机械设计课程设计展开式二级直齿圆柱齿轮减速器中间轴校核(完成)
机械设计课程设计二级直齿圆柱齿轮减速器
机械设计课程设计说明书设计题目：二级直齿圆柱齿轮减速器院系：粮油食品学院专业：食品科学与工程班级：食工 0904 班学号: 200948060411设计人：孙军指导教师：曹宪周完成日期：2011年9月15日目录一、传动装置总体设计 (1)A、确定传动方案 (5)B、电动机的选择 (6)C、计算传动装置的运动和动力参数 (8)➢Ⅰ、Ⅱ轴的大小齿轮 (9)➢Ⅱ、Ⅲ轴的大小齿轮 (12)D、轴的设计计算及轴承的选择计算 (15)E、轴承的选择计算 (16)F、联接件、润滑密封和联轴器的选择及计算 (17)1、键连接 (17)2、联轴器的选择及计算 (17)3、润滑方式、牌号及密封装置 (18)二、绘制减速器装配图·························附图三、绘制零件图····························附图四、参考文献 (18)五、总结 (18)原始数据：A、已知条件1)．运输带工作拉力F=1350N；2)．运输带工作速度v=1.2m/s(允许运输带速度误差为±5%)；3)．滚筒直径D=180mm；4)．滚筒效率ηj=0.96 (包括滚筒与轴承的效率损失)；5)．工作情况：正反转传动；断续工作，有轻微振动；启动载荷为公称载荷的1.4倍；每天工作12小时，寿命为8年，大修期3年，每年按260个工作日计算。
机械设计课程设计说明书-二级减速器直齿圆柱齿轮减速器
目录一课程设计任务书 2 二设计要求 3三设计步骤 41.传动装置总体设计方案 42.电动机的选择 53.确定传动装置的总传动比并分配传动比 74.计算传动装置的运动和动力参数 85.齿轮的设计 106.轴的设计 157.联轴器的设计 208.滚动轴承的设计 219.键的设计 2310.润滑密封的设计 2311.箱体结构的设计 24四设计总结 27五参考资料 29一课程设计任务书1.课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）1二级减速器2运输带3联轴器4电动机5滚筒2、已知条件：1、工作情况：连续单向运转,载荷较平稳；2、工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35°C；3、滚筒效率：ηj=0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）；4、动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；5、检修间隔期：4年1次大修，2年1次中修，半年1次小修；6、制造条件及生产批量：一般机械厂生产制造，小批量；7、允许运输带工作速度误差为±5%。
3原始数据：二. 设计要求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。
三设计步骤1.传动装置总体设计方案本次设计数据：第32组数据：运输带工作拉力F（kN）：3.5运输带工作速度v(m/s):1.2滚筒直径D(mm):400每日工作时间T(h):8使用折旧期（y）：8根据以上条件，决定采用普通齿轮传动。
因为齿轮传动具有外廓尺寸小，传动精度高，工作寿命长等优点。
又因为有较大的传动比，采用两级闭式齿轮传动。
实际工作环境，要求箱体的长度较小，所以采用二级展开式圆柱齿轮传动。
2.电动机的选择1）.选择电动机的类型按工作要求已知条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压380v ，Y 型。
1）.选择电动机的容量电动机所需工作功率按公式（1），即kw P P awd η=，由公式（2），即kw FvP w 1000=， 因此，kw FvP ad η1000=由电动机至运输带的总效率为5423421ηηηηηη=a ，式中，54321ηηηηη，，，，分别代表卷筒，深沟球滚动轴承，七级精度的一般齿轮，弹性联轴器，齿式联轴器的传动效率。
机械设计-二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计
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19/min r ， 减速箱输出轴功率 4.25P 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：0.962η－每对轴承传动效率：0.99 3η－圆柱齿轮的传动效率：0.964η－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=∙∙∙∙45w P P ηη=⨯⨯ 3.67wd P P KW η==2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： ()()19248403043040/min n n i r =⨯=⨯⨯=电机卷筒总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 152.11 2 Y112M-44KW1500 1440 43Kg 75.79 3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.53 4Y160M1-8 4KW750720118K 37.89g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Y132M1-6，其主要参数如下：额定功率kW满载转速 同步转速 质量A D E F G HL AB4960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：96050.5319n i n ===总卷筒 分配传动比：取 3.05i =带 则1250.53/3.0516.49i i ⨯==()121.31.5i i =取121.3i i =经计算2 3.56i =1 4.56i =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。
