目录第一章 设计任务书2第二章 传动系统方案的总体设计4第三章 V 带传动的设计计算7第四章 高速级齿轮设计9第五章 低速级齿轮传动设计14第六章 各轴设计方案19第七章 轴的强度校核25第八章 滚动轴承选择和寿命计算39第九章 键连接选择和校核33第十章 联轴器的选择和计算35第十一章 润滑和密封形式的选择36第十二章 箱体及附件的结构设计和选择37总 结39参考资料39第一章 设计任务书一、设计题目：胶带输送机传动系统设计1、机器的功能要求胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一，其主要功能是由输送带完成运送机器零、部件的工作。2、机器工作条件（1）载荷性质 单向运输，载荷较平稳；（2）工作环境 室内工作，有粉尘，环境温度不超过35C；（3）运动要求 输送带运动速度误差不超过5%；滚筒传动效率为0.96；（4）使用寿命 8年，每年350天，每天16小时；（5）动力来源 电力拖动，三相交流，电压380/220V；（6）检修周期 半年小修，二年中修，四年大修；（7）生产条件 中型机械厂，小批量生产。3、工作装置技术数据（1）输送带工作拉力：F=10.8kN；（2）输送带工作速度：V=1.3m/s；（3）滚筒直径：D=400mm。二、设计任务1、设计工作内容（1）胶带输送机传动系统方案设计（包括方案构思、比选、决策）；（2）选择电动机型号及规格；（3）传动装置的运动和动力参数计算；（4）减速器设计(包括传动零件、轴的设计计算，轴承、连接件、润滑和密封方式选择，机体结构及其附件的设计)；（5）V带传动选型设计；（6）联轴器选型设计；（7）绘制减速器装配图和零件工作图；（8）编写设计说明书；（9）设计答辩。2、提交设计成品 需要提交的设计成品：纸质版、电子版（以班级学号中文姓名作为文件名）各1份。内容包括：（1）减速器装配图一张；（2）零件图2张 (完成的传动零件、轴和箱体的名称)；（3）设计计算说明书一份。三、设计中应注意事项1.计算和绘图应交替进行，并注意随时整理结果，列表保存。2.设计中要贯彻标准。（标准件和标准尺寸）3.全面考虑问题：强度、结构、加工工艺等。4.设计应有创造性，多方案比较，择优选用。5.设计过程中注意培养独立工作能力。6.提交的设计成品应符合指导教师给出的格式要求。四、设计阶段1.计划阶段；2.方案设计；3.技术设计；4.设计文件汇总。五、完成时间要求在2013年12月10日之前完成全部设计任务。指导教师：姚贵英2013年9月2日第二章 传动系统方案的总体设计一、带式输送机传动系统方案如下图所示二、电动机的选择1电动机容量选择根据已知条件由计算得知工作机所需有效功率设：对V带效率。=0.96 对滚动轴承效率。=0.99为齿式联轴器的效率。=0.99为7级齿轮传动的效率。=0.98输送机滚筒效率。=0.96估算传动系统的总效率：工作机所需的电动机攻率为：Y系列三相异步电动机技术数据中应满足：，因此综合应选电动机额定功率2、电动机的转速选择根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速查表得V带传动比范围为i12,4；二级圆柱齿轮减速器的传动比为i2 8,60 。总传动比的范围为16,240；则电动机的转速范围为993,14897。方案比较方案号型号额定功率KW同步转速r/min满载转速r/min1Y160L-218.5kW300029302 Y180M-418.5kW15001470 由表中数据可知两个方案均可行，但方案2的传动比较小，传动传动装置结构尺寸较小。因此可采用方案2，选定电动机的型号为Y180M-4。其主要参数如下表：方案号型号额定功率KW同步转速r/min满载转速r/min堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩2Y180M-418.5kW150014702.02.2三、传动比的分配带式输送机传动系统的总传动比： 四、传动系统的运动和动力学参数设计传动系统各轴的转速、功率和转矩的计算如下：0轴电动机轴 1轴减速器高速轴2轴减速器中间轴3轴减速器低速轴4轴工作机轴号电动机减速器工作机0轴1轴2轴3轴4轴转速r/min14701470264.8662.0362.03功率kw16.916.7316.2315.7415.43转矩Nm109.79108.69585.132423.552375.32联接、传动件联轴器齿轮齿轮联轴器传动比15.554.271传动效率0.990.970.970.9801第三章 V带传动的设计计算1、确定功率PCKA为工作情况系数，查课本表8-7可得KA=1.2即 PC=KAPed=1.218.5=22.2kW2、 选择V带的型号根据计算功率PC=22.2kW，主动轮转速n1=1470r/min，由课本图8-11选择B型普通V带。3、 确定带轮基准直径dd1、dd2由课本表8-8和图8-11得=125mm取大带轮的基准直径由课本表选取标准值dd2=600mm，则实际传动比i、从动轮的实际转速分别为4、 验算带速v带速在525的范围内。