(现场管理)某车间零件传送设备的传动装置设计

（现场管理）某车间零件传送设备的传动装置设计
2.4算传动装置的运动和动力参数6
2.4.1 各轴转速计算7
2.4.2 各轴输入功率计算7
2.4.3 各轴扭矩计算7
第3章传动零件的设计计算7
3.1 减速箱外传动零件——带传动设计7
3.1.1 V带传动设计计算7
3.2 减速器内传动零件——高速级齿轮设计9
3.2.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数9
3.2.2 按齿面接触强度设计10
3.2.3 按齿根弯曲强度计算11
3.2.4、高速级齿轮几何尺寸计算12
3.3 减速器内传动零件——低速级齿轮设计13
3.3.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数13
3.3.2按齿面接触强度设计13
3.3.3按齿根弯曲强度计算15
3.3.4、低速级齿轮几何尺寸计算16
3.4 轴的设计——输入轴的设计16
3.4.1确定轴的材料及初步确定轴的最小直径16
3.4.2初步设计输入轴的结构17
３.4.3按弯曲合成应力校核轴的强度18
3.5轴的设计——输出轴的设计20
3.5.1初步确定轴的最小直径20
3.5.2初步设计输出轴的结构21
3.6轴的设计——中速轴的设计25
第4章部件的选择与设计25
4.1轴承的选择25
4.1.1输入轴轴承25
4.1.2输出轴轴承26
4.1.3中间轴轴承26
4.2输入轴输出轴键连接的选择及强度计算26
4.3轴承端盖的设计与选择28
4.3.1类型28
4.4 滚动轴承的润滑和密封29
4.5联轴器的选择29
4.5.1、联轴器类型的选择29
4.5.2、联轴器的型号选择29
4.6其它结构设计29
4.6.1通气器的设计29
4.6.2吊环螺钉、吊耳及吊钩30
4.6.3启盖螺钉30
4.6.4定位销30
4.6.5油标30
4.6.6放油孔及螺塞31
4.7箱体31
第5章结论31
第1章概述
1.1课程设计的目的
课程设计目的在于培养机械设计能力。

课程设计是完成机械设计专业全部课程学习的最后一次较为全面的、重要的、必不可少的实践性教学环节，其目的为：
1.通过课程设计培养综合运用所学全部专业及专业基础课程的理论知识，解决工程实际问题的能力，并通过实际设计训练，使理论知识得以巩固和提高。

2.通过课程设计的实践，掌握一般机械设计的基本方法和程序，培养独立设计能力。

3.进行机械设计工作基本技能的训练，包括训练、计算、绘图能力、计算机辅助设计能力，熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准、规范等）。

1.2设计的内容和任务
1.2.1设计的内容
本设计的题目为二级直齿圆柱齿轮减速器，设计的主要内容包括以下几方面：（1）拟定、分析传动装置的运动和动力参数；
（2）选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数；
（3）进行传动件的设计计算，校核轴、轴承、联轴器、键等；
（4）绘制减速器装配图及典型零件图；
（5）编写设计计算说明书。

1.2.2设计的任务
（1）减速器装配图1张（0号图纸）
（2）输入轴零件图1张
（3）齿轮零件图1张
（4）设计说明书1份
1.3设计的步骤
遵循机械设计过程的一般规律，大体上按以下步骤进行：
1.设计准备认真研究设计任务书，明确设计要求和条件，认真阅读减速器参考图，拆装减速器，熟悉设计对象。

2.传动装置的总体设计根据设计要求拟定传动总体布置方案，选择原动机，计算传动装置的运动和动力参数。

3.传动件设计计算设计装配图前，先计算各级传动件的参数确定其尺寸，并选好联轴器的类型和规格。

一般先计算外传动件、后计算内传动件。

4.装配图绘制计算和选择支承零件，绘制装配草图，完成装配工作图。

5.零件工作图绘制零件工作图应包括制造和检验零件所需的全部内容。

6.编写设计说明书设计说明书包括所有的计算并附简图，并写出设计总结。

第2章传动装置的总体设计
传动装置的总体设计，主要包括拟定传动方案、选择原动机、确定总传动比和分配各级传动比以及计算传动装置的运动和动力参数。

2.1拟定传动方案
带传动传动平稳、吸振且能起过载保护作用，故在高速级布置一级带传动。

在带传动与运输带之间布置一台二级圆柱齿轮减速器，轴端连接选择弹性柱销联轴器。

图2-2传动布置方案简图
1－减速器2－联轴器3―滚筒4－运输带5－电动机6－带传动
2.2选择原动机——电动机
电动机为标准化、系列化产品，设计中应根据工作机的工作情况和运动、动力参数，根据选择的传动方案，合理选择电动机的类型、结构型式、容量和转速，提出具体的电动机型号。

