一级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书
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 s
m N Fv w 65.11000
/1.115001000P =?==
②从电动机到工作机的传动总效率为：2
12345ηηηηηη=
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《机械设计课程设计手册》 选取1η=0.95 、2η=0.97（8级精度）、3η=0.99（球轴承）、4η=0.995、5η=0.96
故2212345
0.950.970.990.9950.960.8609664143520.862ηηηηηη==????=≈
③ 电动机所需功率为
W P P d k 9.186
.065
.1w
==
=
η
又因为电动机的额定功率ed d P P ≥*k =1.05 选取电动机的额定功率为2.2kW ，满足电动机的额定功率 d ed P P ≥*1.05。 （3） 确定电动机的转速 传动滚筒轴工作转速：min /54.95220
1
.1100060100060n w r D v =???=?=
ππ
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=3~6（8级精度）。根据传动装置的总传动比i 与各级传动比i 1、i 2、…i n 之间的关系是i=i 1i 2…i n ，可知总传动比合理范围为i=6~24。 故 电动机的转速可选择范围相应为
96.2292~24.57354.95)24~6('
'=?=?=n i n a d
符合这一范围的同步转速有750r/min 、1000r/min 和1500r/min 三种。 （4） 确定电动机的型号
表二
为降低电动机重量和价格，由表二选取同步转速为1500r/min 的Y 系列电动机，型号为Y100L1-4。
查得电动机的主要参数以及安装的有关尺寸(mm)，见以下两表：
电动机的技术数据
3、传动装置的总传动比的计算和分配
（1）总传动比满载转速/滚筒工作转速
（2）分配各级传动比
各级传动比与总传动比的关系为i=i1i2。根据V带的传动比范围i1=2 ~ 4 ，初选i1＝3.042，则单级圆柱齿轮减速器的传动比为4，符合圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i2=3~5（8级精度），且符合了在设计带传动和一级圆柱齿轮减速器组成的传动装置中，应使带传动比小于齿轮传动比，即i带 4、计算传动装置的运动和动力参数 （1）计算各轴输入功率 ①0轴（电动机轴）的输出功率为： 0ed P=P=2.2kW ②1轴（减速器高速轴）的输入功率：从0轴到1轴，经过V带传动和一个 联轴器，所以： 1 =2.2k W0.95=2.09k W ed P Pη =? 带 ③2轴（减速器低速轴）的输入功率：从1轴到2轴，经过一对轴承，一对齿轮传动，一对齿轮啮合传动，所以： 21=2.09kW0.990.97=2.007kW P Pηη =?? 承齿 ④3轴（滚筒轴）的输入功率：从2轴到3轴，经过一对轴承，一个联轴器，所以： 32=2.007kW 0.990.995=1.977kW P P ηη=??承联 （2） 计算各轴转速 ① 0轴（电动机轴）的转速： 1420 /m i m n n r == ② 1轴（减速器高速轴）的转速： 1 1111420min /466.798min 3.042 m r n n i r --?===? ③ 2轴（减速器低速轴）的转速： 1 1 21212 1420m i n //116.700m i n 3.0424 m r n n i n i i r --?====?? ④ 3轴（滚筒轴）的转速： 11 3212121420m i n // 116.700m i n 3.0424 m r n n n i n i i r --?==== =?? （3） 计算各轴转矩 ① 0轴（电动机轴）的转矩： 0002.29550/955014.7961420/m i n kW M P n N m r ==?= ? ② 1轴（减速器高速轴）的转矩： 1112.09 9550/955042.758 466.798/m i n kW M P n N m r ==?=? ③ 2轴（减速器低速轴）的转矩： 2222.007 9550/9550164.240 116.700/m i n kW M P n N m r ==?=? ④ 3轴（滚筒轴）的转矩： 333 1.9779550/9550161.785116.700/min kW M P n N m r ==? =? 把上述计算结果列于下表： 表五 二、 传动零件的设计 1、 箱外传动件设计（V 带设计） （1）计算设计功率P d ed A d P K P = 根据V 带的载荷有轻微振动，一班工作制（8小时），查《机械基础》P 296表13－6，取K A ＝1.1。 即 1.1 2.2 2.42kW d A ed P K P kW ==?= （2）选择带型 普通V 带的带型根据传动的设计功率P d 和小带轮的转速n 1按《机械基础》P 297图13－11选取。根据算出的P d ＝2.42kW 及小带轮转速n 1＝1420r/min ，查图得：d d =80～100可知应选取Z 型V 带。 （3）确定带轮的基准直径并验证带速 由《机械基础》P 298表13－7查得，小带轮基准直径为50～90mm （d dmin =50mm ），则取d d1= 80mm> d dmin .（d d1根据P 295表13-4查得） 2 121 3.042,=80 3.042=243.36mm d d d d i d d = =?所以 由《机械基础》P 295表13-4查“V 带轮的基准直径”，得2d d =250mm ① 误差验算传动比：21250 = 3.157(1)80(11%) d d d i d ε==-?-误 （ε为弹性滑动率） 误差11 3.157 3.042 100%100% 3.8%5%3.042 i i i i --= ?=?=误＜ 符合要求 ② 带速 1801420 v= 5.948/601000 601000 d d n m s ππ??= =?? 满足5m/s （4）确定中心距离、带的基准长度并验算小轮包角 由式()()120120.72d d d d d d a d d +≤≤+ 可得0.7（80+250）≤0a ≤2（80+250） 即231≤0a ≤660，选取0a =500mm 所以有： 由《机械基础》P 293表13－2查得L d ＝1600mm 实际中心距 016001532.813 500533.59m m 22 d do L L a a --≈+ =+= 21125080a 18057.318057.3161.74120533.59 o o o o o o d d d d a --=-? =-?=＞ 符合要求。3.042 1420 80 （5）确定带的根数z 查机械设计手册，取P 1=0.35KW ，△P 1=0.03KW 由《机械基础》P 299表13－8查得，取Ka=0.95 由《机械基础》P 293表13－2查得，K L ＝1.16 则带的根数11 2.42 z 5.78()(0.350.03)0.95 1.16d a L P P P K K = ==+?+?? 所以z 取整数为6根 （6）确定带轮的结构和尺寸 根据V 带轮结构的选择条件，Y100L1-4型电机的主轴直径为d=28mm ； 由《机械基础》P293 ，“V 带轮的结构”判断：当3d ＜d d1(90mm)＜300mm ，可采用H 型孔板式或者P 型辐板式带轮，这次选择H 型孔板式作为小带轮。 由于d d2>300mm ，所以宜选用E 型轮辐式带轮。 22210120()(25080)2()2500(80250)1532.813mm 2424500d d do d d d d L a d d mm a ππ?? --=+++=?+++=???? ? 总之，小带轮选H 型孔板式结构，大带轮选择E 型轮辐式结构。 （7）确定带的张紧装置 选用结构简单，调整方便的定期调整中心距的张紧装置。 （8）计算压轴力 由《机械基础》P 303表13－12查得，Z 型带的初拉力F 0＝55N ，上面已得到1a =161.74o ，z=6，则1a 161.742sin =2655sin N=651.64N 22 o o F zF ∑ =??? （9）带轮的材料 选用灰铸铁，HT200。 