目录
一.课程设计任务书 (1)
二.题目及总体分析 (3)
三.电动机选择 (4)
四.传动装置的总传动比及其分配 (4)
五.计算传动装置的运动和动力参数 (5)
六.齿轮设计 (6)
七.传动轴和传动轴承的设计 (13)
(a)低速轴、传动轴承以及联轴器的设计 (13)
（b）高速轴以及传动轴承的设计 (18)
(c)中间轴以及传动轴承的设计 (26)
八.轴承的选择和校核计算 (32)
九.键连接的选择与校核计算 (33)
十.轴承端盖的设计与选择 (35)
十一.滚动轴承的润滑和密封 (36)
十二.其它结构设计 (36)
十三.箱体 (38)
十四.设计总结 (40)
十五. 参考文献 (41)
一、设计任务书
设计内容：
设计一用于带式运输机的二级同轴式圆柱齿轮减速器
设计参数：
输送带工作拉力 F:3300 N
输送带工作速度υ：1.2m/s
输送带卷筒直径 D： 350mm
备注：
工作条件:两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃；
使用折旧期：8年；
检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；
动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；
运输带速度允许误差：±5%；
制造条件及生产批量:一般机械厂制造，小批量生产。
设计工作量：
减速器装配图一张(A1图纸)、零件工作图1-3张（A3图纸）、设计说明书一份
二、题目及总体分析
题目：设计一个带式输送机传动装置
给定条件：由电动机驱动，输送带的牵引力为3300N，输送带的速度为1.2m/s，输送带滚筒的直径为350mm。工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期8年（每年300个工作日），小批量生产，两班制工作，输送机工作轴转速允许误差为±5％。带式输送机的传动效率为0.96。
传动装置组成：由电动机、减速器、联轴器、v带、卷筒、运输带等组成。减速器采用二级圆柱同级减速器。整体布置如下：
\
1.1 带式输送机传动简图
各主要部件选择
目的过程分析结论
动力源电动机
齿轮斜齿传动平稳高速级做成直齿，低速级做成斜齿
轴承此减速器轴承所受轴向力不大单列滚子轴承联轴器弹性联轴器
三、选择电动机
根据一般带式输送机选用的电动机选择
工作机所需有效功率为w w w w p F 1000υη＝＝3300×1.2/1000＝3.96 kw 查表1-7可得
η－联轴器的动效率：η1=0.99，
2η－每对轴承的传动效率：η
2，=0.99
η3－齿轮传动的传动效率：η3=0.97 η4－输送机滚筒效率：η4=0.96
电动机至运输带的传动总效率为：4212345ηηηηη=0.886
电动机所需工作功率为： P d ＝P w /η＝3.96/0.886＝4.469 kw , 执行机构的卷筒转速为n ＝
D
π60v 1000?＝ 3502.1100060???π＝65.5 r/min
查表12-1选取电动机的额定功率5.5=p
ed
kw
电动机型号 额定功率 满载转速 转矩（堵转） 转矩（最大额
定） 质量 Y132S-4 5.5kw
1440min /r
2.2m n ?
2.3m n ?
6.8kg
四、传动装置的总传动比及其分配
一、 由选定的电动机满载转速和工作机主动轴转速，可得传动装置总传动比为 二、 ：a i ＝m n /w n ＝1440/65.5＝21.9 三、 分配传动装置传动比：a i ＝0i ×i
式中0i 、i 分别为带传动和减速器的传动比。对于同轴式圆柱齿轮减速器，传动比按下式分配：1i ＝2i ＝i
式中1i 为高速级圆柱齿轮的传动比，2i 为低速级圆柱齿轮的传动比。为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取0i ＝2.5，则减速器传动比为：
1i ＝2i ＝i ＝9.21＝4.68
五、 传动系统的运动和动力参数计算
按电动机轴至工作机运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数 各轴转速：
高速轴Ⅰ I n ＝1440r/min
中间轴Ⅱ Ⅱn ＝1/ Ⅰi n ＝307.69r/min 低速轴Ⅲ Ⅲn ＝Ⅱn ／2i ＝65.74 r/min 滚筒轴Ⅳ Ⅳn =Ⅲn =65.74r/min 各轴输入功率：
高速轴Ⅰ ⅠP ＝P m ×1η＝4.337 kW 中间轴Ⅱ ⅡP ＝Ⅰp ×η2×3η＝4.165kW 低速轴Ⅲ ⅢP ＝ⅡP ×η2×3η＝4kW
滚筒轴Ⅳ ⅣP ＝ⅢP ×η2×η4=4.425 kW 各轴输入转矩：
电动机输出转矩：d T ＝9550w
m
P n ＝9550×4.469/1440＝29.638 N ·m 高速轴Ⅰ ⅠT ＝9550
P n Ⅰ
Ⅰ＝29.34N ·m 中间轴Ⅱ ⅡT ＝9550P
n ⅡⅡ＝131.86 N ·m
低速轴Ⅲ ⅢT ＝9550P
n ⅢⅢ＝592.61N ·m
滚筒轴Ⅳ ⅣT ＝9550P n Ⅳ
Ⅳ
＝580.81N ·m
项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 卷同轴 转速（r/min ） 1440 1440 307.69 65.74 65.74 功率（kW ） 4.425 4.337 4.165 4 3.96 转矩（N ·m ）
29.638 29.34 131.86 592.61 580.81 传动比 1 1 4.68 4.68 1 效率
1
0.99
0.97
0.97
0.96
六、 齿轮设计
因减速器为同轴式，低速级齿轮比高速级齿轮的强度要求高，所以应优先校准低速级齿轮。
低速级齿轮传动的设计计算
1. 齿轮选材
（1）按低速级齿轮设计 （2）选用７级精度
（3）材料选择。小齿轮材料为40Ｃｒ（调质），硬度为280ＨＢＳ，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS ，二者材料硬度差为40HBS 。 （4）选小齿轮齿数Ｚ1＝21，大齿轮齿数Ｚ2＝4.6828.9821=?取Z 2=99。 选取螺旋角。初选螺旋角 14=β
按齿面接触强度设计
由机械设计课本218P 设计计算公式（10-21）进行计算，即
2
1
3
1)]
[(12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα
?±?
