机械设计课程设计计算说明书
设计题目含有单级圆柱齿轮减速器及传动的传动系统专业机电一体化
班级机电一体化1036班
设计人王德
完成日期 2011-4-28
设计要求：含有单级圆柱齿轮减速器及带传动的传动系统
运输带工作拉力F= 1150 N
运输带工作速度v = 1.2 m/s
卷筒直径D= 260 mm
工作条件：两班制工作，常温下连续单向运转，空载起动，载荷平稳，室内工作，环境有轻度粉尘，每年工作300天，减速器设计寿命8 年，电压为三相交流电（220V/380V）.
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： min /1.8826
.02
.16060r D v n w =??==
ππ 负载功率:
kw FV P w 38.11000/2.111501000/=?==
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
3
a 1234
30.950.970.990.990.8852
ηηηηη==???= 折算到电动机的功率为:
KW P P a
w
a 559.18852
.038
.1==
=
η
选取额定功率为2.2KW 3）电动机转速的选择
选择常用的同步转速为1500 r/min 和1000 r/min 。 4）电动机型号的选择
为了合理分配传动比，使机构紧凑，选用电动机Y122M-6
2．计算传动装置的总传动比和分配传动比
(1)总传动比: 67.101
.88940===
w m a n n i （2）选择带传动的传动比13i = （3）齿轮的传动比56.33
67.1012===
i i i a 3．计算传动装置的运动和动力参数：
（1）计算各轴的转速:
I 轴转速：min /3.3133/940/1r i n n m I ===
min /8856.3/3.313/2r i n n I II === min /88r n n II III == （2）各轴的输入功率 I 轴上齿轮的输入功率:
kw P P w 298.109909538.131
1=??==ηη II 轴输入功率： 13 1.2980.970.99 1.246II P P KW ηη=??=??=2 III 轴输入功率：
4 1.2980.990.99 1.222III II P P KW ηη=??=??=3 （3）各轴的转矩 电动机的输出转矩：
1119550/n 9550 1.298/313.339.566m T P N ==?=? 9550/n 9550 1.246/88135m.219II II II T P N ==?=? 9550/n 9550 1.222/88132.615m III III III T P N ==?=?
二．带传动的设计
1. 确定计算功率 查课本表7-9得： 1.1A K =
1.1
2.2 2.42k ca A P k P W =?=?=,式中为工作情况系数， p 为传递的额
定功率,即电机的额定功率.
2. 选择带型号
根据 2.42ca P =， 1.1A k =,查课本图7-10选用带型为A 型带． 3. 选取带轮基准直径21,d d d d 1）初选小带轮基准直径
查课本表7-10取小带轮基准直径1118d d mm = 2）验算带速v
1118940 5.81/601000601000d m d n V m s ππ??===??
在5～25m/s 范围内，故V 带合适 3）计算大带轮基准直径
2113118354d d d i d mm =?=?= 查课本表7-10后取2355d d mm =
4. 确定中心距a 和带的基准长度
根据课本式例1中的列出 ，初步选取中心距0400mm a = 所以带长,'d L =1122
200
()2()1563mm 2
4d d d d d d a d d a π
-+
++
=
查课本表7-11选取基准长度1600d L mm =得实际中心距
016001563
40041922
d d L L a a mm '--=+=+=
由式得中心距地变化范围为413-432mm
5. 验算小带轮包角1α
211180
180146d d d d a απ
-=-
?= ，包角合适。 6. 确定v 带根数z
1）计算单根V 带额定功率r P
由1118d d mm =和1n 940/min r =查课本表7-3，7-8得00.9576k p W = 转速1n 960/min r =，传动比13i =,查课本7-3，7-8得00.11p kW ?= 查课本表,7-11得0.99L K =
查课本表7-12,并由内插值法得K ?=0.946
00()(0.95760.11)0.9460.990.9999r L P P P K K kW ?=+?=+??= 2）带的根数
2.42 2.4200.9999ca r p Z p ===
故选Z=3根带。 7.计算初拉力 由7-1得q=0.1kg/m ，
单根普通Ｖ带张紧后的初拉力为2
0min
50037zv
F qv N αα=+=（2.5-K ）（）K 8.计算作用在轴上的压轴力p F
1
01462sin 2337sin 21222
p F z F N α?
