黄山学院
基于Pro/E的课程设计
二级斜齿轮减速器
课题名称：二级斜圆柱齿轮减速器的三维造型
学生学号：21206072043
专业班级：12机械卓越班
学生姓名：谢坤林
学生成绩：
指导教师：刘胜荣
课题工作时间：2012.12.23 至2013.01.14
目录
1.引言------------------------------------------1
2.上箱体的绘制------------------------------4
3.下箱体的绘制------------------------------12
4.齿轮、齿轮轴的绘制--------------------17
5.轴的绘制------------------------------------29
6.其他零部件的绘制------------------------31
7.总体装配------------------------------------39
8.设计小结------------------------------------48
1引言：
减速器是应用于原动机和工作机之间的独立传动装置，具有结构紧凑、传动效率较高、传递运动准确可靠、使用维护方便和可成批生产等特点。传统的减速器手工设计通常采用二维工程图表示三维实体的做法，这种做法不仅不能以三维实体模型直观逼真地显现出减速器的结构特征，而且对于一个视图上某一尺寸的修改，不能自动反应在其他对应视图上。
1985年美国PTC公司开始建模软件的研究，1988年V1.0的Pro/ENGINEER 诞生，随后美国通用汽车公司将该技术应用于各种类型的减速器设计与制造中。目前在基于Pro/E的减速器的模型设计、数据分析与生产制造方面美国、德国和日本处于领先地位，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式精密减速器和日本住友重工研制的FA型减速器都是目前先进的高精密型齿轮减速器。
Pro/ENGINEER技术可以方便快捷的实现建立基于零件或子装配体的三维模型设计和装配，并且提供了丰富的约束条件完成可以满足的工程实践要求。建立三维模型在装配体环境下可以很好的对零件进行编辑和修改，在生产实际中便捷的把立体图转换为工程图，在生产应用中充分利用Pro/E软件进行几何造型设计，进一步利用数控加工设备进行技术加工，可以显著提高减速器的设计制造精密、设计制造质量、设计制造效率，从而缩短产品更新换代生产的整个周期。而我国在Pro/E的减速器三维模型设计方面还相对比较薄弱，因此，随着经济全球化的发展，在此技术上我国需要不断的突破创新，逐步提高“中国创造”在国际市场的竞争力。
基于Pro/Engineer的二级减速器设计
机械电子工程专业学生XXX
指导教师XX
摘要：Pro/Engineer一个参数化、基于特征的实体造型系统，具有单一数据库功能。本文在减速器零部件几何尺寸数值计算的基础上，利用Pro／E软件实现了齿轮系和轴系等零件特征的三维模型设计；利用Pro／E软件实现了齿轮系和轴系的虚拟装配，具有较好的通用性和灵活性。此系统的实现可以使设计人员在人机交互环境下编辑修改，快速高效地设计出圆柱齿轮减速器产品，同时通过PRO/E 对二级减速器进行建模设计，规划零件的装配过程，对实现预期的运动仿真，建立机构运动分析，提高效率和精度奠定了基础。
关键字：二级减速器轴承齿轮机械传动 Pro/E
The design of two-grade cylindrical gear reducer based on
Pro/Engineer
Student majoring in Mechanical and Electronic Engineering XXX
Tutor XXX
Abstract:Pro/Engineer is a parametric solid modeling system based on body feature, which has a single database. The realization of this system can make designers devise the product of cylinder
gear reducer fast and efficiently Under human-computer interaction environment.Meanwhile,the
paper describes the parametric design of two stage reducer and the assembly process of parts
based on Pro/E, analyzes the mechanism movement and gets expectant movement simulation In
doing so, design efficiency and precision can be increased greatly.
Key words:Two stage gear reducer model、Bearing 、Gear 、Mechanical drive 、Pro/E
2.上箱体的绘制
<一>、新建零件文件
在菜单栏选择“文件”下拉菜单，选取“新建”选项，系统将弹出如左下图所示的新建对话框，选中其中的零件单选按钮，在“名称”栏中输入“xiangti”，不勾选“实用缺省模板”，单击，在弹出的“新文件选项”对话框中选择mmns_part_solid，将英制单位改为公制单位（右下图）单击进入三维实体建模环境。
<二>、创建基础实体特征
1创建基座
使用拉伸命令创建基座。
<1>设置草绘平面并完成剖面草绘
（1）在右工具箱中单击“拉伸工具”按钮，在主视区下方出现拉伸特征操控板。
（2）在操控板中单击按钮，在弹出的“草绘”对话框中单击“定义”按钮，弹出“草绘”对话框，在该对话框中要求选择草绘平面，在主视区内选择FRONT基
准平面作为草绘平面（也可以在模型树窗口中选择），在“草绘方向”栏中自动
出现默认的草绘视图方向，接受默认设置，单击按钮，弹出“参照”对
话框，系统要求提供尺寸标注参照，接受系统默认的参照，单击按钮进
入草绘器，在注视区中绘制如图的拉伸截面图，在右工具箱中单击退出草绘。2.以底面为基准草绘长方形，然后用拉伸命令拉伸成高的长方体详见图2-1。
图2-1
