两级展开式圆柱齿轮减速器设计书
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展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器设计
机械设计课程设计说明书设计课题：二级斜齿圆柱减速器设计专业班级：学生姓名：指导教师：设计时间：工程技术学院二级斜齿圆柱减速器设计课程设计任务书姓名：专业：班级：指导教师：职称：课程设计题目：带式输送机传动装置（展开式二级斜齿轮减速器）已知技术参数和设计要求：输送带的拉力F(KN)：2.8KN；滚筒直径D（mm）：300mm；带速V（m/s）：0.8m/s；该装置连续单向传送，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35度，输送带速度允许误差±5%。
两班制，工作寿命8年（设每年工作300天），四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修。
所需仪器设备：支持AutoCAD2007的计算机成果验收形式：课程设计答辩参考文献:濮良贵, 纪名刚. 机械设计. 第八版. 高等教育出版社. 2006.吴宗泽，罗圣国. 机械设计课程设计手册. 第三版. 高等教育出版社. 2006.时间安排第一阶段，总体计算和传动件的参数计算；第二阶段，轴与轴系零件的设计；第三阶段，轴、轴系、联轴器、键的校核；第四阶段，零件图、装配图的绘制。
指导教师：教研室主任：年月日工程技术学院二级斜齿减速器课程设计成绩评定表专业：班级：学号：姓名：课题名称二级展开式圆柱斜齿轮减速器设计任务与要求设计任务：1.减速器装配图一张；2.零件工作图2张( 齿轮和轴,同组的同学不能画相同的零件)；3.设计计算说明书一份4. 机械设计课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。
设计要求：1、综合运用先修课理论，培养分析和解决工程实际问题的能力。
2、学习简单机械传动装置的设计原理和过程。
3、进行机械设计基本技能训练。
（计算、绘图、使用技术资料）。
指导教师评语建议成绩：指导教师：课程小组评定评定成绩：课程负责人：年月日目录一、设计任务书 (2)二、电动机的选择 (5)三、计算传动装置的运动和动力参数 (7)四、带的设计计算 (9)五、传动件设计计算（齿轮） (11)六、轴的设计 (25)七、轴承的校核计算 (34)八、键的选择校核 (36)九、箱体及其附件的结构设计 (38)十、润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择 (41)十一、设计总结 (42)十二、参考资料 (44)计算机说明结果第一部分设计任务书一、设计任务书1，技术参数：运输带拉力F： 1.8kN卷筒转速n：0.8r/s卷筒直径D：420 mm2，工作条件：间歇工作，载荷平稳，传动可逆转，启动载荷为名义载荷的1.25倍。
两级展开式圆柱齿轮减速器的设计
目录设计任务书 (2)第一部分传动装置总体设计 (4)第二部分V带设计 (6)第三部分各齿轮的设计计算 (9)第四部分轴的设计 (13)第五部分校核 (19)第六部分主要尺寸及数据 (21)设计任务书一、课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）原始数据：工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限为10年，小批量生产，单班制工作（8小时/天）。
运输速度允许误差为%5 。
二、课程设计内容1）传动装置的总体设计。
2）传动件及支承的设计计算。
3）减速器装配图及零件工作图。
4）设计计算说明书编写。
每个学生应完成：1）部件装配图一张（A1）。
2）零件工作图两张（A3）3）设计说明书一份（6000~8000字）。
本组设计数据：第三组数据：运输机工作轴转矩T/(N.m) 690 。
运输机带速V/(m/s) 0.8 。
卷筒直径D/mm 320 。
已给方案：外传动机构为V带传动。
减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。
第一部分传动装置总体设计一、传动方案（已给定）1）外传动为V带传动。
2）减速器为两级展开式圆柱齿轮减速器。
3）方案简图如下：二、该方案的优缺点：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，并且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，大幅降低了成本。
减速器部分两级展开式圆柱齿轮减速，这是两级减速器中应用最广泛的一种。
齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度。
高速级齿轮常布置在远离扭矩输入端的一边，以减小因弯曲变形所引起的载荷沿齿宽分布不均现象。
