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1、目 录l 设计任务.2 电动机的选择计算.3 传动装置的运动和动力参数计算.4 传动零件的设计计算.5 齿轮的设计计算.6 轴的设计计算.7 减速器高速轴的校核.8 减速器高速轴滚动轴承的选择及其寿命计算.9 高速键联接的选择和验算.10 联轴器的选择.11 润滑与密封.12 参考文献.13 设计体会. .一 设计任务1总体布置简图 1电动机；2皮带；3齿轮减速器；4带式运输机；5鼓轮；6联轴器2 工作情况：载荷平稳、单向旋转3 原始数据鼓轮的扭矩TNm：鼓轮的直径Dmm：400运输带速度Vm/s：带速允许偏差：5使用年限年：10工作制度班/日：24 设计内容1. 电动机的选择与运动参数计算；
2、2. 斜齿轮传动设计计算3. 轴的设计4. 滚动轴承的选择5. 键和连轴器的选择与校核；6. 装配图、零件图的绘制7. 设计计算说明书的编写5设计任务a) 减速器总装配图一张b) 齿轮、轴零件图各一张c) 设计说明书一份6 设计进度1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算2、 第二阶段：轴与轴系零件的设计3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写二、电动机的选择计算如图2-1所示的胶带运输带的有效拉力F=6500N，工作速度v=m/s,传动滚动直径D=400mm,载荷平稳，电源为三相交流，空载启动，室内工作有粉尘,使用期限10年。
3、带速允许误差大于-5%且小于5%,试选择电动机。图2-1按工作要求及工作条件选用三相异步电动机,封闭自扇冷式结构,电压为380V,Y系列。 2.选择电动机功率卷筒所需的有效功率：= kw传动装置的总效率： V带传动的效率 带5闭式齿轮的传动效率 齿轮7一对滚动轴承的效率 轴承8联轴器的效率 联轴器传动滚筒效率 滚筒=0.96传动总效率582所需电动机功率 =kw由表9-39指导书209页可选用Y系列三相异步电动机Y180L-6型，额定功率P0 =15kw或选用Y系列三相异步电动机Y160L-4型，额定功率P0 =15kw,均满足P0 Pr。3.选取电动机的转速滚筒转速 =r/min根据滚筒所需
4、的功率和转速，可选择功率为15KW，同步转速分别为1500r/min和1000r/min两种型号的电动机。电动机数据及传动比方案号电机型号额定功率/KW同步转速/r/min满载转速/(r/min)总传动比1Y160L-415150014602Y180L-6151000970通过比拟决定选择第2种方案，电动机型号为Y180L-6, 同步转速为1000r/min，所选电动机的数据和安装尺寸如下表额定功率P0/kw15电动机外伸轴直径D/mm38满载转速n0r/min970电动机外伸轴长度E/mm80额定扭矩电动机中心高H/mm132三、传动装置的运动及动力参数计算1、分配传动比电动机的满载转数n0
5、=970r/min总传动比 i总 = n0/nw = 970/=取i带 =2.5 那么减速器的传动比 i齿轮= i总/i带=/2.5=5.4162、各轴功率、转速和转矩的计算0轴：即电机轴P0=Pr=kwn0=970r/minT0=9550P0/n0=9550/970=轴：即减速器高速轴采用带联接传动比i带 =2.5，带传动效率带=0.95， P1= P001= P0带 =0.95=kwn1= n0/i 01=970/2.5=388r/minT1=9550P1/n1=9550/388=轴：即减速器的低速轴，一对滚动轴承的传动比效率为轴承8 闭式齿轮传动的效率为齿轮7那么127P=P12=0.9
6、5=kwn=n/i=388/5.r/minT=9550P/n=9550=轴：即传动滚筒轴 轴承8 联轴器=0.99 齿轮 23P=P23=kwn= n/i=/1r/minT3=9550P/n=9550=各轴运动及动力参数轴序号功率P/kw转速n/(r/min)转矩T/Nm传动型式传动比效率0970V带传动2.51388闭式齿轮传动5.41627弹性联轴器3四、传动零件的设计计算1、V带传动的设计算(1)确定设计功率PC , 载荷有轻度冲击， 2班制， =书218PC=P=18kw(2)选取V带的型号 根据PC和n0，因工作点处于B型区，应选B型带。课本图13-15(3)确定带轮基准直径、选择小
