一、拟定传动方案41.1传动方案的分析41.2传动方案拟定4二、选择电动机5三、计算总传动比和传动比分配63.2各轴的转速73.3各轴的输入功率计算83.4各轴的输入转矩计算8四、V带及V带轮的设计94.1确定计算功率Pca94.2选择V带的带型104.3确定带轮的基准直径dd并验算带速V104.4确定V带的中心距a和基准长度ld104.5验算小带轮上的包角114.6计算带的根数Z114.7计算单根V带的初拉力的最小值(F0)min114.8计算压轴力124.9带轮结构设计12五、圆柱齿轮传动设计135.1选定齿轮精度等级、材料及齿数135.2按齿面接触强度设计135.3按齿根弯曲强度设计155.4几何尺寸计算165.5结构设计及绘制齿轮零件图16六、输入轴的设计计算176.1确定输入轴上的功率P1，转速n1和转矩T1176.2确定作用在小齿轮上的力176.3初步确定轴的最小直径176.4结构设计186.5计算轴上的载荷196.6绘制轴的工作图21七、输出轴的设计计算217.1确定输出轴上的功率P2，转速n2和转矩T2217.2确定作用在大齿轮上的力217.3初步确定轴的最小直径227.4结构设计227.5计算轴上的载荷247.6绘制轴的工作图26八、部件的选择与设计268.1输入轴轴承268.2输出轴轴承278.3输入轴输出轴键连接的选择及强度计算27九、联轴器的选择289.1联轴器类型选择289.2计算转矩299.3 选择型号及尺寸29十、其他结构设计2910.1窥视孔和视孔盖2910.2通气器2910.3吊环螺钉、吊耳及吊钩3010.4放油孔及螺塞3010.5油标3110.6启盖螺钉3110.7定位销3110.8调整垫片3210.9密封装置3210.10箱体结构尺寸设计3210.11密封设计3310.12润滑设计33十一、设计总结34十二、主要参考文献351带式输送机传动系统设计一、拟定传动方案1.1传动方案的分析 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。 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一。本设计采用的是单级直齿轮传动。1.2传动方案拟定第一组：带式运输机传动装置的设计1.工作条件：带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平稳；两班制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为8年，大修期为23年，中批量生产；输送带工作速度v的允许误差为5%，三相交流电源的电压为380/220V 2.原始数据：最大有效拉力为F=2700N;输送带工作速度v=1.5m/s;输送机滚筒直径D=450mm；图1.1 传动简图二、选择电动机 由上面要求，可以求出工作机所需要的有效功率为电动机所需功率：-输送机滚筒输送带间的传动效率为=0.96（见机械设计课程设计书P18 表3-3）-联轴器效率=0.99（见机械设计课程设计书P18 表3-3）-闭式圆柱齿轮传动效率（设齿轮传动精度为八级）=0.97（见机械设计课程设计书P18 表3-3）-V带传动效率=0.95（见机械设计课程设计书P18 表3-3）-一对滚动轴承效率=0.98（见机械设计课程设计书P18 表3-3）电动机初步算出额定功率为5kw，由此可选型号5kw的电动机。（表121系列三相异步电动机的技术数据机械设计课程设计书P112）有以下一组数据最接近。电动机型号额定功率/kw满载转速/(r/min)堵转转矩额定转矩最大转矩额定转矩同步转速/(r/min)Y132S1-25.529202.32.23000Y132S-45.514402.22.31500Y132M2-65.59602.02.21000本设计中选用同步转速为1000或1500r/min的电动机，又从经济效益考虑。同步转速越高，结构越简单，价格越低。由此初步选择Y132S-4。由此可得出电动机的安装及外形尺寸。 其主要性能：额定功率5.5KW，满载转速1440r/min，额定转矩2.2。三、计算总传动比和传动比分配 电动机的满载转速 工作机所需转速V-输送带的速度（m/s) D-滚筒直径（mm）3.1总传动比 i0是电动机和带轮1的传动比，由此 i0 =1。 i1 是V带传动比，i2是闭式齿轮传动比。i3 联轴器的传动比i3 =1. 根据表3-1常用传动机构的主要性能和应用，设闭式齿轮的传动比为i2=5。所以V带的传动比就为i1=4.52。3.2各轴的转速3.3各轴的输入功率计算0轴：I轴：II轴：III轴：3.4各轴的输入转矩计算轴号电动机V带轮闭式齿轮传动联轴器工作机01234转速n(r/min)1440318.5863.7263.7263.72功率P（kw）4.914.6654.4344.3024.216转矩T（Nm）32.563139.827664.543644.760611.2329传动比14.5251四、V带及V带轮的设计 设计普通v带传动须确定的内容是：带的型号、长度、根数、带轮的直径、宽度和轴孔直径、中心距，初拉力及作用在轴上之力的大小和方向以及V带轮的主要结构尺寸等。