3.以FRONT面为基准草绘两个半圆，直径分别与图纸相符
图2-2
4.创建螺栓座以侧面为草绘平面，草绘长方形，拉伸，并镜像详见图2-2。
5创建轴承孔，以侧面为草绘平面，，详见图2-3:
图2-3
6草绘的截面，拉伸切除多余部位，详见图2-4：
图2-4
7.创建安装孔和定位销孔，以螺栓座顶面为草绘平面，草绘各个安装孔，定位销
孔，详见图2-5：
8.创建检修孔，先创建一个基准轴
图2-6
9.在检修平面上创建孔，M5*.5,选择【穿透】，选择【沉头】，最后在镜像，详见图2-7：
10.在轴承孔转孔，详见图2-8：
3 下箱体的绘制
步骤如下：
1.以FRONT面为基准草绘一个长方体。
2.以TOP面为基准草绘一个方体，详见图2-9：
图2-9
3.以FROMT为草绘平面草绘长方形并双向拉伸切除厚度，详见图2-10：
4.创建螺栓座，以侧面为草绘平面草绘长方形，拉伸并镜像，详见图2-11：
5.创建底板，以底面为草绘平面草绘长方形，拉伸，详见图2-12：
6.创建油位测量孔，游标，出油孔，详见图2-13：
7.1用孔命令，在上步拉伸面上，切除地脚螺栓孔；7.2创建吊耳详见图2-14：
图2-14
8.创建轴承孔，以螺栓座侧面为草绘侧面，草绘120和80的圆，拉伸并镜像，详见图2-15：
图2-15
9.草绘8的截面，拉伸切除多余部位，详见图2-16：
图2-16
10.创建安装孔和定位销孔，以顶部为草绘平面，草绘各个安装孔，定位销孔，详见图2-17：
图2-17
11.创建筋板：以侧面为草绘平面，草绘截面，拉伸并镜像，详见图2-18：
图2-18
12.创建出油孔以侧面为草绘平面，草绘截面拉伸，插入孔，详见图2-19：
4. 减速斜齿轮、斜齿轮轴的绘制
4.1齿轮的绘制
步骤如下：
1 打开菜单栏：工具-参数输入基本参数和关系式
图3-1-1 齿轮绘制定义参数
打开菜单栏：工具-关系输入以下公式
ha=(hax+x)*mn
hf=(hax+cx-x)*mn
d=mn*z/cos(beta)
da=d+2*ha
db=d*cos(a)
df=d-2*hf
d0=da
d1=db
d2=df
d3=d
完成后的关系对话框如图所示：
图3-1-2 定义齿轮计算公式
2 创建齿轮基本圆
画出四个同心圆，分别标记为：
d0=da（分度圆直径）, d1=db（齿顶圆直径）d2=df（齿根圆直径），d3=d（基
园直径）。工具栏内单击按钮，完成草图的绘制。如图所示：
图3-1-3 草绘齿轮节圆
（1）方程创建齿轮中齿的轮廓——渐开线。输入关系式，如下：ang=90*t
r=db/2
s=PI*r*t/2
xc=r*cos(ang)
yc=r*sin(ang)
x=xc+s*sin(ang)
y=yc-s*cos(ang)
z=0
（2）单击“文件”→“保存”，再单击“文件”→“退出”，在“曲线：从方程”对话框中选择确定，完成第一段渐开线的创建，如图：
图3-1-4 渐开线的创建
{机械设计基础课程设计} 设计说明书 课程设计题目 带式输送机传动装置 设计者李林 班级机制13-1班 学号9 指导老师周玉 时间20133年11-12月
目录 一、课程设计前提条件 (3) 二、课程设计任务要求 (3) 三、传动方案的拟定 (3) 四、方案分析选择 (3) 五、确立设计课题 (4) 六、电动机的选择 (5) 七、传动装置的运动和动力参数计算 (6) 八、高速级齿轮传动计算 (8) 九、低速级齿轮传动计算 (13) 十、齿轮传动参数表 (18) 十一、轴的结构设计 (19) 十二、轴的校核计算 (20) 十三、滚动轴承的选择与计算 (24) 十四、键联接选择及校核 (25) 十五、联轴器的选择与校核 (26) 十六、减速器附件的选择 (27) 十七、润滑与密封 (30) 十八、设计小结 (31) 十九、参考资料 (31)
一．课程设计前提条件： 1. 输送带牵引力F(KN)： 2.8 输送带速度V(m/S)：1.4 输送带滚筒直径(mm)：350 2. 滚筒效率：η=0.94（包括滚筒与轴承的效率损失） 3. 工作情况：使用期限12年，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷平稳； 4. 工作环境：运送谷物，连续单向运转，载荷平稳，空载起动，室内常温，灰尘较大。 5. 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 6. 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 二．课程设计任务要求 1. 用CAD设计一张减速器装配图（A0或A1）并打印出来。 2. 轴、齿轮零件图各一张，共两张零件图。 3.一份课程设计说明书（电子版）。 三．传动方案的拟定 四．方案分析选择 由于方案（4）中锥齿轮加工困难，方案（3）中蜗杆传动效率较低，都不予考虑；方案（1）、方案（2）都为二级圆柱齿轮减速器，结构简单，应用广泛，初选这两种方案。 方案（1）为二级同轴式圆柱齿轮减速器，此方案结构紧凑，节省材料，但由于此 方案中输入轴和输出轴悬臂，容易使悬臂轴受齿轮间径向力作用而发生弯曲变形使齿轮啮合不平稳，若使用斜齿轮则指向中间轴的一级输入齿轮和二级输出齿轮的径向力同向，
机械设计课程设计任务 一 . 设计题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器（３１１寝室第4组数据） 题目数据 寝室号1235678910 4 F 3.6 3.8 4.0 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.5 kn 4.2 V0.80.70.60.9 1.00.80.70.60.7 m0.75 s D mm 550530500400550530500450520 450 二．运输机的工作条件 工作时不逆转，载荷有轻微的冲击；单班制工作，每年按300 天计，轴承寿命为齿轮寿命的三分之一以上。 1.电动机 2. 带传动 3. 减速器 4 。联轴器 5. 滚筒 6. 传送带 皮带运输机简图 三、设计任务 1.选择电动机型号； 2.计算皮带冲动参数； 3.选择联轴器型号； 4.设计二级斜齿圆柱齿轮减速器。 四、设计成果 1.二级圆柱齿轮减速器装配图一张； 2.零件工作图 2 张； 3.设计计算说明书 1 份 .
