摘要
减速器是一种用途十分广泛且比较经典型的机械装置。减速器的设计历来是机械设计中经典的项目之一。而减速器中设计难度最大的部件当数减速器的齿轮轴。齿轮轴是支撑轴上零件、传递运动和动力的关键部件，其设计不同于一般零部件的设计，它包含两个主要内容：强度设计和结构设计。为了保证其足够的工作能力，一般必须对轴进行强度计算，必要时还要做刚度计算、震动稳定性计算等；为了保证安装在轴上的零件能正确地定位和固定以及轴的加工和装配的要求，必须合理地定出轴各部分形状和结构尺寸，也即进行结构设计。实际设计中，强度计算和结构设计互相关联、互相影响，需要不断地交互。不仅如此，轴在减速箱体中的装配位置、轴上零件的结构及装配都会直接影响着轴的结构及强度，从而使齿轮轴的设计复杂化，成为减速器设计的“瓶颈”。本文的研究在于探讨开发实用程序，实现减速器齿轮轴设计的自动化，使轴的强度计算、结构设计、工作图绘制一体化，真正体现计算机辅助设计系统的特点，从而提高产品设计效率和设计质量，也使设计人员从繁重的设计中解放出来。
关键词：CAD 机械制图一级圆柱齿轮减速器
目录
绪论 (1)
1、设计带式输送机的传动装置 (1)
2、电动机的选择 (2)
2.1电动机的类型和结构的选择 (2)
2.2电动机功率的选择 (2)
2.3电动机转速的选择 (2)
2.4电动机型号的确定 (3)
3、传动比的计算与分配 (3)
3.1总传动比的计算 (3)
3.2各级传动比的分配 (3)
4、传动件的设计计算 (3)
4.1选精度等级、材料及齿轮数 (3)
4.2按齿轮接触强度设计 (3)
4.3按齿根弯曲强度设计 (5)
4.4几何尺寸设计 (6)
5、输送机中带传动设计 (7)
6、高速轴用联轴器的设计计算 (9)
6.1计算转矩 (9)
6.2第二个联轴器的设计计算 (9)
7、轴的设计计算 (10)
7.1从动轴设计 (10)
7.2主动轴的设计 (13)
8、键联接的选择及校核计算 (16)
结论 (17)
致谢辞 (18)
参考文献 (18)
附图 (19)
绪论
减速器是一种动力传达装置，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，并的到较大转矩的机构。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新。一级圆柱齿轮减速器是机械行业常用的一种减速设备，通过对该减速器的设计，充分利用AutoCAD2006强大的绘图功能。将传统设计与计算机技术有机结合，使减速器设计更精确，方便简洁，实用可以熟悉机械设计的基本过程，并进一步提高运用机械原理与零件、CAD、力学知识的能力。实现减速器齿轮轴设计的自动化，使轴的强度计算，结构设计，工作图绘制一体化，真正体现计算机辅助设计系统的特点，从而提高产品设计质量，缩短产品的设计周期。
1、带式输送机中传动装置的设计
运动简图如图1-1所示：
图1-1 带式输送机传动装置运动简图
1.电动机；
2. 轴承；
3. 联轴器； 4齿轮； 5.齿轮轴
原始数据：
已知条件如下表1-1所示:
表1-1 带式输送机原始数据
输送带拉力 F/N 输送带速度 V/m.s 滚筒直径 D/mm
1700 1.4 220
工作条件：
a.两班制工作，使用年限10年；
b.运输角度最大15°（上运）；
c.单向提升，载荷平稳；
d.输送带速度允许误差为±5%；
e.露天运行，环境调节较差；
f.运送小批量矿石。
2、电动机的选择
2.1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。
2.2电动机容量的选择
1）工作机所需功率Pw
Pw＝3.4kW
2）电动机的输出功率
Pd＝Pw/ηη＝0.904 Pd＝3.76kW
2.3电动机转速的选择
nd＝（i1’?i2’…in’）nw
初选为同步转速为1000r/min的电动机
2.4电动机型号的确定
电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW ，满载转速960r/min 。基本符合题目所需的要求
3.传动比的计算与分配
3.1总传动比的计算
由公式i=nm/nw 式中nm —电动机同转满转速度为1420r/min ；nw —滚筒轴的工作转速为121.5r/mini=1420／121.5=11.69
3.2各级传动比的计算
查表可得ib 的范围为ib ≦7，且满足b i ﹤g i ，可取b i ＝3（b i
－带传动比，g i －齿轮
传动比g i ＝i/b i
＝11.69／3＝3.89
4、传动件设计计算
4.1选精度等级、材料及齿数
4.1.1 材料及热处理
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 。
1） 精度等级选用7级精度；
2） 试选小齿轮齿数z1＝20，大齿轮齿数z2＝100的； 3） 选取螺旋角。初选螺旋角β＝14°
4.2按齿面接触强度设计
因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算 按查资料公式计算，即 dt ≥ 0 4.2.1 确定公式内的各计算数值 （1）试选Kt ＝1.6
（2）选取区域系数ZH＝2.433
（3）选取尺宽系数φd＝1
（4）查表得εα1＝0.75，εα2＝0.87，则εα＝εα1＋εα2＝1.62
（5）查得材料的弹性影响系数ZE＝189.8Mpa
（6）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1＝600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa；
