机械设计基础课程设计之减速器(附图).
机电工程学院
《机械设计基础课程设计》
说明书
课题名称：精压机传动系统设计
学生姓名：薛傲学号：20110601132 专业：材料成型及其控制工程班级：11材控1 成绩：指导教师签字：
2013年6月28日
目录
一．传动系统方案设计与分析 (2)
二．传动装置的总体设计 (3)
1.电动机的选择 (3)
2.传动比的分配 (4)
3.计算传动装置运动和动力参数 (4)
三．传动零件设计计算 (5)
1.带传动的设计 (5)
2.齿轮传动的设计 (7)
四．轴系结构部件的设计 (11)
1.轴的设计与弯扭合成强度计算 (11)
2.滚动轴承的选用与验算 (13)
3.联轴器的选用 (15)
4.键连接的选择 (15)
五．润滑方式的选择 (16)
六．箱体的设计 (17)
七．减速器装配图和零件图 (21)
八．总结 (23)
九．参考文献 (24)
计算说明
图1 带式输送机的传动装置简图
1、电动机；
2、三角带传动；
3、减速器；
4、联轴器；
5、传动滚筒；
6、皮带运输机
一．传动系统方案设计与分析
设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动
（1）工作条件：使用年限8年，工作为2班工作班制，载荷变动较大，运输带速度允许误差5%。
（2）原始数据：滚筒圆周力F=1500N；输送带速度V=1.8m/s;滚筒直径D=250mm。
二．传动装置的总体设计
1.电动机的选择
电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机
电动机功率选择;
(1）传动装置的总功率：
n总=n带*n轴承*n轴承*n齿轮*n联轴器*n滚筒
=0.96*0.98*0.98*0.97*0.99*0.96
=0.885
(2)电机所需的工作功率：
P工作=PV/(1000n总）
=1500*1.8/(1000*0.885)
=3.05KW
确定电动机转速：
计算滚动工作转速
n筒=60*1000V/(3.14D)
=60*1000*1.8/(3.14*250)
=137.51r/min
根据书中推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~5.取V带传动比
I1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~20.故电动机转速的可选范围为
Id=Ia*n筒=（6~20)*137.51=
825.06~2750.2r/min符合这一范围的同步转速有1000和1500r/min.
根据容量和转速，由有关书籍查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案，综合考虑电动机和传动装置尺寸.重量.价格和带传动.减速器的传动比，可见应选n=1000r/min。
确定电动机型号
根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132M1-6
其主要性能：额定功率：4KW，满载转速960r/min。
2.传动比的分配
（1）总传动比：i总=n电动/n筒=960/137.51=6.98
(2) 分配各级传动比
取齿轮i齿轮=3（单级减速器i=3~6合理）
因为i总=i齿轮*i带
所以i带=i总/i齿轮=6.98/3=2.33
3.传动装置运动和动力参数
(1)计算各轴转速
n0=n电机=960r/min
n I=n0/i带=960/2.33=412.02(r/min)
n II=n I/i齿轮=137.34（r/min)
n III=n II=137.34（r/min)
计算各轴的功率
P0=P工作=3.05KW
P I=P0n带=3.05*0.96=2.928KW P II=P I*n齿*n承=2.783KW
P III=P II*n承*n联=2.70KW （3）计算各轴扭矩
T
O = 9550×Po/n
=9550×3.05/960 =30.34 N·m
T
1 = 9550×P I/n
I
=9550×2.928/412.02 =67.87 N·m
T
II =9550×P
II
/n
II
=9550×2.783/137.34=193.52 N·m
T
III =9550×P
III
/n
III
=9550×2.70/137.34=187.75 N·m
三．传动零件设计计算
㈠.V带传动的设计计算
1).确定计算功率Pc
由于每天工作时间T=24h，运输装置载荷变动大，由表8.21查得工作情况系数K A=1.4，故Pca=K A×P1=1.4×3.05kW =4.27kW
2).选择V带的带型
根据Pca,n0由图8-12选择A型V带。
3).确定带轮的基准直径d d1
①由表8-12，取小带轮的基准直径d d1=100mm 。
按式（8-13）验算带速:υ=πd d1n I/(60×1000)
=π×100×960/60000
=5.03m/s
因为5m/s<υ<30m/s,故带速合适。
4).计算大带轮的基准直径d d2根据式(8-15a)则
d d2=n1/n2*d d1 = 960/412.02×100=233mm
按表8.3选取标准值d d2=236mm
5).确定V带的中心距a和基准长度Lo
①根据式0.7(d d1+d d2) Lo≈2a+0.5π(d d1+d d2)+0.25(d d2-d d1)2/a =2×500+0.5π×(100+236)+0.25×(236-100)2/500 =1537.04mm≈1600mm 6).验算小带轮的包角α 由包角公式α≈1800-(d d2-d d1)57.50/a =1800-(236-100)×57.50/500=164.130 >1200 7).计算带的根数z 单根V带传递的额定功率.据dd1和n1，查课本[1]表8.18得 d d1=100mm.n1=960r/min, 查表得 P0=2.47+（2.83-2.47）(960-800)/(980-800)=2.79KW i≠1时单根V带的额定功率增量. △P0＝Kbn1(1-1/Ki)=0.0010275KW 查[1]表，得Ki=1.1373,则 △P0＝0.0010275×960×（1-1/1.1373）=0.119KW 由表8.4得，带长修正系数K L=0.99，表8.11包角系数K a=0.97 Z＝PC/[(P0+△P0)KαKL] ＝4.27/[(2.79+0.119) ×0.97×0.99] ＝1.53 取Z＝2根 8)计算轴上压力 由课本8.6表查得q＝0.10kg/m，单根V带的初拉力： F0＝500P C/ZV（2.5/Kα-1）+qV2 ＝500x4.27/2x5.03(2.5/0.97-1)+0.10x5.032 ＝337.28N 则作用在轴承的压力FQ F Q＝2ZF0sin(α1/2) ＝2×2×337.28sin(164.13°/2) ＝1336.203N 9)计算带轮的宽度B B＝（Z-1）e+2f ＝（2-1）×15+2×10 ＝35 mm 10)结构设计结果 选用A型V带，中心距a=500mm，带轮直径d d1=100mm ，d d2=236mm，轴上压力F Q＝1241.48N ㈡.齿轮传动设计计算 （1）选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常齿轮采用软齿面。选用价格便宜便于制造的材料，小齿轮材料为45钢，调质，齿面硬度229-286HBW；大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为169-217HBW； 精度等级：精压机是一般机器，速度不高，故选8级精度 （2）按齿面接触疲劳强度设计 该传动为闭式软齿面，主要失效形式为疲劳点蚀，故按齿面接触疲劳强度设计，再按齿根弯曲疲劳强度校核。 