![机械设计课程设计二级直(斜齿轮)齿圆柱齿轮减速器设计说明书3[1]](https://img.doczj.com/img81/03wbej6bhzs5yphboi4w-11.webp)
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目录
第一节设计任务书 (1)
第二节传动方案的拟定及说明 (2)
第三节电动机的选择 (2)
第四节计算传动装置的运动和动力参数 (3)
第五节传动件的设计计算 (4)
第六节轴的设计计算 (9)
第七节滚动轴承的选择及计算 (15)
第八节键联接的选择及校核计算 (17)
第九节联轴器的选择 (18)
第十节润滑与密封 (18)
第十一节设计小结 (19)
参考资料目录 (20)
第一节设计任务
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斜齿轮减速器
一．总体布置简图
1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—联轴器；5—卷筒。
二.工作情况：
载荷平稳、单向旋转
三.原始数据
运输带的拉力（N）:2600
卷筒的直径D（mm）：220
运输带速度V（m/s）：1.1
带速允许偏差（％）：5
使用年限（年）：8
工作制度（班/日）：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.键和联轴器的选择与校核；
6．润滑设计
7．箱体，机架及附件的设计
8.装配图、零件图的绘制
9.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．设计说明书一份
六.设计进度
1.第一阶段：总体计算和传动件参数计算
2.第二阶段：轴与轴系零件的设计
3.第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制
4.第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写
第二节传动方案的拟定及说明
传动机构类型为：展开式二级圆柱斜齿轮减速器。故只对传动机构
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，两边轴较长、刚度
差。
第三节电动机的选择
一、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。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，所以选用常用的封闭式Y系列的电动机。
二、电动机容量的选择
1.卷筒所需功率Pw
Pw＝F×V=2.86 kw
2.电动机的输出功率
Pd＝Pw/η
由表1-7查出:
η1=0.99，为输入联轴器的效率，
η2=0.99，为第一对轴承的效率，
η3=0.99，为第二对轴承的效率，
η4=0.99，为第三对轴承的效率，
η5=0.98，为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为7级精度，稀油润滑），η6=0.99，为输出联轴器的效率，
η7=0.96, 为卷筒的效率，
η＝η1η2η3η4η5η6η7＝0.99×0.99×0.99×0.99×0.98×0.96＝0.88；
所以Pd＝3.25kW
三、电动机转速的选择
初选为同步转速为1500r/min的电动机
四、电动机型号的确定
由表12－1查出，电动机型号为Y112M-4的三相异步电动机,其额定
功率为4kW，满载转速1440r/min。基本符合题目所需的要求。
第四节传动装置的运动和动力参数
一、计算传动装置的总传动比及其分配
1.计算总传动比
卷筒转速nw=60×1000×V/(∏D)=95.54r/min≈96r/min由电动机
的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比
为：i＝nm/nw≈15.07
2.合理分配各级传动比
因为i＝15.07，取i＝15。由于减速箱是展开式布置，所以i1＝3，
i2=5速度偏差为0.467%<5%，所以可行。
二、各轴转速、输入功率、输入转矩
1.各轴转速
n＝n w＝1440＝1440r/min
n＝n/ i1＝1440/3＝480r/min
n＝n/ （i×i）＝96 r/min
2.各轴输入功率
P＝P×η1＝4×0.99＝3.96 kW
P＝P×η2×η5＝3.96×0.99×0.98＝3.84 kW
P＝P×η3×η5＝3.84×0.99×0.98＝3.73 kW
3.各轴输入转矩
Ⅰ轴 T＝9550 P/ n=9550×3.96/1440=26.26N·m
Ⅱ轴 T＝9550 P/ n=9550×3.84/480= 76.4N·m
Ⅲ轴 T＝9550 P/ n=9550×3.73/96=371.1N·m 列表如下：
项目电动
机轴高速轴I 中间轴
II
低速轴
III
卷
筒
转速
（r/min ）
1440 1440 480 96 96
功率（kW）4 3.96 3.8
4
3.73 2.8
6
转矩（N*M）26.26 26.26 76.
4
371.1 371.1
传动比 1 1 3 5 1
效率 1 0.99 0.9
8 0.98 0.
96
第五节传动件设计计算
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。
一、低速级齿轮的设计计算
1．选精度等级、材料及齿数材料及热处理
考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线齿轮
（1）齿轮材料及热处理
大小齿轮材料为40Cr。齿面渗碳淬火，齿面硬度为48～55HRC；
（2）齿轮精度
选择7级，齿根喷丸强化。
2．初步设计齿轮传动的主要尺寸
因为硬齿面齿轮传动，具有较强的齿面抗点蚀能力，故先按齿根弯曲疲劳强度设计，再校核持面接触疲劳强度。又
（1）按齿面接触强度设计
按式（10—21）试算，即dt≥
()()
[]
2 3
21H E
H
ktT i Z Z
d iσ
±
??
