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：二级圆锥圆柱齿轮减速器
院系：
专业： 09机械
姓名： dd ffff
学号：
指导教师：
2012年6月14日至7月3日
目录
一、设计任务书
二、传动方案拟定 3
三、电动机的选择 4
四、运动、动力学参数计算 5
五、传动零件的设计计算7
六、轴的设计14
七、轴承的选择和计算28
八、键连接的校核计算31
九、联轴器选择32
十、箱体设计33 十一、减速器附件34 十二、密封润滑34 十三、设计小结35 十四、参考文献35
计算过程及计算说明
一、设计任务书
1、设计题目：带式运输机传动装置的设计
2、已知条件
1)工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内
工作，有风尘，环境最高温度35°；
2)使用折旧期：8年；
3)检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次
小修；
4)动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；
5)运输带速度误差： 5％
6)制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。
3、设计数据
运输带拉力F=3300N,运输带工作速度V=1.2m/s,卷筒直径D=350mm。
二、传动方案
编号方案
a 带——单级斜齿圆柱齿轮减速器
b 锥齿轮减速器——开式齿轮
c 二级展开式圆柱齿轮减速器
d 二级同轴式圆柱齿轮减速器
e 圆锥圆柱齿轮减速器
f 单级蜗杆减速器
根据老师要求，选择方案e,传动方案见图如图所示：注释及说明
F=3300N
V=1.2m/s
D=350mm
三、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）工作机所需功率：
P
W
=FV=3300×1.2=3960W=3.96kW,
因为V=πDn/60000,工作机轴工作转速:
n w=65.5r/min
（2）传动装置的总效率
查【3】表1—7得：
滚筒效率效率η滚筒=0.96
圆锥滚子轴承效率η轴承=0.98
闭式直齿圆柱齿传动效率η圆柱齿轮=0.98
弹性联轴器的效率η联轴器=0.99
闭式直齿圆锥齿传动效率η圆锥齿轮=0.97
η总=η滚筒×η4轴承×η圆柱齿轮×η2
联轴器
×η
圆锥齿轮
=0.96×0.984
×0.98×0.99
2
×0.97
=0.82
（3）电动机的输出功率：P d= P
W
/η总
=3.96/0.82 P
W
=3.96kW n w=65.5r/min
η总=0.82 P d=4.8kW
=4.8kW
3、确定电动机转速：
按【3】表13—2推荐的传动比范围，取圆锥齿轮和圆柱齿轮传动的一级减速器传动比范围分别为2~3和3~5，则总传动比范围为I’d=6~15。故电动机转速的可选范围为
n d=I’d×n w=（6~15）×65.5=393~982.5r/min
符合这一范围的同步转速有750和1000r/min。
4、确定电动机型号
按【3】表12—1，电动机同步转速可选750和1000r/min,可得到两种不同的传动比方案
方案电动
机型
号额定
功率
P
ed
/k
W
同步
转速
满载
转速
电动
机重
量/kg
总传
动比
1 Y160
M-6
7.5 1000 970 119 14.8
2 Y160
L-8
7.5 750 720 145 11
根据以上两种可行同步转速电机对比可见，方案2传动比小且质量价格也比较合理，所以选择Y160L-8型电动机。
电动机的主要参数见下表
型号额定功率
/kW 满载转速
m
n(r/min)
中心高
mm
轴伸尺寸
Y160L-8 7.5 720 160 42*110 四、运动参数及动力参数计算n d=393~982.5r /min
电动机型号
Y160L-8
1、计算总传动比及分配各级的传动比
（1)总传动比：i总=n m/n w=720/65.5=11
(2)分配各级传动比:
由【3】P196推荐的传动比分配方法：圆锥—圆柱齿轮减速
器i
锥=0.25i
总
可知，
取圆锥齿轮啮合的传动比：i
锥
=0.25×11=2.75
则圆柱齿轮啮合的传动比：i
直=i
总
/ i
锥
=11/2.75=4
i锥=2~3 i直=3~5 符合推荐的传动比范围。
2、计算各轴转速（r/min）
n I=n m=720r/min
n II=n I/i锥=720/2.75=261.8r/min
n III=n II/i直=261.8/4=65.45r/min
n IV= n III=65.45r/min
3、计算各轴的功率（kW）
P I=P d·η联轴器=4.8×0.99=4.752kW
P II=P I·η轴承·η圆锥齿轮=4.752×0.98×0.97=4.52kW
P III=P II·η轴承·η圆柱齿轮=4.52×0.98×0.98=4.3kW
P IV= PⅢ*η轴承*η联轴器=4.3×0.98×0.99=4.2kW
4、计算各轴扭矩（N·m）
T d=9550* P d/ n m =9550×4.8/720=63.7N·m
T I=T d·i0·η联轴器=63.7×1×0.99=63.1N·m
T II=T I·i锥·η轴承·η圆锥齿轮
=63.1×2.75×0.98×0.97=165.0N·m
T III=T II·i直·η轴承·η圆柱齿轮
=165.0×4×0.98×0.98=633.9N·m
T W=9550* P W/n W=9550×3.96/65.45=N·m
T d、T I、T II、T III、T W依次为电动机轴，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ和工作i总=11
I锥=2.75
I直=4
【3】196页
n I =720r/min
n II=261.8r/min n III=65.45r/min n IV=65.45r/min
P I=4.752kW
P II=4.52kW
P III=4.3kW
P IV=4.2 kW
T d=63.7 N·m T I=63.1N·m T II=165.0N·m
T III=633.9N·m T W=577.4N·m
机轴的输入转矩。
参数 轴名
电动机轴
Ⅰ轴
Ⅱ轴
Ⅲ轴
工作机轴
转速r/min 720 720 327.3 65.5 65.5 功率P/kW 4.8 4.752 4.52 4.3 4.2 转矩/n*m 63.7 63.1 165.0 633.9 577.4 传动比 1 2.75
4 1
1
效率
0.99
0.95
0.96
0.99
5、验证带速
V=
1
60*1000
D π n Ⅲ=1.199m/s
误差为2
.12
.1199.1-=-0.0008<5%,合适
五、传动零件的设计计算
1. 圆锥齿轮的设计计算
已知输入功率P 1=P Ⅰ=4.752kW,小齿轮的转速为720r/min ，齿数比为u=2.75，由电动机驱动，工作寿命为10年（每年工作
300天），两班制，输送机连续单向运转，工作时有轻微震动，空载启动。
（1）选定齿轮材料和精度等级
1）根据【1】表10—1，选择小齿轮材料为40C r 钢（调质），硬度为241～286HBS ，大齿轮为45钢（调质），硬度为217～255HBS
2）根据【1】表10—8，该减速器为通用减速器，速度不高故选用7级精度