设计公式为：d1≥ 76.43[KT 1(U+1)/φ d u[σH]2) ]1/3 ①表10.11载荷系数K 查课本[1]表 K＝1.1 ②转矩TI T 1 = 9550×P I/n I =9550×2.928/412.02 =67870 N·mm ③解除疲劳许用应力 [σH] ＝σ Hlim Z NT /S H 按齿面硬度中间值查[1] σHlim1＝600Mpa σHlim2＝550Mpa 接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日，每天24h计算，由公式N＝60njL h 计算 N1＝60×412.02×10×300×24 ＝1.779x109 N2＝N1/i齿＝1.779x109 /2.33＝7.635×108 查[1]课本图曲线1，得 Z NT1＝1 Z NT2 ＝1.06 按一般可靠度要求选取安全系数SH＝1.0 [σH]1＝σ Hlim1Z NT1 /SH ＝600x1/1 ＝600 Mpa [σH]2＝σ Hlim2Z NT2 /SH ＝550x1.06/1 ＝583Mpa 故得：[σH]＝ 583Mpa ④计算小齿轮分度圆直径d1 由[1]课本表13-9 按齿轮相对轴承对称布置, 取φd＝1.0 U＝2.33 将上述参数代入下式 d1≥76.43[KT 1(U+1)/φ d u[σH]2) ]1/3 ＝51.94mm 取d1＝56.25 mm ⑤计算圆周速度 V＝ nIπd1／（60×1000） ＝412.02×3.14×56.25／（60×1000） ＝1.21m／s V＜6m／s 故取8级精度合适 （3）确定主要参数 ①齿数取Z1＝25 Z2＝Z1×i齿＝25×2.33＝58.25=59 ②模数 m＝d1／Z1＝56.25／25＝2.25 ③分度圆直径 d1＝m Z2＝25×2.25＝56.25mm d2＝m Z2＝59×2.25＝132.75mm ④中心距 a ＝（d1+ d2）／2 ＝（56.25+132.75）／2 ＝94.5mm ⑤齿宽 b ＝φd*d1＝1.0×56.25＝56.25mm 取b2＝60mm b1＝b2+5 mm ＝65 mm (4)校核齿根弯曲疲劳强度 ①齿形系数Y F 查［1］课本表10.13 Y F1＝2.65 Y F2＝2.18 ②应力修正系数Y S 查［1］课本表10.14 Y S1＝1.59 Y S2＝1.80 ③许用弯曲应力[σF] [σF]＝σ Flim Y NT /S F 由课本[1]图10.25 按齿面硬度中间值得 σ Flim1 ＝210Mpa σ Flim2 ＝190Mpa 由课本[1]图 得弯曲疲劳寿命系数Y NT ： Y NT1＝Y NT2＝1 按一般可靠性要求，取弯曲疲劳安全系数S F ＝1.3 计算得弯曲疲劳许用应力为 [σF1]＝σ Flim1 Y NT1/S F ＝210×1/1.3＝162Mpa [σ F2]＝σ Flim2 Y NT2 /S F ＝190×1/1.3＝146Mpa 校核计算 σF1＝2kT1Y F1Y S1 / （bm2Z1） ＝2×1.1×67870×2.65×1.59/（60×2.252×25）＝82.85Mpa< [σ F1 ] σF2＝2kT1Y F2Y S2/ （bm2Z1） ＝82.85×1.8×2.18/(1.59×2.65) ＝77.16Mpa< [σ F2 ] 故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够 (5)齿轮的几何尺寸计算 齿顶圆直径da da1 ＝d1+2ha＝56.25+6＝62.25mm da2＝d2+2ha＝132.75+6＝138.75mm 齿全高h h＝(2 ha*+c*)m＝(2+0.25)×2.25＝5.06 mm 齿根高hf＝（ha*+c*）m＝1.25×2,25＝2.81mm 齿顶高ha＝ ha*m ＝1×2.25＝2.25mm 齿根圆直径df df1＝d1-2hf＝62.25-7.5＝54.75mm df2＝d2-2hf＝132.75-7.5＝125.25mm (6)齿轮的结构设计 小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构。大齿轮的有关尺寸计算如下： 轴孔直径d＝60mm 轮毂直径D1＝1.6d＝60×1.6＝96mm 轮毂长度L＝1.2d＝1.2×60＝72mm 轮缘厚度δ0＝(3-4)m＝9-12mm 取δ0＝10mm 轮缘内径D2＝da2-2h-2δ0＝125.25-2×5.06－20 ＝95.13 mm 取D2 ＝95mm 腹板厚度C＝(0.2-0.3)b＝12-18mm 取C＝18mm 腹板中心孔直径D0＝0.5(D1+D2)＝0.5(96+95) ＝95.5mm 腹板孔直径d0＝45-25mm 取d0＝20mm 齿轮倒角取C2 四．轴系结构部件的设计 1. 轴的结构设计 ①轴上零件的定位，固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定 ②确定轴各段直径和长度 d1≥Ao(P1/n1)1/3=（103~126）(2.928/412.02)1/3=（19.8~24.2）mm d2≥Ao(P2/n2)1/3=（103~126）(2.783/137.34)1/3=（28.1~34.4mm d3≥Ao(P3/n3)1/3=（103~126）(2.7/137.34)1/3=（27.8~34）mm ③选取联轴器类型 联轴器的孔径,由表查得Ka=1.3,则联轴器的计算转矩 Tca=KaTIII=1.3×187.75=244.075N·mm. 按计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩条件,查GB/T 5014-2003 选用TL3型弹性柱销联轴器,其公称转矩为1000 N·mm,半联轴器 孔径d=50mm,故取dⅠ-Ⅱ=50mm,半联轴器长度L=112mm,由于半联轴器与轴配合的毂孔长度L1应该小于L,所以取LⅠ-Ⅱ=110mm 右段需要制一个轴肩,高约未4故取dⅡ-Ⅲ=50+4×2mm=58mm 根据《课程设计》，当轴肩用于轴上零件定位和承受内力时，应具有一定高度，轴肩差一般可取6～10mm。用作滚动轴承内圈定位时，轴肩的直径应按轴承的安装尺寸取。如果两相邻轴段直径的变化仅是为了轴上零件 装拆方便或区分加工表面时两直径略有差值即可，例如取1～5mm也可以采用相同公称直径而不同的公差数值。 考虑滚动轴承的装拆，选用深沟球滚动轴承型号为“6212”，由标准查得装滚动轴承D直径为110mm，宽为22mm，取齿轮距箱体内壁距离a=15mm,考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承 位置时,应距箱体内壁一段距离s,取s=8mm.则 因此输入轴由小端到大端可以设计出各段轴的直径，考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为15mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，所以 输出轴由小端到大端可以设计出各段轴的直径分别为： 42mm，50m，55mm，60mm，68mm 55mm 根据《课程设计》表3-1，表4-1以及图4-1，得 δ取10mm, δ1取8mm, 齿轮顶圆至箱体内壁的距离：△1=10mm 齿轮端面至箱体内壁的距离：△2=10mm 因为齿轮的圆周速度V=1.21m/s<1.5~2.0 m/s 选用弹性套柱联轴器查表得可算得m=22mm e=12mm 所以可以设计出各段轴的长度，分别为 65mm 66mm 37mm 58m 12mm 20mm ④轴上零件的周向固定 齿轮、大带轮与轴的周向定位采用平键连接.齿轮处轴由表查得平键b×h=18×11mm,键槽用键槽铣刀加工,长为63mm,为了保证齿轮与轴配合 有良好的对中性,故选择配合为H7/n6,同样,大带轮与轴的连接选用平键b×h=14×9mm,长32mm,配合为过渡配合H7/k6 ⑤确定轴上圆角与倒角尺寸 查表,轴左端倒角为2×45o,右端倒角为2×45o. 轴肩处圆角半径见图纸标注. 轴的校核计算 对于输入轴校核： T III =9550PIII/n III =9550×2.7 0/137.34 =187.75N·m Ft=2T III /d1=375.49/=3080.8N Fr= Fttanα=1150N· 绘制轴受力简图（a） 绘制垂直面弯矩图（b） FAY=FBY=Fr/2=593N MC1=FAYL/2=36.194Nm 绘制水平面弯矩图（c） FAZ=FBZ=Ft/2=1614.4N MC2=FAZL/2=56.22Nm 绘制合弯矩图（d） MC=(MC12+MC22)1/2=72.54Nm 绘制扭矩图（e） T=9.55（P1/n1）=61.16Nm 绘制当量弯矩图（f） Mec=[Mc2+（αT）2] 1/2=168.36Nm 校核危险截面C的强度 σe=Mec/0.1d3=49.8MPa< [σ-1]b ∴该轴强度足够。 