=?=???=
9.V 带轮的结构设计（表7-2）
（1）B=（Z-1）e+2f=（3-1）×16+2×10=52mm
⑵、小带轮的设计 采用材料HT150铸铁 ∵d a1=118mm ＞3d ，
d 为电机轴的直径d=38mm ，
且1D ＜300mm ，故采用腹板式。腹板上不开孔。 a)、部分结构尺寸确定表7-2和图7-5： d 1=1.8d=1.8×38=69mm
0.20.25210.4C B mm ==?=
1121182 2.5123w a D D h mm =+=+?= L=1.8d=1.8×38=69mm
⑶、大带轮的设计表7-2和图7-5 由于 D 2=300mm ， 故采用孔板式。
a ）、有关结构尺寸如下7-2和图7-5 ：
d=38mm; 第I 轴直径 d 1=1.8×38=69mm L=1.8d=38×1.8=69mm
2223002 2.5305w a D D h mm =+=+?=
三.齿轮的设计
1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数p73的例5-2 （1）根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。
（2）运输机为一般工作状态的机器，转速不高，故齿轮选择8级精度。 （3）材料选择
根据课本表10-1：
小齿轮材料为40Cr （调质），硬度280HBS 大齿轮材料为45＃钢（调质）HB 2=240
大小齿轮齿面的硬度差为280－240=40，是合理的。当运转过程中较硬的小齿轮齿面对较软的大齿轮齿面，会起较明显的冷作硬化效应，提高了大齿轮齿面的疲劳极限，从而延长了齿轮的使用寿命。 （4）选小齿轮的齿数Z 1=23；
则大齿轮齿数Z 2= 1i ?Z 1=3.81×23=87.6，去Z 2=8 2、按齿面接触疲劳强度设计
由由设计公式（10-9a ）进行试算，即
1t d ≥（1）确定公式内的各计算数据 1)、试选K t =1.3；
2)、1T 39.566N m 39566N mm =?=?； 3)、由课本表10-7选取Фd =1；
4)、由课本表10-6查得材料的弹性影响系数Z E =189.8 1
2
MPa
5）由图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的解除疲劳强度极限lim1600H MPa σ= 大齿轮的解除疲劳强度极限lim2550H MPa σ= 6）由课本式10-13计算应力循环次数
811h N 60n jL 60313.31(2830010)9.0310==??????=?
8
81229.0310N 2.54103.56
N i ?===?
7）由课本图10-19取接触疲劳寿命系数K NH1=0.90，K NH2=0.95 8）计算接触疲劳许用应力
去失效概率1%，安全系数S=1，由课本式（10-12）得
1lim1
1[]0.9600540NH H H K MPa S σσ?=
=?= 2lim22[]0.95550522.5NH H H K MPa S
σ
σ?==?=
（2）计算
1）试算小齿轮分度圆直径d 1t
142.128t d mm ≥==2)、计算圆周速度 V=
1000
60n d 1t 1?π=60.287313.3
601000π???=0.989m/s
3)、计算齿宽
1160.28760.287b t b d mm φ=?=?= 4）计算齿宽和齿高的比b
h
模数11
60.287/23 2.61t
t d m mm z =
== 齿高h=2.25t m =5.898mm
b
h
=60.287/5.898=10.22 5)计算载荷系数
根据v=1.01m/s ，8级精度，由课本图10-8查得动载荷系数K V =1.10 直齿轮1H F K K αα==
由课本表10-2查得使用系数1A K =
由课本表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承对称布置时
1.1349H K β=
由
10.22b
h
=， 1.1349H K β=查得 1.30F K β= 故载荷系数1 1.101 1.349 1.484A V H H K K K K K αβ==???=
6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式（10-10a ）得
1160.28763.007t d d === 7）计算模数
1163.007 2.7423
d m mm z =
== 3、按齿根弯曲强度设计
由课本式（10-5）得弯曲强度计算公式
m ≥（1）确定公式内的各个计算数值
