1、一、设计参数和使用条件：输送机连续工作，单向运转，载荷有轻微冲击，空载启动，经常满载，每天两班制工作，每年按 300 个工作日计算，大修期限 3 年。输送带速度允许误差5%，滚筒效率为 0.97，工作机输入转矩T=800（Nm） ，输送带工作速度 =1.3（m/s） ，滚筒直径 D=370（mm）二、设计传动方案：（一）将传动能力较小的带传动布置在高速级，有利于整个传动系统结构紧凑，匀称。同时，将带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减少噪声的特点。（二）选用闭式直齿圆柱齿轮闭式齿轮传动的润滑及防护条件好。而在相同的工况下，传动较平稳，动载荷较小，使结构简单、紧凑。而且加工较简单，
2、工艺不复杂。三、电动机类型及结构的选择1、根据课题条件选定电动机的类型和结构类型分：直流电动机和交流电动机；交流电动机分为同步与感应；感应电动机分为绕线型和笼型结构分：开式、防护式、封闭式、防爆式电压等级交流有：127V、220V、380V、660V、1140V、3KV、6KV、10KV；直流有：110V、160V、180V、220V、440V、6001000V根据题意选择三相异步交流笼型电动机 电压为 380V 封闭式 长时工作制2、电动机选择（1）工作机的功率 Pw=F/1000 = Tnw/9550 w（2）工作机的转速 nwnw=601000/D67.143014./06KWp859.
3、78（3）从工作机到电动机的总效率 = wclz查表得：=0.97 =0.97 0.992 =0.99 =0.96wclzv根据题图示意：有工作机 1 个、V 带 1 组、轴承 3 对、齿轮对 2 对、联轴器1 对代入公式： 84.092.7.09. 607.3（4）所需电动机功率 和额定电动机dPdP=13（ ）/wdPdkKWd5.79.680取查 表 ：3、确定电动机转速根据查表推荐的传动比合理范围，取带传动比为 2。取圆柱齿轮传动比范围。算出总传动比理论范围。V 带的传动比推荐值为 24，两级传动的减速比推荐值为 840因此电动机的转速可选范围： 1073667)40()82符合这一范
4、围同步转速的有 1500、3000 两种列表：电动机转速（r/min） 传动装置传动比方案 电动机型号额定功率KW） 同步 满载 总传动比 V 带 齿轮1 Y132S2-2 7.5 3000 2900 43.22 3 14.42 Y132M-4 7.5 1500 1440 21.45 2 10.73经比较选择第二种方案电动机转速的可选范为= =21.4567.14=1440dn总iw则查符合这一转速适用的电动机型号 Y132M-44、确定传动装置的总传动比和分配级传动比（1）确定传动装置的总传动比由选定的电动机满载转速 和工作机主动满n轴转速 可得传动装置总传动比为：In= / =1440/6
5、7.14=21.45 总i满 I（2）分配各级传动装置传动比： 总传动比等于各传动比的乘积 = 总i带 1齿 2齿i取 （普通 V 带 i=24）=2带i两级减速器的总传动比为 ，那么高速级传动比73.0/45.21ri，那么低速级传动比 =10.73/3.73=2.887310.14. rii高 低i5、动力运动参数计算（1）各轴转速 n= =14400n满= / = / （ r/min）I0带i满 带i=1440/2=720= / （r/min）InI1齿i=720/3.73=193= / （r/min）II2齿i=193/2.88=67In= =67 In（2）各轴功率 P)(5.70k
6、wd轴： =7.50.96=7.2带1 )(k轴： =7.20.970.99=6.91轴 承齿 轮2轴： =6.910.970.99=6.64)(3kP轴 承齿 轮滚筒轴： =6.640.9920.99=6.524w轴 承联 轴 器（3）转矩 T =95507.5/1440=49.74(Nm)00/95n轴 =95507.2/720 =95.5 (Nm)11P轴 =95506.91/193=341.92 (Nm)22/轴 =95506.64/67=946.45 (Nm)33T卷筒轴 = 95506.52/67=929.34(Nm)44/950n（4）将上述数据列表轴号 功率P/kWN /(r.
