机械设计（论文）说明书
题目：一级直齿圆柱齿轮减速器系别： XXX系
专业：
学生姓名：
学号：
指导教师：
职称：
二零一二年五月一日
目录
第一部分课程设计任务书-------------------------------3 第二部分传动装臵总体设计方案-------------------------3 第三部分电动机的选择--------------------------------4 第四部分计算传动装臵的运动和动力参数-----------------7 第五部分齿轮的设计----------------------------------8 第六部分链传动的设计----------------------------------8 第七部分传动轴承和传动轴及联轴器的设计---------------17 第八部分键连接的选择及校核计算-----------------------20 第九部分减速器及其附件的设计-------------------------22 第十部分润滑与密封----------------------------------24 设计小结--------------------------------------------25 参考文献--------------------------------------------25
第一部分课程设计任务书
一、设计课题：
设计一用于带式运输机上的一级直齿圆柱齿轮减速器.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10年(300天/年),2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。
二. 设计要求:
1.减速器装配图一张(A1或A0)。
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3或A2)。
3.设计说明书一份。
三. 设计步骤:
1. 传动装臵总体设计方案
2. 电动机的选择
3. 确定传动装臵的总传动比和分配传动比
4. 计算传动装臵的运动和动力参数
5. 设计链传动和链轮
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
第二部分传动装臵总体设计方案
1.组成：传动装臵由电机、减速器、工作机组成。
2.特点：齿轮相对于轴承对称分布，要求轴的刚度不大。
3.确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将链传动和链轮设臵在低速级。其传动方案如下：
图一: 传动装臵总体设计图
初步确定传动系统总体方案如:传动装臵总体设计图所示。
选择链传动的一级圆柱直齿轮减速器。
计算传动装臵的总效率
a
:
a =
0.99×0.992×0.97×0.95×0.96=0.86
1为联轴器的效率,
2
为轴承的效率,
3
为齿轮啮合传动的效率,
4
为链传动
的效率,
5
为滚筒的效率（包括滚筒和对应轴承的效率）。
第三部分电动机的选择
1 电动机的选择
皮带速度v:
v=1.8m/s
工作机的功率p
w
:
p w =
F×V
1000
=
2200×1.8
1000
= 3.96 KW
电动机所需工作功率为:
p d =
p
w
ηa
=
3.96
0.86
= 4.6 KW
执行机构的曲柄转速为:
n = 60×1000V
π×D
=
60×1000×1.8
π×300
= 114.6 r/min
经查表按推荐的传动比合理范围，，一级圆柱直齿轮减速器传动比i
1
=3~6，
链传动的传动比i
2=2~5，则总传动比合理范围为i
a
=6~30，电动机转速的可选范
围为n
d = i
a
×n = (6×30)×114.6 = 687.6~3438r/min。综合考虑电动机和传
动装臵的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y132S-4
的三相异步电动机，额定功率为5.5KW,满载转速n
m
=1440r/min，同步转速1500r/min。
2 确定传动装臵的总传动比和分配传动比
（1）总传动比：
由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n，可得传动装臵总传动比为:
i a =n
m
/n=1440/114.6=12.6
（2）分配传动装臵传动比:
i a =i
×i
式中i
,i分别为链传动和减速器传动的传动比。为使链传动的外廓尺寸不
致过大，初步取i
=3，，则减速器传动比为:
i=i
a /i
=12.6/3=4.2
第四部分计算传动装臵的运动和动力参数（1）各轴转速:
n I = n
m
= 1440 = 1440 r/min
n II = n
I
/i = 1440/4.2 = 342.9 r/min
n III = n
II
/i
2
= 342.9/3 = 114.3 r/min
（2)各轴输入功率:
P I = P
d
×
= 4.6×0.99 = 4.55 KW
P II = P
I
×
= 4.55×0.99×0.97 = 4.37 KW
P III = P
II
×
= 4.37×0.99×0.95 = 4.11 KW
则各轴的输出功率：
P I ' = P
I
×0.99 = 4.5 KW
P II ' = P
II
×0.99 = 4.33 KW
P III ' = P
III
×0.99 = 4.07 KW
(3)各轴输入转矩:
T I = T
d
×i
×
电动机轴的输出转矩:
T
d = 9550×
p
d
n
m
= 9550×
4.6
1440
= 30.5 Nm
所以：
T I = T
d
×
= 30.5×0.99 = 30.2 Nm
T II = T
I
×i×
= 30.2×4.2×0.99×0.97 = 121.8 Nm
T III = T
II
×i
2
×
= 121.8×3×0.99×0.95 = 343.7 Nm
输出转矩为：
T I ' = T
I
×0.99 = 29.9 Nm
T II ' = T
II
×0.99 = 120.6 Nm
T III ' = T
III
×0.99 = 340.3 Nm
第五部分链传动和链轮的设计
1 选择链轮齿数z
1，z
2
假设链速v=0.6~3m/s，查表7.6得z
1≥17，故选取：z
1
=25；大链轮齿数：
z 2=i
2
×z
1
= 3×25 = 75，取z
2
= 75
2 确定计算功率P
ca
查表7-7得K A= 1，则：
P ca = K A×P II' = 1×4.33 = 4.33
3 确定链节数L
p
'
初选中心距a
= 40p，则链节数为：
L p' = 2a0
p +
z1+z2
2
+
?
?
?
?
?
z2-z1
2π2
p
a0
= 2×40p
p
+
25+75
2
+
?
?
?
?
?
