機械設計課程設計說明書
目錄一．設計任務
1.1設計任務內容
1.2傳動系統參考方案
1.3原始資料
1.4工作條件
二．傳動系統的總體設計
2.1電動機的選擇
2.2各級傳動比的分配
2.3傳動系統的運動和動力引數計算
三．傳動零件的設計計算
四．鏈傳動的計算與選擇
五．軸的設計與計算
5.1從動軸的設計
5.2主動軸的設計
六．滾動軸承的選擇和壽命計算
七．聯軸器與鍵的計算和選擇
八．減速器的附件設計及潤滑和密封
十．設計小結及設計心得
十一．參考文獻
一． 設計任務
1.1設計任務內容
設計帶式輸送機傳動系統中的減速器。要求系統中含有單級圓柱齒輪減速器及鏈傳動。其次本課程設計需交零件圖3張，裝配圖1張，說明書乙份。
1.2傳動系統參考方案
帶式輸送機由電動機驅動，電動機1過聯軸器2將動力傳入單級圓柱齒輪減速器3，再通過鏈傳動4，將動力傳至輸送機滾筒5，帶動輸送機6工作。(圖1-1)
1.電動機 2-聯軸器 3-單級圓柱齒輪減速器 4-鏈傳動 5-滾筒 6-輸送帶
1.3原始資料
要求輸送帶最大有效拉力f2800n，輸送帶工作速度為1.7m/s（見表1-1）。起動載荷為名義載荷的1.25倍。中批量生產。傳送帶工作速度ｖ的允許誤差為±５％。
表1-1
1.4工作條件
輸送帶在常溫下連續工作，單向運轉，工作中有中等衝擊，三班制（每班工作８小時）。要求減速器設計壽命為８年，大修期為２－３年。三相交流電源的電壓為３８０／２２０ｖ．
機械設計課程設計通常選擇一般用途的機械傳動系統或簡單的機械來進行。目前一般多選擇以減速器為主體的機械傳動系統。這是因為減速器包含了機械課程設計的大部分零。
部件，具有典型的代表性。
二. 傳動系統的設計
傳動系統就是把原動機的運動和動力傳遞給工作機的中間裝置。它常具有減速（或增速）。變更運動形式或運動方向，以及將運動和動力進行傳遞與分配的作用。
2.1.電動機的選擇
電動機的型別選擇。
我們初選全封閉自扇冷式籠型三相非同步y系列電動機。它是按照國際電工委標準設計的，具有國際互換性的特點。用於空氣中不含易燃.
易爆或易腐蝕的場合。該電動機適用於電源電壓為380v的無特殊要求的機械上，實用於運輸機等。
電動機容量的選擇。
根據已知條件，工作所需要的有效功率為
pw=fv/1000=2800×1.7/1000=4.76(kw)
又因為有各傳動效率的不同。經查機械課程設計(表3-3)19頁。可知如下：表2-1
備註：我們設齒輪精度為8級。
由上我估算系統總效率為:
η=η1×η2×η3×η4w 其中有：
η01=ηc=0.99
η12=ηbηg=0.9603
η23=ηcyηb=0.9603
η4w=ηbηcy=0.9603
則傳動系統的總效率η為：
η=0.99×0.9603×0.9603×0.9603=0.8767
工作時，電動機所需的功率為：
pd=pw/η=5.4295(kw)
由表12-1可知，滿足 pe≥pd 條件的y系列三相交流非同步電動機的額定功率pe應為5.5（kw）。
電動機轉速的選擇。
根據已知條件，可得輸送機滾筒的工作轉速為nw為：
nw=60000v/πd≈72.19（r/min）
初選同步轉速為3000 r/min和1000 r/min的電動機，由表12-1可知，對應的額定功率為5.5kw的電動機的型號為y132s1-2型和y132m1-6型。具體引數如下：
表中資料請查閱機械設計課程設計教材（表12-1）和（表12-2）
通過以上資料進行對比可以看出：方案ⅱ轉速最為符合要求。選用的電動機轉速高、質量輕、**低。這對於單減速器傳動而言以符合要求，故選方案ⅱ較為合理。
方案比較表2-2
