一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计(上海大学机械设计2大作业)
机械设计课程设计一级直齿圆柱齿轮减速器
减速器设计说明书系别：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部分普通V带设计计算 (5)第6部分减速器齿轮传动设计计算 (9)6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (9)6.2按齿面接触疲劳强度设计 (9)6.3确定传动尺寸 (11)6.4校核齿根弯曲疲劳强度 (11)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 (13)第7部分轴的设计 (14)7.1高速轴设计计算 (14)7.2低速轴设计计算 (20)第8部分滚动轴承寿命校核 (26)8.1高速轴上的轴承校核 (26)8.2低速轴上的轴承校核 (27)第9部分键联接设计计算 (28)9.1高速轴与大带轮键连接校核 (28)9.2低速轴与大齿轮键连接校核 (28)9.3低速轴与联轴器键连接校核 (28)第10部分联轴器的选择 (29)10.1低速轴上联轴器 (29)第11部分减速器的密封与润滑 (29)11.1减速器的密封 (29)11.2齿轮的润滑 (29)11.3轴承的润滑 (30)第12部分减速器附件 (30)12.1油面指示器 (30)12.2通气器 (30)12.3放油孔及放油螺塞 (30)12.4窥视孔和视孔盖 (31)12.5定位销 (32)12.6起盖螺钉 (32)第13部分减速器箱体主要结构尺寸 (32)第14部分设计小结 (33)第15部分参考文献 (33)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=6500N，速度v=1.9m/s，直径D=400mm，每天工作小时数：16小时，工作年限（寿命）：8年，每年工作天数：300天，配备有三相交流电源，电压380/220V。
机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计
机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计一级直齿圆柱减速器是一种非常常见的减速器类型，它可以有效地降低机械系统的动力。
它通常有两个输入轴，一个旋转轴，一个固定轴，与此同时，它也可以用来带动机械装置，以及用于转换输入的转速和出力的动力。
这种技术的最大优点是可以有效地降低转动轴的转速，同时还可以有效地增加动力。
一级直齿圆柱齿轮减速器一般由同心轴、支轴、旋转轴组成，它们将紧凑地安装在机械系统中，以满足其运行过程中的转速及动力需求。
在减速器的设计过程中，最重要的是要确定减速器的尺寸和结构，以确保满足机械性能和安全性标准。
一般来说，减速器的结构应尽可能减小，以免影响动力的性能。
减速器的机械性能取决于其结构，当计算机模型完成之后，必须根据实际使用条件，测量尺寸大小和重量。
结构设计既要考虑机械性能，又要考虑到减速器的制造工艺，以确保其性能达到规定的标准。
为了确保准确、可靠，可以使用符合机械设计标准的计算机软件来确定减速器的几何尺寸和其他特性参数。
一级直齿圆柱减速器的制造通常采用焊接法或结构紧固件，以确保其结构的牢固、可靠。
减速器的内部可以使用各种型号的润滑油，以保证减速器的滑动、散热和抗热失效性，减少结构性能的损耗。
润滑油根据不同使用环境需要使用不同的特性，以保持减速器的高效率和可靠性。
此外，在使用一级直齿圆柱齿轮减速器时，应注意维护，必要时更换润滑油；此外，维护时检查齿轮等部件，以及结构圆柱度，都是大功告成的关键。
只要控制减速器的设计尺寸、组合结构，并保持正常的润滑和维护，一级直齿圆柱齿轮减速器就可以正常运行，达到设计的效果。
毕业设计机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书
