哈尔滨工业大学机械课程设计说明书
课题名称：二级圆柱齿轮减速器
学院：哈尔滨工业大学
专业班级：08机制2班
学号：200806239
学生: 张阳
指导教师：杨峰
目录
前言 (3)
第一章设计说明书 (4)
§1.1设计题目 (4)
§1.2工作条件 (4)
§1.3原始技术数据（表1） (4)
§1.4设计工作量 (5)
第二章.................... 机械装置的总体设计方案 (5)
§2.1电动机选择 (5)
§2.1.1选择电动机类型 (5)
§2.1.2选择电动机容量 (5)
§2.1.3确定电动机转速 (6)
§2.2传动比分配 (6)
§2.2.1总传动比 (6)
§2.2.2分配传动装置各级传动比考虑到传动装置的外部空间尺寸取V.. 6 §2.3运动和动力参数计算 (6)
§2.3.10轴（电动机轴）： (7)
§2.3.21轴（高速轴）： (7)
§2.3.32轴（中间轴）： (7)
§2.3.43轴（低速轴）： (7)
§2.3.54轴（卷筒轴）： (7)
第三章主要零部件的设计计算 (8)
§3.1展开式二级圆柱齿轮减速器齿轮传动设计 (8)
§3.1.1高速级齿轮传动设计 (8)
§3.1.2低速级齿轮传动设计 (11)
§3.3轴系结构设计 (15)
§3.3.1 高速轴的轴系结构设计 (15)
§3.3.2 中间轴的轴系结构设计 (17)
§3.3.3 低速轴的轴系结构设计 (21)
第四章...................减速器箱体及其附件的设计.. (25)
§4.1箱体结构设计 (25)
§4.2减速器附件的设计...........................错误！未定义书签。第五章...................运输、安装和使用维护要求.. (26)
1、减速器的安装 (27)
2、使用维护 (27)
3、减速器润滑油的更换： (27)
参考文献 (26)
小结 (28)
前言
机械设计综合课程设计在机械工程学科中占有重要地位，它是理论应用于实际的重要实践环节。本课程设计培养了我们机械设计中的总体设计能力，将机械设计系列课程设计中所学的有关机构原理方案设计、运动和动力学分析、机械零部件设计理论、方法、结构及工艺设计等内容有机地结合进行综合设计实践训练，使课程设计与机械设计实际的联系更为紧密。此外，它还培养了我们机械系统创新设计的能力，增强了机械构思设计和创新设计。
本课程设计的设计任务是展开式二级圆柱齿轮减速器的设计。减速器是一种
将由电动机输出的高转速降至要求的转速比较典型的机械装置，可以广泛地应用于矿山、冶金、石油、化工、起重运输、纺织印染、制药、造船、机械、环保及食品轻工等领域。
本次设计综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力；提高我们在计算、制图、运用设计资料（手册、图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技能，同时给了我们练习电脑绘图的机会。
最后借此机会，对本次课程设计的各位指导老师以及参与校对、帮助的同学表示衷心的感谢。
由于缺乏经验、水平有限，设计中难免有不妥之处，恳请各位老师及同学提出宝贵意见。
第一章 设计说明书
§1.1 设计题目
用于带式运输机的展开式二级圆柱齿轮减速器。传动装置简图如下图1所示。
图 1 §1.2 工作条件
连续单向运转，有轻微振动，空载启动，运输带速度允许速度误差为%5+=
。使用期限为10年，小批量生产，两班制工作。
§1.3原始技术数据（表1）
表1 展开式二级圆柱齿轮减速器设计原始技术数据
§1.4 设计工作量
（1）减速器装配图一张；（0号图纸）
（2）零件工作图三张（大齿轮，轴，带轮，2号图纸）； （3）设计说明书一份。
第二章 机械装置的总体设计方案
§2.1 电动机选择
§2.1.1选择电动机类型
按工作要求选用Y 系列（IP44）全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机。该电动机的工作条件为：环境温度-15- +40℃，相对湿度不超过90%，电压380V ，频率50HZ 。
§2.1.2选择电动机容量
电动机所需工作功率d P （kW ）为 η
w
d P P =
工作机所需功率w P （kW ）为 kW Tn P w w 4.59550
==
传动装置的总效率为 443222
1ηηηηη=
按《机械课程设计手册》表2-4确定各部分效率为:联轴器效率为99.01=η，闭式齿轮传动效率96.02=η，滚动轴承98.03=η，卷筒效率96.04=η，代入得
8.096.098.096.099.04
2
2
=???=η
所需电动机功率为
kW
kW P P w
d 5.78
.04.5==
=
η
因载荷平稳，电动机额定功率ed P 略大于d P 即可。由《机械课程设计手册》表20-1，
Y 系列电动机技术数据，选电动机的额定功率ed P 为7.5kW 。
§2.1.3确定电动机转速
卷筒轴工作转速
min)
/(69.63360
14.32.1100060100060r D
v
n w =???=
?=
π
通常，二级圆柱齿轮减速器为60~82
='i ，故电动机转速的可选范围为 min /3840~512min /69.63)60~8(r r n i n w d
=?='='
符合这一范围的同步转速有750 r/min,1500r/min 和3000r/min,其中减速器以1500和1000r/min 的优先，所以现以这两种方案进行比较。由《机械课程设计手册》第二十章相关资料查得的电动机数据及计算出的总传动比列于表2：
表2 额定功率为时电动机选择对总体方案的影响
及总传动比，为使传动装置结构紧凑，兼顾考虑电动机的重量和价格，选择方案2。
§2.2 传动比分配
§2.2.1总传动比
2.1569
.63971==
=
w
m a n n i
§2.2.2分配传动装置各级传动比
减速器的传动比 i 为15.2,对于两级卧式展开式圆柱齿轮减速器的
21)5.1~1.1(i i =，为了分配均匀取212.1i i =，计算得两级圆柱齿轮减速器高速级
