一 ， 分析讨论机构运动简图
题目：120型干燥机传动系统
运动简图说明详见《机械设计基础》课程设计任务书。如图，依次设电动机外伸轴到干燥机卷筒轴为0轴，Ⅰ轴，Ⅱ轴，Ⅲ轴，Ⅳ轴。
原始数据详见《机械设计基础》课程设计任务书。
设计任务详见《机械设计基础》课程设计任务书。
二 ， 选择电动机
1.电动机类型的选择
根据工作条件，选用Y型一般用途的全封闭自扇冷式电动机。电源的电压为380V。
2.选择电动机容量
查表知：闭齿=0.97，滚=0.99，开齿=0.96，联=0.995.
根据Pw = ，计算得Pw = = kW = 15.08 kW
P0 = =17.47KW
根据PePd ， Y系列三相交流异步电动机额定功率Pe=18.5 kW
3．确定电动机转速及传动比
已知干燥机滚筒的工作转速nw = n = 18r/min，开式齿轮传动比为6.25.闭式齿轮传动比为3-5.则：
电动机转速nd = 6.25 nw = 1012.52812.5 r/min
符合这一要求的电动机同步转速有1470r/min.
电动机技术数据，外形安装尺寸：
电动机型号 额定功率（kW） 同步转速
(r/min) 满载转速
(r/min) 电动机中心高H
（mm） 外伸轴径D
（mm） 轴外伸长度E（mm）
Y180M-4 18.5 1500 1470 180 48 110
三． 分配传动比
根据展开式二级圆柱齿轮减速器各传动比的关系计算如下：
总传动比i= = = 81.67
由传动系统方案知： = 1 ;
i1= =4.12-4.28.
取i1= i1-2=4.26，i2=i2-3 =
传动系统各级传动比分别为：
1 6.25
四 。 运动参数的计算（计算各轴的功率、转速和扭矩）
1.传动系统各轴的转速，功率和转矩计算如下：
计算项目 计算内容和说明
计算结果（转速、功率kW、转矩N·m ）
0轴（电动机轴） 1470
17.47
113.50
Ⅰ轴（减速器高速轴） 1470
0-1 17.38
112.91
Ⅱ轴（减速器中间轴） 345
1-2 16.69
462.0
Ⅲ轴（减速器低速轴） 112
23 16.03
1366.84
Ⅳ轴（干燥机滚筒轴） 18
3-4 15.08
8000.78
2.将上述计算结果列入下列表中：
轴 号
项 目 电动机 两级圆柱齿轮减速器 开式齿轮传动 工作机
0轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 Ⅲ轴 Ⅳ轴
转速 1470 1470 345 112 18
功率（kW） 17.47 17.38 16.69 16.03 15.08
转矩（N·m） 113.50 112.91 462.0 1366.84 8000.78
传动比 1 4.26 3.07 6.25
五 设计计算传动零件（齿轮传动）
1.减速器外部转动零件的设计计算及强度校核（开式齿轮传动）
计算项目 计算内容和说明 计算结果
齿轮精度等级、材料、许用应力
及齿数的选择
精度等级
材料选择、热处理及硬度 该传动为一般用途，故选8级精度
查表11-1得，
大齿轮用45钢表面淬火，齿面硬度RC
小齿轮40Cr表面淬火，齿面硬度
8级
许用应力
齿数
查表11-1得，两齿轮材料的接触疲劳极限和弯曲疲劳极限分别为：
=1130MPa = 690MPa
=1180MPa = 720MPa
查表11-5得接触疲劳强度的最小安全系数=1.1 =1.25
则：
由于采用开式硬齿面传动，
小齿轮=30则==6.2530=188 齿数比 u= ==6.27
=30
=188
2.选择计算 查图11-8得 = 2.6 =2.17
查图11-9得 = 1.63 =1.83
因
对小齿轮进行弯曲强度计算
按弯曲强度进行设计计算
小齿轮的转矩
（2）模数
按8级精度制造，取载荷系数K=1.3（表11-3） 齿宽系数=0.8（表11-6）
