DCy160-315-1s型圆锥圆柱齿轮减速器使用维护说明书

第一篇：DCy160-315-1s型圆锥圆柱齿轮减速器使用维护说明书

DCy160-315-1s型圆锥圆柱齿轮减速器

使用维护说明书

1、概述

DBY、DCY型硬齿面圆锥圆柱齿轮减速器广泛应用于矿山、冶金、起重运输、纺织、化工、建材、轻工等行业。其传动齿轮、齿轮轴均采用优质低碳合金钢，经渗碳淬火、磨齿等工艺，具有体积小、重量轻、承载能力大、效率高、寿命长等优点。

2、工作条件

2.1减速器输入轴转速不大于1500r/min。2.2减速器齿轮传动圆周速度不大于20m/s。

2.3减速器工作环境温度为-400C～450C。当环境温度低于00C时，启动前润滑油应加热。

2.4输入、输出，只可单向负载运转。

3、减速机的使用及维护 3.1减速机的安装

3.1.1减速机应水平安装，不得纵向或横向倾斜。

3.1.2输入、输出轴的联接件安装应采用热装冷缩，决不能采用强行打击或冲击的装配方法。

3.1.3输入与输出的联接件安装必须同轴，其误差不得大于所用联接件的允许值。用三角带轮传递动力时，应消除不平衡质量，以降低振动噪音和提高轴承寿命。

3.1.4由于采用硬齿面，中心距缩小造成输入轴轴颈减小，往往比相配套的电机轴细。当采用液力偶合器拖动时，会由于有安装误差及偶合器自重过大，给较细的输入轴的危险截面造成过大附加应力而出现断轴的可能。为此，建议在设计选用时把偶合器布置在电机轴端，而把弹性联轴器装在输入轴端。3.1.5各固定螺栓要均匀紧固，不得松动。冲击载荷较大和启动频繁时机座与基础应配定位螺钉。3.2减速机的润滑

3.2.1减速机齿轮的润滑、冷却

一般采用油池润滑，自然冷却。

当减速机工作平衡温度超过1000C时，或承载功率超过热功率PG1时，可采用循环油润滑，或采用油池润滑加盘状管冷却。对于停歇时间超过24h且满载启动的减速机应采用循环油润滑，并应在启动前给润滑油。

注入润滑油时，应等待润滑油在减速机内均匀分布后，再按刻线检查其最终油位，建议能达到高油位。

循环润滑的油量一般不少于0.5L/kw,或按热平衡胶合强度计算。

润滑油的牌号（粘度）按高速级齿轮圆周速度V或润滑方式选择：

当V<2.5m/s或当环境温度在350C～450C之间时选用中负荷齿轮油N320。

当V>2.5m/s或当采用循环润滑时，选用中负荷齿轮油N220。3.2.2轴承的润滑采用飞溅油润滑。润滑油品与齿轮润滑油品相同。3.2.3润滑油的加热

3.2.3.1当减速机润滑油低于00C时，可以用浸没式电加热器，或者蒸汽加热线圈对润滑油的加热。也可用其它加热系统加热。

3.2.3.2一般对润滑油最好预热到+100C时，可停止对油加热。3.3减速器的维护 3.3.1在启动前，减速机必须加入润滑油，并且达到其正确的油位，在任何情况下，油位不能低于最低位置。3.3.2减速机在首次使用前，用手转动应灵活，无卡滞现象，然后进行空载运转，时间不少于2小时。运转应平稳、无冲击、振动等现象。出现故障应及时排除。

3.3.3减速机在首次使用时，运转300～600小时后，需更换润滑油，此后，每运转1500～5000小时在更换一次，这主要由工作环境决定，当每次更换的时间不应超过12个月。在换油的同时，英同时清理箱体内污物。

3.3.4在工作中要经常检查润滑油的质量，对发现油温突然升高及不正常噪声时，应立即停车检查，排除故障，再继续使用。

第二篇：圆锥圆柱齿轮减速器任务书

1.1课程设计说明

本次设计为课程设计，通过设计二级齿轮减速器，学习机械设计的基本过程、步骤，规范、学习和掌握设计方法，以学习的各种机械设计，材料，运动，力学知识为基础，以《机械设计》、《机械原理》、《机械制图》、《机械设计课程设计手册》、《制造技术基础》、《机械设计课程设计指导书》以及各种国标为依据，独立自主的完成二级减速器的设计、计算、验证的全过程。亲身了解设计过程中遇到的种种问题和解决的方法，思考、分析最优方案，这是第一次独立自主的完成设计过程，为毕业设计以及以后的就业工作做下铺垫。

1.2课程设计题目

带式运输机

1.3机构简图

1.4已知条件

1）工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃；

2）使用折旧期：8年；

3）检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 4）动力来源：电力，三相交流，电压380/220V； 5）运输带速度允许误差：±5%；

6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

1.5设计数据

运输带工作拉力：2800N 运输带工作速度：1.4m/s 卷筒直径：350mm 1.6传动方案

圆锥圆柱齿轮减速器

由图可知，该设备原动机为电动机，传动装置为减速器，工作机为带型运输设备。减速器为两级展开式圆锥—圆柱齿轮的二级传动，轴承初步选用圆锥滚子轴承。联轴器2、8选用弹性柱销联轴器。

第三篇：带式输送机(圆锥—圆柱齿轮减速器)设计说明书

摘要

减速器是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的。

本设计对二级减速器进行了工艺过程及装配的设计，对减速器各零部件的材料进行了选择和比较，对它的各部分零件加工精度进行了设计计算，然后利用AutoCAD2004软件进行二级减速器箱体中各零件的二维制图;再将各个零件装配在一起形成二维工程装配图;最后，文章对润滑和密封的选择，润滑剂的牌号及装油量计算。

关键词：箱体；工艺；装配；设计；AutoCAD

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

目录

第一章 绪论…………………………………………………………………………………… 5 1.1 设计目的………………………………………………………………………………….5 1.2 设计任务和要求………………………………………………………………………….5 第二章 题目分析﹑传动方案的拟定……………………………………………………..5 2.1 原始条件和数据…………………………………………………………………………..5 2.2 输送带工作拉力……………………………………………………………………….6 2.3 结构简图如下……………………………………………………………………………..6 2.4 传动方案的拟定和说明………………………………………………………………….6 第三章 电动机选择，传动系统运动学和动力学计算………………………………… 6 3.1 电动机的选择……………………………………………………………………………..6 3.2 确定电动机功率…………………………………………………………………………..6 3.3 电动机输出功率………………………………………………………………………….7 3.4 确定电动机转速………………………………………………………………………….7 3.5 总转动比…………………………………………………………………………………………………………………………………………….7 3.6 分配传动比………………………………………………………………………………..8 3.7 计算传动装置的运动和动力参数…………………………………………………….8 3.8 各轴输入功率………………………………………………………………………………………………………………………………….8 3.9 各轴输入转矩………………………………………………………………………………………………………………………………… 10

3.10 电动机输出转矩…………………………………………………………………………….9

第四章 传动零件的设计计算……………………………………………………………………………………………………………9 4.1 直齿圆柱齿轮的设计…………………………………………………………………… 9 4.2 齿面接触强度设计……………………………………………………………………….9 4.3 确定公式内各计算数值………………………………………………………………… 10 4.4 计算………………………………………………………………………………………… 11 4.5 按齿根弯曲强度计算的设计公式为………………………………………………….12 4.6 确定公式内的各计算数值………………………………………………………………12 4.7 计算弯曲疲劳许用应力……………………………………………………………….13

