武汉工程大学机械设计课程设计设计计算说明书
题目: 双级展开式斜齿圆柱齿轮减速器
院系: 机电工程学院
班级：机电3班
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学号:
指导教师:
目录
一、设计任务书 (2)
二、传动方案的分析与拟定 (2)
三、电动机的选择与计算 (3)
四、传动比的分配 (4)
五、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (5)
六、传动零件的设计计算和轴系零部件的初步选择 (6)
七、联轴器的选择及计算 (17)
八、键连接的选择及计算 (18)
九、轴的强度校核计算 (19)
十、润滑和密封 (22)
十一、箱体及附件的结构设计和选择 (23)
十二、设计小结 (24)
十三、参考资料 (25)
计算与说明 主要结果 一 设计任务书
设计带式传输机传动装置中的双级圆柱齿轮减速器。 设计数据及工作条件： 1、 带式输送机的原始参数
鼓轮直径D(mm) 450 输送带速度v(m/s) 0.90 输出转矩T(N 2m)
400
2、工作条件与技术要求
(1)工作环境：一般条件，通风良好；
(2)载荷特性：连续工作，近乎平稳，正向运转； (3)使用期限：8年，每日两班制工作； (4)卷筒效率：96.0=η；
(5)运输带允许误差：±5% ； (6)生产规模：成批生产. 设计注意事项：
1.设计由减速器装配图1张，零件图2张（包括低速轴和低速轴上大齿轮），以及设计计算说明书一份组成;
2.设计中所有标准均按我国标准采用，设计说明书应按规定纸张及格式编写;
3.设计图纸及设计说明书必须按进度完成，经指导教师审查认可后，才能给予评分或答辩。
二 传动方案的分析与拟定
根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为
min /22.38min /450
14.390
.0100060100060r r D v w
=???=??=
πη
为防止过载以及过载而引起的安全事故，可拟定传动方案为：外部V 带传动+内部双级
圆柱齿轮传动。
机构整体布置如图所示：
T=400N 2m; V=0.90m/s; D=450mm
min
/22.38r w
=η
三 电动机的选择与计算
1．电动机的类型选择
根据动力源和工作条件，选用Y 系列三相交流异步电动机。
2．电动机的功率
工作机有效功率:kw kw T w P
6.1955022.384009550w =?==η
设电动机到工作机之间的总效率为η，并设η1，η2，η3，η4，η5 分别为弹性联轴器、闭式齿轮传动（设齿轮精度为8级）、滚动轴承、V 带传动以及滚筒的效率。查文献4表2-2可得： η1=0.99，η2=0.97，η3=0.99，η4=0.96，η5=0.96，由此可得： 总效率：
η=η1η22η34
η4η5
=0.9930.97230.994
30.9630.96
=0.82
电动机所需功率：
kw P w d P
95.182
.06.1===η 查文献4表16-1选取电动机的功率为2.2kW 。
3．电动机型号的确定
在常用的同步转速为1500 r/min 和1000 r/min 两者之间选择。根据电动机所需功率好同步转速，查[2]表20-1，电动机型号为Y112M-6和Y100L1-4型，根据电动机的满载转速m
n 和滚筒转速可算出总传动比。
总效率： η=0.82
电动机型号： Y100L1-4
表1 电动机的数据及总传动比
两个方案均可行，方案2电动机成本低，对选定的传动方案传动比也适中，故选方案2.
选定电动机型号为Y100L1-4，其它主要参数列于表2.