（7）计算应力循环次数
N1＝60n1jLh＝603192313（238330035）＝3.32310e8
N2＝N1/5＝6.643107
（8）由图查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.95；KHN2＝0.98
（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
[σH]1＝＝0.953600MPa＝570MPa
[σH]2＝＝0.983550MPa＝539MPa
[σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa
4.2.2 计算
（1）试算小齿轮分度圆直径d1t
d1t≥ 67.85
（2）计算圆周速度
v=0.68m/s
（3）计算齿宽b及模数mnt
b=φdd1t=1367.85mm=67.85mm mnt= 3.39
h=2.25mnt=2.2533.39mm=7.63mm b/h=67.85/7.63=8.89
（4）计算纵向重合度εβ
εβ= 0.318313tan14 =1.59
（5）计算载荷系数K
已知载荷平稳，所以取KA=1
根据v=0.68m/s,7级精度，查资料得动载系数KV=1.11；由资料中查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同，
故 KHβ=1.12+0.18(1+0.631 )131 +0.23310 67.85=1.42
查资料得KFβ=1.36
查资料得KHα=KHα=1.4。故载荷系数为1.4
K=KAKVKHαKHβ=131.0331.431.42=2.05
（6）按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，得
d1 = mm = 73.6mm
（7）计算模数mn
mn = mm = 3.74
4.3按齿根弯曲强度设计
由上式mn≥ 3.74
4.3.1 确定计算参数
（1）计算载荷系数
K=KAKVKFαKFβ=131.0331.431.36=1.96
（2）根据纵向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59，从资料查得螺旋角影响系数 Yβ＝0.88
（3）计算当量齿数
z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47
（4）查取齿型系数
查资料得YFa1=2.724；Yfa2=2.172
（5）查取应力校正系数
由资料查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798
（6）计算[σF]
σF1=500Mpa σF2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98
[σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa
（7）计算大、小齿轮的并加以比较
小齿轮 =0.0126
大齿轮 =0.01468 大齿轮的数值大。
4.3.2 设计计算
mn≥ 2.4 mn=2.5
4.4几何尺寸计算
4.4.1 计算中心距
z1 =32.9，取z1=33 z2=165 a =255.07mm a圆整后取255mm
4.4.2 按圆整后的中心距修正螺旋角
β=arcos =13 55’50”
4.4.3 计算大、小齿轮的分度圆直径
d1 =85.00mm d2 =425mm
4.4.4 计算齿轮宽度
b=φd1 b=85mm B1=90mm B2=85mm
4.4.5 结构设计
因齿轮齿顶圆直径大于160mm，而又小于500mm，故以选用腹板式为宜。其他有
关尺寸参看附图中零件图。
5、轴的设计
带传动的主要失效形式是打滑和带的疲劳破坏。因此，带传动的设计准则是：在保证带传动不打滑的前提下，具有一定的疲劳强度和寿命。
计算项目及结果如表5-1所示:
表5-1 带传动的项目计算及结果
计算项目计算内容计算结果
确定设计功率根据工作情况查表得：k A=1.2 P=2.76KW
有公式得：
PC=1.232.76=3.3kW
PC=3.3kW
选V带型号根据P d和n1，选用A型普通V带A型
确定带轮直径
由表得取小带轮基准直径
1d
d=95mm>dmin=75传动比
i=
2
1
n
n
=3大带轮基准直径
2
d
d=(1-ε)
1d
d= 33953
(1-0.02)=279.30 mm经过圆整取2d d=280mm实际传动比
i=
1
2
d
d
d
d
=280／95=2.95
1d
d=95mm
2
d
d=280mm
i=2.95
验算带速
由式
1
v=
1000
60
1
1
?
n
d
d
π
，s
m/=π39531420/603
1000=7.06m/s
带速合适
在5~25m/s范围内，带速合适
确定带的基准长度和传动中心距
由式 0.7（
1
d
d+
2
d
d）)
(2
2
1
0d
d
d
d+
≤
?
≤
初定中心距：α0=500mm
2
1
2
2
1
04
)
(
)
(
2
2
?
-
+
+
+
?
=d
d
d
d
d
d
d
d
d
L
π
得:
L d0=2*500+3.14\2(95+280)+（280-95）*（280-95）／4
／500
=1605.8mm
取Ld=1600mm
确定中心距：
由式
2
d
d
l
l-
+
?