75-25
2π2
p
40P
= 131.6 取：L
p
= 132
4 确定链节距p
由式（7-15），链传动的功率为：
P0≥
Pca
K Z K
L
K
P
由图7-11，按小链轮转速估计，链工作在功率曲线的左侧，查表7-8得：
K Z =
?
?
?
?
?
z1
19
1.08
=
?
?
?
?
?
25
19
1.08
= 1.34
K L =
?
?
?
?
?
L p
100
0.26
=
?
?
?
?
?
132
100
0.26
= 1.34
选取单排链，查表7-9，K
P
= 1
P 0≥
4.33
1.34×1.34×1
= 2.41 KW
由P
0=2.41KW和小链轮的转速n
2
=342.9r/min查图7-11选取链号为08A，再
由表7-1查得链节距p = 12.7 mm。由点（n
1，P
)在功率曲线的左侧，与所选系
数K
Z 、K
L
一致。
5 确定中心距
a = p
4
[
?
?
?
?
?
L
p
-
z2+z1
2
+
?
?
?
?
?
L
p
-
z2+z1
2
2
-8
?
?
?
?
?
z2-z1
2π
2
]
= 12.7
4
[
?
?
?
?
?
132-
75+25
2
+
?
?
?
?
?
132-
75+25
2
2-8
?
?
?
?
?
75-25
2π
2]
= 510.69 mm
中心距减少量
Δa = (0.001~0.002)a = (0.002~0.004)×510.69 = 1.02~2.04 mm 实际中心距
a' = a-Δa = 510.69-(1.02~2.04) = 509.67~508.65 mm 取a' = 510 mm
6 验算链速V
v =
z1n1p 60×1000
= 25×342.9×12.7
60×1000
= 1.8 m/s
7 计算作用于轴上的压轴力
F e =
1000P
v
=
1000×4.33
1.8
= 2406 N
F p ≈ 1.2F
e
= 1.2×2406 = 2887 N
第六部分齿轮的设计
（一）高速级齿轮传动的设计计算
1 齿轮材料、热处理及精度：
考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故选用一级圆柱直齿轮减速器，小
齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面。
材料：高速级小齿轮选用45号钢调质，齿面硬度为小齿轮：250HBS。高速
级大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为大齿轮：200HBS。取小齿齿数：Z
1
= 20，则：
Z 2 = i
12
×Z
1
= 4.2×20 = 84 取：Z
2
= 84
2 初步设计齿轮传动的主要尺寸，按齿面接触强度设计：
d 1t ≥
32K
t
T
1
ψ
d
×
u±1
u
×
?
?
?
?
?
?
Z
H
Z
E
[σ
H
]
2
确定各参数的值:
1) 试选K
t
= 1.2
2) T
1
= 30.2 Nm
3) 选取齿宽系数
d
= 1
4) 由表8-5查得材料的弹性影响系数Z
E
= 189.8MPa
5) 由图8-15查得节点区域系数Z
H
= 2.5
6) 查得小齿轮的接触疲劳强度极限:
Hlim1
= 610 MPa，大齿轮的接触疲劳
强度极限:
Hlim2
= 560 MPa。
7) 计算应力循环次数：
小齿轮应力循环次数：N
1 = 60nkt
h
= 60×1440×1×10×300×2×8 = 4.15×109
大齿轮应力循环次数：N
2 = 60nkt
h
= N
1
/u = 4.15×109/4.2 = 9.87×108
8) 由图8-19查得接触疲劳寿命系数:K
HN1 = 0.85,K
HN2
= 0.89
9) 计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数S=1,得:
[
H ]
1
=
K
HN1
σ
Hlim1
S
= 0.85×610 = 518.5 MPa
[
H ]
2
=
K
HN2
σ
Hlim2
S
= 0.89×560 = 498.4 MPa
许用接触应力:
[
H ] = ([
H
]
1
+[
H
]
2
)/2 = (518.5+498.4)/2 = 508.45 MPa
3 设计计算:
小齿轮的分度圆直径:d
1t
:
d 1t ≥
32K
t
T
1
ψ
d
×
u±1
u
×
?
?
?
?
?
?
Z
H
Z
E
[σ
H
]
2
= 32×1.2×30.2×1000
1
×
4.2+1
4.2
×
?
?
?
?
?
2.5×189.8
508.45
2
= 42.8 mm
4 修正计算结果： 1) 确定模数：
m n =
d
1t
Z
1
=
42.8
20
= 2.14 mm
取为标准值:2.5 mm。
2) 中心距：
a = ?
?
?
?
?