毕业设计机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书毕业设计机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计说明书1.引言1.1 项目背景1.2 设计目标1.3 设计约束条件2.减速器基本原理及工作机理2.1 减速器的作用和应用领域2.2 直齿圆柱齿轮减速器的工作原理2.3 齿轮传动的基本计算公式3.设计方案3.1 减速比的确定3.2 齿轮参数的选择3.3 齿轮轴的设计3.4 齿轮箱的设计4.结构设计与分析4.1 齿轮参数的校核计算4.2 齿轮强度分析4.3 齿轮传动系统的稳定性分析4.4 齿轮箱的结构设计5.零部件制图与装配5.1 齿轮制图5.2 轴的制图5.3 齿轮箱装配图6.减速器制造及装配工艺6.1 齿轮的加工工艺6.2 轴的加工工艺6.3 齿轮箱的装配工艺7.性能测试与分析7.1 基本性能测试7.2 故障分析7.3 性能改进措施8.维护与保养8.1 减速器的常见故障与排除8.2 维护保养规程的制定9.项目总结和展望9.1 设计效果评价9.2 不足之处9.3 后续研究建议附件：1.减速器零部件制图2.减速器装配图3.齿轮加工工艺流程图4.轴的加工工艺流程图5.齿轮箱装配流程图法律名词及注释：1.版权法：保护著作权人对其作品的独占权利，防止他人在未经授权的情况下使用、复制或修改作品。
2.反垄断法：规范市场竞争行为，防止出现滥用市场垄断地位和操纵市场价格的行为。
3.知识产权：包括专利权、商标权、著作权等，保护创造性的思想、发明和创作成果。
4.产品责任法：保护消费者利益，要求生产者对其所生产和销售的产品负责，确保产品的安全性和质量。
全文结束：\。
机械设计基础课程设计一级圆柱齿轮减速器设计说明书、零件图和装配图
机械设计基础课程设计一级圆柱齿轮减速器设计说明书、零件图和装配图机械设计基础课程设计一级圆柱齿轮减速器设计说明书一、设计要求1：减速比：根据实际需求确定减速比。
2：安装空间：根据实际使用场景，为齿轮减速器设计合适的安装空间。
3：轴向和径向载荷：根据实际工作负载，计算并确定减速器所能承受的轴向和径向载荷。
4：传动效率：设计具有高传动效率的减速器。
5：噪音和振动：减速器在运转时应尽量减少噪音和振动的产生。
二、设计步骤及详细说明1：确定减速比：根据实际需求确定减速比，考虑到工作负载和转速要求。
2：确定齿轮数目和模数：根据减速比和齿轮模数的关系，计算所需齿轮数目和模数。
3：计算齿轮参数：根据设计公式，计算齿轮齿数、齿宽、齿向系数等参数。
4：绘制齿轮零件图：根据计算结果，绘制齿轮零件的图纸，包括齿轮齿数、齿宽、法向压力角等。
5：绘制齿轮装配图：根据齿轮零件图，绘制齿轮减速器的装配图，标注零件之间的配合关系和装配顺序。
6：分析齿轮传动系统：利用仿真软件对齿轮传动系统进行分析，验证齿轮的传动效率和载荷承受能力。
7：选取材料并计算强度：根据齿轮传动系统的设计参数，选取合适的材料，并进行强度计算，保证齿轮的可靠性和使用寿命。
8：考虑润滑和冷却：根据实际工况和齿轮传动系统的特点，设计合适的润滑和冷却装置。
9：进行产品优化：对设计的减速器进行优化，考虑减少重量、减小尺寸和提高传动效率等方面。
10：绘制装配顺序图：绘制减速器的装配顺序图，指导实际生产过程。
11：进行减速器的试制和测试：根据设计图纸，进行减速器的试制和测试，验证设计的减速器性能。
附：齿轮减速器设计相关附件本文所涉及的法律名词及注释：1：减速比：指减速器输出轴的转速与输入轴的转速之比。
2：轴向载荷：作用在减速器轴承上的力，与轴线平行。
3：径向载荷：作用在减速器轴承上的力，与轴线垂直。
一级直齿圆柱齿轮减速器的设计书
一级直齿圆柱齿轮减速器的设计书一、传动方案的拟定由于本设计的要求较低，并已知输出功率，为增大效率，故建立如图所示的传动方案及减速器构造。
