机械设计课程设计步骤(减速器的设计)

机械设计课程设计二级减速器一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握二级减速器的基本设计原理和方法，能够运用所学的知识进行简单的减速器设计。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解二级减速器的结构和工作原理；（2）掌握减速器的设计方法和步骤；（3）熟悉减速器设计中常用的标准和规范。

2.技能目标：（1）能够运用CAD软件进行减速器零件的绘制；（2）能够根据设计要求，计算并选择合适的齿轮模数、齿数等参数；（3）能够完成一级减速器的设计计算和图纸绘制。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作意识和能力；（2）激发学生对机械设计的兴趣和热情；（3）培养学生的创新精神和实践能力。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.二级减速器的结构和工作原理；2.减速器的设计方法和步骤；3.减速器设计中常用的标准和规范；4.CAD软件在减速器设计中的应用；5.减速器设计实践操作。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过讲解二级减速器的结构、工作原理、设计方法和步骤等基本知识，使学生掌握基本概念和理论。

2.案例分析法：通过分析具体的减速器设计案例，使学生了解减速器设计的过程和注意事项。

3.实验法：安排学生进行减速器设计实验，让学生动手实践，巩固所学知识。

4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作意识和能力。

四、教学资源为了保证本节课的教学质量，将准备以下教学资源：1.教材：《机械设计基础》；2.参考书：相关减速器设计手册和论文；3.多媒体资料：减速器设计原理和步骤的PPT；4.实验设备：计算机、CAD软件、减速器设计实验器材。

以上教学资源将有助于实现本节课的教学目标，提高学生的学习效果。

五、教学评估本节课的评估方式将包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和积极性。

2.作业：布置相关的减速器设计作业，要求学生在规定时间内完成，通过评估作业的质量来评估学生的理解和掌握程度。

机械设计课程设计 减速器一、课程目标知识目标：1. 学生能理解减速器的基本原理及其在机械设计中的应用。

2. 学生能掌握减速器的分类、结构特点及其设计计算方法。

3. 学生能了解减速器在工程实际中的应用案例，理解其重要性和适用范围。

技能目标：1. 学生具备运用减速器设计原理进行简单减速器设计的能力。

2. 学生能够运用相关软件（如CAD）进行减速器零件图的绘制和装配图的制作。

3. 学生能够通过实验和数据分析，评估减速器设计的合理性。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣，激发其创新意识和探索精神。

2. 增强学生的团队合作意识，使其在项目实施过程中学会互相尊重、协作与沟通。

3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观念，使其在设计过程中注重安全、环保和经济效益。

课程性质：本课程为机械设计课程设计，以实践为主，结合理论，培养学生的实际操作能力和工程设计能力。

学生特点：高年级本科生，已具备一定的机械设计理论基础，具有较强的动手能力和自主学习能力。

教学要求：注重理论与实践相结合，强化学生的动手操作能力和工程设计能力，提高学生在实际工程中的应用能力。

通过课程目标的分解，使学生在完成课程学习后能够达到预期的学习成果，为将来的工作和发展奠定基础。

二、教学内容1. 理论教学：a. 介绍减速器的工作原理、分类及结构特点。

b. 讲解减速器设计的基本计算方法，包括传动比、模数、齿数等参数的确定。

c. 分析减速器在机械系统中的应用，以及选用原则和注意事项。

2. 实践教学：a. 利用CAD软件进行减速器零件图和装配图的绘制。

b. 结合实际案例，进行减速器设计计算，指导学生完成设计任务。

c. 组织学生进行减速器装配和调试，分析实验数据，评估设计合理性。

3. 教学大纲：a. 第一章：减速器概述（对应教材第X章）1) 减速器的基本概念2) 减速器的工作原理及分类3) 减速器的结构特点及应用b. 第二章：减速器设计计算（对应教材第X章）1) 传动比、模数、齿数的确定2) 齿轮啮合原理及强度计算3) 其他零部件的设计计算c. 第三章：减速器设计实践（对应教材第X章）1) CAD软件应用2) 设计计算案例分析3) 实验教学及数据分析4. 教学进度安排：a. 理论教学：共X学时，每周X学时。

减速器课程设计草图过程一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握减速器的基本原理、结构及设计方法，能够运用所学知识分析和解决实际工程问题。

