重庆机电职业技术学院课程设计说明书设计名称：机械设计基础题目：带式输送机传动装置学生姓名：专业：机械设计与制造班级：学号：指导教师：日期：年月日目录一、电动机的选择 (3)二、齿轮的设计 (4)三、轴的设计 (7)四、轴上其它零件的设计 (8)五、输出轴的校核 (9)六、键的选择 (10)七、箱体的选择和尺寸确定 (11)一、电机的选择（1）选择电动机类型按工作要求选用Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V 。

（2）选择电动机的容量 电动机所需工作功率为Wd P P η=nw=60×1000V/πD=(60×1000×1.7)/(π×400)=81.21 r/min其中联轴器效率η4=0.99,滚动轴承效率(2对) η2=0.99,闭式齿轮传动效率η3=0.97,V 带效率η1=0.96,滚筒效率η3=0.96代入得传动装装置总效率：＝122345＝0.867工作机所需功率为：P W =F ·V/1000=3000×1.7/1000=5.1 kW则所需电动机所需功率P d = P W /=5.1/0.867=5.88kw因载荷平稳,电动机额定功率ed p 略大于d p 即可由《机械设计基础实训指导》附录5查得Y 系列电动机数据，选电动机的额定功率为7.5kw.（3）确定电动机转速卷筒轴工作转速:由nw=81.21 r/min,v 带传动的传动比i 1=2～4；闭式齿轮单级传动比常用范围为i 2=3～10，则一级圆柱齿轮减速器传动比选择范围为：I 总= i 1×i 2＝6～40 故电动机的转速可选范围为n d = n w ×I 总=81.21×(6～40)= 487.26 r/min ～3248.4r/min 符合这一范围的同步转速有750 r/min 、1000 r/min 、1500 r/min 、3000 r/min 。

可供选择的电动机如下表所示：方案 电动机型号 额定功率/Kw 同步转速/满载转速m n (r/min)1 Y132S2—2 7.5 3000/29002 Y132M —4 7.5 1500/14403 Y160M —6 7.5 1000/970 4Y160L —87.5750/720min r 。

二、齿轮的设计（1）总传动比I Z =1440/81.21=17.73 V 带的传动比为I 1=3减速器的传动比为i 2=I z /I 1=17.73/3=5.91 （2）运动和动力参数计算 0轴(电动机轴) P 0=P d ＝7.5 kw n 0= n d =1440 r/minT 0=9550·P 0/n 0=9550×7.5/1440=47.74N ·m 1轴(高速轴既输入轴)P 1= P 0·1·=7.5×0.96＝7.2kw n 1=n 0/i 1=1440/3=480r/minT 1=9550·P 1/n 1=9550×7.2/480=143.25N ·m 2轴(低速轴既输出轴)P 2= P 1·3·2=7.2×0.97*0.99＝6.91kw n 2=n 1/i 2=480/5.91=81.21 r/minT 2=9550·P 2/n 2=9550×6.91/81.22=812.49N ·m 根据以上数据列成表格为： 轴名功率P/kw 转距T/N.m转速n/(r/min) 传动比电动机轴(0轴) 7.5 47.74 14401轴 7.2 143.25 480 3 2轴 6.91 812.49 81.21 5.91 已知电动机额定功率P=7.5kw,转速1440r/min,各轴的转速如：电动机驱动，工作寿命年限为5年，两班制工作，连续单向运转，载荷较平稳。

转动轴 电机轴 （0轴） 输入轴 （1轴） 输出轴（1轴） 转速n 1440 480 81.21 齿数比 3 5.911、选择齿轮的精度等级、材料输送机为一般工作机器，转动速度不高,为普通减速器，故选用9级精度(GB10095-88)，要求齿面精糙度 3.2~6.3a m R μ≤。

选择小齿轮材料为45钢(调质)，其硬度选为250HBS,大齿轮为45钢（正火）, 其硬度选为200HBS,2、按齿面接触疲劳强度设计 ①、转矩T 1T 1=1611055.9n P X =9.55×106×7.2/480=1.43×105N ·mm ②载荷系数K 及材料的弹性系数Z E查表7-10取K=1.1，查表7-11取Z E =189.8 MPa 1/21/2 ③、齿数z 1和齿宽系数Ψd取小齿轮的齿数z 1=20，则大齿轮的齿数z 2=z 1×i=20×5.91=118.2。