2、 减速器内传动件的设计（齿轮传动设计） （1）选择齿轮材料、热处理方法及精度等级 ① 齿轮材料、热处理方法及齿面硬度 因为载荷中有轻微振动，传动速度不高，传动尺寸无特殊要求，属于一般的齿轮传动，故两齿轮均可用软齿面齿轮。查《机械基础》P 322表14－10，小齿轮选用45号钢，调质处理，硬度260HBS ；大齿轮选用45号钢，调质处理，硬度为220HBS 。 ② 精度等级初选 减速器为一般齿轮传动，圆周速度不会太大，根据《机械设计学基础》P 145表5－7，初选8级精度。 （2）按齿面接触疲劳强度设计齿轮 由于本设计中的减速器是软齿面的闭式齿轮传动，齿轮承载能力主要由齿轮接触疲劳强度决定，其设计公式为： ② 确定各参数 因为该齿轮传动是软齿面的齿轮，圆周速度也不大，精度也不高，而且齿轮相对轴承是对称布置，根据电动机和载荷的性质查《机械设计学基础》P 147表5－8，得K 的范围为1.4~1.6， 取K ＝1.3。 查《机械设计基础》教材中表11—4取： 区域系数 Z H =2.5 弹性系数 Z E =188.0 ③ 小齿轮的转矩 m N n P T ?=? ==758.4279 .46609 .29550/9550111 ④ 接触疲劳许用应力 []lim im H N Hm P Z S σ σ= ⅰ）接触疲劳极限应力 由《机械设计学基础》P 150图5－30中的MQ 取值线，根据两齿轮的齿 面硬度，查得45钢的调质处理后的极限应力为 lim1 H σ =600MPa ， l i m 2 H σ=560MPa ⅱ）接触疲劳寿命系数Z N 应力循环次数公式为 N=60 n jt h 工作寿命每年按300天，每天工作8小时，故 t h =(300×10×8)=24000h N 1=60×466.798×1×24000=6.722×108 88 12N 6.72210N = 1.68110i 4 ?==? 查《机械设计学基础》P 151图5－31，且允许齿轮表面有一定的点蚀 Z N1=1.02 Z N2=1.15 ⅲ) 接触疲劳强度的最小安全系数S Hmin 查《机械设计学基础》P 151表5－10，得S Hmin ＝1 ⅳ）计算接触疲劳许用应力HP σ。 将以上各数值代入许用接触应力计算公式得 lim11 1min 600 1.02 6121H N p H Z MPa MPa S σσ?= = = lim22 2min 560 1.15 6441 H N p H Z MPa MPa S σσ?= = = ⅴ）齿数比 379.46614201012==== n n z z μ ⅶ）齿宽系数 由于本设计的齿轮传动中的齿轮为对称布置，且为软齿面传动，查《机械基础》P 326表14－12，得到齿宽系数的范围为0.8～1.1。取。 ⅵ）计算小齿轮直径d 1 由于21p p σσ>，故应将1p σ代入齿面接触疲劳设计公式，得 323 )370 5.20.188(3138.010758.423.12?+????= =62mm ④ 圆周速度v 11 1466.79845.80 1.12/601000 601000 n d v m s ππ??= = =?? 查《机械设计学基础》P 145表5－7，v 1<2m/s ，该齿轮传动选用9级精度。 （3） 主要参数选择和几何尺寸计算 ① 齿数 对于闭式软齿面齿轮传动，通常z 1在20～40之间选取。为了使重合度较大，取z 1＝21，使两齿轮的齿数互为质数，最后确定z 2=63。 ② 模数m 321 6211≈== z d m 标准模数应大于或等于上式计算出的模数，查《机械基础》P 311表14－1，选取标准模数m=3mm 。 ③ 分度圆直径d d 1=z 1错误！未找到引用源。m=21错误！未找到引用源。3mm=63mm ， d 2=633mm=189mm ④ 中心距a mm d d a 1262 189 63221=+=+= ⑤ 齿轮宽度b 齿宽 错误！未找到引用源。， 取b 2=50mm ，b 1=55mm ⑥ 其他几何尺寸的计算（* 1a h =，*0.25c =） 齿顶高 *a a h h m = 由于正常齿轮*1a h =， 所以*133a a h h m mm mm ==?= 齿根高(**)f a h h c m =+ 由于正常齿*0.25c = 所以(**)(10.25)3 3.75f a h h c m mm mm =+=+?= 全齿高 (2**)(210.25)3 6.75a f a h h h h c m mm mm =+=+=?+?= 齿顶圆直径 mm m h d h d d a a a 6930.1263221 111=??+=+=+=* mm m h d h d d a a a 195 30.12189222222=??+=+=+=* 齿根圆直径 mm h d d f f 5.5575.3263211 =?-=-= mm h d d f f 5.18175.32189222 =?-=-= （4） 齿根校核 齿根弯曲疲劳强度的校核公式为1 1 2F F FP KT Y bmd σσ=≤ ① 齿形系数Y F 根据Z 1、Z 2,查《机械设计基础》P 173图11－8，得Y Fa1＝2.81，Y Fa2＝2.24 Y Sa1=1.58, Y Sa2=1.76 ② 弯曲疲劳许用应力FP σ的计算公式 Flim FP N Fmin = Y S σσ ⅰ)弯曲疲劳极限应力lim F σ 根据大小齿轮的材料、热处理方式和硬度，由《机械设计学基础》P 154图5－33的MQ 取值线查得 Flim1=180MPa σ ， Flim2=170MPa σ ⅱ）弯曲疲劳寿命系数Y N 根据N 1=6.722810?>6310?和N 2=81.68110?>6310?，查《机械设计基础》得， Y N1=1 , Y N2=1 ⅲ)弯曲疲劳强度的最小安全系数S Fmin 本传动要求一般的可靠性，查《机械设计基础》P 171表11－5，取S Fmin ＝1.25。 ⅳ）弯曲疲劳许用应力 将以上各参数代入弯曲疲劳许用应力公式得 Flim1 FP1N1Fmin 180 = Y = 1MPa=150MPa S 1.2 σσ? Flim2 FP2N2Fmin 170 = Y = 1MPa=141.67MPa S 1.2 σσ? ⅴ）齿根弯曲疲劳强度校核 1 23 1211a 175.6021 36.491058.181.2758.425.1221FP Sa F F MPa z bm Y Y KT σσ<=???????== 21122a 94.5358 .181.276 .124.275.601 2 FP Fa Fa Sa F F F MPa Y Y Y Y σσσ<=???== 因此，齿轮齿根的抗弯强度是安全的。 3、 轴的设计 （1） 高速轴的设计 ① 选择轴的材料和热处理 采用45钢，并经调质处理，查《机械设计》P 362表15－1，得其许用弯曲应力 []160MPa σ-=，118106A = 。103-126 P370 表15-3 ② 初步计算轴的直径 由前计算可知：P 1=2.09KW （2.88）,n 1=466.798r/min （279.88） 其中，A 取112。112 11220.108mm d ≥=?=主24.36 考虑到有一个键槽，将该轴径加大5%-7%，则 d=20.108105%=21.11mm 22.4mm ?≈24.36*1.05＝25.578 24.36*1.07＝26.07 查《机械基础》P 458附录1，取d min =25mm 26mm ③ 轴的结构设计 高速轴初步确定采用齿轮轴，即将齿轮与轴制为一体。根据轴上零件的安装和固定要求，初步确定轴的结构。设有7个轴段。 1段：该段是小齿轮的左轴端与带轮连接，该轴段直径为25mm d1=26mm ，查《机 械基础》P475附录23，取该轴伸L 1＝38mm L1=(1.5-2.0)d1=50。 2段： 此轴段一部分用于装轴承盖，一部分伸出箱体外L 2=55 d2=30 L2=45。 3段：此段装轴承,则d 3=30mm 。d3=35 L3=18 选用深沟球轴承。查《机械基础》P 476附录24，此处选用的轴承代号为63066207，其内径为30mm 35，宽度为19 mm 17。为了起固定作用，此段的宽度比轴承宽度小1~2mm 。取此段长L 3=19mm 18 4段与6段：为了使齿轮与轴承不发生相互冲撞以及加工方便，齿轮与轴承之间 要有一定距离，取轴肩高度为3.5mm ，则d 4=d 6=39，长度取25.5mm ，则L 4= L 6＝25.5mm 5。 5段：：此段为齿轮轴段。