机械设计基础课程设计——减速器传动装置设计
机械设计基础课程设计减速器
机械设计基础课程设计减速器机械设计基础课程设计减速器摘要：根据机械设计基础课程的要求，本文采用计算机辅助设计系统Solidworks完成了减速器的虚拟设计，包括减速器的几何特征、结构强度计算以及齿轮相关的计算。
实验结果表明，该设计的减速器具有较好的表现，能够实现满足预期的设计要求。
关键词：减速器；Solidworks；设计要求1． Introduction减速器是一种机械设备，用于将机械系统的输入转矩和输出转速调节相互之间的比例，减少动力传动系统中的受力及损耗。
本文旨在根据机械设计基础课程的要求，使用计算机辅助设计系统Solidworks 完成减速器的设计。
2．Design of Reducers2.1 Principle design减速器的设计原理的核心是齿轮的传动，减速器由主轴，分轴，直齿轮齿圈，单向齿轮，啮合齿轮，啮合齿轮，回转轴承，安装座及安装螺栓等部件组成。
动力传动中，传动轴受到转矩，原动力和驱动力之间的传动关系分别由螺旋齿轮，曲齿轮和齿条齿轮实现。
2.2 Geometric features减速器的几何特征决定了机构的整体尺寸，考虑到设备限制以及结构强度的要求，本文设计的减速器主要有以下几何特征：1）减法器两端的中轴转动轴的直径分别为Φ20mm和Φ15mm;2）分轴轴承的直径Φ25mm;3）减速器的齿轮压力角为20°；4）减速器总的长度为150mm。
2.3 Strength calculation减速器的结构强度计算主要可以分为轴承和齿轮结构。
（1）轴承结构强度计算：根据轴承的本构准则，可得到减速器轴承的最大应力为1506MPa，轴承的最大极限应力为MPa，因此，符合设计要求。
（2）齿轮结构强度计算：根据经典的米苏曼齿轮模型（Mismatch model），可以计算出减速器齿轮的最大应力为1285MPa，最大极限应力为2050MPa，因此，满足设计要求。
2.4 Gear calculation减速器设计的关键是齿轮的传动参数，根据给定的传动比，可以计算出各个齿轮的齿数，模数，压力角等参数，以保证机构的合理性和可靠性。
山东大学机械设计基础课程设计减速机课设课程设计计算说明书
课程设计计算说明书设计题目：单级斜齿轮减速器姓名：学号：目录一丶课程设计题目 (5)二丶机械传动装置的总体设计 (6)2.1确定传动方案 (6)2.2选择电动机 (6)2.3传动装置总传动比得计算及其分配 (7)三、普通V带的设计 (9)3.1确定计算功率 (9)3.2选择普通V带的型号 (9)3.3 确定带轮的基准直径dd1和dd2 (9)3.4 验算带速 (10)3.5确定中心距和带长 (10)3.6验算小带轮包角 (10)3.7确定V带的根数 (11)3.8计算张紧力F0 (12)3.9计算作用在轴上的压轴力 (12)3.10大小带轮草图 (12)四、齿轮传动设计 (13)4.1接触疲劳强度计算 (14)4.2 确定传动尺寸 (15)4.3弯曲疲劳强度验算 (16)4.4齿轮相关系数 (17)5.1 轴2的设计 (19)5.1.1 选用轴的材料，确定许用应力 (19)5.1.2 轴长估算 (19)5.1.3按弯扭合成强度计算 (20)5.1.4轴的结构设计 (23)5.2 轴3的设计和计算 (23)5.2.1 选用轴的材料，确定许用应力 (23)5.2.2 轴长估算 (24)5.2.3按弯扭合成强度计算 (24)5.2.4轴的结构设计 (26)六、滚动轴承的设计 (27)6.1轴2上的轴承1、2的选择计算 (27)6.2轴3上的轴承3、4的选择计算 (28)7键的设计计算 (30)7.1轴与大带轮的键联接 (30)7.2轴与小齿轮的键联接 (31)7.3轴与大齿轮的键联接 (31)7.4轴与联轴器的键联接 (31)8联轴器的设计计算 (31)9润滑 (32)10密封 (32)12参考文献 (33)一丶课程设计题目原料车间一运送冷料运输机，系由电动机经一减速传动装置带动，该减速传动装置由一个单级齿轮(斜齿)减速器和其它传动件组成。
该运输机每日两班制工作，工作期限5年，设计此传动装置。
*学号末尾为3，为第3题二丶机械传动装置的总体设计2.1确定传动方案取电机的同步转速n D为1500r min⁄n w=60×1000×Vwπ×D =60×1000×1.8π×400=85.944r min⁄估算总传动比i′=n Dn w =150085.944=17.453本设计v带、闭式齿轮、链传动。
机械设计基础课程设计
四、设计工作量
1.减速器装配草图1张(0号坐标纸、手绘)；
2.工作图：装配图1张、零件图2张（计算 机绘图 、M1:1）