2.2.1选择电动机类型和结构型式
电动机有交、直流之分，一般工厂都采用三相交流电，因而选用交流电动机。

交流电动机分异步、同步电动机，异步电动机又分为笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最多，目前应用较300广的Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V，其结构简单、起动性能好，工作可靠、价格低廉、维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合，如运输机、机床、农机、风机、轻工机械等。

2.2.2确定电动机的功率
电动机功率选择直接影响到电动机工作性能和经济性能的好坏：若所选电动机的功率小于工作要求，则不能保证工作机正常工作；若功率过大，则电动机不能满载运行，功率因素和效率较低，从而增加电能消耗，造成浪费。

1.带式输送机所需的功率
由[1]中公式（2-3）得：
2.计算电动机的输出功率
根据文献[1]（《机械设计课程设计》杨光等编高等教育出版社出版）表4-4确定部分效率如下：
弹性联轴器：（两个）
滚动轴承（每对）：（五对）
3.1减速箱外传动零件——带传动设计
3.1.1V带传动设计计算
1、确定计算功率
由[2]中表8-7查得工作情况系数
由[2]中公式8-21：
2、选择V带的带型
根据及,由[2]中图8-11选用A型
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[2]中表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径
②验算带速按[2]中公式8-13验算带的速度
因为,故带速合适。

③计算大带轮的基准直径。

根据[2]中公式8-15a计算大带轮的基准直径由[2]中表8-8取
4、确定V带的中心距和基准长度
①根据[2]中公式8-20，,
初定中心距
②由[2]中公式8-22计算所需的基准长度
由[2]中表8-2选带的基准长度
③计算实际中心距由[2]中公式8-23计算
5、验算小带轮上的包角根据[2]中公式8-25计算：
6、计算带的根数z
3.2减速器内传动零件——高速级齿轮设计
3.2.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数
按照已经选定的传动方案，高速级齿轮选择如下：
1.齿轮类型选用直齿圆柱齿轮传动
2.齿轮精度等级带式输送机为一般机器速度不高，按照[2]中表10-8，选择7级精度（GB10095-88）
3.材料由[2]中表10-1选择：两者材料硬度差为40HBS
小齿轮40Cr调质硬度280HBS
大齿轮45钢调质硬度240HBS
4.试选择小齿轮齿数大齿轮齿数
3.2.2按齿面接触强度设计
1.确定公式内各计算数值
①试选载荷系数
②小齿轮转矩
③由文献[2]中表10-6查得材料弹性影响系数
④齿宽系数：由文献[2]中表10—7知齿宽系数
⑤由文献[2]中图10-21d按齿面硬度查得齿轮接触疲劳强度极限：
⑥计算应力循环次数
⑦由文献[2]中图10-19取接触疲劳寿命系数
⑧计算接触疲劳许应力取失效概率为1%安全系数S=1
由文献[2]中式10-12
⒉计算由式
①试算小齿轮分度圆直径
②计算圆周速度
③计算齿宽b
④计算齿宽与齿高比
模数齿高
⑤计算载荷系数
据7级精度。