3）试选小齿轮齿数z 1=21，则z 2=uz 1=21×2.75=57.75， 取z 2=58，调整后u=z 2/z 1=58/21=2.76
（2）按齿面接触疲劳强度进行设计计算
查【1】公式（10—26）有齿面接触疲劳强度设计公式
V= 1.199m/s
321
2
1)5.01()][(
92.2u
KT Z d R R H E t φφσ-?≥
1) 试选载荷系数：8.1=t K
2) 计算小齿轮产生的扭矩：mm N n P T ?=??=631001055.961Ⅰ
Ⅰ
3) 取齿宽系数：30.0=R φ
4) 确定弹性影响系数：查【1】表10—6得，2
18.189MPa Z E =
5) 确定区域系数，查【1】图10-30标准直齿圆锥齿轮传动：5.2=H Z
6) 根据循环次数公式，【1】公式（10-13），计算应力循环次数：
9
11066.116300817206060?=?????==h
jL n N Ⅰ812109.5?==u
N
N
7) 查【1】图10-19得接触疲劳寿命系数： 94.01=HN K ,96.02=HN K
8) 按齿面硬度中间值，查【1】图10-21（d ）得： σHlim1=600Mpa σHlim2 =550Mpa 9) 由【1】公式（10-12）计算接触疲劳许用应力，取失效概率
为1%，安全系数S=S H =1：
MPa S K H
H HN H 564][1
lim 11==
σσ MPa S K H
H HN H 528][2
lim 22==
σσ
10) 由接触强度计算出小齿轮分度圆直径，将1][H σ，2][H σ中较
小的代入设计公式：
32
1
21)5.01()][(
92.2u
KT Z d R R H E
t φφσ-?≥=84.8mm mm d d R t m 08.72)5.01(11=-=φ
11) 齿轮的圆周速度：s m n d v m /7.21000
601=?=Ⅰ
π
12) 计算载荷系数：
8.1=t K
mm
N T ?=63100130.0=R φ2
1
8.189MPa
Z E =5.2=H Z
1N 91066.1?= =2N 8109.5? 94.01=HN K 96.02=HN K
Mpa
Mpa H H 5506002lim 1lim ==σσ Mpa Mpa H H 528][564][21==σσ
mm
d mm d m t 08.728.8411== v=2.7m/s
25.1=A K
① 齿轮使用系数，查【1】表10-2得25.1=A K ② 动载荷系数，查【1】图10-8得16.1=v K ③ 齿间载荷分配系数1==ααF H K K
④ 齿向载荷分布系数be H F H K K K βββ5.1==，查【1】表10-9得25.1=be H K β，所以875.1==ββF H K K
⑤ 接触强度载荷系数：
72.2875.1116.125.1=???==βαH H v A K K K K K
13) 按载荷系数校正分度圆直径，由【1】公式（10-10a ）得：
mm K K d d t t 3.97/311==
mm z d m 6.41
1
==
查【2】表8-10，取标准值=m 4.5 14) 计算齿轮的相关参数
分度圆直径：mm mz d 5.9411== mm mz d 26122==
分度圆锥角： 90.19arctan 2
11==z z δ
10.709012=-=δδ 齿顶高:mm m h h h a a a 5.421=?==*
齿根高：mm m c h h h a f f 4.5)(21=?+==*
* 齿顶圆直径：
mm
m h z d mm m h z d a a a a 06.264)cos 2(96.102)cos 2(222111=+==+=**
δδ
齿根圆直径：
mm
m c h z d mm m c h z d a f a f 32.257]cos )(2[34.84]cos )(2[222111=+-==+-=*
*
*
*
δδ
锥距：mm m R Z Z 79.1382
12
2
2=+?
=
齿宽：mm R b R 637.41==φ，查【2】表8-11得：3/R b ≤
圆整取mm b b 4021==
（3）校核齿根弯曲疲劳强度
16.1=v K
1==ααF H K K 875
.1==ββF H K K K=2.72
mm
b b mm R mm d mm
d mm d mm d mm h h mm h h d d z z mm m f f a a f f a a 4079.13832.25734.8406.26496.1024.55.410.7090.19.
2615.9458
215.421212121212
12121==================
δδ
3.221=v z
1) 载荷系数=K 2.72 2) 当量齿数3.22cos 111==
δz z v 4.170cos 2
22==δz z v 3) 查【1】表10-5得711.21=Fa Y 5715.11=Sa Y
13184.22=Fa Y 84428.12=Sa Y
4) 取安全系数4.1=F S
查【1】图10-18得弯曲疲劳寿命系数93.01=FN K ，
94.02=FN K
按齿面硬度中间值查【1】图10-20（c ）得：MPa FE 5101=σ
MPa FE 3902=σ
许用应力MPa S K F
FE FN F 8.338][111==σ
σ
MPa S K F
FE FN F 1.259][222==σ
σ
5) 校核强度，由【1】公式（10-23）和公式（10-22）
][)
5.01(2F R Sa
Fa t F bm Y Y KF σφσ≤-=
112m t d T F =
)5.01(11R t m d d φ-= 11mz d t = 得：
][)5.01(21
2
21F R Sa
Fa F z bm Y Y KT σφσ≤-=
计算得： 11][0.119F F MPa σσ<= 22][8.109F F MPa σσ<= 有以上计算可知，弯曲疲劳强度满足，参数合理。
2. 圆柱斜齿轮的设计计算
设计基本参数与条件：齿数比u=4,传递功率P II =4.52kW ，主动轴转速n II =261.8r/min ，采用两班制工作，寿命8年（一年
4.1702=v z
711.21
=Fa Y
5715.11=Sa Y
13184.22=Fa Y
84428.12=Sa Y
4.1=F S
93.01=FN K
94.02=FN K
MPa
FE 5101=σMPa
FE 3902=σMpa
Mpa F F 1.259][8.338][21==σσ
以300天计算）。 （1）选择齿轮材料、精度等级和齿数
1）根据【1】表10—1，选择小齿轮材料为40C r 钢（调质），硬度为241～286HBS ，大齿轮为45钢（调质），硬度为217～255HBS
2）根据【1】表10—8，该减速器为通用减速器，速度不高故选用7级精度
3）试选小齿轮齿数z 1=23，则z 2=uz 1=23×4=92， 4）初选螺旋角
13=β
（2）按齿面接触疲劳强度设计
查【1】公式（10-21）有齿面接触疲劳强度设计公式
3
2
11)]
[(12H H E d t t Z Z u u T K d σεφα+≥
1) 初选载荷系数：6.1=t K
2) 小齿轮传递的扭矩：mm N T ?=000165Ⅱ 3) 取齿宽系数：1=d φ
4) 确定弹性影响系数：查【1】表10-6，2
