二级展开式圆柱齿轮减速器

机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器-目录课程设计书2二设计要求2三设计步骤21. 传动装置总体设计方案32. 电动机的选择43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比54. 计算传动装置的运动和动力参数55. 设计V 带和带轮66. 齿轮的设计87. 滚动轴承和传动轴的设计198. 键联接设计269. 箱体结构的设计2710. 润滑密封设计3011.联轴器设计30四设计小结31五参考资料32机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器一. 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表二. 设计要求1•减速器装配图一张(A1) o2. 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. 电动机的选择机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器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，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：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=0.96 X Q.983X Q.952 X0.97 X0.96 = 0.759 ; 1为V带的效率,n2为轴承的效率,3为第一对齿轮的效率，4为联轴器的效率,5为卷筒轴滑动轴承的效率（因是薄壁防护罩，采用开式效率计算2.电动机的选择电动机所需工作功率为：P = P、/ n = 1900 X1.3/1000 3.25kW,执行机构的曲柄转速为n = =82.76r/mi n ,I经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比「=2〜4 ,I ）。

二级展开式圆柱齿轮减速器设计
在设计二级展开式圆柱齿轮减速器时，我们需要确定以下几个关键参数：模数、齿数、齿轮间的模数比、齿轮的材料选择和几何形状的设计。

首先，我们需要确定传动比。

传动比是驱动齿轮的齿数与被驱动齿轮
的齿数之比。

根据实际需求，我们可以选择合适的传动比来满足输出轴的
速度和扭矩要求。

其次，要确定齿轮的几何参数，如模数和齿数。

模数是齿轮的基本参数，它表示齿轮的齿数与直径的比值。

根据传动比和输出轴的要求，可以
计算出每个齿轮的模数和齿数。

然后，要选择适当的齿轮材料。

齿轮材料需要具备足够的强度和耐磨性，以承受传递的扭矩和高速运动时的磨损。

常见的齿轮材料有钢、合金
钢和铸铁等。

根据实际情况和经济考虑，选择合适的齿轮材料。

接下来，要进行齿轮的几何形状设计。

齿轮的几何形状包括齿轮的齿
廓和齿形。

齿轮的齿廓可以选择直齿、斜齿或弧齿等。

直齿齿轮是最常见
的齿轮形式，其齿廓为直线，适用于一般传动要求。

而斜齿和弧齿齿轮可
以改善齿轮传动的平稳性和静音性能。

最后，要进行齿轮的强度计算和优化设计。

齿轮的强度计算涉及齿轮
的载荷、转矩和弯曲应力等参数。

通过合理的齿数、齿廓和材料选择，可
以满足齿轮的强度要求。

总的来说，二级展开式圆柱齿轮减速器的设计需要考虑传动比、模数、齿数、齿轮材料和几何形状等参数。

通过合理的设计和优化，可以实现减
速器的有效传动和良好的性能。

设计过程需要进行强度计算和优化，以确
保减速器的可靠性和寿命。

设计计算及说明主要结果1 引言（1）运输带工作拉力：NF1900=；（2）运输带工作速度：smv/4.1=(5%)±；（3）滚筒直径：mmD300=；（4）工作寿命：10年单班制工作；（5）工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动。

2 传动装置设计2.1 传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器，如图1所示。

图1 减速器传动方案展开式二级圆柱齿轮减速器传动路线如下：采用二级圆柱齿轮设计，其效率高，工作耐久，且维修简便。

高，低速级均采用直齿齿轮，传动较平稳，动载荷也较小，可以胜任工作要求。

但其齿轮相对于支承位置不对称，当轴产生弯扭变形时，载荷在齿宽上分布不均匀，因此在设计时应将轴设计的具有较大的刚度。

同时由于减速传动，使输出端扭矩较大，在选择轴和轴承的时候要特别注意。

电动机联轴器减速器联轴器带式运输取a aa a功率kw P 79.23= 转速min /175.893r n = 转矩mm N T ⋅=29916034.1.2 初步确定轴的最小直径mm mm n P A d 29.35175.8979.211233330min =⨯== 输出轴的最小直径是安装联轴器处的直径。

选取轴的材料为45钢调质处理。

为使所选轴的直径1d 与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。

联轴器计算转矩3T K T A ca =由文献[1]表14-1，考虑到转矩变化很小，取3.1=A Kmm N mm N T K T A ca ⋅=⋅⨯==3889082991603.13转矩 ca T 应小于联轴器公称转矩，选用LT7型弹性套柱销联轴器，其 mm N ⋅⨯310988.388，半联轴器孔径mm d 401= ，故取mm d 401= ，半联轴器长度mm L 112= ，半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 841=。

4.1.3 轴的结构设计（1）拟定方案如下图所示（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度mm d 29.35min =mmN T ca ⋅=388908LT7转矩 ca T 应小于联轴器公称转矩，选用LT3型弹性套柱销联轴器，其 mm N ⋅⨯31065.26，半联轴器孔径mm d 161= ，故取mm d 161= ，半联轴器长度mm L 42= ，半联轴器与轴配合的毂孔长度mm L 301=。

