圆柱齿轮减速器优化设计说明书
单级圆柱齿轮减速器设计说明书
单级圆柱齿轮减速器设计说明书设计说明书：单级圆柱齿轮减速器引言：圆柱齿轮减速器作为一种常见的传动装置，广泛应用于机械设备中的减速传动系统中。
本设计说明书旨在详细介绍单级圆柱齿轮减速器的设计原理、结构特点、性能参数以及选型要点，为读者提供有关该减速器的全面指导和参考。
一、设计原理及结构特点：单级圆柱齿轮减速器是由一个输入轴和一个输出轴组成。
其中输入轴与电机相连，输出轴与被驱动机械设备相连。
通过齿轮传递动力，实现减速效果。
该减速器结构简单，耐久性强，承载能力较大，传动效率较高，对于大功率传动系统非常适用。
二、性能参数：1. 传动比：传动比是指减速器输入轴转速与输出轴转速之间的比值。
在设计中，通过合理选择齿轮模数、齿数等参数来确定传动比。
传动比的选择直接影响到输出扭矩和转速，需要根据实际应用需求进行优化设计。
2. 承载能力：减速器的承载能力是指其可以承受的最大轴向和径向力矩。
在设计中，需要考虑被驱动机械设备的扭矩要求，并确保减速器可以承受该扭矩而不损坏。
3. 效率：减速器的效率是指输入功率与输出功率之间的比值。
高效率的减速器能够最大程度地将电机输入的功率转化为机械设备需要的输出功率，减少能量损失。
三、选型要点：在选型过程中，需要综合考虑以下几个要点，以确保减速器的使用效果和寿命：1. 转速要求：根据被驱动机械设备的转速要求，选择合适的传动比，使得输出轴转速满足要求。
2. 扭矩要求：根据被驱动机械设备的扭矩要求，选择合适的减速器承载能力，保证减速器不会因为超负荷工作而损坏。
3. 空间限制：考虑被安装环境的空间限制，选择适当大小的减速器尺寸，以便于安装和维护。
4. 质量和可靠性：选择优质的材料和制造工艺，确保减速器的质量和可靠性，以减少故障概率和维修次数。
结论：单级圆柱齿轮减速器是一种可靠、高效的传动装置，广泛应用于各种机械设备中的减速传动系统。
通过本设计说明书的介绍，读者对单级圆柱齿轮减速器的设计原理、结构特点、性能参数以及选型要点有了更全面的了解，并可以根据实际需求进行合理的设计和选型，以满足各类机械设备的传动需求。
圆柱齿轮减速器设计说明书
圆柱齿轮减速器设计说明书圆柱齿轮减速器是一种常见的机械传动器件，用于减速大功率旋转运动。
它广泛应用于各种机械设备中，如机床、重型机械、冶金、矿山、水泥等行业。
在设计圆柱齿轮减速器时，需要考虑多个因素，包括传动比例、承载能力、噪音、寿命等。
下面简单介绍几个主要的设计要点。
传动比例是圆柱齿轮减速器设计的重要参数之一，其计算涉及到齿轮的模数、齿数、轴距等因素。
在确定传动比例时需要考虑到输入输出轴的转速和扭矩要求，以及齿轮制造的成本和工艺要求。
在考虑承载能力时，需要确定减速器的额定扭矩和额定功率。
一般情况下，减速器的额定功率应该大于传动系统的实际需求功率。
此外，减速器的轴承和齿轮需要具有足够的强度和硬度，以承受较大的载荷和冲击。
噪音是圆柱齿轮减速器设计时需要考虑的另一个重要因素。
设计时需要注意减速器的结构和材料的选择，降低齿轮啮合时的摩擦和振动，避免产生噪声。
寿命是圆柱齿轮减速器设计时的最终考虑因素。
设计时需要考虑到齿轮的疲劳寿命和轴承的寿命，选择适当的材料和热处理工艺，保证减速器的使用寿命。
综上所述，圆柱齿轮减速器的设计需要涵盖多个方面，在设计过程中需要综合考虑多个因素，保证减速器的性能和可靠性。
通过合理有效的设计，可以为实际使用环境提供高效稳定的传动方案，满足不同用户的需求。
一级圆柱齿轮减速器课程设计说明书
一级圆柱齿轮减速器课程设计说明书一级圆柱齿轮减速器是机械传动中常用的减速装置，广泛应用于各种机械设备中。
本次课程设计将详细介绍一级圆柱齿轮减速器的设计方法、选型原则和计算过程，以便于读者在实际应用中进行合理的选材和设计。
一、设计方法一级圆柱齿轮减速器的设计方法主要包括以下步骤：1.根据实际需求确定减速比，选择合适的齿轮模数和齿数。
2.根据齿轮模数和减速比计算出齿轮直径、齿顶高度、齿根高度等参数。
3.根据加工工艺和材料强度选用合适的齿轮材料和热处理工艺。
4.进行齿轮的装配、试车和调整，确保减速器的运转平稳。
