二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书

机械设计与制造实践设计计算说明书设计题目：二级展开式齿轮减速箱2015年1月16日设计计算及说明1引言(1)运输带工作拉力：F 2200N ;(2)运输带工作速度：v 1.1m/s( 5%)；(3)滚筒直径：D 240mm ；(4)工作寿命：8年双班制工作；(5)工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作, 有粉尘，环境最高温度35Eo2传动装置设计2.1 传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器，如图1所示。

图1减速器传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器传动路线如下:主要结果F=2200N V=1.1m/s D=240mm* 带式运输采用二级圆柱齿轮设计，其效率高，工作耐久，且维修简便。

高，低速级均采用直齿齿轮，传动较平稳，动载荷也较小，可以胜任工作要 求。

但其齿轮相对于支承位置不对称，当轴产生弯扭变形时，载荷在齿 宽上分布不均匀，因此在设计时应将轴设计的具有较大的刚度。

同时由 于减速传动，使输出端扭矩较大，在选择轴和轴承的时候要特别注意。

2.2 选择电机 2.2.1 类型 丫系列三相异步电动机。

2.2.2 型号 (1)电动机容量 1、 工作机所需功率PWv 1.1m/s ， F 2200N ， D 240mm ， w 0.95 c Fv 2200 1.1 cm \巳 ------------- ----------------- 2.56(kw)1000 w 1000 0.952、 电动机的输出功率P dP W-a查参考文献⑸表2-4得： 弹性连轴器传动效率10.99，闭式圆柱齿轮选用8级精度的齿轮传动效率20.97滚动轴承传动效率3传动装置总效率a =P PW2.56 da0.8953、 电动机的额定功率由参考文献［1］表12-5选取丫132S-6型号电动机0.99 2 223=0.8952.86(kw)P w2.56(kw)0.895P d2.86kwP ed3kw额定功率P ed3kw电动机的转速 、工作机主轴转速60 1000 1.1 n” 87r min 240、各级传动比可选范围 查参考文献⑸表2-1得两级展开式圆柱齿轮减速器的传动比范围i a 为9-36 、电动级转速的确定 电动机可选转速范围由参考文献［1］表12-1得到电动机型号为Y132S-6,主要技术数据如下:'wn i ”n”（9~ 36） 87 783~3132rminmaw从参考文献［1］表12-1查得: 同步转速为1000r/min 满载转速为960r/min同步转速1000r/min满载转速960r/minY132S-6、电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸 电动机额定功率P ed3kw 。

目录1 设计要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 原始数据 (3)1.3 工作与生产环境 (3)2 传动方案的拟定及说明 (3)3 传动装置总体设计 (4)3.1 电动机的选择 (4)3.1.1 电动机类型和结构的选择 (4)3.1.2 电动机功率的选择 (4)3.1.3 电动机转速的选择- (4)3.2 传动比的分配 (5)3.3 传动装置的运动和动力参数 (6)3.3.1 计算各轴的转速 (6)3.3.2 计算各轴的输入功率 (6)1设计要求1.1 设计任务设计用于带式运输机的传动装置，要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器及链传动。

1.2 原始数据1.3 工作与生产条件两班制工作，常温下连续单向运转，空载起动，载荷平稳，室内工作，环境有轻度粉尘，每年工作300天，减速器设计寿命10年，电压为三相交流电（220V/380V）。

运输带允许速度误差：± 5％2 传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。

故只要对本传动机构进行分析论证。

本传动机构的特点是：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴又较大的刚度。

高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样轴在转矩的作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的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。

用于载荷比较平稳的场合。

图55.3.4.2 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度计算内容及说明（1）为了满足小链轮的轴向定位要求，Ⅰ-Ⅱ段右端需制出一轴肩，根据轴肩高dh>，而且由于Ⅱ-Ⅲ段要与毛毡圈配合，直径应07.041。

设计计算及说明主要结果1 引言（1）运输带工作拉力：NF1900=；（2）运输带工作速度：smv/4.1=(5%)±；（3）滚筒直径：mmD300=；（4）工作寿命：10年单班制工作；（5）工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动。

2 传动装置设计2.1 传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器，如图1所示。

图1 减速器传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器传动路线如下：采用二级圆柱齿轮设计，其效率高，工作耐久，且维修简便。

高，低速级均采用直齿齿轮，传动较平稳，动载荷也较小，可以胜任工作要求。

但其齿轮相对于支承位置不对称，当轴产生弯扭变形时，载荷在齿宽上分布不均匀，因此在设计时应将轴设计的具有较大的刚度。

同时由于减速传动，使输出端扭矩较大，在选择轴和轴承的时候要特别注意。

电动机联轴器减速器联轴器带式运输取a aa a功率kw P 79.23= 转速min /175.893r n = 转矩mm N T ⋅=29916034.1.2 初步确定轴的最小直径mm mm n P A d 29.35175.8979.211233330min =⨯== 输出轴的最小直径是安装联轴器处的直径。