具体目标如下：1.知识目标：（1）了解减速器的分类、工作原理和应用领域；（2）掌握减速器的结构组成，包括齿轮、轴承、轴等；（3）熟悉减速器的设计方法和步骤，包括传动比、齿轮参数、强度计算等。

2.技能目标：（1）能够运用CAD软件绘制减速器的零件图和装配图；（2）具备分析和解决减速器故障的能力；（3）能够根据实际需求设计简单的减速器。

3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的工程意识，提高对减速器行业的认识；（2）培养学生对机械设计的兴趣，激发创新精神；（3）培养学生的团队合作能力和责任感。

二、教学内容根据教学目标，本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.减速器的分类、工作原理和应用领域；2.减速器的结构组成，包括齿轮、轴承、轴等；3.减速器的设计方法和步骤，包括传动比、齿轮参数、强度计算等；4.CAD软件在减速器设计中的应用；5.减速器故障分析与维修；6.减速器设计案例分析。

三、教学方法为了实现教学目标，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：用于传授基本概念、原理和设计方法；2.讨论法：鼓励学生参与课堂讨论，提高思考和分析能力；3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解减速器的设计和应用；4.实验法：安排实验室实践，让学生动手操作，培养实际操作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选用《减速器设计》等专业书籍；2.参考书：提供相关领域的学术论文、技术资料等；3.多媒体资料：制作课件、视频等，用于辅助讲解和演示；4.实验设备：减速器实验装置，用于实验教学。

五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化方式，全面客观地评价学生的学习成果。

评估方式包括：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置设计练习、报告等作业，评估学生的理解和应用能力；3.考试：包括期中考试和期末考试，以闭卷形式进行，评估学生的知识掌握和运用能力；4.实验报告：评估学生在实验过程中的操作技能和分析能力；5.课程设计：评估学生对减速器设计的整体把握和实际操作能力。

目录一、设计任务书-----------------------------------------2二、传动方案分析---------------------------------------3三、电动机的选择计算-----------------------------------3四、总传动比的确定和各级传动比的分配-------------------4五、运动和动力参数的计算-------------------------------4六、传动零件的设计-------------------------------------5七、轴的设计和计算------------------------------------13八、滚动轴承的选择和计算------------------------------27九、键连接的选择和计算--------------------------------28十、联轴器的选择和计算--------------------------------29十一、润滑和密封的说明--------------------------------30十二、减速箱体的附件的说明----------------------------30十三、设计小节----------------------------------------30十四、参考资料----------------------------------------31一、设计任务书课程设计的题目：减速器的设计（1）输送带的工作拉力kN F 7=输送带工作速度s m v /1.1= 滚筒直径mm D 400=工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳 使用折旧期：10年工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35o C动力来源：电力，三相交流，电压380/220V检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产 二、传动方案分析 ①方案设计方案一：带传动+单级传动方案二： 齿轮传动+二级传动+带传动方案三： 带传动+链传动+单级传动②方案比较方案一：带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸振等特点。

机械设计课程设计说明书题目学院专业班级学号学生姓名指导教师完成日期设计说明书一、传动方案的确定（如下图）：采用二级展开式双斜齿圆柱齿轮减速器的传动方案。

二、原始数据：a)带拉力：F=5900Nb)带速度：v=0.8m/sc)滚筒直径：D=300mm减速器寿命（年）每年工作天数（天）每天工作小时数（时）Year=10年Day=300天Hour=8小时三、确定电动机的型号：1．选择电动机类型：选用Y系列三相异步电动机。

以上表达式的值带入可得：d ≥A 0√Pn 3=113×√5.3827203=22.095mm （3）轴的结构设计因为输入端需要接电机，需要由键槽通过将电机的的动力传递到输入端，所以输入轴处需要键槽，需要将轴径增大5%，所以输入端的可取的最小轴径为d=(1+5%)×22.095=23.199mm ，由于需要通过联轴器与电机轴配合，由于电机轴的直径d 电机= 42mm ，结合电机的直径与输入端的最小直径，需要选择一联轴器，既可以与电机轴相配合，也需要输入端相配合，故选择弹性柱销联轴器，对应其LX2，型号为：JA25×44，所以许用最终的输入端的直径d=25mm 。

