装技术要求 (53)维修与保养技术要求 (53)八、项目经济性与安全性分析 (54)1．零部件材料、工艺、精度等选择经济性 (54)2．减速器总重量估算及加工成本初算 (54)3．经济性与安全性综合分析 (55)九、项目总结 (55)十、参考文献 (56)一、项目设计目标与技术要求减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。
《机械设计》课程设计说明书机械设计课程设计题目题目名称：设计两级斜齿圆柱齿轮减速器说明：此减速器用于热处理车间零件清洗传送带的减速。
此设备两班制工作，工作期限十年，户内使用。
传送简图如下：机械设计课程设计任务书一、本任务书发给机自Yxxx 班学生xxx二、请按计划书指定数据组号 4 的第7 个数据进行设计(见附页)。
三、本任务规定的设计计算包括下列各项：1、传动装置总体设计计算；2、各传动零件的设计计算；3、一根轴设计计算；4、一对轴承的设计计算；5、各标准零件的选择；四、本任务书要求在答辩前完成1、主要部件的总装配图一张（A1）；2、典型零件图2张（≥A3）；3、20页左右的设计设计说明一份；五、答辩时间年月日到月日机械设计课程设计计算说明书目录一、传动方案分析 (5)二、电动机的选择 (5)三、传动比的分配 (6)四、V带传动的设计计算 (8)五、斜齿圆柱齿轮的设计计算 (11)六、轴的设计与校核计算以及联轴器的选择 (21)七、轴承的选择与计算 (31)八、键的计算校核 (32)九、减速器的润滑及密封选择 (32)十、减速器的附件选择及说明 (32)十一、参考文献 (34)N、低速级已知输入功率kW P 69..3=，齿数比为2.87，小齿轮的转速为129r/min ，由六、轴的设计及校核计算1）由mm d 25min =I ，则取mm d 2521=-，为了定位带轮， 1-2轴右端有一轴肩，由上面分析知，低速轴最小直径处安装联轴器，现已选出LT10弹性套柱销联轴。
机械设计课程设计原始资料热处理车间零件输送设备的传动装备二、运动简图1 —电动机2 — V 带 3—齿轮减速器 4—联轴器 5 —滚筒 6—输送带一、设计题目三、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.电动机的选择、电动机输入功率P w60v nw2 Rn60 0.75 244.785r/min2 3.14 0.32PTn w 9550900 447854.219kw 9550、电动机输出功率P d 其中总效率为232齿轮 联轴 滚筒0.96 0.99 0.97 0.99 0.96 0.833P d 巴42195.083kw 0.833查表可得丫132S-4符合要求，故选用它。
Y132S-4（同步转速1440 n min ， 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.fkw1440 r/min2200N mm2300N mm68 kg二.主要参数的计算、确定总传动比和分配各级传动比 传动装置的总传动比i 总 仏 上匹 32.15n w 44.785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3 轴承为3~5,展开式二级圆柱齿轮减速器i 1 1.3~1.5 i 2初分传动比为i v 带2.5, 1 4.243 i 2 3.031 、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 ,U ，川轴，则 1、各轴转速n n 些-^76 135.753 mini 1 4.2432、各轴功率T n T I 1 in 87.542 4.243 0.99 0.97 356.695N mT 皿 T n i 2 n 皿 356.695 3.031 0.99 0.971038.221 N m项目 电机轴高速轴I中间轴n低速轴mP rnRnmR轴承齿轮5.070 0.99 0.974.869kw3、各轴转矩T d9550 Rd -n d95505.5 -36.476 N m1440P n R IH R 轴承 齿轮5.28 0.99 0.975.070kw T I T d i v 带 0i 36.476 2.5 0.96 87.542 N mn m i V带1440 2.5576 r.. minnmr霧344・288minP d 01pv 带5.5 0.96 5.28kw三V带传动的设计计算、确定计算功率P ea查表可得工作情况系数k A 1.2故P ea k A P 1.2 5.5 6.6kw、选择V带的带型根据P ea、n，由图可得选用A型带。
机械设计说明书二级圆锥-圆柱斜齿轮减速器专业：学生姓名：班级：学号：指导教师：完成日期：内容摘要本设计是两级圆锥-圆柱齿轮减速器的课程设计，根据设计任务书的相关要求，并结合自己的实习经验及课程上学习的理论知识来独立设计完成的。
