1、设计题目。
带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器。
系统简图如下图所示。
单向运转，有轻微振动，经常满载，空载启动，单班制工作（一天8小时），使用期限5年，输送带速度容许误差为±5%。
拉力f=2.2kn
速度v=09m/s
直径d=300mm
根据动力源和工作条件，选用y型三相交流异步电动机。
1）计算工作所需的功率。
其中，带式输送机的效率。
2）通过查《机械设计基础课程设计》表10-1确定各级传动的机械效率：v带 =0.96；齿轮 =0.97；轴承 =0.99；联轴器 =0.99。总效率。
电动机所需的功率为：。
由表《机械设计基础课程设计》10-110选取电动机的额定功率为3kw。
3）电动机的转速选960r/min 和1420r/min两种作比较。
工作机的转速：
现将两种电动机的有关数据进行比较如下表所示。
由上表可知方案ⅱ的总传动比过大，为了能合理分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选用方案ⅰ。
4）选定电动机型号为y132s-6。查表《机械设计基础课程设计》10-111得电动机外伸轴直径d=38，外伸轴长度e=80，如下图所示。
根据上面选择的电动机型号可知道现在的总传动比i=16.76，高速级齿轮转动比，低速级齿轮传动比。
1、各轴的转速计算。
2、各轴输出功率计算。
3、各轴输入转矩计算。
各轴运动和动力参数如下表所示。
1、选定高速级齿轮精度等级、材料及齿数。
1）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度足够。
2）通过查教材表11-1选择小齿轮的材料为40mnb，调质处理，齿面硬度为241-286hbs，，大齿轮为zg35si，调质处理，硬度为241-269hbs，。
3）选小齿轮齿数为z1=26，则大齿轮齿数z2=i1×z1=26×4.76=123.76，取z2=124，实际传动比。
2、按齿面接触强度设计。
设计公式。1）确定公式内的各计数值。
1）试选载荷系数k=1.5
2）小齿轮传递的转矩t1=29.5n·m=29500n·mm
3）通过查教材表11-6选取齿宽系数0.8
4）通过查教材表11-4得弹性系数。
5）计算接触疲劳许用应力。
通过查教材表11-5，取。
2）计算。1）试计算小齿轮分度圆的最小直径。
2）计算齿宽，取。
3）计算模数，取m=2mm
实际直径。4）验算弯曲疲劳强度。
通过查教材表11-5，取。
由图11-8和11-9查得。
则。5）齿轮的圆周速度。
对照表11-2可知选用8级精度是合宜的。
高速齿轮各参数如下表所示。
1、选定高速级齿轮精度等级、材料及齿数。
1）输送机为一般工作机器，速度不高，故选用8级精度足够。
2）通过查教材表11-1选择小齿轮的材料为40mnb，调质处理，齿面硬度为241-286hbs，，大齿轮为zg35si，调质处理，硬度为241-269hbs，。
3）选小齿轮齿数为z1=34，则大齿轮齿数z2=i2×z1=34×3.52=119.68，取z2=120，实际传动比。
2、按齿面接触强度设计。
设计公式。1）确定公式内的各计数值。
1）试选载荷系数k=1.5
2）小齿轮传递的转矩t2=134.9n·m=134900n·mm
3）通过查教材表11-6选取齿宽系数0.8
4）通过查教材表11-4得弹性系数。
5）计算接触疲劳许用应力。
通过查教材表11-5，取。
2）计算。1）试计算小齿轮分度圆的最小直径。
2）计算齿宽，取。
3）计算模数，取m=2.5mm
实际直径。4）验算弯曲疲劳强度。
通过查教材表11-5，取。
由图11-8和11-9查得。
则。5）齿轮的圆周速度。
对照表11-2可知选用8级精度是合宜的。
低速齿轮各参数如下表所示。
根据工作条件，选定轴的材料为45钢，调质处理。轴的最小直径计算公式，c的值通过查教材表14-2确定为：c=107。
1、 高速轴因为高速轴最小直径处安装联轴器设一个键槽，因此。
2、 中间轴 。
3、 低速轴因为低速轴最小直径处安装联轴器设一个键槽，因此。
减速器草图如下图所示。
1、高速轴。
1）高速轴的直径的确定。
最小直径处与电动机相连安装联轴器的外伸轴段，因此。
密封处轴段
滚动轴承轴段滚动轴承选取6009 ：d×d×b=45mm×75mm×16mm
