枣庄学院机电工程学院机械设计课程设计计算说明书
题目：用于带式运输机的展开式二级
直齿圆柱齿轮减速器
学院：机电工程学院
专业班级：2011级专一
设计小组：第四组
小组成员：刘奇、刘庆乾、卢成跃、刘爽、
宓晓萌、闵涛
数据编号：A4
指导老师：尹相雷
成绩：
目录
第一部分设计任务书---------------------------------------------------------3 第二部分讨论传动方案------------------------------------------------------4 第三部分电动机的选择计算-----------------------------------------------4第四部分计算传动装置总传动比和分配各级传动比-------------------5第五部分计算传动装置的运动和动力参数-------------------------------6第六部分齿轮传动设计-----------------------------------------------------7第七部分传动轴承和传动轴的设计-------------------------------------15第八部分键的设计和计算--------------------------------------------------19第九部分箱体结构的设计--------------------------------------------------19第十部分润滑密封设计-----------------------------------------------------22总结----------------------------------------------------------------------------23参考书目------------------------------------------------------------------------24
计算过程及其说明
结果
一．设计任务书
1． 总体布置简图 如下图所示
η2η3
η5
η4
η1
I II
III
IV
Pd
Pw
2．工作条件：
单班制工作、连续单向运转、工作时有轻微震动、室内工作。有粉尘（运输带于卷筒及支撑间，包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已经在F 中考虑）
3．原始数据
运输带工作拉力F=4300N
运输带速度V （m/s ）：1.25 滚筒直径D (mm)：370 4．设计内容
（1）电动机的选择与运动参数计算 （2）传动装置的设计计算 （3）轴的设计
（4）滚动轴承的选择与校核 （5）键的选择和校核 （6）联轴器的选择
（7）装配图、零件图的绘制 （8）编写设计计算说明书 5．设计任务
（1）减速器总装配图一张
（2）低速轴、闷盖零件图各一张 （3）设计说明书一份
'h L =24000h
F=4300N V=1.25 D=370mm
6．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、键及联轴器的校核及草图绘制 （4）第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写
二．讨论传动方案
由设计任务书知传动类型为：展开式二级圆柱直齿轮减速器。本传动机构的特点是：（1）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。（2）考虑到电机转速高，传动功率大，将V 带设置在高速级。
展开式二级直齿圆柱齿轮传
动
三．电动机的选择
1、电动机类型的选择：
封闭式Y 系列三相异步电动机
2、选择电动机容量： （1）工作机所需功率w P
w P =FV=4300×1.25
=5.375kw w n =60×1000V/πD =64.52 r/min (2) 电动机输出功率d P
考虑传动装置的功率损耗，电动机的输出功率为 d P =w P /η
式中η为从电动机到工作机主动轴之间的总效率，即 5423321ηηηηηη=a
＝0.96×398.0×295.0×0.97×0.98 ＝0.775；
1η为V 带的效率,2η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,闭式传动，圆柱齿轮)。
电动机的输出功率为 d P =w P /η =5.375/0.775
Y 系列
w P =5.375kw w n =64.52r/min
η=0.775
d P =6.935kw
=6.935 kw
（3）确定电动机的额定功率ed P 选定电动机的额定功率ed P =7.5 kw
ed P =7.5 kw
3、 选择电动机的转速 w n =64.52 r/min
经查表按推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比i ＝2～4，二级圆柱直齿轮减速器传动比i ＝8～40，则总传动比合理范围为i ＝16～160，电动机转速的可选范围为n ＝i ×
w n ＝（16～160）×64.52＝1032.32～10323.2r/min 。
可见同步转速为1500r/min ,3000r/min 的电动机都符合，这里初选同步转速为3000r/min ,1500r/min 的三种电动机进行比较，如下表：
表1 电动机方案比较表（指导书 表20-1）
方案
电动机型号 额定功率（kw ） 电动机转速（r/min ） 电动机质量（kg ） 传动装置总传动比 同步 满载 1 Y132S-2 7.5 3000 2850 41 44.17 2 Y132M-1 7.5 1500 1440 43 22.32 3 Y132M-2
7.5
1500
1450
45
22.47
由表中数据可知，方案2的总传动比最小，传种装置
结构尺寸最小，因此可采用方案2，选定电动机型号为Y132M-1
电动机型号 Y132M-1
4、电动机的技术参数和外型、安装尺寸
表2 电动机参数（指导书 表20-2） 型号 H A B C D E F ×GD G Y132M -1 132 216 178 89 38 80 10×8 33 K AB AD AC HD AA BB HA L 12
280
210
135
315
60
238
18 515
四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比
（1）传动装置总传动比
/m w i n n =1440/64.52
i =22.32
=22.32 （2）分配各级传动比
i ＝0i ×1i
式中10,i i 分别为带传动和减速器的传动比。
为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取0i ＝3.07，则减速器传动比为1i ＝0/i i ＝22.32/3.07＝7.27,根据各原则，查图得高速级传动比为1i ＝3.13，则2i ＝1/i i ＝2.32，传动比合理.。
1i =3.13
2i =2.32
五、 计算传动装置的运动和动力参数
1. 各轴转速
减速器高速级轴为Ⅰ，中速轴Ⅱ，低速级轴为Ⅲ，滚筒轴为轴Ⅳ，则：
I n ＝0/i n m ＝1440/3.07＝469.1r/min
Ⅱn ＝1/ Ⅰi n ＝469.1/3.13＝149.9r/min Ⅲn ＝ Ⅱn / 2i ＝149.9/2.32=64.6r/min
Ⅳn =Ⅲn =64.6 r/min
I n =469.1r/m
in
Ⅱn =149.9r/
min
III n =64.6r/mi
n
Ⅳn =64.6r/mi
n
2. 按电动机额定功率ed P 计算各轴输入功率
ⅠP ＝ed p ×1η＝7.5×0.96＝7.2kW
ⅡP ＝Ⅰp ×η2×3η＝7.2×0.98×0.95＝6.7kW
ⅢP ＝ⅡP ×η2×3η＝6.7×0.98×0.95＝6.23kW
ⅣP ＝ⅢP ×η2×η4=6.23×0.98×0.97＝5.92kW 则各轴的输出功率：
'ⅠP ＝ⅠP
×0.98=7.06 kW 'ⅡP ＝ⅡP ×0.98=6.57 kW '
Ⅲ
P ＝ⅢP ×0.98=6.11kW '
Ⅳ
P ＝ⅣP ×0.98=5.8kW
I P =7.2 kw II P =6.7 kw III P =6.23 kw IV P =5.92 kw
3. 各轴转矩
9550I I I
P
T n =?=9550×7.2/469.1N m ?
