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1、目录1. 题目及总体分析22. 各主要部件选择23. 选择电动机34. 分配传动比35. 传动系统的运动和动力参数计算46. 设计高速级齿轮57. 设计低速级齿轮108. 减速器轴及轴承装置、键的设计14轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计15轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计21轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计279. 润滑与密封3210. 箱体结构尺寸3211. 设计总结3312. 参考文献33一.题目及总体分析（1）题目：设计一个带式输送机使用的 V 带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下所示：1、基本数据数据编号 QB-4运输带工作拉力 F/N 2200运输带工作速度 v/(
2、m/s) 1.5卷筒直径 D/mm 340滚筒效率 0.962.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 78 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
3、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 13 张；3、设计说明书一份。 （2）用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器，整体布置如下： 图示：为电动机 及为联轴器 为减速器 为高速级齿轮传动 为低速级齿轮传动 为输送机滚筒。辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉 ,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。（3）方案分析：两级展开式圆柱齿轮减速器方案分析传动比范围：一般 840，最大值为 60。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，
4、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。两级同轴线式圆柱齿轮减速器 传动比范围：一般 840，最大值为 80。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。二.各主要部件选择目的 过程分析 结论动力源 电动机齿轮 斜齿传动平稳 高速级做成斜齿，低速级做成直齿轴承 此减速器轴承所受轴向力不大 球轴承联轴器 弹性联轴器三.选择电动机目的 过程分析 结论类型 根据一般带式输送
5、机选用的电动机选择选用 Y 系列（IP44）封闭式三相异步电动机功率工作机所需有效功率为 PwFV2200N1.5m/s圆柱齿轮传动(7 级精度) 效率(两对) 为 10.97 2球轴承传动效率(三对) 为 20.99 3弹性联轴器传动效率(两个)取 30.99 2输送机滚筒效率为 40.96电动机输出有效功率为 232123401.53.76.97.9.wrPKW要求电动机输出功率为 3.76rPkW型号查得型号 Y132M1-6 封闭式三相异步电动机参数如下额定功率kW=4.0满载转速r/min=960满载时效率%=84满载时输出功率为 40.83.6rePkW略小于 在允许范围内rPdp
6、 预选型号 Y132M1-6封闭式三相异步电动机四.分配传动比目的 过程分析 结论分配传动比传动系统的总传动比 其中 i 是传动系统的总传动比，多级串联传wmni动系统的总传动等于各级传动比的连乘积；n m 是电动机的满载转速，r/min；n w 为工作机输入轴的转速，r/min。计算如下 ，i/960rm601.584.3/in3wvrd(两级圆柱齿轮)184ind.3674.296084.i1.1.8i213.08i13.8i2.0i故选用同步转速为1500 r/min，型号为 Y132M1-6 的封闭式三相异步电动机。五.传动系统的运动和动力参数计算目的 过程分析 结论传动系统的运动和动
7、力参数计算设：从电动机到输送机滚筒轴分别为 0 轴、1 轴、2 轴、3 轴、4 轴；对应于各轴的转速分别为 、 、 、 、 ；对应于 0 轴的输出功率和其余各轴的输入功率分别为 、 、 、 、 ；对应于 0 轴的输出转矩和其余名轴的输入转矩分别为 、 、 、 、 ；相邻两轴间的传动比分别为 、 、 、 ；相邻两轴间的传动效率分别为 、 、 、 。电动机 两级圆柱减速器 工作机轴号O 轴 1 轴 2 轴 3 轴 4 轴转速n(r/min) n0=960 n1=960 n2=252.63 n3=84.21 n4=84.21功率 P(kw) P0=3.36 P1=3.35 P2=3.23 P3=3.