的传动比27.41=i ，低速级的传动比56.32=i 。
§2.3 运动和动力参数计算
§2.3.1 0轴（电动机轴）：
m
N n P T r n n kW P P m d *======739550
min /9705.70
0000
§2.3.2 1轴（高速轴）：
m
N n P T r n n kW kW P P *=====?==739550
min /970425.799.05.71
1101101η
§2.3.3 2轴（中间轴）：
m
N n P T r i n n kW kW P P *=====
=??==2949550
min
/2.22727.497099.698.096.0425.72
221
123212ηη
§2.3.4 3轴（低速轴）：
m
N n P T r i n n kW kW P P *====
=??==9839550
min /8.6357.698.096.099.63
332
233223ηη
§2.3.5 4轴（卷筒轴）：
m
N n P T r n n kW kW P P *=====??==5.9539550
min /8.6337.698.099.057.64
44344234ηη
运动和动力参数的计算结果加以汇总，列出表3如下：
第三章 主要零部件的设计计算
§3.1 展开式二级圆柱齿轮减速器齿轮传动设计
§3.1.1 高速级齿轮传动设计
1． 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
1）按以上的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。
2）运输机为一般工作，速度不高，故选用7级精度（GB 10095-88）。 3) 材料选择。考虑到制造的方便及小齿轮容易磨损并兼顾到经济性，两级圆柱齿轮的大、小齿轮材料均用合金钢，热处理均为调质处理且大、小齿轮的齿面硬度分别为240HBS,280HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。
4）选小齿轮的齿数20=z ，大齿轮的齿数为4.852027.42=?=z ，取862=z 。 2． 按齿面接触强度设计 由设计公式进行试算，即 .)]
[(1.32.23
2
11H E d t z u u KT d σ±Φ≥ (1)确定公式内的各计算数值 1) 试选载荷系数3.1=t K
2) 由以上计算得小齿轮的转矩m N T ?=731
3) 查表及其图选取齿宽系数1=Φd ，材料的弹性影响系数21
8.189MPa Z E =，按齿面硬度的小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 6001lim =σ；大齿轮的接触疲劳强度极限.5502lim MPa H =σ。 4)计算应力循环次数
9
11107936.2)1030082(19706060?=??????==h jL n N
9
1
210
65.027
.47963.2?===
μ
N N
5) 按接触疲劳寿命系数
92.01=K HN 96.02=K HN
6) 计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1％，安全系数S=1
由 []S
N lim
σσK =
得
[][]MPa
S
MPa
S
HN H HN H 52855096.05526002.0lim 2
2
1
lim 1
1=?=K
=
=?=K =σσσσ
（2） 计算：
1) 带入[]H σ中较小的值，求得小齿轮分度圆直径1t d 的最小值为
19.60)
528
8.189(
27
.427.51
10
3.75.132.2.)][(1.32.23
2
4
3
211=??
??=±Φ≥H E d t z u u KT d σ
2) 圆周速度： s m n
d t /055.31000
60970
19.6014.31000
601=???=
?=
πν
3) 计算齿宽： mm d b t d 19.6019.6011=?=?Φ= 4) 计算齿宽与齿高比：
模数: mm d m t t 0095.320
19.601
1==Z =
齿高: mm m h t 77.60095.325.225.2=?== ∴
89
.877
.619.60==h b
5) 计算载荷系数：
根据s m /055.3=ν ,7级精度，查得 动载系数 1.1=K V
对于直齿轮 1=K =K ααF H
查得使用系数 25.1=K A 用插值法查得7级精度小齿轮非
对称布置时，401.1=K βH 由89
.8=h
b ，48.1=K βH 可查
得3.1=K βF
故载荷系数 955.1422.111.125.1=÷??=K ?K ?K ?K =K βαH H V A 6) 按实际载荷系数校正分度圆直径：
mm d d t
t 75.655
.1955.119.603
3
11=?=K K =
7） 计算模数： mm d m 29.320
75.651
1==
Z =
3．按齿根弯曲强度计算：
弯曲强度设计公式为 []3
2112???
?
??≥
F Sa
Fa d Y Y z KT m σφ (1)确定公式内的各计算数值
1) 查图得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;5001MPa FE =σ大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 3802=σ;
2) 查图取弯曲疲劳寿命系数;88.0,85.021==FN FN K K 3) 计算弯曲疲劳许用应力. 取弯曲疲劳安全系数S=1.4,得
[][]MPa
S
K MPa
S K FN FN F FE FN F 286.2444
.13809.0143.3074.1500
86.02
22
1
11
=?=
=
=?==σ
σσ
σ
4) 计算载荷系数K.
7875.13.111.125.1=???==βαF F V A K K K K K 5) 查取齿形系数.
