课程设计
课程名称：带式运输机传动装置设计
学院：机械工程学院专业：
姓名：学号：
年级：任课教师：
2014年 6月27日
目录
第一章总论 (1)
1.1设计一个带式输送机的减速器 (1)
1.2带式运输机减速器特点及作用 (1)
第二章机械传动装置总体设计 (1)
2.1 分析、拟定传动方案 (1)
2.2电动机的选择 (2)
2.3传动装置的总传动比和传动比的分配 (4)
2.4传动装置运动、动力参数的计算 (5)
第三章传动零件的设计（齿轮传动设计） (6)
3.1 高速级齿轮的设计 (6)
3.2 低速级齿轮的设计 (13)
第四章轴的设计各轴轴径计算 (20)
4.1中间轴的设计 (21)
4.2高速轴的设计 (25)
4.3低速轴的设计 (30)
第五章滚动轴承的组合设计 (33)
5.1低速轴上的轴承计算 (34)
5.2中间轴深沟球轴承校核计算 (34)
第六章键连接的选择和计算 (35)
6.1低速轴上键和联轴器的设计计算 (35)
6.2中间轴上键的设计计算 (36)
6.3高速轴上键和联轴器的设计计算 (36)
第七章减速器的箱体、润滑剂及附件 (37)
7.1箱体设计： (37)
7.2润滑方式及润滑剂的选择 (37)
7.3密封方式的选择 (39)
7.4减速器附件设计： (39)
总结 (42)
参考文献 (43)
第一章、总论
设计一个带式运输机的传动装置，带式运输机是通过皮带传递力矩给卷筒，达到运输的目的。传动装置是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。常用减速器：齿轮减速器，蜗轮蜗杆减速器等。绝大多数的变速器（或称变速箱）主要起降低原动机的转速的作用。
1.1设计一个带式输送机的减速器
给定条件：由电动机驱动，输送带的牵引力F=3000N，运输带速度v=0.95m/s，运输机滚筒直径为D=400mm。运输机使用期5年、两班制工作、单向运转、工作平稳、运输带速度允许误差±5%、要求传动效率大于0.9、减速器由一般规模厂中小批量生产。
1.2带式运输机减速器特点及作用
该减速器结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。但齿轮相对轴承的位置不对称，因此轴应具有较大刚度。齿轮布置在远离转矩输入端，这样，轴在转矩的作用下产生的扭转变形将能减缓轴在弯矩作用下产生弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均匀的现象。齿轮减速器介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机，在此起减速作用，并降低转速和相应的增大转矩。
第二章机械传动装置总体设计
2.1 分析、拟定传动方案
设计方案：方案一（皮带一级单级直齿圆柱齿轮传动）
方案二（皮带一级单级斜齿圆柱齿轮传动）
方案三（两级展开式直齿圆柱齿轮传动）
方案四（两级展开式斜齿圆柱齿轮传动）
方案五（蜗轮蜗杆传动）
比较各个方案，带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式来说较大；蜗轮蜗杆传动的传动比大，结构紧凑，但效率与其他方案相比较低，齿轮传动较其他形式来说装配较复杂，但传递效率高。两级展开式直齿圆柱齿轮传动较其他齿轮传动方案，采用两级传动，具有体积小，传动扭矩大，使用寿命长，工作平稳等特点；具有准确的传动比，能满足不同的工况，实现机电一体化，传动效率高，耗能低，性能优越等特点。
故在课程设计方案的选取中，选取方案三（两级展开式直齿圆柱齿轮传动）作为本次课程设计的设计方案。
该方案是链接电动机和皮带运输机的减速装置。此方案工作可靠、传递效率高、使用维护方便、环境适用性好，但齿轮相对轴承的位置不对称，因此轴应具有较大刚度。此外，总体宽度较大。
本方案，其传动装置简图如下：
4
3
皮带轮
12
电动机
联轴器
传动装置布置图
2.2电动机的选择
（1）选择电动机类型
根据工作机的负荷、特性和工作环境，选择电动机的类型、结构形式和转速，计算电动机功率，最后确定其型号。
电动机是系列化的标准产品，其中以三相异步电机应用为最广。Y系列电动机是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼式三相异步电动机，适用于不易燃、不易爆、无腐
蚀和特殊要求的机械设备上。根据一般带式输送机选用的电动机选择选用Y 系列封闭式三相异步电动机。 （2）确定电动机功率
工作装置所需功率P 按下式计算 kw v F P w
w
w w η??=
1000
式中N F w 3000=，s m v w /95.0=，工作装置的效率本例考虑胶带卷筒及其轴承的效率1=w η。代入上式得： kw v F P w w w w 85.21
100095
.030001000=??=?=
η
电动机的输入功率0P 按[1]式（2-1）计算 kw P P w
η
=
式中，η为电动机轴至卷筒轴的转动装置总效率。
由式，4321ηηηηη=；弹性联轴器效率99.01=η，7级精度齿轮传动（脂润滑）效率97.02=η，滑块联轴器效率98.03=η，取滚动轴承效率99.04=η，则
904.099.098.097.099.04321=???==ηηηηη
故kw P P w 17.3904.0/85.2/0===η （3）确定电动机转速
卷筒轴作为工作轴，其转速为：
=???=?=400
95
.010610644ππD v n w w min /382.45r =
按表（2-1）推荐的各传动机构传动比范围：单极圆柱齿轮传动比范围
5~3='
i ，则总传动比范围应为25~955~33=??='i ，可见电动机转速的可选
范围为：min /55.10209~438.408382.45)25~9(r n i n w =?=?'='
符合这一范围的同步转速有750r/min ，1000r/min 和1500r/min 三种，为
减少电动机的重量和价格，由表8-184选常用的同步转速为1000r/min 的Y 系列电动机Y132M1-6，其满载转速min /960r n w =。电动机的安装结构型式以及其中心高、外形尺寸。
Y132M1-6电动机，其主要参数如下:
电动机额定功率P 4kw 电动机满载转速m n 960r ／min 电动机轴伸出端直径 38mm 电动机伸出端安装长度
80mm
2.3传动装置的总传动比和传动比的分配
（1）传动装置总传动比
15.21382.45/960/===w m n n i （2）分配传动装置各级传动比
由式l h i i 3.1=，则有24.5=h i ，4=l i 因闭式传动取高速小齿轮齿数Z 1=22， 大齿轮 11612==h i z z
齿数比24.5/22161/121
===z z u
低俗小齿轮齿数Z 3=28， 大齿轮
12142834=?==s i z z
齿数比490/22
/342===z z u 实际总传动比2.1221==u u i
3.核验工作机驱动卷筒的转速误差
卷筒的实际转速/i n n w w1==960/21.2=47.52
转速误差w 1w 1w w )/n n -(n n =?=0.0105<0.05 合乎要求
2.4传动装置运动、动力参数的计算
（1）各轴的转速由式 I 轴min /9601r n =
II 轴min /13.1813.5/960/12r i n n h === III 轴min /3.452.21/960/13r i n n === （2）各轴输入功率由式： I 轴41==ηP P ×kw 96.399.0=
II 轴4212==p p ηη×99.0×097.0kw 8412.3= III 轴kw p p 726.33213==ηηη （3）各轴输入转矩由式
I 轴960/96.39550/9550111?==n p T mm N .75.39393= II 轴mm N n P T .3.20246213.181/8412.39550/9550222=?== III 轴mm N n p T .7855033.45/726.39550/955033=?== 将以上算的的运动和动力参数列表如下：
轴名 参数 I 轴
II 轴
III 轴
转
速
n(r/min) 960
181.13
45.3
功
率
P(kW)
3.96
3.8412
3.726
转矩T(Nm)
39373.75
202463.6
785503
第三章 传动零件的设计（齿轮传动设计）
传动装置中传动零件的参数、尺寸和结构，对其他零件、部件的设计起决定性作用，因此应首先设计计算传动零件。
二级直齿圆柱齿轮减速器的主要传动零件是齿轮，齿轮安装在轴上，或根据需要做成齿轮轴。齿轮传动设计需要确定的内容是：齿轮材料和热处理方式、齿轮的齿数、模数、中心距、变位系数、齿宽、分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径、结构尺寸。齿轮材料及热处理方式的选择，应考虑齿轮的工作条件、传动尺寸的要求、制造设备条件等。
齿轮的作用：齿轮是机器中广泛采用的传动零件之一。它可以传递动力，又可以改变转速和回转方向。
3.1 高速级齿轮的设计
1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1）选用直齿圆柱齿轮传动 2）选用8级精度
3）材料选择，由表10-1选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 4）试选小齿轮齿数，221=z 大齿轮齿数为1162=z 。 2、按齿面接触强度设计
按设计计算公式（10—11）进行试算，即
t d 1≥
[]3
2
111·
???
