沈阳工程学院 《机械设计课程设计》计算
说明书
题目用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器
院系: 机械工程学院
专业: 机械制造与自动化
年级: 机制专122
学生姓名: 李超
学生学号: 2012549225
指导教师: 朱爽
完成课程设计时间2015 年 5 月
目录
设计题目 (1)
1、传动方案的设计与拟定 (2)
2、电动机的选择 (2)
3、传动装置总传动比计算及传动比初步分配 (3)
4、计算传动装置的运动参数和动力参数 (4)
5、普通V带传动设计 (5)
6、齿轮传动设计 (7)
7、轴设计………………………………………………………………………......
11
8、滚动轴承的选择 (21)
9、键的选择和强度校核 (22)
10、联轴器的选择 (23)
11、减速器的润滑 (24)
12、减速器箱体尺寸计算 (24)
13、齿轮的加工工序卡及程序 (25)
14、设计总结 (26)
15、参考文献 (27)
设计题目：设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器。
1-----V带传动 2-----运输带3-----一级圆柱齿轮减速器 4-----联轴器
5-----电动机 6-----卷筒
原始数据：（数据编号 A5 ）
设计要求：已知运输带工作拉力F=1300N，运输带工作速度V=1.55m/s，卷筒直径D=250mm。
工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期限10年，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为%
5
1、传动方案的设计与拟定
结构简图如下：
1-----V 带传动 2-----运输带
3-----一级圆柱齿轮减速器 4-----联轴器 5-----电动机 6-----卷筒 此传动方案选用了V 带传动和闭式齿轮传动。V 带传动布置于高速级，能发挥它的传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点，但此方案的结构尺寸较大；V 带传动也不适宜用于繁重工作要求的场合及恶劣的工作环境。同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。
2、电动机的选择
2.1确定传动装置所需的功率P
P=FV/1000=1300X1.55/1000=2.015 Kw
2.2确定传动装置的效率η
由Ⅰ表9-10查得：
普通V 带传动的效率 96.01=η
一对滚动轴承的效率 99.02=η（球轴承，稀油润滑） 闭式圆柱齿轮传动的效率 97.03=η（8级） 弹性联轴器的效率 99.04=η 传动滚筒效率 96.05=η
故传动装置的总效率为
859.096.099.097.099.096.035433
2
1=????=????=ηηηηηη 2.3选择电动机
电动机所需的额定功率
电动机所需最小名义功率 346.2859
.0015
.2==
=
η
P
P d KW 因载荷平稳，电动机额定功率ed P 略大于d P 即可。由Ⅱ表2-4选用Y100L2-4电动机，ed P =3kW ，1420=ed n r/min,
2.2=额定转矩堵转转矩，2.2=额定转矩
最大转矩
。
由Ⅱ表2-5查得所选电动机的主要参数列于表2-1
3、传动装置总传动比计算及传动比初步分配
3.1总传动比的计算
滚筒的转速 min 471.118250
55
.1100060100060r D v n W =???=?=ππ
总传动比 986.11471
.1181420===
W m a n n i 3.2传动比初步分配
由II —P5表2-2，取V 带传动的传动比为5.20=i ，则减速器的传动比i 为 794.45
.2986.110≈==
i i i a
4、计算传动装置的运动参数和动力参数
4.1电动机轴
m n P r n n kW
Pd P m ?N ==T ====778.159550
min
1420346.20
000
4.2 1轴 减速器主动轮轴（高速轴）
m n P r i n n kW P P ?N ==T ===
=?=?=864.379550
min 5685
.21420252.296.0346.21
1
101010101η
4.3 2轴 减速器从动轮轴（低速轴）
m N n P r i n n kW P P ?==T ===
=?=?=265.1749550
min 481.118794
.4568162.296.0252.22
2
212121212η
4.4 3轴 （滚筒洲）
m
r n kW P P ?N =T ==?=?=265.174min 481.1183140.299.0162.232323η
1轴和2轴的输出功率或输出转矩分别为各轴的输入功率或输入转矩乘以轴承效率0.99
运动和动力参数的计算结果汇总列表如下表
5普通V 带传动设计
5.1普通v 带的型号
根据Ⅰ查表
13-4
得：2.1=A K 计算功率：
kW kW P K P A c 6.3)32.1(=?==
由Ⅰ图13-1选用A 型普通V 带
5.2确定带轮基准直径1d d 和2d d
查Ⅰ表13-5，普通V 带A 型带轮最小基准直径 mm d d 75min = 选取主动带轮直径：mm d d 851= 取带的滑动率：ε=0.02 则从动带轮直径：mm id d d d 25.208)02.01(85568
1420
112=-??=-=）
（ε 由Ⅰ表13-5选取从动带轮基准直径标准值：mm d d 2122= 普通V 带传动的实际传动比：494.285
212
121===
d d d d i 5.3验算带速v
s m n d v d /32.61000
601420
851000
601
1=???=
?=
ππ
带速v 在5~25m/s 范围内带速合适
5.4确定中心距a 和带的基准长度d L
初定中心距0a 按照)(2)(7.021021d d d d d d a d d +<<+ )21285(2)21285(7.00+<<+a mm a mm 5949.2070<< 初取 mm a 4000= 计
算
所
需
带
长
d L ：
mm a d d d d a L d d d d d 5.12864)()(220
2
122100
=-+++=π
查Ⅰ表13-2，选取V 带的标准基准长度mm L d 1250= 标注为：A1250 GB/T11544-1997 确定实际中心距： mm L L a a d d 75.3812
0=-+
= 安装中心距： mm L a a d 3631250015.075.381015.0min =?-=-= mm L a a d 25.419125003.075.38103.0max =?+=+=
5.5验算小带轮的包角α
?
>≈??--
?=1209.1603.5718001
21a
d d d d α（符合要求） 5.6确定普通型带的根数z
由Ⅰ查表13-3得： V 带额定功率kW P 07.10=；
单根普通V 带额定功率值增量kW P 17.00=?