由小齿轮分度圆直径d 1=63mm 65可知， d5=65 L5=70。 因为小齿轮的宽度为55mm ，则L 5=70mm 。 7段：此段装轴承，选用的轴承与右边的轴承一致，即d 7=30mm 35，L 7＝19mm 35。 由上可算出，两轴承的跨度mm 1245525.2519=+?+=L 高速轴总长：mm 245197025.25193855=++?+++=总 L ④ 高速轴的轴段示意图如下： ⑤ 按弯矩复合强度计算 A 、圆周力：1112242758 1425.360 t M F N d ?= == B 、径向力： 011tan 1425.3tan 20518.8r t F F N α==?= ⅰ）绘制轴受力简图 ⅱ）绘制垂直面弯矩图 轴承支反力： 1518.8259.422 AY BY Fr F F N ==== 11425.3712.6522 Az Bz Ft F F N == == 由两边对称，知截面C 的弯矩也对称。截面C 在垂直面弯矩为 19797259.412580.922 c AY M F N mm =? =?=? 如图 ⅲ）绘制水平面弯矩图 297712.6534563.522 c AZ L M F N mm =? =?=? ⅳ）绘制合弯矩图 136782.01Mc N mm ===? ⅴ）绘制扭转图 转矩产生的扭剪力按脉动循环变化，取α=0.6， 10.64275825654.8aM N mm =?=? ⅵ）绘制当量弯矩图 截面C处的当量弯矩： 44845.12 Mec N mm ===? ⅶ) 4 3 Ce Mec W σ= 所以轴强度足够。 （2）低速轴的设计 ①选择轴的材料和热处理 采用45钢，并经调质处理，查《机械基础》P369表16－1，得其许用弯曲应力 [] 1 60MPa σ - =，118106 A= 。 ②初步计算轴的直径 由前计算可知：P2=2.007KW,n2=116.700r/min 计算轴径公式： 2 d≥ 即： 其中，A取106。 2 27.36 d mm ≥== 考虑到有一个键槽，将该轴径加大5%，则 2 27.36 1.0528.73 d mm =?= 查《机械基础》P458附录1，取d=30mm ③轴的结构设计 根据轴上零件得安装和固定要求，并考虑配合高速轴的结构，初步确定低速轴的结构。设有6个轴段。 1段：此段装联轴器。装联轴器处选用最小直径d1=32mm，根据《机械基础》 P 482附录32，选用82 3282 326 1??B J J LT 弹性套柱销联轴器，其轴孔直径为 32mm ，轴孔长度为60mm 。根据联轴器的轴孔长度，又由《机械基础》P 475附录23，取轴伸段（即Ⅰ段）长度L 1＝58mm 。 2段：查《机械基础》P 373，取轴肩高度h 为5mm ，则d 2=d 1+2h=425232=?+mm 此轴段一部分长度用于装轴承盖，一部分伸出箱体外L 2=50mm 。 3段：取轴肩高度h 为2.5mm ，则d 3=d 2+2h=35+2405.2=?mm 。此段装轴承与 套筒。选用深沟球轴承。查机械基础P 476附录24，此处选用的轴承代号为6309，其内径为45mm ，宽度为25mm 。为了起固定作用，此段的宽度比轴承宽度小1~2mm 。取套筒长度为30mm ，则此段长L 3=（25-2）+30+2+5=60mm 。 4段：此段装齿轮，取轴肩高度h 为5mm ，则d 4=d 3+2h=505240=?+mm 。因 为大齿轮的宽度为50mm ，则取L 4=46mm 5段：取轴肩高度h 为5mm ，则d 5=59mm ，长度L 5=28mm 。 6段：此段装轴承，选用的轴承与右边的轴承一致，即d 6=45mm ，L 6＝25mm 。 ④ 低速轴的轴段示意图如下： 大齿轮结构如下图所示： ⑤ 按弯矩复合强度计算 A 、圆周力：2222M 2164240 1351.770243 t F N d ?= == B 、径向力：022tan 1351.770tan 20492r t F F N α==?= ⅰ）求支反力F AX 、F BY 、F AZ 、F BZ 249224622r AY BY F F F N == == 21351.770675.88522 t Az Bz F F F N == == ⅱ)由两边对称，知截面C 的弯矩也对称。截面C 在垂直面弯矩为 受力图： 1982461205422 c AY L M F N mm =? =?=? ⅲ）截面C 在水平面上弯矩为： 298675.88533118.36522 c Az L M F N mm =? =?=? ⅳ）合成弯矩为： 35243.79c M N mm ===? ⅴ）转矩产生的扭剪力按脉动循环变化，取α=0.6，截面C 处的当量弯矩： 104656.8ec M N mm ===? ⅵ)校核危险截面C 的强度 轴上合成弯矩最大的截面在位于齿轮轮缘的C 处，W ＝0.1d 43 13 104656.8 11.48pa<0.145 Ce b Mec M W σσ??-??= ==? 所以轴强度足够。 （3）确定滚动轴承的润滑和密封 由于轴承周向速度为1m/s <2m/s ，宜用轴承内充填油脂来润滑。滚动轴承外侧的密封采用凸缘式轴承盖和毡圈来密封。 （4）回油沟 由于轴承采用脂润滑，因此在箱座凸缘的上表面开设回油沟，以提高箱体剖分面处的密封性能。 （5）确定滚动轴承在箱体座孔中的安装位置 因为轴承采用脂润滑，那么可取轴承内侧端面到箱体的距离为10mm ，并设置封油盘，以免润滑脂被齿轮啮合时挤出的或飞溅出来的热油冲刷而流失。 4、滚动轴承的选择与校核计算 根据《机械基础》P 437推荐的轴承寿命最好与减速器寿命相同，取10年，一年按300天计算， T h =(300×10×8)=24000h （1）高速轴承的校核 选用的轴承是6306深沟型球轴承。 轴承的当量动负荷为)(a r d YF XF f P += 由《机械基础》P 407表18－6查得，f d ＝1.2～1.8，取f d =1.2。 因为F a1=0N ，F r1= 518.8N ，则d P f XFr = 查《机械基础》P 407表18－5得，X= 1，Y= 0 。 1 1.21518.8622.560.62256d r P f XF N KN ==??== 查《机械基础》p406表18-3得：f t =1 ， 查《机械基础》p405得：深沟球轴承的寿命指数为ε＝3 ， Cr= 20.8KN ； 则 66310261010120800()() 1.310240006060466.798622.56 t r h f C L h h n P ε?===?>? 所以预期寿命足够，轴承符合要求。 （2）低速轴承的校核 选用6209型深沟型球轴承。 轴承的当量动负荷为)(a r d YF XF f P += 由《机械基础》P 407表18－6查得，f d ＝1.2～1.8，取f d =1.2。 因为F a2=0N ，F r2=492N ，则 d P f XFr = 查《机械基础》P 407表18－5得，X=1 ，Y=0 。 1.21745.09590.405d P f XFr N ==??= 查《机械基础》p406表18-3得：f t =1 ， 查《机械基础》p405得：深沟球轴承的寿命指数为ε＝3 ，Cr=22.8KN ； 则663 1061010122800()()240008.2106060116.7590.405 t h f C L h h n P ε?= ==>?? 所以预期寿命足够,轴承符合要求。 5、键联接的选择及其校核计算 （1）选择键的类型和规格 轴上零件的周向固定选用A 形普通平键，联轴器选用B 形普通平键。 ① 高速轴（参考《机械基础》p471、附录17，《袖珍机械设计师手册》p835、表15-12a ）：根据带轮与轴连接处的轴径25mm ，轴长为38mm ，查得键的截面尺寸b ＝8mm ，h ＝7mm 根据轮毂宽取键长L ＝28mm 高速齿轮是与轴共同制造，属于齿轮轴。 ② 低速轴： 根据安装齿轮处轴径mm d 504=，查得键的截面尺寸mm mm h b 914?=?，根据轮毂宽取键长mm L 36=。 根据安装联轴器处轴径mm d 351=，查得键的截面尺寸mm mm h b 810?=?，取键长L=58mm 。 （2）校核键的强度 ① 高速轴轴端处的键的校核： 键上所受作用力：22100042.758 3420.6425 M F N d ??=== ⅰ）键的剪切强度 [][](0.6~0.8)60~80MPa τσ==3420.64 10.7[]60840 F F MPa MPa MPa A bl τττ= ===<<=? 键的剪切强度足够。 