一级直齿圆柱齿轮减速器设计计算说明书

机械设计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：设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器一、传动方案简图二、已知条件：1、有关原始数据：运输带的有效拉力：F=1.47 KN运输带速度：V=1.55m/S鼓轮直径：D=310mm2、工作情况：使用期限8年，2班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷平稳；3、工作环境：灰尘；4、制造条件及生产批量：小批量生产；5、动力来源：电力，三相交流，电压380／220V。

三、设计任务：1、传动方案的分析和拟定2、设计计算内容1) 运动参数的计算，电动机的选择；3) 带传动的设计计算；2) 齿轮传动的设计计算；4) 轴的设计与强度计算；5) 滚动轴承的选择与校核；6) 键的选择与强度校核；7) 联轴器的选择。

3、设计绘图：1）减速器装配图一张；2）减速器零件图二张；目录一、传动方案的拟定及说明............................................................................ 错误!未定义书签。

二、电机的选择................................................................................................. 错误!未定义书签。

1、电动机类型和结构型式 ...................................................................... 错误!未定义书签。

2、电动机容量........................................................................................... 错误!未定义书签。

3、电动机额定功率P ............................................................................. 错误!未定义书签。

一级圆柱齿轮减速器设计说明书一、传动方案拟定第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器（1）工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳。

（2）原始数据：滚筒圆周力F=1.7KN；带速V=1.4m/s；滚筒直径D=220mm。

运动简图二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。

2、确定电动机的功率：（1）传动装置的总效率：η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95=0.86(2)电机所需的工作功率：Pd=FV/1000η总=1700×1.4/1000×0.86=2.76KW3、确定电动机转速：滚筒轴的工作转速：Nw=60×1000V/πD=60×1000×1.4/π×220=121.5r/min根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围，取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5，则合理总传动比i的范围为i=6~20，故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min符合这一范围的同步转速有960 r/min和1420r/min。

由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min）传动装置的传动比KW 同转满转总传动比带齿轮1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.632 Y100l2-43 1500 1420 11.68 3 3.89综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。

方案2适中。

课程设计说明书一、电动机的选择： 1.选择电动机的类型：按工作要求和条件，选用三机笼型电动机，封锁式结构，电压380V ，Y 系列斜闭式自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。

（手册P167） 选择电动机容量 ：滚筒转速：min 39.7635.0*14.34.1*60**60r D v n ===πω负载功率:92.31000/4.1*28001000/===FV P w KW电动机所需的功率为：kw awd p p η=（其中：d p 为电动机功率，w p 为负载功率，a η为总效率。

