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展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书 精品

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2012/2013学年第2学期《机械设计》课程设计说明书题目名称展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器学院（系）装备制造学院专业过程装备与控制工程班级学号姓名指导教师高瑞贞河北工程大学2013年7月目录1．设计任务书 (2)2．传动方案的拟定及说明 (3)3．电动机的选择 (4)4．传动比的分配 (5)5.计算传动装置的运动和动力参数 (5)5.1计算各轴转速 (5)5.2各轴功率的计算 (6)5.3各轴转矩的计算 (6)6.带传动的设计 (7)7.链传动的设计 (8)8．齿轮设计计算 (9)8.1高速齿轮传动设计 (9)8.2低速齿轮传动设计 (12)9．斜齿轮上受力分析 (15)10.轴的设计计算 (16)10.1中间轴及其上面键，轴承的设计与校核 (16)10.2高速轴及其上面键，轴承的设计与校核 (21)10.3低速轴及其上面键，轴承的设计与校核 (26)11.连轴器的选择 (31)12.箱体的结构设计 (32)113.润滑与密封 (32)14.设计小结 (33)15.参考资料 (33)1.课程设计任务书(1)设计数据：运输带传递的有效圆周力F=3400N，运输带速度V=1.1m/s，滚筒的计算直径D=440mm。

（2）设计要求：原动机为电动机，齿轮单向传动，有轻微冲击。

（3）工作条件：工作时间10年，每年按300天计单班工作（每班8小时）。

2.传动方案的确定。

（1）传动示意图如下（2）本传动机构的特点是：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。

两级展开式圆柱齿轮减速，齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度且斜齿轮传动稳定，性能好，该减速器结构较复杂，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。

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。

3.电动机的选择。

（1）选择电动机型号。

由于Y 系列三相异步电动机有构造简单、制造使用方便、效率高、 转矩大、价格便宜的特点，故选择Y 系列三相异步电动机。

（2）确定总传动比效率η总：由查表取 V 带传动效率：η带=0.96 －每对轴承传动效率：η轴=0.998级精度的一般斜齿圆柱齿轮传动效率：η齿=0.97弹性联轴器效率：η联=0.99卷筒的传动效率：η筒=0.96 滚子链传动效率：η链=0.96 则η总-电机至工作机之间的传动装置的总效率：η总=η带⋅η4轴⋅η2齿⋅η链⋅η联⋅η筒=0.96⨯0.994⨯0.972⨯0.96⨯0.99⨯0.99=0.80（3）选择电动机功率P 电工作机所需功率：P 工=FV/1000=3400×1.1/1000=3.74kw电动机工作所需功率：P 电=P 工作/η总=3.74/0.8=4.68kw则电动机所需额定功率：P ed =（1～1.3)×P 电=(4.68～6.08)kw 选择电动机额定功率为5.5Kw. （4）确定电机转速： 输送带工速：75.4744014.31.1601000601000=⨯⨯⨯=⨯=D V n w π r/min查表知道V 带传动比i 带=2～4二级圆柱齿轮减速器传动比i 齿=8～40 滚子链i 链=2～6 所以电动机转速的可选范围是：n 电动机= n 0=n w ⋅i 总 = n w ×i 带×i 齿×i 链η总=0.8P 工=3.74KWP 电=4.68kwn w =47.75 r/min符合这一要求的电动机同步转速有1500 r/min,3000r/min 。

（5）综合考虑转速，功率，体积，价格等因素选电动机同步转速 为1500 r/min的电动机Y132S-4具体参数如下： 功率P=5.5Kw,空载转速n=1500r/min ，满载转速 =1440r/min 轴直径D=38mm 。