ⅱ）键联接的挤压强度 []225179.76 e 41.11M P a <90 A e 736 F F e MPa hl σσ?==?＝ ＝＝< [][](0.9 1.5)90150M P a e σσ =～＝～ 223420.6424.4[](17.~2.0)60102~120740 e e e F F MPa MPa MPa A hl σσ?= ===<<=?=?键联接的挤压强度足够。 ② 低速轴两键的校核 A 、 低速轴装齿轮轴段的键的校核： 键上所受作用力：221000164.240 7299.5645 M F N d ??=== ⅰ）键的剪切强度 7299.56 13.0[]601440 F F MPa MPa MPa A bl τττ= ===<<=? 键的剪切强度足够。 ⅱ）键联接的挤压强度 227299.5640.6[](17.~2.0)60102~120 940 e e e F F MPa MPa MPa A hl σσ?= ===<<=?=?键联接的挤压强度足够。 B 、低速轴轴端处的键的校核： 键上所受作用力 ：221000164.240 1026532 M F N d ??=== ⅰ）键的剪切强度 机械设计——减速器课程设计说明书 课程名称:机械设计课程设计 设计题目:展开式二级圆柱齿轮减速器院系:机械工程学院 班级:10 2班 学号:102903054036 指导教师:迎春 目录 1. 题目 (1) 2. 传动方案的分析 (2) 3. 电动机选择,传动系统运动和动力参数计算 (2) 4. 传动零件的设计计算 (5) 5. 轴的设计计算 (16) 6. 轴承的选择和校核 (26) 7. 键联接的选择和校核 (27) 8. 联轴器的选择 (28) 9. 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择........................ 28 10. 减速器箱体设计及附件的选择和说明........................................................................ 29 11. 设计总结 (31) 12. 参考文献 (31) 题目:设计一带式输送机使用的 V 带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。 3. 工作寿命 10年,每年 300个工作日,每日工作 16小时 4. 制作条件及生产批量 : 一般机械厂制造,可加工 7~8级齿轮;加工条件:小批量生产。生产 30台 6. 部件:1. 电动机, 2.V 带传动或链传动 ,3. 减速器 ,4. 联轴器 ,5. 输送带 6. 输送带鼓轮 7. 工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,室内工作; 运输带速度允许误差±5%; 两班制工作, 3年大修,使用期限 10年。 (卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力 F 中已考虑。 8. 设计工作量:1、减速器装配图 1张 (A0或 A1 ; 2、零件图 1~2张; 3、设计说明书一份。 §2传动方案的分析 机械设计《课程设计》 课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算 系别 专业 班级 姓名 学号 指导老师 完成日期 目录 第一章绪论 第二章课题题目及主要技术参数说明 2.1 课题题目 2.2 主要技术参数说明 2.3 传动系统工作条件 2.4 传动系统方案的选择 第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 3.1 减速器结构 3.2 电动机选择 3.3 传动比分配 3.4 动力运动参数计算 第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) 4.1 齿轮材料和热处理的选择 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 4.3 齿轮的结构设计 第五章轴的设计计算(从动轴) 5.1 轴的材料和热处理的选择 5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 5.2.2 轴的结构设计 5.2.3 轴的强度校核 第六章轴承、键和联轴器的选择 6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核 6.3 联轴器的选择 第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定 7.4箱体主要结构尺寸计算 第八章总结 参考文献 第一章绪论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面： （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 （3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。 （4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。 第二章课题题目及主要技术参数说明 机械设计（论文）说明书 题目：一级直齿圆柱齿轮减速器系别：XXX系 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称： 二零一二年五月一日 目录 第一部分课程设计任务书-------------------------------3 第二部分传动装置总体设计方案-------------------------3 第三部分电动机的选择--------------------------------4 第四部分计算传动装置的运动和动力参数-----------------7 第五部分齿轮的设计----------------------------------8 第六部分链传动的设计----------------------------------8 第七部分传动轴承和传动轴及联轴器的设计---------------17 第八部分键连接的选择及校核计算-----------------------20 第九部分减速器及其附件的设计-------------------------22 第十部分润滑与密封----------------------------------24 设计小结--------------------------------------------25 参考文献--------------------------------------------25 第一部分课程设计任务书 一、设计课题： 设计一用于带式运输机上的一级直齿圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限10年(300天/年),2班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。 二. 设计要求: 1.减速器装配图一张(A1或A0)。 2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3或A2)。 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. 设计链传动和链轮 6. 齿轮的设计 7. 滚动轴承和传动轴的设计 8. 键联接设计 一级直齿圆柱齿轮减速器输入轴组合 结构 设计计算说明书 2、设计步骤 （1）根据已知条件计算传动件的作用力。 ① 选择直齿圆柱齿轮的材料： 传动无特殊要求，为便于制造采用软齿面齿轮，由表5-1，大齿轮采用45#钢正火，162~217HBS ； ② 直齿轮所受转矩n P T 6 1055.9?