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。
33 H ：132 K ：12 AB ：280 AC ：270 AD ：210 HD 315 BB ：238 L ：235四、传动装置总体传动比的确定及各级传动比的分配1、总传动比：i a （见课设式2-6）2048960===nni ma 2、各级传动比分配： （见课设式2-7）i i i i a 321⋅⋅=5.207.362.220⨯⨯==ia初定 62.21=i 07.32=i5.23=i第二部分 V 带设计外传动带选为 普通V 带传动 1、确定计算功率：P ca1）、由表5-9查得工作情况系数 1.1=KA2）、由式5-23（机设） k K PwA caP 65.55.51.1=⨯=⋅= 2、选择V 带型号查图5-12a(机设)选A 型V 带。
二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书
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）。
机械设计课程设计二级展开式直齿圆柱齿轮减速器(全套图纸三维)
（1）. 传动 装置总传动 比 （2）. 分配 传动装置各 传动比
由[1]327 页中表 8-184 选常用的同步转速为1000 r min 的 Y 系列电动 Υ132Μ1− 6 ，
其满载转速为 nω = 960 r min 。
nω =960r min
总传动比： i = nm = 960 = 13.40 nω 71.62
对于两级展开式圆柱齿轮减速器，一般按齿轮浸油润滑要求，即各级大齿轮直径相近
i = 13.40 i1 = 4.19
的条件分配传动比，因此，速器高速级和低速级的传动比分别取 i1 = 4.19 ，i2 = 3.2 。 i2 = 3.2
3. 计 算 传 动装置的 运动和动 力参数
（1）. 各轴 转速的计算
（3）. 确定 电动机转速
卷筒轴作为工作轴，其转速为：
nω
=
6 × 10 4Vm πD
=
6 ×104 ×1.5 π × 400
= 71.62 r
min
nω = 71.62r min
-4-
2. 计算传 动装置的 总传动比 和分配各 级传动比
传动装置总传动比：按[1]11 页中表 2-3 推荐的各传动机构传动比的二级展开式圆柱齿
×
0.97 2
=
0.89
故 Ρo = Ρω KW = 4.63KW = 5.20KW
η
0.89
Ρo = 5.20KW
因载荷平稳，电动机额定功率 Ρm 只需略大于 Ρ o 即可。按[1]327 页中表 8-184Y 系列
闭式三相异步电动机技术数据，选电动机的额定功率为 Ρm =5.5kw
Ρm =5.5kw
= 9550 ΡI nI
= 9950 5.07 = 50.44N ⋅ m 960
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。
二级展开式圆柱齿轮传动减速器设计说明书Ⅰ
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 展开式二级圆柱齿轮减速器 课程设计说明书
课程设计说明书系别：班级：姓名：学号：指导教师：职称：目录第一节课程设计任务书 (1)1.1题目 (1)第二节传动装置总体设计方案 (1)2.1传动方案 (1)2.2该方案的优缺点 (1)第三节选择电动机 (1)3.1电动机类型的选择 (1)3.2计算传动装置总效率 (1)3.3选择电动机参数 (2)3.4确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3)第四节传动装置运动及动力参数计算 (4)4.1电动机输出参数 (4)4.2高速轴的参数 (4)4.3中间轴的参数 (4)4.4低速轴的参数 (5)4.5工作机轴的参数 (5)第五节高速级齿轮传动计算 (6)5.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (6)5.2按齿面接触疲劳强度设计 (6)5.3按齿根弯曲疲劳强度设计 (9)5.4确定传动尺寸 (13)5.5校核齿面接触疲劳强度 (14)5.6校核齿根弯曲疲劳强度 (16)5.7计算齿轮传动其它几何尺寸 (20)5.8齿轮参数总结 (21)5.9确定小齿轮侧隙和齿厚偏差 (21)5.10确定大齿轮侧隙和齿厚偏差 (23)第六节低速级齿轮传动计算 (25)6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (25)6.2按齿面接触疲劳强度设计 (25)6.3按齿根弯曲疲劳强度设计 (28)6.4确定传动尺寸 (32)6.5校核齿面接触疲劳强度 (33)6.6校核齿根弯曲疲劳强度 (35)6.7计算齿轮传动其它几何尺寸 (39)6.8齿轮参数总结 (40)6.9确定小齿轮侧隙和齿厚偏差 (40)6.10确定大齿轮侧隙和齿厚偏差 (42)第七节轴的设计计算 (43)7.1高速轴设计计算 (43)7.2中间轴设计计算 (49)7.3低速轴设计计算 (55)第八节轴承寿命计算 (61)8.1高速轴轴承 (61)8.2中间轴轴承 (63)8.3低速轴轴承 (64)第九节键的计算 (66)9.1联轴器键连接计算校核 (66)9.2低速级小齿轮键连接计算校核 (66)9.3高速级大齿轮键连接计算校核 (67)9.4低速级大齿轮键连接计算校核 (67)9.5联轴器键连接计算校核 (67)第十节联轴器选型 (68)10.1高速轴伸出端联轴器 (68)10.2低速轴伸出端联轴器 (68)第十一节减速器的密封与润滑 (69)11.1减速器的密封 (69)11.2齿轮的润滑 (69)11.3轴承的润滑 (70)第十二节减速器相关附件 (70)12.1杆式油标 (70)12.2通气器 (71)12.3放油孔及放油螺塞 (72)12.4窥视孔和视孔盖 (73)12.5定位销 (74)12.6起盖螺钉 (75)12.7起吊装置 (76)第十三节减速器箱体主要结构尺寸 (77)第十四节设计心得 (79)第十五节参考文献 (79)第一节课程设计任务书1.1题目拉力F=2600N，速度v=1.8m/s，直径D=280mm，每天工作小时数：8小时，工作寿命：8年，工作天数（每年）：300天，三相交流电源，电压380/220V。
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。
二级展开式圆柱齿轮减速器设计计算说明书精选全文完整版
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。
二级展开式圆柱齿轮减速器设计
目录一．设计任务书 (1)二．传动方案的拟定及说明 (3)三．电动机的选择 (3)四．计算传动装置的运动和动力参数 (4)五．传动件的设计计算 (5)六．轴的设计计算 (14)七．滚动轴承的选择及计算 (26)八．箱体内键联接的选择及校核计算 (27)九．连轴器的选择 (27)十．箱体的结构设计 (29)十一、减速器附件的选择 (30)十二、润滑与密封 (31)十三、设计小结 (32)十四、参考资料 (33)一、设计任务书：题目：设计一用于带式运输机传动装置中的展开式二级圆柱齿轮减速器1.总体布置简图：1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器2.工作情况：载荷平稳、单向旋转3.原始数据：输送带的牵引力F（kN）：输送带滚筒的直径D（mm）：450输送带速度V（m/s）：1..4带速允许偏差（％）：±5使用年限（年）：10工作制度（班/日）：24.设计内容：1)电动机的选择与运动参数计算；2)直齿轮传动设计计算；3)轴的设计；4)滚动轴承的选择；5)键和联轴器的选择与校核；6)装配图、零件图的绘制；7)设计计算说明书的编写。
5.设计任务：1)减速器总装配图一张；2)齿轮、轴以及箱座零件图各一张；3)设计说明书一份；6.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：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，中间轴承受载荷大、刚度差，中间轴承润滑较困难。
三、电动机的选择：1． 电动机类型和结构的选择：因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。
所以选用常用的封闭式Y （IP44）系列的电动机。
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两级展开式圆柱齿轮减速器设计书一. 课程设计书设计课题:设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V表一:二. 设计要求1.减速器装配图一(A1)。
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一(A3)。
3.设计说明书一份。
三. 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1.传动装置总体设计方案:1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
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，要求轴有较大的刚度。
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。
传动装置的总效率a η5423321ηηηηηη=a ＝0.96×398.0×295.0×0.97×0.96＝0.759；1η为V 带的效率,1η为第一对轴承的效率， 3η为第二对轴承的效率，4η为第三对轴承的效率，5η为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为7级精度，油脂润滑.因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。
