二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书

《机械设计基础课程设计》说明书题目：班级：姓名：学号：指导老师：完成日期：洛阳理工学院目录一课程设计书二设计要求三设计步骤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. 齿轮的设计6. 联轴器、滚动轴承和传动轴的设计7. 键联接设计8. 箱体结构的设计9.润滑密封设计四设计小结五参考资料一. 课程设计书设计课题：设计带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器、1.载荷情况：载荷平稳、单项运动2.工作制度：单班制3.使用年限：八年、大修期四年4.设计参数：输送带工作拉力F=2600N,输送带工作速度V=1.2m/s滚筒直径D=300mm 5.输送带速度允许误差为5+-二. 设计要求1.减速器装配图一张(A1)。

2.CAD绘制或手工绘制轴、齿轮零件图各一张(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. 齿轮的设计6. 联轴器、滚动轴承和传动轴的设计7. 键联接设计8. 箱体结构设计9. 润滑密封设计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：2.电动机的选择1)选择电动机的类型按工作要求和条件选择Y 系列一般用途的全封闭自扇冷笼型三相异步电动机。

2）选择电动机容量 工作机所需的功率：KW KW V F p W W W w 32.394.010002.126001000=⨯⨯=+=η电动机的输出功率：ηwo p p =其中η为电动机至滚筒主动轴传动装置的总效率，η=c r g ηηη32查课程设计书附表10-1得：98.0,99.0,97.0===c r g ηηη联轴器效率：滚动轴承效率：齿轮传动效率： 因此，η=895.098.099.097.032=⨯⨯，所以kw p p wo 71.3895.032.3===η根据0p 选取电动机的额定功率KW P p M m 82.4~75.3)3.1~1(,==使,并由附表10-112查的电动机的额定功率为0p =4kw 。

一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器1．要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。

2．工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。

3．知条件：运输带卷筒转速19/minr，减速箱输出轴功率 4.25P=马力，二、传动装置总体设计：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。

η－带传动效率：0.961η－每对轴承传动效率：0.9923η－圆柱齿轮的传动效率：0.96 4η－联轴器的传动效率：0.9935η—卷筒的传动效率：0.96说明：η－电机至工作机之间的传动装置的总效率：4212345ηηηηηη=∙∙∙∙45w P P ηη=⨯⨯ 3.67wd P P KW η==2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V 带传动比i=2 4二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是： ()()19248403043040/min n n i r =⨯=⨯⨯=电机卷筒总符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下：综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下：四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：96050.5319n i n ===总卷筒 分配传动比：取 3.05i =带 则1250.53/3.0516.49i i ⨯==()121.31.5i i =取121.3i i =经计算23.56i =14.56i =注：i 带为带轮传动比，1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比。

五 计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴01122334,,,ηηηη——依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。

机械设计基础课程设计名称: 二级直齿轮减速器学院：机械工程学院专业班级: 机自学生姓名:学号：指导老师: 成绩：201月0日目录机械设计课程设计任务书 (1)应完成的工作任务 2一、绪论 (3)二、确定传动方案 (4)三、机械传动装置的总体设计 (4)3.1 选择电动机 (4)3.1。

1 选择电动机类型 (4)3.1.2 电动机容量的选择 (4)3。

1.3 电动机转速的选择 (5)3。

2 传动比的分配 ................................................................... 错误!未定义书签。

3.3计算传动装置的运动和动力参数 (6)3。

3.1各轴的转速： (6)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 (7)四、齿轮的设计 (7)4.1齿轮传动设计(1、2轮的设计） (7)4.1.1 齿轮的类型 (7)4。

1.2尺面接触强度较合 (8)4.1。

3按轮齿弯曲强度设计计算 (10)4.2 齿轮传动设计（3、4齿轮的设计) (12)4.2。

1 齿轮的类型 (12)4。

2.2按尺面接触强度较合 (13)4。

2.3按轮齿弯曲强度设计计算 (14)五、轴的设计及联轴器的选择 (17)（一）轴的材料选择和最小直径估算....。

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17(二)轴的结构设计和联轴器的确定 (17)1。

Ⅰ轴结构的设计和联轴器2的确定 (17)2.Ⅱ轴结构的设计 (19)3。

Ⅲ轴结构的设计和联轴器4的确定 (20)六、轴的校核 (21)轴（中间轴）的力学模型的建立 (21)1、轴上力的作用点位置的和支点跨距的确定 (21)2、计算轴上的作用力 ........................................................... 错误!未定义书签。

一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器1．要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。

2．工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。

3．知条件：运输带卷筒转速19/minr，减速箱输出轴功率 4.25P 马力，十、传动装置总体设计：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。