18.189MPa Z E = 5) 确定区域系数：查【1】图10-30，445.2=H Z 6) 根据应力循环次数公式【1】公式（10-13）
9
110603.016300818.2616060?=?????==h jL n N Ⅱ91
210151.0?==
u
N N 查【1】图10-19得接触疲劳寿命系数：
955.01=HN K 965.02=HN K
7) 按齿面硬度中间值，查【1】图10-21（d ）得： σ
Hlim1=600Mpa
σHlim2 =550Mpa
8) 由【1】公式（10-12）计算接触疲劳许用应力，取失效概率
z 1=23 z 2=92
13=β
6.1=t K
mm
N T ?=000165Ⅱ1=d φ 2
18.189MPa
Z E =445.2=H Z
9110603.0?=N 9210151.0?=N 955.01=HN K 965.02=HN K
Mpa Mpa H H 5506002lim 1lim ==σσS=S H =1
为1%，安全系数S=S H =1： MPa S K H H HN H 573][1
lim 11==
σσ
MPa S K H
H HN H 75.530][2
lim 22==
σσ
许用接触应力MPa H H H 875.5512
][][][2
1=+=σσσ
9) 由【1】图10-26查得：77.01=αε 88.02=αε，则
65.188.077.021=+=+=αααεεε
10) 带入数值计算得：mm Z Z u u T K d H H E d t t 6.65)]
[(1232
1=+≥σεφαⅡ
11) 圆周速度：s m n d v t /90.01000
601=?=
Ⅱ
π
12) 齿宽b 及模数nt m ：
mm mm d b t d 5.655.6511=?=?=φ mm z d m t nt 77.2cos 1
1==
β
mm m h nt 23.625.2== 51.10/=h b
13) 计算纵向重合度：689.1tan 318.01==βφεβz d 14) 计算载荷系数：
a. 齿轮使用系数，查【1】表10-2得25.1=A K
b. 动载系数，查【1】图10-8得06.1=v K
c. 齿间分配系数，查【1】表10-3得2.1==ααF H K K
d. 齿向载荷分布系数，查【1】表10-4得423.1=βH K ，
查【1】图10-13得35.1=βF K e. 接触疲劳强度载荷系数：
26.2423.12.106.125.1=???==βαH H v A K K K K K
MPa
H 573][1=σMPa
H 75.530][2=σMPa
H 875.551][=σ77.01=αε
88.02=αε
65.1=αε
mm d t 6.651=
s m v /90.0=
mm b 5.65= mm m nt 77.2=
mm h 23.6= 51.10/=h b
689.1=βε
25.1=A K 06.1=v K 2.1==ααF H K K 423.1=βH K 35.1=βF K
26.2=K
15) 按载荷系数校正分度圆直径，由【1】公式（10-10a ） mm K K
d d t
t 5.733
11== 16) 计算模数：mm z d m n 11.3cos 1
1
==β
（3）按齿根弯曲强度设计 查【1】公式（10-17）3
212
1]
[cos 2F Sa
Fa d n Y Y z Y KT m σεφβαβ≥
1) 计算载荷系数：15.2==βαF F v A K K K K K
2) 根据纵向重合度689.1=βε，从【1】图10-28查得螺旋角
影响系数89.0=βY
3) 计算当量齿数：9.24cos 311==
βz z v 5.99cos 32
2
==β
z z v 4) 由【1】图10-20c 得弯曲疲劳强度极限 MPa FE 5101=σ MPa FE 3902=σ
5) 由【1】图10-18取弯曲疲劳寿命系数935.01=FN K ，
95.02=FN K
6) 取弯曲疲劳安全系数4.1=F S ，由【1】公式（10-12）得： MPa S K F
FE FN F 6.340][1
11==
σσ MPa S K F
FE FN F 6.264][222==σ
σ
7) 由【1】表10-5查得齿形系数623.21=Fa Y ，181.22=Fa Y
应力校正系数589.11=Sa Y ，7895.12=Sa Y 8) 计算大、小齿轮
]
[F Sa
Fa Y Y σ并加以比较： mm d 5.731= mm m n 11.3=
15.2=K
89.0=βY
9.241=v z
5.992=v z
MPa FE 5101=σMPa
FE 3902=σ935.01=FN K
95.02=FN K
MPa F 6.340][1=σMPa F 6.264][2=σ623.21=Fa Y 589.11=Sa Y 181.22=Fa Y 7895.12=Sa Y
012237.0][111=F Sa Fa Y Y σ 014750.0][2
22=F Sa Fa Y
Y σ 大齿轮的数值大。
9) 设计计算，由公式得：
mm Y Y z Y KT m F Sa Fa d n 16.2]
[cos 232
12=≥σεφβαβⅡ
对比此计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数nt m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取n m =2.5mm ，已可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径mm d 5.731=来计算应有的齿数。于是由 65.28cos 11==
n
m d z β
取291=z ，则11629412=?=?=z u z （4）几何尺寸计算 1）计算中心距 mm m
z z a 02.186cos 2)(21=+=
β
将中心距圆整为186mm 。
2）按圆整后的中心距修正螺旋角
53851218625
.2)11629(arccos 2)(arccos 21'''=??+=+= a m z z n β
因β值改变不多，故参数H Z K 、、βαε等不必修正。 3）计算大、小齿轮的分度圆直径
mm m z d 4.74cos 11==β mm m
z d 6.297cos 22==β
4）计算齿轮宽度mm mm d b d 4.744.7411=?==φ 圆整后取B 2=75mm ；B 1=8Omm 。
六、轴的设计计算
输入轴的设计计算
mm m n 16.2≥
291=z
1162=z
mm a 186=
538512'''= β
mm d 4.741= mm d 6.2972=
mm b 4.74=
B 1=8Omm B 2=75mm
P Ⅰ=4.752kw
1．已知：P Ⅰ=4.752kw, n Ⅰ=720r/min,T Ⅰ=63.1 N ·m 2．选择材料并按扭矩初算轴径
选用45#钢调质，硬度217～255HBS ，b σ =650Mpa ，根据【1】
表15-3取A 0=110，由【1】公式（15-2）得：
mm n P A d 6.203
0min ==Ⅰ
Ⅰ
考虑到最小直径处要连接联轴器要有键槽，将直径增大5%，则d=20.6×(1+5%)mm=22mm
由于输入轴的最小直径是安装联轴器处轴径,为了使所选轴径21-d 与联轴器孔径相适应，故需同时选择联轴器型号.