=
?
a≈a0+(L d-L d0)/2=500+(1600-1605.8)/2=497mm
Ld=1600mm
a=497mm
验算小带轮包角由式0
1
120
90
*
60
1802
1-
≥
?
-
-
=
?d
d
d
d
得：
1
?=1800-57.303
(280-95)/497=158.670°>120°
158.670°
包角合适
计算带的根数单根V带传递的额定功率.
据dd1和n1查得:P1=1.4KW
i≠1时单根V带的额定功率增量.
据带型及i得：△P1=0.17KW
Z=3根
查得：K a =0.94； K L =0.99 计算得：Pd =3.3 由式l
d
k k p p p Z ??+=
?)(11得：=3.3/[(1.4+0.17) 3
0.9430.99]=2.26 (取3根)
计算对轴的压力
查得q=0.1kg/m 单根普通V 带的初拉力
20)5.2(500qv v
z k P k F d
+??-?
=??=134.3N
2
sin
21
0?=?ZF F =2x3x134.3x sin(158.67°/2) =791.9N
F a=791.9N
6.1计算转矩
所以考虑选用弹性柱销联轴器TL4（GB4323-84），但由于联轴器一端与电动机相连，其孔径受电动机外伸轴径限制，所以选用TL5（GB4323-84）。
其主要参数如下： 材料 HT200 公称转矩 630N 2m 轴孔直径 3.8mm 轴孔长 80mm 装配尺寸 按需要 半联轴器厚 （GB4323-84）
6.2第二个联轴器的设计计算
由于装置用于运输机，原动机为电动机。
所以选用弹性柱销联轴器TL10（GB4323-84）。
其主要参数如下：
材料 HT200
公称转矩 630N2m
轴孔直径 3.8mm
轴孔长， 80mm
装配尺寸按需要
半联轴器厚（GB4323-84 ）
7、减速器附件的选择
7.1从动轴设计
7.1.1选择轴的材料确定许用应力
普通用途，中小功率减速器，选轴的材料为45号钢，调质处理
查得：σb=650MPa
σs=360MPa
[σb+1] bb =215MPa
[σ0]bb =102MPa,
[σ-1]bb=60MPa
7.1.2按扭强度初估轴径并计算齿轮上的作用力
单级齿轮减速器的低速轴为转轴，输出端与联轴器相接，从结构要求考虑，输出端轴
径应最小，最小直径为：
3
n
p
A
d
查得45钢取A=118，P=2.53 n=121.67 所以d≥
32.44mm考虑键槽的影响、带轮直径、轴的强度以及联轴器孔径系列标准，取d=35mm齿轮所受的转矩：T=9.553106P/n=9.55310632.53/121.67=198582 N齿轮作用力：圆周力：Ft=2T/d=23198582/195N=2036N;径向力：Fr=Fttan200=20363tan200=741N
7.1.3轴系的初步设计与轴的结构设计
(1)联轴器的选择
可采用弹性柱销联轴器
(2)确定轴上零件的位置与固定方式
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边。轴外伸端安
装联轴器，齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位
(3)确定各段轴的直径
将估算轴d=35mm作为外伸端直径d
1
与联轴器相配（如上图轴系结构草图所示），考
虑联轴器用轴肩实现轴向定位，取第二段直径为d
2
=40mm
齿轮和左端轴承从左侧装入，考虑装拆方便以及零件固定的要求，装轴处d3应大于
d2，取d
3=45mm，为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d
3
，取d
4
=50mm。齿轮左端
用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d
5
。
满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴
承型号与左端轴承相同,取d
6
=45mm。
(4)选择轴承型号
查资料初选深沟球轴承,代号为6209。
(5)确定轴各段直径和长度
Ⅰ段：d
1=35mm长度取L
1
=50mm
II段:d
2
=40mm
初选用6209深沟球轴承，其内径为45mm,宽度为19mm.考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm
故L II段长度L2为：L2=（2+20+19+55）=96mm
III段：直径d
3
=45mm
L
3
=L1-L=50-2=48mm
Ⅳ段：直径d
4
=50mm
长度与右面的套筒相同，即L
4
=20mm
Ⅴ段：直径d
5=52mm. 长度L
5
=19mm
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=96mm (6)按弯矩复合强度计算
①求分度圆直径：由公式
式中：
m:齿轮模数
Z:齿数
所以：d
1
=195mm
②求转矩：已知T2=198.58N?m
③求圆周力：F t
根据公式
F
t
=2T/d得：
F t =2 T
2
/d
22
=23198.58/195 =2.03N
④求径向力F
r
根据公式
得：
F
r
=2.033tan20°=0.741N
⑤因为该轴两轴承对称，所以：
L A =L B =48mm
7.1.4轴的强度校核 (1)计算垂直面弯矩
轴承支反力：FAy=FBy=Fr/2式中：Fr 为径向力所以，FAy=FBy =0.74/2=0.37N 由公式 FAz=FBz=Ft/2式中Ft 为圆周力所以，FAz=FBz =2.03/2=1.01N 由两边对称，知截面C 的弯矩也对称，故截面C 在垂直面弯矩为 ： MC1=FAyL/2=0.37396÷2=17.76N ?m 截面C 在水平面上弯矩为：MC2=FAZL/2=1.01396÷2=48.48N ?m
(2)计算合弯矩
MC=(MC1+MC2)1/2=（17.762+48.482)1/2=33.122N ?m
(3)计算转矩:转矩：T ＝22
9550n p ?
