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机械设计课程设计设计说明书设计题目二级展开式圆柱齿轮减速器目录一、设计任务书 --------------------------1二、总体设计 -------------------------11.分析和拟定传动方案 ----------------------12.电动机的选择 -------------------33.传动比的分配 -------------------------44.运动和动力参数计算 --------------------------6三、主要传动零件的计算和设计 ----------------------121.带、齿轮、链轮等---------------------------------142.轴的设计和计算 -- ------------------------------223 .滚动轴承的选择和计算-----------------------------234.联轴器的选择和计算--------------------------------24四、润滑和密封的说明--------------------------------25五、拆装和调整的说明--------------------------------25六、减速箱体的附件的说明----------------------------25七、设计小节----------------------------------------25八、参考资料----------------------------------------26一、设计任务书：设计带式输送装置原始数据：输送带牵引力F=4.5KN ；带速V=1.8m /s;鼓轮直径D=400mm工作环境：室，灰尘较大，环境最高温度为35°C ；动力来源电力，三相交流，电压380/220V 。
批量生产， 一般机械工厂；检修间隔期 ，四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；二、总体设计1.传动方案示意图：（二级斜齿轮展开式）整体设计计算： 2.电动机选择计算（1） 传动装置的总效率：η = η带×η联轴器×η2齿轮×η4轴承×η卷筒由手册表1-7查得η带=0.96，η联轴器=0.99，η齿轮=0.97，η轴承=0.99，η卷筒=0.96 η =0.96 ×0.99×0.972 ×0.994×0.96=0.825（2）工作机所需的功率 P w= FV/1000=4500×1.8/1000=8.1KW（2） 电动机功率P d P d = P w /kw p w 1.8=0.8259.818d P kwη==85.94/min n r =电动机型号Y160M-41500/min421460/min34.09d m a n r D mm n r i ====η =8.1/0.825=9.818KW（3） 3电动机转速n滚筒工作转速：n w = 60×1000v /πD =60×1000×1.8/（π×400）=85.94 r/minI 总 =i 带× i 齿 = （2~4）×）（）（5.1~3.1/5~32=12~76.92电动机转速n d = n w × i 总=85.94×（12.~76.92）=1030.8~6607.4 符合的有1500 r/min 和3000 r/min 由P 额 > P d 取P 额 =11KW方案 电动机型号 额定功率/KW 电动机同步转速 满载转速 额定转矩 轴中心高1 Y160M1-2 11 3000 2930 2.0 42 2 Y160M-4 11 1500 1460 2.2 42 选取方案2 选n=1500 r/min4 电动机 额定功率/KW 同步转速 满载转速 额定转矩 轴中心高 轴直径 Y160M-4 11 1500 1460 2.0 160mm 42mm3. 传动比1总传动比mwn i i i i n =⨯⨯=总带低高=1460/85.94=16.99 2分配 低高）（i i 5.1~3.1==1.4低i24.1低带总i i i ⨯=取i 带 =2 则i 低 =2.46 i 高 =3.454. 运动动力参数1 各轴转速 n m = 1460r/min 满载时n 1= n m /i 带 =1460/2=730 r/min n 2 = n m1/i 高 =730/3.45=211.60 r/min圆筒 n 4 = n 3 = n 2 / i 低 =211.60/2.46=86.02 r/min 2 各轴输入功率16.99i i i i =⨯⨯=总带低高n 1= 730 r / min n 2= 211.60 r / min n 3 =86r / minP 1= 9.331kw P 2= 8.961kwP 3= 8.605kw P 4= 8.434kwⅠ轴 P I = P d × η带 =9.818×0.96=9.425kwⅡ轴 P II = P I × η轴承× η齿 =9.425×0.99×0.97=9.051kwⅢ轴 P III = P II × η轴承 × η齿 = 9.051× 