3.初步选择联轴器
联轴器的计算转矩，查【1】表14-1得5.1=A K ,所以： mm N T K T A ca ?=?==94650631005.1Ⅰ
考虑I 轴与电动机伸轴用联轴器联接，并考虑用弹性柱销联
轴器，因为电动机的轴伸直径mm d 42=，查【3】表8-7，选择
型号：
LX3联轴器82
3011242??JA ZC GB/T5014-2003 主动端：Z 型轴孔、C 型键槽、mm L mm d z 112421==、轴孔长度，轴配长度mm L 84=。
从动端：J 型轴孔、A 型键槽、
mm L mm d z 82301==、轴孔长度，轴配长度mm L 60=。
4.轴的结构设计
（1）拟定轴的装配方案如下图：
n Ⅰ=720r/min T Ⅰ=63.1 N ·m
mm d 6.20m in =
d=22mm
mm
N T ca ?=94650
82
30112
42??JA ZC GB/T5014-2003 mm d z 42= mm L 1121=
mm L 84=
mm d z 30=
mm L 821=
mm L 60=
（2）轴上零件的定位的各段长度，直径，及定位
① 轴段1-2，由联轴器型号直径为30mm ，所以取
mm d 3021=-，轴向长度应该略小于轴配长度60mm ，取mm l 5821=-。
② 为了定位半联轴器，1-2轴右端应有轴肩，在确定轴
段2-3的轴径时，应同时考虑密封圈的尺寸，该处轴的圆周速度小于s m /5，选用毡圈油封，查【3】表7-12，选用毡圈 35。
则mm d 3523=。
③ 选滚动轴承：因轴承同时承受有径向力和轴向力，故选用系列圆锥滚子轴承。参考mm d 3532=-查【3】表6-7.选取型号30208圆锥滚子轴承，尺寸：
75.198040??=??T D d
故mm d d 406543==--，由于与轴承配合的轴的长度应略小于轴承宽度的2~3mm ，所以取mm l l 166543==--。
④ 此两对轴承均系采用轴肩定位，查【3】表6-7得：
mm d a 47=，所以轴承轴肩定位高度h=3.5mm ，因此取mm d 4754=-。
⑤ 查【3】表11-10，取固定轴承端盖的螺钉为M8，则直径
mm d 83=，轴承端盖的宽度mm mm d e 6.982.12.13=?==，取端盖mm m 16=，则轴承端盖总宽度为25.6mm ，取25mm 。由于装拆及添加润滑油的要求，轴承端盖外端面与半联轴器右端面的
mm d 3021=- mm l 5821=- mm d 3532=-
mm l 5532=-
mm d 4043=-
mm l 1643=-
mm d 4754=- mm l 11054=- mm d 4065=- mm l 1665=- mm d 3576=- mm l 6076=-
距离mm l 30=，故mm mm l 55352532=+=-
取安装齿轮处的直径mm d 3576=-，查【3】表11-7得圆锥齿轮：
mm mm d d 56356.16.11=?==，轮毂宽度76)5.1~2.1(-=d l h ，取mm l h 50=，齿轮端面与轴承间距取10mm ，故mm l 6076=-。
⑥ 取mm l 11054=-，所以输入轴的总轴长为：
mm
mm l l l l l l l 3156016110165558766554433221=+++++=+++++=------总
⑦ 轴上零件的周向定位
半联轴器与轴、齿轮与轴采用平键连接，即过盈配合。查【3】表4-1得：左端半联轴器与轴连接的键剖面公称尺寸78?=?h b ，键长略小于轴段，取mm L 50=，半联轴器与
轴的配合选用6
7
k H ；右端齿轮与轴连接的键剖面公称尺寸
810?=?h b ，键长略小于齿轮轮毂长度，取mm L 45=，为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮的轮毂与
轴的配合为6
7
n H 。滚动轴承与轴的周向定位是由过度配合来
保证的，此处选轴的直径尺寸公差为6m 。
⑧ 查【1】表15-2，轴端倒角为
456.1?，各轴肩处的圆角半径为1.6mm 。
5.轴强度的计算及校核
1) 求平均节圆直径：已知mm d 5.941=，则
mm mm d d R m 325.80)3.05.01(5.94)5.01(11=?-?=-=φ
2) 锥齿轮受力分析：已知m N T ?=1.63Ⅰ，查【1】公式（10-22） 得 圆周力：N N d T F m t 1.1571325
.801.632000200011=?==
Ⅰ
径向力：
N F F t r 7.53790.19cos 20tan 1.1571cos tan 1
11=??=??=
δα
轴向力：N
F F t a 0.18890.19sin 20tan 1.1517sin tan 1
11=??=??=
δα
mm l 315=总
456.1?
mm
d m 325.801=
N F t 1.15711= N F r 7.5371= N F a 0.1881=
3) 轴承的支反力
① 绘制轴受力简图（如下图）
② 轴承支反力
查【3】表6-7得轴承的支撑作用点mm a 9.16=，齿轮对轴
力的作用点mm COS COS B l CD 8.1890.192
40
21=?=≈ δ，所以
mm
mm l OA 9.1299.165558=++=mm mm l AB 2.1089.09.0110=--= mm mm l BC 1.588.1860169.0=-++=
由受力图可求得N F N F Az Ay 6.843,9.218==
mm l OA 9.129=
mm l AB 2.108= mm l BC 1.58= N F Ay 9.218=
N F Az 6.843= N F By 6.755=
N
F Bz 7.2414=
N F N F Bz By 7.2414,6.755== N
F F N F F N F F a Cx r Cy t Cz 0.1887.537,1.1571111======
做xoy 、xoz 平面的弯矩，轴的扭矩图如上图。
③ 内力分析：由内力图看见，轴的危险截面可能发生在截面B 处。由于通过圆轴轴线的任一平面都是纵向对称平面，所以可将同一横截面上两相互垂直的弯矩按矢量和求其合成弯矩，即：
m N M M M zB yB B ?=+=+=3.947.233.912
222
扭矩：m N T B ?=1.63，查【1】公式（15-5）则轴的弯扭合成强度条件为：
][)(12
2-≤+=
σασW
T M ca
查【1】表15-1得45#钢的MPa 60][1=-σ,因为单向回转，视扭矩为脉动循环，取6.0=α，所以
312
26.1693]
[)6.0(mm T M W =+≥
-σ
mm W
d 8.25323
=≥π
，而作用在B 点的轴的直径
mm mm d 8.254745＞=，并且由于各轴段的最小直径为
30mm ，所以整个轴满足强度要求。
中间轴的设计
1.已知：mm N T r n W P ?===165000min,/3.327,k 5
2.422Ⅱ 2．选择材料并按扭矩初算轴径
选用45#钢调质，硬度217～255HBS ，b σ =650Mpa ，根据【1】表15-3取A 0=110，由【1】公式（15-2）得：
mm n P A d 4.263
0min ==Ⅱ
Ⅱ
N F Cz 1.1571=
N F Cy 7.537=
N
F Cx 0.188=
m N M B ?=3.94m N T B ?=1.63
3
6.1693mm W ≥
mm d 8.25≥
mm d 4.26m in =
3.轴的结构设计
1) 拟定轴的装配方案如下图
2）轴上零件的定位的各段长度，直径，及定位
① 该轴不长，故采用两端固定方式，按轴上零件的安装顺序，从min d 处开始设计。
② 轴段1-2及轴段5-6上安装轴承，其设计应与轴承的选择同步进行。考虑齿轮上承受较大的轴向力和圆周力，选用圆锥滚子轴承。根据mm d 4.26m in =，暂取轴承30206，查【3】
表6-7得轴承尺寸：25.176230??=??T D d ,内圈宽度mm B 16=，内圈定位直径mm d a 36=，外圈定位直径mm D a 53=，轴承对轴上力作用点与外圈大端的距离
mm a 8.13=，故取mm d d 306521==--。
③ 取安装大锥齿轮和圆柱斜齿轮轴的直径
mm
d d 424523==，则锥齿轮轮毂长度为
mm d l h 63~4.50)5.1~2.1(23==，取mm l h 51=，为了使套筒可
靠的压紧锥齿轮的左端面，取mm l 4945=，根据圆柱斜齿轮的
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：