）2.电动机功率选择：()8499.096.099.097.098.096.022=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯=含轴承滚筒联轴器齿轮轴承带总ηηηηηη折算到电动机的功率为:kw 6.40.84993.92===a w d p p η 3.确信电动机型号：按指导书7P 表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围为:632-='i .取V 带传动比422-='i ，那么总传动比理论范围为246-='a i ，故电动机转速的可选范围为()min183345839.76246rn i n a a -=⨯-=⨯'='筒符合这一范围的同步转速有750,1000和1500minr查手册167P 表112-的：选定电动机类型为：62132-M Y 其要紧性能：额定功率：KW 5.5,满载转速: min960r，额定转速: 0.2,质量: kg 84二、确信传动装置的总传动比和分派传动比 1.减速器的总传动比为：57.1239.76960===n n i m a 二、分派传动装置传动比：按手册7P 表1，取开式圆柱齿轮传动比6=开i因为闭开i i i a •=,因此闭式圆锥齿轮的传动比095.2=闭i .三、运动参数及动力参数计算: 1.计算各轴的转速:I 轴转速：min 2.458095.2960ri n n mI ===带min 4.7662.458ri n n III ===齿轮2.各轴的输入功率电机轴：KW P P d Ⅰ416.496.0*6.401==⋅=η I 轴上齿轮的输入功率:KW P P I 328.498.0416.41=⨯=⨯=轴承η II 轴输入功率：KW P P Ⅱ198.497.0328.41=⨯=⋅=齿轮η 3.各轴的转矩电动机的输出转矩：m N n P T m d d ⋅=⨯==76.469606.495509550m N i T T d Ⅰ⋅=⨯⨯=⋅⋅=033.9296.0095.276.45带带η m N i T T ⅠⅡ⋅=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=917.52497.098.06033.92带轴承齿ηη四、传动零件的设计计算 1.皮带轮传动的设计计算:（1）选择一般V 带由讲义109P 表查得：工作情形系数：2.1=A K计算功率: KW p K P A C52.56.42.1=⨯=⋅=小带轮转速为：min9601rn D =由讲义109P 图可得：选用A 型V 带：小带轮直径mm D 100801-=（2）确信带轮基准直径,并验算带速 小带轮直径mm D 100801-=,参照讲义109P 表,取mm d mm D 75100min 1=>=,()mm D n n D 5.2091002.4589601212=⨯=⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛=由讲义109P 表,取mm D 2002=实际从动轮转速:min 4802001009602112r D D n n =⨯=⋅='转速误差为:()05.0048.02.4584802.458222<-=-=⎪⎭⎫ ⎝⎛'-n n n知足运输带速度许诺误差要求. 验算带速sm n D v03.510006011=⨯=π在sm255-范围内,带速适合.(3)确信带长和中心距 由讲义110P 式得: ()()2121255.0D D a h D D +≤≤++()()200100220010055.0+≤≤++a h查讲义106P 表,得:V 带高度: mm h 0.8= 得: mm a mm 600165≤≤ 初步选取中心距:mm a 5000=由讲义101P 式得: ()()mm aD D D D a L 1476422212210=-+++=π依照讲义106P 表选取V 带的基准长度:mm L d1400=那么实际中心距:()mm L L a a d 46221476140050020=-+=-+≈(4)验算小带轮包角: 据讲义100P 式得:1206.1673.57180121>=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--=a D D α(适用)(5)确信带的根数: 查讲义107P 表,得:KW P 95.00=.查讲义108P 表,得:KW P 11.00=∆查讲义108P 表,得:96.0=αK .查讲义102P 表,得:96.0=L K由讲义110P 式得:()()914.496.096.011.095.08.400=⨯⨯+=⋅⋅∆+=L c K K P P P z α取5=z 根. (6)计算轴上压力 查讲义106P 表,得:mkgq10.0=由讲义110P 式,得:单根V 带适合的张紧力:N qv K ZVP F C57.17803.51.0196.05.203.5552.550015.2500220=⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=α 由讲义111P 式,得:作用在带轮轴上的压力为 :N zF F Q 26.177526.167sin 57.178522sin 20=⨯⨯⨯==α二、齿轮传动的设计计算:(1)选择齿轮材料及精度品级初选大小齿轮的材料均为45钢,经调质处置,硬度为HBS 250210- 由讲义表取齿轮品级精度为7级,初选10=β(2)计算高速级齿轮 <1>查讲义133P 表得:25.1=A K取1.1,2.1,11.1===βαK K K v,863.1=⋅⋅⋅=βαK K K K K v A由讲义135P 图取,4.2=H Z ,由讲义136P 表,取8.189=E Z ,齿数教少取90.0=εZ ,取,10 =β则99.0=βZ .<2>接触疲劳许用应力 由讲义138P 图查得:MPa H H 5902lim 1lim ==δδ. 由讲义140P 表,查得:1.11lim =H S ,那么应力循环次数:()9111028.11636582.4586060⨯=⨯⨯⨯⨯=⋅⋅h L j n N99121014.261028.1⨯=⨯==齿i N N查讲义139P 图可得接触疲劳的寿命系数:121==N N Z Z ,MPa S H NH HP HP 4.5361.1limlim 21====⋅δδ. <3>计算小齿轮最小直径 计算工作转矩:m N n P T ⋅=⨯⨯=⨯⨯=902062.458328.41055.91055.961161由讲义141P 表,取:3.1=dϕ,()m mu u T K Z Z Z Z d d HP E H 70.56672.190206832.124.53699.090.08.1894.212323121=⨯⨯⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯=+⋅⋅⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅⋅≥ϕδβε <4>确信中心距:()()mm i d a 45.198612699.56121=+=+≥为便于制造和测量,初定:mm a 200=. <5>选定模数n m 齿数21,Z Z 和螺旋角β 一样: 158,30171-=-=βZ ,初选:,10,201 ==βZ 则12020612=⨯=⋅=i Z Z .由()21cos 2Z Z m a n +=β得:814.214010cos 2002cos 221=⨯⨯=+=Z Z a m n β由讲义141P 表取标准模数:3=n m ,则:3.131310cos 2002cos 221=⨯⨯==+n m a Z Z β取13121=+Z Z ,那么:7.1871311211==++=i Z Z Z .取191=Z ,112191312=-=Z .齿数比:895.51911212==Z Z 与6=i 的要求比较,误差为%,可用.是:()73.109825.0cos 2cos 1211==+=--aZ Z m n β知足要求.