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展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书

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《机械设计》课程设计说明书
题目名称展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器学院（系）装备制造学院
专业过程装备与控制工程
目录
1．设计任务书 (2)
2．传动方案的拟定及说明 (3)
3．电动机的选择 (4)
4．传动比的分配 (5)
5.计算传动装置的运动和动力参数 (5)
5.1计算各轴转速 (5)
5.2各轴功率的计算 (6)
5.3各轴转矩的计算 (6)
6.带传动的设计 (7)
7.链传动的设计 (8)
8．齿轮设计计算 (9)
8.1高速齿轮传动设计 (9)
8.2低速齿轮传动设计 (12)
9．斜齿轮上受力分析 (15)
10.轴的设计计算 (16)
10.1中间轴及其上面键，轴承的设计与校核 (16)
10.2高速轴及其上面键，轴承的设计与校核 (21)
10.3低速轴及其上面键，轴承的设计与校核 (26)
11.连轴器的选择 (31)
12.箱体的结构设计 (32)
13.润滑与密封 (32)
14.设计小结 (33)
15.参考资料 (33)
1.课程设计任务书
(1)设计数据：运输带传递的有效圆周力F=3400N，
运输带速度V=1.1m/s，
滚筒的计算直径D=440mm。

（2）设计要求：原动机为电动机，齿轮单向传动，有轻微冲击。

（3）工作条件：工作时间10年，每年按300天计
单班工作（每班8小时）。

2.传动方案的确定。

（1）传动示意图如下
（2）本传动机构的特点是：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。

两级展开式圆柱齿轮减速，齿轮相对于轴承不对称，要求轴具有较大的刚度且斜齿轮传动稳定，性能好，该减速器结构较复杂，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。

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。

（1）计算支反力 水平面上
()()6
5793672257
107657-21924353316-6579337110165735172
23
213
322
323r 321.........l l l d F d F l l F l F R a a r H ++⨯
⨯+⨯-⨯=
++--+-=
=-941.32N 与图中方向相反
R 2H =F r2-R 1H -F r3=513.7＋941.32-1101.37=253.71N ()()6
57936726
57421375657938295332132t 323t v 1......l l l l F l l F R ++⨯++⨯=++++=
=2347.97N
R 2V =F t3+F t2-R 1V =2953.8+1375.42-2347.97=1981.49N 轴承1总支反力
N ...R R R V H 632595972447329412211122=+=+=
N .F t 4213751=
键的型号为键10×56GB/T1096-19906.
10.2.3轴上力分析
（1）轴的受力简图如图所示。

（2）计算轴承支反力，在水平面上为
()
3
2
1
1
3
1
3
2
1
1
2
l
l
d
F
l
F
l
l
l
F
R
a
r
Q
H
+
-
-
+
+
==1164.93N
R2H= F Q－R1H－F r1=889.38N-1164.93N－
513.7N=-789.25N
与图中所画力的方向相反
在垂直平面上为
R1V=
58
166
58
42
1375
3
2
3
1
+
⨯
=
+
.
l
l
l
F t=356.14N
R2V= F t1-R1V =1375.42N－356.14N=1001.27N
轴承1的总支反力为
N
.
.
.
R
R
R V
H15
1218
14
356
93
11642
2
1
1
12
2=
+
=
+
=
轴承2的总支撑反力为
N
.
.
.
R
R
R V
H94
1274
28
1001
25
7892
2
2
2
22
2=
+
=
+
=
(3弯矩图如图所示
在水平面上，a-a剖面图右侧
42
15.
b=
σMpa
57
14.
b='σMpa
轴满足强度要求
10.3.1轴的设计
（1）已知低速轴传递的功率P 1=4.1KW,转速n 3=95.07r/min ，齿轮
4分度圆直径d 4=290.43mm,,齿轮宽度b 4=95mm (2)选择材料及初步确定轴的最小直径
材料为45钢，调质处理。

根据表C=(106～135)得 =⋅≥3
3
3n p C d min (105～135)=⋅3079514..(37.17～47.34)㎜
取轴的最小直径d min =42.5㎜.
(3)轴的结构设计（结构如下图）。

㈠轴段①上安装链轮，此段轴的设计应与链轮轮毂轴孔的设计同步
进行。

根据链的计算结果，初定轴段①的轴径d 1=45mm,带轮
轮毂
的宽度为（1.5～2.0）d 1=（1.5～2.0）×45mm=67.5mm ～
90mm,
结合链轮结构，轴段①的L 1=78㎜。

d 3=40mm
L 3=33mm
L 7=33mm
d 5=63.3㎜ L 5=70mm.
d 4=48mm d 6=48mm
L 6
=7mm.
L 4=115mm
材料选择钢。

10.3.3.轴上力分析
（1轴的受力简图如图所示
（3）计算轴承支反力，在水平面上为
2
1
3
4
4
2
4
1
-
2
l
l
l
F
d
F
l
F
R
Q
a
r
H
+
-
=
=
6
149
6
71
14
108
65
3617
-
2
43
290
657
6
149
37
1101
.
.
.
.
.
.
.
+
⨯
-
⨯
=-1459.24N
R2H= F r4-R1H+F Q=1101.37+1459.24+3617.65=6178.26N
在垂直平面上为
R1V=
4
108
6
149
6
149
8
2593
2
1
3
4
.
.
.
.
l
l
l
F t
+
⨯
=
+
=1712,.75N
R2V= F t1-R1V =1241.25N
轴承1的总支反力为
N
.
.
.
R
R
R V
H19
2250
75
1712
24
14592
2
1
1
12
2=
+
=
+
=
轴承2的总支撑反力为
N
.
.
.
R
R
R V
H67
6301
05
1241
26
61782
2
2
2
22
2=
+
=
+
=
N
.
R94
1274
2=。

