减速器设计计算及说明

前言卷扬机是一种常见的提升设备，其主要是用电动机作为原动机。

由于电动机输出的转速远远大于卷扬机中滚筒的转速，故必须设计减速的传动装置。

传动装置的设计有多种多样，如皮带减速器、链条减速器、齿轮减速器、涡轮蜗杆减速器、二级齿轮减速器等等。

通过合理的设计传动装置，使的卷扬机能够在特定的工作环境下满足正常的工作要求。

同时通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。

目录设计任务书 (3)第一部分传动装置总体设计 (4)第二部分电动机的选择及传动比分配 (4)第三部分 V带设计 (7)第四部分齿轮的设计 (9)第五部分轴的设计 (16)第六部分校核 (19)第七部分箱体及其它附件 (21)总结 (23)参考文献 (23)设计任务书1 设计要求：1.1 卷扬机由电动机驱动，用于建筑工地提升物料，空载启动，连续运转，工作平稳。

1.2 室外工作，生产批量为5台。

1.3 动力源为三相交流380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳。

1.4工作期限为10年，每年工作300天，3班制工作，每班工作4小时，检修期间隔为3年。

原技数图。

3.2 完成卷扬机主要传动装置结构设计。

3.3 完成装配图1章（A0或A1），零件图2张。

3.4 编写设计说明书。

第一部分传动装置总体设计1.1 传动方案1.1.1组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

1.1.2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，带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。

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一。

本设计采用的是展开式两级直齿轮传动。

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。

目录设计任务书： (2)设计内容： (3)一、评述传动方案 (3)二、电动机的选择及动力参数计算 (4)三、传动零件的校核计算 (6)一）外啮合齿轮传动 (6)二）内啮合齿轮传动 (9)四、轴的设计 (11)一）减速器输入轴Ⅰ (11)二）行星轮轴Ⅱ (17)三）内齿轮轴Ⅲ (20)五、键连接的选择和计算 (23)六、滚动轴承的选择和计算 (25)七、联轴器的选择 (28)八、齿侧间隙 (28)九、轴Ⅱ加工工艺图 (29)十、参考资料 (30)设计任务书：设计内容：一、 评述传动方案牵引速度为 1.5/v m s =，滚筒直径400D mm =，可求出滚筒转速(601000)/w n v =⨯⨯()(60100 1.5)/(400)71.62/min D r ππ=⨯⨯⨯=，由于工作情况为：室外，环境有灰尘，最高温度40℃，两班制，间歇双向运转，反向空转，断续周期工作制（S3），负荷持续率FC=56%，载荷有冲击，故应选YZR 系列电动机为原动机，它的转速约为750~1000r/min ，传动装置速比应为/(750~1000)/71.6210.47~13.96m w i n n === 可选如下图1-1、1-2两种方案：图1-1方案a 采用NW 分流式行星齿轮传动，卷扬机工作时制动器10制动，此时电动机1通过联轴器2驱动行星齿轮减速器，行星架上的滚筒5使钢丝绳7运动，从而牵引重物移动。

不需重物移动时，制动器6制动，制动器10松开，这时行星传动变成定轴传动，电动机和二级同轴式减速器空转，不用频繁地起动和制动电动机。

滚筒用滑动轴承支撑在机架上。

传动比：5~25i =，可满足传动要求。

优点：外形尺寸小（减速器内置），电动机不用频繁启动适合狭窄工况下工作。

缺点：结构复杂，加工安装精度高，成本大，不易维修。

图1-2方案b 采用一级带传动和一级闭式齿轮传动，电动机带动带传动，齿轮传动，从而带动滚筒运动。

机械设计课程设计设计说明书学院：机械工程学院班级：机电班学号：201520160218设计者：马兆叶指导教师：刘鸣2018年01月一、设计任务书 (1)（一）设计任务 (1)（二）设计题目 (1)二、传动总体方案设计 (1)（一）定传动方案 (1)（二）确定电机 (3)（三）分配传动比 (3)（四）计算各轴的转速、功率和转矩 (4)三、V带传动设计计算 (5)四、齿轮传动设计 (7)（一）高速级齿轮设计 (7)（二）低速级齿轮设计 (13)五、轴的传动设计 (19)（一）对轴I进行设计 (19)（二）对轴II进行设计 (22)（三）对轴III进行设计 (25)（四）轴Ⅲ的安全系数法校核 (28)六、轴承的选择与设计 (30)（一）轴I上滚动轴承的设计 (30)（二）轴II上滚动轴承的设计 (32)（三）轴III上滚动轴承的设计 (33)七、键联接的设计 (35)八、联轴器的计算与设计 (35)九、减速器润滑方式，润滑油牌号及密封方式的选择 (36)十、设计总结 (37)十一、参考文献 (38)一、设计任务书（一）设计任务详细的设计计算说明书：一份完整的减速器装配图：一张（A0图纸）零件图：两张（A3图纸）（二）设计题目铸工车间一造型用砂型运输带，系由电动机驱动传动装置带动，该减速器传动装置由一个两级齿轮减速器和其他传动件组成，运输带每日两班制工作，工作7年。

