二级同轴式圆柱齿轮减速器课程设计说明书
二级同轴式圆柱齿轮减速器课程设计说明书.
课程设计说明书目录一.课程设计任务书 (3)二.电动机选择 (4)三.传动装置的总传动比及其分配 (5)四.计算传动装置的运动和动力参数 (5)五.齿轮设计 (6)六.轴及其轴承装置、键的设计 (12)6.1输入轴及其轴承装置、键的设计 (12)6.2中间轴及其轴承装置、键的设计 (18)6.3输出轴及其轴承装置、键的设计 (25)七.箱体结构及减速器附件设计 (30)八.润滑与密封 (34)九.设计总结 (35)十.参考文献 (36)一.课程设计任务书课程设计题目：带式输送机传动装置的设计学生姓名：指导教师：原始数据：数据编号 A6 ；传动方案编号：方案3参数表工作条件：一班制，连续单向运转。
载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与卷筒及支承间、包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已在F中考虑）。
使用年限：十年，大修期三年。
生产批量：10台生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度齿轮及涡轮动力来源：电力，三相交流（220/380V）。
运输带速度运行误差：±5%。
设计工作量：（1）减速器装配图1张（A0或A1） （2）减速器零件图1~3张 （3）设计说明书１份二.电动机选择1、电动机类型选择：根据一般带式输送机以及该减速箱的运作环境选用Y （IP44）系列封闭式三相异步电动机2、电动机容量选择：（1）、工作机的输出功率*2800*1.4 3.92W P F V KW === 查《机械基础》附录3得：1η－联轴器的动效率：η1=0.99，2η－每对轴承的传动效率：η2，=0.98η3－齿轮传动的传动效率：η3=0.98 η4－输送机滚筒效率：η4=0.96 所以电动机输出地有效功率2412344.798WR P P KW ηηηη==查《机械设计手册》选取电动机的额定功率为d P =5.5KW 。
（2）、确定电动机的转速 卷筒的转速60*60*1.4*100076.43r /min 3.14*350V nw D ===π 由设计手册查得二级圆柱齿轮减速器传动比i=8~60，所以电动机转速范围为611.44-4585.8 r/min 。
机械设计课程设计-二级同轴式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书
2 为轴承的效率，查阅参考文献[2]表 9.1，2 0.99 ；
3 为齿轮传动效率，查阅参考文献[2]表 9.1，3 0.97 ；
1
则，
j 为卷筒效率（包括滚筒与轴承的效率损失），由题目已知可取 j 0.96 。
0.992 0.993 0.972 0.96 0.86
故电动机所需工作功率
1.2 选择电动机
1. 选择电动机的类型 按工作要求和工作条件选用 Y 系类三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电
压 380V。 2. 选择电动机的容量
工作机滚筒的有效功率：
Pw Fv 71.1 7.7 kW
在本传动方案中，从电动机到工作机输送带之间的总效率
其中，
122332 j
1 为联轴器的效率，查阅参考文献[2]表 9.1，可取 1 0.99 ；
Pd
p w
7.7 0.86
8.95 kW
3. 确定电动机转速
对于二级展开式圆柱齿轮减速器，查阅资料可得其合理的转动比为： i' 8 ~ 40
工作机卷筒轴的转速为
w
v
D
1.4 60 450103
59.42
r
min
故电动机转速可选范围
nd i' nw 8 ~ 4059.42 475.34 ~ 2376.8 r min
机械设计课程设计
——二级同轴式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书
学院： 班级： 姓名： 学号：
目录
目录 .................................................................................................................................................... I 一 传动装置的总体设计................................................................................................................... 1
同轴式二级圆柱齿轮减速器
