机械设计——一级齿轮轴分解
单级圆柱齿轮传动机构设计(完整版)
机械设计课程设计计算说明书一、设计课题及任务要 (2)二、传动方案的拟定 (3)三、电动机选择 (4)四、确定传动装置的总传动比及其分配 (5)五、传动装置的运动和动力设计 (5)六、高速齿轮轴（第一轴设计） (7)七、第二轴大齿轮设计 (14)八、轴承选型与计算 (15)九、设计心得 (16)一、设计课题：单级圆柱齿轮传动机构设计二、设计任务要求：（设计步骤参考文献[1]第17章实例）（1）确定齿轮机构传动方案（参考[1]第2、第17章）；根据所给数据，确定单级圆柱齿轮机构各轴的输入功率、转速和转矩（参考[1]中2.3和2.4）；选择电动机的额定功率（W）和同步转速（r/min）；（2）高速齿轮轴（第一轴）设计参考[1]中162页进行高速轴的结构设计、参考教材中“圆柱齿轮强度设计”的内容，对小齿轮进行设计与校核（齿轮模数选用[2]教材第75页表7-1，第一系列中的数值）、进行键的选择与校核、按[2]第16章204“对于既传递转矩又承受弯矩的轴”设计方法核公式，对该轴进行强度校核；（3）第二轴大齿轮设计计算确定大齿轮的参数并校核（选择硬齿面齿轮的材料和热处理方式）、计算大齿轮的几何尺寸，选择大齿轮的结构（参考[2]第7章）。
（4）轴承选型参考[2]第18章例18-3，选择并校核一轴和二轴的轴承型号。
（5）制图：绘制单级圆柱齿轮传动机构高速齿轮轴图1份（A3）、第二轴大齿轮图1份（A4）；参考[1]的附图2和有关的设计资料。
要求：图纸表达清楚规范，标注尺寸完整，注有主要的公差或极限尺寸；图纸具有边框、标题栏、技术要求；手画或计算机制图均可。
（6）编写设计说明书1份，参考[1] 4.7节、第17章；要求：结构规范、层次清楚、图文并茂。
手写或计算机打字都可以。
（7）注：不设计箱体（8）课程设计为单独评分，是必修的学分。
计算过程及计算说明结果一、传动方案拟定设计单级圆柱齿轮传动机构１、工作条件：使用年限4年，工作为一班工作制，载荷平稳，环境清洁。
机械设计课程设计-用于螺旋输送机的一级圆柱齿轮减速器
传动 效率 比i η
电机轴
3.88
25.7
1轴 3.72 3.68 74 73.3 2轴 3.57 3.53 333 330
1440 480 102.4
3 0.96 4.688 0.96
螺旋轴 3.36 5.55 1049 1733
30.58
1 0.6
第3章 传动装置结构设计
注：图纸裁剪、折叠成A4；说明装订成册（其中包括 设计任务书）
2、上交时间：设计最后一周周五上午11点之前。
第一章 绪论
一、课程设计的目的
1.巩固、加深和扩大在本课程和先修课程学到的知识， 培养机械设计一般方法和规律，提高机械设计能力。
2.通过设计实践，熟悉设计过程，学会准确使用资料、 设计计算、分析设计结果及绘制图样，进行机械设计基本 技能的训练。
1. 带传动设计：已知：P n T i 2.开式齿轮传动设计： 已知：P n T i （二）减速器内传动零件设计
设计步骤：见教科书例题 闭式齿轮传动设计：已知：P n T i
三、按转矩初步计算轴的最小直径
3P dmin C n
注意：1.键槽
单键：加5% 双键：加7%
2.圆整为标准直径
3.或按联轴器圆整直径
5、列出电动机的主要参数
电• 动机额定功率P（KW）
电动机满载转速nm（r/min） 电动机轴伸出端直径d（mm）
电动机轴伸出端的安装高度 （mm） 电动机轴伸出端的长度（mm）
二、总传动比的计算及传动比的分配 （1）传动装置总传动比
i=nm/nW 式 （2－1） （2）分配传动装置各级传动比
i=i1·i2·i3····in 式（2－2） 式中：i1、i2、i3····in
机械设计课程设计 一级圆柱斜齿轮设计(只读)
带轮基准直径dd1(mm) 100.00000000