湖南人文科技学院 课程设计报告 课程名称:机械设计课程设计 设计题目：带式运输机用圆锥圆柱齿轮减速器设计 系别：机电工程系 专业：机械设计制造及其自动化
摘要 本设计是链式运输机用圆柱圆锥减速器，采用的是二级齿轮传动。在设计的过程中，充分考虑了影响各级齿轮和各部件的承载能力，对其做了详细的分析，并就它们的强度，刚度，疲劳强度和使用寿命等都做了校核，并且在此基础上，从选材到计算都力争做到精益求精。考虑到使用性能原则，工艺性能原则，经济及环境友好型原则，在材料的价格，零件的总成本，资源及能源，材料的环境友好及循环使用等方面都做了较为深刻的评估。本次设计还考虑了机械零件的各种失效形式，在尽可能的情况下做到少发生故障。本次设计具有：各级传动的承载能力接近相等；减速器的外廓尺寸和质量最小；传动具有最小的转动惯量；各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等等特点。 关键词：齿轮传动轴滚动轴承键连接结构尺寸
目录 前言 (1) 一、设计任务书 (3) 二、传动方案的拟定及其说明 (4) 三、电动机的选择 (6) 3.1 电动机的功率的选择 (6) 3.2 电动机转速和型号的选择 (7) 四、传动比的分配 (11) 4.1 锥齿轮传动比、齿数的确定 (11) 4.2 圆柱齿轮传动比、齿数的确定 (11) 五、传动参数的计算及其确定 (14) 5.1 整个机构各轴转速的确定 (14) 5.2 整个机构各轴的输入功率的确定 (14) 5.3 整个机构各轴的输入转矩的确定 (15) 5.4 整个机构各轴的传动参数 (16) 六、传动件的设计计算 (18) 6.1 高速级齿轮传动的设计计算 (18) 6.2 低速级齿轮传动的设计计算 (25) 七、轴的设计计算 (39) 7.1 输入轴的设计 (39) 7.2 中间轴的设计 (45) 7.3 输出轴的设计 (52) 八、滚动轴承的选择及校核计算 (58) 九、键联接的选择及校核计算 (61) 9.1 输入轴键计算 (61) 9.2 中间轴键计算 (61) 9.3 输出轴键计算 (61) 十、联轴器的选择及校核计算 (63)
机械设计课程设计 题目：二级圆锥—圆柱齿轮减速器 学院：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机械081 学号：5133 姓名：杜笑天 指导教师：冯晓宁教授
2011年2月21日—2011年3月11日 目录 一、机械设计课程设计任务书 机械设计课程设计的目的 机械设计课程设计的内容及要求 机械设计课程设计的时间安排 二、传动装置总体设计方案 传动装置总体设计方案 电动机的选择 计算传动装置的运动和动力参数 三、传动零件的设计 圆锥齿轮的设计计算 斜齿轮的设计计算 四、轴及其上配件的设计 低速轴的设计、校核及其上零件的设计 高速轴及其上零件的设计 中间轴及其上零件的设计 五、轴承的校核 低速轴上轴承的校核 高速轴和中间轴上轴承的校核 六、键的强度校核 七．箱体的主要结构尺寸 八、箱体附件的设计 九．设计小结
十．参考资料 一、机械课程设计任务书 机械设计课程设计的目的 机械设计课程设计是一次全面设计训练，是重要的综合性、实践性教育环节。其目的是： 1. 综合运用机械设计和其他先修课程的知识，分析和解决机械设计问题。 2. 掌握机械设计的一般方法和步骤，培养学生具备简单机械和零部件的设计能力、培养学生正确设计思想、分析问题和解决工程实际问题的能力。 3. 提高学生设计计算、绘图能力和运用技术标准，查图表、手册及相关资料的能力。 机械设计课程设计内容及要求 机械设计课程设计内容包括：传动装置的总体设计；传动件（齿轮、轴等）的设计计算和标准件（轴承、链、联轴器等）的选择及校核；装配图和零件图设计；编写设计计算说明书。 在机械设计课程设计中应完成的任务：工作分成两部分，一部分是方案分析和设计计算,另一部分是绘制图纸。 1. 减速器装配工作图1张（A0或A1）； 2. 零件工作图2张（齿轮、轴各1张，A2）； 3. 设计计算说明书一份（A4） 图纸先手工绘制草图，再用AutoCAD软件绘制计算机图纸。设计计算说明书按规范用计算机打印。
目录 一、设计任务书 (2) 二、电机的选择计算 一、择电机的转速 (2) 二、工作机的有效功率 (2) 三、选择电动机的型号 (3) 三、运动和动力参数的计算 一、分配传动比 (3) 二、各轴的转速 (3) 三、各轴的功率 (4) 四、各轴的转矩 (4) 四、传动零件的设计计算 1. 闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算 (4) 2. 闭式直齿轮圆柱齿轮传动的设计计算 (6) 五、轴的设计计算 1.减速器高速轴I的设计 (9) 2.减速器低速轴II的设计 (11) 3. 减速器低速轴III的设计 (14) 六、滚动轴承的选择与寿命计算 1.减速器高速I轴滚动轴承的选择与寿命计算 (16) 2.减速器低速II轴滚动轴承的选择与寿命计算 (17) 3. 减速器低速III轴滚动轴承的选择与寿命计算 (18) 七、键联接的选择和验算 1. 联轴器与高速轴轴伸的键联接 (19) 2. 大圆锥齿轮与低速轴II的的键联接 (19) 3.大圆柱齿轮与低速轴III的的键联接 (20)
八、润滑油的选择与热平衡计算 1. 减速器的热平衡计算 (21) 2. 润滑油的选择 (22) 九、参考文献 (23)
（图1） —电动机；2联轴器；3—减速器；4—鼓轮；5—传送带二、原始数据： 传送带拉力传送带速度 V(m/s) 鼓轮直径D （mm） 使用年限 （年） 1.392 235 7 三、设计内容和要求： 编写设计计算说明书一份，其内容通常包括下列几个方面： 传动系统方案的分析和拟定以及减速器类型的选择；（2）电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算；（3）传动零件的设计计算（如
一级圆柱齿轮减速器设计说明书 目录 一、课程设计的目的 (1) 二、课程设计的内容和任务 (2) 三、课程设计的步骤 (2) 四、电动机的选择 (3) 五、传动零件的设计计算 (5) （1）带传动的设计计算 (5) （2）齿轮传动的设计计算 (7) 六、轴的计算 (9) 七、轴承的校核 (13) 八、联轴器的校核 (13) 九、键联接的选择与计算 (14) 十、减速器箱体的主要结构尺寸 (14) 十一、润滑方式的选择 (14) 十二、技术要求 (15) 十三、参考资料 (16) 十四、致谢 (17)
一、课程设计的目的： 机械设计基础课程设计是机械设计基础课程的重要实践性环节，是学生在校期间第一次较全面的设计能力训练，在实践学生总体培养目标中占有重要地位。 本课程设计的教学目的是： 1、综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，从而使这些知识得到进一步巩固和扩张。 2、学习和掌握设计机械传动和简单机械的基本方法与步骤，培养学生工程能力及分析问题、解决问题的能力。 3、提高学生在计算、制图、计算机绘图、运用设计资料、进行经验估算等机械设计方面的基本技能。 二、课程设计的内容和任务： 1、课程设计的内容应包括传动装置全部设计计算和结构设计，具体如下： 1）阅读设计任务书，分析传动装置的设计方案。 2）选择电动机，计算传动装置的运动参数和运动参数。 3）进行传动零件的设计计算。 4）减速器装配草图的设计。 5）计算机绘制减速器装配图及零件图。 2、课程设计的主要任务： 1）设计减速器装配草图1张。 2）计算机绘制减速器装配图1张、零件图2张（齿轮、轴等） 3）答辩。 三、课程设计的步骤： 1、设计准备 准备好设计资料、手册、图册、绘图用具、计算用具、坐标纸等。阅读设计任务书，明确设计要求、工作条件、内容和步骤；通过对减速器的装拆了解设计对象；阅读有关资料，明确课程设计的方法和步骤，初步拟订计划。 2、传动装置的总体设计 根据任务书中所给的参数和工作要求，分析和选定传动装置的总体方案；计算功率并选择电动机；确定总传动比和各级传动比；计算各轴的转速、转矩和功率。 3、传动装置的总体方案分析 传动装置的设计方案直观地反应了工作机、传动装置和原动机三者间的运动和力的传递关系。满足工作机性能要求的传动方案，可以由不同传动机构类型以不同的组合形式和布置顺序构成。合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 四、电动机的选择 电动机已经标准化、系列化。应按照工作机的要求，根据选择的传动方案选择电动机的类型、容量和转速，并在产品目录总共查出其型号和尺寸。
优秀设计 机械设计课程设计 说明书 设计课题：二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计 专业班级: 学生姓名： 指导教师： 设计时间：