选取轴的材料为45钢调质处理。

为使所选轴的直径1d 与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。

联轴器计算转矩3T K T A ca =由文献[1]表14-1，考虑到转矩变化很小，取3.1=A Kmm N mm N T K T A ca ⋅=⋅⨯==3889082991603.13转矩 ca T 应小于联轴器公称转矩，选用LT7型弹性套柱销联轴器，其 mm N ⋅⨯310988.388，半联轴器孔径mm d 401= ，故取mm d 401= ，半联轴器长度mm L 112= ，半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 841=。

4.1.3 轴的结构设计（1）拟定方案如下图所示（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度mm d 29.35min =mmN T ca ⋅=388908LT7转矩 ca T 应小于联轴器公称转矩，选用LT3型弹性套柱销联轴器，其 mm N ⋅⨯31065.26，半联轴器孔径mm d 161= ，故取mm d 161= ，半联轴器长度mm L 42= ，半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 301=。

二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书一、课程设计书设计一个螺旋输送机传动装置，用普通V带传动和圆柱齿轮传动组成减速器。

输送物料为粉状或碎粒物料，运送方向不变。

工作时载荷基本稳定，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），大修期四年，小批量生产。

题号输送机主轴功率Pw/KW 输送机主轴转速n（r/min）7 4.2 115二、设计要求一A0装配图零件图3-4不少于30页设计计算说明书三、设计步骤计算及说明计算结果1.传动装置总体设计方案:（1）传动方案：传动方案如图1-1所示，外传动为V带传动，减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。

123图1-1 传动装置总体设计图(2)方案优缺点：展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，故要求周有较大的刚度。

该工作机属于小功率，载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅减低了成本。

图5-1 腹板式带轮图5-2 轮辐式带轮图5-3 轮槽6.齿轮的设计（一）高速级齿轮传动的设计计算20=α22352132212][08.1163621674.058.101.2106734.168.122FdSaFaFFMPazmYYYTKσφσε<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==齿根弯曲疲劳强度满足要求。

7.传动轴的设计和轴承的选用（一）低速轴的设计图7-1低速轴的结构方案图7-2 二级直齿轮减速器【1】初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理。

根据《机械设计》表15-3，取120=A，于是得49.4208.11511.51203333min=⨯==npAd计算及说明计算结果【3】求轴上的载荷 （1）求作用在齿轮的力N N d T F t 26.44491904226802223=⨯==N F F n t r 40.161920tan 26.4449tan =︒⨯==α（2）首先根据轴的结构图（图7-3）做出轴的计算简图（图7-4）。

目录（一）电动机的选择..................................................................................... 错误！未定义书签。

1、选择电动机的类型........................................................................... 错误！未定义书签。

2、确定电动机的转速........................................................................... 错误！未定义书签。

3、选择电动机....................................................................................... 错误！未定义书签。

（二）计算传动装置的总传动比ⅰ∑并分配传动比...................................... 错误！未定义书签。

1、计算运动装置的总传动比............................................................... 错误！未定义书签。

2、分配传动比....................................................................................... 错误！未定义书签。

（三）计算传动装置各轴的运动和动力参数............................................. 错误！未定义书签。

1、各轴的转速....................................................................................... 错误！未定义书签。

二级展开式圆柱斜齿轮减速器设计说明说1.1)选择电动机类型按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y 型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。

电压为380V 。

2）选择电动机容量：(1)工作机所需功率ωP ωP =1000υF(2)电动机所需工作功率d P ηωP P d =传动装置的总效率432241ηηηηηα=查机械设计手册机械传动和摩擦副的效率概略值，确定各部分效率，滚动轴承传动效率（一对）99.01=η，闭式齿轮传动效率2η=0.97,取联轴器效率3η=0.99，传动滚筒效率4η=0.96带入得859.096.099.097.099.024=⨯⨯⨯=η所需电动机效率KW Fv p d 71.3859.0100045.122001000=⨯⨯==η （3)电动机额定功率ed P由载荷平稳电动机额定功率ed P 略大于d p 即可.根据Y 系列电动机技术数据选电动机的额定功率ed p 为4KW d p =4kw. 3）电动机的转速 卷筒轴工作速度为95.98min 28014.345.1100060100060=⨯⨯⨯=⨯=rD v n πω/min r由机械设计手册可知，二级圆柱斜齿轮减速器传动比'a i ＝8～40，电动机转速的可选范围为`d n ='a i =ωn （8～40）⨯98.95/min r =（791.6～3958）/min r符合这一范围的同步转速有750,1000,1500和3000/min r .现以同步转速3000,1500及1000/min r 三种方案进行比较。