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

4.8 设计计算……………………………………………………………………………………13 4.9 几何尺寸计算…………………………………………………………………………….14 第五章 传动的直齿，锥齿轮的设计……………………………………………………….14 5.1 按齿面接触强度设计…………………………………………………………………… 14 5.2 确定公式内各计算数值………………………………………………………………… 14 5.3 计算………………………………………………………………………………………… 15 5.4 按齿根弯曲强度设计…………………………………………………………………… 16 5.5 几何计算……………………………………………………………………………………18 第六章 轴的设计计算及校核……………………………………………………………… 18 6.1 初步确定轴的最小直径………………………………………………………………… 18 6.2 轴的结构设计…………………………………………………………………………….18 6.3 Ⅰ轴的校核……………………………………………………………………………….19 6.4 轴承Ⅰ的校核…………………………………………………………………………….21 6.5 验算轴承寿命…………………………………………………………………………….22 6.6 Ⅲ轴的校核……………………………………………………………………………….22 6.7 轴承Ⅱ的校核…………………………………………………………………………….23 6.8 求两轴的计算轴向力

和

……………………………………………………….23

6.9 求轴承当量动载荷P1和P2…………………………………………………………….23 6.10 第Ⅲ轴承的校核。………………………………………………………………………24 6.11 求轴承当量动载荷P1和P2……………………………………………………………24 第七章 键连接的选择和校核……………………………………………………………… 25 7.1 选择键连接的类型和尺寸………………………………………………………………25 7.2 校核键连接的强度……………………………………………………………………… 25 7.3 第Ⅱ轴中的小圆柱齿轮上键的选择………………………………………………… 25 7.4 第Ⅱ轴中的大圆锥齿轮上键的选择………………………………………………… 25 7.5 第Ⅲ轴中的大圆柱齿轮上键的选择………………………………………………… 25 7.6 校核第Ⅲ轴中的大圆柱齿轮上键的强度…………………………………………… 25 7.7 校核第Ⅲ轴中的最小段上键的强度………………………………………………… 26 第八章 联轴器的选择和校核……………………………………………………………… 26 8.1 类型选择，载荷计算，公称转矩…………………………………………………… 26

FF带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

8.2 由表14-1，p352,查得转矩…………………………………………………………… 26 8.3 类型选择………………………………………………………………………………… 26 第九章 箱体的设计………………………………………………………………………… 26 9.1 箱体的主要结构………………………………………………………………………… 26 第十章 滑和密封的选择，润滑剂的牌号及装油量计算…………………………… 28 10.1 减速器的润滑…………………………………………………………………………… 28 10.2 减速器的密封…………………………………………………………………………… 28 第十一章 传动装置的附件及说明………………………………………………………… 29 11.1 轴承盖…………………………………………………………………………………… 29 11.2 轴承套杯………………………………………………………………………………… 29 11.3 调整垫片组……………………………………………………………………………… 29 11.4 油标……………………………………………………………………………………….29 11.5 排油孔螺塞……………………………………………………………………………… 29 11.6 检查孔盖板……………………………………………………………………………… 29 11.7 通气器…………………………………………………………………………………….30 11.8 起吊装置………………………………………………………………………………… 30 11.9 定位销…………………………………………………………………………………… 30 11.10 起盖螺钉……………………………………………………………………………….30 设计小结……………………………………………………………………………………...30 参考资料………………………………………………………………………………………… 32 致 谢…………………………………………………………………………………………….33

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

第一章 绪论

1.1 设计目的

毕业设计是培养学生综合运用所学的基础理论和专业理论知识，独立解决减速器设计问题的能力一个重要的实践性教学环节。因此，通过设计应达到下述目的。

1.1.1初步掌握正确的设计思想和设计的基本方法步骤,巩固深化和扩大所学的知识,培养理论联系实际的工作方法和独立工作能力。

1.1.2获得结构设计，零件计算，编写说明书。绘制部件总装图（展开图，装配图）和零件工作图等方面的基本训练及基本技能。1.1.3熟悉有关标准、规格、手册和资料的应用。1.1.4对现有机械结构初具分析能力和改进设计的能力。

1.2 设计任务和要求

设计基本内容及要求：

按照设计任务，根据调查研究所提供的权据和有关技术资料，进行以下工作：制定工艺方案，确定选择通用部件，设计专用部件，绘制有关图纸（零件、装配图等），编写技术文件等。其基本内容如下： 1.2.1选择电动机型号；

1.2.2定带传动的主要参数及尺寸； 1.2.3设计减速器； 1.2.4选择联轴器。1.2.5减速器装配图一张； 1.2.6零件工作图二张； 1.2.7设计说明书一份。

第二章 题目分析﹑传动方案的拟定

2.1 原始条件和数据

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

胶带输送机单班制连续单向运转，工作中有轻微振动；使用期限10年，检修期间隔为3年。该机动力来源为三相交流电，在中等规模机械厂小批生产。输送带速度允许误差为±5%。

2.2 输送带工作拉力

2300N，输送带速度：1.6m/s，卷筒直径：270mm.2.3 结构简图如下:

2.4 传动方案的拟定和说明

由题目所知传动机构类型为：圆锥—圆柱两级齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。

本传动机构的特点是：共三根轴，每根轴直径依次增大，利用圆锥圆柱齿轮进行传动，宽度尺寸较小，但锥齿轮加工比圆柱齿轮困难，一般置于高速级，以减小其直径和模数。

第三章 电动机选择，传动系统运动学和动力学计算

3.1 电动机的选择：

选用Y系列一般用途的三相异步电动机

3.2 确定电动机功率：

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

PwFwvw1000wKw22000.910000.942.106kw

w0.943.3 电动机输出功率

P0Pw

因载荷平稳，电动机额定功率3.4 

确定电动机转速

按表2-1各传动机构传动比范围，圆锥齿轮转动比所以总传动比范围是



一般传动比为总体传动比的

可见电动机可选范围

3.5 总转动比

圆柱齿轮传动比

，带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

3.6 分配传动比

令

3.7 计算传动装置的运动和动力参数

轴：

II轴：

III轴：

工作轴

3.8 各轴输入功率

I轴：

II轴：III轴： 7

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

工作轴 ：

3.9 各轴输入转矩

I轴：

II轴：

III轴：

工作轴：

3.10 电动机输出转矩：

第四章 传动零件的设计计算

4.1 直齿圆柱齿轮的设计

4.1.1选定直齿圆柱齿轮，8级精度，小齿轮材料为40Gr(调质)，硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为240HBS，二者材料硬度相差40HBS。

4.1.2选小齿轮齿数，大齿轮齿数

4.2 齿面接触强度设计

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

4.3 确定公式内各计算数值

4.3.1选载荷系数

4.3.2计算小齿轮传递的转矩

4.3.3由表10-7取得齿宽系数

4.3.4有表10-6查得材料的弹性影响系数

4.3.5有图10-21d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

4.3.6由式10-13计算应力循环次数，4.3.7试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值

4.3.8由图10-19取接触疲劳寿命系数

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

4.3.9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10-12得

4.4 计算

4.4.1试算小齿轮分度圆直径4.4.2计算圆周速度

4.4.3计算齿宽b

4.4.4计算齿宽与齿高之比，代入中较小的值

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

模数

齿高

4.4.5b计算载荷系数

根据直齿轮h，8级精度，由图10-8查得动载系数

由表10-2查得使用系数

；

由表10-4用插值法查得8级精度，小齿轮相对支承非对称布置时，由，故载荷系数4.4.6按实际的载荷系数校所算得的分度圆直径，由式k査图10-13k得

kv

b10-10a得

k

4.4.7计算模数m 4.5 按齿根弯曲强度计算的设计公式为

4.6 确定公式内的各计算数值KH

H4.6.1由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳极限

K

AH11

vF带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

大齿轮的弯曲疲劳强度极限 4.6.2由图10-18取弯曲疲劳寿命系数

4.7 计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数

，由式10-12得；

计算载荷系数

查取齿形系数

由表10-5查得 查取应力校正系数

由表10-5查得

计算大小齿轮的

大齿轮的数值大

4.8 设计计算

对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数主要取决于弯曲疲劳所决定的承载能力，而齿面接触强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，即模数和齿数的乘积，可由弯曲强度算得的模数2.09并就近元稹为标准值m=2.5mm,按接触强度计算的分度圆直径

