台州学院机械工程学院《机械设计课程设计》说明书设计题目：带式输送机传动系统设计单级斜齿圆柱齿轮减速器专业班级 10材料成型1班姓名于广林1036230003指导教师王金芳完成日期 2012 年 12 月 21 日目录一、电动机的选择 (3)二、计算总传动比及分配各级的传动比 (4)三、运动参数及动力参数计算 (4)四、传动零件的设计计算 (5)五、轴的设计计算 (13)六、滚动轴承的选择及校核计算 (26)七、减速器附件的选择………………………………….…. . 28八、润滑与密封 (30)九、参考文献 (32)计算过程及计算说明 一、电动机选择 1、电动机类型的选择： Y 系列三相异步电动机 2、电动机功率选择：（1）电动机工作所需的有效功率为 Pd= FV/1000=1400×1.9/1000=2.66 KW（2）传动装置的总功率：查表可得：带传动的效率η带=0.96 齿轮传动效率η齿轮=0.98联轴器效率η联轴器=0.99滚筒效率η滚筒=0.95滚动轴承效率η轴承=0.98 滑动轴承效率η轴承=0.97η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒×η滑动轴承F=1400NV=1.9m/sD=300mm1-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带214563=0.96×0.982×0.98×0.99×0.96×0.97=0.82（3）电机所需的工作功率：P d= P/η总=2.66/0.82=3.24KW查手册得Ped=5.5KW选电动机的型号：Y 132S-4型则 n满=1440r/min，同步转速1500 r/min二、计算总传动比及分配各级的传动比工作机的转速n=60×1000v/(πD)=60×1000×1.9/3.14×300=121.02r/mini总=n满/n=1440/121.02=12.39查表取i带=3则i齿=12.39/3=4.13三、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速n0=n满=1440(r/min)n I=n0/i带=1440/3=480（r/min）n II=n I/i齿=480/4.13=121.07(r/min)n III=n II=121.07 (r/min)2、计算各轴的功率（KW）η总=0.82P d=3.24KW电动机型号Y 132S-4P ed=5.5KWn满=1440r/min n=121.02 r/mini总=12.39i带=3i齿=4.13n0=1440 r/min n I =480r/minn II=121.07r/min n III=121.07r/minP0=P d=3.24KWP I=P0×η带=3.24×0.96=3.11KWP II=P I×η轴承×η齿轮=3.11×0.98×0.98=2.99KWP III=P II×η联×η轴承=2.134×0.99×0.98=2.90KW3、计算各轴扭矩（N·mm）T0=9550P0/n0=9550×3024/1440=20.63N·mT I=9550P I/n I=9550×3.11/480=59.39N·mT II=9550P II/n II=9550×2.99/121.07=235.83N·mT III =9550P III/n III=9550×2.90/121.07=228.73N·m四、传动零件的设计计算1、带轮传动的设计计算(1)选择普通V带截型由表3-5得：k A=1.1P ca=K A P=1.2×3.24=3.56KW p0=3.24 KWP I=3.11KWP II=2.99KWP III=2.90KWT0=20.63N·m T I=59.39N·m T II=235.83N·m T III=228.38N·m查表得：选V带(2)确定带轮基准直径，并验算带速由表8-6和表8-8取主动轮基准直径为d d1=90mm从动轮基准直径dd2= id d1=3×90=270mm 取d d2=280mm带速V：V=πd d1n1/60×1000=π×90×1440/60×1000=7.07m/s在5~25m/s范围内，带速合适。
校正传动比i带=280/90=3.11i齿=12.39/3.11=3.99（3）确定带长和中心矩0.7(d d1+d d2)≤a0≤2(d d1+d d2)0.7(90+280)≤a0≤2×(90+280)所以有：259≤a0≤740初步确定中心距a0 =400mm由L0=2a0+π(d d1+d d2)/2+(d d2-d d1)/4a0得：L0=2×300+π(90+280)/2+(280-90)2/4×300= 1403.6mm由表3-7确定基准长度Ld=1400mm d d1=90mm d d2=280mmV=7.07m/s a0 =400mm L d=1400mm计算实际中心距a≈a0+L d-L0/2=300+（1400-1403.6 ）/2=398.2mm(4) 验算小带轮包角α1=1800-（d d2-d d1）/a×57.30=1800-（280-90）/398.2×57.30=152.660>900（适用）（5）确定带的根数由n0=1440r/min d d1=90mm i=3查表8-4a和表8-4b得P0=1.07kw △P0=0.17kw查表得Kα=0.93 查表8-5得K L=0.96 由Z=P ca/[p]=KAP/(P1+△P1)KαK L得：=1.