2.滚动轴承的选择计算 (1)根据根据条件，轴承预计寿命 Lh＝10×300×24＝72000h 计算输入轴承 初选轴承为深沟球轴承，型号为6208，基本额定动载荷Cr＝31.5KN 计算当量载荷 由于是深沟球轴承，且只承受径向载荷，则P= Fr=Ft·tanα=3012N 轴承寿命计算 6 10 60 t h p f C l n f P ε ?? = ? ? ?? 根据条件，取1, 1.2 t p f f ==；由于是球轴 承，3 ε=，则L h=267388h>57600h 预期寿命足够。 计算输出轴承 初选轴承为深沟球轴承，型号为6211，基本额定动载荷Cr＝43.2KN 计算当量载荷 由于是深沟球轴承，且只承受径向载荷，则P= Fr=Ft·tanα=2965 轴承寿命计算 6 10 60 t h p f C l n f P ε ?? = ? ? ?? 根据条件1, 1.2 t p f f ==；由于是球轴 承，3 ε=，则L h=232691>72000h，预期寿命足够。 3联轴器的选择 轴Ⅱ是通过联轴器与轴Ⅲ相连接的轴，轴Ⅱ的直径最小处与联轴器连接，d=45mm,转矩T=446N?M，因带式直运输机中齿轮的单向传动，有微量冲击结合此条件，选用弹性联轴器。查表（《机械设计基础》１７－３）得出，选用HＬ4型弹性套柱联轴器，其主要参数如下：公称扭矩Ｔｎ＝710Ｎ。主动轴孔直径45mm,从动轴轴也选用45mm.Y型轴孔长度 L=112mm,A=65。 型号公称转矩 T(N·m) 许用转速 n(r/min) 轴孔直 径d(mm) 轴孔长度 L(mm) 材料 轴孔类 型 YLD10 710 3600 45 112 HT200 Y 4.键的选择校核计算 （1）主动轴外伸端d=30mm，考虑到键在轴中部安装，故选键10x70 (GB/T1096-2003) b=10mm h=8mm L=70mm 选择45钢，其许用挤压应力[σp]=100 MPa σp= 4TI/dhL =4x104.45x1000/[34x8x(70-10)] =25.6 MPa<[σp] 故所选键联接强度足够。 （2）从动轴外伸端d=45mm，考虑到键在轴中部安装，故选键14x100 (GB/T1096-2003) b=14mm h=9mm L=100mm 选择45钢，其许用挤压应力[σp]=100 MPa σp= 4TI/dhL =4x402.92x1000/[45x9x(100-14)] =46.3 MPa<[σp] 故所选键联接强度足够。 （3）与齿轮联接处d=60mm，考虑到键在轴中部安装，故在同一方为母线上。选键16x63 (GB/T1096-2003) b=16mm h=11mm L=63mm 选择45钢，其许用挤压应力[σp]=100 MPa σp= 4TI/dhL =4x402.92x1000/[60x11x(63-16)] =52 MPa<[σp] 故所选键联接强度足够。 五．润滑方式的选择 l)润滑方式 1.齿轮ν=1.21m/s<<12 m/s应用喷油润滑,但考虑成本及需要。选用浸油润滑。 2.轴承采用润滑脂润滑。 2)润滑油牌号及用量 1.齿轮润滑选用100号机械油，最低—最高油面矩（大齿轮）10—20mm，需油量为1.5L左右。 2.轴承润滑选用ZL-3型润滑脂，用油量为轴承间隙的1/3—1/2为宜。 3)密封形式 1.箱座与箱盖凸缘接合面的密封 选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法 2.观察孔和油孔等处结合面的密封 在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸，垫片进行密封 3.轴承孔的密封 闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部 轴的外伸端与透盖间的间隙，由于ν=3m/s ，故选用半粗羊毛毡加以密封。 4.轴承靠近机体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部。 六．箱体的设计 1、箱体的结构设计 (1）箱体材料的选择与毛坯种类的确定 根据减速器的工作环境,可选箱体材料为灰铸铁HT200。因为铸造箱体刚性好、外形美观、易于切削加工、能吸收振动和消除噪音,可采用铸造工艺获得毛坯。 2）箱体主要结构尺寸和装配尺寸见下表： 单位：mm 名 称 符号 结构尺寸计算或取值依据 结果 箱座壁厚 δ 5.73180025.0a 025.0=+?=?+ 8 箱盖壁厚 1δ ()()88.6~4.6885.0~8.085.0~8.0<=?=δ 8 箱座凸缘厚度 b 1285.15.1=?=δ 12 箱盖凸缘厚度 1b 1285.15.11=?=δ 12 底座凸缘厚度 2b 2085.25.2=?=δ 20 箱座上的肋厚 m 8.6885.085.0=?=≥δ 7 箱盖上的肋厚 1m 8.6885.085.01=?=≥δ 7 轴承旁凸台高度 h 552021722172c 2D 2D h 2 2 2 1222≈??? ??--??? ??=? ? ? ??--??? ??= 56 轴承旁凸台半径 1R 16c R 21== 16 轴承座的外径 2D ()()()()()()174 ~17085.5~5130d 5.5~5D 124~12085.5~580d 5.5~5D 116 ~11285.5~572d 5.5~5D 333=?+=+=?+=+=?+=+大中小 114 122 172 地脚螺钉 直径和数目 n d f 350325180145a a 21<=+=+ 16 6 通孔直径 f d ' 20 沉头座直径 0D 45 底座凸缘尺 寸 1m in c 25 2m in c 23 连接螺栓 轴承旁连接螺栓直径 1d .121675.0d 75.0f =?= 轴承旁连接螺栓直径1d 12 通孔直径d ' 13.5 沉头座直径D 26 凸缘尺寸 1m in c 20 2m in c 16 箱座、箱盖连接螺栓直径 2d ()()9.6 ~816 6.0~5.0d 6.0~5.0f =?= 轴承旁连接螺栓直径2d 8 通孔直径d ' 9 沉头座直径D 18 凸缘尺寸 1m in c 15 2m in c 12 定位销直径 d ()() 6.4~6.588.0~7.0d 8.0~7.02=?= 6 轴承盖螺钉直径 3d ()()8~4.6165.0~4.0d 5.0~4.0f =?= 8 视孔盖螺钉直径 4d ()()4.6~8.4164.0~3.0d 4.0~3.0f =?= 6 箱体外壁至轴承座端面的距离 1l ()()44~418~516028~5c c 21=++=++ 42 大齿轮顶圆与箱体内壁的距离 1? 6.982.12.1=?=≥δ 10 齿轮端面与箱体内 壁的距离 2? ()15~108≥=≥或δ 主动齿轮端面距箱体内壁距离 11.5 从动齿轮端面距箱体内壁距离 14 油面高度 —— 齿轮浸入油中至少一个齿高，且不得小于10mm ，这样确定最低油面。考虑油的损耗，中小型减速器至少还有高出5~10mm 。 58 箱座高度 H ()()()()5.5203~55.1805~3850~302 1.2795~350~302d 2 a =+++=+++≥ δ 190 2、减速器附件 （1）窥视孔和视孔盖 在传动啮合区上方的箱盖上开设检查孔，用于检查传动件的啮合情况和润滑情况等，还可以由该孔向箱内注入润滑油。 （2）通气器 安装在窥视孔板上，用于保证箱内和外气压的平衡，一面润滑油眼相体结合面、轴伸处及其他缝隙渗漏出来。 （3）轴承盖 轴向固定轴及轴上零件，调整轴承间隙。这里使用凸缘式轴承盖，因 机械设计说明书 设计人：白涛 学号：2008071602 指导老师：杨恩霞 目录 设计任务书 (3) 传动方案的拟定及说明 (4) 电动机的选择 (4) 计算传动装置的运动和动力参数 (5) 传动件的设计计算 (5) 轴的设计计算 (12) 滚动轴承的选择及计算 (17) 键联接的选择及校核计算 (19) 连轴器的选择 (19) 减速器附件的选择 (20) 润滑与密封 (21) 设计小结 (21) 参考资料目录 (21) 机械设计课程设计任务书 题目：设计一用于螺旋输送机驱动装置的同轴式二级圆柱齿轮减速器 一．