0.99 × 0.97 = 8.692kw 卷筒轴 P Ⅳ= P III × η轴承 × η联 = 8.692 ×0.99 × 0.99 = 8.518kw Ⅰ~Ⅳ轴输出功率=输入功率×η轴承 =0.99×P n 331.90.99 P I 1=⨯=P kw2p =P II ×0.99=8.961kw3P =P III × 0.99 = 8.605kw 4p =P Ⅳ × 0.99 = 8.434kw3 各轴输入扭矩（N ·m ）电动机T d =9550×P d /n m =9550×9.818/1460=64.22 N ·mⅠ轴 T 1=T d ×η带×i 带=64.22×0.96×2=123.30 N ·mⅡ轴 T 2=T 1×i 高×η轴×η带=123.30×3.45×0.99×0.97=408.50N ·m Ⅲ轴 T 3=T 2×i 低×η轴×η带=408.50×2.46×0.99×0.97=965.01N ·m 卷筒轴 T 4=T 3×η轴×η联=965.01×0.99×0.99=945.80 N ·m 输出扭矩07.1220.99123.30 T T 1I =⨯=⨯=轴η42.4040.9950.084 T T 2II =⨯=⨯=轴ηT d =64.22N ·mT 1= 123.30 N ·m T 2= 386.00 N ·m T 3= 963.77 N ·m T 4= 944.59 N ·mP c =K A ×P d =1.3×9.818=12.76kw d 1=140mmd 2=id 1=2×140=280m ma o =550mm36.9550.9901.965 T T 3III =⨯=⨯=轴η 342.9360.9980.945 T T 4IIII =⨯=⨯=轴η三、主要传动件的计算与设计1 V 带传动（1）由16h/天， P W =8.1kw 查表取K A =1.3P c = K A ×P d =1.3×9.818=12.76kw小带轮n 1 = n m =1460 r/min 由书P157图8-11 选用B 型V 带 （2）确定d 1和d 2推荐d 1=125~140mm 取d 1=140mm>d min =125mm d 2=i d 1=2×140=280mm( 3 ) 带速 v = πd 1n 1/(60×1000) = π×140×1460/(60×1000) =10.70 > 5 m/s 10.7<25 m/s带速合适（4）基准长度L d 和中心距a初选中心距 a o =(0.7~2)( d 1+d 2)= (0.7~2) ( 140+280)=294~840取a o =550mm 则mma d d d d a L o 6.17685504)140280()280140(255024)()(2220212210=⨯-++⨯+⨯=-+++=ππ基距：由P146表8-2取L d =1800mm中心距mm L L a a d7.56522.16691800550200=-+=-+≈ （5）小带轮包角α112082.1653.575.5671402801803.57180121>=⨯--=⨯--=a d d α 合适(6)确定根数ZLo=1768.6mma=565.7mma 1=165.82°Z=5Fo=211.9NF Q =2102.9N117,z =Z 2=58LcK K P P P z α)(00∆+=根据d 1 = 140mm ， n 1 = 1460r/min ，查书P154表 用线性插入法得：P 0=2.82kW 又i = 2，查表 用线性插入法得：△P 0 = 0.46kW由表知 得K L = 0.95， B 型，由α =165.82°，用线性插入法得K α = 0.960，由此可得：266.495.0960.0)46.082.2(76.12=⨯⨯+=z取z=5(7)计算作用在带轮轴上的压力F Q由课本P149表 查得q = 0.18kg/m ， 得V 带的初拉力：9.21170.1018.01960.05.270.10576.12500)15.2(500220=⨯+⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯⨯=+-=qv K zv P F c αN 作用在轴上的压力F Q ，9.2102282.165sin 9.211522sin 21o =⨯⨯⨯==αzF F Q N2、齿轮传动的设计计算1精度等级，材料及齿数（1）选用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动 （2）初选7级精度（3）材料选择：小齿轮材料40Cr （调质）齿面硬度为280HBS 大齿轮材料45钢（调质）齿面硬度为240HBS 一，高速对齿轮：（4） 选小齿轮Z 1=17 齿数比i=3.45 Z 2=17×3.45=58.65 取Z 2=58 %5.1%1.1%100]/)/[(12i ≤=⨯-=∆i z z i （5） 初选螺旋角β=14︒（6） I 高=3.45，n 1=730r/min Z 1=17， Z 2=58 P 1=9.331 I 低=2.46，n 1=221.60r/min Z 1=21，Z 2=51 P 1=8.9612 1t d ≥ 确定公式各计算数值 a.