机械设计课程设计—减速器设计
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。
机械设计课程设计一级齿轮减速器
机械设计课程设计一级齿轮减速器机械设计课程设计——一级齿轮减速器，这可不是个简单的活儿。
说实话，一开始拿到这个题目，我也有点懵。
啥？一级齿轮减速器？听起来像是工程师才懂的高大上东西，简直跟外星科技似的。
要说这东西，光是名字就能把大部分人吓退。
齿轮减速器，顾名思义，就是通过齿轮的相互啮合，达到减速的目的。
好像听起来很高深对不对？但其实说白了，它就是把一个东西的转速降低，变得更慢一点，让机器的运转更加平稳、精准。
先说说，齿轮减速器到底是干什么的吧。
就像你开车一样，发动机转速很高，但如果直接把这个转速传给车轮，那车根本没法跑，几乎是原地打转。
怎么办呢？必须得有个装置来把发动机的高速转速减下来，这样才能让车顺利前进。
齿轮减速器，基本上就承担着这样的任务，像是一个“转速调节器”。
不过呢，不同于汽车的变速箱，齿轮减速器更专注于那些工业设备，比如传送带、电动工具这些需要精确控制速度的机器。
我们设计的一级齿轮减速器，是一种比较基础的设计，通常用于一些不要求太高减速比的场合。
就是说，它的减速功能比较简单，最多降低个几倍的转速。
这就像是你骑自行车，换个轻松档，能让你不用拼命蹬就能走得比较快。
可是，这样的设计又不能太复杂，不能乱七八糟的加一堆不必要的功能，不能让它变成个“花架子”那样的东西，得简简单单、靠谱实用才行。
设计齿轮减速器的时候，首先要搞清楚这个机器的工作环境。
想想看，齿轮是靠相互啮合来工作的，每个齿轮的大小、形状、角度都得考虑得清清楚楚。
不然一旦齿轮之间的啮合不顺畅，就容易发生磨损、卡顿、甚至故障。
别看齿轮减速器的外形大概就那么一个铁壳，里面的学问可多着呢。
就拿齿轮的材料来说，必须选对适合的钢材。
要是钢材选择不当，齿轮在运转时可能会出现过热、变形的情况，那就麻烦大了。
要知道，齿轮可是整个减速器的“心脏”，它不行了，其他的都白搭。
齿轮之间的啮合方式也不能小看。
你要是设计得不合理，齿轮啮合时可能会出现震动、噪音大，甚至产生不均匀的磨损。
机械设计基础课程设计减速器装配草图设计
5.1初绘减速器装配草图
❖ (6)初选滚动轴承型号，确定轴承安装位置。根据 上述轴的径向尺寸，即可初步选出轴承型号及具体 尺寸，同一根轴上的轴承一般都取同样型号，使轴 承座孔尺寸相同，可一次镗孔保证两孔有较高精度 的同轴度。然后再根据轴承润滑方案定出轴承在箱 体座孔内的位置，画出轴承外廓。箱体内壁距轴承 端面的距离S，轴承采用干油润滑时S=10~15mm， 采用稀油润滑时S=3~5mm(见图1.5-8和图1.5-9)。
❖ 3）中间轴轴径按式(1.5—1)确定，并以此直径为基础进行结构设计。一 般情况下，中间轴轴承内径不应小于高速轴轴承内径。
d A0 3
P n
mm
(1.5 1)
5.1初绘减速器装配草图
❖ (5)轴的结构设计。轴的结构设计，是在上述初定轴的直 径的基础上进行的。轴的结构主要取决于轴上所装的零件、 轴承的布置和轴承密封方式。齿轮减速器中的轴做成阶梯铀 (图1.5-9)。阶梯轴装配方便，轴肩可用于轴上零件的定位相 传递轴向力。但是，在设计阶梯轴时，应力求台阶数量最少， 以减少换刀次数和刀具种类，从而保证结构的良好工艺性。 阶梯轴结构尺寸的确定包括径向尺寸和轴向尺寸两部分。各 轴段径向尺寸的变化和确定主要取决于轴上零件的安装、定 位、受力状况以及轴的加工精度要求等。而各轴段的长度则 根据轴上零件的位置、配合长度、轴承组合结构以及箱体的 有关尺寸来确定。
5.1初绘减速器装配草图
❖ 图1.5-1、图1.5-2、图1.5-3为目前常见的减 速器铸造箱体结构图，其各部尺寸按表1.5-1 所列公式确定，然后，将其填写到该表的第 二列数值，以供绘图时使用。
❖ 单级圆柱齿轮减速器图
单级圆柱齿轮减速器
两级圆柱齿轮减速器
蜗杆减速器
机械课程设计—减速器设计说明书
一2二221. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分派传动比 54. 盘算传动装置的运动和动力参数 55. 设计 V 带和带轮 66. 齿轮的设计 87. 转动轴承和传动轴的设计 198. 键联接设计 269. 箱体结构的设计 2710.润滑密封设计 3011.联轴器设计 303132设计课题:设计一用于带式运输机上的两级展开式圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变革不大, 空载起动,卷筒效率为 0.96(包罗其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限 8 年(300 天/年),两班制事情,运输容许速度误差为 5%,车间有三相交换,电压 380/220V表一:1.减速器装配图一张(A1)。
2.CAD 绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。
3.设计说明书一份。
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派传动比4. 盘算传动装置的运动和动力参数5. 设计 V 带和带轮6. 齿轮的设计7. 转动轴承和传动轴的设计 8. 键联接设计 9. 箱体结构设计 10. 润滑密封设计 11. 联轴器设计1. 组成：传动装置由机电、减速器、事情机组成。
题号参数运输带事情拉力 (kN)运 输 带 事 情 速 度 (m/s) 卷筒直径(mm)1250 2250 3250 4300 53002. 特点：齿轮相对付轴承不对称漫衍，故沿轴向载荷漫衍不均匀，要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案：考虑到机电转速高，传动功率大，将 V 带设置在高速级。
其传动方案如下：η1 IIIη2η3η5PdIIIη4 PwIV图一:(传动装置总体设计图)开端确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