=9550?2.53/121.67=198.58m N /
(4)计算当量弯矩:
转矩产生的扭剪力按脉动循环变化，取α=0.2，截面C 处的当量弯矩：Mec=[MC+(α*T)2]1/2=[33.122+(0.23198.58)2]1/2=56.277N ?m
(5)校核危险截面C 的强度 由公式得出：σe< [σ-1]b=60MPa ∴该轴强度足够。
7.2主动轴的设计
7.2.1选择轴的材料 确定许用应力 7.2.2按扭转强度，初估轴的最小直径 确定轴上零件的位置与固定方式：
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边。齿轮靠油环和套筒实现 轴向定位和固定 靠平键和过盈配合实现周向固定，两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定 ，轴通过两端轴承盖实现轴向定位。
7.2.3参数的确定
(1)确定轴的各段直径和长度
初选用6206深沟球轴承，其内径为30mm,宽度为16mm.。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长36mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。
(2)按弯扭复合强度计算
①求分度圆直径：已知d2=50mm；
②求转矩：已知T=53.26N?m；
③求圆周力Ft：
根据公式Ft=2T/d2
得： Ft=2353.265/50=2.13N；
④求径向力Fr得：
Fr=Ft*tanα=2.1330.36379=0.76N；
⑤∵两轴承对称
∴LA=LB=50mm；
求支反力FAx、FBy、FAz、FBz
FAx=FBy=Fr/2=0.76/2=0.38N；
FAz=FBz=Ft/2=2.13/2=1.065N；
⑥截面C在垂直面弯矩为:
MC1=FAxL/2=0.383100/2=19N?m；
⑦截面C在水平面弯矩为:
MC2=FAZL/2=1.0653100/2=52.5N?m；
⑧计算合成弯矩：
MC=（MC12+MC22）1/2=（192+52.52）1/2 =55.83N?m；
⑨计算当量弯矩：
查得α=0.4
Mec=[MC2+(α*T)2]1/2=[55.832+(0.4353.26)2]1/2=59.74N?m；
(3)校核危险截面C的强度
由公式σe=Mec/（0.1d3）得：
σe=59.74x1000/(0.13303)=22.12 MPa <[σ-1]b=60 MPa
∴此轴强度足够
(4)滚动轴承的选择及校核计算
从动轴上的轴承根据条件，轴承预计寿命
Lh=103300316=48000h
由初选的轴承的型号为: 6209
查表可知:
d=55mm ；外径D=85mm ；宽度B=19mm
基本额定动载荷C=31.5KN；基本静载荷CO=20.5KN；
极限转速9000r/min
已知nII=121.67(r/min)
两轴承径向反力：FR1=FR2=1083N
轴承内部轴向力FS=0.63FR
则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1083=682N
∵FS1+Fa=FS2 ；Fa=0
故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端
FA1=FS1=682N
FA2=FS2=682N
求系数x、y
FA1/FR1=682N/1038N =0.63
FA2/FR2=682N/1038N =0.63
得e=0.68
（FA1/FR1）<（e *1）=（FA2/FR2）<（e *2）=1
y1=0 y2=0
(5)计算当量载荷P1、P2
查表取fP=1.5
根据公式得：
P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.53(131083+0)=1624N
P2=fp(x2FR1+y2FA2)= 1.53(131083+0)=1624N
(6)轴承寿命计算
∵P1=P2 故取P=1624N 深沟球轴承ε=3
查机械手册得6209型的Cr=31500N
由公式LH=106(ftCr/P)*ε/60n得：
LH=106*(1331500/1624)*3/60*121.67=998953h>48000h
∴预期寿命足够
8、润滑与密封
a．根据轴径的尺寸得
高速轴(主动轴)与V带轮联接的键为：键8336 GB1096-79 大齿轮与轴连接的键为：键 14345 GB1096-79
轴与联轴器的键为：键10340 GB1096-79
b．键的强度校核
大齿轮与轴上的键：键14345 GB1096-79
b3h=1439 L=45
则Ls=L-b=31mm
圆周力：
Fr=2T
/d=23198580/50=7943.2N
II
挤压强度： 56.93<125~150MPa=[σp]
因此挤压强度足够
剪切强度： 36.60<120MPa
因此剪切强度足够
键8336 GB1096-79和键10340 GB1096-79根据上面的步骤校核，并且符合要求。
结论
通过对一级圆柱齿轮减速器的学习和实习设计，使我了解到了减速器是一种用途十分广泛且比较典型的机械装置。减速器的设计历来是机械设计中经典的项目之一。而减速器中设计难度最大的部件当数减速器的齿轮轴。齿轮轴是支撑轴上零件、传递运动和动力的关键部件，其设计不同于一般零部件的设计。对零件的要求精度也比较高，在机械传动中起着相当重要的作用。