<6>计算齿轮分度圆直径 小齿轮:mm Z m d n 015.589825.0193cos 11=⨯=⋅=β;大齿轮:mm d n 985.3419825.0cos 22===β<7>齿轮宽度mm d b d 42.75015.583.11=⨯=⋅=ϕ圆整得大齿轮宽度:mm b 752=,取小齿轮宽度:mm b 801=.<8>校核齿轮弯曲疲劳强度 查讲义139P 图,得MPa F F 2202lim 1lim ==δδ; 查讲义140P 表,得:5.1lim=F S ;查讲义139P 图得:弯曲强度寿命系数:121==N N Y Y ;()0.233.29315.10.2220minlim ==⨯⨯=⋅⋅=ST ST N F STF FP Y Y MPa Y S Y 按国标取δδ由讲义137P 表,得:80.1,54.1,16.2,85.22121====Sa Sa Fa Fa Y Y Y Y ，Z 较大()85.065.0-εY ,取90.0,80.0==βεY Y ，则:FPSa Fa n F MPa Y Y Y Y m d b KT δδβε<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅⋅=608.7790.080.054.185.23015.587090206832.12211111FP Sa Fa Sa Fa F F Y Y Y Y δδδ<=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=749.6854.185.280.116.2608.77112212，因此两齿轮齿根弯曲疲劳强度知足要求,此种设计合理.〈9〉齿轮的大体参数如下表所示:五、轴的设计计算及校核：1.计算轴的最小直径查讲义232P 表,取:110=cI 轴:mm n P c d in 4.232.458416.4110313111Im =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅= II 轴:mm nP c d inI 8.414.76198.4110313122Im =⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=取最大转矩轴进行计算,校核. 考虑有键槽,将直径增大%5,则:()mm d 89.43%518.41min =+⨯=.2.轴的结构设计 选材45钢,调质处置. 由讲义226P 表,查得:MPa MPa MPa MPa s b 355,155,640,27511====--δτδδ.由讲义233P 表查得:[]MPa b 601=-δ,mm N T ⋅=5249172.由讲义213P 式得:联轴器的计算转矩:2T K A ca ⋅=τ由讲义213P 表,查得:3.1=AK ,mm N T ca ⋅=⨯=1.6823925249173.1依照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件,查手册99P 表8-7,选择弹性柱销联轴器,型号为:3LX 型联轴器,其公称转矩为:m N m N ⋅>⋅917.5241250 半联轴器I 的孔径:mm d I45=,故取:mm d 451=.半联轴器长度mm L 112=,半联轴器与轴配合的毂孔长度为:mm L I 84=.(1)轴上零件的定位,固定和装配单级减速器中能够将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称散布.齿轮左面由套筒定位,右面由轴肩定位,联接以平键作为过渡配合固定,两轴承均以轴肩定位.(2)确信轴各段直径和长度<1>II I -段:为了知足半联轴器的轴向定位要求,II I -轴段右端需制出一轴肩,故取III II -段的直径mm d III II 52=-,左端用轴端挡圈定位,查手册表按轴端去挡圈直径mm d 55=,半联轴器与轴配合的毂孔长度:mm L 841=,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,故段的长度应比略短,取:mm L III 82=-.<2>初步选择转动轴承,因轴承同时受有径向力和轴向力的作用 ,应选用蛋列圆锥滚子轴承,参照工作要求并依照:mm d IIIII 52=-.由手册75P 表76-选取30211型轴承,尺寸:2110055⨯⨯=⨯⨯B D d ，轴肩mm d a 64min =故mm l mm d d VII VI VII VI IV III 21,55===---，左端转动轴承采纳绉件进行轴向定位,右端转动轴承采纳套筒定位.<3>取安装齿轮处轴段IV 的直径：mm d VIV 60=-，齿轮右端与右轴承之间采纳套筒定位,已知齿轮轮毂的宽度为mm 75,为了使套筒端面靠得住地压紧齿轮,此轴段应略短与轮毂宽度,故取：mm l V IV 73=-,齿轮右端采纳轴肩定位,轴肩高度5507.007.0⨯=>d h ,取mm h 4=,那么轴环处的直径：mm d mm h d a VI V 6568260min =>=+=-，轴环宽度：mm h b 6.54.1=≥,取mm l VI V 10=-，mm D d a VI V 91=<-，即轴肩处轴径小于轴承内圈外径,便于拆卸轴承.<4>轴承端盖的总宽度为：mm 20,取：mm l III II 70=-.<5>取齿轮距箱体内壁距离为:mm a 10=.()mm a l IV III 34727521=-++=-,mm l VII VI 21=-.至此,已初步确信了轴的各段直径和长度. (3)轴上零件的周向定位齿轮,半联轴器与轴的周向定位均采纳平键联接 按mm d VIV 72=-查手册53P 表4-1,得:平键截面1220⨯=⨯h b ,键槽用键槽铣刀加工,长为:mm 63.为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性,应选择齿轮轮毂与轴的配合为;67n H ,半联轴器与轴的联接,选用平键为:70914⨯⨯=⨯⨯l h b ,半联轴器与轴的配合为:67k H .转动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的,此处选轴的直径尺寸公差为:6m . (4)确信轴上圆角和倒角尺寸,参照讲义228P 表,取轴端倒角为:456.1⨯,各轴肩处圆角半径:II I -段左端取6.1R ,其余取2R ,VII VI -处轴肩定位轴承,轴承圆角半径应大于过渡圆角半径,由手册0.2=as r ,故取VII VI -段为6.1R .(5)求轴上的载荷在确信轴承的支点位置时,查手册75P 表6-7,轴承30211型,取21=a 因此,作为简支梁的轴的支撑跨距1324932+=+L L ,据轴的计算简图作出轴的弯矩图,扭矩图和计算弯矩图,可看出截面处计算弯矩最大 ,是轴的危险截面.(6)按弯扭合成应力校核轴的强度.<1>作用在齿轮上的力因已知低速级大齿轮的分度圆直径为:m N T mm d ⋅==917.524,985.34122，得：N d T F t 3070985.34110917.52422322=⨯⨯==，N F F n t r 113773.10cos 20tan 3070cos tan =⨯=⋅=βα，N F F t a 58273.10tan 3070tan =⨯=⋅= β.<2>求作用于轴上的支反力水平面内支反力:(),.3070494747,221⎪⎩⎪⎨⎧=+=⨯=+N F R F F R R t H t t H H.1487,158321N R N R H H ==⇒垂直面内支反力:.995182,1137,04996,02121⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅=⋅===+⨯-⨯=+-m m N d F M N F M F R R R R a ar a r v v r v.1587,45021N R N R v v =-=⇒<3>作出弯矩图别离计算水平面和垂直面内各力产生的弯矩..20961,78557,73608212223232mm N M M M mm N l R M N l l l l F M a v v v v t H ⋅-=-=⋅===+⋅⋅=计算总弯矩:22v H M M M +=().1076547855773608,765342096173608222221mm N M mm N M ⋅=+=⋅=-+=<4>作出扭矩图:mm N T ⋅=⨯=2.3149505249176.02α.