二级斜齿圆柱齿轮减速器

二级斜齿齿轮圆柱减速器机械设计计算说明书二级斜齿齿轮圆柱减速器机械设计计算说明书正文:1.引言本文档旨在详细说明二级斜齿齿轮圆柱减速器的机械设计计算。

通过了解该减速器的结构和设计参数，可以更好地理解其工作原理和计算方法，以便设计和制造出符合要求的减速器。

2.减速器基本信息在此章节中，将介绍该二级斜齿齿轮圆柱减速器的基本信息，包括减速比、输入转速和输出转速等。

3.减速器主要零部件本章节将详细介绍二级斜齿齿轮圆柱减速器的主要零部件，包括齿轮、轴、轴承等。

每个零部件将详细说明其功能、设计参数和选用方法。

4.齿轮设计计算此章节将详细介绍齿轮的设计计算方法，包括模数选择、齿轮强度计算、齿面接触疲劳强度计算等。

每一项计算都将附上计算公式和实例。

5.轴设计计算在本章节中，将详细介绍轴的设计计算方法，包括轴的强度计算、轴的刚度计算等。

同样，每一项计算都将附上计算公式和实例。

6.轴承设计计算在此章节中，将详细介绍轴承的选用和设计计算方法，包括轴承类型选择、轴承寿命计算等。

7.润滑和密封设计本章节将介绍润滑和密封的设计原则和方法，包括润滑剂的选用、润滑方式的选择、密封件的选用等。

8.安全性与可靠性设计此章节将介绍安全性和可靠性的设计要求和计算方法，包括静载荷系数的计算、动载荷系数的计算、寿命计算等。

9.结构设计在本章节中，将详细介绍二级斜齿齿轮圆柱减速器的结构设计，包括外壳的设计、支撑结构的设计等。

10.总体装配与安装设计此章节将介绍减速器的总体装配与安装设计方法，包括齿轮的配合、轴的定位、轴与机壳的间隙等。

11.检验与试验在此章节中，将介绍减速器的检验与试验方法，包括减速器的检验标准、试验方法和试验结果的分析。

12.维护与保养本章节将介绍减速器的维护与保养方法，包括定期检查、润滑补充和零部件更换等。

13.附件本文档所涉及的附件包括设计图纸、计算表格和实验报告等。

详细的附件清单将列出，并在文档结尾附上。

法律名词及注释：1.减速比：指减速器输出轴转速相对于输入轴转速的比例。

目录1 设计任务书 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 设计任务 (1)1.3 具体作业 (1)1.4 数据表 (2)2 选择电动机 (3)2.1 电动机类型的选择 (3)2.2 确定传动装置的效率 (3)2.3 选择电动机容量 (3)2.4 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (4)2.4.1 总传动比的计算 (4)2.4.2 分配传动装置传动比 (4)3 计算传动装置的参数 (5)3.1 电动机输出参数 (5)3.2 高速轴的参数 (5)3.3 中间轴的参数 (5)3.4 低速轴的参数 (5)3.5 工作机的参数 (6)3.6 各轴的数据汇总 (6)4 普通V带设计计算 (7)4.1 已知条件和设计内容 (7)4.2 设计计算步骤 (7)4.2.1 确定计算功率 (7)4.2.2 选择V带的带型 (7)4.2.3 确定带轮的基准直径并验算带速 (7)L (7)4.2.4 从确定V带的中心距a和基准长度d (8)4.2.5 验算小带轮的包角14.2.6 计算带的根数z (8)F (9)4.2.7 计算作用在带轮轴上的压力Q5 减速器齿轮设计 (10)5.1 选择齿轮的材料及确定许用应力 (10)5.2 按齿轮弯曲强度设计计算 (10)5.2.1 计算第一对齿轮（高速轴与中间轴） (10)5.2.2 计算第二对齿轮（中间轴与低速轴） (11)6 轴的设计 (14)6.1 高速轴尺寸设计计算 (14)6.1.1 轴的材料选择并按扭转强度概略计算轴的最小直径 (14)6.1.2 轴的尺寸设计 (14)6.2 中间轴尺寸的设计计算 (15)6.2.1 轴的材料选择并按扭转强度概略计算轴的最小直径 (15)6.2.2 轴的尺寸设计 (16)6.3 低速轴尺寸设计计算 (17)6.3.1 轴的材料选择并按扭转强度概略计算轴的最小直径 (17)6.3.2 轴的尺寸设计 (17)7 轴的校核计算 (19)7.1 高速轴的校核 (19)7.1.1 轴受力计算 (19)7.2 中间轴的校核 (21)7.2.1 轴受力计算 (22)7.2.2 计算危险截面处轴的最小直径 (25)7.3 低速轴的校核 (25)7.3.1 轴受力计算 (25)7.3.2 计算危险截面处轴的最小直径 (26)8 滚动轴承寿命校核 (28)8.1 高速轴上的轴承寿命校核 (28)8.1.1 计算当量动载荷 (28)8.1.2 计算轴承承受的额定动载荷 (28)8.2 中间轴上的轴承寿命校核 (29)8.2.1 计算当量动载荷 (29)8.2.2 计算轴承承受的额定动载荷 (29)8.3 低速轴上的轴承寿命校核 (29)8.3.1 计算当量动载荷 (29)8.3.2 计算轴承承受的额定动载荷 (30)9 键联接设计计算 (31)9.1 高速轴上键的校核 (31)9.2 中间轴上键的校核 (31)9.3 低速轴上键的校核 (31)10 联轴器的校核 (32)11 润滑及密封类型选择 (33)11.1 润滑方式 (33)11.2 密封类型的选择 (33)11.3 轴承箱体内，外侧的密封 (33)12 减速器箱体主要结构尺寸 (34)13 结论与展望 (36)参考文献 (37)1 设计任务书1.1设计题目示。