≥
（1） 确定公式内的各计算数值 1) 试选t K =1.3。
2) 小齿轮传动的转矩为 T ＝5
1029.1?N ·mm 3) 查课本P 205表10-7选取齿宽系数d Φ＝1。
4) 查课本P 201表10-6得材料的弹性影响系数Z E ＝189.8 1
2
MPa 5) 由课本P 209图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σ
Hlim1
＝600 MPa ；大
齿轮的接触疲劳强度极限为σHlim2
＝550 MPa 。
6) 计算应力循环次数。
1N ＝60n 1j h L ＝60×1440×1×（2×8×300×8）＝910318.3?
2N ＝12
N i ＝68.410318.39?＝7.089×10
8
7) 由课本P 207图10-19去接触疲劳寿命系数K HN1＝0.92；K HN2＝0.96 8) 查课本P 217图10-30选取区域系数Z H =2.433 。
9) 由课本P 215图10-26查得标准圆柱齿轮传动的端面重合度1αε＝0.77 ，2αε＝0.855。
则αε＝1αε+2αε＝1.625。 10) 计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数S=1,应用205P 公式（10-12）得:
[H σ]1=
S K H HN 1
lim 1σ=0.92×600＝552MPa
[H σ]2＝
S
K H HN 2
lim 2σ＝0.96×550＝528MPa
（2） 设计计算
1) 试算小齿轮的分度圆直径d t 1，由计算公式得
13
1)][12H E H d t t Z Z u u T K d σεφα?+?≥32)(32.2h e d
t z u t k δφ?
＝68.897 mm 2) 计算圆周速度υ。
υ＝
=?=10006011 n d t π＝1000
6069
.307897.68???π＝1.1m/s
3) 计算齿宽b 和模数nt m 。
计算齿宽b b ＝t d d 1?φ＝68.897 mm 计算摸数nt m nt m =
11z d t ＝21
897.68＝3.281mm 4) 计算齿宽与高之比
b h
齿高 h ＝2.25nt m ＝2.25×3.281＝7.382mm
b h ＝382
.7897.68＝9.33 5) 计算载荷系数K
已知使用系数A K =1，根据υ＝1.1m/s ，7级精度, 由课本194p 图10-8查得动载系数K V ＝1.05；由课本196p 表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，K βH ＝1.497；由
b
h
＝9.33，K βH ＝1.497查图10-13得 K βF ＝1.32；由课本195p 表10-3 得: K αH ＝αF K ＝1。故载荷系数
K ＝A K K V K αH K βH ＝1×1.05×1×1.497＝1.572
6) 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径
d 1＝d t
13
t K K ＝33
.1572.1897.68?＝73.401 7) 计算模数n m
n m ＝
mm Z d 09.22414cos 73.51cos 11=?=β＝21
40173＝3.49mm 按齿根弯曲疲劳强度设计 由弯曲强度的设计公式
n m ≥
)][(cos 212
213
F S F a
d Y Y Z Y KT σεφββ?
? （1） 确定计算参数
1) 计算载荷系数 K ＝A K K V αF K K βF ＝1×1.12×1×1.32＝1.478 2) 计算当量齿数
m d z 11=
＝5
.2401
.73＝29
2z =4.68?29=135.72 取 2z =136 4) 查取齿形系数和应力校正系数
查课本200p 表10-5得
齿形系数1Fa Y ＝2.76；2Fa Y ＝2.178 应力校正系数1Sa Y ＝1.56；2Sa Y ＝1.789
查课本207p 图10-20c 得小齿轮的弯曲疲劳强度极限a FF MP 5001=σ；大齿轮的弯
曲疲劳强度极限 a FF MP 3802=σ。
查课本206p 图10-18得弯曲疲劳寿命系数K 1FN ＝0.92；K 2FN ＝0.96。 5) 计算接触疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4
[F σ]1＝
14.307500
8611==S K FF FN σ＝4.150092.0?＝
328.57 Mpa [F σ]2＝
43.2524
.138093.022=?=S K FF FN σ＝38096＝260.57Mpa 6) 计算大、小齿轮的
]
[F S F F Y σαα并加以比较
01347
.014
.307596
.1592.2][1
11=?=
F S F F Y σαα＝57.32856.176?＝0.013104
01554
.043.252
774.1211.2
][2
22=?=
F S F F Y σαα＝57.260789.1178.2?＝0.01495 大齿轮的数值大，故选用。
（2） 设计计算
32
5
01495.02111029.1478.12?????≥m =2.35 mm
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m n ＝2.5 mm ，但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d 1＝73.401mm 来计算应有的齿数.于是由:
z 1＝
m
d 1
＝29 取z 1＝29 那么z 2＝uz 1＝34.68×29＝135.72 取z 2＝136
4. 几何尺寸计算
（1） 计算大、小齿轮的分度圆直径
d 1＝m z ?1＝29?2.5＝72.5 mm
d 2＝m z ?2＝136?2.5＝340mm （2） 计算中心距 A=
221d d +=2
340
5.72+=20
6.25 （3） 计算齿轮宽度
b ＝mm d 53
.5153.5111=?=Φ＝1×72.5＝72.5 mm 圆整后取2=B ＝
75mm ；51=B ＝80mm 。 （二） 高速级齿轮传动的设计计算 1. 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
1) 选用直齿圆柱齿轮传动，运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB 10095
－88)。
2) 材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为280HBS ；大齿轮材料
为45钢（调质），硬度为240HBS 。 3) 选小齿轮齿数1Z ＝21，大齿轮齿数Z 2＝99 2. 按齿面接触强度设计
由设计计算公式(10—9a)进行试算，即 32
11)]
[(132.2H E d t t Z u u T k d σ+?Φ≥ （1） 确定公式各计算数值 1) 试选载荷系数t k =1.6
2) 小齿轮传动的转矩为 T ＝307.69×10
3
N ·mm
3) 查课本P 205表10-7选取齿宽系数d Φ＝0.8。
4) 查课本P 201表10-6得材料的弹性影响系数Z E ＝189.8 1
2
MPa 5) 由课本P 209图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σ
Hlim1
＝600 MPa ；
大齿轮的接触疲劳强度极限为σHlim2
＝550 MPa 。
6) 计算应力循环次数
1N ＝60n 1j h L ＝60×384×1×（2×8×300×10）＝1.1×109
2N ＝12
N i ＝91.1103.39?＝3.26×10
8
7) 由课本P 207图10-19去接触疲劳寿命系数K HN1＝0.90；K HN2＝0.95。 8) 计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数S=1,应用205P 公式（10-12）得:
[H σ]1=
S K H HN 1
lim 1σ=0.90×600＝540MPa
[H σ]2＝
S
K H HN 2
lim 2σ＝0.95×550＝522.5MPa
（2） 计算
1) 试算小齿轮分度圆直径t d 1，代入][H σ中的较小值
32
5
1)528
8.189433.2(68.468.562.111029.16.12???????≥t d =61.84mm
2) 计算圆周速度v
v=
1000
601
1?n d t π=
1000
6069
.30784.61???π=0.995s m
3) 计算齿宽ｂ 10.876.6661.32d t b d mm =Φ=?= 4) 计算齿宽与齿高之比ｂ／ｈ
模数 mm z d m t nt 86.221
14cos 84.61cos 11=?==
β 齿高
63
.942
.684.6142.686.225.225.2===?==h b m m
m h nt
5) 计算纵向重合度βε
βε=βφtan 318.01z d =665.114tan 211318.0=????