总体布置简图 1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器 二．工作情况： 载荷平稳、两班制工作运送、单向旋转 三． 原始数 螺旋轴转矩T （N ·m ）：430 螺旋轴转速n （r/min ）：120 螺旋输送机效率（％）：0.92 使用年限（年）：10 工作制度（小时/班）：8 检修间隔（年）：2 四． 设计内容 1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 斜齿轮传动设计计算 3. 轴的设计 4. 滚动轴承的选择 5. 键和连轴器的选择与校核； 6. 装配图、零件图的绘制 7. 设计计算说明书的编写 五． 设计任务 1． 减速器总装配图一张 2． 齿轮、轴零件图各一张 3． 设计说明书的编写 （一）传动方案的拟定及说明 由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。 本传动机构的特点是：减速器的轴向尺寸较大，中间轴较长，刚度较差，当两个大齿轮侵油深度较深时，高速轴齿轮的承载能力不能充分发挥。常用于输入轴和输出轴同轴线的场合。 （二）电动机的选择 1．电动机类型和结构的选择 因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y （IP44）系列的电动机。 2．电动机容量的选择 1） 工作机所需功率P w =Tn /9550，其中n=120r/min ，T=430N ·m ， 得P w ＝5.4kW 2） 电动机的输出功率 Pd ＝Pw/η η＝42 34221 ηηηη＝0.904 减速器机械设计课程设计说明书一．任务设计书 题目A：设计用于带式运输机的传动装置 二. 传动装置总体设计 设计工作量：1.减速器装配图一张（A3） 2.零件图（1～3） 3.设计说明书一份 个人设计数据： 运输带的工作拉力 T(N/m)___850______ 运输机带速V（m/s） ____1.60_____ 卷筒直径D（mm） ___270______ 已给方案 三．选择电动机 1．传动装置的总效率： η=η1η2η2η3η4η5 式中：η1为V带的传动效率，取η1=0.96； η2η2为两对滚动轴承的效率，取η2=0.99； η3为一对圆柱齿轮的效率，取η3=0.97; η为弹性柱销联轴器的效率，取η4=0.99； η5为运输滚筒的效率，取η5=0.96。 所以，传动装置的总效率η=0.96*0.99*0.99*0.97*0.98*0.96=0.859 电动机所需要的功率 P=FV/η=850*1.6/（0.859×1000）=1.58KW 2．卷筒的转速计算 nw=60*1000V/πD=60*1000*1.6/3.14*500=119.37r/min V 带传动的传动比范围为]4,2[' 1 i ;机械设计第八版142页 一级圆柱齿轮减速器的传动比为i2∈[3，5]；机械设计第八版413页 总传动比的范围为[6，20]； 则电动机的转速范围为[716,2387]; 3．选择电动机的型号： 根据工作条件，选择一般用途的Y 系列三相异步电动机，根据电动机所需的功率，并考虑电动机转速越高，总传动比越大，减速器的尺寸也相应的增大，所以选用Y100L1-4型电动机。额定功率2.2KW ，满载转速1430（r/min ）,额定转矩2.2（N/m ）,最大转矩2.3（N/m ） 4、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 总传动比ia=n/nw=1430/119.37=12.00 式中：n 为电动机满载转速； w n 为工作机轴转速。 取V 带的传动比为i1=3，则减速器的传动比i2=ia/3=4.00; 5．计算传动装置的运动和动力参数 6.计算各轴的转速。 O 轴：n0=1430 r/min; Ⅰ轴：n1=n1/i01=1430/3=476.67 r/min; Ⅱ轴：n2=n2/i12=115.27 r/min 机械设计基础课程设计 计算说明书 姓名 ______ 班级 ______ 学号 ______ 指导老师 ______ 成绩______ 目录 机械设计课程设计任务书 (1) 1传动方案拟定 (2) 1.1工作条件 (2) 1.2原始数据 (2) 2电动机选择 (2) 2.1电动机类型的选择 (2) 2.2电动机功率选择 (2) 3计算总传动比及分配各级的传动比 (3) 3.1总传动比 (3) 3.2分配各级传动比 (3) 4运动参数及动力参数计算 (3) 4.1计算各轴转速 (3) 4.2计算各轴的功率 (3) 4.3计算各轴扭矩 (3) 5传动零件的设计计算 (4) 5.1皮带轮传动的设计计算 (4) 5.2齿轮传动的设计计算 (6) 6轴的设计 (8) 6.1输入轴的设计 (8) 6.2输出轴的设计 (11) 7滚动轴承的选择及校核计算 (14) 7.1计算轴承参数并校核 (15) 8键联接的选择及校核计算 (16) 8.1主动轴与齿轮1联接采用平键联接 (16) 8.2从动轴与齿轮2联接用平键联接 (16) 9联轴器得选择和计算 (16) 10箱体主要结构尺寸计算 (16) 11减速器附件的选择 (17) 12润滑与密封 (17) 12.1齿轮的润滑 (17) 12.2滚动轴承的润滑 (17) 12.3润滑油的选择 (18) 12.4密封方法的选取 (18) 13设计小结 (18) 参考文献 (19) 机械设计课程设计任务书 1、设计题目 设计用于带式运输机的单级圆柱直齿减速器，图示如下，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，运输带速度允许误差为±5% 2、设计数据 3、设计要求 1、每人单独一组数据，要求独立认真完成。 2、图纸要求：减速器装配图一张（A1），零件工作图两张（A3，传动零件、轴）。 机械设计课程设计 ： 班级： 学号： 指导教师： 成绩： 日期：2011 年6 月 目录 1. 设计目的 (2) 2. 设计方案 (3) 3. 电机选择 (5) 4. 装置运动动力参数计算 (7) 5.带传动设计 (9) 6.齿轮设计 (18) 7.轴类零件设计 (28) 8.轴承的寿命计算 (31) 9.键连接的校核 (32) 10.润滑及密封类型选择 (33) 11.减速器附件设计 (33) 12.心得体会 (34) 13.参考文献 (35) 1. 设计目的 机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是： （1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题的能力。 （2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。 （3）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。 （4）学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算，绘图，查阅设计资料和手册，运用标准和规等。 2. 设计方案及要求 据所给题目：设计一带式输送机的传动装置（两级展开式圆柱直齿轮减速器）方案图如下： 1—输送带 2—电动机 3—V带传动 4—减速器 技术与条件说明： 1）传动装置的使用寿命预定为8年每年按350天计算，每天16小时计算； 2）工作情况：单向运输，载荷平稳，室工作，有粉尘，环境温度不超过35度； 3）电动机的电源为三相交流电，电压为380/220伏； 4）运动要求：输送带运动速度误差不超过%5；滚筒传动效率 0.96； 5）检修周期：半年小修，两年中修，四年大修。 设计要求 1）减速器装配图1； 2）零件图2（低速级齿轮，低速级轴）； 第6章圆柱齿轮传动 6.1 齿轮传动的特点、应用和分类 6.1.1齿轮传动的特点 齿轮传动用来传递任意两轴间的运动和动力，其圆周速度可达到300m/s，传递功率可达105KW，齿轮直径可从不到1mm到150m 以上，是现代机械中应用最广的一种机械传动。 