==9.55×106×3.3/750=42020N.mm ； ③ 计算齿轮受力： 齿轮分度圆直径：d=mz 3=3×25=75mm 齿轮作用力：圆周力F t =2T/d=2×42020/75=1121N 径向力F r =F t tan α=1120.5×tan20°=408N ； （2）选择轴的材料，写出材料的机械性能： 选择轴的材料：该轴传递中小功率，转速较低，无特殊要求，故选择45优质碳素结构钢调制处理， 其机械性能由表8-1查得：σB =637MPa,σs =353MPa, σ-1=268MPa, τ-1=155MPa 由表1-5查得：轴主要承受弯曲应力、扭转应力、表面状态为车削状态，弯曲时： 34.0=σψ，扭转时： 34.0=τψ； （3）进行轴的结构设计： ① 按扭转强度条件计算轴的最小直径d min ，然后按机械设计手册圆整成 标准值： 由式（8-2）及表8-2[τT ]=30MPa ，A 0=118 得d min =A 0=118×=19.34mm, 圆整后取d min =20.0mm 计算所得为最小轴端处直径，由于该轴段需要开一个键槽，应将此处轴径增大3%~5%，即d min =(1+5%)d=21.0,圆整后取d min =25.0mm ； ② 以圆整后的轴径为基础，考虑轴上零件的固定、装拆及加工工艺性等 要求，设计其余各轴段的直径长度如下： 1） 大带轮开始左起第一段： 带轮尺寸为：d s =25mm ，宽度L=65mm 并取第一段轴端段长为l 1=63mm ； 2） 左起第二段，轴肩段： 轴肩段起定位作用，故取第二段轴径d 2=30mm 。由l 2=s-l/2-10=57.5mm ，取l 2=57.5mm ； 3） 左起第三段， 轴承段： 初步轴承型号选择，齿轮两侧安装一对6207 型（GB297-84）深沟球轴承。其宽度为17mm ，左轴承用轴套定位，右轴承用轴肩定位。 该段轴径d 3= 35mm ； 4） 左起第四段，齿轮轴段： 取轴径d 4=38mm ，齿轮宽度B=80mm ，则取l 4=78mm ； 5） 左起第五段，轴环段： 取轴径d 5=44mm ，l 5=10mm ； 6） 左起第六段，轴肩段： 取轴径d 6=40mm ； 1. 工程图学实践课程内容及要求 1.1内容 工程图学实践课程内容包含二部分： 1、绘制一级圆柱齿轮减速器的装配图及主要零件的零件图 学习装配图、零件图的画图和读图方法，学习标准件的规定画法、标准件选用原则，完成一级圆柱齿轮减速器装配图的绘制（A1图纸），大齿轮及大齿轮轴2个零件的零件图的绘制（A3图纸）。 2、计算机绘图（二维软件AutoCAD、三维软件Inventor）。 学习二维软件AutoCAD的基本绘图命令（直线、圆、圆弧、正多边形、矩形、多段线、剖面线等）、编辑命令（删除、移动、复制、缩放、拉伸、旋转、修剪、倒角、圆角等）、尺寸标注（线性、半径、直径、尺寸样式）、文字注释、打印，完成零件图形的绘制。 学习三维软件Inventor，应用“拉伸”和“旋转”工具创建草图特征；应用“圆角”、“倒角”、“打孔”、“螺纹”、“抽壳”和“阵列”工具创建放置特征；应用“工作轴”、“工作平面”和“工作点”工具，创建工作特征；应用工程图工具，创建和编辑工程图；在装配模型中给零部件添加和编辑装配约束；完成轴的三维模型及零件工程图。 1.2要求及评分规则 1、要求 根据减速器部件的特点及复杂性，装配图用主视、俯视、左视三个视图表达。减速器的工作原理及主要装配关系体现在两个传动轴上，这两个传动轴上的零件为主要装配线，应首先表达出来，故首先设计减速器俯视图草图（草图并非潦草的意思，草图中工程图的内容必须表达清楚，粗细线型分明），完成时间第5周前。 绘制减速器主视图，必须保证与俯视图长度对应关系，同时需要表达的次装配关系为上下箱体的连接关系、通气阀的装配关系、油面观察结构的装配关系、放油螺塞的装配关系，在主视图设计的过程中，如与俯视图有矛盾的地方，修改俯视图。完成时间第7周前。 绘制减速器左视图草图，将主、俯视图未表达清楚的主要结构及次要装配关系表达清楚，完成时间第8周前。 设计大齿轮及大齿轮轴的零件图，完成时间第9周前. 完成减速器工作图（A1图纸），完成时间第15周.完成工作图检查无误的同学即可交图，交图截止时间，第16周周四5：00。过期一律不通过。 2、评分规则 减速器设计80分，（其中草图30分，装配图和零件工作图50分），计算机绘图20分。 机械设计课程设计 计算说明书 设计题目齿轮减速器 航空科学与工程院（系）100516班设计者志兵 学号10051256 指导教师明磊 2013 年 5 月 4 日 航空航天大学 前言 本设计为机械设计基础课程设计的容，是先后学习过画法几何、机械原理、机械设计、工程材料、加工工艺学等课程之后的一次综合的练习和应用。本设计说明书是对一级减速器传动装置设计的说明，（减速器）使用广泛，本次设计是使用已知的使用和安装参数自行设计机构形式以及具体尺寸、选择材料、校核强度，并最终确定形成图纸的过程。通过设计，我们回顾了之前关于机械设计的课程，并加深了对很多概念的理解，并对设计的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。 目录 前言 (2) 机械零件课程设计任务书 (4) 一、题目：设计（带式运输机的传动装置）齿轮减速器（编号14） (4) 二、设计任务 (4) 三、具体作业 (4) 主要零部件的设计计算 (5) 一、传动方案的确定 (5) 二、电动机的选择、传动系统的运动和动力参数 (5) 1．电动机的选择 (5) 2．传动比分配 (6) 3．各级传动的动力参数计算 (6) 4．将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表 (7) 三、传动零件的设计、计算 (7) 1.V带传动的设计 (7) 2．带的参数尺寸列表 (9) 3．减速器齿轮（闭式、斜齿圆柱齿轮）设计 (9) 四、轴的设计与校核 (14) 1．轴的初步设计 (14) 2．I轴的校核 (14) 3．II轴的校核 (16) 五、键联接的选择与校核 (18) 1．I轴外伸端处键联接 (18) 2．I轴与大齿轮配合处键联接 ................................... 错误!未定义书签。 3．II轴外伸端处键联接 (18) 4．II轴与大齿轮配合处键联接 (18) 六、轴承的选择与校核 (20) 1、高速轴承 (20) 2、低速轴承 (20) 七、润滑与密封形式，润滑油牌号及用量说明 (21) 八、箱体结构相关尺寸 (22) 九、减速器附件列表 (22) 十、参考资料 (23) 机械设计课程设计 帆姓名：袁 2011040191011学号：专业：机械设计制造及其自动化一班 一、电动机的选择 1.确定电动机类型 （1）工作时输出功率P w P = F/1000 =7650x0.5/1000 =3.825kw vw (2)电动机所需的输出功率 η=0.94x0.98x0.99x0.99x0.99x0.96=0.858 总 P=P /η=3.825/0.858=4.458kw总0w P=(1~1.3)P0=4.458~5.795kw 查手册知可选择Y132M2-6型号的电动机，该电动机的 转速为960r/min. 2.各级传动比的分配 （1）分配传动装置各级传动比 n=60x1000V/(πD)=79.62 w n=ixn=ixix79.62齿总带0w =(2-4)x(3-5)x79.62=477.9-1593r/min n=1000r/min,nm=n0=960r/min d（2）总传动比 i=n/n=960/79.62=12.057 w总0 i=3;i=i/i=4.02 带带总齿3.运动及动力参数计算 (1)各轴转速计算 n=n/i=960/3=320r/min 带0I． n=n/i=320/4.02=79.6r/min=n IIIII齿I（2）各轴功率计算 P=4.458kw 0 P=Px0.94=4.458x0.94=4.19kw 0I P=Px0.98x0.99=4.065kw III P=Px0.99x0.99=3.984kw IIIII （3）各轴转矩计算 m =44.35N*=9.55x1000000xP T/n000m =125.045N*/n T=9.55x1000000xP III m =487.698N* T=9.55x1000000xP/n IIIIII m =477.98N*=9.55x1000000xP/n T IIIIIIIII 二．传送带的选择 1.P=kP=1.1x4.458=4.9038kw Aca 2.由P和n查表可知选A型带ca 3.d=112cm,d为小带轮的基准直径d1d1m/s 一级减速器设计说明书 课题：一级直齿圆柱齿轮减速器的设计学院： 班级： 姓名: 学号: 指导老师： 南通纺织职业技术学院 目录 一、设计任务书............................................ 二、电动机的选择.......................................... 三、传动装置运动和动力参数的计算.......................... 