本文发扬了优秀课程设计的系统严密、数据精确、图标规范、文笔流畅、可读性好的优点。
通过这一次的设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整的设计方法，构成减速器的通用零件。
选用减速器时应根据工作机的选用条件，技术参数，动力机的性能，经济性等因素，比较不同类型、品种减速器的外廓尺寸，传动效率，承载能力，质量，价格等，选择最适合的减速器。
与减速器联接的工作机载荷状态比较复杂，对减速器的影响很大，是减速器选用及计算的重要因素。
这次设计主要介绍了减速器的构成及设计参数，灵活并全面的运用了所学过的知识。
并进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想掌握常用的机械零件，机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济、工艺等方面的要求。
设计中存在的不足请老师能给予意见和建议。
目录一、设计基本参数 (1)1工况2.原始数据二、传动方案的拟定 (1)三、电动机选择 (2)1.选择电动机的类型·2.选择电动机功率3.确定电动机转速四、传动比的计算配 (3)1.总传动比·2.分配传动比五、传动装置运动、动力参数的计算 (4)1.各轴转速2.各轴功率3.各轴转矩4.结果参数六、传动件的设计计算 (5)（一）高速级锥齿轮传动的设计计算 (5)1.选择材料2.初步计算传动的主要尺寸3.确定传动尺寸4.校核齿根弯曲疲劳强度(二)、低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 (8)1.选择材料2.按齿面接触疲劳强度进行设计3.按齿根弯曲强度进行设计·4.几何尺寸计算七、轴的设计计算 (13)（一）输入轴（I轴）的设计 (13)1.轴的设计计算2.轴的结构设计（二）、中间轴（Ⅱ轴）的设计 (17)1.轴的设计计算2.轴的结构设计3.校核轴的强度（三）、输出轴（Ⅲ轴）的设计 (24)1.轴的设计计算2.轴的结构设计八、轴承的校核 (27)中间轴滚动轴承计算九、键联接的选择及校核计算 (29)中间轴键计算十、联轴器的选择 (30)十一、润滑与密封 (30)十二、箱体结构及减速器附件 (30)十三、设计体会 (33)十四、参考文献 (33)一、设计基本参数1.工况:连续单向运转，载荷较平稳，使用期限8年（设每年工作300天）,小批量生产，两班制工作，每天工作16小时，运输带工作速度允许误差为±5%。
目录第一章前言 (1)1.1基本简介 (1)1.2结构特点 (1)第二章传动装置的总体设计 (3)2.1传动方案的确定 (3)2.1.1 两级展开式圆锥-斜齿圆柱齿轮减速器 (3)2.2电动机的选择 (3)2.2.1 选择电动机的类型 (3)2.2.2 选择电动机的功率 (3)2.2.3确定电动机转速 (4)2.3传动比的计算及分配 (4)2.3.1 总传动比 (4)2.3.2 分配传动比 (4)2.4传动装置运动、动力参数的设计 (5)2.4.1 各轴的转速 (5)2.4.2 各轴的功率 (5)2.4.3 各轴的转矩 (5)第三章传动件的设计 (6)3.1高速级锥齿轮传动的设计计算 (6)3.1.1 选择材料、热处理方式和公差等级 (6)3.1.2 初步计算传动的主要尺寸 (6)3.1.3 确定传动尺寸 (7)3.1.4 校核齿根弯曲疲劳强度 (8)3.1.5 计算锥齿轮传动其他几何尺寸 (8)3.2低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算 (9)3.2.1 选择材料、热处理方式和公差等级 (9)3.2.2 初步计算传动的主要尺寸 (9)3.2.3 确定传动尺寸 (10)3.2.4 计算齿轮传动其它几何尺寸 (12)第四章齿轮上作用力的计算 (13)4.1高速级齿轮传动的作用力 (13)4.1.1 锥齿轮1的作用力 (13)4.1.2 锥齿轮2的作用力 (13)4.2低速级齿轮传动的作用力 (13)4.2.1 齿轮3的作用力 (13)4.2.2 齿轮4的作用力 (13)第五章轴的设计计算 (14)5.1高速轴的设计计算 (14)5.1.1 选择材料及草图设计 (14)5.1.2 初算轴径 (14)5.1.3 结构设计 (14)5.1.4 键连接 (16)5.1.5 轴的受力分析 (16)5.1.6 校核轴的强度 (17)5.1.7 校核键连接的强度 (17)5.1.8 校核轴承寿命 (17)5.2中间轴的设计计算 (18)5.2.1 选择材料及草图设计 (18)5.2.2 初算轴径 (19)5.2.3 结构设计 (19)5.2.4 键连接 (20)5.2.5 轴的受力分析 (20)5.2.6 校核轴的强度 (21)5.2.7 校核键连接的强度 (22)5.2.8 校核轴承寿命 (22)5.3低速轴的设计计算 (23)5.3.1 选择材料及草图设计 (23)5.3.2 初算轴径 (24)5.3.3 结构设计 (24)5.3.4 键连接 (25)5.3.5 轴的受力分析 (25)5.3.6 校核轴的强度 (27)5.3.7 校核键连接的强度 (27)5.3.8 校核轴承寿命 (27)第六章减速器附件的选择 (29)6.1通气器 (29)6.2油面指示器 (29)6.3起吊装置 (29)6.4放油螺塞 (29)第七章润滑与密封 (30)7.1齿轮的润滑 (30)7.2滚动轴承的润滑 (30)7.3润滑油的选择 (30)7.4密封方法的选取 (30)第八章减速器箱体的结构尺寸 (31)第九章参考资料目录 (34)第一章前言1.1 基本简介减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。
一传动方案的拟定根据已知条件，运输带的有效拉力为2500N，运输带的速冻为1.6m/s，卷筒直径为320mm，三相交流电源，有粉尘，载荷平稳，常温下持续工作。
该设备的传动系统由电动机(原动机)—减速器（传动装置）—带式运输机组成，工作机为型砂运输设备。
简图如下：1—电动机2—联轴器3—减速器4—卷筒5—传动带减速器为展开式圆锥—斜齿圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用深沟球轴承，联轴器2选用凸缘联轴器，8选用齿式联轴器。
二电动机的选择计算名称计算及说明计算结果1 电动机的选择根据用途选用Y系列三相异步电动机2 选择电动机的功率输送带的功率为Pw=41000=Fvkw；查机械设计手册，取一对轴承的效率=轴η0.99；锥齿轮的传动效率=锥η0.96；斜齿轮的传动效率=斜η0.97；联轴器的传动效率=联η0.99；所以wηηηηηη⨯⨯⨯⨯=24联齿锥轴总=0.88；电动机所需的工作效率为P==总ηwp4.55KW根据附录九，选择电动机的功率为5KWPw=41000=Fvkw=总η0.88P==总ηwp4.55kw5=edp kw3 确定电动机的转速输送带的转速54.95601000=⨯=Dvnwπr/min；已知锥齿轮的传动比3~2=锥i；斜齿轮的传动比6~3=斜i；故18~66~33~2=⨯=）（）（总i；电动机的转速范围：≤=总innw63.69⨯（6~18）=（382.14~1146.42）r/min；由附录九知道，符合这一要求的电动机同步转速有750r/min,1000r/min。
本题选用1000r/min,其满载转速为960r/min，型号为Y132S—654.95=wn r/min=满n 960r/min三传动比的分配计算名称计算及说明计算结果1总传动比总i=05.10=wnn满总i=10.052分配传动比高速级传动比总ii25.01==2.51，因为锥齿轮的传动比不能大于3，故取31=i；低速级的传动比35.312==iii总31=i35.32=i四传动装置动力参数的计算计算名称计算及说明计算结果1各个轴的转速min/960rn==1n112inn==320r/minmin/75.63223rinn==min/960rn=m in/9601rn=m in/3202rn=min/75.633rn=2各个轴的功率==联η1PP 4.5550.499.0=⨯kw==锥轴ηη12PP 4.50=⨯⨯96.099.0 4.28kw==斜轴ηη23PP97.099.028.4⨯⨯=4.11kw==联轴ηη34PP=⨯⨯99.099.011.4 4.03kw50.41=P kw28.42=P kw11.43=P kw03.4=wP kw3各个轴的转矩26.4596055.495509550=⨯=⨯=nPT mN∙77.449605.495509550111=⨯=⨯=nPT mN∙73.12732028.495509550222=⨯=⨯=nPT mN∙69.61575.6311.495509550333=⨯=⨯=nPT mN∙26.45=T mN∙77.441=T mN∙73.1272=T mN∙69.6153=T mN∙五传动件的设计计算（一）高速级锥齿轮设计计算计算项目计算及说明计算结果1材料的选择，热处理方式和公差等考虑到带式输送机为一般机械，大小锥齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，小齿面硬度HBS1=216~254，大齿轮齿面硬度HBS2=162~217，平均硬度HBS1=235，HBS2=190，HBS1与HBS2相差45，在30~50之间，故选用8级精度45钢小齿轮调质处理级因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行计算，其设计公式为：[]32211)5.01(92.2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≥H