目 录一、传动方案的拟定及电动机的选择 (2)二、V 带选择 (4)三．高速级齿轮传动设计 (6)四、轴的设计计算 (9)五、滚动轴承的选择及计算 (13)六、键联接的选择及校核计算 (14)七、联轴器的选择 (14)八、减速器附件的选择 (14)九、润滑与密封 (15)十、设计小结 (16)十一、参考资料目录 (16)数据如下:已知带式输送滚筒直径 320mm，转矩 T=130 N·m，带速 V=1.6m/s，传动装 置总效率为 ŋ=82%。

一、拟定传动方案由已知条件计算驱动滚筒的转速 n ω,即5 . 95 320 6. 1 1000 60 1000 60 » ´ ´ = ´ =pp u w D n r/min 一般选用同步转速为 1000r/min 或 1500r/min 的电动机作为原动机，因此 传动装置传动比约为 10 或 15。

根据总传动比数值，初步拟定出以二级传动为 主的多种传动方案。

2.选择电动机1）电动机类型和结构型式按工作要求和工作条件，选用一般用途的 Y（IP44）系列三相异步电动机。

它为卧式封闭结构。

2）电动机容量 （1）滚筒输出功率 P wkw n T 3 . 1 95505 . 95 130 9550 P = ´ = × =ww （2）电动机输出功率 Pkw d 59 . 1 %82 3. 1 P P = ==hw根据传动装置总效率及查表 2-4 得： V 带传动 ŋ1=0.945； 滚动轴承 ŋ2 =0.98； 圆柱齿轮传动 ŋ3 =0.97；弹性联轴器 ŋ4 =0.99；滚筒轴滑动轴承 ŋ5 =0.94。

（3）电动机额定功率 P ed由表 20-1 选取电动机额定功率 P ed =2.2kw。

3）电动机的转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。

由表 2-1 查得 V 带传动常用传动比范围 i 1 =2~4,单级圆柱齿轮传动比范围 i 2 =3~6，则电动机 转速可选范围为 n d = n ω·i 1· i 2 =573~2292r/min方案 电动机型 号 额定功 率（kw） 电动机转速 （r/min） 电动机 质量（kg） 传动装置的传动比同步 满载 总传动比 V 带传动 单级减速器1 Y100L1-4 2.2 1500 1420 34 14.873 4.96 2 Y112M-6 2.2 1000 940459.842.53.94由表中数据可知两个方案均可行，方案 1 相对价格便宜，但方案 2 的传动比较小，传动装置结构尺寸较小，整体结构更紧凑，价格也可下调，因此采 用方案 2，选定电动机的型号为 Y112M-6。

4）电动机的技术数据和外形、安装尺寸由表 20-1，20-2 查出 Y112M-6 型电动机的主要技术数据和外形、安装尺 寸，并列表记录备用（略）。

3.计算传动装置传动比和分配各级传动比 1）传动装置传动比84 . 9 5 . 95 940 n = = =wn i m 2）分配各级传动比取 V 带传动的传动比 i 1 =2.5，则单级圆柱齿轮减速器传动比为4 5 . 2 84 . 9 12» = = i i i 所得 i 2 值符合一般圆柱齿轮传动和单级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。

4.计算传动装置的运动和动力参数 1）各轴转速电动机轴为 0 轴，减速器高速轴为 I 轴，低速轴为Ⅱ轴，各轴转速为n 0=n m =940r/min n I =n 0/i 1=940/2.5≈376 n II =n I /i 2=376/3.94≈95.5r/min2）各轴输入功率按电动机额定功率 P ed 计算各轴输入功率，即P 0=P ed =2.2kwP I =P 0ŋ1=2.2x0.945≈2.079kwP II =P I ŋ2ŋ3=2.079x0.98x0.97≈1.976kw3）各轴转矩T o =9550x P 0/n 0=9550x2.2/940=22.35N·m T I =9550x P I /n I =9550x2.079/376=52.80N·m T II =9550x P II /n II =9550x1.976/95.5=197.6N·m二、V 带选择 1． 选择 V 带的型号根据任务书说明，每天工作 8 小时，载荷平稳，由《精密机械设计》的表 7-5 查得 K A =1.0。

则kw n T I 3 . 1 95505 . 95 130 9550 P = ´ = × =wP d =P I ·K A =1.0×2.2=2.2kW根据 Pd=2.2 和 n1=940r/min,由《机械设计基础课程设计》图 7-17确定选取 A 型普通 V 带。

2． 确定带轮直径 D 1，D 2。

由图 7-17 可知，A 型 V 带推荐小带轮直径 D 1=125～140mm。

考虑到带速不 宜过低，否则带的根数将要增多，对传动不利。

因此确定小带轮直径 D 1=125mm。

大带轮直径，由公式 D 2=iD 1（1-ε）(其中ε取 0.02)由查《机械设计基础课程设计》表 9-1，取 D 2=315mm。

3． 检验带速 vv=1.6m/s<25m/s 4． 确定带的基准长度根据公式 7—29：0.7（D 1+D 2）<a<2（D 1+D 2） 初定中心距 500mm依据式（7-12）计算带的近似长度 LaD D D D a L 4 ) ( ) ( 2 2 22 1 2 1 0 - ++ + = p= 1708.9mm 由表 7-3 选取 L d =1800mm，K L =1.01 5． 确定实际中心距 a20 L L a a d - +» =545.6mm 6． 验算小带包角α1aa o1 2 o1 57.3 ) D ­ (D ­ 180 ´ » =1600 7． 计算 V 带的根数 z。