由Ⅰ查表13-2得： V 带长度系数93.0=L K 由Ⅰ查表13-7得： 带轮包角系数9.0=αK
252.393
.096.017.007.16
.3)(00=??+=?+≥
）（L c K K P P P z α
故需V 带根数为：z=4
5.7计算带传动作用在轴上的力Q F
1）、计算单根普通型带的张紧力0F
由Ⅰ查表13-1得： q=0.10kg/m N qv zv
K P K F c
215.118)5.2(50020=+-?=αα
2）、计算带传动作用在轴上的力Q F
N ZF F O
Q 8.9322
161sin 215.118422sin 21
0=???==α
5.8带轮结构设计
查Ⅰ表13-6可知：带轮选取A 型带
带轮宽度为mm e z f B 4815)13(92)1(2=?-+?=-+=
6、齿轮传动设计
6.1重新计算减速器高速轴的运动参数和动力参数
用于带传动的实际传动比与事先所分配的传动比有变化，故减速器各轴的转速和所受到的扭矩也随之发生变化，为使设计更加精准，故必须重新计算这些参数。结果如下：
m n P r d d n i n n kW P P d d ?N ==T ====
=?=?=775.379550
min 34.56985
/2121420/252.296.0346.21
1
112001010101η 6.2选择齿轮材料及热处理
由Ⅰ表10-9得：小齿轮采用45钢调质处理，硬度为197-286HBS 取260HBS;
大齿轮采用45钢调质处理，硬度为197-286HBS 取240HBS
6.3确定齿轮材料许用接触应力
①试验齿轮接触疲劳极限应力
由Ⅰ图13-5可得： MPa H 6501lim =σ，MPa H 5502lim =σ ②齿轮接触疲劳强度最小安全系数 由Ⅰ表13-37可得： 1.1=H S ③齿轮接触疲劳强度寿命系数
应力循环次数 911023.1103001234.56916060?=?????==h jnL N
89121057.2794.4/1023.1?=?==i N
N
由Ⅰ图13-6得： 11=N Z ;12=N Z ④工作硬化系数
由于齿轮工作面为软齿面组合 1=W Z ⑤齿轮材料许用接触应力
[][]MPa
Z Z S MPa
Z Z S N W H
H H N W H
H H 500111
.1550590111
.165022lim 211lim 1=??===??==σσσσ
6.4按齿面接触强度设计齿轮传动
①作用在高速轴上的扭矩：m N n
P
T .377751000000
55.91=?= ②载荷系数
由Ⅰ表13-38得载荷系数=1.2-1.6, 由于齿轮为对称布置，所以取K=1.4 ③齿宽系数
由于是减速器 取1=d ? ④齿轮材料弹性系数
由Ⅰ表13-39查得：MPa Z E 8.189= ⑤初选齿数和齿数比
取1z =25，
2z =i 1z =4.794X25=119.85,故取z 2=120
齿数比 8.425
12012===z z u ⑥ 节点区域系数
5.2=H Z ⑦按齿面接触疲劳强度设计
[]mm u u KT Z Z d H H
E 6.481
23d 12
1=+????
? ??≥?σ
6.5确定传动的主要参数
①确定模数 mm z d m 94.125
5.4811===，取mm m 2= ②确定中心距
()()mm z z m
a 145120252
2221=+=+=
③其他主要尺寸 mm mz d 5025211=?==（大于不发生齿面疲劳点蚀的最小值，
安全）
mm
b b mm d b mm h d d mm
h d d mm
h d d mm h d d mm mz d d f f f f a a a a 566502355.222402455.225022442224025422502240120221122211221122=+==?==?-=-==?-=-==?+=+==?+=+==?==?
6.6校核齿轮齿根弯曲疲劳强度
①试验齿轮弯曲疲劳极限应力
由Ⅲ查表11-1知：MPa F 5601lim =σ;MPa F 4102lim =σ ②齿根齿轮弯曲疲劳强度最小安全系数 由Ⅲ查表11-5知：25.1=F S ③许用弯曲疲劳应力
[][]MPa S MPa S F
F F F
F F 32825
.1410
44825
.1560
2
lim 21
lim 1==
====σσσσ
④齿形系数
由Ⅲ查图11-8知： 73.21=Fa Y ，21.22=Fa Y ⑤应力修正系数
由Ⅲ查图11-9知： 58.11=Sa Y ,81.12=Sa Y ⑥校核齿根弯曲疲劳强度
[][]MPa
MPa Y Y Y Y MPa
MPa z bm Y Y KT F Sa Fa Sa Fa F F F Sa Fa F 3286.7558
.173.281.121.25.814485.8125
25658
.173.2377754.1222112212
12121111=≤=???===≤=??????==σσσσσ
（安全）
6.7齿轮参数和几何尺寸列于表6-1
6.8确定齿轮的精度等级
齿轮圆周速度 s m n d v /49.11000
6034
.569501000
601
1=???=
?=
ππ
查Ⅲ表11-2可知选用9级精度，但考虑中小型制造厂一般为滚齿制造，故选为8级精度。
7、轴设计
7.1高速轴设计（齿轮轴）
7.1.1已经确定的动力参数与运动参数
m n P r d d n i n n kW
P P d d ?N ==T ====
=?=?=775.379550
min 34.56985
/2121420/252.296.0346.21
1
112001010101η 7.1.2轴的材料选择并确定许用弯曲应力
由Ⅰ表10-10选用45钢调质处理，硬度为217~255HBS ，许用弯曲应力
[]MPa 601=-σ
7.1.3按扭转强度概略计算轴的最小直径 由Ⅲ表14-2 C=118~107
由于高速轴受到的弯矩较大而受到的扭矩较小，故取C=115。
mm P C d 19.1834
.569252.2115n 33
=?=?≥ 由于最小轴段直径小于20mm ，其截面上开有一个键槽，故将轴颈增大7%。 mm d d 463.1919.1807.1)07.01(min =?=+=
查Ⅰ表13-6，A 型普通V 带带轮轴孔直径为22mm ，故取mm d 22min =。 7.1.4设计轴的结构
①轴的结构分析
由于齿轮1的尺寸较小，故高速轴设计成齿轮轴。显然，轴承只能从轴
的两端分别装入和拆卸，轴伸出端安装大带轮， ②轴的结构示意图(齿轮轴)
③计算各段直径 1) 计算2d
mm d d a d d 96.252218.02209.0221112=?+=?+=+=，取mm d 262=
2) 计算3d
mm d d 31~27)5~1(23=+=，且该直径必须与轴承内径一致，故取
mm d 303=
初选轴承型号6206，其尺寸为mm mm mm B D d 166230??=??其基本额定载荷kN C r 5.19= 3）计算4d
()mm mm d d 35~315~134=+=，为取mm d 354=。
4）计算5d
由于为齿轮轴故取mm d 545=其分度圆为50mm 。 5）计算6d
mm d d 3546== 6）计算7d mm d d 3037==
同一轴上的轴承选择同一型号，以便减少轴承座孔镗制和减少轴承类型。
电动机轴各阶梯轴直径列表：
皮带轮的宽度L=48mm,所以取mm L 451=
取 mm L 652= ，取mm L 353=，取mm L 74=，取mm L 565=（齿轮宽） 取
mm
L 76=，取
mm
L 357=
各段轴长如下：
（5）按弯曲扭转组合强度校核
以第一段中点为D 点，从左边起第一个轴承中点为B 点，齿轮轴段中点为C 点，第二个轴承中点为A 点，距离依次为98mm ，62mm ，62mm 。 画高速轴的受力图
