机械设计课程设计(二级减速器)
二级斜齿减速器课程设计
二级斜齿减速器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解二级斜齿减速器的基本结构、工作原理及其在机械传动中的应用；2. 学生掌握二级斜齿减速器的设计步骤、参数计算和图纸绘制方法；3. 学生了解二级斜齿减速器的材料选择、加工工艺及装配要求。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立完成二级斜齿减速器的设计计算；2. 学生具备运用CAD软件绘制二级斜齿减速器图纸的能力；3. 学生能够根据设计要求，选择合适的材料、加工工艺并进行装配。
情感态度价值观目标：1. 学生养成严谨的科学态度，注重理论与实践相结合；2. 学生培养团队合作意识，学会与他人共同解决问题；3. 学生增强对机械设计专业的热爱，提高职业素养。
课程性质：本课程为机械设计专业课程，以实践性、应用性为主，结合理论教学，培养学生具备二级斜齿减速器设计的能力。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识，具有较强的学习能力和动手能力，但缺乏实际设计经验。
教学要求：结合学生特点，采用案例教学、实践教学等方法，引导学生掌握二级斜齿减速器设计的相关知识，提高学生的实际操作能力。
通过课程学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得明显成效。
二、教学内容1. 引言：介绍二级斜齿减速器在工程实际中的应用，激发学生学习兴趣。
2. 理论知识：- 二级斜齿减速器的基本结构、工作原理；- 减速器的设计计算方法，包括传动比、模数、齿数等参数的计算；- 二级斜齿减速器的受力分析及强度计算。
3. 实践操作：- 运用CAD软件绘制二级斜齿减速器图纸；- 根据设计要求，进行材料选择、加工工艺及装配；- 完成二级斜齿减速器的组装与调试。
4. 教学案例：分析典型二级斜齿减速器设计案例，使学生深入理解设计过程。
5. 教学进度安排：- 理论知识学习（1课时）；- 设计计算方法学习（2课时）；- 实践操作（3课时）；- 教学案例分析与讨论（1课时）。
教学内容关联教材章节：1. 引言：教材第1章，概述；2. 理论知识：教材第2章，齿轮传动设计；3. 实践操作：教材第3章，机械设计CAD；4. 教学案例：教材第4章，典型机械设计案例。
二级减速器课程设计说明书
二级减速器课程设计说明书一、设计任务设计一个用于特定工作条件的二级减速器，给定的输入功率、转速和输出转速要求，以及工作环境和使用寿命等限制条件。
二、传动方案的拟定经过对各种传动形式的比较和分析，最终选择了展开式二级圆柱齿轮减速器。
这种方案结构简单，尺寸紧凑，能够满足设计要求。
三、电动机的选择1、计算工作机所需功率根据给定的工作条件和任务要求，计算出工作机所需的功率。
2、确定电动机的类型和型号综合考虑功率、转速、工作环境等因素，选择合适的电动机类型和型号。
四、传动比的计算1、总传动比的计算根据电动机的转速和工作机的转速要求，计算出总传动比。
2、各级传动比的分配合理分配各级传动比，以保证减速器的结构紧凑和传动性能良好。
五、齿轮的设计计算1、高速级齿轮的设计计算根据传动比、功率、转速等参数，进行高速级齿轮的模数、齿数、齿宽等参数的设计计算。
2、低速级齿轮的设计计算同理，完成低速级齿轮的相关设计计算。
六、轴的设计计算1、高速轴的设计计算考虑扭矩、弯矩等因素，确定高速轴的直径、长度、轴肩尺寸等。
2、中间轴的设计计算进行中间轴的结构设计和强度校核。
3、低速轴的设计计算完成低速轴的设计计算，确保其能够承受工作中的载荷。
七、滚动轴承的选择与计算根据轴的受力情况和转速，选择合适的滚动轴承，并进行寿命计算。
八、键的选择与校核对连接齿轮和轴的键进行选择和强度校核，以确保连接的可靠性。
九、箱体结构的设计考虑减速器的安装、润滑、密封等要求，设计合理的箱体结构。
包括箱体的壁厚、加强筋、油标、放油螺塞等的设计。
十、润滑与密封1、润滑方式的选择根据齿轮和轴承的转速、载荷等因素，选择合适的润滑方式。
2、密封方式的选择为防止润滑油泄漏和外界灰尘进入，选择合适的密封方式。
十一、设计总结通过本次二级减速器的课程设计，对机械传动系统的设计过程有了更深入的理解和掌握。
在设计过程中，充分考虑了各种因素对减速器性能的影响，通过计算和校核确保了设计的合理性和可靠性。
机械课程设计【二级减速器】