工程技术学院 任务书 姓名：专业：班级： 指导教师：职称： 课程设计题目：带式输送机传动装置的设计 1.已知技术参数和设计要求：1）工作条件：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）检修间隔期：一年一次大修，半年一次小修。 4）动力来源：电力，三相交流，电压380/220V； 5）运输带速度允许误差：±5％； 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产 7）已知运输链曳引力F=4KN，运输链速度v=1.6m/s，卷筒直径：D=400mm工作年限8年。 所需仪器设备：电脑。 成果验收形式：1.减速器装配图一张； 2.零件工作图2张( 齿轮和轴,同组的同学不能画相同的零件)； 3.设计计算说明书一份 4. 机械设计课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。 参考文献：1、《机械设计（第八版）》高等教育出版社 2、《机械设计课程设计手册（第3版）》高等教育出版社 3、《机械设计基础实训指导（第三版）》高等教育出版社 4、《机械原理（第七版）》高等教育出版社 5、《公差配合与技术测量（第3版）》高等教育出版社 时间 20**年12月13日～20**年12月27日 安排
指导教师：教研室主任： 年月日。
目录 一、设计任务书 (5) 二、动力机的选择 (5) 三、计算传动装置的运动和动力参数 (6) 四、传动件设计计算（齿轮） (10) 五、轴的设计.......... .......... .......... ........... .... .. . (20) 六、滚动轴承的选择及计算 (32) 七、键连接的选择及校核计算 (34) 八、联轴器的选择 (35) 九、设计总结 (37) 十、参考资料 (38)
机械课程设计 说明书 设计题目：带式运输机传动装置的设计专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 时间：2013-1-17
（1）引言……………………………………………………………………………………（2）设计题目………………………………………………………………………………（3）电动机的选择…………………………………………………………………………（4）传动零件的设计和计算……………………………………………………………（5）减速箱结构的设计…………………………………………………………………（6）轴的计算与校核………………………………………………………………………（7）键连接的选择和计算………………………………………………………………（8）联轴器的选择………………………………………………………………………（9）设计小结……………………………………………………………………………（10）参考文献……………………………………………………………………………
一、引言 课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的主要环节。本次是设计一个锥齿轮减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。课程设计内容包括：设计题目，电机选择，运动学动力学计算，传动零件的设计及计算，减速器结构设计，轴的设计计算与校核。 锥齿轮减速器的计算机辅助机械设计，计算机辅助设计及计算机辅助制造（CAM/CAD）技术是当今设计以及制造领域广泛采用的先进技术，通过本课题的研究，将进一步深入的对这一技术进行深入的了解和学习。 减速器的设计基本上符合生产设计的要求，限于作者水平有限，错误之处在所难免，望老师予以批评改正。
目录 一、课程设计任务书 (2) 二、传动方案拟定 (2) 三、电动机选择 (3) 四、计算总传动比及分配各级的伟动比 (3) 五、运动参数及动力参数计算 (4) 六、传动零件的设计计算 (4) 七、轴的设计计算 (8) 八、滚动轴承的选择及校核计算 (13) 九、键联接的选择及校核计算 (15)
一、课程设计任务书 1、已知条件 1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限10年，工作为二班工作制。 2）使用折旧期：8年。 3）检修间隔期：四年大修一次，两年一次中修，半年一次小修。 4）动力来源：电力，三相交流，电压380/220V。 5）运输带速度允许误差：±5％。 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 2、设计任务量 1）完成手工绘制减速器装配图1张（A2）。 2）完成CAD绘制零件工图2张（轴、齿轮各一张），同一组两人绘制不同的齿轮和轴。 3）编写设计计算说明书1份。 3、设计主要内容 1）基本参数计算：传动比、功率、扭矩、效率、电机类型等。 2）基本机构设计：确定零件的装配形式及方案（轴承固定方式、润滑和密封方式等）。 3）零件设计及校核（零件受力分析、选材、基本尺寸的确定）。 4）画装配图（总体结构、装配关系、明细表）。 5）画零件图（型位公差、尺寸标注、技术要求等）。 6）写设计说明书。 7）设计数据及传动方案。 二、传动方案拟定 第××组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动。 图2.1 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（1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限10年，小批量生产，工作为二班工作制，运输带速允许误差正负5％。 （2）原始数据：工作拉力；带速；滚筒直径；滚筒长度。 三、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)传动装置的总功率： 按表2-5确定各部分的效率为：V带传动效率η=0.96，滚动轴承效率（一对）η=0.98，闭式齿轮传动效率η=0.96，联轴器传动效率η=0.98，传动滚筒效率η=0.95，代入得 (2)电机所需的工作功率： 因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： 按《机械设计课程设计指导书》P7表2-3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。取V带传动比，则总传动比理时范围为。故电动机转速的可选范围为 符合这一范围的同步转速有。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：如电动机Y系列型号大全。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，可见第2方案比较适合，则选。 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。其主要性能：额定功率：，满载转速，额定转矩。质量。 四、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比
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 ≈== ∑
机械设计基础课程设计 机械设计说明书 设计题目：单级机圆柱齿轮减速器 机械电子工程系系 08一体化专业 2 班 设计者：曹刘备 学号：080522043 指导老师：马树焕 2010 年6 月19 日
目录 一、传动装置总体设计 二、V带设计 三、各齿轮的设计计算 四、轴的设计 五、校核 六、主要尺寸及数据 七、设计小结
设计任务书 课程设计题目：设计带式运输机传动装置 1已知条件：运输带工作拉力 F = 3200 N。 运输带工作速度v= 2 m/s 滚筒直径 D = 375 mm 工作情况两班制，连续单向运转，载荷较平稳。，室 内，工作，水分和灰度正常状态，环境最高温 度35℃。要求齿轮使用寿命十年。 一、传动装置总体设计 一、传动方案 1）外传动用v带传动 2）减速器为单级圆柱齿轮齿轮减速器 3）方案如图所示 二、该方案的优缺点： 该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分单级渐开线圆柱齿轮减速器。轴承相对于齿轮对称，要求轴具有较大的刚度。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。 总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