KKFEFkkYYYYYFaFaYFaFSaSaYF1

并加以比较

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计。

算出小齿轮齿数

大齿轮齿数

取

这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触强度，又满足了齿根弯曲强度，并做到结构紧凑，避免浪费。

4.9 几何尺寸计算

4.9.1计算分度圆直径

4.9.2计算中心距 4.9.3计算齿轮宽度

取

5.1 按齿面接触强度设计

5.1.1选轴夹角为90度的直齿圆锥齿轮，为8级精度，由表10-1选择小齿轮材料为40二者材料硬度差40HBS。5.1.2选小齿轮的齿数

由设计计算公式

5.2 确定公式内各计算数值

5.2.1试选载荷系数

dZZdZBb1Ba

第五章 传动的直齿，锥齿轮的设计

（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，大齿轮齿数

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

5.2.2计算小齿轮传递的转矩

5.2.3最常用的值，齿宽系数

5.2.4由表10-6查得材料的弹性影响系数

5.2.5由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限

；大齿轮的齿面的接触疲劳强度极限为

5.2.6由式10-13计算应力循环次数 

5.2.7由图10-19取接触疲劳寿命系数

5.2.8计算接触疲劳许用应力TN

取失效概率为，安全系数，由式（10-12）得

5.3 1 

计算

5.3.1试验算小齿轮分度圆直径5.3.2计算齿宽

1HLim，代入

HLimS中较小的值。

1KZ



K

RE0H

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

5.3.3计算齿宽与齿高之比

模数

齿高

5.3.4计算载荷系数

根据，8级精度，由图10-8查得动载荷系数，直齿锥齿轮使用系数由表10-2查得

5.3.5齿间载荷分配系数可按下试计算

5.3.6由表k10-9中查得取轴承系数

故载荷系数

5.3.7按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a）得

5.3.8计算模数

5.4 按齿根弯曲强度设计

曲强度的设计公式为5.4.1确定公式内的各计算数值

由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限vhmkb

vHktk 

大齿轮的弯曲强度极限

5.4.2由图10-18取弯曲疲劳寿命系数

5.4.3计算弯曲疲劳许用应力。



H15

A带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

取弯曲疲劳安全系数

由式（10-12）得

5.4.4计算载荷系数k

5.4.5查取齿形系数

由表10-5查得：5.4.6查取应力校正系数

由表10-5查取

5.4.7计算大，小齿轮的大齿轮的数值大 5.4.8设计计算

对比计算结果，由齿面接触疲劳计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强大计算的模数，由于齿轮模数m大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，反于齿轮直径（即模数与齿数的乘积）有关，可取由弯曲强度算得的模数1.26并就圆整为标准值按接触强度算得的分度圆直径

算出小齿轮齿数

SKYYYYYFaFaYFaYSaSaFaFF ,并加以比较

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

大齿轮齿数

这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。

5.5 几何计算

5.5.1计算分度圆直径

5.5.2计算中心距

5.5.3计算齿轮齿宽d

取 Z

第六章 轴的设计计算及校核

6.1 初步确定轴的最小直径

选取轴的材料为40，取

6.2 轴的结构设计a

拟定轴上零件的装配方案

BB

d带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

6.2.1为了满足半联轴器的轴向定位要求，Ⅰ-Ⅱ轴段右端需制出一轴肩，故取Ⅱ-Ⅲ段的直径=24mm;半联轴器与轴配合的孔长度，为了保证轴端挡

略短一些，圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段的长度应比现取。

6.2.2初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据

=24mm, 由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列圆锥 滚子轴承30208，其尺寸为

；而 右端轴径仅是为了装配方便，并不承受轴向力亦不对轴上零件起定位和固定作用时，则相邻直径的变化差可以较小，一般可取直径差1~3mm，因此取。

6.2.3取安装齿轮处的轴段位。已知齿轮轮縠的宽度为略短与轮縠宽度，故取6.3 Ⅰ轴的校核

dLLlIdII，故。

；齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定，为了是套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应。

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

6.3.1已知轴的弯矩和扭矩，可针对某些危险截面（即弯矩和扭矩）而轴径可能不足的截面，做弯矩合成强度校核计算，按第三强度理论，计算应力。

6.3.2通常由弯矩所产生的弯曲应力是对称循环环变应力而由扭矩所产生的，扭转切应力，则常常不是对称循环应力，为了考虑两者循环应力特性不同的影响，引入折合系数，则计算应力为时，取；若扭转切应力亦为对称循环变应力时，取对于直径为d的圆轴，弯曲应力为入式，则轴的弯扭合成强度条件为 MHYM。当扭转切应力为静应力；若扭转切应力亦为对称循环变应力为脉动循环变应力时，取