6) 计算载荷系数K
根据v=0.995m/s ，７级精度，由图１０－８查得动载荷系数04.1=V K ； 直齿轮，1==ααF H K K .4； 由表１０－２查得使用系数1=A K
由课本196p 表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，K βH ＝1.497；
查图10-13得 K βF ＝1.34；
故载荷系数18.2497.14.104.11=???=???=βαh h v a k k k k k 7) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式１０－１０ａ得
mm k k d d t t 56.686
.118.284.6133
11=== 8) 计算模数ｍ 17.321
14cos 56.68cos 11=?
?=?=
z d m β 3. 按齿根弯曲强度设计
由式１０－５得弯曲强度的设计公式为
3
2
11]
[2F S F d Y Y Z KT m σα
α?Φ≥ （1） 确定公式内的计算数值
1) 计算载荷系数 95.134.14.104.11=???=???=βαf f v a k k k k k 2) 查取齿形系数
由表１０－５查得698.21=Fa Y ；176.22=Fa Y 。 3) 查取应力校正系数
由表１０－５查得5746.11=Sa Y ；176.22=Sa Y 。 4) 计算大小齿轮的
]
[F Sa
Fa Y Y σ，并比较
015
.057
.260798
.1176.2][0129.057.3285764
.1698.2][222111=?==?=F Sa Fa F Sa Fa Y Y Y Y σσ
大齿轮的数据大
（2） 计算当量齿数
32.10814
cos 99
cos 98.2214cos 21
cos 3
3223
311====?
==
ββz z z z v v
（3） 设计计算
06.2≥n m
56
.685.21==d m n
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m n ＝2.5 mm ，但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d 1＝68.56mm 来计算应有的齿数
6.265
.214cos 56.68cos 11=?
?==
n m d z β 取z 1＝27 大齿轮齿数12668.4272=?=z
4. 几何尺寸计算
（1） 计算中心距 mm m z z a n 16.19714cos 25
.2)12627(cos 2)(21=?
??+=+=β
将中心距圆整为198mm （2） 安圆整后的中心距修正螺旋角 315198
25
.2)12627(2)(arccos
21?=??+=+=arc a m z z n β
（3） 计算分度圆直径 m m
m z d m m m z d m n 09.3263
15cos 5.2126cos 87.693
15cos 5.227cos 2211=??===??==
ββ
（4） 计算尺宽
mm
75mmb 70b 87.6987.691121===?==圆整后去mm d b d φ
七、传动轴和传动轴承的设计
(a)低速轴、传动轴承以及联轴器的设计
i.
求输出轴上的功率P 3，转速3n ，转矩3T
P ＝4 KW 3n ＝65.74r/min 3T ＝592.61N ．m 2. 求作用在齿轮上的力
因已知低速级大齿轮的分度圆直径为 2d ＝326.09mm
而 F t ＝=232d T ＝09
.3261061.59223
??＝3624.64 N F r ＝F t N o
o n 06.163086
.13cos 20tan 16.4348cos tan =?=βα＝3624.64×315cos 20tan ??＝1370.88N F a ＝F t tan β＝3624.64×315tan ?＝973.9N 圆周力F t ，径向力F r 及轴向力F a 的方向如图8.1所示
图8.1 轴的载荷分布图
3. 初步确定轴的最小直径
（1）先按课本370p 式（15-2）初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢,调质处理。
根据课本370p 315361-表
P ，取112=o A ，于是得
mm n P A
d o 763
.353
3
3min ==＝112×374.654＝44.05mm （2）联轴器的选择。输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径ⅡⅠ-d （图7.2）。为了
使所选的轴直径ⅡⅠ-d 与联轴器的孔径相适,故需同时选取联轴器的型号。 查课本351p 表14-1,考虑到转矩变化很小，故取.1=a K ＝1.3，则：
N T K T a ca ?=?==0275.46735.3115.13＝1.3×592.61×103
＝770393N ．mm
按照计算转矩T ca 应小于联轴器公称转矩的条件，查《机械设计手册》173p 表17-4，选用LT10弹性套柱销联轴器（GB/T4323—2002），其公称转矩为1250m N ?。半联轴器的孔径d1＝45 mm ，故取ⅡⅠ-d ＝45 mm ，半联轴器的长度L ＝112 mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度L 1＝84mm 。
4. 轴的结构设计
（1） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1) 为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需要制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直径d 47
=-ⅢⅡ＝50mm ；左端 2) 用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径D ＝55mm 。半联轴器与轴配合的毂孔长度L 1＝84 mm ，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上, 故Ⅰ-Ⅱ的长度应
比L 1略短一些,现取l 82=-ⅡⅠ＝
