如何设计带式运输机上的二级圆柱齿轮减速器？

y2=0

(4)计算当量动载荷P1、P2

根据表（11-9）取fP=1.5

根据式（11-6）得

P1=fP(x1FR1 y1FA1)=1.5×(1×903.35)=1355N

P2=fP(x2FR2 y2FA2)=1.5×(1×903.35)=1355N

(5)计算轴承寿命LH

∵P1=P2故P=1355ε=3

根据手册P717207AC型轴承Cr=30500N

根据课本P264表（11-10）得：ft=1

根据课本P264（11-10c）式得

Lh=16670/n(ftCr/P)ε

=16670/76.4×(1×30500/1355)3

=2488378.6h>48720h

∴此轴承合格

八、键联接的选择及校核计算

轴径d1=22mm,L1=50mm

查手册得，选用C型平键，得：

键A8×7GB1096-79l=L1-b=50-8=42mm

T2=48N?mh=7mm

根据课本P243（10-5）式得

σp=4T2/dhl=4×48000/22×7×42

=29.68Mpa<[σR](110Mpa)

2、输入轴与齿轮联接采用平键联接

轴径d3=35mmL3=48mmT=271N?m

查手册P51选A型平键

键10×8GB1096-79

l=L3-b=48-10=38mmh=8mm

σp=4T/dhl=4×271000/35×8×38

=101.87Mpa<[σp](110Mpa)

3、输出轴与齿轮2联接用平键联接

轴径d2=51mmL2=50mmT=61.5Nm

查手册P51选用A型平键

键16×10GB1096-79

l=L2-b=50-16=34mmh=10mm

据课本P243式（10-5）得

σp=4T/dhl=4×6100/51×10×34=60.3Mpa<[σp]