大齿轮材料 45钢 法向压力角α n（°） 20.00000000 取Cn*值 0.25000000 ZE 189.80000000
σ
Hlim2（MPa）(图10-25d)
550.00000000 闰年数 2.00000000 单齿面单周啮合次数j 1.00000000
1.05000000
0.01000000
Kv(图10-8) 1.05000000
所得值＜100？ 是 KFα (表10-3) 1.40000000
KHβ (表10-4) 1.30940000
mn(mm) 1.90111762
β b(rad) 0.22933730 ε α v 1.73770406 Yε 0.68160399 Yβ 0.76852293 Zv1 27.36702905 Zv2 90.85853644 YFa1(图10-17) 2.61000000 [σ F]1（MPa） 303.57142857 [σ F]2（MPa） 238.85714286 das Resultat 0.01384221 das Resultat 0.01656178 β b(°) 13.14005910
查KHN1、KHN2、取失效概率、安全系数S [σ H]1=(KHN1*σ Hlim1)/S [σ H]2=(KHN2*σ Hlim2)/S [σ H]=[σ H]min d1t=(2KHT*T1/Φ d*(i齿+1)/i齿*(ZH*ZE*Zε *Zβ /[σ H])2)1/3 v=(π *d1t*n1)/60/1000 b=Φ d*d1t 根据工作载荷、动力来源等取KA值、Kv值 Ft1=2*T1/d1t KA*Ft1/b
机械基础课程设计一级直齿圆柱齿轮减速器
机械基础课程设计说明书设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号学生：指导老师：完成日期：所在单位：设计任务书1、题目设计用于带式输送机的机械传动装置——一级直齿圆柱齿轮减速器。
2、参考方案（1）V带传动和一级闭式齿轮传动（2）一级闭式齿轮传动和链传动（3）两级齿轮传动3、原始数据4、其他原始条件（1）工作情况：两班制，输送机连续单向运转，载荷较平稳。
（2）使用期限：5年。
（3）动力来源：三相交流（220V/380V）电源。
（4）允许误差：允许输送带速度误差5%±。
5、设计任务（1）设计图。
一级直齿（或斜齿）圆柱齿轮减速器装配图一，要求有主、俯、侧三个视图，图幅A1，比例1：1（当齿轮副的啮合中心距110a≤时）或1：1.5（当齿轮副的啮合中心距110a>时）。
（2）设计计算说明书一份（16开论文纸，约20页，8000字）。
目录一传动装置的总体设计 (3)二传动零件的设计 (7)三齿轮传动的设计计算 (9)四轴的计算 (11)五、箱体尺寸及附件的设计 (24)六装配图 (28)设计容：一、传动装置的总体设计1、确定传动方案本次设计选用的带式输送机的机械传动装置方案为V带传动和一级闭式齿轮传动，其传动装置见下图。
2，选择电动机（1） 选择电动机的类型按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭自扇冷式结构，电压380V ，Y 系列。
（2） 选择电动机的额定功率① 带式输送机的性能参数选用表1的第 6组数据，即：表一工作机所需功率为：kW sm N Fv w 44.51000/7.132001000P =⨯==②从电动机到工作机的传动总效率为：212345ηηηηηη=其中1η、2η、3η、4η、5η分别为V 带传动、齿轮传动、滚动轴承、弹性套柱销联轴器和滚筒的效率，查取《机械基础》P 459的附录3 选取1η=0.95 、2η=0.97（8级精度）、3η=0.99（球轴承）、4η=0.995、5η=0.96 故22123450.950.970.990.9950.960.8609664143520.862ηηηηηη==⨯⨯⨯⨯=≈ ③ 电动机所需功率为kW sm N Fv d 33.6852.0*1000/7.1*32001000P ===η 又因为电动机的额定功d ed P P ≥（3） 确定电动机的转速 传动滚筒轴工作转速：min r/2.814007.1100060v 100060=⨯⨯=⨯⨯=ππD n 滚筒查《机械基础》P 459附录3， V 带常用传动比为i 1=2~4，圆柱齿轮传动一级减速器常用传动比围为i 2=3~5（8级精度）。