82mm 。 3) 初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列圆锥滚子轴
承。参照工作要求并根据d 47=-ⅢⅡ＝50mm ，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的单列圆锥滚子轴承（GB/T 297—1994）30217型，其尺寸为d ×D ×T
＝55mm ×90 mm ×18 mm ，故d d 50==-=ⅧⅦⅣⅢ＝58-ⅦⅥ＝
55 mm ；右端圆锥滚子轴承采用套筒进行轴向定位，取套筒宽为14 mm ，则VII VI l -＝67mm 。
4) 取安装齿轮处的轴段d Ⅳ-Ⅴ＝60 mm ；齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知
齿轮毂的宽度为70 mm ，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取l Ⅳ-Ⅴ＝66 mm 。齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高h ＞0.07d ，故取h ＝5mm ，
则d 65=-ⅥⅤ＝72 mm 。轴环宽度h b 4.1≥,取VI V l -＝10 mm 。
轴承端盖的总宽度为37.5 mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定)。根据轴承端盖的装拆
及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离mm l 30=,
故取l 50
=-ⅢⅡ＝50mm 。IV III l -=55 mm 。 至此，已初步确定了低速轴的各段直径和长度
图8.2 低速轴的结构设计示意图
表 8.1 低速轴结构设计参数
段名 参数
Ⅰ-Ⅱ Ⅱ-Ⅲ Ⅲ-Ⅳ Ⅳ-Ⅴ Ⅴ-Ⅵ Ⅵ-Ⅶ Ⅶ-Ⅷ 直径/mm
45 H7/k6 52 55 m6 60 H7/n6 72 66 55 m6 长度/mm 82 52 55 66 10 67 18 键b ×h ×L/mm 14 ×9 ×70 18×11×62
C 或R/mm
Ⅰ处
2×45o
Ⅱ处 R2
Ⅲ处R2.5
Ⅳ处R2.5
Ⅴ处R2.5
Ⅵ处R2.5
Ⅶ处
2.5×45o
（2） 轴上的零件的周向定位
齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。按d Ⅳ-Ⅴ＝66mm 由课本106p 表6-1查得平键截面b ×h ＝18 mm ×11 mm ，键槽用键槽铣刀加工，长为63 mm ，同时为了保证齿轮与
轴配合有良好的对中性，故选择齿轮毂与轴的配合为H7
n6
；同样，半联轴器与轴的连接，选用平键为14 mm ×9 mm ×70 mm ，半联轴器与轴的配合为H7
k6
。滚动轴承与轴的周向定位
是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。 （3） 确定轴上圆周和倒角尺寸
参考课本365p 表15-2，取轴左端倒角为2×45，右端倒角为2.5×45。各轴肩处的圆角半径为:Ⅱ处为R2，其余为R2.5。 5. 求轴上的载荷
首先根据结构图(图8.2）作出轴的计算简图（图8.1）。在确定轴承的支点位置时,应从
手册中查得a 值。对于30217型圆锥滚子轴承，由手册中查得a ＝20 mm 。因此，作为简支梁的轴的支承跨距mm mm L L 6.1758.608.11432=+=+＝79+119＝198 mm 。根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图（图8.1）。
从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面Ｃ是轴的危险截面。计算步骤如下： 载荷 水平面H
垂直面V
支反力 21841=NH F 14502=NH F 16241=NV F 2542-=NV F
弯矩M
172536=H M
30226
128296
21-==V V M M
总弯矩
175163
21500821==M M
扭矩
mm N T .5926103=
6. 桉弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C ）的强度。根据课本373p 式(15-5)及以上数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取α＝0.6，轴的计算应力
ca σ＝
W
T M 2
32
1)(?+＝
()3
2
2
701.0592610
6.0215008??+MPa ＝ 12.1Mpa 前已选轴材料为45钢，调质处理，查课本362p 表15-1得[1-σ]＝60MP a 。因此ca σ〈 [1-σ]，故此轴安全。
7. 精确校核轴的疲劳强度 （1） 判断危险截面
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B 只受扭矩作用，虽然键槽、轴肩及过渡配合所引起的应力集中均将消弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕确定的，所以截面A,Ⅱ,Ⅲ,B 均无需校核。
从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，截面Ⅳ和Ⅴ处过盈配合引起的应力集中最严重，从受载来看，截面C 上的应力最大。截面Ⅴ的应力集中的影响和截面Ⅳ的相近，但是截面Ⅴ不受扭矩作用，同时轴径也较大，故不必做强度校核。截面C 上虽然应力最大，但是应力集中不大（过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端），而且这里轴的直径最大,故截面C 也不必校核，截面Ⅵ和Ⅶ显然更不必要校核。由课本第3章的附录可知，键槽的应力集中较系数比过盈配合的小，因而，该轴只需校核截面Ⅳ左右两侧即可。 （2） 截面Ⅳ左侧
抗弯截面系数 W ＝0.13d ＝0.13
55?＝166637 3
mm
抗扭截面系数 T w ＝0.23d ＝0.23
55?＝33275
3mm
截面Ⅶ的右侧的弯矩M 为
mm
N M .13063879
31
79215008=-?