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49r/min ， 减速箱输出轴功率p=3.25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：0.952η－每对轴承传动效率：0.99 3η－圆柱齿轮的传动效率：0.984η－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=∙∙∙∙=0.829 45w P P ηη=⨯⨯ P电=2.8826362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： N 电=N 卷筒*i 总=37*（2-4）*（8-40）=592-5920r/min 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 78.10 2 Y112M-44KW1500 1440 43Kg 38.91 3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 25.94 4Y160M1-8 4KW750720118K 19.45g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Y112M-4.四 确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：i 总=N 电/N 卷筒=1440/49=29.18 分配传动比：取i 带=3.2 则i 减=i 总/i 带=9.11 取i 1=1.45i 2经计算i 1齿=3.644，i 2齿=2.5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减速器
机械设计课程设计二级减速器一、教学目标本节课的教学目标是使学生掌握二级减速器的基本设计原理和方法，能够运用所学的知识进行简单的减速器设计。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解二级减速器的结构和工作原理；（2）掌握减速器的设计方法和步骤；（3）熟悉减速器设计中常用的标准和规范。
2.技能目标：（1）能够运用CAD软件进行减速器零件的绘制；（2）能够根据设计要求，计算并选择合适的齿轮模数、齿数等参数；（3）能够完成一级减速器的设计计算和图纸绘制。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的团队合作意识和能力；（2）激发学生对机械设计的兴趣和热情；（3）培养学生的创新精神和实践能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分：1.二级减速器的结构和工作原理；2.减速器的设计方法和步骤；3.减速器设计中常用的标准和规范；4.CAD软件在减速器设计中的应用；5.减速器设计实践操作。
三、教学方法为了达到本节课的教学目标，将采用以下几种教学方法：1.讲授法：通过讲解二级减速器的结构、工作原理、设计方法和步骤等基本知识，使学生掌握基本概念和理论。
2.案例分析法：通过分析具体的减速器设计案例，使学生了解减速器设计的过程和注意事项。
3.实验法：安排学生进行减速器设计实验，让学生动手实践，巩固所学知识。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作意识和能力。
四、教学资源为了保证本节课的教学质量，将准备以下教学资源：1.教材：《机械设计基础》；2.参考书：相关减速器设计手册和论文；3.多媒体资料：减速器设计原理和步骤的PPT；4.实验设备：计算机、CAD软件、减速器设计实验器材。
以上教学资源将有助于实现本节课的教学目标，提高学生的学习效果。
五、教学评估本节课的评估方式将包括以下几个方面：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和积极性。
2.作业：布置相关的减速器设计作业，要求学生在规定时间内完成，通过评估作业的质量来评估学生的理解和掌握程度。
机械设计课程设计二级减速器设计说明书
机械设计课程设计二级减速器设计说明书一、设计任务设计一个二级减速器，用于将电动机的高转速降低到所需的工作转速。
减速器的技术参数如下：输入轴转速：1400rpm输出轴转速：300rpm减速比：4.67工作条件：连续工作，轻载，室内使用。
二、设计说明书1.总体结构二级减速器主要由输入轴、两个中间轴、两个齿轮、输出轴和箱体等组成。
输入轴通过两个中间轴上的齿轮与输出轴上的齿轮相啮合，从而实现减速。
2.零件设计（1）齿轮设计根据减速比和转速要求，计算出齿轮的模数、齿数、压力角等参数。
选择合适的齿轮材料和热处理方式，保证齿轮的强度和使用寿命。