4、确定传动装置的总传动比和分配传动比： 总传动比：i 总=卷筒电动机n n =75.471440=30.16 平均传动比：i 平均= 4i 总=416.30=2.34分配传动比：取i 带 =1.65 ；i 链=2再由i 1=（1.3～1.5）i 2, 取i 1=3.4，i 2=2.7滚筒转速n w'=53.4726.17.24.31440i n =⨯⨯⨯=总电 r/min095.16000053.47440601000'w'=⨯⨯=⨯=ππDn v r/minΔV=%3%45.0%1001.11.1095.1%100'<=⨯-=⨯-vv v 合适5计算传动装置的运动和动力参数： 5.1各轴转速：电动机轴 n 0=n m =1440r/minⅠ轴 ：n 1=带电动机i n =65.11440=872.73r/min Ⅱ轴：n 2=11i n =4.33.872=256.68 r/min Ⅲ轴：n 3=22i n =7.268.256=95.07 r/minⅣ轴：4n =53.47207.95i n 3==链 r/min 5.2.各轴输入功率：电动机P =P =4.68 kw电动机Y132S-4P=5.5Kwn m =1440r/mini 总=30.16 i 带=1.65i 链=2 i1=3.4i 2=2.7合适n 0=1440r/min n 1=872.73r/min n 2=256.68 r/minn 3=95.07 r/min4n =47.53 r/minP =4.68 kwⅠ轴：P 1=P 电动机⋅η带⋅η轴=4.68×0.96×0.99=4.45 kwⅡ轴：P 2=P 1⋅η轴⋅η齿=4.45×0.99×0.97=4.27 kw Ⅲ轴：P 3=P 2⋅η轴⋅η齿=4.27×0.99×0.97=4.10 kwⅣ轴：P 4=P 3⋅η轴⋅η链⋅η联=4.10×0.99×0.96×0.99=3.86kw 5.3.各轴输入转矩电动机轴：T 电动机=9550电动机电动机n P =04.31144068.49550=⨯ N •mⅠ轴：69.4873.87245.49550n p 9550T 111=⨯== N •mⅡ轴 ：87.15868.25627.49550n p 9550T 222=⨯== N •m Ⅲ轴 ：T 3=955033n P =85.41107.9510.49550=⨯ N •mⅣ轴：57.77553.4786.39550n p 9550T 444=⨯==N •m 6、带传动的设计 (1)确定功率P c查表得工作情况系数：K A =1.2 则功率 P c =K A ×P 电动机=1.2×4.68=5.62kw (2)选择带的型号。

根据P c =5.62 kw , n 电动机=1440 r/min查图选择V 带，选择A 型V 带 （3）确定大小轮基准直径d 与d 1查表A 型V 带轮最小直径d 1不小于75mm ，现取d 1=140mm则 d 2=1n n d 1(1-ε) ε为带传动的滑动率ε=0.01～0.02则d 2=i 带d 1（1-ε）=1.65×140×（1-0.02）=226.38mm查表取d 2=224mm (4)验算带速：V=100060d 01⨯n π = 56.10600001440140=⨯⨯π m/s带速在5～25 m/s 范围内，合适.P 1=4.45 kw P 2=4.27 kw P 3=4.10 kwP 4=3.86 kwT 电动机=31.04 N •m6948T 1.=N •m87158T 2.=N •mT 3=411.85N •m57775T 4.=N •mP c =5.62kwA 型V 带d 1=140mmd 2=224mmV=10m/s 合适(5)求V 带基准长度L d 和中心距a根据0.7（d 1+d 2）<a 0<2(d 1+d 2),初步选取中心距a ， 即0.7(140+224)<a 0<2(140+224) 得254.8<a 0<728， 取a 0=550 mmV 带基准长度：L 0=2a 0+2π(d 1+d 2)+)(20124d d a -=22×550＋2π×364+55048484⨯⨯=1674.98 mm查V 带基准长度L d 和长度修正系数K L 对A 带选用L d =1600 mm ， K L =0.99实际中心距：a=a 0+2L L d -=51329816741600550≈-+. mm （6）验算小带轮包角α。

α1=1800-ad d 12-×57.30=1800-51384×57.30=170.60＞1200合适(7)求V 带根数Z ：由n 0=1440r/min , d 1=140mm 查表单根普通V 带基本额定功率：P 0=2.28 kwi 带=65.102.01140224d d 112=-=-）（）（ε 由i 带以及小带轮转速n 0，查表得Δp 0=0.15 kw 由α1=170.60，查表得角修正系数αK =0.98则V 带根数Z=()La CK K p p P 00Δ+=4.299.098.015.028.262.5=⨯⨯+）（ 取Z=3根(8)计算单根V 带初拉力F 0（查表V 带每米质量q=01kg/m ）。