二、选型原则在选型时需要考虑以下几点原则：1.根据实际需求确定减速比，尽量选用标准齿轮。
2.齿轮的材料应具备足够的强度和硬度，同时要考虑材料的成本和加工难度。
3.选用减速器时要考虑其传递扭矩和功率的大小，避免选用过小的减速器。
4.减速器应具有良好的密封性，以防止外部进入灰尘和水分，影响减速器的寿命。
三、计算过程1.计算齿轮模数齿轮模数是齿轮设计中非常重要的参数之一，它是齿轮齿数和齿轮直径的比值。
常用的齿轮模数包括1、1.5、2、2.5、3等。
2.计算减速比减速比是指减速器输出轴转速与输入轴转速之比。
常用的减速比包括2、3、4、5等。
3.计算齿轮直径和齿数齿轮直径和齿数与齿轮模数和减速比有关。
根据计算公式可以得到齿轮直径和齿数的数值。
4.计算齿顶高度和齿根高度齿顶高度和齿根高度是齿轮设计中重要的参数之一，它们与齿轮直径和齿数有关。
根据计算公式可以得到齿顶高度和齿根高度的数值。
四、总结一级圆柱齿轮减速器是机械工程中常用的减速装置，设计和选型过程需要充分考虑实际需求和设计要求，以保证减速器的运转平稳、寿命长。
通过本次课程设计的学习，读者可以了解一级圆柱齿轮减速器的设计方法、选型原则和计算过程，为以后的实际应用提供指导。
圆柱齿轮减速器优化设计说明书
目录第一章课题题目及主要技术参数说明1.1课题题目1.2主要技术参数说明1.3传动系统工作条件1.4传动系统方案的选择…第二章减速器结构选择及相关性能参数计算2.1减速器结构2.2电动机选择2.3传动比分配2.4动力运动参数计算第三章齿轮的设计计算（包括小齿轮和大齿轮）3.1齿轮材料和热处理的选择3.2齿轮几何尺寸的设计计算3.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸3.2.2 齿轮弯曲强度校核4.2.3 齿轮几何尺寸的确定3.3齿轮的结构设计第四章轴的设计计算（从动轴）4.1轴的材料和热处理的选择4.2轴几何尺寸的设计计算4.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径4.2.2 轴的结构设计4.2.3 轴的强度校核第五章轴承、键和联轴器的选择5.1轴承的选择及校核5.2键的选择计算及校核5.3联轴器的选择第六章总结参考文献第一章课题题目及主要技术参数说明1.1课题题目带式输送机传动系统中的减速器。
要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V带传动。
1.2主要技术参数说明输送带的最大有效拉力F=4000N，输送带的工作速度V=0.75m/s，输送机滚筒直径D=300mm。
1.3传动系统工作条件原动机为电动机，齿轮单向传动，有轻微冲击，工作时间10年，每年按300天计，单班工作（每班8小时）。
1.4传动系统方案的选择图1带式输送机传动系统简图计算及说明结果第二一章减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。
2.2 电动机选择（一）工作机的功率PP w =FV/1000=4000X 0.75/1000=3kw（二）总效率口总口总=口带口齿轮耳联轴器耳滚筒链轴承=0.808 电动机（三）所需电动机功率P d选用：Y100L2-4 kw总查《机械零件设计手册》得P ed = 4 kw电动机选用丫112M-4 n 满=1440 r/mi n2.3 传动比分配工作机的转速n=60X 1000v/ 3 D)=60X 1000X 0.75/(3.14 X 300)=47.77r/m in链总各级平均传动比平总…一总若取带链则齿带链带链齿带i齿=4计算及说明 结果齿轮的弯曲强度足够 323齿轮几何尺寸的确定3.3齿轮的结构设计小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿 轮的关尺寸计算如下:轴孔直径 d=50(mm)轮毂直径 D 1 =1.6d=1.6X 50=80(m m) 轮毂长度 L 二 B 2 =66(mm)轮缘厚度8 0=:(3〜4)m = 6〜8(mm) 取、0=8轮缘内径D 2 = d a2 -2h-2、0 =204-2 X 