7、min-1)T/(Nm) 传动比 i 效率 0 7.5 1440 49.74 2 0.961 7.2 720 95.53.73 0.962 6.91 193 341.922.88 0.963 6.64 67 946.454 6.52 67 929.34 1 0.98四、选择 V 带1、原始数据电动机功率 kw5.7dP电动机转速 r/min140nV 带理论传动比 2vi单向运转、双班制、工作机为带式运输机2 设计计算（1） 确定计算功率 PcaPca =KAPd根据双班制工作，即每天工作 16 小时，工作机为带式运输机，查表得工作系数 KA=1.2Pc =KAPd=1.27.5= 9 kw（
8、2）选取普通 V 带带型根据 Pc，n d确定选用普通 V 带 A 型。 （3）确定带轮基准直径 d d1和 dd2查表选 dd1=112 验算带速 5m/s V 20m/sm/s 4.81062106nv5m/s8.44 m/s 25m/s 带的速度合适。c. 计算 dd2dd2 mm241i（4）确定普 V 带的基准长度和传动中心距根据 0.7（ dd1+dd2） a 0 2（ dd1+dd2）=0.7（112+224） a 02(112+224)=235.2 a 0672mm346.5mm a 0990mm初步确定中心距 a 0 = 500mmLd = =02121042a)d()d(a
9、5)()(52= 1533.79mm 查表取 Ld = 1600 mm计算实际中心距 a mLad 53279.160520 考虑安装和张紧的需要，应使中心矩约有0.03% L d的调整量，取 580mm（5）验算主轮上的包角 13.571802ad= 90167.14 主动轮上的包角合适（6）计算 V 带的根数 Z lAKP)(0Z= 选取 A 型 V 带 4 根5.381.96.17.06（7）计算预紧力 F 0 2).(5qvKZvPca查表 q=0.10 kg/m= )(796.240.810)965.2(4850 N（8）计算作用在轴上的压轴力 FP=1907 N2sin8.402s
10、in210 ZFvQ3.1.4 带传动主要参数汇总表带型 Ldmm Z dd1mm dd2mm amm F0N FQNA 1600 4 112 224 500 240.8 19073 带轮材料及结构（1）带轮的材料带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为 HT150 或 HT200( 2 ) 带轮的结构带轮的结构形式为孔板式，轮槽槽型 A 型五、齿轮计算（一）高速级小齿轮1、小齿转矩 95072/.109.5T61 2、初设小齿轮 大齿数2z 756.7423.1圆 整 后 取uz3、转速不高，功率不大，选轮齿精度为 8 级4、载荷平稳，对称布置轴的刚度较大，取载荷综合系数 K=1.55、齿宽
11、系数取 d=16、确定许用接触应力查表取： Hlim=460Mpa SHmin=1 所以H=460Mpa7、计算小齿轮分度圆直径 72.913850.1427.32)950.1(73./).()460/1(321 d8、计算模数查表取 m=45.2/9.7/1zm9、计算齿轮主要尺寸及圆周速度1）分度圆直径 80421mzd 304752mzd2）中心距 19)(/)(/a3）设 d=1 齿轮齿宽 取 b1=85 b2=801bd4）圆周速度 02.360784.3601nu5）齿顶高 由 m=4 求得 1 齿mha mdma 8042 齿 d38426）齿根高 求得 1 齿caf 5.f 7
12、125.2 齿 mhf 29017）全齿高 fa2.8）顶隙 mc5.010、校核齿根弯曲强度(1)复合齿形系数根据 z1、z 2由图查得 YFS1=4.36 YFS2=4.02(2)确定许用弯曲应力 F查表得 MPa360360minlimFFsMPa故 由 式和(3)式中已知 K=1.5 T1= m=4 b=80950(4)校核计算 360MPa19.736.4021 360Pa1.228.4.21FFszbmYKT校核安全（二）第 2 级齿轮传动比为 2.88，为了使减速器各级传动润滑性良好，应使各级大齿轮具有接近的直径值。1、小齿转矩 3419.6/.6109.5T3 2、设小齿轮 大