设计带式输送机转动装置中的二级圆柱齿轮减速器

工作条件：

单向运转，有轻微振动，经常满载，空载起动，单班制工作，使用期限

5

年，

输送带速度容许误差为

±

5%

，工作机效率为

0.94~0.96

　　。

原始数据：

输送带拉力

F

（

N

）

2000

输送带速度

m/s

0.9

滚激拍筒直径

mm

300

设计工作量：

1

、设计说明书

1

　　份；

2

、减速器装配图

1

　　张；

3

、减速器零件图

1~3

　　张。

前

言

机械设计综合课程设计在机械工程学科中占有重要地位，

它是理论应用于实际的

　　重要实践环节。

本课程设计培养了我们机械设计中的总体设计能力，

将机械设计

系列课程设历歼计中所学的有关机构原理方案设计、

运动和动力学分析、

机械零部件

设计理论、

方法、

结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练，

使

　　课程设计与机械设计实际的联系更为紧密。

此外，

它还培养了我们机械系统创新

　　设计的能力，增肢铅冲强了机械构思设计和创新设计。

　　本课程设计的设计任务是展开式二级圆柱齿轮减速器的设计。

减速器是一种将由

电动机输出的高转速降至要求的转速比较典型

机械设计-课程设计-带式运输机传动装置-二级齿轮减速器

一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器

　　1．要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。

　　2．工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。

3．知条件：运输带卷筒转速，

减速箱输出轴功率马力，

二、传动装置总体设计：

　　1.组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

　　2.特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。

　　3.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。其传动方案如下：

三、选择电机

1.计算电机所需功率：查手册第3页表1-7：

－带传动效率：0.96

－每对轴承传动效率：0.99

－圆柱齿轮的传动效率：0.96

－联轴器的传动效率：0.993

—卷筒的传动效率：0.96

说明：

－电机至工枝慧作机之间的传动装置的总效率：

2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V带传动比i=24

二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是：

符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000

根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下：

方案电动机型号额定功率同步转速

r/min额定转速

r/min重量总传动比

1Y112M-24KW3000289045Kg152.11

2Y112M-44KW1500144043Kg75.79

3Y132M1-64KW100096073Kg50.53

4Y160M1-84KW750720118Kg37.89

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下：

额定功率kW满载转速同步转速质量ADEFGHLAB

496010007321638801033132515280

四确定传动装置的猛清答总传动比和分配传动比：

总传动比：

分配传动比：取则

取经计算

　　注：为带轮传动比，为高速级传动比，为低速级传动比。

五计算传动装置的运动和动力参数：

将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴

　　——依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。

1.各轴转速：

2各轴输入功率：

3各轴输入转矩：

运动和动力参数结果如下表：

轴名功率PKW转矩TNm转速r/min

输入输出输入输出

电动机轴3.6736.5960

1轴3.523.48106.9105.8314.86

2轴3.213.18470.3465.668

3轴3.053.021591.51559.619.1

4轴32.971575.61512.619.1

六设计V带和带轮：

1.设计V带

①确定V带型号

查课本表13-6得：则

　　根据=4.4,=960r/min,由课本图13-5，选择A型V带，取。

　　查课本第206页表13-7取。

　　为带传动的滑动率。

　　②验算带速：带速在范围内，合适。

③取V带基准长度和中心距a：

　　初步选取中心距a：，取。

　　由课本第195页式（13-2）得：查课本第202页表13-2取。由课本第206页式13-6计算实际中心距：。

　　④验算小带轮包角：由课本第195页式13-1得：。

⑤求V带根数Z：由课本第204页式13-15得：

　　查课本第203页表13-3由内插值法得。

EF=0.1

=1.37 0.1=1.38

EF=0.08

　　查课本第202页表13-2得。

　　查课本第204页表13-5由内插值法得。=163.0EF=0.009

=0.95 0.009=0.959

则

　　取根。

⑥求作用在带轮轴上的压力：查课本201页表13-1得q=0.10kg/m，故由课本第197页式13-7得单根V带的初拉力：

作用正磨在轴上压力：

　　。

七齿轮的设计：

1高速级大小齿轮的设计：

　　①材料：高速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为250HBS。高速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为220HBS。

　　②查课本第166页表11-7得：。

　　查课本第165页表11-4得：。

　　故。

　　查课本第168页表11-10C图得：。

　　故。

③按齿面接触强度设计：9级精度制造，查课本第164页表11-3得：载荷系数，取齿宽系数计算中心距：由课本第165页式11-5得：

考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取

则取

实际传动比：

　　传动比误差：。

齿宽：取

高速级大齿轮：高速级小齿轮：

④验算轮齿弯曲强度：

查课本第167页表11-9得：

按最小齿宽计算：

　　所以安全。

⑤齿轮的圆周速度：

　　查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。

2低速级大小齿轮的设计：

　　①材料：低速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为250HBS。

　　低速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为220HBS。

　　②查课本第166页表11-7得：。

　　查课本第165页表11-4得：。

　　故。

　　查课本第168页表11-10C图得：。

　　故。

③按齿面接触强度设计：9级精度制造，查课本第164页表11-3得：载荷系数，取齿宽系数

计算中心距：由课本第165页式11-5得：

取则取

计算传动比误差：合适

齿宽：则取

低速级大齿轮：

低速级小齿轮：

④验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得：

按最小齿宽计算：

　　安全。

⑤齿轮的圆周速度：

　　查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。

八减速器机体结构尺寸如下：

名称符号计算公式结果

箱座厚度

10

箱盖厚度

9

箱盖凸缘厚度

12

箱座凸缘厚度

15

箱座底凸缘厚度

25

地脚螺钉直径

M24

地脚螺钉数目

查手册6

轴承旁联结螺栓直径

M12

盖与座联结螺栓直径

=（0.50.6）

M10

轴承端盖螺钉直径

=（0.40.5）

10

视孔盖螺钉直径

=（0.30.4）

8

定位销直径

=（0.70.8）

8

，，至外箱壁的距离

查手册表11—234

22

18

，至凸缘边缘距离

查手册表11—228

16

外箱壁至轴承端面距离

= （510）

50

大齿轮顶圆与内箱壁距离

>1.2

15

齿轮端面与内箱壁距离

>

10

箱盖，箱座肋厚

9

8.5

轴承端盖外径

（55.5）

120（1轴）

125（2轴）

150（3轴）

轴承旁联结螺栓距离

120（1轴）

125（2轴）

150（3轴）

九轴的设计：

1高速轴设计：

　　①材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取C=100。

　　②各轴段直径的确定：根据课本第230页式14-2得：又因为装小带轮的电动机轴径，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且所以查手册第9页表1-16取。L1=1.75d1-3=60。