E R R Z u KT d σφφ 大齿轮正火处理8级精度2初步计算传动的主要尺寸（1）小齿轮的转矩为77.441=T m N ∙（2）因为v 未知，V K 的值不能确定，可初步选载荷系数t K =1.3 （3）查得弹性系数为MPa Z E 8.189= （4）查得锥齿轮的节点区域系数为5.2=H Z （5）齿数比31==i u （6）取3.0=R φ（7）许用接触应力可用下式表示[]SK N H limσσ=，由机械设计手册查得极限应力MPa 580lim 1=σ， MPa 390lim 2=σ 大小齿轮的应力循环次数为：9111015.424103009606060⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=h L n N 9221038.124103003206060⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=h L n N查得11=N K ，1.12=N K ，S 取1 则有[]MPa S K N H 580lim111==σσ； []MPa SK N H 429lim 222==σσ；两者比较取较小的，故[]MPa H 429=σ 初算小齿轮的直径t d 1，[]32211)5.01(92.2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-≥H E R R t Z u KT d σφφ = mm 84.754298.1893)3.05.01(3.0100077.443.192.2322=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯-⨯⨯⨯3确定传动尺寸（1）计算载荷系数：查得0.1=AK,齿宽中点分度圆直径mmddRttm4.5029.5985.0)5.01(11=⨯=-=φ故smndvtmm/53.2100060/111=⨯=π降低1级精度按9级精度查得2.1=VK，1.1=βK，3.1=αK72.1==αβKKKKKVA对td1进行修正，因为K与tK有较大差异，故先对tK进行计算而对td1进行修正mmKKddtt77.603.1/4.129.59/3311=⨯==（2）确定齿数初选小锥齿轮的齿数=1z23，则=2z69（3）大端模数58.22329.5911===zdm，查取标准模数为2.75 （4）大端的分度圆直径为：mmmzd25.682375.211=⨯==mmmzd75.1896975.222=⨯==（5）锥齿齿距为：mmudR74.9313229.5912221=+=+=（6）齿宽：mmRbR12.2874.933.0=⨯==φ4计算锥齿轮传动其他几何尺寸（1）mmmha5.3==（2）mmmh3.32.11==（3）mmmC55.02.0==（4）95.0arccos103arccos1arccos21==+=uuδ（5）32.0arccos101arccos11arccos22==+=uδ（6）mmhddaa9.6995.05.3225.63cos2111=⨯⨯+=+=δ（7）mm h d d a a 99.19132.05.3275.189cos 2122=⨯⨯+=+=δ（8）mm h d d f f 6.5695.05.3225.63cos 2111=⨯⨯-=-=δ （9）mm h d d f f 51.18732.05.3275.189cos 2222=⨯⨯-=-=δ（二）低速级斜齿圆柱齿轮设计计算计算名 称 计算及说明计算结果1选择材料，热处理方式和公差 选择小齿轮的材料为40Gr ，进行调质处理，硬度为280HBS ；大齿轮为45钢，进行调质处理，硬度为240HBS ，二者材料相差40HBS ，在30~50HBS 之间。
机械设计课程设计说明书摘要减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。
在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。
几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹，从交通工具的船舶、汽车、机车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能。
本设计采用的是二级锥齿—斜齿圆柱齿轮传动，先利用两个大小锥齿轮减速，然后利用两个大小斜齿轮减速，达到最终的目的，由于齿轮的效率高，传动比精确，所以可以实现很精准的传动。