设计此传动装置。

运输带主动鼓轮轴输入端转矩Tw＝750N/m主动鼓轮直径 D ＝400mm运输带速度v＝0.66m/sw减速器设计寿命7年二、传动总体方案设计（一）定传动方案1.初选电机由《机械设计课程设计》教材可知初选电机同步转速为1500r/min2.计算总传动比a.计算工作机输入转速:由公式100060⨯=ww w n d v π可得min /014.6340060100066.0601000n r D v w w =⨯⨯⨯=⨯⨯=ππb.计算总传动比984.3936.0141500n n i =='='w 电 3.定传动方案及各部分初始传动比 齿轮传动装置传动比 10.004i ='齿轮 链传动装置传动比 2.143i ='链 带传动装置传动比 1.865i ='带 4.传动装置 （1）结构分析按照传动比分配以及传动特征分析可知，此传动系统采用三相异步交流电机，电动机输出轴与小带轮直接连接，将动力和运动由大带轮传递到二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，然后通过联轴器及闭式链传动将动力和运动传至砂型运输带。

．连接的选择和计算低速轴Ⅲ上键和联轴器的设计计算1. 对连接齿轮与轴的键的计算（1）：选择键连接的类型和尺寸一般7级以上精度的齿轮有定心精度要求，应选用平键连接。

由于齿轮不在轴端，故选用圆头普通平键（A）型。

根据d=51（mm）从表6-1中查的键的截面尺寸为：宽度b=16（mm），高度=10(mm)，由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=56（mm）（比轮毂宽度小些）（2）：校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，由表6-2查得许用挤压用力[σP]=100~120MPa，取中间值，[σP]=110MPa 。

键的工作长度l=L-b=56-16=40（mm），键与轮毂键槽的接触高度k=0.5h=0.5×10=5(mm)。

由式（6-1）可得：σP=2T×103kld =2∗348×1035×40×51=68.2MPa<[σP]=110MPa所选的键满足强度要求。

键的标记为：键16×40GB/T 1096—2003 2. 对联轴器及其键的计算b*h=10*8 d1=38 L=56所以l=L-b=56-10=46 k=0.5h=4σP=2T×103kld=99.5<110 MPa所选的键满足强度要求。

键的标记为：键10×46GB/T 1096—2003中间轴Ⅱ上键的设计计算1. 对连接小齿轮与轴的键的计算（1）：选择键连接的类型和尺寸一般7级以上精度的齿轮有定心精度要求，应选用平键连接。

由于齿轮不在轴端，故选用圆头普通平键（A）型。

根据d=35（mm）从表6-1中查的键的截面尺寸为：宽度b=10（mm），高度=8(mm)，由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长L=45（mm）（比轮毂宽度小些）（2）：校核键连接的强度键、轴和轮毂的材料都是钢，由表6-2查得许用挤压用力[σP]=100~120MPa，取其平均值，[σP]=110MPa 。

一级减速器设计说明书课题：一级直齿圆柱齿轮减速器设计学院：机电工程班级：2015机电一体化（机械制造一班）姓名：***学号：*************指导老师：***目录一、设计任务书——————————————————————二、电动机的选择—————————————————————三、传动装置运动和动力参数计算——————————————四、V带的设计——————————————————————五、齿轮传动设计与校核——————————————————六、轴的设计与校核————————————————————七、滚动轴承选择与校核计算————————————————八、键连接选择与校核计算—————————————————九、联轴器选择与校核计算—————————————————十、润滑方式与密封件类型选择———————————————十一、设计小结—————————————————————十二、参考资料—————————————————————一、设计任务说明书1、减速器装配图1张；2、主要零件工作图2张；3、设计计算说明书原始数据：（p10表1-4）1-A输送带的工作拉力;F=2000输送带工作速度：V=1.3m/s滚筒直径：D=180工作条件：连续单向运载，载荷平稳，空载起动，使用期限15年，每年300个工作日，每日工作16小时，两班制工作，运输带速度允许误差为5%传动简图:二、电动机的选择工作现场有三相交流电源，因无特殊要求，一般选用三相交流异步电动机。