查表得 .21.2;80.221==Fa Fa Y Y 6) 查取应力校正系数.
查表得 776.1;55.121==Sa Sa Y Y 7) 计算大、小齿轮的
[]
F Sa
Fa Y Y σ并加以比较.
[][]016067
.0286
.244776.121.2014383
.0143
.30755.18.22
2
21
1
1=?=
=?=
F Sa Fa F Sa Fa Y Y Y Y σσ
大齿轮的数值大. (2)设计计算 mm
mm m 2.220
110
3.77875.123
2
4
=????≥
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数的大小要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的成积)有关,可取弯曲强度算得的模数2.2，并接近圆整为标准值5.2=m ,按接触强度算得的分度圆直径mm d 75.651=,算出小齿轮齿数
265
.275.6511≈==
m d z ，
大齿轮齿数 1122627.42=?=z ，取1122=z .
这样设计出的齿轮传动,即满足了齿面接触疲劳强度,又满足齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费. 4. 几何尺寸计算 （1） 分度圆直径：
mm
m d mm m d 2801125.265265.22211=?=Z ==?=Z =
（2）中心距：
mm d d a 5.1722
280
652
2
1=+=
+=
（3）齿轮宽度：
mm d b d 651=Φ=
取 mm B 652= mm B 701=
§3.1.2 低速级齿轮传动设计
1． 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
1）按以上的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。
2）运输机为一般工作，速度不高，故选用7级精度（GB 10095-88）。 3) 材料选择。考虑到制造的方便及小齿轮容易磨损并兼顾到经济性，两级
圆柱齿轮的大、小齿轮材料均用合金钢，热处理均为调质处理且大、小齿轮的齿面硬度分别为240HBS,280HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。
4）选小齿轮的齿数24=z ，大齿轮的齿数为44.8556.3242=?=z ，取862=z 。
2． 按齿面接触强度设计 由设计公式进行试算，即 .)]
[(1.32.23
2
11H E d t z u u KT d σ±Φ≥ 2) 确定公式内的各计算数值 1） 试选载荷系数5.1=t K
2） 由以上计算得小齿轮的转矩m N T ?=2941
3） 查表及其图选取齿宽系数1=Φd ，材料的弹性影响系数21
8.189MPa Z E =，
按齿面硬度的小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 6001lim =σ；大齿轮的接触疲劳强度极限.5502lim MPa H =σ。 4） 计算应力循环次数
9
1110654336.0)1030082(12276060?=??????==h jL n N 9
1
210
184.056
.3654336.0?==
=
μ
N N
5) 按接触疲劳寿命系数
96.01=K HN 99.02=K HN
6)计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1％，安全系数S=1
由 []S
N lim
σσK =
得
[][]MPa
S
MPa
S
HN H HN H 5.54455099.057660096.0lim
2
2
1lim 1
1
=?=K
=
=?=K =σσσσ
（2） 计算：
1) 带入[]H σ中较小的值，求得小齿轮分度圆直径1t d 的最小值为
56.96)
528
8.189(
56
.3156.31
10
94.25.132.2.)][(1.32.23
2
4
3
211=?+?
??=±Φ≥H E d t z u u KT d σ
2) 圆周速度：
s m n
d t /1527.11000
602
.22756.9514.31000
601=???=
?=
πν
3) 计算齿宽： mm
d b
t d 56.9656.9611=?=?Φ=
4) 计算齿宽与齿高比：
模数: mm d m t t 04.424
56.961
1==Z =
齿高: mm m h t 904.425.225.2=?== ∴
77
.10=h b
5) 计算载荷系数：
查得 动载系数 1.1=K V
对于直齿轮 1=K =K ααF H
查得使用系数 25.1=K A 用插值法查得7级精度小齿轮非
对称布置时，43.1=K βH 由89
.8=h b ，43.1=K βH 可查
得43.1=K βF
故载荷系数 986.1=K ?K ?K ?K =K βαH H V A 6) 按实际载荷系数校正分度圆直径：
mm d d t
t 1065
.1986.195.963
3
11=?=K K =
7） 计算模数： mm d m 43.424
1061
1==
Z =
3．按齿根弯曲强度计算：
弯曲强度设计公式为 []3
2112???
?
??≥
F Sa
Fa d Y Y z KT m σφ (3)确定公式内的各计算数值
查图得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;5001MPa FE =σ大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 3802=σ;查图取弯曲疲劳寿命系数;88.0,85.021==FN FN K K 计算弯曲疲劳许用应力.
取弯曲疲劳安全系数S=1.4,得
[][]MPa
S
K MPa
S K FN FN F FE FN F 14.2554
.1380
94.043.3214.15009.02
22
1
11=?=
=
=?==σ
σσ
σ
计算载荷系数K.
7875.13.111.125.1=???==βαF F V A K K K K K 8) 查取齿形系数.
查表得 .21.2;65.221==Fa Fa Y Y 9) 查取应力校正系数.
查表得 775.1;58.121==Sa Sa Y Y 10)计算大、小齿轮的
[]
F Sa
Fa Y Y σ并加以比较.