。，扭转切应力,J将和代

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

选用安全。

6.4 轴承Ⅰ的校核

如图附页C所示：

Fr1Ftancos1439.838N Fa1Fttansin1121.14N

Fre165FdaeF2r1v110632.23N

Fr2vFreFr1v192N

Fr1H165FT110te1929N

Fr2HFteFr1H654N

Fr1F22r1vFr1H2030N Fr2F2求两轴的计算轴向力 对于30205Fr2vF2r2H682N

和

型轴承，由表8-145，轴承派生轴向力

假设

FFr1d12Y634.37N FFr2d22Y213.125N

因为FaeFd2Fd1 所以轴承1被放松，轴承2被压紧 所以Fa1Fd1637.37N

Fa2Fd1Fae513N 求轴承当量载荷P1和P2

FteFFF20

CM带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

Fa12F0.31e Far1F0.75e

a2对轴承1，X11 Y10 对轴承2，X20.4 Y21.6

因轴承运转中有中等冲击载荷，按表13-6，取

P1fpx1Fr1Y1Fa13045N

P2fpx2Fr2Y2Fa21230N

6.5 验算轴承寿命

因P1P2,所以按轴承1的受力大小来验算

106 L60ncP570729L'hh

1Ⅱ轴的校核。

弯矩，扭矩图如图附页A所示：

选用45 6.6 Ⅲ轴的校核

MHFNH1L1253NmMVFNVM

如图附页B所示： 1L192Nm

MM2VM2H269Nm

FFD2360Nm

ca36.6061合格

HfP带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

6.7 轴承Ⅱ的校核

如图附页D所示：

6.8 求两轴的计算轴向力

对于30205型轴承，由表8-145，轴承派生轴向力

FFaF

2685N 2153N

和

C=32200N 假设

轴承1被压紧，eFF2Y

被放松F

r

6.9 求轴承当量动载荷P1F和P2

trr

FF2

22

vvHaa带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

所以对轴承1，2

因轴承运转中有中等冲击载荷 取

因为 所以按轴承1的受力大小验算

6.10 第Ⅲ轴承的校核P

X

Y

如图附页E所示：

求两轴承的计算轴向力

和

对6208型轴承

6.11 求轴承当量动载荷P1和P2

因为轴承运转中有中等冲击载荷 F1取2

因为 所以按轴承2的受力大小验算FfF

F23

P带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

故所选轴承满足寿命要求。

第七章 键连接的选择和校核

7.1 选择键连接的类型和尺寸

一般8级以上精度的齿轮有定心精度的要求，应选用平键按第Ⅰ根轴上键的选择： 从表8-61中查得键的截面尺寸为：宽度，由轮縠宽度并参考的长度系列取键长

高度7.2 校核键连接的强度

键，轴和轮縠的材料都是钢，由表6-2P108机械设计查得许用挤压应力键与轮縠键槽的接触高度适。

7.3 第Ⅱ轴中的小圆柱齿轮上键的选择

校核与上面相同，合适。

7.4 第Ⅱ轴中的大圆锥齿轮上键的选择

7.5 第Ⅲ轴中的大圆柱齿轮上键的选择

取 dbLhLlk'dbh，取其平均值

'，键的工作长度，所以 合合适。

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

7.6 校核第Ⅲ轴中的大圆柱齿轮上键的强度

合适。

7.7 校核第Ⅲ轴中的最小段上键的强度

8.1 类型选择，载荷计算，公称转矩

为了隔离震动与冲击

8.2 由表14-1，p352,查得转矩

8.3 类型选择

从大转速为

9.1 箱体的主要结构

9.1.1箱体材料为HT150，采用剖分式箱体，箱体结构最原始的构思：上下箱作成具有一定壁厚

'lkLdbhLLpppKTGBTL

合适。

第八章 联轴器的选择和校核

中查得型弹性套柱销联轴器的许用转矩为

之间合用。，许用最，轴径为

第九章 箱体的设计，箱体内侧壁与小圆柱齿轮两端面有间距，与

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

大圆柱齿顶圆有间距。

；下箱体内低壁与大齿轮顶圆的间距应不小于9.1.2为适应轴承宽度和安放轴承盖，不是加大箱体两侧壁厚而是采取在座孔周围箱壁外扩成具有一定宽度的轴承座，并在轴承座两旁设置凸台结构，是联接螺栓能紧靠座孔以提高联接刚性。

9.1.3为使下箱座与其他座驾联接，下箱座亦需做出凸缘底座。

9.1.4为增加轴承座的刚性，轴承座处可设肋板，肋板的厚度通常取壁厚的0.85倍。

9.1.5铸造箱体应力力求形状简单，为便于造型时取模，铸件表面沿拔模方向应有斜度，对长度为 的铸件，拔模斜度为。

名称 符号 尺寸关系 箱体壁厚 δ 0.025a+箱盖壁厚

箱座，箱盖，箱底凸缘厚度 地脚螺栓直径和数目 轴承旁联接螺栓直径 箱盖，箱座联接螺栓直径

轴承端盖螺钉直径

检查孔盖螺钉直径

bbbad

螺栓间

距

轴承座孔（外圈）直径D

螺钉

数目6

双级减速器：

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

距离至箱外壁 至凸缘

;

-轴承外圈直径

边缘距离

轴承旁联接螺栓具体 S 一般取轴承旁凸台半径

轴承旁凸台高度 根据低速轴轴承座外径

扳手空间箱外壁至轴承座端面距离

箱盖，箱座肋厚

大齿轮顶圆与箱内壁间距离 齿轮端面与箱内壁距离

第十章 滑和密封的选择，润滑剂的牌号及装油量计算

10.1 减速器的润滑

10.1.1该减速器采用油润滑，对于浸入油中。当齿轮回转时粘在其上的油液被带到啮合区进行润滑，同时油池的油被甩上箱壁，有助散热。10.1.2为避免浸油润滑的搅油功耗太大和保证齿轮啮合区的充分润滑，传动件浸入油中的深度不宜太深或太浅，一般浸油深度以浸油齿轮的一个齿高为适度，但不少于10mm.10.1.2一般齿顶圆至油池底面的距离不应小于30~50mm，为了有利于散热，每传递功率的需油量约为，所以此减速器的需油量为10.1.3高速圆周速 dD,dDffRcDmMcLcmmm

和的要求

由结构确定

，的齿轮传动可采用油润滑，将齿轮

。，可选用320工业闭式齿轮油。

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

10.2 减速器的密封

10.2.1轴伸出处的密封为占圈式密封，轴承室内侧的密封为封油环密封，检查孔盖板，排油螺塞，油标与箱体的接合面均需加纸封油垫或皮封油圈。10.2.2减速器采用钙钠基润滑脂（）。

11.1 轴承盖 第十一章 传动装置的附件及说明

轴承盖结构采用螺钉式可分为螺钉联接式，材料为铸铁（HT150），当轴承采用输油沟飞溅润滑时为使油沟中的油能顺利进入轴承室，需在轴承盖端部车出一段小直径和铣出径向对称缺口。

11.2 轴承套杯

套杯可用作固定轴承的轴向位置，同一轴线上两端轴承外径不相等时使座孔可一次镗出，调整支承的轴向位置。

11.3 调整垫片组

调整垫片组的作用是调整轴承游隙及支承的轴向位置。垫片组材料为冲压铜片或08F钢抛光。

SH28 11.4 油标

采用杆式油标，对于多级传动则需安置在低速级传动件附近。长期连续工作的减速器，在杆式油标的外面常装有油标尺套，可以减轻油的搅动干扰，以便在不停车的情况下随时检测油面。

11.5 排油孔螺塞

为了换油及清洗箱体时排出油污，排油孔螺塞材料一般采用Q235，排油孔螺塞的直径可按箱座壁厚的倍选取。排油孔应设在便于排油的一侧，必要时可在不同位置两个排油孔以适应总体布局之需。

11.6 检查孔盖板

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

为了检查传动件啮合情况，润滑状态以及向箱内注油，在箱盖上部便于观察传动件啮合区的位置开足够大的检查孔，平时则将检查孔盖板盖上并用螺钉予以固定，盖板与箱盖凸台接合面间加装防渗漏的纸质封油垫片。

11.7 通气器

为沟通箱体内外的气流使箱体内的气压不会因减速器运转时的温升而增大，从而造成减速器密封处渗漏，在箱盖顶部或检查孔盖板上安装通气器。

11.8 起吊装置

吊环螺钉装在箱盖上，用来拆卸和吊运箱盖，也可用来吊运轻型减速器。

11.9 定位销

为确定箱座与箱盖的相互位置，保证轴承座孔的镗孔精度与装配精度，应在箱体的联接凸缘上距离尽量远处安置两个定位销，并尽量设置在不对称位置。常用定位销为圆锥销，其公称直径（小端直径）可取，为箱座，箱盖凸缘联接螺栓的直径；取长度应稍大于箱体联接凸缘的总厚度，以利装拆。

11.10 起盖螺钉

箱盖，箱座装配时在剖分面上涂密封胶给拆卸箱盖带来不便，为此常在箱盖的联接凸缘上加工出螺孔，拆卸时，拧动装与其中的起盖螺钉便可方便地顶起箱盖。起盖螺钉材料为35号钢并通过热处理使硬度达HRC28~38。

设计小结

1.通过这次课程设计，我学到了很多，更好地将以前学过的知识和实际应用结合起来，比如《机械原理》，《机械设计》，《材料力学》，《互换性与技术测量》，《图学》等专业知识。

2.同时我也了解到一个零件的设计要考虑很多东西，最基本的是它能实现你想要的功能，还有它的经济性也很重要，同时要考虑具体加工一个零件时的加工方法的不同，材料的选择等因素。

dd29

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

3.通过这次课程设计也让我深刻意识到了设计的需要严谨的精神和精确的计算。同时也知道了设计一个零件需要做些什么，需要准备哪些方面的东西。

4.由于第一次设计减速器，在设计中也存在一些不足之处，比如刚开始设计时未考虑到很多因素，导致在设计过程出现很多错误，针对这些错误，在分院老师的指导下，很多错误都已经纠正了。

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

参考资料

［1］《机械设计》，高等教育出版社，濮良贵，纪名刚主编，2006年5月第8版；

［2］《机械设计课程设计》，浙江大学出版社，陈秀宁，施高义主编，2004年12月第2版； ［3］《材料力学》，高等教育出版社，刘鸿文主编，2004年1月第4版；

［4］《互换性与技术测量》，中国计量出版社，廖念钊，古莹菴，莫雨松，李硕根，杨兴骏主编；2007年6月第5版；

［5］《机械设计手册第3卷》，机械工业出版社，机械设计手册编委会编著，2004年8月第3版；

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

致 谢

在此次毕业设计中，通过减速器的分析，对其进行了许多改进，解决了一些关键技术难点：1.完成了零件设计的全过程；2.熟悉装配工艺过程；3.怎样选择材料。在设计过程中我遇到了很多的难题，在指导廖老师老师不遗余力的帮助指导下我顺利完成了零件图、装配图等的设计。使我把所学知识进行了一次系统性的使用，通过这一课题的实施可以使我们把所学知识学以至用。

