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机械基础课程设计说明书设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号学生姓名：指导老师：完成日期：所在单位：设计任务书1、题目设计用于带式输送机的机械传动装置——一级直齿圆柱齿轮减速器。
2、参考方案（1）V带传动和一级闭式齿轮传动（2）一级闭式齿轮传动和链传动（3）两级齿轮传动3、原始数据4、其他原始条件（1）工作情况：两班制，输送机连续单向运转，载荷较平稳。
（2）使用期限：5年。
（3）动力来源：三相交流（220V/380V）电源。
（4）允许误差：允许输送带速度误差5%±。
5、设计任务（1）设计图。
一级直齿（或斜齿）圆柱齿轮减速器装配图一张，要求有主、俯、侧三个视图，图幅A1，比例1：1（当齿轮副的啮合中心距110a≤时）或1：（当齿轮副的啮合中心距110a>时）。
（2）设计计算说明书一份（16开论文纸，约20页，8000字）。
目录一传动装置的总体设计 (3)二传动零件的设计 (7)三齿轮传动的设计计算 (9)四轴的计算 (11)五、箱体尺寸及附件的设计 (24)六装配图 (28)设计内容：一、传动装置的总体设计1、确定传动方案本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为V带传动和一级闭式齿轮传动，其传动装置见下图。
2，选择电动机（1）选择电动机的类型按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380V，Y系列。
（2）选择电动机的额定功率①带式输送机的性能参数选用表1的第 6组数据，即：表一工作机所需功率为： kW sm N Fv w 44.51000/7.132001000P =⨯==②从电动机到工作机的传动总效率为：212345ηηηηηη=其中1η、2η、3η、4η、5η分别为V 带传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性套柱销联轴器和滚筒的效率，查取《机械基础》P 459的附录3 选取1η= 、2η=（8级精度）、3η=（球轴承）、4η=、5η=故22123450.950.970.990.9950.960.8609664143520.862ηηηηηη==⨯⨯⨯⨯=≈ ③ 电动机所需功率为kW sm N Fv d 33.6852.0*1000/7.1*32001000P ===η 又因为电动机的额定功d ed P P ≥（3） 确定电动机的转速 传动滚筒轴工作转速：min r/2.814007.1100060v 100060=⨯⨯=⨯⨯=ππD n 滚筒查《机械基础》P 459附录3， V 带常用传动比为i 1=2~4，圆柱齿轮传动一级减速器常用传动比范围为i 2=3~5（8级精度）。
一级直齿圆柱齿轮减速器设计书第一部分课程设计任务书一、设计课题：设计一级直齿圆柱齿轮减速器,工作机效率为0.96(包含其支承轴承效率的损失),使用限期8年(300天/年),2班制工作,运输允许速度偏差为5%,车间有三相沟通,电压380/220V。
二. 设计要求:减速器装置图一张。
绘制轴、齿轮等部件图各一张。
设计说明书一份。
三. 设计步骤:传动装置整体设计方案电动机的选择确立传动装置的总传动比和分派传动比计算传动装置的运动和动力参数设计V带和带轮齿轮的设计转动轴承和传动轴的设计1.键联接设计专业.专注箱体构造设计润滑密封设计联轴器设计第二部分传动装置整体设计方案构成：传动装置由电机、减速器、工作机构成。
特色：齿轮相对于轴承对称散布。
确立传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。
其传动方案以下：图一: 传动装置整体设计图初步确立传动系统整体方案如 :传动装置整体设计图所示。
选择V带传动和一级圆柱直齿轮减速器。
专业.专注计算传动装置的总效率a:a= ×2×××1为V带的效率, 2为轴承的效率, 3为齿轮啮合传动的效率 , 4为联轴器的效率, 5为工作机的效率（包含工作机和对应轴承的效率）。
第三部分电动机的选择1电动机的选择皮带速度v:工作机的功率pw:w F×V1620×p=1000=1000=KW电动机所需工作功率为:p wpd=ηa==KW履行机构的曲柄转速为:n=60×1000V=60×1000×=r/minπ×Dπ×280经查表按介绍的传动比合理范围，V带传动的传动比i1=2~4，一级圆柱直齿轮减速器传动比i2=3~6，则总传动比合理范围为ia=6~24，电动机转速的可选范围为nd=i a×n=(6×24)×=。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价钱和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y112M-4专业.专注的三相异步电动机，额定功率为4KW,满载转速nm=1440r/min，同步转速1500r/min。
机械零件课程设计任务书设计题目：带式传动机装置的一级圆柱齿轮减速器。