－带传动效率：0.962η－每对轴承传动效率：0.993η－圆柱齿轮的传动效率：0.96－联轴器的传动效率：0.9935η—卷筒的传动效率：0.96说明：－电机至工作机之间的传动装置的总效率：4212345ηηηηηη=∙∙∙∙45w P P ηη=⨯⨯ 3.67wd P P KW η==2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V 带传动比i=24二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是：()()19248403043040/min n n i r =⨯=⨯⨯=电机卷筒总符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下：四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：96050.5319n i n ===总卷筒分配传动比：取 3.05i =带 则1250.53/3.0516.49i i ⨯==()121.31.5i i =取121.3i i =经计算2 3.56i =1 4.56i =注：i 带为带轮传动比，1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比。

五 计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴01122334,,,ηηηη——依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。

１. 各轴转速：1960314.86/min 3.05mn n r i ===带121196068/min 3 4.63m n n n r i i i ====∙⨯带 2321296019.1/min 3 4.63 3.56m n n n r i i i i ====∙∙⨯⨯带 2各轴输入功率：101 3.670.96 3.52d p p kWη=∙=⨯=21120112 3.670.960.990.96 3.21d p p p kWηηη=∙=∙∙=⨯⨯⨯=3223011223 3.670.960.990.960.990.96 3.05d p p p kW ηηηη=∙=∙∙∙=⨯⨯⨯⨯⨯=433401122334 3.670.960.990.960.990.960.990.9933d p p p kW ηηηηη=∙=∙∙∙∙=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=3各轴输入转矩： 3.679550955036.5.960dd wp T N m n ==⨯=10136.5 3.050.96106.9.d T T i N m η=∙∙=⨯⨯=带211121011236.5 3.05 4.630.960.990.96470.3.d T T i T i i N mηηη=∙∙=∙∙∙∙=⨯⨯⨯⨯⨯=带322231201122336.5 3.05 4.63 3.560.960.990.960.990.961591.5.d T T i T i i i N m ηηηη=∙∙=∙∙∙∙∙∙=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=带433401*********36.5 3.05 4.63 3.560.960.990.960.990.960.990.9931575.6.d T T T i i i N m ηηηηη=∙=∙∙∙∙∙∙∙=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=运动和动力参数结果如下表：六 设计V 带和带轮：1.设计V 带①确定V 带型号查课本205P 表13-6得：2.1=A K 则 1.2 3.67 4.4c A d P K P kW=∙=⨯=根据c P =4.4, 0n =960r/min,由课本205P 图13-5，选择A 型V 带，取1125d =。

二级圆柱齿轮减速器设计说明书一、设计概述本设计说明书旨在为二级圆柱齿轮减速器的设计提供全面的指导和说明。

减速器是机械传动系统中的重要组成部分，用于将高速旋转的电机输出降低到所需的工作转速。

二级圆柱齿轮减速器主要由两级圆柱齿轮组成，具有传动效率高、承受载荷大、维护方便等特点。

二、设计参数及要求1.设计输入参数：电机的额定功率、额定转速、减速器输出轴的工作扭矩及转速范围等。

2.设计要求：减速器应满足传动系统的动力、传动效率、使用寿命等方面的要求，同时具备良好的稳定性和可靠性。

三、设计步骤1.齿轮设计（1）选择齿轮类型：选用圆柱齿轮，根据减速器的传动要求选择合适的模数和齿数。

（2）确定齿轮齿宽：根据减速器结构和使用要求，确定合适的齿宽。

（3）计算齿轮的弯曲强度和接触强度：根据使用条件和载荷情况，对齿轮进行弯曲和接触强度的校核计算，确保齿轮具有足够的使用寿命。

（4）确定齿轮材料及热处理方式：根据齿轮的强度要求和使用条件，选择合适的材料及热处理方式。

1.轴的设计（1）确定轴的直径：根据轴所承受的扭矩和转速，选择合适的轴径大小。

（2）确定轴的结构形式：根据减速器的结构和使用要求，选择合适的轴的结构形式。

（3）校核轴的强度：根据轴所承受的载荷情况，对轴进行强度校核计算，确保轴具有足够的使用寿命。

（4）确定轴的材料及热处理方式：根据轴的强度要求和使用条件，选择合适的材料及热处理方式。

1.轴承的选择与设计（1）确定轴承类型：根据减速器的结构和使用要求，选择合适的轴承类型。

（2）确定轴承的尺寸：根据轴的直径和载荷情况，选择合适的轴承尺寸。

（3）校核轴承的寿命：根据轴承的使用条件和载荷情况，对轴承进行寿命校核计算，确保轴承具有足够的使用寿命。

（4）确定轴承的材料及热处理方式：根据轴承的强度要求和使用条件，选择合适的材料及热处理方式。

1.箱体的设计（1）确定箱体结构形式：根据减速器的传动要求和使用条件，选择合适的箱体结构形式。

第一章传动方案的分析与拟定1.1 课程设计的设计内容设计带式运输机的传动机构，其传动转动装置图如下图-1所示。

图1.1带式运输机的传动装置1.2原始数据带 圆周力F/N 带速v（m/s）滚筒直径D/mm6850 0.7 3401.3工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷有轻微冲击；输送带工作速度V的允许误差为±5%；二班制（每天工作8h),要求减速器设计寿命为8年，大修期为2-3年，中批量生产；三相交流电源的电压为390、220V。