　　因为大带轮要靠轴肩定位，且还要配合密封圈，所以查手册85页表7-12取，L2=m e l 5=28 9 16 5=58。

　　段装配轴承且，所以查手册62页表6-1取。选用6009轴承。

　　L3=B 2=16 10 2=28。

　　段主要是定位轴承，取。L4根据箱体内壁线确定后在确定。

装配齿轮段直径：判断是不是作成齿轮轴：

查手册51页表4-1得：

　　得：e=5.9＜6.25。

　　段装配轴承所以L6=L3=28。

2校核该轴和轴承：L1=73L2=211L3=96

作用在齿轮上的圆周力为：

径向力为

作用在轴1带轮上的外力：

求垂直面的支反力：

求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图：

求水平面的支承力：

由得

N

N

求并绘制水平面弯矩图：

求F在支点产生的反力：

求并绘制F力产生的弯矩图：

F在a处产生的弯矩：

求合成弯矩图：

　　考虑最不利的情况，把与直接相加。

求危险截面当量弯矩：

从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）

计算危险截面处轴的直径：

因为材料选择调质，查课本225页表14-1得，查课本231页表14-3得许用弯曲应力，则：

　　因为，所以该轴是安全的。

3轴承寿命校核：

轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本259页表16-9，10取取

按最不利考虑，则有：

　　则因此所该轴承符合要求。

4弯矩及轴的受力分析图如下：

5键的设计与校核:

根据，确定V带轮选铸铁HT200，参考教材表10-9,由于在范围内，故轴段上采用键：,

采用A型普通键:

键校核.为L1=1.75d1-3=60综合考虑取=50得查课本155页表10-10所选键为：

中间轴的设计：

　　①材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取C=100。

②根据课本第230页式14-2得：

　　段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取，查手册62页表6-1选用6208轴承，L1=B =18 10 10 2=40。

　　装配低速级小齿轮，且取，L2=128，因为要比齿轮孔长度少。

　　段主要是定位高速级大齿轮，所以取，L3==10。

　　装配高速级大齿轮，取L4=84-2=82。

　　段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取，查手册62页表6-1选用6208轴承，L1=B 3 =18 10 10 2=43。

③校核该轴和轴承：L1=74L2=117L3=94

作用在2、3齿轮上的圆周力：

N

径向力：

求垂直面的支反力

计算垂直弯矩：

求水平面的支承力：

计算、绘制水平面弯矩图：

求合成弯矩图，按最不利情况考虑：

求危险截面当量弯矩：

从图可见，m-m,n-n处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）

计算危险截面处轴的直径：

n-n截面:

m-m截面:

　　由于，所以该轴是安全的。

轴承寿命校核：

轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本259页表16-9，10取取

　　则，轴承使用寿命在年范围内，因此所该轴承符合要求。

④弯矩及轴的受力分析图如下：

⑤键的设计与校核：

已知参考教材表10-11，由于所以取

　　因为齿轮材料为45钢。查课本155页表10-10得

L=128-18=110取键长为110.L=82-12=70取键长为70

根据挤压强度条件，键的校核为：

所以所选键为:

从动轴的设计：

⑴确定各轴段直径

　　①计算最小轴段直径。

因为轴主要承受转矩作用，所以按扭转强度计算，由式14-2得：

考虑到该轴段上开有键槽，因此取

查手册9页表1-16圆整成标准值，取

　　②为使联轴器轴向定位，在外伸端设置轴肩，则第二段轴径。查手册85页表7-2，此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值，因此取。

　　③设计轴段，为使轴承装拆方便，查手册62页，表6-1，取，采用挡油环给轴承定位。选轴承6215:。

④设计轴段，考虑到挡油环轴向定位，故取

　　⑤设计另一端轴颈，取，轴承由挡油环定位，挡油环另一端靠齿轮齿根处定位。

　　⑥轮装拆方便，设计轴头，取，查手册9页表1-16取。

⑦设计轴环及宽度b

使齿轮轴向定位，故取取

,

　　⑵确定各轴段长度。

有联轴器的尺寸决定(后面将会讲到).