Ⅲ
1）确定公式内的各计算系数
①试选Kt＝1.6
试选小齿轮齿数1Z=20，则大齿轮齿数2Z=100
②因为齿轮为硬齿面，宜选取较小齿宽系数φd＝0.8
③由图10－30选取区域系数ZH＝2.433
④由图10－26查得1αε＝0.76，2αε＝0.92，则εα＝1αε＋2αε＝1.68
⑤ 由表10－6查得材料的弹性影响系数ZE ＝189.81
2M P a ⑥由图10－21,按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，查取＝
＝1100MPa ；
⑦ 由式10－13计算应力循环次数
N1＝60n1jLh ＝60×480×1×（2×8×300×8）＝1.105×910 N2＝N1/5＝2.21×810
由图10－19查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.95；KHN2＝0.97 ⑧ 计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1％，安全系数S ＝1，由式（10－12）得 [σH]1＝＝0.95×1100MPa ＝1045MPa [σH]2＝＝0.97×1100MPa ＝1067MPa [σH]＝([σH]1＋[σH]2)/2＝1056MPa 2） 计算
① 试算小齿轮分度圆直径d1t d1t≥2
3
3
2 1.6371.110
6
189.8 2.4330.8 1.68
51056???????
? ????
=58.748
② 计算圆周速度 v=
1601000
t d n π?Ⅱ
=1.48m/s
③ 计算齿宽b 及模数mnt
b=φd×d1t=0.8×58.748mm=46.9984.mm
nt m =
11
cos t d Z β =2.85
h=2.25nt m =2.25×2.85mm=6.413mm b/h=46.9984/6.413=7.33 ④ 计算纵向重合度εβ
10.318tan dZ βεφβ= =0.318×0.8×20×tan 14。
=1.269 ⑤ 计算载荷系数K
已知载荷平稳，所以取KA=1
根据v=1.48m/s,7级精度，由图10—8查得动载系数KV=1.04；由表10—4查H k β与直齿轮的相同，按硬齿面，非对称布置查得H k β=1.281 由表10—13查得KF β=1.19
由表10—3查得KH α=KH α=1.4。故载荷系数 K= A V H H K K K K αβ =1×1.04×1.4×1.281=1.865
⑥ 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10—10a ）得 3
11t t
K d d K ==61.824mm
⑦ 计算模数mn
n m =
11
cos d Z β? mm=2.999
3．按齿根弯曲强度设计
由式(10—17) n m ≥[]
2
3
2
12cos Fa Sa
F K T Y Y Y dZ ββ
φεα
σ?
Ⅲ
1） 确定计算参数 ① 计算载荷系数
K=A V F F K K K K αβ=1×1.04×1.4×1.19=1.733
②根据纵向重合度εβ==1.269，从图10－28查得螺旋角影响系数 Y β＝0.88
③ 计算当量齿数
1Z =1Z /cos β=20/cos 14。
=20.061
2Z =2Z /cos β=100/cos 14。
=103.061 ④ 查取齿型系数
由表10－5查得1F a Y =2.80；2F a Y =2.18 ⑤ 查取应力校正系数
由表10－5查得1sa Y =1.55；2sa Y =1.790 ⑥ 计算[σF]
查10-20（d ）图，取＝＝700Mpa 。 取失效概率为1％，安全系数S ＝1， KFN1=0.9 KFN2=0.92
[σF]1=450Mpa [σF]2=460MPa ⑦ 计算大、小齿轮的
[]
F a Sa
F
Y Y σ
并加以比较
[]11
1
F a Sa F Y Y σ =0.009435 []22
2
Fa Sa F Y Y σ=0.008215
小齿轮的
[]
F a Sa
F Y Y σ数值大。
2） 设计计算 mn≥3
2
3
2
2 1.733371.1100.88cos 140.009345
0.820 1.68
????????。
=2.7699
对比两计算结果，法面模数相差不多。 取标准值，n m =3，1d =61.824 4．几何尺寸计算 1） 计算中心距
161.824cos14
3
Z ?=
。
=19.996，取1Z =20
则2Z =100 a =()
122cos n Z Z a m β
+=
=185.5mm ，a 圆整后取186mm
2） 按圆整后的中心距修正螺旋角
()12
ar cos 2n Z Z
m a
β+??
=
??
?