同时，要进行轮齿接触疲劳强度和弯曲疲劳强度的校核。
（2）轴的设计根据齿轮和轴承的类型、尺寸，计算出轴的直径和长度。
采用适当的支撑方式和轴承类型，保证轴的刚度和稳定性。
同时，要进行轴的疲劳强度校核。
（3）箱体的设计箱体是减速器的支撑和固定部件，应具有足够的强度和刚度。
根据减速器的尺寸和安装要求，设计出合适的箱体结构。
同时，要考虑到箱体的散热性能和重量等因素。
3.装配图设计根据零件设计结果，绘制出减速器的装配图。
装配图应包括所有零件的尺寸、配合关系、安装要求等详细信息。
同时，要考虑到维护和修理的方便性。
4.设计总结本设计说明书详细介绍了二级减速器的设计过程，包括总体结构、零件设计和装配图设计等部分。
整个设计过程严格遵循了机械设计的基本原理和规范，保证了减速器的性能和使用寿命。
通过本课程设计，提高了机械设计能力、工程实践能力和创新思维能力。
机械设计课程设计二级减速器(详细版)
计算说明
题 目设计带式运输机传动装置两级圆锥-圆柱齿
轮减速器
专业班级
机械设计制造及其自动化专业X班
XXXXX
指导教师
XXXXXXXXX
XXXXX
西安文理学院
机械设计课程设计任务书
学生姓名
田银红
专业班级机械设计制造及其自动化专业08级
一班
指导教师
周毓明
何斌锋
教研室
机电系机电教研室
题目
异步电动机。它为卧式封闭结构。
1.2
(1)工作机的输出功率
Pw
Fv
1000w
空也斗
10000.96
(2)电动机输出功率Pd
Pd
Pw
传动装置的总效率
依次确定式中各效率:
个联轴器n=0.99、4个滚动轴承
n=0.98、圆柱齿轮传动
n=0.97、圆锥齿轮传动n=0.96。
n“、107.01r/min
co
n=0.99
n=0.98
n3=0-97
n=0.96
n0.84
n0.992
0.9840.970.960.84
•
3计算传动装置的运动和动力参数
3.1各轴转速•…
3.2各轴输入功率
3.3各轴转矩•…
4传动件的设计计算
6
4.1圆锥直齿轮设计
4.1.1选定齿轮齿轮类型、精度等级、材料及齿数
4.1.2按齿面接触强度设计
4.1.3校核齿根弯曲疲劳强度
4.1.4几何尺寸计算
•
4.2圆柱直齿齿轮设计
4.2.1选定齿轮精度等级、材料及齿数
设计带式运输机传动装置
传动系统图:
图一
机械设计基础课程设计指导二级减速器
nm — 电动机的满载转速
（达到额定功率 Ped 时的转速）；
nw — 卷筒轴的转速。
3.2 分配各级传动比
二级圆柱齿轮减i速 a 器 iV •： i1•i2 iV在2~4范围内选取，防图 止示 出情 现 况。
i1、i2的分配：按设计手P1册96，推荐的 i1 (1.3 ~1.5)i2进行分配。目的，使、高 低速两级大齿轮直径接相近，有利于
设计小结 参考资料 [1] 傅严明主编.机械设计.出版
社.2021
[2] .................
第五阶段：1. 用CAD绘制正式减 速器装配图。装配图内容要求：
1〕标注尺寸、配合公差代号及零 件序号；
2〕编写明细表、标题栏、减速器技术特性及技 术要求。
以上内容需阅读?设计手册?P230~232， P235~238内容。
经验:选用同步转15速0r0/ min的电机， 只要i总 50，对整个装置而言大不，算 选方案2较为合理。
又如：
方案2的数据明显优势于方案1的 ，应选方案2。
第3章 计算传动装置的总传动 比及分配各级传动比
具体计算内容：见?设计手册 ?P196或 课程设计指导书。
3 .1计算总传动比
ia
nm nw
都浸油润滑。
注意：在分 i1、配 i2时，不要i1、 使i2相差 过大，防止出现齿 图轮 示与 ：轴的干
可能有的题号的按数 i1 据(1.， 3~1.5)i2 进行分配，如两还者是相较差大， 推荐式进行修正i1： (1如 .1~取 1.5)i2。
3.3 计算滚筒轴实际转速及验算其 相对误差
滚筒轴实际n转 'w 速 in总 m' 滚筒轴转速误差 n计 n'w算 nw语表 任务书资料 ④目录 ⑤各章节内容。
机械设计课程设计 二级减速器
计 算 及 说 明结 果第一章 电动机的选择及功率的计算1电动机的选择（1）选择电动机的类型按工作要求选用Y 系列三相异步电动机，鼠笼式结构。
电源的电压为380V 。