二、电动机选择1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列的三相异步电动机，此系列电动机是属于一般用途的全封闭式自扇冷电动机，结构简单，工作可靠，并且价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。
2、电动机容量选择：电动机所需工作功率为：Ｐd＝ＰＷ／η总 (kw)其中ＰＷ＝FV/1000=1200×2.1/1000=2.52 (kw)带传动轴承齿轮传动联轴器驱动卷筒传动效率η带η轴承η齿轮η联轴器η滚筒0.96 0.98 0.97 0.99 0.96η总=η带×η3轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒电动机类型Y系列传动装置的总效率：η总=0.833三、传动装置的运动和动力设计：1、运动参数及动力参数的计算（1）计算各轴的转数：i总= nm/n=960/100.32=9.6初步取i齿轮=4则i带=9.6/4=2.4n=n电机=960r/minnI= n/i带=960/2.4= 400 r/minnII= nI/i齿轮=400/4=100 r/min（2）计算各轴的输入功率：I轴：P =P工作=3.03KWⅠ轴：P I=P×η带=3.03×0.96=2.91（KW）Ⅱ轴：P II= PⅠ×η轴承×η齿轮=2.91×0.98×0.97=2.77（３）计算各轴的输出功率：由于Ⅰ～Ⅱ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率故：P’Ⅰ=PⅠ×η轴承=2.91×0.98=2.85 KW总传动比i总=9.6各级传动比i齿轮=4i带=2.4四、齿轮传动的设计：(1)、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。
初估速度：小齿轮选软齿面，大齿轮选软齿面，小齿轮的材料为45号钢调质，齿面硬度为250HBS，大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为200HBS。
一级直齿圆柱齿轮减速器课程设计
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参数说明2.1 课题题目：单级圆柱齿轮减速器2.2 传动方案分析及原始数据设计要求：带式运输机连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，两班制工作（每班工作8小时），室内环境。
减速器设计寿命为8 年，大修期为3 年，小批量生产，生产条件为中等规模机械厂，可加工7-8级精度的齿轮；动力来源为三相交流电源的电压为380/220V ;运输带速允许误差为+5%。
原始数据：A11运输带工作拉力F （N）: 2500 ；运输带卷筒工作转速n （r/min）: 89 ；卷筒直径D （mm）: 280 ；设计任务：1）减速器装配图1张（A0或A1图纸）；2）零件工作图2〜3张（传动零件、轴、箱体等，A3图纸）；3）设计计算说明书1份，6000〜8000字。
说明书内容应包括：拟定机械系统方案，进行机构运动和动力分析，选择电动机，进行传动装置运动动力学参数计算，传动零件设计，轴承寿命计算、轴（许用应力法和安全系数法）、键的强度校核，联轴器的选择、设计总结、参考文献、设计小结等内容。
一级直齿圆柱齿轮减速器设计
一级直齿圆柱齿轮减速器设计减速器是一种常用的机械传动装置，用于调整输出轴的转速和扭矩。
在工程设计中，常使用一级直齿圆柱齿轮减速器。
一、设计要求在进行一级直齿圆柱齿轮减速器的设计之前，首先需明确设计要求，包括输入轴的转速与扭矩、输出轴的转速与扭矩、减速比、齿轮材料和尺寸等。
1.输入轴的转速与扭矩：输入轴的转速与扭矩由所连接的驱动装置决定，例如电机的输出特性。
2.输出轴的转速与扭矩：输出轴的转速与扭矩由所连接的从动装置决定，例如机械设备的工作要求。
3.减速比：减速比是输入轴转速与输出轴转速的比值，用于实现所需的减速功能。
减速比的选择应该符合输出轴的工作要求，同时注意减速比的范围。