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。

目录目录 (I)机械设计课程设计任务书 (1)1 绪论 (2)1.1 选题的目的和意义 (2)2 确定传动方案 (3)3 机械传动装置的总体设计 (3)3.1 选择电动机 (3)3.1.1 选择电动机类型 (3)3.1.2 电动机容量的选择 (3)3.1.3 电动机转速的选择 (4)3.2 传动比的分配 (5)3.3计算传动装置的运动和动力参数 (5)3.3.1各轴的转速： (5)3.3.2各轴的输入功率： (6)3.3.3各轴的输入转矩： (6)3.3.4整理列表 (6)4 V带传动的设计 (7)4.1 V带的基本参数 (7)4.2 带轮结构的设计 (9)5齿轮的设计 (10)5.1齿轮传动设计（1、2轮的设计） (10)5.1.1 选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数 (10)5.1.2按齿面接触疲劳强度设计 (10)5.1.3按齿根弯曲疲劳强度设计 (13)5.1.4 几何尺寸计算 (15)5.1.5圆整中心距后的强度校核 (16)5.1.6主要设计结论 (18)5.1.7结构设计 (19)5.2 齿轮传动设计（3、4齿轮的设计） (20)5.2.1 齿轮的类型,、精度等级、材料及齿数 (20)5.2.2按齿面接触疲劳强度设计 (20)5.2.3按齿根弯曲疲劳强度设计 (23)5.2.4 几何尺寸计算 (25)5.2.5圆整中心距后的强度校核 (26)5.2.6主要设计结论 (28)5.2.7结构设计 (29)6轴、轴承及键的设计 (30)6.1输入轴及其轴承装置、键的设计 (30)6.2中速轴及其轴承装置、键的设计 (34)6.3输出轴及其轴承装置、键的设计 (39)7减速器附件的选择及简要说明 (45)7.1.检查孔与检查孔盖 (45)7.2.通气器 (45)7.3.油塞 (45)7.4.油标 (45)7.5吊环螺钉的选择 (45)7.6定位销 (45)7.7启盖螺钉 (46)8减速器润滑与密封 (46)8.1 润滑方式 (46)8.1.1 齿轮润滑方式 (46)8.1.2 齿轮润滑方式 (46)8.2 润滑方式 (46)8.2.1齿轮润滑油牌号及用量 (46)8.2.2轴承润滑油牌号及用量 (46)8.3密封方式 (46)9机座箱体结构尺寸 (47)9.1箱体的结构设计 (47)设计总结 (49)参考文献 (50)1 绪论1.1 选题的目的和意义减速器的类别、品种、型式很多，目前已制定为行（国）标的减速器有40余种。