[][]0154
.0286
.244776.121.2013
.0143
.30755.18.22
2
21
1
1=?=
=?=F Sa Fa F Sa Fa Y Y Y Y σσ
大齿轮的数值大. (4)设计计算 mm
mm m 324
110
94.27875.123
2
5
=????≥
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数的大小要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的成积)有关,可取弯曲强度算得的模数3，并接近圆整为标准值5.2=m ,按接触强度算得的分度圆直径105,算出小齿轮齿
333
10511≈==
m d z ，
大齿轮齿数 1173356.32=?=z ，取1172=z .
这样设计出的齿轮传动,即满足了齿面接触疲劳强度,又满足齿根弯曲疲劳强度,并做到结构紧凑,避免浪费. 4. 几何尺寸计算 （1） 分度圆直径：
mm
m d mm m d 3513117993332211=?=Z ==?=Z =
（2）中心距：
mm d d a 2252
351
992
2
1=+=
+=
（3）齿轮宽度：
mm d b d 991=Φ=
取 992=B , mm B 1041=
§3.3 轴系结构设计
§3.3.1 高速轴的轴系结构设计
一、轴的结构尺寸设计
根据结构及使用要求,把该轴设计成阶梯轴且为齿轮轴,共分七段,其中第5段为齿轮,如图2所示:
图2
由于结构及工作需要将该轴定为齿轮轴,因此其材料须与齿轮材料相同,均为合金钢,热处理为调制处理, 材料系数0A 为110。 所以,有该轴的最小轴径为: 76.21970
425.71103
3
1
1011=?=≥'
n P A d
考虑到该段开键槽的影响,轴径增大6%,于是有:
06
.2376.2106.1%)61(1111
=?='
+="
d d 标准化取2511=d
其他各段轴径、长度的设计计算依据和过程见下表:
轴的受力模型简化(见图3)及受力计算
图3
L1=92.5 L2=192.5 L3=40
533
.81720tan 15.2245tan 15
.224665
73000
22111
11=??===?=
=
n t r t F F d T F α
10
.266140
5.19240
5.817)405.1925.92()(43
.38640
5.1924015.22462
2
3
23
13213
231=+=
=
+?-++=+-++==+?=
+=AV
AH
rA r y AV t AH F F F L L L F L L L F F L L L F F
38
.233075.2161)(7
.185940
5.1925.19215.22462
2
3
22
13213
221=+=
-=++++==+?=
+=BV
BH
rB r y BV t BH F F F L L L F L L L F F L L L F F
三、轴承的寿命校核
鉴于调整间隙的方便,轴承均采用正装.预设轴承寿命为3年即12480h. 校核步骤及计算结果见下表:
§3.3.2 中间轴的轴系结构设计
一、轴的结构尺寸设计
根据结构几使用要求该轴设计成阶梯轴且为齿轮轴,共分五段,其中第II 段和第IV 段为齿轮,如图4所示:
,均为合金钢,所以,有该轴的最小轴径为: 56.342
.22799.61023
3
2
2221=?=≥'
n P C d
因键槽开在中间，其影响不预考虑 标准化取4021=d 其他各段轴径、长度的设计计算依据和过程见下表:
二、轴的受力分析及计算
轴的受力模型简化(见图5)及受力计算
L1=51 L2=105.75 L3=106
图5
由高速轴的受力分析知：533
.81720tan 15.2245tan 15
.224665
73000
22111
11=??===?=
=
n t r t F F d T F α
76
.216720tan 39.5938tan 39
.593899
294000
22222
22=??===?=
=
n T r t F F d T F α
40
.661924.1559)(13.6433)
(2
2
3213
13223
2132231=+=
-=++-+==++++=AV
AH
rA r r AV t t AH F F F L L L L F L L F F L L L L L F L F F
()73
.543853.122)(35.54372
2
3211
22113
2121112=+=
-=++-+==++++=BV
BH
rB r r BV t t BH F F F L L L L F L L F F L L L L L F L F F
09
.90121=-=a a a F F F
三、轴承的寿命校核
鉴于调整间隙的方便,轴承均采用正装.预设轴承寿命为3年即12480h. 校核步骤及计算结果见下表:
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)。
机械设计课程设计 姓名： 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，运用标准和规范等。 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：
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，室内工作，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张； 2）零件图2张（低速级齿轮，低速级轴）； 3）设计计算说明书一份，按指导老师的要求书写 1—输送带 2—电动机 3—V 带传动 4—减速器 5—联轴器