由于表1-1表（1—1）表1-1中的数据，最终选自了方案2，即选定电动机型号位4112-M Y2.确定传动装置的总传动比和分配传动比总传动比由选定的电动机满载转速m n 和工作机主动轴转速w n ，可得传动装置总传动比为 a i ＝w m n n ＝1440/98.95＝14.55因为分配传动比是一项复杂的工作，往往需要经多次改动，现在只做初步设计.对于两级展开式圆柱齿轮减速器，当两级齿轮材质相同，齿宽系数相等时，为使各级大齿轮浸油深度大致相近，且低速级大齿轮直径略大，传动比可按下分配，即：513.455.144.14.112=⨯==i i则低速轴的传动比 i 23=12i i=513.455.14=3.2243. 运动和动力参数计算（1）各轴转速 0轴 (电动机轴)P P =0KW d 71.3=， m n n =0=1440 r/min 0T ＝95500n P =9550m N m N .6.24.144071.3=1轴（高速轴），1n ＝0n ＝1440r/min1P ＝o p ×1η×3η＝3.71×0.99×0.99＝3.636kW1T ＝955011n P =9550m N m N .11.24.1440636.3= 2轴（中间轴）， 2n ＝121/　i n ＝1440/4.513＝319r/min 2P ＝1p ×η1×2η＝3.636×0.99×0.97＝3.49kW 2T ＝955022n P =9550m N m N .48.104.31949.3= 3轴（低速轴） 3n ＝ 2n / 23i ＝319/3.224=98.95r/min3P ＝2P ×η1×2η＝3.49×0.99×0.97＝3.35kW 3T =955033n P =9550m N m N .32.323.95.9835.3=4轴（滚筒轴） 4n = 3n / 34i =98.85/1=98.95 r/min4P ＝3P ×η1×3η=3.35×0.99×0.99＝3.28kW 4T =955044n P =9550m N m N .56.316.95.9828.3=表3-1各轴运动和动力参数结果如下 表3-14.齿轮的设计4.1 高速级减速齿轮的设计1）材料、热处理、精度：材 料：因传递功率不大，转速不高，材料按表7-1选取，都采用45号钢热处理：大齿轮、正火处理，小齿轮调质，均用软齿面。

可编辑修改精选全文完整版机械设计课程设计计算说明书设计题目带式运输机传动装置设计目录一课程设计任务书 2 二设计要求2三设计步骤21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 65. 齿轮的设计97. 滚动轴承和传动轴的设计148. 键联接设计289. 箱体结构的设计2910.润滑密封设计3111.联轴器设计32四设计小结32 五参考资料32111一课程设计任务书课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）1——二级展开式圆柱齿轮减速器2——运输带3——联轴器（输入轴用弹性联轴器，输出轴用的是齿式联轴器）4——电动机5——卷筒原始数据：数据编号 1 2 3 4 5 6 71500 2200 2300 2500 2600 2800 3300运送带工作拉力F/N数据编号8 93500 3800运送带工作拉力F/N运输带工作速度 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.4 1.22、电动机的选择1）选择电动机的类型2）选择电动机的容量3）确定电动机转速1）减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。

2）方案简图如下图3) 该方案的优缺点：二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大，轴具有较大刚性,制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点,在工业上得到广泛应用。

2、电动机的选择1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。

2）选择电动机的功率工作机的有效功率为：kWFvPw96.310002.133001000=⨯==从电动机到工作机传送带间的总效率为：5423421ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=∑由《机械设计课程设计手册》表1-7可知：1η：卷筒传动效率0.962η：滚动轴承效率0.99（深沟球轴承）3η：齿轮传动效率0.98 （7级精度一般齿轮传动）4η：联轴器传动效率0.99（弹性联轴器）kWPw96.3=87.0=∑ηkWPd55.4=6. 滚动轴承和传动轴的设计 (一).齿轮轴的设计Ⅰ.输出轴上的功率I P 、转速I n 和转矩I T由上可知kw P 45.12=I ，m in 1460r n =I ，mm N T ⋅⨯=I 41014.8 Ⅱ.求作用在齿轮上的力因已知高速小齿轮的分度圆直径mm mz d 5.62255.211=⨯==而 N d T F t 8.260421==IN F F t r 1.948cos tan ==βα0=a FⅢ.初步确定轴的最小直径材料为45钢，调质处理。

课程机械设计说明书题目：二级展开式圆柱齿轮减速器学院：机械工程学院班级：过程1102姓名：马嘉宇学号： 0402110211指导教师：陆凤翔目录一课程设计任务书 1 二设计要求2三设计步骤21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 65. 齿轮的设计 76. 滚动轴承和传动轴的设计 117. 键联接设计 288.联轴器的计算 29带式运输机传动装置的设计设计任务书DF v动力及传动装置已知条件1.工作条件：8h/天，两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃；2.使用折旧期：8年；3.动力来源：电力，三相电流，电压380/220V；4.运输带速度允许误差：±5%5.制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

设计数据（1号数据）运输带工作拉力F=1500N运输带工作速度v=1.1m/s卷筒直径D=220mm一、传动装置传动方案拟定和传动方案的确定1.二级展开式圆柱齿轮减速器： 优点：缺点：2.锥圆柱齿轮减速器：优点：缺点：结构较复杂，横向尺寸小，轴向尺寸大，间轴较长，刚度差，中间轴润滑比较困难。