?
??+H E
H d H Z Z Z u u T K σφε
（1）确定公式内的各计算数值 ①试选载荷系数Kt ＝1.3 ②计算小齿轮传递的转矩。 111/9550n p T =mm N .75.39393= ③由表10－7选取尺宽系数φd ＝1
④由图10－20查得区域系数5.2=H Z
⑤由表10－5查得材料的接触疲劳强度重合度系数εZ
0*
22200*
1119.23)12116/(20cos 116arccos[)2/(cos arccos[527.30)1222/(20cos 22arccos[)
2/(cos arccos[=?+?=+?=?=?+?=+?=?a a a a h Z Z h Z Z
961
.114.32/)]20tan 9.23(tan 116)20tan 527.30(tan 22[14
.32/)]tan (tan )tan (tan [0002211=?-+-=??-?+?-?=?Z Z ε 824.03/)961.14(3/)4(=-=-=?εεZ ⑥ 算接触疲劳强度许用应力][H σ
由图10－25d 得大小齿轮的接触疲劳极限分别为6001lim =H σMPa ；大齿轮的解除疲劳强度极限5502lim =H σMPa ；
由表10－5查得材料的弹性影响系数2
1
a 8.189MP Z E = ⑦ 由式10－15计算应力循环次数
1N ＝60n1jLh ＝60?960?1?（2?8?300?5）＝1.3824?910
82106218.224
.53824
.1?==
N 由图10－23查得接触疲劳寿命系数:1HN K ＝0.9；2HN K ＝0.95 取失效概率为
1％，安全系数S ＝1，由式（10－14）得
MPa MPa S N K H H 5406009.0][1
lim 1=?==
σσMPa MPa S
N K H H 52355095.0][2lim 2=?==σ
σ
（2）计算
①试算小齿轮分度圆直径d1t ，代入][H σ中较小的值。
t d 1≥
[]3
2
111·
???
?
??+H E
H d H Z Z Z u u T K σφε
=3
2
3523824.08.1895.23.513.5·11039375.393.122??
?
????+????=40.8mm
②计算圆周速度V V=
1000
6011?n d t π=1000609608.40???π=2.05m/s
③计算齿宽b
b=φd t d 1=1×40.8mm=40.8mm ④计算齿宽与齿高之比
h
b
模数 t m =
11z d t =22
40.8=1.8218mm 齿高 t 2.25m h ==2.25×1.8218mm=4.099mm
b/h=40.8/4.099=9.78
⑤计算载荷系数H K
根据v=2.05m/s,7级精度，由图10—8查得动载系数v K =1.038；
直齿轮ααF H K K ==1.2
由表10-2查得使用系数1=A K
由表10—4查得7级精度小齿轮相对支撑非对称布置时,βH K =1.418；故载荷系数766.1418.12.1038.11=???==?βH H V A H K K K K K
⑥按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10—12）得 1d =3
1/t t K K d =3
3.1/766.1.18.40?mm=45.2mm ⑦计算模数m m 1
1z d =
=05.22243.8
=mm mm 3、按齿根弯曲强度设计
由式(10—7)得弯曲强度的设计公式为 m ≥
[]
3
2
13112F Sa
Fa d F Y Y z Y T K σφ （1）确定公式内的各计算数值
①由图10-24查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1FE σ=500Mpa ；大齿轮的弯曲疲劳极限强度2FE σ=380MPa
②由10-18取弯曲寿命系数1FN K =0.85 2FN K =0.88 ③计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=1.4 见表（10-12）得
11][FE σ=（S K F FN /lim 1σ?）=
4.1500
85.0?=303Mpa 22][FE σ= （=?S K F FN /lim 2σ4
.1380
88.0?=238Mpa
④计算载荷系数K
K=K A K V K F αK F β=1×1.13×1×1.40=1.582 ⑤查取应力校正系数
由表10－5查得 1Sa Y =1.56；2Sa Y =1.815 ⑥查取齿形系数
由表10－5查得75.21=Fa Y 2Fa Y =2.16 ⑦计算大、小齿轮的并
[]
F Sa
Fa Y Y σ加以比较 []1
11F Sa Fa Y Y σ=
0142.030356
.175.2=? []2
22F Sa Fa Y Y σ=
0165.0238815
.116.2=? 大齿轮的数值大。 (2)设计计算 m ≥
[]
3
2
13112F Sa Fa d F Y Y z Y T K σφ =
38.10165.0·22
176
.01039375.39582.123
2
3=????? （3）调整此轮模数 ①圆周速度
mm
z m d 46.30111==
=
v 1000
60960
8.40???π=1.53m/s
②齿宽
b=φd t d 1=1×30.46mm=30.46mm ④计算齿宽与齿高之比h
b 模数 t m =
11z d t =22
40.8=1.8218mm 齿高 105.338.1)25.012()2(**
=?+?=+=t a m c h h
b/h=30.46/3.105=9.8
⑤计算载荷系数H K
根据v=1.53m/s,7级精度，由图10—8查得动载系数v K =1.027；
直齿轮ααF H K K ==1.2 由表10-2查得使用系数1=A K 由
9
.8446.30/6.25861/6.258646.30/75.393932/21111=?==?==b F K d T F t A t
由表10—3齿间载荷分配系数2.1=?F K
由表10—4查得7级精度小齿轮相对支撑非对称布置时,βH K =1.4145,结合b/h=9.8；故载荷系数6.13.12.1027.11=???==?βF F V A H K K K K K ⑦计算模数m
m 48.13.1/6.138.1/33=?==H F t K K m 对结果进行处理取m=2mm
小齿轮齿数 1Z =1d /m=45.2/2=22.6≈23 大齿轮齿数 2Z =11Z i =5.3?22.6=119.78≈120 4、几何尺寸计算 (1)计算中心距 a=(1d +2d )/2=143mm ，
(2)计算大、小齿轮的分度圆直径
1d =1Z m=23?2=46mm 2d =2Z m=120?2 =240mm (3)计算齿轮宽度 b=φd 1d =46mm
1B =54mm ，2B =46mm
备注齿宽一般是小齿轮得比大齿轮得多5-10mm （4）齿顶圆直径
5
.24425.21224025
.5025.212462*
22*11=??+=+==??+=+=m h d d m h d d a
a a a
（5）齿底圆直径
375
.23425.2122402375
.4025.212462*22
*
11=??-=-==??-=-=m h d d m h d d a
f a f
高速级齿轮传动的几何尺寸归于下表
计算公式
结果mm / 模数 n m
2.0
名称 n α 20
分度圆直径
1d
46 2d
240 齿顶圆直径
()m
d a 211+Z =()m d a 222+Z = 50.5 244.5 齿根圆直径 m d d a f 5.411-=
m d d a f 5.422-=
40 234 中心距 2
2
1d d a +=
143 齿宽
b b =2
mm b b )10~5(21+=
46 54
5、齿轮的结构设计
小齿轮1由于直径较小，采用齿轮轴结构； 大齿轮2的结构尺寸计算如下表
代号
结构尺寸计算公式
结果mm /
轮毂处直径1D d D 6.11=
72 轮毂轴向长L
45
2.1)5.1~2.1(?==d L
63 倒角尺寸n
5.15.05.0?==n m n
1
齿根圆处厚度0σ 5.13)4~5.2(0?==n m σ
8 腹板最大直径0D 0202σ-=f d D
244 板孔分部圆直径2D )(5.0102D D D += 148 板孔直径1d )(25.0101D D d -= 38 腹板厚C
23.0b C =
13
结构草图如下：
3.2 低速级齿轮的设计
1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 1）选用直齿圆柱齿轮传动 2）选用8级精度
3）材料选择，由表10-1选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为280HBS ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS
4）试选小齿轮齿数283=z ，大齿轮齿数为1122844=?=z ， 2、按齿面接触强度设计
按设计计算公式（10—9a ）进行试算，即
t d 2≥
[]3
2
111·
???
