目录一、设计任务 (3)二、传动方案拟定 (4)三、电动机的选择 (5)四、计算总传动比及分配各级的传动比 (6)五、运动参数及动力参数计算 (7)六、传动零件的设计计算 (8)七、轴的设计计算 (16)八、滚动轴承的选择及校核计算 (26)九、键联接的选择及计算 (28)十、联轴器的选择 (29)十一、润滑与密封 (29)十二、参考文献 (30)十三、附录（零件及装配图） (30)一、设计任务1、带式输送机的原始数据输送带拉力F/kN4 输送带速度v/(m/s) 2.0 滚筒直径D/mm4502、工作条件与技术要求 1）输送带速度允许误差为：±5%； 2）输送效率r ：0.96；3）工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； 4）工作年限：8年；5）工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； 6）动力来源：电力，三相交流，电压380V ，7）检修年限：四年一大修，两年一中修，半年一小修； 8）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

3、设计任务量： 1) 减速器装配图一张（A0）；2) 零件工作图（包括齿轮、轴的A3图纸）； 3）设计说明书一份。

二、传动方案拟定方案一：1、结构特点：1）外传动机构为带传动；2）减速器为一级齿轮传动。

2、该方案优缺点：优点：适用于两轴中心距较大的传动；、带具有良好的挠性，可缓和冲击，吸收振动；过载时打滑防止损坏其他零部件；结构简单、成本低廉。

缺点：传动的外廓尺寸较大；、需张紧装置；由于打滑，不能保证固定不变的传动比；带的寿命较短；传动效率较低。

方案二：1、结构特点：1）外传动为联轴器传动；2）减速器为二级斜齿圆柱齿轮传动。

2、该方案的优缺点：优点：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小，结构紧凑，重量轻，节约材料。

轴向尺寸大，要求两级传动中心距相同。

减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。

缺点：减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。

原动机部分为Y 系列三相交流异步电动机。

总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。

故选择方案二较合理。

三、电动机的选择1.选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y 系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V 。

2.确定电动机效率Pw 按下试计算1000ww w wkwVF P η⨯=⨯式中Fw=4000N V=2m/s 工作装置的效率考虑胶带卷筒器及其轴承的效率取 ηw=0.96代入上式得pw=96.0100024000⨯⨯=8.33Kw电动机的输出功率功率oP按下式wo kwPP η=式中η为电动机轴至卷筒轴的传动装置总效率由式 223g c r ηηηη=⨯⨯ 由《机械设计课程设计》表2-2滚动轴承效 率r η=0.99：联轴器传动效率c η= 0.99：齿轮传动效率g η=0.98（7级精度一般齿轮传动） 则η=0.91所以电动机所需工作功率为按方案二设计pw=8.33Kw13.9=poKw电机的额定功率Kw pw11=min 93.84r nw=13.991.033.8==poKw 因载荷平稳，电动机核定功率Pw 只需要稍大于p即可。

按《机械设计课程设计》表16-1中Y 系列电动机数据，选电动机的核定功率pw为11kw 。

3.确定电动机转速按《机械设计课程设计》表2-3推荐的传动比合理范围，两级同轴式圆柱齿轮减速器传动比25~9'=∑i而工作机卷筒轴的转速为min 93.8426104r Dnw=⨯⨯=π所以电动机转速的可选范围为min)25.2123~37.764(min 93.84)25~9('r r n i n w d =⨯==∑则根据电机的转速以及电机的额定功率有《机械设计课程设计》表16-1查得：电机型号额定功率同步转速/minr满载转速/minr总传动比iY160L-6 11 1000 970 11.42 Y160M-4111500146017.19综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000m in r 的Y 系列电动机Y160L-6,其满载转速为=w n 970r/min,电动机的安装结构形式以及其中心高,外形尺寸,轴的尺寸等都在《机械设计课程设计》16-2,表16-37中查的。