1）由课本图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）由课本图10-18取弯曲疲劳寿命系数10.88FN K =, 20.92FN K = 3)计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由课本式（10-12）得
1110.88500
[]314.291.4FN FE F K MPa S σσ?=
== 2220.92380
[]249.711.4
FN FE F K MPa S σσ?===
4)计算载荷系数K
1 1.101 1.3 1.43A V F F K K K K K αβ==???=
5)查取齿形系数
由表10-5查得 1 2.69Fa Y =，2 2.204Fa Y = 6）查取应力校正系数
由表10-5查得 1 1.575Sa Y =,2 1.778Sa Y = 7)计算大、小齿轮的
[]
Fa Sa
F Y Y σ 111 2.69 1.575
0.01348[]314.29
Fa Sa F Y Y σ?== 222 2.204 1.778
0.01569[]249.71
Fa Sa F Y Y σ?== 大齿轮的数值大 （2）设计计算
1.33m ≥== 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模式m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m 的大少主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，仅与齿轮的直径（即模数）与齿轮的乘积有关，可取由弯曲疲劳强度算得的模数1.90并就近圆整为标准值m=2mm ，按接触疲劳强度计算分度圆直径1d =63.007mm ，算出小齿轮齿数
1163.007
31.52
d z m =
==，取1z =32 大齿轮齿数：221 3.5632114z i z ==?≈
这样设计的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。
4.几何尺寸计算 （1）计算分度圆直径
1132264d z m mm ==?=
2121142228d z m mm ==?= （2）计算中心距 1264228
14622
d d a mm ++=
== （3）计算齿宽 116464b b d mm φ==?= 取265B mm =，170B mm =
四．轴的设计
（一）Ⅱ轴的设计
1.轴上的功率2P 、转速2n 和转矩2T
2 1.246P kW = 288/min n r = 2135.219T N m =? 2.作用在齿轮上的力
圆周力2222135219
1186228
t T F N d ?=
== 径向力tan 431r t F F N α== 3.初定轴的最小直径
先按课本式（15-2）初步估计轴的最少直径。 材料为45钢，调质处理。根据课本表15-3，取0112A =
1
1
3
2m 02 1.2981122788II in
P d A mm n ????=?=?= ? ?????
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径I II d -，故先选联轴器。 联轴器的计算转矩2ca a T K T =，查课本表14-1，考虑到转矩的变化很小，故
a K =1.3,，则：
2 1.3135219175785ca a T K T N mm ==?=?
选择弹性柱销联轴器,型号为:HL3型联轴器,其公称转矩为:630385.354N m N m ?>?
半联轴器I 的孔径:38I d mm =,故取:138d mm =. 半联轴器长度82L mm =,半联轴器与轴配合的毂孔长度为:60I L mm =.
4、轴的结构设计
(1)轴上零件的定位,固定和装配
单级减速器中可以将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布.齿轮左面由套筒定位,右面由轴肩定位,联接以平键作为过渡配合固定,两轴承均以轴肩定位.
(2)确定轴各段直径和长度
<1>为了满足半联轴器的轴向定位要求,II I -轴段右端需制出一轴肩,故取
III II -段的直径43II III d mm -=,左端用轴端挡圈定位,查手册表按轴端去挡圈直
径50d mm =,半联轴器与轴配合的毂孔长度:160L mm =,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故段的长度应比略短,取:58I II L mm -=.
<2>初步选择滚动轴承,因轴承只受有径向力的作用 ,故选用深沟球轴承,参照工作要求并根据:43II III d mm -=.