选择V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器(展开式)。
传动装置的总效率νaν = ν ν 3ν 2ν ν ＝6×0.983 × 0.952 ×7×6＝；a 1 2 3 4 5ν 为V 带的效率,ν 为第一对轴承的效率，1 1ν 为第二对轴承的效率，ν 为第三对轴承的效率，3 4ν 为每对齿轮啮合传动的效率(齿轮为7 级精度，油脂润滑.5因是薄壁防护罩,接纳开式效率盘算)。
机械设计课程设计减速器
机械设计课程设计 减速器一、课程目标知识目标：1. 学生能理解减速器的基本原理及其在机械设计中的应用。
2. 学生能掌握减速器的分类、结构特点及其设计计算方法。
3. 学生能了解减速器在工程实际中的应用案例，理解其重要性和适用范围。
技能目标：1. 学生具备运用减速器设计原理进行简单减速器设计的能力。
2. 学生能够运用相关软件（如CAD）进行减速器零件图的绘制和装配图的制作。
3. 学生能够通过实验和数据分析，评估减速器设计的合理性。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣，激发其创新意识和探索精神。
2. 增强学生的团队合作意识，使其在项目实施过程中学会互相尊重、协作与沟通。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程伦理观念，使其在设计过程中注重安全、环保和经济效益。
课程性质：本课程为机械设计课程设计，以实践为主，结合理论，培养学生的实际操作能力和工程设计能力。
学生特点：高年级本科生，已具备一定的机械设计理论基础，具有较强的动手能力和自主学习能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，强化学生的动手操作能力和工程设计能力，提高学生在实际工程中的应用能力。
通过课程目标的分解，使学生在完成课程学习后能够达到预期的学习成果，为将来的工作和发展奠定基础。
二、教学内容1. 理论教学：a. 介绍减速器的工作原理、分类及结构特点。
b. 讲解减速器设计的基本计算方法，包括传动比、模数、齿数等参数的确定。
c. 分析减速器在机械系统中的应用，以及选用原则和注意事项。
2. 实践教学：a. 利用CAD软件进行减速器零件图和装配图的绘制。
b. 结合实际案例，进行减速器设计计算，指导学生完成设计任务。
c. 组织学生进行减速器装配和调试，分析实验数据，评估设计合理性。
3. 教学大纲：a. 第一章：减速器概述（对应教材第X章）1) 减速器的基本概念2) 减速器的工作原理及分类3) 减速器的结构特点及应用b. 第二章：减速器设计计算（对应教材第X章）1) 传动比、模数、齿数的确定2) 齿轮啮合原理及强度计算3) 其他零部件的设计计算c. 第三章：减速器设计实践（对应教材第X章）1) CAD软件应用2) 设计计算案例分析3) 实验教学及数据分析4. 教学进度安排：a. 理论教学：共X学时，每周X学时。
机械设计课程设计步骤减速器的设计
目录第一章传动装置的总体设计一、电动机选择1.选择电动机的类型2.选择电动机的功率3.选择电动机的转速4.选择电动机的型号二、计算总传动比和分配各级传动比三、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速2.各轴功率3.各轴转矩4.运动和动力参数列表第二章传动零件的设计一、减速器箱体外传动零件设计1.带传动设计二、减速器箱体内传动零件设计1.高速级齿轮传动设计2.低速级齿轮传动设计三、选择联轴器类型和型号1.选择联轴器类型2.选择联轴器型号第三章装配图设计一、装配图设计的第一阶段1.装配图的设计准备2.减速器的结构尺寸3.减速器装配草图设计第一阶段二、装配图设计的第二阶段1.中间轴的设计2.高速轴的设计3.低速轴的设计三、装配图设计的第三阶段1.传动零件的结构设计2.滚动轴承的润滑与密封四、装配图设计的第四阶段1.箱体的结构设计2.减速器附件的设计3.画正式装配图第四章零件工作图设计一、零件工作图的内容二、轴零件工作图设计三、齿轮零件工作图设计第五章注意事项一、设计时注意事项二、使用时注意事项第六章设计计算说明书编写第一章 传动装置总体设计一、电动机选择1.选择电动机的类型电动机有直流电动机和交流电动机;直流电动机需要直流电源,结构复杂,价格较高；当交流电动机能满足工作要求时,一般不采用直流电动机,工程上大都采用三相交流电源,如无特殊要求应采用三相交流电动机;交流电动机又分为异步电动机和同步电动机,异步电动机又分为笼型和绕线型,一般常用的是Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点,适用于没有特殊要求的机械上,如机床、运输机、搅拌机等;所以选择Y 系列三相异步电动机;2.选择电动机的功率电动机的功率用额定功率P ed 表示,所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出功率P d ;功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作,或使电动机长期过载,发热大而过早损坏；功率过大,则增加成本,且由于电动机不能满载运行,功率因素和效率较低,能量不能充分利用而造成浪费;工作机所需电动机输出功率应根据工作机所需功率和中间传动装置的效率等确定;工作机所需功率为：w w1000FvP η=,ηw ——工作机卷筒的效率,查吴宗泽P5表1-7;工作机所需电动机输出功率为：w w321234d P P P ηηηηη==,η1 ——带传动效率；η2——滚动轴承效率；η3 ——齿轮传动效率；η4——联轴器效率,查吴宗泽P5表1-7;电动机的额定功率：P ed =启动载荷/名义载荷×P d ,查吴宗泽P167表12-1选择电动机的额定功率; 3.