计算与说明 （一）电机的选择 工作机所需要的功率 P w =F ×v=6400w =6.4 kw min .110134 .014.36.1?-=?==R D V n π 传动装置总效率： η总=η带轮×η齿轮×η轴承×η轴承×η联轴器 =0.95×0.97×0.99×0.99×0.99 =0.89 电机输出功率 P =P w/η总= 7.11 kw 所以取电机功率P =7.5kw 技术数据： 额定功率 7.5 kw 满载转速 970 R/min 额定转矩 2.0 n ?m 最大转矩 2.0 n ?m 选用Y160 M-6型 外形查表19-2（课程设计书P 174） A:254 B:210 C:108 D:42 E:110 F:12 G:37 H:160 K:15 AB:330 AC:32 AD:255 HD:385 BB:270 L:600 二、 V 带设计 总传动比 6.959.9101 970≈===n i n m 定 V 带传动比i 1=3.2 定 齿轮传动比i 2=3 外传动带选为V 带 由表12-3（P 216）查得K a =1.2 P ca =K a ×P = 1.1×7.5=9KW 所以 选用B 型V 带
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
齐齐哈尔大学机械设计基础课程设计 名称：二级圆锥-圆柱齿轮减速器 学院：机电工程学院 专业班级：过控班 学生姓名： 学号： 指导老师： 时间： 2010年12月15日 成绩：
目 录 机械设计基础课程设计任务书 .............................................................................................. - 6 - 1 传动简图的拟定.. (7) 1.1 技术参数 ................................................................................................................. 7 1.2 工作条件 ................................................................................................................. 7 1.3 拟定传动方案............................................................................................................ 7 2 电动机的选择 (8) 2.1 电动机的类型 ............................................................................................................. 8 2.2 功率的确定 .. (8) 2.2.1 工作机所需功率w P ........................................................................................... 8 2.2.2 电动机至工作机的总效率η .. (8) 2.2.3 所需电动机的功率d P ...................................................................................... 8 2.2.4电动机额定功率 ................................................................................................. 8 2.4 确定电动机的型号 ...................................................................................................... 8 3 传动比的分配 ....................................................................................................................... 9 4传动参数的计算 .. (9) 4.1 各轴的转速n............................................................................................................. 9 4.2 各轴的输入功率P ..................................................................................................... 9 4.3 各轴的输入转矩T ..................................................................................................... 9 5 V 带传动的设计. (10) 5.1计算功率 ............................................................................................................... 10 5.2选V 带型号 ............................................................................................................... 10 5.3求大、小带轮基准直径21d d 、................................................................................... 10 5.4验算带速 ................................................................................................................. 10 5.5求V 带基准长度和中心距a .................................................................................... 10 5.6验算小带轮包角1 .................................................................................................... 10 5.7求V 带个根数z ......................................................................................................... 10 5.8求作用在带轮轴上的压力 ........................................................................................11 5.9V 带传动的主要参数整理 .............................................................................................11 5.10带轮结构设计............................................................................................................11 6 圆锥齿轮传动的设计计算 .. (12) 6.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (12) 6.1.1 齿轮的类型 ..................................................................................................... 12 6.1.2 齿轮的材料 ..................................................................................................... 12 6.1.3 选择齿轮精度 .................................................................................................. 12 6.1.4 选择齿轮齿数 .................................................................................................. 12 6.2 按齿面接触疲劳强度设计 . (12) 6.2.1 试选载荷系数 .................................................................................................. 12 6.2.2 计算小齿轮传递的扭矩 (12)