由《机械设计课程设计》表12-5，选取6209型轴承,尺寸:458519d D B ??=??，轴肩min 52a d mm =
故45,19III IV VII VIII VII VIII d d mm l mm ---===，左端滚动轴承采用套筒进行轴向定位,右端滚动轴承采用轴肩定位.取d Ⅵ-Ⅶ=53mm
<3>取安装齿轮处轴段IV 的直径：50IV V d mm -=，齿轮左端与左轴承之间采用套筒定位,已知齿轮轮毂的宽度为65mm ,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短与轮毂宽度,故取：61IV V l mm -=,齿轮右端采用轴肩定位,轴肩高度
0.07h d >,取5h mm =,则轴环处的直径：min
5026052V VI a d h mm d mm -=+=>=，
轴环宽度： 1.4b h ≥,取mm l VI V 10=-。
<4>轴承端盖的总宽度为：mm 20,取：50II III l mm -=. <5>取齿轮距箱体内壁距离为:18a mm =，s=8mm,T=19mm
(6561)18819449III IV l T s a mm -=+++-=+++=, 由于这是对称结构，算出1881016VI VII l mm -=+-=. 至此,已初步确定了轴的各段直径和长度. (3)轴上零件的周向定位
齿轮,半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接 1）齿轮与轴的连接
按50IV V d mm -=查课本表6-1,得:平键截面149b h ?=?,键槽用键槽铣刀加工,长为:50mm .
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;
7
6
n H 2）半联轴器与轴的联接, 查课本表6-1，选用平键为:10845b h L ??=??,半联轴器与轴的配合为:
7
6
n H . 滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为:6m .
(4)确定轴上圆角和倒角尺寸
参照课本表15-2,取轴端倒角为: 456.1?,Ⅵ处圆角取R2，各轴肩处圆角半径取6.1R
(5)求轴上的载荷
在确定轴承的支点位置时,深沟球轴承的作用点在对称中心处，作为简支梁的轴的支撑跨距2368mm 68L L mm +=+,据轴的计算简图作出轴的弯矩图,扭矩图和计算弯矩图,可看出截面处计算弯矩最大 ,是轴的危险截面.
(6)按弯扭合成应力校核轴的强度.
<1>作用在齿轮上的力 切向力2222135219
1186228
t T F N d ?=
== 径向力tan 431r t F F N α== <2>求作用于轴上的支反力 水平面内支反力:
垂直面内支反力:
<3>作出弯矩图
分别计算水平面和垂直面内各力产生的弯矩.
232312156882620,4426830056.H NH V NV M F l N mm M F l N mm ==?=?==?=?
计算总弯矩:2
2
v H M M M +=
187917M N mm ==?
<4>作出扭矩图:20.613521981131T N mm α=?=?. <5>作出计算弯矩图:()2
2T M M ca α+=,
2187917ca M M N mm ==?
1119631mm
ca M N ==?
<6>校核轴的强度
对轴上承受最大计算弯矩的截面的强度进行校核.危险截面在A 的左侧。
30.112500W d ==,
1196319.57a 12500
ca ca M MP W σ=
== 由表15-1查得1[]60MPa σ-=，因此1[]ca σσ-<，故安全。
（二）Ⅰ轴的设计
1.轴上的功率2P 、转速2n 和转矩2T
2 1.298P kW = 288/min n r = 2135.219T N m =? 2.作用在齿轮上的力 切向力222239566
118665
t T F N d ?=
== 径向力tan 431r t F F N α== 3.初定轴的最小直径
先按课本式（15-2）初步估计轴的最少直径。 材料为45钢，调质处理。根据课本表15-3，取0112A =
1
13
3
11m 01 1.2981122788in P d A mm n ????
=?=?= ? ?????
输出轴的最小直径显然是安装带轮处轴的直径VII VIII d -，VII VIII d -=38mm 电动机轴外伸80mm ，配合轮毂长度69mm 4、轴的结构设计
(1)轴上零件的定位,固定和装配
单级减速器中可以将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布.齿轮右面由套筒定位,左面由轴肩定位,联接以平键作为过渡配合固定,两轴承均以轴肩定
位.
(2)确定轴各段直径和长度
<1>为了满足带轮的轴向定位要求, VII VIII -轴段左端需制出一轴肩,故取
Ⅵ-Ⅶ段的直径46VII d mm -=Ⅵ,左端用轴端挡圈定位,查手册表按轴端去挡圈直径50d mm =,带轮与轴配合的毂孔长度:169L mm =,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故段的长度应比略短,取:67VII VIII L mm -=.