3.设计计算说明书1份（6000～8000字）。 4.答辩
五、课程设计计划（2周）
1.传动装置总体设计
2.装配草图设计
3.工作图设计辩
六、成绩评定
综合设计表现、图纸质量、说明书及答 辩情况，按等级平分。祥见考核制度
七、参考书 1.机械设计 2.机械设计课程设计 3.机械零件设计图册
八、课程设计的要求
1.明确学习目的，端正学习态度
2.在教师的指导下,由学生独立完成
3.正确处理理论计算与结构设计的关系
4.正确处理继承与创新的关系
5.正确使用标准和规范
第3章 传动零件设计
一、减速器外传动零件设计
1.普通V带传动 已知：P n T 2.链传动 已知：P n
i i
T
设计步骤：见教科书例题
二、减速器内传动零件设计
1.高速级齿轮传动 已知：P n T i 设计步骤：见教科书例题
2.低速级齿轮传动 已知：P n T i 设计步骤：见教科书例题
三、按转矩初步计算轴的最小直径
dmin
注意：1.键槽
P ≥ C n
单键：加5% 双键：加7%
3
2.圆整为标准直径
3.或按联轴器圆整直径
四、验算工作速度误差
v v理 v实 v理
≤ 5%
五、减速器箱体结构尺寸 注意：
、 1≥8，
d f ≥ 16, d1≥ 12, d 2 8, d3 6
表２ 轴的形位公差推荐标注项目 类别标注项目精度等级对加工性能的影响形位公差与滚动轴承相配 合的直径的圆柱度6影响轴承与配合松紧及对中性，也会改变轴承 内圈跑道的几何形状，缩短轴承寿命位置公差与滚动轴承相配合的 轴径表面对中心线的圆跳动6影响传动件及轴承的运转偏心轴承定 位端面对中心线的垂直度或端面圆跳动6影响轴承的定位，造成轴 承套圈歪斜；改变跑道的几何形状，恶化轴承的工作条件与齿轮等 传动零件相配合表面对中心线的圆跳动 6～8影响传动件的运转 (偏心)齿轮等传动零件的定位端面对中心线的垂直度或端面圆跳动 6～8影响齿轮等传动零件的定位及其受载均匀性键槽对轴中心线的 对称度(要求不高时可不注)7～9影响键受载的均匀性及装拆的难易
机械设计基础课程设计(减速器设计)
3-B
16 2.0 28 400
3-C
20 2.3 27 450
3-D
24 2.5 22 500
说明: 1. 斗式提升机提升物料：谷物、面粉、水泥、型沙等物品。 2. 提升机驱动鼓轮(图 2.7 中的件 5)所需功率为
QH P = (1 + 0.8υ)kW W 367
3. 斗式提升机运转方向不变，工作载荷稳定，传动机构中有 保安装置(安全联轴器)。 4. 工作寿命为 8 年，每年 300 个工作日，每日工作 16 小时。
`
题号
2-A
参 数 输送带的牵引力 F,(KN) 输送链的速度υ,(m/s) 提升机鼓轮的直径 D,(mm) 2.1 1.4 450
2-B
2.2 1.3 390
2-C
2.4 1.6 480
2-D
2.7 1.1 370
说明: 1. 带式输送机提升物料：谷物、型沙、碎矿石、煤等等。 2. 输送机运转方向不变，工作载荷稳定。 3. 输送带鼓轮的传动效率取为 0.97。 4. 工作寿命为 15 年，每年 300 个工作日，每日工作 16 小时。
题目3
设计一斗式提升机传动用 二级斜齿圆柱齿轮同轴式减速器
1- 电 动 机 2- 联 轴 器 5-驱动鼓轮 6-运料斗
3- 减 速 器 7-提升带
4- 联 轴 器
题目 3 设计一斗式提升机传动用二级斜齿圆柱齿轮同轴式减速器
` 题 号
3-A
参 数 生产率 Q(t/h) 提升带的速度υ,(m/s) 提升带的高度 H,(m) 提升机鼓轮的直径 D,(mm) 15 1.8 32 400
, s
0．6 389
提 升 机 鼓 轮 直 径 D , ( m m
机械课程设计【二级减速器】
一、设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器1． 要求：拟定传动关系：由电动机、V 带、减速器、联轴器、工作机构成。
2． 工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，使用5年，运输带允许误差5%。
3． 知条件：运输带卷筒转速49r/min ， 减速箱输出轴功率p=3.25马力， 二、 传动装置总体设计：1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V 带设置在高速级。