Z
1
+Z
2
m
n
2
=
()
20+84×2.5
2
= 130 mm
3) 计算齿轮参数：
d 1 = Z
1
m
n
= 20×2.5 = 50 mm
d 2 = Z
2
m
n
= 84×2.5 = 210 mm
b = φd×d
1
= 50 mm
b圆整为整数为：b = 50 mm。
4) 计算圆周速度v:
v =
πd
1
n
1
60×1000
=
3.14×50×1440
60×1000
= 3.77 m/s
由表8-8选取齿轮精度等级为9级。
5 校核齿根弯曲疲劳强度：
(1) 确定公式内各计算数值：
1) 由表8-3查得齿间载荷分配系数：K
H = 1.1，K
F
= 1.1；齿轮宽高比
为：
b h =
b
[(2h
*
a
+c*)m
n
]
=
50
[(2×1+0.25)×2.5]
= 8.89
求得:K
H = 1.09+0.26
d
2+0.33×10-3b = 1.09+0.26×0.82+0.33×10-3×50 =
1.37
，由图8-12查得：K
F
= 1.34
2) K = K
A K
V
K
F
K
F
= 1×1.1×1.1×1.34 = 1.62
3) 由图8-17、8-18查得齿形系数和应力修正系数：
齿形系数:Y
Fa1 = 2.75 Y
Fa2
= 2.23
应力校正系数:Y
Sa1 = 1.56 Y
Sa2
= 1.77
4) 由图8-22c按齿面硬度查得大小齿轮的弯曲疲劳强度极限为：
Flim1 = 245 MPa
Flim2
= 220 MPa
5) 同例8-2：
小齿轮应力循环次数:N 1 = 4.15×109 大齿轮应力循环次数:N 2 = 9.87×108
6) 由图8-20查得弯曲疲劳寿命系数为：
K FN1 = 0.81 K FN2 = 0.85
7) 计算弯曲疲劳许用应力，取S=1.3，由式8-15得：
[ F ]1 = K
FN1σ
Flim1S = 0.81×245
1.3
= 152.7
[ F ]2 = K FN2σ
Flim2S = 0.85×220
1.3
= 143.8
Y
Fa1Y Sa1[σ F ] 1 = 2.75×1.56
152.7 = 0.02809 Y
Fa2Y Sa2[σ F ] 2
= 2.23×1.77
143.8 = 0.02745 小齿轮数值大选用。
(2) 按式8-23校核齿根弯曲疲劳强度：
m n ≥
32KT
1ψ d Z 21×Y Fa Y
Sa [σ F ] = 32×1.62×30.2×1000×0.02809
1×20
2 = 1.9 mm
1.9≤
2.5所以强度足够。
(3) 各齿轮参数如下：
大小齿轮分度圆直径：
d
1
= 50 mm
d
2
= 210 mm
b =
d ×d
1
= 50 mm
b圆整为整数为：b = 50 mm
圆整的大小齿轮宽度为：b
1 = 55 mm b
2
= 50 mm
中心距：a = 130 mm，模数：m = 2.5 mm
第七部分传动轴承和传动轴及联轴器的设计Ⅰ轴的设计
1 输入轴上的功率P
1、转速n
1
和转矩T
1
:
P
1 = 4.55 KW n
1
= 1440 r/min T
1
= 30.2 Nm
2 求作用在齿轮上的力:
已知小齿轮的分度圆直径为:
d
1
= 50 mm 则:
F t =
2T
1
d
1
=
2×30.2×1000
50
= 1208 N
F r = F
t
×tan
3 初步确定轴的最小直径:
先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢（调质），根据《机械设计
（第八版）》表15-3，取A
= 112，得：
d min = A
×
3P
1
n
1
= 112×
3 4.55
1440
= 16.4 mm
输出轴的最小直径为安装联轴器直径处d
12
，所以同时需要选取联轴器的型
号，联轴器的计算转矩:T
ca = K
A
T
1
，查《机械设计（第八版）》表14-1，由于转
矩变化很小，故取:K
A
= 1.2，则:
T ca = K
A
T
1
= 1.2×30.2 = 36.2 Nm
由于键槽将轴径增大4%，选取联轴器型号为:LT4型，其尺寸为：内孔直径
20 mm，轴孔长度38 mm，则：d
12 = 20 mm，为保证联轴器定位可靠取：l
12
= 36
mm。半联轴器右端采用轴端挡圈定位，按轴径选用轴端挡圈直径为：D = 30 mm，
左端用轴肩定位，故取II-III段轴直径为：d
23
= 25 mm。
4 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度:
初选轴承的类型及型号。为能顺利地在轴端III-IV、VII-VIII上安装轴承，
其段满足轴承内径标准，故取:d
34 = d
78
= 30 mm；因轴只受径载荷作用，查轴承
样本选用：6206型深沟球轴承，其尺寸为:d×D×T = 30×62×16 mm，轴承右端采用挡油环定位，由轴承样本查得：6206。型轴承的定位轴肩高度：h = 3 mm，
故取：d
45 = d
67
= 36 mm，取：l
45
= l
67
= 5 mm。
齿轮的定位及安装齿轮处轴段尺寸的确定。由于:d
1≤2d
56
，所以小齿轮应
该和输入轴制成一体，所以:l
56
= 55 mm；则:
l 34 = T+s+a-l
45
= 16+8+11-5 = 30 mm
l 78 = T+s+a-l
67
= 16+8+11+2-5 = 32 mm
5 轴的受力分析和校核:
1）作轴的计算简图（见图a）:
根据6206深沟球轴承查手册得T = 16 mm
带轮中点距左支点距离L
1
= (/2+35+16/2)mm = 43 mm
齿宽中点距左支点距离L
2
= (55/2+30+5-16/2)mm = 54.5 mm
齿宽中点距右支点距离L
3
= (55/2+5+32-16/2)mm = 56.5 mm 2）计算轴的支反力：
水平面支反力（见图b）：
F
NH1 =
FtL3
L2+L3
=
1208×56.5
54.5+56.5
= 614.9 N
F
NH2 =
FtL2
L2+L3
=
1208×54.5
54.5+56.5
= 593.1 N
垂直面支反力（见图d）：
F NV1 =
FrL3-FQ(L1+L2+L3)
L2+L3
=
439.7×56.5-×(43+54.5+56.5)
54.5+56.5
= 223.8 N
F
NV2
=
FrL2+FQL1
L2+L3
=
439.7×54.5+×43
54.5+56.5
= 215.9 N
3）计算轴的弯矩，并做弯矩图：截面C处的水平弯矩：
M H = F
NH1
L
2
= 614.9×54.5 Nmm = 33512 Nmm
截面A处的垂直弯矩：
M V0 = F
Q
L
1
