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第六部分箱体和齿轮的具体尺寸……………………29
设计任务书
设计题目：
带式输送机传动装置
设计数据：
设计要求：
1）输送机运转方向不变，工作轻载且载荷稳定；
2）输送带鼓轮的传动效率取为0.97；
3）工作寿命为8年，每年300个工作日，每日工作16个小时。
设计内容：
装配图一张；
零件图三张；
设计说明书一份。
日期：
第一部分传动装置总体设计
一·
方案传动分析
传动方案（方案一）简图如下图所示：
电动机带传动两级圆柱齿轮减速器联轴器运输机
该方案的优缺点：
该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。
减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。
齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。
高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。
原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。
总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
1.电动机选择
1）根据工作要求及工作条件选用Y系列三相交流异步电动机，封闭式结构。
2）工作机所需功率：
电动机所需工作效率：
传动装置的总效率：
按表2-3（课设）确定：
V带传动效率=0.96，滚动轴承传动效率（一对）=0.99，闭式齿轮传动效率=0.97，联轴器传动比=0.99，传动滚筒效率=0。
97代入数据得
=
3）确定电动机转速：
滚筒轴工作机转速
在上2）步中
因载荷平衡，电动机额定功率略大于即可，由表16-1（见课设）可知取。
通常，V带传动的传动比常用范围为；
二级圆柱齿轮减速器为，则总传动比的范围为，故电动机转速的可选范围为
符合这一范围的同步转速有750、1000、1500、3000。
如果没有特殊要求一般不选用750、3000这两种转速的电动机，现以同步转速1000、1500两种方案进行比较，由表16-1（见课设）查得的电动机数据及计算出的总传动比列于表1.
表1
比较两方案可见，方案1虽然总传动比大，但是电动机质量价格较低，鉴于此输送机提升的物料种类，决定选用方案1。
电动机Y132S-4型
技术数据：
额定功率（）5.5满载转速（）1440额定转矩（）2.0最大转矩（）2.2
Y132电动机的外型尺寸（mm）：
A：
216B：
178C：
89D：
E：
80F：
10G：
33
H：
132K：
12AB：
280AC：
270AD：
210HD：
315BB：
200
L：
475
2.计算传动装置的总传动比及初步分配各级传动比
总传动比：
分配传动装置各级传动比，取V带传动比，则减速器的传动比i为：
取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比
则低速级的传动比
3.计算传动装置的运动和动力参数的选择计算
0轴（电机轴）：
输入功率：
转速：
输入转矩：
输出功率：
输出转矩：
1轴（高速轴）：
2轴（中间轴）
3轴（低速轴）：
4轴（滚筒轴）：
计算结果汇总下表2所示：
表2
第二部分带设计
外传动带选为普通V带传动
1、确定计算功率：
由表13-8（见课设）查得工作情况系数
所以
2、选择V带型号
根据Pc=6.6kw与由图13-15得此坐标点位于A型区，所以选用A型V带。
3.确定大小带轮基准直径
（1）、由表13-9（见机设）应不小于75，现取=125mm，由式13-9（机设）得=367.5mm查表13-9（机设）取
4、验算带速由式5-7（机设）
5、传动比i
（5）、从动轮转速
6.确定中心距和带长
（1）、按式（5-23机设）初选中心距
mm
符合
（2）、按式（13-2机设）求带的计算基础准长度
查表132（机设）取带的基准长度Ld=2500mm
（3）、按式（13-16机设）计算实际中心距:
a
7.验算小带轮包角
由式（13-1机设）
8.确定V带根数Z
（1）查表13-3得
（2）已知传动比，由表（13-5机设）查得=0.17Kw
（3）由表查得（13-7机设）查得包角系数
（4）由表（13-2机设）查得长度系数
（5）计算V带根数Z，由式（13-15机设）
取Z=4根
9．计算单根V带初拉力，由式（13-17）机设。
q由表13-1机设查得
10．计算对轴的压力，由式（13-17机设）得
