目录1.题目 (1)2.传动方案的分析 (2)3.电动机选择，传动系统运动和动力参数计算 (2)4.传动零件的设计计算 (5)5.轴的设计计算 (16)6.轴承的选择和校核 (26)7.键联接的选择和校核 (27)8.联轴器的选择 (28)9.减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择 (28)10.减速器箱体设计及附件的选择和说明 (29)11.设计总结 (31)12.参考文献 (31)广东技术师范学院机电系《机械设计课程设计》设计任务书题目：设计一带式输送机使用的V带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。
设计参数如下表所示。
1、基本数据2.工作情况两班制，连续单向运转，载荷平稳；3.工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35度左右。
4.工作寿命15年，每年300个工作日，每日工作16小时5.制作条件及生产批量: 一般机械厂制造，可加工7～8级齿轮；加工条件：小批量生产。
生产30台6.部件：1.电动机，2.V带传动或链传动,3.减速器,4.联轴器,5.输送带6.输送带鼓轮7.工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，室内工作；运输带速度允许误差±5%；两班制工作，3年大修，使用期限15年。
(卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力F中已考虑。
)8.设计工作量：1、减速器装配图1张(A0或sA1)；2、零件图1～3张；3、设计说明书一份。
§2传动方案的分析1—电动机，2—弹性联轴器，3—两级圆柱齿轮减速器，4—高速级齿轮，5—低速级齿轮6—刚性联轴器7—卷筒方案分析:由计算(下页)可知电机的转速的范围为:674.410～3372.04r/min由经济上考虑可选择常用电机为1500r/min .功率为4kw.又可知总传动比为17.082.如果用带传动,刚减速器的传动比为5—10,用二级圆柱齿轮减速器则传动比太小,而用一级则有点过大,从而齿轮过大,箱体就随着大.因而不用带传动直接用联轴器,因有轻微振动,因而用弹性联轴器与电机相连.两级展开式圆柱齿轮减速器的特点及应用：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。
两级同轴式圆柱齿轮减速: 特点及应用：减速器横向尺寸较小，两对齿轮浸入油中深度大致相同。
但轴向尺寸大和重量较大，且中间轴较长、刚度差，使载荷沿齿宽分布不均匀，高速级齿轮的承载能力难于充分利用。
从性能和尺寸以及经济性上考虑选择两级展开式圆柱齿轮减速.卷筒同输出轴直接同联轴器相连就可以,因为这样可以减少能量的损耗.§3电动机选择，传动系统运动和动力参数计算一、电动机的选择1.确定电动机类型按工作要求和条件,选用y 系列三相交流异步电动机。
2.确定电动机的容量（1）工作机卷筒上所需功率P wP w = Fv/1000 =2000 X 1.4/1000 =2.8kw (2)电动机所需的输出功率为了计算电动机的所需的输出功率Pd ，先要确定从电动机到工作机之间的总功率η总。
设η1、η2、η3、η4、分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为7级）、滚动轴承、弹性联轴器、工作机的效率，由[2]表2-2 P6查得η1 = 0.99，η2 = 0.98，η3 = 0.99，η4 = 0.99，η5 = 0.96，则传动装置的总效率为 η总=η12η22η33η4 = 0.992 x 0.982 x 0.993 x 0.96=0.877==总ηwd P P 2.8/0.877=3.193kw3.选择电动机转速由[2]表2-3推荐的传动副传动比合理范围 联轴器传动 i 联=1两级减速器传动 i 减=8～40(i 齿=3～6) 则传动装置总传动比的合理范围为 i 总= i 联×i 齿1×i 齿2 i ‘总=1×（8～40）=（8～40） 电动机转速的可选范围为n w =DV60=60x1000x1.4/3.14x340＝78.68r/min n d =i ‘总×n w =（8～40）×n w =8n w ～40n w =629.34～3147.2r/min 根据电动机所需功率和同步转速，查机械设计手册(软件版)R2.0-电器设备-常用电动机规格，符合这一范围的常用同步加速有3000、1500、1000m in r 。
选用同步转速为1500r/min ，输出轴直径为28j6mm 选定电动机型号为Y112M-4。
二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 1.传动装置总传动比i 总= n m / n w =1440/78.68＝18.30式中n m ----电动机满载转速，1440 r/min;n w ----工作机的转速，78.68 r/min 。
