课程设计说明书题目：带式输送机一级直齿圆柱齿轮减速器设计二级学院机电工程学院年级专业15机械制造与自动化学号**********胡定鹏学生姓名指导教师熊建强教师职称副教授目录第一章原始数据 (1)第二章选择电动机 (2)第三章计算总传动比和传动装置的运动和动力参数 (3)第四章齿轮传动的设计 (4)第五章轴的设计 (7)第六章滚动轴承的选择及验算 (10)第七章键的选择及强度校核 (11)第八章联轴器的选择 (12)第九章设计体会 (13)参考文献 (14)新余学院课程设计说明书第一章原始数据运输带工作拉力F=3500（N）；运输带工作速度n=260 (r/min)；滚筒直径D=300（mm）；每天工作24小时，连续单向运转，工作期限为5年，每年工作300天，载荷较平稳。
环境最高温度350C；小批量生产。
传动装置简图：5643121-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带第二章选择电动机（1）电动机的类型按已知的工作要求和条件，选用Y 型全封闭笼型三相异步电机。
（2）传动效率 η 带传动V 带传动1η=0.96 齿轮传动的轴承2η=0.99 齿轮传动 3η=0.97 联轴器 4η=0.99 卷筒轴的轴承 5η=0.98 卷筒 6η=0.96 （3）电动机工作功率 运输带速度100060⨯=dnv π=4.1 s m /工作机所需的电动机输出功率:ηηw d FvP 1000==16.69 kW（4）电动机转速 卷筒轴的工作转速为:Dvn W π100060⨯==261.01 min /r 按推荐的合理传动比范围，取V 带传动的传动比1i '=2~4,单级齿轮传动比2i '=3~5,则合理总传动比的范围为i '=6~20，故dn '=i '·W n =(6~20)×261.01 min /r , d n '=(1566.06~5220.2) min /r 根据计算出的量，由附表8.1查出适应的电动机型号，其技术参数及传动比的情况见表2-4。
表2-4 电动机型号第三章计算总传动比和传动装置的运动和动力参数（1）总传动比: wmn n i ==11.22 电动机至Ⅰ轴的传动比0i =2.8,Ⅰ轴至Ⅱ轴的传动比1i =4.05 （2）各轴转速Ⅰ轴 01i n n m==1046.42 min /r （3）Ⅱ轴 112i n n ==260.95 min /r 卷筒轴 2n n W ==260.95 min /r （3）各轴输入功率Ⅰ轴 011η⋅=d P P =16.02 kW Ⅱ轴 1212η⋅=P P =15.23 kW 卷筒轴 232η⋅=P P W =14.63 kW （4）各轴输入转矩 电动机轴的输出转矩:d T =mdd n P T 9550==54.40 m N ⋅ Ⅰ轴: 0101η⋅⋅=i T T d =146.23 m N ⋅ Ⅱ轴 12112η⋅⋅=i T T =563.10 m N ⋅ 卷筒轴 422ηη⋅⋅=T T W =551.90 m N ⋅ 运动和动力参数的计算结果列于表3-4 表3-4 运动和动力参数的计算结果第四章齿轮传动的设计(1)数据传递功率P =16.69 kW 输入转速1n =1046.42 min /r 传动比i =4.01(2)选择齿轮材料及精度等级小齿轮材料用40Gr 钢调质，硬度为280HBS ，大齿轮材料用40钢调质，硬度为240HBS 。
选用8级精度(3)设计计算d T T =1=54.40 m N ⋅取K =1.1选小齿轮齿数1Z =28，则大齿轮齿数12Z i Z ⋅==112.2 取2Z =112 选齿宽系数1=ψd齿轮材料的弹性系数E Z =189.8 2/1MPaMPa H 6001lim =σ,MPa H 5502lim =σ 安全系数：H S =1h njL N 601==60×1046.43×(5×300×24）=2.26×910iN N 12==0.558×910 接触疲劳寿命系数：KHN1=0.90；KHN2=0.951][H σ=H H HN S K 1lim 1σ=16009.0⨯=540 MPa2][H σ=H H HN S K 2lim 2σ=155095.0⨯=540 MPa将数据代入公式中1d ≥3221)][52.3()1(H E d Z i i KT σψ+=50.397 mm 则模数m =28397.4811=Z d =1.80 取标准模数m =21d =1mZ =2×28=56 mm2d =2mZ =2×113=224 mm由1d bd =ψ可得1d b d ⋅ψ==1×56=56 mm 2b =b =56 mm521+=b b =75 mma =)(2121Z Z m +=150 mm (4)强度校核复合齿形系数：1FS Y =4.106，2FS Y =3.901lim F σ=500 MPa , 2lim F σ=380 MPa 弯曲疲劳寿命系数：1FN K =0.85，2FN K =0.88 