3.单级蜗杆减速器齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之—。

减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。

结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。

齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长。

优点：在轮廓尺寸和结构质量较小的情况下，可得到较大的传动比（可 大于7）； 在任何转速下使用均能工作得非常平稳且无噪声；能传递大的载荷，使用寿命长；在一定条件下，蜗杆传动可以自锁，有完全保护作用；结构简单且紧凑，拆装方便，调整容易。

缺点：由于蜗轮齿圈要求用高质量的锡青铜制作，故成本较高；另外，传动效率较低并且摩擦发热大。

二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书机械设计与制造实践设计计算说明书设计题目：二级展开式齿轮减速箱2022年 1月 16 日第 1 页共 32 页设计计算及说明 1 引言〔1〕运输带工作拉力：F?2200N；〔2〕运输带工作速度：v?1.1m/s(?5%)；〔3〕滚筒直径：D?240mm；〔4〕工作寿命：8年双班制工作；〔5〕工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃。

主要结果 F=2200N V=1.1m/s D=240mm 2 传动装置设计 2.1 传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器，如图1所示。

图1 减速器传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器传动路线如下：电动机联轴器减速器联轴器带式运输采用二级圆柱齿轮设计，其效率高，工作耐久，且维修简便。

高，低速级均采用直齿齿轮，传动较平稳，动载荷也较小，可以胜任工作要第 2 页共32 页求。

但其齿轮相对于支承位置不对称，当轴产生弯扭变形时，载荷在齿宽上分布不均匀，因此在设计时应将轴设计的具有较大的刚度。

同时由于减速传动，使输出端扭矩较大，在选择轴和轴承的时候要特别注意。

2.2 选择电机 2.2.1 类型 Y系列三相异步电动机。

2.2.2 型号〔1〕电动机容量 1、工作机所需功率PW P?2.56(kw) wv?1.1m/s，F?2200N，D?240mm，?w?0.95Fv2200?1.1P???2.56(kw) 1000?w1000?0.95w 2、电动机的输出功率Pd?PW?a 查参考文献[5]表2-4得：弹性连轴器传动效率??0.99， 1闭式圆柱齿轮选用8级精度的齿轮传动效率??0.97 2滚动轴承传动效率??0.99 3传动装置总效率?a=???=0.895 3221232.56P???2.86(kw) ?0.895WdaP??0.895 a P?2.86kw d 3、电动机的额定功率由参考文献[1]表12-5选取Y132S-6型号电动机额定功率P?3kw ed P?3kw ed (2)电动机的转速第 3 页共 32 页1、工作机主轴转速 n?w '60?1000?1.1?87rmin 240?2、各级传动比可选范围查参考文献[5]表2-1得两级展开式圆柱齿轮减速器的传动比范围ia为9-36 3、电动级转速确实定电动机可选转速范围n?in?(9~36)?87?783~3132rmin 'maw 同步转速 1000r/min 满载转速 960r/min 从参考文献[1] 表12-1查得：同步转速为1000r/min 满载转速为960r/min 电动机额定功率P?3kw。

〔一〕 电机的选择计算工程计算与说明结果1、 选择电机类型依据工作要求和工况，选用Y 系列三相异步电动机。

工作及输入功率P =3.15KWW从电机到工作机的总效率分别为Y 系列三相异步电动机η = η∑2 η4η2 η1234式中η 1 η 2 η 3 、 、 η 4 为联轴器、轴承、齿轮传动， 、 分别= 3.15KWPW卷筒的传动效率。

取手册中的 η 1 0.99, η 2 0.98, η 3 0.92、 选择电机 η容量=0.96，则： 4 ===η =0.99 2 ×0.98 4 ×0.97 2 ×0.96=0.817∑所以电机所需的功率为钯= 3.86KW_PP = Wd η 3.15kw= 83 =3.86KW ∑相关手册推举的传动比合理，二级圆柱齿轮减速机驱动 比ⅰ ′=8～40，而工作机的输入速度n ∑w因此，电机转速可以选择左右= 83r / minn = 83r / minn = i ” n d∑w= (8 ~ 40) ⨯83r / min = (664 ~ 3320)r / minw3. 选择电机转速满足此圆的同步转速分别为 750 r/min 、1000 r/min 、1500 r/min 、 3000 r/min 四种。