运动简图:一、电动机的选择（2）选择电动机功率（3）确定电动机的转工作机所需的电动机输出功率为：所以由电动机至工作机之间的总效率(包括工作机效率)为：543221ηηηηηη=w之中5432;1,,,ηηηηη分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器、卷筒的效率。
96.0;993.0;97.0;99.0;96.054321====ηηηηη所以=7。
01kw卷筒轴的工作转速为：=45014.39.1100060⨯⨯⨯ =80.68r/min按推荐的合理传动比范围，取V带传动的传动比,单级齿轮传动比，则合理总传动比的范围，故电动机转速的可选范围为:m in/6.1613~08.48468.80)20~6(rninwd=⨯=⨯=符合这一范围的同步转速电动机有和Y160m2-8和P d=7。
01kwn w=80.68r/min速Y132s-4三种。
综合考虑选择Y160M-6型电动机，其额定功率是5.5kw；同步转速是1000r/min;满载转速是970r/min;总传动比是12.02。
方案电动机型号额定功率电动机转速/传动装置的总传动比同步转速满载转速1 Y160M-6 7.5 1000 970 12.022 Y132M-4 7.5 1500 1400 17.853 Y160L-8 7.5 750 720 8.92 选择Y160M-6电动机二、计算总传动比和分配传动比设计项目计算及说明主要结果（1）计算总传动比由选定电动机的满载转速mn和工作机主动轴的转速wn可得传动装置的总传动比为：12min/68.80min/970===rrnniwm对于一级传动有：21iii⨯=把总传动比合理地分配给各级传动比，限制传动件的圆周速度以减小动载荷，降低传动精度等级，在满足使传动装置结构尺寸较小、重量较轻和使各传动件的尺寸协调，结构匀称、合理、避免相互干涉碰撞的条件下取：31=i42=i12=i31=i42=i三、计算传动装置的运动和动力差数设计项目计算及说明主要结果（1）各轴的转速由式（9.8）～式(9.10)得出：min/33.323397011rinn m===min/83.80433.323212rinn===m in/83.802rnnw==m in/33.3231rn=m in/83.802rn=m in/83.80rnw=（2）各轴的输入功由式（9.11～9.13）得出：kwp73.61=kwp6.62=率kwp p kw p p kw p p w d 21.63.99.096.06.66.697.096.073.673.696.001.7432121211=⨯⨯=⨯⨯==⨯⨯=⨯==⨯=⨯=ηηηηkw p w 2.6=（3）各轴的转矩m N n p T m d d •=⨯=⨯=02.6997001.795509550m N n p T m N n p T m N n p T w w w •=⨯=⨯=•=⨯=⨯=•=⨯=⨯=7.73383.8021.69550955016.78783.806.69550955078.19833.32373.695509550222111mN T d •=02..69m N T •=78.1981mN T •=16.7872mN T w •=7.733运动和动力参数的计算结果列与下表：轴 参数 电动机轴1轴2轴滚筒轴功率p/kw 7.01 6.73 6.6 6.21 转速n/r/min 970323.3380.8380.83转矩T/N.m 69.0218.78787.16733．7 传动比i 3 4 1 效率0.960.970.99四、带传动设计设计项目计算过程及计算说明主要结果（1）确定计算功率查参考资料 ，查表9.21有 6.1=A k 则kw P K P A C 22.1101.76.1=⨯=⨯==C P 11.22kw（5）初定中心距a 和基准带长初定中心距为a=750mm7504)140425()140425(214.375024)()(22221221⨯-++⨯+⨯=-+++=addddal dddddπ=2414.13mm取标准值为mmld2500=由式（9.20）得实际中心距a为：mmLLaa dd94.792)213.24142500750(2=-+=-+≈中心距a的变动范围为：mmLaad44.755015.0min=-=mmLaad94.867250003.094.79203.0max=⨯+=+=mmld2500=mma94.792≈mma44.755min=mma94.867max=（6）校验小带轮包角12041.1593.57180121〉=⨯--=adda dd=1a41.159（7）确定V 带根数Z由式la ck K p p p z )(0∆+≥得根据33.323,14011==n d d 查表9.10用内插法得：kw p 65.10=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∆i b kn k p 1110由表9.18查得310649.2-⨯=b k根据传动比4=i 表9.19 得3106494.2-⨯=bkkw kw p 31.01373.11197010649.230=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=∆-由表9.4差的带长度修正系数03.1=lk由图9.12查得包角系数97.0=a k 得 普通带根数()72.503.197.031.065.122.11=⨯⨯+=z 