弯曲疲劳安全系数：3.1=F S92.326][1lim 11==F F FN F S K σσ MPa 23.257][2lim 22==FF FN F S K σσ MPa校核弯曲强度799.7221111=⋅=FS F Y mbd KT σ MPa < 1][F σ 147.6922112=⋅=FS F Y mbd KT σ MPa < 2][F σ 10006011⨯=n d v π=3.07 s m / < 5 s m /第五章轴的设计(1)选择材料，确定许用应力和轴径 选用45钢调质许用弯曲应力][1-σ=60 MPa按45号钢，取C =110min d =322n p C =42.67 mm 考虑有键槽，轴径应增加5% 42.1+42.1×5%=44.80 mm为了使所选轴径与联轴器孔径相适应，需要同时选取联轴器。
选用LT 8型弹性套柱销联轴器，其轴孔直径为45 mm ，和轴配合部分长度为84 mm ，故取1d =45mm 。
(2)确定轴各段直径和长度轴段1 从联轴器开始向左取，轴段1直径最小，且安装了联轴器轴径，故取1d =45 mm轴段2 轴段2上应有轴肩定位联轴器，故2d =1d +2×0.071d +(1~2) 取标准值2d =52 mm轴段3 轴段3上安装了轴承颈，且 应由轴肩定位齿轮，取3d =55 mm 轴段4 轴段4上安装齿轮，取4d =60 mm 轴段5 轴段5为轴环，根据式得5d =72 mm轴段6 轴段6为轴环，根据轴承的安装尺寸得6d =66 mm轴段7 轴段7上安装了轴承，根据同轴两轴承取同样的型号确定7d =3d =55 mm 选用轴承得其宽度B =23 mm齿轮端面至箱体壁间的距离取a =15 mm箱体有铸造误差，取滚动轴承与箱体内边距s =5 mm轴承处箱凸缘宽度2B =B +（0.08~0.1）a +（10~20）取得2B =50 mm 轴承盖厚度取为20 mm轴承盖与联轴器之间的距离取为b =16 mm 半联轴器与轴配合长度为l =84 mm为使压板压住半联轴器，取其相应的轴长为1L =82 mm 已知齿轮宽度为2b =56 mm为使套筒压住齿轮端面，取其相应的轴长为4L =54 mm2L =b +20+22=16+20+22=58 mm 3L =B a s +++2=45 mm由轴肩和轴环尺寸的关系得5L =8 mm 6L =12 mm 7L =22 mm根据设计手册，取在齿轮处的键剖面尺寸为h b ⨯=18×11，取在半联轴器处的键剖面尺寸为h b ⨯=14×9。
(3)轴的强度校核 转矩：2T =563.20 m N ⋅ 圆周力：2t F =222d T =4628.5 N 径向力：2r F =βαcos /tan 2n t F =1736.74 N 轴向力：βtan 22⋅=t a F F =1160.02 N 水平面上的支反力：22t RB RA F F F ===2314.25 N垂直面身上的支反力：143/)5.712/(222r a RAF d F F ⨯+-='=-48.29 N 143/)5.712/(222r a RBF d F F ⨯+='=1785.03 N 水平面上的弯矩：C M =71.5×RA F =165.5 m N ⋅垂直面身上的弯矩：1cM '=71.5×RA F '=-3.45 m N ⋅ 2CM '=（71.5×2/22d F F a RA ='）=127.63 m N ⋅ 合成弯矩：2121C C C M M M '+==165.54 m N ⋅ 2222CC C M M M '+==208.99 m N ⋅ 因为单向回转，视转矩为脉动循环：bb][][01σσα-= 由表可得α≈0.6 剖面C 处的当量弯矩：22211)(T M M C C α+=''=354.79 m N ⋅ 22222)(T M M C C α+=''=377.03 m N ⋅剖面C 当量弯矩最大，而其直径与邻接段相差不大，股剖面C 为危险剖面。
03.3772=''=Ce M M m N ⋅ b ][1-σ=60 MPa31.0dM W M e e e ==σ=17.46 m N ⋅ < b ][1-σ 剖面D 处虽然仅受转矩，但其直径较小，则该剖面也为危险剖面。
22)(T M D α==313.81 m N ⋅31.0d M W M De ==σ=34.44 MPa max e M =34.44 MPa < b ][1-σ第六章滚动轴承的选择及验算（1）确定轴承的类型由上述轴的结构设计已初步选择单列30308型圆锥滚子轴承（2）计算轴承的寿命查设计手册可得啊：r C =90.8×310 Nn =258.4 min /r滚子轴承ε=310a F =1160.02 N轻微冲击P f =1.1由公式a P F f P ⋅=，ε)(60106PC n L h =得h L =ε)(60106a P r F f C n =72073 h >3600 h故选用单列30308型圆锥滚子轴承，能满足使用要求。