二级展开式圆柱齿轮减速器的主要零件包括蜗杆、蜗轮、箱体、轴承和齿轮。

这些零件在减速器中各自发挥着不同的作用。

蜗杆：这是一种齿轮，它的齿状像蜗牛的触角，主要用来传递扭矩。

蜗轮：与蜗杆配合使用的齿轮，它的形状与蜗杆相反，通常用于减速。

箱体：这是减速器的底座，内部有足够的空间来容纳所有的齿轮和轴承，并且有一定的精度要求，以确保各个零件的正常运行。

轴承：轴承是用来支撑旋转轴的，减速器中的轴承主要是用来支撑蜗杆和输出轴，并保证其旋转的平稳性。

齿轮：这是减速器中最主要的零件之一，包括蜗杆齿轮和输入输出齿轮。

蜗杆齿轮主要负责传递扭矩，而输入输出齿轮则用来实现动力向外部设备的传递。

具体来说，二级展开式圆柱齿轮减速器的作用如下：
1. 减速：通过多级展开，可以降低转速并增大扭矩，这有助于提高机械的工作效率。

2. 变速：通过改变传动比，可以实现不同速度的输出，以满足不同工作需求。

3. 动力传递：作为动力传输的重要部件，减速器可以将发动机产生的动力传递给其他设备，如工业机械、交通工具等。

4. 减缓冲击：由于其结构特点，减速器可以一定程度上减缓机械运行中的冲击，提高机械的稳定性和寿命。

5. 优化运动：通过合理的减速设计，可以优化机械的运动方式，使其更加高效、平稳。

总的来说，二级展开式圆柱齿轮减速器在各种机械系统中起着至关重要的作用，它通过其核心零件的协作和共同作用，提高了机械的工作效率，优化了机械的运动方式，并延长了机械的使用寿命。

二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书一、课程设计书设计一个螺旋输送机传动装置，用普通V带传动和圆柱齿轮传动组成减速器。

输送物料为粉状或碎粒物料，运送方向不变。

工作时载荷基本稳定，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），大修期四年，小批量生产。

题号输送机主轴功率Pw/KW 输送机主轴转速n（r/min）7 4.2 115二、设计要求一A0装配图零件图3-4不少于30页设计计算说明书三、设计步骤计算及说明计算结果1.传动装置总体设计方案:（1）传动方案：传动方案如图1-1所示，外传动为V带传动，减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。

123图1-1 传动装置总体设计图(2)方案优缺点：展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，故要求周有较大的刚度。

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，大幅减低了成本。

图5-1 腹板式带轮图5-2 轮辐式带轮图5-3 轮槽6.齿轮的设计（一）高速级齿轮传动的设计计算20=α22352132212][08.1163621674.058.101.2106734.168.122FdSaFaFFMPazmYYYTKσφσε<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==齿根弯曲疲劳强度满足要求。

7.传动轴的设计和轴承的选用（一）低速轴的设计图7-1低速轴的结构方案图7-2 二级直齿轮减速器【1】初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理。

根据《机械设计》表15-3，取120=A，于是得49.4208.11511.51203333min=⨯==npAd计算及说明计算结果【3】求轴上的载荷 （1）求作用在齿轮的力N N d T F t 26.44491904226802223=⨯==N F F n t r 40.161920tan 26.4449tan =︒⨯==α（2）首先根据轴的结构图（图7-3）做出轴的计算简图（图7-4）。

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 (1)一、初始数据 (1)二. 设计步骤 (1)第二部分传动装置总体设计方案 (2)一、传动方案特点 (2)二、计算传动装置总效率 (2)第三部分电动机的选择 (2)3.1 电动机的选择 (2)3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3)第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (4)（1）各轴转速: (4)（2）各轴输入功率: (5)（3）各轴输入转矩: (5)第五部分 V带的设计 (6)5.1 V带的设计与计算 (6)5.2 带轮结构设计 (8)第六部分齿轮的设计 (10)6.1 高速级齿轮的设计计算 (10)6.2 低速级齿轮的设计计算 (18)第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (26)7.1 输入轴的设计 (26)7.2 中间轴的设计 (31)7.3 输出轴的设计 (37)第八部分键联接的选择及校核计算 (43)8.1 输入轴键选择与校核 (43)8.2 中间轴键选择与校核 (44)8.3 输出轴键选择与校核 (44)第九部分轴承的选择及校核计算 (45)9.1 输入轴的轴承计算与校核 (45)9.2 中间轴的轴承计算与校核 (46)9.3 输出轴的轴承计算与校核 (46)第十部分联轴器的选择 (47)第十一部分减速器的润滑和密封 (47)11.1 减速器的润滑 (47)11.2 减速器的密封 (48)第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (49)12.1 减速器附件的设计与选取 (49)12.2 减速器箱体主要结构尺寸 (54)设计小结 (55)参考文献 (55)第一部分设计任务书一、初始数据设计二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，初始数据T = 650Nm，V = 0.85m/s，D = 350mm，设计年限（寿命）： 5年，每天工作班制（8小时/班）：2班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。

