目录1.传动装配的总体设计1.1电机的选择 11.2求传动比 21.3计算各轴的转速、功率、转矩 22.齿轮的设计2.1原始数据 32.2齿轮的主要参数 32.3确定中心距 42.4齿轮弯曲强度的校核 52.5齿轮的结构设计 63.轴的设计计算3.1轴的材料的选择和最小直径的初定 73.2轴的结构设计 83.3轴的强度校核 104.滚动轴承的选择与计算4.1滚动轴承的选择 134.2滚动轴承的校核 135.键连接的选择与计算5.1键连接的选择 145.2键的校核 156.联轴器的选择6.1联轴器的选择 156.2联轴器的校核 157.润滑方式、润滑油型号及密封方式的选择7.1润滑方式的选择 157.2密封方式的选择 168.箱体及附件的结构设计和选择8.1箱体的结构尺寸 168.2附件的选择 179.设计小结1810.参考资料18机械设计课程设计计算说明书已知条件：项 目 运输带拉力 F （N ） 运输带速 v （m/s ） 卷筒直径 D(mm) 参 数12002.5210结 构 简 图1 传动装配的总体设计1.1 电机的选择1.1.1 类型：Y 系列三项异步电动机 1.1.2 电动机功率的选择假设： w p —工作机所需功率，kw;e p —电动机的额定功率，kw ；d p —电动机所需功率，kw ； 电动机到工作机的总效率为η，1234ηηηη、、、分别为弹性连轴器、闭式齿轮传动（齿轮精度为8级）、滚动轴承和共同的效率。

则：1200 2.53.010001000w FV P Kw ⨯=== /d e w P P P η==32ηηηηη=卷筒轴承齿轮联轴器查表可得： 0.980.970.990.96ηηηη====卷筒轴承齿轮联轴器、、、所以： 32320.98*0.97*0.99*0.960.859ηηηηη===卷筒轴承齿轮联轴器/ 3.0/0.859 3.4924d w P P Kw η===1.1.3电动机转速的选择以及型号的确定601000601000 2.5227.480/min 3.14210w v n r D π⨯⨯⨯=⨯==960 4.22227.480m w n i n ===查表可得：外伸轴长度80mm,直径38mm ，额定功率和满载转速见上表。

1.2 求传动比601000601000 2.5227.480/min 3.14210w v n r D π⨯⨯⨯=⨯== 960 4.22227.480m w n i n === 1.3 计算各轴的转速n 、功率p 、转矩T1.3.1 各轴的转速12960/min 227.480/minm w n n r n n r ====1.3.2 各轴的输入功率1213.4573.286d P P P Kw P Kw ηηη====联齿轴承1.3.3 各轴的输入转矩111 3.4579550955034.390960p T Nm n ==⨯= 222 3.28695509550137.952227.480p T Nm n ==⨯= 2 齿轮的设计2.1 原始数据2.2 齿轮的主要参数由上述硬度可知，该齿轮传动为闭式软尺面传动，软尺面硬度<350HBS ，所以齿轮的相关参数按接触强度设计，弯曲强度校核。

limminH HP N W H Z Z S σσ=lim H σ式中：—试验齿轮的接触疲劳强度极限应力；min H S —min 1.3H S =接触强度的最小安全系数，取；N Z —1N Z =接触疲劳强度计算的寿命系数，取；W Z —1W Z =工作硬化系数，取。

由教材图5—29查得：小齿轮lim1580H Mpa σ=； 大齿轮lim2540H Mpa σ=。

所以：lim11min lim22min 58011446.21.354011415.41.3H N W HP H H N W HP H Z Z MpaS Z Z MpaS σσσσ==⨯⨯===⨯⨯=1754d ≥式中：Z ε—重合度系数，对于斜齿轮传动Z ε=0.75~0.88，取Z ε=0.85；K —载荷系数，一般近视取K=1.3~1.7,因是斜齿轮传动，故K 取小 K =1.3；d ψ—齿宽系数，对于软尺面（<350HBS ），齿轮相对于轴承对称布置时，d ψ=0.8~1.4，取d ψ=1.1；u —齿数比，对于斜齿轮，选取125Z =，则：21 4.2225105.5Z iZ ⨯===，取2106Z =，所以214.24Z Z u ==所以：1754d ≥754= 44.839mm =2.3 确定中心距()()121212a=222cos v n m Z Z m Z Z d d β+++==式中：1Z —小齿轮的齿数； 2Z —大齿轮的齿数；β—齿轮的螺旋角；n m —斜齿轮的模数。

对于软尺面的闭式传动，在满足齿轮弯曲强度下，选取125Z =，则：21 4.2225105.5Z iZ ⨯===，取2106Z =；螺旋角β，一般情况下在10~25︒︒，当制造精度较高或对振动、噪音有要求的齿轮，β还要大一些。