最常用的电动机为Y系列鼠笼式三相异步交流电动机，其效率高，工作可靠，结构简单，维护方便，价格低，适用于不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。

本装置的工作场合属一般情况，无特殊要求。

故采用此系列电动机。

1.电动机功率选择1选择电动机所需的功率:工作机所需输出功率Pw=1000FV故Pw=10008.12000⨯= 3.60 kw工作机实际需要的电动机输入功率Pd=ηwp其中54321ηηηηηη=查表得：1η为联轴器的效率为0.982η 为直齿齿轮的传动效率为0.97 3η 为V 带轮的传动效率为0.96 54.ηη 为滚动轴承的效率为0.99 故输入功率Pd=98.099.099.096.097.098.0 3.60⨯⨯⨯⨯⨯=4.09KW2. 选择电动机的转速 76.4345014.310008.16010060n =⨯⨯⨯=⨯⨯=D V π卷卷 r/min按《机械设计手册》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2~5i =减速器，取V 带传动比4~3=带i ，则总传动比合理范围为I总=6~20。

引言：减速器是一种常用的机械设备，广泛应用于工业生产中的各个领域。

本文将对减速器的设计计算及说明进行详细阐述。

我们将介绍减速器的基本概念和工作原理，然后分析减速器的设计要点和计算方法。

接下来，我们将详细讨论减速器设计中的五个大点，每个大点包括59个小点的详细阐述。

我们将总结减速器设计计算及说明的要点和注意事项。

一、减速器的基本概念和工作原理1.减速器的定义和分类2.减速器的工作原理和作用3.减速器的组成部分和结构特点二、减速器设计的基本要点和计算方法1.载荷分析和选型计算a.转矩计算和载荷分析b.选型计算和参数确定2.齿轮传动设计及计算a.齿轮模数和齿轮比计算b.齿轮齿数和模数的选择c.齿轮齿面接触强度和疲劳寿命计算3.轴承选择和计算a.轴承类型和选用原则b.轴承计算和寿命估算4.轴的设计和计算a.轴的尺寸和材料选择b.轴的强度和刚度计算5.外壳设计和计算a.外壳材料和结构设计b.外壳的强度和稳定性计算三、减速器设计中的大点一：载荷分析与选型计算1.减速器工作条件和载荷分析方法2.载荷选型计算的基本原理和方法3.应力分析和强度校核4.齿轮合理选型的关键因素和注意事项5.配套电动机的选取及功率计算四、减速器设计中的大点二：齿轮传动设计与计算1.齿轮传动的基本原理和特点2.齿轮模数和齿数计算方法3.齿轮齿面接触强度和疲劳寿命的计算4.齿轮传动的噪声和振动分析5.齿轮传动设计的优化方法和技巧五、减速器设计中的大点三：轴承选择与计算1.轴承的结构和分类2.轴承的选型计算和额定寿命估算3.轴承的装配和润滑4.轴承的热平衡和振动分析5.轴承故障分析和维修方法六、减速器设计中的大点四：轴设计与计算1.轴的基本要求和设计准则2.轴的尺寸和材料的选择3.轴的强度和刚度计算方法4.轴的疲劳强度和寿命估算5.轴联接的设计和计算七、减速器设计中的大点五：外壳设计与计算1.外壳的结构和功能要求2.外壳的材料和制造工艺选择3.外壳的强度和稳定性分析4.外壳的密封和散热设计5.外壳的防护和装配要求总结：减速器设计的过程复杂而严谨，需要考虑多个因素的综合影响。

设计
项目
计算公式及说明主要结果
1.设计任务
（1）设计带式传送机的传动系统，采用单级圆柱齿轮减速器和开式圆柱齿轮传动。

（2）原始数据
输送带的有效拉力 F=4000N
输送带的工作转速 V=s（允许误差 5%）
输送带滚筒的直径 d=380mm
减速器的设计寿命为5年
（3）工作条件
两班工作制，空载起动，载荷平稳，常温下连续单向运转，工作环境多尘；三相交流电源，电压为380V/220V。

2.传动方案的拟定
带式输送机传动系统方案如下所示：
带式输送机由电动机驱动。

电动机1通过联轴器2将动
力传入减速器3，再经联轴器4及开式齿轮5将动力传至输送
机滚筒6，带动输送带7工作。

传动系统中采用单级圆柱齿轮
减速器，其结构简单，齿轮相对于轴位置对称，为了传动的
平稳及效率采用斜齿圆柱齿轮传动，开式则用圆柱直齿传动。

传动系统方
案图见附图（一）
参考文献
[1] 诸文俊主编，机械原理与设计，机械工业出版社，2001
[2] 任金泉主编，机械设计课程设计，西安交通大学出版社，2002
[]3朱文俊钟发祥主编，机械原理及机械设计，西安交通大学城市学院，2009
马小龙
2009年6月30日。