=146.6N m ? 9550II
II II
P T n =?
=9550×6.7/149.9 N m ? =426.85N m ? 9550III III III
P
T n =?=9550×6.23/164.6 N m ?
=921 N m ?
9550IV IV IV
P
T n =?=9550×5.92/164.6 N m ?
=875.2 N m ? 运动和动力参数结果如下表
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min 输入 输出 输出 电动机轴 7.5 49.74 1440 1轴 7.2 7.06 146.6 469.1 2轴 6.7 6.57 426.85 149.9 3轴 6.23 6.11 921 64.6 4轴
5.92
5.74
658.2
85.9
T1=146.6N m ?
II
T =426.85
N m ?
III
T =921
N m ?
IV
T =875.2
N m ? 六、齿轮传动设计
1.高速级齿轮传动设计
（1）选择材料、精度及参数
考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用软
齿面渐开线直齿轮 （1） 齿轮材料及热处理 ① 材料：高速级小齿轮选用45#
钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数1Z =24
高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS
Z 2=1i ×Z 1=3.13×24=75.12 取Z 2=76.
② 齿轮精度
按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。
7级精度（GB10095-88）
小齿轮： 45#（调质）
280 HBS 大齿轮：
45钢（正火240HBS
1Z =24 2Z =76
（2）按齿面接触强度设计 按下式试算
[]32
1112???
?
??±?Φ≥H H E d Z Z Z u u KT d σε …………① 确定各参数的值: ①试选t K =1.6=K
选取区域系数 Z H =2.433
Z MPa E 8.189=
②计算应力值环数
N 1=60n 1j h L =60×626.1×1×13×365×24 =32.1×108
h N
2
=N 1/3.17=10.13×10
8
h #(3.17为齿数比,即
3.17=
1
2
Z Z ) ③查得：K 1HN =0.96 K 2HN =0.98 ④齿轮的疲劳强度极限
取失效概率为1%,安全系数S=1,得:
[H σ]1=S
Z H HN 1lim 1σ
=0.96×550=528 MPa
[H σ]2=S
Z H HN 2lim 2σ
=0.98×450=441 MPa
许用接触应力
MPa H H H 5.4842/)441528(2/)][]([][21=+=+=σσσ
⑤查得：E Z =189.8MP a d φ=1
T=95.5×105
×11/n P =95.5×105
×7.2/469.1
=1.4×105
N.m
⑥
1t k =1.6=K
H Z =2.433
[]1H σ=528
MPa
[]2H σ=441
MPa
[]
H σ=484.5
MPa
88.03
7
.14,
0,
cos )1
1
(
2.388.1[,3
42
1
=-=
=+
-=-=
εββεα
α
ε
εz z
z Z
2.计算:
①小齿轮的分度圆直径d t 1
2
1
3
1)]
[(12H E H d
t t Z Z Z u u T K d σεφ?+?
≥
=
mm 77)75
.47188.08.189433.2(17.317.411047.16.122
53
=???????
②计算圆周速度υ
=
?=
10006011
n d t πυs m /89.11000601
.4697714.3=??? ③计算齿宽b 和模数nt m
计算齿宽b
b=t d d 1?φ=77mm 计算摸数m n
11
cos 3.2t nt d m mm z ==β ④计算齿宽与高之比h
b
齿高h=6.14 b=0.65×77=50.05mm
h b =14
.605.50 =8.15 ⑤计算载荷系数K 使用系数A K =1
根据s m v /06.2=,7级精度, 查得: 动载系数K V =1.045, 查得K βH 的计算公式:
K βH =)6.01(16.011.12
d φ++ 2
d φ?+0.23×103
-×b
=1.11+0.16(1+0.6?1) ×1+0.47×103
-×77=1.4
查得: K βF =1.33 K αH =αF K =1.3
1t d ≥77mm
v=1.89m/s
b=77 mm
nt m =3.2 mm
h =6.14 mm
b/h=8.15
A K =1 v K =1.045
H K α=1.3 F K α=1.3
故载荷系数:
K ＝K K K αH K βH =1×1.045×1.3×1.4=1.9 ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 d 1=d t
1t
K K /3
=77×
6
.190
.13
=81.5mm ⑧计算模数n m
n m =
mm Z d 2.324
7711== 1H K β=1.40 1F K β=1.42 1K =1.90 1d =77mm 1n m =3.2mm
(3) 齿根弯曲疲劳强度设计
由弯曲强度的设计公式:
n m ≥
)]
[(212
13
F S F d Y Y Z KT σφ?