试选 1.6t K =14o β=1.6t K =Z H =2.433560.12a 1a a =+=εεε5110221.1T ⨯=N ·mm1d φ=1/2189.8E Z MPa =lim lim 600550H L MPaMPa σσ==991022.12102.4N1⨯=⨯=NK HN =0.90 K HN2=0.921221[]540[]506[]([][])/252H H H r H MPaMPaσσσσσ===+=b.由图10-30选取区域系数Z H =2.433c.由图10-26查得815.0745.02a 1a ==εε和则560.12a 1a a =+=εεεd.小齿轮传递转距55115110221.1730331.9105.95n /105.95T ⨯=⨯⨯=⨯=P N ·mm e.由表10-7选取齿宽系数1d φ=f.由表10-6查得材料的弹性影响系数1/2189.8E Z MPa =g.由图10-21d 查得齿轮的接触疲劳强度极限lim lim 600550H L MPaMPa σσ==h.应力循环次数99911022.145.3/102.4/12102.416300207306060n N1⨯=⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯==高i N N jL hi.由图10-19查得接触疲劳寿命系数K HN1=0.90 ，K HN2=0.92j.计算接触疲劳许用应力，取安全系数S=11221[]0.9600540[]0.92600506[]([][])/2(540506)/2523H H H r H MPaMPaσσσσσ=⨯==⨯==+=+=mm 98.615238.189433.245.345.465.1110221.16.12d 325t 1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=）（b 圆周速度s /m 37.210006073098.611416.3100060n d v 1t 1=⨯⨯⨯=⨯=πc.计算齿宽b 及模数nt m79.796.7/98.61h /b mm 96.754.325.2m 25.2h mm54.31714cos 98.61z cos d m mm 98.6198.611d b nt 1t 1nt t 1d ===⨯===︒⨯===⨯==βφ mm 98.61d t 1=s /m 37.2v =79.7h /b mm 96.7h mm 54.3m mm 98.61b nt ====1.348βε=426.1K =βH37.1=βF K2.1==ααF H K K848.1=Kmm 03.65d 1=d.计算纵向重合度βε10.318tan 0.318117tan14 1.348d z οβεφβ==⨯⨯⨯=e.计算载荷系数K由表10-2查得使用系数1A K =根据v=2.37m/s ，7级精度，由图10-8查得动载荷系数1V K =.08，故 查表10-4得426.1K =βH由表10-13查得37.1=βF K 由表10-3查得 2.1==ααF H K K故载荷系数 848.1426.12.1108.1=⨯⨯⨯==βαH H V A K K K K K f.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径mm K K d t t 03.656.1/848.198.61/d 3311=== g.计算模数n m712.31714cos 03.65cos 11=︒⨯==z d m n β (3).按齿根弯曲强度设计n m ≥①确定计算参数 a.计算载荷系数776.137.12.1108.1=⨯⨯⨯==βαF F V A K K K K K b.根据纵向重合度 1.348βε=，从图10-28查得螺旋角影响系数0.88Y β=mm 712.3=n m776.1=K60.6162.1821==V V Z Zc.计算当量齿数60.61145862.18141733223311=︒===︒==COS COS Z Z COS COS Z Z V V ββ d.查取齿形系数由表10-5查得 734.1536.1276.291.22a 1a 2a 1a ====S S F F Y Y Y Y ，，，e.计算大、小齿轮的[]Fa Sa F Y Yσ并加以比较94.092.0a480,a 5202121====FN FN FE FE K K MP MP ，σσ取S=1.4,29.3224.1/48094.0/][71.3414.1/52092.0/][222111=⨯=⨯==⨯=⨯=S K S K FE FN F FE FN F σσσσ 01225.029.322734.1276.2][01308.071.341536.191.2][222111=⨯==⨯=F Sa Fa F Sa Fa Y Y Y Y σσ小齿轮的数值大。