其传动方案如下：η2η3η5η4η1I IIIIIIVPdPw三、 选择电机１. 计算电机所需功率dP ： 查手册第3页表1-7：1η－带传动效率：0.952η－每对轴承传动效率：0.99 3η－圆柱齿轮的传动效率：0.984η－联轴器的传动效率：0.993 5η—卷筒的传动效率：0.96说明：η－电机至工作机之间的传动装置的总效率：4212345ηηηηηη=∙∙∙∙=0.829 45w P P ηη=⨯⨯ P电=2.8826362确定电机转速：查指导书第7页表1：取V 带传动比i=2-4二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是： N 电=N 卷筒*i 总=37*（2-4）*（8-40）=592-5920r/min 符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下：方案 电动机型号额定功率同步转速r/min 额定转速r/min重量 总传动比1 Y112M-2 4KW 3000 2890 45Kg 78.10 2 Y112M-44KW1500 1440 43Kg 38.91 3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 25.94 4Y160M1-8 4KW750720118K 19.45g综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y112M-4.四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：i 总=N 电/N 卷筒=1440/49=29.18 分配传动比：取i 带=3.2 则i 减=i 总/i 带=9.11 取i 1=1.45i 2经计算i 1齿=3.644，i 2齿=2.5注：i 带为带轮传动比，1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比。
机械设计基础课程设计-一级齿轮减速器设计说明书
机械设计基础课程设计-一级齿轮减速器设计说明书正文：一级齿轮减速器设计说明书设计目标：本次设计旨在设计一个一级齿轮减速器，实现指定输入转速和输出转速之间的减速比。
同时，考虑到传动效率、轴向和径向载荷的承载能力以及噪音等因素。
1.引言1.1 背景介绍在机械传动领域中，齿轮减速器是一种常用的传动装置。
通过合理的齿轮设计，可以实现高效的转速调节和转矩变化。
一级齿轮减速器作为齿轮传动系统的基本组成部分，在工程领域中得到广泛应用。
1.2 设计范围本设计范围包括齿轮的型号选择、齿轮几何参数的计算与设计、强度校核、噪声分析以及轴承和润滑油的选择等内容。
2.齿轮型号选择与齿轮几何参数计算2.1 输入参数2.1.1 输入转速：N1 = 1500 rpm2.1.2 输出转速：N2 = 300 rpm2.1.3 传动功率：P = 10 kW2.2 齿轮型号选择根据输入转速和输出转速的减速比以及传动功率的要求，选择适当的齿轮型号。
2.3 齿轮几何参数计算2.3.1 主传动齿轮参数计算根据减速比和输入、输出转速的关系，计算主传动齿轮的模数、齿数等几何参数。
2.3.2 从动齿轮参数计算根据主传动齿轮参数和减速比，计算从动齿轮的几何参数。
3.齿轮强度校核3.1 材料选择根据齿轮所承载的传动功率和工作条件，选择合适的材料。
3.2 强度计算根据齿轮几何参数、材料性能和工作条件，进行应力和变形的计算，检查设计的齿轮是否满足强度要求。
4.噪声分析与控制4.1 噪声来源分析通过对齿轮传动系统的分析，确定噪声的主要来源。
4.2 噪声控制措施针对噪声来源，提出相应的控制措施，以降低噪声水平。
5.轴承与润滑油选择5.1 轴承选择根据齿轮传动系统的径向和轴向载荷要求，选择相应的轴承类型和规格。
5.2 润滑油选择根据齿轮传动系统的工作条件和轴承要求，选择合适的润滑油类型。
6.结论通过对一级齿轮减速器的设计、强度校核、噪声分析以及轴承和润滑油的选择等方面的研究，本次设计满足了预期的减速比要求，并具备足够的强度和稳定性，同时在噪声和摩擦方面也做出了相应的控制。
机械设计课程设计-设计一用于带式传动的单级斜齿圆柱齿轮减速器
机械设计基础课程设计学生姓名：学号：年级：专业：院（系）：指导教师：时间：设计任务书设计一用于带式传动的单级斜齿圆柱齿轮减速器。
带式运输机在常温下连续工作，单向运转，空载启动，工作载荷平稳，两班制使用期限：8年大修期：3年生产批量：大批量生产动力来源：电力，三相交流电，380v/220v题目数据：运输队允许速度误差±5%设计任务要求：（1）绘制减速器装配图一张（A1）（2）零件工作图1—2张(齿轮、轴、箱体等)（3）设计计算说明书1份（5000---7000字）第一章绪论1.1设计目的（1）通过课程设计，使我们能够综合运用机械设计基础课程和其他先修课程的理论和实践知识，解决机械设计问题。