? 确定公式内各计算数值: ① 小齿轮传递的转矩
＝146.6N·m 确定齿数z ：
因为是软齿面，故取z ＝24，z ＝21i z ＝3.13×24＝75.12 传动比误差 i ＝u ＝z / z ＝78/24＝3.17 Δi ＝0.1％5％，允许 ② 载荷系数K K ＝K K K K
=1×1.045×1.3×1.33＝1.8
③ 查取齿形系数Y 和应力校正系数Y
查得齿形系数Y ＝2.592 Y ＝2.211 应力校正系数Y
＝1.596 Y
＝1.774
④ 计算大小齿轮的
]
[F S F F Y σαα
⑤ 安全系数由表查得S ＝1.25
工作寿命单班制，13年，每年工作365天
小齿轮应力循环次数N1＝60nktL ＝60×469.1×1×13×365×1×8＝10.68×10
大齿轮应力循环次数N2＝N1/u ＝10.68×10/3.24＝3.3×10 查得到弯曲疲劳强度极限
小齿轮a FF MP 5001=σ 大齿轮a FF MP 3802=σ 查得弯曲疲劳寿命系数:
K 1FN =0.86 K 2FN =0.93
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4
Nm
T 6.1461=
12
.752421==z z
K=1.8
110
68.10?=N
8
2103.3?=N
[F σ]1=
14.3074.1500
86.011=?=S K FF FN σ [F σ]2=43.2524
.1380
93.022=?=
S K FF FN σ 01347.014
.307596
.1592.2][111=?=F S F F Y σαα
01554.043
.252774
.1211.2][2
22=?=
F S F F Y σαα
大齿轮的数值大.选用.
[]01347
.01
1
1=F Sa Fa F Y σ[]01554
.02
21
2=F S Fa F Y σ
a=166mm d 1=80mm d 2=252mm
设计计算 ① 计算模数
mm mm m n 43.224
101554
.01047.18.122
53
=?????≥
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m n =4mm 但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d 1=77mm 来计算应有的齿数.于是由: z 1=
n
m 77
=19.2 5 取z 1=20 那么z 2=3.13×20=62.6 取z 2=63 ② 几何尺寸计算
计算中心距 a=
2
)(21n m z z +=24
)6320(+=166mm
计算大.小齿轮的分度圆直径 d 1=2041?=z m n =80mm d 2=6342?=z m n =252mm 计算齿轮宽度
B=mm mm d 808011=?=Φ 圆整的 802=B
851=B
2. 低速级齿轮传动设计
（1）选择材料、精度及参数
a. 按图1所示方案，选用直齿圆柱齿轮传动
b. 选用7级精度（GB10095-85）
c. 材料选择 小齿轮：45钢（调质），硬度为280HBS 大齿轮：45钢（调质），硬度为240HBS
d. 初选小齿轮齿数3Z =30 ，432Z Z i ==30×2.32=70
e. 选取齿宽系数2d φ=1 （2）按齿面接触强度设计 按下式试算
2
1
3
1)]
[(12H E H d
t t Z Z u u T K d σφ?±?
≥
1. 确定公式内的各计算数值 ①试选K t =1.6
②选取区域系数Z H =2.45 应力循环次数：
N 1=60×n 2×j ×L n =60×149.9×1×13×365×24 =10.24×108
N 2==?=32
.21024.108
1i N 4.41×108 查得接触疲劳寿命系数
K 1HN =0.98 K 2HN = 0.995
按齿面硬度查得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MPa H 5501lim =σ
取失效概率为1%,安全系数S=1,则接触疲劳许用应力
[H σ]1=
S
K H HN 1lim 1σ=
5881600
98.0=?MPa [H σ]2=S
K H HN 2lim 2σ
=0.995×550/1=547.25MPa
[=+=
2
)
(]2lim 1lim H H H σσσ567.6MPa 查取材料的弹性影响系数Z E =189.8MP a 选取齿宽系数1=d φ
T=95.5×105
×22/n P =95.5×105
×6.7/149.9
=4.269×105
N.m
7级精度 （GB10095-85） 小齿轮： 45钢（调质）280HBS 大齿轮： 45钢（调质）240HBS
3Z =30 4Z =70
2d φ=1
8
11078.2?=N
8
21024.1?=N
21
3
1)]
[(12H E H d
t t Z Z Z u u T K d σεφ?±?≥
=
324
)6
.56788.08.18945.2(32.232.311069.426.12???????
=100.53mm
2. 计算圆周速度
=???=?=
1000
609
.4953.10010006021ππυ n d t 0.79s m / 3. 计算齿宽
b=d φd t 1=1×100.53=100.53mm 4. 计算齿宽与齿高之比h
b
模数 m nt =
mm Z d t 35.330
53.10011== 齿高 h=2.32×m nt =2.32×3.351=7.77mm
h
b =100.53/7.77=12.94 5. 计算载荷系数K
K βH =1.11+0.16(1+0.622
)d d φφ+0.47×10
3
-×b
=1.11+0.16(1+0.6)+ 0.47×103
-×100.53=1.1357
使用系数K A =1
同高速齿轮的设计,查表选取各数值
v K =1.025 K βF =1.35 K αH =K αF =1.1
故载荷系数
K ＝βH H v A K K K K ?=1×1.025×1.1×1.1357=1.281 6. 按实际载荷系数校正所算的分度圆直径 d 1=d t
1t
K K 3
=100.53×
mm 35.936
.1281
.13
= 计算模数mm z d m n 11.330
35.9311===
3. 按齿根弯曲强度设计
m ≥
]
[212
13
F S F d Y Y Z KT σφ?