图（a ）为高速轴总受力图；图（b ）、（c ）分别为水平平面和垂直平面受力图
① 计算作用在轴上的力
齿轮1圆周力 N T F t 151150
37775
2d 2111=?==
齿轮1径向力 N F F o t r 55020tan 1511tan 11=?=?=α 齿轮1的轴向力 01=a F N （直齿轮） 带传动压轴力（属于径向力） N F Q 8.932== ② 计算作用在轴上的支座反力
水平平面内
()0
32211=++--=∑l l R l F l F M AH r Q B
N l l l F l F R Q r AH 2.101262
6298
8.932625503
21
21=+?+?=
++=
与所画方向相反）
(13952.10128.93255000
11-=--=--==---=∑AH Q r BH BH AH Q r R F F R R R F F F χ
垂直平面内 0=∑B M
N
R l F l l R AV t AV 5.7550)(2132==-+
0=∑A M N l l l F R t BV 5.7553
23
1=+=
校核 ∑=0H
015115.7555.755=-+=-+t BV AV F R R (无误) ③ 绘制水平平面弯矩图（如图d 所示） DB 段：
mm
N x M x x x F x M H Q H ?≤≤≤≤=?=4.91414)(0)980(8.932)(
AC 段：
mm
N x M x x x R x M H AH H ?≤≤≤≤==4.627560)620(2.1012）（）（
④ 绘制垂直平面弯矩图（如图e 所示）
mm N x R M M M M VB VC VB VA VD ?-=?-=-====46841625.7550
⑤ 绘制合成弯矩图（如图f ）
mm
N M M M mm
N M M M M CV CH C BH B A D ?=-+=+=?====9.78309)46841(4.627564.914140222
2
⑥ 计算并作图T α图（如图g 所示）
mm N T ?=?=22665377756.0α ⑦ 绘制当量弯矩图
()()m
N M m
N T M M m
N T M M m N M ec C
ec B eB eD ?=?=+=+=?=+=+=?=9.783099.81523226659.783092.94182226654.91414226652
2
2
2
222
2
右左αα
⑧ 确定轴的危险截面并校核轴的强度
由轴的结构图和当量弯矩图可以判断，轴的界面B 、C 处当量弯矩最大，是轴的危险截面。D 为轴直径最小面。 截面B []MPa MPa d M B eB B 6088.3430
1.02
.941821.013
3=≤=?==
-σσ 截面C []MPa MPa d M C eC c 6094.8451.09
.815231.013
3
=≤=?=
=
-σσ齿根
左
截面D []MPa MPa d M D eD eD 6029.2122
1.022665
1.013
3=≤=?==
-σσ ⑨ 高速轴轴的受力分析图
7.2低速轴设计
7.2.1重新计算低速轴轴的运动参数和动力参数
mm N m N n P kW
P P r u n n ?=?==T =?=?====174105105.1749550
162.296.0252.2min /59.11825
/12034.5692
2
2121212η
7.2.2轴的材料选择并确定许用弯曲应力
由Ⅰ表10-10选用45钢调质处理，硬度为217~255HBS ，许用弯曲应力
[]MPa 601=-σ
7.2.3按扭转强度概略计算轴的最小直径 由Ⅲ表14-2 C=118~107
由于低速轴受到的弯矩较小而受到的扭矩较大，故取C=110。 mm P C d 95.2859
.118162.2110n 33
=?=?≥ 由于最小轴段直径小于30，其截面上开有一个键槽，故将轴颈增大5%。 mm d d 39..3095.2805.1)05.01(1=?=+= 取mm d 301=。 7.2.4设计轴的结构
①轴的结构示意图
②计算各段直径（从右至左） 1) 计算2d
mm
d d a d d 36~2.34301.0~07.0301.0~07.0221112=?+=?+=+=）（）（，取mm d 352= 2) 计算3d
mm d d 40~36)5~1(23=+=，且该直径必须与轴承内径一致，故取
mm d 403=
初选轴承型号6208，其尺寸为mm mm mm B D d 216840??=??其基本额定载荷kN C r 5.29= 3）计算4d
()mm mm d d 45~415~134=+=，为装配方便而加大直径，应圆整为标准
直径，一般取0，2，5，8尾数，取mm d 454=。 4）计算5d
()mm d d d 54~3.511.0~07.02445=??+=，取mm d 545=
5）计算6d
mm d d 4036==，同一轴上的轴承选择同一型号，以便减少轴承座孔镗制
和减少轴承类型。
电动机轴各阶梯轴直径列表：
由于1L 部分与联轴器结合，由Ⅰ表15-4查可知mm L 651= 取 mm L 722= 取mm L 553=取mm b L 4825024=-=-=小轮 取mm L 105=取mm L 456= 各段轴长如下：
7.2.5按弯曲扭转组合强度校核
从左至右以第一轴承中点为A 点，齿轮段中点B 点，第二轴承中点为C 点，最小轴中点为D 点，距离依次为68.5mm ，68.5mm ，115mm 。 画高速轴的受力图
图（a ）为低速轴总受力图；图（b ）、（c ）分别为水平平面和垂直平面受力图
① 计算作用在轴上的力
齿轮2圆周力 N F F t t 151112== 齿轮2径向力 N F F r r 55012== 齿轮2的轴向力 N F a 02=（直齿轮） ② 计算水平面H 及垂直面V 的受力 H 面： N F R R r CH AH 2752550
22===
= V 面： N F R R t CV AV 5.7552
151122===
= ③ 计算H 面及V 面内的弯矩，并作弯矩图（如图d 、e ） H 面：
N R M M M AH HB HC HA 5.188372755.685.680
-=?-=-===
V 面：
N
R M M M AV VB VC VA 75.517515.7555.685.680
=?====
④ 计算合成弯矩并作图(如图f)
()mm N M M M M M VB HB B C A ?=+-=+===5.5507375.517515.1883702
222
⑤ 计算T α并作图（g ）
mm N T ?=?=1044631741056.0α
⑥ 计算当量弯矩并作图（如图h ）
()mm
N T M M mm
N M M M B eB eD eC eA ?=+=+=?===5.1180911044635.550731044630222
2
α
⑦ 校核轴的强度 在B 处：[]mm mm M d b eB B 452760
1.05
.1180911.033
1≤=?=≥-σ
所以，低速轴B 处的强度足够。
目录 一．设计任务书 (2) 二．传动方案的拟定及说明 (4) 三．电动机的选择 (4) 四．计算传动装置的运动和动力参数 (4) 五．传动件的设计计算 (5) 六．轴的设计计算 (13) 七．滚动轴承的选择及计算 (27) 八．箱体内键联接的选择及校核计算 (29) 九．连轴器的选择 (30) 十．箱体的结构设计 (31) 十一、减速器附件的选择 (33) 十二、润滑与密封 (33) 十三、设计小结 (35) 十四、参考资料 (36)
一、设计任务书： 题目：设计一用于带式运输机传动装置中的展开式二级圆柱齿轮减速器 1.总体布置简图： 1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器 2.工作情况：