老廖师以他严谨的治学态度和丰富的理论知识为我纠正了设计中的错误，为我解答了设计中的疑问，为我设计论文的编写提出了许多宝贵性的意见，付出了很多心血。而我始终感觉到老廖师那种诲人不倦的高风亮节，这将在我遇到困难的时候永远激励着我。另外，廖老师定期检查设计完成情况，确保了质量和进度。在此，我感谢廖老师在这次毕业设计中予以我的极大帮助。

最后，对老师审阅我的论文深表感谢，并对我的设计提出不足之处。

带式输送机(圆锥一圆柱齿轮减速器)设计

第四篇：双级圆柱齿轮减速器设计说明书

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

一、设计任务书 1.设计任务

设计带式输送机传送机构传动系统。要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器。具体工作任务：

（1）绘制减速器装配图一张；（2）绘制零件工作图2张；

（3）编写设计计算说明书1份。2.传动系统方案

图中各部件为：

1.电动机；2.连轴器；3.减速器； 4.连轴器；5.滚筒； 6.输送带

3.原始数据

输送带有效拉力F=3000N；

输送带工作速度v=1.3m/s（允许误差±5%）； 输送机滚筒直径d=355mm； 减速器设计寿命5年。4.工作条件

两班制，常温下连续工作；空载启动，工作载荷有轻微振动；电压为380/220V三相交流电。

二、传动系统总体设计 1.电机的选择

按设计要求及工作条件选用Y系列三相异步电机，卧式封闭结构，电压330V。1)电动机容量的选择

根据已知条件计算工作机所需有效功率

PwFv30001.310003.9kW

设：4w——输送机滚筒轴（4轴）至输送带之间的传送效率；

c——联轴器效率，c0.99(参考文献1附表B-10)；

g——闭式圆柱齿轮传动效率，g0.97(参考文献1附表B-10)；

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

由传动系统方案知：

i01i341

则两级圆柱齿轮传动比

ii12i3413.73

为便于两级圆柱齿轮减速器采用浸油润滑，当两对齿轮的配对材料相同、齿面硬度HBS350、齿宽系数相等时，考虑齿面接触强度接近相等的条件，取高速级传动比

i12(1.3~1.5)i4.38

那么

i23ii3.13

12那么各传动比分配结果如下：

i011,i124.38,i233.13,i341

3.传动系统的运动和动力参数计算

传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下： 0轴（电机轴）

n0nm960r/min

P0Pr4.59kW

T04.5909550Pn955096045.66Nm

01轴（高速轴）

n1n0i960r/min 01P1Pr014.54kW

T4.5419550P1n9550196045.16Nm

2轴（中间轴）

n2n1i219.18r/min

12P2P1124.36kW

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

根据参考文献2图8-35查得寿命系数ZN10.92，ZN20.96 因为一对齿轮均为软齿面，故工作硬化系数ZW1 一般设计中取润滑系数ZL1

根据参考文献2表8-8，当失效概率小于1/100时，取接触强度最小安全系数SH'min1

将以上数值带入许用接触应力计算公式

[H1]ZN1H',lim1S0.92560515MPa

H'min1[ZN2H',lim20.96500H2]SH'min1480MPa

（3）按齿面接触强度条件计算中心距a 由参考文献2中式8-45

'a(u1)500KTZ'''231ZEHZZmm au[H]初设螺旋角'10（由最后几何条件确定）理论传动比i12'u'4.38 高速轴转矩T145.16Nm

齿宽系数a0.35（见参考文献1表4-3）初取载荷系数K'1.85

弹性系数Z189.8MPa（据参考书目2表8-7）初取节点区域系数Z'H2.475 初取重合度系数Z'E0.80 初取螺旋角系数Z'0.992 将以上数据带入中心距计算公式

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

齿轮精度取8级

按参考文献2图8-21，KV1.13

○3齿向载荷分布系数K 按参考文献2图8-24，软齿面，不对称布置，(u1)ad20.96，K1.14

○4齿间载荷分配系数K 端面重合度[1.883.2(1z11.68

1z)]cos2纵向重合度bsinm1.60

n由参考文献2式（8-38），重合度1.681.603.28K1.43

KKAKVKK11.131.141.431.84K'

原设计偏于安全，不再重新进行有关计算。（5）验算轮齿弯曲强度

1）根据参考文献2图8-32（c）查得

F',lim1240MPa

F',lim2200MPa

2）接触应力变化总次数

N160n1Lh609601240001.382109

N8260n2Lh60219.181240003.1610

根据参考文献2图8-45查得寿命系数YN10.88，YN20.93（2）根据参考文献2表8-8得SF'min1.25（3）齿形系数，根据参考文献2图8-28 YFa12.6，YFa22.2

（4）应力修正系数，根据参考文献2图8-29 YSa11.62，YSa21.83

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

大齿轮材料为45钢（正火），硬度HBS2=170~217（2）确定许用接触应力[HP3]和[HP4] 由文献2知接触应力计算公式为：

[H]H',limSH'minZNZWZLMPa

根据参考文献2图8-33（c）查得

H',lim3560MPa 500MPa H',lim4根据接触应力变化总次数

N360n2Lh60219.181240003.1610N460n3Lh6070.021240001.011088

根据参考文献2图8-35查得寿命系数ZN30.96，ZN41 因为一对齿轮均为软齿面，故工作硬化系数ZW1 一般设计中取润滑系数ZL1

根据参考文献2表8-8，当失效概率小于1/100时，取接触强度最小安全系数SH'min1

将以上数值带入许用接触应力计算公式

[H3]ZN3H',lim3SH'minZN4H',lim4SH'min0.96560115001537.6MPa

[H4]500MPa

（3）按齿面接触强度条件计算中心距a 由参考文献2中式8-45

'''500KT1ZEZHZZa(u1)3au[H]'mm 2理论传动比i23'u'3.13 转矩T2189.97Nm

齿宽系数a0.35（见参考文献1表4-3）

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

○1使用系数KA，按参考文献2表8-5，KA1 ○2动载系数KV 齿轮圆周速度vd3n23.1498219.1860000600001.12ms

齿轮精度取8级

按参考文献2图8-21，KV1.13

○3齿向载荷分布系数K 按参考文献2图8-24，软齿面，不对称布置

dbd0.71，K1.11

3○4齿间载荷分配系数K 端面重合度1[1.883.2(z11.79

1z)]2纵向重合度r1.79

由参考文献2式（8-38），重合度r1.791.793.58K1.44

KKAKVKK11.131.111.441.80K'

原设计偏于安全，不再重新进行有关计算。（5）验算轮齿弯曲强度

1）根据参考文献2图8-32（c）查得

F',lim3240MPa

F',lim4200MPa

2）接触应力变化总次数

N360n2Lh60219.181240003.16108

N460n3Lh6070.021240001.01108

根据参考文献2图8-45查得寿命系数YN30.92，YN40.96（6）根据参考文献2表8-8得SF'min1.25

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

四、减速器轴的设计 1.轴的布置

a1140mm，a2200mm

bh154mm，bh249mm，bl175mm，bl270mm

考虑相邻齿轮沿轴向不发生干涉，计入尺寸s11mm

考虑齿轮与箱体内壁沿轴向不发生干涉，计入尺寸k10mm 为保证滚动轴承放入箱体轴承座孔内，计入尺寸c4mm 初取轴承宽度为n120mm，n222mm，n322mm 3根轴的支撑跨距分别为

l12(ck)bh1sbl1n12(410)54117520188mm l22(ck)bh1sbl1n22(410)54117522190mm l32(ck)bh1sbl1n32(410)54117522190mm