13、齿数z 5824圆 整 后 取uz3、转速不高，功率不大，选轮齿精度为 8 级4、载荷平稳，对称布置轴的刚度较大，取载荷综合系数 K=1.55、齿宽系数取 d=16、确定许用接触应力取： Hlim=460Mpa SHmin=1 所以H=460Mpa7、计算小齿轮分度圆直径 13.822951478.0512879.33.2 )6.3(/)()460/(3 d8、计算模数查表取 m=6././3zdm9、计算齿轮主要尺寸及圆周速度1）分度圆直径 14693mzd 30654mzd2）中心距 2)5(/)(2/1a3）设 d=1 齿轮齿宽 取 b1=120 b2=1141bd4）圆周速度 （m/s
14、）.06934.30623 nu5）齿顶高 由 m=6 求得 3 齿mha mdma 6422 齿 d426）齿根高 求得 3 齿caf 5.1f 915.14 齿 mhf 507）全齿高 fa.2.8）顶隙 mc512.010、校核齿根弯曲强度(1)复合齿形系数根据 z3、z 4由图查得 YFS3=4.48 YFS4=4.03(2)确定许用弯曲应力 F查表得 MPa360160minlimFFsMPa故 由 式和(3)式中已知 K=1.5 T3= m=4 b=8049.(4)校核计算 360MPa41.70.81326 360Pa12.98.5.23FFszbmYKT校核安全齿号 m Z i
15、 d b中心距齿顶高齿根高轴孔外齿径顶隙小齿 20 80 85 4 5 42 88 1I 级大齿4753.73 300 801904 5 48 308 1小齿 19 114 120 6 7.5 48 126 1.5II 级大齿6552.88 330 1142226 7.5 55 342 1.5六、计算轴的强度按转矩计算（查机械设计基础P229）1、选轴材料：由于减速器传递的功率不大，也无特定要求，故选最常用的 45 号刚并作正火处理，由表查的 MPaB5902、按转矩估算 I 轴的最小直径取 C=115 得 计算所得应是最小轴径处得直径，78.240.15331nPcd因该段设有键槽应加大 3
16、7%取 d=26I 轴各段的直径和长度：从左到右， 1 段值 d=26，L=（1.52）d 取48；2 段 d=(0.070.1)d 取 32，L=30；3 段选择轴承 6307 d=35，L=35；4段 d=38，L=22；5 段 d 取 40，L=83；6 段 d=50，L=10；7 段d=45，L=140；8 段 d=35，L=242、按转矩估算 II 轴的最小直径取 C=115 得 计算所得应是最小轴径处得直径，9.371.65332nPcd圆整后取 d=40mmII 轴各段的直径和长度：1 段选择轴承 6308 d=40，L=26；2 段d=42，L=17；3 段 d 取 48，L=
17、88；4 段 d=58，L=10；5 段 d=48，L=118；6段 d=42，L=22；7 段 d=40，L=263、按转矩估算 III 轴的最小直径取 C=115 得 计算所得应是最小轴径处得直径，2.53674.133nPcd因该段设有键槽应加大 37%取 d=55mm4、按转矩估算 IV 轴的最小直径取 C=115 得 计算所得应是最小轴径处得直径，9.5267.1334nPcd因该段设有键槽应加大 37%取 d=56mmIII 轴各段的直径和长度：由 1 段值 d=65，L 取 40；2 段 d=取75，L=103；3 段 d=85，L=12；4 段 d=71，L=118；5 段 d
18、 取 22，L=67；6 段d=65，L=55；7 段 d=56，L=981 段 2 段 3 段 4 段 5 段 6 段 7 段 8 段d l d l d l d l d l d l d l d lI 26 48 32 30 35 35 38 22 40 83 50 10 45 140 35 24II 40 26 42 17 48 88 58 10 48 118 42 22 40 26III 65 40 75 103 85 12 71 118 67 22 65 55 56 98IV 55 无 无 无 无 无 无5、校核 I 轴以上轴的数据都是估算的，需进行校核，我们现在只对 I 轴进行校核。该
