一级减速箱课程设计(完整版)
课程设计-一级减速器
(1)连接联轴器
左端连接弹性联轴器，键槽部分的轴径为40mm，轴段长112mm，
故根据《机械设计课程设计手册》，选择单圆头普通平键b=12mm,h=8mm,L=100mm
（2）连接齿轮
键槽部分的轴径为50mm，轴段长52mm，
3.取安装齿轮处轴端的直径 ， ，齿轮的左端与左端轴承之间采用套筒定位。由前面可得齿毂的宽度 ， ，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴端应当略短于轮毂宽度，故取 ， ，齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度 ，由轴径 ， ，查表15-2可得，R=1.6，故取 ，则轴环处的直径 ， 。轴环宽度 ,取
4.轴承端盖的总宽度为20cm。根据轴承盖的拆装方便以及对于轴承的润滑要求，取 。
4、工作寿命8年，每年300个工作日，每日工作16小时；
5、运转方向不变。
（4）设计任务要求：
1、按照生产图纸要求，设计三角带传动和齿轮减速器传动部件，绘制1张部件装配图和
2张零件工作图（齿轮、轴）。
2、按规定格式编制设计计算说明书一份
二、传动方案拟定
（一）传动方案
采用Ｖ带传动与单级圆柱齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于带传动具有良好的缓冲，吸振性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。
3）截面C在水平面的弯矩
4）合弯矩
因为该轴为单轴旋转，扭转切应力为脉冲循环变应力，取
5）转矩产生的扭剪力按脉动循环变化，取α=0.6，截面C处的当量弯矩：
7)校核危险截面C的强度
轴上合成弯矩最大的截面在位于齿轮轮缘的C处，W＝0.1d43
所以该轴强度足够。
Ⅱ
1)按弯矩复合强度计算
作用在齿轮上的圆周力：
（二）整体传动示意图如下：
一级齿轮减速器课程设计
一级齿轮减速器课程设计。
一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握一级齿轮减速器的基本结构、工作原理及设计方法；2. 使学生了解并掌握齿轮传动的基本计算方法和公式；3. 引导学生理解并掌握减速器的设计步骤，包括选型、计算、绘制图纸等。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行一级齿轮减速器零部件的绘制和装配能力；2. 培养学生运用计算软件进行齿轮传动计算和强度校核的能力；3. 培养学生动手制作一级齿轮减速器模型并进行实验测试的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计学科的兴趣，激发学生主动学习和探究的热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作与理论知识的结合；3. 引导学生树立正确的工程观念，关注工程实际问题，培养解决实际问题的能力。
本课程针对高年级学生，结合学科特点，注重理论知识与实践技能的结合，旨在提高学生的综合设计能力和实际操作能力。
课程目标具体、可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果，并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 理论知识：（1）一级齿轮减速器的基本结构和工作原理；（2）齿轮传动的计算方法和公式；（3）减速器的设计步骤和要点；（4）齿轮的强度校核及材料选择。
2. 实践技能：（1）运用CAD软件绘制一级齿轮减速器零部件及装配图；（2）运用计算软件进行齿轮传动计算和强度校核；（3）动手制作一级齿轮减速器模型并进行实验测试。
3. 教学进度安排：（1）第一周：讲解一级齿轮减速器的基本结构和工作原理；（2）第二周：学习齿轮传动的计算方法和公式；（3）第三周：讲解减速器设计步骤及要点；（4）第四周：进行齿轮强度校核及材料选择的学习；（5）第五周：运用CAD软件绘制一级齿轮减速器零部件及装配图；（6）第六周：运用计算软件进行齿轮传动计算和强度校核；（7）第七周：动手制作一级齿轮减速器模型并进行实验测试。
教材章节关联：《机械设计》第四章 齿轮传动；第五章 减速器设计。
机械设计-课程设计,一级减速器设计[1]
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1）初选小带轮的基准直径dd1由课本表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径dd1=100mm。
2）验算带速v。按课本式（8-13）验算带的速度
v=πdd1n1/（60×1000）
=π×100×1000/（60×1000）=5.24m/s
在5]