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：
班 级 姓 名 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数 一、 填空题（共24 分，每空1分） 1）按照两表面间的润滑状况，可将摩擦分为 干摩擦 、 边界摩擦 、 流体摩擦 和 混合摩擦 。 2）当两个被联接件之一太厚，不宜制成通孔，且联接不需要经常装拆时，往往采用螺纹联接中的 螺钉 联接。 3）带传动中，带在带轮上即将打滑而尚未打滑的临界状态下，紧边拉力F 1与松边拉力F 2之间的关系为 112f F F e α=? 。 4）滚动轴承的基本额定寿命L ，是指一批相同的轴承，在相同的条件 下运转，其中 90％ 的轴承在疲劳点蚀前所能转过的总转数，单位为106r 。 5）非液体摩擦滑动轴承限制pv 值，主要是为了防止轴瓦 胶合 失效。 6）弹簧指数C= D/d ，C 越大，弹簧刚度越 小 。 7）当机构处于死点位置时，机构的压力角为 90° 。 8）有一紧螺栓连接，已知预紧力'F =1500N ，轴向工作载荷F =1000N ，螺栓的刚度C b =2000N/mm ，被连接件的刚度C m =8000N/mm ，则螺栓所受的总拉力F 0= 1700 N ，剩余预紧力''F = 700 N ，保证结合面不出现缝隙的最大轴向工作载荷F max = 1875 N 。 9）对于软齿面闭式齿轮传动，通常先按 齿面接触疲劳 强度进行设计，然后校核 齿根弯曲疲劳 强度。 10）蜗杆传动的失效形式主要是 齿面点蚀 、 齿面胶合 和 齿面磨损 ，而且失效通常发生在 蜗轮轮齿上 。 哈工大2005 年秋季学期 机械设计基础（80学时）试题答案
11）在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中，等速运动规律使凸轮机构产生刚性冲击，正弦加速度运动规律则没有冲击，等加速等减速、余弦加速度运动规律产生柔性冲击。 二、选择题（共11分，每小题1分） 1）一阀门螺旋弹簧，弹簧丝直径d=2.5mm，因环境条件限制，其弹簧外径D2不得大于17.5mm，则弹簧指数不应超过c) 。 a) 5 ; b) 6.5 ; c) 6 ; d) 7 。 2）平键的剖面尺寸b×h是根据d) 从标准中查取。 a) 传递转矩的大小; b) 载荷特性; c) 键的材料; d) 轴的直径。 3）带传动采用张紧轮的目的是d) 。 a)减轻带的弹性滑动; b) 提高带的寿命; c) 改变带的运动方向; d) 调节带的初拉力。 4）润滑良好的闭式软齿面齿轮传动最常见的失效形式为b) 。 a) 齿面磨损; b) 齿面疲劳点蚀； c) 齿面胶合; d) 齿面塑性变形。 5）在V带传动设计中，取小带轮基准直径d d1≥d dmin，主要是为了考虑 a) 对传动带疲劳强度的影响 a) 弯曲应力; b) 离心拉应力； c) 小带轮包角; d) 初拉力。 6）蜗杆传动中，当其它条件相同时，增加蜗杆的头数，则传动效率 b) 。 a) 降低; b) 提高；c) 不变；d)可能提高，可能降低。 7）工作时只承受弯矩，不传递转矩的轴，称为a) 。 a) 心轴; b) 传动轴; c) 转轴; d) 曲轴。 8）半圆键连接的主要优点是c) 。 a) 对轴的强度削弱较轻; b) 键槽的应力集中较小； c) 适于锥形轴端的连接。
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。
机械设计基础大作业计算说明书 题目：朱自发 学院：航天学院 班号：1418201班 姓名：朱自发 日期：2016.12.05 哈尔滨工业大学
机械设计基础 大作业任务书题目：轴系部件设计 设计原始数据及要求：
目录 1.设计题目 (4) 2.设计原始数据 (4) 3.设计计算说明书 (5) 3.1 轴的结构设计 (5) 3.1.1 轴材料的选取 (5) 3.1.2初步计算轴径 (5) 3.1.3结构设计 (6) 3.2 校核计算 (8) 3.2.1轴的受力分析 (8) 3.2.2校核轴的强度 (10) 3.2.3校核键的强度 (11) 3.2.4校核轴承的寿命 (11) 4. 参考文献 (12)
1.设计题目 斜齿圆柱齿轮减速器轴系部件设计2.设计原始数据
3.设计计算说明书 3.1 轴的结构设计 3.1.1 轴材料的选取 大、小齿轮均选用45号钢，调制处理，采用软齿面，大小齿面硬度为241~286HBW ，平均硬度264HBW ；齿轮为8级精度。 因轴传递功率不大，对重量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用材料45钢，调质处理。 3.1.2初步计算轴径 按照扭矩初算轴径： 6 3 39.55100.2[]P P n d n τ?≥ =式中： d ——轴的直径，mm ；
τ——轴剖面中最大扭转剪应力,MPa ； P ——轴传递的功率，kW ； n ——轴的转速，r /min ； []τ——许用扭转剪应力，MPa ； C ——由许用扭转剪应力确定的系数； 根据参考文献查得106~97C =，取106C = 故 10635.0mm d ≥== 本方案中，轴颈上有一个键槽，应将轴径增大5%，即 35(15%)36.75mm d ≥?+= 取圆整，38d mm =。 3.1.3结构设计 （1）轴承部件的支承结构形式 减速器的机体采用剖分式结构。轴承部件采用两端固定方式。 （2）轴承润滑方式 螺旋角: 12() arccos =162n m z z a β+= 齿轮线速度： -338310175 2.37/6060cos 60cos16n m zn dn v m s πππ β???==== 因3/v m s <, 故轴承用油润滑。