机械基础综合课程设计说明书设计题目：学院：机械工程学院专业年级：姓名：班级学号：指导教师：杨秋晓二Ｏ年月日目录一、课程设计任务书------------------------------------------------------1二、传动方案的拟定与分析---------------------------------------------2三、电动机的选择---------------------------------------------------------3四、计算总传动比及分配各级传动比---------------------------------4五、动力学参数计算------------------------------------------------------ 5六、传动零件的设计计算-------------------------------------------------6七、轴的设计计算----------------------------------------------------------9八、滚动轴承的选择及校核计算---------------------------------------12九、键连接的选择及校核计算------------------------------------------14十、联轴器的选择及校核计算------------------------------------------15十一、减速器的润滑与密封-----------------------------------------------16十二、箱体及附件的结构设计--------------------------------------------17设计小结-----------------------------------------------------------------------18参考文献-----------------------------------------------------------------------19一、课程设计任务书设计一用于带式运输机上同轴式二级圆柱齿轮减速器1.布总体置简图2.工作情况工作平稳、单向运转3.原始数据运输机卷筒扭矩（N•m）运输带速度（m/s）卷筒直径（mm）带速允许偏差（%）使用年限（年）工作制度（班/日）1250 1.45 420 5 10 1 4.设计内容(1)电动机的选择与参数计算(2)斜齿轮传动设计计算(3)轴的设计(4)滚动轴承的选择(5)键和联轴器的选择与校核(6)装配图、零件图的绘制(7)设计计算说明书的编写5.设计任务(1)减速器总装配图1张（1号图纸）(2)齿轮、轴零件图各一张（3号图纸）(3)设计计算说明书一份(4)装配草图一张三、电动机的选择1.1 电动机类型的选择电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y 系列三相异步电动机。
同轴式二级圆柱齿轮减速器课程设计word精品文档66页
目录
一、设计任务书 (1)
二、电动机选型 (2)
三、总传动比和传动比分配 (3)
四、计算传动装置的运动和动力参数 (4)
五、传动件的设计计算 (5)
1. 滚子链传动设计计算 (5)
2. 低速级齿轮传动设计计算 (7)
3. 高速级齿轮传动设计计算 (7)
六、轴的设计计算 (17)
1. 高速轴的设计 (17)
2. 中速轴的设计 (22)
3. 低速轴的设计 (27)
4. 精确校核轴的疲劳强度 (33)
七、滚动轴承的选择及计算 (36)
1. 高速轴的轴承 (36)
2. 中速轴的轴承 (37)
3. 低速轴的轴承 (38)
九、键联接的选择及校核计算 (39)
十、联轴器的选择 (39)
十一、减速器附件的选择和箱体的设计 (40)
十二、润滑与密封 (40)
十三、设计小结 (41)
十四、参考资料 (42)
1-输送链； 2-主动星轮； 3-链传动；4-减速器；
=
38.1
271.55N
总长为
（L2+L3）=F 3
1987.569.5(71.51987.5979.651007.85t L =⨯÷=-=
tanβ=
）初步确定轴的最小直径
tanβ=。
同轴式二级圆柱齿轮减速器
机械工程学院机械设计课程设计说明书设计题目：同轴式二级圆柱齿轮减速器专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号指导教师：2016年 6月 30日目录一、设计任务书 0二、传动方案的拟定及说明 0三、电动机的选择 (1)四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比 (2)五、计算传动装置的运动和动力参数 (3)六、传动件的设计计算 (4)七、轴的设计计算 (10)八、滚动轴承的选择及计算 (28)九、键联接的选择及校核计算 (33)十、联轴器的选择 (35)十一、减速器附件的选择和箱体的设计 (35)十二、润滑与密封 (36)十三、设计小结 (37)十四、参考资料 (38)设计计算及说明结果一、设计任务书题目：用于带式输送机传动装置的同轴式二级圆柱齿轮减速器。
