1、 1目录一、 设计任务 (2)二、 传动方案的拟订 (3)三、 电动机的选择 (4)四、 传动比的计算与分配 (4)五、 各轴的转速，功率和扭矩 (4)六、 V 带的设计计算 (5)七、 传动零件的计算和轴系零件的选择 (8)八、 轴的计算 .(17)九、 轴承的选择与校核 (27)十、 键的选择与校核 (34)十一、 密封和润滑 (35)十二、 小结 (36)十三、 参考资料 (36)附图 .(37)2课程设计任务书内容及任务一、 设计的主要技术参数：运输链牵引力: F=4 KN输 送 速 度 : V=0.7m/s链轮节圆直径: D=280mm工作条件：三班制，使用年限 10 年，连续单向运
2、转，载荷平稳，小批量生产，运输链速度允许误差5%.二、 设计任务：传动系统的总体设计； 传动零件的设计计算；减速器的结构、润滑和密封；减速器装配图及零件工作图的设计； 设计计算说明书的编写。三、 每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务：（1） 减速机装配图 1 张；（2） 零件工作图 23 张；（3） 设计说明书 1 份（60008000 字）。起止日期 工 作 内 容12.24-12.25 传动系统总体设计12.25-12.27 传动零件的设计计算；12.28-1.6 减速器装配图及零件工作图的设计、整理说明书进度安排1.7 交图纸并答辩主要参考资料1濮良贵，纪名刚.机械设计.北京：高等教
3、育出版社，2001.2金清肃.机械设计课程设计.武汉：华中科技大学出版社，2007.指导老师（签字）： 年 月 日系（教研室）主任（签字）： 年 月 日计算与说明 主要结果3二、传动方案的拟定1,由于 V 带的传动工作平稳性好,具有过载保护作用 ,并具有缓冲吸振能力,所以选用 V 带传动;2,圆锥齿轮传动结构紧凑且宽度尺寸较小传递的效率也高,所以减速器选择选择圆锥与圆柱齿轮;3,考虑到制造成本与实用性,圆锥与圆柱齿轮都选用直齿.传动方案简图如下:计算与说明 重要结果4三、设计方案分析 I 选择电动机的类型和结构因为装置的载荷平稳，长期工作，因此可选用鼠笼型异步电动机，电机结构简单，工作可靠，维
4、护容易，价格低廉， 、配调速装置，可提高起动性能。II 确定电动机功率和型号运输带机构输出的功率： 2.8kw0.7m/s40N VFPw传动系得总的效率： 824.096.59.454321 1 联轴器的效率,取 0.992 滚动轴承效率,取 0.983 锥齿轮的( 闭式 8 级精度) 传动效率,取 0.954 圆柱直齿轮的效率,取 0.96 5V 带传动效率,取 0.97.电机所需的功率为： 3.4kw82.0Pwd由题意知，直齿锥形齿轮放在第一级，不宜传输过大的转矩，同功率的电机如下（Y112M-2，Y112-4 ，Y32M-6，Y160M1-8） ，选择Y132M1-6 比较合理，额定
5、功率 p=4kw,满载转速 960/min.四、传动比的计算与分配运输机的转速（r/min）nw=60v(D)=0.760/(3.1426310 -3)=47.7总传动比: i=960/47.7=20.12取 v 带轮传动比 i1=3取高速级锥形齿轮传动比 i2=2直齿圆柱齿轮传动比: i3=3.36五、各轴的转速，功率和转速1，各轴的转速可根据电动机的满载转速和各相邻轴间的传动比进行计算，转速（r/min ） 。n1=960 n2=960/i1=320n3=384/i2=160 n4=145.29/i3=47.62Pw=2.8kw=0.8242Pd=3.4kwnw=47.7i=20.12i1
6、=3i2=2i3=3.36n1=960n2=320n3=160n4=47.62计算与说明 重要结果52，各轴的输入功率（kw）P1=p 5 2=40.970.98=3.8P2= P1 3 2=3.80.950.98=3.54P3= P2 4 2=3.540.960.98=3.33P4= P3 1 2=3.330.980.99=3.2323，各轴输入扭矩的的计算(NMM)T1=(95503.8/320)103=113.4103T2=(95503.54/160)103=211.29103T3=(95503.33/47.62)103=667.82103将以上算得的运动和动力参数列表如下：I 轴 II
7、 轴 III 轴转速（ r/min） 320 160 47.62输入功率 P（kw） 3.8 3.54 3.33输入扭矩T（N.MM） 113400 211290 667820传动比（i） 2 3.36效率（ ）0.95 0.96六、V 带传动的设计计算设计 V 带传动时的已知条件包括：带的工作条件是连续单向运转，载荷平稳，传动位置与总体尺寸限制自定，所需传递的功率为 3KW，小带轮的转速为 960r/min，传动比为 2.5 。设计步骤：1. 确定计算功率P K P=1.34=5.2KWcaA式中： P 计算功率， KWcaK 工作情况系数，见表 87；AP所需传动的额定功率， KWP1=3
8、.8P2=3.54P3=3.33P4=3.232T1=113.4103T2=211.29103T3=667.82103P =5.2KWca62. 根据计算功率 P 和小带轮转速 n ，ca1从【】图 811 中选取普通 V 带的型号为 A 型。3. 确定带轮的基准直径 d 并验算带速1) 初选小带轮的基准直径 d 1计算与说明 重要结果7根据 V 带的带型，参考【】表 86 和表 88 确定小带轮的基准直径 d ，应使 d （d ） 。11min所以选 d 125mm12） 验算带速 v根据【】式子（813）计算带的速度。带速不宜过低或过高， 一般应使 v（530m/s） 。而：v 96012