= 截面Ⅳ上的扭矩3T 为 3T ＝592610mm N ? 截面上的弯曲应力 b M W 72900σ９1568.88＝＝16637
130638
＝ 7.85Mpa 截面上的扭转切应力 3T T T 1410990W 145800
τ＝
＝33275592610＝17.81Mpa 轴的材料为45钢，调质处理。由课本362p 表15-1查得
a B MP 640=σ a MP 2751=-σ a MP 1551=-τ
截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数σα及τα按课本40p 附表3-2查取。因
029.0855.2==d r 09.155
60
==d D 经插值后查得 σα＝2.0 τα＝1.31
又由课本41p 附图3-1可得轴的材料的敏性系数为 82.0=σq q τ＝0.85 故有效应力集中系数按式(课本42P 附表3-4）为
82.1)1(1=-+=σσσαq k ()26.111=-+=ττταq K
由课本42P 附图3-2的尺寸系数67.0=σε；由课本43P 附图3-3的扭转尺寸系数82.0=τε。 轴按磨削加工，由课本44P 附图3-4得表面质量系数为 0.92στββ＝＝
轴为经表面强化处理，即1q β＝
，则按课本25P 式（3-12）及式（3-12a ）得综合系数为 80
.211
=-+=δ
δ
δ
δβεk k
62.111
=-+
=
τ
ττ
τβεk K
又由课本31§
-及§3-2得碳钢的特性系数 2.0~1.0=d ?，取0.1σ?＝ 1.0~05.0=τ?，取0.05τ?＝
于是，计算安全系数ca S 值，按课本374P 式（15-6）～ (15-8)则得
S σ＝
=+-m
a K σ?σσσσ1
＝12.45
S τ＝
=+?-m
k τ?ττττ1
＝10.42
ca S ＝
5
.102
2=+τ
στ
σS S S S ＝2242.1045.1242.1045.12+?＝7.99≥S ＝1.5 故可知其安全。
（3）截面Ⅳ右侧
抗弯截面系数 W ＝0.13d ＝0.1360?＝216003
mm
抗扭截面系数 T w ＝0.23d ＝0.23
60?＝432003mm
截面Ⅶ的右侧的弯矩M 为 M=130638N.mm 截面上的弯曲应力 b M W 72900σ９1568.88＝
＝21600
130638＝6.05 Mpa 扭矩3T 及扭转切应力为 3T ＝592610mm N ?
3T T T 1410990W 145800
τ＝
＝43200592610
＝13.72 MPa 过盈配合处的
k σ
σ
ε，由课本43P 附表3-8用插值法求出，并取
k k ττ＝0.8k
σσ
ε，于是得 k σ
σ
ε＝3.16
k k τ
τ
＝0.8×3.16＝2.53 轴按磨削加工，由课本44P 附图3-4得表面质量系数为 0.92στββ＝＝
轴为经表面强化处理，即1q β＝
，则按课本25P 式（3-12）及式（3-12a ）得综合系数为 1
1.7561
10.640.92k K σ
σσ
σεβ+
-＝
＝+-1 2.83
13.2410.92+-＝3.33 1
1.5451110.770.92k K τ
ττ
τεβ+
-+-＝
＝＝2.09
12.591
0.92+-＝2.68 于是，计算安全系数ca S 值，按课本374P 式（15-6）～ (15-8)则得
S σ＝
=
+-m a K σ?σσσσ1＝0
1.005.633.3275
?+?＝13.92
S τ＝
=
+?-m
k τ?ττττ1＝2
72.1305.02
72.1368.2155
?
+?＝8.47 ca S ＝
5
.102
2
=+τ
στσS S S S ＝2
2
47
.892.1347
.892.13+?＝7.27≥S ＝1.5
故该轴的截面Ⅳ右侧的强度也是足够的。本轴因无大的瞬时过载及严重的应力循环不对称
性，故可略去静强度校核。至此，低速轴的设计计算即告结束。
（b ）高速轴以及传动轴承的设计
1. 求输入轴上的功率1P ，转速1n ，转矩1T
1P ＝14.337 KW 1n ＝1440 r/min 1T ＝29.34x 310 N ．m
2. 求作用在齿轮上的力
F t ＝
=1
1
2d T ＝809.38N F r ＝F t n αtan ＝809.38×?
20tan ＝ 294.59N 圆周力F t ，径向力F r 如图8.3所示。
3. 初步确定轴的最小直径
先按课本370p 式（15-2）初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢,调质处理。根据课本370p 315361-表
P ，取112=o A ，于是得 1
min 0
1
P A d n ＝＝112×31440337.4＝16.17 mm
故圆整取ⅡⅠ-d ＝17，输入轴的最小直径显然是联轴器
mm N T k T K A ca A ?===381423
.11
取半联轴器的孔径mm d 18=Ⅰ L=42mm 半联轴器与轴配合的毂孔长度301=l 4. 轴的结构设计
（1）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
目录 一．设计任务书 (2) 二．传动方案的拟定及说明 (4) 三．电动机的选择 (4) 四．计算传动装置的运动和动力参数 (4) 五．传动件的设计计算 (5) 六．轴的设计计算 (13) 七．滚动轴承的选择及计算 (27) 八．箱体内键联接的选择及校核计算 (29) 九．连轴器的选择 (30) 十．箱体的结构设计 (31) 十一、减速器附件的选择 (33) 十二、润滑与密封 (33) 十三、设计小结 (35) 十四、参考资料 (36)
一、设计任务书： 题目：设计一用于带式运输机传动装置中的展开式二级圆柱齿轮减速器 1.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 2.工作情况：
载荷平稳、单向旋转 3.原始数据： 电动机功率P(kW): 7.5 电动机主轴转速V（r/min）： 970 使用年限（年）：10 工作制度（班/日）：2 联轴器效率： 99% 轴承效率： 99% 齿轮啮合效率：97% 4.设计内容： 1)电动机的选择与运动参数计算； 2)直齿轮传动设计计算； 3)轴的设计； 4)滚动轴承的选择； 5)键和联轴器的选择与校核； 6)装配图、零件图的绘制； 7)设计计算说明书的编写。 5.设计任务： 1)减速器总装配图一张； 2)箱体或箱盖零件图一张； 3)轴、齿轮或皮带轮零件图任选两张； 4)设计说明书一份； 6.设计进度：
1）第一阶段：总体计算和传动件参数计算 1)第二阶段：轴与轴系零件的设计 2)第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 3)第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 二、传动方案的拟定及说明： 由题目所知传动机构类型为：展开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：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴承受载荷大、刚度差，中间轴承润滑较困难。 三、电动机的选择： 由给定条件可知电动机功率7.5kW，转速970r/min,查表得电动机的型号为Y160M--6。 四、计算传动装置的运动和动力参数： 考虑到总传动比i=8,由于减速箱是展开式布置，为了使两个大齿轮具有相近的浸油深度，应试两级的大齿轮具有相近的直径，于是可按下式 i1 = i)5.1~3.1( 因为i=8，所以取i1=3.4，i2=2.35。 五、各轴转速、输入功率、输入转矩：