由图10-8查动载荷系数
直齿轮由文献[2]中表10-2查得使用系数
由文献[2]中表10-4用插值法查得
7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时
由在文献[2]中查图10-13得
故载荷系数
⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由文献[2]中式10-10a得
⑦计算模数m
3.2.3按齿根弯曲强度计算
由文献【1】中式10-5弯曲强度设计公式
1.确定公式内各计算数值
①由文献[2]中图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限
大齿轮的弯曲疲劳强度极限
②由文献[2]中图10-18取弯曲疲劳寿命系数
③计算弯曲疲劳许应力取弯曲疲劳安全系数由[2]中式10-12
④计算载荷系数
3.3减速器内传动零件——低速级齿轮设计
3.3.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数
⑴选用直齿圆柱齿轮传动
⑵传动速度不高，选择7级精度（GB10095-88）
⑶材料选择
小齿轮40Cr调质硬度280HBS
大齿轮45调质硬度240HBS
⑷选择小齿轮齿数大齿轮齿数
3.3.2按齿面接触强度设计
1.确定公式内各计算数值
试选载荷系数
小齿轮传递的扭矩
由[2]中表10-6查得材料弹性影响系数
由[2]中表10-7选取齿宽系数
由[2]中图10-21d按齿面硬度查得
小齿轮接触疲劳强度极限
大齿轮的接触疲劳强度极限
⑥由[2]中式10-13计算应力循环次数
⑦由[2]中图10-19取接触疲劳寿命系数
⑧计算接触疲劳许应力取失效概率为1%安全系数S=1由[2]中式10-12
2.计算
①计算小齿轮分度圆直径，代入
②计算圆周速度
③计算宽度b
④计算齿宽与齿高比
模数
齿高
⑤计算载荷系数
据7级精度。

由[2]中图10-8查动载荷系数；
直齿轮。

由[2]中表10-2查得使用系数。

由[2]中表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时
由查[2]中图10-13得
故载荷系数
⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由[2]中式10-10a得
⑦计算模数m
3.3.3按齿根弯曲强度计算
由[2]中式10-5弯曲强度设计公式
1.确定公式内各计算数值
①由[2]中图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限
②由[2]中图10-18取弯曲疲劳寿命系数，
③计算弯曲疲劳许应力取弯曲疲劳安全系数，由[2]中式10-12
3、初步确定轴的最小径，选取轴的材料为45号钢，调制处理，根据[2]中表15-3，取
3.4.2初步设计输入轴的结构
根据轴向定位要求初步确定轴的各处直径和长度
①已知轴最小直径为，由于是高速轴，显然最小直径处将装大带轮，故应取标准系列值，为了与外连接件以轴肩定位，故取B段直径为。

②初选滚动轴承。

因该传动方案没有轴向力，高速轴转速较高，载荷不大，故选用深沟球轴承（采用深沟球轴承的双支点各单向固定）。

参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6208（参考文献[1]表8-32），其尺寸为，为防止箱内润滑油飞溅到轴承内使润滑脂稀释或变质，在轴承向着箱体内壁一侧安装挡油板，根据需要应分别在两个挡油板的一端制出一轴肩，故：。

③由于轴承长度为21mm，根据[4]中图5.3挡油板总宽度为18mm故，根据箱座壁厚，取12且齿轮的右端面与箱内壁的距离，则取，根据[4]中图5.3，而挡油板内测与箱体内壁取3mm，故。

根据参考文献[1]表3-1知中间轴的两齿轮间的距离，估取，且中间轴的小齿轮端面与箱体内壁距离为，因，，
故。

④设计轴承端盖的总宽度为45mm（由减速器及轴承端盖的结构设计而定），根据轴承端盖的拆装及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与外连接件的右端面间的距离为30mm，故。

根据根据带轮宽度可确定
②初选滚动轴承。

因该传动方案没有轴向力，故选用深沟球轴承（采用深沟球轴承的双支点各单向固定）。

参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6212（参考文献[1]表8-32），其尺寸为，根据需要在挡油板的一端制出一轴肩，故。

③由于轴承长度为22mm，挡油板总宽为18mm故，根据两齿轮中心定位，且中速轴上的小齿轮端面与箱体内壁为12mm，而挡油板内测与箱体内壁取3mm，另外为了使大齿轮更好的固定，则令轴端面在大齿轮空内，距离取3mm，综上累加得出，。

根据高速轴的尺寸和低速轴的部分尺寸可以算出
④设计轴承端盖的总宽度为44mm（由减速器及轴承端盖的结构设计而定），根据轴承端盖的拆装及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与外连接件的右端面间的距离为30mm，故。