<2>初步选择滚动轴承,因轴承只受有径向力的作用 ,故选用深沟球轴承,参照工作要求并根据: 46VII d mm -=Ⅵ.
由《机械设计课程设计》表12-5，选取6209型轴承,尺寸:509020d D B ??=??，轴肩min 57a d mm =
故50,20I II V VI I II d d mm l mm ---===，左端滚动轴承采用绉件进行轴向定位,右端滚动轴承采用套筒定位.取 II III d -=58mm 。
<3>取安装齿轮处轴段IV 的直径：55IV V d mm -=，齿轮右端与右轴承之间采用套筒定位,已知齿轮轮毂的宽度为70mm ,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短与轮毂宽度,故取：66IV V l mm -=,齿轮右端采用轴肩定位,轴肩高度
0.07h d >,取5h mm =,则轴环处的直径：min
5526557III IV a d h mm d mm -=+=>=，
轴环宽度： 1.4b h ≥,取10III IV l mm -=。
<4>轴承端盖的总宽度为：mm 20, 根据对称结构：14,27II III l mm l mm --==ⅤⅥ. 至此,已初步确定了轴的各段直径和长度. (3)轴上零件的周向定位
齿轮,带轮与轴的周向定位均采用平键联接 1）齿轮与轴的连接
按50IV V d mm -=查课本表6-1,得:平键截面1610b h mm mm ?=?,键槽用键槽铣刀加工,长为:50mm .
机械设计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： 学生姓名： 指导老师： 完成日期：
设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器 一、传动方案简图 二、已知条件： 1、有关原始数据： 运输带的有效拉力：F= KN 运输带速度：V=S 鼓轮直径：D=310mm 2、工作情况：使用期限8年，2班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷平稳； 3、工作环境：灰尘； 4、制造条件及生产批量：小批量生产； 5、动力来源：电力，三相交流，电压380／220V。 三、设计任务： 1、传动方案的分析和拟定 2、设计计算内容 1) 运动参数的计算，电动机的选择； 3) 带传动的设计计算； 2) 齿轮传动的设计计算； 4) 轴的设计与强度计算； 5) 滚动轴承的选择与校核； 6) 键的选择与强度校核； 7) 联轴器的选择。 3、设计绘图： 1）减速器装配图一张； 2）减速器零件图二张；
目录 一、传动方案的拟定及说明.......................................... 二、电机的选择 .................................................................... 1、电动机类型和结构型式....................................................... 2、电动机容量................................................................. P.......................................................... 3、电动机额定功率 m 4、电动机的转速 ............................................................... 5、计算传动装置的总传动....................................................... 三、计算传动装置的运动和动力参数.................................. 1．各轴转速................................................................... 2.各轴输入功率为(kW) ........................................................ 3.各轴输入转矩（N m） ........................................................ 四、传动件的设计计算.............................................. 1、设计带传动的主要参数....................................................... 2、齿轮传动设计............................................................... 五、轴的设计计算.................................................. 1、高速轴的设计............................................................... 2、低速轴的设计............................................................... 六、轴的疲劳强度校核.............................................. 1、高速轴的校核............................................................... 2、低速轴的校核............................................................... 七、轴承的选择及计算.............................................. 1、高速轴轴承的选择及计算..................................................... 2、低速轴的轴承选取及计算..................................................... 八、键连接的选择及校核............................................ 1、高速轴的键连接............................................................. 2、低速轴键的选取............................................................. 九、联轴器的选择.................................................. 十、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择...................... 1、铸件减速器机体结构尺寸计算表............................................... 2、减速器附件的选择 (22) 十一、润滑与密封.................................................. 1、润滑....................................................................... 2、密封.......................................................................