(完整word版)机械设计基础一级斜齿圆柱齿轮减速器_课程设计(中北大学)
中北大学课程设计说明书学生姓名: 王正华学号：16学院: 材料科学与工程学院专业：无机非金属材料工程题目：单级斜齿圆柱齿轮减速器职称:年月日中北大学课程设计任务书2010/2011 学年第一学期学院: 材料科学与工程学院专业：无机非金属材料工程学生姓名：王正华学号：16课程设计题目：单级斜齿圆柱齿轮减速器起迄日期：8 月23 日～9 月2 日课程设计地点：5＃102教室指导教师: 吴秀玲系主任：乔峰丽下达任务书日期：2010年8月23日课程设计任务书课程设计任务书任务书数据（加粗者为补充数据)学生应提交的材料:草图（用坐标纸绘制减速器装配图中的主、俯视图）；减速器装配图（A0图）；零件工作图两张(轴、齿轮各一张，A3图，用CAD绘制）；设计说明书一份(包括封面、目录、设计任务书、正文、参考资料）。
日程安排：8月23日开始8月26日审草图9月2.3日答辩1。
特性尺寸如传动零件中心距及其偏差;2. 最大外形尺寸如减速器总的长、宽、高；3. 安装尺寸如地脚螺栓孔，轴伸出端配合长度和直径；4。
主要零件的配合尺寸如齿轮和轴、轴承与轴和轴承座孔的配合等。
装配图上应标注的尺寸装配图上应写有技术特性、技术要求。
装配图上零件编号应按顺时针方向排列。
明细表和标题栏见《机械设计课程设计手册》P8,但需注意长度应为180mm（不是150mm）。
图纸幅面、图样比例按《机械设计课程设计手册》P8要求。
图上粗细线型要分明。
零件图上应标注出：尺寸公差；表面粗糙度；形位公差；技术要求；传动件的啮合参数表.标题栏按《机械设计课程设计手册》P8要求，但需注意长度应为180mm（不是150mm）。
图样比例按《机械设计课程设计手册》P8要求。
图上粗细线型要分明。
设计说明书的内容:（见P239）1.目录2.传动方案的分析和拟定3.电动机的选择4.传动装置运动及动力参数计算5.传动零件的设计计算6.轴的计算7.滚动轴承的选择和计算8.键连接的选择和计算9.联轴器的选择10.润滑方式、润滑油牌号及密封装置的选择11.参考资料设计说明书应加封面。
机械设计课程设计用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器
机械设计课程设计计算说明书设计题目：用于带式运输机的一级圆柱齿轮减速器学院：机械工程与应用电子技术学院目录一、设计任务书第3页二、传动系统方案的分析与拟定第3页三、电动机的选择计算第3页四、传动比的选择第5页五、传动系统运动的动力参数的计算第5页六、V带设计第6页七、减速器外传动零件的设计计算第7页八、初步计算轴径、选择滚动轴承及联轴器第10页九、减速器高速轴的结构设计及强度校核第11页十、滚动轴承的选择第15页十一、键的选择及校核第15页十二、联轴器的选择第16页十三、减速器附件的选择及简要说明第16页十四、润滑方式、润滑剂及密封装置的选择第16页十五、箱体主要结构、尺寸的计算第18页十六、设计总结第18页十七、参考资料第18页一、设计任务书1、设计任务题目2：设计用于带式输送机的一级圆柱齿轮减速器. 2、 原始数据（1）数据编号 A3 （2）运输带工作拉力 F=1200N ·m （3）运输带工作速度 V=1.7m/s3、工作条件 连续单向运转，载荷平稳，空载起动，使用期限10年，小批量生产，两班制工作，输送机工作速度允许误差为%5±。