?? ㈠确定公式内各计算数值 （1） 计算小齿轮传递的转矩＝3.255
10?N·m
（2） 确定齿数z
mm
d t 53.1001≥
s
m v /79.0=
mm
b 53.100=
h
b =12.94
K=1.281
mm
d 35.931=
mm
m n 11.3=
因为是硬齿面，故取z ＝30，z ＝i ×z ＝2.32×30＝70 传动比误差 i ＝u ＝z / z ＝70/30＝2.33 Δi ＝0.1％5％，允许
（3） 初选齿宽系数
按对称布置，由表查得＝1
（4） 载荷系数K
K ＝K K K
K
=1×1.025×1.1×1.35＝1.5221
（7） 计算大小齿轮的
]
[F S F F Y σαα
查得齿轮弯曲疲劳强度极限 a FE MP 5001=σ
a FE MP 3802=σ
查课本由202P 图10-18得弯曲疲劳寿命系数 K 1FN =0.90 K 2FN =0.93 S=1.4
[F σ]1=
a FE FN MP S K 43.3214.1500
90.011=?=σ [F σ]2=a FF FN MP S K 43.2524.1380
93.022=?=
σ 计算大小齿轮的]
[F Sa Fa F
Y σ,并加以比较
01268.043.321636
.1491..2][111=?=F Sa Fa F Y σ
01548.043
.252751
.1232.2][222=?=F Sa Fa F Y σ
大齿轮的数值大,选用大齿轮的尺寸设计计算. ① 计算模数
mm mm m n 82.230
101548
.010269.45221.122
5
3
=?????≥
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n 大于由
齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m n =4mm 但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d 1=100.53mm 来计算应有的齿数. z 1=
n
m 53
.100=25.13 取z 1=26 z 2=2.32×26=61 取z 2=61
[]01268
.01
1
1=F Sa Fa F Y σ[]01548
.02
2
2=F Sa Fa F Y σ
mm
m n 82.2≥
② 初算主要尺寸 计算中心距 a=2
)(21n m z z +=24
)6126(?+=174mm
分度圆直径
d 1=4261?=n m z =104mm
d 2=4612?=n m z =244 mm 计算齿轮宽度
mm d B d 10410411=?==φ
圆整后取 mm B 1042= mm B 1101=
mm a 174=
mm
d 1041=
mm
d 2442=
B=104mm
mm
B mm B 11010421==
七、传动轴承和传动轴的设计
1. 传动轴承的设计
⑴.求输出轴上的功率P 3，转速3n ，转矩3T
P 3=6.23KW 3n =64.6r/min
3T =921N ．m
⑵.求作用在齿轮上的力
已知低速级大齿轮的分度圆直径为 2d =244 mm 而 F t =
=2
32d T N 2.754910244921
23
=??- F r = F t N n 7.274720tan 2.5749tan 0=?=α
F a = F t tan β=7549.2×0=0N
圆周力F t ，径向力F r 及轴向力F a 的方向如图示:
N
F t 2.7549=
N
F r 7.2747=
N F a 0=
⑶.初步确定轴的最小直径
先初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取
112=o A
mm n P A d o 361.513
3
3
min == 输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径ⅡⅠ-d ,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 选取3.1=a K
m N T K T a ca ?=?==3.11979213.13
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 查《机械设计手册》11222-
选取LT9型弹性套柱销联轴器其公称转矩为1000Nm,半联轴器的孔径
d 1=50mm ，故取.50mm d =-ⅡⅠ故取，半联轴器的轴孔长度L=80mm ，为保证联轴器定位可靠取II I =l =76mm 。
⑷.根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ①
为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需要制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直径mm d 55=-ⅢⅡ;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径mm D 60= ②
初步选择球轴承.因轴承只受径向力的作用,故选用深沟球轴承.参照工作要求并根据mm d 55=-ⅢⅡ,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的深沟球轴承61812型.
d
D B 2d 2D
轴承代号 60 78 10 66.2 72.9 61812
60 85 13 67.9 77.2 61912
60 95 11 72.3 82.7 16012 60 95 18 71.4 85.7 6012 60 110 22 76.0 94.1 6212 60
130 31 81.7 108.4 6312
Nm
T ca 3.1197=
mm d 631= II I =l =96mm
mm
d 55=-ⅢⅡ
mm D 60=
深沟球轴承
61812型
2、低速轴的设计
对于选取的深沟球轴承其尺寸为的mm mm mm B D d 107860??=??,故mm d d 60==-=ⅧⅦⅣⅢ;而 mm l 10=-ⅧⅦ . 右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.由手册上查得61815型轴承定位轴肩高度69,2.4,07.0==>-VII VI d mm h d h 因此取mm, ③ 取安装齿轮处的轴段mm d V IV 70=-;齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮毂的宽度为104mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取mm l V IV 100=-. 齿轮的右端采用轴肩定位,轴肩高h>0.07d 取h=7,取mm d 114=-ⅥⅤ.轴环宽度h b 4.1≥,取b=10mm. 则mm l VI V 10=-
④ 轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离mm l 30= ,故取mm l 502030=+=-ⅢⅡ.
