目录一、设计任务 (1)二、电动机的选择及功率的计算 (2)三、分配传动比 (2)四、传动装置的运动及动力参数计算 (2)五、齿轮设计计算 (2)六、轴的设计计算 (9)七、轴的强度校核 (14)八、滚动轴承的选择 (16)九、键的选择及校核 (16)十、联轴器的选择 (16)十一、总结 (17)十二、参考资料 (18)一、设计任务1、题目：带式运输机的传动装置3、机器的工作条件:三班制,连续单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘(带式运输机的效率已经在F中考虑)4、使用年限:十年,大修期三年5、生产批量:10万台6、生产条件:中等规模机械厂,可加工8~9级精度齿轮及蜗轮7、动力来源:电力,三相交流(220/380)8、运输带速度允许误差:5%9、设计工作量:(1)减速器装配图一张(A0)(2)零件图两张，一轴和二齿轮(A3)(3)设计说明书一份10、传动方案:二、电动机的选择及功率的计算1电动机的选择一般电动机均采用三相交流电动机，如无特殊要求都采用三相交流异步电(1)工作机所需功率 P W=F W·V W/1000=2600·1.1/1000=2.98(kw)(2)电动机所需功率 P0=P W/η=2.98/0.904=3.296(kw)2η为式中电动机到滚筒工作轴的传动装置总效率η=η带η齿轮η2轴承η联轴器=0.96·0.97·0.992·0.99=0.9043、电动机的选择电动机的额定功率：P≥P W/η= F W·V W/η=3.296（kw）查表取P=4 （kw）4、确定电动机的转数：（1）滚筒轴的工作转速为：n W=60×1000V W/∏D=60×1000×1.1/∏×200=105.04（r/min）式中：V W-----皮带输送机的带速D----滚筒的直径V带传动i带=2～4，一级齿轮减速器i齿轮=3～5，传动装置总传动比i总=6～20（1）电动机的转速：n W =i总n m= (6～20 )105.04=630.24 ～2100.8 （r/min）式中：iˊ是由电动机到工作机的减数比iˊ=i1ˊ·i2ˊ·i3ˊ····inˊi1ˊ·i2ˊ·i3ˊ····inˊ是各级传动比的范围。

按nˊ的范围选取电动机的转速n(2)常用机械传动比的范围见附表2三、分配传动比传动装置的总传动比分配各级传动比i总=n W /n m =960/105.04=9.14 分配各级传动比i齿轮=3，i带=i总/i齿轮=9.14/3=3.05 四、传动装置的运动及动力参数计算传动装置的运动和动力参数的计算①各轴转速Ⅰ轴 n1=nm/i带=960/3.05=315（r/min）Ⅱ轴 n2=n1/i齿=315/3=105（r/min）滚筒轴 n滚=n2=105（r/min）②各轴功率Ⅰ轴 p1=p0η0=3.296 0.96=3.16（kw）Ⅱ轴 p2= p1η齿η轴承=3.16×0.97×0.99=3.04（kw）滚筒轴 p滚=p2η轴承η联轴器=3.04×0.99×0.99=2.98（kw）③各轴转矩电动机轴 T0=9.55×106×p0/n m =9.55×106×3.296/960=32788（N.mm）Ⅰ轴 T1= T0·i带·η0=32788×3.05×0.96=96004（N.mm）Ⅱ轴 T2=T1·i齿·η齿·η轴承=96004×3×0.97×0.99=276578（N.mm）滚筒轴 T滚=T2·η轴承·η联轴器=276578×0.99×0.99 =271074（N.mm）五、齿轮设计计算⑴选择齿轮材料大小齿轮都采用45钢，渗碳淬火，齿面硬度60HRC查表可得σH1=σH2=1500MpaσF1=σF2=460Mpa［σH］=0.9×σH1=0.9×1500=1350 Mpa［σF］=1.4×σF=1.4×460=644 Mpa⑵选择齿面传动精度和设计参数8级精度齿面粗糙度Ra≤3.2～6.4μm 磨齿取小齿轮齿数Z1=24，则Z2=i·Z1=24×3=72 