载荷平稳、单向旋转 3.原始数据： 电动机功率P(kW): 7.5 电动机主轴转速V（r/min）： 970 使用年限（年）：10 工作制度（班/日）：2 联轴器效率： 99% 轴承效率： 99% 齿轮啮合效率：97% 4.设计内容： 1)电动机的选择与运动参数计算； 2)直齿轮传动设计计算； 3)轴的设计； 4)滚动轴承的选择； 5)键和联轴器的选择与校核； 6)装配图、零件图的绘制； 7)设计计算说明书的编写。 5.设计任务： 1)减速器总装配图一张； 2)箱体或箱盖零件图一张； 3)轴、齿轮或皮带轮零件图任选两张； 4)设计说明书一份； 6.设计进度：
1）第一阶段：总体计算和传动件参数计算 1)第二阶段：轴与轴系零件的设计 2)第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 3)第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 二、传动方案的拟定及说明： 由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。 本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴承受载荷大、刚度差，中间轴承润滑较困难。 三、电动机的选择： 由给定条件可知电动机功率7.5kW，转速970r/min,查表得电动机的型号为Y160M--6。 四、计算传动装置的运动和动力参数： 考虑到总传动比i=8,由于减速箱是展开式布置，为了使两个大齿轮具有相近的浸油深度，应试两级的大齿轮具有相近的直径，于是可按下式 i1 = i)5.1~3.1( 因为i=8，所以取i1=3.4，i2=2.35。 五、各轴转速、输入功率、输入转矩：
机械设计说明书 设计人：白涛 学号：2008071602 指导老师：杨恩霞
目录 设计任务书 (3) 传动方案的拟定及说明 (4) 电动机的选择 (4) 计算传动装置的运动和动力参数 (5) 传动件的设计计算 (5) 轴的设计计算 (12) 滚动轴承的选择及计算 (17) 键联接的选择及校核计算 (19) 连轴器的选择 (19) 减速器附件的选择 (20) 润滑与密封 (21) 设计小结 (21) 参考资料目录 (21)
机械设计课程设计任务书 题目：设计一用于螺旋输送机驱动装置的同轴式二级圆柱齿轮减速器 一．总体布置简图 1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器 二．工作情况： 载荷平稳、两班制工作运送、单向旋转
三． 原始数 螺旋轴转矩T （N ·m ）：430 螺旋轴转速n （r/min ）：120 螺旋输送机效率（％）：0.92 使用年限（年）：10 工作制度（小时/班）：8 检修间隔（年）：2 四． 设计内容 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 斜齿轮传动设计计算 3. 轴的设计 4. 滚动轴承的选择 5. 键和连轴器的选择与校核； 6. 装配图、零件图的绘制 7. 设计计算说明书的编写 五． 设计任务 1． 减速器总装配图一张 2． 齿轮、轴零件图各一张 3． 设计说明书的编写 （一）传动方案的拟定及说明 由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。 本传动机构的特点是：减速器的轴向尺寸较大，中间轴较长，刚度较差，当两个大齿轮侵油深度较深时，高速轴齿轮的承载能力不能充分发挥。常用于输入轴和输出轴同轴线的场合。 （二）电动机的选择 1．电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y （IP44）系列的电动机。 2．电动机容量的选择 1） 工作机所需功率P w =Tn /9550，其中n=120r/min ，T=430N ·m ， 得P w ＝5.4kW 2） 电动机的输出功率 Pd ＝Pw/η η＝42 34221 ηηηη＝0.904
机械设计《课程设计》 课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算 系别 专业 班级 姓名 学号 指导老师 完成日期 目录 第一章绪论 第二章课题题目及主要技术参数说明 2.1 课题题目 2.2 主要技术参数说明 2.3 传动系统工作条件 2.4 传动系统方案的选择 第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 3.1 减速器结构
3.2 电动机选择 3.3 传动比分配 3.4 动力运动参数计算 第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) 4.1 齿轮材料和热处理的选择 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 4.3 齿轮的结构设计 第五章轴的设计计算(从动轴) 5.1 轴的材料和热处理的选择 5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 5.2.2 轴的结构设计 5.2.3 轴的强度校核 第六章轴承、键和联轴器的选择 6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核 6.3 联轴器的选择 第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算
7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定 7.4箱体主要结构尺寸计算 第八章总结 参考文献 第一章绪论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面： （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 （3）另外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、计算机辅助设计方面的能力。 （4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。 第二章课题题目及主要技术参数说明
一级圆柱齿轮减速器设计说明书 目录 一、课程设计的目的 (1) 二、课程设计的内容和任务 (2) 三、课程设计的步骤 (2) 四、电动机的选择 (3) 五、传动零件的设计计算 (5) （1）带传动的设计计算 (5) （2）齿轮传动的设计计算 (7) 六、轴的计算 (9) 七、轴承的校核 (13) 八、联轴器的校核 (13) 九、键联接的选择与计算 (14) 十、减速器箱体的主要结构尺寸 (14) 十一、润滑方式的选择 (14) 十二、技术要求 (15) 十三、参考资料 (16) 十四、致谢 (17)