=14.593。
3） 计算大、小齿轮的分度圆直径 d1 =62.000 d2 =310.000
4） 计算齿轮宽度 b=φd×d1=49.6mm
圆整B1=50mm ，B2=45mm 5） 结构设计
以大齿轮为例。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。如图5-1所示，其他有关尺寸参看大齿轮零件图。
图5-1
二、高、低速级齿轮参数列表如下：（备注：高速级齿轮参照低速级齿轮设计计算）
名称高速级低速级中心距a(mm) 83 186
法面摸数(mm)
2 3
螺旋角（°）
15．452 14．593
旋向小齿轮左右大齿轮右左
齿
数
20 20
60 100 分度圆
直径（mm）
41．500 62．000 (mm)
124．500 310．000
齿顶圆
直径（mm）
46．500 77．000 (mm)
129．500 325．000
齿根圆
直径(mm)
36．500 47．000 (mm)
119．500 295．000
齿
宽（mm）
45 50
（mm）
40 45
齿轮等级精度7 7
材料及热处理40Cr，齿面条之后淬火，
齿面硬度58~62HRC 40Cr，调质后淬火，齿面硬
度40~50HRC
第六节 轴的设计计算
具体二级齿轮减速器轴的方案设计
一．轴的结构设计
1．高速轴I 材料为20CrMnTi,经调质处理，硬度为241~286HBS ，查得对称循环弯曲许用应力
。按扭转强度计算，初步计算轴径，取
3
3
m in
3.961051
4.711440
p d
A n ≥=?
=ⅠⅠ
mm
由于轴端开键槽，会削弱轴的强度，故需增大轴径5%~7%，取最小轴径m in d =18mm
2．轴II 材料为45钢，经调质处理，硬度为217~255HBS ，查得对称循环弯曲许用应力[]160M pa σ-=。按扭转强度计算，初步计算轴径，取A=110
3
3
m in
3.8411022480
p d
A n ≥=?
=ⅡⅡ
mm ，取安装滚动轴承处轴径m in
d
=25mm
3．轴III 材料为45，经调质处理，硬度为2420~250HBS ，查得对称循环弯曲许用应力[]1
60M pa σ
-=。按扭转强度计算，初步计算轴径，取
3
3
m in
3.7310535.56396
p d
A n ≥=?
=ⅢⅢ
mm
由于轴端开键槽，会削弱轴的强度，故需增大轴径5%~7%，取最小轴径m i n d =40mm
轴I ，轴II ，轴III 的布置方案与具体尺寸分别如图6—1，图6—2，图6—3所示。
图6—1
图
6-2
图6-3
二.低速轴III 的强度校核
1.计算低速轴上的载荷 （1）求作用在大齿轮上的力 齿轮的圆周力
3
22371.110
2394.2310
t T F N d
??=
=
=Ⅲ
；
齿轮的径向力
tan tan 20
2394.2900.5cos cos14.593
n r t
N
F F αβ
=?
==。
。
齿轮的轴向力
2394.2623.3tan tan 14.593
a t N F F β
?=?
==。
(2) 根据轴的设计计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。如图6-4所示，
图6-4
从轴的结构简图和弯扭图可以看出C 截面是轴危险截面。现计算截面C 处的H M ，V M ，M 及T ：
载荷 水平面H 垂直面V
支反力
21801.4N H F N =，1592.80N H F N = 1687.5N V F N =，2213N V F N = 弯矩M
92772.1H M N m m =? 1107593.75V M N m m =?，210969.5V M N m m =-?
总弯矩M 2211142067.2H V M M M N mm =+=?，
2
2
2293418.4M M H M V N mm =
+=?
扭矩T T=371100 N m m ?
2.按弯扭合成应力校核轴的强度
只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面C 即可。根据式（15-5）及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取α=0.6. 轴的计算应力为，()
()
2
2
2
2
3
142067.20.637110014.2620.157
ca M
T M pa W
ασ++?==
=?