= ×43 Nmm = 0 Nmm
截面C处的垂直弯矩：
M V1 = F
NV1
L
2
= 223.8×54.5 Nmm = 12197 Nmm
M V2 = F
NV2
L
3
= 215.9×56.5 Nmm = 12198 Nmm
分别作水平面弯矩图（图c）和垂直面弯矩图（图e）。截面C处的合成弯矩：
M 1 = M
2
H
+M
2
V1
= 35663 Nmm
M 2 = M
2
H
+M
2
V2
= 35663 Nmm
作合成弯矩图（图f）。
4）作转矩图（图g）。
5）按弯扭组合强度条件校核轴的强度：
通常只校核轴上承受最大弯矩和转矩的截面（即危险截面C）的强度。必要时也对其他危险截面（转矩较大且轴颈较小的截面）进行强度校核。根据公式（14-4），取 = 0.6，则有：
ca =
Mca
W
=
M
2
1
+()
αT12
W
=
356632+()
0.6×30.2×10002
0.1×503
MPa
= 3.2 MPa≤[
] = 60 MPa
故设计的轴有足够的强度，并有一定的裕度（注：计算W时，忽略单键槽的影响）。轴的弯扭受力图如下：
II轴的设计
1 求输出轴上的功率P
2、转速n
2
和转矩T
2
：
P 2 = 4.37 KW n
2
= 342.9 r/min T
2
= 121.8 Nm
2 求作用在齿轮上的力:
已知大齿轮的分度圆直径为:
d
2
= 210 mm 则:
F t =
2T
2
d
2
=
2×121.8×1000
210
= 1160 N
F r = F
t
×tan
3 初步确定轴的最小直径:
先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢（调质），根据《机械设计
（第八版）》表15-3，取:A
= 112，得:
d min = A
×
3P
2
n
2
= 112×
3 4.37
342.9
= 26.2 mm
显然，输入轴的最小直径是安装小链轮处的轴径d
12
，由于键槽将轴径增大
4%，故选取：d
12 = 27 mm，取：l
12
= 40 mm。小链轮轮右端用轴肩定位，故取
II-III段轴直径为:d
23 = 27 mm。小链轮轮右端距箱体壁距离为20，取:l
23
= 35
mm。
4 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度：
初选轴承的类型及型号。为能顺利地在轴端III-IV、VI-VII上安装轴承，
其段满足轴承内径标准，故取：d
34 = d
67
= 30 mm；因轴只受径载荷作用，查轴
承样本选用:6206型深沟球子轴承，其尺寸为：d×D×T = 30mm×62mm×16mm。
轴承端盖的总宽度为：20 mm，取端盖的外端面与半联轴器右端面的距离为：l =
20 mm，l
23
= 35 mm。
齿轮的定位及安装齿轮处轴段尺寸的确定。取大齿轮的内径为：d
2
= 38 mm，
所以：d
45= 38 mm，为使齿轮定位可靠取：l
45
= 48 mm，齿轮右端采用轴肩定位，
轴肩高度：h ≥ 0.07d = 0.07×38 = 2.66 mm，轴肩宽度：b ≥ 1.4h = 1.4
×2.66 = 0 mm，所以：d
56 = 44 mm，l
56
= 6 mm；齿轮的左端与轴承之间采用套
筒定位，则：
l
34
= T+s+a+2.5+2 = 16+8+11+2.5+2 = 39.5 mm
l 67 = 2+T+s+a+2.5-l
56
= 2+16+8+11+2.5-6=33.5 mm
5 轴的受力分析和校核:
1）作轴的计算简图（见图a）:
根据6206深沟球轴承查手册得T = 16 mm
带轮中点距左支点距离L
1
= (40/2+35+16/2)mm = 63 mm
齿宽中点距左支点距离L
2
= (50/2-2+39.5-16/2)mm = 54.5 mm
齿宽中点距右支点距离L
3
= (50/2+6+33.5-16/2)mm = 56.5 mm 2）计算轴的支反力：
水平面支反力（见图b）：
F
NH1 =
FtL3
L2+L3
=
1160×56.5
54.5+56.5
= 590.5 N
F
NH2 =
FtL2
L2+L3
=
1160×54.5
54.5+56.5
= 569.5 N
垂直面支反力（见图d）：
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
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
机械设计（论文）说明书 题目：一级直齿圆柱齿轮减速器系别：XXX系 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称：
二零一二年五月一日 目录 第一部分课程设计任务书-------------------------------3 第二部分传动装置总体设计方案-------------------------3 第三部分电动机的选择--------------------------------4 第四部分计算传动装置的运动和动力参数-----------------7 第五部分齿轮的设计----------------------------------8 第六部分链传动的设计----------------------------------8 第七部分传动轴承和传动轴及联轴器的设计---------------17 第八部分键连接的选择及校核计算-----------------------20 第九部分减速器及其附件的设计-------------------------22 第十部分润滑与密封----------------------------------24 设计小结--------------------------------------------25 参考文献--------------------------------------------25
第一部分课程设计任务书 一、设计课题： 设计一用于带式运输机上的一级直齿圆柱齿轮减速器.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10年(300天/年),2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。 二. 设计要求: 1.减速器装配图一张(A1或A0)。 2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3或A2)。 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. 设计链传动和链轮 6. 齿轮的设计 7. 滚动轴承和传动轴的设计 8. 键联接设计