1.基本数据：已知输送带的工作拉力F=2800N,输送带速度v=1.2m/s,及卷筒直径D=360mm；2.工作情况：两班制工作，连续单向运转，载荷较平稳3.工作寿面：使用期限为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：中等规模机械厂制造，可加工7-8级齿轮，小批量生产：5.部件：（1）电动机（2）减速器（3）联轴器（4）输送带（5）输送带鼓轮6.设计工作量：（1）绘制减速器装配图一张（A0或A1）。
（2）绘制减速器零件图2两张。
（3）编写设计说明书1份。
二、传动方案的拟定及说明如图一所示，传动方案采用同轴式二级圆柱齿轮减速箱，减速器的轴向尺寸较大，中间轴较长，刚度较差。
常用于输入和输出轴同轴线的场合。
图一带式输送机传动系统简图1—电动机； 2，4—联轴器； 3—减速器； 5—滚筒；6—输送带七、轴的设计计算1. 高速轴的设计(1) 高速轴上的功率、转速和转矩转速（min /r ） 高速轴功率（kw ） 转矩T （m N ⋅）960 3.96 39.39(2) 作用在轴上的力已知高速级齿轮的分度圆直径为d =98.75mm ，根据《机械设计》（轴的设计计算部分未作说明皆查此书）式(10-14)，则NF F Ntg F F Nd TF t a n t rt 66.10820tan 77.797tan 53.298553113cos 2077.797cos tan 77.7971075.9839.39223=︒⨯==='''︒︒⨯===⨯⨯==-ββα(3) 初步确定轴的最小直径先按式(15-2)初步估算轴的最小直径。
二级同轴式圆柱齿轮减速器课程设计
2）、计算实际载荷系数 KH。
①由课本表 10-2 查得使用系数 KA=1。
②根据小齿轮圆周速度、齿轮精度等级，由课本图 10-8 查得动载荷
系数 Kv=1.12。
③齿轮圆周力
Ft1 2T1 / d1t 1000.1N
KAFt1/b=41.44N/mm<100N/mm
查课本表 10-3 得齿间载荷分配系数 KHα=1.2。
η5 为低速齿轮啮合效率，为 0.97；
η6 为低速轴轴承的效率，为 0.99；
η7 为联轴器的效率，为 0.99；
故，η=0.90
P=P0/η=1.83 kW
2、电机转速计算
a、工作机转速：n0
v D
=95.49r/min
b、电动机转速：n=n0i 总
其中，i 总为减速机总减速比，取 9~25；
齿面硬度 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质），齿面硬度为
240HBS。
（4）、选择小齿轮齿数为 z1=24，大齿轮尺寸 z2=z1u=92.55，取为 92.9。
2、按齿面接触疲劳强度设计
（1）、由课本式 10-11 试算小齿轮分度圆直径，即
d1t
3
2K HtT1 d
u
u
[z1(tan at1 tan ') z2 (tan at2 tan ')] / 2 1.650
d z1 tan / 1.905
Z
4 3
(1 )
0.668
⑦由课本式 10-23 可得螺旋角系数
Z cos 0.985
⑧计算接触疲劳许用应力[σH]
由课本图 10-25d 查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳强度分别为
机械设计课程设计---二级同轴式圆柱齿轮减速器
机械设计课程设计说明书(机械设计基础)设计题目二级同轴式圆柱齿轮减速器学院专业车辆工程（轨道交通）班级车辆工程（轨道交通）学号设计人指导老师完成日期2012年7月17日目录一、设计任务书 (3)二、传动方案的拟定及说明 (4)三、电动机的选择 (4)四、计算传动装置的运动和动力参数 (6)五、传动件的设计计算 (7)1）V带传动设计计算 (7)2）斜齿轮传动设计计算 (9)六、轴的设计计算 (15)七、滚动轴承的选择及计算 (29)八、键联接的选择及校核计算 (34)九、联轴器的选择 (35)十、减速器附件的选择及箱体的设计 (36)十一、润滑与密封 (37)十二、设计小结 (37)十三、参考文献 (38)一、设计任务书设计一用于带式运输机上的同轴式二级圆柱齿轮减速器 1. 总体布置简图2. 工作情况 工作平稳、单向运转3. 原始数据 运输机卷筒扭矩（N •m ） 运输带速度（m/s ） 卷筒直径（mm ） 带速允许偏差（%）使用年限（年） 工作制度（班/日） 1500 0.8535051024. 设计内容(1) 电动机的选择与运动参数计算 (2) 斜齿轮传动设计计算 (3) 轴的设计 (4) 滚动轴承的选择 (5) 键和联轴器的选择与校核 (6) 装配图、零件图的绘制 (7) 设计计算说明书的编写 5. 设计任务(1) 减速器总装配图1张（0号或1号图纸）N F p 2564.37=(3) 初步确定轴的最小直径先按式(15-2)初步估算轴的最小直径。
