查【1】表13-2得△P0=0.3124kW，由 ，查【1】表13-5得Kα=0.93，查【1】表13-2得KL=1.00，则由带数 得
（取4根）
6)计算轴上压力
查【1】表13-1， ；
则由单根V带初拉力 得
则作用在轴承上的压力 ，即
第四章高速级齿轮设计
1)选择齿轮材料和精度等级
由文献【1】表11-1可选小齿轮材料为40MnB（调质），硬度为260HBS，大齿轮材料为ZG35SiMn（调质），硬度为225HBS。
因为选用的轴承外径 110mm，由【2】表9-9可知，凸缘式轴承盖的螺钉直径 ，根据d3查【2】表13-7得选定螺栓为GB5783-86 其中公称直径
轴承盖凸缘厚度 ，得
取板厚度 ，则
得
取
③由【2】表4-1查得 （一般取≥10mm），故取
则 ，得
④由前面的齿轮设计知，大齿轮的轮毂长度l=90mm，
则
§3 传动系统的运动和动力学参数设计
传动系统各轴的转速、功率和转矩的计算如下：
0轴——电动机轴
1轴——减速器中间轴
2轴——减速器中间轴
3轴——工作机
轴号
电动机
减速器
工作机
0轴
1轴
2轴
3轴
转速
960
300
57.3
57.3
功率
4.94
4.74
4.51
4.37
转矩
49.14
150.89
751.67
728.4
7)校核危险截面轴径
45号优质碳素钢调质处理时，查《机械设计基础》教材11—1
剖面的轴径 故：强度足够
二、高速轴的设计
1)小齿轮轴的直径及各段长度的尺寸计算
从轴段开始，逐段选取相邻轴段的直径d1取30mm； 起定位固定作用，定位轴肩高度h可在范围内经验选取，故 =36mm； 与轴承内径相配合，考虑安装方便，结合轴的标准直径系列并符合轴承内径系列，取 =40mm，选定轴承代号为6208； 起定位作用，上套挡油环，按轴的标准直径系列，取 =45mm， =52mm， =40mm。
7)箱底至箱底内壁的距离20mm
8)减速器中心高H=250mm
9)箱体内壁至轴承座孔端面的距离80mm
10)轴承端盖凸缘厚度e=12mm
三、键连接的选择及校核计算
键的选择
从轴的设计中知道，共需要四个普通平键，根据轴径的大小，选择各键如下：
大轴安装齿轮处轴径d=52mm,长度l=78mm，所以选择b=16，h=10，L=10的圆头普通平键
根据轴系结构分析要点，结合后述尺寸确定，按比例绘制轴的草图，如图3-1。
图 3-1
从轴段开始，逐段选取相邻轴段的直径d1取50mm； 起定位固定作用，定位轴肩高度h可在范围内经验选取，故 =56mm； 与轴承内径相配合，考虑安装方便，结合轴的标准直径系列并符合轴承内径系列，取 =60mm，选定轴承代号为6212； 起定位作用，上套挡油环，按轴的标准直径系列，取 =63mm， =72mm， =60mm。
第一章设计任务书
§1 设计任务
一、设计任务
1、设计带式输送机的传动系统，采用单级圆柱齿轮减速器的齿轮传动。
2、原始数据
输送带的有效拉力F=3500N
输送带的工作速度v=1.2m/s
输送带的滚桶直径D=400mm
3、工作条件
两班制工作，空载启动。载荷平稳，常温下连续（单向）运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380/220V。
②选择轴承型号
由【2】表15-3，初选深沟球轴承，代号6212，轴承宽度B=22，安装尺寸d=60mm，故轴环直径为60mm。
③计算轴的各段轴直径
为了便于轴上零件的拆装，常将轴做成阶梯轴。将带轮安装在箱体中央，左右两轴承对称分布，齿轮右面由轴肩定位，左面用挡油板轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和挡油板定位，则采用过渡配合固定。伸出轴段一段安装轴承盖；一段采用平键做过渡配合与带轮固定，为轴径最小段。
根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速
方案比较
方案号
型号
额定功率
同步转速
满载转速
总传动比
Ⅰ
Y132S1-2
5.5KW
3000
2900
50.61
Ⅱ
Y132S-4
5.5KW
1500
1440
25.13
Ⅲ
Y132M2-6
5.5KW
1000
960
16.75
Ⅳ
Y160M2-8
5.5KW
750
720
12.57
V带压力：
6)按许用应力校核轴的弯曲强度
7)轴的受力简图 （图A）（L =113mm）
8)求支持反力
水平面支反力
垂直面支反力
作弯矩图