通过确定最小的轴径，即可进行设计轴的结构的设计及其轴上零件的确定，轴的结构如下图所示：确定轴上零件的型号与输入轴尺寸：名称 型号或尺寸 输入轴左侧键 GB/T 1096 键 8×7×40输入轴圆锥滚子轴承 320/32 输入轴尺寸L1 43 mm 输入轴尺寸L2 79 mm 输入轴尺寸L3 17 mm 输入轴尺寸L4 96 mm 输入轴尺寸L5 58 mm 输入轴尺寸L69 mm输入轴尺寸L718 mm输入轴尺寸D125 mm输入轴尺寸D230 mm输入轴尺寸D332 mm输入轴尺寸D440 mm输入轴尺寸D546.786 mm输入轴尺寸D640 mm输入轴尺寸D732 mm已知轴承的型号为：320/32，对应的圆锥滚子轴承的尺寸如下表所示：尺寸数值轴承小径d32 mm轴承大径D58 mm轴承内圈宽度B17 mm轴承外圈宽度C13 mm轴承总宽度T17 mm轴承载荷位置点距离a14 mm（4）受力的各个支点间的距离：通过确定轴结构的尺寸，可以确定齿轮受力点的之间的距离：名称数值ZL1114 mmZL2128 mmZL341 mm（5）按弯扭合成应力校核轴的强度①轴的载荷分析与计算如下图a所示为输入轴的载荷的总受力图：图中：T：表示输入轴承受的转矩的大小及其方向。

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 V带的设计 (8)5.1 V带的设计与计算 (8)5.2 带轮的结构设计 (11)第六部分齿轮传动的设计 (12)第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (18)7.1 输入轴的设计 (18)7.2 输出轴的设计 (23)第八部分键联接的选择及校核计算 (29)8.1 输入轴键选择与校核 (29)8.2 输出轴键选择与校核 (29)第九部分轴承的选择及校核计算 (30)9.1 输入轴的轴承计算与校核 (30)9.2 输出轴的轴承计算与校核 (30)第十部分联轴器的选择 (31)第十一部分减速器的润滑和密封 (33)11.1 减速器的润滑 (32)11.2 减速器的密封 (33)第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (33)设计小结 (36)参考文献 (36)第一部分设计任务书一、初始数据设计一级直齿圆柱齿轮减速器，初始数据F = 1400N，V = 2m/s，D = 320mm，设计年限（寿命）：10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. 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. 联轴器设计第二部分传动装置总体设计方案一. 传动方案特点1.组成：传动装置由电机、V带、减速器、工作机组成。

2.特点：齿轮相对于轴承对称分布。

3.确定传动方案：考虑到电机转速高，V带具有缓冲吸振能力，将V带设置在高速级。

减速器课程设计过程图一、课程目标知识目标：1. 学生能理解减速器的基本概念、种类及在机械系统中的应用。

2. 学生能掌握减速器的设计原理和步骤，了解减速器各部件的功能和相互关系。

3. 学生了解减速器在工程实际中的应用，如运动速度降低、增加扭矩等。

技能目标：1. 学生能够运用所学的减速器知识，分析并解决实际问题。

2. 学生能够根据实际需求，设计简单的减速器过程图，并解释其设计原理。

3. 学生能够通过查阅资料、小组讨论等方式，提高自主学习能力和团队合作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械设计和制造的兴趣，激发创新意识。

2. 学生在课程学习过程中，培养认真负责、严谨细致的态度。

3. 学生通过了解减速器在工程实际中的应用，认识到科学技术对社会发展的作用，增强社会责任感。

课程性质：本课程为机械设计相关课程，以减速器设计过程图为主线，结合理论知识与实践应用，培养学生的设计思维和实际操作能力。

学生特点：本年级学生具有一定的机械基础知识，具备初步的识图和绘图能力，对机械设计有一定兴趣。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过实例分析、课堂讨论等形式，引导学生主动探究，提高解决问题的能力。

在教学过程中，关注学生的个体差异，提供有针对性的指导，确保课程目标的实现。

将目标分解为具体的学习成果，以便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 减速器基本概念：介绍减速器的定义、分类及在机械系统中的作用。

