1、1 目 录 第一部分 总体设计 1. 方案选择及评价 2 2. 电机的选择 3 第二部分 V 带及带轮的结构设计 6 第三部分 斜齿齿轮设计 8 附：齿轮受力分析 9 第四部分 轴的设计 1. 高速级轴的设计 11 2. 低速级轴的设计 17 第五部分 轴承、润滑密封、连接件和联轴器的选择及校核 1. 轴承的确定及校核 24 2. 键的校核 28 3. 联轴器的校核 30 4. 润滑密封的选择 30 第六部分 减速器的附件的设计及说明 31 第七部分 主要尺寸及数据 32 参考文献 34 2 传动装置的总体设计 一、 传动方案（已给定） 1. 题目： 设计用于带式运输机的“带传动 单级圆柱斜齿
2、减速器”，图示如下 : 1.设备要求 :固定 2.工作环境：室外多尘 3.工作条件：轻型、连续 4.安装形式：卧式 5.生产工厂：校机械厂 6.生产批量：小批 量 7.工作年限：二班制，工作八年，年工作日 250 天。 2. 设计数据： 运输带工作拉力 F(N) 转速 （ r/min） 卷筒直径 D(mm) 1370 140 280 二、 分析传动方案 该工作机 在工作时 有轻微振动，由于 V 带有缓冲吸振能力，采用 V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用 V 带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。 这种减速器的传动比一般小于 6，
3、传递功率可达数万千瓦，效率较高，工艺简单，精度易于保证，一般工厂均能制造，应用广泛。 3 设 计 内 容 .电机的选择 选择电动机类型： 按工作要求和工作条件选用 Y 系列三相鼠笼式异步电动机，其结构为全封闭扇冷式结构，电压 380V。 1) 选择电动机的容量 工作机的有效功率为 确定工作机各个部位的效率 分别表示 V 带 、 、轴承、齿轮 、弹性连轴器 和卷筒处的传动效率。由表 9.1（机械设计课程设计书由）可知：，则 所以电动机的功率为 2) 确定电动机的转速： 按机械设计课程设计表 9.2 推荐的传动比合理范围， V带传动的传 动比在2 4的范围，一级圆柱齿轮的传动比在 3 5 的范围，
4、而工作机的转速为： 所以电动机的可选范围为 在综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构4 紧凑，决定选用同步转速为 的电动机。根据机械设计课程设计表22-1选择 Y112M-4 型三相异步电动机。其相关数据为： 电动机型号 额定功率（ ） 满载转速Y112M-4 4.0 1440 2.2 2.2 、计算传动装置的总传动比 并分配传动比 (1) 总传动比： (2) 分配传动比： 考虑减速器结构，故 3、 计算传动装置各轴的运动和动力参数 (1) 各轴的转速： 轴 轴 轴 卷筒轴 (2) 各轴的输入功率： 轴 轴 5 卷筒轴 (3) 各轴的输入转矩 电机轴的输入转矩 为
5、轴： 轴： 轴： 卷筒轴： 将上述计算值都汇总于下表 ,以备查用。 表 1 带式传动装置的运动和动力参数 轴 名 功率 转矩 转速传动比 效率输入 输出 输入 输出 电机轴 3.39 22.48 1440 2.78 0.96 轴 3.25 3.19 59.92 58.72 518 3.7 0.95 轴 3.09 3.03 210.78 206.56 140 1 0.97 卷筒轴 3.00 2.94 204.64 200.55 140 6 第二部分 V 带 及带轮结构 设计 由第一部分总体设计可以得到如下要求：电动机的功率 4Kw，转速，传动比 ，每天工作 12小时，使用期限 8年（每年按 25
6、0小时计算），允许的误差为 5%。 因此，可以按 照上述条件进行 V带设计。 1. 确定计算功率 由于带式运输机的载荷变动小，查机械设计表 8-7，得带的工作情况系数，故 2. 选择 V 带的带型 根据 和 查机械设计课程设计图 12-13，可选择 A型带 3. 确定带轮的基准直径 并验算带速 1) 初选小带轮的基准直径：由机械设计课程设计表 12.7，取小带轮的基准直径 2) 验算带速 因为 ，故带速合适。 3) 计算大带轮的基准直径 根据机械设计课程设计表 12.7，圆整为 误差 : ,所以允许。 4. 确定 V 带中心距 和基准长度 1) 根据 7 可得 ，故初定中心距 2) 计算基准长
7、度： 由机械设计课程设计表 12.3 选带的基准长度 3) 计算实际中心距： 由 两个公式得到中心距的变动范围为。 5. 验算小带轮上的包角 显然， ，合适。 6. 计算带的根数 z 1) 计算单根 V 带的额定功率 由 和 ，查机械设计课程设计表 12.4 得。根据 , 和 A型带，查机械设计课程设计表 12.4 得 。查机械设计课 程设计表 12.8 得到，于是 2) 计算 V 带的根数 z 8 因此，取 4根 V带。 7. 计算单根 V 带的初拉力的最小值 由机械设计表 8-3得 A型带的单位长度质量 ，所以 应使带的实际初拉力 8. 计算压轴力 压轴力的最小值为 9. 带轮 的结构设计
8、：由于 ,故选用轮辐式 第三部分 斜齿齿轮设计 由前面的计算得到的表 1 可以知道，该对齿轮传动的输入功率为 ，小齿轮的转速 ，传动比为 3.7，工作时间 8年（按每年 250 天计算），两班制工作，载荷平稳，连续单向运转。由这些条件，就可以对齿轮进行设计计算。 1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1) 按照设计要求，选择右旋斜齿传动； 2) 运输机为一般工作机器，该对齿轮转速不高，故可以选用 8 级精度； 3) 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 ZG35SiMn 钢（调质）硬度为 250HBS，二者材料硬度差为30HBS；
9、 2. 按齿面接触强度设计 由设计计算公式进行计算，即： a 9 (1) 确定公式内的各计算数值 1) 试选载荷系数 2) 由表 1 可以得到小齿轮传递的扭矩 3) 由表 10-7 选齿宽系数 2 4) 由图 10-2d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 。 5) 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1%，安全系数 S 1，由式得， (2) 计算 1) 齿宽系数 =0.4 小齿轮上的转矩： T=9550000*4/587.76=65000N.mm a = =108.64 取 a=110mm，选小齿轮齿数 ，大齿轮齿数 85.05，取 ； 初选螺旋角： 2) 按表 4.1，取 2mm 10 3) 计算 46.85mm 4) 计算齿宽 b 取 55mm， 0mm 5)验算 轮齿弯曲疲劳强度 由 图 10-8 查得齿形系数 .82， 24 所以安全。 附：齿轮受力分析 小齿轮：