由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。
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
毕业设计(论文) 题目名称单级圆柱齿轮减速器 题目类别 学院（系）邗江电大 专业班级02机电（五）班 学生姓名杨健 指导教师吴邦荣 开题报告日期
摘要: 减速器的结构随其类型和要求不同而异。单级圆柱齿轮减速器按其轴线在空间相对位置的不同分为：卧式减速器和立式减速器。前者两轴线平面与水平面平行，如图1-2-1a所示。后者两轴线平面与水平面垂直，如图1-2-1b所示。一般使用较多的是卧式减速器，故以卧式减速器作为主要介绍对象。 单级圆柱齿轮减速器可以采用直齿、斜齿或人字齿圆柱齿轮。 一.主要特性 由于减速器已成为一种通用的传动部件，因此，圆柱齿轮减速器多数已经标准化，ZD（JB1130-70）为单级圆柱齿轮减速器的标准型号。其主要参数均已标准化和规格化。 单级圆柱齿轮减速器的主要性能参数为： 传递功率P（标准ZD型减速器P=1~2000KW） 传动比i为避免减速器的外廓尺寸过大，一般i〈6，其最大传动比imax=8~10，高速轴转速n1，中心距a（标准ZD型减速器a=100~700mm ） 工作类型及装配型式 机械零件课程设计，可以根据任务书的要求参考标准系列产品进
行设计，也可自行设计非标准的减速器。 二.组成 图1-2-2和图1-2-3所示分别为单级直齿圆柱齿轮减速器的轴测投影图和结构图。 减速器一般由箱体、齿轮、轴、轴承和附件组成。 箱体由箱盖与箱座组成。箱体是安置齿轮、轴及轴承等零件的机座，并存放润滑油起到润滑和密封箱体内零件的作用。箱体常采用剖分式结构（剖分面通过轴的中心线），这样，轴及轴上的零件可预先在箱体外组装好再装入箱体，拆卸方便。箱盖与箱座通过一组螺栓联接，并通过两个定位销钉确定其相对位置。为保证座孔与轴承的配合要求，剖分面之间不允许放置垫片，但可以涂上一层密封胶或水玻璃，以防箱体内的润滑油渗出。为了拆卸时易于将箱盖与箱座分开，可在箱盖的凸缘的两端各设置一个起盖螺钉（参见图1-2-3），拧入起盖
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 ；
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《课程设计》 课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算 学院材料与冶金学院 专业高分子材料与工程 班级 081班 姓名胡桐 学号 080802110198 指导老师郑伟刚老师 完成日期2011年1月8日星期六
目录 第一章绪论 (4) 第二章课题题目及主要技术参数说明 (5) 2.1课题题目 (5) 2.2 主要技术参数说明 (5) 2.3 传动系统工作条件 (5) 2.4 传动系统方案的选择 (5) 第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 (6) 3.1 减速器结构 (6) 3.2 电动机选择 (6) 3.3 传动比分配 (7) 3.4 动力运动参数计算 (7) 第四章带轮设计 (9) 第五章齿轮的设计计算 (10) 5.1 齿轮材料和热处理的选择 (10) 5.2 齿轮几何尺寸的设计计算 (11) 5.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 (11) 5.2.2 齿轮几何尺寸的确定 (13) 5.3 齿轮的结构设计 (14) 第六章轴的设计计算 (15) 6.1 轴的材料和热处理的选择 (15) 6.2 轴几何尺寸的设计计算 (16)
6.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 (16) 6.2.2 轴的结构设计 (16) 6.3输出轴几何尺寸的设计计算 (21) 6.3.1 按照扭转强度初步设计输出轴的最小直径 (21) 6.3.2 输出轴的结构设计 (22) 第七章轴承、键和联轴器的选择 (25) 7.1滚动轴承的校核计算 (25) 7.1.1输入轴承的校核（型号7208C） (25) 7.1.2输出轴承的校核（型号7210C） (26) 7.2 键的选择计算及校核 (27) 7.3联轴器的选择 (28) 第八章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 (28) 8.1 润滑的选择确定 (28) 8.1.1润滑方式 (29) 8.1.2润滑油牌号及用量 (29) 8.2密封形式 (29) 8.3减速器附件的选择确定 (29) 8.4箱体主要结构尺寸计算 (30)
标准直齿圆柱齿轮的绘制方法 一、标准直齿圆柱齿轮的计算公式 齿顶高ha ha=m 齿根高hf hf=1.25m 齿高h h=ha+hf=1.25m 分度圆直径d d=mz 齿顶圆直径da da=d+2ha=m(z+2) 齿根圆直径df df=d-2hf=m(z-2.5) 中心距a a=(d1+d2)/2=m(z1+z2)/2 二、标准齿轮：相当于自由齿轮中，各参数设定为：压力角A=20，变位系数O=0，齿高系数T=1，齿顶隙系数B=0.25，过度圆弧系数=0.38 三、自由齿轮：渐开线齿轮. 基圆半径rb=mz/2*cos(A)