目录一设计任务书 (1)二传动方案的拟定 (1)三电动机的选择1.选择电动机的类型 (1)2.选择电动机的功率 (2)3.确定电动机的转速 (2)四传动比的计算1.总传动比 (2)2.分配传动比 (2)五传动装置、动力参数的计算1.各轴的转速 (3)2.各轴功率计算 (3)3.各轴的转矩 (3)六传动件的设计计算（一）高速级锥齿轮传动的设计计算1.选择材料、热处理方式和公差等级 (3)2.初步计算传动的主要尺寸 (4)3.确定传动尺寸 (4)4.计算锥齿轮传动及其他几何尺寸 (5)（二）低速级斜齿圆柱齿轮的设计计算1.选择材料、热处理方式和公差等级 (5)2.初步计算传动的主要尺寸 (6)3.确定传动尺寸 (7)4.计算锥齿轮传动其它几何尺寸 (8)七齿轮上作用力的计算1.高速级齿轮传动的作用力 (8)2.低速级齿轮传动的作用力 (9)八减速器装配草图的设计 (9)九联轴器的选择 (9)十轴的设计计算（一）高速轴的设计与计算1.已知条件 (10)2.选择轴的材料 (10)3.初算轴径 (10)4.结构设计 (11)5.键连接的选择 (12)6.轴的受力分析 (13)（二）中间轴的设计与计算1.已知条件 (15)2.选择轴的材料 (15)3.初算轴径 (15)4.结构设计 (15)5.键连接的选择 (17)6.轴的受力分析 (18)（三）低速轴的设计与计算1.已知条件 (18)2.选择轴的材料 (18)3.初算轴径 (18)4.结构设计 (18)5.键连接的选择 (21)6.轴的受力分析 (21)十一润滑油的选择与计算 (22)十二装配图和零件图 (22)十三设计体会 (23)十四参考文献 (24)一传动方案的拟定根据已知条件，运输带的有效拉力为2500N，运输带的速冻为1m/s，卷筒直径为300mm，三相交流电源，有粉尘，载荷平稳，常温下持续工作。
该设备的传动系统由电动机(原动机)—减速器（传动装置）—带式运输机组成，工作机为型砂运输设备。
简图如下：1—电动机2—联轴器3—减速器4—卷筒5—传动带减速器为展开式圆锥—斜齿圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用深沟球轴承，联轴器2选用凸缘联轴器，8选用齿式联轴器。
二电动机的选择计算名称计算及说明计算结果1 电动机的选择根据用途选用Y系列三相异步电动机2 选择电动机的功率输送带的功率为Pw=5.21000=Fvkw；查机械设计手册，取一对轴承的效率=轴η0.99；锥齿轮的传动效率=锥η0.96；斜齿轮的传动效率=斜η0.97；联轴器的传动效率=联η0.99；所以wηηηηηη⨯⨯⨯⨯=24联齿锥轴总=0.88；电动机所需的工作效率为P==总ηwp2.28KW根据附录九，选择电动机的功率为3KWPw=5.21000=Fvkw=总η0.88P==总ηwp2.28kw3=edp kw3 确定电动机的转速输送带的转速69.63601000=⨯=Dvnwπr/min；已知锥齿轮的传动比3~2=锥i；斜齿轮的传动比6~3=斜i；故18~66~33~2=⨯=）（）（总i；电动机的转速范围：≤=总innw63.69⨯（6~18）=（382.14~1146.42）r/min；由附录九知道，符合这一要求的电动机同步转速有750r/min,1000r/min。
本题选用1000r/min,其满载转速为960r/min，型号为Y132S—669.63=wn r/min=满n960r/min三传动比的分配计算名称计算及说明计算结果1总传动比总i=07.15=wnn满总i=15.072分配传动比高速级传动比总ii25.01==3.77，因为锥齿轮的传动比不能大于3，故取31=i；低速级的传动比02.512==iii总31=i02.52=i四传动装置动力参数的计算计算名称计算及说明计算结果1各个轴的转速min/960rn==1n112inn==320r/minmin/75.63223rinn==min/960rn=m in/9601rn=m in/3202rn=min/75.633rn===联η1PP 2.28=⨯99.0 2.26kw 26.21=P kw2各个轴的功率==锥轴ηη12PP 2.26=⨯⨯96.099.0 2.15kw==斜轴ηη23PP=⨯⨯97.099.015.2 2.06kw==联轴ηη34PP=⨯⨯99.099.006.2 2.02kw15.22=P kw06.23=P kw02.2=wP kw3各个轴的转矩68.2296028.295509550=⨯=⨯=nPT mN∙39.2196015.295509550111=⨯=⨯=nPT mN∙48.6132006.295509550222=⨯=⨯=nPT mN∙6.30275.6302.295509550333=⨯=⨯=nPT mN∙68.22=T mN∙39.211=T mN ∙48.612=T mN∙6.3023=T