一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴组合 结构 设计计算说明书
2、设计步骤 （1）根据已知条件计算传动件的作用力。 ① 选择直齿圆柱齿轮的材料： 传动无特殊要求，为便于制造采用软齿面齿轮，由表5-1，大齿轮采用45#钢正火，162~217HBS ； ② 直齿轮所受转矩n P T 6 1055.9?==9.55×106×3.3/750=42020N.mm ； ③ 计算齿轮受力： 齿轮分度圆直径：d=mz 3=3×25=75mm 齿轮作用力：圆周力F t =2T/d=2×42020/75=1121N 径向力F r =F t tan α=1120.5×tan20°=408N ； （2）选择轴的材料，写出材料的机械性能： 选择轴的材料：该轴传递中小功率，转速较低，无特殊要求，故选择45优质碳素结构钢调制处理， 其机械性能由表8-1查得：σB =637MPa,σs =353MPa, σ-1=268MPa, τ-1=155MPa 由表1-5查得：轴主要承受弯曲应力、扭转应力、表面状态为车削状态，弯曲时： 34.0=σψ，扭转时： 34.0=τψ； （3）进行轴的结构设计： ① 按扭转强度条件计算轴的最小直径d min ，然后按机械设计手册圆整成 标准值： 由式（8-2）及表8-2[τT ]=30MPa ，A 0=118 得d min =A 0=118×=19.34mm, 圆整后取d min =20.0mm 计算所得为最小轴端处直径，由于该轴段需要开一个键槽，应将此处轴径增大3%~5%，即d min =(1+5%)d=21.0,圆整后取d min =25.0mm ； ② 以圆整后的轴径为基础，考虑轴上零件的固定、装拆及加工工艺性等 要求，设计其余各轴段的直径长度如下： 1） 大带轮开始左起第一段： 带轮尺寸为：d s =25mm ，宽度L=65mm 并取第一段轴端段长为l 1=63mm ； 2） 左起第二段，轴肩段： 轴肩段起定位作用，故取第二段轴径d 2=30mm 。由l 2=s-l/2-10=57.5mm ，取l 2=57.5mm ； 3） 左起第三段， 轴承段： 初步轴承型号选择，齿轮两侧安装一对6207 型（GB297-84）深沟球轴承。其宽度为17mm ，左轴承用轴套定位，右轴承用轴肩定位。 该段轴径d 3= 35mm ； 4） 左起第四段，齿轮轴段： 取轴径d 4=38mm ，齿轮宽度B=80mm ，则取l 4=78mm ； 5） 左起第五段，轴环段： 取轴径d 5=44mm ，l 5=10mm ； 6） 左起第六段，轴肩段： 取轴径d 6=40mm ；
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。
机械设计课程设计 帆姓名：袁 2011040191011学号：专业：机械设计制造及其自动化一班 一、电动机的选择
1.确定电动机类型 （1）工作时输出功率P w P = F/1000 =7650x0.5/1000 =3.825kw vw (2)电动机所需的输出功率 η=0.94x0.98x0.99x0.99x0.99x0.96=0.858 总 P=P /η=3.825/0.858=4.458kw总0w P=(1~1.3)P0=4.458~5.795kw 查手册知可选择Y132M2-6型号的电动机，该电动机的 转速为960r/min. 2.各级传动比的分配 （1）分配传动装置各级传动比 n=60x1000V/(πD)=79.62 w n=ixn=ixix79.62齿总带0w =(2-4)x(3-5)x79.62=477.9-1593r/min n=1000r/min,nm=n0=960r/min d（2）总传动比 i=n/n=960/79.62=12.057 w总0 i=3;i=i/i=4.02 带带总齿3.运动及动力参数计算 (1)各轴转速计算 n=n/i=960/3=320r/min 带0I． n=n/i=320/4.02=79.6r/min=n IIIII齿I（2）各轴功率计算 P=4.458kw 0 P=Px0.94=4.458x0.94=4.19kw 0I
P=Px0.98x0.99=4.065kw III P=Px0.99x0.99=3.984kw IIIII （3）各轴转矩计算 m =44.35N*=9.55x1000000xP T/n000m =125.045N*/n T=9.55x1000000xP III m =487.698N* T=9.55x1000000xP/n IIIIII m =477.98N*=9.55x1000000xP/n T IIIIIIIII 二．传送带的选择 1.P=kP=1.1x4.458=4.9038kw Aca 2.由P和n查表可知选A型带ca 3.d=112cm,d为小带轮的基准直径d1d1m/s
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
一级圆柱齿轮减速器 装配图的画法 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。
机械基础课程设计 说明书 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号 学生： 指导老师： 完成日期： 所在单位：
设计任务书 1、题目 设计用于带式输送机的机械传动装置——一级直齿圆柱齿轮减速器。 2、参考方案 （1）V带传动和一级闭式齿轮传动 （2）一级闭式齿轮传动和链传动 （3）两级齿轮传动 3、原始数据 4、其他原始条件 （1）工作情况：两班制，输送机连续单向运转，载荷较平稳。 （2）使用期限：5年。 （3）动力来源：三相交流（220V/380V）电源。 （4）允许误差：允许输送带速度误差5% ±。 5、设计任务 （1）设计图。一级直齿（或斜齿）圆柱齿轮减速器装配图一，要求有主、俯、侧三个视图，图幅A1，比例1：1（当齿轮副的啮合中心距110 a≤时）或1：1.5（当齿轮副的啮合中心距110 a>时）。 （2）设计计算说明书一份（16开论文纸，约20页，8000字）。
目录 一传动装置的总体设计 (3) 二传动零件的设计 (7) 三齿轮传动的设计计算 (9) 四轴的计算 (11) 五、箱体尺寸及附件的设计 (24) 六装配图 (28) 设计容： 一、传动装置的总体设计 1、确定传动方案 本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为V带传动和一级闭式齿轮传动，其传动装置见下图。