<5>作出计算弯矩图:()22T M M ca α+=,mm N M mm N M M ca ca ⋅=+=⋅==3328402.314950107654,7653422211.<6>校核轴的强度对轴上经受最大计算弯矩的截面的强度进行校核. 由讲义232P 式,得:[]b caca WM 1-≤=δδ, 由讲义233P 表,得:()dt d bt d W 23223--=π, 由手册53P 表4-1,取5.7=t ,计算得:7.29488=W , 得:[],603.117.294883328401MPa MPa b ca =<==-δδ故平安.(7)精准校核轴的疲劳强度 校核该轴截面IV 左右双侧.<1>截面IV 右边:由讲义233P 表,得:抗弯截面模量:3335.16637551.01.0mm d W =⨯==, 抗扭截面模量:33333275552.02.0mm d W T=⨯==,截面IV 右边的弯矩:mm N M ⋅=-⨯=87413493649332840, 截面IV 世上的扭矩为:mm N T ⋅=5249172, 截面上的弯曲应力:MPa W M b 25.55.1663787413===δ, 街面上行的扭转切应力:MPa W T T T 78.15332755249172===τ. 截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数δα及τα,由讲义23P 图,查得:,09.15560,036.0550.2====d D d r 得:.31.1,0.2==τδαα 由讲义23P 图,查得:材料的敏性系数为:,85.0,82.0==τδαq 故有效应力集中系数为:()()()()26.1131.185.0111,82.110.282.0111=-⨯+=-+==-⨯+=-+=τττδδδααq k q k 由讲义24P 图,取:尺寸系数68.0=δε;扭转尺寸系数:82.0=τε. 按磨削加工,由讲义24P 图,取表面状态系数:92.0==τδββ. 轴未经表面强化处置,即:1=qβ.计算综合系数值为: 62.1192.0182.026.111,76.2192.0168.082.111=-+=-+==-+=-+=ττττδδδδβεβεk K k K . 由讲义第一章取材料特性系数:05.0,1.0==τδϕϕ. 计算平安系数ca S :由讲义233P 式,得:98.1801.025.576.22751=⨯+⨯=⋅+⋅=-m K S δϕδδδαδδ, 76.11278.1505.0278.1562.11551=⨯+⨯=⋅+⋅=-m K S τϕττταττ. 由讲义234P 表,取疲劳强度的许用平安系数:5.1=S .5.11.1576.1198.1876.1198.182222=>>=+⨯=+⋅=S S S S S S ca τδτδ,故可知其平安.<2>截面IV 左侧抗弯截面模量为:33321600601.01.0mm d W =⨯=⨯=. 抗扭截面模量为:33343200602.02.0mm d W T =⨯==.弯矩及弯曲应力为:MPa W M mm N M b 05.42160087413,87413===⋅=δ, 扭矩及扭转切应力为:MPa W T mm N T T 15.1243200524917,52491722===⋅=ττ, 过盈配合处的δδεk 值:16.3=δδεk ,由δδττεεk k ⨯=8.0,得:53.2=ττεk .轴按磨削加工,由讲义24P 图,取表面状态系数为:92.0==τδββ. 故得综合系数为：25.3192.0116.311=-+=-+=δδδδβεk K , 62.2192.0153.211=-+=-+=ττττβεk K . 因此在截面IV 右边的平安系数为：89.2001.005.425.32751=⨯+⨯=⋅+⋅=-m K S δϕδδδαδδ, 22.16215.1205.0215.1262.21551=⨯+⨯=⋅+⋅=-m K S τϕττταττ. 5.181.1222.1689.2022.1689.202222=>>=+⨯=+⋅=S S S S S S ca τδτδ.故该轴在截面右边的强度也是足够的.六. 轴承的选择及计算1.轴承的选择：轴承1：单列圆锥滚子轴承30211（GB/T 297-1994）轴承2：单列圆锥滚子轴承30207（GB/T 297-1994）2.校核轴承：圆锥滚子轴承30211，查手册：KN C KN C or r115,8.90== 由讲义177P 表，取22,0.1H v P R R R f +==()NR R R N R R R H V H v 2175148715871646158345022222222221211=+=+==+-=+=由讲义176P 表，查得：单列圆锥滚子轴承e RA >时的y 值为：5.115cot 4.0= . 由讲义178P 表，得：轴承的派生轴向力：N y R S 5495.121646211=⨯==,N y R S 7255.122175222=⨯==. 因21S F S a >+，故1为松边，作用在轴承上的总的轴向力为：N F S A N S A a 1307582725,5492211=+=+===.查手册75P 表6-7，得:30211型 4.0=e ,e R A <==33.0164654911. 由讲义176P 表，查得：0,111==y x ,e R A >==6.02175130722,得:5.1cot 40.0,4.022===αy x . 计算当量动载荷：()N P 1646164610.11=⨯⨯=, ()129.392021755.116464.00.1P P >=⨯+⨯⨯=. 计算轴承寿命，由讲义175P 式，得：,60106ε⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=p c n L h 取:310=ε. 那么：h L h L h h 2000077224609.3920108.904.76601031036='>>=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯= .七.键的选择和计算1.输入轴：键78⨯，T GB 20031090-，A 型.2.大齿轮：键1118⨯，GB20031090-，A 型.3.输出轴：键914⨯，GB20031090-，A 型. 查讲义77P 表，[]MPa P 120100-=δ,式得强度条件:[]b L l dhl T P -=≤,4δ. 校核键1：()[]P MPa dhl T δδ<=-⨯⨯⨯==13.7583672592033440; 键2：()[]P MPa dhl T δδ<=-⨯⨯⨯==70.7018631160524917440; 键3：()[]P MPa dhl T δδ<=-⨯⨯⨯==81.891470945509274440. 所有键均符合要求.八.联轴器的选择选择I 轴与电动机联轴器为弹性柱销联轴器型号为：2LX 型联轴器:()2003501462256228-⨯⨯T GB JB ZC 公称转矩:,560m N T ⋅=许用转速:,min 6300rn =质量:kg 5.选择II 轴与III 轴联轴器为弹性柱销联轴器 型号为：3LX 型联轴器:()200350141124511248-⨯⨯T GB JB ZC 公称转矩:,1250m N T ⋅=许用转速:,min 4700r n =质量:kg 8. 九.减数器的润滑方式和密封类型的选择1、 减数器的润滑方式：飞溅润滑方式2、 选择润滑油：工业闭式齿轮油（GB5903-95）中的一种。