选取轴的材料为45钢，调质处理。
根据表15-3，取4110=A ,于是得mm n P A d 80.3291.440505.10411330min =⨯==根据课程设计表11-2选取标准尺寸： d Ⅰ-Ⅱ =33.5mm (4) 轴的结构设计1）拟订轴上零件的装配方案（如图）2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度①为了满足V 带轮的轴向定位，Ⅰ-Ⅱ轴段右端需制出一轴肩，故取Ⅱ-Ⅲ段的直径d Ⅱ-Ⅲ=40.5mm 。
同轴式二级圆柱齿轮减速器课程设计
目录一、设计任务书 (1)二、电动机选型 (2)三、总传动比和传动比分配 (3)四、计算传动装置的运动和动力参数 (4)五、传动件的设计计算 (5)1. 滚子链传动设计计算 (5)2. 低速级齿轮传动设计计算 (7)3. 高速级齿轮传动设计计算 (7)六、轴的设计计算 (17)1. 高速轴的设计 (17)2. 中速轴的设计 (22)3. 低速轴的设计 (27)4. 精确校核轴的疲劳强度 (33)七、滚动轴承的选择及计算 (36)1. 高速轴的轴承 (36)2. 中速轴的轴承 (37)3. 低速轴的轴承 (38)九、键联接的选择及校核计算 (39)十、联轴器的选择 (39)十一、减速器附件的选择和箱体的设计 (40)十二、润滑与密封 (40)十三、设计小结 (41)十四、参考资料 (42)1-输送链； 2-主动星轮； 3-链传动；4-减速器；=38.1271.55N总长为=58mm（L2+L3）=F 31987.569.5(71.51987.5979.651007.85t L =⨯÷=-=tanβ=）初步确定轴的最小直径输出轴的结构设计和强度计算：tanβ=水平面内的支承反力和弯矩=RS 安全目录1.1 项目概要..................................................................................... 错误！未定义书签。
1.2 可行性研究报告编制依据 ......................................................... 错误！未定义书签。
1.3 项目区简介及建设单位概况 ..................................................... 错误！未定义书签。
1.4 可研报告研究内容..................................................................... 错误！未定义书签。
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课程设计说明书目录一.课程设计任务书 (3)二.电动机选择 (4)三.传动装置的总传动比及其分配 (5)四.计算传动装置的运动和动力参数 (5)五.齿轮设计 (6)六.轴及其轴承装置、键的设计 (12)6.1输入轴及其轴承装置、键的设计 (12)6.2中间轴及其轴承装置、键的设计 (18)6.3输出轴及其轴承装置、键的设计 (25)七.箱体结构及减速器附件设计 (30)八.润滑与密封 (34)九.设计总结 (35)十.参考文献 (36)一.课程设计任务书课程设计题目：带式输送机传动装置的设计学生姓名：指导教师：原始数据：数据编号 A6 ；传动方案编号：方案3参数表工作条件：一班制，连续单向运转。
载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与卷筒及支承间、包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已在F中考虑）。
使用年限：十年，大修期三年。
生产批量：10台生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度齿轮及涡轮动力来源：电力，三相交流（220/380V）。
运输带速度运行误差：±5%。