齿轮传动与带传动相比主要有以下优点： （1）传递动力大、效率高； （2）寿命长，工作平稳，可靠性高； （3）能保证恒定的传动比，能传递任意夹角两轴间的运动。 齿轮传动与带传动相比主要缺点有： （1）制造、安装精度要求较高，因而成本也较高； （2）不宜作远距离传动。 6.1.2齿轮传动的类型 6.2 渐开线的形成原理及其基本性质 6.2.1 渐开线的形成 直线BK沿半径为rb的圆作纯滚动时，直线上任一点K 的轨迹称为该圆的渐开线。该圆称为渐开线的基圆。 --- 渐开线上rb --- 基圆半径；BK --- 渐开线发生线； k K点的展角 6.2.2 渐开线的性质 （1）发生线沿基圆滚过的线段长度等 于基圆上被滚过的相应弧长。 由于发生线BK在基圆上作纯滚动，故 （2）渐开线上任意一点法线必然与基 圆相切。换言之，基圆的切线必为渐开 线上某点的法线。 因为当发生线在基圆上作纯滚动时，它 与基圆的切点B是发生线上各点在这 一瞬时的速度瞬心，渐开线上K点的轨 迹可视为以B点为圆心，BK为半径所 作的极小圆弧，故B点为渐开线上K 点的曲率中心，BK为其曲率半径和K点的法线，而发生线始终相切于基圆，所以渐开线上任意一点法线必然与基圆相切。（3）渐开线齿廓上某点的法线与该点的速度方向所夹的锐角称为该点的压力角。 （4）渐开线的形状只取决于基圆大小。 基圆愈小，渐开线愈弯曲；基圆愈大，渐开线愈平直。当基圆半径为无穷大，其渐开线将成为一条直线。 （5）基圆内无渐开线。 6.2.3 渐开线方程 建立渐开线方程式前，我们先了解一下渐开线压力角的概 念： 轴的设计 图1传动系统的总轮廓图 一、轴的材料选择及最小直径估算 根据工作条件，小齿轮的直径较小（），采用齿轮轴结构， 选用45钢，正火，硬度HB=。 按扭转强度法进行最小直径估算，即初算轴径，若最小直径轴段开有键槽，还要考虑键槽对轴的强度影响。 值由表26—3确定：=112 1、高速轴最小直径的确定 由，因高速轴最小直径处安装联 轴器，设有一个键槽。则，由于减速器输入轴通过联轴器与电动机轴相联结，则外伸段轴径与电动机 轴径不得相差太大，否则难以选择合适的联轴器，取，为 电动机轴直径，由前以选电动机查表6-166：， ，综合考虑各因素，取。 2、中间轴最小直径的确定 ，因中间轴最小直径处安装滚动 轴承，取为标准值。 3、低速轴最小直径的确定 ，因低速轴最小直径处安装联轴 器，设有一键槽，则，参 见联轴器的选择，查表6-96，就近取联轴器孔径的标准值。 二、轴的结构设计 1、高速轴的结构设计 图2 （1）、各轴段的直径的确定 ：最小直径，安装联轴器 ：密封处轴段，根据联轴器轴向定位要求，以及密封圈的标准查表6-85（采用毡圈密封）， ：滚动轴承处轴段，，滚动轴承选取30208。 ：过渡轴段，取 ：滚动轴承处轴段 （2）、各轴段长度的确定 ：由联轴器长度查表6-96得，，取 ：由箱体结构、轴承端盖、装配关系确定 ：由滚动轴承确定 ：由装配关系及箱体结构等确定 ：由滚动轴承、挡油盘及装配关系确定 ：由小齿轮宽度确定，取 2、中间轴的结构设计 图3 （1）、各轴段的直径的确定 ：最小直径，滚动轴承处轴段，，滚动轴承选30206 ：低速级小齿轮轴段 ：轴环，根据齿轮的轴向定位要求 ：高速级大齿轮轴段 ：滚动轴承处轴段 （2）、各轴段长度的确定 ：由滚动轴承、装配关系确定 ：由低速级小齿轮的毂孔宽度确定 ：轴环宽度 ：由高速级大齿轮的毂孔宽度确定 一·观察外形及外部结构 1.减速器起吊装置,定位销,起盖螺钉,油标,油塞各起什么作用？布置在什么位置？ 答：起吊装置为了便于吊运。在箱体上设置有起吊装置箱盖上的起吊孔用于提升箱盖箱座上的吊钩用于提升整个减速器。 定位销为安装方便。箱座和箱盖用圆锥定位销定位并用螺栓连接固紧起。 盖螺钉为了便于揭开箱盖。常在箱盖凸缘上装有起盖螺钉。 油标为了便于检查箱内油面高低。箱座上设有油标。 油塞是用来放油的，把旧的油放出来。所以油塞的位置都是靠在最下方的。2.箱体,箱盖上为什么要设计筋板?筋板的作用是什么,如何布置？ 答：为保证壳体的强度、刚度，减小壳体的厚度。一般是在两轴安装轴承的上下对称位置分别布置。 3.轴承座两侧连接螺栓如何布置,支撑螺栓的凸台高度及空间尺寸如何确定？答：轴承旁边地突台要考虑凸台半径和凸台高度两个参数。 凸台半径和安装轴承旁螺栓的箱体凸缘半径相等； 凸台高度要根据低速轴轴承座外径和螺栓扳手空间的要求来确定，大小等于沉头座直径加上2.5倍的轴承盖螺栓直径 5.箱盖上为什么要设计铭牌？其目的是什么？铭牌中有什么内容？ 主要记载有产家名号、产品的额定技术数据等，中文铭牌上所采用的文字符号应一律使用中国法定的标准，进口产品投放市场需要备中文名牌的也应照此办理 二·拆卸观察孔盖 1.观察孔起什么作用?应布置在什么位置及设计多大才适宜的? 答：通过观察孔可以观察齿轮的啮合情况，并可以向箱体内加润滑油。 应设置在箱盖顶部适当位置；尺寸以便于观察传动件啮合区位置为宜，并允许手进入箱体检查磨损情况。 2.观察孔盖上为什么要设计通气孔？孔的位置为何确定？ 答：通气孔可以调节由于高速运转生热膨胀造成的内外压强差。设置在观察盖上或箱体顶部。 三·拆卸箱盖 1.再用扳手拧紧或松开螺栓螺母时扳手至少要旋转多少度才能松紧螺母，这与 螺栓到外箱壁间的距离有何关系？设计时距离应如何确定？ 答：60度 6-1 齿轮啮合传动应满足哪些条件？ 答：齿轮啮合传动应满足：1.两齿轮模数和压力角分别相等；2.12 1≥= p B B b ε，即实际啮 合线B 1 B 2大于基圆齿距p b 。3. 满足无侧隙啮合，即一轮节圆上的齿槽宽与另一轮节圆上的齿厚之差为零。 6-2 齿轮的失效形式有哪些？采取什么措施可减缓失效？ 答：1.轮齿折断。设计齿轮传动时，采用适当的工艺措施，如降低齿根表面的粗糙度，适当增大齿根圆角、对齿根表面进行强化处理（如喷丸、辗压等）以及采用良好的热处理工艺等，都能提高轮齿的抗折断能力。 2.齿面点蚀。可采用提高齿面硬度，降低表面粗糙度，增大润滑油粘度等措施来提高齿面抗点蚀能力。 3.齿面磨损。减小齿面粗糙度、保持良好的润滑、采用闭式传动等措施可减轻或避免磨粒磨损。 4.齿面胶合。可适当提高齿面硬度及降低表面粗糙度，选用抗胶合性能好的材料，使用时采用粘度较大或抗胶合性较好的润滑油等。 5.塑性变形。为减小塑性变形，应提高轮齿硬度。 6-3 现有4个标准齿轮：m 1=4mm ，z 1=25；m 2=4mm ，z 2=50；m 3= 3mm ，z 3=60；m 4=2.5mm ，z 4=40。试问：（1）哪两个齿轮的渐开线形状相同？（2）哪两个齿轮能正确啮合？（3）哪两个齿轮能用同一把滚刀加工？这两个齿轮能否改成同一把铣刀加工？ 答：1.根据渐开线性质4，渐开线的形状取决于基圆半径，基圆半径 ααc o s 2 c o s r mz r b ==。当两齿轮基圆半径相等时，其齿廓形状相同。 98.46cos 2 cos 1 1 11 r == =ααz m r b 97.93cos 2 cos 21 2 22r ===ααz m r b 38.56cos 2 cos 3 3 31b3 r == =ααz m r 98.46cos 2 cos 4 4 44r == =ααz m r b 因此，齿轮1和4渐开线形状相同。 2.两个齿轮能正确啮合条件是两齿轮模数和压力角分别相等。因此，齿轮1和2能够正确啮合。 3.齿轮利用滚刀加工时，只要齿数和压力角相等，齿轮都可用同一把刀具加工。因此，齿轮1和2可用同一把刀具加工。 不能。铣刀加工齿轮为仿形法。需渐开线形状相同。 6-4 什么是软齿面和硬齿面齿轮传动？设计准则是什么？ 答：软齿面齿轮齿面硬度≤350HBS ，应齿面齿轮齿面硬度＞350HBS 。其设计准则分别为： 课程设计说明书 课程名称:机械设计课程设计课程代码: 题目:二级斜齿圆柱齿轮减速器学生姓名:张伟荣 学号: 3120130316205 年级/专业/班: 13级机电2班 学院(直属系) :机械工程学院 指导教师:杜强 机械设计课程设计任务书 学院名称：机械工程学院专业：机械电子工程年级：2013级 学生姓名: 张伟荣学号: 3120130106205 指导教师: 杜强 一、设计题目带式运输机的减速传动装置设计 二、主要内容 ⑴决定传动装置的总体设计方案； ⑵选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数； ⑶传动零件以及轴的设计计算；轴承、联接件、润滑密封和联轴器的选择及校验计算； ⑷机体结构及其附件的设计； ⑸绘制装配图及零件图；编写计算说明书并进行设计答辩。 