机械设计与制造实践设计计算说明书设计题目：二级展开式齿轮减速箱2015年1月16日设计计算及说明1引言(1)运输带工作拉力：F 2200N ;(2)运输带工作速度：v 1.1m/s( 5%)；(3)滚筒直径：D 240mm ；(4)工作寿命：8年双班制工作；(5)工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作, 有粉尘，环境最高温度35Eo2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:主要结果F=2200N V=1.1m/s D=240mm* 带式运输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。
2.2 选择电机 2.2.1 类型 丫系列三相异步电动机。
2.2.2 型号 (1)电动机容量 1、 工作机所需功率PWv 1.1m/s ， F 2200N ， D 240mm ， w 0.95 c Fv 2200 1.1 cm \巳 ------------- ----------------- 2.56(kw)1000 w 1000 0.952、 电动机的输出功率P dP W-a查参考文献⑸表2-4得： 弹性连轴器传动效率10.99，闭式圆柱齿轮选用8级精度的齿轮传动效率20.97滚动轴承传动效率3传动装置总效率a =P PW2.56 da0.8953、 电动机的额定功率由参考文献［1］表12-5选取丫132S-6型号电动机0.99 2 223=0.8952.86(kw)P w2.56(kw)0.895P d2.86kwP ed3kw额定功率P ed3kw电动机的转速 、工作机主轴转速60 1000 1.1 n” 87r min 240、各级传动比可选范围 查参考文献⑸表2-1得两级展开式圆柱齿轮减速器的传动比范围i a 为9-36 、电动级转速的确定 电动机可选转速范围由参考文献［1］表12-1得到电动机型号为Y132S-6,主要技术数据如下:'wn i ”n”（9~ 36） 87 783~3132rminmaw从参考文献［1］表12-1查得: 同步转速为1000r/min 满载转速为960r/min同步转速1000r/min满载转速960r/minY132S-6、电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸 电动机额定功率P ed3kw 。
目录1 设计要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 原始数据 (3)1.3 工作与生产环境 (3)2 传动方案的拟定及说明 (3)3 传动装置总体设计 (4)3.1 电动机的选择 (4)3.1.1 电动机类型和结构的选择 (4)3.1.2 电动机功率的选择 (4)3.1.3 电动机转速的选择- (4)3.2 传动比的分配 (5)3.3 传动装置的运动和动力参数 (6)3.3.1 计算各轴的转速 (6)3.3.2 计算各轴的输入功率 (6)1设计要求1.1 设计任务设计用于带式运输机的传动装置，要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器及链传动。
1.2 原始数据1.3 工作与生产条件两班制工作，常温下连续单向运转，空载起动，载荷平稳，室内工作，环境有轻度粉尘，每年工作300天，减速器设计寿命10年，电压为三相交流电（220V/380V）。
运输带允许速度误差：± 5％2 传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器。
故只要对本传动机构进行分析论证。
本传动机构的特点是：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴又较大的刚度。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样轴在转矩的作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的变形可部分地互相抵消，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。
图55.3.4.2 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度计算内容及说明（1）为了满足小链轮的轴向定位要求，Ⅰ-Ⅱ段右端需制出一轴肩，根据轴肩高dh>，而且由于Ⅱ-Ⅲ段要与毛毡圈配合，直径应07.041。
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=。
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。