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
目录 1、设计任务书 (2) 2、总体设计 (3) 3.传动零件的设计 (5) 4、轴的设计 (9) 5、滚动轴承校核 (13) 7、键的选择 (15) 8、滚动轴承的选择 (17) 9、联轴器的选择 (18) 10、箱体设计 (19) 11、润滑、密封设计 (23)
一、设计题目 1、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 2、系统简图 系统简图如下图所示 3、工作条件 一、单向运转，有轻微振动，经常满载，空载启动，单班制工作（一天8小时），使用期限5年，输送带速度容许误差为±5%。 4、原始数据 五、设计工作量： 1、设计说明书一份 2、减速器装配图1张 3、减速器零件图2~3张 联轴器 减速器 联轴器 滚筒 输送带
二、总体设计 （一）、选择电动机 1、选择电动机的类型 根据动力源和工作条件，选用Y 型三相交流异步电动机。 2、确定电动机的功率 1）计算工作所需的功率 kW v F P w w w 80.11000 9 .010000.21000=??== 其中，带式输送机的效率0.95w η=。 2）通过查《机械设计基础课程设计》表10-1确定各级传动的机械效率：滚筒 1η=0.96；齿轮 2η=0.97；轴承 3η=0.99；联轴器 4η=0.99。总效率 085999.099.097.096.02322 433221=???==ηηηηη。 电动机所需的功率为：kW P P w 11.2859 .080 .10== = η 。 由表《机械设计基础课程设计》10-110选取电动机的额定功率为3kW 。 3）电动机的转速选940r/min 和1420r/min 两种作比较。 工作机的转速：min /3.5760000r D v n w ==π 结构紧凑，决定选用方案Ⅰ。 4）选定电动机型号为Y112M-6。查表《机械设计基础课程设计》10-111得电动机外伸轴直径D=28，外伸轴长度E=60，如下图所示。
一、填空题：（每空1分，计32分） 1. 按表面间摩擦状态不同,滑动轴承可分为 液体摩擦 滑动轴承和 非液体摩擦 滑动轴承 2. 普通螺栓连接的凸缘联轴器是通过 摩擦力矩 传递转矩的；铰制孔螺栓连接的凸缘联轴器是通过 剪切与挤压 传递转矩的。 3. 三角形螺纹的牙型角为 60度 ，因其具有较好的 自锁 性能，所以通常用于 连接 。 4. 滑动轴承轴瓦上浇铸轴承衬的目的是 提高轴瓦的减磨耐磨性能 写出一种常用轴承衬材料的名称 轴承合金 。 5. 普通平键的工作面是 两侧面 ，其主要失效形式为 平键被压溃 ，其剖面尺寸b*h 是根据 轴的直径 来选择的。 6. 轮齿折断一般发生在 齿根 部位，为防止轮齿折断，应进行 齿根弯曲疲劳 强度计算。 7. 滚动轴承的基本额定寿命是指一批轴承，在相同运转条件下，其中 90 ％的轴承不发生 疲劳点蚀 前所运转的总转数。 8. 按工作原理不同，螺纹连接的防松方法有 摩擦防松 、 机械防松 和 破坏螺纹副防松 。 9.转速与当量动载荷一定的球轴承，若基本额定动载荷增加一倍，其寿命为原来寿命的 8 倍。 10.蜗杆传动中，蜗杆分度圆柱上的螺旋线升角应等于蜗轮分度圆上的螺旋角，且两螺旋线方向应 相同 。 11.机构具有确定运动的条件是（1） 机构自由度大于零 （2） 原动件数等于自由度数 。 12.曲柄摇杆机构中，当 曲柄 与 机架 处于两次共线位置之一时，出现最小传动角。 13.圆柱螺旋弹簧的特性线是表示弹簧 受力与变形 之间的关系曲线；弹簧受轴向工作载荷时，其簧丝横截面上的应力最大点在 簧丝内侧点 ； 哈工大2004年秋季学期 机械设计基础（80学时） 试题答案
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
目录 §一减速器设计说明书 (5) §二传动方案的分析 (5) §三电动机选择，传动系统运动和动力参数计算 (6) 一、电动机的选择 (6) 二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 (7) 三、运动参数和动力参数计算 (7) §四传动零件的设计计算 (8) 一、V带传动设计 (8) 二、渐开线斜齿圆柱齿轮设计 (12) （一）高速级斜齿圆柱齿轮设计计算表 (12) （二）低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表 (17) （三）斜齿轮设计参数表 (21) §五轴的设计计算 (22) 一、Ⅰ轴的结构设计 (22) 二、Ⅱ轴的结构设计 (25) 三、Ⅲ轴的结构设计 (27) 四、校核Ⅱ轴的强度 (29) §六轴承的选择和校核 (33) §七键联接的选择和校核 (35) 一、Ⅱ轴大齿轮键的选择 (35) 二．Ⅱ轴大齿轮键的校核 (35) §八联轴器的选择 (36) §九减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择 (36) 一、传动零件的润滑 (36) 二、减速器密封 (37) §十减速器箱体设计及附件的选择和说明 (37) 一、箱体主要设计尺寸 (37) 二、附属零件设计 (40) §十一设计小结 (44) §十二参考资料 (44)
§一 减速器设计说明书 一、题目：设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器。 二、已知条件：输送机由电动机驱动，经传动装置驱动输送带移动，整机使用寿命为6年，每天两班制工作，每年工作300天，工作时不逆转，载荷平稳，允许输送带速度偏差为 5%。工作机效率为0.96，要求有过载保护，按单位生产设计。 三、设计内容： 设计传动方案； a) 减速器部件装配图一张(0号图幅)； b) 绘制轴和齿轮零件图各一张； c) 编写设计计算说明书一份。 §二 传动方案的分析 §三 电动机选择，传动系统运动和动力参数计算 一、电动机的选择 1.确定电动机类型 按工作要求和条件,选用y 系列三相交流异步电动机。 2.确定电动机的容量 （1）工作机卷筒上所需功率P w 1-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带