（2）选择电动机功率根据已知条件，工作机所需要的有效功率为：6200 1.559.6110001000W FV P kw kw ⨯=== 其中 F: 运输带工作拉力V: 运输带工作速度电动机所需要的功率d P 为: wd p P η=式中η为传动系统的总功率:123ηηηηηη=带齿轮齿轮联轴器滚子轴承由[1]表2-5确定各部分效率为:轴承传动效率0.99η=球轴承，0.97η=高齿1,0.97η=低齿工作机传动效率0.97η=滚筒,联轴器效率,V 带效率0.96η=带代入上式得：0.868η= 电动机所需要的功率为:96111910868η===...wd p P kw kw9.61w P kw =0.868η=3.57d P kw =0.99η=联轴器计 算 及 说 明结 果因载有轻微振动,电动机额定功率ed P 应该大于d P .选电动机功率ed P 为15kw.（3）确定电动机转速 卷筒轴工作转速：601000601000 1.5563.02min min 470w V rr n D ππ⨯⨯⨯⨯===⨯⨯ 选取电动机型号为Y160L-4，其主要参数见表1： 额定功率/kw满载转速/r/m同步转速/r/m1514601500第二章 传动比的分配及参数的计算1.总传动比146023.1763.02m a n i n ω=== 2.分配传动装置各级传动比2=D i 231711592===减..a D i i i 因为选用同轴式减速器，高速级和低速级传动比相等, 所以 121159340====减..i i i得出 高速级传动比：1340=.i低速级传动比: 2340=.i102.37/min w n r =23.17a i =1340=.i 2340=.i计 算 及 说 明结 果3.传动装置的运动和动力参数计算传动系统各轴的转速,功率和转矩计算如下: （1） Ⅰ轴（高速轴）/730/min D m n n i r I ==1150961440η==⨯=带..ed p p kw kw1111449550955018838730==⨯=...p T N m n （2） Ⅱ轴(中间轴)1730214.71/min 3.40n n r i I ∏=== 1440990971383ηη∏I ==⨯⨯=1轴轴承高齿轮....p p kw 32138395509550106151421471∏∏==⨯⨯=⋅...p T N m n （3） Ⅲ轴(低速轴)2214.7163.15/min 3.40III III n n r i ===13830990971328ηη∏==⨯⨯=2轴轴承低齿轮....III p p kw 1328955095502008306315==⨯=⋅...III III III p T N m n 将上述计算结果列表2-1中,以供查询1730=/min n r 1144=.p kw118838=⋅.T N m21471∏=./min n r 1383∏=.P kw 61514∏=⋅.T N m6315=./min III n r 1328=.III p kw200830=⋅.III T N m计 算 及 说 明结 果传动系统的运动和动力参数参数 Ⅰ轴(高速轴)Ⅱ轴（中间轴） Ⅲ轴（低速轴） 转速 n r/min 730 214.71 63.15 功率 P (kw) 14.4 13.83 13.28 转矩 T (N.m) 188.38 615.142008.30 传动比i3.403.40---第三章 V 带传动设计1.确定计算功率ca P15ed P kw =，1460/min m n r =，查《机械设计》表8-8得工作情况系数K A =1.3，则 1.31519.5ca P kw =⨯=。
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机械设计基础课程设计
计算说明书
系专业班
设计者
指导老师
2011 年 5 月21 日
目录
一、设计任务书 (2)
二、电动机的选择 (3)
三、计算传动装置的运动和动力参数 (4)
四、传动件设计（齿轮） (6)
五、轴的设计 (10)
六、滚动轴承校核 (17)
七、连接设计 (19)
八、减速器润滑及密封 (19)
九、箱体及其附件结构设计 (20)
十、设计总结 (22)
十一、参考资料 (23)
1.3)
P，
d
40)48(3841920)min
r
⨯=
、电动机型号选择
符合这一范围的转速有：m in
750r、1000r
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，选用同m in
r的电动机作为原动机。
1920min
r
32mm，
最后确定减速器高速轴外伸直径
、初选轴承
考虑到主要承受径向力，轴向也可承受小的轴向载荷。
当量摩擦系数在高速转时也可承受纯的轴向力，
斜量，大量生产价格最低等因素，根据
据设计尺寸d=
32mm，；半联轴器与轴配合的毂孔长度为
50 IX mm
=
Ⅱ轴段右端要求制出一轴肩，；轴承端盖的总宽度为
四、滚动轴承与轴的周向定位，是借过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为m6。