四、V带的设计 ............................................ 五、齿轮传动设计与校核.................................... 六、轴的设计与校核........................................ 七、滚动轴承的选择与校核计算.............................. 八、键连接的选择与校核计算................................ 九、联轴器的选择与校核计算................................ 十、润滑方式及密封件类型的选择............................ 十一、设计小节............................................ 十二、参考资料............................................ 二设计任务说明书 1、减速器装配图1张； 2、主要零件工作图2张； 3、设计计算说明书 原始数据：输送带的工作拉力;F=1900 输送带工作速度：V=1.8 滚筒直径：D=450 工作条件：连续单向运载，载荷平稳，空载起动，使用期限5年，小 批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为5% 传动简图: 1电动机2皮带轮3圆柱齿轮减速器4联轴器5输送带 仅供参考一、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 =2.76KW 3、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 2.63 2 Y100l2-4 3 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。故选择电动机型号Y100l2-4。 4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y100l2-4。其主要性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min，额定转矩2.2。 三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68 2、分配各级传动比（1）取i带=3 （2）∵i总=i齿×i 带π∴i 齿=i总/i带=11.68/3=3.89 四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min) nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min) 滚筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min) 2、计算各轴的功率（KW）PI=Pd×η带=2.76×0.96=2.64KW PII=PI×η轴承×η齿轮=2.64×0.99×0.97=2.53KW 3、计算各轴转矩Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?m TI=9.55p2入/n1 一级圆柱齿轮减速器 装配图的画法 一、仔细分析，对所画对象做到心中有数 在画装配图之前，要对现有资料进行整理和分析，进一步搞清装配体的用途、性能、结构特点以及各组成部分的相互位置和装配关系，对其它完整形状做到心中有数。 二、确定表达方案 根据装配图的视图选择原则，确定表达方案。 对该减速器其表达方案可考虑为： 主视图应符合其工作位置，重点表达外形，同时对右边螺栓连接及放油螺塞连接采用局部剖视，这样不但表达了这两处的装配连接关系，同时对箱体右边和下边壁厚进行了表达，而且油面高度及大齿轮的浸油情况也一目了然；左边可对销钉连接及油标结构进行局部剖视，表达出这两处的装配连接关系；上边可对透气装置采用局部剖视，表达出各零件的装配连接关系及该结构的工作情况。 俯视图采用沿结合剖切的画法，将内部的装配关系以及零件之间的相互位置清晰地表达出来，同时也表达出齿轮的啮合情况、回油槽的形状以及轴承的润滑情况。左视图可采用外形图或局部视图，主要表达外形。可以考虑在其上作局部剖视，表达出安装孔的内部结构，以便于标注安装尺寸。 另外，还可用局部视图表达出螺栓台的形状。 建议用A1图幅，1：1比例绘制。 画装配图时应搞清装配体上各个结构及零件的装配关系，下面介绍该减速器的有关结构： 1、两轴系结构由于采用直齿圆柱齿轮，不受轴向力，因此两轴均由滚动轴承支承。轴向位置由端盖确定，而端盖嵌入箱体上对应槽中，两槽对应轴上装有八个零件，如图2-3所示，其尺寸96等于各零件尺寸之和。为了避免积累误差过大，保证装配要求，轴上各装有一个调整环，装配时修磨该环的厚度g使其总间隙达到要求0.1±0.02。因此，几台减速器之间零件不要互换，测绘过程中各组零件切勿放乱。 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： 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，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110 a≤时）或1：1.5（当齿轮副的啮合中心距110 a>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 s m N Fv w 44.51000 /7.132001000P =?== ②从电动机到工作机的传动总效率为：2 12345ηηηηηη= 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=0.95 、 机械设计课程设计 设计说明书 设计题目带式输送机传动装置 设计者 班级 学号 指导老师 时间 目录 一、设计任务书 (2) 二、传动方案拟定 (2) 三、电动机的选择 (3) 四、传动装置的运动和动力参数计算 (4) 五、高速级齿轮传动计算 (5) 六、低速级齿轮传动计算 (6) 七、齿轮传动参数表 (8) 八、轴的结构设计 (8) 九、轴的校核计算 (11) 十、滚动轴承的选择与计算 (16) 十一、键联接选择及校核 (18) 十二、联轴器的选择与校核 (18) 十三、减速器附件的选择 (19) 十四、润滑与密封 (20) 十五、设计小结 (21) 十六、参考资料 (21) 一．设计任务书 1. 设计题目： 设计带式输送机传动装置 2. 设计要求： 1) 输送带工作拉力F=5.5kN；F=5.8kN 2) 输送带工作速度V=1.4m/s V=0.26m/s 允许输送带速度误差为±5%； 3) 滚筒直径D=450mm； 4) 滚筒效率η1=0.96 n1=0.98（包括滚筒于轴承的效率损失）； 5) 工作情况两班制，连续单向运转，载荷较平稳； 6) 工作折旧期8年； 7) 工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； 8) 动力来源电力，三相交流，电压380/220V； 9) 检修间隔期四年一大修，二年一次中修，半年一次小修； 10) 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 3. 设计内容： 1) 传动方案拟定 2) 电动机的选择 3) 传动装置的运动和动力参数计算 4) 齿轮传动设计计算 5) 轴的设计计算 6) 滚动轴承、键和连轴器的选择与校核； 7) 装配图、零件图的绘制 8) 设计计算说明书的编写 4. 设计任务： 1) 装配图一张（A1以上图纸打印） 2) 零件图两张（一张打印一张手绘） 1) 设计说明书一份 5. 设计进度要求： 12月21日装配草图第一阶段D303 全体 12月28日装配草图第三阶段完成D303 全体 1月4日完成装配图D303 全体 1月5-7日零件图设计 1月8-10日设计说明书、准备答辩 1月13-15日答辩机动901 参见最后的答辩安排 二．传动方案拟定 选择展开式二级圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级齿轮布置在远离转矩的输入端，这样，轴载转矩的作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分相互抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象，用于载荷比较平稳的场合，高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。