课程设计任务书2009—2010学年第一学期机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业机设071 级课程名称：机械设计设计题目：二级圆柱斜齿轮减速器完成期限：自2009 年12 月21日至2010年01 月03 日共 2 周指导教师（签字）：2010年 1 月目录1.选择电动机 (3)2.确定传动装置的总传动比和分配传动比 (5)3.齿轮的设计 (6)3.1 高速级减速齿轮的设计 (6)3.2 低速级减速齿轮的设计 (12)4.轴的设计 (18)4.1 高速级轴的设计 (18)4.2 中间轴的设计 (22)4.3 低速级轴的设计 (27)4.4 精确校核轴的疲劳强度 (32)5、轴承的校核 (35)5.1 输出轴的轴承计算 (36)5.2 中间轴的轴承计算 (36)5.3 高速轴的轴承计算 (37)6、键联接的选择及校核计算 (38)6.1 输出轴的键计算 (38)6.2 中间轴的键校核 (39)6.3 输入轴的键校核 (39)7.箱体结构的设计 (39)8. 润滑密封设计 (42)9．箱体及其附件的结构设计 (43)10.设计总结 (44)一设计题目：带式运输机的传动装置的设计题号2 1带式运输机的工作原理（二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图）2工作情况：已知条件1)工作条件：三班制，使用10年，连续单向运转，载荷较平稳，小批量生产，；2)动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V；3)运输带速度容许误差：±5%；4)制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

3原始数据2题号参数运输带工作拉力F/KN 2200运输带工作速度v/(m/s) 2卷筒直径D/mm 300注：运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑。

100060v D π⨯=由机械设计手册可知，电动机转速的可选范围为'(8~40)a i n ==符合这一范围的同步转速有19—1，查得电动机数据及计算出的总传动比列于下表（2.确定传动装置的总传动比和分配传动比 （1） 总传动比 由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n ，可得传动装置总传动比为a i ＝n /n ＝1440/127.4＝11.30因为分配传动比是一项复杂的工作，往往需要经多次改动，现在只做初步设计。

机械设计课程设计计算手册设计题目：两级圆锥圆柱齿轮减速机一、设计数据及要求1.1 传输方案示意图图 1 传输方案示意图1.2 原始数据表 1：原始数据输送带张力 F(N) 输送带速度 V(m/s) 滚筒直径 D (mm)1000 2.6 4001.3 工作条件二班制，使用寿命10年，连续单向运转，负载相对稳定，小批量生产，输送链速允许误差为链速的5%。

2、电机选型及传动运动动态参数计算、齿尖高度系数0、等位。

输送机为通用工作机，速度不高，故选用佛商学院大齿轮：45质）3.初步确定轴的最小直径 初步估计轴的最小直径。

所选轴的材料为45钢（调质），根据《机械设计（第八版）》表15-3，0112A =得mm 4.141440061.3112n P A d 33I I 0min === 输入轴的最小直径是安装联轴器的直径12d 。

为了使所选12d 的轴径与联轴器的直径相适应，需要同时选择联轴器型号。

联轴器的计算扭矩见2ca A T K T =《机械设计（第八版）》表14-1。

由于扭矩变化很小，因此将5.1A=K 其视为m 4515.30203015.12ca ⋅=⨯==N T K T A查阅《机械设计课程设计》表14-1，选用Lx2型弹性销联轴器，其工作扭矩为560N.m ，电机轴径为28mm ，联轴器直径不宜过小。

Take 12d = 20mm ，半联轴器长度L = 112mm ，半联轴器与轴配合的轮毂孔长度为62mm 。

4、轴结构设计(1) 拟定轴上零件的装配图（见图2）图 3 输入轴上的零件组装（2）根据轴向定位的要求确定轴各段的直径和长度1）为了满足半联轴器的轴向定位，需要在12段轴的右端做一个台肩，所以取23段的直径mm 23d 23=。

左端与轴端挡圈定位，12段长度应适当小于L ，取12L =60mm2）滚动轴承的初步选择。

由于轴承同时承受径向力和轴向力，单列找到圆锥滚子轴承，参考工作要求，根据mm 23d 23=《机械设计课程设4.14d min =2ca A T K T ==30.45m ⋅N12d =20L=112N F F N F F Nd T F t a nt r t 58.577tan 79.868cos tan 73.231521======I Iββα已知锥齿轮的平均节圆直径()mm 10.1585.01d d 22m =-=R ϕNF F N F F N F n t a n t r t 20.250sin tan 38.83cos tan 59.724d 22222222m 2=====T =δαδα圆周力1t F , 2t F , 径向力1r F ,2r F 和轴向力1a F ,2a F 如下图所示：25.22=ca σ57279min/48088.2===I I I I I I T r n kw Pmm d 47.49= NF NF N F a r t 58.57779.86873.2315===mm10.158d 2m =图 4. 弯矩和扭矩图3.初步确定轴的最小直径初步估计轴的最小直径。