机械设计课程设计二级展开式直齿圆柱齿轮减速器(全套图纸三维)
（1）. 传动 装置总传动 比 （2）. 分配 传动装置各 传动比
由[1]327 页中表 8-184 选常用的同步转速为1000 r min 的 Y 系列电动 Υ132Μ1− 6 ，
其满载转速为 nω = 960 r min 。
nω =960r min
总传动比： i = nm = 960 = 13.40 nω 71.62
对于两级展开式圆柱齿轮减速器，一般按齿轮浸油润滑要求，即各级大齿轮直径相近
i = 13.40 i1 = 4.19
的条件分配传动比，因此，速器高速级和低速级的传动比分别取 i1 = 4.19 ，i2 = 3.2 。 i2 = 3.2
3. 计 算 传 动装置的 运动和动 力参数
（1）. 各轴 转速的计算
（3）. 确定 电动机转速
卷筒轴作为工作轴，其转速为：
nω
=
6 × 10 4Vm πD
=
6 ×104 ×1.5 π × 400
= 71.62 r
min
nω = 71.62r min
-4-
2. 计算传 动装置的 总传动比 和分配各 级传动比
传动装置总传动比：按[1]11 页中表 2-3 推荐的各传动机构传动比的二级展开式圆柱齿
×
0.97 2
=
0.89
故 Ρo = Ρω KW = 4.63KW = 5.20KW
η
0.89
Ρo = 5.20KW
因载荷平稳，电动机额定功率 Ρm 只需略大于 Ρ o 即可。按[1]327 页中表 8-184Y 系列
闭式三相异步电动机技术数据，选电动机的额定功率为 Ρm =5.5kw
Ρm =5.5kw
= 9550 ΡI nI
= 9950 5.07 = 50.44N ⋅ m 960
最新机械设计课程设计二级直齿圆柱齿轮减速器课程设计说明书
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19/min r ， 减速箱输出轴功率 4.25P =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：0.962η－每对轴承传动效率：0.993η－圆柱齿轮的传动效率：0.964η－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=••••45w P P ηη=⨯⨯ 3.67wd P P KW η==2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： ()()19248403043040/min n n i r =⨯=⨯⨯=电机卷筒总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 152.11 2 Y112M-44KW1500 1440 43Kg 75.79 3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.53 4Y160M1-8 4KW750720118K g37.89 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Y132M1-6，其主要参数如下：额定功率kW满载转速 同步转速 质量A D E F G HL AB4960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：96050.5319n i n ===总卷筒 分配传动比：取 3.05i =带 则1250.53/3.0516.49i i ⨯==()121.31.5i i =取121.3i i =经计算2 3.56i =1 4.56i =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。
机械设计课程设计展开式二级直齿圆柱齿轮减速器轴承的校核(完成)
6.轴承的选择和校核一、Ⅱ轴承的选择和校核1．Ⅱ轴轴承的选择选择Ⅱ轴轴承的一对6206轴承，查机械手册软件版校核轴承，轴承使用寿命为10年，每年按300天计算。
2．根据滚动轴承型号，查出Cr 和Cor 。
N Cr 19500=N Cor 11500=3．校核Ⅱ轴轴承是否满足工作要求（1）画轴的受力简图。
（2）求轴承径向支反力1r F 、2r F ,（a ）垂直平面支反力21,NV NV F FN F NF NV NV 45.73791.65021==（b ）水平面支反力21,NH NH F FN F NF NH NH 13.202636.178821==（c ）合成支反力1r F 、2r FN F F F NH NV r 13.190336.178891.6502221211=+=+=N F F F NH NV r 16.215613.202645.7372222222=+=+= （5）计算轴承的当量载荷1r P 、2r P由于Fa=0查[1] 表13-5 ：X1＝1.41,Y1＝0查[1]表13-6取载荷系数 1.1=P f44.20931.113.190311=×=×=N F f P r p 查[1] 表13-5 ：X2＝1 ,Y2＝0N N F f P r p 78.23711.116.215622=×=×=（6）校核所选轴承由于两支承用相同的轴承，故按当量动载荷较大的轴承P2计算，查[1]表13-6取载荷系数 1.1=P f ，查[1]表13-4取温度系数1=t f ，计算轴承工作寿命：h h h P C n L r h 24000)103008(35.34791)78.237119500(23.2666010)(60103636=××>=×== 结论：所选的轴承满足寿命要求。