?
??+H E
H d H Z Z Z u u T K σφε （1）确定公式内的各计算数值 ①试选载荷系数Kt ＝1.3 ②计算小齿轮传递的转矩。 mm N ??=5110024623.2T ③由表10－7选取尺宽系数φd ＝1
⑤由表10－5查得材料的接触疲劳强度重合度系数εZ
0*
44200*
3312.23)12112/(20cos 112arccos[)2/(cos arccos[712.28)1228/(20cos 28arccos[)
2/(cos arccos[=?+?=+?=?=?+?=+?=?a a a a h Z Z h Z Z
72
.114.32/)]20tan 2.23(tan 112)20tan 712.28(tan 28[14
.32/)]tan (tan )tan (tan [0002413=?-+-=??-?+?-?=?Z Z ε 872.03/)72.14(3/)4(=-=-=?εεZ ⑥ 算接触疲劳强度许用应力][H σ
由图10－25d 得大小齿轮的接触疲劳极限分别为6001lim =H σMPa ；大齿轮的解除疲劳强度极限5502lim =H σMPa ；
由表10－5查得材料的弹性影响系数2
1
a 8.189MP Z E = ⑦ 由式10－15计算应力循环次数
1N ＝60n1jLh ＝60?181.13?1?（2?8?300?5）＝2.608272?810
78
2105.654
10608272.2?=?=N
由图10－23查得接触疲劳寿命系数:1HN K ＝1.145；2HN K ＝0.98 取失效概率为
1％，安全系数
S ＝1，由式（10－14）得
MPa MPa S N K H H 687600145.1][1
lim 1=?==
σσMPa MPa S
N K H H 53955098.0][2lim 2=?==σ
σ
（2）计算
① 试算小齿轮分度圆直径t d 2，代入][H σ中较小的值。
t d 2≥
[]3
2
22111·
???
?
??+H E
H d H Z Z Z u u T K σφε
=3
2
3539872.08.1895.2414·1103.462.2023.122??
?
????+????=67.69mm
②计算圆周速度V V=
1000
6011?n d t π=10006013.18169.67???π=0.642m/s
③计算齿宽b
b=φd t d 1=1×67.69mm=67.69mm
④ 计算载荷系数H K 根据v=0.642m/s,7级精度，由图10—8查得动载系数v K =1.01；
直齿轮ααF H K K ==1.2 由表10-2查得使用系数1=A K
由表10—4查得7级精度小齿轮相对支撑非对称布置时,βH K =1.418；
⑤ 齿圆周力
37.8869.67/982.51/5982
69.67/2.20204632/22222=?==?==b F K d T F t A t
由表10—3查得齿间动载荷系数2.1=?H K
故载荷系数755.1424.12.1002.11=???==?βH H V A H K K K K K
⑥ 由式（10—12）得实际载荷分度圆直径
`
2d =3
2/Ht H t K K d =3
3.1/755.1.169.67?mm=7
4.81mm ⑦ 计算模数m
m 3
2`z d ==
672.22874.8= 3、按齿根弯曲强度设计
由式(10—7)得弯曲强度的设计公式为 m ≥
[]
3
213112F Sa
Fa d F Y Y z Y T K σφ （1）确定公式内的各计算数值
①由图10-24查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限1FE σ=500Mpa ；大齿轮的弯曲疲劳极限强度2FE σ=380MPa
②由10-22取弯曲寿命系数1FN K =0.92 2FN K =0.97 ③计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=1.4 见表（10-12）得
11][FE σ=（S K F FN /lim 1σ?）=
4.1500
92.0?=328.6Mpa 22][FE σ= （=?S K F FN /lim 2σ4
.1380
97.0?=263.28Mpa
④查取应力校正系数 由表10－5查得 1Sa Y =1.62；2Sa Y =1.81 ⑤查取齿形系数
由表10－5查得7.21=Fa Y 2Fa Y =2.17
⑥计算大、小齿轮的并[]
F Sa
Fa Y Y σ加以比较
[]1
11F Sa Fa Y Y σ=
0128.06.32862
.16.2=? []2
22F Sa Fa Y Y σ=
01492.028.26381
.117.2=? 大齿轮的数值大
（2）设计计算 m ≥
[]
3
2
13112F Sa
Fa d F Y Y z Y T K σφ =
065.201492.0·28
194
.0104623.2023.123
2
3=?????? （3）调整此轮模数 ①圆周速度
168
.56280065.2321=?==mm z m d
=
v 1000
6013
.18108.59???π=0.53m/s
②齿宽
b=φd t d 1=1×56.2mm=56.2mm 计算齿宽与齿高之比
h
b 模数 t m =
22z d t =28
56.2=2.0065mm 齿高 51.40065.2)25.012()2(**
=?+?=+=t a m c h h
b/h=56.2/4.51=12.6
③计算载荷系数H K
根据v=1.0.53m/s,7级精度，由图10—8查得动载系数v K =1.01 由表10-2查得使用系数1=A K 由
2
.1282.56/1.72051/1.72052.56/3.2462.22/22222=?==?==b F K d T F t A t
由表10—3得齿间载荷系数αF K =1.1
由表10—4查得7级精度小齿轮相对支撑非对称布置时,βH K =1.42,结合b/h=12.46 查图10-13得3.1=βF K
；故载荷系数4443.13.11.101.11=???==?βF F V A H K K K K K
④计算模数m
m 953.1.13.1/443.1.10065.2/332=?==H F t K K m 对结果进行处理取m=2.5mm
小齿轮齿数 3Z =23/m d =67.69/2≈34 大齿轮齿数 4Z =3Z i l =4?34=136 4、几何尺寸计算 (1)计算中心距
a=(43d d +)/2=(68+272)/2=170mm ， (2)计算大、小齿轮的分度圆直径
3d =3Z 2m =34?2=68mm 4d =24m Z =272mm (3)计算齿轮宽度 b=φd 1d =68mm 1B =76mm ，2B =68mm
备注齿宽一般是小齿轮得比大齿轮得多5-10mm （4）齿顶圆直径
276
212240272
212682*
44*
33=??+=+==??+=+=m h d d m h d d a
a a a
（5）齿底圆直径
267
.212240263
212462*
44*
33=??-=-==??-=-=m h d d m h d d a
f a f
3.低速级齿轮传动的几何尺寸
低速级齿轮传动的几何尺寸归于下表
名称 计算公式
结果mm /
模数 m
2
压力角
α
20
目录 1．序言 1 2．零件的工艺分析及生产类型的确定 1 2．1零件的作用 1 2．2零件的工艺分析 2 2．3零件的生产类型 2 3．选择毛坯，确定毛坯尺寸，设计毛坯图 3 3．1确定毛坯制造形式 3 2．确定机械加工余量 3 3．3确定毛坯尺寸 4 3．4确定毛坯尺寸公差 4 3．5设计毛坯图 5 4．选择加工方法,制定工艺路线 6 4．1定位基准的选择 6 4．2零件表面加工方法的选择 6 4．3制定工艺路线 7 5．工序设计 8 5．1选择加工设备与装备 8 5．2确定工序尺寸 11 6．确定切削用量及基本时间 14 6．1工序I切削用量及基本时间的确定 14 6.2工序Ⅱ切削用量及切削时间的确定 18 6.3工序Ⅲ切削用量及基本时间的确定 19 6.4工序Ⅳ的切削用量及基本时间的确定 21 6.5工序Ⅴ切削用量及基本时间的确定 22 6.6工序Ⅵ切削用量及基本时间的确定 23 6.7工序Ⅶ切削用量及基本时间的确定 25 6.8工序Ⅷ切削用量及基本时间的确定 25 7．夹具设计 26 7.1定位方案 26 7.2夹紧机构 26 7.3对刀装置 27 7.4夹具与机床连接元件 27 7.5夹具体 27 7.6使用说明 27 7.7结构特点 27总结 参考文献