如小轿车齿轮β最大已达~3537︒︒。

本设计为一般要求，所以初选15β︒=；斜齿轮的模数，11cos 44.839cos15 1.73225n d m Z β︒⨯===由渐开线圆柱齿轮第一系列，取n m =2.5； 所以：()()12 2.525106a=169.532cos 2cos15n m Z Z mm β︒+⨯+==⨯ 取中心距a=170 mm,()()12 2.525106cos 0.963222170n m Z Z a β+⨯+===⨯ 所以，15354β︒'"= 符合其条件：10~25β︒︒= 则，小齿轮：11'''2.52564.89mm cos cos(15354)n m Z d β︒⨯=== 大齿轮：22'''2.5106275.11mm cos cos(15354)n m Z d β︒⨯=== 2.4 齿轮弯曲疲劳强度的校核lim minF STFP N X F Y Y Y S σσ=式中：ST Y —试验齿轮的应力修正系数，取ST Y =2； limF σ—试验齿轮的齿根的弯曲强度极限应力，lim1lim2220170F F Mpa Mpa σσ==、；min F S —弯曲强度的最小安全系数，取min F S =1.6；N Y —弯曲疲劳强度寿命系数，取N Y =1；XY —弯曲疲劳强度的计算尺寸系数，取X Y =1。

所以：lim11minlim22min220211275.01.6170211212.51.6F STFP N X F F STFP N X F Y Y Y Mpa S Y Y Y Mpa S σσσσ⨯==⨯⨯=⨯==⨯⨯=又因为11221120002000F FS FS Fp n n KT KT Y Y Y Y Y bm Z bm Z εβεβσσ==≤ 式中： FS Y —外齿轮的符合齿形系数；Y εβ—螺旋角系数。

（其他字符的意义同前。

）13232527.9728cos 88118.61119cos v v Z Z ββ======由教材图5—25可得：1 4.1FS Y =、2 3.9FS Y =12111.88 3.2cos v v Z Z αεβ⎡⎤⎛⎫=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦ '''111.88 3.2cos(15354)28119︒⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦1.67=211 1.164.89mm 71.38mm 72mm 80mmd b d b ψ==⨯===由教材图5—40可得，螺旋角系数0.63Y εβ=。

所以： 1111212000F FS n KT Y Y bm Z εβσ= 122000 1.334.3904.10.6318.580 2.525FP Mpa σ⨯⨯=⨯⨯=<⨯⨯2222222000F FS n KT Y Y bm Z εβσ= 222000 1.3137.9524.10.6319.472 2.5106FP Mpa σ⨯⨯=⨯⨯=<⨯⨯ 综上所述，两齿轮符合强度条件。

2.5 齿轮结构设计2.5.1 计算齿轮分度圆直径小齿轮：11'''2.52564.89mm cos cos(15354)n m Z d β︒⨯=== 大齿轮：22'''2.5106275.11mm cos cos(15354)n m Z d β︒⨯=== 2.5.2 齿轮宽度按强度计算要求，取齿宽系数d ψ=1.1，则齿轮的宽度为21 1.164.89mm 71.38mm d b d ψ==⨯=，圆整后大齿轮的宽度为：272mm b =，小齿轮的宽度为180mm b =。

2.5.3 齿轮的圆周速度111 3.1464.899603.26/601000601000d n v m s π⨯⨯===⨯⨯（满足精度要求）2.5.4 齿轮的相关参数如下表3 轴的设计计算3.1 轴的材料选择和最小直径估算3.1.1 轴的材料选用45号钢，调质处理。

3.1.2 高速轴和低速轴直径初算直径时，若最小直径段开于键槽，应考虑键槽对轴强度的影响，当该段截面上有一个键槽时，d 增加5%~7%，两个键槽时，d 增加10%~15%，有教材表12-2，高速轴180C =，低速轴280C =。

同时要考虑电动机的外伸直径d=38mm 。

所以1 1.05110 1.0517.70d C mm === 结合电动机的外伸直径d=38mm ，初选TL6联轴器,3882/4323843282Y GB T Y ⨯-⨯和3282/4323843282Y GB T Y ⨯-⨯所以初确定213535d mm d mm== 。

3.2 轴的结构设计3.2.1 高速轴的结构设计3.2.1.1各轴段径向尺寸的初定1 1.05110 1.0517.70d C mm === 结合电动机的外伸直径d=38mm ，134.390T Nm =，初选弹性套柱销联轴器TL6，所以取：135d mm = 240d mm = 3745mm d d ==由此直径确定轴承，选择深沟球轴承, 6208/2761994GB T -其具体尺寸如下表：6452d d mm ==； 569.89d mm =。

3.2.1.2各轴端轴向尺寸的初定 180mm l =； 240mm l =； 321mm l =； 412mm l =； 580mm l =； 612mm l =； 721mm l =。