因为,所以

轴头长度因为此段要比此轮孔的长度短

　　其它各轴段长度由结构决定。

（4）．校核该轴和轴承：L1=97.5L2=204.5L3=116

　　求作用力、力矩和和力矩、危险截面的当量弯矩。

作用在齿轮上的圆周力：

径向力：

求垂直面的支反力：

计算垂直弯矩：

.m

　　求水平面的支承力。

　　计算、绘制水平面弯矩图。

求F在支点产生的反力

　　求F力产生的弯矩图。

F在a处产生的弯矩：

　　求合成弯矩图。

　　考虑最不利的情况，把与直接相加。

　　求危险截面当量弯矩。

从图可见，m-m处截面最危险，其当量弯矩为：（取折合系数）

　　计算危险截面处轴的直径。

因为材料选择调质，查课本225页表14-1得，查课本231页表14-3得许用弯曲应力，则：

考虑到键槽的影响，取

　　因为，所以该轴是安全的。

　　（5）．轴承寿命校核。

轴承寿命可由式进行校核，由于轴承主要承受径向载荷的作用，所以，查课本259页表16-9，10取取

按最不利考虑，则有：

则,

　　该轴承寿命为64.8年,所以轴上的轴承是适合要求的。

（6）弯矩及轴的受力分析图如下：

（7）键的设计与校核：

因为d1=63装联轴器查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得

因为L1=107初选键长为100,校核所以所选键为:

装齿轮查课本153页表10-9选键为查课本155页表10-10得

因为L6=122初选键长为100,校核

所以所选键为:.

十高速轴大齿轮的设计

因采用腹板式结构

代号结构尺寸和计算公式结果

轮毂处直径

72

轮毂轴向长度

84

倒角尺寸

1

齿根圆处的厚度

10

腹板最大直径

321.25

板孔直径

62.5

腹板厚度

25.2

电动机带轮的设计

代号结构尺寸和计算公式结果

手册157页38mm

68.4mm

取60mm

81mm

74.7mm

10mm

15mm

5mm

十一.联轴器的选择：

　　计算联轴器所需的转矩：查课本269表17-1取查手册94页表8-7选用型号为HL6的弹性柱销联轴器。

十二润滑方式的确定：

　　因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度。

　　十三.其他有关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据。

十四.参考资料：

　　《机械设计课程设计手册》(第二版)——清华大学吴宗泽，北京科技大学罗圣国主编。

　　《机械设计课程设计指导书》（第二版）——罗圣国，李平林等主编。

　　《机械课程设计》（重庆大学出版社）——周元康等主编。

　　《机械设计基础》（第四版）课本——杨可桢程光蕴主编。

急求带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器毕业设计

　　前言

　　　　机械设计综合课程设计在机械工程学科中占有重要地位，它是理论应用于实际的重要实践环节。

　　本课程设计培养了我们机械设计中的总体设计能力，将机械设计系列课程设计中所学的有关机构原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练，使课程设计与机械设计实际的联系更为紧密。

　　此外，它还培养了我们机械系统创新设计的能力，增强了机械构思设计和创新设计。

　　　　本课程设计的设计任务是展开式二级圆柱齿轮减速器的设计。减速器是一种将由电动机输出的高转速降至要求的数让转速比较典型的机械装置，可以广泛地应用于矿山、冶金、石油、化工、起重运输、纺织印染、制药、造船、机械、环保及食品轻工等领域。

　　　　本次设计综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力；提高我们在计算、制图、运用设计资料（手册、图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能，同时给了我们练习电脑绘图的机会。