⑤ 取齿轮距箱体内壁之距离a=16mm ,两圆柱齿轮间的距离c=20mm .考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8mm ,已知滚动轴承宽度T=10mm , 高速齿轮轮毂长L=69mm ,则
mm mm a s T l IV III 38)416810()100104(=+++=-+++=-
mm
mm l a c s L l VII VI 114)101620880(=-+++=-+++=--Ⅵ
Ⅴ
至此,已初步确定了低速轴的各端直径和长度.
mm d d 60==-=ⅧⅦⅣⅢ
mm
l 10=-ⅧⅦ
mm
d VII VI 69=-
mm
d V IV 70=-
mm
l V IV 100=-
mm
d 114=-ⅥⅤ
mm
l VI V 10=-
mm
l 502030=+=-ⅢⅡ
mm
l IV III 38=-
mm
l VII VI 114=-
3. 求轴上的载荷
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时,查《机械设计手册》20-149表20.6-7.设齿轮中心距轴承支点中心距离为L 2和L 3。
对于61815型的深沟球轴承，做为简支梁的轴的支承跨距： mm L L 262)25(10114101003832=?-++++=+ L 2=81mm L 3=181mm
N F L L L F t NH 33.1783262
81
3.57683231=?=+=
F NH 33
.117831=
N F L L L F t NH 97.3984262
181
3.57683222=?=+=
mm N L F M NH H ?==73.14444921
传动轴的受力分析图：
4. 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度 根据
ca σ=
W
T M 2
32
1)(?+=2
22)
3430001.0()2.6926.0(73.144449??+ =4.21MP a 前已选轴材料为45钢，调质处理。 查得[1-σ]=60MP a
ca σ〈 [1-σ] 此轴合理安全
N F NH 97.39842=M H 73
.144449=
MPa
ca 21.4=σ
八.键的设计和计算
①选择键联接的类型和尺寸
齿轮半联轴器与轴的周向定位均采用A 型普通平健。齿轮与轴的连接，按轴径查设计手册得平健的截面尺寸为b ?h=20X12，长度取70mm ，选其配合为h7/r6。半联轴器与轴的连接选用平健尺寸为
40914??=??L h b ，选配合为h7/k6。滚动轴承与轴的周向配合
采用较紧的过盈配合来保证，选轴直径尺寸公差为m6。 ②校和键联接的强度 查得 [p σ]=110MP a
工作长度 =-=111b L l 70-20=50mm
=-=222b L l 60-14=46mm
③键与轮毂键槽的接触高度 K 1=0.5 h 1=4.9
K 2=0.5 h 2=3.8
由式（6-1）得： =
?=111312102d l K T p σ11.79705051000
2.6922=???? ＜[p σ] =
?=2
22323
102d l K T p σ32.100604651000
2.6922=???? ＜[p σ] 两者都合适 取键标记为：
键1：20×12 A GB/T1096-1979
键2：14×9 A GB/T1096-1979
键1 20X12 A 键2 114X9 A
九.箱体结构的设计
减速器的箱体采用铸造（HT200）制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，大端盖分机体采用6
7
is H 配合.
1. 机体有足够的刚度，在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度
2. 考虑到机体内零件的润滑，密封散热。
因其传动件速度小于12m/s ，故采用侵油润滑，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离H 为40mm
为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为
?3
.6
3. 机体结构有良好的工艺性.
铸件壁厚为10，圆角半径为R=3。机体外型简单，拔模方便.
4.对附件设计 A 视孔盖和窥视孔
在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M6紧固 B 油螺塞：
放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。 C 油标：
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出.
D 通气孔：
由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡. E 盖螺钉：
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 钉杆端部要做成圆柱形，以免破坏螺纹. F 位销：
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度.
G 吊钩：
在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体.
减速器机体结构尺寸如下：
名称 符号
计算公式
结果 箱座壁厚 σ 83025.0≥+=a σ
8 箱盖壁厚 1σ
8302.01≥+=a σ
8 箱盖凸缘厚度
1b
115.1σ=b
12
一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器 1．要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。 2．工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。 3．知条件：运输带卷筒转速19/min r， 减速箱输出轴功率 4.25 P 马力， 二、传动装置总体设计： 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。
１. 计算电机所需功率d P ： 查手册第3页表1-7： 1η－带传动效率：0.96 2η－每对轴承传动效率：0.99 3η－圆柱齿轮的传动效率：0.96 4η－联轴器的传动效率：0.993 5η—卷筒的传动效率：0.96 说明： η－电机至工作机之间的传动装置的总效率： 42 12345ηηηηηη=???? 45w P P ηη=?? 3.67w d P P KW η = = 2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V 带传动比i=2:4 二级圆柱齿轮减速器传动比i=8:40所以电动机转速的可选范围是： ()()19248403043040/min n n i r =?=??=:::电机卷筒总 符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000 根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下：
