计 算 及 说 明
结 果
第一章 电动机的选择及功率的计算
1.1电动机的选择
1.1.1选择电动机的类型
按工作要求选用Y 系列三相异步电动机，全封闭式自扇冷鼠笼
式三相异步电动机。电源的电压为380V 。
1.1.2选择电动机功率
根据已知条件，工作机所需要的有效功率为：
1000
P ω
ωωV F ==2.94Kw 其中 F: 运输带工作拉力
V: 运输带工作速度
电动机所需要的功率d P 为: w
d p P η=
式中η为传动系统的总功率: 232
ηηηηη=联轴器轴承齿轮工作机 由[1]表2-5确定各部分效率为:
轴承传动效率99.0=η联，圆柱齿轮传动效率(设齿轮精度为8级) 97.0=齿η,工作机传动效率,联轴器效率95.0=滚η,代入上式得：
85.095.0297.0599.0=??=总
η
电动机所需要的功率为:
Kw P P 4584.30==ηω
Kw P w 94.2=
85.0=总
η
Kw P 4584.30=
计 算 及 说 明
结 果
因载荷平稳,电动机额定功率P m 略大于P 0即可.选电动机功率m P 为4kw ，Y 系列电动机. 1.1.3确定电动机转速 卷筒轴工作转速：
1min 4479.596106n
-?≈??=
r d
V
πωω
选取电动机型号为，6-132-1Y 其主要参数见表1：
同步转速（1min -）
额定功率（kw ）
满载转速（1min -）
1000 4．0 960
第二章 传动比的分配及参数的计算
2.1总传动比
1486.164479
.59960
i ===
∑ωn n m 2.2分配传动装置各级传动比
圆柱齿轮减速器高速级的传动比:
因为
3963
.37548.44.121
===∑i i i
所以 高速级传动比： 7548
.41=i
低速级传动比: 3963.32=i
1
min 4479.59n
-?≈r ω
1486.16i =∑
7548.41=i 3963.32=i
计 算 及 说 明
结 果
2.3传动装置的运动和动力参数计算
传动系统各轴的转速,功率和转矩计算如下: 2.3.1 电动机轴
1
min 960-?=r n m
Kw p P 4584.30==
η
ω
m N N P T m
?=?=4039.341055.90
60
Ⅰ轴（高速轴)
1960/min
m n n ==
Kw p p 3895.301=?=η联
m N T T ?==0598.34101η
2.3.2 Ⅱ轴(中间轴)
11
12min 9012.201-?==r i n n
Kw P P 2549.312==ηη齿轴
m N i T T ?==5178.15513212
ηη
2.3.3 Ⅲ轴(低速轴) 12
23
min 4474.59-?==r i n n
Kw P P 1257.323
==ηη齿轴
m N i T T ?==2612.5072
23ηη齿轴
1
min 960-?=r n m
Kw P 4584.30=
m
N T ?=4039.340
1
1min 960-?=r n
Kw p 3895.31=
m
N T ?=0598.341
1
2min 9012.201-?=r n Kw P 2549.32=
m
N T ?=5178.1552
1
3min 4474.59-?=r n
Kw
P 1257.33=
计 算 及 说 明
结 果
将上述计算结果列表2-1中,以供查询
2-1 传动系统的运动和动力参数
第三章 齿轮传动的计算
3.1斜齿轮传动
3.1.1选精度等级,材料及齿数.
运输机一般工作机器速度不高,故选用8级精度 (1).选择材料及热处理方法 选中碳钢: 45钢
热处理方法:小齿轮调制处理(280HBS)、
大齿轮调制处理(240HBS)
(2).选小齿轮齿数120=Z
大齿轮齿数2112037575=?=?=.Z Z i
137=.i
3.1.2按齿面接触强度设计
轴名 功率（p/kw ） 转矩（T/N ·m) 转速n/1
min -?r ）
传动比i
效率η
电机轴 3.4584 34.4039 960 1 0.98 Ⅰ轴 3.3895 34.0597 960
4.7548
0.96 Ⅱ轴 3.2549 155.5178 201.9012
3.3963
0.99 Ⅲ轴 3.1257 507.2162 59.4474 1
0.98
卷筒轴
3.0635
497.1226
59.4479
m N T ?=2612.5073
计 算 及 说 明
结 果
根据[4]按式(10-21)试算
即 2
13
121α?εσ+≥
.()[]
t H E t d H K T Z Z u d u (1).确定公式内的各计算值. 试选 16=.t k 137==.u i
由[4]图10-30 选取区域系数 H Z =2.45 由[4]图10-26查得 1074αε=. 2085αε=.