一、传动系统设计方案分析与确定 1.1传动系统斜齿轮减速方案分析 1.1.1将带传动布置于高速级 将传动能力较小的带传动布置在高速级，有利于整个传动系统结构紧凑，匀称。同时，将带传动布置在高速级有利于发挥其传动平稳，缓冲吸振，减少噪声的特点。 1.1.2选用闭式斜齿圆柱齿轮 闭式齿轮传动的润滑及防护条件最好。而在相同的工况下，斜齿轮传动可获得较小 的几何尺寸和较大的承载能力。采用传动较平稳，动载荷较小的斜齿轮传动，使结构简单、紧凑。而且加工只比直齿轮多转过一个角度，工艺不复杂。 1.1.3将传动齿轮布置在距离扭矩输入端较远的地方 由于齿轮相对轴承为不对称布置，使其沿齿宽方向载荷分布不均。固齿轮布置在距扭矩输入端较远的地方，有利于减少因扭矩引起的载荷分布不均的现象，使轴能获得较大刚度。 综上所述，本方案具有一定的合理性及可行性。 1.2 传动方案确定 根据题目中要求，工作时不逆转，载荷有轻微的冲击；单班制工作，每年按300 天计， 轴承寿命为齿轮寿命的三分之一以上。考虑还要满足工作可靠、传动效率高、结构简单、 制造方便、成本经济、工艺性好、使用维护性好等要求本设计具体如下： 电动机选用卧式封闭型 Y 系列三相交流异步电动机；工作机用 V 带轮传动，而且将带传动布置于高速级；减速器选用闭式斜齿圆柱齿轮减速，用二级减速。 二、电动机的选择 2.1 电动机类型和结构型式 根据直流电动机需直流电源，结构复杂，成本高且一般车间都接有三相交流电，所以选用三相交流电动机。又由于Y 系列笼型三相异步交流电动机其效率高、工作可靠、 结构简单、维护方便、起动性能较好、价格低等优点均能满足工作条件和使用条件。根 据需要运送型砂，为防止型砂等杂物掉入电动机，故选用封闭式电动机。根据本装置的安装需要和防护要求，采用卧式封闭型电动机。Y(IP44) 笼型封闭自扇冷式电动机, 具有防止灰尘或其他杂物侵入之特点。电动机选择根据动力源和工作条件，对载荷有轻微冲击，长期工作的机器。故优先选用卧式封闭型Y 系列三相交流异步电动机。 2.2选择电动机容量 （ 1）电动机所需功率为 p d p w 工作机所需要的功率 p w kw 为p w FV w, 1000 (2)由电动机至工作机的总效率 1234n 带传动 V 带的效率——1=0.940.97取1=0.96 =0.98取=0.99
目录 一课程设计书 2 二设计要求2三设计步骤2 1. 传动装置总体设计方案 3 2. 电动机的选择 4 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 5. 设计V带和带轮 6 6. 齿轮的设计 8 7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 8. 键联接设计 26 9. 箱体结构的设计 27 10.润滑密封设计 30 11.联轴器设计 30 四设计小结31 五参考资料32
一. 课程设计书 设计课题: 设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 表一: 二. 设计要求 1.减速器装配图一张(A1)。 2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 3.设计说明书一份。 三. 设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 设计V带和带轮 6. 齿轮的设计 7. 滚动轴承和传动轴的设计 8. 键联接设计 9. 箱体结构设计 10. 润滑密封设计 11. 联轴器设计
1.传动装置总体设计方案: 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀， 初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 选择V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。 传动装置的总效率a η 5423321ηηηηηη=a ＝0.96×3 98.0×295.0×0.97×0.96＝0.759； 1η为V 带的效率,1η为第一对轴承的效率， 3η为第二对轴承的效率，4η为第三对轴承的效率， 5η为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为7级精度，油脂润滑. 因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。
目录 1. 电动机选择 2. 主要参数计算 3. V带传动的设计计算 4. 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 5. 机座结构尺寸计算 6. 轴的设计计算 7. 键、联轴器等的选择和校核 8. 润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法9．减速器附件及其说明 10. 参考文献
一、电动机的选择 首先计算工作机有效功率： 48000.6P 2.881000 1000 W F v K W ?= = = 式中，F ——传送带的初拉力； v ——传送带的带速。 从原动机到工作机的总效率： 4 2 3 4 2 3 123450.960.990.970.980.960.784ηηηηηη∑==????= 式中，1η——v 带传动效率，10.96η=； 2η——轴承传动效率，20.99η=； 3η——齿轮啮合效率，30.97η=； 4η——联轴器传动效率，40.98η=； 5η——卷筒传动效率，50.96η= 则所需电动机功率： 2.88 3.67kW 0.784 W d P P kW η∑ = = = 工作机（套筒）的转速： W 6010001000600.6 n /m in 57.3/m in 200 V r r D ππ???= = =? 由参考文献1表9.2，两级齿轮传动840i =-，所以电动机的转速范围为： =d n ' i ∑W n =(8~40)×57.3=（458.4~2292）min r 符合这一范围的同步转速为750 r/min 、1000 r/min 、1500 r/min 三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000 r/min 的电动机。 根据电动机的类型、容量和转速，由参考文献[2]表15.1，选定电动机型号为Y132M1-6，其主要性能如下表所示。