11．确定带轮的结构尺寸，给制带轮工作图
小带轮基准直径采用实心式结构。
大带轮基准直径，采用轮辐式结构。
第三部分齿轮的设计计算
一、高速级减速齿轮设计（斜齿圆柱齿轮）
因传递功率不大，转速不高，材料按表11-1选取，小齿轮采用20CrMnTi渗碳淬火，齿面硬度为56-62HRC，，。
大齿轮采用20Cr渗碳淬火，齿面硬度为56-62HRC，，，由表11-5，取，。
，
按齿面接触强度设计
设齿轮按7级精度制造。
取载荷系数K=1.1，齿宽系数，小齿轮上的转矩
初选螺旋角
齿数取，则，取，实际的传动比为
齿形系数
查图11-8得，由图11-9得
因>
故应对小齿轮进行弯曲强度计算
法向模数
由表4-1取
中心距
取
确定螺旋角
齿轮分度圆直径
齿宽
验算齿面接触强度
将各参数
代入式（11-8）得
所以安全
齿轮的圆周速度
对照表11-2，选7级精度是合宜的。
低速级减速齿轮设计（斜齿圆柱齿轮）
低速级减速齿轮设计（同高速轴设计）
、法向模数
第四部分轴的设计
一.高速轴的设计
1.选择轴的材料及热处理
因为做成齿轮轴，所以材料与小齿轮一样，为20CrMnTi渗碳淬火
2.初估轴径
按扭矩初估轴的直径,查表10-2,得c=107至118,取
输入功率
，所以该轴上最小直径为23mm.考虑到有键槽，取
3.轴承：
角接触球轴承7307C：
，，
4..轴各段的长度及直径
初估轴径后,可按轴上零件的安装顺序,该高速轴为齿轮轴，从右端开始确定直径.该轴轴段1安装轴承和挡油环，挡油环厚度，故该段直径为，。
2段为轴肩，，计算得轴肩的高度为h=（0.07~0.1）=2.1mm，取3mm,故，，3段齿轮，。
4段5段均不装任何零件，，，6段安装另一个轴承和挡油环，直径和1段一样为。
7段装大带轮，>
7654321
5.轴上零件的周向固定
为了保证良好的对中性，齿轮与轴选用过盈配合H7/r6。
与轴承内圈配合轴径选用k6，大带轮采用A型普通平键联接，选键GB1096。
6.轴上倒角与圆角
为保证7306C轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面，根据轴承手册的推荐，取轴肩圆角半径为1mm。
其他轴肩圆角半径均为2mm。
根据标准GB6403.4-1986，轴的左右端倒角均为
7.轴的各项受力
输入转矩
轴上小齿轮直径为
螺旋角
压力角取
圆周力
径向力
轴向力
作用在轴上的外力
带轮到左轴承的的中心距为，左轴承到齿轮的中心距为，齿轮到右轴承的中心距
7.1在垂直面的支承反力
7.2在水平面上的支承反力
7.3力在支点产生的反力
8.各项弯矩
8.1绘制垂直面的弯矩图
8.2绘制平面的弯矩图
8.3F力产生的弯矩
a-a截面F力产生的弯矩为：
8.4求合成弯矩图
考虑到最不利的情况，把和直接相加
同理
求轴传递的转矩
8.5求危险截面的当量弯矩
从图中可看出a-a剖面左侧合成弯矩最大、扭矩为T，该截面左侧可能是危险截面。
此轴转矩不变，所以取，故其当量弯矩为
垂直弯矩图
水平弯矩图
合成弯矩图
扭矩图
当量弯矩图
9.计算危险截面处轴的直径
轴的材料是选用45钢，调质处理，由表14-1查得，由表14-3查得，则
，，所以安全
10.该轴上轴承和键的校核
10.1连接带轮和轴的键：
查表10-10，得，键校核安全
，查表14-3得，，故安全
10.2校核左轴承和计算寿命
径向载荷
轴向载荷：
,，所以查表得，X=0.44，Y=1.50
由表16-9取，则高速轴的当量动载荷为
所以寿命为：
，符合工作寿命要求
10.3校核右轴承和计算寿命
二．中间轴的设计
1.中间轴的设计步骤与高速轴的设计步骤一样
31
542
现将此轴的重要参数和尺寸列于如下所示：
1）材料：
45钢，调质
2）初算轴径：
取d=44mm
3）根据轴径选轴承可初选滚动角接触轴承7309C，其尺寸：
d45D100B25，，
4）轴各段直径分别为：
、
5）轴各段的长度：
6）输入转矩
高速级的齿轮直径为，低速轴的小齿轮的直径为
作用在高速轴的大齿轮的力
作用在低速轴的小齿轮的力
中间轴受力分析图如下：
从左到右轴承与齿轮，齿轮与齿轮，齿轮与轴承的中心距分别
高速级中间轴轴承圆周力
低速级中间轴轴承圆周力
高速级中间轴轴承径向力
低速级中间轴轴承径向力
高速级中间轴水平弯矩
低速级中间轴水平弯矩
高速级中间轴垂直弯矩
低速级中间轴垂直弯矩
高速级中间轴弯矩
低速级中间轴弯矩
高速级中间轴当量弯矩
低速级中间轴当量弯矩
弯矩图：
水平面弯矩图
垂直面弯矩图
从图中可以看出，高速轴的大齿轮的所在截面的当量弯矩最大
计算危险截面处轴的直径
轴的材料是选用45钢
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