（2）通过课程设计实践，使我们掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想，培养分析和解决工程实际问题的能力。
（3）在课程设计实践中，对我们进行机械设计基本技能的培训，培养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、计算机辅助设计等方面的能力。
1.2传动方案拟定1传动系统的作用和传动方案的特点：机器一般由原动机，传动装置和工作装置组成。
传动装置是用来传递原动机的动力和运动，变换运动形式以满足工作装置的需求，是机器的重要组成部分。
传送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，制作方便，成本低廉，传动效率高和使用维修方便。
本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。
传动方案采用两级传动，第一级为带传动，第二级为单级圆柱齿轮减速器。
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，担有过载保护的优点。
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，减小带传动的尺寸。
齿轮传动的传动效率高，适用的功率和范围广，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圆柱齿轮传动。
减速器的相箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。
机械设计基础课程设计减速器
机械设计基础课程设计减速器引言减速器（Reducer），又称为减速机、减速器、减速齿轮机构，是将高速运动的动力通过齿轮传动装置转换成低速高转矩的设备。
减速器广泛应用于工业生产中的传动装置，具有重要的作用。
本文将详细讨论机械设计基础课程设计中的减速器。
一、减速器的作用和原理减速器主要用于将电动机等高速运动装置的转速降低，同时增加转矩。
其作用在于匹配输入和输出的转速和扭矩，使机械装置达到最适合的工作状态。
•减速器的作用–降低输出速度：通过齿轮传动机构，将高速输入转动降低到所需要的输出速度，满足不同工作环境的要求。
–增加输出扭矩：通过齿轮传动的工作原理，能够增加输出扭矩，提供所需的动力。
–反向装置：通过减速器的设计，可以实现转向，使机械装置在不同的工况下反向运动。
•减速器的原理–齿轮传动原理：减速器主要通过齿轮的传动实现速度和扭矩的转换。
通过两个或多个齿轮的组合传动，可以实现不同的转速比。
一般来说，将大齿轮称为驱动轮，小齿轮称为从动轮。
当驱动轮转动时，从动轮相应地转动，但速度和扭矩会发生变化。
二、减速器的分类根据结构和用途的不同，减速器可以分为多种类型。
下面将详细介绍常见的几种减速器。
2.1 齿轮减速器齿轮减速器是应用最为广泛的减速器之一，其主要由齿轮、轴承、轴和外壳等组成。
根据齿轮的不同排列方式和传动原理，齿轮减速器又可以分为平行轴齿轮减速器、斜齿轮减速器、行星齿轮减速器等。
•平行轴齿轮减速器：工作原理是通过平行轴上的两个齿轮之间的啮合传动来实现速度和扭矩的转换。
广泛应用于各类机械设备。
•斜齿轮减速器：斜齿轮减速器的轴线与齿轮轮系的轴线相交，主要用于两轴不平行的情况，特别适用于转动方向需要改变的场合。
•行星齿轮减速器：行星齿轮减速器由太阳轮、行星轮和内齿轮组成，通过不同齿轮的啮合传动实现减速。
具有结构紧凑、扭矩大等优点，广泛应用于工业领域。
2.2 带传动的减速器带传动的减速器主要是通过皮带、链条等进行传动，将高速输入转动减速至低速输出。
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《机械设计基础》课程设计任务书
一、课程设计目的
课程设计是机械设计基础课程重要的实践性教学环节。
课程设计的基本目的是：
1．综合运用机械设计基础和其它先修课程的知识，分析和解决机械设计问题，进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。
2．通过课程设计，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识和竞争意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。
3．通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。
二、课程设计内容
