一级直齿圆柱齿轮减速器的设计

机械设计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：学生姓名：指导老师：完成日期：设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器一、传动方案简图二、已知条件：1、有关原始数据：运输带的有效拉力：F=1.47 KN运输带速度：V=1.55m/S鼓轮直径：D=310mm2、工作情况：使用期限8年，2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；3、工作环境：灰尘；4、制造条件及生产批量：小批量生产；5、动力来源：电力，三相交流，电压380／220V。

三、设计任务：1、传动方案的分析和拟定2、设计计算内容1) 运动参数的计算，电动机的选择；3) 带传动的设计计算；2) 齿轮传动的设计计算；4) 轴的设计与强度计算；5) 滚动轴承的选择与校核；6) 键的选择与强度校核；7) 联轴器的选择。

3、设计绘图：1）减速器装配图一张；2）减速器零件图二张；目录一、传动方案的拟定及说明............................................................................ 错误!未定义书签。

二、电机的选择................................................................................................. 错误!未定义书签。

1、电动机类型和结构型式 ...................................................................... 错误!未定义书签。

2、电动机容量........................................................................................... 错误!未定义书签。

3、电动机额定功率P ............................................................................. 错误!未定义书签。

一、设计课题：设计带式输送机运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。

运输机连续工作，单 向运转载荷轻度震动，使用期限 8 年，每年 350 天，每天 8 小时，输送带运动 速度误差不超过 7%。

原始数据：运输带功率 P6（KW）运输带速度 V1.1（m/s）卷筒直径 D180（mm）设计任务要求：1. 减速器装配图纸一张（１号图纸）2. 轴、齿轮零件图纸各一张（２号或３号图纸）3. 设计说明书一份计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动１、工作条件：使用年限 8 年，工作为一班工作制，载 荷平稳，环境清洁。

２、原始数据：输送带功率 P=6KW；带速 V=1.1m/s；滚筒直径 D=180mm；方案拟定：采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比 要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大 起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。

1.电动机2. 4.连轴器3.圆柱齿轮减速器5.滚筒6.运输带二、电动机选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电 动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电 动机，其结构简单，价格低廉，维护方便，适用于无 特殊要求的各种机械设备。

2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：式：(1)Ｐd＝ＰＷ／ηa (kw)由式(2)：ＰＷ＝ＦV/1000(KW)因此 Pd=FV/1000ηa (KW)由电动机至运输带的传动总效率为：η 总=η1 2 ×η２ 3 ×η３×η5式中：η1、η2、η3、η5、分别为轴承、齿轮传动、联轴 器和卷筒的传动效率。

取 η１=0.98，η２＝0.97， η３＝０.９７，η5＝0.96则： η 总=0.97 2 ×0.98 3 ×0.97×0.96=0.82所以：电机所需的工作功率：Pd = FV/1000η 总=(5500×1.1)/(1000×0.82)=7.3(kw)3、确定电动机转速卷筒工作转速为：n卷筒＝60×1000∙V/（π∙D）=(60×1000×1.1)/（180∙π）=116.7 r/min根据手册Ｐ７表１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Ｉ’=3～7。

机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计一级直齿圆柱减速器是一种非常常见的减速器类型，它可以有效地降低机械系统的动力。