　　　　最后借此机会，对本次课程设计的各位指导老师以及参与校对、帮助的同学表示衷心的感谢。

　　　　由于缺乏经验、水平有限，设计中难免有不妥之处，恳请各位老师及同学提出宝贵意见。

　　带式输送机概论

　　　　带式输送机是一种摩擦驱动以连续方式运输燃料的机械。

　　应用它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送流程。

　　它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。

　　除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节奏的流水作业运输线。

　　所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。

　　在矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中，广泛应用带式输送机。

　　它用于水平运输或倾斜运输。

　　使用非常方便。

　　输送机发展历史

　　　　中国古代的高转筒车和提水的翻车，是现代斗式提升机和刮板输送机的雏形；17世纪中，开始应用架

　　　　空索道输送散状物料；19世纪中叶，各种现代结构的输送机相继出现。

　　　　中闭1868年，在英国出现了带式输送机；1887年，在美国出现了螺旋输送机；1905年，在瑞士出现了钢带式输送机；1906年，在英国和德国出现了惯性输送机。此后，输送机受到机械制造、电机、化工和冶金工业技术进步的影响，不断完善，逐步由完成车间内部的输送，发展到完成在企业内部、企业之间甚至城市之间的物料搬运，成为材料搬运系统机械化和自动化不可缺少的组成部分。

　　输送机的特点

　　　　带式输送机是煤矿最理想的高效卖毕裂连续运输设备，与其他运输设备(如机车类)相比具有输送距离长、运量大、连续输送等优点，而且运行可靠，易于实现自动化和集中化控制，尤其对高产高效矿井，带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。

　　　　带式输送机主要特点是机身可以很方便的伸缩，设有储带仓，机尾可随采煤工作面的推进伸长或缩短，结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设，机架轻巧，拆装十分方便。

　　当输送能力和运距较大时，可配中间驱动装置来满足要求。

　　根据输送工艺的要求，可以单机输送，也可多机组合成水平或倾斜的运输系统来输送物料。

　　　　带式输送机广泛地应用在冶金、煤炭、交通、水电、化工等部门，是因为它具有输送量大、结构简单、维修方便、成本低、通用性强等优点。

　　　　带式输送机还应用于建材、电力、轻工、粮食、港口、船舶等部门。

　　一、设计任务书

　　设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器

　　1.总体布置简图

　　2.工作情况

　　工作平稳、单向运转

　　3.原始数据

　　运输机卷筒扭矩（N?m）运输带速度（m/s）卷筒直径（mm）使用年限（年）工作制度（班/日）

　　3500.85380101

　　4.设计内容

　　(1)电动机的选择与参数计算

　　(2)斜齿轮传动设计计算

　　(3)轴的设计

　　(4)滚动轴承的选择

　　(5)键和联轴器的选择与校核

　　(6)装配图、零件图的绘制

　　(7)设计计算说明书的编写

　　5.设计任务

　　(1)减速器总装配图1张（0号或1号图纸）

　　(2)齿轮、轴、轴承零件图各1张（2号或3号图纸）

　　(3)设计计算说明书一份

　　二、传动方案的拟定及说明

　　为了估计传动装置的总传动比范围,以便选择合适的传动机构和拟定传动:方案,可由已知条件计算其驱动卷筒的转速nw:

　　三．电动机的选择

　　1.电动机类型选：Y行三相异步电动机

　　2.电动机容量

　　(1)卷筒轴的输出功率

　　(2)电动机的输出功率

　　传动装置的总效率

　　　　式中，为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由《机械设计课程设计》（以下未作说明皆为此书中查得）表2-4查得：V带传动；滚动轴承；圆柱齿轮传动；弹性联轴器；卷筒轴滑动轴承，则