4.齿轮材料：齿轮材料应具有足够的强度和韧性，承受预期的载荷和工作条件，并保证齿轮的寿命和可靠性。
5.尺寸：减速器的尺寸应根据具体的工作环境和安装要求进行设计，包括减速器的外形尺寸、轴心距、齿轮尺寸等。
同时，减速器的设计应尽量简洁紧凑、易于制造和安装。
二、设计步骤在满足设计要求的前提下，进行一级直齿圆柱齿轮减速器的设计，具体步骤如下：1.根据输入轴和输出轴的转速与扭矩，计算减速比。
减速比的选择一般为整数，可以根据具体情况进行调整。
2.根据减速比，计算输出轴的转速与扭矩，同时考虑传动效率的损失。
3.根据输出轴的扭矩，计算齿轮的强度。
齿轮的强度计算涉及到材料的强度性能和齿轮的几何参数。
齿轮的强度应满足强度和韧性的要求。
4.根据齿轮的强度要求，选择合适的齿轮材料。
齿轮材料的选择应综合考虑强度、韧性、耐磨性等性能。
5.根据齿轮材料和减速比，计算齿轮的尺寸和齿数。
齿轮的尺寸和齿数的选择应满足一定的设计原则，例如齿宽与模数的比值、齿数的整数关系等。
6.进行齿轮轮廓的设计，包括齿根、齿顶、齿侧等参数的确定，以及齿轮齿面的加工和磨削方式。
7.进行减速器的总体布置和组合，确定输入轴和输出轴的位置和轴心距。
8.进行减速器的传动效率计算和装配配合的设计。
一级直齿圆柱齿轮减速器课程设计
一级直齿圆柱齿轮减速器课程设计
以下是一级直齿圆柱齿轮减速器的课程设计，包括装配图和零件图。
设计任务是设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器，工作条件为使用年限 10 年，每年按 300 天计算，两班制工作，载
荷平稳，滚筒圆周力 F=1.7KN，带速 V=1.4ms，滚筒直径 D=220mm。
一、传动方案拟定
1. 设计要求：根据已知工作要求和条件，选用 Y 系列三相异步电动机，电动机类型和结构型式的选择按已知的工作要求和条件进行。
2. 确定电动机的功率和转速：根据滚筒轴的工作转速
Nw=601000V，计算得到电动机的额定功率 Pd=3KW，额定转速
N=1420r/min。
3. 合理分配各级传动比：根据总传动比 i 总=11.68，取 i 带
=3，分配各级传动比:i 齿=11.68,i 总=3*11.68=39.36,i 带=3-1=2。
二、电动机选择及装配图
1. 电动机选择：选用 Y100L2-4 型电动机，其主要性能：额定
功率:3KW，满载转速 1420r/min，额定转矩 2.2N·m。
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一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计(上海大学机械设计2大作业)
学院机电工程及自动化专业机械工程及自动化学号 11121112 设计者华爆会
指导教师傅燕鸣
完成日期 2014年2月9日
m
N 25.1871530
.39550T 2
n P 95502⋅=⨯=
=
1.3计算作用在齿轮上的圆周力、径向力
N
72.1104)113003.0/(25.1872)z m /(T 2d /T 2F 2222t =⨯⨯=⨯==
N
09.40220tan 72.1104tan F F 2t 2r =⨯=α⨯=
二、选择轴的材料
因传递的功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，所以初选轴的材料为45钢，并经过调质处理。
查《机械设计课程设计手册》表16-1，得：轴材料的硬度为217~225HBW ，
m
N 25.187T 2⋅=
N 72.1104F 2t =
N 09.402F 2r =
计 算 及 说 明
主 要 结 果
三、初步估算轴的最小直径
mm
77.27~98.33153
.3)103~126(n P A d 33
2
02=⨯=≥
考虑键槽对轴强度的影响， 取mm 71.29d 07.1d 2min 2==
参考联轴器孔径系列标准，取
mm 35d min 2=
的装配距离mm
45K 2=。