二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴强度校核方法研究二级斜齿圆柱齿轮减速器是一种常用的传动装置，广泛应用于工业生产中。

中间轴作为该减速器的重要组成部分，其强度校核是保证减速器正常运转的关键之一。

本文将从中间轴的强度校核方法入手，探讨二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴的强度校核方法。

一、中间轴的作用与结构中间轴是二级斜齿圆柱齿轮减速器的一个重要组成部分，其作用是将输入轴和输出轴之间的转矩传递给输出轴，起到减速作用。

中间轴的结构一般为圆柱形，其两端分别与输入轴和输出轴相连，中间部分则为齿轮的支撑部分。

二、中间轴的强度校核方法中间轴的强度校核是保证减速器正常运转的关键之一。

其校核方法主要有以下几种：1. 极限强度法极限强度法是一种传统的中间轴强度校核方法。

其基本思想是根据中间轴的材料和几何形状，计算其承受最大转矩时的强度，然后与实际工作转矩进行比较，判断其是否足够强度。

这种方法简单易行，但忽略了中间轴在工作过程中的实际应力状态，容易导致误判。

2. 应力分析法应力分析法是一种综合考虑中间轴在工作过程中应力状态的强度校核方法。

其基本思想是根据中间轴的几何形状和工作条件，采用有限元分析等方法计算其在工作过程中的应力状态，然后根据材料的应力应变关系，计算出中间轴的应力和应变，进而判断其是否足够强度。

这种方法比较精确，但计算量较大，需要一定的计算机技术支持。

3. 经验公式法经验公式法是一种基于实验数据和经验公式的强度校核方法。

其基本思想是根据中间轴的几何形状和工作条件，结合实验数据和经验公式，计算出中间轴的强度，并判断其是否足够强度。

这种方法简单易行，但准确性较差，容易产生误差。

三、中间轴的强度校核注意事项在进行中间轴的强度校核时，需要注意以下几点：1. 中间轴的材料应选择高强度、高韧性的材料，并考虑其疲劳寿命和可焊性等因素。

2. 中间轴的几何形状应尽量简单，避免出现过多的几何结构，以减少应力集中和裂纹的产生。

3. 中间轴的强度校核应综合考虑其在工作过程中的应力状态，采用合适的强度校核方法，以确保其足够强度。

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。

目录一、机械设计课程设计任务书 (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 (5)4．1、V带传动设计计算 (6)4.2、高速级齿轮传动设计 (8)4 . 3低速级齿轮传动设计 (13)五、低速轴的设计与计算 (18)六．滚动轴承的计算 (25)七．连接的选择和计算 (26)八、减速器附件的选择 (27)九、润滑、润滑剂牌号及密封的选择 (27)十、设计小结 (28)十一、参考文献 (29)一、机械设计课程设计任务书（1）设计题目设计用于带式运输机上两级斜齿轮减速器带式输送机减速器结构简图1-Ⅰ轴、2-Ⅱ轴、3-Ⅲ轴、4-卷筒轴（2）已知条件1）工作条件：两班制工作,连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，坏境最高温度35°C；2）使用寿命：大于8年；3）检修间隔期：4年大修一次，2年中修一次，半年一小修；4）动力来源：三相交流电，电压380/220V；5）运输带速度允许误差：±5%；6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

（3）原始数据表中：F——输送带工作拉力v——输送带速度D——卷筒直径（4）设计内容1 参数选择与设计计算：电动机的选择及运动参数的计算（包括计算电动机所需的功率，选择电动机，分配各级传动比，计算各轴的转速，功率和转矩）；2 V 带的传动设计：确定V 带的主要参数和尺寸；3 齿轮传动的设计：确定齿轮的主要参数和尺寸；4 轴（低速轴）的设计：初估轴径，结构设计和强度校核；5 轴承的选择及验算：低速轴和高速轴；6 齿轮与轴连接方式的选择及强度校核：低速及高速轴；7 联轴器的选择（低速轴）；8 润滑及润滑方式的选择，以及润滑剂的选择；（5）设计图纸绘制减速器装配和零件工作图减速器装配图1张（可用AutoCAD 绘制）(0号图或1号图)； 零件工作图从下面选择2张：（1） 大带轮零件图；（2）任意一个齿轮的零件图；（3）低速轴的零件图二、传动方案的拟定及说明选择第1组数据，具体参数如下： 运输带工作拉力 : F(N)=1500N 运输带工作速度 : V(m/s)=1.1m/s 卷筒直径:D(mm)=220mm两班制，每天按8小时计算，使用寿命10年，每年按360天计算。