- 教材章节：第二章第一节2. 减速器设计原理：讲解减速器的设计原理、步骤及各部件功能。

- 教材章节：第二章第二节3. 减速器过程图设计：学习减速器过程图的绘制方法，分析各部件的相互关系。

- 教材章节：第二章第三节4. 实例分析：通过分析实际工程中的减速器应用案例，巩固理论知识。

- 教材章节：第二章第四节5. 设计练习：分组进行减速器过程图设计练习，培养学生的设计思维和团队协作能力。

- 教材章节：第二章第五节6. 设计评价与优化：对学生的设计作品进行评价，指导学生进行优化改进。

机械设计基础课程设计减速器引言减速器（Reducer），又称为减速机、减速器、减速齿轮机构，是将高速运动的动力通过齿轮传动装置转换成低速高转矩的设备。

减速器广泛应用于工业生产中的传动装置，具有重要的作用。

本文将详细讨论机械设计基础课程设计中的减速器。

一、减速器的作用和原理减速器主要用于将电动机等高速运动装置的转速降低，同时增加转矩。

其作用在于匹配输入和输出的转速和扭矩，使机械装置达到最适合的工作状态。

•减速器的作用–降低输出速度：通过齿轮传动机构，将高速输入转动降低到所需要的输出速度，满足不同工作环境的要求。

–增加输出扭矩：通过齿轮传动的工作原理，能够增加输出扭矩，提供所需的动力。

–反向装置：通过减速器的设计，可以实现转向，使机械装置在不同的工况下反向运动。

•减速器的原理–齿轮传动原理：减速器主要通过齿轮的传动实现速度和扭矩的转换。

通过两个或多个齿轮的组合传动，可以实现不同的转速比。

一般来说，将大齿轮称为驱动轮，小齿轮称为从动轮。

当驱动轮转动时，从动轮相应地转动，但速度和扭矩会发生变化。

二、减速器的分类根据结构和用途的不同，减速器可以分为多种类型。

下面将详细介绍常见的几种减速器。

2.1 齿轮减速器齿轮减速器是应用最为广泛的减速器之一，其主要由齿轮、轴承、轴和外壳等组成。

根据齿轮的不同排列方式和传动原理，齿轮减速器又可以分为平行轴齿轮减速器、斜齿轮减速器、行星齿轮减速器等。

•平行轴齿轮减速器：工作原理是通过平行轴上的两个齿轮之间的啮合传动来实现速度和扭矩的转换。

广泛应用于各类机械设备。

•斜齿轮减速器：斜齿轮减速器的轴线与齿轮轮系的轴线相交，主要用于两轴不平行的情况，特别适用于转动方向需要改变的场合。

•行星齿轮减速器：行星齿轮减速器由太阳轮、行星轮和内齿轮组成，通过不同齿轮的啮合传动实现减速。

具有结构紧凑、扭矩大等优点，广泛应用于工业领域。

2.2 带传动的减速器带传动的减速器主要是通过皮带、链条等进行传动，将高速输入转动减速至低速输出。

机械设计课程设计（减速器）机械设计课程设计机械设计课程设计2011-2012第2学期设计题⽬：带式运输机减速器姓名：学号：班级：指导教师：⽇期：2012年3⽉XXXXXXXX⼤学⽬录⽬录 (1)设计任务书 (2)⼀、传动⽅案的拟定 (4)⼆、电动机的设计 (5)三、带传动的设计 (7)四、斜齿轮的计算 (10)五、输⼊轴的设计 (13)六、输出轴的设计 (19)七、键的设计 (24)⼋、滚动轴承的校核 (25)九、箱体机构的设计 (28)⼗、润滑密封设计 (30)⼗⼀、参考⽂献 (31)⼗⼆、⼼得体会 (32)设计任务书学院名称：机电学院专业：制造年级：学⽣姓名:学号:指导教师:1、设计⽬的（1）通过课程设计实践，树⽴正确设计思想，增强创新意识，培养综合运⽤机械设计课程和其他先修课程的理论与⽣产实际知识去分析与解决机械设计的能⼒。