机械设计课程设计二级直齿圆柱齿轮减速器说明书
计算及说明结果第一章设计任务书§ 1-1设计任务1、设计带式输送机的传动系统，采用两级圆柱齿轮减速器的齿轮传动。
2、工作条件：一班制，连续单向运转。
载荷平稳，室工作，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）。
3、使用期限：十年，大修期三年。
4、生产批量：10台。
5、生产条件：中等规模机械厂，可加工7—8级精度齿轮及涡轮。
6、动力来源：电力，三相交流（220/380V）。
7、运输带速度允许误差：土5%&原始数据：输送带的工作拉力F=2600N输送带的工作速度v=1.1 ms输送带的卷筒直径d=200mm第二章传动系统方案的总体设计电动机X33 X计算及说明结果§ 2-1电动机的选择1 .电动机容量选择根据已知条件由计算得知工作机所需有效功率设： 轴一一对滚动轴承效率。
轴=0.99齿一一为7级齿轮传动的效率。
齿=0.98筒——输送机滚筒效率。
筒=0.96估算传动系统的总效率：2 轴 齿 筒0.992 0.994 0.982 0.960.86工作机所需的电动机攻率为：P rp/2.8%86 3.33kw功率P m 4kw2、电动机的转速选择 根据已知条件由计算得知输送机滚筒的工作转速60 v 60 1000 1.1.n w ----------- ---------------------------- 105 . 1 r minD 200 3.14Pv2.86kwP w 2.86kw01---- 为齿式联轴器的效率。
01 =0.99丫系列三相异步电动机技术数据中应满足：。
P m P r ,因此综合应选电动机额定P r n w0.863.33kw105.1r min计算及说明结果计算及说明结果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Y132M1-6其主要参数如下表:§ 2-2传动比的分配带式输送机传动系统的总传动比：i960105.1 9・13i2J/1.3 9.13/1.3 265i329.132.65 345传动系统各传动比为:i oi 1,i2 2.65,i3 3.45,i41§ 2-3传动系统的运动和动力学参数设计传动系统各轴的转速、功率和转矩的计算如下：0轴——电动机轴n0960 r. min p0 3.33kwp3.33T°9550 " 9550 ——33.13N ?mn9601轴——减速器中间轴n1 啦960 r min p1p0 01 3.33 0.99 3.297 kwi 01i 9.1312 2.6513 3.45计算及说明 结果T 1 T 0i 01 01 33.13 1 0.99 32.8N ?m2轴 --- 减速器中间轴 n 2— ^60 278.3r/minp 2 p 1 12 3297 0.97 3.2kwi 3 3.45T 2 T 1i 3 12 32.8 3.45 0.97 0.97 106.5N ?m3轴一一减速器低速轴 门3门2 i 2278.3 2.65'105.02 r minP 3P 2 233.2 0.97 3.104 kw T 3T 2i 2 23106.5 2.65 0.97 273.8N ?m4轴一一工作机n 4n 3105 .02 r minP 4 P 3 343.104 0.9801 3.04kwT 4T 3i 4 34273.8 1 0.9801268 .4N ?m第三章高速级齿轮设计已知条件为P i =3.297kW,小齿轮转速n i =960r/min ，传动比i 1 =3.45由电 动机驱动，工作寿命10年，一班制，载荷平稳，连续单向运转。
《机械设计》课程设计-展开式二级圆柱直齿轮减速器
2011/2012学年第二学期《机械设计》课程设计题目名称展开式二级圆柱直齿轮减速器学院（系）机电学院专业机械设计与制造班级0902班学号姓名指导老师2011年6月设计题目：展开式二级圆柱齿轮减速器设计数据：运送带传递的有效圆周力F=9800N,v=0.55m/s，D=515mm设计要求：原动机为电动机，齿轮单向传动，有轻微冲击工作条件：连续单向运转工作时有轻微震动空载启动使用期限为八年单班工作制(每班8小时)传动示意图如下：目录一、选择电动机二、确定传动装置的总传动比和分配传动比三、计算传动装置的运动和动力参数四、设计V带和带轮五、链传动的设计六、齿轮的设计七、齿轮轴的设计八、滚动轴承的选择及校核计算九、键的选择及校核十、轴承端盖设计十一、密封圈的设置十二、减速器机体结构及尺寸十三、参考资料十四、设计心得第一根轴上：轴承内径D=36mm 螺栓直径d=8mm 螺栓所在中心圆0D =D+2.5d=75mm轴承端盖凸缘厚度e=1.2d=42mm第二根轴上： 轴承内径D=60mm 螺栓直径d=8mm螺栓所在中心圆0D =D+2.5d=75mm 轴承端盖凸缘厚度e=1.2d=42mm 第三根轴上：轴承内径D=66mm 螺栓直径d=8mm 螺栓所在中心圆0D =D+2.5d=75mm轴承端盖凸缘厚度e=1.2d=42mm十一、密封圈的设置：1. 高速轴上的密封圈 d=38mm D=53mm 37m m 1=d B=7mm 50mm 0=D 0d =39mm2. 