机械设计课程设计一年级减速器设计说明书 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
课程设计题目： 系别： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 时间：
设计题目：带式输送机传动装置设计 一、传动方案简图 二、已知条件： 1、带式输送机的有关原始数据： 减速器齿轮类型：斜齿圆柱齿轮； 输送带工作拉力：F= kN； 运输带速度：v= r/min； 滚筒直径：D= 330 mm. 2、滚筒效率：η=（包括滚筒与轴承的效率损失）； 3、工作情况：使用期限8年，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷较平稳； 4、制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产； 5、动力来源：电力，三相交流，电压380／220V。 三、设计任务： 1、传动方案的分析和拟定 2、设计计算内容 1) 运动参数的计算，电动机的选择； 2) V带传动的设计计算； 3) 齿轮传动的设计计算； 4) 链传动的设计计算； 5) 轴的设计与强度计算； 6) 滚动轴承的选择与校核； 7) 键的选择与强度校核； 8) 联轴器的选择。 3、设计绘图： 1）减速器装配图一张（A0或A1图纸）； 2）零件工作图2张（低速级齿轮、低速轴，A2或A3图纸）； 3）设计计算说明书1份（>6000字）； 四、主要参考书目 [1]李育锡.机械设计课程设计[M].北京：高等教育出版社，2008. [2]濮良贵.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006. [3]成大仙.机械设计手册（第5版）[M].北京：化学工业出版社，2007
机械设计《课程设计》 课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算 系别 专业 班级 姓名 学号 指导老师 完成日期 目录 第一章绪论 第二章课题题目及主要技术参数说明 2.1 课题题目 2.2 主要技术参数说明 2.3 传动系统工作条件 2.4 传动系统方案的选择 第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 3.1 减速器结构
3.2 电动机选择 3.3 传动比分配 3.4 动力运动参数计算 第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) 4.1 齿轮材料和热处理的选择 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 4.3 齿轮的结构设计 第五章轴的设计计算(从动轴) 5.1 轴的材料和热处理的选择 5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 5.2.2 轴的结构设计 5.2.3 轴的强度校核 第六章轴承、键和联轴器的选择 6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核 6.3 联轴器的选择 第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算
7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定 7.4箱体主要结构尺寸计算 第八章总结 参考文献 第一章绪论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面： （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 （3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。 （4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。 第二章课题题目及主要技术参数说明
机械设计课程设计 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
计算过程及计算说明 一、传动方案的拟定 （1）工作条件： a)使用寿命：使用折旧期8年，大修期4年，中修期2年，小修期半年； b)工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； c)动力来源：三相交流电，电压380/220V; d)使用工况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； e)制造条件：一般机械厂制造，小（大）批量生产。 （2）原始数据：运输带工作拉力KN F .56=,运输带工作速度V=1.2m/s （允许带速误差±5%）, 滚筒直径mm D 400=。滚筒效率96.0=j η（包括滚筒与轴承的效率损失）。 方案拟定： 采用V 带传动与斜齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸 震性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。 二、电动机的选择 2.1电动机类型的选择 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380V,Y 型。 2.2选择电动机的容量 由式P d = a w P η和1000 Fv P w = 得 kW Fv P a d η1000= 由电动机至运输带的总效率为 j a ηηηηηη????=432 21 式中：1η、2η、3η、4η、j η分别为带传动、轴承传动、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率 取1η=0.96，2η=0.98(滚子轴承），3η=0.97（齿轮精度8级，不包括轴承效率），4η=0.99（齿轮联轴器），则 85.096.099.097.098.096.02=????=a η 所以 kW Fv P a d 2.985 .010002.165001000=??= = η 2.3确定电动机转速 卷筒轴工作转速为 min /32.57400 2 .1100060100060r D v n =???= ?= ππ 由指导书表1推荐的传动比合理范围，取V 带传动的传动比为' 1i =2∽4，一级斜齿轮减速器传动比' 2i =3∽6，则总传动比合理范围为6=' a i ∽24，故电动机转速的可选范围为 6=?' =n i n a d ∽24×57.32=343.92∽1375.68r/min 符合这一范围的同步转速有750r/min 、1000r/min 综合考虑容量和转速，有设计手册查出有2种适用的电动机，因此有2种传动方案，如下图所示：
