机械设计课程设计说明书题目：链式运输机传动系统设计院系：机电与信息工程学院班级：11机械卓越班学号：21106071013姓名：郭兵红指导教师：褚园完成时间：2013-01-02目录1 设计任务•32 电动机的选择•53 传动零件的设计计算•74 轴的设计计算•155 滚动轴承的选择及校核计算•196 键联接的选择及其校核计算•217 减速箱的润滑方式和密封种类的选择•228 箱体的主要结构尺寸设计•239 减速器附件的选择•2410 设计小结•2511 参考资料•26一.设计任务题目：设计一用于链式运输机上的直齿圆柱齿轮减速器。

工作平稳，经常满载，两班制工作，引链容许速度误差为5％。

减速器小批生产，使用期限５年。

（主要设计一对直齿轮和链传动），见下图11、总体布置简图１．电动机２．联轴器３．链传动４．链式运输机５．直尺圆柱齿轮图12、原始数据（所选题号--五8）已知条件：拽引链拉力F=12500N拽引链速度V=0.42m/s拽引链链轮齿数Z=8拽引链链节距p=80mm3、传动方案的分析本传动装置传动比不大，采用二级传动。

在电动机与链传动之间布置一台两级直齿圆柱齿轮减速器。

4、设计内容1.电动机的选择与运动参数计算2.圆柱齿轮传动设计计算3.轴的设计4.滚动轴承的选择5.联接件、润滑密封和联轴器的选择与校核6.机体结构及其附件的设计7.绘制装配图及零件工作图8.设计计算说明书的编写5.设计任务1.减速器总装配图一张2.单级减速器低速轴零件图一张3.设计说明书一份6、设计进度第一阶段：总体计算和传动件参数计算第二阶段：轴与轴系零件的设计第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写二、电动机的选择1）电动机类型和结构的选择：选择Y 系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。

2）计算和选择电动机的容量1、求工作机的所需功率：kWF P w w 59.594.0100042.0125001000v =⨯⨯==η式中 w η＿工作机构的效率（含卷筒及轴承的效率）。

由手册查得： -++++++，则卷轴承ηηη=w =0.98⨯0.96=0.94。

2、 工作机所需要的有效功率为kW P P 06.6922.059.5wd ===总η 弹联η——电动机输出轴与减速器输入轴间联轴器的传动效率，取99.0=弹联η；轴承η——一对滚动轴承的传动效率，取99.0=轴承η（球轴承）；啮η——一对闭式圆柱齿轮的传动啮合效率，当齿轮精度为8级（不含轴承效率）稀油润滑时取98.0=啮η；链η———链传动效率，取链η=0.97。

则 传动系统的总效率922.097.098.099.099.022=⨯⨯⨯==链啮轴承弹联总ηηηηη查手册Y 系列三相异步电动机型号与技术数据表选取电动机的额定功率为kWP kW P d 06.65.7ed =>=3）电动机转速的选择和型号的确定：根据电动机的有关知识可知：通常设计应优先考虑选择同步转速为1500r/min 或1000r/min 的电动机。

根据电动机所需功率和同步转速，查Y 系列三相异步电动机型号与技术数据表可知，电动机型号为Y132M-4或Y160M-6。

现将此两种电动机的数据列于下表中：查表可知，电动机型号为Y160M-6，低转速，转矩大，价格高。

故初选电动机型号为Y132M-4。

查表知，该电动机中心高H=132mm ，轴外伸轴径为38mm ，轴外伸长度为80mm 。

4）.计算总传动比和各级传动系统的传动比1) 由选定的电动机满载转速m n 和拽引链转速w n ，求出传动装置的总 传动比i57.36min/375.39min/1440i ===r r n n w m其中m n =1440r/min ； m in /375.3980842.0100060100060n r Zp V w =⨯⨯⨯=⨯=2） 分配传动装置的传动比由i=链齿i i ⨯可知，要分配齿轮的传动比，先确定链传动的传动比。

由于链传动的传动比i<=6,初步选定链i =6。

根据指导书取i 齿=6（为减少误差，取整）5）.传动系统的运动和动力参数计算 1、各轴转速：min/40min/00.400.6240min/00.2400.61440r n n r i n n r i n n II III III mI ========齿链2、各轴的输入功率：kWP P P kW P P kWPd P II III I II I 59.599.099.070.570.598.099.088.588.597.0*06.6=⨯⨯=••===⨯⨯=••===•=弹联轴承卷啮轴承链ηηηηη3、各轴转矩m N n P T mmN n P T mm N n P T mm N n P T III III III II II I I I m d d II •=⨯=⨯=•=⨯=⨯=•=⨯=⨯=•=⨯=⨯=61.13344059.59550955088.13604070.59550955096.23324088.59550955019.41144006.695509550三．传动零件的设计计算 1.减速器外部传动零件的设计计算 链传动的设计1、选定链轮齿数21Z Z 、初步假设链速v<0.6—3m/s ，由表8-8查得小齿轮的齿数171≥z ，取1z =19，根据初步选定的链传动比链i =6，所以11419612=⨯=⨯=i Z Z （2Z <=120合适）2、根据实用功率曲线，选链条型号 初定中心距p a 400=，；链节数p L 为72.161)π219114(40211419402π22222120210=-+++⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=p p p p z z a p z z p a L p 取p L =162节。

