机械设计课程设计：双级圆柱齿轮减速器(知识学习)

燕山大学机械设计课程设计报告题目：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器学院：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：目录一、项目设计目标与技术要求 (6)1．任务描述： (6)2．技术要求： (6)二、传动系统方案制定与分析 (6)三、传动方案的技术设计与分析 (9)1．电动机选择与确定 (9)电动机类型和结构形式选择 (9)电动机容量确定 (10)2．传动装置总传动比确定及分配 (11)3．各轴传动与动力装置运动学参数 (12)各轴转速: (12)各轴输入功率: (12)各轴转矩: (12)四、关键零部件的设计与计算 (13)1．设计原则制定 (13)齿轮传动设计方案 (15)2．第一级齿轮传动设计计算 (16)第一级齿轮传动参数设计 (16)第一级齿轮传动强度校核 (20)3．第二级齿轮传动设计计算 (22)第二级齿轮传动参数设计 (22)第二级齿轮传动强度校核 (26)4．轴的初算 (28)5．键的选择及键联接的强度计算 (28)键联接方案选择 (28)键联接的强度计算 (29)6．滚动轴承选择方案 (31)五、传动系统结构设计与总成 (31)1．装配图设计及部件结构选择、执行机械设计标准与规范 (31)装配图整体布局 (32)轴系结构设计与方案分析 (34)中间轴结构设计与方案分析 (35)2．主要零部件的校核与验算 (37)轴系结构强度校核 (37)滚动轴承的寿命计算 (43)六、主要附件与配件的选择 (46)1．联轴器 (46)联轴器比较 (46)输入输出匹配具体方案 (46)2．润滑与密封的选择 (47)润滑方案对比及确定 (47)密封方案对比及确定 (48)3．油标 (49)4．螺栓及吊环螺钉 (49)5．油塞 (50)6．窥视孔及窥视孔盖 (50)7．定位销 (50)8．启盖螺钉 (50)9．调整垫片 (51)七、零部件精度与公差的制定 (51)1．精度设计制定原则 (51)尺寸精度设计原则 (51)形位公差的设计原则 (51)粗糙度的设计原则 (51)2．减速器主要结构、配合要求 (52)3．减速器主要技术要求 (53)装配与拆装技术要求 (53)维修与保养技术要求 (53)八、项目经济性与安全性分析 (54)1．零部件材料、工艺、精度等选择经济性 (54)2．减速器总重量估算及加工成本初算 (54)3．经济性与安全性综合分析 (55)九、项目总结 (55)十、参考文献 (56)一、项目设计目标与技术要求减速器在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作用，减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。

两级圆柱齿轮减速器设计圆柱齿轮减速器是一种常用的传动机构，用于将高速运动的输入轴的转速减小到所需的输出轴转速。

它由两级圆柱齿轮组成，每级齿轮组包括一个主动轮和一个从动轮，并通过一个中间轴连接。

在设计两级圆柱齿轮减速器时，首先需要确定输入轴和输出轴的转速比。

转速比可以根据需求进行选择，通常为整数或分数。

较高的转速比可以提供更大的减速效果，但会增加齿轮传动系统的体积和重量。

确定了转速比之后，接下来需要进行齿轮模数的选择。

模数是齿轮每毫米齿宽的宽度，是齿轮齿数和模数的比值。

一般情况下，模数越大，齿轮的强度越高，但齿轮的尺寸越大，转速越低。

因此，在设计两级圆柱齿轮减速器时，需要权衡齿轮的强度和体积。

在进行齿轮设计之前，还需要考虑载荷和齿轮传动效率的计算。

载荷的计算涉及输入功率、转矩和转速等参数的确定，以及齿轮传动系统中的载荷分配。

齿轮传动效率是指输入功率和输出功率之间的比值，一般情况下，齿轮传动效率在90%以上。

在齿轮设计过程中，还需要注意齿轮齿面的正反向传动和齿轮宽度的计算。

正反向传动是指通过齿轮传动系统进行正转和反转的能力。

齿轮宽度的计算是为了确保齿轮在承受载荷时不会产生过量的弯曲变形和磨损。

另外，还需要根据齿轮材料的选择进行齿轮强度和硬度的计算。

齿轮强度是指齿轮承受载荷时的抗弯强度，齿轮硬度是指齿轮表面的硬度。

根据齿轮传动的工作条件和效果，选择合适的齿轮材料，并计算齿轮的强度和硬度。

综上所述，设计两级圆柱齿轮减速器需要确定转速比、选择合适的齿轮模数、进行载荷和效率的计算、考虑齿轮传动的正反向传动和宽度计算，并根据齿轮材料的选择进行齿轮强度和硬度的计算。