2，选择电动机 （1） 选择电动机的类型 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380V ，Y 系列。 （2） 选择电动机的额定功率 ① 带式输送机的性能参数选用表1的第 6组数据，即： 表一 工作机所需功率为： kW s m N Fv w 44.51000 /7.132001000P =?== ②从电动机到工作机的传动总效率为：2 12345ηηηηηη= 其中1η、2η、3η、4η、5η分别为V 带传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性套柱销联轴器和滚筒的效率，查取《机械基础》P 459的附录3 选取1η=0.95 、
毕业设计任务书 院（系）系电子信息工程系专业机电一体化工程 班级机电一体化09级自考专科3班姓名邹联杰 1．毕业设计(论文)题目:带式输送机的传动装置 2.题目背景和意义:本次论文设计进行结构设计,并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理。掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施，并与生产实习相结合,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,具备了机械传动装置、简单机械的设计和制造的能力。 3.设计的主要内容：带式输送机传动总体设计;带式输送机传动总体设计;主要传动机构设计;主要零、部件设计；完成主要零件的工艺设计;设计一套主要件的工艺装备;撰写设计论文;翻译外文资料等 4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点)：，地点： 主要参 :转距T=850N?m,滚筒直径D=38０ｍm，运输带工作转速Ｖ=1.35m／s 工作条件：送机连续工作,单向运转,载荷较平稳，空载起动，每天两班制工作,每年按3０0个工作日计算,使用期限10年。 具体要求：主要传动机构设计;主要零、部件设计；设计一套主要件的工艺装备;撰写设计论文;选一典型零件,设计其工艺流程；电动机电路电气控制；翻译外文资料 等 5.毕业设计(论文）的工作量要求：设计论文一份1.0万~1.2万字 装配图1张 A0,除标准件外的零件图9张 A3 设计天数：四周 指导教师签名：年月日
学生签名: 年月日 系（教研室)主任审批： 年月日 带式运输机传动装置传动系统 摘要 本次论文设计的题目是“带式输送机传动装置的设计及制造”。进行结构设计，并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。 ?本次的设计具体内容主要包括:带式输送机传动总体设计;主要传动机构设计；主要零、部件设计；完成主要零件的工艺设计；设计一套主要件的工艺装备;撰写开题报告;撰写毕业设计说明书;翻译外文资料等。 ?对于即将毕业的学生来说，本次设计的最大成果就是:综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理、计算机应用基础以及工艺、夹具等基础理论、工程技术和生产实践知识。掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施,并与生产实习相结合,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,具备了机械传动装置、简单机械的设计和制造的能力.
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
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)
广东技术师范学院机电系 《机械设计课程设计》 设计任务书 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。 1、基本数据 数据编号QB-5 运输带工作拉力F/N2000 运输带工作速度 1.4 v/(m/s) 卷筒直径D/mm340 滚筒效率η0.96 2.工作情况两班制，连续单向运转，载荷平稳； 3.工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35度左右。 4.工作寿命15年，每年300个工作日，每日工作16小时 5.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15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sA1)； 2、零件图1～3张； 3、设计说明书一份。 §2传动方案的分析 1—电动机，2—弹性联轴器，3—两级圆柱齿轮减速器，4—高速级齿轮，5—低速级齿轮6—刚性联轴器7—卷筒
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 设计题目：一级圆柱齿轮减速器 内装1.高速轴 2.低速轴 3.齿轮 机械工程学院模具141班级 小组人员： 指导老师： 完成日期2015年2月31日 成绩100 成都纺织高等专科学校
已知输送带工作拉力F=4.8KN，输送带工作速度V=1.7m/s，滚筒直径D=450mm，两班制，连续单项运转，载荷较稳定，使用折旧期为8年，室外工作，灰尘较大，环境最高温度35℃，三相交流电，电压380/220V；四年一次大修，三年一次中修，半年一次小修；一般机械厂制造，小批量生产。
电动机的选择 计算项目计算内容及说明主要结果 选择电动机的额定功率 ∵查机械设计手册知：V带传动η带 =0.96，滚动轴承η轴承=0.97，联轴器η联 =0.98，卷筒η卷=0.96。 ∴电动机至卷筒轴的传动效率η= η带η2轴承η齿η联=0.96×0.992×0.98× 0.97=0.89 工作机的效率?w=η轴承η卷=0.99× 0.96=0.95。则工作机所需的电动机输出 功率： P d=Fv/1000ηηw=4800×1.7/1000× 0.89×0.95=9.65（Kw） 查机械设计手册： 选电动机额定功率P cd=11Kw。 P d=9.65 （Kw） Pcd=11Kw 选择电动机的转速 卷筒轴工作转速ηw=600×1000╳1.7/3.14╳450＝72.19（r/min） ∵V带传动比i带＝2～4，单级直齿圆柱齿轮传动比i齿＝3～5则总传动比的合理范围i＝i带·i齿=6～20得电动机转速可选范围：
n=i·n w=（6～20）×72.19 =433。14～1443.8（r/min） ∴选电动机的同步转速n=1000r/min 较合适。 查机械设计手册，确定电动机的型号为Y160L-6，满载转速n m=970r/min n m=970r/ min 传动装置的总传动比传动装置的总传动比 i=n m/n w=970/72.19=13.44 i=13.44 分配各级传动比分配V带传动比i1=3.2 单极直齿圆柱齿轮传动比i2=4.2 i1=3.2 i2=4.2 计算各轴的输入功 率 小齿轮P1=P d×η带=9.65× 0.96=9.264KW 大齿轮P2=P1×η2轴承η齿 =9.264×0.992×0.97=8.81Kw 卷筒轴P w=P2×η联η轴承=8.81×0.98 ×0.99=8.55Kw P1=9.264K w P2=8.81Kw P w=8.55K w