机械设计基础课程设计说明书设计题目：V带、链轮单级直齿圆柱齿轮减速器专业班级：交设0605班学生姓名：指导老师：交通运输工程学院目录1.机械设计课程设计任务书------------------------------------22.机构运动简图-----------------------------------------------------33、运动学与动力学计算----------------------------------------44、传动零件设计计算---------------------------------------------65、轴的设计计算及校核------------------------------------------96.滚动轴承的选择及校核计算-----------------------------------137.键联接的选择及校核计算--------------------------------------148.减速器带轮轮毂设计--------------------------------------------159.减速器链轮设计--------------------------------------------------1510.减速器结构与润滑的概要说明------------------------------1611.设计小结---------------------------------------------------------1712.参考文献---------------------------------------------------------1813.Matlab设计程序------------------------------------------------191. 机械设计课程设计任务书2.机构运动简图1—电动机 2—带传动 3—单级齿轮减速器4—链传动 5—卷筒 6—传送胶带3.运动学与动力学计算3.1电动机的选择计算3.1.1 选择电动机的类型按工作要求和条件选取Y 系列一般用途全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机，电压为380V 。

设计说明书2015-2016 学年第 1 学期学院：专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：课程设计题目：带式传动机的传动系统设计指导教师：日期：2015-12-31目录一、设计任务 (2)二、电动机的选择 (2)三、分配传动比 (3)四、V带设计 (3)五、直齿圆柱齿轮传动的设计计算 (5)六、高速轴的设计计算 (9)七、低速轴的设计计算 (12)八、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计 (14)九、轴承的润滑 (16)十、减速器的密封 (16)十一、齿轮的润滑 (16)十二、设计心得 (16)十二、参考文献 (17)十三、图 (17)一、设计任务1、设计题目带式输送机的传动系统设计（第一组）：原始数据：滚筒圆周力F=4KN；带速V=1.5m/s；滚筒直径D=320mm；工作条件：（1）二班制：即每天16小时（2）要求连续工作8年，每年按300天计算（3）工作温度正常，有粉尘（4）单向运转，不均匀载荷，中的冲击，空载启动。