机械设计基础 课程设计 课题名称：一级圆柱齿轮减速器的设计计算系别：机电工程系 专业：机电一体化 班级：12级机电班 姓名： 学号： 指导老师： 完成日期：年月日
目录 摘要 (1) 第一章绪论 (2) 1.1概述 (2) 1.2本文研究内容 (2) 第二章减速机的介绍 (2) 2.1减速机的特点、用途及作用 (2) 2.2减速器的基本构造和基本运动原理 (3) 第三章电动机的选择 (5) 3.1电动机类型和结构的选择 (5) 3.2电动机容量选择 (5) 3.3电动机转速 (6) 3.4传动比分配和动力运动参数计算 (7) 第四章齿轮传动的设计及校核 (9) 4.1齿轮材料和热处理的选择 (9) 4.2齿轮几何尺寸的设计计算 (9) 4.3 齿轮的结构设计 (13) 第五章V带传动的设计计算 (14) 各类数据的计算 (14) 第六章轴的设计与校核 (17) 6.1轴的设计 (17) 6.2轴材料的选择和尺寸计算 (17) 6.3轴的强度校核 (18) 第七章轴承的选择和校核 (21) 轴承的选择和校核 (21) 第八章键的选择和校核 (24) 8.1 I轴和II轴键的选择和键的参数 (24) 8.2 I轴和II轴键的校核 (25) 第九章联轴器的选择和校核 (26) 9.1联轴器的选择 (26) 9.2联轴器的校核 (27) 第十章减速器的润滑和密封 (27) 减速器的润滑和密封 (27) 第十一章箱体设计 (28) 箱体的结构尺寸 (28) 第十二章参考文献 (31)
摘要 齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它的主要有优点是： 1.瞬时传动比恒定、工作为平稳、传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间运动和动力。 2.适用的功率和速度范围广； η之间； 3.传动效率高，% = .0- .0 9223 9885 % 4.工作为可靠、使用寿命长； 5.外轮廓尺寸小、结构运送。由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器，用于原动机和工作为机构之间，起匹配转速和传递转矩的作用力，在现代机械中应用极为广泛。 6.国内的减速器多以齿轮传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。减速器的种类很多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星减速器以及它们互相组合起来的减速器;按照传动的级数可分为单级和多级减速器;按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥一圆柱齿轮减速器;按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。当今的减速器是向着大功率、大传动比、体积小、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。近十几年来，由于近代计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度，加工效率大大提高，从而失去了机械传动产品的多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品加工更加精致化、美观化。 齿轮减速器应用范围广泛，例如，内平动齿轮传动与定轴齿轮传动和行星齿轮传动相比具有许多优点，能够适用于机械、冶金、矿山、建筑、轻工、国防等众多领域的大功率、大传动比场合，能够完全取代这些领域中的圆柱齿轮传动和蜗轮蜗杆传动，因此，内平动齿轮减速器有广泛的应用前景。 关键字：减速器轴承齿轮机械传动
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 课程名称：一级V带直齿轮减速器 设计题目：带式输送机传动装置的设计 院系：机械工程系 学生姓名：彭亚南 学号：200601030039 专业班级：06汽车（2）班 指导教师：苗晓鹏 2009年 3 月 1 日
《机械设计》课程设计设计题目：带式输送机传动装置的设计 内装：1. 设计计算说明书一份 2. 减速器装配图一张（A1） 3. 轴零件图一张（A3） 4. 齿轮零件图一张（A3） 机械工程系06汽车（2）班级设计者：彭亚南 指导老师：苗晓鹏 完成日期： 2009年3月1日 成绩：_________________________________ 安阳工学院
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240HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度约为215HBS，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
重庆机电职业技术学院课程设计说明书 设计名称：机械设计基础 题目：带式输送机传动装置 学生姓名： 专业：机械设计与制造 班级： 学号： 指导教师： 日期：年月日
目录 一、电动机的选择 (3) 二、齿轮的设计 (4) 三、轴的设计 (7) 四、轴上其它零件的设计 (8) 五、输出轴的校核 (9) 六、键的选择 (10) 七、箱体的选择和尺寸确定 (11)
一、电机的选择 （1）选择电动机类型 按工作要求选用Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V 。 （2）选择电动机的容量 电动机所需工作功率为W d P P η= nw=60×1000V/πD=(60×1000×1.7)/(π×400)=81.21 r/min 其中联轴器效率η4=0.99,滚动轴承效率(2对) η2=0.99,闭式齿轮传动效率η3=0.97,V 带效率η1=0.96,滚筒效率η3=0.96代入得 传动装装置总效率： ＝122345＝0.867 工作机所需功率为： P W =F ·V/1000=3000×1.7/1000=5.1 kW 则所需电动机所需功率 P d = P W /=5.1/0.867=5.88kw 因载荷平稳,电动机额定功率ed p 略大于d p 即可由《机械设计基础实训指导》附录5查得Y 系列电动机数据，选电动机的额定功率为7.5kw. （3）确定电动机转速 卷筒轴工作转速:由nw=81.21 r/min,v 带传动的传动比i 1=2～4；闭式齿轮单级传动比常用范围为i 2=3～10，则一级圆柱齿轮减速器传动比选择范围为： I 总= i 1×i 2＝6～40 故电动机的转速可选范围为 n d = n w ×I 总=81.21×(6～40)= 487.26 r/min ～3248.4r/min 符合这一范围的同步转速有750 r/min 、1000 r/min 、1500 r/min 、3000 r/min 。可供选择的电动机如下表所示： 方案 电动机型号 额定功率/Kw 同步转速/满载转速 m n (r/min) 1 Y132S2— 2 7.5 3000/2900 2 Y132M —4 7.5 1500/1440 3 Y160M —6 7.5 1000/970 4 Y160L —8 7.5 750/720 min r 。
