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1、目 录1. 设计任务书22. 传动系统方案的分析23. 电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算34. 传动零件的设计计算65. 轴的设计计算236. 轴承的校核367. 键联接的选择及校核计算398. 联轴器的选择419. 润滑与密封4110. 减速器附件的选择4211. 设计小结4212. 参考文献42设计计算及说明结果一、设计任务书1.1传动方案示意图1.2已知条件： 1滚筒效率g=0.95(包括滚筒与轴承的效率损失)；2工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳；3使用折旧期：4年一次大修，每年280个工作日，寿命8年；4工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35；5制造条件及生产批
2、量：一般机械厂制造，小批量生产；6. 运输带速度允许误差：5%；7动力：电力，三相交流，电压380/220V 1.3基本参数:输送带工作拉力F= 2.5 KN 输送带工作速度=1.3m/s 滚筒直径D=240mm 1.4工作量 1、传动系统方案的分析； 2、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算； 3、传动零件的设计计算； 4、轴的设计计算； 5、轴承及其组合部件选择和轴承寿命校核； 6、键联接和联轴器的选择及校核； 7、减速器箱体，润滑及附件的设计； 8、装配图和零件图的设计； 9、设计小结； 10、参考文献；二、传动系统方案的分析传动方案见上图，其拟定的依据是结构紧凑且宽度尺寸较小，传
3、动效率高，适用在恶劣环境下长期工作，虽然所用的锥齿轮比较贵，但此方案是最合理的。其减速器的传动比为10-25，用于输入轴于输出轴相交而传动比较大的传动。三、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算3.1 电动机的选择 1、电动机类型选择：选择电动机的类型为三相异步电动机，额定电压交流380V。 2、电动机容量选择：（二）选择电动机，电动机类型选择根据电源及工作及工作条件，选用卧式封闭型Y（IP44）系列三相交流异步电动机。，选择电动机容量1) 工作机所需功率2) 传动装置总效率式中，为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。查机械设计课程设计手册，由表15查得：滚子轴承（一对）；8级精
4、度的圆柱齿轮传动；8级精度的圆锥齿轮传动；弹性联轴器；滚筒效率，则 3) 所需电动机功率4) 确定电动机额定功率根据，选取电动机额定功率，计算电动机转速可选范围并选择电动机型号卷筒轴工作速度：查机械设计课程设计手册按表1推荐，取圆锥圆柱齿轮减速器传动比范围，则电动机可选转速：可见同步转速为1500的电动机符合。查机械设计课程设计手册表12-1符合的有，如下表：方案电动机型号额定功率（kw）电动机转速（r/min）电动机质量(kg)总传动比同步满载1Y112M-44.0150014404325.46选定电动机型号为Y112M-4。， 电动机的技术数据和外形，安装尺寸。查机械设计课程设计手册表12
5、-9查出Y132M2-6型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸。尺寸D=32mm，中心高度H=112mm，轴伸长E=80mm。（三）计算传动装置总传动比和各级传动比，传动装置的总传动比，分配各级传动比对于圆锥圆柱齿轮减速器，圆锥齿轮传动比：则（四）计算传动装置的运动参数1各轴的转速n（r/min）减速器高速轴为I轴，中速轴为II轴，低速轴为III轴， 2各轴的输入功率按电动机额定功率计算各轴输入功率，即； ； ； ；3各轴的输入转矩T（N）和输出转矩T(kW)；轴的输出转矩分别为输入转矩乘轴承效率0.98。运动和运动参数计算结果汇总如下表：表3 轴的运动及动力参数项目电动机轴高速级轴I中间轴I
6、I低速级轴III工作机轴IV转速（r/min）14401440414103.5103.5功率（kw）4.03.7843.5973.4543.249转矩()25.8625.0982.88318.39299.44传动比1.34754.01效率0.990.980.960.98 F=2500NV=1.3m/sD=240mm电动机型号为Y112M-4设计计算及说明结果四、传动零件的设计计算（一）直齿圆锥齿轮传动的设计（主要参照教材机械设计（第八版）1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数1.1选用标准直齿圆锥齿轮传动，压力角取20。1.2带式输送机为一般工作机器，查表选用8级精度。1.3材料选择。查表选择小