2.电动机的选择电动机所需工作功率为： P ＝P/η＝1900×1.3/1000×0.759＝3.25kW, 执行机构的曲柄转速为n ＝Dπ60v1000⨯=82.76r/min ， 经查表按推荐的传动比合理围，V 带传动的传动比i ＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i ＝8～40，则总传动比合理围为i ＝16～160，电动机转速的可选围为n ＝i ×n ＝（16～160）×82.76＝1324.16～13241.6r/min 。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y112M —4的三相异步电动机，额定功率为4.0 额定电流8.8A ，满载转速=m n 1440 r/min ，同步转速1500r/min 。
3.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 ＝1440/82.76＝17.40 （2） 分配传动装置传动比a i ＝0i ×i式中10,i i 分别为带传动和减速器的传动比。
为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取0i ＝2.3，则减速器传动比为i ＝0/i i a ＝17.40/2.3＝7.57根据各原则，查图得高速级传动比为1i ＝3.24，则2i ＝1/i i ＝2.334.计算传动装置的运动和动力参数 （1） 各轴转速n ＝0/i n m ＝1440/2.3＝626.09r/min Ⅱn ＝1/ Ⅰi n ＝626.09/3.24＝193.24r/minⅢn ＝ Ⅱn / 2i ＝193.24/2.33=82.93 r/minⅣn =Ⅲn =82.93 r/min（2） 各轴输入功率ⅠP ＝d p ×1η＝3.25×0.96＝3.12kWⅡP ＝Ⅰp ×η2×3η＝3.12×0.98×0.95＝2.90kW ⅢP ＝ⅡP ×η2×3η＝2.97×0.98×0.95＝2.70kWⅣP ＝ⅢP ×η2×η4=2.77×0.98×0.97＝2.57kW则各轴的输出功率：'ⅠP ＝ⅠP ×0.98=3.06 kW 'ⅡP ＝ⅡP ×0.98=2.84 kW 'ⅢP ＝ⅢP ×0.98=2.65kW 'ⅣP ＝ⅣP ×0.98=2.52 kW（3） 各轴输入转矩 1T =d T ×0i ×1η N·m 电动机轴的输出转矩d T =9550mdn P =9550×3.25/1440=21.55 N· 所以: ⅠT ＝d T ×0i ×1η =21.55×2.3×0.96=47.58 N·mⅡT ＝ⅠT ×1i ×1η×2η=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53 N·mⅢT ＝ⅡT ×2i ×2η×3η=143.53×2.33×0.98×0.95=311.35N·m ⅣT =ⅢT ×3η×4η=311.35×0.95×0.97=286.91 N·m输出转矩：'ⅠT ＝ⅠT ×0.98=46.63 N·m'ⅡT ＝ⅡT ×0.98=140.66 N·m 'ⅢT ＝ⅢT ×0.98=305.12N·m 'ⅣT ＝ⅣT ×0.98=281.17 N·m运动和动力参数结果如下表5.设计Ｖ带和带轮⑴ 确定计算功率查课本178P 表9-9得：2.1=A K8.442.1=⨯=⨯=P k P A ca ,式中为工作情况系数， p 为传递的额定功率,既电机的额定功率. ⑵ 选择带型号根据8.4=ca P ，3.1=A k ,查课本152P 表8-8和153P 表8-9选用带型为A 型带．⑶ 选取带轮基准直径21,d d d d查课本145P 表8-3和153P 表8-7得小带轮基准直径mm d d 901=，则大带轮基准直径mm d i d d d 207903.2102=⨯=⨯=,式中ξ为带传动的滑动率，通常取（1%～2%），查课本153P 表8-7后取mm d d 2242=。
⑷ 验算带速v s m s m n d V md /35/17.71000601400901000601<=⨯⨯⨯=⨯=ππ 在5～25m/s 围，Ｖ带充分发挥。
⑸ 确定中心距a 和带的基准长度由于,所以初步选取中心距a ：471)22490(5.1)(5.1210=+=+=d d d d a ，初定中心距mm a 4710=，所以带长,'d L =76.14444)()(220220121=-+++a d d d d a d d d d πmm .查课本142P 表8-2选取基准长度mm L d 1400=得实际中心距mm L L a a dd 62.4482/76.4447120=-=-+='取mm a 450=⑹ 验算小带轮包角1αοο94.162180180121=⨯--=παa d d d d ，包角合适。