2016年哈工大考研《机械设计基础》真题回忆版 填空题 题目很多，我记不太清了，但是有很多选①②③④这种填空格式的选择题，有几道确定是单选，还有几道我不确定，但是选的一个。考的还是五花八门，大概得认真把机械设计整本书背下来才能打高分。 简答题 第一道问张紧轮怎么布置 第二道是给出两个图问你哪个可以形成油膜，其实是考液体动压润滑的三个必要条件 第三道是给出一个高转速轴，一个低速重载轴，问都应该装哪种轴承 第四道问轴上装两个平键，考虑强度因素，问为什么两轴要呈180度放置 第五道说的是大批量生产一个直径280mm的齿轮套在直径50mm的轴上，问选用哪种结构，轮坯用哪种方式制造 第三题 计算自由度，机构蛮复杂的，但是这种题再难也难不到哪里去啦 第四题 是考虑摩擦圆摩擦角，让你对一个机构受力分析，然后第一问求某滑块速度，第二问求机构的效率。机构挺复杂的，有两个移动副和三个杆件，我时间不够这题没怎么做，大概觉得需要用到考虑摩擦圆摩擦角之后的受力分析，速度瞬心法求速度，还有效率的计算公式。←_←这题14分，特别值钱，但是又难又花时间第五题 凸轮，考对心直动从动件，理论轮廓是圆的一部分，考从动件位移，压力角计算
第六题 齿轮，考齿条刀具加工某齿轮，第一问加工标准的，第二问加工变位的，直接套公式就ok 第七题 轮系，两个周转和一个定轴的组合，问传动比 第八题 等效和速度波动调节，第一问求最大盈亏功，第二问求最大速度最小速度，第三问求它们出现的时间。唔，问题很常规，M-φ曲线比较新鲜，但总体还是很简单第九题 第一道，考的是铰制孔用螺栓，第一问求失效形式，第二问求设计最优结构，第三问求螺栓剪切力并根据校核条件设计直径。 考了十几年的普通螺栓今年突然就出了铰制了！ 第二道，给的图是传送带加斜齿轮，直齿轮的三级传dong装置。在安装小齿轮的高速轴上，装了一对圆锥滚子轴承，给了小齿轮的Fa Fr Ft，传送带对该轴的压li，小齿轮转速，问小齿轮左旋还是右旋对轴承寿命有什么影响 第十题作图题 第一问是让你画联轴器和唇形密封圈，题目没直接提唇形，问的比较隐晦。 第二个题是轴系改错，轴承奇葩了点，是左边一个右边一对儿，不过常考的点还是那些
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：
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
2012哈工大机械设计基础真题回忆版上一年考前两个月因为没有找到2011年真题而很惘然的时候，我找到了某人士的热心回忆版。今年终于到我考完了，感觉还不错，是时候让我回馈这个网站了，现呈上我的2012的回忆版，考完这晚就默写出来，大概有个百分之八九十吧。希望能给有志考上哈工大的你们一点点鼓励。 一、填空题： 1.规定涡轮加工刀具的原因。 2.梯形螺纹的牙型角 3.齿面接触应力是否每处接触点都一样？ 4.滚动轴承的寿命计算及定义 5.多级减速箱输出轴按高速还是低速计算？ 6.提高螺纹连接刚度的措施：（减少）螺栓刚度，举例 7.轴承部件轴向固定的三种方式 二、简答题 1.齿轮传动的载荷系数的组成及其分别影响系数 2.软齿面闭式齿轮传动设计准则，怎么选择M和Z？ 3.非液体摩擦滑动轴承设计校核准则？ 4.图1中带受应力最大为何处？应力组成。
三、计算题（8题） 1.自由度计算，问某一杆为主动件，机构运动是否确定，一般题。《机械原 理试题精选与解答》里面的会做，这个也没问题的 2.刨床刨削机构。在《机械原理试题精选与解答》P39例2.19的基础上加了 几个问：1.摆杆摆角大少？2.知AD尺寸，求其他杆尺寸3.标出曲柄AB 运动方向4.什么位置CD角速度最大？ 3.（1）画出该位置凸轮转角，推杆位移，压力角。（2）推程角，远休止角， 回程角，近休止角的计算数值。（3）若推程时压力角最大为45°，问a 的取值。（两轮大小相同为R） 4.加工齿轮及变位。P85例4.17,（1）（2）问。跟03到05中的某一年的真 题基本是一样的。第三个问特别点：求变位后da（齿顶圆直径），rb（基圆半径）
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
一、课程设计目的与要求 《机械设计》课程设计是机械设计课程的最后一个教学环节，其目的是： 1）培养学生综合运用所学知识，结合生产实际分析解决机械工程问题的能力。 2）学习机械设计的一般方法，了解和掌握简单机械传动装置的设计过程和进行方式。 3）进行设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅资料、熟悉标准和规范。 要求学生在课程设计中 1）能够树立正确的设计思想，力求所做设计合理、实用、经济； 2）提倡独立思考，反对盲目抄袭和“闭门造车”两种错误倾向，反对知错不改，敷衍了事的作风。 3）掌握边画、边计算、边修改的设计过程，正确使用参考资料和标准规范。 4）要求图纸符合国家标准，计算说明书正确、书写工整， 二、设计正文 1.设计题目及原始数据 设计带式输送机用二级齿轮减速器 原始数据： 1）输送带工作拉力F= 4660 N; 2) 输送带工作速度v=0.63 m/s(允许输送带速度误差为±5％)； 3）滚筒直径D=300 mm; 4) 滚筒效率η＝0.96（包括滚筒和轴承的效率损失）； 5）工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； 6）使用折旧期8年； 7）动力来源：电力，三相交流，电压380V； 8）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 2．设计内容： 1）传动装置的总体方案设计；选择电动机；计算运动和动力参数；传动零件的设计。 2）绘制装配图和零件图。 3）设计计算说明书一份，包括：确定传动装置的总体方案，选择电动机，计算运动和动力参数，传动零件的设计，轴、轴承、键的校核，联轴器的选择，箱体的设计等。 一.选择电动机； 1.选择电动机 (1)选择Y系列三相异步电动机。 （2）电动机的容量 由电动机至工作机的总效率为 η=η1*η2*η3*η4*η5 式中各部分效率由设计资料查得：普通V带的效率η1=0.96，