一、课程设计的目的： 机械设计基础课程设计是机械设计基础课程的重要实践性环节，是学生在校期间第一次较全面的设计能力训练，在实践学生总体培养目标中占有重要地位。 本课程设计的教学目的是： 1、综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，从而使这些知识得到进一步巩固和扩张。 2、学习和掌握设计机械传动和简单机械的基本方法与步骤，培养学生工程能力及分析问题、解决问题的能力。 3、提高学生在计算、制图、计算机绘图、运用设计资料、进行经验估算等机械设计方面的基本技能。 二、课程设计的内容和任务： 1、课程设计的内容应包括传动装置全部设计计算和结构设计，具体如下： 1）阅读设计任务书，分析传动装置的设计方案。 2）选择电动机，计算传动装置的运动参数和运动参数。 3）进行传动零件的设计计算。 4）减速器装配草图的设计。 5）计算机绘制减速器装配图及零件图。 2、课程设计的主要任务： 1）设计减速器装配草图1张。 2）计算机绘制减速器装配图1张、零件图2张（齿轮、轴等） 3）答辩。 三、课程设计的步骤： 1、设计准备 准备好设计资料、手册、图册、绘图用具、计算用具、坐标纸等。阅读设计任务书，明确设计要求、工作条件、内容和步骤；通过对减速器的装拆了解设计对象；阅读有关资料，明确课程设计的方法和步骤，初步拟订计划。 2、传动装置的总体设计 根据任务书中所给的参数和工作要求，分析和选定传动装置的总体方案；计算功率并选择电动机；确定总传动比和各级传动比；计算各轴的转速、转矩和功率。 3、传动装置的总体方案分析 传动装置的设计方案直观地反应了工作机、传动装置和原动机三者间的运动和力的传递关系。满足工作机性能要求的传动方案，可以由不同传动机构类型以不同的组合形式和布置顺序构成。合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 四、电动机的选择 电动机已经标准化、系列化。应按照工作机的要求，根据选择的传动方案选择电动机的类型、容量和转速，并在产品目录总共查出其型号和尺寸。
机械设计课程设计 ： 班级： 学号： 指导教师： 成绩：
日期：2011 年6 月 目录 1. 设计目的 (2) 2. 设计方案 (3) 3. 电机选择 (5) 4. 装置运动动力参数计算 (7) 5.带传动设计 (9) 6.齿轮设计 (18) 7.轴类零件设计 (28) 8.轴承的寿命计算 (31) 9.键连接的校核 (32) 10.润滑及密封类型选择 (33) 11.减速器附件设计 (33) 12.心得体会 (34) 13.参考文献 (35)
1. 设计目的 机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是： （1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。 （2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。 （3）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。 （4）学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算，绘图，查阅设计资料和手册，运用标准和规等。 2. 设计方案及要求 据所给题目：设计一带式输送机的传动装置（两级展开式圆柱直齿轮减速器）方案图如下：
1—输送带 2—电动机 3—V带传动 4—减速器 技术与条件说明： 1）传动装置的使用寿命预定为8年每年按350天计算，每天16小时计算； 2）工作情况：单向运输，载荷平稳，室工作，有粉尘，环境温度不超过35度； 3）电动机的电源为三相交流电，电压为380/220伏； 4）运动要求：输送带运动速度误差不超过%5；滚筒传动效率 0.96； 5）检修周期：半年小修，两年中修，四年大修。 设计要求 1）减速器装配图1； 2）零件图2（低速级齿轮，低速级轴）；
设计题目：带式输送机传动装置中一级直齿圆柱齿轮减速器。 设计的主要容： （1）电动机的选择与运动参数计算； （2）齿轮传动设计计算 （3）轴的设计 （4）滚动轴承的选择 （5）键和连轴器的选择与校核； （6）装配图、零件图的绘制 （7）设计计算说明书的编写 （8）选择一主要零件完成数控加工设计 （9）对一主要零件进行三维建模 说明：（8），（9）为任选题 目 录 一、传动方案拟定------------------------- 二、电动机的选择-------------------------
三、各轴运动的总传动比并分配各级传动比--- 四、运动参数及动力参数计算---------------- 五、V带传动设计--------------------------- 六、齿轮传动设计------------------------- 七、轴的设计----------------------------- 八、滚动轴承的选择及校核计算------------- 九、键的校核计算--------------------- 十、联轴器的选择-------------------------- 十一、润滑与密封--------------------------- 十二、减速器附件的选择及简要说明---------------- 十三、箱体主要结构尺寸的计算-------------------- 一、传动方案拟定 设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器1 总体布局简图 1 带传动 2 电动机 3 减速机 4 联轴器 5 转筒 6 传送带
2工作情况： 载荷平稳、单向旋转 3原始数据 二、电动机的选择 1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。 2、选择电动机的容量 FV 工作机所需功率Pw= ηw 1000 工作机的效率ηw =0.94—0.96 对带式输送机取ηw =0.94带入上述得： FV Pw＝ ηw 1000 ＝1500×1/（1000×0.94） ≈1.6KW
1. 工程图学实践课程内容及要求 1.1内容 工程图学实践课程内容包含二部分： 1、绘制一级圆柱齿轮减速器的装配图及主要零件的零件图 学习装配图、零件图的画图和读图方法，学习标准件的规定画法、标准件选用原则，完成一级圆柱齿轮减速器装配图的绘制（A1图纸），大齿轮及大齿轮轴2个零件的零件图的绘制（A3图纸）。 2、计算机绘图（二维软件AutoCAD、三维软件Inventor）。 学习二维软件AutoCAD的基本绘图命令（直线、圆、圆弧、正多边形、矩形、多段线、剖面线等）、编辑命令（删除、移动、复制、缩放、拉伸、旋转、修剪、倒角、圆角等）、尺寸标注（线性、半径、直径、尺寸样式）、文字注释、打印，完成零件图形的绘制。 学习三维软件Inventor，应用“拉伸”和“旋转”工具创建草图特征；应用“圆角”、“倒角”、“打孔”、“螺纹”、“抽壳”和“阵列”工具创建放置特征；应用“工作轴”、“工作平面”和“工作点”工具，创建工作特征；应用工程图工具，创建和编辑工程图；在装配模型中给零部件添加和编辑装配约束；完成轴的三维模型及零件工程图。 1.2要求及评分规则 1、要求 根据减速器部件的特点及复杂性，装配图用主视、俯视、左视三个视图表达。减速器的工作原理及主要装配关系体现在两个传动轴上，这两个传动轴上的零件为主要装配线，应首先表达出来，故首先设计减速器俯视图草图（草图并非潦草的意思，草图中工程图的内容必须表达清楚，粗细线型分明），完成时间第5周前。 绘制减速器主视图，必须保证与俯视图长度对应关系，同时需要表达的次装配关系为上下箱体的连接关系、通气阀的装配关系、油面观察结构的装配关系、放油螺塞的装配关系，在主视图设计的过程中，如与俯视图有矛盾的地方，修改俯视图。完成时间第7周前。 绘制减速器左视图草图，将主、俯视图未表达清楚的主要结构及次要装配关系表达清楚，完成时间第8周前。 设计大齿轮及大齿轮轴的零件图，完成时间第9周前. 完成减速器工作图（A1图纸），完成时间第15周.完成工作图检查无误的同学即可交图，交图截止时间，第16周周四5：00。过期一律不通过。 2、评分规则 减速器设计80分，（其中草图30分，装配图和零件工作图50分），计算机绘图20分。
目录 一、课程设计任务书 (2) 二、传动方案拟定 (2) 三、电动机选择 (3) 四、计算总传动比及分配各级的伟动比 (3) 五、运动参数及动力参数计算 (4) 六、传动零件的设计计算 (4) 七、轴的设计计算 (8) 八、滚动轴承的选择及校核计算 (13) 九、键联接的选择及校核计算 (15)