4.5-2 X 8=12.8(MPa)齿顶圆直径d由《机械零件设计手册》得h a =1 c = 0.25d ai =54mma2齿距 P = 2X3.14=6.28(mm)=204mm 齿根高 h fc m = 2.5(mm) h=4.5mm齿顶高 ha二 h a m = 1 2 二2(mm)S=3.14mm P=6.28mm 齿根圆直径h f =2.5mm ha=2mm d f1=45mm d f2=195mm强度足够=179(mm)取D2 = 180(mm)腹板厚度c=0.3 B2 =0.3X 48=14.4取c=15(mm)腹板中心孔直径D o =0.5(D!+ D2)=0.5(80+180)=130(mm)腹板孔直径d 0 =0.25 ( D2-D!) =0.25 (180-80)=25(mm)取d°=25(mm)齿轮倒角n=0.5m=0.5X 2=1齿轮工作如图2所示：计算及说明结果山」..-计算及说明结果第四章轴的设计计算4.1轴的材料和热处理的选择由《机械零件设计手册》中的图表查得 选45号钢，调质处理，HB217〜255二 b =650MPa二 s =360MPa4.2轴几何尺寸的设计计算4.2.1按照扭转强度初步设计轴的最小直径考虑键槽 d 2 =32.96X 1.05=34.61 选取标准直径d 2 =35 mm4.2.2轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则, 主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。
单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计[五篇]
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单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计[五篇]第一篇：单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计一、问题描述设计如图所示的单级圆柱齿轮减速器。
减速器的传动比u=5，输入功率P=75+5⨯44=295kW，输入轴转速n=980r/min。
要求在保证齿轮承载能力的条件下，使减速器的质量最小。
xbxz1xmX=[x1 x2 x3 x4 x5 x6]T =xl1X5d1X6d2二、分析减速器的体积主要决定于箱体内齿轮和轴的尺寸三、数学建模积v可近似的表示为根据齿轮几何尺寸及结构尺寸的计算公式，单极圆柱齿轮减速器箱体内齿轮和轴的总体v=π(d42s221-db1+2s1)π⎛π2⎫+d(l1+l2)-D-D(b2-c)-4 d0c⎪44⎝4⎭'22'21ππ((d422-d2s2)b2+π4ds2 1(l1+l3))由上式克制，单极标准直齿圆柱齿轮减速器优化设计的设计变量可取为这里近似取b1=b2=b0根据有关结构设计的经验公式将这些经验公式有δ=5m、D2=d2-2δ、、c=0.2b，并取l2=32mm、l3=28mm将这些经验公式及数据代入式d0=0.25（D2-D1）（2-1）且用设计变量来表示，整理得目标函数的表达式为222222f(x)=0.785398154.75x1x2x3+85x1x2x3-85x1x3+0.92x1x6-x1x52222+0.8x1x2x3x6-1.6x1x3x6+x4x5+x4x6+28x5+32x6() 1）为避免发生根切，应有Z1≥Zmin=17应有于是得约束函数（2-1）g1(x)=17-x2≤0（2-2）2）根据工艺装备条件，跟制大齿轮直径d2不超过1500mm故小齿轮直径d1不应超过300mm即mz1≤30cm于是有约束函数（2-3）g2(x)=x2x3-30≤0（2-4）足16≤b≤35，由此得m-1g(x)=xx-35≤0（2-5）3133）为保证齿轮承载能力同时又避免载荷沿齿宽分布严重不均，要求齿宽系数Φm=-1g4(x)=16-x1x3≤0（2-6）b满m4）对传递动力的齿轮，模数不能过小，一般m≥2mm,且取标准系列值，故有() g5x=0.2-x3≤0（2-7）5）按经验，主、从动轴直径的取值范围为10cm≤d≤15cm，故有() g6x=10-x5≤0（2-8）() g7x=x5-15≤0（2-9）() g8x=13-x6≤0（2-10）() g9x=x6-20≤0（2-11）6）按结构关系，轴的支承跨距满足：l1≥b+2∆+0.5ds2，其中∆为箱体内壁到轴承中心线的距离，现取∆=2cm，则有约束函数g10(x)=x1+0.5x6+4-x4≤0（2-12）7）按齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度条件，应有：336KT1(u+1)σH=≤[σH]abu（2-13）3σF=12KT1≤σF1bd1mYF111[]（2-14）σF=1σFYFYF2≤σF2[]（2-15）式中，a为齿轮传动的标准中心距，单位为cm，a=0.5mz1(u+1)；K为载荷系数，这里取K=1.3；T1为小齿轮传递扭矩，单位为N•cm，T1=955000P/n1=95500⨯295/980N•cm≈287474N•cm；为齿轮的许用接触应力，单位为MPa，这里取；σF1、σF2分别为小齿轮与大齿轮的许用弯曲应力，单位为MPa，这里取σF1=261MPa、σF2=213MPa；YF1、YF2分别为小齿轮、大齿轮的齿形系数，对标准齿轮：[][][][]YF1=0.169+0.006666z1-0.000854z12（2-16）（2-17）2YF2=0.2824+0.003539z1-0.000001576z2对以上公式进行代入、运算及整理，得到满足齿轮接触强度与弯曲强度条件的约束函数：（2-18）2(0.169+0.6666⨯10-2x2-0.854⨯10-4x22)-261≤0（2-19）g12(x)=7474/x1x2x32(0.2824+0.177⨯10-2x2-0.394⨯10-4x22)-21 3≤0（2-20）g13(x)=7474/x1x2x3[][]根据主动轴（本例即小齿轮轴）刚度条件，轴的最大弯曲挠度ymax应小于许用值[y]，即xxx g11(x)=45002（2-21）1--1-12231-855≤0ymax-[y]≤0其中取[y]=0.003l1；ymax则由下式计算：3y=Fl/(48EJ)（2-22）maxn式中，Fn为作用在小齿轮齿面上的法相载荷，单位为N，Fn=2T1/(mz1cosα)，α为齿轮压力角，α=20︒；E为轴的材料的弹性模数，E=2⨯105MPa；J为轴的惯性矩，单位为cm，对圆形截面，J=πds41/64。
圆柱齿轮减速器优化设计实验
圆柱齿轮减速器优化设计实验1 实验目的（1）熟悉 Matlab 主界面,学会常用的窗口的操作 （2）熟悉Matlab 的数据结构（3）学会Matlab 基本语句和基本运算的使用来进行简单的问题求解 （4）掌握脚本及函数文件的编辑方法2 实验设备及内容（1）实验设备：matlab 软件（2）实验内容：二级圆柱齿轮减速器，要求在保证承载能力的条件下按照总中心距最小进行优化设计。
在设计中，我们已知的数据条件有：高速轴输入功率R=4Kw ，高速轴转速n=960r ／min ，总传动比i=35.3，齿轮的齿宽系数Φ=0．4；大齿轮45号钢，正火处理，小齿轮45号钢，调质处理，总工作时间不少于5年3 实验步骤3.1数学模型的建立：选取设计变量 减速器的中心距式为：a=（a1+a2）/2=[(1+i1)z1m1+(1+i2)z3m2]/(2cos β) （1） 式中：m1，m2为高速级与低速级齿轮的法面模数，i1，i2高速级与低速级传动比，z1，z3为高速级与低速级的小齿轮的齿数；β为小齿轮齿数齿轮的螺旋角。