四 传动比的分配
(1)总传动比15.3722
.381420
i '==
=
η
ηw
m (2)取V 带传动的传动比1 2.5i =，则减速器的总传动比为
86.145
.215
.37i 1
'
==
=i
i 双级圆柱齿轮高速级传动比
40.486.143.13.12
=?==i i
低速级传动比
38.340
.486.14i 23===
i i
方案号 电动机型
号
额定功率Kw 电动机转速 电动机质量 Kg 总传动比 同步 满载 1 Y112M-6 2.2 1000 940 45 24.59 2
Y100L1-4
2.2
1500 1420
34
37.15
电动机型号
额定功率Kw
电动机转速 中心高 mm
外伸轴径mm 轴外伸
长度mm
同步 满载
Y100L1-4
2.2 1500 1420 100 28 60
五 传动装置的运动及动力参数的选择和计算
1. 各轴的转速计算
电动机轴为0轴、高速轴为I 轴、中间轴为II 轴、低速轴为III 轴、卷筒轴为IV 轴。 n Ⅰ=
η
m
=1420 r/min
n Ⅱ=n Ⅰ/i 1=min /568min /5.21420
r r = n Ⅲ=n Ⅱ/i 2=
min /09.129min /40.4568
r r = n Ⅳ=n Ⅲ/i 3=
min /19.38min /38
.309
.129r r =
2. 各轴的输入功率计算 P Ⅰ=P d =2.2 kW
P Ⅱ=P Ⅰη4=2.230.96 kW=2.112 kW
P Ⅲ=P Ⅱη2η3=2.11230.9730.99 kW=2.028 kW P Ⅳ=P Ⅲη2η3=2.02830.9730.99 kW=1.947 kW
3. 各轴的输入转矩计算
T 1=9550P 1/n 1=955032.2/1420 N 2m =14.80 N 2m T 2=9550P 2/n 2=955032.112/568 N 2m =35.51 N 2m
T 3=9550P 3/n 3=955032.028/129.09 N 2m =150.03 N 2m T 4=9550P 4/n 4=955031.947/38.19 N 2m =486.88 N 2m
将上述数据归纳总结如下表所示。
表1. 各轴的运动和动力参数
轴号
转速
（r/min ）
功 率（kW ）
转 矩
（N ·m ）
传动比i
电动机输
出轴Ⅰ 1420
2.2 14.80
2.5 4.40
3.38
高速轴Ⅱ 568 2.112 35.51 中间轴Ⅲ 129.09 2.028 150.03 低速轴Ⅳ
38.19
1.947 486.88
减速器总传动比： i=14.86
高速级传动比： i 2=4.40
低速级传动比 i 3=3.38
计算与说明
主要结果
六 传动零件的设计计算和轴系零部件的初步选择
1. 减速器外部传动——V 带传动的设计计算 （1）、确定计算功率c p
两班制工作，即每天工作16h ，查阅表8-8得工况系数K A =1.2，故
p
ca
= K A P = 1.232.2 kW =2.64 kW
（2）、选择普通V 带的型号 根据
kw p
ca
64.2=、n 1=1420 r/min ，由文献3图2-7初步选用A 型带。
（3）、选取带轮基准直径d d1和d d2
由表8-7和8-9取d d1=90 mm ，并取ε=0.02，则
mm 225mm 905.2d d 1d 12d =?==i
由表8-9取最接近的标准系列值d d2=224 mm 。
（4）、验算带速v
s m s m n d v d /69.6/1000
601420
9014.31000
601
1=???=
?=
π
因v 在5~25 m/s 范围内，故带速合适。 （5）、确定中心距a 和带的基准长度L
d
初定中心距a 0的取值范围为
mm a mm 6282210≤≤
初选中心距a 0=500 mm 。
由此计算所需带长为
m m
m m a d d d d a L d d d d d 1502]500
4)90224()22490(214.35002[4)()(222
2
122100=?-++?+?=-+
++=π
查阅文献3表2-4，选择基准长度
L
d
=1550 mm 。由此计算实际中心距得
mm
mm L L a a d d 524]2/)15021550(500[2/)(00≈-+=-+≈
中心距变化范围为477mm 至547mm. （6）、验算小带轮包角α1
带轮基准直径： d d1=90 mm d d2=224mm
安装中心距： a =524 mm
带的基准长度：
L
d
=1550 mm
计算与说明 主要结果
)(1201653.57524
90
224-1803.57-180121合适?≥?≈??-?=?
?-?=a d
d d d α
（7）、确定带的根数
已知d
d 1
=90 mm ，min /14201r =η，查表8-4得kw p
053.10= kW ，查表8-5得Δp
0=0.17 kW ；因α=165°，查表8-6得96.0=k α；因mm L
d 1550=，查表8-2得98.0=k
L ，因此
30
.298.096.0)17.0053.1(64.2)(][z 000=??+=?+=≥L
c
c K K P P P P P α
取z=3根。
（8）、确定初拉力F 0
单根普通V 带的初拉力为
N
N
qv zv
K P K F c 110]69.6105.069
.6396.064
.2)96.05.2(500[)5.2(50022
0=?+???-?=+-?=αα
（9）、计算压轴力F Q
N
N zF F 654]2165sin 11032[2
sin
210Q =?