1．序言 课程设计在我们学完大学的全部基础课、专业基础课之后进行的，这是我们在进行课程设计对所学各课程的深入综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们的大学生活中占有重要的地位。另外在做完这次课程设计之后，我得到一次在毕业工作前的综合性训练，我在想我在下面几方面得到了锻炼： 运用机械制造工艺学课程中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线安排，工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。 提高结构设计能力。通过设计夹具的训练，获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效，省力，经济合理而能保证加工质量的夹具的能力。 学会使用手册以及图表资料。掌握与本设计有关的各种资料的名称，出处，能够做到熟练的运用。 就我个人而言，我希望通过这次课程设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性训练，从中锻炼自己发现问题、分析问题和解决问题的能力，为今后参加祖国的“四化”建设打一个良好的基础。 由于个人能力有限，设计尚有许多不足之处，恳请各位老师给予指教，本人将表示真诚的感谢！ 2．零件的工艺分析及生产类型的确定 2.1零件的作用 课程设计任务书所给的是CA6140车床主轴箱中运动输入轴Ⅰ轴上的一个离合齿轮（图1-1），它位于Ⅰ轴的右端，用于接通或断开主轴的反转传动路线，与其他零件一起组成摩擦片正反转离合器。它借助两个滚动轴承空套在Ⅰ轴上，只有当装在Ⅰ轴上的内摩擦片和装在该齿轮上的外摩擦片压紧时，Ⅰ轴才能带动该齿轮转动。该零件的φ68K7mm孔与两个滚动轴承的外圈相配合，φ71mm沟槽为弹簧挡圈卡槽，φ94mm孔容纳其他零件，通过4个16mm槽口控制齿轮转动，6×1.5mm沟槽和4×φ5mm孔用于通入冷却润滑油。
. . 教学案例设计 课题：直齿圆柱齿轮的基本参数和尺寸计算 科目：机械基础 设计人：翁志国 高邮市菱塘民族中等专业学校
1、齿顶圆：通过轮齿顶部的圆周。齿顶圆直径以d a表示。 2、齿根圆：通过轮齿根部的圆周。齿根圆直径以d f表示。 3、分度圆：齿轮上具有标准模数和标准齿形角的圆。分度圆直径以d表示。 4、齿厚：在端平面上，一个齿的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿厚以s 表示。 5、齿槽宽：在端平面上，一个齿槽的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿槽宽以e表示。 6、齿距：两个相邻且同侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿距以p表示。 7、齿宽：齿轮的有齿部位沿分度圆柱面直母线方向量度的宽度。齿宽以b表示。 8、齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离。齿顶高以h a表示。 9、齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离。齿根高以h f表示。 10、齿高：齿顶圆与齿根圆之间的径向距离。齿高以h表示。 任务二、渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数 直齿圆柱齿轮的基本参数共有：齿数、模数、齿形角、齿顶高系数和顶隙对渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称认识更直观。
系数五个，是齿轮各部分几何尺寸计算的依据。 1、齿数z 一个齿轮的轮齿总数。 2、模数m 齿距与齿数的乘积等于分度圆的周长，即pz=πd,式中z是自然数，π是无理数。为使d为有理数的条件是p/π为有理数，称之为模数。即：m=p/π模数的大小反映了齿距的大小，也及时反映了齿轮的大小、已标准化。 模数是齿轮几何尺寸计算时的一个基本参数。齿数相等的齿轮，模数越大，齿轮尺寸就越大，齿轮就越大，承载能力越强：分度圆直径相等的齿轮，模数越大，承载能力越强。如图所示： 3、齿形角α 在端平面上，通过端面齿廓上任意一点的径向直线与齿廓在该点的切线所夹的锐角称为齿形角，用α表示。渐开线齿廓上各点的齿形角不相等，离基圆越远，齿形角越大，基圆上的齿形角α=0°。对于渐开线齿轮，通常所说的齿形角是指分度圆上的齿形角。国标：渐开线齿轮分度圆上的齿形角α=20°。 渐开线圆柱齿轮分度圆上齿形角α的大小可用下式表示：cosα=r b/r 出示教具并提问：模数与轮齿有什么关系？ 展示多媒体图片，观察挂图中齿形角与轮齿的形状的关系，强调我国标准渐开线圆柱齿轮分度圆上的齿形角α=20°。
机械原理 课程设计说明书 设计题目：齿轮传动设计 学院：工程机械学院 专业：机械设计制造及其自动化班级：25040808
设计者：刘春（学号：25） 指导教师：张老师 2011-01-13 课程设计说明书 一、设计题目：齿轮传动设计 如图所示，齿轮变速 箱中，两轴中心距为80㎜， 各轮齿数为Z1=35，Z2=45， Z3=24，Z4=55， Z5=19,Z6=59，模数均为 m=2㎜，试确定各对齿轮的传动传动类型，并设计这三对齿轮传动。 二、全部原始数据：
Ｚ１=35，Ｚ2=45,Ｚ3=24,Ｚ4=55,Ｚ5=19,Ｚ6=59, ｍ=2mm,ha*=1,c*=0.25, α=20，a'=80mm 三、设计方法及原理： （一）传动的类型及选择： *按照一对齿轮的变位因数之和（Ｘ1+Ｘ2）的不同，齿轮传动可分为三种类型。 1.零传动（X1+Ｘ2=0） a.标准齿轮传动：X1=Ｘ2=0 传动特点：设计简单，便于互换。 b.高度变为齿轮传动：Ｘ1=-Ｘ2≠0，Ｘ1+Ｘ2=0。一般小齿轮 采用正变位，大齿轮采用负变位。 传动特点：互换性差，需成对设计和使用，重合度略有降低。 2.正传动(Ｘ1+Ｘ2>0) 传动特点： ①可以减小齿轮机构的尺寸。 ②可以减轻齿轮的磨损程度。 ③可以配凑中心距。 ④可以提高两轮的承载能力，由于两轮都可以采用正变。
位，可以增加两齿轮的齿根厚度，从而提高两齿轮的抗弯能力。 ⑤互换性差，需成对设计，制造和使用。 ⑥重合度略有降低。 3.负传动(Ｘ1+Ｘ2<0） 传动特点： ①重合度略有降低。 ②互换性差，需成对设计，制造和使用。 ③齿厚变薄，强度降低，磨损增大。 综上所述，正传动的优点突出，所以在一般情况下，采用正传动；负传动是最不理想的传动，除配凑中心距的不得已情况下，尽量不用；在传动中心距等于标准中心距时，为了提高传动质量，可采用高度变位齿轮传动代替标准齿轮传动。 （二）变位因数的选择： *根据设计要求，可在封闭图上选择变位因数。 封闭图内容解释： 1.封闭图中阴影区是不可行区，无阴影区是可行区。所选择的变位因数的坐标点必须在可行区内。 2.根据不发生根切的最小变位因数算出两个齿轮不发生根切的限制线Ｘ1min，Ｘ2min分别平行于两坐标轴，若变位因数Ｘ1在Ｘ1min线的右边，变位因数Ｘ2在Ｘ2min线的上方，则所设计的齿轮完全不发生根切。
机械设计课程设计计算 说明书 题目: 二级齿轮减速器设计 学院： 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 年月日
