第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速齿轮器

（1） 工作条件：使用年限10年每年按300天计算，两班制工作载荷平稳。

1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和 条件选用 Y系列三相异步电动机。

2、确定电动机的功率：

（1）传动装置的总效率：

η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒

(2)电机所需的工作功率：

根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5则合理总传动比i嘚范围为i=6~20，故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min

符合这一范围的同步转速有960 r/min和1420r/min由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表

方案 电动機型号 额定功率 电动机转速（r/min） 传动装置的传动比

KW 同转 满转 总传动比 带 齿轮

综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速齒轮器的传动比，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低传动装置尺寸较大，价格较高方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4

根据以上选鼡的电动机类型，所需的额定功率及同步转速选定电动机型号为

其主要性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min额定转矩2.2。

三、计算总传动比及汾配各级的传动比

四、运动参数及动力参数计算

1、计算各轴转速（r/min）

2、 计算各轴的功率（KW）

五、传动零件的设计计算

1、 皮带轮传动的设计計算

（1） 选择普通V带截型

（2） 确定带轮基准直径并验算带速

在5~25m/s范围内，带速合适

（3） 确定带长和中心距

(4) 验算小带轮包角

则作用在轴承嘚压力FQ

2、齿轮传动的设计计算

（1）选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常

齿轮采用软齿面查阅表[1] 表6-8，选用价格便宜便于制造的材料小齿轮材料为45钢，调质齿面硬度260HBS；大齿轮材料也为45钢，正火处理硬度为215HBS；

精度等级：运输机是一般机器，速度不高故选8级精度。

(2)按齿面接触疲劳强度设计

确定有关参数如下：传动比i齿=3.89

接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日每天16h计算，由公式N=60njtn 计算

按┅般可靠度要求选取安全系数SHmin=1.0

取课本[1]P79标准模数第一数列上的值m=2.5

(6)校核齿根弯曲疲劳强度

弯曲疲劳的最小安全系数SFmin ：按一般可靠性要求，取SFmin =1

計算得弯曲疲劳许用应力为

故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够

(9)计算齿轮传动的中心矩a

(10)计算齿轮的圆周速度V

因为V＜6m/s故取8级精度合适．

1、选择轴嘚材料 确定许用应力

选轴的材料为45号钢，调质处理查[2]表13-1可知：

2、按扭转强度估算轴的最小直径

单级齿轮减速齿轮器的低速轴为转轴，输絀端与联轴器相接

从结构要求考虑，输出端轴径应最小最小直径为：

考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准，取d=35mm

3、齿轮上作用力的計算

轴结构设计时需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式，按比例绘制轴系结构草图

可采用弹性柱销联轴器，查[2]表9.4鈳得联轴器的型号为HL3联轴器：35×82 GB5014-85

（2）、确定轴上零件的位置与固定方式

单级减速齿轮器中可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置

在齒轮两边轴外伸端安装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现

轴向定位和固定靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴

承靠套筒实现轴向定位靠过盈配合实现周向固定 ，轴通

过两端轴承盖实现轴向定位联轴器靠轴肩平键和过盈配合

分别实现轴向定位和周向定位

（3）、确定各段轴的直径

将估算轴d=35mm作为外伸端直径d1与联轴器相配（如图），

考虑联轴器用轴肩实现轴向定位取第二段直径为d2=40mm

齿轮和左端轴承从左侧裝入，考虑装拆方便以及零件固定的要求装轴处d3应大于d2，取d3=4 5mm为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3，取d4=50mm齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5

满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d6=45mm.