8、13 P4=3.10转矩T(Nm) T0=33.43 T1=33.33 T2=122.10 T3=354.96 T4=351.56两轴联接 联轴器 齿轮 齿轮 联轴器传动比 i i01=1 i12=3.8 i23=3.0 i34=1传动效率 01=0.99 12=0.97 23=0.97 34=0.99六.设计高速级齿轮目的 过程分析 结论选精度等级、材料和齿数）选用斜齿圆柱齿轮传）选用级精度）材料选择。小齿轮材料为（调质） ，硬度为，大齿轮材料为钢（调质） ，硬度为HBS，二者材料硬度差为HBS。）选小齿轮齿数 1，大齿轮齿数 2 13.83.824=91.2,取Z2=92。选取螺旋角。初选
9、螺旋角 o4目的 过程分析按齿面接触强度设计按式（1021）试算，即 23121()tHEtdkTZu）确定公式内的各计算数值（）试选 6.tK（）由图，选取区域系数 43.2HZ（）由图查得 78.01912.67（）计算小齿轮传递的转矩45151 03.6/.3.9/.9 nPT mN（）由表选取齿宽系数 0d（）由表查得材料的弹性影响系数 2/18.9MPaZE（）由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ，MPaH601lim大齿轮的接触疲劳强度极限 H502lim（）由式计算应力循环次数9160961(31)4.70hNnjL924.7/3.80（）由图查得接触疲劳强度寿命系数 1
10、.8HNK2.9HN（）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为，安全系数为 S=1，由式得1lim10.87652HNKMPaS2li294012()/()/86HH Pa目的 过程分析 结论按齿面接触强度设计）计算（）试算小齿轮分度圆直径 ，由计算公式得td124312.630.82.3189.4.7746td m（）计算圆周速度13.14.7960./60tnvms（）计算齿宽及模数 nt1.471.dtb1cos.cos.692tntmmZ2.5.693.80/47/nthb（）计算纵向重合度 903.14tan2138.0tan318.0 oZd（）计算载荷系数 K已知使用系数 A根据
11、，级精度，由图查得动载荷系数2.10/vms 1.08VK由表查得23.8(.6)0.112014.72HdKb 由图查得 35.F假定 ，由表查得mNdtA/10 4.1FHK故载荷系数 1.0841.2.5AVHK（）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得目的 过程分析 结论按齿面接触强度设计331/41.725/.64.0ttdKm（）计算模数 nm1cos6.0cos1.8624nZ 146.08ndm按齿根弯曲强度设计由式 321cosFSdnYZYKTm）确定计算参数（）计算载荷系数.084.352.0AVFK（）根据纵向重合度 ，从图查得螺旋角影响系数9318.0Y（）计
12、算当量齿数1332426.7cos910.VZo（）查取齿形系数由表查得 52.1FaY.179FaY（）查取应力校正系数由表查得 96.S2.Sa（）由图查得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPaFE501大齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPaFE3802（）由图查得弯曲疲劳强度寿命系数85.01FNK.N过程分析 目的 结论（）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S1.4，由式得MPaKFENF57.304.18501S86.2.22（）计算大小齿轮的 FaY12.591.60.337.48FaSFY大齿轮的数据大）设计计算 42322.0310.cos140.631.24.67nm m对比计算
13、结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 大于由齿根弯曲n疲劳强度计算的法面模数，取 2.0mm，已可满足弯曲强度。但为了同时nm满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径 来计146.0dm算应有的齿数。于是由 1cos46.0cos2.3ndZ取 ，则123Z213.82i按齿根弯曲强度设计齿数 90182Z）计算中心距 ()().014.315coscosnma m将中心距圆整为 115mm）按圆整后的中心距修正螺旋角 12()(259).0arcsarcs14.59nZo因 值改变不多，故参数 、 、 等不必修正。KHZ几何尺寸计算 中心距a=115 mm螺旋角 14.59o目的 分析过程 结论几何尺寸计算）计算大、小齿轮的分度圆直径 123.047.2cos8.1.nZmdmo）计算大、小齿轮的齿根圆直径 12.547.25.042.18176f ndmm）计算齿轮宽度 147.2.db圆整后取 ；250B15分度圆直径 1247.8dm齿根圆直径 12.764fd齿轮宽度 150Bm2验算13467.tTFNd0295/10/4.AtKmb合适合适七.设计低速级圆柱直齿传动目的 设计过程 结论选定齿轮精度等级、材料及齿数）选用级精度）由表选择小齿轮材料为（调质） ，硬度为，大齿轮