得Z=6根kw p 65.10=310649.2-⨯=b k=∆0p kw 31.0Z=6 （8）单根V 带的初拉力由参考资料1表9.1得q=0.1kg/m N qv zv p F c Q 01.21611.717.0)195.05.2(11.76222.111000)197.05.2(2100022=⨯+-⨯⨯⨯⨯=+-=NF Q 01.216=（9）带轮轴上的压边力Na z F F Q 43.2550241.159sin 601.21622sin 210=⨯⨯⨯==N F Q 43.2550=（10）设计结果选用6根A-4000GB/T 11544_1997V 带; 带基准长度2500mm ；轴上压 6根A-4000GB/T力N 43.2550为Q F ；mm d mm d d d425;14021==11544_1997V 带综上结果各参数列表如下： 参数 电动机轴 1轴 2轴 滚筒轴 功率p/kw 7.01 4.8 4.47 4.29 转速n/r/min 970315.7993.9893.98转矩T/N.m 59.24183.73779.78 732.3 传动比i 3.04 3.95 1 效率0.960.970.99五、齿轮设计设计项目计算过程及计算说明主要结果（1）选择齿轮材料及精度等级因传递功率不大，选用软齿面齿轮组合，小齿轮用45钢正火，硬度为169～217HBS,大齿轮选用45钢调质。
机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定 (3)二、电动机的选择 (4)三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 (6)四、传动装置的运动和动力设计 (7)五、普通V带的设计 (10)六、齿轮传动的设计 (15)七、传动轴的设计 (18)八、箱体的设计 (27)九、键连接的设计 (29)十、滚动轴承的设计 (31)十一、润滑和密封的设计 (32)十二、联轴器的设计 (33)十三、设计小结 (33)设计题目：V带——单级直齿圆柱齿轮减速器机械系设计者：学号：指导教师：一、设计课题：设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。
运输机连续工作，单向运转载荷变化不大，空载启动。
减速器小批量生产，使用期限5年，一班制工作，卷筒不包括其轴承效率为97%，运输带允许速度误差为5%。
设计任务要求：1.减速器装配图纸一张（１号图纸）2.轴、齿轮零件图纸各一张（２号或３号图纸）3.设计说明书一分计算过程及计算说明一、传动方案拟定第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动１、工作条件：使用年限５年，工作为一班工作制，载荷平稳，环境清洁。
２、原始数据：滚筒圆周力F=2200N；带速V=1.7m/s；滚筒直径D=420mm；方案拟定：采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。
1.电动机2.V带传动3.圆柱齿轮减速器4.连轴器5.滚筒6.运输带中心高H外形尺寸L ×(AC/2+AD)×HD底角安装尺寸 A ×B地脚螺栓孔直径 K轴 伸 尺 寸 D ×E装键部位尺寸 F ×GD132520×345×315216×1781228×8010×41三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比： 由选定的电动机满载转速n m 和工作机主动轴转速n 1、可得传动装置总传动比为： ia=nm/n=nm/n 卷筒=960/77.3 =12.42和带传动、减速器传动比，可见第2方案比较适合。
***************************************************************************************试题说明本套试题共包括1套试卷每题均显示答案和解析单位内部认证机械设计基础考试练习题及答案2(500题)***************************************************************************************单位内部认证机械设计基础考试练习题及答案21.[单选题]套筒滚子链中，滚子的作用是()。
A)缓冲吸震B)提高链的承载能力C)减轻套筒与轮齿间的摩擦与磨损答案:C解析:2.[单选题]在蜗杆传动中，当需要自锁时，应使蜗杆导程角（ ）当量摩擦角。
A)小于B)大于C)等于答案:A解析:3.[单选题]在滚齿机上加工标准直齿圆柱齿轮，什么条件下会发生根切？ （ ）A)m＜ MminB)α≠20°C)z < Zmin答案:C解析:4.[单选题]向心滑动轴承,载荷及转速不变,宽径比不变,若直径增大1倍,则轴承的平均压强P与圆周速度I/的乘积pv值为原来的( )倍。
A)1/2B)1/4C)2答案:A解析:5.[单选题]车床传导螺杆驱动大拖板的螺旋传动应是( )。
A)螺母转动，螺杆移动6.[单选题]对带的疲劳强度影响较大的应力是( )。
A)紧边拉应力B)离心应力C)弯曲应力答案:C解析:7.[单选题]V带带轮材料一般选用( )。
A)碳钢调质B)合金钢C)铸铁答案:C解析:8.[单选题]毛坯是采用铸铁还是钢来制造，主要取决于()。