一、课程设计任务书 1、已知条件 1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限10年，工作为二班工作制。 2）使用折旧期：8年。 3）检修间隔期：四年大修一次，两年一次中修，半年一次小修。 4）动力来源：电力，三相交流，电压380/220V。 5）运输带速度允许误差：±5％。 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 2、设计任务量 1）完成手工绘制减速器装配图1张（A2）。 2）完成CAD绘制零件工图2张（轴、齿轮各一张），同一组两人绘制不同的齿轮和轴。 3）编写设计计算说明书1份。 3、设计主要内容 1）基本参数计算：传动比、功率、扭矩、效率、电机类型等。 2）基本机构设计：确定零件的装配形式及方案（轴承固定方式、润滑和密封方式等）。 3）零件设计及校核（零件受力分析、选材、基本尺寸的确定）。 4）画装配图（总体结构、装配关系、明细表）。 5）画零件图（型位公差、尺寸标注、技术要求等）。 6）写设计说明书。 7）设计数据及传动方案。 二、传动方案拟定 第××组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动。 图2.1 带式输送机的传动装置简图
1－电动机；2－三角带传动；3－减速器；4－联轴器；5－传动滚筒；6－皮带运输机（1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限10年，小批量生产，工作为二班工作制，运输带速允许误差正负5％。 （2）原始数据：工作拉力；带速；滚筒直径；滚筒长度。 三、电动机选择 1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： (1)传动装置的总功率： 按表2-5确定各部分的效率为：V带传动效率η=0.96，滚动轴承效率（一对）η=0.98，闭式齿轮传动效率η=0.96，联轴器传动效率η=0.98，传动滚筒效率η=0.95，代入得 (2)电机所需的工作功率： 因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： 按《机械设计课程设计指导书》P7表2-3推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围。取V带传动比，则总传动比理时范围为。故电动机转速的可选范围为 符合这一范围的同步转速有。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：如电动机Y系列型号大全。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为。其主要性能：额定功率：，满载转速，额定转矩。质量。 四、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比
轴的设计 图1传动系统的总轮廓图 一、轴的材料选择及最小直径估算 根据工作条件，小齿轮的直径较小（），采用齿轮轴结构， 选用45钢，正火，硬度HB=。 按扭转强度法进行最小直径估算，即初算轴径，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。 值由表26—3确定：=112 1、高速轴最小直径的确定 由，因高速轴最小直径处安装联 轴器，设有一个键槽。则，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机 轴径不得相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取，为
电动机轴直径，由前以选电动机查表6-166：， ，综合考虑各因素，取。 2、中间轴最小直径的确定 ，因中间轴最小直径处安装滚动 轴承，取为标准值。 3、低速轴最小直径的确定 ，因低速轴最小直径处安装联轴 器，设有一键槽，则，参 见联轴器的选择，查表6-96，就近取联轴器孔径的标准值。 二、轴的结构设计 1、高速轴的结构设计 图2 （1）、各轴段的直径的确定 ：最小直径，安装联轴器 ：密封处轴段，根据联轴器轴向定位要求，以及密封圈的标准查表6-85（采用毡圈密封）， ：滚动轴承处轴段，，滚动轴承选取30208。 ：过渡轴段，取 ：滚动轴承处轴段
（2）、各轴段长度的确定 ：由联轴器长度查表6-96得，，取 ：由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定 ：由滚动轴承确定 ：由装配关系及箱体结构等确定 ：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定 ：由小齿轮宽度确定，取 2、中间轴的结构设计 图3 （1）、各轴段的直径的确定 ：最小直径，滚动轴承处轴段，，滚动轴承选30206 ：低速级小齿轮轴段 ：轴环，根据齿轮的轴向定位要求 ：高速级大齿轮轴段 ：滚动轴承处轴段 （2）、各轴段长度的确定 ：由滚动轴承、装配关系确定 ：由低速级小齿轮的毂孔宽度确定 ：轴环宽度 ：由高速级大齿轮的毂孔宽度确定
机械设计基础课程设计 机械设计说明书 设计题目：单级机圆柱齿轮减速器 机械电子工程系系 08一体化专业 2 班 设计者：曹刘备 学号：080522043 指导老师：马树焕 2010 年6 月19 日
目录 一、传动装置总体设计 二、V带设计 三、各齿轮的设计计算 四、轴的设计 五、校核 六、主要尺寸及数据 七、设计小结
设计任务书 课程设计题目：设计带式运输机传动装置 1已知条件：运输带工作拉力 F = 3200 N。 运输带工作速度v= 2 m/s 滚筒直径 D = 375 mm 工作情况两班制，连续单向运转，载荷较平稳。，室 内，工作，水分和灰度正常状态，环境最高温 度35℃。要求齿轮使用寿命十年。 一、传动装置总体设计 一、传动方案 1）外传动用v带传动 2）减速器为单级圆柱齿轮齿轮减速器 3）方案如图所示 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。减速器部分单级渐开线圆柱齿轮减速器。轴承相对于齿轮对称，要求轴具有较大的刚度。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。
计算与说明 （一）电机的选择 工作机所需要的功率 P w =F ×v=6400w =6.4 kw min .110134 .014.36.1?-=?==R D V n π 传动装置总效率： η总=η带轮×η齿轮×η轴承×η轴承×η联轴器 =0.95×0.97×0.99×0.99×0.99 =0.89 电机输出功率 P =P w/η总= 7.11 kw 所以取电机功率P =7.5kw 技术数据： 额定功率 7.5 kw 满载转速 970 R/min 额定转矩 2.0 n ?m 最大转矩 2.0 n ?m 选用Y160 M-6型 外形查表19-2（课程设计书P 174） A:254 B:210 C:108 D:42 E:110 F:12 G:37 H:160 K:15 AB:330 AC:32 AD:255 HD:385 BB:270 L:600 二、 V 带设计 总传动比 6.959.9101 970≈===n i n m 定 V 带传动比i 1=3.2 定 齿轮传动比i 2=3 外传动带选为V 带 由表12-3（P 216）查得K a =1.2 P ca =K a ×P = 1.1×7.5=9KW 所以 选用B 型V 带
课程设计说明书 课程名称:机械设计课程设计课程代码: 题目:二级斜齿圆柱齿轮减速器学生姓名:张伟荣 学号: 3120130316205 年级/专业/班: 13级机电2班 学院(直属系) :机械工程学院 指导教师:杜强