???==α
（10）、带轮的结构设计
小带轮装在电动机轴上，轴孔直径应等于电动机外伸轴径，即28mm 轮缘宽度B 由[2]表9-1
(1)2(31)1521050B Z e f
mm
=-+=-?+?=
轮毂长度(1.5~2)42~56L d == 取50L mm =<电动机处伸出长度=60mm
小带轮包角： α1=165°
带的根数： Z=3
初拉力： F 0=110N
压轴力： F Q =654N
小带轮： 顶圆直径： d a1=95.5mm 轮毂长度： L 1=50mm
大带轮： 顶圆直径： d a2=380.5mm 轮毂长度： L 2=60mm
小带轮外径由[1]表8-11
mm d
a
5.95=
75.492
5
.992
==
d
a
<电动机中心高，合适 大带轮装在减速器高速轴上，轴孔直径待定 轮缘宽度同上小带轮B=50mm 轮毂长度l 待定 材料：HT150 据[1]式（8-14），带传动实际平均传动比为
02
11(1)
d I d n d i n d ε=
=
- 1%~2%ε=，取0.015ε=，则54.2)
015.01(90224
)
015.01(1
2
1=-=
-=d d i d d
011420559.06/min 2.54
2.1129550
955036.08559.06
I I I I n n r i P T N m n =
====?=
A 、小带轮的结构设计
由于d d1=90mm ≤300mm, 所以带轮采用腹板式结构， B 、大带轮的结构设计
由于d d2=224mm ≤300mm ，所以带轮采用腹板式结构。
计算与说明 主要结果
2．高速级传动齿轮的设计计算
高速级主动轮输入功率2.112 kW ，转速568 r/min ，转矩T 2=35.51N 2m ，齿数比u=i 2=4.40，单向运转，载荷平稳，每天工作16小时，预期寿命8年，电动机驱动。 （1）、选择齿轮的材料及热处理方式
小齿轮:45钢,调质处理，齿面硬度280HBS; 大齿轮:45钢,调质处理，齿面硬度240HBS 。 （2）、确定许用应力 A. 确定极限应力
σ
lim
H 和
σ
lim
F
许用接触应力ζHlim1=600MPa ，ζHlim2=550MPa ；
许用弯曲应力ζFlim1=500MPa ，ζFlim2=380MPa 。 B. 计算应力循环次数N ，确定寿命系数Z N ，Y N
9
11110
31.183008256816060?=??????==）（t n a N
99121029.046
.41031.12?=?==i N N
查文献3图3-7和图3-9得，Z N1=0.9，Z N2=0.95；Y N1=0.85，Y N2=0.88.
C. 计算许用应力
安全系数：0.1lim =H S ，4.1lim =F S ，则：
1
1
1
lim N H HP Z σσ=/MPa S H 540min =
22
2lim
N H
HP Z σσ=/MPa S H 523min =
1
1
1
N ST F FP Y Y σσ=/MPa S F 57.3031=
2
2
2
N ST F FP Y Y σσ=/MPa S F 86.2382=
（3）、初步确定齿轮基本参数和主要尺寸 A. 选择齿轮类型
选用较平稳、噪声小、承载能力较强的斜齿圆柱齿轮传动。 B. 选用8级精度 C. 初选参数
初选参数： 14=β，241=Z ，Z ２＝Z １u=2434.46≈105.6，取
1072
=z
，
2
1
==χχ , 齿宽系数1=d ψ。
D. 初步计算齿轮主要尺寸
小齿轮1齿数： Z 1=24
大齿轮2齿数： Z 2=107
变位系数：
2
1
==χχ
齿宽系数：
1=d ψ
计算与说明
主要结果
由于载荷平稳，取载荷系数K=1.3,根据螺旋角查得节点区域系数443.2=H Z ;弹性系数MPa Z E 8.189=;取重合度系数8.0=εZ ;螺旋角系数为：
985.014cos cos =?==ββZ ；σHP =ζHP2 =523MPa ，
查表10-2得使用系数1=K
A
，
由图10-8得05.1=K v ，查表10-3得4.1=K H α，
查表10-4得
419.1=K
H β
，086.2==K K K K K H H V A H βα
因此，有：
mm
44.44mm 5238.1898.0985.0433.246.4146.411051.35086.22123
2
3
32
11=??
?
??????+????=?
?
?
???+?≥HP E H d H Z Z Z Z u u T K d σψεβ
故：mm mm Z d m n 80.124
14cos 44.44cos 11=??==
β 取标准模数mm m n 2=，小齿轮齿数56.21214cos 44.44cos 11=?==?
n m d z β，取
221=z ，12.982246.412=?==uz z ，取1012=z ，1z 与2z 互为质数。
则中心距mm mm Z Z m a n 765.12614cos 210122(2cos 2)(21=?