2.高速轴的设计

A.选择轴的材料及热处理

小齿轮采用齿轮轴结构。选用45号钢调质。

B.轴的受力分析 轴的受力简图如图：

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

Md1A0.RBylABFa12Fr1lAC0.得到

RBy=120.23N MB0.Fr1lBCFd1a12RAylAB0.得到

RAy=509.30N 合成支撑反力为：RA1334.48N,RB474.66N（3）计算弯矩 水平面内：

MAXMBX0.MCxRBxlBC62908Nmm

竖直面内：

MAyMBy0.MCyRAylAC25974Nmm MCyRBylBC16472Nmm

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

减速器高速轴的结构如下图：

3.中间轴的设计

A.选择轴的材料及热处理 选用45号钢调质。

B.轴的受力分析 轴的受力简图如图：

lABl3190mm

lbl1BCck2n3252mm

lAClABlBC138mm

（1）计算齿轮的啮合力

FT2189.87t22000d20002239.06N1589.31NFr2Ftannt2cos1589.31tan20cos1152'59''N591.13NFa2Ft2tan1589.31tan1152'59''334.44N

F2000T22000189.97t3d3983876.94NFr3Ft3tann3876.94tan201411.10N（2）求支撑反力 在水平面内，有

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

MRAylAC12752Nmm MFr3lBD(RByFr3)lBC40460Nmm

CyCyMDyRBylBD109813Nm

合成弯矩：

MAMB0

MM22CCxMCy17951NmmM22CMCxMCy42386.6Nmm MDM2DXM2DY219268Nmm

（4）合成扭矩T=Ft2·d2/2=189970N·mm

（5）轴的初步计算 根据参考文献2式16-6，d310M2(T)2[]mm

根据参考文献2表16-7，轴的材料为45号钢调质处理，b637MPa

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

lABl3190mm

ll1BCckb2n3262.5mm

lAClABlBC127.5mm

（1）计算齿轮的啮合力

F32000571.47t42000Td4302N3784.57N

Fr1Ft1tann3784.57tan20N1377.47N（2）求支撑反力 在水平面内，有

MB0.Ft4lBCRAxlAB0得到RAx=3784.57N MA0.RBxlABFt4lAC0得到RBy=2539.65N 在竖直面内，有

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

（4）合成扭矩TFt4d4/2571470Nmm

（5）轴的初步计算 根据参考文献2式16-6，d310M2(T)2[]mm

根据参考文献2表16-7，轴的材料为45号钢调质处理，b637MPa 根据参考文献2表16-3，插值得[1]58.7MPa 取折算系数0.6 代入得，d310M2(T)2[]38.87mm

（6）轴的结构设计

按经验公式，减速器输入端的轴端直径

dd(0.3~0.35)dm(0.3~0.35)20060~70mm

参考联轴器标准轴孔直径，取dd72mm

安装齿轮、联轴器处轴肩结构尺寸按参考文献1表5-1确定。减速器低速轴的结构如下图：

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

根据参考文献2表17-8，冲击载荷系数fp1.5。当量动载荷

Prfp(XFrYFa)1.5(0.563507.752.30334.44)N4100.33N

11ChnjsPrLP60Lr(106)22157.96Cr故所选轴承满足寿命要求。

6209轴承：D85mm,damin52mm,B19mm 3.低速轴滚动轴承的选择

Fr2702.64N,n70.02rmin，Lh2.51630012000h。

初选滚动轴承6013GB/T276，基本额定动载荷Cr32000N，基本额定静载荷C0r24800N。

根据参考文献2表17-8，冲击载荷系数fp1.5。当量动载荷

PrfpFr1.52702.644053.96N11

CjsPrLPr(60Lhn106)14976Cr故所选轴承满足寿命要求。

6013轴承：D100mm,damin72mm,B18mm

六、键和联轴器的选择 1.高速轴键和联轴器的选择

（1）高速轴的工作转矩T145.16Nm，工作转速为n1960r/min。

根据参考文献2表18-1，取工作情况系数K1.75。计算转矩TcKT79.03Nm

根据参考文献2附录c-16,选联轴器为 LX3联轴器YA3882YA3282GB/T50142003。

许用转矩[T]1250Nm，许用转速[T]4750r/min

两级圆柱齿轮减速器设计说明书

选A型普通平键。

d3171mm,L3170mm,L31705~10mm60~65mm '根据参考文献2表16-8选取201263GB1096：

b20mm,h12mm,L63mm

根据参考文献2表16-9查得许用挤压应力[p]110MPa

pFA4000Tdhl62.39MPa[p]

满足要求。

（2）根据参考文献2表18-1，取工作情况系数K1.75。计算转矩TcKT1069.28Nm

根据参考文献2附录c-16,选联轴器为 LX4联轴器YA55112YA48112GB/T4323。

许用转矩[T]2500Nm，许用转速[n]3870r/min 均符合要求。

（10）选A型普通平键。

d3255mm,L11112mm,L111125~10mm102~107mm '根据参考文献2表16-8选取1610100GB1096：

b16mm,h10mm,L100mm,l84mm

根据参考文献2表16-9查得许用挤压应力[p]110MPa

pFA4000Tdbl4000571.4755108449.48MPa[p]

满足要求。

七、减速器润滑方式润滑剂及密封装置的选择

（一）润滑：

由参考文献1建议，齿轮采用浸油润滑；当齿轮圆周速度v12m/s时，圆柱齿轮浸油深度以一个齿高、但不小于10mm为宜，大齿轮的齿顶到油底面的距离≥30~50mm。轴承润滑采用脂润滑，润滑脂的加入量为轴承空隙体积的13~12，采

（二）密封：

防止外界的灰尘、水分等侵入轴承，并阻止润滑剂的漏失。参阅参考文献1，高低速轴密封圈为毡圈密封。箱体与箱座接合面的密封采用密封胶进行密封。

第五篇：兰州工业学院一级圆柱齿轮减速器课程设计说明书

二、传动系统的参数设计

原始数据：运输带的工作拉力F=0.2 KN；带速V=2.0m/s；滚筒直径D=400mm（滚筒效率为0.96）。工作条件：预定使用寿命8年，工作为二班工作制，载荷轻。工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。动力来源：电力，三相交流380/220伏。1、电动机选择

（1）、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机（2）、电动机功率选择： ①传动装置的总效率： =0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96 ②工作机所需的输入功率：

因为 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N =FV/1000η =1908×2/1000×0.96 =3.975KW ③电动机的输出功率： =3.975/0.87=4.488KW 使电动机的额定功率P ＝（1～1.3）P，由查表得电动机的额定功率P ＝ 5.5KW。⑶、确定电动机转速：

计算滚筒工作转速： =（60×v）/（2π×D/2）=（60×2）/（2π×0.2）=96r/min 由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’ =3~6。取V带传动比I’ =2~4，则总传动比理时范围为I’ =6~24。故电动机转速的可选范围为n’ =（6~24）×96=576~2304r/min ⑷、确定电动机型号

根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为1500r/min，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4，满载转速 1440r/min。

其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速1440r/min，额定转矩2.2，质量68kg。2 ,计算总传动比及分配各级的传动比

（1）、总传动比：i =1440/96=15（2）、分配各级传动比： 根据指导书，取齿轮i =5（单级减速器i=3~6合理）=15/5=3 3、运动参数及动力参数计算 ⑴、计算各轴转速（r/min）=960r/min =1440/3=480(r/min)=480/5=96(r/min)⑵计算各轴的功率（KW）电动机的额定功率Pm=5.5KW 所以 P =5.5×0.98×0.99=4.354KW =4.354×0.99×0.96 =4.138KW =4.138×0.99×0.99=4.056KW ⑶计算各轴扭矩（N•mm）

TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N•m =9550×4.138/96 =411.645N•m =9550×4.056/96 =403.486N•m