机械设计课程设计任务书 学院名称：机械工程学院专业：机械电子工程年级：2013级 学生姓名: 张伟荣学号: 3120130106205 指导教师: 杜强 一、设计题目带式运输机的减速传动装置设计 二、主要内容 ⑴决定传动装置的总体设计方案； ⑵选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数； ⑶传动零件以及轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算； ⑷机体结构及其附件的设计； ⑸绘制装配图及零件图；编写计算说明书并进行设计答辩。 三、具体要求 ⑴原始数据：运输带线速度v = 1.76 （m/s） 运输带牵引力F = 2700 （N） 驱动滚筒直径D = 470 （mm） ⑵工作条件： ①使用期5年，双班制工作，单向传动； ②载荷有轻微振动； ③运送煤、盐、砂、矿石等松散物品。 四、完成后应上交的材料 ⑴机械设计课程设计计算说明书； ⑵减速器装配图一张； ⑶轴类零件图一张； ⑷齿轮零件图一张。
五、推荐参考资料 ⑴西华大学机械工程与自动化学院机械基础教学部编.机械设计课程设计指导 书,2006 ⑵秦小屿.机械设计基础(第二版).成都：西南交大出版社,2012 指导教师杜强签名日期 2015 年 6 月 25日 系主任审核日期 2015 年 6 月 25 日
目录 一.传动方案的拟定……………………………………………………………………… 二.电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算………………………………… 三.传动零件的设计计算…………………………………………………………… 四.轴的结构设计及强度计算…………………………………………………………… 五.滚动轴承的选择与寿命计算…………………………………………………………… 六.键的强度计算…………………………………………………………… 七.联轴器的选择…………………………………………………………… 八.减速器机体结构设计及附件设计……………………………………………………………总结………………………………………………………………………………………… 参考文献……………………………………………………………………………………
目录 1. 设计任务............................................... 2. 传动系统方案的拟定..................................... 3. 电动机的选择........................................... 3.1选择电动机的结构和类型.................................... 3.2传动比的分配............................................. 3.3传动系统的运动和动力参数计算............................... 4. 减速器齿轮传动的设计计算............................... 4.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算............................ 4.2低速级直齿圆柱齿轮传动的设计计算............................ 5. 减速器轴及轴承装置的设计............................... 5.1轴的设计................................................ 5.2键的选择与校核........................................... 5.3轴承的的选择与寿命校核.................................... 6. 箱体的设计............................................. 6.1箱体附件................................................ 6.2铸件减速器机体结构尺寸计算表............................... 7. 润滑和密封............................................. 7.1润滑方式选择............................................. 7.2密封方式选择............................................. 参考资料目录..............................................
1. 工程图学实践课程内容及要求；- 1.1课程内容 工程图学实践课程内容包含二部分： 1．绘制一级圆柱齿轮减速器的装配图及主要零件的零件图 了解减速器功能、工作原理及应用。学习装配图、零件图的画图和读图方法，学习标准件的规定画法、标准件选用原则、标准件技术手册的查阅与使用方法，完成一级圆柱齿轮减速器装配图的绘制（A1图纸），大齿轮及大齿轮轴的零件图的绘制（A3图纸），完成主要零件的草图（分四类：大齿轮轴系零件、小齿轮轴系零件、箱体及其附件、箱盖及其附件）。 2．计算机绘图（二维软件AutoCAD、三维软件Inventor）。 学习二维软件AutoCAD的基本绘图命令（直线、圆、圆弧、正多边形、矩形、多段线、剖面线等）、编辑命令（删除、移动、复制、缩放、拉伸、旋转、修剪、倒角、圆角等）、尺寸标注（线性、半径、直径、尺寸样式）、文字注释、打印，完成零件图形的绘制。 学习三维软件Inventor，应用“拉伸”和“旋转”工具创建基于草图的特征；应用“圆角”、“倒角”、“打孔”、“螺纹”、“抽壳”和“阵列”工具创建放置特征；应用“工作轴”、“工作平面”和“工作点”工具，创建工作特征；应用工程图工具，创建和编辑工程图；在装配模型中给零部件添加和编辑装配约束；完成轴的三维模型及零件工程图。 1.2要求及考评原则 1．要求 根据一级圆柱齿轮减速器部件的特点及复杂性，装配图用主视、俯视、左视三个视图表达。减速器的工作原理及主要装配关系体现在两个传动轴上，这两个传动轴上的零件为主要装配线，应首先表达出来，故首先从绘制减速器俯视图的草图（草图并非潦草的意思，草图是设计的初稿及基础，草图中工程图的内容必
一级减速器设计说明书 课题：一级直齿圆柱齿轮减速器的设计学院： 班级： 姓名: 学号: 指导老师： 南通纺织职业技术学院
目录 一、设计任务书............................................ 二、电动机的选择.......................................... 三、传动装置运动和动力参数的计算.......................... 四、V带的设计 ............................................ 五、齿轮传动设计与校核.................................... 六、轴的设计与校核........................................ 七、滚动轴承的选择与校核计算.............................. 八、键连接的选择与校核计算................................ 九、联轴器的选择与校核计算................................ 十、润滑方式及密封件类型的选择............................ 十一、设计小节............................................ 十二、参考资料............................................