19、轴输入转矩 T=95.5，P=7.2，转速 n=720，轴伸端需装配 V 带轮，孔径26mm，孔长 50mm 取轴肩 3mm 作定位齿轮两侧对称安装一对 6307 深沟球轴承，其宽度为 21mm，左轴承用套筒定位，右轴承用轴肩定位，轴与 V 带轮和齿轮用平键联接，初步确定该轴轴承跨距为 276mm，齿轮毂宽度为 85mm，分度圆为 80mm，齿数 Z=20，m=4 轮毂中心距与左轴承的中心距为 73mm，由此可进位参数轴行轴和轴承计算。1） 计算齿轮受力（1） 齿轮作用力圆周力 NdTFt 5.2387092径向力 antr 690tan.（2） 计算轴承反力水平面 NFdRraH 8.297
20、630276Hr 15.89垂直面 tV35（3） 绘制弯矩图截面 NRMbH6.178.2973 垂直面弯矩图 Vbv 5.4.173合成弯矩图 mNMbVbH 3.87406.75943168.2157.81436.1722“（4） 绘制扭矩图由查表得到 ，paB590 58.09955)1(0aMppab 故）和 （ 38.0mMaT绘制当量弯矩图对于截面 b)(3.874 )(7.10463068521.7855390.)“ 2222 mNM mNaTbe 对于截面 a 和 )(590Te（5） 分别计算轴截面 a 和 b 处的直径 mMdbaea 59.21.03)1(.03 bba
21、e 674)(.33经校核所选尺寸满足要求。七、键的选择计算及校核根据题意，I 轴 v 带轮处选择 C 型平键连接，齿轮处选择 A 型平键，材料选择 45 号钢，从表中查取键的宽度 b 和高度 h，长度 L 取 1.5d键的尺寸（1.5d） 键槽轴的直径 db h L t 轴 t1孔26 8 7 39 4 3.340 12 8 63 5.0 3.3校核直径 26 的轴：轴径 d=26，p=95500，n=720，v 带轮材料为铸铁，查表取得 b=8 ，h=7，L=39由轴和键为钢材料，带轮为铸铁取 ，长度 Lc=L-b=39-8=31Mpap807（Mpa）7.63129504cpdhLT校验
22、合格校核直径 40 的轴：轴径 d=40，p=95500，n=720，齿轮材料为钢，查表取得b=12 ，h=8，L=63由轴和键、齿轮均为钢材料，取 ，长度 Lc=L-b=63-12=51Mpap1502（Mpa）3.2518490cpdhLT校验合格II 轴小齿的 A 型平键连接，材料选择 45 号钢，从表中查取键的宽度 b 和高度 h，长度 L 取 1.5d键的尺寸（1.5d） 键槽轴的直径d b h L t t148 14 9 72 5.5 3.848 14 9 102 5.5 3.8校核：轴径 d=48，p=341919.63，n=193，齿轮材料为钢，查表取得b=14，h=9，取 L
23、=72由轴和键、齿轮均为钢材料，取 ，长度 Lc=L-b=72-14=58Mpap1502（Mpa）46.58943.1cpdhLT校核合格，II 轴大齿的 A 型平键连接，材料选择 45 号钢，从表中查取键的宽度 b 和高度 h，长度 L 取 1.5d校核：轴径 d=48，p=341919.63，n=193，齿轮材料为钢，查表取得b=14，h=9，L=102由轴和键、齿轮均为钢材料，取 ，长度 Lc=L-b=102-14=88Mpap1502（Mpa）7.589463.1cpdhLT校核合格，III 轴联轴器处选择 C 型平键连接，齿轮处选择 A 型，材料选择 45 号钢，从表中查取键的宽度
24、 b 和高度 h，长度 L 取 1.5d键的尺寸（1.5d） 键槽轴的直径 db h L t t156 16 10 90 6.0 4.371 20 12 98 7.5 4.9校核直径 55 的轴：轴径 d=56，p=94645，n=67，联轴器材料为铸铁，查表取得 b=16 ，h=10，L=82.5由轴和键为钢材料，联轴器为铸铁取 ，长度 Lc=L-b=90-16=74Mpap807（Mpa）3.97410564cpdhLT校核合格校核直径 71 的轴：轴径 d=71，p=94645，n=67，齿轮材料为钢，查表取得b=20，h=12，L=108由轴和键、齿轮均为钢材料，取 ，长度 Lc=L-
25、b=98-20=78Mpap1502（Mpa）47.98127654cpdhLT校核合格八、轴承选择计算1、 减速器各轴所用轴承代号普通齿轮减速器，其轴的支承跨距较小，较常采用两端固定支承。轴承内圈在轴上可用轴肩或套筒作轴向定位，轴承外圈用轴承盖作轴向固定。设计两端固定支承时，应留适当的轴向间隙，以补偿工作时受热伸长量。外形尺寸（mm）安装尺寸（mm）项目 轴承型号d D BdaminDamaxramax高速轴 6307 35 80 21 44 71 1.5中间轴 6308 40 90 23 49 81 1.5低速轴 6413 65 160 37 77 148 2.1由于资料欠缺暂时无法对轴承