三、具体要求 ⑴原始数据：运输带线速度v = 1.76 （m/s） 运输带牵引力F = 2700 （N） 驱动滚筒直径D = 470 （mm） ⑵工作条件： ①使用期5年，双班制工作，单向传动； ②载荷有轻微振动； ③运送煤、盐、砂、矿石等松散物品。 四、完成后应上交的材料 ⑴机械设计课程设计计算说明书； ⑵减速器装配图一张； ⑶轴类零件图一张； ⑷齿轮零件图一张。 五、推荐参考资料 ⑴西华大学机械工程与自动化学院机械基础教学部编.机械设计课程设计指导 书,2006 ⑵秦小屿.机械设计基础(第二版).成都：西南交大出版社,2012 指导教师杜强签名日期 2015 年 6 月 25日 系主任审核日期 2015 年 6 月 25 日 目录 一.传动方案的拟定……………………………………………………………………… 二.电动机的选择及传动装置的运动和动力参数计算………………………………… 三.传动零件的设计计算…………………………………………………………… 四.轴的结构设计及强度计算…………………………………………………………… 五.滚动轴承的选择与寿命计算…………………………………………………………… 六.键的强度计算…………………………………………………………… 七.联轴器的选择…………………………………………………………… 八.减速器机体结构设计及附件设计……………………………………………………………总结………………………………………………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………………………………… 机械设计基础课程设计 ——单级斜齿轮圆柱齿轮减速器 学校：海洋大学 专业：轮机工程 学号：1703130103 姓名：*** 指导教师：丽娟 10年，单班制工作，输送带允许误差为5%。 设计工作量： 1.设计计算说明书1份（A4纸20页以上，约6000-8000字）； 2.主传动系统减速器装配图（主要视图）1（A2图纸）； 3.零件图（轴或齿轮轴、齿轮）2（A3图纸）。 专业科：斌教研室：郭新民指导教师：锋开始日期 20**年5月 5日完成日期20**年 6月 30 日 第一节设计任务 设计任务：设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知输送拉力F=1200N，带速V=1.7m/s，传动卷筒直径D=270mm。由电动机驱动，工作寿命八年（每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。 设计工作量： 1、减速器装配图1（A0图纸） 2、零件图2（输出轴及输出轴上的大齿轮A1图纸）（按1：1比例绘制） 3、设计说明书1份（25业） 第二节 、传动方案的拟定及说明 传动方案如第一节设计任务书（a ）图所示，1为电动机，2为V 带，3为机箱，4为联轴器，5为带，6为卷筒。由《机械设计基础课程设计》表2—1可知，V 带传动的传动比为2~4，斜齿轮的传动比为3~6，而且考虑到传动功率为 KW ，属于小功率，转速较低，总传动比小，所以选择结构简单、制造方便的单级圆柱斜齿轮传动方式。 第三节 、电动机的选择 1.传动系统参数计算 (1) 选择电动机类型. 选用三相异步电动机,它们的性能较好,价廉,易买到,同步转有3000,1500,1000,750r/m 四种,转速低者尺寸大; 为了估计动装置的总传动比围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算起驱动卷筒的转速n w 经过分析，任务书上的传动方案为结构较为简单、制造成本也比较低的方案。 （2）选择电动机 1）卷筒轴的输出功率Pw 2）电动机的输出功率Pd P ＝P /η 传动装置的总效率 η＝滑联齿轮滚带 ηηηηη????2 ＝0.96×0.98×0.98×0.99×0.96＝0.86 故P ＝P /η=2.125/0.86=2.4KW 单级圆柱斜齿轮传动 P =2.4KW 12000.75 2.12510001000 FV Pw kw ?===w 601000601000 1.7 n 120.3/min 3.14270v r D ???===?πw n 120.3/min r = 2.125Pw kw = 目录 1. 设计任务............................................... 2. 传动系统方案的拟定..................................... 3. 电动机的选择........................................... 3.1选择电动机的结构和类型.................................... 3.2传动比的分配............................................. 3.3传动系统的运动和动力参数计算............................... 4. 减速器齿轮传动的设计计算............................... 4.1高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算............................ 4.2低速级直齿圆柱齿轮传动的设计计算............................ 5. 减速器轴及轴承装置的设计............................... 5.1轴的设计................................................ 5.2键的选择与校核........................................... 5.3轴承的的选择与寿命校核.................................... 6. 箱体的设计............................................. 6.1箱体附件................................................ 6.2铸件减速器机体结构尺寸计算表............................... 7. 润滑和密封............................................. 7.1润滑方式选择............................................. 7.2密封方式选择............................................. 参考资料目录.............................................. 机械设计课程设计说明书 设计题目：斜齿圆柱齿齿轮减速器（9） 姓名： 学号： 2013050509 指导教师： 成绩： 2015 年6 月日河池学院―物理与机电工程学院 目录 设计任务书 (3) 一、课程设计目的 (3) 二、课程设计题目 (3) 三、课程设计任务 (4) 第一部分传动装置总体设计 (5) 一、电机的选择 (5) 二、计算传动装置总传动比及分配各级传动比 (5) 三、计算传动装置的动力和运动参数 (5) 第二部分V带传动的设计 (6) 一、V带传动的设计 (6) 第三部分齿轮的结构设计 (8) 一、高速级和低速级减速齿轮设计（闭式圆柱齿轮） (8) 第四部分轴的结构设计............................................................................ 1错误！未定义书签。 一、输入轴的设计............................................................................... 错误！未定义书签。1 二、输出轴的设计............................................................................... 错误！未定义书签。