则有 121624αααεεε=+=. 查[4]表10-7选取齿宽系数 1?=d
查[4]表10-6查得材料的弹性影响系数1
2189.8E Z MPa = 由[4]图10-21 按齿面硬度查得
小齿轮的接触疲劳强度极限1600σ=lim H MPa
大齿轮的接触疲劳强度极限2550σ=lim H MPa 由[5]式10-13 计算应力循环次数
91160609601183008110610==??????=?().h N n iL 9
82110610
2991037
?=
=?...N
由[4]图10-19 查得
接触疲劳系数 1092=.HN k , 2094=.HN k
对接触疲劳强度计算,点蚀破坏后不会立即导致不能继
续工作的后果,故可取 1=S .
按(10-12)计算接触疲劳许用应力:
120=Z 275
=Z
137=.i
β=15
H Z =2.45
159αε=. 1?=d
12
189.8E Z MPa
=
1600σ=lim H MPa
2550σ=lim H MPa
9
1110610=?.N
计 算 及 说 明
结 果
1lim1
1
[]0.92600552HN H H
k MPa S σσ==?= 2lim2
2[]0.94550517HN H H
k MPa S σσ=
=?= 许用接触应力: 12
[].[]552517[]534.522
H H H MPa σσσ+=
== (2)．计算
①试计算小齿轮分度圆直径1t d
2
32*1.6*35.12*10 4.7 2.45*189.83**1*1.59 3.7534.5lt d ??
≥ ???=40.81mm
②计算圆周速度 11
4081960
205601000
601000
ππ??=
=
=??..t d n m V s
③计算齿宽b 及模数nt m
1.140.8140.81d t b d mm ?==?=
11cos 40.81cos15 1.9720
t nt d m mm Z β?=
==
225225197443==?=....nt h m 4081921443==...b h ④计算纵向重合度βε
10318031812015170βε?β==???= .tan .tan .d Z
⑤计算载荷系数k.
由[4]表10-2查得使用系数1
A k =
8
229910=?.N
1092=.HN k 2094
=.HN k
1=S
1[]552H MPa σ=
2[]517H MPa σ=
[]537.25H MPa
σ=
141.12t d mm ≥
205=./V m s
40.81b mm =
1.97nt m mm =
443=.h
计 算 及 说 明
结 果
又根据 v=2.07m s ,8级精度，由[4]图10-8查得系数v k =1.2 由表10-4查得 145β=.H k
由图10-13查得 143β=.F k
由[4]表10-3查得 14αα==.H F k k
故载荷系数 1121414324αβ==???=....A v H H k k k k k
⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径.
由[5]式(10-10a)得
3311 2.35541.1246.77471.6
t t d d k k mm mm ==?≈≈
⑦计算模数11cos 47cos15 2.26920
n d m mm Z β?=
==
3.1.3按齿根弯曲强度设计
由[4]式(10-17)
2
13212βαβ?εσ≥cos ..
[]
Fa Sa n d F kTY Y Y m Z (1).确定计算参数 ①计算载荷系数
1121414324αβ==???=....A v F F k k k k k
根据纵向重合度1586βε=. 从[4]图10-28查得螺旋角影响
系数 088β=.Y
②计算当量齿数
113320
222215β===
.cos cos V Z Z 921=.b h
170βε=.
1
A k =
v k =1.2 145β=.H k 143
β=.F k
14
αα==.H F k k
24=.k
147d mm = 2.269n m mm =
24=.k
计 算 及 说 明
结 果
22
3377855615
β=== .cos cos V Z Z ③查取齿型系数和应力校正系数 由[4]表10-5查得 127244=.Fa Y , 222092=.Fa Y ,
115689=.Sa Y , 217754=.Sa Y
④计算大小齿轮的[]Fa Sa F Y Y
s 并加以比较.