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机械设计课程设计说明书(二级展开式圆柱斜齿轮减速器)

机械设计课程设计说明书(二级展开式圆柱斜齿轮减速器)

（三）传动轴的设计1. 轴的结构与设计 （1）低速轴的结构图（2）根据轴向定位要求，确定轴的各段直径和长度a.Ⅰ—Ⅱ段与联轴器配合取d I-II =45，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取L I-II =96。

b.为了满足半联轴器的轴向定位，Ⅰ—Ⅱ段右侧设计定位轴肩， 毡圈油封的轴径取d II-III =52mm由轴从轴承座孔端面伸出15-20mm,由结构定取L II-III =34。

c.轴肩Ⅲ为非定位轴肩，<由[2]P14815-6初选角接触球轴承取d III-IV =54考虑轴承定位稳定，L III-IV 略小于轴承宽度加挡油环长度取L III-IV =21。

d. 根据轴上零件（轴承）的定位要求及箱体之间关系尺寸及轴肩Ⅴ、Ⅵ为定位轴肩,直径应大于安装于轴上齿轮内径6—10mm,且保证Δ≥10mm取d V-VI =56mm ，L V-VI =64mm计算及说明e.Ⅵ—Ⅶ段安装齿轮，由低速级大齿轮内径=58取dVI-VII考虑齿轮轴向定位，L略小于齿宽，齿轮右端用套筒VI-VII定位。

取L=64m。

VI-VIIf. 轴肩Ⅶ至Ⅷ间安装深沟球轴承为6314AC=54m取dVII-VIII根据箱体结构=38取LVII-VIII轴上齿轮、半联轴器零件的周向定位均采用键联接。

由[2]P119表（11-5），取轴端倒角1.5×45 ，各轴肩处圆角半径R=1.6mm(3) 中速轴尺寸a.确定各轴段直径d1=30mmd2=34mmd3=39mmd4=34mmd5=30mmb.确定各轴段长度L1=39mmL2=52mmL3=4mmL4=72mmL5=36mm(4)高速轴尺寸a.确定各轴段直径 d1=30mm d2=38mmd3=47.46mm （分度圆） d4=38mm d5=30mm d6=28mm d7=24mmb.确定各轴段长度 L1=19mm L2=13mm L3=58mm L4=86mm L5=19mm L6=36mm L7=48mm（5）低速轴强度校核a. 作用在齿轮上的力N d T Ft 123.645527.24110×3323.52254=⨯=⋅=ⅢN tg tga Ft Fr n 574.241731810cos 20123.6455cos ="'︒︒⨯=⋅=βN tg tg Ft Fa 436.156531810123.6455="'︒⨯=⋅=βb. 计算轴上的载荷载荷分析图① 垂直面N L L L F F t NV 37.23033231=+⨯=N L L L F F t NV 75.41513222=+⨯=mmN L F M NV V ⋅⨯=⨯=5321036.3载荷分析图水平垂直面由装配图俯视受力视角决定1NV F =2303.37N2NV F =4151.75NmmN M V ⨯=51036.3（左旋）（1）轴承所受的径向载荷F r 和轴向载荷Fa3035.1N Fa2617.52N Fa14151.75N2,374.23031====，Fr N Fr （2）当量动载荷P 1和P 2低速轴轴承选用7211B ，由【2】p321表（13-6）得到2.1=p f。

二级展开式减速器课程设计计算说明书

二级展开式减速器课程设计计算说明书

目录§一减速器设计说明书 (5)§二传动方案的分析 (5)§三电动机选择，传动系统运动和动力参数计算 (6)一、电动机的选择 (6)二、传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 (7)三、运动参数和动力参数计算 (7)§四传动零件的设计计算 (8)一、V带传动设计 (8)二、渐开线斜齿圆柱齿轮设计 (12)（一）高速级斜齿圆柱齿轮设计计算表 (12)（二）低速级斜齿圆柱齿轮设计计算表 (17)（三）斜齿轮设计参数表 (21)§五轴的设计计算 (22)一、Ⅰ轴的结构设计 (22)二、Ⅱ轴的结构设计 (25)三、Ⅲ轴的结构设计 (27)四、校核Ⅱ轴的强度 (29)§六轴承的选择和校核 (33)§七键联接的选择和校核 (35)一、Ⅱ轴大齿轮键的选择 (35)二．Ⅱ轴大齿轮键的校核 (35)§八联轴器的选择 (36)§九减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择 (36)一、传动零件的润滑 (36)二、减速器密封 (37)§十减速器箱体设计及附件的选择和说明 (37)一、箱体主要设计尺寸 (37)二、附属零件设计 (40)§十一设计小结 (44)§十二参考资料 (44)§一 减速器设计说明书一、题目：设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器。

二、已知条件：输送机由电动机驱动，经传动装置驱动输送带移动，整机使用寿命为6年，每天两班制工作，每年工作300天，工作时不逆转，载荷平稳，允许输送带速度偏差为 5%。

工作机效率为0.96，要求有过载保护，按单位生产设计。

三、设计内容： 设计传动方案；a) 减速器部件装配图一张(0号图幅)； b) 绘制轴和齿轮零件图各一张； c) 编写设计计算说明书一份。

§二 传动方案的分析§三 电动机选择，传动系统运动和动力参数计算一、电动机的选择1.确定电动机类型按工作要求和条件,选用y 系列三相交流异步电动机。

机械设计二级圆柱齿轮减速器

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。

二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明

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。