A)链条的线速度B)传递的圆周力C)链轮的转速答案:A解析:9.[单选题]钢是含碳量( )铁碳合金。
A)低于2%B)高于2%C)低于5%答案:A解析:10.[单选题]在单向间歇运动机构中,( )可以获得不同转向的间歇运动。
A)槽轮机构B)棘轮机构C)不完全齿轮机构答案:B解析:11.[单选题]( )键适于定心精度要求高、传递载荷大的轴、毂动或静联接。
目录第一章设计任务书 (3)1.1设计题目 (3)1.2设计步骤 (3)第二章传动装置总体设计方案 (4)2.1传动方案 (4)2.2该方案的优缺点 (4)第三章电动机的选择 (4)3.1选择电动机类型 (4)3.2确定传动装置的效率 (4)3.3选择电动机的容量 (5)3.4确定电动机参数 (5)3.5确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6)第四章计算传动装置运动学和动力学参数 (7)4.1电动机输出参数 (7)4.2高速轴Ⅰ的参数 (7)4.3低速轴Ⅱ的参数 (7)第五章普通V带设计计算 (8)第六章减速器圆锥齿轮传动设计计算 (12)6.1选精度等级、材料及齿数 (12)6.2按齿面接触疲劳强度设计 (13)6.3确定传动尺寸 (15)6.4校核齿根弯曲疲劳强度 (15)6.5计算锥齿轮传动其它几何参数 (17)第七章轴的设计 (18)7.1高速轴设计计算 (18)7.2低速轴设计计算 (25)第八章滚动轴承寿命校核 (32)8.1高速轴上的轴承校核 (32)8.2低速轴上的轴承校核 (34)第九章键联接设计计算 (35)9.1高速轴与大带轮键连接校核 (35)9.2高速轴与小锥齿轮键连接校核 (35)9.3低速轴与大锥齿轮键连接校核 (36)9.4低速轴与联轴器键连接校核 (36)第十章联轴器的选择 (36)10.1低速轴上联轴器 (36)第十一章减速器的密封与润滑 (37)11.1减速器的密封 (37)11.2齿轮的润滑 (37)11.3轴承的润滑 (37)第十二章减速器附件设计 (38)12.1油面指示器 (38)12.2通气器 (38)12.3放油孔及放油螺塞 (38)12.4窥视孔和视孔盖 (39)12.5定位销 (39)12.6启盖螺钉 (39)12.7螺栓及螺钉 (40)第十三章减速器箱体主要结构尺寸 (40)第十四章设计小结 (41)第十五章参考文献 (42)第一章设计任务书1.1设计题目一级圆锥减速器，工作机所需功率Pw=3.2kW，转速nw=110r/min，每天工作小时数：16小时，工作年限（寿命）：10年，每年工作天数：300天，配备有三相交流电源，电压380/220V。
设计项目计算及说明计算结果一、设计任务书及有关数据二、确定传动方案三、选择电动机（1）、选择电动机1）工作条件传动不逆转，载荷平稳，启动载荷为名义载荷的1.25倍，输送带速度允许误差为±5% 。
2）已知数据输送带工作拉力F=2000N，输送带工作速度v=1.8m/s，滚筒直径D=450mm，每日工作时数24小时，传动工作年限5年。
机械传动装置一般由原动机、传动装置、工作机和机架四部分组成。
单级圆柱齿轮减速器由带传动和齿轮传动组成，根据各种传动的特点，带传动安排在高速级，齿轮传动放在低速级。
传动装置的布置图见图-1。
1）选择电动机类型和结构形式根据工作要求和条件，选用一般用途的Ｙ系列三相异步电动机。
2）确定工作机功率工作机所需的功率Ｐ工作（ｋＷ）按下式计算P工作＝1000Fv式中，F=2000N，V=1.8m/s，代入上式得P工作＝1000Fv=10008.1x2000kW=3.6kW3）确定电动机功率电动机所需功率P电机（kW）按下式计算P电机＝总工作ηP式中，总η为电动机到滚筒工作轴的传动装置总效率，根据传动特点，由课程设计指导书表 2.3查得：V带传动带η=0.96，齿轮传动齿轮η=0.97，一对滚动球轴承轴承η=0.99，弹性联轴器联轴器η=0.99，因此总效率总η=带η齿轮η2轴承η联轴器η，即总η=带η齿轮η2轴承η联轴器η=0.96x0.97x0.992x0.99=0.904F=2000NV=1.8m/sD=450mmP工作=3.6kW、设计项目计算及说明计算结果（2）计算传动装置的总传动比并分配各级传动比（3）计算传动装置的运动参数和动力参数P电机＝总工作ηP=904.06.3kW=3.98kW4）确定电动机转速工作机滚筒轴的转速n滚筒为n滚筒=Dvπ100060⨯=4508.1100060⨯⨯⨯πr/min=76.43r/min根据课程设计指导书表2.2推荐的各类传动比的取值范围，取V带传动的传动比i带=2~4，一级齿轮减速器i齿轮=3~5，传动装置的总传动比i总=6~20，故电动机的转速可取范围为n电机=i总n滚筒=（6~20）x76.43r/min=458.58~1528.6r/min符合此转速要求的同步转速有750r/min，1000r/min，1500r/min三种，考虑综合因素查课程设计指导书附表8.1，选择同步转速为1000r/min的Y系列电动机Y132M1-6，其满载转速n电机=960r/min电动机的参数见表-1表-1型号额定功率/kW电动机转速/（r/min）额定转矩堵转转矩额定转矩最大转矩同步转速满载转速Y132M1-6 4 1000 960 2.0 2.01）传动装置的总传动比为i总=滚筒电机nn =43.76960=12.562）各级传动比为了符合各种传动形式的工作特点和结构紧凑，必须使各级传动比都在各自的合理范围内，且使各自传动件尺寸协调合理匀称，传动装置总体尺寸紧凑，重量最小，齿轮浸油深度合理。