1).由图10-20c 查得
小齿轮的弯曲疲劳强度极限1500FE MPa σ=. 大齿轮的弯曲疲劳强度极限2380FE MPa σ=. 2).由[4]图10-18查得弯曲疲劳寿命系数
1086.FN k = ，2089.FN k =
3).计算弯曲疲劳许用应力,取弯曲疲劳安全系数14=.s 由[4]式10-12得:
1110.86500
[]307.141.4FN FE F k MPa s σσ?=
== 2220.89380
[]241.571.4
FN FE F k MPa s σσ?===
故 11127244220
00194830714
σ?=
=、..[].Fa Sa F Y Y 22215717754
00115724157
σ?=
=、..[].Fa Sa F Y Y 比较得大齿轮值大. (2).设计计算
088
β=.Y
12222=.V Z
28556=.V Z
127244=.Fa Y 222092=.Fa Y
115689=.Sa Y 217754
=.Sa Y
1500FE MPa σ=
2380FE MPa σ=
1086.FN k = 2089
.FN k =
1[]307.14F MPa σ=
2[]241.57F MPa
σ=
计 算 及 说 明
结 果
2
122
32
12
2cos .[]Fa sa n d F kTY Y Y m Z βαβ?εσ≥ 2
3
2222038100088150011571201624????=??? ..(cos )
.. 1.36mm =
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数n m 大于齿
根弯曲疲劳强度计算的法面模数,而n m =2.5mm,已经可以满足弯曲强
度，但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的分度圆
圆直径146.77d mm =来计算应有的齿数.于是由
11cos 46.77cos1518.142.5
n d Z m β?===
取119=Z 则21371970371==?=≈..Z uZ
3.1.4几何尺寸计算
(1).计算中心距
12()(1971) 2.5
116.472cos 2cos15n Z Z m a β++?===
将中心距圆整为120mm.
(2).按圆整后的中心距修正螺旋角
12()(1971) 2.5
arccos arccos 15.9422117
n Z Z m a β++?===?
因b 值改变不多,故参数a e 、k b 、H Z 等不必修正.
(3).计算大小齿轮的分度圆直径
1119 2.5
49.4cos cos15.94n Z m d mm β?===
1.36n m mm ≥
n m =2.5mm
119
=Z
271=Z
a =117mm
计 算 及 说 明
结 果
2275 2.5
184.6cos cos15.94
n Z m d mm β?===
(4).计算齿轮宽度
1149.449.4d b d mm ?==?= 圆整后得 250=.B mm 155.B mm = 3.2斜齿轮传动
3.2.1选精度等级,材料及齿数.
运输机一般工作机器速度不高,故选用8级精度
(1).选择材料及热处理方法 选中碳钢:45钢
热处理方法:小齿轮调制处理(280HBS)
大齿轮调制处理(240HBS) 硬度差HBS=280-240=40HBS
(2).选小齿轮齿数323=Z
大齿轮齿数432232558=?=?=.Z Z i
225=.i
(3).选取螺旋角
初选螺旋角β=15
3.2.2按齿面接触强度设计
按[4]式(10-21)试算,即 2
23
321α?εσ+≥.()[]
t H E t d H K T Z Z u d u (1).确定公式内的各计算值.
149.4d mm =
2184.6d mm =
250=.B mm 155.
B mm =
323
=Z
469=Z 23
=i
计 算 及 说 明
结 果
试选 16=.t k 23==u i
由[4]图10-30 选取区域系数 243=.H Z 由[4]图10-26查得 3077αε=. 4087αε=.
则有 34164αααεεε=+=.
查[4]表10-7选取齿宽系数 1?=d
查[4]表10-6查得材料的弹性影响系数1
2189.8E Z MPa =
由[4]图 10-21d 按齿面硬度查得
小齿轮的接触疲劳强度极限3600σ=lim H MPa
大齿轮的接触疲劳强度极限4550σ=lim H MPa
由[5]式 10-13计算应力循环次数
832606024679118300828410==??????=?.().h N n iL
8
7428410979103?==?..N 由[4]图 10-19 查得接触疲劳系数
3095=.HN k , 4098=.HN k
对接触疲劳强度计算,点蚀破坏后不会立即导致不能继续工作的后果,故可取 1=S .