加大模数m10% 得模数m=3.63由表4-1得 m=4
m=4
中心距
齿轮分度圆直径
齿宽
b==0.8120 =96mm
取
2.减速器内部转动零件的设计计算
计算项目 计算内容和说明 计算结果
高速轴齿轮和低速轴齿轮的精度等级、材料及许用应力
（1）精度等级
（2）材料、热处理及硬度 要求结构紧凑故采用硬齿面的组合。两对齿轮材料选用同种材料，
精度选8级
小齿轮选40MnB调质，齿面硬度
大齿轮选ZG35SiMn调质，齿面硬度
8级
（3）许用应力 查表11-1得，两齿轮材料的接触疲劳极限和弯曲疲劳极限分别为：
=730MPa = 600MPa
=620MPa = 510MPa
查表11-5得接触疲劳强度的最小安全系数=1.1 =1.25
则：
2.对高速轴齿轮设计计算
由于是闭式软齿齿轮，故采用接触强度设计计算
设齿轮按8级精度制造，取载荷系数K=1.5（表11-3 齿宽系数=0.8（表11-6）
取ZE=188, Z H=2.5,
（2）选择计算按接触强度的齿轮
=71.3mm
小齿轮
(3)齿数，模数
中心距
齿轮分度圆直径
齿宽 取 =25,则 ==4.26
取，实际传动比i=
mm
齿宽b==0.871.3=57mm 取
查表取 mm，实际 ，
中心距
=25,
m=3mm
a=198mm
（4）验算齿轮弯曲强度
齿轮的圆周速度 查图11-8得 = 2.73 =2.23
查图11-9得 = 1.60 =1.80
因
<
6安全
安全
对照表11-2选8级制造精度是合宜的
3.对低速轴齿轮设计计算 材料同上，由于是闭式软齿齿轮，故采用接触强度设计计算
转矩
设齿轮按8级精度制造，取载荷系数K=1.5（表11-3 齿宽系数=0.8（表11-6）
取ZE=188, Z H=2.5,
（1）齿数
模数
齿宽 =116.8mm 小齿轮=40则==3.0740=122.8取
实际传动比i=
模数
b==0.8116.8=93.4mm
取
查表取 =40
=123
中心距 实际
（2）验算齿轮弯曲强度
查图11-8得 = 2.45 =2.2
查图11-9得 = 1.67 =1.82
<
6安全
采用8级精度合宜
六 各轴的设计计算
计算项目 计算内容和说明 计算结果
减速器内的轴设计计算（Ⅰ轴，Ⅱ轴和Ⅲ轴）
选材
估算各轴直径
Ⅰ轴：
Ⅱ轴
Ⅲ轴
Ⅰ轴：35碳素钢，
[]40MPa
各轴C的取值：
高速轴（Ⅰ轴）C=118；
由于该轴上有两个键，故轴径增加10% 即 取
Ⅱ轴Ⅲ轴：40Cr调制，中间轴（Ⅱ轴）C=98低速轴（Ⅲ轴）C=98
由于该轴上有两个键，故轴径增加10% 即 取
由于该轴上有两个键，故轴径增加10%即
取
工作机轴的设计计算（Ⅳ轴）
选材
估算轴径（Ⅳ轴）
载荷较大，无很大的冲击
40Cr调制，[]40MPa
Ⅳ轴C=98
由于该轴有一个键，故轴径增加3% 即 取
七 轴承的选择和设计计算（包括转子支承轴承）
计算项目 计算过程 计算结果
轴承选择条件，计算公式
工作三年，单班制，即每天工作八小时，一年按200天计算。4800小时
选用深沟球轴承计算
根据
Ⅰ轴轴承 圆周力：F t==
径向力：Fr==3.01
Fr=1096
=9053
选择
型号：6008轴承,D=68mm,
B=15mm,Cr=13.2kN
题目：120型干燥机传动系统
运动简图说明详见《机械设计基础》课程设计任务书。如图，依次设电动机外伸轴到干燥机卷筒轴为0轴，Ⅰ轴，Ⅱ轴，Ⅲ轴，Ⅳ轴。
原始数据详见《机械设计基础》课程设计任务书。
设计任务详见《机械设计基础》课程设计任务书。
二 ， 选择电动机
1.电动机类型的选择
根据工作条件，选用Y型一般用途的全封闭自扇冷式电动机。电源的电压为380V。
2.选择电动机容量
查表知：闭齿=0.97，滚=0.99，开齿=0.96，联=0.995.