二级斜齿圆柱齿轮减速器中间轴设计一、引言二级斜齿圆柱齿轮减速器是一种常用的机械传动装置，广泛应用于各种机械设备中。

其中的中间轴起到了支撑和传递动力的作用，因此中间轴的设计对于减速器的性能和可靠性至关重要。

本文旨在设计一根合适的中间轴，以实现减速器的正常工作。

二、中间轴的选材中间轴承受着较大的转矩和弯曲应力，因此选材要求较高。

常见的中间轴材料有45钢、40Cr等。

根据实际工作条件和要求，本文选用40Cr 作为中间轴材料。

三、中间轴的尺寸计算1.中间轴的直径：中间轴的直径要满足以下两个条件：a.弯曲极限：根据中间轴所承受的弯曲力矩可以计算出中间轴的最大弯曲应力，然后通过材料弯曲强度即可得到合适的中间轴直径。

可以使用以下公式计算中间轴的最大弯曲应力：σb=M/((π/32)*d^3)其中，σb为最大弯曲应力，M为弯曲力矩，d为中间轴的直径。

b.米式刚度：中间轴的直径还要满足根据传递的扭矩计算出的最小直径要求。

可以使用以下公式计算中间轴的最小直径：d=K*(T/τa)^((1/3)*(1/β))其中，d为中间轴的直径，K为系数，取决于传动轴的受力情况，T 为传递的扭矩，τa为中间轴的允许集中应力，β为中间轴的长径比。

根据以上两个条件计算中间轴的直径，取其中较大的值作为中间轴的直径。

2.中间轴的长度：中间轴的长度主要由传动部件的支撑范围和装配空间来确定。

一般情况下，中间轴的长度应略大于传动部件的总宽度。

四、中间轴的轴段设计中间轴一般由若干个轴段组成，每个轴段之间通过轴肩连接。

轴段之间的轴肩主要用于传递力矩，其设计需要满足以下约束条件：1.强度约束：轴肩的直径要满足传递的最大扭矩和材料的剪切强度要求。

可以使用以下公式计算轴肩的直径：d=((16*T)/(π*τs))^0.25其中，d为轴肩的直径，T为传递的扭矩，τs为材料的剪切强度。

2.轴肩长度：轴肩的长度需要满足传递的力矩和材料的剪切约束。

可以使用以下公式计算轴肩的长度：l=(16*T)/(π*τs*d^3)其中，l为轴肩的长度，T为传递的扭矩，τs为材料的剪切强度，d 为轴肩的直径。

二级斜齿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,滚筒效率为0.96(包括滚筒与轴承的损失效率),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原始数据：表A二. 设计要求1.减速器装配图一张(A0或A1)。

2.零件工作图1~3张。

3.设计说明书1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。

3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V 带设置在高速级。

其传动方案如下：图一:(传动装置总体设计图)2.电动机的选择工作机有效功率：P ＝FV/1000＝7000×1.1/1000＝7.7kw总效率： η＝η1×η1×η2×η2×η2×η3×η3×η4查表9.1（《机械设计课程设计》第三版 哈尔滨工业大学出版社 王连明 宋宝玉 主编）注：设计书中后面所要查表的数据都来自此书，不再加以说明。

如有数据来自其他书，设计书中会有说明。

η1（联轴器）＝0.99 η2（轴承）＝0.98 η3（齿轮）＝0.98 η4（滚筒效率）＝0.96 η＝0.99×0.99×0.98×0.98×0.98×0.98×0.98×0.96＝0.85电动机所需工作功率为： P ＝P/η＝7.7/0.85＝9.06kW卷筒转速： n ＝D π60v 1000⨯=40014.3 1.1601000⨯⨯⨯≈53r/min ，经查表按推荐的传动比合理范围，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i ＝8～40。