三、传动零件的设计计算

（一）齿轮传动的设计计算（1）选择齿轮材料及精度等级

考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45#钢，调质，齿面硬度220HBS；根据指导书选7级精度。齿面精糙度R ≤1.6~3.2μm（2）确定有关参数和系数如下：

传动比i 取小齿轮齿数Z =20。则大齿轮齿数： =5×20=100，所以取Z 实际传动比 i =101/20=5.05 传动比误差：（i-i）/I=（5.05-5）/5=1%<2.5% 可用 齿数比： u=i 取模数：m=3 ；齿顶高系数h =1；径向间隙系数c =0.25；压力角 =20°； 则 h *m=3，h）m=3.75

h=（2 h）m=6.75，c= c 分度圆直径：d =×20mm=60mm d =3×101mm=303mm 指导书取 φ 齿宽： b=φ =0.9×60mm=54mm =60mm，b 齿顶圆直径：d）=66，d 齿根圆直径：d）=52.5，d）=295.5 基圆直径： d cos =56.38，d cos =284.73(3)计算齿轮传动的中心矩a：

a=m/2(Z)=3/2(20+101)=181.5mm 液压绞车≈182mm

（二）轴的设计计算 1、输入轴的设计计算 ⑴、按扭矩初算轴径 选用45#调质，硬度217~255HBS 根据指导书并查表，取c=110 所以 d≥110(4.354/480)1/3mm=22.941mm d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm ∴选d=25mm ⑵、轴的结构设计 ①轴上零件的定位，固定和装配

单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定 ②确定轴各段直径和长度 Ⅰ段：d =25mm，L =（1.5～3）d，所以长度取L ∵h=2c c=1.5mm +2h=25+2×2×1.5=31mm 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，通过密封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段长： L =（2+20+55）=77mm III段直径：

初选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm.=d=35mm，L =T=18.25mm，取L Ⅳ段直径：

由手册得：c=1.5 h=2c=2×1.5=3mm 此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：d =（35+3×2）=41mm 因此将Ⅳ段设计成阶梯形，左段直径为41mm

+2h=35+2×3=41mm 1 长度与右面的套筒相同，即L Ⅴ段直径：d =50mm.，长度L =60mm 取L 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=80mm Ⅵ段直径：d =41mm，L Ⅶ段直径：d =35mm，L ＜L3，取L 2、输出轴的设计计算 ⑴、按扭矩初算轴径

选用45#调质钢，硬度（217~255HBS）

根据课本P235页式（10-2），表（10-2）取c=110 =110×(2.168/76.4)=38.57mm 考虑有键槽，将直径增大5%，则 d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm ∴取d=42mm ⑵、轴的结构设计 ①轴的零件定位，固定和装配

单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。②确定轴的各段直径和长度

初选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长42.755mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。则 d =42mm

L = 50mm

L = 55mm L = 60mm L = 68mm L =55mm L

四、滚动轴承的选择 1、计算输入轴承

选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm.2、计算输出轴承

选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm

五、键联接的选择、输出轴与带轮联接采用平键联接 键的类型及其尺寸选择：

带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择C型平键联接。根据轴径d =42mm，L =65mm 查手册得，选用C型平键，得： 卷扬机

装配图中22号零件选用GB1096-79系列的键12×56 则查得：键宽b=12，键高h=8，因轴长L ＝65，故取键长L=56 2、输出轴与齿轮联接用平键联接 =60mm,L 查手册得，选用C型平键，得：

装配图中 赫格隆36号零件选用GB1096-79系列的键18×45 则查得：键宽b=18，键高h=11，因轴长L ＝53，故取键长L=45 3、输入轴与带轮联接采用平键联接 =25mm L 查手册 选A型平键，得： 装配图中29号零件选用GB1096-79系列的键8×50 则查得：键宽b=8，键高h=7，因轴长L ＝62，故取键长L=50 4、输出轴与齿轮联接用平键联接 =50mm L 查手册 选A型平键，得： 装配图中26号零件选用GB1096-79系列的键14×49 则查得：键宽b=14，键高h=9，因轴长L ＝60，故取键长L=49

六、箱体、箱盖主要尺寸计算

箱体采用水平剖分式结构，采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸计算如下：

七、轴承端盖 主要尺寸计算

轴承端盖：HT150 d3=8

n=6 b=10

八、减速器的

减速器的附件的设计 1、挡圈 ：GB886-86 查得：内径d=55，外径D=65，挡圈厚H=5，右肩轴直径D1≥58 2、油标 ：M12：d =6，h=28，a=10,b=6，c=4，D=20，D 3、角螺塞 M18 × 1.5 ：JB/ZQ4450-86

九、设计参考资料目录

1、吴宗泽、罗圣国主编.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，1999.6

2、解兰昌等编著.紧密仪器仪表机构设计.杭州：浙江大学出版社，1997.11 目录

一、设计说明书目录………………………………………1

二、机械零件课程设计任务书……………………………2

三、机械传动装置设计……………………………………3

1、确定传动方案………………………………………3

2、选择电动机…………………………………………4

3、计算传动装置总传动比并分配各级的传动比……5

4、计算传动装置的运动参数及动力参数……………6

四、传动零件的设计计算…………………………………7

1、皮带轮传动的设计计算……………………………7

2、减速器齿轮传动设计计算…………………………9

3、轴的设计计算………………………………………11

五、传动装置零件图及装配图……………………………13

1、总体设计简图………………………………………13

2、一级齿轮减速器装配图……………………………14

3、齿轮减速器零件图…………………………………16

二、机械零件课程设计任务书

1、时间：2009年6月8日至2009年6月19日

2、设计题目：带式输送机传动装置设计及电动机选择

3、工作条件：输送机连续工作，单向运转，载荷变化不大，空 载起动；使用期限10年，两班制工作，输送带速度允许误差为±5%；输送带效率η=0.94-0.96;工作环境为室内，环境温度30°左右；小批量制 造。

4、输送机应达到的要求： 输送带的拉力F=3000N 输送带速度V=2.8m/s 输送带滚筒直径D=380mm

5、完成设计任务工作量： ①设计说明书一份 ②带式输送机传动方案简图 1张 ③齿轮减速器总装图1张 ④齿轮减速器零件图2-3张

三、机械传动装置设计

1、确定传动方案

（1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限

10年，小批量生产，工作为二班工作制，运输带速允许误差±5％。

（2）原始数据：工作拉力F=3000N；带速V=2.8m/s；滚筒直径D=380mm。

2、选择电动机

（1）电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机。（2）电动机功率选择： ① 传动装置的总效率：η总

=η带×η轴承2×η齿轮×η联器

= 0.95×0.992×0.97×0.99= 0.89 ② 电机所需的工作功率：P0 = FV/1000η总= 3000×2.8/（1000×0.89）=8.8KW 选取电动机额定功率Pm，使Pm=（1~1.3）P0=8.8（1~1.3）=8.8~11.44查表2-1取Pm=11。③ 确定电动机滚筒转速：n筒 = 60×1000V/πD

= 60×1000×2.8/（3.14×380）= 140r/min

按指导书P10表2－3推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减

速器传动比范围 I a’ =3~5。取V带传动比I1’ =2~4，则总传动比理时范围为I a’ =6~20。故电动机转速的可选范围为n筒=（6~20）×140=840~2800r/min，符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。

根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有

三种传动比方案：综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1500r/min ④

确定电动机型号

根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机

型号为Y160M-4。其主要性能：额定功率：P=11KW，满载转速1460r/min，额定转矩2.2。

3、计算机械传动装置总传动比并分配各级的传动比

（1）总传动比： i总=n电动/n筒=1460/140=10.4（2）分配各级传动比 ①据指导书，取齿轮传动比：

i带=3 ② ∵i总=i齿轮×I带

∴i齿轮=i总/i带=10.4/3=3.5

4、计算传动装置的运动参数及动力参数（1）计算各轴转速（r/min）：

n1（输入轴）= n电机=1460r/min n2（输出轴）= n1/i带=1460/3=487(r/min)n3（滚筒轴）= n2/i齿轮=487/3.5=139(r/min)（2）计算各轴的功率（KW）：