选择电动机的转速具有相同额定功率的同类型电动机有几种不同的同步转速;低转速电动机级数多,外廓尺寸较大,质量较重,价格较高,但可使总传动比及传动装置的尺寸减小,高转速电动机则相反,应综合考虑各种因素选取适当的电动机转速;Y 系列三相异步电动机常用的同步转速有3000r/min 、1500r/min 、1000r/min 和750r/min,一般多选同步转速为1500r/min 和1000r/min 的电动机;为使传动装置设计合理,可根据工作机的转速要求和各级传动机构的合理传动比范围,推算出电动机转速的可选范围,即n d =i 1i 2…i n n w ,n d 为电动机可选转速范围,i 1,i 2,…,i n 为各级传动机构的合理传动比范围,n w 为工作机转速; 工作机转速：w 601000v n πD⨯⨯=查吴宗泽P188表13-2知：i V 带传动=2~4,i 单级圆柱齿轮传动=2~5,则电动机转速的可选范围为 n d =2~4×3~5×3~5×n w 电动机转速推荐选择1500r/min 4.选择电动机的型号根据电动机额定功率和转速,由吴宗泽P167表12-1确定电动机型号; 电动机的主要外形尺寸和安装尺寸吴宗泽P168表12-3① 中心高：H ② 外形尺寸：L ×AC /2+AD ×HD ③ 地脚安装尺寸：A ×B ④ 地脚螺栓孔直径K ⑤ 轴伸尺寸：D ×E ⑥ 装键部位尺寸：F ×G二、计算总传动比和分配各级传动比总传动比为i ,带传动的传动比比为i 0,高速级齿轮传动的传动比为i 1,高速级齿轮传动的传动比为i 2; 在已知总传动比要求时,合理选择和分配各级传动机构的传动比应考虑以下几点 1各级传动比都应在推荐的合理范围以内吴宗泽P188表13-2;2应使各传动件的尺寸协调,结构合理,避免相互干涉碰撞;例如由带传动和齿轮减速器组成的传动中,一般应使带传动的传动比小于齿轮传动的传动比；若带传动的传动比过大,将使大齿轮过大,可能会出现大带轮轮缘与底座相碰；推荐i 0=2~;对于两级齿轮减速器,两级的大齿轮直径尽可能相近,以利于浸油润滑,一般推荐高速级传动比i 1=~i 2;m w n i n == i 0=2~=2i == i 1=~i 2= n m 为电动机满载转速 三、计算传动装置的运动和动力参数机械传动装置的运动和动力参数主要是指各轴的转速、功率和转矩,它是设计计算传动件的重要依据;为进行传动件的设计计算,需先计算出各轴的转速、功率和转矩;一般按电动机至工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数;1.各轴转速Ⅰ轴 ：0i n n m I =；Ⅱ轴 ：1i nn I =Ⅱ；Ⅲ轴 ：2i n n II =Ⅲ 2.各轴功率Ⅰ轴：1η⨯=d I P P ；Ⅱ轴：32ηη⨯⨯=I P P Ⅱ；Ⅲ轴：32ηη⨯⨯=ⅡⅢP P3.各轴转矩Ⅰ轴：I I I n P T 9550=；Ⅱ轴 II II II n P T 9550=；Ⅲ轴 IIIIII III n PT 9550=设计传动装置时,一般按工作机实际需要的电动机输出功率P d 计算,转速则取满载转速第二章传动零件设计计算一、减速器箱体外传动零件设计1.带传动设计1已知条件：工作机实际需要的电动机输出功率P d,小带轮转速为电动机的满载转速n m,传动比为i0,每天工作16小时,载荷变动小,轻载启动;2设计步骤见教材P163~164;补充步骤9计算大小带轮的最大直径d a教材P160~161;3注意事项：①此时应检查小带轮的最大直径与电动机的安装尺寸是否干涉,即小带轮的最大直径是否大于电动机的中心高,若大于则会干涉,若小于则不会干涉;②大带轮的最大直径与传动装置的外廓尺寸是否干涉的检查待减速器的中心高确定后进行;二、减速器箱体内传动零件设计1.高速级齿轮传动设计1已知条件：斜齿圆柱齿轮传动,输入功率为P I,小齿轮转速为n I,传动比为i1,由电动机驱动,工作寿命为10年,每年工作300天,每天工作16小时,轻微冲击,转向不变;2设计步骤见教材P211~213,P218~221;3注意事项：①齿轮材料要求：若采用齿轮轴时,齿轮的材料应兼顾轴的要求,选用45钢,同一减速器的各级小齿轮或大齿轮的材料若没有特殊要求选用相同的牌号,以减少材料牌号和降低加工的工艺要求；高速级常为齿轮轴,推荐选用45钢;②齿轮传动的尺寸与参数取值原则：法面模数m n取为标准值,齿数z、中心距a、齿宽b取为整数,螺旋角β准确到“秒”,分度圆直径准确到小数点后2到3位;4齿轮的参数和几何尺寸列表m n1=,β1=,z1=,z2=,d1=,d2=,a I-II=,b1=,b2=,d a1=,d a2=,d f1=,d f2=5根据上述计算尺寸判断齿轮的结构形式教材P229,若为实心式在轴的结构设计时应注意判断是否采用齿轮轴;2.低速级齿轮传动设计1已知条件：斜齿圆柱齿轮传动,输入功率为P II,小齿轮转速为n II,传动比为i II,由电动机驱动,工作寿命为10年,每年工作300天,每天工作16小时,轻微冲击,转向不变;2设计步骤见教材P211~213,P218~221;3注意事项：与高速级齿轮传动设计相同;4齿轮的参数和几何尺寸列表m n3=,β3=,z3=,z4=,d3=,d4=,a II-III=,b3=,b4=,d a3=,d a4=,d f3=,d f4=5与高速级齿轮传动设计相同;三、选择联轴器类型和型号1.选择联轴器类型联轴器除连接两轴并传递转矩外,有些还具有补偿两轴因制造和安装误差而造成的轴线偏移的功能,以及缓冲、吸振、安全宝华等功能,故要根据传动装置工作要求选择联轴器的类型;本减速器的低速轴与工作机轴用联轴器相连,由于联轴器连接的这两根轴的转速较低,传递的转矩较大,减速器与工作机常不在同一底座上,要求有较大的轴线偏移补偿,因此常选用无弹性元件的挠性联轴器,如齿式联轴器;2.选择联轴器型号标准联轴器主要按传递的转矩、转速和轴的直径来选择型号,型号的选择在减速器的低速轴设计时确定;第三章装配图设计装配图是表达各零部件结构形状、相互位置与尺寸的图样,也是表达设计人员构思的基本语言;它是绘制零部件工作图及零部件生产、机器组装、调试、维护的主要依据;设计装配工作图时,要综合考虑工作条件、强度、刚度、加工、装拆、调整、润滑、维护和经济性等方面的要求,要用合理和足够的视图表达清楚;装配图设计内容多、复杂,要边画、边算、边改;减速器装配图设计步骤：①减速器装配图设计准备②绘制装配草图：画出传动零件、箱体内壁线和轴承座孔端面的位置,进行轴的结构设计,校核轴和键的强度,计算轴承的寿命③进行传动零件和轴承端盖的结构设计,选择轴承的润滑和密封方式④设计减速器的箱体和附件⑤检查装配图⑥画正式装配图一、装配图设计的第一阶段1.