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
一级圆柱齿轮减速器设计说明书 目录 一、课程设计的目的 (1) 二、课程设计的内容和任务 (2) 三、课程设计的步骤 (2) 四、电动机的选择 (3) 五、传动零件的设计计算 (5) （1）带传动的设计计算 (5) （2）齿轮传动的设计计算 (7) 六、轴的计算 (9) 七、轴承的校核 (13) 八、联轴器的校核 (13) 九、键联接的选择与计算 (14) 十、减速器箱体的主要结构尺寸 (14) 十一、润滑方式的选择 (14) 十二、技术要求 (15) 十三、参考资料 (16) 十四、致谢 (17)
一、课程设计的目的： 机械设计基础课程设计是机械设计基础课程的重要实践性环节，是学生在校期间第一次较全面的设计能力训练，在实践学生总体培养目标中占有重要地位。 本课程设计的教学目的是： 1、综合运用机械设计基础课程及有关先修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，从而使这些知识得到进一步巩固和扩张。 2、学习和掌握设计机械传动和简单机械的基本方法与步骤，培养学生工程能力及分析问题、解决问题的能力。 3、提高学生在计算、制图、计算机绘图、运用设计资料、进行经验估算等机械设计方面的基本技能。 二、课程设计的内容和任务： 1、课程设计的内容应包括传动装置全部设计计算和结构设计，具体如下： 1）阅读设计任务书，分析传动装置的设计方案。 2）选择电动机，计算传动装置的运动参数和运动参数。 3）进行传动零件的设计计算。 4）减速器装配草图的设计。 5）计算机绘制减速器装配图及零件图。 2、课程设计的主要任务： 1）设计减速器装配草图1张。 2）计算机绘制减速器装配图1张、零件图2张（齿轮、轴等） 3）答辩。 三、课程设计的步骤： 1、设计准备 准备好设计资料、手册、图册、绘图用具、计算用具、坐标纸等。阅读设计任务书，明确设计要求、工作条件、内容和步骤；通过对减速器的装拆了解设计对象；阅读有关资料，明确课程设计的方法和步骤，初步拟订计划。 2、传动装置的总体设计 根据任务书中所给的参数和工作要求，分析和选定传动装置的总体方案；计算功率并选择电动机；确定总传动比和各级传动比；计算各轴的转速、转矩和功率。 3、传动装置的总体方案分析 传动装置的设计方案直观地反应了工作机、传动装置和原动机三者间的运动和力的传递关系。满足工作机性能要求的传动方案，可以由不同传动机构类型以不同的组合形式和布置顺序构成。合理的方案首先应满足工作机的性能要求，保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 四、电动机的选择 电动机已经标准化、系列化。应按照工作机的要求，根据选择的传动方案选择电动机的类型、容量和转速，并在产品目录总共查出其型号和尺寸。
机械设计——减速器课程设计说明书 课程名称:机械设计课程设计 设计题目:展开式二级圆柱齿轮减速器院系:机械工程学院 班级:10 2班 学号:102903054036 指导教师:迎春 目录 1. 题目 (1) 2. 传动方案的分析 (2) 3. 电动机选择,传动系统运动和动力参数计算 (2) 4. 传动零件的设计计算 (5) 5. 轴的设计计算 (16) 6. 轴承的选择和校核 (26) 7. 键联接的选择和校核 (27) 8. 联轴器的选择 (28) 9. 减速器的润滑、密封和润滑牌号的选择........................ 28 10. 减速器箱体设计及附件的选择和说明........................................................................ 29 11. 设计总结 (31) 12. 参考文献 (31)
题目:设计一带式输送机使用的 V 带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。 3. 工作寿命 10年,每年 300个工作日,每日工作 16小时 4. 制作条件及生产批量 : 一般机械厂制造,可加工 7~8级齿轮;加工条件:小批量生产。生产 30台 6. 部件:1. 电动机, 2.V 带传动或链传动 ,3. 减速器 ,4. 联轴器 ,5. 输送带 6. 输送带鼓轮 7. 工作条件:连续单向运转,工作时有轻微振动,室内工作; 运输带速度允许误差±5%; 两班制工作, 3年大修,使用期限 10年。 (卷筒支承及卷筒与运输带间的摩擦影响在运输带工作拉力 F 中已考虑。 8. 设计工作量:1、减速器装配图 1张 (A0或 A1 ; 2、零件图 1~2张; 3、设计说明书一份。 §2传动方案的分析
目录 设计任务书 (1) 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 (8) 滚动轴承的选择及计算 (14) 键联接的选择及校核计算 (16) 连轴器的选择 (16) 减速器附件的选择 (17) 润滑与密封 (18) 设计小结 (18) 参考资料目录 (18)
机械设计课程设计任务书 题目：设计一用于带式运输机传动装置中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、单向旋转 三．原始数据 鼓轮的扭矩T（N·m）：850 鼓轮的直径D（mm）：350 运输带速度V（m/s）：0.7 带速允许偏差（％）：5 使用年限（年）：5 工作制度（班/日）：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． 设计说明书一份 六． 设计进度 1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算 2、 第二阶段：轴与轴系零件的设计 3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制 4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写 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：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。 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 P w ＝3.4kW 2） 电动机的输出功率 Pd ＝Pw/η η＝轴承’ 联齿轴承联ηηηηη2 3 ＝0.904 Pd ＝3.76kW
目录 一、课程设计任务书 (2) 二、传动方案拟定 (2) 三、电动机选择 (3) 四、计算总传动比及分配各级的伟动比 (3) 五、运动参数及动力参数计算 (4) 六、传动零件的设计计算 (4) 七、轴的设计计算 (8) 八、滚动轴承的选择及校核计算 (13) 九、键联接的选择及校核计算 (15)