按(10-12)计算接触疲劳许用应力:
3lim3
3
[]0.95600570HN H k MPa S
σσ==?= 4lim4
4[]0.98550539HN H k MPa S
σσ=
=?=
β=15
243=.H Z
164αε=.
1?=d
1
2189.8E Z MPa =
3600σ=lim H MPa
4550σ=lim H MPa
8328410=?.N 7497910=?.N
3095
=.HN k
计 算 及 说 明
结 果
许用接触应力: 34[][]570539
[]554.522
H H H MPa σσσ++=
==
(2)．计算
①试计算小齿轮分度圆直径2t d .
2332161408603124318986347116435545??+?≥=?....()...t d mm
②计算圆周速度. 32
634724679
082601000
601000
ππ??=
=
=??...t d n m V s
③计算齿宽b 及模数nt m
3.163.4763.47d t b d mm ?==?=
33cos 63.47cos14 2.6823
t nt d m mm Z β?=
==
225225268603==?=....nt h m 63471053603==...b h
④计算纵向重合度βε
303180318123141824βε?β==???= .tan .tan .d Z
⑤计算载荷系数k.
由[4]表10-2查得使用系数1A k =
根据 v=0.82m s ,8级精度由[4]图10-8查得系数v k =1.12
由表10-4查得 145β=.H k 由表10-13查得 132β=.F k 由[4]表10-3查得 14αα==.H F k k
4098
=.HN k
1=S
3[]570H MPa σ=
4[]539H MPa σ=
[]554.5H MPa
σ=
36347≥.t d mm
082=.m V s
63.47b mm =
2.68nt m mm =
603=.h
1053=.b h
计 算 及 说 明
结 果
故载荷系数 1112141452274αβ==???=....A v H H k k k k k ⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径.
由[5]式(10-10a)得
3333 2.27463.4771.36711.6
t t d d k k mm mm ==?=≈
⑦计算模数
23cos 71cos14 2.67823
n d m mm Z β?===
3.2.3按齿根弯曲强度设计
由[4]式(10-17)
223232βαβ?εσ≥cos ..
[]Fa Sa
n d F kT Y Y Y m Z (1).确定计算参数 ①计算载荷系数
111214132207αβ==???=....A v F F k k k k k
根据纵向重合度1824βε=.从图[4]10-28查得螺旋角影响系
数088β=.Y
②计算当量齿数
333323
251814β===
.cos cos V Z Z 443369
755314
β===
.cos cos V Z Z ③查取齿型系数和应力校正系数
由[4]表10-5查得 326164=.Fa Y , 422289=.Fa Y ,
1824βε=.
1
A k =
v k =1.12 145β=.H k 132
β=.F k
14
αα==.H F k k
2274=.k
371d mm
=
2.678n m mm =
207=.k
计 算 及 说 明
结 果
315909=.Sa Y , 41761=.Sa Y
④计算大小齿轮的[]
Fa Sa F Y Y
s 并加以比较.
1).由图10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限
3500FE MPa σ=.大齿轮的弯曲疲劳强度极限4380FE MPa σ=.
2).[4]由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数3090=.FN k
4093=.FN k
3).计算弯曲疲劳许用应力,取弯曲疲劳安全系数14=.s
由[4]式10-12得:
3330.90500
[]321.431.4FN FE F k MPa s σσ?===
4440.93380
[]252.431.4
FN FE F k MPa s σσ?===
故
333261641590900129532143σ?==...[].Fa Sa F Y Y
444222891761
00154125243
σ?==...[].Fa Sa F Y Y 比较得大齿轮的数值大.
(2).设计计算
2244
3234
2cos .
[]Fa sa n d F kT Y Y Y m Z βαβ?εσ≥ 23
2
220714086008814001541123164
????=??? ..(cos )
.. 2.003mm =
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数n m 大于齿
088
β=.Y
32518=.V Z
47553=.V Z
326164=.Fa Y
422289
=.Fa Y
315909=.Sa Y
41761
=.Sa Y
3500FE MPa σ= 4380FE MPa σ=
3090
=.FN k 4093
=.FN k
14=.s
3[]321.43F MPa σ=
4[]252.43F MPa
σ=
计 算 及 说 明
结 果
根弯曲疲劳强度计算的法面模数,而n m =3.0mm,已可满足弯曲强度.但为了同时满足接触疲劳强度,需按接触疲劳强度算得的分度圆圆直
径371.36d mm =来计算应有的齿数.于是由
33cos 71.36cos1423.083.0
n d Z m β?===
取323=Z 则有 43323669367==?=≈.Z uZ
3.2.4几何尺寸计算
(1).计算中心距
34()(2367) 3.0
139.132cos 2cos14n Z Z m a β++?===
将中心距圆整为140mm.
