摘要齒輪傳動式機械中最重要的應用最廣泛的一種傳動形式，對齒輪傳動的最基本要求是運轉平穩且有足夠的承載能力。齒輪傳動具有承載能力大，效率高，允許速度高，尺寸緊湊壽命長等特點，因此傳動系統中一般首先採用齒輪傳動，並且齒輪機構可以用來傳遞在任意兩軸間的運動和動力，是現代機器應用最廣泛的一種機械傳動機構。
1 傳動裝置總體設計
1.1設計任務書
1設計任務
設計帶式輸送機的傳動系統，採用兩級圓柱直齒齒輪減速器傳動。
2 設計要求
（1）外形美觀，結構合理，效能可靠，工藝性好；
（2）多有圖紙符合國家標準要求；
（3）按畢業設計（**）要求完成相關資料整理裝訂工作。
3 原始資料
（1）運輸帶工作拉力 f=4kn
（2）運輸帶工作速度v=2.0m/s
(3)輸送帶滾筒直徑 d=450mm
（4）傳動效率
4工作條件
兩班制工作，空載起動，載荷平穩，常溫下連續（單向）運轉，工作環境多塵，中小批量生產，使用期限10年，年工作300天。
1.2 確定傳動方案
圖1-1(a)展開式兩級圓柱齒輪減速器
圖1-1(b) 同軸式兩級圓柱齒輪減速器
方案（a）為展開式兩級圓柱齒輪減速器，其推薦傳動比ī=8～40。展開式圓柱齒輪減速器的特點是其結構簡單，但齒輪的位置不對稱。高速級齒輪布置在遠離轉矩輸入端，可使軸在轉矩作用下產生的扭轉變形和軸在彎矩作用下產生的彎矩變形部分地互相抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現象。
方案（b）為同軸式兩級圓柱齒輪減速器，其推薦傳動比ī=8～40。同軸式圓柱齒輪減速器的特點是減速器橫向尺寸較小，兩對齒輪浸入油中深度大致相同。但軸向尺寸和重量較大，且中間軸較長、剛度差，使載荷沿齒寬分布不均勻，高速級齒輪的承載能力難於充分利用。
綜合比較展開式與同軸式圓柱齒輪減速器的優缺點，在本設計中，我將採用展開式圓柱齒輪減速器為設計模版。
1.3電動機的選擇
1.3.1 電動機的容量選擇
根據已知條件可以計算出工作機所需有效功率
.0設—— 輸送機滾筒軸至輸送帶間的傳動效率；
—— 聯軸器效率0.99
—— 閉式圓柱齒輪傳動效率， =0.97
—— 一對滾動軸承效率0.99
—— 帶式輸送機滾筒效率。 =0.96
估算運動系統總傳遞效率：
式中：得傳動系統總效率
工作機所需電動機功率
由表1-1所列y系列三相非同步電動機技術資料中可以確定，滿足條件的電動機額定功率應取為11。
表1-1y系列三相非同步電動機技術資料
1.3.2 電動機轉速的選擇
根據已知條件由計算得知輸送機滾筒的工作轉速
由表1-1初選同步轉速為1500和1000的電動機，對應用於額定功率的電動機型號應分別為y160m-4型和y160l-6型。把y160m-4型和y160l-6型電動機有關技術資料及相應算得的總傳動比列於表1-2:
表1-2 方案的比較
通過對這兩種方案比較可以看出：方案ⅰ選用的電動機轉速高、質量輕、價值低，總傳動比為17.19，比較合適，故選用方案ⅰ。
1.3.3 電動機型號的確定
根據工作條件：兩班制工作，空載起動，載荷平穩，常溫下連續（單向）運轉，工作環境多塵，中小批量生產，使用期限為10年，年工作300天，工作機所需電動機功率及電動機的同步轉速等，選用y系列三項非同步電動機，臥式封閉結構，型號為y160m-4，其主要效能資料如下：
電動機額定功率
電動機滿載轉速
電動機軸身直徑
電動機軸身長度
1.3.4 傳動比的分配
帶式輸送機傳動系統的總傳動比
由傳動系統方案知
所以圓柱齒輪總傳動比
為便於兩級圓柱齒輪減速器採用浸油潤滑，當兩對齒輪材料相同、齒面硬度、齒寬係數相等時，考慮齒面接觸強度接近相等的條件，取高速級傳動比