一、课程设计任务书 1、已知条件 1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限10年，工作为二班工作制。 2）使用折旧期：8年。 3）检修间隔期：四年大修一次，两年一次中修，半年一次小修。 4）动力来源：电力，三相交流，电压380/220V。 5）运输带速度允许误差：±5％。 6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 2、设计任务量 1）完成手工绘制减速器装配图1张（A2）。 2）完成CAD绘制零件工图2张（轴、齿轮各一张），同一组两人绘制不同的齿轮和轴。 3）编写设计计算说明书1份。 3、设计主要内容 1）基本参数计算：传动比、功率、扭矩、效率、电机类型等。 2）基本机构设计：确定零件的装配形式及方案（轴承固定方式、润滑和密封方式等）。 3）零件设计及校核（零件受力分析、选材、基本尺寸的确定）。 4）画装配图（总体结构、装配关系、明细表）。 5）画零件图（型位公差、尺寸标注、技术要求等）。 6）写设计说明书。 7）设计数据及传动方案。 二、传动方案拟定 第××组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动。 图2.1 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（1）工作条件：连续单向运转，载荷平稳，空载启动，使用年限10年，小批量生产，工作为二班工作制，运输带速允许误差正负5％。 （2）原始数据：工作拉力；带速；滚筒直径；滚筒长度。 三、电动机选择 1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： (1)传动装置的总功率： 按表2-5确定各部分的效率为：V带传动效率η=0.96，滚动轴承效率（一对）η=0.98，闭式齿轮传动效率η=0.96，联轴器传动效率η=0.98，传动滚筒效率η=0.95，代入得 (2)电机所需的工作功率： 因载荷平稳，电动机额定功率略大于即可。 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： 按《机械设计课程设计指导书》P7表2-3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。取V带传动比，则总传动比理时范围为。故电动机转速的可选范围为 符合这一范围的同步转速有。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：如电动机Y系列型号大全。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，可见第2方案比较适合，则选。 4、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。其主要性能：额定功率：，满载转速，额定转矩。质量。 四、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比
机械设计课程设计 计算说明书 设计题目： （系）院专业 班 设计人： 指导老师： 年月日
目录 1.题目及总体分析 (2) 2.各主要部件选择 (2) 3.选择电动机 (3) 4.分配传动比 (3) 5.传动系统的运动和动力参数计算 (4) 6.设计高速级齿轮 (5) 7.设计低速级齿轮 (10) 8.减速器轴及轴承装置、键的设计 (14) １轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计 (15) ２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计 (21) ３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计 (27) 9.润滑与密封 (32) 10.箱体结构尺寸 (32) 11.设计总结 (33) 12.参考文献 (33) 一.题目及总体分析 题目：设计一个带式输送机的减速器 给定条件：由电动机驱动，运输带工作拉力为4000N，运输带速度为1.6m/s，运输机滚筒直径为400mm。 自定条件：工作寿命10年（设每年工作300天），三年一大修,连续单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘 生产批量: 10台 减速器类型选择：选用同轴式两级圆柱齿轮减速器。 整体布置如下：
图示：１为电动机，２及６为联轴器，３为减速器，４为高速级齿轮传动，５为低速级齿轮传动，７为输送机滚筒。 辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销,启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。 二.各主要部件选择 目的过程分析结论动力源电动机 齿轮斜齿传动平稳 高速级做成斜齿，低速级做成 直齿 轴承此减速器轴承所受轴向力不大球轴承联轴器弹性联轴器 三.选择电动机 目的过程分析结论 类型根据一般带式输送机选用的电动机选择选用Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机
武汉工业学院 毕业设计（论文）开题报告 2010届 毕业设计题目:基于AutoCAD的圆柱齿轮三维参数化设计 院（系）:机械工程学院 专业名称:过程装备与控制工程 学生姓名: 学生学号: 指导教师:杨红军
武汉工业学院学生毕业设计（论文）开题报告表 课题名称基于AutoCAD的圆柱齿轮三维参数化设计课题类型论文 课题来源导师杨红军 学生姓名学号专业 一，课题研究目的和意义 AutoCAD是目前微机上应用最为广泛的通用交互式计算机辅助绘图与设计软件包。AutoCAD的强大生命力在于它的通用性、多种工业标准和开放的体系结构。AutoCAD的通用性为其二次开发提供了必要条件，而AutoCAD开放的体系结构则使其二次开发成为可能，它允许用户和开发者采用高级编程语言对其进行扩充修改，即二次开发。 AutoCAD参数化设计是二次开发技术在实际应用中提出的课题，参数化设计通常是指软件设计者为绘图及修改图形提供一个软件环境，工程技术人员在这个环境中所绘制的任意图形均可以被参数化，修改图中的任一尺寸，均可实现尺寸驭动，引起相关图形的改变.它不仅可使CAD系统具有交互式绘图功能，还具有自动绘图的功能。其目的是通过图形驭动(或尺寸驭动)方式在设计绘图状态中修改图形。利用参数化设计手段开发的AutoCAD设计系统，可使工程设计人员从大量繁重而琐碎的绘图工作中解脱出来，可以大大提高设计速度。 AutoCAD是目前使用最为广泛的机械图形绘制软件。但是它小支持尺寸驱动的参数化绘图方式，因此在用它进行绘图的过程中就存在大量的没意义重复性的绘图。由于齿轮的绘制比较麻烦，我们就考虑用程序驱动的方式，通过编程实现齿轮的参数化绘图从而提高绘图效率。以AutoCAD为平台，利用VB语言对AutoCAD进行二次开发，开发出了齿轮参数化设计库。 参数化设计是当前AutoCAD技术中的一个研究热点.对参数化技术进行深入的研究,对于提高我国企业的AutoCAD自动化程度以及竞争力有着重要的现实意义。 二，课题研究现状和前景 1 .计算机辅助绘图的研究现状 AutoCAD是由美国Autodesk公司于二十世纪八十年代初为微机上应用CAD技术而开发的绘图程序软件包，经过不断的完美，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD可以绘制任意二维和三维图形，并且同传统的手工绘图相比，用AutoCAD 绘图速度更快、精度更高、而且便于个性，它已经在航空航天、造船、建筑、机械、电子、化工、美工、轻纺等很多领域得到了广泛应用，并取得了丰硕的成果和巨大的经济效益。 AutoCAD具有良好的用户界面，通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作。它的多文档设计环境，让非计算机专业人员也能很快地学会使用。在不断实践的过程中更好地掌握它的各种应用和开发技巧，从而不断提高工作效率。 AutoCAD具有广泛的适应性，它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行，并支持分辨率由320×200到2048×1024的各种图形显示设备40多种，以及