?+?=+=
）
β
圆整后取a=126 mm 。 调整螺旋角：
'
'41'3112126
2)
10122(2arccos 2)
(arccos
21 =?+?=+=a z z m n β
计算分度圆直径：
mm mm Z m d 07.45''41'3112cos 22
2cos /1n 1=??==β
mm
mm Z m d n 97.20641
3112cos 101
2cos /,
,,22=??==β
法面模数：
mm m n 2=
中心距： a=126 mm
螺旋角：
''41'3112 =β
分度圆直径： d 1=45.07mm ； d 2=206.97mm
计算与说明
主要结果
计算齿宽： 大齿轮：
mm mm d b b d 4507.45112≈?=ψ==，
小齿轮：
mm mm mm b b 50)545()10~5(21=+=+=;
（4）、 验算轮齿的弯曲疲劳强度
计算当量齿数:
27.2614cos 24
cos 3
311=?
==
βZ Z V 13.11714cos 107
cos 3322=?
==
βZ Z V
查图得，齿形系数：62.21=a F Y ，19.22=a F Y ；应力修正系数：6.11=a S Y ， 81.12=a S Y 。取88.0=βY ，7.0=εY ，查图10-8取03.1=v k ，表10-3取4.1=αF K ，
表10-4取417.1=βH K ，图10-13取34.1=βF K ，91.1==βαH H V A K K K K K
则： 1
111P 4
n
11
89MPa 7.088.057.175.2207.4507.4510551.391.122F Sa Fa F MPa Y Y Y Y m bd KT σσεβ≤=?????????=?= 2
P 1
12
21281MPa 57.175.28.118.289F Sa Fa Sa Fa F F MPa Y Y Y Y σσσ≤=???==错误！未找到引用源。 齿根弯曲强度足够。 （5）、齿轮结构设计
齿顶圆直径：
mm mm h d d a a 07.492207.45211=?+=+=）（
mm mm h d d a a 97.2102297.206222=?+=+=）（
齿根圆直径：
mm
mm
h d d f f 07.40225.12-07.45211=??=-=）（ 大齿轮齿宽： b 2=45mm
小齿轮齿宽： b 1=50mm
齿顶圆直径： d a1=49.07mm
d a2=210.97mm
计算与说明 主要结果 mm
mm h d d f f 97.201)225.1297.206(222=??-=-=
高速级齿轮设计结果：
221=Z ，1012=Z ，
d 1=45.07mm , d 2=206.97 mm d a1=49.07mm , d a2=210.97mm d f1=40.07mm , d f2=201.97mm b 1=50mm , b 2=45mm
mm m n 2= , 错误！未找到引用源。 ''41'3112 =β , a=126mm 。
对于高速轴上的小齿轮1，从键槽底面到齿根的距离x 过小，故将其做成齿轮轴。齿轮跟轴的材料相同，均采用45钢调质处理。对于中间轴上的大齿轮2，因为d a2≥200 mm ，所以做成腹板式结构。 3. 低速级传动齿轮的设计计算
低速级主动轮输入功率2.028 kW ，转速129.09 r/min ，转矩T 3=150030 N 2mm ，齿数比u=i 3=3.38，单向运转，载荷平稳，每天工作16小时，预期寿命8年，电动机驱动。 （1）、选择齿轮的材料及热处理方式
大小齿轮均采用45钢表面淬火，齿面硬度40~50HRC ，取45HRC 。 （2）、确定许用应力 A ．确定极限应力lim H σ和lim H σ
许用接触应力ζ
Hlim3=600MPa ，ζHlim4=550MPa 许用弯曲应力ζ
Flim3=500MPa ，ζFlim4=380MPa
B ．计算应力循环次数N ，确定寿命系数N N Y Z ,
8
3331097.216300809.12916060?=?????==）（t
n a N 7
341079.8/?==u N N 查图表得，Z N3=0.95, Z N4=0.99; K N3=0.98，K N4=0.99。
C ．计算许用应力
安全系数：
1lim =H S ，4.1lim =F S 故有：
齿根圆直径： d f1=40.07mm d f2=201.97mm
计算与说明
主要结果
MPa MPa S Z H N H HP
5701
95.0600min 33lim 3
=?==σσ
MPa MPa S Z H N H HP 545199
.0550min 44lim 4=?==σσ
MPa MPa S K F N F FP 3504.198
.0500min 33lim 3=?==σσ
MPa MPa S K F N F FP 7.2684
.199
.0380min 44lim 4=?==
σσ
（3）、初步确定齿轮基本参数和主要尺寸
A ．选择齿轮类型
初估齿轮圆周速度v<=2.5m/s ，选用较平稳、噪声小、承载能力较强的斜齿圆柱齿轮传动。
B ．初步选用8级精度
C ．初选参数
初选： 14=β，343=Z , Z 4=Z 3u=34?3.38≈114.92，043
==χχ，齿宽系
数1=d ψ。
D ．初步计算齿轮主要尺寸
当量齿数：
2.3714cos 34
cos 3333=?==
βZ Z V
8.12514cos 92
.114cos 3
344=?==
βZ Z V
据此查得：Y sa3=1.58 ,Y sa4=1.74 ;Y Fa3=2.65 ,Y Fa4=2.35 ;取7.0=εY ，88.0=βY ；由于载荷平稳，取载荷系数K=1.3，则：
mm
mm Y Y z Y Y KT m FP
Sa
Fa d n 451.1350
65.258.134188.07.014cos 1500303.12cos 2323
32133=?????????=?