P1（输入轴）

= P0η带＝8.8×0.95=8.36 KW

P2（输出轴）= P1×η带=8.36×0.95=7.9KW

P3（滚筒轴）= P2×η轴承×η齿轮=7.9×0.99×0.97=7.6KW（3）计算轴扭矩（N·mm）：

T0（电机轴）= 9.55×106P0/n电动 = 9.55×106×8.8/1460 = 57562N·mm T1（输入轴）

= T0i带η带 = 57562×2.08×0.95

= 113743N·mm T2（输出轴）= T1i齿轮η轴承×η齿轮

=113743×5×0.99×0.97=546137N·mm

T3（滚筒轴）= T2×η轴承η联轴器 = 546137×0.99×0.99

=535269N·mm

四、传动零件的设计计算

1、皮带轮传动的设计计算 ①选择普通V带截型

由课本表得：kA = 1.2 理论传递功率 P=11KW

Pc= KAP =1.2×11=13.2KW

由课本得：选用B型V带

②确定带轮基准直径，并验算带速

由机械基础课本得，推荐的小带轮基准直径为125~280mm，则取

dd1=160mm dd2=n1/n2·dd1=（1460/487）×160=480mm

查机械基础课本P228表9-8，取dd2=500mm

实际从动轮转速：n2’= n1dd1/dd2=1460×160/500

=467r/min

转速误差为：（n2-n2’）/n2 =（487－467）/487

= 0.04<0.05(允许)

带速V：

V = πdd1n1/60×1000 = π×160×1460/60×100 = 12.2m/s

在5~25m/s范围内，带速合适。③确定带长和中心矩

1）根据机械基础课本P228(9-11)公式得，0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)

0.7(160+500)≤a0≤2×(160+500)

∴得460mm≤a0≤1320mm

2）由机械基础课本P228课本得：

L0 =2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0

=2×1000+1.57×(160+500)+(500-160)2/（4×1000）=3065mm

根据机械基础课本P226表9-6取，Ld = 3150mm ∴ a ≈ a0+（Ld-L0/2）=1000+（3150-3065）/2

= 1043mm ④验算小带轮包角： α1 = 1800-57.30×（dd2-dd1）/a = 1800-57.30×（dd2-dd1）/a = 1800-57.30×（500-160）/1043 = 161.30>1200（适用）

⑤确定带的根数：

根据机械基础课本P224图 9-3，得 P1=3.64KW

根据机械基础课本P224图 9-4，得 △P1=0.46KW

根据机械基础课本P225图 9-5，得

Kα=0.95

根据机械基础课本P226图 9-6，得

K1=1.07

根据机械基础课本P230图中公式：

Z = Pc/[P1]= Pc /[(P1+△P1)KαK1] = 11/[(3.64+0.46)×0.95×1.07] ≈2.64

∴取Z=3 ⑥计算轴上压力

由机械基础课本P219图 9-1，查得q=0.1kg/m，由式（5-18）单根V带的初拉力：

F0 = 500Pd/ZV（2.5/Kα-1）+qV= [500×3.9/5×5.03×(2.5/0.99-1)+0.1×5.032]N

= 160N

则作用在轴承的压力FQ，FQ = 2ZF0sinα1/2=2×5×158.01sin167.6/2= 1250N

2、减速器齿轮传动设计计算（1）选择齿轮材料和热处理方法

采用软齿面闭式齿轮减速器

小齿轮 45号钢 调质 HBS=220

大齿轮 45号钢 正火 HBS=190 硬度由《机械基础》课本P181表 6-3查得。

（2）齿轮的许用接触应力 ① 由《机械基础》课本P181表 6-3查得

σH lim1=550Mpa，σH lim2=530Mpa ② 软齿面齿的接触安全系数SH=1.0：1.1，取SH=1.05 ③ [σH]1=σH lim1/S[σH=550/1.05=523.8Mpa H]2=σH lim2/SH=530/1.05=504.7 Mpa 用其中的小值作为[σH]2=504.7 Mpa（3）齿轮系数

ψ=中心距/齿宽=a/b，由《机械基础》课本P183表 6-6取ψa=0.4（4）载荷系数K 由《机械基础》课本P183表 6-5，取K=1.2（5）小齿轮轴上传递的扭矩T1 P小=P电×η带=11×0.95=10.45KW n1=1460r/i带=1460/3=487r/min ∴ T1 = 9.550×106 P1/n1=9.550×106×（7.9/487）N.mm=154918N.mm a≥(u+1)[（334/[σH]2）2×（KT1/ψau）]1/3 a≥193mm

齿轮尺寸的强度计算以中心距校核

（6）确定齿轮的主要参数

①确定小齿轮齿数

因为是闭式软齿轮而齿轮其失效形式为点蚀，所以取齿数不能太小，故在（20-40）范围内，取Z1=30,.式中Z2=Z1×i齿=30×3.5=105 ②确定模数

amin=（d1+d2）/2=m（Z1+Z2）/2 m=2amin/（Z1+Z2）=2×193/（30+105）=2.8mm ∴

取模数 m=3 ③齿轮的几何尺寸

齿距：

P=πm=3.14×3=9.42mm

齿厚：

S =mπ/2=3×3.14/2=4.71mm 齿宽：

e =mπ/2=3×3.14/2=4.71mm 齿顶高： ha =ha*m=1×3=3 mm 齿根高： hf =(ha*+c*)m=（1+0.25）×3=3.75mm 全齿高： h =ha+hf=3+3.75=6.75 mm 分度圆直径： d1 =mz1=3×30=90 mm d2 =mz2=3×105=315 mm 齿顶圆直径： da1 =d1+2ha=90+2×3=96 mm da2 =d2+2ha=315+2×3=321 mm 齿根直径：

df1 =d1-2hf=90-2×3.75=82.5 mm

df2 =d2-2hf=315-2×3.75=307.5 mm 中心距：

a =（m/2）×（Z1+Z2）

=（3/2）×（30+105）=202.5mm ④齿轮宽度

查《机械基础》课本P183表 6-6，得ψd=1.2由b=ψd1.2×60=72mm 取b2=72mm得 b1=b2+5=72+5=77mm

3、轴的设计计算（1）按扭矩初算轴径

① 材质：选用45#调质，硬度217~255HBS ② 根据课本并查表，取材料系数c=115 ③ 大带轮轴的最小直径d≥3√9.55*106P/(0.2tn)=28mm 考虑有键槽，将直径增大5%，则 d1=28×(1+5%)mm=29.4mm ∴

取d=30mm（2）轴的结构设计

①轴上零件的定位，固定和装配

单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定。

②确定轴各段直径和长度

1）工段：d1=30mm 长度取L1=20mm

∵h=2c，c=1mm，II段:d2=d1+2h=30+2×2×1=34mm ∴d2=34mm

初选用7307c型角接触球轴承，其内径为35mm, 宽度为21mm.2）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，通过密封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距离而定，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段长

L2 =（2+20+21+55）=98mm 3）同理 H = 2c，c=1mm，d3 = d2+2h=34+2*2*1=38mm 得

L3 = L1-L=20-2=18mm 4）又 h=2c=2×1=2mm，c = 1mm，d4 = d3+2h=38+2×2=42mm

∵长度与右面的套筒相同

即

L4=20mm 5）但此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应

按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：（30+3×2）=36mm 因此将Ⅳ段设计成阶梯形，左段直径为36mmⅤ段直径d5=30mm.长度L5=19mm 由上述轴各段长度可算得总长：L总= L2＋L3＋L4＋L5=98＋18＋20＋19= 155mm 5