四 确定传动装置的总传动比和分配传动比： 总传动比：96050.5319 n i n ===总卷筒 分配传动比：取 3.05i =带 则1250.53/3.0516.49i i ?==
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
课程机械设计说明书 题目：二级展开式圆柱齿轮减速器学院：机械工程学院 班级：过程1102 姓名：马嘉宇 学号： 0402110211 指导教师：陆凤翔
目录 一课程设计任务书 1 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 6 5. 齿轮的设计 7 6. 滚动轴承和传动轴的设计 11 7. 键联接设计 28 8.联轴器的计算 29
带式运输机传动装置的设计 设计任务书 动力及传动装置 已知条件 1.工作条件：8h/天，两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉 尘，环境最高温度35℃； 2.使用折旧期：8年； 3.动力来源：电力，三相电流，电压380/220V； 4.运输带速度允许误差：±5% 5.制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 设计数据（1号数据） 运输带工作拉力F=1500N 运输带工作速度v=1.1m/s 卷筒直径D=220mm
一、传动装置传动方案拟定和传动方案的确定 1.二级展开式圆柱齿轮减速器： 优点： 缺点： 2.锥圆柱齿轮减速器： 优点： 缺点： 结构较复杂，横向尺寸小，轴向尺寸大，间轴较长，刚度差，中间轴润滑比较困难。 3.单级蜗杆减速器 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—。 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，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。 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。
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 ；
机械设计课程设计 计算说明书 设计题目：带式输送机 班级：05机械1班 学号：200530500214 设计者：丁肖支 指导老师：罗海玉
目录 1.题目及总体分析 (3) 2.各主要部件选择 (4) 3.电动机选择 (4) 4.分配传动比 (5) 5.传动系统的运动和动力参数计算 (6) 6.设计高速级齿轮 (7) 7.设计低速级齿轮 (12) 8.链传动的设计 (16) 9.减速器轴及轴承装置、键的设计 (18) １轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计 (18) ２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计 (24) ３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计 (29) 10.润滑与密封 (34) 11.箱体结构尺寸 (35) 12.设计总结 (36) 13.参考文献 (36)
一.题目及总体分析 题目：设计一个带式输送机的减速器 给定条件：由电动机驱动，输送带的牵引力7000F N =，运输带速度0.5/v m s =，运输机滚筒直径为 290D mm =。单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。工作寿命为八年，每年300个工作日，每天工作16 小时，具有加工精度7级（齿轮）。 减速器类型选择：选用展开式两级圆柱齿轮减速器。 特点及应用：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输入端，这样，轴在转矩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地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。 整体布置如下： 图示：5为电动机，4为联轴器，３为减速器，2为链传动，1为输送机滚筒，6为低速级齿轮传动，7为高速级齿轮传动，。 辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。
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：
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
武汉工业学院 毕业设计（论文）开题报告 2010届 毕业设计题目:基于AutoCAD的圆柱齿轮三维参数化设计 院（系）:机械工程学院 专业名称:过程装备与控制工程 学生姓名: 学生学号: 指导教师:杨红军
武汉工业学院学生毕业设计（论文）开题报告表 课题名称基于AutoCAD的圆柱齿轮三维参数化设计课题类型论文 课题来源导师杨红军 学生姓名学号专业 一，课题研究目的和意义 AutoCAD是目前微机上应用最为广泛的通用交互式计算机辅助绘图与设计软件包。AutoCAD的强大生命力在于它的通用性、多种工业标准和开放的体系结构。AutoCAD的通用性为其二次开发提供了必要条件，而AutoCAD开放的体系结构则使其二次开发成为可能，它允许用户和开发者采用高级编程语言对其进行扩充修改，即二次开发。 AutoCAD参数化设计是二次开发技术在实际应用中提出的课题，参数化设计通常是指软件设计者为绘图及修改图形提供一个软件环境，工程技术人员在这个环境中所绘制的任意图形均可以被参数化，修改图中的任一尺寸，均可实现尺寸驭动，引起相关图形的改变.它不仅可使CAD系统具有交互式绘图功能，还具有自动绘图的功能。其目的是通过图形驭动(或尺寸驭动)方式在设计绘图状态中修改图形。利用参数化设计手段开发的AutoCAD设计系统，可使工程设计人员从大量繁重而琐碎的绘图工作中解脱出来，可以大大提高设计速度。 AutoCAD是目前使用最为广泛的机械图形绘制软件。但是它小支持尺寸驱动的参数化绘图方式，因此在用它进行绘图的过程中就存在大量的没意义重复性的绘图。由于齿轮的绘制比较麻烦，我们就考虑用程序驱动的方式，通过编程实现齿轮的参数化绘图从而提高绘图效率。以AutoCAD为平台，利用VB语言对AutoCAD进行二次开发，开发出了齿轮参数化设计库。 参数化设计是当前AutoCAD技术中的一个研究热点.对参数化技术进行深入的研究,对于提高我国企业的AutoCAD自动化程度以及竞争力有着重要的现实意义。 二，课题研究现状和前景 1 .计算机辅助绘图的研究现状 AutoCAD是由美国Autodesk公司于二十世纪八十年代初为微机上应用CAD技术而开发的绘图程序软件包，经过不断的完美，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD可以绘制任意二维和三维图形，并且同传统的手工绘图相比，用AutoCAD 绘图速度更快、精度更高、而且便于个性，它已经在航空航天、造船、建筑、机械、电子、化工、美工、轻纺等很多领域得到了广泛应用，并取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。 AutoCAD具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。 AutoCAD具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各种图形显示设备40多种，以及