课程设计的内容主要包括：传动装置总体方案的分析；电动机的选择；传动系统的计算；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；装配图和零件图的绘制；撰写设计计算说明书。
课程设计中要求完成以下工作：
1．减速器装配图1张(A1图纸)；
2．减速器零件图2张(A3图纸)；
3．设计计算说明书1份。
附：
（一）设计数据
（二）工作条件
该传动装置要求采用单级斜齿圆柱齿轮传动，单向连续传送，载荷平稳，空载起动，每班8小时工作制，每日两班，使用期限10年（每年按300天计算），运输带允许速度误差为5%。
（三）运动简图
（四）设计计算说明书内容
0、封面（题目、班级、姓名、学号、指导老师、时间，采用统一格式）
1、目录（标题、页次）
2、设计任务书（装订原发的设计任务书）
3、前言（题目分析、传动方案的拟订等）
4、电动机的选择，传动系统计算（计算电动机所需的功率、选择电动机、分配各级传动比，计算各轴转速、功率和扭矩）
5、传动零件的设计计算（确定带传动，齿轮传动的主要参数）
6、轴的设计计算及校核
7、轴承的选择和计算
8、键联接的选择和校核
9、联轴器的选择
10、箱体的设计（主要结构和设计计算及必要的说明）
11、润滑和密封的选择、润滑剂的型号及容量、减速器的附件及说明
12、设计小结（设计体会、本次计的优缺点及改进意见等）
13、参考资料（资料的编号[ ]，作者，书名，出版单位和出版年、月）
三、进度安排
第15周周一电动机的选择和传动系统计算、带传动的设计计算
周二齿轮传动的设计计算、低速轴的设计
周三低速轴的校核、高速轴的设计、轴承的选择、联轴器的选择
周四轴承的校核、普通平键的选择及校核、箱体的结构设计、润滑材料、润滑方式和密封型式的选择
周五画减速器装配图
第16周周一画减速器装配图
周二画减速器装配图
周三画零件图
周四整理、装订计算说明书
周五答辩
四、基本要求
课程设计教学的基本要求是：
1．能从机器功能要求出发，分析设计方案，合理地选择电动机、传动机构和零件。
2．能根据机器的工作状况分析和计算作用在零件上的载荷，合理选择零件材料，正确计算零件工作能力和确定零件主要参数及尺寸。
3．能考虑制造工艺、安装与调整、使用与维护、经济性和安全性等问题，对零件进行结构设计。
4.绘制图样表达设计结果，图样符合国家制图标准，尺寸及公差标注完整、正确，技术要求合理、全面。
5.在客观条件允许的情况下，初步掌握使用计算机进行设计计算和使用计算机绘制装配图、零件图的方法。
机械与材料工程学院
2011.5.18
目录
前言
一、电动机的选择 (7)
二、总传动比及各轴传动比分配 (8)
三、各轴运动参数和动力参数的计算 (9)
四、带传动设计 (10)
五、齿轮传动设计 (12)
六、轴的设计计算 (15)
七、轴承的校核计算 (23)
八、键的校核计算 (26)
九、联轴器的选择 (27)
十、减速器的结构设计 (28)
十一、润滑与密封 (30)
十二、小结 (31)
参考文献
前言
（一)
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。
(二)
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，第二级传动为单级斜齿圆柱齿轮减速器。
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斜齿轮传动。
一、电动机的选择
二、总传动比及各轴传动比分配
三、各轴运动参数和动力参数的计算
四、带传动设计
五、齿轮传动设计
六、轴的设计计算
．确定轴上零件的定位和固定方式
如上图：轴上零件的轴向定位与固定用轴肩，套筒等来实现，零件的周向定位和固定用键来实现，以防止轴上零件受力时发生沿轴向或周向的相对运动，保证其准确的工作位置。
．按钮转强度估算轴的直径
选45号钢，输入功率P1=10.56kW；输出轴转速n=456.25r/min。
查表14-2 118-107）取110
d≥ C3
1
n
p
=31.46mm
即最小直径处轴长度，由联轴器决定
由轴承的宽度决定，故先初选轴承
现已知齿宽
低速轴受力分析与弯矩图如下
得得
七、轴承的校核计算
八、键连结的设计
九、联轴器的设计
十、减速器的结构设计
十一、润滑和密封的设计
十二、设计小结
参考文献
[1] 杨可桢，程光蕴，李仲生主编. 机械设计基础（第五版）. 北京：高等教育出版社，1979
[2] 吴宗泽，罗圣国主编. 机械设计课程设计指导书（第三版）. 北京：高等教育出版，1992
[3] 杨晓兰主编.机械设计基础课程设计.武汉：华中科技大学出版社，2007。