它通常有两个输入轴，一个旋转轴，一个固定轴，与此同时，它也可以用来带动机械装置，以及用于转换输入的转速和出力的动力。

这种技术的最大优点是可以有效地降低转动轴的转速，同时还可以有效地增加动力。

一级直齿圆柱齿轮减速器一般由同心轴、支轴、旋转轴组成，它们将紧凑地安装在机械系统中，以满足其运行过程中的转速及动力需求。

在减速器的设计过程中，最重要的是要确定减速器的尺寸和结构，以确保满足机械性能和安全性标准。

一般来说，减速器的结构应尽可能减小，以免影响动力的性能。

减速器的机械性能取决于其结构，当计算机模型完成之后，必须根据实际使用条件，测量尺寸大小和重量。

结构设计既要考虑机械性能，又要考虑到减速器的制造工艺，以确保其性能达到规定的标准。

为了确保准确、可靠，可以使用符合机械设计标准的计算机软件来确定减速器的几何尺寸和其他特性参数。

一级直齿圆柱减速器的制造通常采用焊接法或结构紧固件，以确保其结构的牢固、可靠。

减速器的内部可以使用各种型号的润滑油，以保证减速器的滑动、散热和抗热失效性，减少结构性能的损耗。

润滑油根据不同使用环境需要使用不同的特性，以保持减速器的高效率和可靠性。

此外，在使用一级直齿圆柱齿轮减速器时，应注意维护，必要时更换润滑油；此外，维护时检查齿轮等部件，以及结构圆柱度，都是大功告成的关键。

只要控制减速器的设计尺寸、组合结构，并保持正常的润滑和维护，一级直齿圆柱齿轮减速器就可以正常运行，达到设计的效果。

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110a≤时）或1：1.5（当齿轮副的啮合中心距110a>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 sm N Fv w 44.51000/7.132001000P =⨯==②从电动机到工作机的传动总效率为：212345ηηηηηη=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 、2η=0.97（8级精度）、3η=0.99（球轴承）、4η=0.995、5η=0.96 故22123450.950.970.990.9950.960.8609664143520.862ηηηηηη==⨯⨯⨯⨯=≈ ③ 电动机所需功率为kW sm N Fv d 33.6852.0*1000/7.1*32001000P ===η 又因为电动机的额定功d ed P P ≥（3） 确定电动机的转速 传动滚筒轴工作转速：min r/2.814007.1100060v 100060=⨯⨯=⨯⨯=ππD n 滚筒查《机械基础》P 459附录3， V 带常用传动比为i 1=2~4，圆柱齿轮传动一级减速器常用传动比围为i 2=3~5（8级精度）。

机械零件课程设计任务书设计题目：带式传动机装置的一级圆柱齿轮减速器。

运动简图:一、电动机的选择（2）选择电动机功率（3）确定电动机的转工作机所需的电动机输出功率为：所以由电动机至工作机之间的总效率(包括工作机效率)为：543221ηηηηηη=w之中5432;1,,,ηηηηη分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器、卷筒的效率。

96.0;993.0;97.0;99.0;96.054321====ηηηηη所以=7。

01kw卷筒轴的工作转速为：=45014.39.1100060⨯⨯⨯ =80.68r/min按推荐的合理传动比范围，取V带传动的传动比,单级齿轮传动比，则合理总传动比的范围，故电动机转速的可选范围为:m in/6.1613~08.48468.80)20~6(rninwd=⨯=⨯=符合这一范围的同步转速电动机有和Y160m2-8和P d=7。