取118。

对称布置、软齿面，查表7-14取Ψd =1 ④、许用接触应力【σН】由图7-25查得σНlim1=600Mpa ，σНlim2=550MpaN 1=60njL h =60×480×1×(5×52×5×16)=5.99×108 N 2= N 1/i=5.99×108/5.91=1.01×108由图7-24查得Z N1=1.03 ,Z N2=1.16(允许有一定的点蚀) 由表7-9查得S H =1 根据以下公式可得【σН】1=( Z N1·σНlim1)/ S H =(1.03×600)/1=618Mpa 【σН】2=( Z N2·σНlim2)/ S H =(1.16×550)/1=638Mpa 则 d 1≥231)52.3(1HE d Z u u KT σφ±=23)6188.18952.3(91.51)191.5(10000043.11.1x x x x x +=59.9mm m =d 1/z 1=59.9/20=2.99mm 由表7-2取标准模数m =3mm 3、主要尺寸计算d 1=mz 1=3×20=60mm d 2=mz 2=3×118=354mm b=Ψd d 1=1×60=60mm经圆整后取b 2=60mm ，b 1=b 2+5=65mm d a1=d 1+2h a =(20+2)×3=66mm d a2=d 2+2h a =(118+2)×3=360mmd f1=d 1-2h f =(20-2×1-2×0.25)×3=52.5mm d f2=d 2-2h f =(118-2×1-2×0.25)×3=346.5mm a=0.5m(z 1+ z 2)=0.5×3×(20+118)=207mm 4、按齿根弯曲疲劳强度校核 ①齿形系数Y F由表7-12查得Y F1=2.81，Y F2=2.14 ②应力修正系数Y S由表7-13查得Y S1=1.56，Y S2=1.88 ③许用弯曲应力【σF 】由图7-26查得σFlim1=445，σFlim2=335 由表7-9查得S F =1.3由图7-23查得Y N1=0.89 Y N2=0.93 则【σF 】1= Y N1·σFlim1/S F =0.89×445/1.3=304.65Mpa 【σF 】2= Y N2·σFlim2/S F =0.93×335/1.3=239.65Mpa 故σF1= Y F1·Y S1（2KT 1）/（bm 2z 1）=2.81×1.56×2×1.1×1.43×105/(60×32×20)=127.69Mpa ≤【σF 】1= 304.65MpaσF2=σF1·Y F2·Y S2/ Y F1·Y S1=127.69×2.14×1.88/2.81×1.56=117.19Mpa ≤【σF 】1= 239.65Mpa齿根弯曲疲劳强度校核合格。

5、验算齿轮的圆周速度vV ＝100060d 11x n x π＝10006048060x x x π＝1.51m/s由表7-7可知，选9级精度是合适的。

根据以上数据可以制成表格： ＝0°齿根圆直径 d f1＝52.5 d f2＝346.5 中心距 a=207 分度圆直径 d 1＝60 d 2＝354齿轮宽度b 1＝65 b 2=606、选择润滑方式 闭式齿轮传动，，齿轮的圆周速度v ≤12m/s,常将大齿轮的轮齿浸入油池中进行浸油润滑(推荐使用中负荷工业齿轮油，润滑油运动粘度50100120/,23/c mm s c mm s v v ︒︒==.)三、轴的设计1、高速轴（1轴）的设计 确定轴的最小直径由已知条件可知此减速器传递的功率属中小功率,故选45钢并经调质处理,由表11－1查得A=112,于是得d min = A 3np =34802.7112＝27.62mm此处有键槽用于配套V 带轮，所以可将其轴径加大5%，即d=27.62×105%=29mm（1）选择滚动轴承因轴承受到径向力的作用，故选用深沟球轴承。

选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6008，其尺寸为d * D * B=40mmx68mmx15mm ，故d 4=d 1=40mm, L 1=l 1=15mm（2）轴的结构设计左端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，6008型轴承的定位轴肩高度0.07d<h<0.1d,故取h=4mm,因此取d 2= 48mm, 而轴承采用套筒定位,套筒厚度为t 1=3mm,l 套=20,d=42mm,取安装齿轮处的轴段3的轮毂宽度为L=65mm,因为小齿轮的参数很小，所以小齿轮与高速轴采用一体加工的方式，故取 L 3=65mm.齿轮的右端采用套筒进行轴向定位，故取轴段直径d 4= d 1=40mm ，L 4= l 套+ l 1+ l 盖+ l 空=90mm ，d 5=29mm,L 5=40mm 。

在右端轴承安装完处后的一段轴(装轴承端盖和外露的部分)的直径为38mm 。

结构如图所示：2、低速轴（2轴）的设计 确定轴的最小直径由已知条件可知此减速器传递的功率属中小功率,故选45钢并经调质处理,由表11-1查得A 0=112,于是得d min = A 3np =321.8191.6112＝49.26mm此处有键槽用于配套联轴器，所以可将其轴径加大5%，即d=49.26×105%=51.72mm减速器输出轴得最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d 联，为了使减速器输出轴的直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。