低速轴上的密封圈十四、设计心得经过紧张而有辛苦的三周的课程设计结束了．当我快要完成老师下达给我的任务的时候，我仿佛经过一次翻山越岭，登上了高山之颠，顿感心旷神意，眼前豁然开朗．课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义．我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础．说实话，课程设计真的有点累．然而，当我一着手清理自己的设计成果，漫漫回味这3周的心路历程，一种少有的成功喜悦即刻使倦意顿消．虽然这是我刚学会走完的第一步，也是人生的一点小小的胜利，然而它令我感到自己成熟的许多，另我有了一中”春眠不知晓”的感悟．通过课程设计，使我深深体会到，干任何事都必须耐心，细致．课程设计过程中，许多计算有时不免令我感到有些心烦意乱：有2次因为不小心我计算出错，只能毫不讲情意地重来．但一想起高瑞贞老师平时对我耐心的教导，想到今后自己应当承担的社会责任，想到世界上因为某些细小失误而出现的令世人无比震惊的事故，我不禁时刻提示自己，一定呀养成一种高度负责，认真对待的良好习惯．这次课程设计使我在学习作风上得到了一次难得的磨练．短短三周是课程设计，使我发现了自己所掌握的知识是真正如此的缺乏，自己综合应用所学的专业知识能力是如此的不足，2年来的学习了那么多的课程，今天才知道自己并不会用．想到这里，我真的心急了，老师却对我说，这说明课程设计确实使我你有收获了．老师的亲切鼓励了我的信心，使我更加自信．最后，我要感谢我的老师们，是您严厉批评唤醒了我，是您的敬业精神感动了我，是您的教诲启发了我，是您的期望鼓励了我，我感谢老师您今天又为我增添了一幅坚硬的翅膀．今天我为你们而骄傲，明天你们为我而自豪。
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4.4 中间轴的校核 1.求轴上载荷
首先根据轴的结构图做出轴的计算简图(如下图)。
在确定轴承的支点位置时，应从手册中查取a 值，对于深沟球轴承6206轴承，由手册中查取a=20 。
根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。
1）确定力点与支反力与求轴上作用力 2）作用在齿轮上的力
高速级大齿轮的分度圆直径为mm d 1742= 低速级小齿轮的分度圆直径为mm d 683=
N
N F F N N d T F t r t 12.39020tan 84.1071tan 84.1071174
93250
2211221=⨯===⨯==
α
N
N F F N N d T F t r t 24.99820tan 65.2742tan 65.274268
93250
2222322=⨯===⨯==
α
2.做出轴的弯矩图和扭矩图
2.从轴的结构图以及弯矩图和扭矩图可以看出危险截面。
4.现将计算出危险截面处的力矩值列于下表
载荷 水平面H
垂直面V
支反力F N
F N F NH NH 13.202636.178821== N
F N F NV NV 45.73791.65021== 弯矩M mm
N M mm N M H H ⋅=⋅=16.14385516.10014821
mm
N M mm N M V V ⋅=⋅=95.5235896.3645021
总弯矩
mm
N M
M
M mm
N M M M V H V H ⋅=+=⋅=+=15309010658022
2
2
22
1211
扭矩T mm N T ⋅=932502
5.按弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时，通常只校核危险截面的强度，从轴的结构图以及弯矩图和扭矩图中可以看出截面B 和Ⅵ的右侧是轴的危险截面,对该轴进行详细校核，对于截面B 则根据[2]式15-5及上面的数据，取α=0.6，轴的计算应力 ()
MP W
T M ca 7.2938
1.010)0.936.0(1.533
5
222
3
2
2=⨯⨯⨯+=+=ασ
前面选用轴的材料为45钢，调制处理，由[2]表15-1查得[1-σ]=60Mp ，
][1-≤σσca 。
对于Ⅵ的右侧
3332.5487381.01.0mm d W =⨯=⨯= 334.10974382.0mm W t =⨯=
a b MP W M 9.272.5487153090===
σ a T T MP W T 5.84
.1097493250
===τ
由[2]表15-1查得a B MP 640=σ a MP 2751=-σ a MP 1551=-τ 由[2]表3-8查得
16.2=σ
σ
εk ，
()
62.175
.085.0~7.0===σ
σ
τ
τ
σ
σ
τ
τ
εεεεk k k k ，取
由[2]附图3-4查得92.0==τσββ
由[2]中13-ξ和23-ξ得碳钢的特性系数，取1.0=σϕ，05.0=τϕ 故综合系数为
25.2192
.01
16.211
=-+
=-+
=σ
σ
σ
σβεk K 71.1192
.01
62.111
=-+
=-+
=
τ
τ
τ
τβεk K 故Ⅵ右侧的安全系数为 38.40
1.09.2725.2275
1=⨯+⨯=+=-m a K S σϕσσσσσ
48.72
5.805.02
5.871.1155
1=⨯
+⨯=+=
-m a K S τϕτττττ
5.178.348
.738.448.738.42
2
2
2
=>=+⨯=
+=
S S S
S S S ca τ
σ
τσ>S=1.5
故该轴在截面Ⅵ的右侧的强度也是足够的。
综上所述该轴安全。