1、1、题目设计某一带式运输机用一级直齿圆柱齿轮减速器。运输机二班制、连续工作，单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。减速器小批量生产，使用期限 10 年，运输带速度允差5。室内环境最高温度：35；动力来源：三相交流 380/220 伏；卷筒效率：0.96。2、参考方案（1）V 带传动和一级闭式齿轮传动（2）一级闭式齿轮传动和链传动（3）两级齿轮传动3、原始数据4、其他原始条件输送带工作拉力 F/N 输送带工作速度 v/ms-1 卷筒直径 D/mm2900 1.3 300（1）工作情况：二班制、连续工作，单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。（2）使用期限：10 年，大修期三年，每年工作 300
2、天。（3）生产批量：小批量生产。（4）工厂能力：中等规模机械厂，可加工 78 级精度齿轮。（5）动力来源：三相交流（220V/380V）电源。（6）允许误差：允许输送带速度误差 。5%一、 传动装置的总体设计1、确定传动方案本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为 V 带传动和一级闭式齿轮传动，其传动装置见下图。图 1 带式输送机的传动装置示意图F：运输带拉力； V：运输带速度； D：卷筒直径2、选择电动机（1） 选择电动机的类型按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380V，Y 系列。（2） 选择电动机的额定功率 带式输送机的性能参数选用表 1 的第 6 组数据，
3、即：输送带工作拉力 F/N 输送带工作速度 v/ms-1 卷筒直径 D/mm2900 1.3 300表一工作机所需功率为： kWkFvw7.3s1.mN9.2P-1从电动机到工作机的传动总效率为： 245其中 、 、 、 、 分别为 V 带传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性12345套柱销联轴器和滚筒的效率，查取机械基础P 459 的附录 3 选取 =0.95 、1=0.97（8 级精度）、 =0.99（球轴承）、 =0.995、 =0.962 3 45故 2 213450.97.90.5.960.8420.86 电动机所需功率为又因为电动机的额定功率kWkPwd34.862.0edP查电机型号大
4、全，选取电动机的额定功率为 5.5kW，满足电动机的额定功率 。de（3） 确定电动机的转速传动滚筒轴工作转速： min/803.23014.606 rsmDvnw 查机械基础P 459 附录 3， V 带常用传动比为 i1=24，圆柱齿轮传动一级减速器常用传动比范围为 i2=35（8 级精度）。根据传动装置的总传动比 i 与各级传动比 i1、i 2、i n 之间的关系是 i=i1i2in，可知总传动比合理范围为i=620。又 因为 ，wmni故 电动机的转速可选择范围相应为 min/06.15i/81.496rr符合这一范围的同步转速有 750r/min、1000r/min 和 1500r/
5、min 三种。（4） 确定电动机的型号选上述不同转速的电动机进行比较，查电动机型号大全及相关资料得电动机数据和计算出总的传动比，列于下表：电机转速 r/min方案 电机型号额定功率kW同步转速满载转速电机质量kg参考价格（元）总传动比1 Y132S-4 5.5 1500 1440 68 1010 17.1832 Y132M2-6 5.5 1000 960 85 1398 11.5943 Y160M2-8 5.5 750 720 115 2050 8.695表二为降低电动机重量和价格，由表二选取同步转速为 1500r/min 的 Y 系列电动机，型号为 Y132S-4。查电机型号大全，得到电动机
6、的主要参数以及安装的有关尺寸(mm)，见以下二表：堵转转矩 堵转电流 最大转矩额定功率 额定电流 满载转速 效率 功率因数 额定转矩 额定电流 额定转矩振动速度 重量型 号kW A r/min % COS 倍 倍 倍 mm/s kg同步转速 1500r/min 4 级Y132S-4 5.5 11.6 1440 85.5 0.84 2.2 7.0 2.3 1.8 68表三电动机的安装及有关尺寸(mm)中心高H(mm)总高度 h 总长 L1底脚安装尺寸AB地脚螺栓孔直径 K轴伸尺寸DE键公称尺寸FH132 315 475 216140 12 3880 8100表四3、传动装置的总传动比的计算和分配
7、（1） 总传动比 17.183 （2） 分配各级传动比各级传动比与总传动比的关系为 i=i1i2。根据 V 带的传动比范围 i1=2 4 ，初选 i13.4366，则单级圆柱齿轮减速器的传动比为 5，符合圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围 i2=35（8 级精度），且符合了在设计带传动和一级圆柱齿轮减速器组成的传动装置中，应使带传动比小于齿轮传动比，即 i 带 ddmin.（d d1 根据机械设计基础 图 64 查得）90，所以 3.12di mmd 57.42936.125根据机械设计基础 图 64 查得“V 带轮的基准直径”，得90P=425mm2d 误差验算传动比： （ 为弹性滑43.%)