综合考虑尺寸、质量和由于价格因素，为了使传动装置紧凑，打算同步速度为1000 转/分钟电机。

手动选择电机型号Y132M1-6它的满载速度是n = 960r / min dn = 960r / min d(2) 计算传动装置总传动比ⅰ∑，安排传动比计算工程计算与说明 结果运动学总齿轮比1、 计算总传动比 i∑n=nm =960 = 11.5783i ∑=11.57w2、配电传动比i i =4.02∑1 2= i i ，考虑润滑条件，为了使两个大齿轮的直径相近，1n r 3 p KW(3)计算传动各轴的运动和动态参数计算工程计算与说明结果我轴n = n 1mn= 960r / min960r / minn =960 r / min1Ⅱ轴n =21=4.02= 238.8r / minn = 238.81. 各轴速度Ⅲ轴n 1238.8 / min = 2 == 83r / min 2r / min3 i 2.88 2Ⅰ轴==3.86KW×0.99 P = P 1dη 13.82KWn = 83r / min Ⅱ轴==3.82KW×0.98×0.97 P 2= P η 12η 3.63KW3P 1= 3.82KW 2、各轴输入功率Ⅲ轴==3.63KW×0.98×0.97 P = P η η 32 233.45KWP 2=3.63KW P =3.45KW3电机的输出转矩T 为dT = 9.55⨯1063.86 d = 9.55⨯106 ⨯= 3.84 ⨯104 N ⋅ mm T = 3.80 ⨯1041 d n 3、 每个轴的输m出 960r / minN ⋅ mm输入扭矩Ⅰ轴 T 1= T n d 1= 38399 N ⋅ mm ⨯ 0.99 = 3.80 ⨯104 N ⋅ mmT 2 = 1.45 ⨯105 Ⅱ轴 T 2 = T i η η 1 123= 38014 N ⋅ mm ⨯ 4 .02 ⨯ 0 .98 ⨯ 0 .97N ⋅ mm= 1 .45 ⨯ 10 5 N ⋅ mm因此， 高速级的传动比取为i = 1.4i12i =2.88i = 211.4i = 1.4⨯11.57 = 4.02∑低速档的传动比为： i = i ∑ 2 i= 11.574.02 = 2.88 1 it ⎝ ⎭(4) 高速斜圆柱齿轮传动的设计计算计算工程 计算与说明结果1） 运输机为通用工作机，速度不高，应选用8 级精度 2） 材料选择。

机械设计课程设计设计说明书设计题目二级展开式圆柱齿轮减速器目录一、设计任务书 --------------------------1二、总体设计 -------------------------11.分析和拟定传动方案 ----------------------12.电动机的选择 -------------------33.传动比的分配 -------------------------44.运动和动力参数计算 --------------------------6三、主要传动零件的计算和设计 ----------------------121.带、齿轮、链轮等---------------------------------142.轴的设计和计算 -- ------------------------------223 .滚动轴承的选择和计算-----------------------------234.联轴器的选择和计算--------------------------------24四、润滑和密封的说明--------------------------------25五、拆装和调整的说明--------------------------------25六、减速箱体的附件的说明----------------------------25七、设计小节----------------------------------------25八、参考资料----------------------------------------26- 1 -一、设计任务书：设计带式输送装置原始数据：输送带牵引力F=4.5KN；带速V=1.8m/s;鼓轮直径D=400mm工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度为35°C；动力来源电力，三相交流，电压380/220V。