×3.24/(1.07+0.17) ×0.93×0.96=3.24取Z=4根（电动机可以带动，已查找相关资料，无须担心）(6) 计算张紧力F0由表3-1查得q=0.07kg/m，则：F0=500P ca/（ZV）（2.5/Kα-1）+qV2=500×3.56×（2.5-0.93）/（4×7.07×0.93）+0.10×7.072N a=398.2mm α1=152.660 Z=4根F0 =111.27N=111.27N则作用在轴承的压轴力F Q ：F Q =2ZF 0sinα1/2=2×4×111.27×sin152.660/2 =864.94N2、齿轮传动的设计计算 （1）选择齿轮材料及精度等级参考表初选材料。
小齿轮选用40Cr 调质;齿面硬度为280HBS 。
大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度240HBS ；根据小齿轮齿面硬度280HBS 和大齿轮齿面硬度240HBS 。
（2） 查表10-8，选用7级精度（3） 参数选择取小齿轮的齿数Z 1=30大齿轮齿数：Z 2=i ×3.99≈120 u=120/30=4计算传动比误差为0.027%<5%,满足要求。
（4） 初选螺旋角为β=14°（P214）（5） 按接触强度设计，查10-21计算分度圆直径2131)][(12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα⨯±⨯≥确定各参数的值: ①试选Kt=1.6F Q =864.94Ni 齿=3.99Z 1=30 Z 2=120u=4β=14°选取区域系数 Zh=2.433 ε=0.8ε2=0.91 则：εd =0.8+0.91=1.71接触许用应力531.25 Mpa（6） 查表10-7齿宽系数φd=1.2（7） 查表材料弹性影响系数Ze=189.8Mpa3.计算小齿轮分度圆直径 ①代入数值2131)][(12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα⨯+⨯≥=44.38mm d 1t =44.38mm②计算圆周速度υ=⨯=10006011 n d t πυ 1.161m/s③计算齿宽b 和模数nt m 计算齿宽bb=t d d 1⨯φ=53.26mm 计算摸数m nnt m =1.43④计算齿宽与高之比h b齿高h=2.25 nt m =2.25×1.43=3.23mmh b=53.26/3.23 =16.49⑤计算纵向重合度[σ]=531.25MpaT 1=59.39N·mmβε=0.3181Z Φd14tan 241318.0tan ⨯⨯⨯=β=2.86⑥计算载荷系数K 使用系数A K =1根据s m v /62.1=,7级精度, 查课本得 动载系数K V =1.1 K βH =1.32查课本得: K βF =1.35 查课本得: K αH =αF K =1.2 故载荷系数:K ＝K K K αH K βH =1×1.1×1.2×1.32=1.74 ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 d 1=d t1tK K /3=45.71mm⑧计算模数n mn m =1.484. 齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式n m ≥)][(cos 212213F S F ad Y Y Z Y KT σεφββ∂∂⑴ 确定公式内各计算数值① 小齿轮传递的转矩＝59.39kN·m确定齿数z因为是硬齿面，故取z ＝30，z ＝i z ＝3.98×30＝119.40 传动比误差 i ＝u ＝z / z ＝119.40/30＝0.027%Δi ＝0.027％5％，在允许②计算当量齿数z ＝z /cos ＝30/ cos 314︒＝32.86 z ＝z /cos ＝120/ cos 314︒＝131.43 ③ 初选齿宽系数按对称布置，由表查得＝1④ 初选螺旋角初定螺旋角 ＝14 ⑤ 载荷系数KK ＝K K K K =1×1.1×1.2×1.35＝1.78⑥ 查取齿形系数Y 和应力校正系数Y查得: 齿形系数Y＝2.52 Y＝1.65应力校正系数Y ＝2.14 Y ＝1.83 ⑦ 计算大小齿轮的 ][F S F F Y σαα并比较 安全系数由表查得S ＝1.4][F S F F Y σαα1=0.014][F S F F Y σαα2=0.0164.所以取大齿轮数值⑵ 设计计算 1 计算模数Mn ≥1.16，取Mn 为2 重新计算大小齿轮齿数 Z1=23 ，Z2=89 ② 几何尺寸计算 计算中心距a=βcos 2)(21nm z z +=115.46mmZ V1=32.86 Z V2=131.43Z1=23 Z2=89将中心距圆整为116mm按圆整后的中心距修正螺旋角β=arccos14°因β值改变不多,故参数αε,βk,h Z等不必修正.计算大.小齿轮的分度圆直径d1=47.42mmd2=183.51mm计算齿轮宽度B=φd1=1.2×47.42=56.9圆整的 B1=60 B2=655.齿轮结构设计①小齿轮：d1≤60，所以做成实心齿轮。