总体布置简图如下： 机 械 设 计 课 程 设 计 说 明 书 设计题目：带式运输机传动系统中的 展开式二级圆柱齿轮减速器 目录 1 设计任务 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2工作条件 (1) 1.3原始数据 (1) 1.4设计工作量 (1) 2 电机的选择 (1) 2.1 选择电动机的类型 (1) 2.2 选择电动机的功率 (1) 2.3 方案确定 (2) 3 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3) 3.1 总传动比 (3) 3.2分配传动装置传动比 (3) 4 计算传动装置的运动和动力参数 (3) 4.1各轴输入功率 (3) 4.2各轴输出功率 (4) 4.3各轴转速 (4) 4.4各轴输入转矩 (4) 4.5各轴输出转矩 (5) 4. 6运动和动力参数计算结果整理于下表 (5) 5 减速器的结构 (6) 6 传动零件的设计计算 (7) 6.1第一对齿轮（高速齿轮） (7) 6.2第二对齿轮（低速齿轮） (9) 7轴的计算（以低速轴为例） (11) 7.1第III轴的计算 (11) 7.2求作用在齿轮上的力 (12) 7.3初步确定轴的最小直径 (12) 7.4轴的结构计 (12) 7.5轴的强度校核 (13) 8 轴承的的选择与寿命校核 (16) 8.1以低速轴上的轴承为例 (16) 8.2 轴承的校核 (16) 9 键的选择与校核（以高速轴为例） (18) 9.1键联接的类型和尺寸选择 (18) 9.2键联接强度的校核 (18) 10 联轴器的选择 (18) 10.1类型选择 (18) 10.2载荷计算 (18) 10.3型号选择(弹性套柱销联轴 器) (19) 11 润滑方法、润滑油牌号 (19) 12 减速器附件的选择 (19) 12.1视孔盖和窥视孔 (19) 12.2放油孔与螺塞 (19) 12.3油标 (19) 12.4通气孔 (20) 毕业设计任务书 院（系）系电子信息工程系专业机电一体化工程 班级机电一体化09级自考专科3班姓名邹联杰 1．毕业设计(论文)题目:带式输送机的传动装置 2.题目背景和意义:本次论文设计进行结构设计,并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理。掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施，并与生产实习相结合,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,具备了机械传动装置、简单机械的设计和制造的能力。 3.设计的主要内容：带式输送机传动总体设计;带式输送机传动总体设计;主要传动机构设计;主要零、部件设计；完成主要零件的工艺设计;设计一套主要件的工艺装备;撰写设计论文;翻译外文资料等 4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点)：，地点： 主要参 :转距T=850N?m,滚筒直径D=38０ｍm，运输带工作转速Ｖ=1.35m／s 工作条件：送机连续工作,单向运转,载荷较平稳，空载起动，每天两班制工作,每年按3０0个工作日计算,使用期限10年。 具体要求：主要传动机构设计;主要零、部件设计；设计一套主要件的工艺装备;撰写设计论文;选一典型零件,设计其工艺流程；电动机电路电气控制；翻译外文资料 等 5.毕业设计(论文）的工作量要求：设计论文一份1.0万~1.2万字 装配图1张 A0,除标准件外的零件图9张 A3 设计天数：四周 指导教师签名：年月日 学生签名: 年月日 系（教研室)主任审批： 年月日 带式运输机传动装置传动系统 摘要 本次论文设计的题目是“带式输送机传动装置的设计及制造”。进行结构设计，并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。 ?本次的设计具体内容主要包括:带式输送机传动总体设计;主要传动机构设计；主要零、部件设计；完成主要零件的工艺设计；设计一套主要件的工艺装备;撰写开题报告;撰写毕业设计说明书;翻译外文资料等。 ?对于即将毕业的学生来说，本次设计的最大成果就是:综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理、计算机应用基础以及工艺、夹具等基础理论、工程技术和生产实践知识。掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施,并与生产实习相结合,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,具备了机械传动装置、简单机械的设计和制造的能力. 1. 工程图学实践课程内容及要求；- 1.1课程内容 工程图学实践课程内容包含二部分： 1．绘制一级圆柱齿轮减速器的装配图及主要零件的零件图 了解减速器功能、工作原理及应用。学习装配图、零件图的画图和读图方法，学习标准件的规定画法、标准件选用原则、标准件技术手册的查阅与使用方法，完成一级圆柱齿轮减速器装配图的绘制（A1图纸），大齿轮及大齿轮轴的零件图的绘制（A3图纸），完成主要零件的草图（分四类：大齿轮轴系零件、小齿轮轴系零件、箱体及其附件、箱盖及其附件）。 2．计算机绘图（二维软件AutoCAD、三维软件Inventor）。 学习二维软件AutoCAD的基本绘图命令（直线、圆、圆弧、正多边形、矩形、多段线、剖面线等）、编辑命令（删除、移动、复制、缩放、拉伸、旋转、修剪、倒角、圆角等）、尺寸标注（线性、半径、直径、尺寸样式）、文字注释、打印，完成零件图形的绘制。 学习三维软件Inventor，应用“拉伸”和“旋转”工具创建基于草图的特征；应用“圆角”、“倒角”、“打孔”、“螺纹”、“抽壳”和“阵列”工具创建放置特征；应用“工作轴”、“工作平面”和“工作点”工具，创建工作特征；应用工程图工具，创建和编辑工程图；在装配模型中给零部件添加和编辑装配约束；完成轴的三维模型及零件工程图。 1.2要求及考评原则 1．要求 根据一级圆柱齿轮减速器部件的特点及复杂性，装配图用主视、俯视、左视三个视图表达。减速器的工作原理及主要装配关系体现在两个传动轴上，这两个传动轴上的零件为主要装配线，应首先表达出来，故首先从绘制减速器俯视图的草图（草图并非潦草的意思，草图是设计的初稿及基础，草图中工程图的内容必 一级齿轮减速器课程设计说明书 目 录 一、 运动参数的计算.............................................4 二、 带传动的设计 .............................................6 三、 齿轮的设计 ................................................8 四、 轴的设计 ...................................................12 五、 齿轮结构设计................................................18 六、 轴承的选择及计算..........................................19 七、 键连接的选择和校核.......................................23 八、 联轴器的选择 .............................................24 九、 箱体结构的设计 (24) 十、 润滑密封设计 (26) *-一．运动参数的计算 1．电动机的选型 1）电动机类型的选择 按工作要求选择Y 系列三相异步电机，电压为380V 。 2）电动机功率的选择 滚筒转速：6060 1.1 84.0min 0.25 v r n D ωππ?= ==? 负载功率: /10002300 1.1/1000 2.52w P FV ==?= KW 电动机所需的功率为：kw a w d 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。） 