8、1(25)1(2di误 动率）误差 %5076.436.|%0|1 i误符合要求 带速 smndv /2.910625106满足 的要求，故验算带速合适。smsm/3/5（4）确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角由式 )(2)(7.021021dda可得 4545即 ，选取 =800mm 38500所以有： 0212104)(2addaLd m063.49285-582由机械设计基础 表 62 查得 2500mm85PdL实际中心距： Lad 9685.032.495000 12.768.314.718012 da符合要求。（5）确定带的根数 z查机械设计手册，取 P1=1.92KW。由机
9、械设计基础P 96 表 67 查得，取 Ka=0.95 由机械设计基础P 85 表 62 查得，K L1.03 则带的根数 806.3.195.0.11 Ladpz所以 z 取整数为 4 根（6）确定带轮的结构和尺寸根据 V 带轮结构的选择条件，Y132S-4 型电机的主轴直径为 d=38mm；由机械设计与创新P142 ，“V 带轮的结构” 判断：当3dd d1(125mm)300mm，可采用 H 型孔板式或者 P 型辐板式带轮，这次选择 H 型孔板式作为小带轮。由于 dd2300mm，所以宜选用 E 型轮辐式带轮。总之，小带轮选 H 型孔板式结构，大带轮选择 E 型轮辐式结构。（7）确定带的
10、张紧装置选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。（8）计算压轴力计算预紧力：NqvKzvPFad 674.132.901-95.24.175015.202 上面已得到 ，z=4，则：4.81 NzF506.128.sin67.32sin0 （9）带轮的材料选用灰铸铁，HT200。2、减速器内传动件的设计（齿轮传动设计）（1）选择齿轮材料、热处理方法及精度等级 齿轮材料、热处理方法及齿面硬度因为载荷中有轻微振动，传动速度不高，传动尺寸无特殊要求，属于一般的齿轮传动，故两齿轮均可用软齿面齿轮。查机械基础P 322 表 1410，小齿轮选用 45 号钢，调质处理，硬度 260HBS；大齿轮
11、选用 45 号钢，调质处理，硬度为 220HBS。 精度等级初选减速器为一般齿轮传动，圆周速度不会太大，根据机械设计学基础P 145表 57，初选 8 级精度。（2）设计齿轮查精密机械设计基础 表 7-2 得：12P 齿数小齿轮齿数一般在 2040 之间，所以： 201z102512iz为了使两齿轮数互质，最终取： 2z 模数 m模数一般取标准模数： 3 分度圆直径 dmmz602312 中心距 amd5.18306211 齿轮宽度 b大齿轮宽度 m2小齿轮宽度 31 其他几何尺寸的计算由于所设计的齿轮为正常齿轮，所以齿顶高： ，mha3齿根高： mf 75.325.1.全齿高： 6齿顶圆直径
12、： hdaa013092322 齿根圆直径： mmff 5.27.61hdff 023、轴的设计（1） 高速轴的设计 选择轴的材料和热处理采用 45 钢，并经调质处理，查机械设计与创新P 300 表 152，得其许用弯曲应力 ， 。160Ma1068A 初步计算轴的直径由前计算可知： min/9.4,25.11 rnkWP其中，A 取 112。mrkWnPAd 972.5in/019.425331 主考虑到有一个键槽，将该轴径加大 5%，则m.27%597.2查机械基础P 458 附录 1，取 d=30mm 轴的结构设计高速轴初步确定采用齿轮轴，即将齿轮与轴制为一体。根据轴上零件的安装和固定要
13、求，初步确定轴的结构。设有 7 个轴段。1 段：该段是小齿轮的左轴端与带轮连接，该轴段直径为 30mm，所以该轴伸。mdL4530.15.12 段： 参考机械基础P 373，取轴肩高度 h 为 1.5mm，则 d2=d1+2h=33mm。此轴段一部分用于装轴承盖，一部分伸出箱体外。3 段：此段装轴承，取轴肩高度 h 为 1mm，则 d3=d2+2h=35mm。选用深沟球轴承。查机械基础P 476 附录 24，此处选用的轴承代号为6307，其内径为 35mm，宽度为 21 mm。为了起固定作用，此段的宽度比轴承宽度小 12mm。取此段长 L3=19mm。轴承型号 内径 d 外径 D 宽度 B 倒角rsmin 轴承型号6307 35 80 21 1.5 63074 段与 6 段：为了使齿轮与轴承不发生相互冲撞以及加工方便，齿轮与轴承之间要有一定距离，取轴肩高度为 h=2mm，则 d4=d6=d3+2h=39mm，长度取 5mm，则 L4= L65mm。5 段：此段为齿轮轴段。由小齿轮分度圆直径 d =60mm 可知，d5=60mm 。因1为小齿轮的宽度为 33mm，则 L5=33mm。7 段：此段装轴承，选用的轴承与右边的轴承一致，即 d7=35mm，L 719mm。由上可算出，两轴承的跨度： m623519L 高速轴的轴段示意图如下：