计算中心距的独立参数有: m1，m2、i1 ，z1，z3，β3.2将问题装换为Matlab 标准型 优化设计变量取：X=[m1，m2，z1，z3，i1，β]T =[x1,x2,x3,x4,x5,x6]T建立目标函数：将中心距公式用设计变量表示，确定目标函数为：f(x)=[x1*x3*(1+x5)+x2*x4(1+35.3/x5)]/(2*cos(x6)) （2）3.3确定约束根据传递功率与转速分析，综合考虑传动平稳、轴向力不可太大，能满足短期过载，高速级与低速级的大齿轮浸油深度大致相近，齿轮的分度圆尺寸不能太小等因素，各变量的上下限取如下边界：2=<m1=<5,2=<x2=<5,14=<z1=<22,16=<z3=<22,5.8=<i1=<7 , 8=<β=<15 非线性不等式约束（1）由齿面接触强度公式确定的约束条件是：925[]HHaσσ=≤ （3）（2）由齿轮弯曲强度公式确定的约束条件：11111121.5[]F F n K T bd m Y σσ=≤ （4）12122[]F F F Y Y σσσ=≤ （5）（3）由高速级大齿轮和低速轴不发生干涉的约束条件：22/20e a E D --≥ （6）2321111(1)2cos ()0n n n m z i E m m z i β+-+-≥ （7）3.4编写相应的MATLAB 程序如下 建立M 文件 目标函数： function f = myfun(x)f = (x(1)*x(3)*(1+x(5))+x(2)*x(4)*(1+35.3/x(5)))/(2*cos(x(6))); 约束函数：function [c, ceq] =mycon(x) c=[ 2-x(1);x(1)-5; 2-x(2); x(2)-5; 14-x(3); x(3)-22; 16-x(4); x(4)-22; 5.8-x(5); x(5)-7;8-x(6); x(6)-15;cos(x(6))^3-2.079*10^(-5)*x(1)^3*x(3)^3*x(5); x(5)^3*cos(x(6)^3-1.101*10^(-4)*x(2)^3*x(4)^2); cos(x(6))^2-9.939*10^(-5)*(1+x(5))*x(1)^2*x(3)^2;x(5)^2*cos(x(6))^2-1.706*10^(-4)*(35.3+x(5))*x(2)^2*x(4)^2;x(5)^2*(2*(x(1)+100)*cos((x(6))^2+x(1)^2*x(2)^2*x(5)))-x(2)*x(4)*(35.3+x(5))]; ceq =[];输入：x0=[3,5,19,17,6.3,11];lb=[2,2,14,16,5.8,8];ub=[5,6,22,22,7,15]; options = optimset('LargeScale','off');[x, fval]=fmincon(@myfun,x0,[],[],[],[],lb,ub,@mycon,options)建立的m 文件如图1和图2所示：图1. 目标函数M文件图2. 约束函数m文件4 实验运行结果在Matlab的Command Window中输入上述语句后运行，得到如下图所示的运行结果。
二级圆柱齿轮减速器设计说明书
二级圆柱齿轮减速器设计说明书一、设计概述本设计说明书旨在为二级圆柱齿轮减速器的设计提供全面的指导和说明。
减速器是机械传动系统中的重要组成部分，用于将高速旋转的电机输出降低到所需的工作转速。
二级圆柱齿轮减速器主要由两级圆柱齿轮组成，具有传动效率高、承受载荷大、维护方便等特点。
二、设计参数及要求1.设计输入参数：电机的额定功率、额定转速、减速器输出轴的工作扭矩及转速范围等。
2.设计要求：减速器应满足传动系统的动力、传动效率、使用寿命等方面的要求，同时具备良好的稳定性和可靠性。
三、设计步骤1.齿轮设计（1）选择齿轮类型：选用圆柱齿轮，根据减速器的传动要求选择合适的模数和齿数。
（2）确定齿轮齿宽：根据减速器结构和使用要求，确定合适的齿宽。
（3）计算齿轮的弯曲强度和接触强度：根据使用条件和载荷情况，对齿轮进行弯曲和接触强度的校核计算，确保齿轮具有足够的使用寿命。
（4）确定齿轮材料及热处理方式：根据齿轮的强度要求和使用条件，选择合适的材料及热处理方式。
1.轴的设计（1）确定轴的直径：根据轴所承受的扭矩和转速，选择合适的轴径大小。
（2）确定轴的结构形式：根据减速器的结构和使用要求，选择合适的轴的结构形式。
（3）校核轴的强度：根据轴所承受的载荷情况，对轴进行强度校核计算，确保轴具有足够的使用寿命。
（4）确定轴的材料及热处理方式：根据轴的强度要求和使用条件，选择合适的材料及热处理方式。
