CONTENTS一，设计任务书 (3)二，总体方案分析 (4)三，电动机的选择 (4)四，传动比的分配 (6)五，计算传动装置的运动和动力参数 (7)六，高速级圆锥齿轮的计算 (8)七，低速级圆柱齿轮的计算 (13)八，链传动的设计计算 (13)九，减速器轴的结构设计 (15)十，减速器轴的强度校核计算 (18)十一，滚动轴承的选择及计算 (22)十二，键连接的选择及校核计算 (25)十三，联轴器的选择 (26)十四，箱体尺寸大的设计 (27)十五，其它轴系部件的确定 (29)十六，设计小结 (30)十七，附图一，设计任务书设计题目：链式输送机的专用传动装置原始数据：运输连牵引力F=6kN；运势练速度v=0.8m/s,运输连轮节圆直径D=518mm ; 输送机效率0.96w=η；输送带速度允许误差为%5±工作条件：室内，灰尘较多；动力来源：电力，三相交流，电压380V；检修间隔期：三年一次大修，二年一次中修，半年一次小修；制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

传动方案：二级展开式圆锥-圆柱齿轮减速器介绍运输机相关参数和工作条件二，总体方案分析本题方案有两个传动部分组成，即链传动和减速器齿轮传动。

由于减速器工作环境比较恶劣，而且要求平稳高效率的传动，故选用链传动，一是可以更好的在恶劣的环境中工作（如高温和潮湿的环境），还可以保证准确的平均传动和高效率的传动。

而且，链传动的整体尺寸较小，结构较为紧凑。

减速器部分是本次课题的重点设计部分，本课题中的减速器是展开式圆锥-圆柱齿轮减速器。

展开式的减速器结构简单，但齿轮的位置不对称。

高速级齿轮布置在远离转矩输入端。

可使轴在转矩作用下产生的扭矩变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。

三，电动机的选择1，电动机的类型和结构的选择因为本传动的工作状况是：两班制，工作环境较恶劣，380v交流电，选用Y系列全封闭自扇冷式笼形三相异步电动机。

2，电动机的容量介绍展开式二级减速器的特点根据情况选择Y系列全封闭自扇冷式笼形三相异步电动机。

工作机所需功率WP W k8.4=总效率85.0=η电动机效率WP k6.5P Wr==η1）工作机所需功率WP根据公式WWV F Pη1000∙=,F 为运输牵引力，V 为运输链速度。

由此得出：W W PK Wk 8.410008.06000=⨯=2）计算传动装置总效率η由于动力经过一个传动副或者运动副就会发生一次损失，故多级串联总效率w21ηηηη⋯⋯=本题中：1η————链传动效率 1η=0.962η————一对滚动轴承的效率，本题中一共3对滚动轴承， 2η=0.993η————圆柱齿轮的传递效率，3η=0.984η————圆锥齿轮的传递效率，4η=0.985η————联轴器效率，5η=0.98 6η————运输机效率，6η=0.96∴85.06543321==ηηηηηηη所以电动机效率WP k 6.5PWr ==η3） 运输机的转速Wnmin5.295188.0100060v 100060n r D W =⨯∏⨯⨯=∏⨯=方案 电动机型号 满载转速 总传动比1 Y112M2-6 1440 19.962 Y132M2-6 960 39.6633 Y132S-4 1440 59.494比较三个方案，选择方案2比较合适。

所选电机的基本参数如下： Y132M2-6额定功率P0同步转速满载转速电压 电流 功率因数5.5 1000minr960minr380V 12.6A 0.78质量 总传动满载扭电动机电动机电动机m in5.29n r W =选择 Y132M2-6 确定传动比170.31=i033.42=i 102.33=i比 矩 外伸轴直径D 外伸轴长度E 中心高H84 kg 21.52 2.0 38mm 80mm 132mm四，传动比的分配 总传动比的分配 链传动170.31=i ，减速器传动比512.12170.3663.391===i i i f考虑到两级齿轮润滑问题，两级大齿轮应有相近的浸油深度。

两级齿轮减速器高速级传动比2i 和低速级传动比3i 的比值取为1.3，即323.1i i=。

则033.4512.123.13.12=⨯==f i i ；102.3033.4512.1223===i i i f五，传动装置的运动和动力参数计算 1，各轴转速的计算 min 9600rn =min 2382o ri n n I ==724.76102.3238n 3===i n I IImin 2.24170.3724.761ri n n II III ===min 2.24n rn n w III IV ===2，各轴输入功率 kw 5.474d =Pkw P P I 31.598.099.074.d =⨯⨯⋅⋅=４＝５４２ηηkw 15.598.099.031.532=⨯⨯=⋅⋅=ηηI II P P kw 89.496.099.015.512=⨯⨯=⋅⋅=ηηII III P Pkw 79.498.089.46=⨯=⋅=ηIII IV P P3，各轴输入转矩m n n P To⋅=⨯==455.54960474.595509550d dmP T I II⋅=⨯==n 21323831.59550n 9550m n 03.641724.7615.59550n 9550⋅=⨯==IIIIIIP Tm n 7.19292.2489.49550n 9550⋅=⨯=III IIIIIIP Tm n 26.18902.2479.49550⋅=⨯=IVT六，高速级齿轮的设计1，选定高速级齿轮类型、精度等级、材料及齿数 按传动方案选用直齿圆锥齿轮传动。