二、 传动系统方案的分析与拟定带式运输机传动系统方案如下图所示。
选用V 带传动和闭式圆柱齿轮传动。
该方案传动比不太大，效率较高，精度易于保证。
闭式圆柱齿轮由电动机驱动，中间由V 带相连。
电动机1将动力传到大带轮2，再传到减速器3，经联轴器将动力传至卷筒轴，带动传送带工作。
闭式齿轮传动瞬时速比稳定，传动效率高，工作可靠，寿命长，结构紧凑，外形尺寸小。
其载荷平稳，空载起动，故轮齿可以做成直齿，用于的传动。
三、 电动机的选择计算1、电动机类型的选择 按工作要求选用Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机 ，电压380V 。
因为此类型电动机应用广泛、结构简单、起动性能好、工作可靠、价格低廉、维护方便。
2、电动机功率的选择 工作机所需功率为： kW P d ηFv=F=1200N ·m V=1.7m/s高速轴分度圆直径为d1=50mm3）确定轴的最小直径先按式（15-2）初步估算轴的最小直径，选轴材料为45钢，调制处理，齿面淬火。
《机械设计基础》齿轮系
13.5 轮系的应用
若输入转速为n5，两车轮外径相等，轮距为2L，两轮转速分别为n1和n3， r为汽车行驶半径。当汽车绕图示P点向左转弯时，两轮行驶的距离不相等，其
转速比为:
n1 r L n3 r L
差速器中齿轮4、5组成定轴系，行星架H与齿轮4固联在一起，1-2-3-H
组成差动齿轮系。对于差动齿轮系1-2-3-H，因z1= z2= z3，有:
H 5
3 3'
13.4 复合轮系传动比计算
对于定轴轮系
i3'5
3' 5
z5 z3'
88 22
4
对于周转轮系
i1H3
1H 3H
1 H 3 H
(1)1
z2 z3 z1z2'
45100 6 30 25
联立各式，得
i15
1 5
31
i15 为正值，说明齿轮1与齿轮5（卷筒）转向相同。
根据齿轮系运转时各齿轮的轴
否则称为空间轮系。
线位置相对于机架是否固定，又可
将轮系分为以下三种类型：
一、定轴轮系
轮系运转时所有齿轮的 轴线保持固定的轮系，称为 定轴轮系。
13.1 轮系的分类
定轴轮系又分为平面定轴轮系和空间定轴轮系两种。
13.1 轮系的分类
二、周转轮系
在齿轮运转时，其中至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线 运动的齿轮系称为周转轮系。
z2 )
m 2
(z3
z2 )
13.2 定轴轮系传动比计算
因此： z1 z2 z3 z2
z3 z1 2z2 25 2 25 75
同理： z5 z3' 2z4 25 2 25 75
《机械设计》课程试题及答案
一、填空题(每空1分共31分)一、选择题（每小题1分，共15分，请将答案填入下表中）1、平键联接中的平键截面尺寸b ×h 是按 C 选定的。
A. 转矩B. 功率C. 轴径D. 材料2、带传动在工作时产生弹性滑动，是由于 C 。
A. 包角α1太小B. 初拉力F 0太小C. 紧边与松边拉力不等D. 传动过载3、在一定转速下、要减轻滚子链传动的不均匀性和动载荷，应该 D 。
A. 增大节距P 和增加齿数Z 1B. 增大节距P 和减小齿数Z 1C. 减小节距P 和减小齿数Z 1D. 减小节距P 和增加齿数Z 14、在下列四种型号的滚动轴承中，只能承受径向载荷的是 B 。
A. 6208B. N208C. 30208D. 512085、在下列四种类型的联轴器中，能补偿两轴的相对位移以及可以缓和冲击、吸收振动的是D 。
A. 凸缘联轴器B. 齿式联轴器C. 万向联轴器D. 弹性套柱销联轴器6、带传动张紧的目的是 D 。
A. 减轻带的弹性滑动B. 提高带的寿命C. 改变带的运动方向D. 使带具有一定的初拉力7、仅受预紧力F ˊ作用的紧螺栓联接，其螺栓的计算应力σca =2143.1d F π'，将拉应力增30%的原因是考虑 C 。