题目：设计输送运输机的驱动装置 一、课程设计的目的 1、通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关选修课程的理论和生产 实际知识去 分析和解决机械设计问题，并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。 2、学习机械设计的一般方法。通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的 能力。 3、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和 规范。 二、已知条件 （一）圆锥圆柱齿轮减速器 （二）工作机转矩：400N.m，不计工作机效率损失。螺旋轴转速:85r/min。 （三）动力来源：电压为380V的三相交流电源；电动机输出功率P=4.66kw。 （四）工作情况：三班制;每班工作8小时,五年,每年三十天,螺旋输送机效率为0.92。 （五）工作环境：室内。 三、工作要求 1、画减速器装配图一张（A1图纸）； 2、对传动系统进行结构分析、运动分析并确定电动机型号、工作能力分析； 3、对传动系统进行精度分析，合理确定并标注配合与公差； 4、设计说明书一份。 四、参考资料 1、《机械设计》杨恩霞主编哈尔滨工程大学生出版社出版 2、《机械设计课程设计指导书》宋宝玉主编高等教育出版社出版 3、《机械设计课程设计》唐增宝何永然刘安俊主编华中科技大学出版社出版 4、《画图几何及机械制图》（第五版）朱冬梅主编华中理工大学出版社出版
目录一、减速器结构分析 (一)传动系统的作用 (二)传动方案的特点 (三)电机和工作机的安装位置 二、传动装置的总体设计 （一）电动机的选择 （二）传动比的设计 （三）计算传动装置的运动和动力参数 （四）初算轴的直径 （五）联轴器的选择 （六）齿轮的设计与校核 （七）轴的结构设计与校核 （八）轴承的校核 三、装配图设计 （一）装配图的作用 （二）减速器装配图的绘制 四、零件图设计 （一）零件图的作用 （二）零件图的内容及绘制 五、设计小结
黄山学院 基于Pro/E的课程设计 二级斜齿轮减速器 课题名称：二级斜圆柱齿轮减速器的三维造型 学生学号：21206072043 专业班级：12机械卓越班 学生姓名：谢坤林 学生成绩： 指导教师：刘胜荣 课题工作时间：2012.12.23 至2013.01.14
目录 1.引言------------------------------------------1 2.上箱体的绘制------------------------------4 3.下箱体的绘制------------------------------12 4.齿轮、齿轮轴的绘制--------------------17 5.轴的绘制------------------------------------29 6.其他零部件的绘制------------------------31 7.总体装配------------------------------------39 8.设计小结------------------------------------48
1引言： 减速器是应用于原动机和工作机之间的独立传动装置，具有结构紧凑、传动效率较高、传递运动准确可靠、使用维护方便和可成批生产等特点。传统的减速器手工设计通常采用二维工程图表示三维实体的做法，这种做法不仅不能以三维实体模型直观逼真地显现出减速器的结构特征，而且对于一个视图上某一尺寸的修改，不能自动反应在其他对应视图上。 1985年美国PTC公司开始建模软件的研究，1988年V1.0的Pro/ENGINEER 诞生，随后美国通用汽车公司将该技术应用于各种类型的减速器设计与制造中。目前在基于Pro/E的减速器的模型设计、数据分析与生产制造方面美国、德国和日本处于领先地位，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式精密减速器和日本住友重工研制的FA型减速器都是目前先进的高精密型齿轮减速器。 Pro/ENGINEER技术可以方便快捷的实现建立基于零件或子装配体的三维模型设计和装配，并且提供了丰富的约束条件完成可以满足的工程实践要求。建立三维模型在装配体环境下可以很好的对零件进行编辑和修改，在生产实际中便捷的把立体图转换为工程图，在生产应用中充分利用Pro/E软件进行几何造型设计，进一步利用数控加工设备进行技术加工，可以显著提高减速器的设计制造精密、设计制造质量、设计制造效率，从而缩短产品更新换代生产的整个周期。而我国在Pro/E的减速器三维模型设计方面还相对比较薄弱，因此，随着经济全球化的发展，在此技术上我国需要不断的突破创新，逐步提高“中国创造”在国际市场的竞争力。 基于Pro/Engineer的二级减速器设计 机械电子工程专业学生XXX 指导教师XX 摘要：Pro/Engineer一个参数化、基于特征的实体造型系统，具有单一数据库功能。本文在减速器零部件几何尺寸数值计算的基础上，利用Pro／E软件实现了齿轮系和轴系等零件特征的三维模型设计；利用Pro／E软件实现了齿轮系和轴系的虚拟装配，具有较好的通用性和灵活性。此系统的实现可以使设计人员在人机交互环境下编辑修改，快速高效地设计出圆柱齿轮减速器产品，同时通过PRO/E 对二级减速器进行建模设计，规划零件的装配过程，对实现预期的运动仿真，建立机构运动分析，提高效率和精度奠定了基础。 关键字：二级减速器轴承齿轮机械传动 Pro/E The design of two-grade cylindrical gear reducer based on Pro/Engineer Student majoring in Mechanical and Electronic Engineering XXX Tutor XXX
v .. . .. 机械设计课程设计原始资料 一、设计题目 热处理车间零件输送设备的传动装备 二、运动简图 图1
1—电动机2—V带3—齿轮减速器4—联轴器5—滚筒6—输送带 三、工作条件 该装置单向传送,载荷平稳,空载起动,两班制工作,使用期限5年(每年按300天计算),输送带的速度容许误差为±5%. 四、原始数据 滚筒直径D（mm）：320 运输带速度V（m/s）：0.75 滚筒轴转矩T（N·m）：900 五、设计工作量 1减速器总装配图一张 2齿轮、轴零件图各一张 3设计说明书一份 六、设计说明书内容 1. 运动简图和原始数据 2. 电动机选择 3. 主要参数计算 4. V带传动的设计计算 5. 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算
6. 机座结构尺寸计算 7. 轴的设计计算 8. 键、联轴器等的选择和校核 9. 滚动轴承及密封的选择和校核 10. 润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法 11. 齿轮、轴承配合的选择 12. 参考文献 七、设计要求 1. 各设计阶段完成后,需经指导老师审阅同意后方能进行下阶段的设计; 2. 在指定的教室内进行设计. 一. 电动机的选择 一、电动机输入功率w P 60600.752 44.785/min 22 3.140.32w v n r Rn π??= ==?? 90044.785 4.21995509550w w Tn P kw ?=== 二、电动机输出功率d P 其中总效率为 32 320.960.990.970.990.960.833v ηηηηηη=????=????=带轴承齿轮联轴滚筒 4.219 5.0830.833 w d P P kw η = = = 查表可得Y132S-4符合要求,故选用它。 Y132S-4(同步转速1440min r ，4极)的相关参数