⑺ 确定v 带根数z因mm d d 901=，带速s m v /79.6=，传动比3.20=i ,查课本148P 表8-5a 或8-5c 和8-5b 或8-5d,并由插值法得17.0.7.1000=∆=p p .查课本142P 表8-2得L K =0.96.查课本154P 表8-8,并由插值法得K ∂=0.96 由154P 公式8-22得20.496.096.0)17.007.1(8.4)(00=⨯⨯+=⨯∆+=l ca k k p p p Z α故选Z=5根带。
⑻ 计算预紧力0F查课本145P 表8-4可得m kg q /1.0=,故: 单根普通Ｖ带紧后的初拉力为N qv k zv P F ca 80.15817.71.0)196.05.2(17.755008.4)15.2(500220=⨯+-⨯⨯=+-⨯=α ⑼ 计算作用在轴上的压轴力p F 利用155P 公式8-24可得:N F z F p 43.1570294.162sin80.158522sin210=⨯⨯⨯=⨯=α6.齿轮的设计（一）高速级齿轮传动的设计计算１． 齿轮材料，热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮（1） 齿轮材料及热处理① 材料：高速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数1Z =24高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS Z 2=i ×Z 1=3.24×24=77.76 取Z 2=78. ② 齿轮精度按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。
２．初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计2131)][(12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα⨯±⨯≥确定各参数的值: ①试选t K =1.6查课本215P 图10-30 选取区域系数 Z H =2.433 由课本214P 图10-26 78.01=αε 82.02=αε则6.182.078.0=+=αε②由课本202P 公式10-13计算应力值环数N 1=60n 1j h L =60×626.09×1×（2×8×300×8） =1.4425×109hN 2= =4.45×108h #(3.25为齿数比,即3.25=12Z Z ) ③查课本203P 10-19图得：K 1H N =0.93 K 2H N =0.96④齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=1,应用202P 公式10-12得: [H σ]1=SK H HN 1lim 1σ=0.93×550=511.5 MPa [H σ]2=SK H HN 2lim 2σ=0.96×450=432 MPa 许用接触应力MPa H H H 75.4712/)4325.511(2/)][]([][21=+=+=σσσ⑤查课本由198P 表10-6得：E Z =189.8MP a 由201P 表10-7得: d φ=1T=95.5×105×11/n P =95.5×105×3.19/626.09=4.86×104N.m3.设计计算①小齿轮的分度圆直径d t 12131)][(12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα⨯+⨯≥=mm 53.49)75.4718.189433.2(25.324.46.111086.46.12243=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯②计算圆周速度υ=⨯=10006011 n d t πυs m /62.110006009.62653.4914.3=⨯⨯⨯③计算齿宽b 和模数nt m 计算齿宽bb=t d d 1⨯φ=49.53mm 计算摸数m n 初选螺旋角β=14︒nt m =mm Z d t 00.22414cos 53.49cos 11=⨯=β ④计算齿宽与高之比h b齿高h=2.25 nt m =2.25×2.00=4.50mmh b =5.453.49 =11.01 ⑤计算纵向重合度βε=0.3181Z Φd ο14tan 241318.0tan ⨯⨯⨯=β=1.903⑥计算载荷系数K 使用系数A K =1根据s m v /62.1=,7级精度, 查课本由192P 表10-8得 动载系数K V =1.07,查课本由194P 表10-4得K βH 的计算公式: K βH =)6.01(18.012.12d φ++ 2d φ⨯+0.23×103-×b=1.12+0.18(1+0.6⨯1) ×1+0.23×103-×49.53=1.42 查课本由195P 表10-13得: K βF =1.35 查课本由193P 表10-3 得: K