≥σψββε
（因为
333FP Sa Fa Y Y σ比444FP Sa Fa Y Y σ大，所以上式将3
3
3FP Sa Fa Y Y σ代入）
小齿轮3齿数： Z 3=36
大齿轮4齿数： Z 4=125
变位系数：
43==χχ
齿宽系数：
1=d ψ
计算与说明
主要结果
取标准模数mm m n 2=，
则中心距mm mm Z Z m a n 9.16514cos 2)
12536(2cos 2)(43=?
?+?=+=
β
圆整后取a=165mm 。
调整螺旋角：
642.12165
2)
12534(2arccos 2)(arccos 43=?+?=?
?
?
??+=a Z Z m n β
计算分度圆直径： mm
mm Z m d n 2.74642.12cos 342cos /33=?==
β mm
mm Z m d n 65.257642.12cos 1252cos /44=?==
β 计算圆周速度： s m s m n d v /5.0/6000009
.1292.7414.3)
100060/(33=??=?=π
符合估计值。 计算齿宽： 小齿轮：mm mm d b b d 2.742.74133≈?=ψ==，取753=b
大齿轮： mm b 704=;
（4）、验算轮齿齿面接触疲劳强度
根据螺旋角查得节点区域系数45.2=H Z ;弹性系数MPa Z E 8.189=;取重合度系数88.0=εZ ;螺旋角系数ββcos =
Z 989.0''30'3812cos ==
，则：
3
2
233357038
.31
38.32.742.741500303.12989.08.08.18945.21
2HP E H H MPa MPa u
u bd KT Z Z Z Z σσβ
ε≤=+????????=+?= 法面模数：
mm m n 2=
中心距： a=165mm
螺旋角：
'
'30'3812 =β
分度圆直径： d 3=74.2mm
d 4=257.65mm
圆周速度： v=0.5 m/s
大齿轮4齿宽：
b 4=70mm
小齿轮3齿宽：
b 3=75mm
计算与说明
主要结果
44545HP H MPa σσ≤=
齿面接触疲劳强度满足要求。 （5）、齿轮结构设计
齿顶圆直径：
mm mm h d d a a 2.78222.74233=?+=+=）（ mm mm h d d a a 65.2612265.257244=?+=+=）（
齿根圆直径：
mm
mm h d d f f 2.69225.12-2.74233=??=-=）（
mm
mm h d d f f 65.252)225.1265.257(244=??-=-=
高速级齿轮设计结果：
363=Z ， 1254=Z
d 3=74.2mm , d 4=257.65mm b 3=75mm , b 4=70mm d a3=78.2mm , d a4=261.651mm d f3=69.2mm , d f4=252.65mm
mm m n 2= , 错误！未找到引用源。 642.12=β , a=165mm ，
v=0.5m/s.