1.轴承的选择与设计（1）确定轴承类型：根据减速器的结构和使用要求，选择合适的轴承类型。
（2）确定轴承的尺寸：根据轴的直径和载荷情况，选择合适的轴承尺寸。
（3）校核轴承的寿命：根据轴承的使用条件和载荷情况，对轴承进行寿命校核计算，确保轴承具有足够的使用寿命。
（4）确定轴承的材料及热处理方式：根据轴承的强度要求和使用条件，选择合适的材料及热处理方式。
1.箱体的设计（1）确定箱体结构形式：根据减速器的传动要求和使用条件，选择合适的箱体结构形式。
一级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书介绍.doc
一级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书一、传动方案说明第一组：用于胶带输送机转筒的传动装置1、工作环境：室，轻度污染环境；2、原始数据：（1）运输带工作拉力F= 3800 KN ；（2）运输带工作速度v= 1.6 m/s；（3）卷筒直径 D= 320 mm ；（4）使用寿命： 8 年；（5）工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳；（6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量；二、电动机的选择1、选择电动机类型1） 机 型和 构型式按工作要求和条件， 用一般用途的Y 系列全封 自扇冷鼠 型三相异步 机。
2） 机容量（ 1）卷筒 的 出功率P wFv 3800 1.6 6.080 kwP w10001000（ 2） 机 出功率rPP wP r装置的 效率η13 ?23? 4?5式中 :1 ,2 ⋯ 从 机至卷筒 之 的各 机构和 承的效率。
Pw 6.080kw由表 2-4 得： 角接触 承η =0.99;柱 η =0.97;η =0.8512器 η3=0.99 ;运 卷筒 η4=0.96V 50.95;Pr 7.15kw3×0.99 ×0.96 ×0.95 ≈0.85n w95.54r / minη=0.99 × 0.97故P w 6.080 kWP r0.85 7.15P 0=7.5 K w筒 的 速是 n w =60v/3.14D=60 ×1.6 ×1000/(3.14 ×320)=95.54 r/min( 3 )机 定功率P 0P 0=（1~1.3 ） Pr =7.15~9.295手册 取 机的 定功率P 0=7.5 K w 。
按 手册推荐的 机 比 ，取V 比 i 1=2~4， 柱比 i 2=3~6， 比 是i a=（2×3）~（4×6）=6~24则电动机可选择的转速围相应为nd=i a×n w=（6~24）×95.5=573~2292 r/min 根据表 2-1 查出，电动机同步转速符合这一围的有750、100、1500 r/min 。
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原动机为电动机，齿轮单向传动，有轻微冲击，工作时间10年，每年按300天计，单班工作（每班8小时）。
1.4 传动系统方案的选择
图1 带式输送机传动系统简图
计算及说明
结果
第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算
2.1 减速器结构
本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。
2.2 电动机选择
计算大齿轮齿根弯曲应力为
a=125mm
B1=57mm
B2=50mm
V=1.1890
(m/s)
定为IT7
计算及说明
结果
=12.8(MPa)
齿轮的弯曲强度足够
3.2.3 齿轮几何尺寸的确定
齿顶圆直径 由《机械零件设计手册》得h*a=1 c*= 0.25
齿距P =2×3.14=6.28(mm)
齿根高
齿顶高
=47.77r/min
各级平均传动比
若取 则
2.4 动力运动参数计算
（一）转速n
= =1440（r/min）
= / = / =1440/2.5=576（r/min） = / =576/4=144（r/min）