二级展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器
目录 一、第一章节 (1) （一）、课程设计的设计内容 (1) （二）、电动机选择 (2) （三）、确定总传动比及分配各级传动比 (3) 二、第二章节 (5) （一）、选择齿轮材料、热处理方式和精度等级 (5) （二）、轮齿校核强度计算 (5) 1、高速级 (5) 2、低速级 (9) 三、第三章节 （一）减速器轴及轴承装置、键的设计……………………………… 1、１轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计……………………… 2、２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计……………………… 3、３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计……………………… （二）润滑与密封……………………………………………………… (三)箱体结构尺寸…………………………………………………… 设计总结………………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………
一、 第一章节 （一）、课程设计的设计内容 1、设计数据及要求 （1）、F=4800N d=500mm v=1.25m/s 机器年产量：小批；机器工作环境：有粉尘； 机器载荷特性：较平稳；机器的最短工作年限：8年；其传动转动装置图如下图1-1所示。 （2）课程设计的工作条件设计要求： ①误差要求：运输带速度允许误差为带速度的±5%； ②工作情况：连续单向运转，载荷平稳； 图1.1双级斜齿圆柱齿轮减速器
③制造情况：小批量生产。 （二）、 电动机的选择 1 选择电动机的类型 按按照设计要求以及工作条件，选用一般Y 型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V 。 2、工作机所需的有效功率 由文献7中3.1试得 n 9550T P ?= 式中：P —工作机所需的有效功率（KW ） T —运输带所需扭矩（N ·m ） n —运输带的转动速度 3、 电动机的功率选择 根据文献【2】中查得联轴器（弹性）99.01=η，轴承 99.02=η，齿轮 97.03=η 滚筒 96.04=η 传动装置的总共率：833.096.097.099.099.024242 34221=???=???=∑ηηηηη 电动机所需的工作功率：Kw P P d 508.6833 .0100025 .14800=??= = ∑η 电动机工作功率：Kw P P d 61000 25 .148001000=?== 卷筒轴工作的转速：min /77.47500 14.31000 6025.1d r v n =???== π 确定电动机的转速min /22.38500 14.31000 60100060r d v n w =??=?= π 电动机转速的可选范围： m in /8.152876.305)408(22.38r i n n w d ～～=?='?= 取1000。 4、选择电动机 选电动机型号为Y132M —4，同步转速1500r/min ，满载转速970r/min ，额定功率7.5Kw （三）、 确定总传动比及分配各级传动比 1、传动装置的总传动比
机械设计课程设计 计算说明书 设计题目：带式运输机传动装置 专业0 班 设计者： 指导老师： 2009 年12 月27 日 专业课设计课程设计说明书
一、传动方案拟定…………………………………………… 二、电动机的选择…………………………………………… 三、计算总传动比及分配各级的传动比…………………… 四、运动参数及动力参数计算……………………………… 五、传动零件的设计计算…………………………………… 六、轴的设计计算…………………………………………… 七、滚动轴承的选择及校核计算…………………………… 八、键联接的选择及计算…………………………………… 九、润滑方式的确定……………………………………… 十、参考资料………………………………………………
计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 1．设计题目名称 单级斜齿圆柱齿轮减速器。 2．运动简图 3．工作条件 运输机双班制工作，单向运转，有轻微振动，小批量生产，使用年限6年。4，原始数据 1．输送带牵引力 F=1100 N 2．输送带线速度 V=1.5 m/s 3．鼓轮直径 D=250 mm 二、电动机选择 1、选择电动机的类型： 按工作要求和工况条件，选用三相鼠笼式异步电动机，封闭式结构，电压为380V，Y型。 P： 2、计算电机的容量d
η a ——电机至工作机之间的传动装置的总效率： 85 .096.099.097.099.095.03 5 433 21 =????= ???? = η ηηηηη a 式中： 1η－带传动效率：0.95；2η－滚子轴承传动效率：0.99 3η－圆柱齿轮的传动效率：0.97；4η－弹性联轴器的传动效率：0.99 5η—卷筒的传动效率：0.96 已知运输带的速度v=0.95m/s ： kw a w d P P η = kw Fv w w P η1000= 所以： kw Fv w a d P 03.296 .085.010005.111001000=???== ηη 从表22-1中可选额定功率为3kw 的电动机。 3、确定电机转速： 卷筒的转速为：min /65.114250 14.35 .1100060100060r D v n =???=?= π 按表14-8推荐的传动比合理范围，取V 带传动比4~21=i 单级圆柱齿轮减速器传动比6~42=i ，则从电动机到卷轴筒的总传动比合理范围为：24~8=i 。 故电动机转速可选的范围为： min /2752~91765.114)24~8(r n i n d =?=?= 符合这一范围的转速有：1000r/min 、1500r/min ，
课程设计说明书题目： 二级学院 年级专业 学号 学生姓名 指导教师 教师职称