所以ca σ≤[]1
60M pa σ
-=，故安全。
3．精确校核轴的疲劳强度 （1） 判断危险截面
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B 只受扭矩作用，虽然键槽、轴肩及过度配合所引起的应力集中会削弱轴的疲劳强度，但由于州的最小直径是按照扭转强度较为宽裕确定的，所以
由于截面IV 处受的载荷较大，直径较小，所以判断为危险截面截面A,Ⅱ,Ⅲ,B 均无需校核。
从应力集中对轴的疲劳强度影响来看，截面Ⅵ、Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重；从受载的情况来看，截面C 上应力最大。截面Ⅶ的应力集中和截面Ⅵ相近，但截面Ⅶ不受扭矩作用，同时轴径也较大，故也不必作强度校核。 截面C 上虽然应力最大胆应力集中不大（过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端）而轴径达，故截面C 也不必校核。 截面Ⅳ、Ⅴ显然更不必校核。
键槽应力集中系数比过盈配合小，因而低速轴只校核截面Ⅵ左右两侧即可。 （2） 截面Ⅵ左侧
抗弯截面系数 3330.10.16223832.8W d mm ==?= 抗扭截面系数 3330.20.16247665.6T W d mm ==?= 弯矩M 为 1
156.522.5
121642.2156.5M M N m m
-==?； 截面弯曲应力为 121642.2 5.10423832.8
M M pa
W
σ=
=
=
扭矩为 T =371.1N·m。
扭转切应力为 3
371.1107.78547665.6
T T
T M pa W τ?=
=
=Ⅲ
轴的材料为45钢，调质处理。由表15-1查得640B Mpa σ=，1
275Mpa
σ
-=，
1
155M pa
τ
-=
截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数σα及τα，按附表3-2查取σα=2.04 ，τα=1.50。
又由附图3-1查取轴材料的敏性系数0.83q σ=，0.79q τ
=
故有效应力集中系数为
1.861()
k q σσσα==+，
1.401()
k q τττα==+
由附图3-2的尺寸系数
0.69αε=
由附图3-3的扭转尺寸系数0.81τ
ε=
轴按磨削加工，由附图3-4查得表面质量系数为0.92ατββ==
轴未经表面强化处理，即1q β=。则按式（3-12）和（3-12a ）得到综合影
响系数为：
11 2.78q k K σσ
σ
σεββ??=+= ??? 11 1.82q k K ττ
τ
τεββ??=+= ?
??
取碳钢特性系数为
0.1,0.05στ??==
计算安全系数ca S 的值，取S=1.3～1.5。按式（15-6）～（15-8）则得
1
27519.382.78 5.1040
m
S K σσσσ
?σ-=
=
=+?+
（由轴向力Fa 引起的压缩应力作m σ计入但因其值甚小，可忽略。）
1
155
21.29
7.7857.7851.820.0522
m
S K ττττ
?τ-===+?+?
2
2
14.33 1.5
ca S S S S S S στστ
?=
=≥=+
故可知其安全。
（3）截面Ⅵ右侧
抗弯截面系数 333
0.10.15718519.3W d mm ==?= 抗扭截面系数 333
0.20.15737038.6T W d mm ==?= 弯矩M 为 1
156.522.5
121642.2156.5
M M
N m m -==?；
截面弯曲应力为121642.2 6.5718519.3
M M p a W
σ=
=
=
扭矩为 T =371.1N·m 扭转切应力为3
371.11010.0237038.6
T
T
T M p a W τ
?=
=
=Ⅲ
过盈配合处的
K σ
σ
ε，由附表3-8查得，并取
0.8
K K τ
σ
τ
σ
εε=。所以
3.16K σ
σ
ε=，
2.53K τ
τ
ε=
轴按磨削加工，由附图3-4查得表面质量系数为0.92ατββ==
故综合系数为
1
1 3.25
k K σ
σ
σ
σεβ=
+
-=
1
1 2.62
k K τ
ττ
τ
εβ=
+
-=
计算截面Ⅵ右侧的安全系数ca S 的值，取S=1.3～1.5。按式（15-6）～（15-8）则得
1
27512.88
3.25 6.570
m
S K σσσσ
?σ-=
=
=+?+
（由轴向力Fa 引起的压缩应力作m σ计入但因其值甚小，可忽略。）
1
155
11.59
10.0210.02
2.620.0522
m
S K ττττ
?τ-=
==+?+?
2
2
8.62 1.5
ca S S S S S S στστ
?=
=≥=+
所以低速轴截面Ⅵ右侧的强度也是足够的。
因无瞬时过载以及严重的应力循环对称性，故可略去静强度校核。 至此，轴的设计及计算结束。
第七节 滚动轴承的选择及计算
一、滚动轴承的选择
1． I 轴：滚动轴承30205 2. II 轴：滚动轴承30205 3. III 轴：滚动轴承30210
二、低速轴III 轴的计算校核
查GB/T 297-94得圆锥滚子轴承30210的基本额定动载荷C=73200N,基本额定静载荷092000C N =。 1．轴III 受力分析 齿轮的圆周力
3
22371.110
2394.2310
t T F N d
??=
=
=Ⅲ；
齿轮的径向力
tan tan 20
2394.2900.5cos cos14.593
n r t
N
F F αβ
=?