目录第一章设计任务书 (4)1.1设计题目 (4)1.2设计步骤 (4)第二章传动装置总体设计方案 (5)2.1传动方案 (5)2.2该方案的优缺点 (5)第三章电动机的选择 (5)3.1选择电动机类型 (5)3.2确定传动装置的效率 (5)3.3选择电动机的容量 (6)3.4确定电动机参数 (6)3.5确定传动装置的总传动比和分配传动比 (7)第四章计算传动装置运动学和动力学参数 (8)4.1电动机输出参数 (8)4.2高速轴Ⅰ的参数 (8)4.3低速轴Ⅱ的参数 (8)4.4工作机轴的参数 (8)第五章普通V带设计计算 (10)5.1已知条件和设计内容 (10)5.2设计计算步骤 (10)5.3带轮结构设计 (13)第六章减速器齿轮传动设计计算 (15)6.1选精度等级、材料及齿数 (15)6.2按齿面接触疲劳强度设计 (15)6.3确定传动尺寸 (18)6.4校核齿根弯曲疲劳强度 (18)6.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (20)6.6齿轮参数和几何尺寸总结 (20)第七章轴的设计 (21)7.1高速轴设计计算 (21)7.2低速轴设计计算 (29)第八章滚动轴承寿命校核 (37)8.1高速轴上的轴承校核 (37)8.2低速轴上的轴承校核 (39)第九章键联接设计计算 (40)9.1高速轴与带轮配合处的键连接 (40)9.2低速轴与齿轮2配合处的键连接 (40)9.3低速轴与联轴器配合处的键连接 (41)第十章联轴器的选择 (41)10.1低速轴上联轴器 (41)第十一章减速器的密封与润滑 (42)11.1减速器的密封 (42)11.2齿轮的润滑 (42)11.3轴承的润滑 (42)第十二章减速器附件设计 (43)12.1轴承端盖 (43)12.2油面指示器 (43)12.3通气器 (43)12.4放油孔及放油螺塞 (43)12.5窥视孔和视孔盖 (44)12.6定位销 (44)12.7启盖螺钉 (44)12.8螺栓及螺钉 (45)第十三章减速器箱体主要结构尺寸 (45)第十四章设计小结 (46)第十五章参考文献 (47)第一章设计任务书1.1设计题目一级斜齿圆柱减速器，拉力F=1100N，速度v=2.2m/s，直径D=320mm，每天工作小时数：16小时，工作年限（寿命）：10年，每年工作天数：300天，配备有三相交流电源，电压380/220V。
一级直齿圆柱齿轮减速器设计学院名称：专业名称：学生姓名：指导教师：二〇一五年五月BACHELOR'S DEGREE THESIS OF LANZHOU CITY UNIVERSITYThe Design of A Spur Gear Reducerfor A Spur GearCollege：Subject：Name ：Directed by：May 2015郑重声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于兰州城市学院。
本人签名：日期：摘要一级直齿圆柱齿轮减速器是一种相对精密的机械传动，低转速大扭矩的传动设备，利用两个齿轮传动来达到降速增大扭矩和的目的。
本文设计的是带式传送机构中的一级直齿圆柱齿轮减速器。
根据设计内容和任务来确定传动转置的总体设计:1、确定传动装置的运动和动力参数。
2、传动零件的设计包括V带的设计，齿轮设计，输入轴的设计，联轴器的选择，及其它结构的设计。
关键字：直齿；降速；扭矩；传动ABSTRACTThe gear reducer of a straight cylindrical gear is a relatively precision mechanical transmission, and the transmission equipment of the low speed and high torque, and the purpose of the two gear drive is used to achieve the purpose of reducing the speed and increasing the torque.. In this paper, the gear reducer for a straight -tooth cylindrical gear with a transmission mechanism is designed.. To determine the overall design of the transmission according to the design content and task transpose:1. Determine the movement and power parameters of the transmission device.2. The design of the transmission parts includes the design of the V belt, the design of the gear, the design of the input