已知电动机功率P=5KW转速n1=1440r/min转动比i=4.52,每天工作16小时。4.1确定计算功率Pca由表8-7（机械设计教材）P156查得工作情况系数KA =1.3。故4.2选择V带的带型根据Pca、n由图8-11（机械设计教材）P157选用A型。4.3确定带轮的基准直径dd并验算带速V1）初选小带轮的基准直径dd1由表8-6（P155)和表8-8（P157)取小带轮的基准直径，而dd132mm(电动机的中心高），所以取dd1=90mm。2）验算带速V：因为5m/sv30m/s,故带速合适。3） 计算大带轮的基准直径：根据表8-8（P157）圆整为dd2=400或450.4.4确定V带的中心距a和基准长度ld1） 根据 初定中心距2） 由由表8-2（P146）选带的基准长度。3） 按中心距地变化范围为 565 -655mm4.5验算小带轮上的包角4.6计算带的根数Z1) 计算单根V带的额定功率Pr。A型由和，查表8-4a（P152)90mm，n1=1200r/min P0=0.93kw dd1=90mm n1=1440r/min P0=1.0644kw根据n1=1440r/min,i=4.52和A型带，查8-4b得n=1200r/min 由线性关系可得：查表8-5得，表8-2得于是2） 计算V带的根数Z: 取5根。4.7计算单根V带的初拉力的最小值(F0)min由表8-3得A型带的单位长度质量q=0.1kg/m，所以应使带的实际初拉力。4.8计算压轴力压轴力的最小值为4.9带轮结构设计五、圆柱齿轮传动设计 设计圆柱齿轮传动须确定的内容是：齿轮材料和热处理方式、齿轮的齿数、模数变位系数、中心距、齿宽、分度圆、螺旋角、分度圆直径、齿根圆直径等几何尺寸及圆柱齿轮的结构尺寸。 圆柱齿轮传动的要求。传动比i=5.已知输入功率P=4.6645kw小齿轮转速n1=318.58r/min，工作寿命为8年，（每年工作300天）两班工作制16小时，圆柱齿轮，精度等级8级。5.1选定齿轮精度等级、材料及齿数 1）运输机为一般工作机器速度不高，故选用8级精度。 2）材料选择，由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质),硬度为280HBS。大齿轮材料为45钢(调质）硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。选择小齿轮齿数，则大齿轮齿数.5.2按齿面接触强度设计由设计计算公式（10-9a）（机械设计教材）进行试算，即5.2.1确定公式中的各计算数值试选载荷系数计算小齿轮传动的转矩。由表10-7选取齿宽系数。由表10-6查得材料的弹性影响系数。由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。由式10-13计算应力循环次数。由图10-19取接触疲劳寿命系数;.计算接触疲劳许用应力。取失效概率为1%,安全系数S=1，由式（10-12）得5.2.2计算试算小齿轮分度圆直径d1t，代入中较小的值。计算圆周速度v：计算齿宽b：计算齿宽与齿高之比b/h。 计算载荷系数:根据v=1.122m/s，8级精度由图10-8查得动载荷系数, 直齿轮 ; 由表10-2查得使用系数; 由表10-4用差值法查得8级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，.由，查图10-13得;故载荷系数按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10-10a）得:计算模数m:5.3按齿根弯曲强度设计 由式（10-5）得弯曲强度的设计公式为确定公式内的各计算数值由图10-20C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10-18取弯曲疲劳寿命系数,;计算弯曲疲劳许用应力。取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-12）得 计算载荷系数K：查取齿形系数。由表10-5查得，.查取应力校正系数：由表10-5查得 ，；计算大小齿轮的并加以比较。 大齿轮的数值大。设计计算模数2.2921接近标准值m=2.5mm，按接触强度算得的分度圆直径d1=72.390657mm，算出小齿轮齿数 大齿轮齿数5.4几何尺寸计算计算分度圆直径 计算中心距计算齿轮宽度取b2=72.5，b1=75mm。5.5结构设计及绘制齿轮零件图六、输入轴的设计计算6.1确定输入轴上的功率P1，转速n1和转矩T1P1 = 4.6645 kw n1 = 31