F 0=ZV P c 500×⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-15.2a K +qV 2=56103625500..⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-198.05.2+0.1×10.562=148.73 N(9)求作用在带轮轴上的压力F Q ：L d =1600 mm ，a=513㎜ɑ=170.60>1200 合适Z=3根F 0 =148.73 NF Q =2 Z F 0sin 21α=2×3×148.73×sin 26.170=889.38N （10）带轮的结构设计： ①小带轮结构采用实心式，电动机轴径D 0=38查表槽间距 e=19±0.3mm,，槽边距f min =11.5键槽为A 型， 尺寸：b ×h ×t 1=12×8×3.3 轮毂宽:L 带轮=（1.5～2）D 0=（1.5～2）×38mm=57～76mm 其最终宽度结合安装带轮的轴段确定 轮毂宽:B 带轮=（z －1）e ＋2f=(3－1)×19mm ＋2×11.5mm=61mm ②大带轮结构，采用孔板式结构，轮毂宽可与小带轮相同，轮毂 宽可与轴的结构设计同步进行. 7.链传动的设计。

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二级展开式圆柱斜齿轮减速器说明书_机械设计课程设计说明书

二级展开式圆柱斜齿轮减速器说明书_机械设计课程设计说明书

机械设计课程设计说明书设计题目: 展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器一、设计任务书(一)课程目的：1、通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关选修课程的理论和生产实际知识去分析和解决机械设计问题，并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。

2、学习机械设计的一般方法。

通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。

进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范。

(二)题目：题目4. 设计一用于带式运输机传动装置中的三轴线双级斜齿圆柱齿轮减速器。

设计基础数据如下：工作情况载荷平稳鼓轮的扭矩T（N•m）750鼓轮的直径(mm) 350运输带速度V（m/s）0.8带速允许偏差（%） 5使用期限（年） 5工作制度（班/日） 2总体布置：设计任务（三）设计内容：1. 电动机的选择与运动参数设计计算；2. 斜齿轮传动设计计算；3. 轴的设计；4. 装配草图的绘制5. 键和联轴器的选择与校核；6. 滚动轴承的选择；7. 装配图、零件图的绘制；8. 设计计算说明书的编写。

（四）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二、 传动方案的拟订及说明设计计算及说明结果传动方案的总体设计(一) 对给定传动方案分析论证 总体布置见任务书 (二) 电动机的选择1. 电动机类型和结构形式按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y （IP44）系列三相交流异步电动机，它为卧式封闭结构。

2. 电动机容量的选择1) 确定工作机所需功率w P2) 确定传动系统总效率 4232231ηηηηη⋅⋅⋅=式中，⋯21　、ηη为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。

由表2－4查得：滚动轴承99.01＝η；圆柱齿轮传动97.02＝η；弹性联轴器99.03＝η；滑动轴承96.04＝η，则0.860.960.990.970.992234332231=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=ηηηηη3) 所需电动机功率4) 确定电动机额定功率ed P根据d ed P P ≥，由第二十章表20－1选取电动机额定功率kw P ed 4=3. 电动机转速的选择kw p w 43.3=86.0=η99.3=d p kwkw P ed 4=1) 工作机的转速2) 电动机转速的可选范围取查表20-1，选电动机型号Y132M1-6 列表记录电动机技术数据和安装尺寸 电动机型号 额定功率（kw ）同步转速（r/min ） 满载转速（r/min ） 轴身尺寸 E ×D 平键尺寸 F ×GD Y132M1-64100096080×3810×8(三) 计算传动装置总传动比和分配 1. 传动装置的总传动比99.2165.43960===w m n n i 2. 分配各级传动比因为是展开式二级齿轮传动，故215.1~1.1i i =，现取1.3，则的传动比为：两级齿轮减速器高速级11.43.199.213.1∑2=÷=÷ii ＝则低速级齿轮传动比为35.53.111.43.121=⨯=⨯=i i 3. 计算传动装置的运动和动力参数各轴转速电动机型号为Y132M1-6●各轴输出功率●各轴转矩4.将以上计算结果整理后列于下表，供设计计算时使用项目电动机轴高速轴中间轴低速轴转速（r/min）960 960 179.44 43.66 功率（kw） 3.99 3.95 3.79 3.64 转矩（N·m）39.69 39.29 201.71 796.20 传动比效率三、齿轮设计计算设计计算及说明结果 (一) 高速级齿轮的设计1. 选定齿轮类型、等级精度、材料及齿数①按图所示传动方案，选用斜齿圆柱齿轮②运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)③材料及热处理：由课本表10-1选得大、小齿轮的材料均为40Cr ，并经调质及表面淬火，齿面硬度为48~55HRC 。