01kwn w=80.68r/min速Y132s-4三种。

综合考虑选择Y160M-6型电动机，其额定功率是5.5kw；同步转速是1000r/min;满载转速是970r/min;总传动比是12.02。

方案电动机型号额定功率电动机转速/传动装置的总传动比同步转速满载转速1 Y160M-6 7.5 1000 970 12.022 Y132M-4 7.5 1500 1400 17.853 Y160L-8 7.5 750 720 8.92 选择Y160M-6电动机二、计算总传动比和分配传动比设计项目计算及说明主要结果（1）计算总传动比由选定电动机的满载转速mn和工作机主动轴的转速wn可得传动装置的总传动比为：12min/68.80min/970===rrnniwm对于一级传动有：21iii⨯=把总传动比合理地分配给各级传动比，限制传动件的圆周速度以减小动载荷，降低传动精度等级，在满足使传动装置结构尺寸较小、重量较轻和使各传动件的尺寸协调，结构匀称、合理、避免相互干涉碰撞的条件下取：31=i42=i12=i31=i42=i三、计算传动装置的运动和动力差数设计项目计算及说明主要结果（1）各轴的转速由式（9.8）～式(9.10)得出：min/33.323397011rinn m===min/83.80433.323212rinn===m in/83.802rnnw==m in/33.3231rn=m in/83.802rn=m in/83.80rnw=（2）各轴的输入功由式（9.11～9.13）得出：kwp73.61=kwp6.62=率kwp p kw p p kw p p w d 21.63.99.096.06.66.697.096.073.673.696.001.7432121211=⨯⨯=⨯⨯==⨯⨯=⨯==⨯=⨯=ηηηηkw p w 2.6=（3）各轴的转矩m N n p T m d d •=⨯=⨯=02.6997001.795509550m N n p T m N n p T m N n p T w w w •=⨯=⨯=•=⨯=⨯=•=⨯=⨯=7.73383.8021.69550955016.78783.806.69550955078.19833.32373.695509550222111mN T d •=02..69m N T •=78.1981mN T •=16.7872mN T w •=7.733运动和动力参数的计算结果列与下表：轴 参数 电动机轴1轴2轴滚筒轴功率p/kw 7.01 6.73 6.6 6.21 转速n/r/min 970323.3380.8380.83转矩T/N.m 69.0218.78787.16733．7 传动比i 3 4 1 效率0.960.970.99四、带传动设计设计项目计算过程及计算说明主要结果（1）确定计算功率查参考资料 ，查表9.21有 6.1=A k 则kw P K P A C 22.1101.76.1=⨯=⨯==C P 11.22kw（5）初定中心距a 和基准带长初定中心距为a=750mm7504)140425()140425(214.375024)()(22221221⨯-++⨯+⨯=-+++=addddal dddddπ=2414.13mm取标准值为mmld2500=由式（9.20）得实际中心距a为：mmLLaa dd94.792)213.24142500750(2=-+=-+≈中心距a的变动范围为：mmLaad44.755015.0min=-=mmLaad94.867250003.094.79203.0max=⨯+=+=mmld2500=mma94.792≈mma44.755min=mma94.867max=（6）校验小带轮包角12041.1593.57180121〉=⨯--=adda dd=1a41.159（7）确定V 带根数Z由式la ck K p p p z )(0∆+≥得根据33.323,14011==n d d 查表9.10用内插法得：kw p 65.10=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆i b kn k p 1110由表9.18查得310649.2-⨯=b k根据传动比4=i 表9.19 得3106494.2-⨯=bkkw kw p 31.01373.11197010649.230=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=∆-由表9.4差的带长度修正系数03.1=lk由图9.12查得包角系数97.0=a k 得 普通带根数()72.503.197.031.065.122.11=⨯⨯+=z 得Z=6根kw p 65.10=310649.2-⨯=b k=∆0p kw 31.0Z=6 （8）单根V 带的初拉力由参考资料1表9.1得q=0.1kg/m N qv zv p F c Q 01.21611.717.0)195.05.2(11.76222.111000)197.05.2(2100022=⨯+-⨯⨯⨯⨯=+-=NF Q 01.216=（9）带轮轴上的压边力Na z F F Q 43.2550241.159sin 601.21622sin 210=⨯⨯⨯==N F Q 43.2550=（10）设计结果选用6根A-4000GB/T 11544_1997V 带; 带基准长度2500mm ；轴上压 6根A-4000GB/T力N 43.2550为Q F ；mm d mm d d d425;14021==11544_1997V 带综上结果各参数列表如下： 参数 电动机轴 1轴 2轴 滚筒轴 功率p/kw 7.01 4.8 4.47 4.29 转速n/r/min 970315.7993.9893.98转矩T/N.m 59.24183.73779.78 732.3 传动比i 3.04 3.95 1 效率0.960.970.99五、齿轮设计设计项目计算过程及计算说明主要结果（1）选择齿轮材料及精度等级因传递功率不大，选用软齿面齿轮组合，小齿轮用45钢正火，硬度为169～217HBS,大齿轮选用45钢调质。

一级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书、传动方案说明第一组：用于胶带输送机转筒的传动装置1、工作环境：室，轻度污染环境;2、原始数据：（1）运输带工作拉力F= 3800 KN ；（2）运输带工作速度v= 1.6 m/s ；（3）卷筒直径D= 320 mm ；（4）使用寿命：8年；（5）工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳;电动机带运输机传#简国(6)制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量;、电动机的选择1、选择电动机类型1)电动机类型和结构型式按工作要求和条件，选用一般用途的丫系列全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。