4.2轴上零件的位置与固定方式的确定 大齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两侧。
轴外伸端安装联轴器，联轴器靠轴肩轴向固定。
齿轮靠轴环和套筒实现轴向固定。
轴承采用两端固定，脂润滑，通过封油
环和轴承盖固定。
输出轴轴系结构如图所示
m
N 43.243T ca ⋅=
m N 250T n ⋅=
mm 35d = m m 82L =
mm 45K 2=
计 算 及 说 明
主 要 结 果
mm 40d 22=。
该处轴的圆周速度
s
/m 4s /m 32.010*******
40100060n d v 222<=⨯⨯⨯=
⨯=ππ 故选用毡圈油封合格，由表9-9，选取毡圈45JB/ZQ4606-1997。
23d ：滚动轴承处轴段。
考虑拆装方便，2223d
d
>，取
mm 50d 23=。
考虑到轴只受径向力，故选用深沟球
轴承。
由mm 50d 23=，查表6-5，初选代号6210轴承，其基本尺寸为
mm 20mm 90mm 50B D d ⨯⨯=⨯⨯ 安装尺寸mm 57d a =。
mm 35d 21=
mm 40d 22=
选取毡圈
45JB/ZQ4606-1997。
mm 50d 23=
mm 20mm 90mm 50B
D d ⨯⨯=⨯⨯mm 57d a =
两轴承间的跨度
mm 1608023020L =+⨯+=
4.4按弯扭合成应力校验轴的强度 输出轴的受力简图如图所示
N 05.2012
09
.4022F F F 2r BY AY ====
mm 160L =
计 算 及 说 明
主 要 结 果
N
81.58736.55205.201F F F F 222
AZ
2AY B A =+=+==
截面C 处的水平弯矩
m
N 19.442
/16.036.5522/L F M AZ Z 2C ⋅=⨯==
截面C 处垂直弯矩
m
N 08.162
/16.005.2012/L F M AY Y 2C ⋅=⨯==
截面C 处的合成弯矩
m N 02.4719.4408.16M M M 2
2
2
Z
2C 2Y 2C 2C ⋅=+=+=
输出轴所受转矩
N
81.587F F B A ==
m
N 19.44M Z 2C ⋅=
m
N 08.16M Y 2C ⋅=
故轴强度足够
m
N 79.121M 2
e ⋅=
MPa
60][MPa 32.71ca =σ<=σ-轴强度足够
计 算 及 说 明
主 要 结 果
轴的弯矩图和转矩图
Y 2C M
V M
Z 2C M
H M
2C M
M
T
0.22，故此时
e F /F r a ≤，则径向动载荷系数1X X 21==，轴向动载荷系数0Y Y 21==. 16.309)063.2571(2.1)F Y F X (
f P 1a 11r 1p 1=+⨯⨯=+=
16.309)063.2571(2.1)
F Y F X (f P 2a 22r 2p 2=+⨯⨯=+=
kN 0.35C r = kN 2.23C 0=
2.1f p =
1X X 21== 0Y Y 21== 16.309P 1= 16.309P 2=
计 算 及 说 明
主 要 结 果
s
/m 2s /m 28.06000060000v <==
= 故轴承采用脂润滑。
五、键的选择与强度校核
5.1输出轴外伸端处
（1）选择键连接的种类和尺寸。
mm 35d d min 221==，80mm L 21=，考
虑到键在轴中部安装，查表4-27，选键10X80 GB/T
1096-2003，
mm 80L ,mm 8h ,mm 10b ===。
选择材料
为45钢，查表4-28，键静连接时的许用挤压应力为
MPa 120~100][p =σ，
取
MPa 110][p =σ。
工作长度
mm 701080b L l =-=-=。
键与轮
毂键槽的接触高度mm 485.0h 5.0k =⨯==。
（2）校核键连接的强度。
轴承采用脂润滑
mm 80L mm 8h mm 10b ===
MPa 110][p =σ m m 70l = m m 4k =。