YFa1YSa1/[σF]1=2.65×1.58/303.57=0.01379
YFa2YSa2/[σF]2=2.226×1.764/238.86=0.01644
大齿轮的数值大。
8)设计计算
m≥[2×1.37×1.37×105×0.01644 /(1×242)]1/3
1）由课本图10-20查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE1=500MPa；大齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE2=380MPa
2）由课本图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.85 KFN2=0.88
3)计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由课本式（10-12）得
[σF]1= KFN1σFE1/S=0.85×500/1.4=303.57MPa
3）选小齿轮齿数z1=24，大齿轮齿数z2=24×3.86=92.64，取93。
2按齿面接触疲劳强度设计
由设计计算公式（10-9a）
d1≥2.32(KT1(u+1)ZE2/φdu[σH]2)1/3
(1)确定公式内的各计算数值
1）试选载荷系数Kt=1.3
2）计算小齿轮传递的转矩
T1=9.55×106×P1/n1
4）计算齿宽与齿高之比b/h。
模数：m=d1/Z1=71.266/24=2.969mm
齿高：h=2.25m=2.25×2.969=6.68mm
一级减速器课程设计计算说明书(样例)
则可得合理总传动比的范围为： i = i1 ⋅ i2 = 6 20
' ' '
故电动机转速可选的范围为： nd = i ⋅ nω = 802.14 2673.8r / min
' '
查【2】表 12-1，得满足要求的可选用电动机转速为：970 r/min、1460 r/min。为了使得电动 机与传动装置的性能均要求不是过高，故择中选用 1460 r/min 的转速。 其初定总传动比为： i =
z=
9.408 = 2.93 ，取整 z = 3 根。 (2.82 + 0.46) × 0.95 ×1.03
8． 求作用在带轮轴上的压力 FQ : 查 【1】 表 13-1 得 q = 0.17 kg / m 。 由 【 1】 式 13-17 得 F0 = 为其安装初拉力。 作用在轴上的压力为： FQ = 2 zF0 sin 9． V 带轮宽度的确定：
二． 电动机的选择
1. 选择电动机类型： 根据任务书要求可知：本次设计的机械属于恒功率负载特性机械，且其负载较小，故采 用 Y 型三相异步电动机（全封闭结构）即可达到所需要求。另外，根据此处工况，采用卧 式安装。 2. 选择电动机的功率： 工作机功率： Pω =
KU
动机并计算出总传动比后要将传动比进行合理分配，以达到最佳传动效果。
KU
带型号 B型 中心距 828mm 安装初拉力 270.86N
ST
表 3.所设计带传动中基本参数 长度 2500mm 带轮直径 d1=132,d2=355 对轴压力 1610.45N 根数 3根 宽度 61mm 实际传动比 2.744
六． 齿轮传动的设计计算
1. 选择材料及确定许用应力： 小齿轮：初选 45 钢，调制处理。查【1】表 11-1 得知其力学性能如下： 硬度 197 286HBS ，接触疲劳极限 σ Hlim = 550 620 MPa （取 585 计算，试其为线性变
一级减速器的课程设计
一级减速器的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解一级减速器的基本概念，掌握其工作原理；2. 学生能够识别并描述一级减速器的各组成部分及其功能；3. 学生能够运用公式计算一级减速器的传动比和输出扭矩。
技能目标：1. 学生能够运用图纸识别一级减速器的结构；2. 学生能够运用工具和量具进行一级减速器的简单拆装和组装；3. 学生能够运用所学知识解决一级减速器在实际应用中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械设备的兴趣，增强对工程技术的认识；2. 学生在小组合作中培养团队协作精神，学会倾听、尊重他人意见；3. 学生通过学习一级减速器，认识到科学技术在生活中的应用，增强创新意识。
课程性质：本课程为工程技术类课程，结合理论与实践，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生为初中生，具备一定的物理知识和动手能力，对机械设备有一定的好奇心。
教学要求：教师需采用生动的教学方式，结合实物演示、操作练习，引导学生掌握一级减速器的基本知识和技能，同时关注学生的情感态度价值观的培养。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 引言：介绍一级减速器在生活中的应用，激发学生学习兴趣。