26、进行计算校核。九、联轴器的选择由于本减速器属于中小型减速器，其输出轴与工作机轴的轴线偏移不大。其次为了能够使传送平稳，为使传送装置具有缓冲，吸振的特性，因此选用LT9 弹性柱销联轴器。许用补偿量型号公称扭矩Nm许用转速r/min轴孔直径mm轴孔长度mmDmm转动惯量kgm2轴向 径向 角向LT9 1000 2100 56 112 250 0.190451.50.15030十、减速器的润滑与密封1、齿轮传动的润滑各级齿轮的圆周速度均小于 12m/s，所以采用浸油润滑。另外，传动件浸入油中的深度要求适当，既要避免油过多造成功耗损失，又要充分的润滑。油池应保持一定的深度和储油量。两级大齿轮直径应尽量
27、相近，以便浸油深度相近。2、 润滑油牌号及油量计算（1） 润滑油牌号选择查表选用 L-CKC 工业齿轮油（2） 油量计算1）油量计算以每传递 1KW 功率所需油量 Q0为 350-700 ，各级减速器需油量cm3按级数成比例。该设计为双级减速器，每传递 1KW 功率所需油量为700-1400cm3实际储油量：由高速级大齿轮浸油深度约 0.7 个齿高，但不小于 10mm；低速大齿轮浸油深度在 齿轮半径；大齿轮齿顶距箱底距离大于 30)(31650mm 的要求得：最低油深： md5.78024615024最高油深： 13314箱体内壁总长：L=728mm箱体内壁总宽：b=206mm3min6598
28、.2.20874. cmV箱体内的油满足应储油量。3 轴承的润滑与密封由于高速级齿轮的圆周速度小于 4m/s，为减少配件，可直接选用油润滑，利用油沟将飞溅到箱体内壁上的油，引导于轴承内进行润滑。轴承外密封：在减速器的输入轴和输出轴的外伸段，为防止漏油和灰尘水份从轴伸段与端盖间隙进入箱体，选用旋转轴唇形密封圈橡胶材料(HG/T 28111996)密封。十一、减速器箱体及其附件1 箱体结构形式及材料为便于制造、安装和维修，该减速器采用剖分式箱体，分别由箱座和箱盖两部分组成。用螺栓联接起来，组成一个完整箱体。剖分面与减速器内传动件轴心线平面重合。剖分接合面必须有一定的宽度，并且要求仔细加工。为了保证
29、箱体刚度。在轴承座处设有加强肋。为保证箱体底座和箱盖可靠稳固联接，其结合部应要有一定宽度和厚度，以保证安装稳定性和刚度。减速器箱体选用 HT200 制造。铸铁具有良好的铸造性能和切削加工性能，成本低。2 箱体主要结构尺寸表（单位：mm）名称 数值(mm)箱座壁厚 =8箱盖壁厚 1=8b=1.5=12b1=1.5 1=12箱体凸缘厚度b2=2.5=20m=6.8加强肋厚m1=6.8地脚螺钉直径 20地脚螺钉数目 n=6轴承旁联接螺栓直径 M16箱盖、箱座联接螺栓直径 M12高速轴 选用M8 n=4中间轴 选用M10 n=4轴承盖螺钉直径和数目低速轴 选用M12 n=6高速轴 120中间轴 140
30、轴承盖（轴承座端面）外径低速轴 220观察孔盖螺钉直径 M8df 26d1 22df、d 2、d 3至箱外壁距离d2C1=18df 24d1 20df、d 2、d 3至凸缘边缘的距离d2C2=16轴承旁凸台高度和半径 h由结构确定，R= C 1外壁至轴承端面的距离 l1=+C 2+C1+(510)=55十二、主要附件作用及形式1、 通气器齿轮箱高速运转时内部气体受热膨胀，为保证箱体内外所受压力平衡，减小箱体所受负荷，设通气器及时将箱内高压气体排出。2、 吊耳由于在运输和安装时需要将减速器吊装，所以应设计吊耳。该减速器为小型减速器，将吊耳直接铸箱底的两端各一个。3、观察孔和观察孔盖 为便于观察齿轮啮合情况及注入润滑油，在箱体顶部设有窥视孔。为了防止润滑油飞出及密封作用，在窥视孔上加设视孔盖。4、油标尺油塞 为方便的检查油面高度，保证传动件的润滑，将油面指示器设在低速级齿轮处油面较稳定的部位。 5、油塞为了排出油污，在减速器箱座最低部设置放油孔，并用油塞和封油垫将其住。选用油塞尺寸 M161.56、定位销 保证拆装箱盖时，箱盖箱座安装配合准确，且保持轴承孔的制造精度，在箱盖与箱座的联接凸缘上配两个定位销。7、启盖螺钉 在箱体剖分面上涂有水玻璃，用于密封，为便于拆卸箱盖，在箱盖凸缘上设有盖螺钉一个，拧动起盖螺钉，就能顶开箱盖。