对于中间轴上的小齿轮3，从键槽底面到齿根的距离x 过小，故将其做成齿轮轴。齿轮跟轴的材料相同，均采用45钢，齿轮齿面表面淬火，轴经调质处理。对于低速轴上的大齿轮4，因为d a4≥200 mm ，所以做成腹板式结构。 4. 初算轴的直径及轴结构的初步设计
已知，最小轴径的初算公式为
3
min n P
C d =，轴的材料均选用45钢，调质处理，
查得其许用应力[ζ-1]b =60MPa , C=118~107。 （1）、高速轴
因V 带传动的压轴力会对轴端产生较大的弯矩，所以C 应取大值，取C=117，则轴端直径
mm mm n P C d 13.18568
112.211733
min =?==
齿顶圆直径： d a3=78.2mm d a4=261.651mm
齿根圆直径： d f3=69.2mm d f4=252.65mm
计算与说明 主要结果
在该轴段与V 带轮相配处开有一个键槽，故应将min d 增大5%，得min d =19.04mm,再根据设计手册查标准尺寸，取min 1d d ==20mm 。初步设计其结构如下图所示：
图2. 高速轴结构设计
（2）、中间轴
取C=110，则：
mm mm n P C d 5.2709
.129028.211033
min =?== 在该轴段与齿轮相配处开有一个键槽，故应将min d 增大5%，得min d =28.875 mm,再根据设计手册查标准尺寸，并考虑到滚动轴承的选型，取min d =30 mm 。初步设计其结构如下图所示：
图3. 中间轴结构设计
（3）、低速轴
取C=110，则：
mm mm n P C d 79.4019
.38947.111033
min =?== 在该轴段与联轴器相配处开有一个键槽，故应将min d 增大5%，得min d =42.83mm,再根据设计手册查标准尺寸，取min d =45 mm 。初步设计其结构如下图所示：
高速轴最小轴颈：
=min d 20mm
中间轴最小轴颈：
mm d 30min =
低速轴最小轴颈：
min d =45 mm
计算与说明 主要结果
图4. 低速轴结构设计
5. 初选滚动轴承
根据传动特征：载荷平稳，中载低速，有轴向和径向载荷，初选圆锥滚子轴承，选择型号结果如下表所示。
表2. 轴承代号及其尺寸性能 由于三根轴上的齿轮圆周速度均小于2m/s ，所以这三对圆锥滚子轴承均采用润滑脂润滑。 七 联轴器的选择及计算 1. 低速轴与工作机之间的联轴器 计算转矩，根据文献3表9-1，取工作情况系数K A =1.5，则： m N m N T K T A ca ?=??==32.73088.4865.14
查表，选择联轴器型号：HL3。 其主要尺寸如下表所示： 表3. HL3型联轴器主动端基本尺寸 型号 轴孔类型 键槽类型 d 1 L D 2 HL3 Y 型 A 型
45 112 160
轴种类 轴承代号 d
D T B C C r /kN C 0r /kN 高速轴 30206 30 62 17.25 16 14 41.2 29.5
中间轴 30206 30 62 17.25 16 14 41.2 29.5
低速轴 30211 55 100 22.75 21 18 86.5 65.5
滚动轴承选型
结果： 高速轴：
30206 中间轴： 30206
低速轴：
30211
低速轴与工作
机间联轴器:
HL3联轴器错
误！未找到引用源。
计算与说明
主要结果
八 键连接的选择及计算
1. 大带轮与高速轴间键的设计与计算
大带轮与高速轴连接处轴颈d=20 mm,初步选用C 型键，采用45钢调质处理，在静载荷下其许用挤压应力[ζP ]为125~150Mpa ，取[ζP ]=135MPa 。查标准得其公称尺寸：宽度b=6mm ，高度h=6 mm 。该轴段长度l=20 mm ，故根据标准，可取键长L=16mm ，高速轴上传递的转矩T 2=35.51N 2m ，由此可得该键所受挤压应力为：
MPa MPa Pa kld T P P 135][9.7820)2
616(65.01051.35420003
=≤=?-????==σσ
该键满足强度条件，其设计是合理的。 2. 中间轴与其上大齿轮间键的设计与计算
中间轴上大齿轮与中间轴连接处轴颈d=35 mm,初步选用A 型键，采用45钢调质处理，在静载荷下其许用挤压应力[ζP ]为125~150Mpa ，取[ζP ]=135MPa 。查标准得其公称尺寸：宽度b=10 mm ，高度h=8 mm 。该轴段长度l=50mm ，故根据标准，可取键长L=45 mm 。中间轴上传递的转矩T 3=150.03N 2m ，由此可得该键所受挤压应力为：
][63.4745
83503
.150********P P MPa Pa dhl T σσ≤=???==
故该键满足强度条件，其设计是合理的。
3. 低速轴与其上大齿轮间键的设计与计算
低速轴上大齿轮与低速轴连接处轴颈d=58mm,初步选用A 型键，采用45钢调质处理，在静载荷下其许用挤压应力[ζP ]为125~150Mpa ，取[ζP ]=135MPa 。查标准得其公称尺寸：宽度b=16 mm ，高度h=10 mm 。该轴段长度l=70 mm ，故根据标准，可取键长L=56 mm 。低速轴上传递的转矩T 4=486.88N 2m ，由此可得该键所受挤压应力为：