装配图的设计装备1准备有关设计数据联轴器：毂孔直径和长度低速轴设计时确定;带轮：毂孔直径和长度高速轴设计时确定;齿轮的主要参数及尺寸：中心距、分度圆直径、齿顶圆直径、齿宽;减速器的结构尺寸：各种螺栓、壁厚、减速器内各零件的位置尺寸;2选择图样比例和视图布置比例尺一般选择1：1或1：2;一般有三个视图,必要时还应有局部视图、向视图和局部放大图;根据减速器传动零件的尺寸,估计减速器的轮廓尺寸,同时考虑标题栏、明细表、技术特性、技术要求等所需空间,合理布置视图;参考复印P16图4-1;2.减速器的结构尺寸减速器一般由箱体、轴系零部件、附件三大部分组成;1一般用途的减速器箱体采用铸铁制造,箱体结构图见复印P16图4-2,箱体的主要结构尺寸确定参考复印P18表4-1,各符号的含义见复印P16图4-2和复印P19表4-3;2减速器中各零件的位置尺寸确定参考复印P19表4-2,各符号的含义见复印P22图4-6;注意事项：此时应检查大带轮的最大直径是否与地面发生干涉,即大带轮的最大直径是否大于减速器的中心高,若大于则会干涉,若小于则不会干涉;3.减速器装配草图设计第一阶段主要任务：确定减速器内各传动零件的轮廓位置,箱体的内壁线和轴承座孔端面;先从主视图和俯视图入手,确定箱体结构时再补齐左视图;从箱体内的传动零件画起,由内向外,内外兼顾;参看复印P22图4-6;1画出传动零件的中心线;2画出齿轮的轮廓：从中间轴开始画,主视图两个大齿轮画齿顶圆和分度圆,两个小齿轮画分度圆；俯视图上画出相应齿轮的齿顶圆、分度圆和齿宽,中间轴上两齿轮端面间距为Δ4;3画出箱体内壁线：主视图上距低速级大齿轮齿顶圆Δ1的距离画箱盖部分内壁线,根据壁厚δ画部分外壁线；俯视图上按两小齿轮端面与箱体内壁间的距离Δ2画出沿箱体长度方向的两条内壁线,沿箱体宽度方向画出距低速级大齿轮齿顶圆Δ1的一侧内壁线;高速级小齿轮的一侧内壁线及箱体结构暂不画;4确定箱体轴承座孔端面位置：根据轴承座孔长度L1,即可画出箱体轴承座孔外端面线;二、装配图设计的第二阶段主要任务：进行轴的结构设计,确定联轴器和轴承的型号,轴承端盖的结构尺寸设计;对低速轴进行轴和键的强度校核、轴承的寿命计算;1.中间轴的设计已知条件：Ⅱ轴的输入功率PⅡ、转速nⅡ和转矩TⅡ设计步骤：1拟定轴上的装配方案：如图1所示2初步确定轴的最小直径：mind A,最小直径无需增大;3确定轴的直径①dⅠ-Ⅱ= dⅤ-Ⅵ≥d min,且满足滚动轴承的内圈孔径确定滚动轴承的代号：按照载荷情况选择滚动轴承的类型代号选用圆锥滚子轴承吴宗泽P75或角接触求轴承吴宗泽P73,根据轴的直径确定轴承的内径代号,轴承的尺寸系列代号一般先按中等宽度选取根据轴承的类型查相应的轴承标准表,即对相同类型和内径的轴承选择轴承标准表中C r较大的轴承;根据轴的直径确定轴承的内径代号,写出轴承的代号及其尺寸d II×D II×T II=轴承端盖的设计：选凸缘式轴承盖,尺寸计算见吴宗泽P166表11-10,m II=L1-T II-Δ3②dⅡ-Ⅲ= dⅣ-Ⅴ＞dⅠ-Ⅱ,且满足吴宗泽P11表1-16的标准尺寸③dⅢ-Ⅳ=~×dⅡ-Ⅲ,且取为整数4确定轴的长度①lⅠ-Ⅱ= T II+Δ3+Δ2+2~3②lⅡ-Ⅲ= b3-2~3③lⅢ-Ⅳ=Δ4④lⅣ-Ⅴ= b2-2~3⑤lⅤ-Ⅵ= T II+Δ3+Δ2+b1-b2/2+2~3⑥L2=Δ2+ b3+Δ4+ b2+Δ2+b1-b2/2⑦L3=2L1+L2L1=δ+C1+C2+5~85轴上零件的周向定位：选择高速级大齿轮和低速级小齿轮处的键;键槽距齿轮装入侧轴端距离一般为2~5mm,以便于安装齿轮时使齿轮毂孔上的键槽容易对准键;6挡油环的结构设计见复印P39图5-4图1 中间轴的装配方案 2.高速轴的设计已知条件：I 轴的输入功率P I 、转速n I 和转矩T I 设计步骤：1拟定轴上的装配方案：如图2所示2初步确定轴的最小直径：min (1.05~1.07)d A ,有键槽,最小直径需增大5%~7%;3确定轴的直径① d Ⅰ-Ⅱ≥d min ,且满足吴宗泽P11表1-16的标准尺寸② d Ⅱ-Ⅲ=~×d Ⅰ-Ⅱ,且满足密封圈的孔径；选择密封圈,见吴宗泽P90表7-12 ③ d Ⅲ-Ⅳ=d Ⅶ-Ⅷ＞d Ⅱ-Ⅲ,且满足滚动轴承的内圈孔径确定滚动轴承的代号：确定原则与中间轴相同;写出轴承的代号及其尺寸d I ×D I ×T Ⅰ= 轴承端盖的设计：选凸缘式轴承盖,尺寸计算见吴宗泽P166表11-10,m I = L 1- T I -Δ3,e I注意：齿轮从右端装入,注意判断齿轮的结构形式,先假定采用齿轮和轴分开制造,参照教材P229判断齿轮的结构形式;若齿轮和轴分开制造,参照后面的低速轴设计;现以齿轮轴为例④ d Ⅳ-Ⅴ=d Ⅵ-Ⅶ= d aI ,d aI 为滚动轴承内圈的安装尺寸,根据轴承的代号查表确定 ⑤ d Ⅴ-Ⅵ= d a1,d a1为高速级小齿轮的齿顶圆直径 4确定轴的长度① l Ⅰ-Ⅱ= 带轮的轮毂长度-2~3；带轮的轮毂长度=~2d Ⅰ-Ⅱ ② l Ⅱ-Ⅲ=L ’I +e I +m I ,L ’I ≥15~20 ③ l Ⅲ-Ⅳ= T I +Δ3+自行确定的长度 ④ l Ⅳ-Ⅴ=L 2 -Δ2- b 1-自行确定的长度 ⑤ l Ⅴ-Ⅵ=b 1⑥ l Ⅵ-Ⅶ=Δ2-自行确定的长度 ⑦ l Ⅶ-Ⅷ=T I +Δ3+自行确定的长度5轴上零件的周向定位：选择带轮处的键;键槽距零件装入侧轴端距离一般为2~5mm,以便于安装带轮时使带轮毂孔上的键槽容易对准键;6挡油环的结构设计见复印P39图5-4；图2 高速轴的装配方案3.