批量生产，一般机械工厂；检修间隔期，四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；二、总体设计1.传动方案示意图：（二级斜齿轮展开式）整体设计计算：2.电动机选择计算（1）传动装置的总效率：η = η带×η联轴器×η2齿轮×η4轴承×η卷筒由手册表1-7查得η带=0.96，η联轴器=0.99，η齿轮=0.97，η轴承=0.99，η卷筒=0.96 η=0.96×0.99×0.972 ×0.994 ×0.96=0.825（2）工作机所需的功率P w= FV/1000=4500×1.8/1000=8.1KW（2）电动机功率P dkwpw1.8=0.8259.818dP kwη==85.94/minn r=电动机型号Y160M-4 1500/min421460/min34.09dman rD mmn ri====- 3 -P d = P w /η =8.1/0.825=9.818KW（3） 3电动机转速n滚筒工作转速：n w = 60×1000v /πD =60×1000×1.8/（π×400）=85.94 r/minI 总 =i 带× i 齿 = （2~4）×）（）（5.1~3.1/5~32=12~76.92 电动机转速n d = n w × i 总=85.94×（12.~76.92）=1030.8~6607.4 符合的有1500 r/min 和3000 r/min 由P 额 > P d 取P 额 =11KW方案 电动机型号 额定功率/KW 电动机同步转速 满载转速 额定转矩 轴中心高1 Y160M1-2 11 3000 2930 2.0 42 2 Y160M-4 11 1500 1460 2.2 42 选取方案2 选n=1500 r/min4 电动机 额定功率/KW 同步转速 满载转速 额定转矩 轴中心高 轴直径 Y160M-4 11 1500 1460 2.0 160mm 42mm3. 传动比1总传动比mwn i i i i n =⨯⨯=总带低高=1460/85.94=16.99 2分配 低高）（i i 5.1~3.1==1.4低i24.1低带总i i i ⨯=取i 带 =2 则i 低 =2.46 i 高 =3.454. 运动动力参数1 各轴转速 n m = 1460r/min 满载时n 1= n m /i 带 =1460/2=730 r/min n 2 = n m1/i 高 =730/3.45=211.60 r/min圆筒 n 4 = n 3 = n 2 / i 低 =211.60/2.46=86.02 r/min 2 各轴输入功率16.99i i i i =⨯⨯=总带低高n 1= 730 r / min n 2= 211.60 r / min n 3 =86r / minP 1= 9.331kw P 2= 8.961kwP 3= 8.605kw P 4= 8.434kwⅠ轴 P I = P d × η带 =9.818×0.96=9.425kwⅡ轴 P II = P I × η轴承× η齿 =9.425×0.99×0.97=9.051kwⅢ轴 P III = P II × η轴承 × η齿 = 9.051× 0.99 × 0.97 = 8.692kw 卷筒轴 P Ⅳ= P III × η轴承 × η联 = 8.692 ×0.99 × 0.99 = 8.518kw Ⅰ~Ⅳ轴输出功率=输入功率×η轴承 =0.99×Pn 331.90.99 P I 1=⨯=P kw2p =P II ×0.99=8.961kw3P =P III × 0.99 = 8.605kw 4p =P Ⅳ × 0.99 = 8.434kw3 各轴输入扭矩（N ·m ）电动机T d =9550×P d /n m =9550×9.818/1460=64.22 N ·mⅠ轴 T 1=T d ×η带×i 带=64.22×0.96×2=123.30 N ·mⅡ轴 T 2=T 1×i 高×η轴×η带=123.30×3.45×0.99×0.97=408.50N ·m Ⅲ轴 T 3=T 2×i 低×η轴×η带=408.50×2.46×0.99×0.97=965.01N ·m 卷筒轴 T 4=T 3×η轴×η联=965.01×0.99×0.99=945.80 N ·m 输出扭矩07.1220.99123.30 T T 1I =⨯=⨯=轴η42.4040.9950.084 T T 2II =⨯=⨯=轴ηT d =64.22N ·mT 1= 123.30 N ·m T 2= 386.00 N ·m T 3= 963.77 N ·m T 4= 944.59 N ·mP c =K A ×P d =1.3×9.818=12.76kwd 1=140mmd 2=id 1=2×140=280m ma o =550mm- 5 -36.9550.9901.965 T T 3III =⨯=⨯=轴η 342.9360.9980.945 T T 4IIII =⨯=⨯=轴η三、主要传动件的计算与设计1 V 带传动（1）由16h/天， P W =8.1kw 查表取K A =1.3P c = K A ×P d =1.3×9.818=12.76kw小带轮n 1 = n m =1460 r/min 由书P157图8-11 选用B 型V 带 （2）确定d 1和d 2推荐d 1=125~140mm 取d 1=140mm>d min =125mm d 2=i d 1=2×140=280mm( 3 ) 带速 v = πd 1n 1/(60×1000) = π×140×1460/(60×1000) = 10.70 > 5 m/s10.7<25 m/s带速合适（4）基准长度L d 和中心距a初选中心距 a o =(0.7~2)( d 1+d 2)= (0.7~2) ( 140+280)=294~840取a o =550mm 则mma d d d d a L o 6.17685504)140280()280140(255024)()(2220212210=⨯-++⨯+⨯=-+++=ππ基距：由P146表8-2取L d =1800mm中心距mm L L a a d 7.56522.16691800550200=-+=-+≈ （5）小带轮包角α112082.1653.575.5671402801803.57180121>=⨯--=⨯--=a d d α合适(6)确定根数ZLo=1768.6mma=565.7mma 1=165.82°Z=5Fo=211.9NF Q =2102.9N117,z =Z 2=58LcK K P P P z α)(00∆+=根据d 1 = 140mm ， n 1 = 1460r/min ，查书P154表 用线性插入法得：P 0=2.82kW又i = 2，查表 用线性插入法得：△P 0 = 0.46kW由表知 得K L = 0.95， B 型，由α =165.82°，用线性插入法得K α = 0.960，由此可得： 266.495.0960.0)46.082.2(76.12=⨯⨯+=z取z=5(7)计算作用在带轮轴上的压力F Q由课本P149表 查得q = 0.18kg/m ， 得V 带的初拉力：9.21170.1018.01960.05.270.10576.12500)15.2(500220=⨯+⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯⨯=+-=qv K zv P F c αN 作用在轴上的压力F Q ，9.2102282.165sin 9.211522sin 21o =⨯⨯⨯==αzF F Q N2、齿轮传动的设计计算1精度等级，材料及齿数（1）选用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动 （2）初选7级精度（3）材料选择：小齿轮材料40Cr （调质）齿面硬度为280HBS 大齿轮材料45钢（调质）齿面硬度为240HBS 一，高速对齿轮：（4） 选小齿轮Z 1=17 齿数比i=3.45 Z 2=17×3.45=58.65 取Z 2=58 %5.1%1.1%100]/)/[(12i ≤=⨯-=∆i z z i （5） 初选螺旋角β=14︒（6） I 高=3.45，n 1=730r/min Z 1=17， Z 2=58 P 1=9.331 I 低=2.46，n 1=221.60r/min Z 1=21，Z 2=51 P 1=8.961 21t d ≥确定公式内各计算数值 a.试选 1.6t K =14o β=1.6t K =Z H =2.433560.12a 1a a =+=εεε5110221.1T ⨯=N ·mm1d φ=1/2189.8E Z MPa =lim lim 600550H L MPaMPa σσ==991022.12102.4N1⨯=⨯=NK HN =0.90 K HN2=0.921221[]540[]506[]([][])/2523H H H r H MPaMPaσσσσσ===+=- 7 -b.由图10-30选取区域系数Z H =2.433c.由图10-26查得815.0745.02a 1a ==εε和则560.12a 1a a =+=εεεd.小齿轮传递转距55115110221.1730331.9105.95n /105.95T ⨯=⨯⨯=⨯=P N ·mm e.由表10-7选取齿宽系数1d φ=f.由表10-6查得材料的弹性影响系数1/2189.8E Z MPa =g.由图10-21d 查得齿轮的接触疲劳强度极限lim lim 600550H L MPaMPa σσ==h.应力循环次数99911022.145.3/102.4/12102.416300207306060n N1⨯=⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯==高i N N jL hi.由图10-19查得接触疲劳寿命系数K HN1=0.90 ，K HN2=0.92j.计算接触疲劳许用应力，取安全系数S=11221[]0.9600540[]0.92600506[]([][])/2(540506)/2523H H H r H MPaMPaσσσσσ=⨯==⨯==+=+=mm 98.615238.189433.245.345.465.1110221.16.12d 325t 1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=）（b 圆周速度s /m 37.210006073098.611416.3100060n d v 1t 1=⨯⨯⨯=⨯=πc.计算齿宽b 及模数nt m79.796.7/98.61h /b mm 96.754.325.2m 25.2h mm54.31714cos 98.61z cos d m mm 98.6198.611d b nt 1t 1nt t 1d ===⨯===︒⨯===⨯==βφ mm 98.61d t 1=s /m 37.2v =79.7h /b mm 96.7h mm 54.3m mm 98.61b nt ====1.348βε=426.1K =βH37.1=βF K2.1==ααF H K K848.1=Kmm 03.65d 1=d.计算纵向重合度βε10.318tan 0.318117tan14 1.348d z οβεφβ==⨯⨯⨯=e.计算载荷系数K由表10-2查得使用系数1A K =根据v=2.37m/s ，7级精度，由图10-8查得动载荷系数1V K =.08，故 查表10-4得 426.1K =βH由表10-13查得37.1=βF K 由表10-3查得 2.1==ααF H K K故载荷系数 848.1426.12.1108.1=⨯⨯⨯==βαH H V A K K K K K f.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径mm K K d t t 03.656.1/848.198.61/d 3311=== g.计算模数n m712.31714cos 03.65cos 11=︒⨯==z d m n β (3).按齿根弯曲强度设计n m ≥ ①确定计算参数 a.计算载荷系数776.137.12.1108.1=⨯⨯⨯==βαF F V A K K K K K b.根据纵向重合度 1.348βε=，从图10-28查得螺旋角影响系数0.88Y β=mm 712.3=n m776.1=K60.6162.1821==V V Z Z- 9 -c.计算当量齿数60.61145862.18141733223311=︒===︒==COS COS Z Z COS COS Z Z V V ββ d.查取齿形系数由表10-5查得 734.1536.1276.291.22a 1a 2a 1a ====S S F F Y Y Y Y ，，，e.计算大、小齿轮的[]Fa Sa F Y Yσ并加以比较94.092.0a480,a 5202121====FN FN FE FE K K MP MP ，σσ取S=1.4,29.3224.1/48094.0/][71.3414.1/52092.0/][222111=⨯=⨯==⨯=⨯=S K S K FE FN F FE FN F σσσσ 01225.029.322734.1276.2][01308.071.341536.191.2][222111=⨯==⨯=F Sa Fa F Sa Fa Y Y Y Y σσ小齿轮的数值大。