由于中心距可调，可不算实际中心距。

估计，链条链板可能产生疲劳破坏，查书查得z K =1.11，查得0.1=p K （初取单排链），L K =1.0，0.1=A K 。

该链条在实验条件下所需传递的功率kw K K K PK K K K P P P L Z A P L Z C 04.50.10.111.10.159.50=⨯⨯⨯===按图9-11得0P =5.04kw ，3n =40r/min,选取链条型号为20A ，p=31.75mm ，且与3n 的交点在曲线顶点左侧，确系链板疲劳破坏，估计正确。

① 校核链速s m s m p n z v /40.0/)10006075.3100.4019(10006031=⨯⨯⨯=⨯=② 计算链长和中心距链长 L=m P L p 14.51000/75.311621000/=⨯=。

取mm 769,01.768π2191148211419162)211419162[(475.31]π282)2[(42221221212=⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-++-=⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-++-=Z Z Z Z L Z Z L p a P P 中心距调整量 mm p 5.6375.3122a =⨯=≥∆③ 计算作用在轴上的轴压力工作拉力在轴上 F=1000P/v=1000*5.59/0.40=13975N作用在轴上的压轴力N F F Q 75.174681397525.125.1=⨯=≈计算结果：链条型号16A —1×162 GB/T 1243—19973、链轮结构设计 A ．滚子链轮主要尺寸计算由于低速轴最小轴径为35mm ，所以小链轮的轮毂直径mm d k 35=，滚子链链号为20A ，查表9—1得：节距p=31.75mm ，排距mm p t 76.35=,d1=19.05 . 根据上述计算，链节数为162，191=Z ,滚子链主要尺寸计算公式：分度圆直径 mm z p d 90.19219180sin75.31180sin ===齿顶圆直径202.9315.88-1.6/19)-(1*75.1390.921d1-1.6/z)p -(1d damin 54.13219.05-31.75*1.25192.90d1-1.25p d damax da/mm=+=+==+=+=分度圆齿高ha/mm35.619.05)-(31.75*0.5d1)-0.5(p hamin 11.65519.05*0.5-31.75*0.8/19)(0.6250.5d1-0.8/z)p (0.625hamax ====+=+=齿根圆直径mm /f d85.17305.1990.1921=-=-=d d df齿侧凸缘（或排间槽）直径g d /mm (h2为内链板高度)158.120.76-30.18*1.04-80/19)31.75cot(10.76-1.04h2-)pcot(180/z dg ==<=B. 滚子链链轮齿槽形状计算 最大齿槽形状齿面圆弧半径 mm /er45.82)18019(05.19008.0)180(008.0221min =+⨯⨯=+=z d r e齿沟圆弧半径mm r i /80.905.19069.005.19505.0069.0505.03311max =⨯+⨯=+=d d r i 齿沟角（°）°26.11519°90°120z °90-°120min =-==a 最小齿槽形状 齿面圆弧半径 mm /er01.84)219(05.1921.0)2(21.01max =+⨯⨯=+=z d r e齿沟圆弧半径mm r i /62.905.19505.0505.01min =⨯==d r i齿沟角（°）°26.13519°90°140z °90-°140min =-==a 2.减速器内部传动零件的设计计算 齿轮设计本设计中的一级直齿圆柱齿轮减速器是一级减速器中最简单的一种，由于工作载荷不大，故高速轴和低速轴均采用直齿圆柱齿轮，且设计中的减速器为一般用途减速器，故选用软齿面齿轮传动。

已知输入功率kW P I 88.5=，小齿轮的转速m in /240r n I =，使用年限为5年，两班制。

1.高速级直齿轮传动设计 （1）选择材料。

查表10-1，小齿轮选用40Cr 调质处理，286~2411=HBS ；大齿轮选用45钢调质处理255~2172=HBS ，计算时取260HBS 1=，230HBS 2=。

（二者材料硬度差3023026021=-=-HBS HBS ，合适）（2）按齿面接触疲劳强度初步设计 由式 []()32111766uu KT d H d +⨯≥σφ①小齿轮传递的转矩mm N T •=96.2331。