mN∙五传动件的设计计算（一）高速级锥齿轮设计计算计算项目计算及说明计算结果1材料的选择，热处理方式和公差等级考虑到带式输送机为一般机械，大小锥齿轮均选用45钢，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，小齿面硬度HBS1=216~254，大齿轮齿面硬度HBS2=162~217，平均硬度HBS1=235，HBS2=190，HBS1与HBS2相差45，在30~50之间，故选用8级精度因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行计算，其设计公式为：[]32211)5.01(92.2⎪⎪⎭⎫⎝⎛-≥HERRZuKTdσφφ45钢小齿轮调质处理大齿轮正火处理8级精度（1）小齿轮的转矩为39.211=T mN∙（2）因为v未知，VK的值不能确定，可初步选载荷系数tK=1.3（3）查得弹性系数为MPaZE8.189=2初步计算传动的主要尺寸（4）查得锥齿轮的节点区域系数为5.2=HZ（5）齿数比31==iu（6）取3.0=Rφ（7）许用接触应力可用下式表示[]SKNHlimσσ=，由机械设计手册查得极限应力MPa580lim1=σ，MPa390lim2=σ大小齿轮的应力循环次数为：9111015.424103009606060⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=hLnN9221038.124103003206060⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=hLnN查得11=NK，1.12=NK，S取1则有[]MPaSKNH580lim111==σσ；[]MPaSKNH429lim222==σσ；两者比较取较小的，故[]MPaH429=σ初算小齿轮的直径td1，[]32211)5.01(92.2⎪⎪⎭⎫⎝⎛-≥HERRtZuKTdσφφ= mm29.594298.1893)3.05.01(3.0100039.213.192.2322=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯-⨯⨯⨯3确定传动尺寸（1）计算载荷系数：查得0.1=AK,齿宽中点分度圆直径mmddRttm4.5029.5985.0)5.01(11=⨯=-=φ故smndvtmm/53.2100060/111=⨯=π降低1级精度按9级精度查得2.1=VK，1.1=βK，3.1=αK72.1==αβKKKKKVA对td1进行修正，因为K与tK有较大差异，故先对tK进行计算而对t d 1进行修正mm K K d d t t 77.603.1/4.129.59/3311=⨯== （2）确定齿数 初选小锥齿轮的齿数=1z 23，则=2z 69 （3）大端模数58.22329.5911===z d m ，查取标准模数为2.75 （4）大端的分度圆直径为：mm mz d 25.682375.211=⨯== mm mz d 75.1896975.222=⨯== （5）锥齿齿距为： mm u d R 74.9313229.5912221=+=+=（6）齿宽：mm R b R 12.2874.933.0=⨯==φ4计算锥齿轮传动其他几何尺寸（1）mm m h a 5.3== （2）mm m h 3.32.11== （3）mm m C 55.02.0== （4）95.0arccos 103arccos1arccos21==+=u u δ （5）32.0arccos 101arccos11arccos22==+=u δ （6）mm h d d a a 9.6995.05.3225.63cos 2111=⨯⨯+=+=δ （7）mm h d d a a 99.19132.05.3275.189cos 2122=⨯⨯+=+=δ（8）mm h d d f f 6.5695.05.3225.63cos 2111=⨯⨯-=-=δ （9）mm h d d f f 51.18732.05.3275.189cos 2222=⨯⨯-=-=δ（二）低速级斜齿圆柱齿轮设计计算计算名 称 计算及说明计算结果1选择材料，选择小齿轮的材料为40Gr ，进行调质处理，硬度为280HBS ；大齿轮为45钢，进行调质处理，硬度为240HBS ，二者材料小齿轮为40Gr 大齿轮为45钢 8级精度热处理方式和公差相差40HBS，在30~50HBS之间。