目录 一、设计任务书……………………………………………………………………………… 1.1 机械课程设计的目的………………………………………………………………… 1.2 设计题目……………………………………………………………………………… 1.3 设计要求……………………………………………………………………………… 1.4 原始数据……………………………………………………………………………… 1.5 设计内容……………………………………………………………………………… 二、传动装置的总体设计…………………………………………………………………… 2.1 传动方案……………………………………………………………………………… 2.2 电动机选择类型、功率与转速……………………………………………………… 2.3 确定传动装置总传动比及其分配………………………………………………… 2.4 计算传动装置各级传动功率、转速与转矩……………………………………… 三、传动零件的设计计算…………………………………………………………………… 3.1 V带传动设计…………………………………………………………………………… 3.1.1计算功率…………………………………………………………………………… 3.1.2带型选择…………………………………………………………………………… 3.1.3带轮设计…………………………………………………………………………… 3.1.4验算带速…………………………………………………………………………… 3.1.5确定V带的传动中心距和基准长度……………………………………………… 3.1.6包角及其验算……………………………………………………………………… 3.1.7带根数……………………………………………………………………………… 3.1.8预紧力计算………………………………………………………………………… 3.1.9压轴力计算………………………………………………………………………… 3.1.10带轮的结构………………………………………………………………………… 3.2齿轮传动设计…………………………………………………………………………… 3.2.1高速级齿轮副设计………………………………………………………………… 3.2.2低速级齿轮副设计………………………………………………………………… 四、轴的设计………………………………………………………………………………… 4.1高速轴设计……………………………………………………………………………… 4.1.1选择轴的材料……………………………………………………………………… 4.1.2初步估算轴的最小直径…………………………………………………………… 4.1.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸…………………………………………… 4.2中间轴设计……………………………………………………………………………… 4.2.1选择轴的材料……………………………………………………………………… 4.2.2初步估算轴的最小直径…………………………………………………………… 4.2.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸…………………………………………… 4.3低速轴设计……………………………………………………………………………… 4.3.1选择轴的材料……………………………………………………………………… 4.3.2初步估算轴的最小直径…………………………………………………………… 4.3.3轴的机构设计，初定轴径及轴向尺寸…………………………………………… 4.4校核轴的强度…………………………………………………………………………… 4.4.1按弯扭合成校核高速轴的强度…………………………………………………… 4.4.2按弯扭合成校核中间轴的强度……………………………………………………
题目：直齿圆柱齿轮的设计和加工工艺设计 学院冀中职业学院 学生姓名李朋辉学号2009040217 专业机电一体化技术届别2009 指导教师姜小丽职称 二011年月 诚信承诺 本人慎重承诺和声明： 我承诺在毕业论文(设计)活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，在本人毕业论文中为剽窃他人的学术观点、思想和成果，为篡改研究数据，如有违规行为发生，我愿承担一切责任，接受学校处理。 学生（签名）：李朋辉 2011年月日 摘要 现在齿轮传动是机械传动最常用的形式之一，它在机械、电子、纺织、冶金、采矿、汽车、航天等设备中得到广泛应用。其中直齿圆柱齿轮是汽车及机械行业中重要的传动零件，其形状复杂，材质尺寸精度表面质量及综合机械性能很高。本文主要介绍直齿圆柱齿轮的结构及设计和加工工艺。 目录 概述………………………………………………….. 第一章直齿圆柱齿轮的设计 1.1齿轮基础知识……………………………………
1.2直齿圆柱齿轮结构及零件图…………………… 1.3直齿圆柱齿轮材料及其参数合理选取………… 第二章直齿圆柱齿轮的加工工艺 2.1夹具及毛坯的选取……………………………… 2.2齿轮加工方法…………………………………… 2.3齿轮加工方案选择及使用要求………………… 2.4直齿圆柱齿轮加工工艺过程…………………… 结束语……………………………………………….. 参考文献…………………………………………….. 概述 齿轮是机械行业量大面广的基础零件，广泛应用于机床，汽车，摩托车，农机，建筑机械，航空，工程机械等领域，而对加工精度，效率和柔性提出越来越高的要求。齿轮加工技术从公元前400—200年的手工业制作阶段开始经历了机械仿形阶段、机械返程加工阶段以及20世纪80年代至今的数控技术加工阶段。 第一章直齿圆柱齿轮的设计 1.1齿轮的基础知识
设计计算说明书设计题目：齿轮 学院： 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导老师：
计算内容计算说明结果 1.计算齿轮传动 比i2根据ω=2πn，v=ωr ，求得 n=ω/2π=1.96*60=117.6r/min 由此算出i2=1500/(2.5*117.6)=5.1 传动比i2=5.1 2选择齿轮材料，并确定许用应力大丶小齿轮都采用CrMnTi，渗碳淬火，齿面硬度 HRC60.根据参考文献[1]图10-38和图10-39查出齿 轮的疲劳极限强度，确定许用应力。 σHlim 1=σHlim 2=1500MPa σFlim 1=σFlim=460MPa [σH]=0.9σHlim 1=0.9*1500=1350MPa [σF]=1.4σFlim 1=1.4*460=644MPa 材料：大丶小齿轮都采 用CrMnTi，渗碳淬火 许用应力。 σHlim1=σHlim2=1500MPa σFlim1=σFlim=460MPa [σH]=1350MPa [σF]=644MPa 3.选取设计参数取最小齿轮齿数Z1=17，则 Z2=i2Z1=5.1*17=86.7,取大齿轮齿数Z2=87 Z1=17 Z2=87 4计算齿数比U=Z2/Z1=5.1 U=5.1 5计算相对误差是 否合理由于传动比误差为|（u-i）/i|*100%=0.39%<3%~5%， 所以齿轮数选择合理 合理 6选齿宽系数Φd参考表10—11选齿宽系数Φd =0.5 （齿轮相对于轴承为对称布置） Φd =0.5
7计算系数 A m、A d 初选螺旋角β=10°， 根据表10—8，系数A m=12.4，A d=756 A m=12.4 A d=756 8计算小齿轮的功率P1和小齿轮的转 速n1取传动带的效率 η=0.95，P1=P c*0.95=28.8*0.95=27.36w n1=V/i=1500/2.5=600(r/min) P1=27.36w n1=600(r/min) 9计算小齿轮的转 矩T1T1=9550*（P1/n1） =9550*（27.36/600）=435.48(N·m) T1=435.48(N·m) 10计算当量齿数按式（10-32）计算齿轮当量齿数 Z V1=Z1/cos3β=17/cos310°=17.8 Z V2=Z2/cos3β=87/cos310°=91.1 Z V1=17.8 Z V2=91.1 11计算模数m n根据表10—10查出复合齿形系数 Y SF1=4.49,Y SF2=3.85 取载荷系数K=1.2 m n≥A m31Y KT FS1/Φd Z12[σF] =12.4*) 644 * 2 ^ 17 * 5.0 /( ) 49 .4 * 48 . 435 * 2.1( 3=3.6 按表10—1取标准值m n=4mm M n=4mm 11计算中心距a a=[m n(z1+z2)]/2cosβ =[4*(17+87)]/2*cos10°=211.2mm 取a=212mm a=212mm