目录 第一部分绪论 (1) 第二部分课题题目及主要技术参数说明 (1) 2.1 课题题目 (1) 2.2 主要技术参数说明 (1) 2.3 传动系统工作条件 (1) 2.4 传动系统方案的选择 (2) 第三部分减速器结构选择及相关性能参数计算 (2) 3.1 减速器结构 (2) 3.2 电动机选择 (2) 3.3 传动比分配 (3) 3.4 动力运动参数计算 (3) 第四部分齿轮的设计计算 (4) 4.1 齿轮材料和热处理的选择 (4) 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 (4) 4.3 齿轮的结构设计 (8) 第五部分轴的设计计算 (10) 5.1 轴的材料和热处理的选择 (10) 5.2 轴几何尺寸的设计计算 (10) 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 (11) 5.2.2 轴的结构设计 (11) 5.2.3 轴的强度校核 (14) 第六部分轴承、键和联轴器的选择 (16) 6.1 轴承的选择及校核 (16) 6.2 键的选择计算及校核 (17) 6.3 联轴器的选择 (18) 第七部分减速器润滑、密封及箱体主要结构尺寸的计算 (18) 7.1 润滑的选择确定 (18) 7.2 密封的选择确定 (18) 7.3减速器附件的选择确定 (19) 7.4箱体主要结构尺寸计算 (19) 第八部分总结 (20) 参考文献 (21)
计 算 及 说 明 计算结果 第一部分 绪论 随着现代计算技术的发展和应用,在机械设计领域,已经可以用现代化的设计方法和手段,从众多的设计方案中寻找出最佳的设计方案,从而大大提高设计效率和质量。在进行机械设计时,都希望得到一个最优方案，这个方案既能满足强度、刚度、稳定性及工艺性能等方面的要求,又使机械重量最轻、成本最低和传动性能最好。然而,由于传统的常规设计方案是凭借设计人员的经验直观判断,靠人工进行有限次计算做出的,往往很难得到最优结果。应用最优化设计方法,使优化设计成为可能。 斜齿圆柱齿轮减速器是一种使用非常广泛的机械传动装置,它具有结构紧凑、传动平稳和在不变位的情况下可凑配中心距等优点。我国目前生产的减速器还存在着体积大,重量重、承载能力低、成本高和使用寿命短等问题,对减速器进行优化设计,选择最佳参数,是提高承载能力、减轻重量和降低成本等完善各项指标的一种重要途径。 培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方 第二部分 课题题目及主要技术参数说明 2.1 课题题目 一级斜齿圆柱齿轮减速器（用于带式输送机传动系统中的减速器） 2.2 主要技术参数说明 输送带的最大有效拉力F=2.3KN ，输送带的工作速度V=1.5m/s ，输送机滚筒直径D=300mm 。 2.3 传动系统工作条件 带式输送机连续单向运转，载荷较平稳，两班制工作，每班工作8小时，空载启动，工作期限为八年，每年工作280天；检修期间隔为三年。在中小型机械厂小批量生产。 2.4 传动系统方案的选择 F=2.3KN V=1.5m/s D=300mm
一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器 1．要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。 2．工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。 3．知条件：运输带卷筒转速19/min r， 减速箱输出轴功率 4.25 P=马力， 二、传动装置总体设计： 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均 匀，要求轴有较大的刚度。 3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设 置在高速级。其传动方案如下： 三、选择电机 １.计算电机所需功率d P：查手册第3页表1-7： η－带传动效率：0.96 1 η－每对轴承传动效率：0.99 2 η－圆柱齿轮的传动效率：0.96 3 η－联轴器的传动效率：0.993 4 η—卷筒的传动效率：0.96 5 说明： η－电机至工作机之间的传动装置的总效率：
2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V带传动比i=2 4 二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是： 符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000 根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用 的电动机型号，因此有4种传动比方案如下： 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下： 四确定传动装置的总传动比和分配传动比：
总传动比：96050.5319 n i n = ==总卷筒 分配传动比：取 3.05i =带 则1250.53/3.0516.49i i ?== ()121.31.5i i =取121.3i i =经计算2 3.56i =1 4.56i = 注：i 带为带轮传动比，1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比。 五 计算传动装置的运动和动力参数： 将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴 01122334,,,ηηηη——依次为电机与轴 1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与 轴4之间的传动效率。 １. 各轴转速：1960 314.86/min 3.05 m n n r i == =带 2各轴输入功率：101 3.670.96 3.52d p p kW η=?=?= 3各轴输入转矩： 3.67 9550955036.5.960 d d w p T N m n ==? = 运动和动力参数结果如下表： 六 设计V 带和带轮： 1.设计V 带
第1章初始参数及其设计要求 保证机构件强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。初始参数：功率P=2.8kW，总传动比i=5