减速器设计说明书设计参数：1、运输带工作拉力: 1.9F kN =；2、运输带工作速度: 1.45/v m s = (5%)±；3、滚筒直径：260D mm =；4、滚筒工作效率：0.96W η=；5、工作寿命：8年单班制工作，所以，8300819200H h =⨯⨯=；6、工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动。

传动装置设计：一、传动方案：展开式二级圆柱齿轮减速器。

二、选择电机：1、类型：Y 系列三相异步电动机；2、型号：工作机所需输入功率： 2.871000W W FvP kW η==;电机所需功率：1233.15WWd P P P kW ηηηη===;其中，W η为滚筒工作效率，0.96 1η为高速级联轴器效率，0.98 2η为两级圆柱齿轮减速器效率，0.953η为高速级联轴器效率，0.98电机转速n 选：1500/min r ；所以查表选电机型号为：Y112M-4 电机参数： 额定功率：m p =4Kw 满载转速：m n ＝1440/min r电机轴直径：0.0090.00428mm m d +-=三、 传动比分配：12144013.5106.5m w n i i i n ====总 （601000106.5/min w vn r Dπ⨯⨯==） 其中：1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比，且12(1.3~1.5)i i =，取121.5i i =，则有：124.5,3i i ==；四、传动装置的运动和动力参数1、电机轴： 3.15m d P P kW ==；1440/min m n r = ；3.159550955020.891440m m m P T N m n ===g ； 2、高速轴：1 3.087m P P kW η==联；11440/min m n n r == ；111 3.0879550955020.4731440P T N m n ===g ； 3、中间轴：21 3.01P P kW ηη==承齿；211/1440/4.5320/min n n i r === ；222 3.019550955089.83320P T N m n ===g ； 4、低速轴：32 2.935P P kW ηη==承齿；322/320/3106.7/min n n i r === ；333 2.93595509550262.7106.7P T N m n ===g ； 5、工作轴：3 2.876o P P kW η==联；3106.7/min o n n r == ；2.87695509550257.4106.7o o o P T N m n ===g ；传动零件设计：一、齿轮设计（课本p175）高速级（斜齿轮）：设计参数：11121 3.087;20.473;1440/min;320/min;4.5;19200P kW T N m n r n r i h======g 寿命t1、选材：大齿轮：40Cr ，调质处理，硬度300HBS ； 小齿轮：40Cr ，表面淬火，硬度40~50HRC 。