2. 理论知识：- 一级减速器的定义、分类和工作原理；- 一级减速器的各组成部分（齿轮、轴、轴承、箱体等）及其功能；- 传动比、输出扭矩的计算公式。
3. 实践操作：- 实物演示：展示一级减速器的结构，让学生直观了解；- 拆装与组装：指导学生进行一级减速器的拆装和组装，掌握其内部结构；- 故障分析与排除：模拟一级减速器在实际应用中可能出现的故障，引导学生进行分析和解决。
4. 教学大纲：- 第一章：一级减速器概述，课时：2课时；- 第二章：一级减速器的结构与原理，课时：3课时；- 第三章：一级减速器的拆装与组装，课时：4课时；- 第四章：一级减速器的故障分析与排除，课时：3课时。
教学内容依据课程目标，注重科学性和系统性，结合教材章节进行安排和进度制定。
一级减速器课程设计
一级减速器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解减速器的基本概念、分类和一级减速器的工作原理；2. 学生能够掌握一级减速器的结构组成，了解其设计参数和性能指标；3. 学生能够掌握一级减速器的设计方法和步骤，并能够运用相关公式进行计算。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成一级减速器的选型、设计和计算；2. 学生能够运用绘图软件绘制一级减速器的结构图和零件图；3. 学生能够运用实验设备和仪器，对一级减速器进行性能测试和数据分析。
情感态度价值观目标：1. 学生对机械设计产生兴趣，培养创新意识和动手能力；2. 学生树立正确的工程观念，认识到减速器在工程应用中的重要性；3. 学生在团队合作中学会沟通与交流，培养协作精神和责任感。
课程性质：本课程为机械设计基础课程，以实践性、应用性为主，旨在培养学生具备一定的减速器设计能力。
学生特点：学生为初中毕业，具有一定的物理和数学基础，但对机械设计知识了解较少，需要从实际应用出发，激发学习兴趣。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以案例教学和实验操作为主线，引导学生主动参与，提高学生的实践能力和创新能力。
通过本课程的学习，使学生具备一级减速器设计的基本能力，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 减速器概述：介绍减速器的基本概念、分类、应用领域，使学生了解减速器在机械系统中的作用和重要性。
教材章节：第一章第一节2. 一级减速器工作原理：讲解一级减速器的工作原理，分析其结构特点，使学生掌握一级减速器的运行机制。
教材章节：第一章第二节3. 一级减速器结构组成：详细介绍一级减速器的各部分结构，如齿轮、轴、轴承、箱体等，使学生了解各部分的作用和相互关系。
教材章节：第一章第三节4. 一级减速器设计参数与性能指标：讲解设计参数的选择依据，分析性能指标对减速器性能的影响，为学生进行减速器设计提供依据。
教材章节：第二章第一节5. 一级减速器设计方法与步骤：介绍减速器设计的基本方法，包括计算公式、选型原则等，指导学生完成一级减速器的设计。
一级齿轮减速器课程设计
一级齿轮减速器课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解齿轮减速器的基本结构、工作原理及其在机械系统中的应用；2. 掌握一级齿轮减速器的设计步骤、参数计算方法以及绘图技巧；3. 了解齿轮材料选择、热处理工艺以及齿轮减速器的装配与调试过程。
技能目标：1. 能够运用相关知识进行一级齿轮减速器的参数计算和结构设计；2. 学会使用相关软件（如CAD等）绘制齿轮减速器的零件图和装配图；3. 能够根据设计要求，进行齿轮减速器的装配与调试，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生的团队协作意识和沟通能力，提高解决实际工程问题的能力；2. 增强学生对机械设计学科的兴趣，激发创新意识和探索精神；3. 引导学生关注齿轮减速器在工业生产中的应用，认识到机械设计在国民经济中的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的设计课程，结合课本知识，注重培养学生的实际操作能力和工程设计能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的学习兴趣和动手能力，但对实际工程应用尚缺乏了解。
教学要求：教师应结合课本内容，采用任务驱动、分组合作的教学方法，引导学生掌握齿轮减速器设计的基本知识和技能，注重理论与实践相结合。
通过课程目标的具体分解，使学生在完成学习任务的同时，实现知识、技能和情感态度价值观的全面提升。
二、教学内容1. 引言：介绍齿轮减速器的定义、分类及在工业中的应用。
教科书章节：第一章 概论2. 理论知识：a. 齿轮减速器的基本结构及其工作原理。