机械设计课程设计任务书 设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器 设计内容： （1）设计说明书（一份） （2）减速器装配图（1张） （3）减速器零件图（不低于3张 系统简图： 原始数据：运输带拉力 F=2100N ，运输带速度 s m 6.1=∨，滚筒直径 D=400mm 工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，两班制。环境最高温度350C ；允许运输带速度误差为±5%， 小批量生产。
设计步骤： 一、 选择电动机和计算运动参数 (一) 电动机的选择 1. 计算带式运输机所需的功率：P w = 1000FV =1000 6 .12100?=3.36kw 2. 各机械传动效率的参数选择：1η=0.99（弹性联轴器）， 2η=0.98（圆锥 滚子轴承），3η=0.96（圆锥齿轮传动），4η=0.97（圆柱齿轮传动），5η=0.96（卷筒）. 所以总传动效率：∑η=2 1η4 2η3η4η5η =96.097.096.098.099.042???? =0.808 3. 计算电动机的输出功率：d P = ∑ ηw P = 808 .036 .3kw ≈4.16kw 4. 确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理范围 ∑'i =8~25（华南理工大学出版社《机械设计课程设计》第二版朱文坚 黄 平主编），工作机卷筒的转速w n =400 14.36 .1100060d v 100060???= ?π=76.43 r/min ， 所 以 电 动机转速范围为 min /r 75.1910~44.61143.7625~8n i n w d ）（）（’=?= =∑。则电动机同步转速选择可选为 750r/min ，1000r/min ，1500r/min 。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和 满足锥齿轮传动比关系（3i i 25.0i ≤=I ∑I 且），故首先选择750r/min ，电动机选择如表所示 表1 (二) 计算传动比： 1. 总传动比：420.943 .76720 n n i w m ≈== ∑
1分，共30分） 本题分数 1. 机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零且机构的原动件数等于机构的自由度。 2. 在凸轮机构四种常用的推杆运动规律中，等速运动规律运动规律有刚性冲击；等加速等减速运动规律和余弦加速度运动规律有柔性冲击； 正弦加速度运动规律无冲击。 3. 带传动工作时，最大应力发生在在紧边进入小带轮处，带传动的主要失效形式是打滑和疲劳破坏。 4. 一对渐开线直齿圆柱齿轮正确啮合条件为：模数相等和压力角相等，齿轮连续啮合传动条件为：重合度大于1 。 5. 在齿轮传动设计时，软齿面闭式传动常因_ _齿面点蚀而失效，故通常先按齿面接触疲劳强度设计公式确定传动的尺寸，然后验算齿轮的齿根弯曲疲劳强度。 6. 齿轮传动以及蜗杆传动的效率均包括：（1）轮齿啮合效率η1、 （2）搅油效率η2、（3）轴承效率η3；总的传动效率为：η=η1η2η3。
7．在矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹和三角形螺纹四种螺纹中，传动效率最高的是矩形螺纹；双向自锁性最好的是三角形螺纹；只能用于单向传动的是锯齿形螺纹。 8. 普通平键的工作面是两侧面；楔键的工作面为键的__上下_____面，平 键的剖面尺寸b×h按轴径d 来查取。 9. 代号为72308的滚动轴承，其类型名称为角接触球轴承，内径为 40 mm，2 为宽度系列代号， 3 为直径系列代号。 10. 圆柱螺旋压缩弹簧在工作时最大应力发生在弹簧丝内侧。 (每题4分,共20分) 答：速度瞬心定义为：互相作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其相对速度为零的重合点。或说是作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其速度相等的重合点（即等速重合点）。 三心定理：作平面运动的三个构件共有三个瞬心，他们位于同一直线上。 2．带传动中的弹性滑动与打滑有什么区别？ 答：弹性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指由于过载引起的全面滑动，是一种传动失效的表现，应当避免。弹性滑动是由带材料的弹性和紧边、松边的拉力差引起的。只要带传动具有承载能力，出现紧边和松边，就一定会发生弹性滑动，所以弹性滑动是不可以避免的。 3．按轴工作时所受载荷不同，可把轴分成那几类？如何分类？ 答: 转轴，心轴，传动轴。 转轴既传递转矩又承受弯矩。 传动轴只传递转矩而不承受弯矩或承受弯矩很小。 心轴则承受弯矩而不传递转矩。