第二章传动方案的选择带式运输机的传动方案如下图所示图2-1 两级圆柱齿器1-电动机；2-联轴器；3两级圆柱齿轮减速器；4-滚筒；5-输送带采用二级圆柱齿轮传动，结构尺寸小，齿轮传动效率高，传动平稳，适合于较差环境下长期工作，考虑到以上原因所以选择此传动方案第三章 原动机的选择3.1 选择电动机的类型按按照设计要求以及工作条件，选用一般Y 型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V 。

3.2选择电动机的容量3.2.1工作机所需的有效功率KW Fv P w 795.410007.068501000=⨯==式中：w P —工作机所需的有效功率（KW ） F —带的圆周力（N ）v —带的工作速度（m/s ）3.2.2 电动机的输出功率)(KW P P wd η=式中：η为传动系统的总效率，按下式计算4232241ηηηηη=96.097.099.098.0224⨯⨯⨯= 816.0=其中，根据文献【2】中表3-3（按一般齿轮传动查得） η1——一对滚动轴承效率，η1=0.98 η2——联轴器的效率,η2=0.99η3——闭式圆柱齿轮的传动效率，η3=0.97 η4——运输机滚筒的效率，η4=0.96 故 KW P P wd 88.5816.0795.4===η因载荷平稳，电动机的功率稍大于d P 即可，根据文献【2】中表12-1所示Y 系列三相异步电动机的技术参数，可选择电动机的额定功率P e =7.5KW 。

一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器1．要求：拟定传动关系：由电动机、V带、减速器、联轴器、工作机构成。

2．工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。

3．知条件：运输带卷筒转速19/minr，减速箱输出轴功率 4.25P 马力，十、传动装置总体设计：1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

V带设置在十一、 选择电机１. 计算电机所需功率dP ： 查手册第3页表1-7：－带传动效率：0.962η－每对轴承传动效率：0.99 3η－圆柱齿轮的传动效率：0.96－联轴器的传动效率：0.9935η—卷筒的传动效率：0.96说明：－电机至工作机之间的传动装置的总效率：4212345ηηηηηη=∙∙∙∙45w P P ηη=⨯⨯ 3.67wd P P KW η==2确定电机转速：查指导书第7页表1：取V 带传动比i=2 4二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是： ()()19248403043040/min n n i r =⨯=⨯⨯=电机卷筒总符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下：四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：96050.5319n i n ===总卷筒 分配传动比：取 3.05i =带 则1250.53/3.0516.49i i ⨯==()121.31.5i i =取121.3i i =经计算23.56i =14.56i =注：i 带为带轮传动比，1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比。

五 计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴01122334,,,ηηηη——依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。

１. 各轴转速：1960314.86/min 3.05m n n r i ===带121196068/min 3 4.63m n n n r i i i ====∙⨯带 2321296019.1/min 3 4.63 3.56m n n n r i i i i ====∙∙⨯⨯带 2各轴输入功率：101 3.670.96 3.52d p p kW η=∙=⨯=21120112 3.670.960.990.96 3.21d p p p kW ηηη=∙=∙∙=⨯⨯⨯=3223011223 3.670.960.990.960.990.96 3.05d p p p kW ηηηη=∙=∙∙∙=⨯⨯⨯⨯⨯=433401122334 3.670.960.990.960.990.960.990.9933d p p p kW ηηηηη=∙=∙∙∙∙=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=3各轴输入转矩： 3.679550955036.5.960dd wp T N m n ==⨯= 10136.5 3.050.96106.9.d T T i N m η=∙∙=⨯⨯=带211121011236.5 3.05 4.630.960.990.96470.3.d T T i T i i N mηηη=∙∙=∙∙∙∙=⨯⨯⨯⨯⨯=带322231201122336.5 3.05 4.63 3.560.960.990.960.990.961591.5.d T T i T i i i N m ηηηη=∙∙=∙∙∙∙∙∙=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=带433401*********36.5 3.05 4.63 3.560.960.990.960.990.960.990.9931575.6.d T T T i i i N m ηηηηη=∙=∙∙∙∙∙∙∙=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=运动和动力参数结果如下表：六 设计V 带和带轮：1.设计V 带 ①确定V 带型号查课本205P 表13-6得：2.1=A K 则 1.2 3.67 4.4c A d P K P kW =∙=⨯=根据c P =4.4, 0n =960r/min,由课本205P 图13-5，选择A 型V 带，取1125d =。