目录 摘要 (2) 前言 (3) 1 概论 (4) 2 轴及轴上零件的设计 (5) 2.1 一轴及轴上零件的设计 (5) 2.2 二轴参数及轴上零件设计 (6) 2.3 三轴参数及轴上零件设计 (7) 3 齿轮设计与参数计算 (12) 3.1 第一级齿轮传动设计与参数计算 (12) 3.2 第二级齿轮传动设计与参数计算 (13) 3.3 第三级齿轮传动设计及参数计算 (14) 4 传动装置的布置及传动参数的计算 (16) 4.1 传动装置的布置原则 (16) 4.2 电动机选择 (16) 4.3 总传动比计算及分配 (18) 4.4 传动参数的计算 (18) 5 箱体设计 (20) 附表一 (22) 附表二 (22) 附表三 (23) 附表四 (24) 结论 (25) 致谢 (26) 参考文献 (27)
摘要 进入21世纪，科学技术有着飞速的发展，伴随着科学技术的发展机械制造技术也有了较大的发展。 在实际生产中，标准减速器不可能完全满足机械社备的各种功能要求，故常常还要自行设计非标准的减速器，而非标准的减速器又有通用和专用两种，而本次主要介绍刮板链式运输机三级圆锥齿轮减速器的设计。 面对我国经济近年来的快速发展，机械行业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。由于减速器应用广泛，为了提高质量，降低成本，便于专业化生产和用户选用，使得作为制造行业重要设备的各类机加工艺装备也有了许多新的变化。 设计既是产品开发周期中的关键环节，有贯穿于产品开发过程的始终。设计决定了实现产品功能和目标的方案，结构和选材。制造手段以及产品运行，使用和维修方法。设计不合理会导致产品功能不完善，成本提高或可靠性，安全性不好。产品设计上的缺陷造成的先天不足，难以采取制造和使用措施加以弥补。少数情况下，即有可能，损失也大。严重的设计不合理甚至会造成的产品不能用或产品制造不出来，导致产品开发失败。 减速器的装配图是用来表达减速器的工作原理及各零件间装配关系的图样，也是制造、装配减速器和拆绘减速器零件图的依据，故附减速器装配图。 关键字：减速器圆弧锥齿轮刮板输送机优化设计齿轮
机械基础综合课程设计说明书 设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器 学院：机械工程学院 专业年级：机械制造及其自动化11级 姓名：张建 班级学号：机制1班16号 指导教师：刘小勇 2013 年8 月30 日
题目：带式运输机传动装置设计 1. 工作条件 连续单向运转，工作时有轻微振动，空载起动；使用期10年，每年300个工作日，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为±5%。 1-电动机；2-联轴器；3-圆锥-圆柱齿 轮减速器；4-卷筒；5-运输带 题目B图带式运输机传动示意图 学 号 —数据编号7 - 1 8 - 2 9 - 3 1 - 4 1 1 - 5 1 2 - 6 1 3 - 7 1 4 - 8 1 5 - 9 1 6 - 1 运输带工 作拉力F （kN ）2 . 1 2 . 1 2 . 3 2 . 3 2 . 4 2 . 4 2 . 4 2 . 5 2 . 5 2 . 6 运输带工 作速度v （m s ）1 . 1 . 2 1 . 1 . 2 1 . 1 . 2 1 . 4 1 . 2 1 . 4 1 . 卷筒直径3 2 3 8 3 2 3 8 3 2 3 8 4 4 3 8 4 4 3 2
3. 设计任务 1）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。 2）进行传动装置中的传动零件设计计算。 3）绘制传动装置中减速器装配图和箱体、齿轮及轴的零件工作图。4）编写设计计算说明书。
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 = 1000 FV =10001 2600?=2.6kw 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 球轴承），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=21η4 2η3η4η5η =96.097.096.099.099.042???? =0.842 3. 计算电动机的输出功率：d P = ∑ηw P =842 .06.2kw ≈3.09kw 4. 确定电动机转速：∑'i =8~15，工作机卷筒的转速w n = 32014.31 100060d v 100060???= ?π=59.71 r/min ，所以电动机转速范围为min /r ）65.895~68.477（71.59）15~8（ n i n w ’d =?==∑。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 且i 25.0i ≤=I ∑I ~4），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：06.1271 .59720 n n i w m ≈== ∑
机械设计课程设计 说明书 题目：一级圆锥齿轮减速器 指导老师： 学生姓名： 学号： 所属院系：机械工程学院 专业：机械工程及自动化 班级：机械10-2 完成日期：2014年1月25日 目录 第一章机械设计课程设计任务书
1.1设计题目 (1) 第二章电动机的选择2 2.1选择电动机类型 (2) 2.2确定电动机的转速 (3) 第三章各轴的运动及动力参数计算 3.1 传动比的确定 (4) 3.2 各轴的动力参数计算 (4) 第四章锥齿轮的设计计算 4.1选精度等级、材料及齿数 (5) 4.2按齿面接触强度设计 (5) 第五章链传动的设计 (8) 第六章轴的结构设计 6.1 轴1（高速轴）的设计与校核 (9) 6.2 轴2（低速轴）的设计 (10) 第七章对轴进行弯扭校核 7.1输入轴的校核轴 (12) 7.2输入轴的校核 (13) 第八章轴承的校核 8.1输入轴的校核 (14) 8.2输出轴的校核 (15) 第九章键的选择与校核 (16) 第十章减速箱体结构设计 10.1 箱体的尺寸计算 (18) 10.2窥视孔及窥视孔 (20) 设计小结 (23) 参考文献 (24)
第一章机械设计课程设计任务1.1设计题目 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。
第二章电动机的选择 2.1选择电动机类型 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系列全封闭自冷式笼型三相异步电动机,电压380V。 1. 电动机容量的选择 1）工作机所需功率 p w ＝FV=2800×1.8=5.04KW 电动机的输出功率Pd＝p w/η 2）效率: 弹性连轴器工作效率η 1 =0.99 圆锥滚子轴承工作效率η 2 =0.99 锥齿轮(8级)工作效率η 3 =0.97 滚子连工作效率η 4 =0.96 传动滚筒工作效率η 5 =0.96 传动装置总效率: η＝η1×η23×η3×η4×η 5 ＝0.99×0.993×0.97×0.96×0.96=0.87 则所需电动机功率为: Pd＝p w/η=5.04/0.87=5.79KW 取P d=5.7KW 2.2电动机转速的选择 滚筒轴工作转速 n w =60×1000v/πD=60×1000×1.8/π×320r/min=107r/min （5）通常链传动的传动比范围为i 1=2-5，一级圆锥传动范围为i 2 =2-4，则总的传动比范 围为i=4-20,故电动机转速的可选范围为n 机= n w ×i=（4~20）×107=428-2140 r/min （6）符合这一范围的同步转速有750 r/min，1000 r/min，1500 r/min，现以同步转速750 r/min，1000 r/min，1500 r/min三种方案比较，由第六章相关资料查的电动机
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。