（2）学习机械设计的⼀般⽅法，掌握机械设计额⼀般规律。

（3）进⾏机械设计基本技能的训练，例如，计算，绘图，查阅设计资料和⼿册，运⽤标准和规范等2、设计题⽬带式运输机的减速传动装置设计3、主要内容(1)决定传动装置的总体设计⽅案(2)选择电动机，计算传动装置的运动和动⼒参数；(3)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；(4)机体结构及其附件的设计；(5)绘制装配图及零件图；编写计算说明书并进⾏设计答辩。

4、具体要求(1)原始数据：运输带线速度v = 1.5（m/s）运输带牵引⼒F= 4200（N）驱动滚筒直径D= 400（mm）(2)⼯作条件：①班制⼯作，连续单向运转，⼩批量⽣产；②载荷较平稳，空载启动，室内⼯作，有粉尘，环境最⾼温度35度；③使⽤期限8年，检修间隔期为：四年⼀次⼤修，两年⼀次中修，半年⼀次⼩修。

5、完成后应上交的材料(1)机械设计课程设计计算说明书；(2)减速器装配图⼀张；(3)轴类零件图、齿轮零件图各⼀张⼀传动⽅案的拟定机器⼀般由原动机，传动机，⼯作机组成。

(1) 选择电动机① 选择电动机类型和结构形式。

俺找找工作要求和条件，选用一般用途的，Y 系列三相异步电动机，为卧式封闭结构。

② 确定电动机功率。

工作及所需的功率w P （kw ）按下式计算ww w w V F P η1000=式中，N F w 2600=，1.1=w V m/s 滚筒效率w η=0.96，代入上式得96.010001.12600⨯⨯=w P =2.98kw电动机所需功率0P （kw ）按下式计算，查各类机械传动的效率值：96.0=滚筒η 99.0=联轴器η 98.0=齿轮η 99.0=轴承ηηwP =0P923.0223≈⨯⨯=联轴器齿轮轴承ηηηη923.098.20==ηwP P kw ≈3.23kw 选取电动机额定功率m P (kw),使m P =（1~1.3） 0P =3.23（1~1.3）=3.23~4.20③ 确定电动机转速。

工作机卷筒轴的转速w n 为：DV n ww π100060⨯==3201.1100060⨯⨯⨯π=65.68r/min查机械设计手册 取m P =4kw 。

根据机械设计手册，取二级齿轮减速器齿轮i =8~40 。

故电动机的转速可取范围为：w m n i n 总==（8~40）×65.68r/min=525.44~2627.2r/min符合此转速要求的同步转速有Y132M1-6 和Y112M-4两种电动机，综合考虑选择同步转速为1000r/min 的Y 系列电动机Y132M1-6 ,满载转速960=m n r/min 。

（2）计算传动装置的总传动比并分配各级传动比 ①传动装置的总传动比为：w w n n i /=总960/65.68=14.62 ②分配各级传动比21齿齿总i i i ⋅=1齿i ：2齿i =1.31齿i =3.352齿i =3.352齿i =4.37④ 计算传动装置的运动参数和动力参数 1. 各轴转速Ⅰ轴：==m n n Ⅰ960r/minⅡ轴：1/齿ⅠⅡi n n ==960/3.35=286.57r/min Ⅲ轴：2/齿ⅡⅢi n n ==286.57/4.36=65.73r/min 滚筒轴：Ⅱ滚筒n n ==65.73r/min 2. 各轴功率Ⅰ轴：ⅠP =联轴器η0P =4⨯0.99=3.96kwⅡ轴：ⅡP =轴承齿轮ⅠηηP =3.96⨯0.98⨯0.99=3.84kw Ⅲ轴：==轴承齿轮ⅡⅢηηP P 99.098.084.3⨯⨯=3.73kw 3. 各轴转矩电动机轴：41055.91055.96060⨯⨯=⨯⨯=mn P T N ·mm Ⅰ轴：3939399.0397910000=⨯=⋅==联轴器ⅠⅠⅠηηT i T T N ·mm Ⅱ轴：99.098.035.339393⨯⨯⨯==ⅠⅡⅠⅡⅠⅡηi T T =128034N ·mm Ⅲ轴：99.098.036.4128034⨯⨯⨯==ⅡⅢⅡⅢⅡⅢηi T T =541593N ·mm滚筒轴：99.099.0541593⨯⨯==ⅢⅣⅢⅣⅢ滚Ⅳηi T T =530815N ·mm 高速级1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数① 按图所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。