5、 确定带的基准长度Ld和实际中心距a根据课本（8-20）式得得初定中心距，由课本式(8-22)得：查课本表8-2可得：Ld=3150mm由课本（8-23）式得实际中心距为中心距的变动范围为6、 检验小带轮包角1由课本式（8-17）得7、 确定V带根数Z由dd1=140mm和n0=1470r/min，查表得P0=2.85kW。根据n0=1470r/min，i=4.29和B型带，查表得P0=0.47kW。查表得K=0.925，KL=1.07。取z=7根。8、 求初拉力F0及带轮轴上的压力FP查表得B型普通V带的每米长质量q=0.18kg/m，根据课本式（8-27）得单根V带的初拉力为由课本(8-28)式得作用在轴上的压力FP为9、 设计结果选用7根B型V带，中心距a=967mm，带轮直径dd1=140mm，dd2=600mm，轴上压力FP=3694.6N。第四章 高速级齿轮设计已知条件为16.73kW，小齿轮转速=1470r/min，传动比5.55，由电动机驱动，工作寿命8年，两班制，载荷平稳，连续单向运转。一、选定齿轮类型、精度等级、材料以及齿数1、按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动2、减速器运输机为一般工作机器，工作速度不是太高，所以选用7级精度（GB10095-88）3、选用材料，由表10-1可选择小齿轮的材料为40Gr（调质），硬度为280HBS，大齿轮的材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者的材料硬度相差40HBS。4、选小齿轮齿数为z1=20，大齿轮z2=5.5520=111。二、按齿面接触强度设计1、确定各计算数值（1）试选载荷系数Kt=1.3。（2）计算小齿轮传递的转矩。（3）由课本表10-7选取齿宽系数d=1。（4）由课本表10-6查得材料的弹性影响系数。（5）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlim1=600MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限Hlim2=550MPa。（6）由课本式10-13计算应力循环次数（7）由图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.90；KHN2=0.95。（8）计算接触疲劳许用应力。取失误概率1%，安全系数S=1，由课本式（10-12）得2、计算（1）试算小齿轮分度圆直径（2）计算圆周速度v。（3）计算齿宽b。（4） 计算齿宽与齿高之比。模数 齿高 （5）计算载荷系数根据v=5.01m/s，7级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1.14；直齿轮，KH=KF=1；由课本表10-2查得使用系数KA=1；由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，KH=1.422。由b/h=8.9，KH=1.422查图10-13的KF=1.45；故载荷系数K=KAKvKHKH=11.1411.422=1.621（6）按实际的载荷系数校正所算的的分度圆直径，由课本式(10-10a)得 （7）计算模数m。三、按齿根弯曲强度设计由课本式（10-5）得弯曲强度的设计公式为1、确定公式内的各计算数值（1）由课本图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限FE1=500MPa；大齿轮的弯曲强度极限FE1=380MPa；（2）由课本图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.85，KFN2=0.88;（3）计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由课本式（10-12）得（4）计算载荷系数K。K=KAKvKFKF=11.1411.45=1.653（5）查取齿形系数。由课本表10-5查得 YFa1=2.80；YFa2=2.17。（6）查取应力校正系数由课本表10-5查得 YSa1=1.55；YSa2=1.80。（7）计算大、小齿轮的并加以比较。 大齿轮的数值大。2、设计计算 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲强度所决定的承受能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数2.38并就近圆整为标准值m=2.5mm，按接触强度算得的分度圆直径d1=70.04mm，算出小齿轮齿数 大齿轮齿数 这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。4、几何尺寸计算（1）计算分度圆直径 d1=z1m=282.5=70mm d2=z2m=1552.5=388mm（2）计算中心距 （3）计算齿轮宽度b=dd1=170=70mm，取B2=70B1=75mm。5、齿轮的圆周速度v查表可知，选7级精度是合适的。第五章 低速级齿轮传动设计 已知条件为输入功率16.23kW，小齿轮转速=264.86r/m