==。。
齿轮的轴向力
2394.2623.3
tan tan14.593
a t N
F F β
?=?=
=。
2．计算轴上的径向载荷
经计算得垂直面内V A
FⅢ=1113.56N,VB
FⅢ=-213.06N。水平面内
H A
FⅢ=592.8N，H B
FⅢ=1801.4N
图7—1
3．轴承的校核
轻微冲击，查表得冲击载荷系数
①计算轴承
A受的径向力22
A H A VA
Fr F F
ⅢⅢ+Ⅲ
==1261.52N
轴承B受的径向力22
B H B VB
Fr F F
ⅢⅢ+Ⅲ
==1813.96N
②计算派生轴向力
查表（13-7）得3000型轴承附加轴向力。查GB/T 297-94得圆锥滚子轴承30210的Y=1.4,e=0.42。
则轴承A
2
A
SA
F r
F
Y
Ⅲ
Ⅲ==450.54N
，轴承B
2
B
SB
F r
F
Y
Ⅲ
Ⅲ==647.84N
③计算轴承所受轴向载荷
由于，即B轴承放松，A轴承压紧
由此得A
FaⅢ=1073.8N, B
F aⅢ=647.84N
④计算当量载荷
轴承A e=0.48, 1.4
A
A
F a
F r
≥=
Ⅲ
AⅢAⅢ
Ⅲ
=0.851e=0.4,X=0.4,Y
则()2409.51
A A A
P Fr Fa N
=
Ⅲp AⅢⅢ+AⅢⅢ
=f X Y,
轴承B e=0.48,
B B F a F r ≤=ⅢB ⅢB ⅢⅢ
=0.357e =0.4,X =1,Y
则()2176.75B A A P Fr Fa N =Ⅲp BⅢⅢ+BⅢⅢ=f X Y ⑤轴承寿命计算 因A B P P ≥ⅢⅢ
，
按
轴承A 计算
106
6
3
10
107320015189264.66060962409.51h A C L h n P ε
????=?=?= ? ?
?????
ⅢⅢ⑥计算滚动轴承的预期
寿命h L '
取减速器的使用寿命为轴承的预期寿命，则83001638400h L h =??=' 因为h h L L ≥'，所以所选轴承满足寿命要求。
第八节 键联接的选择及校核计算
一、键联接的选择
1．高速轴Ⅰ8×7×36（双头）， 6×6×40（单头） 2.中间轴Ⅱ 8×7×36（双头） ，8×7×45（双头） 3.低速轴Ⅲ 16×10×36（双头），12×8×80（单头）
二、低速轴上键的校核计算
健、轴、轮毂的材料都是钢，由表（6-2）查得许用挤压应力
[]100120p M pa σ=～，取[]110p M pa σ=。
1．校核齿轮键 {16×10×36（双头）}
键的工作长度20l L b m m =-=，6K h t m m =-=。 由式（6-1）可得：[]3
22371.11010811062057
p p
T M pa M pa Kld
σσ
??=
=
=≤=??Ⅲ
所以键16×10×36（双头），满足要求。 2．校核联轴器键 {12×8×80（单头）}
键的工作长度68l L b m m =-=，3K h t m m =-=。 由式（6-1）可得：[]3
22371.11090.9611036840
p p
T M pa M pa Kld
σσ
??=
=
=≤=??Ⅲ
所以键12×8×80（单头），满足要求。
第九节 联轴器的选择
电动机轴与减速器高速轴连接用的联轴器，由于轴转速高，为减小起动载荷、缓和冲击，故选用具有较小转动惯量和弹性的联轴器。并考虑轴的直径和连接长度，所以选用LX1联轴器
18421542
YC JB ?? GB/T 5014-2003。
减速器低速轴与卷筒连接用的联轴器，由于轴转速较低，不必要求具有较小的转动惯量，但传递转矩较大。又因两者常不在同一底座上，要求有较大的轴线偏移补偿。同时考虑工作环境、装拆 维护方便及经济，所以选用 GL7F 联轴器
11140844584
J B J B ??GB/T 6096-2002。
第十节 润滑与密封
一、润滑的选择
1.齿轮润滑
考虑到该装置用于小型设备，选用L-AN15润滑油。 2.轴承润滑 采用脂润滑
二、密封方法的选取
选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。
密封圈型号按所装配轴的直径确定。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。
第十一节设计总结
经过三周的努力,我终于将机械设计课程设计做完了.在这次作业过程中,我遇到了许多困难,一遍又一遍的计算,一次又一次的设计方案修改这都暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足，接受了盲目计算的教训。至于画装配图和零件图,由于前期计算比较充分,整个过程用时不到三天,在此期间,我还得到了许多同学和老师的帮助.在此我要向他们表示最诚挚的谢意.
尽管这次作业的时间是漫长的,过程是曲折的,但对我来说,收获最大的是方法和能力.那些分析和解决问题的方法与能力.在整个过程中,我发现像我们这些学生最最缺少的是经验,没有感性的认识,空有理论知识,有些东西很可能与实际脱节.总体来说,我觉得做这种类型的作业对我们的帮助还是很大的,它需要我们将学过的相关知识都系统地联系起来,从中暴露出自身的不足,以待改进.有时候,一个人的力量是有限的,合众人智慧,我相信我们的作品会更完美!