低速級傳動比
傳動系統各傳動比分別為：
反應力，
左支點垂直面的支反應力，，，
1.3.5 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：
0軸（電動機軸）：
1軸（減速器高速軸）：
2軸（減速器中間軸）：
3軸（減速器低速軸）：
2 傳動零件的設計計算
2.1 高速級齒輪的引數計算
2.1.1 材料選擇及熱處理
減速器要求結構緊湊，故小齒輪選用調質hbs1=240～270的45鋼，大齒輪選用正火hbs2=200～230的45鋼；載荷穩定，齒速不高，初選8級精度。
2.1.2 齒根彎曲疲勞強度設計
（1） 確定公式中的引數值
1） 載荷係數試選=1.5
2） 小齒輪傳遞的轉矩
3） 大小齒輪的彎曲疲勞強度極限，
==380（查圖6.1 機械設計徐錦康主編）
4） 應力迴圈次數
5） 彎曲疲勞壽命係數，
0.86 =0.90（查圖6.7機械設計徐錦康主編）
6） 許用彎曲應力計算（取彎曲疲勞安全係數，應力修正係數
）則/=7） 查取齒形係數和應力校正係數
根據當量齒數
8） 計算大小齒輪的並加以比較
因為，故按小齒輪進行齒根彎曲疲勞強度設計
9） 重合係數及螺旋角係數取=0.7 ， =0.86
（2） 設計計算
1） 試計算齒輪模數
2） 計算圓周速度
3） 計算載荷係數
查表6.2（機械設計徐錦康主編）得； 根據、8級精度，查圖6.10（機械設計徐錦康主編）得；斜齒輪傳動取；查圖6.13（機械設計徐錦康主編）得。
則載荷係數
4） 校正並確定模數
取=2）
（3） 計算齒輪傳動幾何尺寸
1） 中心距
圓整為=119mm）
2） 螺旋角β
3） 兩分度圓直徑，
mmmm
4) 齒寬， mm 取=35mm
10）mm40mm
(4) 校核齒面接觸疲勞強度
1） 大小齒輪的接觸疲勞強度極限，
==1170
2） 接觸疲勞壽命係數，
查圖6.6（機械設計徐錦康主編）得=0.88， =0.92
3） 計算許用接觸應力
取安全係數，則
4） 節點區域係數查圖6.19（機械設計徐錦康主編）得=2.44
5） 重合度係數 =0.8
6） 螺旋角係數 =
7） 材料係數查表6.3（機械設計徐錦康主編）得
=189.8
8） 校核計算
接觸疲勞強度滿足要求
（5） 齒輪結構設計及繪製齒輪零件圖
大齒輪：齒頂圓直徑大於160mm,但小於500mm，故採用腹板式結構
2. 2 低速級齒輪的計算
減速器要求結構緊湊，故大齒輪用40cr調質處理後表面淬火，小齒輪用45鋼，載荷穩定，齒速不高，初選8級精度，閉式硬齒面齒輪傳動，傳動平穩，齒數宜多，選=25， =（取=92）。按硬齒面齒輪非對稱安裝，查表選齒寬係數。
初選螺旋角β=
1 齒根彎曲疲勞強度設計
（1） 確定公式中的引數值
1） 載荷係數試選=1.5
2） 小齒輪傳遞的轉矩
3） 大小齒輪的彎曲疲勞強度極限，
==380（查圖6.1 機械設計徐錦康主編）
4） 應力迴圈次數
5） 彎曲疲勞壽命係數，
0.90 =0.92（查圖6.7機械設計徐錦康主編）
6） 許用彎曲應力計算（取彎曲疲勞安全係數，應力修正係數
）則/=7） 查取齒形係數和應力校正係數
根據當量齒數
查表3-1取齒形係數和應力修正係數
8） 計算大小齒輪的並加以比較
因為，故按小齒輪進行齒根彎曲疲勞強度設計
9） 重合係數及螺旋角係數取=0.68 ， =0.86
（2） 設計計算
1） 試計算齒輪模數
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