取大齿数Z2=75齿数比μ= Z2 / Z1=75 /24=3.12由于传动比相对误差（μ－i）/μ×100％=(3.12－3)/3.12=3.8％其值＜3％～5％，所以齿数选择合理齿宽系数ψd=0.9(齿轮相对轴承为对称布置)初选β角β=10°，A a=476，A d=756，A m=12.4⑶按齿轮弯曲强度计算模数计算最小齿轮传递的转矩T1=9.55×106·p1/n1=9.55×106×3.16/315=96000（N.mm）计算当量模数Z V1=Z1/Cos3β=24/ Cos3 10°=25.13Z V2=Z2/ Cos3β=75/ Cos3 10°=78.52查表可得 Y Fs1=4.21, Y Fs2=3.88,取载荷系数 K=1.4计算模数(由于［σF］1=［σF］2,而Y Fs1＞ Y Fs2故将Y Fs1代入计算)12.4n m m A ===)= 1.48（mm ） 查下表取标准值m n =2.5 （mm ）⑷协调设计参数计算中心距 a=m n (Z 1+Z 2)/2 Cos 10°=2.5×(24+75)/ Cos 10°=125.66 （mm ） 取a=126 （mm ） 则螺旋角为 β=arc Cos mn(Z 1+Z 2)/2a= arc cos2.5×(24+75)/2×126=10.8° ⑸计算主要几何尺寸齿轮分度圆直径 d 1= m n ·Z 1/ Cos β=2.5×24/ Cos10.8°=61.08(mm) d 2= m n ·Z 2/ Cos β=2.5×75/ Cos10.8°=190.88 （mm) 齿顶圆尺寸 d a1= m ·(Z 1+2)= 2.5×(24+2)=65 （mm ） d a2= m ·(Z 2+2)= 2.5×(75+2)=192.5 （mm ） 齿宽 b=Ψ·d 1=65×0.9=58.5（mm ） 大齿轮齿宽 b=60 （mm ） 小齿轮齿宽b=70 （mm ） ⑹校核齿面接触强度满足齿面接触强度所需的小齿轮分度圆直径为1756d d A ==它小于设计的结果d1=61.08（mm ）,故齿面接触强度足够 ⑺齿轮圆周速度V=πd 1n 1/6×104 =1.01(m/s)六、轴的设计计算1．选择轴的材料 45钢正火处理2.（1）初选低速轴轴外伸段直径d （A=126～103）d=A3√p/n=（126～103）×3√3．04/105=38.69～31.63（mm）查表联轴器标准直径系列取d1=35(mm)（低速轴）所以轴段①直径d1=35(mm)轴段②的直径应该在轴段①直径的基础上加上两倍的定位轴肩高度定位轴肩高度h12=（0.07～0.1）d1 =（0.07～0.1）×35= 2.45～3.5(mm)取h12 =3.5(mm)d2=d1+2h12=35+2×3.5=42(mm) 为了安装密封圈所以 d2=45(mm)低速轴的简图⑦⑥⑤④③②①非定位轴肩可取 h=(1.5～2)（mm）d3=d7=50(mm)（同一根轴上的两个轴承宽度相等）(30208 圆锥滚子轴承) d4= d3+2h34 =54 (mm) =d6（非定位轴肩h34=2 （mm））d5= d4+2h45 =64 (mm)⑵各轴段的长度初算B大齿-L4=（2～3）（mm） L4= B大齿-2=60-2=58(mm)△2=（10～15）（mm），△3=（3～5）（mm），L3=B+△2+△3+2(（mm）)=18+15+5+2=40（mm）L2=l1+e+ml1------联轴器的内端面至轴承端盖的距离e------轴承端盖的厚度 e=1.2×d3=9.6（mm）d3-----轴承盖螺钉直径 d3=8(mm)n------螺钉数 n=6L座孔=δ+c1+c2+5～10=8+20+16+6=50(mm)c1，c2—轴承旁盖联结螺栓到箱体外壁及箱边的尺寸 c1=20，c2=16δ-----下箱座壁厚m=50-△3- B=50-5-18=27L2=l1+e+m=15+12+27=54 （mm）L1应与联轴器长度有关L1=80（mm）（根据联轴器HL3 L=82 （mm））L5=1.4h45=b=7 （mm）L6=△2+△3-L5=15+5-7=13（mm）L7应率大于或等于滚动轴承的宽度B （B=18（mm））L7=18+2=20（mm）L总=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=80+54+40+58+7+13+20=272（mm）二．