机械设计与制造实践设计计算说明书设计题目：二级展开式齿轮减速箱２０15年1月1６日设计计算及说明主要结果1 引言（１)运输带工作拉力:NF2200=;（2）运输带工作速度:smv/1.1=(5%)±;（３）滚筒直径:mmD240=;（４)工作寿命：8年双班制工作；（5)工作条件:两班制,连续单向运转,载荷较平稳，室内工作,有粉尘，环境最高温度35℃。

2 传动装置设计2.１传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器，如图１所示。

图1 减速器传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器传动路线如下：采用二级圆柱齿轮设计，其效率高,工作耐久，且维修简便。

高，低速级均采用直齿齿轮，传动较平稳，动载荷也较小,可以胜任工作要F=2200ＮV=1．1m/s D=２40mm电动机联轴器减速器联轴器带式运输取a aa a孔长度mmL1051=。

４.1.3 轴的结构设计（１）拟定方案如下图所示（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1）为了满足半联轴器的轴向定位要求,1轴段右端需制出一轴肩，故取2段的直径mmd502=，左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取密封圈直径ｄ=5０ｍm。

半联轴器与轴配合的彀孔长度为105mｍ,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故取1段的长度应比配合长度略短一些,取mml1051=。

2）初步选择滚动轴承因轴承承受径向力的作用，故选用深沟球轴承，参照工作要求并根据mmd502=,由轴承产品目录初步选取0尺寸系列,标准精度等级的深沟球轴承6０１1，则mmmmmmBDd189055⨯⨯=⨯⨯，故mmdd5573==；而mml187=。

各轴径段长度由箱体内部结构和联轴器轴孔长度确定。

则轴的各段直径和长度。

mmd451=mml1051=mmd502=mml382=mmd553=mml433=mmd264=mml534=由于设计为齿轮轴，选取轴的材料为40Cr调质处理。

为使所选轴的直径1d与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。

题目机械设计课程设计二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书姓名与学号指导教师年级与专业所在学院机械工程学系目录设计任务书 (1)前言 (2)第1章机械传动装置的总体设计及创新 (3)1.1选择电动机的类型 (3)1.2确定电动机功率 (3)1.3确定电动机转速 (4)1.4计算总传动比及各级传动比的分配 (4)1.5传动装置的运动和动力参数 (4)第2章齿轮传动的设计计算 (5)2.1高速级齿轮传动的计算 (5)2.2低速级齿轮传动的计算 (8)2.3速度误差校验 (10)第3章轴的设计计算及校核 (11)3.1电动机轴的设计计算及校核 (11)3.2高速轴的设计计算及校核 (13)3.3低速轴的设计计算及校核 (15)第4章轴承的选择及校核 (17)第5章键连接的选择与校核 (19)第6章联轴器的选择与校核 (21)第7章箱体的设计 (22)7.1箱体的结构型式 (23)7.2箱体的结构尺寸 (23)第8章减速器附件结构 (24)第9章润滑与密封 (26)9.1减速器的润滑 (27)9.2减速器的密封 (27)设计小结 (28)参考文献 (29)设计任务书设计题目：设计一用于胶带输送机卷筒的传动装置，如图。

原始条件和数据：胶带输送机两班制连续单向运转，载荷平稳，空载启动，室内工作，有粉尘；使用期限10年，大修期3年。

该机动力来源为三相交流电，在中等规模机械厂小批生产。

输送带速度允许误差为±5％。

原始数据编号为：I04输送带工作压力F=2200N输送带速度v=0.9m/s卷筒直径D=300m题目分析：传动装置在工作机器中的主要组成部分，本题目中减速器用于实现电动机和卷筒的传动，结合本题目要求，胶带输送机两班制工作，每天工作16个小时；连续单向运转，载荷平稳，其工作载荷为脉动类型；室内工作有粉尘，工作条件非十分恶劣，但应加装防尘密封装置；使用期限为10年，大修期为3年，故轴等主要零件的寿命应该满足10年以上的要求，而轴承等可以更换的零件应最少满足正常工作3年的要求；在中等规模机械厂小批生产，箱体应该采用铸造箱体。