b. 齿轮传动的类型、特点及设计计算方法。
c. 齿轮材料的选择及热处理工艺。
教科书章节：第二章 齿轮传动设计；第三章 齿轮材料与热处理3. 设计步骤：a. 一级齿轮减速器的设计计算，包括传动比、模数、齿数等参数的确定。
b. 齿轮减速器零件的强度计算与校核。
c. 齿轮减速器装配图的绘制与零件图的拆分。
教科书章节：第四章 机械设计计算；第五章 机械零件设计4. 实践操作：a. 利用CAD软件进行齿轮减速器零件图的绘制。
机械设计基础课程设计一级减速器
机械设计基础课程设计一级减速器一、课程目标知识目标：1. 掌握一级减速器的结构组成及其工作原理；2. 了解并掌握减速器的设计方法和步骤，包括计算、选型、校核等；3. 掌握减速器主要零件的材料、加工工艺及装配要求；4. 理解并掌握减速器的强度、刚度和精度计算。
技能目标：1. 能够运用所学知识，独立完成一级减速器的设计计算；2. 能够运用CAD软件绘制减速器的零件图和装配图；3. 能够根据设计要求，选择合适的材料和加工方法，并进行简单的校核；4. 能够通过实验或模拟，分析减速器的性能，并提出优化方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械设计基础课程的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生的团队协作意识和沟通能力，提高解决问题的能力；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程意识，注重实际操作和工程实践；4. 引导学生关注我国机械制造业的发展，树立为国家和社会作贡献的价值观。
本课程针对高年级学生，课程性质为专业核心课程。
在分析课程性质、学生特点和教学要求的基础上，将课程目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习，使学生能够掌握一级减速器的设计方法和技能，为今后从事机械设计及相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 减速器概述：讲解减速器的作用、分类及一级减速器的特点；参考教材章节：第一章第一节。
2. 减速器设计原理：阐述一级减速器的工作原理、设计要求和计算方法；参考教材章节：第一章第二节。
3. 齿轮传动的计算：介绍齿轮传动的基本参数计算、强度校核和精度等级；参考教材章节：第二章。
4. 轴承和轴的设计：讲解轴承的类型选择、寿命计算和轴的设计计算；参考教材章节：第三章。
5. 减速器零件的加工与装配：分析减速器主要零件的加工工艺、装配要求和质量控制；参考教材章节：第四章。
6. 减速器设计实例：分析一级减速器设计实例，指导学生完成设计计算和图纸绘制；参考教材章节：第五章。
7. 减速器性能分析及优化：介绍减速器性能测试方法，分析结果并提出优化方案；参考教材章节：第六章。
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机械设计
课程设计说明书
学院：海运学院
专业：轮机工程
学生：唐潮
学号：*********
设计说明书
设计及说明结果一、传动方案的确定（如下图）：
采用普通V带传动加一级斜齿轮传动。
二、原始数据：
a)原始数据编号c2
b)运输带工作拉力：F=1500N
c)运输带工作速度：v=1.00m/s
d)卷筒直径：D=200mm
e)工作条件：一班制，连续单向运转，载荷平稳，室内工
作，有粉尘，效率从联轴器开始计算。
f)使用期限：十年，大修期三年
g)生产批量：10台
F=1500N V=1.00m/s D=200mm
故3640d d mm ==，两端滚动轴承均采用挡油环进行轴向定位，挡油环（套筒）高度h=（d a -d ）/2=（46-40）/2=3mm ， <4>第四段轴装配齿轮，故长度应稍短于齿轮厚60，取L4=58mm ，d4略高于d3，取d4=43mm ，
<5>第五段轴为齿轮提供轴向定位，其高度
()()0.073~0.15 6.0~9.3h d d mm >++=,取8h mm =,则该处的直
径：542431659d d h mm =+=+=。
L5=b=1.4h ，取L5=15mm
<6>L6处为挡油环以及套筒为右轴承定位，长度应满足挡油环厚度加套筒厚度轴承厚度以及轴外伸长度，故
68715232l mm =+++=， d6与d3同尺寸。
至此,已初步确定了轴的各段直径和长度. (3)轴上零件的周向定位
齿轮,半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接 平键的校核在后面独立成章论述。
(4)确定轴上圆角和倒角尺寸
,取轴端倒角为:245⨯,各轴肩处圆角半径取1R 。
(5)求轴上的载荷
在确定轴承的支点位置时,深沟球轴承的作用点在对称中心处，据轴的计算简图作出轴的弯矩图,扭矩图和计算弯矩图,可看出截面处计算弯矩最大 ,是轴的危险截面.