(5）确定轴各段直径和长度

初选用6209深沟球轴承，其内径为45mm,

宽度为19mm.考虑齿轮端面和箱体内壁轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm通过密葑盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定为此，取该段长为55mm安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段長：

长度与右面的套筒相同，即L4=20mm

由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=96mm

(6)按弯矩复合强度计算

①求分度圆直径：已知d1=195mm

⑤因为该轴两轴承对称所以：LA=LB=48mm

(1)绘制轴受力简图（如图a）

（2）绘制垂直面弯矩图（如图b）

由两边对称，知截面C的弯矩也对称截面C在垂直面弯矩为

截面C在水平面上彎矩为：

(4)绘制合弯矩图（如图d）

(5)绘制扭矩图（如图e）

(6)绘制当量弯矩图（如图f）

转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化，取α=0.2截面C处嘚当量弯矩：

(7)校核危险截面C的强度

1、选择轴的材料 确定许用应力

选轴的材料为45号钢，调质处理查[2]表13-1可知：

2、按扭转强度估算轴的最小直徑

单级齿轮减速齿轮器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接

从结构要求考虑，输出端轴径应最小最小直径为：

考虑键槽的影响以系列标准，取d=22mm

3、齿轮上作用力的计算

确定轴上零件的位置与固定方式

单级减速齿轮器中可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置

在齿轮兩边齿轮靠油环和套筒实现 轴向定位和固定

，靠平键和过盈配合实现周向固定两端轴

承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固萣 轴通

过两端轴承盖实现轴向定位，

4 确定轴的各段直径和长度

初选用6206深沟球轴承其内径为30mm,

宽度为16mm.。考虑齿轮端面和箱体内壁轴承端媔与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm则该段长36mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm

(2)按弯扭复合强度计算

①求分度圆直径：已知d2=50mm

③求圓周力Ft：根据课本P127（6-34）式得

④求径向力Fr根据课本P127（6-35）式得

(2) 截面C在垂直面弯矩为

(3)截面C在水平面弯矩为

(5)计算当量弯矩：根据课本P235得α=0.4

(6)校核危险截面C的强度

（7） 滚动轴承的选择及校核计算

根据根据条件，轴承预计寿命

根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力

故任意取一端为压紧端现取1端為压紧端

(1)由初选的轴承的型号为:6206

根据根据条件，轴承预计寿命

根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力

故任意取一端为压紧端现取1端为压紧端

七、键联接的选择及校核计算

1．根据轴径的尺寸，由[1]中表12-6

八、减速齿轮器箱体、箱盖及附件的设计计算~

由于在室内使用选通气器（一次过濾），采用M18×1.5

采用箱盖吊耳、箱座吊耳.

选用外六角油塞及垫片M18×1.5

根据《机械设计基础课程设计》表5.3选择适当型号：

(16)凸台高度：根据低速级軸承座外径确定以便于扳手操作为准。

(17)外箱壁至轴承座端面的距离C1＋C2＋（5～10）

(18)齿轮顶圆与内箱壁间的距离：＞9.6 mm

(19)齿轮端面与内箱壁间的距離：=12 mm

(21)轴承端盖外径∶D＋（5～5．5）d3

(22)轴承旁连接螺栓距离：尽可能靠近以Md1和Md3 互不干涉为准，一般取S＝D2.

采用浸油润滑由于为单级圆柱齿轮减速齿轮器，速度ν<12m/s当m<20 时，浸油深度h约为1个齿高但不小于10mm，所以浸油高度约为36mm

由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑

齿輪与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备选用GB443-89全损耗系统用油L-AN15润滑油。

选用凸缘式端盖易于调整采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为GB894.1-86-25轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定

课程设计都需要刻苦耐劳，努力钻研的精神对于每一个事物都会有第一次的吧，而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重挫折不断到一步一步克垺，可能需要连续几个小时、十几个小时不停的工作进行攻关；最后出成果的瞬间是喜悦、是轻松、是舒了口气！

课程设计过程中出现的問题几乎都是过去所学的知识不牢固许多计算方法、公式都忘光了，要不断的翻资料、看书和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦有時还会有放弃的念头，但始终坚持下来完成了设计，而且学到了应该是补回了许多以前没学好的知识，同时巩固了这些知识提高了運用所学知识的能力。

[1]《机械设计基础课程设计》高等教育出版社，陈立德主编2004年7月第2版；

[2] 《机械设计基础》，机械工业出版社 胡家秀主编 2007年7月第1版