A. 安装时可能产生的偏心载荷B. 载荷可能有波动C. 拉伸和扭转的复合作用D. 螺栓材料的机械性能不稳定8、在一般工作条件下，齿面硬度HBS ≤350的闭式钢制齿轮传动，通常的主要失效形式为B 。
A. 轮齿疲劳折断B. 齿面疲劳点蚀C. 齿面胶合D. 齿面塑性变形9、一对相啮合的圆柱齿轮的Z 2>Z 1，b 1>b 2，其接触应力的大小关系是 C 。
A. σH1<σH2B. σH1 >σH2C. σH1=σH2D. 可能相等，也可能不等10、斜齿圆柱齿轮的法面模数m n 与端面模数m t 的关系式，应该是 C 。
A. m n =m t sin βB. m n =m t /cos βC. m n =m t cos βD. m n =m t cos α11、齿轮传动中，轮齿的齿面疲劳点蚀通常首先发生在 D 。
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设计题目：单级直齿圆柱齿轮减速器
苏州大学文正学院：热能与动力工程专业
设计者：
学号：
指导老师：
二〇一三年十二月十五日
目录
一、设计任务书 (3)
二、电动机的选择 (4)
三、传动比分配 (5)
四、齿轮的设计计算 (6)
五、轴的设计计算 (11)
六、轴和键的选择 (18)
七、润滑剂、润滑方式的选择 (19)
八、联轴器的选择 (19)
九、箱体的设计 (20)
总结 (21)
参考文献 (21)
一、设计任务书
工作简图
单级直齿圆柱齿轮减速器齿轮传动设计
原始数据
运输带传递的有效圆周力F=4000N，
运输带速度V=0.75m/s，
滚筒的计算直径D=300mm,
原动机为电动机，
齿轮单向传动，有轻微冲击。
12335455054d mm d mm d mm d mm ==== 12370505045l mm
l mm l mm l mm ====
总结
1、带和齿轮传动比的分配要合理，一般齿轮的传动比i<4.5，且i
齿。
带<I
2、对于闭式齿轮在设计计算时，齿面硬度350
HBS时，应按面接
≤
触疲劳强度设计齿轮尺寸，而后用齿根弯曲疲劳强度校核；350
HBS
≥时，按齿根弯曲疲劳强度设计齿轮尺寸，用接触疲劳强度校核。
3、对于是否设计成齿轮轴的问题，要考虑吃顶圆直径是否小于轴孔直径的2倍，若小于时应将齿轮与轴制成一体，即齿轮轴。
4、在轴的设计过程中，拟订出轴的最小直径后，对轴结构设计时，拟定轴肩直径的相差范围应在5mm-10mm内；再要安装轴承的轴段定轴径还要考虑标准轴承的内径値。
5、轴的受力为弯扭组合，强度校核时要按照强度理论分析。
6、键的设计可以用挤压强度订出键长L的范围，在范围内取值后再用剪切应力校核。
7、轴承在校核时要考虑其额定动载荷以及极限转速。
8、联轴器的选择主要考虑是否要求具有补偿相对位移的能力。
9、在绘制零件与装配图时要注意绘图方法及标注细节问题。
参考文献
1 杨可桢、程光蕴、李仲生主编，《机械设计基础课》第五版，高等教育出版社，2006.5
2龚溎义主编，《机械设计课程设计指导书》（第二版），高等教育出版社，1990.4
3龚溎义主编，《机械设计课程设计图册》（第三版），高等教育出版社，1989.5
4王灵珠主编，AutoCAD 2008 机械制图使用教程，机械工业出版社，2009/9
5陈于萍周兆元主编，互换性与测量技术基础第二版，机械工业出版社，2010/1
6吕广庶张远明主编，工程材料及成形技术基础，高等教育出版社，2001/9
7吴宗泽主编，机械零件设计手册，机械工业出版社，2004
8浙江大学机械零件教研室，机械零件课程设计，浙江大学出版社，1983
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