shaft, the choice of the coupling and the design of the other structures.Key words: straight teeth; deceleration; torque; transmission目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究的目的 (1)1.3 设计的意义 (1)1.4设计的内容和任务 (2)第2章传动装置的总体设计 (3)2.1 拟定传动方案 (3)2.2 选择原动机——电动机 (3)2.2.1 选择电动机类型和结构型式 (3)2.2.2 确定电动机的功率 (3)2.2.3 确定电动机的转速 (4)2.3 传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 (5)2.3.1 计算总传动比 (5)2.3.2 合理分配各级传动比 (6)2.4 计算传动装置的运动和动力参数 (6)0轴（电机轴）输入功率、转速、转矩 (6)1轴（高速轴）输入功率、转速、转矩 (6)2轴（低速轴）输入功率、转速、转矩 (6)3轴（滚筒轴）输入功率、转速、转矩 (7)第3章传动零件的设计计算 (8)3.1 减速箱外传动零件——带传动设计 (8)3.2 减速器内传动零件——齿轮设计 (10)3.2.1 选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (10)3.2.2 按齿面接触强度设计 (10)3.2.3 按齿根弯曲强度计算 (12)3.2.4 齿轮几何尺寸计算 (14)3.3 轴的设计——输入轴的设计 (14)3.3.1 确定轴的材料及确定轴的最小直径 (14)3.3.2设计输入轴的结构 (15)3.4.2设计输出轴的结构 (18)第4章部件的选择与设计 (20)4.1 轴承的选择 (20)4.1.1 输入轴轴承 (20)4.1.2 输出轴轴承 (20)4.2 输入轴输出轴键连接的选择及强度计算 (20)4.3 轴承端盖的设计与选择 (21)4.4 滚动轴承的润滑和密封 (22)4.5 联轴器的选择 (22)4.5.1 联轴器类型的选择 (22)4.5.2 联轴器的型号选择 (23)4.6 其它结构设计 (23)4.6.1 通气器的设计 (23)4.6.2 吊环螺钉、吊耳及吊钩 (23)4.6.3 启盖螺钉 (24)4.6.4 定位销 (24)4.6.5 油标 (25)4.6.6 放油孔及螺塞 (25)4.7 箱体 (25)结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)第1章绪论1.1 研究背景减速器是原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的装置，在现代机械中应用广泛。
课程设计说明书目录一、设计课题及主要任务 (2)二、传动方案拟定 (2)三、电动机的选择 (4)四、确定传动装置的总传动比和运动（动力）参数的计算 (5)五、V带的设计 (7)六、齿轮传动的设计 (9)七、轴的设计 (12)八、箱体结构设计及附件选择 (22)九、键联接设计 (25)十、轴承设计 (26)十一、密封和润滑的设计 (27)十二. 联轴器的设计 (27)十三、设计小结 (28)附: 参考资料 (30)四、确定传动装置的总传动比和运动（动力）参数的计算:1.传动装置总传动比为:2.分配各级传动装置传动比:3.运动参数及动力参数的计算: 由选定的电动机满载转速nm 和工作机主动轴转速n: i 总= nm/n=nm/n 滚筒=960/76.4=12.57总传动比等于各传动比的乘积 分配传动装置传动比:i= i1×i2 式中i1.i2分别为带传动和减速器的传动比 根据《机械零件课程设计》表2--5, 取io =3（普通V 带 i=2～4） 因为: io ＝i1×i2所以: i2＝io ／i1＝12.57/3＝4.19 根据《机械零件课程设计》公式（2-7）（2-8）计算出各轴的功率（P 电机轴、P 高速轴、P 低速轴、P 滚筒轴）、转速（n 电机轴、n 高速轴、n 低速轴、n 滚筒轴）和转矩（T 电机轴、T 高速轴、T 低速轴、T 滚筒轴） 计算各轴的转速: Ⅰ轴（高速轴）: n 高速轴=nm/io=960/3.0=320r/min Ⅱ轴（低速轴）: n 低速轴=n 高速轴/i1=320/4.19=76.4r/min 滚筒轴： n 滚筒轴=n 低速轴= 76.4r/mini 总=12.57io =3i2＝4.19n 高速轴=320r/min n 低速轴= 76.4r/min n 滚筒轴= 76.4r/min七、轴的设计（一）输入轴的设计计算: 1、齿轮轴的设计: 轴简图：选择轴材料:由已知条件知减速器传递的功率属于中小功率, 对材料无特殊要求, 故选用45钢并经调质处理。