过渡段 齿轮轴段由于齿轮直径较小，所以采用齿轮轴结构。
滚动轴承段，
2）高速轴各段长度的确定。
由箱体结构，轴承端盖、装配关系等确定。
由滚动轴承、挡油环及装配关系等确定
由装配关系、箱体结构确定。
由高速小齿轮齿宽确定。
由箱体结构，轴承端盖、装配关系等确定。
2、中间轴。
1）中间轴各轴段的直径确定。
最小直径处滚动轴承轴段，因此。滚动轴承选取6009 d×d×b=45mm×75mm×16mm。
低速小齿轮轴段取。
轴环，根据齿轮的轴向定位要求取
高速大齿轮轴段取。
滚动轴承段
2）中间轴各轴段长度的确定。
由滚动轴承，挡油盘及装配关系取。
由低速小齿轮齿宽取。
轴环取。由高速大齿轮齿宽取。
3、低速轴。
1) 低速轴各轴段的直径确定。
滚动轴承轴段，因此。滚动轴承选取6010 d×d×b=50mm×80mm×16mm。
低速大齿轮轴段取。
轴环，根据齿轮的轴向定位要求取
过度段取，考虑挡油盘的轴向定位取。
滚动轴承段
封密轴段处，根据联轴器的定位要求以及封面圈的的标注，取。
最小直径，安装联轴器的外伸轴段。
2）低速轴各轴段长度的确定。
由滚动轴承、挡油盘以及装配关系等确定取。
由低速大齿轮齿宽取。
轴环取。由装配关系和箱体结构取。
滚动轴承、挡油盘以及装配关系
由箱体结构，轴承端盖、装配关系等确定。
1、低速轴的受力分析。
圆周力、径向力、轴向力大小如下：
2、低速轴的受力情况如下图所示。
3、求垂直面的支承反力。
4、求水平面的支承反力。
5、绘制垂直面的弯距图如下图所示。
6、绘制水平面的受力与弯距图如下图所示。
7、求合成弯距。
8、危险截面的当量弯距。
由下图可见，截面a-a最危险，其转距。
当量弯距。如认为轴的扭切应力是脉动循环变力，取折合系数=0.6，代入上式。
9、计算危险截面处轴的直径。
轴的材料为45钢，调质处理，由教材14-1查得=650 mpa，由表14-3查得=60mpa
考虑到键槽对轴的削弱，将d值增大5%，故d=1.05×38.02=39.92mm<44mm
故轴符合强度要求。
高速轴上只有安装联轴器的键。根据安装联轴器处直径d=38㎜，通过查《机械设计基础课程设计》表10-33选择普通平键。选择的键尺寸：
b×h=12×8 （t=5.0，r=0.25）。
标记：键12×8 gb/t1096-2003。键的工作长度l=44mm,键的接触高度k=0.
5h=0.5×8=4mm，传递的转矩。
按表6-2差得键的静连接时需用应力则。
所以高速轴上的键强度足够。
中间轴上的键是用来安装齿轮的，因此选用圆头普通平键。因为高速大齿轮齿宽b=40mm ，轴段直径d=48mm，所以通过查《机械设计基础课程设计》表10-33选用b×h =14×9（t=5.5，r=0.
25），标记：键14×9gb/t1096-2003 。低速小齿轮齿宽b=70 ，轴段直径d=48，所以选用b×h=14×9（t=5.
5，r=0.25），标记：键14×9 gb/t1096-2003 。
由于两个键传递的转矩都相同，所以只要校核短的键。短键的工作长度l=36m,键的接触高度k=0.5h=0.
5×9=4.5mm，传递的转矩则。
故轴上的键强度足够。
低速上有两个键，一个是用来安装低速级大齿轮，另一个是用来安装联轴器。齿轮选用圆头普通平键，齿轮的轴段的直径d=95mm，轮宽b=130mm ，通过查表《机械设计基础课程设计》表10-33选用b×h=14×9（t=5.5，r=0.
25）标记：键14×9gb/t1096-2003 。键的工作长度 l=59mm,键的接触高度k=0.
5h=0.5×9=4.5mm，传递的转矩则。
故安装齿轮的键强度足够。
安装联轴器的键用单圆头普通平键，轴直径d=45mm，所以选键b×h=14×9。标记：键14×9 gb/t1096-2003。
键的工作长度 l=78mm,键的接触高度k=0.5h=0.5×=4.
5mm，传递的转矩则。
故选的键强度足够。
根据载荷及速度情况，选用深沟球轴承。由高速轴的设计，根据，查《机械设计基础课程设计》表10-35选轴承型号为6009。
根据载荷及速度情况，选用深沟球轴承。由中间轴的设计，根据，查《机械设计基础课程设计》表10-35选轴承型号为6009。
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