四、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比由上一步得总传动比i∑=11.422、传动比的分配电机型号为：Y160L-6i∑=11.42初选i 1=3.9 i2=2.9min970nr=Ⅰn Ⅱ=248.72minr nⅢ=85.77min r nw=85.77minrp 0=9.13kwp Ⅰ=9.04 kwpⅡ==8.77 kw p Ⅲ=8.51 kw pw=8.34 kwi i∑=)4.1~3.1(1初选i 1=3.9 i 2=2.9ii 21=11.31又)991.11~849.10()05.1~95.0(=∑i 所以)991.11~849.10(21∈i i五、运动参数及动力参数计算1、各轴的转速Ⅰ轴min970m n rn ==ⅠⅡ轴i n n 1ⅠⅡ==9.3970=248.72min rⅢ轴inn 2ⅡⅢ==9.272.248min r=85.77min r 滚筒轴n nwⅢ==85.77minr2、各轴转速输入功率p=9.13kwⅠ轴ηcp p =Ⅰ=99.013.9⨯=9.04 kw Ⅱ轴 ηηrgp p ⅠⅡ==98.099.004.9⨯⨯=8.77 kwⅢ轴ηηrgppⅡⅢ==98.099.077.8⨯⨯=8.51 kw滚筒轴ηηrcwppⅢ==8.34 kw3、各轴的输入转矩计算Ⅰ轴TⅠ=np9550ⅠⅠ⨯ =m .N 97004.99550⨯=89.00m N .Ⅱ轴T Ⅱ=n p9550ⅡⅡ⨯=m .N 72.24877.89550⨯=336.74m N .Ⅲ轴T Ⅲ=np9550ⅢⅢ⨯=m .N 77.8551.89550⨯=947.54m N . T Ⅰ=89.00m N .TⅡ=336.74m N .TⅢ=947.54m N .T w=928.61m N . To=89.89m N .初选：z1=24 z2=94u==3.9167K t=1.6 ZH=2.433工作轴T w=m .N 77.8534.89550⨯=928.61m N .电机轴 T o =m .N 97013.99550⨯=89.89m N .六、传动零件的设计计算（一）高速级齿轮传动的设计1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1）按传动方案选用斜齿圆柱齿轮传动。

2）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)3）材料选择。

由《机械设计》表10-1，选择小齿轮材料为45钢，调质处理，平均硬度为235HBS ，大齿轮为45钢，正火，硬度为190HBS ，二者材料硬度差为45HBS 。

4）选小齿轮齿数z1=24，则：z 2=z i 11=9.324⨯=93.6 取z2=94齿数比u=2494=3.9167 5）初选螺旋角β=1402、按齿面接触疲劳强度设计3211]][[1.2αεφαH EH u u Z Z T k dd t t±≥ （1）确定公式内的各项数值 1）试选载荷系数Kt=1.62）由《机械设计》图10-30选取区域系数ZH=2.4333）由《机械设计》图10-26查得εα1=0.788εα2=0.863；则：εα=εα1+εα2=1.6514）小齿轮传递的转矩T 1Ⅰ=T =89.00m N .=8.9104⨯m N m .5）由《机械设计》表10-7选取齿宽系数φd=1。

6）由《机械设计》表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa （大小齿轮均采用锻造）εα=1.651ZE=189.8Mpa][1σH =517Mpa][2σH =397.8Mpa][σH =457.4Mpa7）由《机械设计》图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σ1lim H =550Mpa ；由图10-21c 按齿面硬度查得大齿轮接触疲劳强度极限σ2lim H =390Mpa 。

8）计算应力循环次数l n N h j 1160==6010300821970⨯⨯⨯⨯⨯⨯=2.7936⨯109；=N 1 2.7936⨯109/3.9167=7.1325⨯1089）由《机械设计》图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN 1=0.94 KHN 2=1.02 。

10）计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1% ，安全系数S=1，][1σH =SH HN K σ1lim 1=0.94⨯550Mpa=517Mpa][2σH =SH HN K σ2lim 2=1.02⨯390Mpa=397.8Mpa][σH=2][][21σσH H +=457.4Mpa（2）计算1）计算小齿轮分度圆直径dt13211]][[1.2αεφαH EH u u Z Z T k d d t t ±≥=324]4.457433.28.189[109167.319167.3.651.119.86.12⨯+⨯⨯⨯⨯=60.433mm2）计算圆周速度v=s m n d t 6000011π=s m 60000970433.6014.3⨯⨯=3.068s m3）计算齿宽b 及模数mntb==⨯dtd1φ60.433mmmnt=zd t 1114cos =24cos 433.6014⨯=2.443mmv=3.068sm齿宽b =60.433mm 模数mnt=2.443mm齿高h=5.474mm纵向重合度εβ=1.903KH β=1.46载荷系数K =2.294）齿高h=2.25mnt=2.25⨯2.433mm=5.474mm b/h=11.045）计算纵向重合度εβ=βφtan 318.01zd ⨯=14tan 241318.0⨯⨯⨯=1.903 6）计算载荷系数K 由《机械设计》表10-2查得：使用系数KA=1；根据v=3.068m/s,8级精度、由《机械设计》图10-8查得：k v =1.12；由表10-3查得：k H α=kF α=1.4（假设K A Ft/b<100N/mm ）由表10-4查得：8级精度、调质处理小齿轮相对支承非对称布置时： b d d KH 1032231.0)6.01(18.015.1-⨯+++=φφβ =433.6031.01)61.01(18.015.1103⨯⨯+⨯++-=1.46根据b/h=11.04 K H φ=1.46 由图10-13查得：KF β=1.4。