αH =αF K =1.2 故载荷系数:K ＝K K K αH K βH =1×1.07×1.2×1.42=1.82 ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d 1=d t1tK K /3=49.53×6.182.13=51.73mm ⑧计算模数n mn m =mm Z d 09.22414cos 73.51cos 11=⨯=β 4. 齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式n m ≥)][(cos 212213F S F ad Y Y Z Y KT σεφββ∂∂⑴ 确定公式各计算数值① 小齿轮传递的转矩＝48.6kN·m 确定齿数z因为是硬齿面，故取z ＝24，z ＝i z ＝3.24×24＝77.76 传动比误差 i ＝u ＝z/ z ＝78/24＝3.25 Δi＝0.032％5％，允许② 计算当量齿数z ＝z/cos ＝24/ cos 314︒＝26.27 z ＝z/cos ＝78/ cos 314︒＝85.43 ③ 初选齿宽系数 按对称布置，由表查得＝1 ④ 初选螺旋角 初定螺旋角 ＝14 ⑤ 载荷系数KK ＝K K K K=1×1.07×1.2×1.35＝1.73 ⑥ 查取齿形系数Y 和应力校正系数Y查课本由197P 表10-5得: 齿形系数Y ＝2.592 Y ＝2.211 应力校正系数Y ＝1.596 Y ＝1.774⑦ 重合度系数Y 端面重合度近似为＝[1.88-3.2×（2111Z Z +）]βcos ＝[1.88－3.2×（1/24＋1/78）]×cos14︒＝1.655＝arctg （tg/cos ）＝arctg （tg20/cos14︒）＝20.64690 ＝14.07609因为＝/cos ，则重合度系数为Y ＝0.25+0.75 cos/＝0.673 ⑧ 螺旋角系数Y轴向重合度 ＝09.214sin 53.49⨯⨯πo＝1.825,Y ＝1－＝0.78⑨ 计算大小齿轮的 ][F S F F Y σαα安全系数由表查得S ＝1.25工作寿命两班制，8年，每年工作300天小齿轮应力循环次数N1＝60nkt ＝60×271.47×1×8×300×2×8＝6.255×10大齿轮应力循环次数N2＝N1/u ＝6.255×10/3.24＝1.9305×10 查课本由204P 表10-20c得到弯曲疲劳强度极限小齿轮a FF MP 5001=σ 大齿轮a FF MP 3802=σ 查课本由197P 表10-18得弯曲疲劳寿命系数: K 1FN =0.86 K 2FN =0.93 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 [F σ]1=14.3074.150086.011=⨯=S K FF FN σ [F σ]2=43.2524.138093.022=⨯=S K FF FN σ 01347.014.307596.1592.2][111=⨯=F S F F Y σαα01554.043.252774.1211.2][222=⨯=F S F F Y σαα大齿轮的数值大.选用.⑵ 设计计算 ① 计算模数mm mm m n 26.1655.124101554.014cos 78.01086.473.122243=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m n =2mm 但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d 1=51.73mm 来计算应有的齿数.于是由:z 1=nm ︒⨯14cos 73.51=25.097 取z 1=25那么z 2=3.24×25=81 ② 几何尺寸计算计算中心距 a=βcos 2)(21n m z z +=︒⨯+14cos 22)8125(=109.25mm将中心距圆整为110mm 按圆整后的中心距修正螺旋角β=arccos01.1425.10922)8125(arccos 2)(21=⨯⨯+=Z +Z αn m 因β值改变不多,故参数αε,βk ,h Z 等不必修正. 计算大.小齿轮的分度圆直径 d 1=01.14cos 225cos 1⨯=βn m z =51.53mm d 2=01.14cos 281cos 2⨯=βn m z =166.97mm 计算齿轮宽度B=mm mm d 53.5153.5111=⨯=Φ 圆整的 502=B 551=B（二） 低速级齿轮传动的设计计算⑴ 材料：低速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数1Z =30速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS z 2=2.33×30=69.9 圆整取z 2=70. ⑵ 齿轮精度按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。