机械设计课程设计目录一、总体方案设计................. (2)二、设计要求 (2)三、设计步骤 ..............................1. 传动装置总体设计方案 ............. .. (2)2. 电动机的选择....................... . (3)3. 计算传动装置的传动比及各轴参数的确定... (4)4.齿轮的设计 ............................. .. (6)5. 滚动轴承和传动轴的设计................ . (8)附：两根轴的装配草图.................. .. (16)6.键联接设计............................ .. (18)7. 箱体结构的设计....................... .. (19)8.润滑密封设计 ............................. . (20)四、设计小结 ................................. . (20)五、参考资料 ................................ .. (21)一、总体方案设计课程设计题目：带式运输机传动装置设计（简图如下1——V带传动2——电动机3—-圆柱齿轮减速器4——联轴器5——输送带6——滚筒1.设计课题：设计一用于带式运输上的单级圆柱齿轮减速器。

运输机连续工作，使用寿命 5年，每年365天，每天24小时，传动不逆转，载荷平稳，起动载荷为名义载荷的1.25倍，输送带速度允许误差为+_5%。

2.原始数据：题号3第一组二、设计要求1．减速器装配图1张(三视图，A1图纸)；2.零件图两张（A3图纸，齿轮，轴，箱体）；3.设计计算说明书1份(8000字左右）。

三、设计步骤1. 传动装置总体设计方案1）外传动机构为V带传动。

2）减速器为一级展开式圆柱齿轮减速器。

3) 方案简图如下图：1——V带传动；2——电动机；3——圆柱齿轮减速器；4——联轴器；5——输送带；6——滚筒 一传动方案拟定：采用V 带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比需求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能。

适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。

2、电动机的选择 1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y 系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V 。

2）选择电动机的容量 工作机的有效功率为kW v F P w 04.36.11900=⨯=⋅=从电动机到工作机传送带间的总效率为 82.06543221≈⋅⋅⋅⋅⋅=ηηηηηηη由《机械设计基础课程设计指导书》表2-3可知： η1：带传动 0.96（球轴承）η2：齿轮传动的轴承 0.99 （8级精度一般齿轮传动） η3：齿轮传动 0.97（弹性联轴器） η4：联轴器 0.97 η5：卷筒轴的轴承 0.98 η6：卷筒的效率 0.96所以电动机所需工作功率为 Kw 7.382.010006.119001000=⨯⨯==ηFv P d3）确定电动机转速V 带传动的传动比i 1=(2-4)，单级齿轮传动比 i 2 =(3-5)，一级圆柱齿轮减速器传动比范围为i=（6-20），而工作机卷筒轴的转速为min /4.76100060r Dvn w =⨯=π所以电动机转速的可选范围为：m in /)1528458(4.76)206(n d r n i w -=⨯-=⋅=根据电动机类型、容量和转速，由《机械设计基础课程设计指导书》附录8，附表8-1选定电动机型号为Y132M1-6。

其主要性能如下表：综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000minr的电动机，所以电动机的类型为Y132M1-6。

3.计算传动装置的传动比i 及各轴参数的确定 (1)传动比i 为（ m n 为电动机满载转速，单位：r/min ）分配各级传动比时由《机械设计基础课程设计指导书》表2—2{圆柱直齿轮传动比范围i 1=（3—5） V 带传动范围（2—4）取值i 0=3 所以i=13 1).各轴的转速 I 轴 n 1 =min /32039600r i n m == II 轴 min /4.76188.4320112r i n n ===卷筒轴 m in/4.762r n n w ==n m 为电动机的满载转速r/min ；n 1﹑n 2为I 轴﹑II 轴 （I 轴高速轴﹑II 轴为低速轴）的转速，i 0电动机至I 轴的传动比，i 1为I 轴至II 轴的传动比。

2).各轴的输入功率电动机轴 K =⨯=⋅P =P 552.396.07.3011ηd w轴I Kw 2.396.099.0552.3122122=⨯⨯=⋅P =P η134.76960≈=w m n n i滚筒轴 Kw 01.396.098.02.3P 2=⨯⨯=⋅=ηPw3）.各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩Td 为：m N n P m d d ⋅=⨯=⨯=8.369607.395509550T I 轴 m N n P T ⋅=⨯==01.106320/552.395501/195501 II 轴 m N n P T ⋅=⨯=⨯=4004.76/2.395502/295502 滚筒轴 m N T ⋅=⨯=⨯=25.3764.76/01.39550Pw/nw 9550卷4.齿轮的设计1）选择齿轮材料及精度等级小齿轮选用45钢调质，硬度为220-250HBS ；大齿轮选用45钢正火，硬度为170-210HBS 。