根据Pw = ，计算得Pw = = kW = 15.08 kW
P0 = =17.47KW
根据PePd ， Y系列三相交流异步电动机额定功率Pe=18.5 kW
3．确定电动机转速及传动比
已知干燥机滚筒的工作转速nw = n = 18r/min，开式齿轮传动比为6.25.闭式齿轮传动比为3-5.则：
电动机转速nd = 6.25 nw = 1012.52812.5 r/min
符合这一要求的电动机同步转速有1470r/min.
电动机技术数据，外形安装尺寸：
电动机型号 额定功率（kW） 同步转速
(r/min) 满载转速
(r/min) 电动机中心高H
（mm） 外伸轴径D
（mm） 轴外伸长度E（mm）
Y180M-4 18.5 1500 1470 180 48 110
三． 分配传动比
根据展开式二级圆柱齿轮减速器各传动比的关系计算如下：
总传动比i= = = 81.67
由传动系统方案知： = 1 ;
i1= =4.12-4.28.
取i1= i1-2=4.26，i2=i2-3 =
传动系统各级传动比分别为：
1 6.25
四 。 运动参数的计算（计算各轴的功率、转速和扭矩）
1.传动系统各轴的转速，功率和转矩计算如下：
计算项目 计算内容和说明
计算结果（转速、功率kW、转矩N·m ）
0轴（电动机轴） 1470
17.47
113.50
Ⅰ轴（减速器高速轴） 1470
0-1 17.38
112.91
Ⅱ轴（减速器中间轴） 345
1-2 16.69
462.0
Ⅲ轴（减速器低速轴） 112
23 16.03
1366.84
Ⅳ轴（干燥机滚筒轴） 18
3-4 15.08
8000.78
2.将上述计算结果列入下列表中：
轴 号
项 目 电动机 两级圆柱齿轮减速器 开式齿轮传动 工作机
0轴 Ⅰ轴 Ⅱ轴 Ⅲ轴 Ⅳ轴
转速 1470 1470 345 112 18
功率（kW） 17.47 17.38 16.69 16.03 15.08
转矩（N·m） 113.50 112.91 462.0 1366.84 8000.78
传动比 1 4.26 3.07 6.25
五 设计计算传动零件（齿轮传动）
1.减速器外部转动零件的设计计算及强度校核（开式齿轮传动）
计算项目 计算内容和说明 计算结果
齿轮精度等级、材料、许用应力
及齿数的选择
精度等级
材料选择、热处理及硬度 该传动为一般用途，故选8级精度
查表11-1得，
大齿轮用45钢表面淬火，齿面硬度RC
小齿轮40Cr表面淬火，齿面硬度
8级
许用应力
齿数
查表11-1得，两齿轮材料的接触疲劳极限和弯曲疲劳极限分别为：
=1130MPa = 690MPa
=1180MPa = 720MPa
查表11-5得接触疲劳强度的最小安全系数=1.1 =1.25
则：
由于采用开式硬齿面传动，
小齿轮=30则==6.2530=188 齿数比 u= ==6.27
=30
=188
2.选择计算 查图11-8得 = 2.6 =2.17
查图11-9得 = 1.63 =1.83
因
对小齿轮进行弯曲强度计算
按弯曲强度进行设计计算
小齿轮的转矩
（2）模数
按8级精度制造，取载荷系数K=1.3（表11-3） 齿宽系数=0.8（表11-6）
