目录一、设计任务书3二、系统总体方案的设计4（一）、分析传动系统的工作情况4（二）、传动方案的拟定5三、电动机的选择6四、执行机构的选择10五、传动装置的运动和动力参数10六、传动零件的设计计算13（一）、高速级斜齿轮副的设计计算13（二）、低速级直齿轮的设计计算15七、轴系零件的设计计算19（一）、输入轴的设计计算19（二）、中间轴的设计计算23（三）、输出轴的设计计算27八、滚动轴承的选择和计算31九、连接的选择和计算37十、联轴器的选择37十一、减速器的润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择设计38十二、零部件及箱体的设计40（一）、主要零部件.40（二）、附件.40.（三）、减速器箱体的结构设计41十三、设计小结.41一、设计任务书.二、系统总体方案的设计（一）、分析传动系统的工作情况1. 组成：传动装置由电动机、减速器、联轴器、卷筒、轴承组成。2. 特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。由于电动机、减速器与滚筒并列，导致横向尺寸较大，机器不紧凑。但齿轮的位置不对称，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分地抵消，以减缓沿齿宽载荷分布有均匀的现象。3.电动机和工作机的安装位置：电机安装在远离高速轴齿轮的一端；工作机安装在远离低速轴齿轮的一端。4.传动系统的简图：（二）、传动方案的拟定根据设计任务书，该传动方案的设计分成原动机和传动装置两部分。1.原动机的选择设计要求：动力源为三相交流电380/220v，原动机选用电动机。2.传动装置的选择电动机与减速器，减速器与工作机的联接选择联轴器联接3.减速器的选择由任务书可以看出，采用二级圆柱斜齿轮传动，是展开式的。（三）、分析装配方案分析各零件作用、结构及类型：（1）、主要零部件：、轴：主要功用是直接支承回转零件，以实现回转运动并传递动力。高速轴和中速轴都属于齿轮轴；低速轴为转轴、属阶梯轴。、轴承：用来支承轴或轴上回转零件、保持轴的旋转精度、减小磨擦和磨损。、齿轮：用来传递任意轴间的运动和动力，在此起传动及减速作用，其中齿轮1和齿轮3属于齿轮轴，为主动轮，都为斜齿圆柱齿轮。、联轴器：主要用于联接两轴，使它们一起转动以传递运动和转矩。（2）、附件：、窥视孔：窥视孔用于检查传动零件的啮合、润滑及轮齿损坏情况，并兼作注油孔，可向减速器箱体内注入润滑油。、通气器：使箱体内受热膨胀的气体自由排出，以保持箱体内外压力平衡，不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件处向外渗漏。、定位销：对由箱盖和箱座通过联接而组成的剖分式箱体，为保证其各部分在加工及装配时能够保持精确位置，特别是为保证箱体轴承座孔的加工精度及安装精度。、启箱螺钉：由于装配减速器时在箱体剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖，旋动启箱螺钉可将箱盖顶起。、放油孔及放油螺塞：为排放减速器箱体内污油和便于清洗箱体内部，在箱座油池的最低处设置放油孔，箱体内底面做成斜面，向放油孔方向倾斜12使油易于流出。三、电动机的选择1、选择电动机类型按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。2、选择电动机的容量电动机工作功率为kW, kW因此 kW确定电动机到工作机的总效率：设、分别为卷筒轴、滚动轴承、圆柱斜齿圆柱齿轮传动（精度为8级）、弹性性连轴器的传动效率，由表22查得=0.96、0.98、0.97、=0.99，则传动装置的总效率为由电动机至卷筒的传动效率为取，。则 所以3、确定电动机转速二级圆柱齿轮减速器传动比，则总传动比合理范围为，故电动机的转速范围为符合这一范围的同步转速有750 、1000 和1500 。根据容量和转速，由有关手册查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案如表：方案电 动机 型号额定功率电动机转速() 同步 满载转速 转速电动机重量（kg）参考价格（元）中心高（mm）外伸轴径（mm）外伸轴长度（mm）磁极对数堵转转矩 额定转矩最大转矩 额定转矩13.015001430381200100286042.22.423.01000960631500132388062.02.033.0750710792100132388082.02.04、计算传动装置的总传动比，并分配各级传动比(1)总传动比： （在 (8-40) 以内）。