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)
机械设计课程设 计说明书 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号： 学生姓名： 指导老师： 完成日期：
设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器 一、传动方案简图 二、已知条件： 1、有关原始数据： 运输带的有效拉力：F=1.47 KN 运输带速度：V=1.55m/S 鼓轮直径： D=310mm 2、工作情况：使用期限 8 年， 2 班制（每年按 300 天计算），单向运转，转速误差不得超过± 5%，载荷平稳； 3、工作环境：灰尘； 4、制造条件及生产批量：小批量生产； 5、动力来源：电力，三相交流，电压380／ 220V 。 三、设计任务： 1、传动方案的分析和拟定 2、设计计算内容 1)运动参数的计算，电动机的选择；3)带传动的设计计算； 2)齿轮传动的设计计算；4)轴的设计与强度计算； 5)滚动轴承的选择与校核；6)键的选择与强度校核； 7)联轴器的选择。 3、设计绘图： 1）减速器装配图一张； 2）减速器零件图二张；
目录 一、传动方案的拟定及说明...................................................................................................................................................错误！未定义书签。 二、电机的选择.................................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 1、电动机类型和结构型式 ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 2、电动机容量......................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 3、电动机额定功率P m...........................................................................................................................................错误！未定义书签。 4、电动机的转速 ................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 5、计算传动装置的总传动 ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 三、计算传动装置的运动和动力参数...........................................................................................................................错误！未定义书签。 1．各轴转速............................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 2.各轴输入功率为( kW ) ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 3.各轴输入转矩（N m）.......................................................................................................................................错误！未定义书签。 四、传动件的设计计算...............................................................................................................................................................错误！未定义书签。 1、设计带传动的主要参数 ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 2、齿轮传动设计 ................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 五、轴的设计计算...........................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 1、高速轴的设计 ................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 2、低速轴的设计 (12) 六、轴的疲劳强度校核 (13) 1、高速轴的校核 (13) 2、低速轴的校核 (13) 七、轴承的选择及计算 (17) 1、高速轴轴承的选择及计算 (17) 2、低速轴的轴承选取及计算 (18) 八、键连接的选择及校核 (19) 1、高速轴的键连接 (19) 2、低速轴键的选取 (19) 九、联轴器的选择 (20) 十、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择 (20) 1、铸件减速器机体结构尺寸计算表 (20) 2、减速器附件的选择 (22) 十一、润滑与密封 (21) 1、润滑 (21) 2、密封 (21) 十二、参考文献 (24)
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 。