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参数说明 2.1 课题题目：单级圆柱齿轮减速器 2.2 传动方案分析及原始数据 设计要求： 带式运输机连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，两班制工作（每班工作8小时），室内环境。减速器设计寿命为8年，大修期为3年，小批量生产，生产条件为中等规模机械厂，可加工7-8级精度的齿轮；动力来源为三相交流电源的电压为380/220V；运输带速允许误差为+5%。 原始数据：A11 运输带工作拉力F（N）：2500； 运输带卷筒工作转速n (r/min)：89； 卷筒直径D (mm)：280； 设计任务： 1)减速器装配图1张（A0或A1图纸）； 2)零件工作图2～3张（传动零件、轴、箱体等，A3图纸）； 3)设计计算说明书1份，6000～8000字。说明书内容应包括：拟定机械 系统方案，进行机构运动和动力分析，选择电动机，进行传动装置运 动动力学参数计算，传动零件设计，轴承寿命计算、轴（许用应力法 和安全系数法）、键的强度校核，联轴器的选择、设计总结、参考文献、 设计小结等内容。
、齿轮传动的设计计算 （1）选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常 齿轮采用软齿面。查阅表[1] 表6-8，选用价格便宜便于制造的材料，小齿轮材料为45钢，调质，齿面硬度260HBS；大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为215HBS； 精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选8级精度。 (2)按齿面接触疲劳强度设计 由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 确定有关参数如下：传动比i齿=3.89 取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1= ×20=77.8取z2=78 由课本表6-12取φd=1.1 (3)转矩T1 T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N?mm (4)载荷系数k : 取k=1.2 (5)许用接触应力[σH] [σH]= σHlim ZN/SHmin 由课本[1]图6-37查得： σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa 接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日，每天16h计算，由公式N=60njtn 计算 N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109 N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108 查[1]课本图6-38中曲线1，得ZN1=1 ZN2=1.05 按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=1.0 [σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa [σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa 故得： d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 =49.04mm 模数：m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm 取课本[1]P79标准模数第一数列上的值，m=2.5 (6)校核齿根弯曲疲劳强度 σ bb=2KT1YFS/bmd1 确定有关参数和系数 分度圆直径：d1=mZ1=2.5×20mm=50mm d2=mZ2=2.5×78mm=195mm 齿宽：b=φdd1=1.1×50mm=55mm 取b2=55mm b1=60mm (7)复合齿形因数YFs 由课本[1]图6-40得：YFS1=4.35,YFS2=3.95 (8)许用弯曲应力[σbb] 根据课本[1]P116： [σbb]= σbblim YN/SFmin
标准直齿圆柱齿轮的测绘方法和步骤 一、测绘目的 掌握用测量工具对标准直齿轮进行测绘的方法和步骤；通过测绘，能计算并确定其主要参数及各部分尺寸，完成齿轮的工作图。 二、齿轮的作用 一级直齿圆柱齿轮减速器是通过装在箱体内的一对啮合齿轮的传动，使动力从输入轴传至输出轴来实现减速的。 三、直齿圆柱齿轮的画法 虽然标准直齿轮的结构有齿轮轴、实心式、腹板式、孔板式和轮辐式等多种形式，但国家标准只对齿轮的轮齿部分作了规定画法，其余部分按齿轮轮廓的真实投影绘制。 单个直齿圆柱齿轮的画法 四、标准直齿圆柱齿轮的测绘步骤 1、数出齿轮的齿数z 2、测量齿轮的齿顶圆直径da 如果是偶数齿，可直接测得，见图（ a ）。若是奇数齿，则可先测出轮毂孔的直径尺寸Ｄ1 及孔壁到齿顶间的单边径向尺寸Ｈ，见图（ c ）, 则齿顶圆直径：ｄa =2H+D1
3、计算和确定模数ｍ 依据公式ｍ= ｄa /( Z+2) 算出ｍ的测得值，然后与标准模数值比较，取较接近的标准模数为被测齿轮的模数。 4、计算齿轮各部分尺寸（主要计算d,da,df） 5、测量齿轮其它各部分尺寸 例如齿宽b，轮毂的孔径等，期中键槽的宽度，毂槽深需查表确定，在公差课本P196表8-1,根据孔径为28mm，查出键宽为8mm,毂槽深为3.3mm，其极限偏差为ES=+0.2mm,EI=0,标注尺寸为d+t1=31.3mm,极限偏差不变，还是ES=+0.2mm,EI=0，键槽宽度为8Js9。
6、绘制齿轮工作图 五、思考：与大齿轮相啮合的小齿轮的各几何尺寸如何确定？ 根据齿轮传动的正确啮合条件，两齿轮的模数相等，所以小齿轮的模数等于大齿轮的模数，再数出小齿数的齿数，就可以根据公式计算出其各部分几何尺寸。 六、本节小结 标准直齿轮的测绘步骤为： 1、数出齿轮的齿数z； 2、测量齿轮的齿顶圆直径da； 3、计算和确定模数ｍ； 4、计算齿轮各部分尺寸； 5、测量齿轮其它各部分尺寸； 6、绘制齿轮工作图。