(2).按圆整后的中心距修正螺旋角. 34()(2367)3
arccos
arccos 15.3622140
n Z Z m a β++?===?
因b 值改变不多,故参数a e 、k b 、H Z 等不必修正. (3).计算大小齿轮的分度圆直径 3323 3.071.11cos cos14
n Z m d mm β?=
==
4467 3.0
207.15cos cos14n Z m d mm β?=
==
(4).计算齿轮宽度
3171.1171.11d b d mm ?==?= 圆整后得 272=.B mm 177.B mm =
第四章 轴的设计及校核
2.003n m mm ≥
n m =3.0mm
323
=Z
467=Z
140a mm =
计 算 及 说 明
结 果
选取轴的材料为45钢,调制处理.
4.1Ⅰ轴的结构设计
4.1.1初步确定轴的最小直径
按[4]式15-2初步估算轴的最小直径.
根据表15-3 取0115=A ，于是得: 133
min 01 3.8311518.24960
p d A mm n ==?= 输出轴的最小直径显然是安装连轴器的,为使所选的轴的直径
1d 与联轴器的孔径相适应,需同时选取联轴器型号.
联轴器的转矩1ca A T K T =,查表14-1,取A K =1.3 则有 31.338.11049530ca T N mm =??=?
按照计算转矩ca T 应小于联轴器公称转矩的条件,查标准
43231984GB T -选用HL2型弹性套柱销联轴器,其最大转矩为
250000 N mm ?。联轴器的孔径20d mm =.故取20d mm =1,联轴器长
度L=50mm.联轴器与轴配合的毂孔长度48L mm =1.
4.1.2拟定轴上零件的装配方案.
Ⅰ轴上装配有弹性套柱销联轴器,滚动轴承、封油圈、圆柱斜齿
轮、键、轴承端盖.
4.1.3根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度.
（1）为了满足弹性联轴器的轴向定位要求，取第一段右端需制出
一轴肩。故取二段的直径225d mm =，左端用轴承端盖定位，，联
371.11d mm =
4207.15d mm =
272=.B mm 177.
B mm =
min 18.24d mm =
计 算 及 说 明
结 果
轴器与轴配合的轮毂孔长度148L mm =，为了保证轴承端盖只压在联轴器上，而不压在轴的端面上，故二段的长度应比1L 略短一些，现取238L mm =。
（2）初步选择滚动轴承
因轴承同时受径向和轴向力的作用，故选单列圆锥滚子轴承，
参照工作要求根据225d mm =，由轴承产品目录中初步选取0基本游
隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承7205型，其尺寸为
d D T mm mm mm ??=25?52?16.5 故取第三段直径37d d mm ==25，
而3L mm =16.5，故3725L L mm =＝。因圆柱斜齿轮155B mm =，因此
选5L mm =50，选6530d d mm ==，4L mm =102.5，6L mm =16。确定轴上圆角和倒角尺寸： 倒角145?? ，圆角2R mm =。
4.2Ⅱ轴的结构设计及校核
已知：Ⅱ轴的功率2 3.64p KW =，2246.79/min n r = 2140.86T N m =?
4.2.1求作用在齿轮上的力
联轴器的孔径
20d mm =
选单列圆锥 滚子轴承
计 算 及 说 明
结 果
已知：斜齿大齿轮分度圆直径1193d mm = 斜齿小齿轮分度圆直径271d mm = 大斜齿轮上的作用力有：
3
21222101457.88193
t T F N d ?140.86?=== 11tan tan 201457.88546.87cos cos14r t F F N αβ?
=?
=?=?
11tan 1457.88tan14363.49a t F F N β=?=??= 小斜齿轮上的作用力有：
322322140.86103961.7571
t T F N d ??=== 22tan tan 203961.751486.10cos cos14r t F F N αβ?
=?
=?=?