7、带轮直径由表10-4书P214页确定=140mm验算带速V书P211V=m/s在5m/s25m/s之间，故符合要求。书P220确定从动轮基准直径(书P211)=(1-)=140(1-0.02)=343mm按表10-5书215页取从动轮基准直径为=355mm (4)确定中心距a和带的基准长度Ld初定中心a书P220取初定中心距0.7(dd1+dd2)a02(dd1+dd2)a=1.8(+(140+355)=891mm确定带的计算基准长度Ld按式 L=2a+( +)+=2由表10-2书213页取标准Ld =2500确定实际中心距=+=891+=855(5)验算包角180-=180-=1651200
8、 符合要求(6)确定带根数z根据电机的转速n=970和小带轮直径140mm，由图10-7书P214页查得 P=2.2kw ，再由表13-5书216页得P=0.3 (i=2.5)由表13-7书P217页查得 K由表13-2书P212页查得KZ=0根取Z=3根 7、计算作用于轴上的载荷F单根V带的初拉力：F0=500(-1)+q=500=N式中q由表10-1指导书140页查得q=0.17Kg/m。F=2FZ=23=N8 带轮结构设计 带速V30m/s 材料用灰铸铁 用HT150或HT200 300mm 用轮辐式9 带轮轮槽尺寸由表4-2指导书224页得 h=15mm,h=,e=19mm,f= Bd
9、=14mm,=B=(z -1)e+2f=(3-1)19+211.5=61mm图4-1 小带轮结构图图4-2 大带轮结构图五、齿轮的设计计算：材料精度等级齿轮减速器为一般机械，小齿轮材料选用45钢，调质处理， 小齿轮45调质,=650MPa,=360Mpa，硬度217255HB； 大齿轮45正火, =580MPa, =290MPa,硬度162217HB。齿轮精度等级为8级.计算循环次数NN=60nj=603881(1036516)=1360000000工作十年，两班制N=10由表11-5P171页取载荷系数S由图11-1书166页查得 =600Mpa ， =380MPa计算许用接触应力= =60
10、0Mpa= =380Mpa因 计算中取=380MPa小轮轮距 TT1010=270000Nm由表11-3P169取得K=1.8，由表11-6P175取得=0.8，由表11-4P171取得Za =mm取中心距a=mm 取小轮齿数=21那么大齿轮数=114所以计算得到=5.428-5.416/5.416=0.18%在正负5%之间，故合理。模数m=/齿宽b=m=m=741mm388/60对照表11-2P168可知，选用8级精度是适宜的。3验算齿面接触疲劳强度按电机驱动载荷轻度冲击由表11-3得k由图11-2b指导书177页按8级精度和vZ25/100=3 校核齿根弯曲疲劳强度=360MPa=240M
11、Pa=MPa=360 Mpa，平安=MPa=240Mpa，平安5.齿轮主要参数及几何尺寸计算=21 =114 m=mm8 d1= d2=741mma = ha ha* hf c*六 轴的设计计算1减速器高速轴的设计计算1选择轴的材料轴的材料为45号钢，调质处理2按扭矩初步估算轴端直径按公式 其中=110160，取=110=考虑轴端有一个键槽d1=35mm该段轴长ll=70mm3初选滚动轴承 该轴设计为直齿齿轮轴，考虑到强度要求，选用深沟球轴承。根据轴端尺寸，带轮的定位方式和轴承的大概安装位置，初选单列圆锥滚子轴承6210.4设计轴的结构图6-1a.轴的径向轴径尺寸确实定根据定位方式和轴承的大概安装位置等初选d1=35mm,d2=42mm,d3=d4=50mm,齿轮轴的分度圆直径d=137mm 。各轴段如图6-1所示 ，根据各轴段上安装的零件宽度等结构确定各段长分别为：d1段70mm,d2段65mm,d3、d4段均50mm,轴环均8mm c确定轴承的润滑方式与密封方式齿轮轴的