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.箱体结构的设计97带轮的轮毂宽度为63~84mm 取L1=70mm（2）轴段②设计h=（2~3）c=2.4~3.6d2取38mm（3）轴段③⑥是轴承安装，考虑齿轮只受轴向力和径向力选用深沟球轴承，轴承型号为6308∴d3=40mm轴承宽度为23mm ，轴套宽度为12mmL3=43mm，L6=27（4）轴段④为齿轮位，取d4=45mm 宽度略小于小齿轮齿宽取L4=98mm（5）轴段⑤为轴环，h=（2~3）c，d5=53mm，宽度等于小齿轮中心到轴套的距离取L5=12mm4.键连接：大带轮和轴段间采用A型普通平键连接由机械制图附表5-12查得型号为键14×90 GB1096-2003键10×63 GB1096-2003d b h l t t130~38 10 8 22~160 5.0 3.344~50 14 9 36~160 5.5 3.85.校验（1）F NH1 = F NH2 =F t/2=2652.8N-F px245-F NV1×155+F rx77.5 = 0F NV1×155 = -F px245+F rx80 = -2796.04+1931.09×77.5 =-3454N F NV2 = F r-F p-F NV1 =1931-2796.04+3454 =2589.05N L1=70mmd2取38mm轴承型号为6308d3=d6=40mmL3=43mmL6=27取d4=45mmL4=98mmd5=53mmL5=12mm键14×90 GB1096-2003 键10×63 GB1096-2003F NH1 = 2652.8NF NV1×55 =-3454NF NV2 = 2589.05N图1②轴承A的总支承反力F A=√(F NH1·F NH1+F NV1·F NV1)=4355.17N③轴承B的总支承反力F B=√(F NH2·F NH2+F NV2·F NV2)=3706.82N④带轮作用在轴承A的弯矩M带A=F P·L=2796.04×90.05×77.5=253041.62N·mm⑤轴承B作用在高速轴上的弯矩MＶ＝ＦＮＶ２×L=2589.05x77.05=200651.37N·mm⑥在圆周方向产生的弯矩M H=F NH1·80=2652.81×77.5=205592.775N·mm⑦合成弯矩M A=M带A=275409.94N·mmM r=√(M V²+M H²)=287279N·mmT=254.67×103（2）①齿轮轴与点A处弯矩较大，且轴径较小，故点A处剖面为危险剖面W=πd3/32=π·403/32=6283.19mm3②抗弯截面系数为W T=πd3/16=π·403/16=12566.37mm3③最大弯矩应力σA=M A/W=253041.62/6283.19=40.27MPa④扭剪应力τ=T1/W T=254.67·1000/12566.37=20.27MPa按弯度合成强度进行校核计算，扭转切应力为脉动循环变应力，取折合系数α=0.6，则当量应力为σca=√σA²+4(ασ)²=√40.27²+4·(0.6·20.27)²=47.05MPa＜[σ-1]∴强度满足要求图2F A=4355.17NF B=3706.82NM带A=253041.62N·mm MＶ=200651.37N·mm M H==205592.775M A=275409.94M r=287279N*mmT=254.67x103W=6283.19mm3W T=12566.37mm3σA=40.27MPaτ=20.27MPaσca=47.05MPa选取轴承型号为6311，轴承宽度为29mm，d3=55mm 轴套的宽度为15mmL3=53mm，L6=33mm（4）轴段④设计轴段④上安装齿轮，为了方便齿轮安装长度小于大齿轮宽度，取L4=92mm d4=60mm（5）轴段⑤设计轴段⑤为轴环，根据h=（2~3）c，取d5=68mmL5等于大齿轮中心到轴套的距离取L5=15mm4.键连接联轴器轴段①和轴段④采用A型普通平键连接根据机械制图可得型号为键 14×100 GB1096-2003键 18×80 GB1096-2003d b h l t t144~50 14 9 36~160 5.5 3.858~65 18 11 50~200 7.0 4.45.校验L3=53mmL3=53mm，L6=33mmd4=60mmL4=92mmd5=68mmL5=15mm键14×100 GB1096-2003键18×80 GB1096-2003图3图4八、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计九、轴承的润滑滚动轴承的润滑剂可以是脂润滑、润滑油或固体润滑剂。