水平弯矩（图B）
垂直弯矩（图C）
9)求合成弯矩，作出合成弯矩图（图E）
10)作扭矩图（图D）
11)作危险截面当量弯矩图（图E）
该轴单项工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑，取 =0.6
中心距
分度圆直径 ，得
齿顶圆直径 ，得
齿根圆直径 ，得
齿顶高 ，得
齿根高 ，得
齿宽 ，
齿轮精度等级 9级
第五章各轴设计方案
一、低速轴的设计
(一)初算轴的直径
查【1】表14-1，选择各轴的材料为45号钢，调质，HBS为217~255，且 ，利用扭转强度估计各轴的直径，即：
其中P——该轴传递的功率，
n——轴的转速，
因 ， ， ，故由 得：
因 ， ， ，故由 得：
2)（2)按齿面接触强度设计
运输机为一般工作机，速度不高，齿轮用9级精度制造。
由【1】式11-13
其中K 为载荷系数，由表11-3查得K=1.2；齿宽系数n取 为 =0.4；小齿轮上的转矩 ； ；
则中心距
取：
小齿轮齿数 ，得 ，取 则 得 ，取
故实际传动比
平键的主要失效形式是工作面的压溃和磨损，所以由键联接的挤压强度条件
进行校核，4个键的强度都是足够的，因此是安全的。
注：键的材料为45号钢。
四、滚动轴承的选择及设计
滚动轴承的选择
在轴的长度设计时，已经根据轴径选择了圆锥滚子轴承：深沟球轴承6212GB276-89.其外形尺寸为：d=60mm,D=110mm,B=22mm,额定动载荷.
大轴的轴端处轴径d=40mm,长度l=100mm，所以选择b=12，h=8，L=8的单圆头普通平键
小轴安装齿轮处轴径d=45mm,长度l=56mm，所以选择b=14，h=9，L=63的圆头普通平键
小轴的轴端处轴径d=25mm,长度l=50mm，所以选择b=8，h=7，L=56的单圆头普通平键
校核建的强度
径向力：
∵是直齿轮，故
轴向力：
4.（4）按许用应力校核轴的弯曲强度
1)轴的受力简图 （图A）（L =113mm）
2)求支持反力
水平面支反力
垂直面支反力
3)作弯矩图
水平弯矩（图B）
垂直弯矩（图C）
4)求合成弯矩，作出合成弯矩图（图E）
5)作扭矩图（图D）
6)作危险截面当量弯矩图（图E）
该轴单项工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑，取 =0.6
则 ，得
⑤此段轴起固定作用，长度不宜过大，故取
⑥ ，得 ，故取 ，
(四)（4）轴的校核
强度校核部分具体步骤如下：
1.输出轴的功率P和扭矩T
, 751.67N M
2.最小直径计算（查《机械设计基础》教材表15—3 取 c=110）
选择标准直径d=50mm
3.计算齿轮受力（大齿轮采用锻造毛坯的腹板式）
圆周力：
通过四种方案比较可以看出：方案Ⅲ选用电动机的总传动比为16.75，适合于减速传动，故选方案Ⅲ较为合理。型三相异步电动机额定功率为5.5kw，满载转速为960r/min,电动机中心高H=132mm，轴段的直径和长度分别为：D=38mm、E=80mm
§2传动比的分配
带式输送机传动系统的总传动比：
传动系统各传动比为：
⑤此段轴起固定作用，长度不宜过大，故取
⑥ ，得
；
3)轴的校核
强度校核部分具体步骤如下：
4)输出轴的功率P和扭矩T
, 150.89N M
5)最小直径计算（查《机械设计基础》教材表15—3 取 c=110）
选择标准直径d=50mm
计算齿轮受力（大齿轮采用锻造毛坯的腹板式）
圆周力：
径向力：
∵是直齿轮，故
轴向力：
因为选用的轴承外径 110mm，由【2】表9-9可知，凸缘式轴承盖的螺钉直径 ，根据d3查【2】表13-7得选定螺栓为GB5783-86 ，其中公称直径
轴承盖凸缘厚度 ，得
取板厚度 ，则
得
取
③由【2】表4-1查得 （一般取≥10mm），故取
则 ，得
④由前面的齿轮设计知，大齿轮的轮毂长度l=87mm，
2)轴的各段长度根据安装在轴上的零件确定
①与带轮联接，长度取 ；
②由【2】表4-1得，箱体内壁至轴承座孔端面的距离 ，得
10+26+24+（5~10）=65 mm
其中，δ是壁厚，取10mm，C1、C2的值与后面减速器附件设计的轴承座旁螺栓的直径有关。对深沟球轴承由【2】表4-1查得 ，由后面的计算可知，轴承用脂润滑。
联接、传动件
V带
齿轮
联轴器
传动比
3.2
5.234
1
传动效率
0.96
0.9506
0.9702
(单位： ；P——kW; T——Nm)
第三章传动零件设计
一、带传动设计