低速轴的设计已知条件：Ⅲ轴的输入功率P Ⅲ、转速n Ⅲ和转矩T Ⅲ设计步骤：1拟定轴上的装配方案：如图3所示2初步确定轴的最小直径：min (1.05~1.07)d A 高速轴的最小直径处安装联轴器,有键槽,最小直径需增大5%~7%;3确定轴的直径① d Ⅰ-Ⅱ=联轴器孔径,且联轴器的孔径≥d min ;选择联轴器：类型为齿式联轴器,由吴宗泽P95表8-3,根据计算转矩T ca =K A T Ⅲ、转速n Ⅲ和d min 选择联轴器型号,确定联轴器的轴孔直径和轴孔长度② d Ⅱ-Ⅲ=~×d Ⅰ-Ⅱ,且满足密封圈的孔径；选择密封圈,见吴宗泽P90表7-12 ③ d Ⅲ-Ⅳ=d Ⅶ-Ⅷ＞d Ⅱ-Ⅲ,且满足滚动轴承的内圈孔径确定滚动轴承的代号：确定原则与中间轴相同;写出轴承的代号及其尺寸d III ×D III ×T III = 轴承端盖的设计：选凸缘式轴承盖,尺寸计算见吴宗泽P166表11-10,m III = L 1- T III -Δ3,e III ④ d Ⅳ-Ⅴ＞d Ⅲ-Ⅳ,且满足吴宗泽P11表1-16的标准尺寸 ⑤ d Ⅴ-Ⅵ=~×d Ⅳ-Ⅴ,且取为整数⑥ d Ⅵ-Ⅶ= d aIII ,d aIII 为滚动轴承内圈的安装尺寸,根据轴承的代号查表确定 4确定轴的长度① l Ⅰ-Ⅱ=联轴器的轴孔长度-2~3 ② l Ⅱ-Ⅲ=L ’III +e III +m III ,L ’III ≥15~20 ③ l Ⅲ-Ⅳ= T III +Δ3+Δ2+b 3-b 4/2+2~3 ④ l Ⅳ-Ⅴ=b 4 –2~3⑤ l Ⅴ-Ⅵ≥h = d Ⅴ-Ⅵ- d Ⅳ-Ⅴ/2,且取为整数⑥ l Ⅵ-Ⅶ=L 2-Δ2-b 3-b 4/2- b 4- l Ⅴ-Ⅵ-自行确定的长度 ⑦ l Ⅶ-Ⅷ=T III +Δ3+自行确定的长度5轴上零件的周向定位：选择联轴器和高速级大齿轮处的键；键槽距零件装入侧轴端距离一般为2~5mm,以便于安装齿轮和联轴器时使齿轮和联轴器毂孔上的键槽容易对准键;6挡油环的结构设计见复印P39图5-4;图3 低速轴的装配方案7轴的强度校核① 做出轴的计算简图：查设计手册确定轴承的支点位置,作用在齿轮上的三个分力取在齿轮轮毂宽度的中点,联轴器上的转矩作用面取在联轴器轴孔长度中间平面上,做出轴的计算简图；求出作用在齿轮上的三个分力,根据低速轴的转向并判断齿轮上的三个分力和联轴器上的转矩方向,然后把齿轮上的三个分力向轴上转化;② 做出弯矩图：根据轴的计算简图分别计算水平面和垂直面上的支反力及各力产生的弯矩,并按计算结果分别做出水平面上的弯矩M H 图和垂直面上的弯矩M V 图;然后计算总弯矩并做出M 图;③ 做出扭矩图;④ 判断危险截面,并计算危险截面的合成弯矩M 和转矩T ;⑤ 按弯扭合成强度校核轴的强度;8轴承的寿命校核参见练习题① 求轴承的径向载荷和作用在轴上的外加轴向载荷F ae=+=21211V H r F F F ；=+=22222V H r F F F ；F ae = F a4齿轮4的轴向力 ② 画出轴承所受的内部轴向力；③ 计算轴承内部轴向力F d ；④ 判断压紧轴承和放松轴承；⑤ 计算轴承的轴向力F a ；⑥ 计算载荷系数X 、Y ；⑦ 计算当量动载荷P ；⑧ 计算轴承的寿命L h ；⑨ 判断轴承寿命是否满足要求9键的强度校核参考教材P106① 联轴器处键的强度校核② 大齿轮处键的强度校核三、装配图设计的第三阶段1.传动零件的结构设计减速器的传动零件主要有带传动、齿轮传动和联轴器,其中带传动和联轴器是外部传动零件,齿轮传动是内部传动零件;1减速器外部传动零件设计：带传动和联轴器等外部传动零件主要确定其安装尺寸,即与轴配合的轮毂孔直径和长度,装配图只画减速器部分,一般不画外部传动零件;2减速器内部传动零件结构设计：齿轮传动等内部传动零件,需进行结构设计,齿轮的结构设计计算可参考教材P229~231或复印P37~38;装配图的齿轮结构画法参见复印P37~38;2.滚动轴承的润滑与密封1润滑剂的选择：根据三根轴上dn 的最小值选择参考教材P332;2润滑方式的选择：参考复印P38~39;3滚动轴承的密封：为防止外界的灰尘、杂质等进入轴承并防止轴承内的润滑油外泄,应在外伸轴端的轴承端盖孔内设置密封件;密封方法有接触式密封和非接触式密封;接触式密封有毡圈油封和唇形密封圈等,其中毡圈油封多用于轴的圆周速度v<3~5m/s 的脂润滑,唇形密封圈适用于轴的圆周速度v<7m/s 的脂润滑和油润滑;轴承端盖的连接螺钉和密封处的画法参见复印P39;四、装配图设计的第四阶段1.箱体的结构设计减速器的箱体广泛采用剖分式结构,其设计要点主要有：1箱体壁厚及其结构尺寸的确定：参照复印P16表4-1确定2箱盖与箱座连接螺栓凸台结构尺寸的确定见复印P42~43包括轴承旁连接螺栓位置的确定和凸台高度h的确定3箱盖顶部外表面轮廓确定见复印P43箱体顶部外表面轮廓主要由大齿轮一侧的圆弧、小齿轮一侧的圆弧和大小齿轮圆弧的切线三部分组成;外表面轮廓确定后向内平移箱盖壁厚δ1即为箱盖内壁,应注意判断高速级大齿轮的齿顶圆到箱盖的内壁的距离是否满足≥Δ1;此时可根据主视图上小齿轮一侧的内壁圆弧投影,画出俯视图上小齿轮一侧的内壁线;4箱体的密封与油面高度的确定见复印P43~44为保证箱体密封,箱体剖分面连接凸缘应有足够宽度,同时也应有足够的扳手活动空间;剖分面沿长度方向的连接凸缘宽度=C1+C2+δC1、C2由M d1确定,沿宽度方向的连接凸缘宽度=C1+C2+δ,C1、C2由M d2确定;为了提高密封性,可在剖分面设置回油沟或在剖分面涂密封胶;油面最低高度的确定：由低速级大齿轮齿顶圆直径到箱座内表面底面的距离和两个大齿轮浸入油池的深度两部分之和;油面最大高度的确定：两个大齿轮浸入油池的深度不应超过其分度圆半径的1/3;5其他注意要点肋板的设计：箱体应有足够的刚度,设计箱体时首先保证轴承座的刚度,使轴承座有足够的壁厚,在轴承座孔凸台上下处设计刚性加强肋;肋板的设计参照吴宗泽P223图16-49;箱体的机加工工艺性：箱体上的加工表面和非加工表面要有一定的距离,以保证加工精度和装配精度;采用凸出或凹入结构应视加工方法确定：轴承座孔端面、窥视孔、通气器、放油螺塞、油标等等处均应设置3~8mm的凸台；支承螺栓头部或螺母的支承面一般应设置沉头座,沉头座锪平深度不限,在图上可画出2~3mm深度;在箱座底面也应铸出凸出,其相应凹槽的深度为3~5mm,宽度的确定由箱体内壁线向内平移3~5mm确定;参看吴宗泽P223图16-492.减速器附件设计1窥视孔和窥视孔盖的设计复印P45、P532通气器的设计复印P463起吊装置复印P474油标复印P49、P525放油孔和放油螺塞的设计6启盖螺钉的设计复印P517定位销的设计复印P51、P533.