齿顶圆半径rt=mz/2+m*(T+O) 齿根圆半径rf=mz/2-m*(T+B-O) 四、知道了标准齿轮的计算公式接下来就开始绘制图形，已知齿顶圆da=220，齿数z=20,求出模数m=10,分度圆直径d=200，基圆半径rb=93.97，齿根圆df=175，如图所示 五、先画出齿顶圆、分度圆、基圆、齿根圆，打开AutoCAD软件，在命令输入C命令，画出四个圆,如图所示
六、画出中心线、5条切线角度辅助线、5条切线。切线角度a=360/（Z*2） 基圆的周长=∏*187.94 切线长度L=基圆的周长/（Z*2） 经过计算切线角度a=9，切线长度L=17.5，如图所示
七、运用样条曲线或圆弧连接切线各端点，在命令行输入A命令绘制圆弧，然后删除多余的线，如图所示 八、连接分度圆的交点，镜像样条曲线或圆弧，镜像的角度=360/（Z*4），计算出的角度为4.5，如图所示 九、在命令行输入TR命令修剪掉不需要的线，如图所示
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 、
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
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.
机械设计基础课程设计说明书课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 专业： 班级： 学号： 设计者： 指导老师：
目录 一课程设计书3二设计步骤3 1. 传动装置总体设计方案 4 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. 齿轮的设计 6 6. 滚动轴承和传动轴的设计 11 7. 键联接设计 15 8. 箱体结构的设计 17 9.润滑密封设计 18 10.联轴器设计 20 11. 联轴器设计21 三设计小结21 四参考资料22
一、课程设计书 设计题目:带式输送机传动用的单级斜齿圆柱齿轮减速器 工作条件：工作情况：两班制，每年300个工作日，连续单向运转，有轻度振动； 工作年限：10年； 工作环境：室内，清洁； 动力来源：电力，三相交流，电压380V； 输送带速度允许误差率为±5%；输送机效率ηw=0.96； 制造条件及批量生产：一般机械厂制造，中批量生产。 -表一: 题号 1 参数 运输带工作拉力（kN） 1.5 运输带工作速度（m/s） 1.7 卷筒直径（mm）260 设计任务量：减速器装配图1张(A1)；零件图3张(A3)；设计说明书1份。 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、校核轴的疲劳强度 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， 要求轴有较大的刚度。 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。 其传动方案如下： 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带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 η 传动装置的总效率 a η=η1η2η32η4＝0.876； η（为V带的效率）=0.95,η28（级闭式齿轮传动）=0.97 1 η（弹性联轴器）=0.99 η3（滚动轴承）=0.98， 4 2.电动机的选择
proE4.0 直齿圆柱齿轮的画法 在proE 中直齿圆柱齿轮是利用参数进行绘制的，在零件模式下，取消默认 模板，使用公制尺寸模板，新建零件零件模型。 1 使用front 平面草绘4 个任意半径的同心圆，确定，按“√”退出草绘。 2 点击“工具—>参数”弹出参数设置框，点击“+”增加参数行，在“名称” 列输入直齿圆柱齿轮的参数符号，在“值”列输入需要指定的参数值。 其中：m（模数）、z（齿数）、Prsangle（齿形角）ha（齿高）、c（齿隙系数）、width（齿宽）的参数值需要指定其值，其余如d（分度圆直径）、db（基圆直径）、 da（齿顶圆直径）、df（齿根圆直径）使用关系式进行尺寸赋值。 参数设置完成后，点击“确定”关闭。 3 点击“工具—>关系”弹出“关系”框，对齿轮的参数建立参数关系式。 3.1 将鼠标移到至同心圆上，4 个同心圆同时加亮（必须是front面），点击，显示同心圆的尺寸符号。
3.2 在“关系”栏中输入如下关系式，点击“确定”关闭窗口。 d=m*z db=d*(cos(prsangle)) da=d+2*m*ha df=d-2*(ha+c)*m D0=d D1=db D2=da D3=df 4 执行“编辑—>再生”，图形中通过关系式赋值的4 个同心圆的直径确定，即d、db、da、df 的值，再次打开参数栏可以看到这4 个参数已经被赋值。
5 绘制齿轮的渐开线 点击窗口“创建基准曲线”按钮，选取“从方程”，确定，选取坐标类型为笛卡尔、坐标系后弹出程序运行框和记事本，在记事本中输入渐开线方程如下： ang=90*t r=db/2 s=PI*r*t/2 xc=r*cos(ang) yc=r*sin(ang) x=xc+s*sin(ang) y=yc-s*cos(ang) z=0 点击记事本“文件—>保存”后关闭记事本，在“曲线：从方程”的右下角点击 “预览”或直接确定，渐开线绘制成功。