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。
参考资料目录：
[1] 《机械设计（第八版）》，高等教育出版社，濮良贵，纪名刚主编，2006年5月第八版；
[2] 《工程机械构造图册》，机械工业出版社，刘希平主编；
[3]《机械设计课程设计手册》，高等教育出版社，吴宗泽，罗圣国主编，2006年5月第三版；
[4]《减速器选用手册》，化学工业出版社，周明衡主编，2002年6月第一版；
[5] 《机械制图（第四版）》，高等教育出版社，刘朝儒，彭福荫，高治一编，2001年8月第四版；
[6]《互换性与技术测量（第四版）》，中国计量出版社，廖念钊，古莹庵，莫雨松，李硕根，杨兴骏编，2001年1月第四版；
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)。
优秀设计 单级斜齿圆柱齿轮传动设计+链传动
目录 任务书 (3) 一、前言 (4) 二、运动学与动力学的计算 (5) 第一节选择电动机 (5) 第二节计算总传动比并分配各级传动比 (6) 第三节各轴的转速，功率及转矩，列成表格 (7) 三、传动零件的设计计算 (7) 四、齿轮的设计计算 (10) 五、轴与轴承的设计计算及校核 (14) 六、键等相关标准键的选择 (21) 七、减速器的润滑与密封 (22) 八、箱体结构设计 (23) 九、设计小结 (25) 十、参考文献 (25)
任务书 设计题目：单级斜齿圆柱齿轮传动设计＋链传动 原始数据： F=2600N F：输送带拉力； V=1.5m/s V：输送带速度； D=400mm D：滚筒直径。 设计工作量： １．设计说明书一份 ２．二张主要零件图（CAD） ３．零号装配图一张 工作要求： 输送机连续工作，单向提升，载荷平衡两班制工作，使用年限１０年，输送带速度允许误差为±5%。 运动简图：（见附图）
一、前言 分析和拟定传动方案 机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。 满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案。合理的传动方案除了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。 所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。故本文在选取传动方案时，采用链传动。 众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计链式输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择。
机械设计课程设计 计算说明书 设计题目齿轮减速器 航空科学与工程院（系）100516班设计者志兵 学号10051256 指导教师明磊 2013 年 5 月 4 日 航空航天大学
前言 本设计为机械设计基础课程设计的容，是先后学习过画法几何、机械原理、机械设计、工程材料、加工工艺学等课程之后的一次综合的练习和应用。本设计说明书是对一级减速器传动装置设计的说明，（减速器）使用广泛，本次设计是使用已知的使用和安装参数自行设计机构形式以及具体尺寸、选择材料、校核强度，并最终确定形成图纸的过程。通过设计，我们回顾了之前关于机械设计的课程，并加深了对很多概念的理解，并对设计的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。
目录 前言 (2) 机械零件课程设计任务书 (4) 一、题目：设计（带式运输机的传动装置）齿轮减速器（编号14） (4) 二、设计任务 (4) 三、具体作业 (4) 主要零部件的设计计算 (5) 一、传动方案的确定 (5) 二、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数 (5) 1．电动机的选择 (5) 2．传动比分配 (6) 3．各级传动的动力参数计算 (6) 4．将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表 (7) 三、传动零件的设计、计算 (7) 1.V带传动的设计 (7) 2．带的参数尺寸列表 (9) 3．减速器齿轮（闭式、斜齿圆柱齿轮）设计 (9) 四、轴的设计与校核 (14) 1．轴的初步设计 (14) 2．I轴的校核 (14) 3．II轴的校核 (16) 五、键联接的选择与校核 (18) 1．I轴外伸端处键联接 (18) 2．I轴与大齿轮配合处键联接 ................................... 错误!未定义书签。 3．II轴外伸端处键联接 (18) 4．II轴与大齿轮配合处键联接 (18) 六、轴承的选择与校核 (20) 1、高速轴承 (20) 2、低速轴承 (20) 七、润滑与密封形式，润滑油牌号及用量说明 (21) 八、箱体结构相关尺寸 (22) 九、减速器附件列表 (22) 十、参考资料 (23)
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
仅供参考一、传动方案拟定第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器（1）工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳。（2）原始数据：滚筒圆周力F=1.7KN；带速V=1.4m/s；滚筒直径D=220mm。运动简图二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。2、确定电动机的功率：（1）传动装置的总效率：η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95 =0.86 (2)电机所需的工作功率：Pd=FV/1000η总=1700×1.4/1000×0.86 =2.76KW 3、确定电动机转速：滚筒轴的工作转速：Nw=60×1000V/πD =60×1000×1.4/π×220 =121.5r/min 根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围，取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5，则合理总传动比i的范围为i=6~20，故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min 符合这一范围的同步转速有960 r/min 和1420r/min。由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min）传动装置的传动比KW 同转满转总传动比带齿轮 1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63 2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89 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，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。 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Y100l2-4。其主要性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min，额定转矩2.2。 三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68 2、分配各级传动比（1）取i带=3 （2）∵i总=i齿×i 带π∴i 齿=i总/i带=11.68/3=3.89 四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min) nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min) 滚筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min) 2、计算各轴的功率（KW）PI=Pd×η带=2.76×0.96=2.64KW PII=PI×η轴承×η齿轮=2.64×0.99×0.97=2.53KW 3、计算各轴转矩Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?m TI=9.55p2入/n1