4 第五部分轴承的选择及校核. (16) 一、各轴轴承的选择 (18) 第六部分键的选择 (18) 第七部分联轴器的选择 (18) 第八部分箱体的结构设计 (19) 第九部分减速器的附件设计 (19) 第十部分减速器的润滑及密封 (20) 第十一部分机械课程设计心得................................................................. 错误！未定义书签。0 第十二部分参考文献................................................................................. 错误！未定义书签。1 机械设计基础课 程设计说明书设计题目：机械设计基础课程设计 学院： 专业： 学号： 学生姓名： 指导教师： 完成日期： 机械设计课程计算内容 一、传动方案拟定 (3) 二、电动机的选择 (4) 三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 (5) 四、传动装置的运动和动力设计 (5) 五、普通V带的设计 (6) 六、齿轮传动的设计 (7) 七、轴的设计 (9) 八、滚动轴承的选择 (13) 九、键连接的选择与校核 (14) 十、轴连接器选择 (15) 十一、减速器箱体和附件的选择 (15) 十二、润滑与密封 (16) 十三、设计小结 (16) 十四、参考书目 (17) 设计课题：机械设计基础课程设计设计一个带式输送机传动装置，已知带式输送机驱动卷筒的驱动功率，输送机在常温下连续单向工作，载荷平稳，环境有轻度粉尘，结构无特殊限制，工作现场有三相交流电源。 原始数据： 传送带卷筒转速n (r/min)= 78r/min w (kw)=3.2kw 减速器输出功率p w 使用年限Y（年）=6年 设计任务要求： 1，主要部件的总装配图纸一张 2，A1,典型零件的总做图纸2张 3，设计说明书一份（20页左右）。 计算过程及计算说明： 一，传动方案拟定。 设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动。 1，使用年限6年，工作为双班工作制，载荷平稳，环境有轻度粉尘。 (r/min)=78 r/min ２、原始数据：传送带卷筒转速n w 减速器输出功率p (kw)=3.2kw w 使用年限Y（年）=6年 方案拟定：1 采用Ｖ带传动与齿轮传动的组合，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。 1.电动机 2.V 带传动 3.圆柱齿轮减速器 4.连轴器 5.滚筒 二、运动参数和动力参数计算 （1）电动机的选择 1、电动机类型和结构的选择：选择Y 系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。 2. 、电动机容量选择： 电动机所需工作功率为： 式（1）：Ｐd ＝ＰＷ／ηa () 由电动机至运输带的传动总效率为： η总 =η１×η２2×η３ 式中：η1、η2、η3、η4分别为带传动、轴承、齿轮传动。 η１=0.96 η２=0.99 η３=0.987η η总=0.91 所以：电机所需的工作功率： Ｐd ＝ＰＷ／ηa =3.2/0.91=3.52 kw 3.额定功率p ed =5.5 . 查表 二十章 20-1 4. 根据手册Ｐ７表１推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ｉ’=3～６。 目录 1 2 3 一课程设计书 2 4 5 6 二设计要求2 7 8 三设计步骤2 9 10 1. 传动装置总体设计方案 3 11 2. 电动机的选择 4 12 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 13 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 14 5. 设计V带和带轮 6 15 6. 齿轮的设计 8 16 7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 17 8. 键联接设计 26 18 9. 箱体结构的设计 27 19 10.润滑密封设计 30 1 20 11.联轴器设计 30 21 四设计小结31 22 23 五参考资料32 24 25 26 27 28 29 一. 课程设计书 30 设计课题: 31 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,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速 32 33 器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 34 35 表一: 2 36 二. 设计要求 37 1.减速器装配图一张(A1)。 38 2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。39 3.设计说明书一份。 40 三. 设计步骤 41 42 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 43 44 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比45 4. 计算传动装置的运动和动力参数 46 5. 设计V带和带轮 47 6. 齿轮的设计 3 48 7. 滚动轴承和传动轴的设计 49 8. 键联接设计 50 9. 箱体结构设计 51 10. 润滑密封设计 52 11. 联轴器设计 53 54 1.传动装置总体设计方案: 55 56 1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。 57 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， 58 要求轴有较大的刚度。 59 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。 60 61 其传动方案如下： 4 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，一般常见的是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、铁屑或其它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。因此选择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 w 1000Fv P 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 w 321234d 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 1 设计任务书 1.1设计数据及要求 表1-1设计数据 序号 F(N) D(mm) V(m/s) 年产量 工作环境 载荷特性 最短工 作年限 传动 方案 7 1920 265 0.82 大批 车间 平稳冲击 十年二班 如图1-1 1.2传动装置简图 图1-1 传动方案简图 1.3设计需完成的工作量 （1） 减速器装配图1张(A1) （2） 零件工作图1张（减速器箱盖、减速器箱座-A2）；2张（输出轴-A3；输出轴齿轮-A3） （3） 设计说明书1份（A4纸） 2 传动方案的分析 一个好的传动方案，除了首先应满足机器的功能要求外，还应当工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、成本低廉以及使用维护方便。要完全满足这些要求是困难的。在拟定传动方案和对多种方案进行比较时，应根据机器的具体情况综合考虑，选择能保证主要要求的较合理的 传动方案。 现以《课程设计》P3的图2-1所示带式输送机的四种传动方案为例进行分析。方案a 制造成本低，但宽度尺寸大，带的寿命短，而且不宜在恶劣环境中工 作。方案b 结构紧凑，环境适应性好，但传动效率低，不适于连续长期工作，且制造成本高。