第2章电动机 2.1 电动机的选择 根据粉碎机的工作条件及生产要求，在电动机能够满足使用要求的前提下，尽可能选用价格较低的电动机，以降低制造成本。由于额定功率相同的电动机，如果转速越低，则尺寸越大，价格越贵。粉碎机所需要的功率为kw =，故 P8.2 选用Y系列（Y100L2-4）型三相笼型异步电动机。 Y系列三相笼型异步电动机是按照国际电工委员会（IEO）标准设计的，具有国际互换性的特点。其中Y系列（Y100L2-4）电动机为全封闭的自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防灰尘、铁屑或其它杂务物侵入电动机内部之特点,B 级绝缘,工作环境不超过＋40℃,相对温度不超过95%,海拔高度不超过1000m,额定电压为380V,频率50HZ,适用于无特殊要求的机械上，如农业机械。 Y系列三相笼型异步电动具有效率高、启动转矩大、且提高了防护等级为IP54、提高了绝缘等级、噪音低、结构合理产品先进、应用很广泛。其主要技术参数如下： 型号：4 Y L 2 100- 同步转速：min 1500r / 额定功率：kw = P3 满载转速：min 1420r / 堵转转矩/额定转矩：) ? T N /( 2.2m n 最大转矩/额定转矩：) /( T ? N 2.2m n 质量：kg 3.4 极数：4极 机座中心高：mm 100 该电动机采用立式安装，机座不带底脚，端盖与凸缘，轴伸向下。
2.2电机机座的选择
第3章 传动比及其相关参数计算 3.1 传动比及其相关参数的分配 根据设计要求，电动机型号为Y100L2-4，功率P=3kw ，转速n=1420r/min 。输出端转速为n=300r/min 。 总传动比： 73.4300 14401 === n n i ； （3-1） 分配传动比：取3=D i ； 齿轮减速器： 58.13 73 .4=== D L i i i ； （3-2） 高速传动比： 5.158.14.14.112=?==L i i ； （3-3） 低速传动比： 05.15 .158 .11223=== i i i L 。 （3-2） 3.2 运动参数计算 3.2.1 各轴转速 电机输出轴： min /1420r n n D == 轴I ： min /33.4733 1420 1r i n n D === （3-4） 轴II ：
目录 一、课程设计任务书 -------------------------------------- 1 二、传动方案的初步拟定----------------------------------- 2 三、电机的选择 ------------------------------------------ 3 四、确定传动装置的有关的参数----------------------------- 5 五、齿轮传动的设计 -------------------------------------- 8 六、轴的设计计算 --------------------------------------- 18 八、滚动轴承的选择及校核计算---------------------------- 25 九、连接件的选择 --------------------------------------- 27 十、减速箱的附件选择 ----------------------------------- 30十一、润滑及密封 --------------------------------------- 31十二、课程设计小结 ------------------------------------- 32十三、参考资料目录 ------------------------------------- 33
一、课程设计任务书 题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器设计 工作条件：单向运转，轻微震动，连续工作，两班制，使用8年。 原始数据：滚筒圆周力F=3500N ；卷筒转速n=60(rpm)；滚筒直径D=300mm 。 减速器 联轴器联轴器 电动机 卷 筒
目录 设计任务书 (2) 第一部分传动装置总体设计 (4) 第二部分 V带设计 (6) 第三部分各齿轮的设计计算 (9) 第四部分轴的设计 (13) 第五部分校核 (19) 第六部分主要尺寸及数据 (21)
设计任务书 一、课程设计题目： 设计带式运输机传动装置（简图如下） 原始数据： 工作条件： 连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作（8小时/天）。运输速度允许误差为% 。 5
二、课程设计内容 1）传动装置的总体设计。 2）传动件及支承的设计计算。 3）减速器装配图及零件工作图。 4）设计计算说明书编写。 每个学生应完成： 1）部件装配图一张（A1）。 2）零件工作图两张（A3） 3）设计说明书一份（6000~8000字）。 本组设计数据： 第三组数据：运输机工作轴转矩T/(N.m) 690 。 运输机带速V/(m/s) 0.8 。 卷筒直径D/mm 320 。 已给方案：外传动机构为V带传动。 减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。
第一部分传动装置总体设计 一、传动方案（已给定） 1）外传动为V带传动。 2）减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。 3）方案简图如下： 二、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 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
一、减速器的工作原理 减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。 减速机是通过机械传动装置来降低电机（马达）转速，而变频器是通过改变交流电频率以达到电机（马达）速度调节的目的。通过变频器降低电机转速时，可以达到节能的目的。 减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。它的种类繁多，型号各异，不同种类 有不同的用途。减速器的种类繁多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。 一级圆柱齿轮减速器是通过装在箱体内的一对啮合齿轮的转动实现减速运动的。动力由电动机通过皮带轮传送 到齿轮轴，然后通过两啮合齿轮（小齿轮带动大齿轮）传送到轴，从而实现减速之目的。