22tan 3961.75tan14987.78a t F F N =?β=??= 4.2.2初步确定轴的最小直径
选取轴的材料为45钢，调质处理。 初步估算轴的最小直径
2
3
02
=min p d A n 0A 查表（15—3） 取0A =120 3
min 3.64
12029.43246.79
d mm =?= 35d mm =
4.2.3轴的结构设计及校核 （1）拟定轴上零件装配方案
（2）根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度
11457.88t F N =
1546.87r F N = 1363.49a F N =
23961.75t F N = 21486.10r F N =
2987.78a F N =
计 算 及 说 明
结 果
①为了满足轴向定位的要求，左端轴承用轴承端盖和挡圈定
位，按轴端直径取挡圈直径35D mm =。
②初步选择滚动轴承
因轴承同时受径向和轴向力的作用，故选单列圆锥滚子轴
承，参照工作要求根据135d mm =，由轴承产品目录中初步选取0基
本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承7207型，其尺寸为：
18.5d D T mm mm mm ??=35?72?
故取15d d mm ==35，而1518.537L L mm mm ===，
③取安装齿轮处的轴段第二四段的直径24d d mm ==35，齿轮
的左端与轴承之间采用套筒定位。已知斜齿轮的轮毂宽度
277B mm =，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，小斜齿轮右端和大斜
齿轮左端均采用轴肩定位，轴肩高度2007.h d >，取5=h mm 。则轴
环处的直径345d mm =，取轴环的长度3L mm =10
④Ⅱ轴的总长度 L mm ∏=207
（3）、轴上零件的周向定位
齿轮、联轴器与轴的周向定位均采用平键联接，按2d 查手册，
查得平键截面108b h ?=?（GB/T 1095～1979）。同时为了保证齿轮
与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为76
H n ，同样，
联轴器与轴的配合为76
H k ，滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来
保证的。
（4）、确定轴上圆角和倒角尺寸
min 29.43d mm =
选单列圆锥滚
子轴承
计 算 及 说 明
结 果
参考[4]错误！未找到引用源。表（15—2），取轴端倒角为
145??，各轴肩处的圆角半径为2mm.
（5）、求轴上的载荷
1）首先根据轴的结构图作出轴的计算简图，在确定轴承的支
点位置时，应从手册中查取a 值，对于7207型圆锥滚子轴承查得
16=a mm ，因此，作为简支梁的轴的支承跨距：
12354.573.541169L L L L mm =++=++=
2）作水平弯矩图
①求支反力
0=∑D M ，122313
0NH t t F L F L L F L ?-?(+)-?= 13037.83NH F N 1457.88?41+3961.75?(73.5+41)==169
21211457.883961.752907.873037.83NH t t NH F F F F N =+-=+-=
② 求弯矩
11H NH M F x =? ()054.5x ≤≤
13037.83165561.735H M N mm =?54.5=?
22H NH M F x =? ()041x ≤≤
22381.897653.8H M N mm =?41=?
③画弯矩图（b ）
3）作垂直平面的弯矩图
①求支反力
0=∑D M ， 31171
363.4912923.8922
a a d M F N mm =?=?=?