（2）分配各级传动比： 因, 开始二级圆柱齿轮减速器的传动比在(1.31.5) 之间,初取，则减速器的传动比 ，符合齿轮传动比之间的范围。5、传动装置的运动和动力参数计算（1）各轴转速： 轴1： 轴2：轴3： 卷桶轴： （2）各轴输入功率：轴1： 轴2： 轴3: 卷筒轴：（3）各轴输入转矩：轴1： 轴2： 轴3: 卷筒轴：将上述计算结果列于标中，以供查用：各轴的运动及动力参数轴号转速功率 转矩 传动比 电机轴14302.62 14302.5416.964.96288.312.4179.83 3.5481.442.29268.541.0 滚筒轴81.442.22260.331.0综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器传动比，可见第1方案比较适合。选定电动机型号为，其尺寸参数见标准6、 电动机主要外形和安装尺寸列于下表 中心高H外形尺寸底脚安装尺寸地脚螺栓孔直径轴伸尺寸装键部位尺寸10012四、执行机构的选择由任务书可知道，其卷筒的速度为，钢丝绳的拉力为，所以应选择承受力大于1500N的钢丝绳。卷筒的直径为D=340mm.故此可按照依据来选择合适的执行机构来满足实际需要。切在实际工作中不能超过额定载荷。五、传动装置的运动和动力参数其运动方向如图所示1、总传动比： （在 (8-40) 以内）。2、分配各级传动比： 因, 开始二级圆柱齿轮减速器的传动比在(1.31.5) 之间,初取，则减速器的传动比 ，符合齿轮传动比之间的范围。（四）传动装置的运动和动力参数计算1、各轴转速轴1： 轴2：轴3：卷桶轴： 2、各轴输入功率轴1： 轴2： 轴3: 卷筒轴：3、各轴输出功率轴1： 轴2： 轴3: 卷筒轴：4、各轴输入转矩电动机轴输出转矩 轴1： 轴2： 轴3: 卷筒轴：5、各轴输出转矩轴 轴 轴 卷筒轴 将上述计算结果列于标中，以供查用：各轴的运动及动力参数运动和动力参数计算结果整理于下表：轴名效率PkW转矩T转速nr/min传动比i输入输出输入输出电动机轴2.6217.501430轴2.592.5416.9616.6214304.96轴2.462.4179.8378.23288.313.54轴2.342.29268.54263.1781.441.0卷筒轴2.272.22260.33255.3381.441.0综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器传动比，可见第1方案比较适合。选定电动机型号为，其尺寸参数见标准六、传动零件的设计计算（一）、高速级斜齿轮副的设计计算斜齿圆柱齿轮按输入转速，,传递功率,正反向传动，断续工作，有轻微振动，起动载荷为公称载荷的1.4倍，且每天工作十二小时，寿命为八年，大修期为三年等条件来计算。1、选择齿轮材料及精度等级考虑减速器断续工作，故起动次数频繁，所以齿轮采用硬齿面。小齿轮选用表面淬火，齿面硬度为。大齿轮选用钢，表面淬火，齿面硬度；根据指导书选8级精度。2、选择齿数和齿宽系数初定齿数，；取，齿宽系数。3、确定轮齿的许用应力1、根据两轮轮齿的齿面硬度，由资料查到两轮的齿根弯曲疲劳极限和齿面接触疲劳极限分别为，安全系数分别取,，得，,2、按齿根弯曲强度设计计算 齿轮阿爸级精度制造，取载荷系数K=1.4（表113）。齿宽系数=0.5（表116）非对称布置。小齿轮上的转矩：初选螺旋角：（1）确定公式内的各计算数值1）试选载荷系数。2）计算小齿轮传递的转矩由前面计算可知， 3）由表10-7取。4）计算当量齿数 5）查取齿形系数由表11-8查得 6）查取应力校正系数由表11-9查得 7）计算大小齿轮的并加以比较经比较得小齿轮的数值大。8) 设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算得法面模数与由齿根弯曲疲劳强度计算的模数相差不大，取，已可满足弯曲强度。4、几何尺寸计算（1）计算中心距将中心距圆整后取。（2）按圆整后的中心距修整螺旋角 。（3）计算大小齿轮的分度圆直径 （4）计算齿轮宽度 取齿宽 ：=40mm, =45mm4、 验算齿面接触疲劳强度 由表11-4查得材料的弹性影响系数，标准齿距时 ，。6、齿轮圆周速度：（二）、低速级直齿轮的设计计算按输入转速，,传递功率,正反向传动，断续工作，有轻微振动，起动载荷为公称载荷的1.4倍，且每天工作十二小时，寿命为八年，大修期为三年等条件来计算。1、选择齿轮材料及精度等级考虑减速器断续工作，故起动次数频繁，所以齿轮采用硬齿面。小齿轮选用表面淬火，齿面硬度为。大齿轮选用钢，表面淬火，齿面硬度；根据指导书选8级精度。2、选择齿数和齿宽系数初定齿数，；取，实际传动比，齿宽系数。3、确定轮齿的许用应力1、根据两轮轮齿的齿面硬度，由资料查到两轮的齿根弯曲疲劳极限和齿面接触疲