画正式装配图1检查底图复印P52~542完善和加深复印P54在装配图绘制好后,先对视图不要加深,在尺寸、零件编号、明细表和零件工作图等全部内容完成并详细检查后再加深完成装配图;3标注尺寸复印P54~55外形尺寸：长、宽、高安装尺寸：箱体底面尺寸长、宽、厚；地角螺栓的孔径、位置尺寸、中心距；减速器的输入轴、输出轴与底座的中心高、输入轴和输出轴外伸端的直径和配合长度;特性尺寸：齿轮传动之间的中心距及其偏差主要零件的配合尺寸：表明零件之间装配要求的尺寸,用配合代号标注;主要有：齿轮与轴同时标注轴和轮毂孔的配合代号、联轴器与轴装配图不画联轴器,故只标轴的配合代号、带轮与轴装配图不画带轮,故只标轴的配合代号、轴承内圈孔径与轴只标轴的配合代号、轴承外圈与轴承座孔只标轴承座孔的配合代号;配合精度的选择参看复印P55表6-14;4编写技术要求复印P55~565对全部零件进行编号复印P56：公共引线的标注参照吴宗泽P232图16-716编制标题栏和明细表复印P56：标题栏和明细表参照复印P85第四章零件工作图设计一、零件工作图的内容零件工作图是制造、检验和制定零件工艺规程的基本技术文件,他是在装配图的基础上绘制而成的;一张完整的零件工作图应该包括：1.一组视图2.一组尺寸3.技术要求4.标题栏：复印P85二、轴零件工作图设计参看复印P60图7-31.视图选择轴的零件工作图一般只需要一个主视图,按轴的水平线布置视图,在有键槽和孔的部位应增加断面图,不易表达清楚地局部如退刀槽、砂轮越程槽等可以绘制局部放大图;2.尺寸及公差的标注径向尺寸：轴的各段直径都应标注;在装配图中有配合要求的轴段,应根据装配图标注的配合,查表确定并在零件图中标注径向尺寸及其极限偏差;极限偏差查吴宗泽P107轴向尺寸：首先选择尺寸基准,尽量使尺寸的标注能够反映出制造工艺与测量要求；还应避免出现封闭的尺寸链,一般把轴上最不重要的一段轴向尺寸作为封闭环,不标注其尺寸;轴向尺寸不标注尺寸公差,示例参考复印P58键槽尺寸：参考键的标准吴宗泽P53,标注轴槽的深度d-t、宽度b、长度L和定位尺寸;d-t的极限偏差按相应的t的极限偏差选取,但应取去“-”号,宽度b的极限偏差按“正常连接的轴N9”选择;定位尺寸：键槽距零件装入侧轴端距离一般为2~5mm,以便于安装轴上零件时使轴上零件的键槽容易对准键;倒角和过渡圆角：若倒角和过渡圆角尺寸相同,可在技术要求中说明3.形位公差的标注为保证加工精度和装配质量,轴的零件工作图上应标出必要的形位公差;轴的形位公差推荐项目参照复印P58,形状公差的圆度、圆柱度的数值查吴宗泽P118表9-10,位置公差的圆跳动、对称度的数值查吴宗泽P120表9-12,具体标注的形位公差项目参照复印P58~59表7-1,标注示例参照复印P60图7-34.表面粗糙度轴的各部分精度不同,加工方法不同,表面粗糙度也不相同,轴的表面粗糙度参数R a推荐值参考复印P59表7-2;标注时应注意表面粗糙度符号的尖端必须指向实体表面,标注示例参照复印P60图7-3;5.技术要求参考复印P59和复印P60图7-3。
机械课程设计减速器
机械课程设计减速器简介减速器是机械领域中常见的装置，其主要功能是降低旋转速度并增加扭矩。
在许多工业领域中，减速器被广泛应用于传动系统中，起到提高设备效率和稳定工作的作用。
本文将介绍机械课程设计中涉及的减速器类型、设计原理以及相关设计要点。
减速器类型机械课程设计中常见的减速器类型有齿轮减速器、带传动减速器和蜗杆减速器等。
齿轮减速器齿轮减速器是一种通过齿轮传动来实现减速的装置。
它由两个或多个齿轮组成，其中一个齿轮称为驱动齿轮，另一个齿轮称为从动齿轮。
通过不同大小的齿轮组合，可以实现不同的减速比。
常见的齿轮减速器有圆柱齿轮减速器和锥齿轮减速器。
带传动减速器带传动减速器是一种通过传动带来实现减速的装置。
它由一根带子、两个滚轮和一个连接带子与轴的结构组成。
其中一个滚轮称为驱动滚轮，另一个滚轮称为从动滚轮。
通过调整滚轮的直径比例，可以实现不同的减速比。
带传动减速器具有结构简单、传动平稳等优点，适用于低速、大扭矩的场合。
蜗杆减速器蜗杆减速器是一种通过蜗杆和蜗轮的啮合来实现减速的装置。
蜗杆是一种螺旋形状的齿轮，蜗轮则是一个圆形齿轮。
通过蜗杆的旋转来驱动蜗轮，从而实现减速。
蜗杆减速器具有体积小、传动比大、传动平稳等特点，适用于高速、小扭矩的场合。
设计原理机械课程设计减速器的设计原理涉及到减速比的计算、齿轮参数的选择以及传动系统的稳定性分析等。
减速比计算减速比是减速器设计中重要的参数，它决定了驱动轴和从动轴的转速比。
减速比的计算可以根据应用需求来确定，通常通过下述公式计算：减速比 = 驱动轴转速 / 从动轴转速齿轮参数选择在齿轮减速器的设计中，选择合适的齿轮参数非常重要。
齿轮参数包括模数、压力角、齿数等。
模数决定了齿轮的尺寸和强度，压力角决定了齿轮的接触性能，齿数决定了传动比和轴间距。
设计时需要根据传动功率、转速和齿轮材料等因素来选择合适的齿轮参数。
传动系统稳定性分析传动系统的稳定性是指减速器在工作过程中的可靠性和稳定性。
减速器机械课程设计
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 V带的设计 (8)5.1 V带的设计与计算 (8)5.2 带轮的结构设计 (11)第六部分齿轮传动的设计 (12)第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (18)7.1 输入轴的设计 (18)7.2 输出轴的设计 (23)第八部分键联接的选择及校核计算 (29)8.1 输入轴键选择与校核 (29)8.2 输出轴键选择与校核 (29)第九部分轴承的选择及校核计算 (30)9.1 输入轴的轴承计算与校核 (30)9.2 输出轴的轴承计算与校核 (30)第十部分联轴器的选择 (31)第十一部分减速器的润滑和密封 (33)11.1 减速器的润滑 (32)11.2 减速器的密封 (33)第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (33)设计小结 (36)参考文献 (36)第一部分设计任务书一、初始数据设计一级直齿圆柱齿轮减速器，初始数据F = 1400N，V = 2m/s，D = 320mm，设计年限（寿命）：10年，每天工作班制（8小时/班）：2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. 设计V带和带轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器设计第二部分传动装置总体设计方案一. 传动方案特点1.组成：传动装置由电机、V带、减速器、工作机组成。