13037.83NH F N =
机械设计课程设计2010-2011第2学期 姓名： 班级： 指导教师： 成绩： 日期：2011 年4 月
摘要 课程设计是考察学生全面掌握基本理论知识的重要环节。本次设计的是二级斜齿轮减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立闭式传动装置。本减速器属于二级斜齿轮减速器（电机—联轴器—减速器—联轴器—带式运输机），本课程设计包括：设计方案、电机选择、传动装置的设计及传动比分配、各轴运动参数、齿轮设计、轴的设计、联轴器和轴承选择及校核、键的校核、减速器的润滑及密封、减速器的附件选择。设计参数的确定和方案的选择都是通过查询有关资料所得。 关键字：二级斜齿轮，减速器，轴
ABSTRACT Curriculum design is to investigate the students grasp the important aspects of the basic theoretical knowledge. The design of the second helical gear reducer, reducer motor and working machine is used to separate between the closed transmission. This reducer is Helical Gear Reducer (Motor - Coupling - Reducer - Coupling - belt conveyor), the curriculum includes: design, motor selection, design and transmission gear ratio distribution, the Axis motion parameters, gear design, shaft design, shaft coupling and bearing selection and verification, key checking, gear lubrication and seal, reducer attachment options. Design parameters and program options are obtained by querying the information. Key words:Helical Gear，Reducer，Axis
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
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)。
成绩：_______ 《机械产品设计》 项目设计说明书 设计题目：带式输送机传动装置设计 专业班级：机制2014-- 2班 学生姓名： 学号： 120202217 指导教师：李秋生 河北工程大学科信学院 2014 年 12月 10 日
目录 第一章设计任务书 (2) 第二章传动系统方案的总体设计 (3) 第三章V带传动的设计计算 (5) 第四章高速级齿轮设计 (7) 第五章低速级齿轮传动设计 (10) 第六章各轴设计方案 (14) 第七章轴的强度校核 (21) 第八章滚动轴承选择和寿命计算 (25) 第九章键连接选择和校核 (26) 第十章联轴器的选择和计算 (28) 第十一章润滑和密封形式的选择 (28) 第十二章箱体及附件的结构设计和选择 (29) 总结 (30) 参考资料 (31)
第一章设计任务书 一、设计题目：胶带输送机传动系统设计 1、机器的功能要求 胶带输送机是机械厂流水作业线上运送物料常用设备之一，其主要功能是由输送带完成运送机器零、部件的工作。 2、机器工作条件 （1）载荷性质单向运输，载荷较平稳； （2）工作环境室内工作，有粉尘，环境温度不超过35°C； （3）运动要求输送带运动速度误差不超过5%；滚筒传动效率为0.96； （4）使用寿命8年，每年350天，每天16小时； （5）动力来源电力拖动，三相交流，电压380/220V； （6）检修周期半年小修，二年中修，四年大修； （7）生产条件中型机械厂，小批量生产。 3、工作装置技术数据 （1）输送带工作拉力：F=3.4kN； （2）输送带工作速度：V=2.1m/s； （3）滚筒直径：D=550mm。 二、设计任务 1、设计工作内容 （1）胶带输送机传动系统方案设计（包括方案构思、比选、决策）； （2）选择电动机型号及规格； （3）传动装置的运动和动力参数计算； （4）减速器设计(包括传动零件、轴的设计计算，轴承、连接件、润滑和密封方式选择，机体 结构及其附件的设计)； （5）V带传动选型设计； （6）联轴器选型设计； （7）绘制减速器装配图和零件工作图； （8）编写设计说明书； （9）设计答辩。 2、提交设计成品 需要提交的设计成品：纸质版、电子版（以班级学号＋中文姓名作为文件名）各1份。内容包括：
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）；
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。
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
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
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
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……………………………………………………………………………………
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
机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 设计题目：带式运输机传动系统中的 展开式二级圆柱齿轮减速器
目录 1 设计任务 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2工作条件 (1) 1.3原始数据 (1) 1.4设计工作量 (1) 2 电机的选择 (1) 2.1 选择电动机的类型 (1) 2.2 选择电动机的功率 (1) 2.3 方案确定 (2) 3 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3) 3.1 总传动比 (3) 3.2分配传动装置传动比 (3) 4 计算传动装置的运动和动力参数 (3) 4.1各轴输入功率 (3) 4.2各轴输出功率 (4) 4.3各轴转速 (4) 4.4各轴输入转矩 (4) 4.5各轴输出转矩 (5)
4. 6运动和动力参数计算结果整理于下表 (5) 5 减速器的结构 (6) 6 传动零件的设计计算 (7) 6.1第一对齿轮（高速齿轮） (7) 6.2第二对齿轮（低速齿轮） (9) 7轴的计算（以低速轴为例） (11) 7.1第III轴的计算 (11) 7.2求作用在齿轮上的力 (12) 7.3初步确定轴的最小直径 (12) 7.4轴的结构计 (12) 7.5轴的强度校核 (13) 8 轴承的的选择与寿命校核 (16) 8.1以低速轴上的轴承为例 (16) 8.2 轴承的校核 (16)
9 键的选择与校核（以高速轴为例） (18) 9.1键联接的类型和尺寸选择 (18) 9.2键联接强度的校核 (18) 10 联轴器的选择 (18) 10.1类型选择 (18) 10.2载荷计算 (18) 10.3型号选择(弹性套柱销联轴 器) (19) 11 润滑方法、润滑油牌号 (19) 12 减速器附件的选择 (19) 12.1视孔盖和窥视孔 (19) 12.2放油孔与螺塞 (19) 12.3油标 (19) 12.4通气孔 (20)
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 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..............................................