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 ≈== ∑
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 、
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。
目录 机械设计课程设计任务 (2) 1、传动装置总体设计 (3) 1.1传动方案分析 (3) 1.2、该方案的优缺点 (3) 1.3、传动方案确定 (3) 2、电动机的选择 (3) 2.1电动机类型和结构型式 (3) 2.2 选择电动机容量 (4) 3、机构的运动分析及动力参数选择与计算 (4) 3.1总传动比的确定及各级传动比的分配 (4) 3.2运动和动力的参数计算 (5) 4 、V带设计及计算 (6) 4.1 原始数据 (6) 4.2 设计计算 (6) 5 、各齿轮的设计计算 (8) 5.1、高速级减速齿轮设计 (8) 5.2、低速级减速齿轮设计 (10) 6 、轴的设计计算及校核 (11) 6.1 低速轴的结构设计 (11) 6.2、中速轴尺寸 (15) 6.3、高速轴尺寸 (16) 7、键联接强度校核 (16) 7.1低速轴齿轮的键联接 (16) 7.2 低速轴联轴器的键联接 (16) 8、轴承选择计算 (17) 8.1 减速器各轴所用轴承代号 (17) 8.2低速轴轴承寿命计算 (17) 9．润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择 (19) 10．箱体及其附件的结构设计 (19) 10.1减速器箱体的结构设计 (19) 10.2箱体主要结构尺寸表 (20) 10.3减速器附件的结构设计 (20) 11.设计总结 (21) 12、参考资料 (22)
机械设计课程设计任务 一.设计题目：二级斜齿圆柱齿轮减速器（第10组数据） 寝室号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 F 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.5 () kn V0.8 0.7 0.6 0.75 0.9 1.0 0.8 0.7 0.6 0.7 () m s D550 530 500 450 400 550 530 500 450 520 () mm 二．运输机的工作条件 工作时不逆转，载荷有轻微的冲击；单班制工作，每年按300天计，轴承寿命为齿轮寿命的三分之一以上。 1.电动机 2.带传动 3.减速器 4.联轴器 5.滚筒 6.传送带 皮带运输机简图 三、设计任务 1.选择电动机型号； 2.计算皮带冲动参数； 3.选择联轴器型号； 4.设计二级斜齿圆柱齿轮减速器。 四、设计成果 1.二级圆柱齿轮减速器装配图一张； 2.零件工作图2张； 3.设计计算说明书1份.
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} 设计说明书 课程设计题目 带式输送机传动装置 设计者李林 班级机制13-1班 学号9 指导老师周玉 时间20133年11-12月
目录 一、课程设计前提条件 (3) 二、课程设计任务要求 (3) 三、传动方案的拟定 (3) 四、方案分析选择 (3) 五、确立设计课题 (4) 六、电动机的选择 (5) 七、传动装置的运动和动力参数计算 (6) 八、高速级齿轮传动计算 (8) 九、低速级齿轮传动计算 (13) 十、齿轮传动参数表 (18) 十一、轴的结构设计 (19) 十二、轴的校核计算 (20) 十三、滚动轴承的选择与计算 (24) 十四、键联接选择及校核 (25) 十五、联轴器的选择与校核 (26) 十六、减速器附件的选择 (27) 十七、润滑与密封 (30) 十八、设计小结 (31) 十九、参考资料 (31)
一．课程设计前提条件： 1. 输送带牵引力F(KN)： 2.8 输送带速度V(m/S)：1.4 输送带滚筒直径(mm)：350 2. 滚筒效率：η=0.94（包括滚筒与轴承的效率损失） 3. 工作情况：使用期限12年，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷平稳； 4. 工作环境：运送谷物，连续单向运转，载荷平稳，空载起动，室内常温，灰尘较大。 5. 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 6. 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 二．课程设计任务要求 1. 用CAD设计一张减速器装配图（A0或A1）并打印出来。 2. 轴、齿轮零件图各一张，共两张零件图。 3.一份课程设计说明书（电子版）。 三．传动方案的拟定 四．方案分析选择 由于方案（4）中锥齿轮加工困难，方案（3）中蜗杆传动效率较低，都不予考虑；方案（1）、方案（2）都为二级圆柱齿轮减速器，结构简单，应用广泛，初选这两种方案。 方案（1）为二级同轴式圆柱齿轮减速器，此方案结构紧凑，节省材料，但由于此 方案中输入轴和输出轴悬臂，容易使悬臂轴受齿轮间径向力作用而发生弯曲变形使齿轮啮合不平稳，若使用斜齿轮则指向中间轴的一级输入齿轮和二级输出齿轮的径向力同向，
目录 一、前言 (2) 1．作用意义 (2) 2．传动方案规划 (2) 二、电机的选择及主要性能的计算 (3) 1．电机的选择 (3) 2．传动比的确定 (3) 3．传动功率的计算 (4) 三、结构设计 (6) 1．齿轮的计算 (6) 2．轴与轴承的选择计算 (9) 3．轴的校核计算 (11) 4．键的计算 (14) 5．箱体结构设计 (14) 四、加工使用说明 (16) 1．技术要求 (16) 2．使用说明 (16) 五、结束语 (17) 参考文献 (18)
一、前言 1． 作用及意义 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，第一级传动为二级直齿圆柱齿轮减速器，第二级传动为链传动。 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—。本设计采用的是二级直齿轮传动(说明直齿轮传动的优缺点)。 说明减速器的结构特点、材料选择和应用场合。 综合运用机械设计基础、机械制造基础的知识和绘图技能，完成传动装置的测绘与分析，通过这一过程全面了解一个机械产品所涉及的结构、强度、制造、装配以及表达等方面的知识，培养综合分析、实际解决工程问题的能力， 2． 传动方案规划 原始条件：胶带运输机由电动机通过减速器减速后通过链条传动（传动比为2，传动效率为0.88），连续单向远传输送谷物类散粒物料，工作载荷较平稳，设计寿命10年，每天工作8小时，每年300工作日，运输带速允许误差为%5 。 原始数据: 运输机工作拉力 )/(N F 2400 运输带工作转速)//(s m v 2.1 卷筒直径 mm D / 300
. .. . .. 机械设计 课程设计说明书 设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器 设计者：第四维 指导教师：刘博士 2011年12月23日