9、53.14/（601000）6.28m/s3）计算大带轮的基准直径由 d =id 计算，d 250mm212d4. 确定中心距 a，并选择 V 带的基准长度 L d根据【】式子（820） ，初定中心距 a 500mm0由【】式子（822）计算所需的基准长度L 2a + （d + d ）+ 1596mm0d21212d20 -)4a（由【】表 82 选带的基准长度 L 1600mm0d按【】式子（823）计算实际中心距 aaa + =500+ =252mm00dL21596中心距的变化范围为 207mm297mm。5. 验算小带轮上的包角 1 180 -（d d ） 180 1251021a03
10、.570057.32151.35 906. 计算带的根数 z1）计算单根 V 带的额定功率 P rd 125mm1V=6.28m/sd 250mm2a 500mm0L 1596mm0da=252mm 151.351计算与说明 重要结果 8由 d 125mm 和 n 960r/min，11查【】表 84a 得 P 1.39KW0根据 n 960r/min。i2 和 A 型带，1查【】表 84b 得P 0.11KW查【】表 85 得 K =0.925, 【】表 82 得K =0.99，于是LP （P+ P）K Kr L=(1.139+0.11)0.9250.99=1.144KW2）计算 V 带的根
11、数 zZ 4.545rcaP5.214取 5 根.7. 计算单根 V 带的初拉力的最小值（ F ）0min由【】表 83 得 A 型带的单位长度质量 q0.1kg/m（F ） 500 +qv0minzvKPca)5.2(2500 +0.16.28 180.2N.096.482应使带的实际初拉力 F （F ） 。0min8.计算压轴力 F p压轴力的最小值为（F ）2z（F ）p0sin 25180.2sin Nmin115.32o1746NP 1.39KW0P0.11KWK =0.925K =0.99LP =1.144KWrZ=5(F )0180.2Nmin(F )=1746Np计算与说明 重
12、要结果9七、传动零件设计计算和轴系零件的选择：1， 传动零件设计计算。因该例中的齿轮传动均为闭式传动，其失效形式主要是点蚀。（1） 要求分析1） 使用条件分析对于锥形齿轮主动轮有：传动功率：p 1=3.8kw 主动轮转速：n 2=320齿数比：1：2圆周速度：估计 v4m/s2） 设计任务确定一种能满足功能要求和设计约束的较好的设计方案；包括： 一组基本参数： 12,dmz主要基本尺寸： 等a2,选择齿轮材料，热处理方式及计算许用应力1） 选择齿轮材料，热处理方式：按使用条件属中速，低载，重要性和可靠性一般齿轮传动，可选用软面齿轮，也可选用硬齿面齿轮，本例选用软齿面齿轮并具体选用：小齿轮：45
13、 钢。调质处理，硬度为 230255HBS；大齿轮：45 钢。正火处理，硬度为 190217HBS。2）确定许用应力A: 确定极限应力 和 limHliF齿面硬度：小齿轮按 230HBS，大齿轮按 190HBS。查1图 10-21 得 =580Mpa, =550 Mpa li1lim2H查1图 10-20 得 =450Mpa, =380MpalimFliFB: 计算应力循环次数 N，确定寿命系数 kHN,kFNN1=60n2jt=6096013810300=41.472108N2=N1/i2=41.472108/2=20.736108查1图 1019 得 kHN1=1,kHN2=1=580Mp
14、a,lim1H=550 Mpali2=450 Mpalim1F=380 Mpali2N1=41.472108N2=20.736108计算与说明 重要结果10C：计算接触许用应力取 min1HSmin.4F由许用应力接触疲劳应力公式 HP1= Hlim1 kHN1/sHmin=5801/1=580MPa HP2= Hlim2kHN2/ sHmin=5501/1=550MPa查1图 10-18 得 kFE1=1 kFE2=1 Fp1= Flim1 kFE1/SFlim=4500.85/1.4=273.21MPa FP2= Flim2 kFE2/ SFlim=3800.88/1.4=238.85 M
15、Pa（2） 初步确定齿轮的基本参数和主要尺寸1） 选择齿轮的类型根据齿轮的工作条件可选用直齿圆锥齿轮，也可选用斜齿轮圆锥齿轮，本例选择直齿圆锥齿轮（考虑到制造成本和实用性）2） 选择齿轮精度等级按估计的圆周速度和功能条件要求选择 8 级精度。3） 初选参数初选 21216,63Zi0,.Rx4） 初步计算齿轮的主要尺寸因电动驱动，有轻微震动，查1表 10-2 得 。1AK取 1.2,.,1VKK则载荷系数 K .2.4AV因为为直齿圆锥齿轮，取变位系数 X=0。查1表 10-6得材料的系数 由式（10-26） ，可初189.EZMPa步计算出齿轮的分度圆直径 m 等主要参数。1,d2131 22331 2.90.58.4.0EHpRZkTdumAmin1HSi.4F HP1=580 MPa HP2=550 MPa Fp1=273.21MPa FP2=238.85MPa -120.3RxA.4102dm计算与说明 重要结果