５．按弯曲合成应力校核轴的强度
（1）绘制空间受力图
（2）作水平面H和垂直面V内的受力图，并计算支座反力
①H面
②V面
（3）计算H面及V面内的弯矩，并作弯矩图
①H面
②V面
（4）计算合成弯矩并作图
（5）计算并作图
图3-5输出轴的受力简图
4.1.2输出轴轴承
1.轴承类型的选择
由于输入轴承受的载荷为中等，且只受径向载荷，于是选择深沟球轴承。

轴承承受的径向载荷；轴承承受的转速
轴承的预期寿命
2.轴承型号的选择求轴承应有的基本额定动载荷值
按照[1]表8-32选择的6212轴承
4.1.3中间轴轴承
1.轴承类型的选择
由于中间轴承受的载荷为中等，且只受径向载荷，于是选择深沟球轴承。

轴承承受的径向载荷;轴承承受的转速
轴承的预期寿命
2.轴承型号的选择
求轴承应有的基本额定动载荷值
按照[1]表8-32选择的6208轴承.
4.2输入轴输出轴键连接的选择及强度计算
1、输入轴键连接
由于输入轴上齿轮1的尺寸较小，采用齿轮轴结构，故只为其轴端选择键。

输入轴轴端选择A型普通平键。

其尺寸依据轴颈，由[2]中表6-1选择。

键长根据皮带轮宽度B=78选取键的长度系列取键长L=70.
②校核键连接的强度
键和联轴器的材料都是钢，由[2]中表6-2查得许用压应力取平均值。

键的工作
长度，键与轮毂键槽的接触高度由[2]中式6-1得，强度足够。

键GB/T1096-2003
2、输出轴键连接
⑴输出轴与齿轮4的键连接
①选择键连接的类型与尺寸
一般8级以上的精度的齿轮有定心精度要求，应选用平键连接。

由于齿轮不在轴端，故选用圆头普通平键（A型）。

据，由[2]中表6-1查得键的剖面尺寸为，高度。

由轮毂宽度及键的长度系列取键长。

②校核键连接的强度
键、齿轮和轮毂的材料都是钢，由[2]中表6-2查得许用压应力取平均值，键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度
由[2]中式6-1得，强度足够。

键GB/T1096-2003
⑵输出轴端与联轴器的键连接
据输出轴传递的扭矩应小于联轴器公称转矩。

由[1]中表8-36选用型号为LX3的Y型弹性柱销联轴器，其公称转矩为。

半联轴器孔径。

①选择键连接的类型及尺寸
据输出轴轴端直径，联轴器Y型轴孔，轴孔长度选取A型普通平键
②校核键连接的强度
键和联轴器的材料都是钢，由[2]中表6-2查得许用压应力取平均值。

键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度。

由[2]中式6-1得，强度足够。

式中为工作情况系数，由工作情况系数表确定。

（3）选择联轴器型号
根据GB5014-85中查得LX3的Y型弹性柱销联轴器的许用转矩为,许用最大转速为，轴径为之间，故合用。

4.6其它结构设计
4.6.1通气器的设计
通气器多装在箱盖顶部或窥视孔盖上，其作用是将工作时箱内热涨气体及时排出。

其结构基本如下：
4.6.2吊环螺钉、吊耳及吊钩
为便于拆卸及搬运，应在箱盖上铸出吊耳，并在箱座上铸出吊钩。

4.6.3启盖螺钉
启盖螺钉的直径一般等于凸缘联接螺栓的直径，螺纹有效长度大于凸缘厚度。

螺杆端部要做成圆柱形或大倒角、半圆形，以免启盖时顶坏螺纹。

4.6.4定位销
定位销有圆柱形和圆锥形两种结构，一般取圆锥销。

4.6.5油标
油标用来指示油面高度，常见的有油尺、圆形油标、长形油标等。

一般采用带有螺纹部分的油尺。

油尺安装位置不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出，不能太高以免与吊耳相干涉，箱座油尺座孔的倾斜位置应便于加工和使用。

油标尺
4.6.6放油孔及螺塞
在油池最低位置设置放油孔，螺塞及封油垫圈的结构尺寸按照国标型号选择。

慢慢的走到了终点，虽然衣服湿了一些，但是我们觉得很值得！！！
感谢阅读。