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1、目录1.设计任务22.传动系统方案的拟定23.电动机的选择33.1选择电动机的结构和类型33.2传动比的分配53.3传动系统的运动和动力参数计算54.减速器齿轮传动的设计计算74.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算74.2低速级直齿圆柱齿轮传动的设计计算115.减速器轴及轴承装置的设计165.1轴的设计165.2键的选择与校核235.3轴承的的选择与寿命校核256.箱体的设计286.1箱体附件286.2铸件减速器机体结构尺寸计算表297.润滑和密封307.1润滑方式选择307.2密封方式选择30参考资料目录30计算及说明结果1. 设计任务1.1设计任务设计带式输送机的传动系统，工作时有轻微冲击
2、，输送带允许速度误差4%，二班制，使用期限12年（每年工作日300天），连续单向运转，大修期三年，小批量生产。1.2原始数据滚筒圆周力：输送带带速：滚筒直径： 1.3工作条件二班制，空载起动，有轻微冲击，连续单向运转，大修期三年；三相交流电源，电压为380/220V。2. 传动系统方案的拟定带式输送机传动系统方案如下图所示：带式输送机由电动机驱动。电动机1通过联轴器2将动力传入两级齿轮减速计算及说明结果器3，再经联轴器4将动力传至输送机滚筒5带动输送带6工作。传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，高速级为斜齿圆柱齿轮传动，低速级为直齿圆柱齿轮传动，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，以减轻载荷沿
3、齿宽分布的不均匀。展开式减速器结构简单，但齿轮相对于轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。3. 电动机的选择3.1选择电动机的结构和类型按设计要求及工作条件，选用Y系列三相异步电动机，卧式封闭结构，电压380V。3.1.1选择电动机的容量根据已知条件计算，工作机所需要的有效功率 设：4w输送机滚筒轴至输送带间的传动效率； c联轴器效率，c=0.99（见机械设计课程设计（西安交通大学出版社）表31）； g闭式圆柱齿轮传动效率，g=0.98（同上）； b滚动轴承（一对球轴承），b=0.99（同上）； cy输送机滚筒效率，cy =0.96（同上）。估算传动装置的总效率 式中 传动系统效率 工作机所
4、需要电动机功率 计算及说明Pw=2.16kW传动总效率=0.8680Pr=2.4884kW结果选择电动机容量时应保证电动机的额定功率Pm等于或大于工作机所需的电动机动率Pr。因工作时存在轻微冲击，电动机额定功率Pm要大于Pr。由机械设计课程设计（西安交通大学出版社）表32所列Y系列三相异步电动机技术数据中可以确定，满足选PmPr条件的电动机额定功率Pm应取为3kW。3.1.2确定电动机转速由已知条件计算滚筒工作转速传动系统总传动比由机械设计（高等教育出版社）表181查得，展开式两级圆柱齿轮减速器推荐传动比范围为 i=860，故电动机转速的可选范围为由机械设计课程设计（西安交通大学出版社）表32
5、可以查得电动机数据如下表：方案电动机型号额定功率（kw）满载转速(r/min)总传动比1Y100L-23288028.262Y100L2-43144014.133Y132S-639609.42通过对以上方案比较可以看出：方案1选用的电动机转速最高、尺寸最小、重量最低、价格最低，总传动比为28.26。但总传动比最大，传动系统（减速器）尺寸大，成本提高。方案2选用的电动机转速中等、质量较轻、价格较低，总传动比为14.13。传动系统（减速器）尺寸适中。方案3选用的电动机转速最低、质量最重、价格高，总传动比为9.42。对于展开式两级减速器（i=860）综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，
6、为使传动装置结构紧凑，选用方案2比较合理。Y100L2-4型三相异步电动机的额定功率Pm=3kw，满载转速nm=1440r/min。由机械设计课程设计（西安交通大学出版社）表33电动机的安装及外型尺寸（单位mm）如下：ABCDEFGHKABACADHDBBL1601406328+0.009-0.0046082410012205205180245170380计算及说明Pm=3kW电动机Y100L2-4型电动机转速nm=1440r/min总传动比i=14.13结果查得电动机电动机基本参数如下：中心高，轴伸出部分用于装联轴器轴端的直径，轴伸出部分长度。3.2传动比的分配带式输送机传动系统的总传动比
