1、、前言(一)設計目的：通過本課程設計將學過的基礎理論知識進行綜合應用，培養結構設計，計算能力，熟悉一般的機械裝置設計過程。(二)傳動方案的分析機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。傳動裝置是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結構簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。本設計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。帶傳動承載能力較低，在傳遞相同轉矩時，結

2、構尺寸較其他形式大，但有過載保護的優點，還可緩和沖擊和振動，故布置在傳動的高速級，以降低傳遞的轉矩，減小帶傳動的結構尺寸。齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現代機器中應用最為廣泛的機構之一。本設計采用的是單級直齒輪傳動。減速器的箱體采 用 水平剖分式結構，用HT200 灰鑄鐵鑄造而成。二、傳動系統的參數設計原始數據：運輸帶的工作拉力F=0.2 KN ；帶速 V=2.0m/s；滾筒直徑D=400mm （滾筒效率為0.96）。工作條件：預定使用壽命 8年，工作為二班工作制，載荷輕。工作環境：室內灰塵較大，環境最高溫度35。動力來源：電力，三相交流380/220伏。1、電

3、動機選擇（1）、電動機類型的選擇：Y 系列三相異步電動機（2）、電動機功率選擇：傳動裝置的總效率：=0.98 0.990.96 0.99 0.96工作機所需的輸入功率：因為F=0.2KN=0.2KN=1908N=FV/1000 =1908 2/1000 0.96=3.975KW電動機的輸出功率：=3.975/0.87=4.488KW使電動機的額定功率P （ 1 1.3 ） P ，由查表得電動機的額定功率P 5.5KW。、確定電動機轉速：計算滾筒工作轉速：=（60v）/（2 D/2）=（602）/（2 0.2）=96r/min由推薦的傳動比合理范圍，取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍I =36。

4、取 V 帶傳動比I =24 ，則總傳動比理時范圍為I =624 。故電動機轉速的可選范圍為n= （ 624 ）96=5762304r/min、確定電動機型號根據以上計算在這個范圍內電動機的同步轉速有1000r/min 和 1500r/min ，綜合考慮電動機和傳動裝置的情況，同時也要降低電動機的重量和成本，最終可確定同步轉速為1500r/min，根據所需的額定功率及同步轉速確定電動機的型號為Y132S-4，滿載轉速1440r/min。其主要性能：額定功率：5.5KW ，滿載轉速1440r/min ，額定轉矩2.2 ，質量68kg 。2、計算總傳動比及分配各級的傳動比（1）、總傳動比：i=144

5、0/96=15（2）、分配各級傳動比：根據指導書，取齒輪i =5（ 單級減速器 i=36合理）=15/5=33、運動參數及動力參數計算、計算各軸轉速（r/min）=960r/min=1440/3=480(r/min)=480/5=96(r/min)計算各軸的功率（KW）電動機的額定功率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計算各軸扭矩（N?mm）TI=9550 PI/nI=9550 4.354/480=86.63N?m=9550 4.138/96=411.645N?m=9

6、550 4.056/96=403.486N?m三、傳動零件的設計計算（一）齒輪傳動的設計計算（1）選擇齒輪材料及精度等級考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr 調質，齒面硬度為240260HBS 。大齒輪選用45#鋼，調質，齒面硬度220HBS；根據指導書選7 級精度。齒面精糙度R1.63.2 m（2）確定有關參數和系數如下：傳動比i取小齒輪齒數Z=20。則大齒輪齒數：=520=100，所以取Z實際傳動比i=101/20=5.05傳動比誤差 ： （i -i）/I=（5.05-5） /5=1%2.5%可用齒數比：u=i取 模 數 ： m=3； 齒 頂 高 系 數 h=1

7、； 徑 向 間 隙 系 數 c=0.25；壓力角=20；則h*m=3，h）m=3.75h=（2h）m=6.75，c=c分度圓直徑：d=20mm=60mmd=3101mm=303mm由指導書取齒寬：b=0.9 60mm=54mm=60mm，b齒頂圓直徑：d）=66，d齒根圓直徑：d）=52.5，d）=295.5基圓直徑：dcos=56.38，dcos=284.73(3)計算齒輪傳動的中心矩a：a=m/2(Z)=3/2(20+101)=181.5mm液壓絞車 182mm（二）軸的設計計算1、輸入軸的設計計算、按扭矩初算軸徑選用45#調質，硬度217255HBS根據指導書并查表，取c=110所以d1