设计工作量：（1）减速器装配图1张（A0或A1） （2）减速器零件图1~3张 （3）设计说明书１份二.电动机选择1、电动机类型选择：根据一般带式输送机以及该减速箱的运作环境选用Y （IP44）系列封闭式三相异步电动机2、电动机容量选择：（1）、工作机的输出功率*2800*1.4 3.92W P F V KW === 查《机械基础》附录3得：1η－联轴器的动效率：η1=0.99，2η－每对轴承的传动效率：η2，=0.98η3－齿轮传动的传动效率：η3=0.98 η4－输送机滚筒效率：η4=0.96 所以电动机输出地有效功率2412344.798WR P P KW ηηηη==查《机械设计手册》选取电动机的额定功率为d P =5.5KW 。
（2）、确定电动机的转速 卷筒的转速60*60*1.4*100076.43r /min 3.14*350V nw D ===π 由设计手册查得二级圆柱齿轮减速器传动比i=8~60，所以电动机转速范围为611.44-4585.8 r/min 。
符合这一范围的同步转速为750r/min ，1000r/min,1500r/min ，3000r/min 四种。
根据电动机的功率以及转速，查《机械设计手册》表32.1-9可得出只有Y132S1-2、 Y132S1-4、Y132M2-6、Y160M2-8这四种电机合适。
综合考虑电动机的重量、价格等因素，最终选用Y132M2-6型电动机。
根据表32.1-9可得Y132M2-6型电动机的主要参数如下：三.传动装置的总传动比及其分配1．计算总传动比i Σ由电动机的满载转速n m 和工作机主动轴转速n w 可确定传动装置应有的总传动比为： i Σ＝n m /n w =960/76.43 =12.56 2．分配传动比由于减速箱是同轴式布置，所以i1＝i2。
因为i ＝12.56，取6.321==≈i i i 速度偏差为0.5%<5%，所以可行。
四.计算传动装置的运动和动力参数（1） 各轴转速 Ⅰ轴 I n =n m =1440 r/minⅡ轴Ⅱn ＝1/ Ⅰi n ＝1440/4.34＝331.80 r/min Ⅲ轴Ⅲn ＝ Ⅱn / 2i ＝331.80/4.34=76.45 r/minⅣn =Ⅲn =76.45 r/min（2） 各轴输入功率ⅠP ＝d p ×1η＝5.5×0.99＝5.445kWⅡP ＝Ⅰp ×η2×3η＝5.445×0.98×0.98＝5.229kW ⅢP ＝ⅡP ×η2×3η＝5.229×0.98×0.98＝5.022kWⅣP ＝ⅢP ×η2×η4=5.022×0.98×0.96＝4.725kW（3） 各轴输入转矩 电动机轴的输出转矩d T =9550mdn P =9550×5.5/960=45.6 N·m 所以: ⅠT ＝d T ×1η =45.6×0.99=45.3 N ·mⅡT ＝ⅠT ×1i ×η2×3η=45.3×3.6×0.98×0.98=156.56 N ·mⅢT ＝ⅡT ×2i ×2η×3η=156.56×3.6×0.98×0.98=541.07 N·mT 卷=ⅢT ×η1×η2=541.07×0.99×0.98=510.77 N ·m五.齿轮设计1. 齿轮选材（1）按低速级齿轮设计 （2）选用７级精度（3）材料选择。
小齿轮材料为40Ｃｒ（调质），硬度为280ＨＢＳ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。
（4）选小齿轮齿数Ｚ1＝24，大齿轮齿数Ｚ2＝ｉ1·Ｚ1＝3.6×24=86.4,取Z 2=86。
选取螺旋角。
初选螺旋角 14=β 2.接触强度计算因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算，6即dt ≥[]321·2⎪⎪⎭⎫⎝⎛+H EH d t Z Z u u T K ζεφα １）确定公式内的各计算数值 （1）试选6.1=t K（2）由图10-30，选取区域系数433.2=H Z（3）由图10-26查得78.01=αε 88.02=αε 66.121=+=αααεεε （4）计算小齿轮传递的转矩mm N m N T ⋅⨯=⋅=4110656.15566.15 （5）由表10-7选取齿宽系数1=Φd（6）由表10-6查得材料的弹性影响系数2/18.189MPa Z E =（7）由图10-21ｄ按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限M P aH 6001lim =σ，大齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 5502lim =σ （8）由式10-13计算应力循环次数916060266.671(2103008)0.610h N n j L==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯ 9921016.06.3/100.6⨯=⨯=N（9）由图10-19查得接触疲劳强度寿命系数90.01=HN K 95.02=HN K （10）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为１％，安全系数为S=1，由式１０－１２得M P aM P a SK H HN H 5406009.0][1lim 11=⨯==σσ M P aM P a SK H HN H 5.52255095.0][2lim 22=⨯==σσ M P a M P a H H H 25.5312/)5.522540(2/])[]([][21=+=+=σσσ 3.