7、i=14.13由传动系统方案可知 因此，两级圆柱齿轮减速器的总传动比 为便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料相同、齿面硬度HBS350,、齿宽系数相等时，考虑齿面接触强度接近相等的条件，取高速级传动比低速级传动比传动系统各传动比分别为 3.3传动系统的运动和动力参数计算取电动机轴为0轴，减速器高速轴为1轴、中速轴为2轴、低速轴3轴，带式输送机滚筒轴为4轴。各轴的转速如下计算及说明结果计算出各轴的输入功率 计算出各轴的输入转矩运动和动力参数的计算结果如下表格所示:轴号电动机两级圆柱齿轮减速器工作机0轴1轴2轴3轴4轴转速n(r/min)14401440336102102功率P
8、（Kw）2.48842.46352.39012.31892.2728转矩T（Nm）16.5016.3467.95217.36213.03两轴联接、传动件联轴器齿轮齿轮联轴器传动比i14.2863.2971传动效率0.990.97020.97020.9801（注：除了电动机轴的转矩为输出转矩外，其余各轴的转矩为输入转矩。）计算及说明结果4. 减速器齿轮传动的设计计算4.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算1、初选精度等级、材料及齿数(1) 材料及热处理：选择小齿轮材料40Cr（调质），齿面硬度280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），齿面硬度240HBS。(2)齿轮精度：7级(3)初选小齿轮齿数z
9、1=24, 大齿轮齿数z2=103(4)初选螺旋角=14(5)压力角=202、按齿面接触疲劳强度设计(1).由机械设计.(高等教育出版社 第九版)式（10-24）试算小齿轮分度圆直径，即确定公式中的各参数值。试选载荷系数KHt=1.0。由式（10-23）可得螺旋角系数Z。 计算小齿轮传递的转矩：由图10-20查取区域系数。由表10-7选取齿宽系数。由表10-5查得材料的弹性影响系数。由式（10-21）计算接触疲劳强度用重合度系数计算及说明结果计算接触疲劳许用应力由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为和由式（10-15）计算应力循环次数： 由图10-23查取接触疲劳寿命系数 。取
10、失效概率为1%、安全系数S=1 取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即计算小齿轮分度圆直径。 （2）调整小齿轮分度圆直径1）计算实际载荷系数前段数据准备。圆周速度v齿宽b2）计算实际载荷系数KH。查得使用系数。根据v=2.183m/s、7级精度，由图10-8查得动载荷系数Kv=1.08。齿轮的圆周力，计算及说明结果查表10-3得齿间载荷分配系数。由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称分布时，。其载荷系数为3）可得按实际载荷系数算得的分度圆直径3、按齿根弯曲疲劳强度设计 （1）由式（10-20）试算齿轮模数，即 1）确定公式中的各参数值 试选载荷系数 由式（10-19）
11、，可得计算弯曲疲劳强度的重合度系数 由式（10-19）可得计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数 计算由当量齿数，查图10-17得齿形系数、。由图10-18查得应力修正系数。由图10-24c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限。由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数 、。取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-14） 设计及说明结果因为大齿轮的大于小齿轮，所以取2）试算模数 (2) 调整齿轮模数 1）计算实际载荷系数前的数据准备 圆周速度v 齿宽b 宽高比。 2）计算实际载荷系数 根据，7级精度，由图10-8查得动载系数。由查表10-3得齿间载荷分配系数。由表10-4用插值法查得,结合 查图10-13可得。 则载荷系数为3）由式(10-13),可得按实际载荷系数算得的齿轮模数由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，取由弯曲疲劳强度算得的模数m=1.037mm并从标准中就近取；而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，取按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算小齿轮的齿数，即计算及说明结果取则大齿轮的齿数，取,两齿轮齿数互为