方案c 工作可靠、传动效率高、维护方便、环境适应性好，但宽度较大。方案d 具有方案c 的优点，而且尺寸较小，但制造成本较高。 上诉四种方案各有特点，应当根据带式输送机具体工作条件和要求选定。若该设备是在一般环境中连续工作，对结构尺寸也无特别要求，则方案c a 、均为可选方案。对于方案c 若将电动机布置在减速器另一侧，其宽度尺寸得以缩小。故选c 方案，并将其电动机布置在减速器另一侧。 3 电动机的选择 3.1电动机类型和结构型式 工业上一般用三相交流电动机，无特殊要求一般选用三相交流异步电动机。最常用的电动机是Y 系列笼型三相异步交流电动机。其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低，适用于不易燃、不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的场合。此处根据用途选用Y 系列三相异步电动机 3.2选择电动机容量 3.2.1工作机所需功率w P 卷筒3轴所需功率： 1000Fv P W = =1000 82 .01920?=574.1 kw 卷筒轴转速： min /13.5914 .326582 .0100060100060r D v n w =???=?= π 3.2.2电动机的输出功率d P 考虑传动装置的功率耗损，电动机输出功率为 η w d P P = 传动装置的总效率： 机械设计基础课程程设计 说明书 设计题目：减速器 学院：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：10机制本一班 设计者：许小文 学号：100611017 指导老师：夏翔 2012年11月1日 目录 1. 设计目的 (1) 2. 设计方案 (1) 2.1技术与条件说明 (2) 2.2设计要求 (2) 3. 电机选择 (3) 3.1 电动机类型的选择 (3) 3.2 选择电动机的功率 (3) 3.3 确定电动机的转速 (4) 4. 装置运动动力参数计算 (5) 4.1 传动装置总传动比和分配各级传动比 (5) 4.2 传动装置的运动和动力参数计算 (5) 5. 带传动设计 (7) 5.1 确定计算功率 (7) 5.2 选择V带带型 (7) 5.3 确定带轮的基准直径d1d并验算带速 (7) 5.4 确定V带的中心距a和基准长度L (7) 5.5 验算小带轮上的包角 (8) 5.6 计算带的根数z (8) 5.7 计算单根V带的初拉力最小值 (9) 5.8 计算压轴力F p (9) 5.9 带轮设计 (9) 6.齿轮设计 (10) 6.1高速级齿轮设计 (10) 6.2 低速级齿轮设计 (16) 7.轴类零件设计 (22) 7.1 I轴的设计计算 (22) 7.2 II轴的设计计算 (25) 7.3 III轴的设计计算 (30) 8.轴承的寿命计算 (34) 8.1 I轴上的轴承6208寿命计算 (34) 8.2 II轴上轴承6211的寿命计算 (34) 8.3 Ⅲ轴上轴承6214的寿命计算 (34) 9.键连接的校核 (34) 9.1 I轴上键的强度校核 (34) 9.2 II轴上键的校核 (35) 9.3 III轴上键的校核 (35) 10.润滑及密封类型选择 (36) 10.1 润滑方式 (36) 10.2 密封类型的选择 (36) 11.减速器附件设计 (36) 目录 一、设计任务书…………………………………………………… 二、电动机的选择………………………………………………… 三、计算传动装置的运动和动力参数…………………………… 四、传动件设计（齿轮）………………………………………… 五、轴的设计……………………………………………………… 六、滚动轴承校核………………………………………………… 七、连接设计……………………………………………………… 八、减速器润滑及密封…………………………………………… 九、箱体及其附件结构设计……………………………………… 十、设计总结………………………………………………………十一、参考资料…………………………………………………… 设计内容计算及说明结果 设计任务书一、设计任务书 设计题目4：带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器 1、系统简图 2、工作条件 一班制，连续单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘 使用期限：10年 生产批量：20台 生产条件：中等规模机械厂。可加工七到八级齿轮及涡轮 动力来源：电力，三相交流380/220伏 输送带速度容许误差为±5%。 3、题目数据 已知条件 题号 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 输送带拉 力F（N） 1500 2200 2300 2500 2600 2800 3300 4000 4800 输送带速 度v（m/s） 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.4 1.2 1.6 1.4 滚筒直径 D(mm) 220 240 300 400 220 350 350 400 500 注：班级成员按学号选题，本设计所选题号为D3。 4、传动方案的分析 带式输送机由电动机驱动。电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经联轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级和低速级都采用直齿圆柱齿轮传动。 中国矿业大学 《机械设计基础课程设计》说明书设计题目：二级齿轮减速器设计 学院：xxxx 班级： 设计者：xxx 学号：xxxxxxxx 指导老师：xxx 完成日期：2011年7月6日 目录 第一部分设计任务书 (2) 1.1 机械设计课程设计目的 1.2 机械设计课程设计内容 1.3 机械设计课程设计的步骤 第二部分设计题目 (5) 第三部分电动机的选择 (6) 3.1 电动方案的分析与拟定 3.2 电动相关参数选择与计算 第四部分齿轮参数计算 (9) 4.1 齿轮设计方案的分析与拟定 4.2高速级齿轮的选择与校核 4.3低速级齿轮的选择与校核 第五部分各轴参数核算 (15) 4.1 参数核算原因 4.2轴参数核算 第六部分联轴器的选择 (17) 6.1高速轴连轴器 6.2低速轴联轴器 第七部分减速器内轴的设计 (18) 7.1高速轴的设计 7.2中间轴的设计 7.3低速轴的设计 第八部分电动机箱体设计 (19) 第九部分设计感想 (20) 第一部分设计任务书 1.1 机械设计课程设计目的 机械设计课程设计是机械类专业和部分非机械类专业学生第一次较全面的机械设计训练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性教学环节，其基本目的是： 1、通过机械设计课程的设计，综合运用机械设计课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。 2 、学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。 3、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。 1.2 机械设计课程设计内容 选择作为机械设计课程的题目，通常是一般机械的传动装置或简单机械。课程设计的内容通常包括：确定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联轴器、润滑、密封和联接件的选择及校核计算；箱体结构及其附件的设计；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计计算说明书，我在在设计中完成了以下工作： ①减速器装配图1张（A1图纸）； ②零件工作图2张(低速级齿轮轴、高速级轴，A3图纸）；二级同轴式圆柱齿轮减速器课程设计说明书
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二级减速器(机械课程设计)(含总结)
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