计算及说明结果第一章设计任务书§ 1-1设计任务1、设计带式输送机的传动系统，采用两级圆柱齿轮减速器的齿轮传动。

2、工作条件：一班制，连续单向运转。

载荷平稳，室工作，有粉尘（运输带与卷筒及支承间，包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已在F中考虑）。

3、使用期限：十年，大修期三年。

4、生产批量：10台。

5、生产条件：中等规模机械厂，可加工7—8级精度齿轮及涡轮。

6、动力来源：电力，三相交流（220/380V）。

7、运输带速度允许误差：土5%&原始数据：输送带的工作拉力F=2600N输送带的工作速度v=1.1 ms输送带的卷筒直径d=200mm第二章传动系统方案的总体设计电动机X33 X计算及说明结果§ 2-1电动机的选择1 .电动机容量选择根据已知条件由计算得知工作机所需有效功率设： 轴一一对滚动轴承效率。

轴=0.99齿一一为7级齿轮传动的效率。

齿=0.98筒——输送机滚筒效率。

筒=0.96估算传动系统的总效率：2 轴 齿 筒0.992 0.994 0.982 0.960.86工作机所需的电动机攻率为：P rp/2.8%86 3.33kw功率P m 4kw2、电动机的转速选择 根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速60 v 60 1000 1.1.n w ----------- ---------------------------- 105 . 1 r minD 200 3.14Pv2.86kwP w 2.86kw01---- 为齿式联轴器的效率。

01 =0.99丫系列三相异步电动机技术数据中应满足：。

P m P r ,因此综合应选电动机额定P r n w0.863.33kw105.1r min计算及说明结果计算及说明结果综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6其主要参数如下表:§ 2-2传动比的分配带式输送机传动系统的总传动比：i960105.1 9・13i2J/1.3 9.13/1.3 265i329.132.65 345传动系统各传动比为:i oi 1,i2 2.65,i3 3.45,i41§ 2-3传动系统的运动和动力学参数设计传动系统各轴的转速、功率和转矩的计算如下：0轴——电动机轴n0960 r. min p0 3.33kwp3.33T°9550 " 9550 ——33.13N ?mn9601轴——减速器中间轴n1 啦960 r min p1p0 01 3.33 0.99 3.297 kwi 01i 9.1312 2.6513 3.45计算及说明 结果T 1 T 0i 01 01 33.13 1 0.99 32.8N ?m2轴 --- 减速器中间轴 n 2— ^60 278.3r/minp 2 p 1 12 3297 0.97 3.2kwi 3 3.45T 2 T 1i 3 12 32.8 3.45 0.97 0.97 106.5N ?m3轴一一减速器低速轴 门3门2 i 2278.3 2.65'105.02 r minP 3P 2 233.2 0.97 3.104 kw T 3T 2i 2 23106.5 2.65 0.97 273.8N ?m4轴一一工作机n 4n 3105 .02 r minP 4 P 3 343.104 0.9801 3.04kwT 4T 3i 4 34273.8 1 0.9801268 .4N ?m第三章高速级齿轮设计已知条件为P i =3.297kW,小齿轮转速n i =960r/min ，传动比i 1 =3.45由电 动机驱动，工作寿命10年，一班制，载荷平稳，连续单向运转。

二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书-一、 设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器1． 要求：拟定传动关系：由电动机、减速器、联轴器、工作机构成。

2． 工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。

3． 知条件：运输带卷筒转速V=0.9m/s ，卷筒直径D=300mm,运输有效作用力F=2200N ，在室内常温下长期连续工作，电动机使用三相交流电，电压为380V二、 传动装置总体设计：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，运用联轴器传动。

三、 选择电机1、计算电机所需功率dP ： 查手册第3页表1-7：2η－每对轴承传动效率：0.96 3η－圆柱齿轮的传动效率：0.97 4η－联轴器的传动效率：0.99 5η—卷筒的传动效率：0.96说明：η－电机至工作机之间的传动装置的总效率：4212345ηηηηηη=••••45w P P ηη=⨯⨯3.67wd P P KWη== P =P/η=2.4KW2确定电机转速nw=(60*1000v0/D=57.3r/min二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是：n`d=i`anw=458~2292r/min符合这一范围的转速有：750、1000、1500根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y100L-6，其主要参数如下：四、 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：ia=nm/nw=24.78 分配传动比：则i1*i2=24.78()121.31.5i i =取121.3i i =经计算i2=4.37 i1=5.67五、 计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴η01η12η23η34——依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3， 轴3和轴4之间的传动效率。