7、齿轮材料为40Cr（调质），齿面硬度280 HBS，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度240 HBS。1.4初选小齿轮齿数：大齿轮齿数，取Z2=84.2.按齿面接触强度设计2.1试算小齿轮分度圆直径2.1.1确定公式中的各参数值2.1.1.1试选 2.1.1.2计算小齿轮传递的转矩2.1.1.3查图10-25选取齿宽系数2.1.1.4查表得区域系数2.1.1.5查表10-5得材料的弹性影响系数MPa1/22.1.1.6计算接触疲劳许用应力查图10-25d得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为MPa，MPa。计算应力循环次数查图10-23取接触疲劳寿命系数 。取失效概率为1%，安全系数S=1，得
8、MPaMPa取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即 MPa2.1.2试算小齿轮分度直径2.2调整小齿轮分度圆直径2.2.1计算实际载荷系数前的数据准备2.2.1.1.圆周速度 2.2.1.2当量齿轮的齿宽系数2.2.2计算实际载荷系数 2.2.2.1查表10-2得使用系数2.2.2.2根据vm=3.35m/s、8级精度，查图10-8得动载系数Kv=1.122.2.2.3直齿锥齿轮精度较低，取齿间载荷分配系数 2.2.2.4由表10-4用插值法查表得8级精度、小齿悬臂时，得齿向载荷分布系数由此，得到实际载荷系数2.2.3按实际载荷系数算得的分度圆直径 以及相应的齿轮模数（2） 按齿根弯
9、曲疲劳强度设计3.1试算模数 3.1.1确定公式中的各参数值3.1.1.1试选3.1.1.2计算由分锥角和，可得当量齿数：查图10-17得齿形系数查图10-18得应力修正系数查图10-24c得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为MPa，MPa查图10-22取弯曲疲劳寿命系数区弯曲疲安全系数,得因为大齿轮的大于小齿轮，所以取=0.0203.1.2试算模数3.2调整齿轮模数3.2.1计算实际载荷系数前的数据准备3.2.1.1圆周速度3.2.1.2齿宽3.2.2计算实际载荷系数 3.2.2.1查表得使用系数3.2.2.2根据V=1.3m/s、7级精度，查表得动载系数Kv=1.123.2.2.3直齿
10、锥齿轮精度较低，取齿间载荷分配系数 3.2.2.4查表10-4得直齿锥齿轮传动，取 由此，得到实际载荷系数3.2.3按实际载荷系数算得的齿轮模数 按照齿根弯曲疲劳强度计算的模数，就近选择标准模数m=1.5mm，按照接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=52.24mm，算出小齿轮齿数,取Z1=35，则大齿轮齿数Z2=uZ1=3.475*35=121.6.为了使两齿轮的齿数互质，取Z2=122.（3） 几何尺寸计算4.1计算分度圆直径d1=mz1=1.5*35=52.5d2=mz2=1.5*122=1834.2计算分锥角4.3计算齿轮宽度取b1=b2=29mm强度校核5齿面接触疲劳强度校核5.1小齿轮
11、接触疲劳强度条件5.1.1确定公式中的各参数值5.1.1.1查表得使用系数5.1.1.2根据、7级精度，查图10-8得动载系数Kv=1.125.1.1.3直齿锥齿轮精度较低，取齿间载荷分配系数 5.1.1.4由表10-4用插值法查表得8级精度、小齿悬臂时，得齿向载荷分布系数由此，得到实际载荷系数5.1.2计算小齿轮传递的转矩5.1.3查图10-25选取齿宽系数5.1.4查表得区域系数5.1.5查表10-5得材料的弹性影响系数MPa1/25.1.6计算接触疲劳许用应力查图10-25d得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为MPa，MPa。计算应力循环次数查图10-23取接触疲劳寿命系数 。取失效概率
12、为1%，安全系数S=1，得MPaMPa取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即 MPa5.1.3小齿轮齿面接触疲劳强度条件满足齿面接触疲劳强度条件5.2齿根弯曲疲劳强度校核5.2.1计算齿根弯曲疲劳强度5.2.2确定公式中的各参数值5.2.2.1计算齿根弯曲疲劳强度5.2.2.2查表得使用系数5.2.2.3根据、7级精度，查图10-8得动载系数Kv=1.15.2.2.4由 查表10=3得齿间载荷分配系数5.2.2.5查表10-4得直齿锥齿轮传动，取 由此，得到实际载荷系数5.2.3计算弯曲疲劳强度用重合系数 5.2.4查图10-17得齿形系数查图10-18得应力修正系数5.3小齿轮齿根弯曲疲劳强度条件 满足齿根弯曲疲劳强度条件6主要设计结论齿数z1=35，z2=122,模数m=2mm，压力角 ，变位系数 ，分锥角，齿宽b1=b2=29mm。小齿轮选用40Cr（调质），大齿轮选用45钢（调质）。齿轮按7级精度设计。