为了计算电动机所需功率d p ，先确定从电动机到工作机只见得总效率a η，设1η、 2η、3η、4η分别为V 带传动、闭式齿轮传动（齿轮精度为8级）、滚动轴承和联轴器的效率 查《机械设计课程设计》表2-2得 1η=0.95 2η=0.97 3η=0.99 4η=0.99 3a 1234 30.950.970.990.990.8852 ηηηηη==???= 机械课程设计 说明书 课程设计题目：带式输送机传动装置 姓名： 学号： 专业： 完成日期： 中国石油大学（北京）远程教育学院 目录 一、前言 (2) (一) 设计任务 (2) (二) 设计目的 (2) (三) 传动方案的分析 (3) 二、传动系统的参数设计 (3) (一) 电动机选择 (3) (二) 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比 (4) (三) 运动参数及动力参数计算 (4) 三、传动零件的设计计算 (4) （一）Ｖ带传动的设计 (4) （二）齿轮传动的设计计算 (5) （三）轴的设计计算 (8) 1、Ⅰ轴的设计计算 (8) 四、滚动轴承的选择及验算 (12) (一) 计算Ⅰ轴承 (12) (二) 计算Ⅱ轴承 (12) 五、键联接的选择及校核 (13) 六、联轴器的选择 (14) 七、箱体、箱盖主要尺寸计算 (14) 参考文献 (16) 一、前言 (一) 设计任务 设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知运输带输送拉力F=2.6KN，带速V=1.45m/s，传动滚筒直径D=420mm（滚筒效率为0.96）。电动机驱动，预定使用寿命8年（每年工作300天），工作为二班工作制，载荷轻，带式输送机工作平稳。工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。动力来源：电力，三相交流380/220伏。 图1 带式输送机的传动装置简图 1、电动机； 2、三角带传动； 3、减速器； 4、联轴器； 5、传动滚筒； 6、皮带运输机 (二) 设计目的 通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉 一般的机械装置设计过程。 (三) 传动方案的分析 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。 齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。 减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。 二、传动系统的参数设计 (一) 电动机选择 1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： ①传动装置的总效率η： 查表1取皮带传动效率0.96，轴承传动效率0.99，齿轮传动效率0.97，联轴器效率0.99。η=0.96×0.993×0.97×0.99=0.8945 ②工作机所需的输入功率P w： P w=(F w V w)/(1000ηw) 式中，F w=2.6 KN=2600N，V w=1.45m/s，ηw=0.96，代入上式得 P w=(2600×1.45)/(1000×0.96)=3.93 KW ③电动机的输出功率： P O= P w /η=3.93/0.8945=4.39KW 选取电动机额定功率P m，使电动机的额定功率P m＝（1～1.3）P O，由查表得电动机的额定功率P＝5.5KW。 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n w=60×1000V/（πD）=60×1000×1.45/（π×420）=65.97r/min 由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i1=3~6。取V带传动比i2=2~4，则总传动比理时范围为i=6~24。 故电动机转速的可选范围为n=（6~24）×65.97=395.81～1583.28r/min。 4、确定电动机型号 根据以上计算，符合这一转速范围的电动机的同步转速有750r/min 、1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速机的传动比，最终确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ，满载转速1140r/min 。 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：2007级生物工程1班 学生姓名： 指导老师： 完成日期：2010 年3 月14 日所在单位： 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：一班制，输送机连续单向运转，载荷有轻微震动，室内工作，少粉尘。 （2）使用期限：10年，大修期三年，每年工作300天。 （3）生产批量：100台（属小批生产）。 （4）工厂能力：中等规模机械厂，可加工7～8级精度齿轮。 （5）动力来源：三相交流（220V/380V）电源。 （6）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110 a≤时）或1： 1.5（当齿轮副的啮合中心距110 a>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 1、传动方案的确定 (1) 2、电动机的选择 (1) 3、传动装置的总传动比的计算和分配 (3) 4、传动装置的运动和动力参数的确定 (3) 二传动零件的设计 1、V带设计 (5) 2、齿轮传动设计 (7) 3、轴的设计 (11) 4、滚动轴承的选择与校核计算 (18) 5、键联接的选择及其校核计算 (19) 6、联轴器的扭矩校核 (20) 7、减速器基本结构的设计与选择 (21) 三箱体尺寸及附件的设计 1、箱体的尺寸设计 (23) 2、附件的设计 (25) 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 (4) 第二部分传动装置总体设计方案 (5) 第三部分电动机的选择 (5) 3.1 电动机的选择 (5) 3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6) 第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (7) 第五部分齿轮传动的设计 (8) 5.1 高速级齿轮传动的设计计算 (8) 5.2 低速级齿轮传动的设计计算 (15) 第六部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (23) 6.1 输入轴的设计 (23) 6.2 中间轴的设计 (27) 6.3 输出轴的设计 (33) 第七部分键联接的选择及校核计算 (40) 7.1 输入轴键选择与校核 (40) 7.2 中间轴键选择与校核 (40) 7.3 输出轴键选择与校核 (40) 第八部分轴承的选择及校核计算 (41) 8.1 输入轴的轴承计算与校核 (41) 8.2 中间轴的轴承计算与校核 (42) 8.3 输出轴的轴承计算与校核 (42) 第九部分联轴器的选择 (43) 9.1 输入轴处联轴器 (43) 9.2 输出轴处联轴器 (44) 第十部分减速器的润滑和密封 (44) 10.1 减速器的润滑 (44) 10.2 减速器的密封 (45) 第十一部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (46) 设计小结 (48) 参考文献 (49) 第一部分设计任务书 一、初始数据 设计展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器，初始数据F = 2700N，V = 1.95m/s，D = 380mm，设计年限（寿命）：5年，每天工作班制（8小时/班）：1班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。 二. 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. 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 10. 联轴器设计新版二级直齿圆柱齿轮减速器_(机械设计课程设计).
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