二、减速器的构造 减速器主要由传动零件（齿轮或蜗杆等）、轴、轴承、箱体及其附件所组成。现简要介绍一下减速器的构造。 1．齿轮、轴及轴承组合 小齿轮与高速轴制成一体，即采用齿轮轴结构。这种结构用于齿轮直径和轴的直径相差不大的场合。大齿轮装配在低速轴上，利用平键作周向固定。轴上零件利用轴肩、轴套和轴承盖作轴向固定。由于齿轮啮合时有轴向分力，故两轴均采用一对圆锥滚子轴承支承，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用。轴承采用润滑油润滑，为防止齿轮啮合的热油直接进入轴承，在轴承与小齿轮之间，位于轴承座孔的箱体内壁处设有档油环。为防止在轴外伸段与轴承透盖接合处箱内润滑剂漏失以及外界灰尘、异物进入箱内，在轴承透盖中装有密封元件。图中采用接触式唇形密封圈，适用于环境多尘的场合。 ２．箱体 箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。箱体通常用灰铸铁铸造，对于受冲击载荷的重型减速器也可采用铸钢箱体。单件生产的减速器，为了简化工艺，降低成本，可采用钢板焊接箱体。 箱体是由灰铸铁铸造的。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱座用普通螺栓联接成一整体。轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔，而轴承座旁的凸台应具有足够的承托面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时需要的扳手空间。为了保证箱体具有足够的刚度，在轴承座附近加有加强肋。为了保证减速器安置在基座上的稳定性，并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底座一般不采用完整的平面，
斜齿圆柱齿轮减速器结构设计说明 机械工程及自动化 班 设计者 指导教师 2014 年12 月26 日 辽宁工程技术大学
一、设计任务书及原始数据 题目：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器输出轴组合结构设计 轴系结构简图 原始数据表1 二、根据已知条件计算传动件的作用力
2.1计算齿轮处转矩T 、圆周力F t 、径向力F r 、轴向力F a 及链传动轴压力Q 。 已知：轴输入功率P=4.3kW ，转速n=130r/(min)。 转矩计算： mm N n P T ?=??=?=6.315884130/3.410550.9/10550.966 分度圆直径计算： mm z m d n 1.4164368cos /1034cos /21='''?=?= β 圆周力计算： N d T F t 3.15181.416/6.3158842/21=?== 径向力计算： N F F n t r 2.5584368cos /20tan 3.1518cos /tan ='''?== βα 轴向力计算： N F F t a 2164368tan 3.1518tan ='''?== β 轴压力计算： 计算公式为：) 100060/(10001000?= = npz P K v P K Q Q Q 由于转速小，冲击不大，因此取K Q =1.2,带入数值得： N Q 3233) 100060/(294.251303 .42.11000=?????= 轴受力分析简图 2.2计算支座反力 1、计算垂直面（XOZ ）支反力 N l a l R s l Q R r y 2.5087215 ) 80215(2.558)100215(3233)()(2=-?++?=-?++?= N R Q R R r y y 12962.55832332.508721=--=--= 2、计算垂直面（XOY ）支反力 N l a l R R t z 4.953215 ) 80215(3.1518)(2=-?=-= N R R R z t z 9.5644.9533.151821=-=-= 3、计算垂直面（YOZ ）支反力 t
工业大学科技学院 课程设计资料 课程名称：机械设计 设计题目：二级锥形圆柱齿轮减速器
目录 第1章选择电动机和计算运动参数 (3) 1.1 电动机的选择 (3) 1.2 计算传动比： (4) 1.3 计算各轴的转速： (4) 1.4 计算各轴的输入功率： (5) 1.5 各轴的输入转矩 (5) 第2章齿轮设计 (5) 2.1 高速锥齿轮传动的设计 (5) 2.2 低速级斜齿轮传动的设计 (13) 第3章设计轴的尺寸并校核。 (19) 3.1 轴材料选择和最小直径估算 (19) 3.2 轴的结构设计 (20) 3.3 轴的校核 (24) 3.3.1 高速轴 (24) 3.3.2 中间轴 (27) 3.3.3 低速轴 (30) 第4章滚动轴承的选择及计算 (34) 4.1.1 输入轴滚动轴承计算 (34) 4.1.2 中间轴滚动轴承计算 (36) 4.1.3 输出轴滚动轴承计算 (37) 第5章键联接的选择及校核计算 (39)
5.1 输入轴键计算 (39) 5.2 中间轴键计算 (39) 5.3 输出轴键计算 (40) 第6章联轴器的选择及校核 (40) 6.1 在轴的计算中已选定联轴器型号。 (40) 6.2 联轴器的校核 (41) 第7章润滑与密封 (41) 第8章设计主要尺寸及数据 (41) 第9章设计小结 (43) 第10章参考文献： (43)
机械设计课程设计任务书 设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器 设计容： （1）设计说明书（一份） （2）减速器装配图（1） （3）减速器零件图（不低于3 系统简图： 原始数据：运输带拉力F=2900N，滚筒转速60r/min，滚筒直径D=340mm,使用年限10年 工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，两班制。常温下连续工作，空载启动，工作载荷平移，三相交流电源，电压源380v 220v。
一、仔细分析，对所画对象做到心中有数 在画装配图之前，要对现有资料进行整理和分析，进一步搞清装配体的用途、性能、结构特点以及各组成部分的相互位置和装配关系，对其它完整形状做到心中有数。 二、确定表达方案 根据装配图的视图选择原则，确定表达方案。 对该减速器其表达方案可考虑为： 主视图应符合其工作位置，重点表达外形，同时对右边螺栓连接及放油螺塞连接采用局部剖视，这样不但表达了这两处的装配连接关系，同时对箱体右边和下边壁厚进行了表达，而且油面高度及大齿轮的浸油情况也一目了然；左边可对销钉连接及油标结构进行局部剖视，表达出这两处的装配连接关系；上边可对透气装置采用局部剖视，表达出各零件的装配连接关系及该结构的工作情况。 俯视图采用沿结合剖切的画法，将内部的装配关系以及零件之间的相互位置清晰地表达出来，同时也表达出齿轮的啮合情况、回油槽的形状以及轴承的润滑情况。 左视图可采用外形图或局部视图，主要表达外形。可以考虑在其上作局部剖视，表达出安装孔的内部结构，以便于标注安装尺寸。 另外，还可用局部视图表达出螺栓台的形状。 建议用A1图幅，1：1比例绘制。 画装配图时应搞清装配体上各个结构及零件的装配关系，下面介绍该减速器的有关结构： 1、两轴系结构由于采用直齿圆柱齿轮，不受轴向力，因此两轴均由滚动轴承支承。轴向位置由端盖确定，而端盖嵌入箱体上对应槽中，两槽对应轴上装有八个零件，如图2-3所示，其尺寸96等于各零件尺寸之和。为了避免积累误差过大，保证装配要求，轴上各装有一个调整环，装配时修磨该环的厚度g使其总间隙达到要求0.1±0.02。因此，几台减速器之间零件不要互换，测绘过程中各组零件切勿放乱。