因为是普通减速器，由表10.21选9级精度，要求齿面粗糙度 R a ≤3.2～6.3m μ. （2）按齿面接触疲劳强度设计因两齿轮均为钢质齿轮，可应用式（10.22）求出d 1值。

确定有关参数与系数： 1）、转矩T 1mm N T ⋅⨯=⨯⨯=5611006.1320552.31055.9 2）、载荷系数K查表10.11取K=1.13）、齿数z 1齿宽系数d ψ小齿轮的齿数z 1取为25，则大齿轮齿数z 2=100.因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，由表10.20选取1=d ψ。

4）、许用接触应力[]H σ 由图10.24查得MPa MPa H H 530,5602lim 1lim ==σσ由表10.10查得S H=1。

81104.8)24*5*365(13206060⨯=⨯⨯⨯=⨯=h njL N8812102188.4/104.8/⨯=⨯==i N N 查图10.27得1.1,02.121==NT NT Z Z 由式（10.13）可得[]MPa MPa S Z HH NT H 571156002.11lim 11=⨯==σσ []MPa MPa S Z H H NT H 58315301.12lim 22=⨯==σσ故()[]mm mm u u KT d H d 67.621.1571415101.11.1*43.76143.763253211=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+≥σψ mm mm z d m 5.22567.6211===由表10.3取标准模数m=2.5㎜。

（3）计算主要尺寸mm mm mz d 5.62255.211=⨯== mm mm mz d 2501005.222=⨯== mm mm d b d 5.625.6211=⨯=⋅=ψ 经圆整后取b 2=65㎜。

mm mm b b 70521=+=()()mm mm z z m a 25.156100255.2212121=+⨯=+=（4）按齿根弯曲疲劳强度校核由式（10.24）得出F σ，如[]F F σσ≤则校核合格。

确定有关系数与参数：1） 齿形系数Y F查表10.13得 Y F1=2.65，Y F2=2.18。

2） 应力修正系数Y S查表10.14得Y S1=1.59， Y S2=1.80。

3） 许用弯曲应力 []F σ由图10.25查得 MPa MPa F F 190,2102lim 1lim ==σσ。

由表10.10查得 3.1=F S 。

由图10.26查得 121==NT NT Y Y 。

由式（10.14）可得 []MPa MPa S Y F F NT F 1623.12101lim 11===σσ[]MPa MPa S Y FF NT F 1463.190.12lim 11===σσ 故[]MPa MPa MPa Y Y z bm KT F S F F 08.2179159.165.2255.26534.1101.1221251211=〈=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σσ[]MPa MPa Y Y Y Y F S F S F F F 14659.165.28.118.2912212212=〈⨯⨯⨯==σσσ齿轮弯曲强度校核合格。

（5）验算齿轮的圆周速度v s m s m n d v /938.0/10006057.2865.6210006011=⨯⨯⨯=⨯=ππ由表10.22可知，选9级精度是合适的。

（6）计算几何尺寸及绘制齿轮零件工作图。

略。

将上述计算结果整理如下表所示：5 V 带的设计（1）确定计算功率P c由表8.21查得K A =1.3，由式（8.12）得 kW kW P K P A c 15.75.53.1=⨯==（2）选取普通V 带型号根据P c =7.15kW 、n 1=960r/min ， 由图8.12选用B 型普通V 带。

（3）确定带轮基准直径d d1、d d2根据表8.6和图8.12选取d d1=140mm ，且d d2=140mm ＞d dmin =125mm 。

大带轮基准直径为mm d n n d d d 0.46999.46814057.2869601212≈=⨯==按表8.3选取标准值d d2=500mm ，则实际传动比i 、从动轮的实际转速分别为35.31400.46912===d d d d i min /57.28635.3960/12r i n n === 从动轮的转速误差率为%0%10057.28657.28657.285=⨯-在 %5±以内为允许值。

（4）验算带速v s m n d v d /03.710006096014010006011=⨯⨯⨯=⨯=ππ带速在5～25m/s 范围内。

（5）确定带的基准长度L d 和实际中心距a 按结构设计要求初定中心距a 0=1500mm 。

由式（8.15）得由表8.4选取基准长度L d =4000mm 。

由式（8.16）的实际中心距a 为 mm l l a a d 825.967235.341431501100200=-+≈-+≈ 中心距a 的变化范围为mm l a a d 575.9203150015.0825.967015.0min =⨯-=-=mm L a a d 325.1062315003.0825.96703.0max =⨯+=+=（6）校验小带轮包角1α 由式（8.17）得0000120112052.1603.57825.9671405001803.57180>=⨯--=⨯--=a d d d d α （7）确定V 带根数z由式（8.18）得根据d d1=140mm ，n 1=960r/min ，查表8.10，根据内插法可得取P 0=2.82kW 。