2)电动机容量(1)卷筒轴的输出功率P W(2)电动机输出功率P rPw传动装置的总效率n式中：1,2…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：角接触轴承n 1=0.99; 圆柱齿轮传动n 2=0.97;联轴器n 3=0.99; 运输卷筒n 4=0.96 V带传动5 0.95；贝y3n =0.99 x 0.97 x 0.99 x 0.96 x 0.95 〜0.85故滚筒轴的转速是n w=60v/3.14D=60 x 1.6 x 1000/(3.14 x 320)=95.54 r/mi n(3) 电动机额定功率RP0= (1~1.3) Pr=7.15~9.295查手册选取电动机的额定功率为F b=7.5 K w。

按设计手册推荐的传动机传动比围，取V带传动比i 1=2~4,单级圆柱齿轮传动Pw 6.080kwP wFv10003800 1.610006.080 kwP rP w 6.080 7.15kWn =0.85Pr 7.15kwn w 95.54r / minR)=7.5K W比i 2=3~6,贝U总传动比围是ia = (2X 3)~ (4X 6) =6~24则电动机可选择的转速围相应为nd=ia X n w = (6~24)X 95.5=573~2292 r/min根据表2-1查出，电动机同步转速符合这一围的有 750、100、1500 r/min 。

机械设计基础课程设计计算说明书设计题目：学院班级学号：设计者：指导教师：完成日期：年月日目录一、传动方案的分析 (1)二、电动机的选择 (1)三、带传动设计 (4)四、齿轮传动设计 (7)五、减速器结构、润滑和密封的设计 (9)六、轴的设计与计算 (10)七、滚动轴承的选择与计算 (18)八、键联接的选择及校核计算 (19)九、联轴器的选择 (21)十、减速器附件的选择 (21)十一、润滑与密封 (25)十二、课程设计小结 (25)十三、参考资料 (26)《机械设计基础》课程设计任务书设计题目：设计输送机传动装置的一级直齿圆柱齿轮减速器及带传动。

传动简图：1.电动机2.V带3.减速箱4.联轴器5.输送带6.滑动轴承7.滚筒原始数据：题号滚筒圆周力（N）输送带速（m/s）滚筒直径（mm）传动比误差（%）使用期限（年）37 3800 1.6 340 ±5 7（注）按指导教师标有“√”符号的题号进行设计。

说明：1.单向运转，有轻微振动；2.每年按300个工作日计算，每日工作二班。

设计工作量1.减速器总装图一张（A1）2.零件图二张(A3)3.设计说明一份(A4)。

完成日期:________年_____月____日设计指导教师：_________ ______年____月____日任课教师:__________ __________年____月____日评分与评语:___________________________________________设计计算及说明结果一、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，工作机为输送机。