计算（1）试算小齿轮分度圆直径t d 1，由计算公式得 mm d t 33.4325.5318.189433.26.36.466.111037.4.6123241=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=（2）计算圆周速度 110.6/601000t d n v m s π==⨯（3）计算齿宽ｂ及模数nt mmm d b t d 33.4333.4311=⨯=Φ=mm Z d m t nt 75.12414cos 33.43cos 11=⨯==β114.93/33.43/4.9375.125.225.2===⨯==h b mm m h nt（4）计算纵向重合度βε903.114tan 241318.0tan 318.01=⨯⨯⨯=Φ= βεβZ d （5）计算载荷系数K 已知使用系数1=A K根据s m v /.60=，７级精度，由图１０－８查得动载荷系数08.1=V K 由表１０－４查得42.133.431023.01)16.01(18.012.11023.0)6.01(18.012.1322322=⨯⨯+⨯⨯++=⨯+ΦΦ++=--bK d d H β由图１０－１３查得35.1=βF K 假定mm N d F K tA /1001<，由表１０－３查得4.1==ααF H K K 故载荷系数15.242.14.108.11=⨯⨯⨯==βαH H V A K K K K K（6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式１０－１０ａ得mm K K d d t t 1.8476.1/15.233.43/3311=== （7）计算模数n mmm Z d m n 3.912414cos 1.847cos 11=⨯==β由式10-17 32121][cos 2F S F d n Y Y Z Y KT m σεβαααβ⋅Φ≥ 1）确定计算参数 （1）计算载荷系数04.235.14.108.11=⨯⨯⨯==βαF F V A K K K K K（2）根据纵向重合度903.1=βε，从图１０－２８查得螺旋角影响系数 88.0=βY （3）计算当量齿数4.19414cos 86cos 27.2614cos 24cos 33223311======ββZ Z Z Z V V（4）查取齿形系数由表10-5查得592.21=Fa Y 194.22=Fa Y （5）查取应力校正系数由表10-5查得596.11=Sa Y 783.12=Sa Y（6）由图10-20ｃ查得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 5001=σ 大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 3802=σ （7）由图10-18查得弯曲疲劳强度寿命系数 85.01=FN K 88.02=FN K （8）计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数S ＝1.4，由式10-12得M P a S K FE FN F 57.3034.150085.0][111=⨯==σσ M P aS K FE FN F 86.2384.138088.0][222=⨯==σσ （9）计算大小齿轮的][F Sa Fa YY σ01638.086.238783.1194.2][01363.057.303596.1592.2][222111=⨯==⨯=F Sa Fa F Sa Fa Y Y Y Y σσ大齿轮的数据大 2）、设计计算mm m n 08.201638.066.124114cos 88.010656.1504.223224=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯≥对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数n m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取n m ＝2.5mm ，已可满足弯曲强度。
但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径mm d 3.3481=来计算应有的齿数。