第一章课程设计任务书 一级圆柱斜齿轮减速器的设计 1.设计题目 用于带式运输机的一级圆柱斜齿轮减速器。传动装置简图如下图所示。 带式运输机数据见数据表格。 (2)工作条件 单班制工作，空载启动，单向、连续运转，两班制工作。运输带速度允许速度误差为±5%。 (3)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (4)生产批量及加工条件 小批量生产。 2.设计任务 1)选择电动机型号； 2)确定带传动的主要参数及尺寸； 3)设计减速器； 4)选择联轴器。 3.具体作业 1)减速器装配图一张；
2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴）； 3)设计说明书一份。 4.数据表 工作条件： (1)单班制工作，空载启动，单向、连续运转，工作中有轻微振动。运输带速度允许速度误差为±5%。 (2)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (3)生产批量及加工条件 (4) 小批量生产。 原始数据： 运输机工作拉力F/N 1300 运输带工作速度V （m/s ） 1.5 卷筒直径（mm ） 250 第二章 设计要求 1.选择电动机型号； 2.确定带传动的主要参数及尺寸； 3.设计减速器； 运输带工作拉力F/N 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1450 1500 1500 1600 运输带工作速度v/(m/s) 1.5 1.60 1.7 1.5 1.55 1.60 1.55 1.65 1.70 1.80 运输带滚筒直径D/mm 250 260 270 240 250 260 250 260 280 300
4.选择联轴器。 第三章. 设计步骤 1. 传动系统总体设计案 1）传动装置由三相交流电动机、一级减速器、工作机组成。2）齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。 3）电动机转速较高，传动功率大，将带轮设置在高速级。传动装置简图： 2. 电动机的选择 电动机所需工作功率为： P=F*V/1000=1300*1.55/1000=2.475kw 执行机构的曲柄转速为：n w =60×1000V/πd=121.2r/min 查表3-1（《机械设计课程设计》）机械传动效率: η1：带传动： V带 0.94 η2：圆柱齿轮 0.98 7级（稀油润滑） η3：滚动轴承 0.98 η4：联轴器浮动联轴器 0.97~0.99,取0.99 ηw输送机滚筒： 0.96 η=η1*η2*η3*η3*η4*ηw =0.94*0.98*0.98*0.98*0.99*0.96 =0.84 P r = P w / η=2.475/0.84=2.95Kw 又因为额定功率P ed ≥ P r =2.95 Kw 取P ed =3.0kw 常用传动比： V带：i =2~4 圆柱齿轮：i 1 =3~5 i=i 1×i =2~4×3~5=6~20 取i=6~20
第3章齿轮零件 齿轮传动是最重要的机械传动之一。齿轮零件具有传动效率高、传动比稳定、结构紧凑等优点。因而齿轮零件应用广泛，同时齿轮零件的结构形式也多种多样。根据齿廓的发生线不同，齿轮可以分为渐开线齿轮和圆弧齿轮。根据齿轮的结构形式的不同，齿轮又可以分为直齿轮、斜齿轮和锥齿轮等。本章将详细介绍用Pro/E创建标准直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮、圆弧齿轮以及蜗轮蜗杆的设计过程。 3.1直齿轮的创建 3.1.1渐开线的几何分析 图3-1 渐开线的几何分析 渐开线是由一条线段绕齿轮基圆旋转形成的曲线。渐开线的几何分析如图3-1所示。线段s绕圆弧旋转，其一端点A划过的一条轨迹即为渐开线。图中点（x1,y1）的坐标为：x1=r*cos(ang),y1=r*sin(ang) 。(其中r为圆半径，ang为图示角度) 对于Pro/E关系式，系统存在一个变量t，t的变化范围是0～1。从而可以通过（x1,y1）建立（x,y）的坐标，即为渐开线的方程。
ang=t*90 s=(PI*r*t)/2 x1=r*cos(ang) y1=r*sin(ang) x=x1+(s*sin(ang)) y=y1-(s*cos(ang)) z=0 以上为定义在xy平面上的渐开线方程，可通过修改x，y，z的坐标关系来定义在其它面上的方程，在此不再重复。 3.1.2直齿轮的建模分析 本小节将介绍参数化创建直齿圆柱齿轮的方法，参数化创建齿轮的过程相对复杂，其中要用到许多与齿轮有关的参数以及关系式。 直齿轮的建模分析（如图3-2所示）： （1）创建齿轮的基本圆 这一步用草绘曲线的方法，创建齿轮的基本圆，包括齿顶圆、基圆、分度圆、齿根圆。并且用事先设置好的参数来控制圆的大小。 （2）创建渐开线 用从方程来生成渐开线的方法，创建渐开线，本章的第一小节分析了渐开线方程的相关知识。 （3）镜像渐开线 首先创建一个用于镜像的平面，然后通过该平面，镜像第2步创建的渐开线，并且用关系式来控制镜像平面的角度。 （4）拉伸形成实体 拉伸创建实体，包括齿轮的齿根圆实体和齿轮的一个齿形实体。这一步是创建齿轮的关键步骤。
