目录一、设计任务书 (2)二、传动装置的总体设计 (2)（一）传动方案拟定 (2)（二）电动机的选择 (3)（三）传动装置的总传动比的计算和分配 (5)三、传动零件的设计计算 (7)（一）V型带及带轮的设计计算 (7)（二）高速级斜齿轮副的设计计算 (9)（三）低速级直齿轮的设计计算 (12)四、轴系零件的设计计算 (17)（一）、输入轴的设计计算 (17)(二)、中间轴的设计计算 (22)（三）、输出轴的设计计算 (26)（四）滚动轴承的校核 (30)1、高速轴上轴承的寿命计算 (30)2、中间轴上轴承的寿命计算 (32)3、低速轴上轴承的寿命计算 (34)（五）联轴器和键联接的选用说明和计算 (35)五、减速器的润滑设计 (37)六、箱体、机架及附件的设计 (38)（一）、减速器箱体的结构设计 (38)（二）、减速器箱体的附件设计 (39)结束语 (43)参考书目及文献 (44)一、设计任务书１、原始数据钢绳拉力F（kN）28钢绳速度V（m/min）20滚筒直径D（mm）300２、已知条件1）钢绳拉力F；2）钢绳速度V；3）滚筒直径D；4）工作情况：单班制，间歇工作，经常正反转，启动和制动，载荷变动小；5）工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35°C左右，三相交流电；6）使用折旧期10年，3年大修一次；7）制造条件及生产批量：专门机械厂制造，小批量生产。

8）提升速度允许误差±5% 。

３、参考传动方案二、传动装置的总体设计（一）传动方案拟定1、由参考方案可知电动机经联轴器将动力直接传到高速轴上，然后通过二级圆柱齿轮减速器减速。

考虑到二级圆柱齿轮减速器的传动比不宜过大，否则会导致减速器尺寸很大。

因此在参考方案的基础上添加一个带传动。

2、将带传动布置于高速级带传动的承载能力小，传递相同转矩时结构尺寸较其他传动形式大，但传动平稳，能缓冲减震，因此宜布置在高速轴。

3、高速级齿轮选用斜齿圆柱齿轮斜齿轮传动的平稳性较直齿轮传动好，常用在高速轴和要求传动平稳的场合。

4、低速级选用直齿圆柱齿轮考虑到功率较大，低速级受到转矩很大，所以采用直齿圆柱齿轮以减小轴向压力。

综上所述，本方案具有一定的合理性及可行性（二）电动机的选择1、选择电动机类型按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V ，Y 型。

2、选择电动机的容量 电动机工作功率为wd ap p η=kW, 1000w FVp =kW 因此 1000d aFVp η=kW由电动机至运输带的传动效率为4212345a ηηηηηη=式中：1234ηηηη、、、、5η分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器、卷筒的传动效率。

取10.95η=，20.98η=，30.97η=，40.99η=，50.95η=。

则 420.950.980.970.990.960.78a η=⨯⨯⨯⨯=所以2810001/311.97100010000.78d a FV p kW η⨯⨯===⨯3、确定电动机转速卷筒工作转速为100010002021.22/min 300v n r D ππ⨯===⨯ 按指导书上表1推荐的传动比合理范围，取V 带传动的传动比'12~4i =，二级圆柱齿轮减速器传动比'28~40i =，则总传动比合理范围为'16~160a i =，故电动机的转速范围为''(16~160)21.22339.52~3395.2/min d a n i n r =⋅=⨯=符合这一范围的同步转速有750 /min r 、1000 /min r 和1500 /min r 。

根据容量和转速，由有关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案如表：方案电动机型号额定功率edp kW电动机转速r/min传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比V带传动比减速器1 Y160M2-2 15 3000 2930 138.08 3.5 39.452 Y160L-4 15 1500 1460 68.803 22.933 Y180L-6 15 1000 970 45.71 2.8 16.334 Y200L-8 15 750 730 34.43 2.5 13.76综合考虑电动机和传动装置的重量、噪声和带传动、减速器的传动比，可见方案1比较适合，因此选定电动机型号为Y180L-6，其主要性能见下表：型号额定功率kW满载时堵转电流额定电流堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩Y180L-6 15 转速r/min电流(380V时)A效率%功率因数970 31.4 89.5 0.81 6.5 1.8 2.04、电动机主要外形和安装尺寸列于下表中心高H外形尺寸(/2)L AC AD HD ⨯+⨯ 底脚安装尺寸A B ⨯地脚螺栓孔直径 Ｋ 轴伸尺寸D E ⨯装键部位尺寸 F G ⨯ 160 710475430⨯⨯ 279279⨯15 48110⨯1442.5⨯（三）传动装置的总传动比的计算和分配1、总传动比97045.7121.22m a n i n === 2、分配传动装置传动比0a i i i ⨯=式中0i i 、分别为带传动和减速器的传动比。