减速器设计说明书系别：专业班级：姓名：学号：指导教师：职称：目录第1部分设计任务书 (1)1.1设计题目 (1)1.2设计步骤 (1)第2部分传动装置总体设计方案 (1)2.1传动方案 (1)2.2该方案的优缺点 (1)第3部分选择电动机 (2)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)第4部分计算传动装置运动学和动力学参数 (4)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 (4)第5部分链传动设计计算 (5)第6部分减速器齿轮传动设计计算 (6)6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (6)6.2按齿面接触疲劳强度设计 (6)6.3确定传动尺寸 (8)6.4校核齿根弯曲疲劳强度 (9)6.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (10)6.6齿轮参数和几何尺寸总结 (11)第7部分轴的设计 (12)7.1高速轴设计计算 (12)7.2低速轴设计计算 (16)第8部分滚动轴承寿命校核 (21)8.1高速轴上的轴承校核 (21)8.2低速轴上的轴承校核 (22)第9部分键联接设计计算 (23)9.1高速轴与联轴器键连接校核 (23)9.2低速轴与大齿轮键连接校核 (23)9.3低速轴与链轮键连接校核 (23)第10部分联轴器的选择 (24)10.1高速轴上联轴器 (24)第11部分减速器的密封与润滑 (24)11.1减速器的密封 (24)11.2齿轮的润滑 (24)11.3轴承的润滑 (25)第12部分减速器附件 (25)12.1油面指示器 (25)12.2通气器 (25)12.3放油孔及放油螺塞 (25)12.4窥视孔和视孔盖 (26)12.5定位销 (27)12.6启盖螺钉 (27)12.7螺栓及螺钉 (27)第13部分减速器箱体主要结构尺寸 (28)第14部分设计小结 (29)参考文献 (29)第1部分设计任务书1.1设计题目一级直齿圆柱减速器，拉力F=1800N，速度v=1.1m/s，直径D=350mm，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。