机械设计课程设计报告书系别：专业班级：姓名：学号：指导教师：职称：目录1.1设计题目 (1)1.2设计步骤 (1)2.1传动方案 (1)2.2该方案的优缺点 (1)3.1电动机类型的选择 (2)3.2确定传动装置的效率 (2)3.3选择电动机容量 (2)3.4确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3)4.1电动机输出参数 (4)4.2高速轴的参数 (4)4.3低速轴的参数 (4)4.4工作机的参数 (5)6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (9)6.2按齿面接触疲劳强度设计 (10)6.3确定传动尺寸 (12)6.4校核齿根弯曲疲劳强度 (13)6.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (14)6.6齿轮参数和几何尺寸总结 (14)7.1高速轴设计计算 (15)7.2低速轴设计计算 (20)8.1高速轴上的轴承校核 (26)8.2低速轴上的轴承校核 (27)9.1高速轴与大带轮键连接校核 (28)9.2低速轴与大齿轮键连接校核 (28)9.3低速轴与联轴器键连接校核 (29)10.1低速轴上联轴器 (29)11.1减速器的密封 (29)11.2齿轮的润滑 (30)11.3轴承的润滑 (30)12.1油面指示器 (30)12.2通气器 (31)12.3放油孔及放油螺塞 (31)12.4窥视孔和视孔盖 (31)12.5定位销 (32)12.6启盖螺钉 (32)12.7螺栓及螺钉 (32)一设计任务书1.1设计题目一级直齿圆柱减速器，拉力F=2100N，速度v=1.6m/s，直径D=310mm，每天工作小时数：12小时，工作年限（寿命）：8年，每年工作天数：300天，配备有三相交流电源，电压380/220V。
1.2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.普通V带设计计算6.减速器内部传动设计计算7.传动轴的设计8.滚动轴承校核9.键联接设计10.联轴器设计11.润滑密封设计12.箱体结构设计二传动装置总体设计方案2.1传动方案传动方案已给定，前置外传动为普通V带传动，减速器为一级圆柱齿轮减速器。
2.2该方案的优缺点由于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。
一级圆柱齿轮减速器中齿轮相对于轴承为对称布置，因而沿齿向载荷分布均匀，相较不对称分布的减速器来讲，轴的刚性相对较小。
原动机部分为Y系列三相交流异步电动机三选择电动机3.1电动机类型的选择按照工作要求和工况条件，选用三相笼型异步电动机，电压为380V，Y型。
3.2确定传动装置的效率查表得：联轴器的效率：η1=0.99滚动轴承的效率：η2=0.99V带的效率：ηv=0.96闭式圆柱齿轮的效率：η3=0.98工作机的效率：ηw=0.973.3选择电动机容量工作机所需功率为电动机所需额定功率:工作转速：经查表按推荐的合理传动比范围，V带传动比范围为：2～4，一级圆柱齿轮传动比范围为：3～5，因此理论传动比范围为：6～20。
可选择的电动机转速范围为nd=ia×nw=(6～20)×98.62=592--1972r/min。
进行综合考虑价格、重量、传动比等因素，选定电机型号为：Y132M1-6的三相异步电动机，额定功率Pen=4kW，满载转速为nm=960r/min，同步转速为nt=1000r/min。
电机主要外形尺寸图3-1 电动机3.4确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比的计算由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速nw，可以计算出传动装置总传动比为：（2）分配传动装置传动比取普通V带的传动比：iv=2.1减速器传动比为四计算传动装置运动学和动力学参数4.1电动机输出参数4.2高速轴的参数4.3低速轴的参数4.4工作机的参数各轴转速、功率和转矩列于下表五普通V带设计计算1.确定计算功率Pca由表8-8查得工作情况系数KA=1.1，故2.选择V带的带型根据Pca、n1由图8-11选用A型。
3.确定带轮的基准直径dd并验算带速v1）初选小带轮的基准直径dd1。
由表8-7和表8-9，取小带轮的基准直径dd1=100mm。
2）验算带速v。
按式（8-13）验算带的速度因为5m/s＜v＜30m/s，故带速合适。
3）计算大带轮的基准直径。
根据式（8-15a），计算大带轮的基准直径根据表8-9，取标准值为dd2=200mm。
从动轮的转速相对误差率为4.确定V带的中心距a和基准长Ld度根据式（8-20），初定中心距a0=300mm。
由式（8-22）计算带所需的基准长度由表选带的基准长度Ld=1100mm。
按式（8-23）计算实际中心距a。
按式（8-24）,中心距的变化范围为294--343mm。
5.验算小带轮的包角αa6.计算带的根数z1）计算单根V带的额定功率Pr。
由dd1=100mm和n1=960r/min,查表8-4得P0=0.96kW。
根据n1=960r/min，i=2.1和A型带，查表8-5得△P0=0.112kW。
查表8-6得Kα=0.953，表8-2得KL=0.91，于是2）计算带的根数z取5根。
7.计算单根V带的初拉力F0由表8-3得A型带的单位长度质量q=0.105kg/m，所以8.计算压轴力Fp9.带轮结构设计1）小带轮的结构设计小带轮的轴孔直径d=38mm因为小带轮dd1=100小带轮结构选择为实心式。