2.特点：齿轮相对于轴承对称分布。
3.确定传动方案：考虑到电机转速高，V带具有缓冲吸振能力，将V带设置在高速级。
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机械设计课程设计—减速器设计目录第 1 章机械设计课程设计任务书 (1)1.1.设计题目 (1)1.3.设计要求 (1)1.4.设计说明书的主要内容 (2)1.5.课程设计日程安排 (2)第 2 章传动装置的总体设计 (3)2.1.传动方案拟定 (3)2.2.电动机的选择 (3)2.3.计算总传动比及分配各级的传动比 (4)2.4.运动参数及动力参数计算 (5)第 3 章传动零件的设计计算 (6)第 4 章轴的设计计算 (13)第 5 章滚动轴承的选择及校核计算 (18)第 6 章键联接的选择及计算 (19)第 7 章连轴器的选择与计算 (20)设计小结 (21)参考文献 (22)第 1 章机械设计课程设计任务书1.1.设计题目设计用于带式运输机的两级斜齿圆柱齿轮减速器，图示如示。
连续单向运转，载荷平稳，两班制工作，使用寿命为5年，作业场尘土飞扬，运输带速度允许误差为±5%。
图1带式运输机1.2.设计数据表1设计数据运输带工作拉力F（N）运输带工作速度V(m/s)卷筒直径D(mm)5000 0.44 400 1.3.设计要求1.减速器装配图A0一张2.设计说明书一份约6000～8000字机械设计课程设计1.4.设计说明书的主要内容封面 (标题及班级、姓名、学号、指导老师、完成日期)目录（包括页次）设计任务书传动方案的分析与拟定(简单说明并附传动简图)电动机的选择计算传动装置的运动及动力参数的选择和计算传动零件的设计计算轴的设计计算滚动轴承的选择和计算键联接选择和计算联轴器的选择设计小结(体会、优缺点、改进意见)参考文献1.5.课程设计日程安排第 2 章 传动装置的总体设计2.1. 传动方案拟定由题目所知传动机构类型为：展开式二级圆柱齿轮减速器，本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。
高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭矩变形和轴在弯矩作用下产生的弯矩变形部分的抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。
但此结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。
在多级传动中，各类传动机构的布置顺序不仅影响传动的平稳行和传动效率，而且对整个传动装置的结构尺寸也油很大的影响。
因此，应根据各类传动机的机构特点合理布置，使各类机构得以发挥其特点。
带传动承载能力较低，但传动平稳，缓冲吸振能力强，故布置在高速级。
斜齿轮传动比较平稳，常布置在高速级。
低速级也采用圆柱斜齿轮传动。
按设计要求及工作条件选用Y 系列三相异步电动机，卧式封闭结构，电压380V.2.2.电动机的选择根据已知条件由计算得知工作机所需工作功率为ww FvP η1000=电动机实际工作时的输出功率为ηw d pp =查机械课程设计手册表1-7得 ： 带传动效率-------96.01=η； 球轴承效率-------99.02=η； 齿轮传动效率-----97.03=η； 联轴器效率-------99.04=η； 滚筒传动效率-----96.0=w η； 可得，总效率86.0423421=⋅⋅⋅=ηηηηη 所以kwp P kwp wd w 66.229.296.0100044.05000===⨯⨯=η卷筒轴工作转速为21.01r/min 4000.44100060100060=⨯⨯⨯=⋅⋅=ππνD n w经查表推荐的传动比合理范围，v 带传动比,12~4i =，二级圆柱齿轮减速器的传动比128~40i =，则总的传动比合理范围为)160~16('=a i ，电动机同步转速m in /3361~33601.21)160~16(''r n i n a d =⋅=⋅=查机械课程设计手册表12-1得选用电动机的型号为Y132S-6 额定功率为3KW,同步转速为了min1000rn =,满载转速min960rn m =2.3.计算总传动比及分配各级的传动比⑴总传动比 69.4501.21960n ===w m n n i⑵分配传动装置的传动比 ;,00减速器的传动比带传动的传动比----⨯=i i ii i n 为使v 带传动外廓尺寸不致过大，初取30=i ，则减速器的传动比23.15369.450===i i i n ⑶分配减速器的传动比由展开式二级圆柱斜齿轮减速器,取214.1i i =得：22214.1i i i i =⋅= 298.34.1/2==⇒i i ； 618.44.121==∴i i ； 1i ----高速级传动比； 2i ----低速级传动比。
2.4.运动参数及动力参数计算为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩(或功率)，如将传动装置各轴由高速至低速依次定为Ⅰ轴Ⅱ轴Ⅲ轴﹍以及 ;min,)(T ,T P ,ⅡⅠⅡⅠⅡⅠ120110）为各轴的转速（；为各轴输入转矩；为各轴输入功率，率；为相邻两轴间的传动效，；为相邻两轴间的传动比r n n m N kw P i i ⋅ηη则可按电动机轴至工作运动路线推算，得各轴的运动和动力参数： ⑴各轴转速min /01.21min/01.21298.329.69Ⅲmin /29.69618.4320Ⅱmin /3203960ⅠⅢⅣ2ⅡⅢ1ⅠⅡ0Ⅰr n n r i n n r i n n r i n n m ===========卷筒轴：轴：轴：轴： ⑵各轴输出功率kw p p p kw p p p kwp p p kwp p p kwP P