1选择轴的材料 45钢正火处理2初选高速轴轴外伸段直径d （A=126～103）d=（126～103=(27.17～22.21) （mm）查表联轴器标准直径系列取d1=25 （mm）(高速轴)轴段②的直径应该在轴段①直径的基础上加上两倍的定位轴肩高度定位轴肩高度h12=（0.07～0.1）d1=（0.07～0.1）×25= (1.75～2.5)（mm）取h12 =2（mm）d2=d1+2h12=25+2×2=29（mm）高速轴的简图⑦⑥⑤④③②①非定位轴肩可取 h=1.5～2（mm）d3=d7=35（mm）（同一根轴上的两个轴承宽度相等）(30207圆锥滚子轴承) d4= d3+2h34 =40 （mm） =d6（非定位轴肩h34=2 （mm））d5= d4+2h45 =45 （mm）⑵各段轴的长度B小齿-L4=2～3 （mm） L4= B小齿-2=70-2=68（mm）△2=10～15（mm），△3=3～5（mm），L3=B+△2+△3+2（mm）=17+15+5+2=39（mm）(30207圆锥滚子轴承B=17 D=72) L2=l1+e+ml1------联轴器的内端面至轴承端盖的距离e------轴承端盖的厚度 e=1.2×d3=9.6（mm）d3-----轴承盖螺钉直径 d3=8（mm）n------螺钉数 n=6L座孔=δ+c1+c2+（5～10）=8+20+16+（5～10）=50（mm）c1，c2—轴承旁盖联结螺栓到箱体外壁及箱边的尺寸 c1=20，c2=16δ-----下箱座壁厚m=50-△3- B=50-5-17=28L2=l1+e+m=15+9.6+28=55 （mm）L1应与联轴器长度有关L1=60（mm）（根据联轴器HL2 L=62 （mm））L5=1.4h45=b=5 （mm）L6=△2+△3-L5=15+5-5=15（mm）L7应率大于或等于滚动轴承的宽度B （B=17（mm））L7=17+2=19（mm）L总=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=60+55+29+68+5+15+19=241（mm）七、轴的强度校核（一）低速轴的校核1）计算轴上的作用力从动轮的转矩T2=276578（N. mm）齿轮分度圆直径d2=190.88 （mm）齿轮的圆周力F t2=2T/d=2×276578/190.88=2898（N）齿轮的径向力F r2=F t2·tanα/cos10.8°=2898×tan20°/cos10.8°=1074（N）齿轮的轴向力F a2= F t2·tanβ=2898×tan10.8°=553（N）2)计算支反作用力及弯矩①斜齿轮圆周力F t2作用在水平面上R AH=R BH= F t2/2=1449（N）②M CH=R AH·L/2=1449×118/2=85491（N）③R AV=(F R2·L/2-F A2·d2/2)/L=(1074×118/2-553×190.88/2)/118=90（N）R BV=F R2-R AV=1074-90=984（N）④M CV’= R AV·L/2=90×118/2=5310（N）M CV”=R BV·L/2=984×118/2=58056（N）M CV”- M CV’=58056-5310=52746（N）集中力偶为FA2·d2/2=553×190.88/2=52778（N）可见弯矩突变值等于力偶的大小（其中的微小的误差是由于计算过程中四舍五入造成的），由此可以说明垂直面的计算结果是正确的。