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
减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 一、高速级齿轮 1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。 （2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。 （3）材料选择：查表可选择小齿轮材料为40Cr (调质)，硬度为280HBS ；大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。 （4）选小齿轮齿数120Z =，大齿轮齿数2 4.2432085Z =?=，取285Z = （5）选取螺旋角，初选螺旋角14β= 2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即 1t d ≥（1）确定公式内的各计算数值 ①试选 1.6t k =，由图10-2610.740αε=，20.820αε=则有12 1.560αααεεε=+= ②小齿轮传递转矩187.542T N m = ③查图10-30可选取区域系数 2.433H Z = 查表10-7可选取齿宽系数1d Φ= ④查表10-6可得材料的弹性影响系数12 189.8E Z MP =。 ⑤查图10-21d 得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限 lim1600H a MP σ=，大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550H a MP σ=。 ⑥按计算式计算应力循环次数 ()811606057612830058.29410h N n jL ==??????=? 8 828.29410 1.95104.243 N ?==? ⑦查图可选取接触疲劳寿命系数1 1.02HN k =，2 1.12HN k =。 ⑧计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数1S =，按计算式(10-12)得
机械设计课程设计 设计说明书 设计题目带式输送机传动装置 设计者 班级 学号 指导老师 时间 目录
一、设计任务书 (2) 二、传动方案拟定 (2) 三、电动机的选择 (3) 四、传动装置的运动和动力参数计算 (4) 五、高速级齿轮传动计算 (5) 六、低速级齿轮传动计算 (6) 七、齿轮传动参数表 (8) 八、轴的结构设计 (8) 九、轴的校核计算 (11) 十、滚动轴承的选择与计算 (16) 十一、键联接选择及校核 (18) 十二、联轴器的选择与校核 (18) 十三、减速器附件的选择 (19) 十四、润滑与密封 (20) 十五、设计小结 (21) 十六、参考资料 (21) 一．设计任务书 1. 设计题目：
设计带式输送机传动装置 2. 设计要求： 1) 输送带工作拉力F=5.5kN；F=5.8kN 2) 输送带工作速度V=1.4m/s V=0.26m/s 允许输送带速度误差为±5%； 3) 滚筒直径D=450mm； 4) 滚筒效率η1=0.96 n1=0.98（包括滚筒于轴承的效率损失）； 5) 工作情况两班制，连续单向运转，载荷较平稳； 6) 工作折旧期8年； 7) 工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； 8) 动力来源电力，三相交流，电压380/220V； 9) 检修间隔期四年一大修，二年一次中修，半年一次小修； 10) 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 3. 设计内容： 1) 传动方案拟定 2) 电动机的选择 3) 传动装置的运动和动力参数计算 4) 齿轮传动设计计算 5) 轴的设计计算 6) 滚动轴承、键和连轴器的选择与校核； 7) 装配图、零件图的绘制 8) 设计计算说明书的编写 4. 设计任务： 1) 装配图一张（A1以上图纸打印） 2) 零件图两张（一张打印一张手绘） 1) 设计说明书一份 5. 设计进度要求： 12月21日装配草图第一阶段D303 全体 12月28日装配草图第三阶段完成D303 全体 1月4日完成装配图D303 全体 1月5-7日零件图设计 1月8-10日设计说明书、准备答辩 1月13-15日答辩机动901 参见最后的答辩安排 二．传动方案拟定 选择展开式二级圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级齿轮布置在远离转矩的输入端，这样，轴载转矩的作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象，用于载荷比较平稳的场合，高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。总体布置简图如下：
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)
一级齿轮减速器课程设计说明书
目 录 一、 运动参数的计算.............................................4 二、 带传动的设计 .............................................6 三、 齿轮的设计 ................................................8 四、 轴的设计 ...................................................12 五、 齿轮结构设计................................................18 六、 轴承的选择及计算..........................................19 七、 键连接的选择和校核.......................................23 八、 联轴器的选择 .............................................24 九、 箱体结构的设计 (24) 十、 润滑密封设计 (26) *-一．运动参数的计算 1．电动机的选型 1）电动机类型的选择 按工作要求选择Y 系列三相异步电机，电压为380V 。 2）电动机功率的选择 滚筒转速：6060 1.1 84.0min 0.25 v r n D ωππ?= ==? 负载功率: /10002300 1.1/1000 2.52w P FV ==?= KW 电动机所需的功率为：kw a w d p p η= （其中：d p 为电动机功率，w p 为负载功率，a η 为总效率。） 为了计算电动机所需功率d p ，先确定从电动机到工作机只见得总效率a η，设1η、 2η、3η、4η分别为V 带传动、闭式齿轮传动（齿轮精度为8级）、滚动轴承和联轴器的效率 查《机械设计课程设计》表2-2得 1η=0.95 2η=0.97 3η=0.99 4η=0.99 3a 1234 30.950.970.990.990.8852 ηηηηη==???=