<1>作用在齿轮上的力
切向力2222135000
900300
t T F N d ⨯=
== 6008F NH1
F NV1
F NH2
F NH2
F t
F r
径向力tan 900tan 20327.58r t F F N α==⨯︒= <2>求作用于轴上的支反力
水平面内支反力: 122450NH NH t F F F N ==÷=
垂直面内支反力: 12163.8NV NV F F N ==
<3>作出弯矩图
分别计算水平面和垂直面内各力产生的最大弯矩.
1010/2450137/230375,/2163.8137/211056.5.H NH V NV M F l N mm M F l N mm ==⨯=⋅==⨯=⋅
计算总弯矩:22c H v M M M =+
223037511056.532324.71c M N mm =+=⋅
<4>作出扭矩图:2135000T T N mm ==⋅.
<5>作出计算弯矩图:()2
2
c M M T α=+,按脉动循环变化，
取a 等于0.6：
()2
'22232324(0.6135000)87211.74mm
M M T N α=+=+⨯=⋅
<6>校核轴的强度
F NH1/F NV1
F NH2/F NV2
F t /F r
对轴上承受最大计算弯矩的截面的强度进行校核：
d 4≥√
M 0.1×1[]
b σ-3
=√
87211.740.1×60
3
=24.41mm
而d 4=40mm ，强度足够安全。
低速轴尺寸 L1 58 D1
30 L2 61 D2 35 L3 49 D3 40 L4 58 D4 43 L5 15 D5 59 L6 32
D6
40 L 挡油环-轴承
7 h 挡油环-轴承 3 L 挡油环-齿轮 15 轴承跨距
137
（二）高速轴的设计
1.轴上的功率1P 、转速1n 和转矩1T
1 1.41P kW = 1478.9/min n r = 128060T N mm =⋅
2.作用在齿轮上的力 切向力112228060935.460
t T F N d ⨯=
== 径向力tan 340.44r t F F N α== 3.初定轴的最小直径
<3>作出由Q 产生的弯矩图
<4>考虑最坏情况，即将两个力矩按照同一方向线性叠加。
MF=Q(L1/2+L2+2+B/2)=Q*K=479.57*98.5= 47237.645N.mm 在危险界面处Q 产生的弯矩为Ma=F2F*L/2=342.3*138/2= 23618.7 N.mm
危险截面处M=23618.7+34342.20=57960.9n.mm <5>作出扭矩图:228060T T N mm ==⋅.
<6>作出计算弯矩图:()2
2
e M M T α=+,
()2
22257961(0.628060)60356.68mm e M M T N α=+=+⨯=⋅
F2F
Q F1F K
<7>校核轴的强度
对轴上承受最大计算弯矩的截面的强度进行校核：
d 3≥√
M 0.1×1[]
b σ-3
=√
60356.680.1×60
3
=21.58mm
而d 3=30mm ，强度足够安全。
L1 60 D1 20 L2 57 D2 25 L3
45 D3 30 齿轮厚 65 L5
45 D5 30
键连接的选择和校核
1.选择键联接的类型。