一级减速器课程设计计算说明书(样例)一级减速器课程设计计算说明书1.引言本文档是一级减速器课程设计计算的说明书，旨在对一级减速器的设计步骤、计算公式及相关参数进行详细说明，以确保设计的准确性和可靠性。

2.设计需求在此章节应包括对一级减速器设计的基本需求进行阐述，包括输入轴转速、输出轴转速、传递扭矩等参数，以及要求的传动效率、可靠性等要求。

3.选用齿轮类型及参数计算在此章节应包括对齿轮的类型选择、齿轮参数计算的详细说明，包括模数、压力角、齿数、齿宽等，以确保选用的齿轮能满足设计要求。

4.螺旋齿轮参数计算在此章节应包括对螺旋齿轮参数计算的详细说明，包括螺旋角、螺旋方向、齿面硬度等，以确保螺旋齿轮的设计符合实际需要。

5.轴的设计计算在此章节应包括对输入轴和输出轴的设计计算的详细说明，包括轴材料的选择、轴的强度计算、轴的直径计算等，以确保轴的设计满足要求。

6.轴承的选型与计算在此章节应包括对输入轴和输出轴轴承的选型与计算的详细说明，包括轴承额定寿命、载荷计算等，以确保选用的轴承能够承受设计要求的使用条件。

7.辅助部件设计计算在此章节应包括对一级减速器的辅助部件（如密封件、润滑装置等）的设计计算的详细说明，以确保辅助部件能够满足设计要求。

8.总体设计及装配图在此章节应包括一级减速器的总体设计及装配图的详细说明，以便于实际制造和装配。

9.结论在此章节应对一级减速器的设计计算结果进行总结，评估设计的合理性和可行性。

附件：1.一级减速器设计的图纸和参数表2.一级减速器相关的计算表格和结果法律名词及注释：1.涉及的法律名词1：法律名词1的注释2.涉及的法律名词2：法律名词2的注释3.涉及的法律名词3：法律名词3的注释。

课程设计指导课程名称:机械零件课程设计标题:带式输送机齿轮减速器班级:X班，XXXX，XXXX专业姓氏:XXXX编号:XXXXX讲师:XXXXX评估结果:老师的评语:讲师签名:目录一、设计任务书二。

设计目的三。

运动参数的计算、原动机的选择四。

链传动的设计和计算齿轮传动的设计和计算不及物动词轴的设计与计算低速轴的设计高速轴的设计和检查七。

检查滚动轴承的选择八。

键的选择和检查九。

联轴器的选择和计算XI。

润滑方式、润滑油品牌和密封装置的选择十二。

设计总结十三。

参考文献一.程序1.设计题目:带式输送机齿轮减速器2.传动装置示意图1.马达2。

耦合3。

单级螺旋圆柱形减速器4。

链传动5。

驱动辊6。

移动带3.使用条件1)使用寿命10年，两班倒(每年300天)；2)负荷有轻微冲击；3)运输物品和货物；4)传输不可逆。

4.原始条件1)工作机输入功率为3.5KW2)工作机的输入速度为160转/分。

二。

设计目标(1)培养理论联系实际的设计思想，分析解决机械设计、选型、验算的知识。

(2)培养学生的机械设计技能，使其能够独立分析和解决问题。

树立正确的设计思想，重点学习典型齿轮减速器的工作原理和动态计算特点，为以后的实际工作打下基础。

(3)基本设计技能的培训，如查阅设计资料(手册、标准和法规等。

)，计算、应用和使用经验数据，进行经验估计和处理数据。

进一步培养学生的CAD制图能力和撰写设计说明书等基本技能。

完成工程技术人员在机械设计方面所必需的设计能力的培训。

3.运动参数的计算和原动机的选择。

一、电机的选择1．运动参数的计算和电机的选择。

(1)查表可知各传动机构的传动效率如下表所示:效率因此，机构的总传动效率由上表计算得出。

总计= 0.992×0.99×0.97×0.96×0.97×0.96 = 0.84计算电机功率电力=3.5/0.84=4.17(千瓦)(2)选择电机a)根据电机转速、电机所需工作功率Pd，考虑传动装置尺寸、重量传动比、价格等因素，根据《机械设计手册》第167页表12-1，电机型号为Y132S1-2，额定功率5.5KW，满载转速2900 r/min。