　　故

　　(3)电动机额定功率

　　由第二十章表20-1选取电动机额定功率

　　由表2-1查得V带传动常用传动比范围，由表2-2查得两级展开式圆柱齿轮减速器传动比范围，则电动机转速可选范围为

　　　　可选符合这一范围的同步转速的电动3000。

　　根据电动机所需容量和转速，由有关手册查出只有一种使用的电动机型号，此种传动比方案如下表：

　　电动机型号额定功率

　　电动机转速

　　传动装置传动比

　　Y100L-23同步满载总传动比V带减速器

　　3000288062.062

　　三、计算传动装置总传动比和分配各级传动比

　　1.传动装置总传动比

　　2.分配各级传动比

　　取V带传动的传动比，则两级圆柱齿轮减速器的传动比为

　　按展开式布置考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近由图12展开式曲线的

　　则i

　　　　所得符合一般圆柱齿轮传动和两级圆柱齿轮减速器传动比的常用范围。

　　四、计算传动装置的运动和动力参数：

　　按电动机轴至工作机运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数

　　1.各轴转速：

　　2．各轴输入功率：

　　　　Ⅰ～Ⅲ轴的输出功率分别为输入功率乘轴承效率0.99，卷筒轴输出功率则为输入功率乘卷筒的传动效率0.96，计算结果见下表。

　　3.各轴输入转矩：

　　　　Ⅰ～Ⅲ轴的输出转矩分别为输入转矩乘轴承效率0.99，卷筒轴输出转矩则为输入转矩乘卷筒的传动效率0.96，计算结果见下表。

　　综上，传动装置的运动和动力参数计算结果整理于下表：

　　轴名功率

　　转矩

　　转速

　　传动比

　　效率

　　输入输出输入输出

　　电机轴2.37.6328802

　　0.96

　　I轴2.2114.651440

　　7.13

　　0.95

　　II轴2.199.29201.96

　　4.350.95

　　III轴

　　2.0410.5846.43

　　1.000.98

　　卷筒轴1.94398.34

　　第三章主要零部件的设计计算

　　§3.1展开式二级圆柱齿轮减速器齿轮传动设计

　　§3.1.1高速级齿轮传动设计

　　1．选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

　　　　1）按以上的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。

　　　　2）运输机为一般工作，速度不高，故选用8级精度（GB10095-88）。

　　　　3)材料选择。考虑到制造的方便及小齿轮容易磨损并兼顾到经济性，两级圆柱齿轮的大、小齿轮材料均用45钢，大齿轮为正火处理,小齿轮热处理均为调质处理且大、小齿轮的齿面硬度分别为260HBS,215HBS。

　　　　4）选小齿轮的齿数，大齿轮的齿数为。

　　2．按齿面接触强度设计

　　由设计公式进行试算，即

　　(1)确定公式内的各计算数值

　　1)试选载荷系数

　　2)由以上计算得小齿轮的转矩：

　　　　3)查6－12（机械设计基础）表选取齿宽系数，查图6－37（机械设计基础）按齿面硬度的小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。

　　计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1％，安全系数S=1

　　4)计算应力循环次数

　　5)按接触疲劳寿命系数

　　（2）计算：

　　1)带入中较小的值，求得小齿轮分度圆直径的最小值为

　　3)计算齿宽：取，

　　4)计算分度圆直径与模数、中心距：

　　模数:取第一系列标准值m=1.5

　　分度圆直径:

　　中心距：

　　5)校核弯曲疲劳强度:

　　符合齿形因数由图6－40得＝4.35，＝3.98

　　弯曲疲劳需用应力：

　　1)查图6-41得弯曲疲劳强度极限：;

　　2)查图6-42取弯曲疲劳寿命系数

　　3)计算弯曲疲劳许用应力.

　　取弯曲疲劳安全系数S=1,得

　　4)校核计算：

　　<

　　<

　　故弯曲疲劳强度足够

　　确定齿轮传动精度：

　　圆周速度：

　　对照表6－9（机械设计基础）根据一般通用机械精度等级范围为6～8级可知，齿轮精度等级应选8级

　　§3.1.2低速级齿轮传动设计

　　1．选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数

　　　　1）按以上的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。

　　　　2）运输机为一般工作，速度不高，故选用8级精度（GB10095-88）。

　　　　3)材料选择。考虑到制造的方便及小齿轮容易磨损并兼顾到经济性，两级圆柱齿轮的大、小齿轮材料均用45钢，热处理均为正火调质处理且大、小齿轮的齿面硬度分别为200HBS,250HBS，二者材料硬度差为40HBS。

　　　　4）选小齿轮的齿数，大齿轮的齿数为，取。

　　2．按齿面接触强度设计

　　由设计公式进行试算，即

　　2)确定公式内的各计算数值

　　1）试选载荷系数

　　2）由以上计算得小齿轮的转矩

　　　　3）查表及其图选取齿宽系数，由图6－37按齿面硬度的小齿轮的接触疲劳强度极限；大齿轮的接触疲劳强度极限。

　　4）计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1％，安全系数S=1

　　5）查图6-42取弯曲疲劳寿命系数

　　按接触疲劳寿命系数

　　模数：由表6－2取第一系列标准模数

　　分度圆直径：

　　中心距：

　　齿宽：

　　校核弯曲疲劳强度:

