第一章：传动方案的拟定及说明┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅02 第二章：电动机的选择┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅04 第三章：设计传动装置的运动及动力参数┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅06 第四章：带传动设计┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅08 第五章：齿轮设计┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅10 第六章：减速器的装配草图的确定┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅18 第七章：轴的设计计算┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅20 第八章：滚动轴承的选择及计算┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅23 第九章：键连接的选择及校核计算┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅24 第十章：联轴器的选择┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅25 第十一章：减速器箱体和附件的选择┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅26 第十二章：润滑与密封┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅28 第十三章：设计小结及参考文献┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅29第一章传动方案的拟定及说明拟定传动方案：选择如图传动方案。

１．带传动（第一级减速）：带传动是一种挠性传动。

带传动的基本组成零件为带轮和传动带。

当主动带轮转动时，利用带轮和传动带之间的摩擦或啮合作用，将运动和动力通过传动带传递给从动带轮。

带传动具有结构简单，传动平稳，价格低廉和缓冲吸振等特点。

Ｖ带的横截面呈等腰梯形，带轮上也做出相应的轮槽。

传动时，Ｖ带的两个侧面和轮槽接触。

槽面摩擦可以提供更大的摩擦力。

另外，Ｖ带传动允许的传动比大，结构紧凑，大多数Ｖ带已标准化。

Ｖ带传动的上述特点使它获得了广泛的应用。

所以此次设计选用Ｖ带传动。

２．两级圆柱齿轮减速器（第二级减速）：齿轮传动效率高，结构紧凑，工作可靠，寿命长，传动比稳定。

使得它获得广泛应用，所以此次设计采用两级圆柱齿轮来减速。

（１）同轴线式：箱体长度较小，当传动比分配适当时，两对齿轮浸入油中深度大致相同。

但减速器轴向尺寸和重量较大，高速级齿轮的承载能力难于充分利用。

中间轴承润滑困难。

中间轴较长，刚性差，载荷沿齿宽分布不均匀。

由于两伸出轴在同一轴线上，在很多场合能使设备布置更为方便。

（２）同轴分流式：啮合齿轮仅传递全部载荷的一半，输入和输出轴只受转矩。

中间载荷只受全部载荷的一半，故与传递同样功率的其他减速器相比，轴颈尺寸可缩小。

（３）展开式：是两级减速器中最简单的一种。

齿轮相对于轴承位置不对称，当轴产生弯曲变形时，载荷在齿宽上分布不均匀，因此，轴应设计得具有较大的刚度，并尽量使高速级齿轮远离输入端。

一般采用斜齿轮，低速级也可采用直齿轮。

相对于分流式讲，用于载荷较平稳的场合。

（４）分流式：与展开式相比，齿轮与轴承对称分布，因此载荷沿齿宽分布均匀，轴承受载也平均分配，中间轴危险截面上的转矩相当于轴所传递转矩之半。

一般高速级分流，且常采用斜齿轮；低速级可采用直齿或人字齿轮。

分析及结论：传动方案已知为三级减速器（包含带轮减速和两级圆柱齿轮减速）。

其中带轮减速采用V带传动，两级圆柱齿轮减速采用分流式传动。

将V带传动布置在高速级有利于发挥带传动平稳、缓冲吸振、减少噪声的特点，适用于重冲击的工作状态，此外带传动还具有结构简单、造价低廉的特点。

分流式两级圆柱齿轮传动采用高级分流的形式，其性能较好，外伸轴位置可由任意一边伸出，便于进行机器的总体配置，且分流级的齿轮均可做成斜齿，一边右旋，另一边左旋，以抵消轴向力。

但其结构相对展开式较为复杂，宽度尺寸大，适用于大功率、变载荷场合。

综合分析，知该放案工作可靠、结构相对简单、传动效率高、成本低廉，且使用维护方便，满足机器的功能要求，适用于它的工作情况。

第二章 电动机的选择1． 电动机类型选择根据电源及工作机工作条件，选用卧式封闭型Y(IP44)系列三相交流异步电动机。

2．电动机所需功率的选择（1）已知工作机所需功率 4.3w P kw = （2）电动机输出功率d P wd P P η=由《机械设计课程设计》表2-4查得： V 带传动的效率 ：10.96η= 弹性联轴器效率 ：20.99η= 滚动轴承效率 ：3680.99ηηη=== 闭式圆柱齿轮传动效率：4570.97ηηη===则传动装置总效率为：3212346780.960.990.990.970.8677ηηηηηηηη==⨯⨯⨯≈则 4.3 4.9556.8677wd P kwP kw o η==≈按《机械设计课程设计》表20-1确定电动机的额定功率为 5.5ed P kw =3．电动机转速的选择为了便于选择电动机的转速，先推算出电动机转速的可选范围。

由《机械设计课程设计》表2-1查得V 带传动常用传动比范围 1i =2～4，单级圆柱齿轮传动比范围 2i =3～6，3i =3～6，则电动机转速可选范围为123d w n n i i i ==594～4752 r/min根据mwn i n =算出总传动比i ,综合考虑总传动比较小，为降低成本，因此选用方案1，选定电动机的型号为Y132S-4。