直齿圆柱齿轮设计 1.齿轮传动设计参数的选择 齿轮传动设计参数的选择： 1）压力角α的选择 2）小齿轮齿数Z1的选择 3）齿宽系数φd的选择 齿轮传动的许用应力 精度选择 压力角α的选择 由《机械原理》可知，增大压力角α，齿轮的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加，有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。我国对一般用途的齿轮传动规定的压力角为α=20o。为增强航空有齿轮传动的弯曲强度及接触强度，我国航空齿轮传动标准还规定了α=25o的标准压力角。但增大压力角并不一定都对传动有利。对重合度接近2的高速齿轮传动，推荐采用齿顶高系数为1～1.2，压力角为16 o～18 o的齿轮，这样做可增加齿轮的柔性，降低噪声和动载荷。 小齿轮齿数Z 1 的选择 若保持齿轮传动的中心距α不变，增加齿数，除能增大重合度、改善传动的平稳性外，还可减小模数，降低齿高，因而减少金属切削量，节省制造费用。另外，降低齿高还能减小滑动速度，减少磨损及减小胶合的可能性。但模数小了，齿厚随之减薄，则要降低齿轮的弯曲强度。不过在一定的齿数范围内，尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时，以齿数多一些为好。 闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多 一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z 1 =20~40。开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿 数，一般可取z 1 =17~20。 为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准支持圆柱齿轮，应取z 1≥17。Z 2 =u·z 1 。 齿宽系数φ d 的选择
由齿轮的强度公式可知，轮齿越宽，承载能力也愈高，因而轮齿不宜过窄；但增 大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，故齿宽系数应取得适合。圆柱齿轮齿宽系数的荐用值列于下表。对于标准圆柱齿轮减速器，齿宽系数取为 所以对于外捏合齿轮传动φ a 的值规定为0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，0.80，1.0，1.2。运用设计计算公式时，对于标准减速器，可先选定再用上式计 算出相应的φ d 值 表：圆柱齿轮的齿宽系数φ d 装置状况两支撑相对小齿轮作对 称布置两支撑相对小齿轮作不对 称布置 小齿轮作悬臂布 置 φd0.9～1.4（1.2～1.9）0.7～1.15（1.1～1.65）0.4～0.6 注：1）大、小齿轮皆为硬齿面时φ d 应取表中偏下限的数值；若皆为软齿面或仅大齿轮为 软齿面时φ d 可取表中偏上限的数值； 2)括号内的数值用于人自齿轮，此时b为人字齿轮的总宽度； 3)金属切削机床的齿轮传动，若传递的功率不大时，φ d 可小到0.2； 4)非金属齿轮可取φ d ≈0.5～1.2。 齿轮传动的许用应力 齿轮的许用应力[σ]按下式计算 式中参数说明请直接点击 疲劳安全系数S 对接触疲劳强度计算，由于点蚀破坏发生后只引起噪声、振动增大，并 不立即导致不能继续工作的后果，故可取S=S H =1。但是，如果一旦发生断齿，就 会引起严重的事故，因此在进行齿根弯曲疲劳强度的计算时取S=S F =1.25~1.5.
一级齿轮减速器课程设计说明书
目 录 一、 运动参数的计算.............................................4 二、 带传动的设计 .............................................6 三、 齿轮的设计 ................................................8 四、 轴的设计 ...................................................12 五、 齿轮结构设计................................................18 六、 轴承的选择及计算..........................................19 七、 键连接的选择和校核.......................................23 八、 联轴器的选择 .............................................24 九、 箱体结构的设计 (24) 十、 润滑密封设计 (26) *-一．运动参数的计算 1．电动机的选型 1）电动机类型的选择 按工作要求选择Y 系列三相异步电机，电压为380V 。 2）电动机功率的选择 滚筒转速：6060 1.1 84.0min 0.25 v r n D ωππ?= ==? 负载功率: /10002300 1.1/1000 2.52w P FV ==?= KW 电动机所需的功率为：kw a w d p p η= （其中：d p 为电动机功率，w p 为负载功率，a η 为总效率。） 为了计算电动机所需功率d p ，先确定从电动机到工作机只见得总效率a η，设1η、 2η、3η、4η分别为V 带传动、闭式齿轮传动（齿轮精度为8级）、滚动轴承和联轴器的效率 查《机械设计课程设计》表2-2得 1η=0.95 2η=0.97 3η=0.99 4η=0.99 3a 1234 30.950.970.990.990.8852 ηηηηη==???=
机械设计——减速器课程设计说明书 课程名称:机械设计课程设计 设计题目:展开式二级圆柱齿轮减速器院系:机械工程学院 班级:10 2班 学号:102903054036 指导教师:迎春 目录 1. 题目 (1) 2. 传动方案的分析 (2) 3. 电动机选择,传动系统运动和动力参数计算 (2) 4. 传动零件的设计计算 (5) 5. 轴的设计计算 (16) 6. 轴承的选择和校核 (26) 7. 键联接的选择和校核 (27) 8. 联轴器的选择 (28) 9. 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择........................ 28 10. 减速器箱体设计及附件的选择和说明........................................................................ 29 11. 设计总结 (31) 12. 参考文献 (31)
题目:设计一带式输送机使用的 V 带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。 3. 工作寿命 10年,每年 300个工作日,每日工作 16小时 4. 制作条件及生产批量 : 一般机械厂制造,可加工 7~8级齿轮;加工条件:小批量生产。生产 30台 6. 部件:1. 电动机, 2.V 带传动或链传动 ,3. 减速器 ,4. 联轴器 ,5. 输送带 6. 输送带鼓轮 7. 工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,室内工作; 运输带速度允许误差±5%; 两班制工作, 3年大修,使用期限 10年。 (卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力 F 中已考虑。 8. 设计工作量:1、减速器装配图 1张 (A0或 A1 ; 2、零件图 1~2张; 3、设计说明书一份。 §2传动方案的分析
目录 设计任务书 (5) 一.工作条件 (5) 二.原始数据 (5) 三.设计内容 (5) 四.设计任务 (5) 五.设计进度 (6) 传动方案的拟定及说明 (6) 电动机的选择 (6) 一.电动机类型和结构的选择 (7) 二.电动机容量的选择 (7) 三.电动机转速的选择 (7) 四.电动机型号的选择 (7) 传动装置的运动和动力参数 (8) 一.总传动比 (8) 二.合理分配各级传动比 (8) 三.传动装置的运动和动力参数计算 (8) 传动件的设计计算 (9) 一.高速啮合齿轮的设计 (9) 二.低速啮合齿轮的设计 (14) 三.滚筒速度校核 (19)
轴的设计计算 (19) 一.初步确定轴的最小直径 (19) 二.轴的设计与校核 (20) 滚动轴承的计算 (30) 一.高速轴上轴承（6208）校核 (30) 二.中间轴上轴承（6207）校核 (31) 三.输出轴上轴承（6210）校核 (32) 键联接的选择及校核 (34) 一.键的选择 (34) 二.键的校核 (34) 连轴器的选择 (35) 一.高速轴与电动机之间的联轴器 (35) 二.输出轴与电动机之间的联轴器 (35) 减速器附件的选择 (36) 一.通气孔 (36) 二.油面指示器 (36) 三.起吊装置 (36) 四.油塞 (36) 五.窥视孔及窥视盖 (36) 六.轴承盖 (37) 润滑与密封 (37) 一.齿轮润滑 (37)