][96.5956
105888
.48640004P P MPa Pa dhl T σσ≤=???==
故该键满足了强度条件，其设计是合理的。
4. 低速轴与工作机间键的设计与计算
工作机与低速轴连接处轴颈d=45 mm,初步选用A 型键，采用45钢调质处理，在静载荷下其许用挤压应力[ζP ]为125~150Mpa ，取[ζP ]=135MPa 。查标准得其公称尺
大带轮与高速轴间键： 键C8Ｘ16 GB/T 1096
中间轴与其上大齿轮间键： 键A10X45 GB/T 1096
低速轴与其上大齿轮间键： 键A16X10 GB/T 1096
计算与说明 主要结果
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)。
二级减速器设计 学院：继续教育学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2016 年10月
摘要 减速器具有传递效率较高，传动性能平稳，零件结构紧凑的良好特点，因此被广泛的应用于各种各样的机械设备上面，最为突出的就是在重载传动方面的贡献最为巨大。进入21世纪人们对于减速的各个方面提出了更多的要求，尤其是在重载，寿命，速度，噪音等方面。 减速器是国家的生产的和核心关键与用于许多的方面，尤其是在机械的传动方面，在这个行业的减速器有轮减速器、行星齿轮减速器及蜗杆减速器，而且还包括了一些传动装置，如有增速装置的减速器、有调速装置的减速器、还有柔性传动装置的减速器在内的复合的传动装置等。产品的运用的方面在冶金方面、有色金属方面、煤炭方面、建筑建材方面、船利船舶方面、水利水电方面、电力电工方面、工程机械及石化方面等行业。 我国的减速器发展已经发展了将近50年了，在我国的各行各业都有所涉及，在我国的军工的方面也是比较多运用，食品安全方面、电力方面、建筑建材方面、冶金方面、水泥建筑方面、环保节能方面、电子电工方面、筑路修路方面、水利水电方面、化工放米娜、矿山方面、输送运输方面、橡胶树脂方面、石油石化方面等对于减速器的要求需求还是比较大的。 本文的研究对象是最基础也是最为广泛的二级减速器，主要针对的有带传动和齿轮的传动设计和计算，轴、键等相关零件的最优选择，以便达到各个零件之间的相互配合，使整个减速装置达到最优的效果。 【关键词】：二级减速器、带传动、齿轮传动、轴、键
目录 摘要 (1) 目录 (2) 第一章引言 (7) 1.1减速器的介绍 (7) 1.2减速器的世界发展趋势 (7) 1.3国内的减速器 (7) 1.4国外的减速器 (8) 第二章电动机的选择 (8) 2.1电动机类型的选择 (9) 2.2电动机功率的选择 (9) 2.3确定电动机的转速 (11) 第三章计算总传动比及分配各级的传动比 (13) 3.1总传动比 (13) 3.2分配各级传动比 (13) 第四章计算传动装置的传动和动力参数 (14) 4.1电动机轴的计算 (14) 4.2Ⅰ轴的计算(减速器高速轴) (14)
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
机械设计课程设计 题目题号：展开式二级圆柱齿轮减速器学院： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 2013 年12 月29 日
目录 一课程设计任务书 (3) 二设计要求 (3) 三设计步骤 (4) 1.传动装置总体设计方案 (5) 2.电动机的选择 (5) 3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 (7) 4.传动装置的运动和动力参数计算 (7) 5.设计V带和带轮 (9) 6.齿轮的设计 (12) 7.轴的设计计算 (22) 8.滚动轴承的选择及寿命计算 (28) 9.键联接的选择及校核计算 (30) 10.联轴器的选择 (31) 11.减速器箱体及附件 (32) 12.润滑密封设计 (36) .四设计小结 (38) .五参考资料 (39)
机械设计课程设计成绩评阅表 2、每项得分＝分值×等级系数（等级系数：A为1.0，B为0.8，C为0.6，D为0.4） 3、总体评价栏填写“优”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”
一课程设计任务书 展开式二级圆柱齿轮减速器的设计 1．设计题目 开式 (3)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (4)生产批量及加工条件 小批量生产。 2.设计任务 1)选择电动机型号； 2)确定带传动的主要参数及尺寸；
3)设计减速器； 4)选择联轴器。 3.具体作业 1)减速器装配图一张； 2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴）； 3)设计说明书一份。 4.数据表 (1)单班制工作，空载启动，单向、连续运转，工作中有轻微振动。运输带速度允许速度误差为±5%。 (2)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (3)生产批量及加工条件