输送机为一般工作机械，速度不高，故选用8级精度。

材料选择 引用教材表10-1选择小齿轮45钢，调制处理，平均硬度为235HBS 。

大齿轮材料为45钢，正火，硬度为190HBS ，二者硬度差为45HBS 。

选小齿轮齿数z1=24,则79.9624033.4z 122=⨯==z i ，取97z 2=。

齿数042.42497==u2，按齿面接触疲劳强度计算[]()u5.0192.22311R R HEKT Z d φφσ-⋅≥RbR=φ，一般取R φ=1/3 教材表10-6查的材料的弹性影响系数a8.189MP Z E=已经算出m n 455.54d 1⋅==T T；u=4.042查表得3.2098.14.12.115.1=⨯⨯⨯==βαK K K K K VA5）查表得01.11=HN K ，Pa m 5501hlim =σ，取S=1 计算[]PaSK m H HN H m 5.5551li 1=⋅=σσ则()mm 7.64042.4)3.05.01(3.010455.543.25.5558.18992.2d 23231=⨯⨯-⨯⨯⨯⋅≥所以，模数69.2247.64m 11===z d ，取标准m=3mm 。

大端分度圆直径7.6472243d 11≥=⨯==mz 齿轮相关参数： 1）取Z1=22，则66322d 11=⨯==mz ；7.88033.422d 22=⨯==mz ，取89z 2=，mm 247893d 2=⨯=2）节锥顶钜：()()mm 408.137042.41266u 12d 22=+=+=R 3）``33`5313042.41arctan1tan ar 1︒===uc δ``26`6762︒=δ 4）大端齿顶圆直径：小齿轮：85.71cos 2d 111=+=δm d a mm 大齿轮：mm m d 3.231cos 2d 222a =+=δ5）齿宽mm R R 22.41408.1373.0b =⨯=⋅=φ 取mm b 42b 21==3，按齿根弯曲强度计算[]F S F R R Y Y u Z KT σφφaa 2212131)5.01(4m ⋅⋅+-≥1) 已得出MN T ⋅=2131；241=Z ；042.4u =；3.2==βαF F V A K K K K K 2)查表10-5得65.21=Fa Y 20.22=Fa Y58.11a =S Y 78.12a =S Y3）查图10-20c 得 mPa F 4201=σ Pa F m 3202=σ 根据公式b jL N n 60=， 查的91.01=FN K ,92.02=FN K计算[]PaK F FN F m 2734.142091.04.1111=⨯=⋅=σσ[]PaF m 2104.132092.02=⨯=σ4计算大小齿轮[]F SaF Y Y σ⋅a 的并加以比较[]0153.027358.165.211a1=⨯=⋅F Sa F Y Y σ[]0186.021078.12.222a2=⋅=⋅F Sa F Y Y σ大齿轮的数值大计算（按大齿轮计算）：[]mmY Y u Z KT F S F R R 01.30186.0033.41243.05.013.03.21021341)5.01(4m 22233aa 221213=⨯+⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=⋅⋅+-≥）（σφφ和之前计算得m 值一致，则齿轮参数如下： 1）Z 1=22，则66322d 11=⨯==mz ；7.88033.422z 212=⨯=⨯=i z ，取89z 2=，mm 247893d 2=⨯= 2）节锥顶钜：()()mm 408.137042.41266u 12d 22=+=+=R3）``33`5313042.41arctan1tan ar 1︒===uc δ``26`6762︒=δ 4）大端齿顶圆直径：小齿轮：85.71cos 2d 111=+=δm d a mm 大齿轮：mm m d 3.231cos 2d 222a =+=δ 5）齿宽mm R R 22.41408.1373.0b =⨯=⋅=φ 取mm b 42b 21==6）平均分度圆直径 )5.01(d R m d φ⨯-=m m 1.5685.066)5.01(d 11=⨯=⨯-=R m d φm m 95.22685.0267)5.01(d 22=⨯=⨯-=R m d φ7）当量分度圆半径 δcos 2r mv d =mm2.3191.021.56cos 2r 111=⨯==δm v dmm 8.126009.0295.226cos 2r 222=⨯==δm v d 8)当量齿数Zv3.739.066cos 1111v1====δz m d Z m v24701.0247cos 2222v2====δz m d Z m v 9)当量齿轮的齿数比337.732470u 12===v v v z z 10)平均模数55.285.03)5.01(m m =⨯=-=R m φ高速级齿轮传动的尺寸如下：名称 计算公式 结果模数 M齿数1Z2Z分度圆直径mz =d66322d 11=⨯==mz mmmm 267893d 22=⨯==mz mm齿顶圆直径δcos 2da m d +=85.71cos 2d 111=+=δm d a mmmm m d 3.231cos 2d 222a =+=δ齿宽R R ⋅=φbmm b 42b 21==节锥顶钜()2u 12d +=R137.408mm平均分度圆直径)5.01(d R m d φ⨯-=m m1.5685.066)5.01(d 11=⨯=⨯-=R m d φ95.22685.0267)5.01(d 22=⨯=⨯-=R m d φ当量分度圆半径δcos 2r mv d =mm2.3191.021.56cos 2r 111=⨯==δm v d mm8.126009.0295.226cos 2r 222=⨯==δm v d当量齿数Zvδcos z v zm d m v ==3.739.066cos 1111v1====δz m d Z m v24701.0247cos 2222v2====δz m d Z m v当量齿轮的齿数比12u v v v z z =337.732470u 12===v v v z z平均模数)5.01(m m R m φ-=2.55七，低速级齿轮的设计低速级齿轮的设计和高速级齿轮的设计是一样的，其中包括齿面解除疲劳强度计算、齿根弯曲强度计算和校核。