摘要 减速器是机械工业中应用最多的既能够提供动力又能够减速，增加输出扭矩的装置，在各行各业的机械设备中都有用到，随着机械工业的越来越强大，各种类型的减速器将会陆续地出现在一些机械设备工厂，从而来满足不同工况的不同需求。本篇毕业设计主要是针对一级直齿圆柱齿轮减速器的介绍，对一级直齿圆柱齿轮减速器中的各个重要零件，例如传动轴，齿轮等等进行分析和设计，从而设计出参数合理，运行可靠平稳的一级直齿圆柱齿轮减速器。 关键词：减速器、齿轮、传动轴
ABSTRACT ABSTRACT This paper starts from the study of the governing mechanism, combined gear box with a 11 roller straightening machine straightening the design, and structure design of the combined gear box, calculation, calculation, design and checking calculation of parameters of each gear of the transmission shaft of the transmission gear box comprises a joint. And complete the drawing and parts drawing assembly diagram, and mechanical drawing software rendering. In the stage of structural design, should firmly establish the assurance levels of gear meshing good sense, welded body structure and the shafting structure suitable, reasonably determine the gear rotation direction and rotation direction of attention gear, lubrication piping design, to ensure that the design and calculation of implement, deceleration machine art is good, easy to use, reliable. This topic is mainly combined speed reducer for straightening machine of design. Key words：Straightening machine, gear box, transmission shaft
机械设计课程设计一级圆柱齿轮减速器设计
目录 一、传动方案选择 二、电动机的选择 三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比选择 四、传动装置的运动和动力设计的选择 五、普通V带的设计 六、齿轮传动的设计 七、传动轴的设计 八、箱体的设计 九、键连接的设计 十、滚动轴承的设计 十一、润滑和密封的设计 十二、联轴器的设计 十三、设计小结 十四、参考文献
工作条件: 带式运输机连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，两班制（每班工作8小时），室内环境。减速器设计寿命为8年，大修期为3年，小批量生产。 中等规模机械厂，可加工7—8级精度的齿轮；动力来源为三相交流电源的电压为380/220V；运输带速度允许误差：±5%。 原始数据： 已知条件题号 运输带拉力F（KN） 2.3 运输带速度V（m/s） 1.8 卷筒直径D（mm）300
计算过程及计算说明 一、传动方案拟定: 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8h工作制，载荷较平稳，环境清洁。 ２、原始数据：传送带拉力F=2300N 带速V=1.8m/s 滚筒直径D=300mm 方案拟定： 采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，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。 1.电动机 2.V带传动 3.圆柱齿轮减速器 4.连轴器 5.滚筒 6.运输带 1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2、电动机容量选择： 电动机所需工作功率为： 式（1）：Ｐd＝Ｐw／ηa (kw) 由式(2)：Ｐw＝ＦV/1000 (KW) 因此: Pd=FV/1000ηa (KW) 由电动机至运输带的传动总效率为： η =η1×η2×η3×η4×η5 总
标准直齿圆柱齿轮计算 1、m （模数）——模数与齿数为齿轮基本数据，设计时，首先依强度传动计算或测绘确定，然后计算齿轮其它各部尺寸。 =m πt =??? ??π周节=??? ??齿数节径z d ?? ? ??++222e 齿数外径D 2、z （齿数） =??? ??=模数节径m d z ??? ????周节节径ππt d 3、t （周节）——有几个齿就有几个周节，周节之和等于分度圆周长。 π=t ｍ()=?模数π?? ? ????齿数节径ππ2d 4、D 分（分度圆）——设想圆界于齿顶圆与齿根圆之间，把齿轮分为齿 顶与齿根两部分。 ()齿数模数分??=z m D 5、d （节圆、节径）——两个齿轮啮合传动时设想的圆，两圆总是相切。此时节圆正好与分度圆重合。单个齿轮无所谓节圆。 ()()模数外径齿数模数2m 2e mz d --=?=D 6、D 顶（外径、顶圆直径） ()()[]222m +?+=齿数模数顶D ()模数节径?+?+=2m 2d ()()?? ????++=22z t 齿数周节ππ
7、D 根（根径） ()模数节径根5.2m 5.2d --=D ()()[]5.25.22m -?-=齿数模数 ()齿全高外圆顶径顶2-h 2-=D ()模数外圆顶径顶5.4m 5.4--=D 8、h 顶（齿顶高） ()??? ??==ππ周节模数顶t m h 9、h 根（齿根高） ()模数根25.1m 25.1h = 10、h 全（齿全高） ()模数全25.2m 25.2h = 11、S (弧齿厚)画齿形时用到这个尺寸。 12、B (齿长) ()个周节3~23t ~t 2=B 13、A （中心距） ??? ????+=模数两轮齿数相加2m 221 Z Z A ?? ? ??+=22d d 21两轮节径相加