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 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
机械设计减速器设计说明书 系别： 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称：
目录 第一部分设计任务书 (4) 第二部分传动装置总体设计方案 (5) 第三部分电动机的选择 (5) 3.1 电动机的选择 (5) 3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6) 第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (7) 第五部分齿轮传动的设计 (8) 5.1 高速级齿轮传动的设计计算 (8) 5.2 低速级齿轮传动的设计计算 (15) 第六部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (23) 6.1 输入轴的设计 (23) 6.2 中间轴的设计 (27) 6.3 输出轴的设计 (33) 第七部分键联接的选择及校核计算 (40) 7.1 输入轴键选择与校核 (40) 7.2 中间轴键选择与校核 (40) 7.3 输出轴键选择与校核 (40) 第八部分轴承的选择及校核计算 (41) 8.1 输入轴的轴承计算与校核 (41) 8.2 中间轴的轴承计算与校核 (42)
8.3 输出轴的轴承计算与校核 (42) 第九部分联轴器的选择 (43) 9.1 输入轴处联轴器 (43) 9.2 输出轴处联轴器 (44) 第十部分减速器的润滑和密封 (44) 10.1 减速器的润滑 (44) 10.2 减速器的密封 (45) 第十一部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (46) 设计小结 (48) 参考文献 (49)
第一部分设计任务书 一、初始数据 设计展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器，初始数据F = 2700N，V = 1.95m/s，D = 380mm，设计年限（寿命）：5年，每天工作班制（8小时/班）：1班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。 二. 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. 齿轮的设计 6. 滚动轴承和传动轴的设计 7. 键联接设计 8. 箱体结构设计 9. 润滑密封设计 10. 联轴器设计
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索- 百度文库 1
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4 规格及标准代号零件名称 序号 B14B13B19B17B16B15B18B21B20B22数量 材料 1.装配前箱体与其他铸件不加工面应清理干净，除去毛边毛刺，并浸涂防锈漆； 2.零件在装配前用煤油清洗，轴承用汽油清洗干净，凉干后表面应涂油； 3.齿轮装配后应用涂色法检查接触斑点，圆柱齿轮沿齿高不小于40%，沿齿长 不小于50%； 4.调整，固定齿轮时应留有轴向间隙0.2-0.5mm ； 5.减速器内装N220工业齿轮油，油量达到规定的深度； 6.箱体内壁涂耐用油漆，减速器外表涂灰色油漆； 7.减速器剖分面，各接触面及密封处均不许漏油，箱体剖分面应涂以密封胶 或水玻璃，不允许使用其他任何填充物；8.按实验规程进行实验。 0.90效率 输入轴 转速r/min 输入功率kW 4 960技术要求 13°55’50” 第二级 13°55’50”第一级技术特性 总传 动比 i 25 2.5m n 传动特性 2.5m n 1套筒7规格及标准代号双级圆柱齿轮减速器调整垫片小齿轮零件名称 备注 绘图审阅 设计轴承盖2序号 1箱座436 5轴轴 重量 数量 机 械 设 计课 程 设 计 7/6 7/6HT200HT200材料1数量 比例11 1 452 1 40cr 1：2 图号备注 键12*8 GB1096-79圆锥滚子轴承 2 B2油标尺通气器窥视盖密封垫片吊耳轴承盖大齿轮调整垫片小齿轮16981110轴承盖13121514轴承盖18172019232221B1箱盖键Q235 2HT200HT200QF845111 145 1 111 45HT200Q235 HT2002111 11145 B11B4B3B6B5B9B8B7B10B12轴大齿轮套筒调整垫片40cr QF845 40cr QF845 软钢纸板HT200组合件密封圈键圆锥滚子轴承 密封圈圆锥滚子轴承 键 油塞起盖螺钉螺帽弹簧垫圈螺栓螺钉螺钉螺钉螺钉螺帽弹簧垫圈螺栓固定销螺钉30307 GB297—84 30307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—8430307 GB297—841 112 121212121212121212121212121212121212121111111111111111111