4.传动比的分配（1）传动装置的总传动比 144043.6433m w n i n === (2) 分配各级传动比两级卧式圆柱齿轮减速器，为使两级的大齿轮有相近的浸油深度，分流式高速级的传动比2i 和低速级的传动比3i 按以下分配： 2i =（1.1～1.5）3i所以取圆柱齿轮减速器低速级的传动比3i =3.5，高速级的传动比2i =4.2 则V 带传动的传动比为：43.641 3.5 4.2232.97ii i i ⨯==≈第三章 计算传动装置的运动和动力参数1．各轴转速电动机轴为0轴，减速器高速轴为1轴，中间轴为2轴，低速轴为3轴，各轴转速为： 01440m n n == r/min 0111440484.852.97n n i ==≈ r/min 122484.85115.444.2n n i === r/min 233115.4432.983.5n n i === r/min 2．各轴输入功率按电动机额定功率ed P 计算各输入功率，即0 5.5ed P P kw ==1012 5.50.960.99 5.223P P kw ηη==⨯⨯= 211234 5.50.960.990.990.97 5.020P P kw ηηηη==⨯⨯⨯⨯= 2230123467 5.50.960.990.990.97 4.820P P kw ηηηηηη==⨯⨯⨯⨯=3．各轴转矩000 5.59550955036.481440P T n =⨯=⨯= N m ⋅ 111 5.22395509550102.88484.85P T n =⨯=⨯= N m ⋅ 222 5.02095509550415.29115.44P T n =⨯=⨯= N m ⋅ 333 4.820955095501395.7232.98P T n =⨯=⨯= N m ⋅ 把计算结果汇总列表：第四章 带传动设计设计V 带过程如下：①确定V 带型号查课本156P 表8-7得：A K =1.3， 则0 1.3 5.57.15ca A PK P KW ==⨯= 根据ca P 7.15KW =, 0n =1440r/min,由课本157P 图8-11，选择A 型V 带，初选小带轮的基准直径1d d ，由课本155P 和157P 表8-6，表8-8，取190d d =mm 。

②验算带速：109014406.78/601000601000d d n V m s ππ⨯⨯==≈⨯⨯， 带速在525/m s 范围内，合适，故带速合适。

211 2.9790267.3d d d i d ==⨯=mm 查课本157P 表8-8取2280d d =。

③取V 带基准长度d L 和中心距0a ：120.7()d d d d +≤0a 122()d d d d ≤+初选0a =500。

计算带所需的基准长度：()()000221122159924d d d d d d L a d d a π-=+++≈mm ，查课本146P 表8-2取1600d L =mm 。

计算实际中心距：005002d L L a a -≈+=mm 。

④验算小带轮包角α：由课本第195页式13-1得：2118057.3158.23120d d d d aα︒︒︒︒-=-⨯=>。

⑤求V 带根数Z ：计算单根V 带额定功率r P 。

由190d d =mm ，0n =1440r/min 查课本第152页表8-4a 得：0P =1.064KW 据0n =1440r/min ，1 2.97i =和A 型带，查课本第153页表8-4b 得0P ∆=0.17KW 查课本第155页表8-5得: 0.943K α= , 查课本第146页表8-2得: 0.99L K = 于是 r P =（0P +0P ∆）K αL K =（1.064+0.17）⨯0.943⨯0.99=1.15KW计算V 带的根数z : 5.5 4.781.15ca r P z P === 取5根⑥计算单根V 带的初拉力的最小值0min ()F查课本第149页表8-3得:A 型带的单位长度质量q=0.1kg/m ，所以20min (2.5)()500138.54caK P F qv N K zvαα-=⨯+=应使实际的初拉力 0F 〉 0min ()F 。

计算压轴力压轴力的最小值为min ()P F1min 0min ()2()sin2P F z F α==1360.47NV 带轮的结构图第五章 齿轮设计（一）高速级齿轮传动设计 1）、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）、选用两对斜齿圆柱齿轮传动，取螺旋角为14β=︒。

（2）、大、小齿轮都选用硬齿面。

由表10-1选得大小齿轮的材料均为40Cr ，大、小齿轮均经调质及表面淬火，齿面硬度为48～55HRC 。

（3）、选用精度等级为7级。

（4）、初定小齿轮的齿数124z =，因 2 4.2i =，大齿轮齿数为221z i z ==4.224100.8⨯=，取2101Z =2)、按齿面接触强度设计:按式（10-21）计算，即1t d ≥ （1）、确定公式中的各计算数值a.试选 Kt=1.6b.由图10-30选取区域系数 2.433H Z =c.由图10-26查得10.78ε∂=,20.87ε∂=, 则12 1.65εεε∂∂∂=+=d.计算小齿轮传递的转矩: 51 1.02910T N mm =⨯⋅（第三章已作计算）。

e.由表10-6查得材料的弹性影响系数E Z = f ．由表10-7选取齿宽系数0.8d φ= g.许用接触应力[]H σ取失效率为1%，完全系数为S=1。

查图表10-21得大、小齿轮的接触疲劳极限分别为1lim 1100H MPa σ=，2lim 1100H MPa σ=。