这些步骤都需要仔细考虑和计算，以确保圆柱齿轮减速器的可靠性和稳定性。

机械设计基础课程设计——双级斜齿轮圆柱齿轮减速器专业：学号：姓名：指导教师：日期：第一节设计任务设计任务：设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。

已知输送拉力F=2.6KN，带速V=2.2m/s，传动卷筒直径D=380mm。

有电动机驱动，工作寿命八年（每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。

设计工作量：1、减速器装配图1张（l号图纸）2、零件图2张（输出轴及输出轴上的大齿轮）（按1：1比例绘制）3、设计说明书1份第二节 、传动方案的拟定及说明传动方案如第一节设计任务书（a ）图所示，1为电动机，2为V 带，3为机箱，4为联轴器，5为带，6为卷筒。

由《机械设计基础课程设计》表2—1可知，V 带传动的传动比为2~4，斜齿轮的传动比为3~6，而且考虑到传动功率为 KW ，属于小功率，转速较低，总传动比小，所以选择结构简单、制造方便的单级圆柱斜齿轮传动方式。

第三节 、电动机的选择1.传动系统参数计算(1) 选择电动机类型.选用三相异步电动机,它们的性能较好,价廉,易买到,同步转有3000,1500,1000,750r/m 四种,转速低者尺寸大;为了估计动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算起驱动卷筒的转速n w经过分析，任务书上的传动方案为结构较为简单、制造成本也比较低的方案。

（2）选择电动机1）卷筒轴的输出功率Pw2）电动机的输出功率PdP ＝P /η传动装置的总效率η＝滑联齿轮滚带ηηηηη⋅⋅⋅⋅2＝0.96×0.98×0.98×0.99×0.96＝0.86 故P ＝P /η=5.72/0.86=6.65KW3）电动机的额定功率P ed根据《机械设计基础课程设计》第二十章表20-1选取电动机功率P ed=7.5KWkw FV Pw 72.5100075.040001000=⨯==m r D v /1113803.142.2100060100060nw =⨯⨯⨯=⨯=π4）电动机的转速 为了便于选择电动机的转速，先推算电动机转速的可选择范围。

由于齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大刚度，并 将齿轮安装在输入轴的远端，使轴在弯矩作用下产生的弯矩变形 和在转矩作用下产生的扭矩变形部分抵消，以减少载荷齿宽分
布不均的现象，且工作转速一般、结构简单紧凑、加工方便、成 本低、传动效率高以及使用和维护方便所以此展开式二级直齿圆 柱齿轮减速系统能满足工作要求。
丫心/屛1=4.25/248=0.017
YFS2/kF2=3.95/200=0.02
因为YfsJ1<YfS2 Atf1
于 是aF2=(2K T1/b d1m)
Yfs2Y£=(2X1.2>5X104/48 >48X2) >3.95 >0.7=72MPa<^f2
故满足齿根弯曲疲劳强度要求。
6）几何尺寸计算：
确定各参数值
载荷系数，查表6-6，取K=1.2
小齿轮名义转矩
6 6/
「=9.55X10XP/n1=9.55X10>2.5/480=5X04N.mm
材料弹性影响系数
查表6-8，ZE=189.8『MPa
Z2=84
卩=i =3.5
=1
「=5"04N.mm
ZE=189.8
设计计算及说明
4区域系数：Zh=2.5
i1
二级减速器中：
高速级齿轮传动比i2=J1.5*i$=J1.5*8=3.5
低速级齿轮传动比i3-壬-—2.3
i23.5
三、计算传动装置的运动和动力参数
1•各轴转速
减速器传动装置各轴从高速轴至低速轴依次编号为：I轴、U轴、
2•各轴输入功率
按电动机所需功率Fd计算各轴输入功率，即
电动机的输入功率，R=Fd =2.6kW
根据公式：PC=KAP