机械课程设计 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 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
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：2007级生物工程1班 学生姓名： 指导老师： 完成日期：2010 年3 月14 日所在单位：
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：一班制，输送机连续单向运转，载荷有轻微震动，室内工作，少粉尘。 （2）使用期限：10年，大修期三年，每年工作300天。 （3）生产批量：100台（属小批生产）。 （4）工厂能力：中等规模机械厂，可加工7～8级精度齿轮。 （5）动力来源：三相交流（220V/380V）电源。 （6）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张，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 1、传动方案的确定 (1) 2、电动机的选择 (1) 3、传动装置的总传动比的计算和分配 (3) 4、传动装置的运动和动力参数的确定 (3) 二传动零件的设计 1、V带设计 (5) 2、齿轮传动设计 (7) 3、轴的设计 (11) 4、滚动轴承的选择与校核计算 (18) 5、键联接的选择及其校核计算 (19) 6、联轴器的扭矩校核 (20) 7、减速器基本结构的设计与选择 (21) 三箱体尺寸及附件的设计 1、箱体的尺寸设计 (23) 2、附件的设计 (25)
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
机械设计基础课程设计说明书 设计题目带式输送机传动系统中的减速器机电系专业 级班 学生姓名 完成日期 指导教师
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 3.5带的选择 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。
机械零件课程设计说明书 设计题目单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计 学院能源与动力学院专业热能与动力工程-动力机械班级动力机械x班学号 091102xxxx 设计人：xxx 指导教师：xxx 完成日期：2011年7月13日
目录 一、设计任务书------------------------------------------3 二、电动机的选择---------------------------------------4 三、计算传动装置的运动和动力参数---------------4 四、三角带传动设计------------------------------------6 五、齿轮的设计计算------------------------------------7 六、轴的设计计算---------------------------------------9 七、滚动轴承的选择及计算---------------------------12 八、键联接的选择及校核计算------------------------13 九、联轴器的选择---------------------------------------14 十、润滑与密封------------------------------------------14 十一、设计小结----------------------------------------15 十二、参考资料目录----------------------------------16
一、设计任务书 用于带式运输机的单级斜齿圆柱齿轮减速器。传动装置简图如 下图所示: 工作条件及要求：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%。 工作期限为十年，检修期间隔为三年。小批量生产。 F=2850N V=1.5m/s D=400mm
单级斜齿圆柱齿轮链传动设计书 二．前言 分析和拟定传动方案 机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。 满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案。合理的传动方案除了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。 所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。故本文在选取传动方案时，采用链传动。 众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计链式输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成
部分，下面我们将一一进行选择。 三．运动学与动力学的计算 第一节选择电动机 电动机是常用的原动机，具体结构简单、工作可靠、控制简便和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量（功率）和转速、确定具体型号。 （1）选择电动机的类型： 按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。（2）选择电动机的容量： 工作所需的功率： P d = P w/η P w = F*V/（1000ηw） 所以：P d = F*V/（1000η*ηw） 由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机的效率）为 η*ηw = η1*η2*η2*η3*η4*η5*η6 式中η1、η2、η3、η4、η5、η6分别为齿轮传动、链传动、联轴器、卷筒轴的轴承及卷筒的效率。 取η1= 0.96、η２= 0.99、η3=0.97、η4= 0.97、η5 = 0.98、η6 = 0.96 ，则： η*ηw = 0.96×0.99×0.99×0.97×0.97×0.98×0.96 =0.832 所以： P d = F*V/1000η*ηw = 2600×1.5/(1000×0.832) kW = 4.68 kW 根据Pd选取电动机的额定功率P w使P m = (1∽1.3)P d = 4.68∽6.09 kW 由查表得电动机的额定功率P w = 7.5 kW （3）确定电动机的转速： 卷筒轴的工作转速为： n w = 60×1000V/πD = 60×1000×1.5/(3.14×400) r/min = 71.66r/min 按推荐的合理传动比围，取链传动的传动比i1 = 2 ∽ 5，单级齿轮传动比i2 = 3 ∽ 5