可编辑修改精选全文完整版机械设计课程设计计算说明书设计题目带式运输机传动装置设计目录一课程设计任务书 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 65. 齿轮的设计97. 滚动轴承和传动轴的设计148. 键联接设计289. 箱体结构的设计2910.润滑密封设计3111.联轴器设计32四设计小结32 五参考资料32111一课程设计任务书课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）1——二级展开式圆柱齿轮减速器2——运输带3——联轴器（输入轴用弹性联轴器，输出轴用的是齿式联轴器）4——电动机5——卷筒原始数据：数据编号 1 2 3 4 5 6 71500 2200 2300 2500 2600 2800 3300运送带工作拉力F/N数据编号8 93500 3800运送带工作拉力F/N运输带工作速度 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.4 1.22、电动机的选择1）选择电动机的类型2）选择电动机的容量3）确定电动机转速1）减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。
2）方案简图如下图3) 该方案的优缺点：二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大，轴具有较大刚性,制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点,在工业上得到广泛应用。
2、电动机的选择1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。
2）选择电动机的功率工作机的有效功率为：kWFvPw96.310002.133001000=⨯==从电动机到工作机传送带间的总效率为：5423421ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=∑由《机械设计课程设计手册》表1-7可知：1η：卷筒传动效率0.962η：滚动轴承效率0.99（深沟球轴承）3η：齿轮传动效率0.98 （7级精度一般齿轮传动）4η：联轴器传动效率0.99（弹性联轴器）kWPw96.3=87.0=∑ηkWPd55.4=6. 滚动轴承和传动轴的设计 (一).齿轮轴的设计Ⅰ.输出轴上的功率I P 、转速I n 和转矩I T由上可知kw P 45.12=I ，m in 1460r n =I ，mm N T ⋅⨯=I 41014.8 Ⅱ.求作用在齿轮上的力因已知高速小齿轮的分度圆直径mm mz d 5.62255.211=⨯==而 N d T F t 8.260421==IN F F t r 1.948cos tan ==βα0=a FⅢ.初步确定轴的最小直径材料为45钢，调质处理。
课程机械设计说明书题目：二级展开式圆柱齿轮减速器学院：机械工程学院班级：过程1102姓名：马嘉宇学号： 0402110211指导教师：陆凤翔目录一课程设计任务书 1 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 65. 齿轮的设计 76. 滚动轴承和传动轴的设计 117. 键联接设计 288.联轴器的计算 29带式运输机传动装置的设计设计任务书DF v动力及传动装置已知条件1.工作条件：8h/天，两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃；2.使用折旧期：8年；3.动力来源：电力，三相电流，电压380/220V；4.运输带速度允许误差：±5%5.制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。
设计数据（1号数据）运输带工作拉力F=1500N运输带工作速度v=1.1m/s卷筒直径D=220mm一、传动装置传动方案拟定和传动方案的确定1.二级展开式圆柱齿轮减速器： 优点：缺点：2.锥圆柱齿轮减速器：优点：缺点：结构较复杂，横向尺寸小，轴向尺寸大，间轴较长，刚度差，中间轴润滑比较困难。
3.单级蜗杆减速器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—。
减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。
结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。
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。
优点：在轮廓尺寸和结构质量较小的情况下，可得到较大的传动比（可 大于7）； 在任何转速下使用均能工作得非常平稳且无噪声；能传递大的载荷，使用寿命长；在一定条件下，蜗杆传动可以自锁，有完全保护作用；结构简单且紧凑，拆装方便，调整容易。
缺点：由于蜗轮齿圈要求用高质量的锡青铜制作，故成本较高；另外，传动效率较低并且摩擦发热大。
（一）电机的选择(2)计算传动装置总传动比ⅰ∑，分配传动比(3)计算传动各轴的运动和动态参数(4) 高速斜圆柱齿轮传动的设计计算(5) 低速斜圆柱齿轮传动的设计计算(6)齿轮的主要参数(7) 中间轴的设计(8) 高速轴设计(9) 低速轴设计(10)箱体结构及减速机附件设计箱体配件设计1）窥视孔和窥视孔盖窥视孔用于观察运动部件的啮合情况和润滑状态，也可通过其注入润滑油。