　　复合齿形因数由图6－40得

　　6)计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1％，安全系数S=1

　　得

　　校核计算：<

　　<

　　故弯曲疲劳强度足够

　　确定齿轮传动精度：

　　圆周速度：

　　对照表6－9（机械设计基础）根据一般通用机械精度等级范围为6～8级可知，齿轮精度等级应选8级

　　对各个轴齿轮相关计算尺寸

　　表6－3高速轴齿轮各个参数计算列表

　　名称代号计算公式

　　齿数Z

　　模数

　　压力角

　　齿高系数

　　顶隙系数

　　齿距P

　　齿槽宽e

　　齿厚s

　　齿顶高

　　齿根高

　　齿高h

　　分度圆直径d

　　基圆直径

　　齿顶圆直径

　　齿根圆直径

　　中心距

　　表6－3低速轴齿轮各个参数计算列表

　　名称代号计算公式

　　齿数Z

　　模数

　　压力角

　　齿高系数

　　顶隙系数

　　齿距P

　　齿槽宽e

　　齿厚s

　　齿顶高

　　齿根高

　　齿高h

　　分度圆直径d

　　基圆直径

　　齿顶圆直径

　　齿根圆直径

　　中心距

　　V带的设计

　　1)计算功率

　　2)选择带型

　　据和=2880由图10-12<械设计基础>选取z型带

　　3)确定带轮基准直径

　　由表10-9确定<械设计基础>

　　1)验算带速

　　因为故符合要求

　　2)验算带长

　　初定中心距

　　由表10-6选取相近

　　3)确定中心距

　　4)验算小带轮包角

　　故符合要求

　　5)单根V带传递额定功率

　　据和查图10-9得

　　8)时单根V带的额定功率增量:据带型及查表10-2<械设计基础>得

　　10)确定带根数

　　查表10-3查表10-4<械设计基础>

　　11)单根V带的初拉力

　　查表10-5

　　12)用的轴上的力

　　13带轮的结构和尺寸

　　以小带轮为例确定其结构和尺寸,由图10-11<械设计基础>带轮宽

　　§3.3轴系结构设计

　　§3.3.1高速轴的轴系结构设计

　　一、轴的结构尺寸设计

　　根据结构及使用要求,把该轴设计成阶梯轴且为齿轮轴,共分七段,其中第5段为齿轮,如图2所示:

　　图2

　　　　由于结构及工作需要将该轴定为齿轮轴,因此其材料须与齿轮材料相同,均为合金钢,热处理为调制处理,材料系数C为118。

　　所以,有该轴的最小轴径为:

　　考虑到该段开键槽的影响,轴径增大6%,于是有:

　　标准化取

　　其他各段轴径、长度的设计计算依据和过程见下表:

　　表6高速轴结构尺寸设计

　　阶梯轴段设计计算依据和过程计算结果

　　第1段

　　(考虑键槽影响)

　　13.6

　　16

　　60

　　第2段

　　(由唇形密封圈尺寸确定)

　　20(18.88)

　　50

　　第3段由轴承尺寸确定

　　(轴承预选6004B1=12)

　　20

　　23

　　第4段

　　24(23.6)

　　145

　　第5段齿顶圆直径

　　齿宽

　　33

　　38

　　第6段

　　24

　　10

　　第7段

　　20

　　23

　　二、轴的受力分析及计算

　　轴的受力模型简化(见图3)及受力计算

　　L1=92.5L2=192.5L3=40

　　三、轴承的寿命校核

　　鉴于调整间隙的方便,轴承均采用正装.预设轴承寿命为3年即12480h.

　　校核步骤及计算结果见下表:

　　表7轴承寿命校核步骤及计算结果

　　计算步骤及内容计算结果

　　6007轴承

　　A端B端

　　由手册查出Cr、C0r及e、Y值Cr=12.5kN

　　C0r=8.60kN

　　e=0.68

　　计算Fs=eFr(7类)、Fr/2Y(3类)FsA=1809.55FsB=1584.66

　　计算比值Fa/FrFaA/FrA>eFaB/FrB