因此小带轮尺寸如下：L=2.0×d≥B（带轮为实心式，因此轮缘宽度应大于等于带轮宽度）图5-1 带轮结构示意图2）大带轮的结构设计大带轮的轴孔直径d=24mm因为大带轮dd2=200mm因此大带轮结构选择为腹板式。
因此大带轮尺寸如下：图5-2 带轮结构示意图10.主要设计结论选用A型普通V带5根，基准长度1100mm。
带轮基准直径dd1=100mm，dd2=200mm，中心距控制在a=294～343mm。
单根带初拉力F0=138.88N。
六减速器齿轮传动设计计算6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数(1)根据传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力取为α=20°。
(2)参考表10-6选用7级精度。
(3)材料选择由表10-1选择小齿轮40Cr（调质），齿面硬度241～286HBS，大齿轮45（调质），齿面硬度217～255HBS(4)选小齿轮齿数z1=26，则大齿轮齿数z2=z1×i=26×4.64=121。
6.2按齿面接触疲劳强度设计(1)由式（10-11）试算小齿轮分度圆直径，即1)确定公式中的各参数值①试选KHt=1.3②计算小齿轮传递的扭矩:③由表10-7选取齿宽系数φd=1④由图10-20查得区域系数ZH=2.49⑤由表10-5查得材料的弹性影响系数ZE=189.8√MPa。
⑥由式（10-9）计算接触疲劳强度用重合度系数Zε。
⑦计算接触疲劳许用应力[ζH]由图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为由式（10-15）计算应力循环次数：由图10-23查取接触疲劳系数取失效概率为1%，安全系数S=1，得取[ζH]1和[ζH]2中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即2)试算小齿轮分度圆直径(2)调整小齿轮分度圆直径1)计算实际载荷系数前的数据准备。
①圆周速度ν②齿宽b2)计算实际载荷系数KH①由表10-2查得使用系数KA=1②根据v=1.131m/s、7级精度，由图10-8查得动载系数Kv=1.021③齿轮的圆周力。
查表10-3得齿间载荷分配系数KHα=1.2由表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承对称布置时，得齿向载荷分布系数KHβ=1.311由此，得到实际载荷系数3)由式（10-12），可得按实际载荷系数算得的分度圆直径4)确定模数6.3确定传动尺寸(1)计算中心距(2)计算小、大齿轮的分度圆直径(3)计算齿宽取B1=60mm B2=55mm6.4校核齿根弯曲疲劳强度齿根弯曲疲劳强度条件为①试选KFt=1.31)K、T、mn和d1同前齿宽b=b2=55齿形系数YFa和应力修正系数YSa：由图10-17查得齿形系数由图10-18查得应力修正系数①由式（10-18）计算弯曲疲劳强度用重合度系数Yε由图10-24c查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为由图10-22查取弯曲疲劳系数取弯曲疲劳安全系数S=1.25，由式（10-14）得齿根弯曲疲劳强度校核齿根弯曲疲劳强度满足要求，并且小齿轮抵抗弯曲疲劳破坏的能力大于大齿轮。
6.5计算齿轮传动其它几何尺寸1)计算齿顶高、齿根高和全齿高2)计算小、大齿轮的齿顶圆直径3)计算小、大齿轮的齿根圆直径6.6齿轮参数和几何尺寸总结图6-1 大齿轮结构图七轴的设计7.1高速轴设计计算(1)已经确定的运动学和动力学参数转速n=457.14r/min；功率P=3.68kW；轴所传递的转矩T=76877.98N•mm(2)轴的材料选择并确定许用弯曲应力由表选用40Cr调质，许用弯曲应力为[ζ]=70MPa(3)按扭转强度概略计算轴的最小直径由于高速轴受到的弯矩较大而受到的扭矩较小，故取A0=112。
由于最小轴段截面上要开1个键槽，故将轴径增大5%查表可知标准轴孔直径为24mm故取dmin=24(4)确定各轴段的直径和长度。
图7-1 高速轴示意图1)高速轴和大带轮配合，查表选取标准轴径d12=24mm，l12长度略小于大带轮轮毂长度L，取l12=46mm。
选用普通平键，A型键，b×h = 8×7mm(GB/T 1096-2003)，键长L=32mm。
2)初步选择滚动轴承。
因轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故选用深沟球轴承。
参照工作要求并根据d23 = 29 mm，由轴承产品目录中选择深沟球轴承6207，其尺寸为d×D×B = 35×72×17mm，故d34 = d78 = 35 mm，取挡油环的宽度为12，则l34 = l78 = 17+12= 29 mm。
轴承采用挡油环进行轴向定位。
由手册上查得6207型轴承的定位轴肩高度h = 2.5 mm，因此，取d45 = d67 = 40 mm。
3)由于齿轮的直径较小，为了保证齿轮轮体的强度，应将齿轮和轴做成一体而成为齿轮轴。
所以l56 = 60 mm，d56 = 56 mm4)轴承端盖厚度e=12，垫片厚度Δt=2，根据轴承端盖便于装拆，保证轴承端盖的外端面与带轮端面有一定距离K=24，螺钉C1=20mm，C2=18mm，箱座壁厚δ=8mm，则5)取小齿轮距箱体内壁之距离Δ1 =10 mm。