为了方便查看和注油，一般在接合区的盖子顶部开一个窥视孔。
窥视孔通常用盖子覆盖，称为窥视孔盖。
窥视孔盖底部有防油橡胶垫缓冲，防止漏油2) 呼吸由于传动部件在运行过程中会产生热量，使箱体温度升高，压力增大，所以必须使用通风机来连通箱外的气流，以平衡外部压力，保证减速箱的密封性.呼吸器设置在箱盖上3) 起重装置起重装置用于减速机的拆卸和搬运。
盖子使用耳环，底座使用挂钩。
4) 油标油标用于指示油位的高度，应设置在易于检查且油位稳定的地方。
5) 油塞和放油孔为了排出箱体的废油，在箱体座面的最低处应设置排油孔，箱体座底面也做成一个向排油方向倾斜的平面洞。
通常，放油孔用油塞和密封圈密封。
.油塞直径为12mm。
6) 定位销为保证箱体轴承座孔的镗孔精度和装配精度，在箱体连接法兰上距离较远的地方放置了两个定位销，并尽量不对称放置，以方便定位准确。
针A8×327) 提起盖板螺丝为了方便掀盖，在箱盖侧面的法兰上安装一个盖螺丝。
掀盖时，先转动盖螺丝将箱盖掀起。
(11) 参考文献1.《机械设计》（第八版），高等教育部濮良贵主编；2.《机械设计课程设计图集》，巩立毅主编，高等教育；3.《机械设计课程设计指南》宋宝玉，高等教育学主编；4.《机械设计课程设计手册》吴零盛国主编高等教育；。
二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书机械设计与制造实践设计计算说明书设计题目：二级展开式齿轮减速箱2022年 1月 16 日第 1 页共 32 页设计计算及说明 1 引言〔1〕运输带工作拉力：F?2200N；〔2〕运输带工作速度：v?1.1m/s(?5%)；〔3〕滚筒直径：D?240mm；〔4〕工作寿命：8年双班制工作；〔5〕工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃。
主要结果 F=2200N V=1.1m/s D=240mm 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：电动机联轴器减速器联轴器带式运输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，可以胜任工作要第 2 页共32 页求。
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。
2.2 选择电机 2.2.1 类型 Y系列三相异步电动机。
2.2.2 型号〔1〕电动机容量 1、工作机所需功率PW P?2.56(kw) wv?1.1m/s，F?2200N，D?240mm，?w?0.95Fv2200?1.1P???2.56(kw) 1000?w1000?0.95w 2、电动机的输出功率Pd?PW?a 查参考文献[5]表2-4得：弹性连轴器传动效率??0.99， 1闭式圆柱齿轮选用8级精度的齿轮传动效率??0.97 2滚动轴承传动效率??0.99 3传动装置总效率?a=???=0.895 3221232.56P???2.86(kw) ?0.895WdaP??0.895 a P?2.86kw d 3、电动机的额定功率由参考文献[1]表12-5选取Y132S-6型号电动机额定功率P?3kw ed P?3kw ed (2)电动机的转速第 3 页共 32 页1、工作机主轴转速 n?w '60?1000?1.1?87rmin 240?2、各级传动比可选范围查参考文献[5]表2-1得两级展开式圆柱齿轮减速器的传动比范围ia为9-36 3、电动级转速确实定电动机可选转速范围n?in?(9~36)?87?783~3132rmin 'maw 同步转速 1000r/min 满载转速 960r/min 从参考文献[1] 表12-1查得：同步转速为1000r/min 满载转速为960r/min 电动机额定功率P?3kw。
机械设计与制造实践设计计算说明书设计题目：二级展开式齿轮减速箱２０15年1月1６日设计计算及说明主要结果1 引言（１)运输带工作拉力:NF2200=;（2）运输带工作速度:smv/1.1=(5%)±;（３）滚筒直径:mmD240=;（４)工作寿命：8年双班制工作；（5)工作条件:两班制,连续单向运转,载荷较平稳，室内工作,有粉尘，环境最高温度35℃。
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F=2200ＮV=1．1m/s D=２40mm电动机联轴器减速器联轴器带式运输取a aa a孔长度mmL1051=。
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1）为了满足半联轴器的轴向定位要求,1轴段右端需制出一轴肩，故取2段的直径mmd502=，左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取密封圈直径ｄ=5０ｍm。
半联轴器与轴配合的彀孔长度为105mｍ,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故取1段的长度应比配合长度略短一些,取mml1051=。