y132m1-6型三相非同步電動機的額定功率pe=5.5kw,滿載轉速nm=960r/min。由表12-2差得電動機中心高h=132mm，軸伸出部分用於裝聯軸器軸段的直徑和長度分別為d=38mm和e=82mm。
2.2各級傳動比的分配
帶式輸送機傳動系統的總傳動比i= nm/nw=960/72.19=13.30
由傳動系統方案（見圖1-1）知i01=1；i23=1
按（表3-4）19面查取閉式圓柱齒輪傳動的傳動比為 i12=4
所以鏈條的傳動比為i34=13.3/4=3.825
傳動系統各級傳動比分別為i01=1；i12=4；i23=1；i34=3.825
2.3傳動系統的運動和動力引數計算
傳動系統各軸的轉速、功率和轉矩計算如下。
0軸（電動機軸）
n0= nm=960(r/min)
p0= pd=5.4295 (kw)
t0= 9550 p0/ n0=54.0122（n/m）
1軸（減速器高速軸）
n1= n0/i01=960/1=960(r/min)
p1= p0η01=5.4295×0.99=5.3752(kw)
t1= 9550 p1/ n1=53.4720（n/m）
2軸（減速器低速軸）
n2= n2/i12=960/4=240(r/min)
p2= p1η12=5.3752×0.9603=5.1618 (kw)
t2= 9550 p2/ n2=205.3966（n/m）
3軸（滾筒軸）
n3= n2/i34=240/3.825=62.7451(r/min)
p3= p2η23=5.1618×0.9603=4.9568 (kw)
t3= 9550 p3/ n3=754.44（n/m）
將上述計算結果列於表2-3中以供查用。
表2-3
（注：對電動機0軸所填資料為輸出功率和輸出轉矩，對其他各軸所填的資料為輸入功率和輸入轉矩。）
三．傳動零件的設計計算
3.1 閉式圓柱直齒輪的設計
設計閉式圓齒輪傳動須確定的內容是：齒輪材料和熱處理方式，齒輪的的齒數、模數、變位係數、中心距、齒寬、分度圓螺旋角、分度圓直徑、齒頂圓直徑、齒根圓直徑等幾何尺寸以及圓柱齒輪的結構尺寸。
3.2齒輪相關引數計算
．選定齒輪材料、精度等級及齒數。
①齒輪的熱處理方式的選擇，應考慮齒輪的工作條件，傳動尺寸的要求，製造裝置的條件等。在該設計中我們選擇碳鋼或鑄鐵或鑄鋼材料，並採用正火或調質等熱處理方式。在這裡我們選用45鋼。
小齒輪用45鋼進行調質處理使硬度達到，大齒輪用45鋼進行正火處理使硬度達到。
②輸送機為普通減速器取8級精度
③小齒輪齒數，大齒輪齒數，所以實際傳動比為4 合格。
④確定材料許用接觸應力。
查表5-11兩試驗齒輪材料的接觸疲勞極限應力和齒根彎曲疲勞極限應力如下：
=480+0.93(hbs-135)
=190+0.2(hbs-135)
表2-4
按齒面接觸疲勞強度設計（小齒輪）
確定設計公式中各引數：
查表5-8，取載荷係數=1.4。
查表5-9，取彈性係數=189.8。
選取齒寬係數=1.0
彈性小齒輪傳遞的轉矩 t1=53472（n/mm）
d1≥61.86mm
3.3齒輪的結構設計
．幾何尺寸計算
小齒輪齒數z1=21， 則z2=84
①模數m m=d/z 有m1=54/21=2.57
由表5-2，將模數轉為標準模數，取m1=3
②中心距： a=m(z1+z2)/2=157.5mm
③齒寬： b2= d1=61.86mm 及b2=62mm
b1= b2+(5～10)mm,取b1=68mm
（2）．校核齒根彎曲疲勞強度
f=查表5-10，兩齒輪的齒形係數，應力校正係數分別為：
z1=21時 yf1=2.76
設計說明書
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