机械设计二级圆柱齿轮减速器

机械设计二级圆柱齿轮减速器

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。

二级斜齿圆柱齿轮减速器(课程设计说明书)-2 精品

二级斜齿圆柱齿轮减速器(课程设计说明书)-2 精品

机械设计课程设计设计计算说明书设计题目: 二级齿轮减速器1.1 选择电动机1.1.1 选择电动机类型电动机是标准部件。

因为工作环境清洁，运动载荷平稳，所以选择Y 系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。

1.1.2 电动机容量的选择1、工作机所需要的功率ωP 为：)(1000kW v F P ωωω=其中：NF 1800=ω，s m v /5.2=ω，94.0=w η得kW kW v F P 5.410005.21800)(1000≈⨯==ωωωωη 2、电动机的输出功率0P 为)(0kW p P ηω=η——电动机至滚筒轴的传动装置总效率。

取V 带传动效率96.01=η，齿轮传动效率97.02=η，滚动轴承效率98.03=η从电动机到工作机输送带间的总效率为：33221ηηηη=85.098.097.096.0322433221=⨯⨯==ηηηηη3、电动机所需功率为：kW P P w5.780.05.40===η因载荷平稳 ，电动机额定功率m P 只需略大于0P 即可，，选取电动机额定功率为kw 5.7。

1.1.3 电动机转速的选择滚筒轴工作转速：m in/63.132m in /36014.35.2600001064r r D v n w =⨯⨯=⨯=π展开式减速器的传动比为：40~81=i所以电动机实际转速的推荐值为：min /2.5305~04.10611r i n n w ==符合这一范围的同步转速为1500r/min 、3000r/min 。

综合考虑为使传动装置机构紧凑，选用同步转速3000r/min 的电机。

型号为Y132S2-2，满载转速m in /2900r n m=，功率7.5kw 。

1.2 传动比的分配1.2传动装置的总传动比及其分配 1.2.1计算总传动比由电动机的满载转速m n 和工作机主动轴转速w n 可确定传动装置应有的总传动比为：w m n n i =∑=min63.132min 2900rr =21.9 1.2.2合理分配各级传动比∑i =I i Ⅱi I i 、Ⅱi 分别为高速级齿轮传动比和低速齿轮传动比，其中I i =1.4Ⅱi故 I i =5.54 Ⅱi =3.96 1.2.3各轴转速min 2900r n n m ==电 min2900rn n m ==I32.732==IIi n n Ⅱmin r ⅡⅡⅢn n n ==132.19min r1.2.4各轴的输入功率KWp p wd 63.5==η11ηd p p ==5.63kw ×0.98=5.52kw 3212ηηp p ==5.52×0.98×0.97kw=5.25kw 3223ηηp p ==5.25×0.98×0.97kw=4.99kw123ηηp p =卷=4.79kw1.2.5各轴的输入转矩用公式iii n P T 9550=计算 mdd n p T 9550==18.5m N . 11ηd T T ==18.2m N .I =i T T 3212ηη=95.8m N . Ⅱi T T 3223ηη==360.6m N . 123ηηT T =卷=346.3m N .运动和动力参数表2齿轮的设计2.1齿轮传动设计2.1.1 齿轮的类型1、依照传动方案，本设计选用二级展开式斜齿圆柱齿轮传动。

二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明

二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明

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。