2）初步选择滚动轴承因轴承承受径向力的作用，故选用深沟球轴承，参照工作要求并根据mmd502=,由轴承产品目录初步选取0尺寸系列,标准精度等级的深沟球轴承6０１1，则mmmmmmBDd189055⨯⨯=⨯⨯，故mmdd5573==；而mml187=。
各轴径段长度由箱体内部结构和联轴器轴孔长度确定。
则轴的各段直径和长度。
mmd451=mml1051=mmd502=mml382=mmd553=mml433=mmd264=mml534=由于设计为齿轮轴，选取轴的材料为40Cr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。
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）。
根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图（图7-5、图7-6）图7-4N F t 26.4449=N F r 40.1619=A B C D图7-5图7-6从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面C 是轴的危险截面。
现将计算出的截面C 处的M H 、M V 及M 的值列于下表载荷 水平面H垂直面V支反力FN F N F NH NH 11.144815.300121==NF N F NV NV 07.52733.109221==弯矩M mm N M H ⋅=207079mm N M V ⋅=75371总弯矩 mm N M ⋅=+=2203697537120707922扭矩Tmm N T ⋅=4226803【4】按弯矩合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C ）的强度。
根据上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取6.0=α，轴的计算应力15.55MPa MPa 601.0)4226806.0(220369)(322232=⨯⨯+=+=W T M ca ασ前以选定轴的材料为45钢，调质处理，由《机械设计》表15-1查得MPa 60][1=-σ。
因此][1-<σσca ，故安全。
（二)中间轴的设计图7-7 中间轴的结构尺寸【1】按照低速级轴的设计方法，拟定轴上零件的装配方案轴的各段直径：（1）1-2段用于安装轴承6311，取直径为55mm; （2）2-3段用于轴肩，取直径60mm ； （3）3-4段为齿轮轴，分度圆直径为72mm ； （4）4-5段用于轴肩，取直径65mm ；（5）5-6段用于安装高速级大齿轮，取直径为60mm ； （6）6-7段用于安装轴承6311，取直径为55mm; 【2】根据轴向定位的要求确定轴的各段长度： （1）1-2段用于安装轴承6311，长度为18mm; （2）2-3段用于轴肩，长度为21.5mm ； （3）3-4段为齿轮轴，长度为77mm ； （4）4-5段用于轴肩，长度为17.5mm ；（5）5-6段用于安装高速级大齿轮，长度为50mm ； （6）6-7段用于安装轴承6311，长度为46mm; 【3】确定轴上圆角和倒角尺寸15.55MPa =ca σmm d 5521=-mm d 6032=- mm d 7243=- mm d 6554=- mm d 6065=- mm d 5576=-mm l 1821=-mm l 5.2132=- mm l 7743=- mm l 5.1754=- mm l 5065=- mm l 4676=-参考《机械设计》表15-2，取轴端倒角为C1.6，各轴肩处的圆角为R2。
【4】轴上零件的轴向定位齿轮与轴的周向定位采用平键连接。
按5-6段由《机械设计》表6-1查得平键截面mm mm h b 1118⨯=⨯，键槽用键槽铣刀加工，长为45mm ，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为67n H 。
滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。
【5】轴上弯矩及强度校核（1）求作用在齿轮的力 NF F N N d T F n t r t 85.169120tan 33.4648tan 33.4648721673402211121=︒⨯===⨯==α NF F N N d T F n t r t 03.66220tan 91.1818tan 91.18181841673402222222=︒⨯===⨯==α （2）根据轴的结构图做出轴的计算简图（图7-8）。
根据轴的计算简图作出轴的弯矩图（图7-9）和扭矩图（图7-10）。
图7-8N F N F r t 85.169133.464811==N F N F r t 03.66291.181822==A B C D图7-9图7-10从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面B 是轴的危险截面。