加大模数m10% 得模数m=3.63由表4-1得 m=4
m=4
中心距
齿轮分度圆直径
齿宽
b==0.8120 =96mm
取
2.减速器内部转动零件的设计计算
计算项目 计算内容和说明 计算结果
高速轴齿轮和低速轴齿轮的精度等级、材料及许用应力
（1）精度等级
（2）材料、热处理及硬度 要求结构紧凑故采用硬齿面的组合。两对齿轮材料选用同种材料，
精度选8级
小齿轮选40MnB调质，齿面硬度
大齿轮选ZG35SiMn调质，齿面硬度
8级
（3）许用应力 查表11-1得，两齿轮材料的接触疲劳极限和弯曲疲劳极限分别为：
=730MPa = 600MPa
=620MPa = 510MPa
查表11-5得接触疲劳强度的最小安全系数=1.1 =1.25
则：
2.对高速轴齿轮设计计算
由于是闭式软齿齿轮，故采用接触强度设计计算
设齿轮按8级精度制造，取载荷系数K=1.5（表11-3 齿宽系数=0.8（表11-6）
取ZE=188, Z H=2.5,
（2）选择计算按接触强度的齿轮
=71.3mm
小齿轮
(3)齿数，模数
中心距
齿轮分度圆直径
齿宽 取 =25,则 ==4.26
取，实际传动比i=
mm
齿宽b==0.871.3=57mm 取
查表取 mm，实际 ，
中心距
=25,
m=3mm
a=198mm
（4）验算齿轮弯曲强度
齿轮的圆周速度 查图11-8得 = 2.73 =2.23
查图11-9得 = 1.60 =1.80
因
<
6安全
安全
对照表11-2选8级制造精度是合宜的
3.对低速轴齿轮设计计算 材料同上，由于是闭式软齿齿轮，故采用接触强度设计计算
转矩
设齿轮按8级精度制造，取载荷系数K=1.5（表11-3 齿宽系数=0.8（表11-6）
取ZE=188, Z H=2.5,
（1）齿数
模数
齿宽 =116.8mm 小齿轮=40则==3.0740=122.8取
实际传动比i=
模数
b==0.8116.8=93.4mm
取
查表取 =40
=123
中心距 实际
（2）验算齿轮弯曲强度
查图11-8得 = 2.45 =2.2
查图11-9得 = 1.67 =1.82
<
6安全
采用8级精度合宜
六 各轴的设计计算
计算项目 计算内容和说明 计算结果
减速器内的轴设计计算（Ⅰ轴，Ⅱ轴和Ⅲ轴）
选材
估算各轴直径
Ⅰ轴：
Ⅱ轴
Ⅲ轴
Ⅰ轴：35碳素钢，
[]40MPa
各轴C的取值：
高速轴（Ⅰ轴）C=118；
由于该轴上有两个键，故轴径增加10% 即 取
Ⅱ轴Ⅲ轴：40Cr调制，中间轴（Ⅱ轴）C=98低速轴（Ⅲ轴）C=98
由于该轴上有两个键，故轴径增加10% 即 取
由于该轴上有两个键，故轴径增加10%即
取
工作机轴的设计计算（Ⅳ轴）
选材
估算轴径（Ⅳ轴）
载荷较大，无很大的冲击
40Cr调制，[]40MPa
Ⅳ轴C=98
由于该轴有一个键，故轴径增加3% 即 取
七 轴承的选择和设计计算（包括转子支承轴承）
计算项目 计算过程 计算结果
轴承选择条件，计算公式
工作三年，单班制，即每天工作八小时，一年按200天计算。4800小时
选用深沟球轴承计算
根据
Ⅰ轴轴承 圆周力：F t==
径向力：Fr==3.01
Fr=1096
=9053
选择
型号：6008轴承,D=68mm,
B=15mm,Cr=13.2kN