=47.84（r/min）
（二）功率P
3.23(kw)
（三）转矩T
电动机
选用：
Y100L2-4
=204mm
h=4.5mm
S=3.14mm
P=6.28mm
hf=2.5mm
ha=2mm
df1=45mm
df2=195mm
计算及说明
结果
= 179(mm)
取D2= 180(mm)
腹板厚度c=0.3 =0.3×48=14.4取c=15(mm)
腹板中心孔直径 =0.5( + )=0.5(80+180)=130(mm)
4.2 轴几何尺寸的设计计算
4.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径
从动轴 =c =115 =32.96
考虑键槽 =32.96×1.05=34.61
选取标准直径 =35
4.2.2 轴的结构设计
根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。
4.2.3 轴的强度校核
= =0.5 =0.5×818.20 =409.10
=0.5 L=409.10×110×0.5/1000=22.5
转矩T=224.8
校核
= = =65.79
= = =150.07
由图表查得， =55MPa
d≥10 =10 =30.10(mm)
考虑键槽d=30.10mm <45mm
则强度足够
第五章 轴承、键和联轴器的选择
（七）确定齿轮的齿数 和
取Z1= 25
取Z2= 100
（八）实际齿数比
齿数比相对误差
Δ =0允许
（九）计算齿轮的主要尺寸
(mm)
(mm)
Z1= 24
Z2= 96
=50mm
=100mm
计算及说明
结果
中心距a=
齿轮宽度
B1= B2+ (5～10) = 55～60(mm)
取B1=57 (mm)
（十）计算圆周转速v并选择齿轮精度
（一）工作机的功率Pw
=FV/1000=4000×0.75/1000=3kw
（二）总效率
=
=
=0.808
（三）所需电动机功率
kw
查《机械零件设计手册》得Ped= 4 kw
电动机选用Y112M-4n满= 1440 r/min
2.3 传动比分配
工作机的转速n=60×1000v/（ D）
=60×1000×0.75/(3.14×300)
=25.6KN =1 =3
= = =3545093
预期寿命为：10年，单班制
L=10×300×8=24000<
轴承寿命合格
5.2 键的选择计算及校核
（一）从动轴外伸端d=42，考虑键在轴中部安装故选键10×40 GB/T1096—2003，b=16，L=50，h=10，选45号钢，其许用挤压力 =100MPa
从动轴的强度校核
圆周力 = =2000×224.8/200=2248
径向力 = tan20˚=2248×tan20°=818.20
由于为直齿轮，轴向力 =0
D2=35mm
计算及说明
结果
L=110mm
= =0.5 =0.5×2248=1124
=0.5 L=1124×110×0.5/1000=61.82
腹板孔直径 =0.25（ - ）=0.25（180-80）
=25(mm)
取 =25(mm)
齿轮倒角n=0.5m=0.5×2=1
齿轮工作如图2所示：
计算及说明
结果
第四章 轴的设计计算
4.1 轴的材料和热处理的选择
由《机械零件设计手册》中的图表查得
选45号钢，调质处理，HB217～255
=650MPa =360MPa =280MPa
大齿轮选用45号钢，正火处理，HB＝190
3.2 齿轮几何尺寸的设计计算
3.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸
由《机械零件设计手册》查得
,SHlim= 1
由《机械零件设计手册》查得
ZN1= ZN2= 1 YN1= YN2= 1.1
由
计算及说明
结果
（一）小齿轮的转矩
（二）选载荷系数K
由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查《机械原理与机械零件》教材中表得，取K＝1.1
查表应取齿轮等级为9级，
但根据设计要求齿轮的精度等级为7级。
3.2.2 齿轮弯曲强度校核