8、10(4.354/480)1/3mm=22.941mmd=22.941 (1+5%)mm=24.08mm選d=25mm、軸的結構設計軸上零件的定位，固定和裝配單級減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則采用過渡配合固定確定軸各段直徑和長度段：d=25mm，L=（1.53）d，所以長度取Lh=2cc=1.5mm+2h=25+2 21.5=31mm考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面和箱體內壁應有一定距離。取套筒長為20mm，通過密封蓋軸段長應根據密封蓋的寬度，并考慮聯軸器和箱體外壁應有一定矩離

9、而定，為此，取該段長為55mm ， 安 裝 齒 輪 段 長 度 應 比 輪 轂 寬 度 小 2mm, 故 II段 長 ：L=（2+20+55）=77mmIII段直徑：初選用 30207 型角接觸球軸承，其內徑d 為 35mm,外徑 D 為 72mm，寬度T 為 18.25mm.=d=35mm，L=T=18.25mm，取L段直徑：由手冊得：c=1.5h=2c=2 1.5=3mm此段左面的滾動軸承的定位軸肩考慮，應便于軸承的拆卸，應按標準查取由手冊得安裝尺寸h=3.該段直徑應取：d=（35+32）=41mm因此將段設計成階梯形，左段直徑為41mm+2h=35+2 3=41mm長度與右面的套筒相同，

10、即L段直徑：d=50mm.，長度L=60mm取L由上述軸各段長度可算得軸支 承跨距L=80mm段直徑：d=41mm，L段直徑：d=35mm，LL3，取L2、輸出軸的設計計算、按扭矩初算軸徑選用45#調質鋼，硬度（217255HBS）根據課本P235頁式（10-2），表（10-2）取c=110=110 (2.168/76.4)=38.57mm考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d=38.57 (1+5%)mm=40.4985mm取d=42mm、軸的結構設計軸的零件定位，固定和裝配單級減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒軸向定位，周向定位采用鍵和過渡配合

11、，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過渡配合或過盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。確定軸的各段直徑和長度初選 30211 型角接球軸承，其內徑d 為 55mm，外徑 D=100mm ，寬度 T 為 22.755mm 。考慮齒輪端面和箱體內壁，軸承端面與箱體內壁應有一定矩離，則取套筒長為20mm，則該段長42.755mm ，安裝齒輪段 長度為輪轂寬度為2mm。則d=42mmL=50mmL=55mmL=60mmL=68mmL=55mmL四、滾動軸承的選擇1、計算輸入軸承選用 30207型角接觸球軸承，其內徑d 為 35mm, 外徑 D 為 72mm

12、，寬度 T 為 18.25mm.2、計算輸出軸承選30211 型角接球軸承，其內徑d為 55mm ，外徑D=100mm ，寬度T 為 22.755mm五、鍵聯接的選擇1、輸出軸與帶輪聯接采用平鍵聯接鍵的類型及其尺寸選擇：帶輪傳動要求帶輪與軸的對中性好，故選擇 C 型平鍵聯接。根據軸徑d=42mm，L=65mm查手冊得，選用C型平鍵，得：卷 揚 機裝配 圖中22號零件選用GB1096-79系列的鍵1256則 查 得 ： 鍵 寬 b=12 ， 鍵 高h=8 ， 因 軸 長 L 65，故取鍵長L=562、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接=60mm,L查手冊得，選用C型平鍵，得：裝配圖中赫 格 隆36號零件 選 用GB1096-79系列的鍵1845則 查 得 ： 鍵 寬 b=18 ， 鍵 高h=11 ， 因 軸 長 L 53，故取鍵長L=453、輸入軸與帶輪聯接采用平鍵聯接=25mmL查手冊選A型平鍵，得：裝配 圖中29號零件選 用GB1096-79系 列的鍵850則 查 得 ： 鍵 寬 b=8， 鍵 高h=7，因軸長 L 62，故取鍵長L=504、輸出軸與齒輪聯接用平鍵聯接=50mmL查手冊選A型平鍵，得：裝配圖中26號零件選用GB1096-79系列的鍵1449則 查得 ：鍵 寬b=14 ， 鍵 高h=9，因軸長L 60， 故取 鍵 長L=49六、箱體、箱蓋主要尺寸