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
、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
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
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。
最新单级圆柱齿轮减速器课程设计 =85.5~94.5 r/min 根据《机械设计课程设计》P10表2-3推荐的合理传动比范围，采用圆柱齿轮传动一级减速器的传动比范围I’ =3 ~6。 对于开式锥齿轮传动，取传动比I1’ =2 ~3。那么总传动比的理论范围是ia’= I’×i1’=6 ~18。 因此，电机速度的可选范围为nd’ = ia’ × NW = (6 ~18)×90 =540 ~1620转/分，在此范围内的同步速度为750.1000转/分和1500转/分根据容量和转速，从相关手册中找出三种适用的电机型号:(如下表所示)方案电机型号额定功率电机转速 (r/min)电机重量(n)参考价格传动比同步速度满载速度总传动比V 带传动减速器Y132S-45 .515001440650120018.6 3.5 5.322 Y132M2-6 5.51000960800150012.42 2.8 4.443 Y160M2-8 5.575072012402100 9.31 2.5
3.72 考虑到电机和传动装置的尺寸.重量.价格 nw=85.5~94.5 r/min ND’ =530 ~1620 r/min，计算表明第二种方案更适合计算锥齿轮带传动的传动比.减速器。 所选电机型号为Y132M2-6，主要性能为:中心高h外形尺寸 l×(交流/2+交流)*高清底角安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径k轴延伸英寸D×E键安装位置尺寸 f×GD132520×345×315216×1781228×8010×41电机外形尺寸和安装尺寸3 . 计算传动装置的运动和功率参数 (1)确定传动装置的总传动比和分配级传动比。传动装置的总传动比可从所选的电机满载转速nm和工作机械驱动轴的转速n 1.获得: ia= nm/ nW =960/90 =10.67 ia=10.67 米计算表明，总传动比等于所有传动比的乘积。传动比ia=i0×i(其中 i0.i分别是开式锥齿轮传动减速器的传动比) 2.各级传动装置的传动比分配；根据指令P10的表2-3， i0=3(锥齿轮变速器1 =2 ~3)取为:Ia = I0×，因此:I = Ia/I0 =10 .67/3 = 3.56 四.传动装置的运动和功率设计；将传动装置的每个轴设置为I轴.ii轴和 I0，i1是两个相邻轴之间的传动比η01，η12，是两个相邻轴的传动效率P1，p2，是每个轴的输入功率t1，T2，是每个轴的输入转矩n1，N2，以及每个轴的输入转矩r/min。运
课程设计 课程名称：机械设计课程设计 学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化 姓名：学号： 年级：任课教师： 2010年7月15日
课程设计任务书
带式输送机传动装置的设计 摘要：齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力，目前齿轮传动装置正逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮传动具有传动平稳可靠，传动效率高（一般可以达到94%以上，精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%），传递功率范围广（可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动）速度范围广（齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高，转速可以从1r/min到20000r/min或更高），结构紧凑，维护方便等优点。因此，它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用。本文设计的就是一种典型的一级圆柱直齿轮减速器的传动装置。其中小齿轮材料为40Cr（调质），硬度约为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度约为240HBS，齿轮精度等级为8级。轴、轴承、键均选用钢质材料。 关键词：减速器、齿轮、轴、轴承、键、联轴器
目录 机械设计课程设计计算说明书 1. 一、课程设计任务书 (1) 二、摘要和关键词 (2) 2. 一、传动方案拟定 (3) 各部件选择、设计计算、校核 二、电动机选择 (3) 三、计算总传动比及分配各级的传动比 (5) 四、运动参数及动力参数计算 (6) 五、传动零件的设计计算 (7) 六、轴的设计计算 (10) 七、滚动轴承的选择及校核计算 (14) 八、键联接的选择 (15) 九、箱体设计 (15) 十、润滑与密封 (16) 十一、设计小结 (16)
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