二.滚动轴承润滑 (37) 三.密封方法的选择 (37) 设计小结 (37) 参考资料目录 (38)
五．设计进度 1、第一阶段：传动方案的选择、传动件参数计算及校核、绘 制装配草图 2、第二阶段：制装配图； 3、第三阶段：绘制零件图。 传动方案的拟定及说明 一个好的传动方案，除了首先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、成本低廉以及维护方便。要完全满足这些要求是很困难的。在拟订传动方案和对多种传动方案进行比较时，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。 根据工作条件和原始数据可选方案二，即展开式二级圆柱齿轮传动。因为此方案工作可靠、传动效率高、维护方便、环境适应行好，但也有一缺点，就是宽度较大。其中选用斜齿圆柱齿轮，因为斜齿圆柱齿轮兼有传动平稳和成本低的特点，同时选用展开式可以有效地减小横向尺寸。 示意图如下： 1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—联轴器；5—鼓轮；6—带式运输机 实际设计中对此方案略微做改动，即：把齿轮放在靠近电动机端和滚筒端。（其他们的优缺点见小结所述）
机械课程设计 说明书 课程设计题目：带式输送机传动装置 姓名： 学号： 专业： 完成日期： 中国石油大学（北京）远程教育学院
目录 一、前言 (2) (一) 设计任务 (2) (二) 设计目的 (2) (三) 传动方案的分析 (3) 二、传动系统的参数设计 (3) (一) 电动机选择 (3) (二) 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比 (4) (三) 运动参数及动力参数计算 (4) 三、传动零件的设计计算 (4) （一）Ｖ带传动的设计 (4) （二）齿轮传动的设计计算 (5) （三）轴的设计计算 (8) 1、Ⅰ轴的设计计算 (8) 四、滚动轴承的选择及验算 (12) (一) 计算Ⅰ轴承 (12) (二) 计算Ⅱ轴承 (12) 五、键联接的选择及校核 (13) 六、联轴器的选择 (14) 七、箱体、箱盖主要尺寸计算 (14) 参考文献 (16)
一、前言 (一) 设计任务 设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知运输带输送拉力F=2.6KN，带速V=1.45m/s，传动滚筒直径D=420mm（滚筒效率为0.96）。电动机驱动，预定使用寿命8年（每年工作300天），工作为二班工作制，载荷轻，带式输送机工作平稳。工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。动力来源：电力，三相交流380/220伏。 图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 (二) 设计目的 通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉
一般的机械装置设计过程。 (三) 传动方案的分析 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。 齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。 减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。 二、传动系统的参数设计 (一) 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传动装置的总效率η： 查表1取皮带传动效率0.96，轴承传动效率0.99，齿轮传动效率0.97，联轴器效率0.99。η=0.96×0.993×0.97×0.99=0.8945 ②工作机所需的输入功率P w： P w=(F w V w)/(1000ηw) 式中，F w=2.6 KN=2600N，V w=1.45m/s，ηw=0.96，代入上式得 P w=(2600×1.45)/(1000×0.96)=3.93 KW ③电动机的输出功率： P O= P w /η=3.93/0.8945=4.39KW 选取电动机额定功率P m，使电动机的额定功率P m＝（1～1.3）P O，由查表得电动机的额定功率P＝5.5KW。 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n w=60×1000V/（πD）=60×1000×1.45/（π×420）=65.97r/min 由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i1=3~6。取V带传动比i2=2~4，则总传动比理时范围为i=6~24。 故电动机转速的可选范围为n=（6~24）×65.97=395.81～1583.28r/min。 4、确定电动机型号 根据以上计算，符合这一转速范围的电动机的同步转速有750r/min 、1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速机的传动比，最终确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ，满载转速1140r/min 。
目录 摘要 (2) 一引言 (3) 二齿轮的设计计算 (4) 2.1 选择材料、热处理方法及精度等级 (4) 2.2 齿面接触疲劳强度设计齿轮 (4) 2.3主要参数选取及几何尺寸计算 (5) 2.4 .齿轮结构设计 (5) 三绘制齿轮图、零件图、三维造型 (7) 四结束语 (8) 五参考文献 (9)
摘要 齿轮是广泛应用于机械设备中的传动零件。它的主要作用是传递运动、改变方向和转速。根据齿轮的工况，合理的设计齿轮的结构，使得齿轮传动平稳有足够的强度。通过强度计算、材料的选择、热处理方法精度选择、几何尺寸计算。考虑齿面接触疲劳强度和齿根曲面疲劳强度得出齿轮的结构。 关键词：齿轮传动、齿轮精度、热处理、疲劳强度
一引言 随着我过工业的发展，齿轮是现代机械中应用最广泛的一种机械传动零件。它的结构设计随着工业的需要而改变。齿轮的结构设计与齿轮的几何尺寸、毛坯、材料、加工方法、使用要求及经济性等因素有关。进行齿轮的结构设计时，必须综合地考虑上述各方面的因素。通常是先按齿轮的直径大小，选定合适的结构形式，然后再根据荐用的经验数据，进行结构设计。 随着科技技术的不断进步，生产都向着自动化、专业化和大批量化的方向发展。这就要求企业的生产在体现人性化的基础上降低工人的生产强度和提高工人的生产效率，降低企业的生产成本。现代的生产和应用设备多数都采用机电一体化、数字控制技术和自动化的控制模式。在这种要求下齿轮零件越发体现出其广阔的应用领域和市场前景。特别是近年来与微电子、计算机技术相结合后，使齿轮零件进入了一个新的发展阶段。在齿轮零部件是最重要部分，因需求的增加，所以生产也步入大批量化和自动化。 为适应机械设备对齿轮加工的要求，对齿轮加工要求和技术领域的拓展还需要不断的更新与改进。
齿 轮 锻 造 工 艺 设 计 说 明 书 姓名：xxx 学号：xxxxxxxx 班级：xxxxxxx 日期；xxxxxxx
齿轮锻造工艺设计说明书 摘要：锻造生产的目的是坯料成型、及控制其内部组织性能达到所需的几何形状，尺寸以及品质的锻件，钢和大多数非铁金属及合金具有不同程度的塑性，均可在冷态或热态下进行塑性加工成型。齿轮的锻造采用的是自由锻工艺。本文主要介绍的是齿轮的自由锻工艺。自由锻是利用压力或冲击力是金属在上下抵铁之间产生塑性变形，从而获得所需锻件形状及尺寸的方法。确定自由锻的工艺成为了自由锻加工的关键。本文着重介绍的就是齿轮的自由锻的工艺流程。 关键词：自由锻、齿轮加工、塑性变形、工艺流程。
目录 一．绪论 (1) 二．总体设计方案 (1) 三．具体的设计方法与步骤 (3) 3.1绘制锻件图 (3) 3.2确定变形工艺 (3) 3.2.1镦粗 (3) 3.2.2冲孔 (4) 3.2.3扩孔 (4) 3.2.4修整锻件 (4) 3.3计算坯料质量和尺寸 (4) 3.4选定设备及规范 (5) 四．工艺流程（工艺卡） (6) 五．结论 (7) 六．致谢 (7) 七．参考文献 (8)