为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取0 2.8i = （实际的传动比要在设计V 带传动时，由所选大、小带轮的标准直径之比计算），则减速器传动比为：045.7116.332.8a i i i === 3、分配减速器的各级传动比展开式布置。

考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,可由指导书图12展开式曲线查得1 4.80i =，则2116.33 3.404.80i i i ===。

（四）传动装置的运动和动力参数计算 1、各轴转速 Ⅰ轴 0970346.43/min 2.8m n n r i I === Ⅱ轴 1346.4372.17/min 4.80n n r i I II === Ⅲ轴 272.1721.22/min 3.40n n r i II III === 2、各轴输入功率Ⅰ轴 01111.970.9511.37d d p p p kW ηηI =⋅=⋅=⨯=Ⅱ轴 122311.370.980.9710.81p p p kW ηηηII I I =⋅=⋅⋅=⨯⨯= Ⅲ轴 232310.810.980.9710.28p p kW ηηηII II ⋅=⋅⋅=⨯⨯= 卷筒轴 342410.280.980.999.97V p p p kW ηηηI III III =⋅=⋅⋅=⨯⨯= 3、各轴输出功率Ⅰ轴 '0.9811.370.9811.14p p kW I I =⨯=⨯=Ⅱ轴 '0.9810.810.9810.59p p kW II II =⨯=⨯= Ⅲ轴 '0.9810.280.9810.07p p kW III III =⨯=⨯=卷筒轴 '0.989.970.989.77V V p p kW I I =⨯=⨯= 4、各轴输入转矩电动机轴输出转矩 11.9795509550117.85970d d m p T N m n ===⋅ Ⅰ轴 00011117.85 2.80.95313.48d d T T i T i N ηηI =⋅⋅=⋅⋅=⨯⨯=Ⅱ轴 111223313.48 4.800.980.971430.37T T i T i N m ηηηII I I =⋅⋅=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯=⋅Ⅲ轴 2223231430.37 3.400.980.974623.01T T i T i N m ηηηIII II II =⋅⋅=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯=⋅ 卷筒轴 244623.010.980.994485.25V T T N m ηηI III =⋅⋅=⨯⨯=⋅ 5、各轴输出转矩Ⅰ轴 '0.98313.480.98307.21T T N m I I =⨯=⨯=⋅Ⅱ轴 '0.981430.370.981401.76T T N m II II =⨯=⨯=⋅ Ⅲ轴 '0.984623.010.984530.55T T N m III III =⨯=⨯=⋅ 卷筒轴 '0.984485.250.984395.55V V T T N m I I =⨯=⨯=⋅运动和动力参数计算结果整理于下表： 轴名 效率PkW转矩TN m ⋅转速n r/min 传动比 i 输入 输出输入 输出 电动机轴 11.97 117.85 970 2.8 4.80 3.40 1Ⅰ轴 11.37 11.14 313.48 307.21 346.43 Ⅱ轴 10.81 10.59 1430.37 1401.76 72.17 Ⅲ轴 10.28 10.07 4623.01 4530.55 21.22 卷筒轴 9.97 9.774485.254395.5521.22三、传动零件的设计计算（一）V 型带及带轮的设计计算1、确定计算功率ca p由书本表8-7查得工作情况系数 1.1A K =⨯1.2，故15 1.1 1.219.8ca A p K P kW =⋅=⨯⨯= 2、选择V 带的带型根据19.8970/min ca m p kW r ==、n ,由书本图8-11选用B 型带。

3、确定带轮的基准直径d d 、实际传动比并验算带速V1）初选小带轮的基准直径1d d 。

由书本表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径1180d d mm =。

2)验算带速V 1180970/9.14/601000601000d md n v m s m s ππ⨯⨯===⨯⨯因为5m/s<V<30m/s,故带速合适。

3）计算大带轮的基准直径021 2.8180504d d d d i mm ==⨯=，圆整为2500d d mm =。

4、确定V 带的中心距a 和基准长度d L1）由120120.7()2()d d d d d d a d d +≤≤+得04761360a ≤≤，初定中心距0800a mm =。

2) 计算带所需的基准长度222100120()3203.142()160068027002424800d d d d d d d L a d d mm a π-≈+++=+⨯+≈⨯由表8-2选带的基准长度2800d L mm =。

3）计算实际中心距a0028002700(800)85022d d L L a a mm mm --≈+=+= 中心距的变化范围为808~934mm 。

5、验算小带轮上的包角1α12157.357.3180()180320158120850d d d d a α≈--=-⨯=≥ 6、计算带的根数Z1）由1180,970/min d m d mm n r ==，查表8-4a 得0 3.27p kW =。