目录 一、设计题目 (3) 二、传动装置总体设计 (3) 三、选择电动机 (3) 四、确定传动装置传动比分配 (5) 五、计算传动装置运动和动力参数 (5) 六、齿轮的设计 (6) 七、减速机机体结构设计 (13) 八、轴的设计 (14) 九、联轴器的选择 (23) 十、减速器各部位附属零件设计 (23) 十一、润滑方式的确定 (24)
一.设计题目 设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。轻微震动，单向运转，在室内常温下长期连续工作。卷筒直径D=220mm,运输带的有效拉力F=1500N,运输带速度 1.1/v m s ,电源380V,三相交流. 二.传动装置总体设计 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： 三．选择电动机 1.选择电动机类型： 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结果，电压380V ，Y
型。 2.选择电动机的容量 电动机所需的功率为： W d a P P KW = η 1000 W FV P KW = 所以 1000d a FV P KW = η 由电动机到运输带的传动总功率为 1a 242234 η=ηηηη 1 η—联轴器效率：0.99 2η—滚动轴承的传动效率：0.98 3η—圆柱齿轮的传动效率：0.97 4 η—卷筒的传动效率：0.96 则：24210.990.980.970.960.817a 242234η=ηηηη=???= 所以 1.65 = 2.020.817 d a FV p KW η= = 3.确定电动机转速 卷筒的工作转速为 601000601000 1.1 96/min 220 w V n r D ππ???= ==? 二级圆柱齿轮减速器传动比=840i ， 总 所以电动机转速可选范围为 ,(840)96/min (7643822)/min d w n i n r r ==?=总 符合这一范围的同步转速有750、1000和1500r/min 。 根据容量和转速，由书本表14.1或有关手册选定电动机型号为Y100L-4。其主要
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
二级圆柱齿轮减速器设计 计算设计说明书 .课程设计书 设计课题: 带式输送机中的二级圆柱齿轮减速器表 二.设计要求 1通过设计使学生综合运用有关课程的知识，巩固、深化、扩展有关机械设计方面的知识，树立正确的设计思想。 2、培养分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握简单机械的一般设计方法和步骤。 3、提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力等，使学生熟悉设计资料的使
用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。 、设计工作量： 1、设计说明书1 份 2、减速器装配图1 张 3、零件工作图1~3 张 4、答辩 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
2、工作条件 连续工作，单向运转，载荷平稳，单班制工作，使用期限 5年，输送带速度 允许误差为土 5% 图一：（传动装置总体设计图） 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 =0.96X 0.993X 0.972x 0.97X 0.98x 0.96 = 0.80 i 为V 带传动的效率，2为齿轮传动的轴承效率, 3 为齿轮的效率，4为联轴器的效率， 5 卷筒轴的效率，16卷筒的效率。 > < < J 工丁 X J
2. 电动机的选择 电动机所需工作功率为：P= P/ n= 2.475kw,工作主轴的转速为n = 经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i = 2?4,二级圆柱轮减速器传动比i = 8-40, 则总传动比合理范围为i = 16-160,电动机转速的可选范围为n = i x n= （16?160）x 57.325= 917.2?9172r/min。 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比， 选定型号为丫112m—4的三相异步电动机，额定功率为4kw 满载转速n m1440r/min，同步转速1500r/min。 方案电动机型号额定功 率同步转 速 r/min 额定转 速 r/min 总传动 比 1丫112M-44KW1500144025.12 2Y132M1 -64KW100096050.53 1000 60v D =57.325r/mi n,
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。
目录 设计任务书 (1) 传动方案的拟定及说明 (4) 电动机的选择 (4) 计算传动装置的运动和动力参数 (5) 传动件的设计计算 (5) 轴的设计计算 (8) 滚动轴承的选择及计算 (14) 键联接的选择及校核计算 (16) 连轴器的选择 (16) 减速器附件的选择 (17) 润滑与密封 (18) 设计小结 (18) 参考资料目录 (18)
机械设计课程设计任务书 题目：设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 一．总体布置简图 1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器 二．工作情况： 载荷平稳、单向旋转
三．原始数据 鼓轮的扭矩T（N·m）：850 鼓轮的直径D（mm）：350 运输带速度V（m/s）：0.7 带速允许偏差（％）：5 使用年限（年）：5 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.键和连轴器的选择与校核； 6.装配图、零件图的绘制 7.设计计算说明书的编写 五．设计任务 1．减速器总装配图一张 2．齿轮、轴零件图各一张 3．设计说明书一份 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
传动方案的拟定及说明 由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。 本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。 电动机的选择 1．电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y （IP44）系列的电动机。 2．电动机容量的选择 1） 工作机所需功率P w P w ＝3.4kW 2） 电动机的输出功率 Pd ＝Pw/η η＝轴承’ 联齿轴承联ηηηηη2 3 ＝0.904 Pd ＝3.76kW 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 4．电动机型号的确定 由表20－1查出电动机型号为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。 计算传动装置的运动和动力参数 传动装置的总传动比及其分配 1．计算总传动比 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 nw ＝38.4 i ＝25.14 2．合理分配各级传动比