2.分配传动装置各级传动比 i 总=i 联×i 齿1×i 齿2分配原则：（1） i 齿=3～6 i 齿1=（1.3～1.4）i 齿2 减速器的总传动比为i = i 总/ i 联=18.30 双级圆柱齿轮减速器高速级的传动比为i 齿1 = i 3.1= 4.877 低速级的传动比i 齿2 = i/i 齿1 = 8.30/4.877 =3.752三、运动参数和动力参数计算1.各轴转速计算n0= n m =1440 r/minnⅠ= n m / i联=1440 r/minnⅡ= nⅠ/ i齿1 = 1440/4.877=295.26 r/minnⅢ= nⅡ/i齿2=295.26/3.752=78.69r/min2.各轴输入功率P0= P d=3.193kwPⅠ= P dη4 = 3.193x0.99=3.163kwPⅡ= PⅠη2η3 =3.163x0.98x0.99=3.067kwPⅢ= PⅡη2η3 =3.067x0.98x0.99=2.976kw3.各轴输入转矩T0 = 9550P d/n0 =9550x3.193/1440=21.176mN⋅TⅠ= 9550PⅠ/nⅠ=9550x3.161/1440=20.964mN⋅TⅡ= 9550PⅡ/nⅡ= 9550x3.067/295.26=99.20mN⋅TⅢ= 9550PⅢ/nⅢ= 9550x2.9767/78.69=361.174mN⋅4传动零件的设计计算一、渐开线斜齿圆柱齿轮设计（一）高速级直齿圆柱齿轮设计计算表（二）低速级直齿圆柱齿轮设计计算表（三）直齿轮设计参数表§5联轴器的选择Ⅰ轴的联轴器:由于电机的输出轴轴径为28mm查[1]343P 表14-1由于转矩变化很小可取K A =1.3==3T K T A ca 1.3×20.964=27.253N.m又由于电机的输出轴轴径为28mm查[2]p128表13-5，选用弹性套柱销联轴器:TL4(钢性),其许用转矩[n]=63N.m,许用最大转速为5700r/min,轴径为20~28之间，由于电机的轴径固定为28mm,而由估算可得1轴的轴径为20mm 。
故联轴器合用:Ⅲ的联轴器:查[1]343P 表14-1转矩变化很小可取K A =1.3==3T K T A ca 1.3×361.174=469.52 N.m查[2]p128表13-5，选用弹性套柱销联轴器:TL7,其许用转矩[n]=500N.m,许用最大转速为3600r/min, 轴径为40~48之间,由估算可选两边的轴径为40mm.联轴器合用.§5轴的设计计算减速器轴的结构草图一、Ⅰ轴的结构设计1．选择轴的材料及热处理方法查[1]表15-1选择轴的材料为40Cr；根据齿轮直径mm100，热处理方法为正火。
2．确定轴的最小直径查[1]P式15-2的扭转强度估算轴的最小直径的公式：362=14.296mm再查 [1]表15-3，A 0=(112 ～ 97) D ≥＝13.546mm考虑键：有一个键槽，D ≥14.296×（1+5％）=15.01mm 3．确定各轴段直径并填于下表内[]31103362.01055.9n P A n P d =⨯≥τ4．选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。
查 [2]20P （2）“润滑方式”，及说明书“（12）计算齿轮圆周速度v ”v =3.467 s m 2〉，故选用油润滑。
将与轴长度有关的各参数填入下表5.计算各轴段长度。
二、Ⅱ轴的结构设计1．选择轴的材料及热处理方法查[1]表14-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45；根据齿轮直径mm 100≤，热处理方法为正火回火。
2．确定轴的最小直径查[1]246P 的扭转强度估算轴的最小直径的公式：[]303362.01055.9ⅡⅡn P A n Pd =⨯≥τ=24 再查 [1]表15-2，103~1260=A考虑键：d≥24×（1+5%）=25.2mm3．确定各轴段直径并填于下表内4．选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。
查 [2]20P （2）“润滑方式”，及说明书“（12）计算齿轮圆周速度v ”v =2.91s m 2〉，故选用油润滑。
将与轴长度有关的各参数填入下表5.计算各轴段长度三、Ⅲ轴的结构设计1．选择轴的材料及热处理方法查[1]表15-1选择轴的材料为优质碳素结构钢45；根据齿轮直径mm 100≤，热处理方法为正火回火。
2．确定轴的最小直径查[1]246P 的扭转强度估算轴的最小直径的公式：P d A n≥==11237.6 再查 [1]表15-2，103~1260=A考虑键： d ≥37.6×（1+5％）＝39.4mm 3．确定各轴段直径并填于下表内4．选择轴承润滑方式，确定与轴长有关的参数。
查 [2]25P （二）“滚动轴承的润滑”，及说明书“六、计算齿轮速度v ”0.9002v m s ，由于第一轴选用了油润滑,故也用油润滑,5.计算各轴段长度四、校核Ⅱ轴的强度齿轮的受力分析：齿轮2上的圆周力小齿轮上的经向力 小齿轮上的轴向力2222T F d ==32X99.2X 10972.549204= N972.549*0tan20=353.979N齿轮3上的圆周力小齿轮上的经向力 小齿轮上的轴向力2332T F d ==32X99.2X 102736.55272.5= N2736.552*0tan20=996.023N1．求支反力、绘弯矩、扭矩图轴的跨度和齿轮在轴上的位置的受力如上图。
AC=8.5+17+452=48 CD=452+10+802=72.5BD=8.5+4.5+10+40=63 在XAY 平面上：2t F X48+3t F X （72.5+48）=BY R （48+72.5+63）972.549X48+2736.552X120.5=183.5BY R所以，BY R =2051.427N AY R =2t F +3t F —BY R =1657.674N所以，C 断面 CZ M =48AY R =79.568X 310N mmD 断面 DZ M =63BY R =129.24X 310N mm在XAZ 平面上：2r F x48+BZ R X183.5=3r F x （48+72.5）353.979x48+BZ R x183.5=996.023x120.5 所以，BZ R =561.47N AZ R =80.574N 所以，C 断面 CY M =AZ R X48=3.868X 310N mmDY M =BZ R X63=35.373X 310N mm合成弯矩C 断面 C M 310合成弯矩D 断面 D M 310 因为D M >C M , 所以D 断面为危险截面。