一级直齿圆柱齿轮减速器设计减速器是一种常用的机械传动装置，用于调整输出轴的转速和扭矩。

在工程设计中，常使用一级直齿圆柱齿轮减速器。

一、设计要求在进行一级直齿圆柱齿轮减速器的设计之前，首先需明确设计要求，包括输入轴的转速与扭矩、输出轴的转速与扭矩、减速比、齿轮材料和尺寸等。

1.输入轴的转速与扭矩：输入轴的转速与扭矩由所连接的驱动装置决定，例如电机的输出特性。

2.输出轴的转速与扭矩：输出轴的转速与扭矩由所连接的从动装置决定，例如机械设备的工作要求。

3.减速比：减速比是输入轴转速与输出轴转速的比值，用于实现所需的减速功能。

减速比的选择应该符合输出轴的工作要求，同时注意减速比的范围。

4.齿轮材料：齿轮材料应具有足够的强度和韧性，承受预期的载荷和工作条件，并保证齿轮的寿命和可靠性。

5.尺寸：减速器的尺寸应根据具体的工作环境和安装要求进行设计，包括减速器的外形尺寸、轴心距、齿轮尺寸等。

同时，减速器的设计应尽量简洁紧凑、易于制造和安装。

二、设计步骤在满足设计要求的前提下，进行一级直齿圆柱齿轮减速器的设计，具体步骤如下：1.根据输入轴和输出轴的转速与扭矩，计算减速比。

减速比的选择一般为整数，可以根据具体情况进行调整。

2.根据减速比，计算输出轴的转速与扭矩，同时考虑传动效率的损失。

3.根据输出轴的扭矩，计算齿轮的强度。

齿轮的强度计算涉及到材料的强度性能和齿轮的几何参数。

齿轮的强度应满足强度和韧性的要求。

4.根据齿轮的强度要求，选择合适的齿轮材料。

齿轮材料的选择应综合考虑强度、韧性、耐磨性等性能。

5.根据齿轮材料和减速比，计算齿轮的尺寸和齿数。

齿轮的尺寸和齿数的选择应满足一定的设计原则，例如齿宽与模数的比值、齿数的整数关系等。

6.进行齿轮轮廓的设计，包括齿根、齿顶、齿侧等参数的确定，以及齿轮齿面的加工和磨削方式。

7.进行减速器的总体布置和组合，确定输入轴和输出轴的位置和轴心距。

8.进行减速器的传动效率计算和装配配合的设计。

一级直齿圆柱齿轮减速器课程设计
以下是一级直齿圆柱齿轮减速器的课程设计，包括装配图和零件图。

设计任务是设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器，工作条件为使用年限 10 年，每年按 300 天计算，两班制工作，载
荷平稳，滚筒圆周力 F=1.7KN，带速 V=1.4ms，滚筒直径 D=220mm。

一、传动方案拟定
1. 设计要求：根据已知工作要求和条件，选用 Y 系列三相异步电动机，电动机类型和结构型式的选择按已知的工作要求和条件进行。

2. 确定电动机的功率和转速：根据滚筒轴的工作转速
Nw=601000V，计算得到电动机的额定功率 Pd=3KW，额定转速
N=1420r/min。

3. 合理分配各级传动比：根据总传动比 i 总=11.68，取 i 带
=3，分配各级传动比:i 齿=11.68,i 总=3*11.68=39.36,i 带=3-1=2。

二、电动机选择及装配图
1. 电动机选择：选用 Y100L2-4 型电动机，其主要性能：额定
功率:3KW，满载转速 1420r/min，额定转矩 2.2N·m。

单级直齿圆柱齿轮减速器课程设计一、设计任务本课程设计的设计任务是：根据给定的要求，设计一台单级直齿圆柱齿轮减速器。

二、设计要求1. 减速比为5；2. 输入轴转速为1500r/min；3. 输出轴转矩为1500N.m；4. 齿轮材料为40Cr；5. 要求减速器传动效率不低于90%。

三、设计步骤1. 确定输入轴和输出轴的位置关系和方向；2. 根据减速比和输入轴转速，计算输出轴转速；3. 根据输出轴转矩和输出轴转速，计算输出功率；4. 根据输入功率和传动效率，计算输出功率；5. 根据输出功率和输出轴转速，计算输出轴扭矩；6. 选择合适的齿轮模数、齿数、中心距等参数，并绘制齿轮剖面图和总体布置图；7. 计算齿轮尺寸，并绘制零件图。

四、设计计算1. 计算减速比：减速比 = 输出转速 / 输入转速 = 1500 / 300 = 52. 计算输出功率：Pout = Tout × ωout = 1500 × 2π × 25 / 60 = 393.44W3. 计算输入功率：Pin = Pout / η = 393.44 / 0.9 = 437.16W4. 计算输出轴扭矩：Tout = Pout / ωout = 1500 × 1000 / (2π × 25) = 377 N.m5. 计算齿轮尺寸：(1) 齿轮模数的选择：根据齿轮传动功率和转速，选择合适的齿轮模数。

本次设计中，选择齿轮模数为6。

(2) 齿数的确定：根据减速比和齿轮模数，计算出输入齿轮和输出齿轮的齿数。

本次设计中，输入齿轮Z1=30，输出齿轮Z2=150。

(3) 中心距的确定：根据输入、输出齿轮的模数、压力角、法向变位系数等参数，计算出中心距。

本次设计中，中心距a=240mm。

五、零件图绘制根据计算结果和要求，绘制零件图，并进行配合公差分析。

六、结论通过本次课程设计，我们成功地设计出了一台单级直齿圆柱齿轮减速器。