（一）由4﹒2﹒1中的式子知两齿轮的许用弯曲应力
（二）计算两齿轮齿根的弯曲应力
由《机械零件设计手册》得
=2.63
=2.19
比较 的值
/[ ]=2.63/244=0.0108> /[ ]=2.19/204=0.0107
3.2 齿轮几何尺寸的设计计算
3.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸
3.2.2 齿轮弯曲强度校核
4.2.3齿轮几何尺寸的确定
3.3 齿轮的结构设计
第四章 轴的设计计算(从动轴)
4.1 轴的材料和热处理的选择
4.2 轴几何尺寸的设计计算
4.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径
4.2.2 轴的结构设计
目录
第一章 课题题目及主要技术参数说明
1.1课题题目
1.2 主要技术参数说明
1.3 传动系统工作条件
1.4 传动系统方案的选择
第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算
2.1 减速器结构
2.2 电动机选择
2.3 传动比分配
2.4 动力运动参数计算
第三章 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)
3.1 齿轮材料和热处理的选择
（三）计算尺数比
=4
（四）选择齿宽系数
根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查《机械原理与机械零件》教材中表得，取 ＝1
（五）计算小齿轮分度圆直径
≥ =766 =50.46(mm)
计算及说明
结果
（六）确定齿轮模数m
(mm)
m=(0.007～0.02)a = (0.007～0.02)×126.25
取m=2
5.1 轴承的选择及校核
考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查《机械零件设计手册》选择6207 2个（GB/T276-1993）从动轴承6209 2个
（GB/T276-1993）
寿命计划：
从动轴承2个
计算及说明
结果
两轴承受纯径向载荷
P= =818.2 X=1 Y=0
从动轴轴承寿命：深沟球轴承6209，基本额定功负荷
与齿轮联明
结果
5.3 联轴器的选择
由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器
K=1.3
=9550 = 292.3
选用TL7型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩 =500， < 。采用Y型轴孔，A型键轴孔直径d=40～45，选d=42，轴孔长度L=112
= = = =85.63<
则强度足够，合格
（二）与齿轮联接处d=50mm，考虑键槽在轴中部安装，故同一方位母线上，选键14×52 GB/T1096—2003，b=10mm，L=45mm，h=8mm，选45号钢，其许用挤压应力 =100MPa
= = = 64.228<
则强度足够，合格
从动轴外伸端键10×40 GB/1096—2003
TL7型弹性套住联轴器有关参数
选用TL7型弹性套住联轴器
型号
公称
转矩T/(N·m)
许用
转速
n/（r·
轴孔
直径
d/mm
轴孔
长度
L/mm
外径
D/mm
材料
轴孔
类型
键槽
类型
TL7
250
2800
42
112
190
HT200
Y型
A型
第六章总结
通过本次机械课程设计，使自己对机械设计课程知识有了进一步理解，对于各方面知识之间的联系有了实际的体会。同时也深深感到自己初步掌握的知识与实际需要还有很大的距离，在今后还需要继续学习和实践。
本设计由于时间紧张，在设计中肯定会有许多欠缺，若想把它变成实际产品的话还需要对加工工艺设计等进行反复的考虑和探讨。但作为一次练习，确实给我们带来了很大的收获，设计涉及到等多方面的内容，通过设计计算、认证、画图，提高了我对机械结构设计、控制系统设计及步进电动机的选用等方面的认识和应用能力。总之，本次设计让我受益非浅，各方面的能力得到了一定的提高。