二设计任务说明书 1、减速器装配图1张； 2、主要零件工作图2张； 3、设计计算说明书 原始数据：输送带的工作拉力;F=1900 输送带工作速度：V=1.8 滚筒直径：D=450 工作条件：连续单向运载，载荷平稳，空载起动，使用期限5年，小 批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为5% 传动简图: 1电动机2皮带轮3圆柱齿轮减速器4联轴器5输送带
目录 1 2 3 一课程设计书 2 4 5 6 二设计要求2 7 8 三设计步骤2 9 10 1. 传动装置总体设计方案 3 11 2. 电动机的选择 4 12 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 13 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 14 5. 设计V带和带轮 6 15 6. 齿轮的设计 8 16 7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 17 8. 键联接设计 26 18 9. 箱体结构的设计 27 19 10.润滑密封设计 30 1
20 11.联轴器设计 30 21 四设计小结31 22 23 五参考资料32 24 25 26 27 28 29 一. 课程设计书 30 设计课题: 31 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 32 33 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 34 35 表一: 2
36 二. 设计要求 37 1.减速器装配图一张(A1)。 38 2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。39 3.设计说明书一份。 40 三. 设计步骤 41 42 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 43 44 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比45 4. 计算传动装置的运动和动力参数 46 5. 设计V带和带轮 47 6. 齿轮的设计 3
48 7. 滚动轴承和传动轴的设计 49 8. 键联接设计 50 9. 箱体结构设计 51 10. 润滑密封设计 52 11. 联轴器设计 53 54 1.传动装置总体设计方案: 55 56 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 57 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， 58 要求轴有较大的刚度。 59 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。 60 61 其传动方案如下： 4
1 设计任务书 1.1设计数据及要求 表1-1设计数据 序号 F(N) D(mm) V(m/s) 年产量 工作环境 载荷特性 最短工 作年限 传动 方案 7 1920 265 0.82 大批 车间 平稳冲击 十年二班 如图1-1 1.2传动装置简图 图1-1 传动方案简图 1.3设计需完成的工作量 （1） 减速器装配图1张(A1) （2） 零件工作图1张（减速器箱盖、减速器箱座-A2）；2张（输出轴-A3；输出轴齿轮-A3） （3） 设计说明书1份（A4纸） 2 传动方案的分析 一个好的传动方案，除了首先应满足机器的功能要求外，还应当工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、成本低廉以及使用维护方便。要完全满足这些要求是困难的。在拟定传动方案和对多种方案进行比较时，应根据机器的具体情况综合考虑，选择能保证主要要求的较合理的
传动方案。 现以《课程设计》P3的图2-1所示带式输送机的四种传动方案为例进行分析。方案a 制造成本低，但宽度尺寸大，带的寿命短，而且不宜在恶劣环境中工 作。方案b 结构紧凑，环境适应性好，但传动效率低，不适于连续长期工作，且制造成本高。方案c 工作可靠、传动效率高、维护方便、环境适应性好，但宽度较大。方案d 具有方案c 的优点，而且尺寸较小，但制造成本较高。 上诉四种方案各有特点，应当根据带式输送机具体工作条件和要求选定。若该设备是在一般环境中连续工作，对结构尺寸也无特别要求，则方案c a 、均为可选方案。对于方案c 若将电动机布置在减速器另一侧，其宽度尺寸得以缩小。故选c 方案，并将其电动机布置在减速器另一侧。 3 电动机的选择 3.1电动机类型和结构型式 工业上一般用三相交流电动机，无特殊要求一般选用三相交流异步电动机。最常用的电动机是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、价格低，适用于不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。此处根据用途选用Y 系列三相异步电动机 3.2选择电动机容量 3.2.1工作机所需功率w P 卷筒3轴所需功率： 1000Fv P W = =1000 82 .01920?=574.1 kw 卷筒轴转速： min /13.5914 .326582 .0100060100060r D v n w =???=?= π 3.2.2电动机的输出功率d P 考虑传动装置的功率耗损，电动机输出功率为 η w d P P = 传动装置的总效率：
计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动 （1）工作条件：使用年限8年，工作为二班工作制，载荷平稳，环境清洁。（2）原始数据：滚筒圆周力F=1000N；带速V=2.0m/s； 滚筒直径D=500mm；滚筒长度L=500mm。 二、电动机选择 1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： （1）传动装置的总功率： η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.982×0.97×0.99×0.96 =0.85 (2)电机所需的工作功率： P工作=FV/1000η总 =1000×2/1000×0.8412 =2.4KW 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n筒=60×1000V/πD =60×1000×2.0/π×50 =76.43r/min 按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~6。取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为n’d=I’a× n筒=（6~24）×76.43=459~1834r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：如指导书P15页第一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min 。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。 其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。质量63kg。 三、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/76.4=12.57 2、分配各级伟动比 （1）据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理）
机械设计基础课程设计说明书 设计题目带式输送机传动系统中的减速器机电系专业 级班 学生姓名 完成日期 指导教师
目录 第一章绪论 第二章课题题目及主要技术参数说明 2.1 课题题目 2.2 主要技术参数说明 2.3 传动系统工作条件 2.4 传动系统方案的选择 第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 3.1 减速器结构 3.2 电动机选择 3.3 传动比分配 3.4 动力运动参数计算 3.5带的选择 第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) 4.1 齿轮材料和热处理的选择 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 4.3 齿轮的结构设计 第五章轴的设计计算(从动轴)
5.1 轴的材料和热处理的选择 5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 5.2.2 轴的结构设计 5.2.3 轴的强度校核 第六章轴承、键和联轴器的选择 6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核 6.3 联轴器的选择 第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定 7.4箱体主要结构尺寸计算 第八章总结 参考文献
第一章绪论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面： （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 （3）另外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、计算机辅助设计方面的能力。 （4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。
目录 一、设计任务书…………………………………………………… 二、电动机的选择………………………………………………… 三、计算传动装置的运动和动力参数…………………………… 四、传动件设计（齿轮）………………………………………… 五、轴的设计……………………………………………………… 六、滚动轴承校核………………………………………………… 七、连接设计……………………………………………………… 八、减速器润滑及密封…………………………………………… 九、箱体及其附件结构设计……………………………………… 十、设计总结………………………………………………………十一、参考资料……………………………………………………
设计内容计算及说明结果 设计任务书一、设计任务书 设计题目4：带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器 1、系统简图 2、工作条件 一班制，连续单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘 使用期限：10年 生产批量：20台 生产条件：中等规模机械厂。可加工七到八级齿轮及涡轮 动力来源：电力，三相交流380/220伏 输送带速度容许误差为±5%。 3、题目数据 已知条件 题号 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 输送带拉 力F（N） 1500 2200 2300 2500 2600 2800 3300 4000 4800 输送带速 度v（m/s） 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.4 1.2 1.6 1.4 滚筒直径 D(mm) 220 240 300 400 220 350 350 400 500 注：班级成员按学号选题，本设计所选题号为D3。 4、传动方案的分析 带式输送机由电动机驱动。电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经联轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级和低速级都采用直齿圆柱齿轮传动。