带式输送机的机械传动装置一级直齿圆柱齿轮减速器说明书***机械工程学院汽车工程307155A姓名：****学号：32007155015目录1.要求与主要数据 (3)2.传动方案的确定 (4)3.电动机的选择 (4)4.传动比的计算与分配 (5)5.带与齿轮传动零件的计算 (7)6.轴的结构设计 (11)7.滚动轴承的选择 (12)8.键的选择 (14)9.减速器的润滑 (15)10.减速器箱体尺寸的设计 (16)11.设计小结 (17)12.参考资料 (18)13.附件（零件图21张，装配图1张）一.要求与主要数据二.确定传动方案三.电动机的选择因此，综合考虑电动机的传动装置的尺寸、重量以及带传动的减速器的传动比，电动机型号转速可选，选定同步电动机型号为Y100LI—4，即电动机的额定功率Pedo=2.2KW,满载转速nm =1420minr。

四.传动比的计算与分配五.带与齿轮传动零件的计算六.轴的结构设计七.滚动轴承的选择八.键的选择九.减速器的润滑十.减速器箱体尺寸的设计十一、设计小结经过一学期的努力，紧张而又辛苦的机械设计的课程设计结束了．当我即将完成老师下达给我的任务的时候，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味本学期的心路历程的时候，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消．虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟了许多．课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．第一次做这种实践性很强的设计，的确有很大难度，它需要的不只是我们对该课程理论知识的掌握，更大程度上我们必须具备较强的思维能力和想象力以及对各种资料的查找和掌握能力。

通过设计实践，逐步树立了正确的设计思想，增强了创新意识和竞争意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养了分析问题和解决问题的能力。

通过课程设计，虽然比较辛苦但也使我对减速器的结构有了进一步的了解，而且这次设计使用的是CAXA绘图软件，使我的计算机绘图能力有了很大提高，同时也增强了机械制图的能力，而且在编辑说明书时也对我使用WORD软件的能力有了进一步的提高，动手能力也加强了，同时还培养了合作精神。

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
《一级圆柱齿轮减速器》
设计说明书
姓名
学号
学院机械电气化工程学院
专业机械设计及其自动化
班级
指导教师张涵
<<机械设计基础>>课程设计任务书
目录
一前言 (3)
二设计题目 (5)
三电动机的选择 (6)
四传动装置动力和运动参数 (7)
五传动零件的设计计算 (9)
六减速器轴的设计 (17)
七滚动轴承的验算 (24)
八键的选择的验算 (26)
九联轴器的选择 (26)
十铸铁减速器结构主要尺寸 (28)
十一小结 (29)
十二致谢 (29)
十三参考文献 (30)
1.设计任务书
1.1设计任务
设计一用于带式运输机上的三角带——单级圆柱齿轮减速器，传动系统为采用两级圆柱齿轮减速器和圆柱齿轮传动。

1.2原始数据
运输带拉力：F=4750N
运输带速度：V=1.6m/s
卷筒直径：D=390mm
1.3工作条件
工作机空载启动，载荷变化不大，单向运转使用期限10年，每天工作8小时，每年工作300天。

运输带允许速度误差±5%。

2.传动系统的方案拟定
传动方案如图：
）
Z ）可根据公式计算。

减速器设计说明书系别：专业班级：姓名：学号：指导教师：职称：目录第一章设计任务书 (1)1.1设计题目 (1)1.2设计步骤 (1)第二章传动装置总体设计方案 (1)2.1传动方案 (1)2.2该方案的优缺点 (1)第三章选择电动机 (2)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)第四章计算传动装置运动学和动力学参数 (4)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)第五章普通V带设计计算 (5)第六章减速器齿轮传动设计计算 (9)6.1选精度等级、材料及齿数 (9)6.2按齿根弯曲疲劳强度设计 (9)6.3确定传动尺寸 (11)6.4校核齿面接触疲劳强度 (12)6.5计算齿轮传动其它几何尺寸 (13)6.6齿轮参数和几何尺寸总结 (14)第七章轴的设计 (15)7.1高速轴设计计算 (15)7.2低速轴设计计算 (21)第八章滚动轴承寿命校核 (27)8.1高速轴上的轴承校核 (27)8.2低速轴上的轴承校核 (28)第九章键联接设计计算 (29)9.1高速轴与大带轮键连接校核 (29)9.2低速轴与大齿轮键连接校核 (29)9.3低速轴与联轴器键连接校核 (29)第十章联轴器的选择 (30)10.1低速轴上联轴器 (30)第十一章减速器的密封与润滑 (30)11.1减速器的密封 (30)11.2齿轮的润滑 (30)11.3轴承的润滑 (31)第十二章减速器附件 (31)12.1油面指示器 (31)12.2通气器 (31)12.3放油塞 (32)12.4窥视孔盖 (32)12.5定位销 (33)12.6起盖螺钉 (33)第十三章减速器箱体主要结构尺寸 (33)第十四章设计小结 (34)参考文献 (34)第一章设计任务书1.1设计题目一级直齿圆柱减速器，拉力F=2300N，速度v=1.1m/s，直径D=350mm，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。