ed 603.299.099.0656.2-----656.297.099.0766.2-------Ⅲ766.297.099.088.2--------Ⅱ88.296.03--------Ⅰ3---42Ⅲ24ⅢⅣ32Ⅱ23ⅡⅢ32Ⅰ12ⅠⅡ10010Ⅰ0=⨯⨯=⨯⨯=⨯==⨯⨯=⨯⨯=⨯==⨯⨯=⨯⨯=⨯==⨯=⨯=⨯===ηηηηηηηηηηη卷筒轴轴轴轴电动机轴(3)各轴输出转矩m N T T mN i T T mN i T T mN i T T mN n p T m ⋅=⨯⨯=⨯⨯=⋅=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=⋅=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=⋅=⨯⨯=⨯⨯=⋅=⨯=⨯=14.118399.099.016.1207-----16.120797.099.0298316.381-------Ⅲ16.38197.099.0618.495.85-------Ⅱ95.8596.0384.29--------Ⅰ84.29960395509550----322ⅡⅢ321ⅠⅡ100Ⅰ00ηηηηηηη卷筒轴输入转矩。
轴输出转矩轴输出转矩轴输出转矩电动机轴输出转矩第 3 章 传动零件的设计计算一.V 带的设计⑴确定设计功率。
由机械设计基础表12.6查得工作情况系数2.1=A K ,则 kw P K P A c 6.332.10=⨯=⨯=⑵选取带的型号。
根据m in /960,6.3r n kw P m C ==，由图12-13查取，选A 型带⑶确定带的基准直径，根据表12.7推荐用最小直径，可选小带轮直径为mm D 1001=,查得%1=ε，则大带轮直径为mm D n n D 297%99100320960)1(1ⅡⅠ2=⨯⨯=-⨯=ε。
根据表12-7取mm D 3002=，其传动比误差%5<∆i ，故可用。
⑷验算带的速度2503.510006096010014.3100060)//(m 1<=⨯⨯⨯=⨯=n D s m v π故符合要求⑸确定v 带长度和中心距根据式（12-18）得：)(2)(55.021021D D a h D D +≤≤++初步确定中心距,查表12.2得h=10mm ，所以8002200≤≤a 。
由于要求结构紧凑，中心距不宜过大也不宜过小，故初取mm a 4000=。
根据式12-2计算v 带基准长度mm a D D D D a L 32.14534)()(220212210=-+++=π由表12.3选v 带基准长mm L d 1400=。
由式（12-3）计算实际中心距 ()[]()mmD D D D L D D L a d d 41.372882)(221221221=--+-++-=ππ⑹计算小带轮包角。
由式（12-1）得1202.1493.571802101≥=⨯--=aD D α 所以合格。
⑺确定v 带根数。
由表12.4查得kw p 95.00= 由表12.5查得kw p 109.00=∆由表12.8查得918.0=αk 由表12.3查得96.0=L k 则由式（12-19）得：带的根数为86.3)(00=∆+=Lck k p p P z α , 故取4根。
（8）求压轴力Q F 。
由表12.2查得m kg q /10.0=,由式（12-20）得单根V 带张紧力N qv k zvP F C703.15615.250020=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=α； 由式（12-21）得，压轴力 N zF F Q 614.12082sin20==α二、高速级斜齿圆柱齿轮传动设计1． 选择齿轮材料、热处理方式和精度等级选择大、小齿轮材料均选为用40Cr ，采用软齿面，调质处理，均为8级精度。
小齿轮齿面硬度取280HBW ，大齿轮齿面硬度取250HBW 。
2. 初步计算传动主要尺寸因为是软齿面闭式传动，故按齿面解除疲劳强度进行设计。
由式[]32d Ⅰ112⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅+⋅Φ≥H H E t Z Z Z Z T k d σμμβε（1） 小齿轮传递的转矩mm N T ⋅=85950Ⅰ（2） 设计时，因υ值未知，V k 不能确定，故可初选载荷系数t k =1.1~1.8，初选4.1=t k 。
（3） 查机械设计（下同），由表8.6查得取齿宽系数1.1=Φd 。
（4） 由表8.5查得弹性系数MPa Z E 8.189=。
（5） 初选螺旋角 12=β，由图8.14查得节点区域系数46.2=H Z . （6） 齿数比618.41==i μ。
（7） 初选211=z ，则978.9612==z z μ，取972=z ； 由式（8.1）得端面重合度66.1cos 112.388.121=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯-=βεz z a由式（8.2）得轴面重合度56.1tan 318.01=Φ=βεβz d由图8.15查得重合度系数775.0=εZ 。
（8）由图8.24查得螺旋角系数99.0=βZ 。
（9）许用接触应力由式（8.26）[]HH N H S Z limσσ=算得。
由图8.28（e ）得接触疲劳极限应力MPa MPa H H 700,7502lim 1lim ==σσ。
大齿轮1与小齿轮2的应力循环次数分别为：8Ⅰ11084.360⨯==haL n N ； 711210315.8⨯==i N N 由图8.29查得寿命系数18.1,1.121==N N Z Z （允许局部点蚀）；由表8.7，取安全系数0.1=H S[]825/1lim 11=⋅=HH N H S Z MPa σσ[]826/2lim 22=⋅=HH N H S Z MPa σσ故取[][]MPa H H 8251==σσ初算小齿轮1的分度圆直径t d 1，由 []32d Ⅰ112⎪⎪⎭⎫⎝⎛⋅+⋅Φ≥H H E t t Z Z Z Z T k d σμμβε计算得：mm d t 886.361≥。