一、绪论 锻造的目的是使坯料成形及控制其内部组织性能达到所需的几何形状，尺寸以及品质的锻件。锻造的基本工艺有自由锻、模锻、板料冲压等，其中自由锻和模锻是热塑性成型，而板料冲压是冷塑性成形，两者的基本原理相同。 锻造件占得比例说明了一个国家生产水平、生产率、材料利用率、生产成本及产品品质在国际竞争中的地位。在新中国成立之前，锻造基本上是手工作坊式的延续，生产效率低，劳动强度大。然而在改革开放之后我国的锻造工艺水平得到了迅猛的发展，从而带动了诸如汽车工业的跨越式发展。但我们还应该清醒的看到我们的锻造工艺水平与欧美发达国家还有一定差距，这更加促使我们努力发展新技术，赶超国际先进水平。 齿轮是现代工业大量使用的零件，本文就是讨论齿轮的自由锻生产。自由锻能进行的工序很多，可分为基本工序、辅助工序、及精整工序三大类。它的基本工序是使金属产生一定程度的塑性变形以达到所需的形状和尺寸的工艺过程，如镦粗，拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转及错移等工序。 二、总体设计方案 1.绘制锻件图 根据零件图的基本图样，结合自由锻工艺特点考虑余块、锻件余量和锻造公差等因素绘制而成。 2.计算坯料质量及尺寸 (1)坯料质量的计算 根据锻件的形状和尺寸，可先计算锻件的质量，再考虑加热时的氧化损失，冲孔时冲掉的芯料以及切头的损失，可先计算锻件所用的坯料的质量，其计算公式为 m坯=m锻+m烧+m头+m芯 (2)坯料尺寸确定 皮料尺寸与所用第一个基本工序有关，由于齿轮是饼块类或空心类锻件，用镦粗工序锻造时，为了避免镦弯，应使坯料高度h不超过直径D的2.5倍，即坯
机械设计课程设计说明书 设计题目：带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器 机械系机械设计与制造专业 设计者： 指导教师： 2010 年07月02日
目录 一、前言 (3) 1．作用意义 (3) 2．传动方案规划 (3) 二、电机的选择及主要性能的计算 (4) 1．电机的选择 (4) 2．传动比的确定 (5) 3．传动功率的计算 (6) 三、结构设计 (8) 1．齿轮的计算 (8) 2．轴与轴承的选择计算 (12) 3．轴的校核计算 (14) 4．键的计算 (17) 5．箱体结构设计 (17) 四、加工使用说明 (20) 1．技术要求 (20) 2．使用说明 (21) 五、结束语 (21) 参考文献 (22)
一、前言 1．作用及意义 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为二级直齿圆柱齿轮减速器，第二级传动为链传动。 齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之—。本设计采用的是二级直齿轮传动(说明直齿轮传动的优缺点)。 说明减速器的结构特点、材料选择和应用场合。 综合运用机械设计基础、机械制造基础的知识和绘图技能，完成传动装置的测绘与分析，通过这一过程全面了解一个机械产品所涉及的结构、强度、制造、装配以及表达等方面的知识，培养综合分析、实际解决工程问题的能力， 2．传动方案规划 原始条件：胶带运输机由电动机通过减速器减速后通过链条传动，连续单向远传输送谷物类散粒物料，工作载荷较平稳，设计寿命10年，运输带速允许误差为% 。 5 原始数据:
课题渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸的计算 教学目标1、知识目标： 熟悉渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称，掌握直齿圆柱齿轮的基本参数，掌握直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算。 2、能力目标： ⑴灵活运用计算公式； ⑵培养学生归纳总结能力。 3、情感目标： 理论联系实际，逐步培养学生分析、解决实际问题的能力和抽象思维能力。 教学重点直齿圆柱齿轮的基本参数、几何尺寸的计算 教学难点压力角与齿形角的关系、齿根圆直径、齿根高 教学方法采用模型直观教学法、挂图教学法、讲授法、演绎推理教学用具模型、多媒体 课时安排2课时 教学过程： 复习旧课 1、渐开线的性质 2、渐开线齿廓啮合特性 ⑴能保持瞬时传动比的恒定 ⑵具有传动的可分离性 新课教学 渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸的计算教师用教具演示，请同学回答渐开线的性质？
任务一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称 1、齿顶圆：通过轮齿顶部的圆周。齿顶圆直径以d a表示。 2、齿根圆：通过轮齿根部的圆周。齿根圆直径以d f表示。 3、分度圆：齿轮上具有标准模数和标准齿形角的圆。分度圆直径以d表示。 4、齿厚：在端平面上，一个齿的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿厚以s表示。 5、齿槽宽：在端平面上，一个齿槽的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿槽宽以e表示。 6、齿距：两个相邻且同侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿距以p表示。 7、齿宽：齿轮的有齿部位沿分度圆柱面直母线方向量度的宽度。齿宽以b表示。 8、齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离。齿顶高以h a 表示。 9、齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离。齿根高以h f 表示。展示多媒体图片，使学生对渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称认识更直观。
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
机械设计大作业（二） 题目：带传动与齿轮传动设计 院系：过程装备与控制工程09（1）班姓名：沈益飞 学号：B09360114
目录 一、任务书 (3) （一）原始数据 (3) （二）工作量 (3) 二、电机的选择 (3) （一）各级效率 (3) （二）工作机所需功率 (3) （三）电机所需功率 (3) （四）电机所需转速范围 (3) （五）电机选择 (3) 三、传动参数的计算 (4) （一）各级传动比分配 (4) （二）各轴转速 (4) （三）各轴功率 (4) （四）各轴转矩 (4) （五）汇总数据 (4) 四、V带传动的设计计算 (5) （一）计算功率 (5) （二）选择V带带型 (5) （三）确定带轮基准直径并验算带速 (5) （四）确定中心距，并选择V带的基准长度 (5) （五）验算小带轮包角 (5) （六）确定带的初拉力与压轴力 (6) （七）带轮的材料与结构形式 (6) 五、齿轮传动的设计计算 (6) （一）选定齿轮类型、精度等级、材料与齿数 (6) （二）按齿面接触强度设计 (6) （三）按齿根弯曲强度设计 (7) （四）几何尺寸计算 (7)
一、任务书 （一）原始数据 选择题号4：减速器输出轴转矩T=249 N.m 减速器输出轴转速n=96 r/min V 带传动与齿轮传动简图 见《机械设计作业集1》p41 （二）工作量 1.小带轮零件图一张 2.大齿轮零件图一张 3.设计说明书一份 二、电机的选择 （一）各级效率 由《机械设计课程设计》表2-4（p7）机械传动的效率概略值 0.940.9850.955=?=带η 0.9550.9850.97=?=柱η （二）工作机所需功率 kw n T p w 503.2962499550/=?=?= （三）电机所需功率 kw p p w o 788.28977.0/503.2/===η （四）电机所需转速范围 由《机械设计课程设计》表2-1（p4）常用机械传动的单机传动比推荐值 min /2304min /57696)246(r r n i n o --=?-=?' ='? （五）电机选择 由《机械设计课程设计》表20-1（p196）Y 系列三相异步电机技术数据 得Y132S-6型号电机的额定功率Pm=3 kw ,满载转速：Nm=960 r/min