(4)轴上倒角与圆角 根据[4]表15-2，取轴端倒角C1.2，各轴肩处的圆角半径见齿轮轴零件图。
倒角C1.2
设计内容 计算及说明
结 果
6、轴的受力分析
首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。
确定轴的支点位置，对与轴承6207，由于它的对中性好所以它的支点在轴承的正中位置。
因此作为简支梁的轴的支撑跨距为266.5mm 。
计算轴齿轮上的圆周力：
N d T F t 6.94550
23640
2211=⨯==
， 径向力：N F F t r 2.34420tan 6.945tan =⨯==
α
根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。
7、判断危险截面
从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出C 截面是危险截面。
现将C 截面处的M H 、M V 及M 的值列于下表： 载荷
水平面H
垂直面V
支反力
N
F NH 3.2601=N F NH 3.6852=
N F NV 8.941=N F NV 4.2492=
N F t 6.945= N F r 2.344=
(2)各轴段直径与长度的确定
1)根据所选轴承的直径mm d 30=，取中间轴最小直径
mm d d 30--==ⅥⅤⅡⅠ；综合壁厚及箱体尺寸等因素，现取mm L L 40-==-ⅥⅤⅡⅠ；
mm d d 30--==ⅥⅤⅡⅠmm
L L 40-==-ⅥⅤⅡⅠ
设计内容 计算及说明 结 果
2)为满足齿轮的轴向定位要求，
ⅡⅠ-轴段右端及ⅥⅤ-轴段左端要求制出一轴肩，故取mm d d 36-==-ⅤⅣⅢⅡ。
根据高速级大齿轮及低速级小齿
轮的齿宽，分别取mm L 61=-ⅢⅡ，mm L 36=-ⅤⅣ；
3)为满足齿轮的轴向定位要求，取mm d 43=-ⅣⅢ。
根据齿轮间间隙推荐
值，取mm L 15=-ⅣⅢ；
至此已初步确定各轴段的直径与长度。
1)轴上零件的周向固定
1)齿轮与轴的周向定位采用平键联接。
ⅢⅡ-段平键，按mm d 36-=ⅢⅡ，由[1]表10-9查得平键的截面
mm b 10=，mm h 8=，由该轴段长度取mm L 50=。
ⅤⅣ-段平键，按mm d 36-=ⅤⅣ，由[1]表10-9查得平键的截面
mm b 10=，mm h 8=，由该轴段长度取mm L 28=。
同时为了保证齿轮与轴配合得有良好得对中性，固选择齿轮轮毂与轴得配合选H7/n6。
2)滚动轴承与轴的周向定位，是借过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为m6。
(4)轴上倒角与圆角 根据[4]表15-2，取轴端倒角C1，各轴肩处的圆角半径见中间轴零件图。
C 低速轴3的设计
1、选择材料及热处理方式 mm d d 36-==-ⅤⅣⅢⅡmm L 61=-ⅢⅡ
mm L 36=-ⅤⅣ
mm d 43=-ⅣⅢ
mm L 15=-ⅣⅢ
键10×8×50GB/T
1069-1979 键10×8×28GB/T
1069-1979
倒角C1.2
选取轴的材料为40Cr ，调质处理。
2、初估轴径 按扭转强度法估算高速轴的直径，由[1]表14-2，取常数100=C ，由[1]式(14-2)，轴的最小直径满足： mm n P C n P C d 7.3260
236
.21003
3
333
min
=⨯==≥；
此轴的最小直径min d 即安装在联轴器处轴的最小直径ⅡⅠ-d ，为了使所
选的轴的直径ⅡⅠ-d 与联轴器的孔径相适应，所以需要同时选取联轴器的
型号。
mm d 7.32min ≥
设计内容
计算及说明
结 果
3、选择联轴器
查[1]表17-1，取5.1=A K ,则计算转矩：
m N T K T A C ⋅=⨯==533.859.3555.13；
按照n C T T ≤及电动机轴尺寸等限制条件，查[3]表13-1，选用HL3型弹性柱销联轴器。
其公称转矩m N T n ⋅=630，半联轴器的孔径
mm d 42~30=，故取低速轴3最小直径min -35d mm d >=ⅡⅠ。
4、初选轴承
考虑到主要承受径向力，轴向也可承受小的轴向载荷。
当量摩擦系数最少。
在高速转时也可承受纯的轴向力，工作中容许一定的内外圈轴线偏斜量，大量生产价格最低等因素，根据[1]表16-2选用深沟球轴承。
又根据设计尺寸mm d 42=-ⅢⅡ，由[2]表18-2选用轴承型号为6209，其
mm d 45=，mm B 19=。
5、低速轴3的结构设计 (1)拟定轴的结构方案如图：
选用HL3型弹性柱销联轴器
选用6209深沟球轴承。