由表 7-8 查得 P 0≈1.40， 由表 7-9 查得 Ka=0.95， 由表 7-10 查得△P 0=0.11， 则 V 带的根数L a dK K P P P z )( 0 0 D + ==1.52 根取 z=28．计算带宽 BB=（z-1）e+2f由表 7-4 得：B=35mm 三．高速级齿轮传动设计 1） 选择材料、精度及参数 小齿轮：45 钢，调质，HB 1 =240 大齿轮：45 钢，正火，HB 2 =190 模数：m=2 齿数：z 1=24z 2=96齿数比： u=z 2/z 1=96/24=4 精度等级：选 8 级（GB10095-88）齿宽系数Ψd : Ψd =0.83 （推荐取值：0.8~1.4） 齿轮直径：d 1=mz 1=48mmd 2=mz 2=192mm压力角：a=20齿顶高：h a =m=2mm 齿根高：h f =1.25m≈2.5mm全齿高：h=(h a +h f )=4.5mm 中心距：a=m(z 1+z 2)/2=120mm小齿轮宽：b 1=Ψd ·d 1=0.83×48=39.84mm大齿轮宽：根据《机械设计基础课程设计》P24,为保证全齿宽接触， 通常使小齿轮较大齿轮宽，因此得：b 2=40mm 1． 计算齿轮上的作用力 设高速轴为 1，低速轴为 2 圆周力：F t1=2T 1/d=2200NF t2=2T/d=2058.3N径向力：F r1=F 1t ·tana=800.7NF r2=F 2t ·tana=749.2N轴向力为几乎为零2）齿轮许用应力[σ]H [σ]F 及校验[ ] H d V E H uc H u u d K K T Z Z Z E Fs y m p r s b e £ ± = - =1 2 ) 1 ( 2 311 2 Z H ——节点齿合系数 nH a Z 2 sin cos 2 2b= 。

对于标准直齿轮，a n =20º,β=0,Z H =1.76Z E ——弹性系数， )1 (2 m p - =EZ E 。

当两轮皆为钢制齿轮（μ=0.3，E1=E2=2.10x10N/mm2）时，Z E =271 2 mm N ；Zε——重合系数， aK Z e e e 1=。

对于直齿轮，Zε=1。

.K β——载荷集中系数， uu F F K max=b 由 《精密机械设计》 图 8-38 选取， k β =1.08计算得 σH =465.00 N·mm-2[ ] HLHb H H K S lim s s =b H lim s ——对应于 N HO 的齿面接触极限应力其值决定于齿轮齿轮材料及热处理条件，《精密机械设计》表 8-10； b H lim s =2HBS+69=240x2+69=549N·mm -2。

S H ——安全系数。

对于正火、调质、整体淬火的齿轮，去 S H =1.1； K HL ——寿命系数。

6HHO HL N N K = 式中 N HO ：循环基数，查《精密机械设计》图 8-41，N HO =1.5x10 7； N H ：齿轮的应力循环次数，N H =60nt=60x376x60x8=1.08288x10 7；取 K HL =1.06[] H s =529.04 N·mm -2σH =465.00 N·mm -2 ≤[ ] H s =529.04 N·mm-2 因此接触强度足够[ ] F d V F V P tFF md K K T Y K K bm F Y s y s b £ = = 2 1 1 2 B——齿宽， 1 d b d y = =0.83x48=39.84；[] F s ——许用弯曲应力； [ ] FCFL Fb F F K K S lim ss = 查表 8-11 得 b F lim s =1.8x240=432 N·mm -2 ， F S =1.8， FC K =1 （齿轮双面受载时的影响系数，单面取 1，双面区 0.7~0.8）， 6FVFOFL N N K = （寿命系数）循环基 数 FO N 取 4x10 6 ,循环次数 FV N =60nt=60x376x60x8=1.08288x10 7K FL =0.847≈1计算得[ ] F s =240 N·mm-2 σF =113.45 N·mm -2σF ≤[ ]F s 因此弯曲强度足够 四、轴的结构设计 1． 轴的材料选用 45 钢2． 估算轴的直径根据《精密机械设计》P257 式(10-2)，查表 10-2轴的最小直径 3 3 6 ] [ 2 . 0 / P 10 55 . 9 nP C n d T · = ´ ³ t 取 C=110 或 ] [ T t =30计算得d 1min ≈20mm d 2min ≈30mm取d 1=20mm，d 2=30mm3． 轴的各段轴径根据《机械设计基础课程设计》P26，当轴肩用于轴上零件定位和承受内力 时，应具有一定高度，轴肩差一般可取 6～10mm。