选择8级精度2初步计算传动的尺寸因为是软齿面闭式传动，故按齿面接触疲劳强度进行计算，其设计公式为：[]323312⎪⎪⎭⎫⎝⎛+≥HEHdttZZuuTKdσεφα（1）mNT∙=48.613（2）试选4.1=tK（3）查得弹性系数MPaZE8.189=（4）初选螺旋角12=β，查得区域系数为45.2=HZ（5）齿数比02.52==iu（6）齿宽系数2.1=dφ（7）初选233=z，46.11534==uzz，取1164=z,则查得端面重合度为：92.1=aε；（8）=⨯⨯⨯==12tan232.1318.0tan318.03βφεβzd1. 87；查得重合度系数为75.0=εZ（9）查得螺旋角系数96.0=βZ（10）许用接触应力可用下式计算：[]HNH SKlim1σσ=，由图查得接触疲劳极限应力为MPa600lim3=σ；MPa400lim4=σ大小齿轮的应力循环次数分别为：931038.1243001032060⨯=⨯⨯⨯⨯=N841075.2243001075.6360⨯=⨯⨯⨯⨯=N查得寿命系数05.13=NZ；14.14=NZ；取安全系数1=HS[]MPa S Z HH H H 630/3lim 33==σσ[]MPa S Z H H H H 456/4lim 44==σσ取较小者，故[]MPa H 456=σ初算小斜齿轮的分度圆直径[]323312⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+≥H EH d t Z Z u u KT d σεφα=mm 42.5745645.28.18931372.12.16.3024.1232=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯+⨯⨯⨯⨯[]MPaH 6303=σ[]MPaH 4564=σ3确定传动尺寸（1）计算载荷系数：s m v /96.010006032042.57=⨯⨯⨯=π，查得载荷系数1.1=V K ；15.1=βK ；2.1=αK ；1=A K ； 52.115.12.11.11=⨯⨯⨯==βαK K K K K V A （2）对t d 3进行修正: mm K K d d t t 02.594.152.142.573333==≥= （3）确定模数51.22312cos 02.59cos 33=⨯==Z d m n β，查表取标准值n m =2.5 （4）中心距 mm z z m a n 66.17712cos 2)11623(5.2cos 2)(43=+⨯=+=β 取整数mm a 178= 螺旋角为 5.1217821395.22)(arccos43=⨯⨯=+=a z z m n β，与初选的螺旋角相差不大，所以=β5.12所以 mm z m d n 2975.12cos 1165.2cos 44=⨯==β （5）mm d b d 82.7002.592.133=⨯==φ，由于装配或者安装的误差，小斜齿轮应该比大斜齿轮的宽度大5~10mm ，s m v /96.0=52.1=Kmm d 02.593=5.2=n mmm a 178=5.12=βmm d 2974=mm b 82.703=mm b 8.654=故大斜齿轮的宽度mm b 8.654=4计算齿轮传动其他几何尺寸端面模数mm m m n 56.25.12cos 5.2cos 1===β 齿顶高 mm h m h an n a 5.215.2=⨯==*齿根高 mm c h m h n an n f 125.325.15.2)(=⨯=+=**齿全高 mm h h h f a 625.5=+= 齿顶圆直径为：mm h d d a a 02.645.2202.59233=⨯+=+= mm h d d a a 3025.22297244=⨯+=+= 齿根圆直径为：mm h d d f f 77.52125.3202.59233=⨯-=-= mm h d d f f 75.290125.32297244=⨯-=-=mm m 56.21=mm h a 5.2=mm h f 125.3= mm h 625.5=mm d a 02.643= mm d a 3024=mm d f 77.523=mmd f 75.2904=七 齿轮上作用力的计算齿轮上作用力的计算为后续轴的设计和校核，键的选择和验算及轴承的选择和校核提供数据 计算名称 计算及说明计算结果1高速级齿轮传动的作用力（1）已知条件 高速轴传递的转矩为m N T ∙=39.211，转速为m in /9601r n =，小齿轮大端分度圆直径mm d 77.601=，95.0cos 1=δ，32.0sin 1=δ， 181=δ（2）锥齿轮1上的作用力 圆周力 N d T F R t 2.82885.077.60213902)5.01(2111=⨯⨯=-=φ方向与力作用点圆周速度方向相反 径向力为：NN F F t r 37.28695.020tan 2.828cos tan 111=⨯⨯== δα 其方向为由力的作用点指向轮1的中心 轴向力为：N F t 2.8281=N F r 37.2861=N N F F t a 46.9632.020tan 2.828sin tan 111=⨯⨯== δα其方向为沿轴向从小锥齿轮的小端指向大端 法向力为： N N F F t n 35.88120cos 2.828cos 11===αN F a 46.961= N F n 35.8811=2低速级齿轮传动的作用力（1）已知条件：中间轴传递的转矩m N T ∙=48.612,转速m in /3202r n =，低速级斜齿圆柱齿轮的螺旋角5.12=β。