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
课程设计说明书 课程名称:机械设计课程设计课程代码: 题目:二级斜齿圆柱齿轮减速器学生姓名:张伟荣 学号: 3120130316205 年级/专业/班: 13级机电2班 学院(直属系) :机械工程学院 指导教师:杜强
机械设计课程设计任务书 学院名称：机械工程学院专业：机械电子工程年级：2013级 学生姓名: 张伟荣学号: 3120130106205 指导教师: 杜强 一、设计题目带式运输机的减速传动装置设计 二、主要内容 ⑴决定传动装置的总体设计方案； ⑵选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数； ⑶传动零件以及轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算； ⑷机体结构及其附件的设计； ⑸绘制装配图及零件图；编写计算说明书并进行设计答辩。 三、具体要求 ⑴原始数据：运输带线速度v = 1.76 （m/s） 运输带牵引力F = 2700 （N） 驱动滚筒直径D = 470 （mm） ⑵工作条件： ①使用期5年，双班制工作，单向传动； ②载荷有轻微振动； ③运送煤、盐、砂、矿石等松散物品。 四、完成后应上交的材料 ⑴机械设计课程设计计算说明书； ⑵减速器装配图一张； ⑶轴类零件图一张； ⑷齿轮零件图一张。
五、推荐参考资料 ⑴西华大学机械工程与自动化学院机械基础教学部编.机械设计课程设计指导 书,2006 ⑵秦小屿.机械设计基础(第二版).成都：西南交大出版社,2012 指导教师杜强签名日期 2015 年 6 月 25日 系主任审核日期 2015 年 6 月 25 日
目录 一.传动方案的拟定……………………………………………………………………… 二.电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算………………………………… 三.传动零件的设计计算…………………………………………………………… 四.轴的结构设计及强度计算…………………………………………………………… 五.滚动轴承的选择与寿命计算…………………………………………………………… 六.键的强度计算…………………………………………………………… 七.联轴器的选择…………………………………………………………… 八.减速器机体结构设计及附件设计……………………………………………………………总结………………………………………………………………………………………… 参考文献……………………………………………………………………………………
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)
武汉工程大学机械设计课程设计设计计算说明书 题目: 双级展开式斜齿圆柱齿轮减速器 院系: 机电工程学院 班级：机电3班 姓名: 学号:
指导教师: 目录 一、设计任务书 (2) 二、传动方案的分析与拟定 (2) 三、电动机的选择与计算 (3) 四、传动比的分配 (4) 五、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (5) 六、传动零件的设计计算和轴系零部件的初步选择 (6) 七、联轴器的选择及计算 (17) 八、键连接的选择及计算 (18) 九、轴的强度校核计算 (19) 十、润滑和密封 (22) 十一、箱体及附件的结构设计和选择 (23) 十二、设计小结 (24) 十三、参考资料 (25)
计算与说明主要结果 一设计任务书 设计带式传输机传动装置中的双级圆柱齿轮减速器。 设计数据及工作条件： 1、带式输送机的原始参数 鼓轮直径D(mm) 450 输送带速度v(m/s) 0.90 输出转矩T(N·m) 400 2、工作条件与技术要求 (1)工作环境：一般条件，通风良好； (2)载荷特性：连续工作，近乎平稳，正向运转； (3)使用期限：8年，每日两班制工作； (4)卷筒效率：96.0= η； (5)运输带允许误差：±5% ； (6)生产规模：成批生产. 设计注意事项：T=400N·m; V=0.90m/s; D=450mm
1.设计由减速器装配图1张，零件图2张（包括低速轴和低速轴上大齿轮），以及设计计算说明书一份组成; 2.设计中所有标准均按我国标准采用，设计说明书应按规定纸张及格式编写; 3.设计图纸及设计说明书必须按进度完成，经指导教师审查认可后，才能给予评分或答辩。 二 传动方案的分析与拟定 根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为 min /22.38min /450 14.390 .0100060100060r r D v w =???=??= πη 为防止过载以及过载而引起的安全事故，可拟定传动方案为：外部V 带传动+内部双级圆柱齿轮传动。 机构整体布置如图所示： min /22.38r w =η
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。