选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
1.按简图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，软齿轮面闭式传动。
2.运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度(GB10095-88)。
3.材料选择。由《机械设计》，选择小齿轮材料为 40Gr（调质），硬度为 280HBS，
大齿轮为 45 钢（调质），硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS。
YFaYSa F
1>.确定公式内的各参数值
1.由《机械设计》图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 F lim1 580 MPa ；
大齿轮的弯曲强度极限 F lim 2 380 MPa ；
2.由《机械设计》图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数 K FN1 0.88 ， K FN2 0.92 3.计算弯曲疲劳许用应力；
积）有关，可取由弯曲强度算得的模数并就进圆整为标准值 m1 =2mm 接触强度算
得的分度圆直径 d1 =43.668mm，算出小齿轮齿数
d 1 43.325 22
z1 m1
2
大齿轮 z2 i z1 22 4.67 102 .74 取 z2 103
这样设计出的齿轮传动，即满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲
4.选小齿轮齿数 z1 21 ，则大齿轮齿数 z2 i z1 21 4.67 98.07
取 z2 99
1). 按齿轮面接触强度设计
1. 设计准则:先由齿面接触疲劳强度计算，再按齿根弯曲疲劳强度校核。
2. 按齿面接触疲劳强度设计，即
d1t
2.323
KT1 u 1( Z E )2 d u [ H ]
1>.确定公式内的各计算数值
1.试选载荷系数 Kt 1.3 。
2.计算小齿轮传递的转矩
T1
9.55106 P n
2.381104 N mm
3.按软齿面齿轮非对称安装，由《机械设计》选取齿宽系数 d 1。
4.由《机械设计》表 10-6 查得材料的弹性影响系数 Z E 189 .8 MPa 。
V 6 104
nw D
w 6104 0.9 r / min 57.32r / min 300
所以电动机转速的可选范围为
nd i' nw (9 ~ 25) 57.32 r min (515 .92 ~ 1433 .12) r min
符合这一范围的同步转速有 750 r min 和 1000 r min 两种。综合考虑电动机
得动载系数 KV 1.10
K K K 直齿轮
F 1；由表 10-2 查的使用系数
1
A
查表 10-4 用插值法得 7 级精度查《机械设计》，小齿轮相对支承非对称布置
K 1.417
K K 由 b/h=
1.417 由 图 10-13 得 F 1.34 故 载 荷 系 数
K K K KAKV 11.1011.417 1.559
Po
Pw
2.11 0.91
2.32kw
因载荷平稳，电动机核定功率 Pw 只需要稍大于 Po 即可。按表 8-169 中 Y 系列 电动机数据，选电动机的核定功率 Pw 为。
3.确定电动机转速 按表 2-1 推荐的传动比合理范围，两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比
i' 9 ~ 25 而工作机卷筒轴的转速为
57.26 r
min
卷筒轴
nw n 57.26 r min
4.各轴的输入功率
I轴 II 轴 III 轴 卷筒轴
P P= =2.320.99=2.30kw
o
c
P P = =2.300.990.98=2.23kwr Nhomakorabeag
P P =2.23 0.99 0.98=2.16kw
r
g
n
工作轴
Tw
9550
Pw nw
2.12 57.26
9550
353.58N
m
To
电动机轴
9550
Po nm
2.32 960
9550
22.98N
m
将上述计算结果汇总与下表，以备查用。
项目
电动机
轴
轴
转速（r/min）
960
960
功率 P（kw）
转矩 T（Nm）
轴
工作轴
传动比 i
1
1
效率
五. 高速级齿轮的设计
和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步
转速为 1000 r min 的 Y 系列电动机 Y132S,其满载转速为 nw 960r/min,电动机
的安装结构形式以及其中心高,外形尺寸,轴的尺寸等都在 8-186,表 8-187 中查
的。
四.计算传动装置的总传动比 i 并分配传动比
计算齿宽与齿高之比 b/h
模数
d 1t 39.563 mm 1.884mm
mt
21
z1
齿高
h 2.25mt 2.251.884mm 4.24mm
b 39.563 9.331 h 4.24
3.计算载荷系数 K
查表 10-2 得使用系数 KA =;根据 v 1.988 m s 、由图 10-8
1.总传动比 i 为
i
nm nw
960 57.32
16.75
2.分配传动比
i ii
考虑润滑条件等因素，初定
i 4.67 ， i 3.59
3. 计算传动装置的运动和动力参数
1.各轴的转速
I轴
n nm 960 r min
II 轴
n
n i
205 .57 r
min
III 轴
n
n i
代入上试得
P
w
F w V w 1000
kw 2.11kw
w
电动机的输出功率功率 P o 按下式
Po
Pw
kw
式中 为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率
由试 g2 c2 r3 由表 2-4 滚动轴承效率 r =：联轴器传动效率 c = ：齿轮 传动效率 g =（7 级精度一般齿轮传动）
则 =
所以电动机所需工作功率为
取弯曲疲劳安全系数 S=，应力修正系数YST 2.0 ,得
[ F ]1
K Y FN1 ST FE1 S
500 0.88/1.4 314.29MPa
[ F ]2
K FN 2YST FE2 S
380 0.92 /1.4 247.71MPa
4.计算载荷系数 K
K K K KAKV F F 11.1011.34 1.474
二. 电动机设计步骤 1. 传动装置总体设计方案
本组设计数据： 第四组数据：运送带工作拉力 F/N 2200 。
运输带工作速度 v/(m/s) , 卷筒直径 D/mm 300 。 1.外传动机构为联轴器传动。 2.减速器为二级同轴式圆柱齿轮减速器。 3.该方案的优缺点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小， 结构紧凑，重量轻，节约材料。轴向尺寸大，要求两级传动中心距相同。减速器 横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。但减速器轴向尺寸及重量较大； 高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差； 仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。原动机部分为 Y 系列三相 交流异步电动机。总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、 工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
2>.设计计算
1.试算小齿轮分度圆直径 d1t ，代入[ H ] 中较小的值。
d1t
2.323
KT1 u 1( ZE )2 d u [ H ]
39.563mm
2.计算圆周速度 v 。
计算齿宽 b
v d1tn1 39.563 960 1.988m s 601000 601000
b d
d 139.563mm 39.563mm 1t
5.由《机械设计》图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限
H lim1 600 MPa ；大齿轮的接触疲劳强度极限 H lim 2 550 MPa 。
6.计算应力循环次数
N1 60njLh 60 960 1 365 2 8 10 3.364 109
N2
N1 i
7.203 108
尘； 2.使用期：使用期 10 年； 3.检修期：3 年大修； 4.动力来源：电力，三相交流电，电压 380/220V; 5.运输带速度允许误差：±5%； 6.制造条件及生产批量：中等规模机械厂制造，小批量生产。 设计要求 1.完成减速器装配图一张（A0 或 A1）。 2.绘制轴、齿轮零件图各一张。 3.编写设计计算说明书一份。
P P =2.160.990.99=2.12kw
w
r
c
5.各轴的输入转矩
I轴
T
9550
P n
2.30 960
9550
23.94N
m
II 轴
T
9550
P n
2.23 205.57
9550
103.60N
m
III 轴
P 9550 2.16 9550 360.25N m
T
57.26
三．电动机的选择
1.选择电动机的类型 按工作要求和工作条件选用 Y 系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结
构，电压 380V。
2.确定电动机效率 Pw 按下试计算
P
w
F w V w 1000
kw
w
试中 Fw=2200N V=0.9m/s 工作装置的效率考虑胶带卷筒器及其轴承的效率
取
0.94
w
机械设计课程设计
设计说明书