现将计算出的截面B 处的M H 、M V 及M 的值列于下表载荷水平面H垂直面V支反力FN F N F NH NH 78.20864.262021-== N F NF NV NV 99.7583.95321-==弯矩Mmm N M H ⋅=180825 mm N M V ⋅=65815总弯矩mm N M ⋅=+=1924306581518082522扭矩Tmm N T ⋅=1673402 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面B ）的强度。
根据上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取6.0=α，轴的计算应力 5.82MPaMPa 721.0)1673406.0(192430)(322232=⨯⨯+=+=W T M ca ασ。
前以选定轴的材料为45钢，调质处理，由《机械设计》表15-1查得MPa 60][1=-σ。
因此][1-<σσca ，故安全。
（三）高速轴设计图7-11 高速轴的结构及尺寸 【1】按照低速级轴的设计方法，拟定轴上零件的装配方案轴的各段直径：（1）1-2段用于安装轴承6209，取直径为45mm; （2）2-3段用于轴肩，取直径48mm ； （3）3-4段为齿轮轴，分度圆直径为54mm ； （4）4-5段用于轴肩，取直径48mm ；（5）5-6段用于安装轴承6209，取直径为45mm ； （6）6-7段用于安装油封，取直径为40mm; （7）7-8段用于安装皮带轮，取直径为36mm; 【2】根据轴向定位的要求确定轴的各段长度： （1）1-2段用于安装轴承6209，长度为18mm; （2）2-3段用于轴肩，长度为112mm ； （3）3-4段为齿轮轴，长度为62mm ； （4）4-5段用于轴肩，长度为20mm ；5.82MPa =caσmm d 4521=-mm d 4832=- mm d 5443=- mm d 4854=- mm d 4565=- mm d 4076=- mm d 6587=-mm l 1821=-（5）5-6段用于安装轴承6209，长度为18mm ； （6）6-7段用于安装油封，长度为50mm; （7）7-8段用于安装皮带轮，长度为65mm; 【3】确定轴上圆角和倒角尺寸参考《机械设计》表15-2，取轴端倒角为C1.6，各轴肩处的圆角为R1。
【4】轴上零件的轴向定位皮带轮与轴的周向定位采用平键连接。
按7-8段由《机械设计》表6-1查得平键截面mm mm h b 810⨯=⨯，键槽用键槽铣刀加工，长为50mm ，同时为了保证皮带轮与轴配合有良好的对中性，故选择皮带轮轮毂与轴的配合为67n H 。
滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。
【5】轴上弯矩及强度校核（1）求作用在齿轮的力NF F N N d T F n t r t 85.68820tan 59.1892tan 59.18925451100221=︒⨯===⨯==α（2）首先根据轴的结构图做出轴的计算简图（图7-12）。
根据轴的计算简图作出轴的弯矩图（图7-13）和扭矩图（图7-14） 图7-12 mm l 11232=- mm l 6243=- mm l 2054=- mm l 1865=-mm l 5076=-mm l 6587=-NF NF r t 85.68859.1892==A B C图7-13图7-14从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面B 是轴的危险截面。
现将计算出的截面B 处的M H 、M V 及M 的值列于下表载荷水平面H垂直面V支反力FNF N F NH NH 95.135664.53521==N F N F NV NV 89.49396.19421==弯矩M mm N M H ⋅=81417 mm N M V ⋅=29634总弯矩mm N M ⋅=+=86643296348141722四、设计小结本次机械设计课程设计对我们车辆工程的学生来说是一次较大的挑战，综合能力与实践能力要求较高。
经过这次课程设计，我们更深入地了解到了机械设计的过程，对庞大的设计计算以及考虑因素的周全性有了更深刻的认识。
五、参考资料【1】濮良贵，国定，吴立言。
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：高等教育，2013。
【2】周静卿，淑娟，凤芹。
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【3】王连明。
机设设计课程设计。
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【4】桓，作模，文杰。
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：高等教育，2010。
【6】机械设计手册编委会。
减速器和变速器。
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【7】成大先。
减（变）速器·电机与电器。
：化学工业，2004。