机械设计基础课程设计 机械设计说明书 设计题目：单级机圆柱齿轮减速器 机械电子工程系系 08一体化专业 2 班 设计者：曹刘备 学号：080522043 指导老师：马树焕 2010 年6 月19 日
目录 一、传动装置总体设计 二、V带设计 三、各齿轮的设计计算 四、轴的设计 五、校核 六、主要尺寸及数据 七、设计小结
设计任务书 课程设计题目：设计带式运输机传动装置 1已知条件：运输带工作拉力 F = 3200 N。 运输带工作速度v= 2 m/s 滚筒直径 D = 375 mm 工作情况两班制，连续单向运转，载荷较平稳。，室 内，工作，水分和灰度正常状态，环境最高温 度35℃。要求齿轮使用寿命十年。 一、传动装置总体设计 一、传动方案 1）外传动用v带传动 2）减速器为单级圆柱齿轮齿轮减速器 3）方案如图所示 二、该方案的优缺点： 该工作机有轻微振动，由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。减速器部分单级渐开线圆柱齿轮减速器。轴承相对于齿轮对称，要求轴具有较大的刚度。原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。 总体来讲，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条件、工作可靠，此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
计算与说明 （一）电机的选择 工作机所需要的功率 P w =F ×v=6400w =6.4 kw min .110134 .014.36.1?-=?==R D V n π 传动装置总效率： η总=η带轮×η齿轮×η轴承×η轴承×η联轴器 =0.95×0.97×0.99×0.99×0.99 =0.89 电机输出功率 P =P w/η总= 7.11 kw 所以取电机功率P =7.5kw 技术数据： 额定功率 7.5 kw 满载转速 970 R/min 额定转矩 2.0 n ?m 最大转矩 2.0 n ?m 选用Y160 M-6型 外形查表19-2（课程设计书P 174） A:254 B:210 C:108 D:42 E:110 F:12 G:37 H:160 K:15 AB:330 AC:32 AD:255 HD:385 BB:270 L:600 二、 V 带设计 总传动比 6.959.9101 970≈===n i n m 定 V 带传动比i 1=3.2 定 齿轮传动比i 2=3 外传动带选为V 带 由表12-3（P 216）查得K a =1.2 P ca =K a ×P = 1.1×7.5=9KW 所以 选用B 型V 带
目录 1. 电动机选择 2. 主要参数计算 3. V带传动的设计计算 4. 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 5. 机座结构尺寸计算 6. 轴的设计计算 7. 键、联轴器等的选择和校核 8. 润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法9．减速器附件及其说明 10. 参考文献
一、电动机的选择 首先计算工作机有效功率： 48000.6P 2.881000 1000 W F v K W ?= = = 式中，F ——传送带的初拉力； v ——传送带的带速。 从原动机到工作机的总效率： 4 2 3 4 2 3 123450.960.990.970.980.960.784ηηηηηη∑==????= 式中，1η——v 带传动效率，10.96η=； 2η——轴承传动效率，20.99η=； 3η——齿轮啮合效率，30.97η=； 4η——联轴器传动效率，40.98η=； 5η——卷筒传动效率，50.96η= 则所需电动机功率： 2.88 3.67kW 0.784 W d P P kW η∑ = = = 工作机（套筒）的转速： W 6010001000600.6 n /m in 57.3/m in 200 V r r D ππ???= = =? 由参考文献1表9.2，两级齿轮传动840i =-，所以电动机的转速范围为： =d n ' i ∑W n =(8~40)×57.3=（458.4~2292）min r 符合这一范围的同步转速为750 r/min 、1000 r/min 、1500 r/min 三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000 r/min 的电动机。 根据电动机的类型、容量和转速，由参考文献[2]表15.1，选定电动机型号为Y132M1-6，其主要性能如下表所示。
{机械设计基础课程设计} 设计说明书 课程设计题目 带式输送机传动装置 设计者李林 班级机制13-1班 学号9 指导老师周玉 时间20133年11-12月
目录 一、课程设计前提条件 (3) 二、课程设计任务要求 (3) 三、传动方案的拟定 (3) 四、方案分析选择 (3) 五、确立设计课题 (4) 六、电动机的选择 (5) 七、传动装置的运动和动力参数计算 (6) 八、高速级齿轮传动计算 (8) 九、低速级齿轮传动计算 (13) 十、齿轮传动参数表 (18) 十一、轴的结构设计 (19) 十二、轴的校核计算 (20) 十三、滚动轴承的选择与计算 (24) 十四、键联接选择及校核 (25) 十五、联轴器的选择与校核 (26) 十六、减速器附件的选择 (27) 十七、润滑与密封 (30) 十八、设计小结 (31) 十九、参考资料 (31)
一．课程设计前提条件： 1. 输送带牵引力F(KN)： 2.8 输送带速度V(m/S)：1.4 输送带滚筒直径(mm)：350 2. 滚筒效率：η=0.94（包括滚筒与轴承的效率损失） 3. 工作情况：使用期限12年，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷平稳； 4. 工作环境：运送谷物，连续单向运转，载荷平稳，空载起动，室内常温，灰尘较大。 5. 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 6. 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 二．课程设计任务要求 1. 用CAD设计一张减速器装配图（A0或A1）并打印出来。 2. 轴、齿轮零件图各一张，共两张零件图。 3.一份课程设计说明书（电子版）。 三．传动方案的拟定 四．方案分析选择 由于方案（4）中锥齿轮加工困难，方案（3）中蜗杆传动效率较低，都不予考虑；方案（1）、方案（2）都为二级圆柱齿轮减速器，结构简单，应用广泛，初选这两种方案。 方案（1）为二级同轴式圆柱齿轮减速器，此方案结构紧凑，节省材料，但由于此 方案中输入轴和输出轴悬臂，容易使悬臂轴受齿轮间径向力作用而发生弯曲变形使齿轮啮合不平稳，若使用斜齿轮则指向中间轴的一级输入齿轮和二级输出齿轮的径向力同向，
一级减速器设计说明书 课题：一级直齿圆柱齿轮减速器的设计学院： 班级： 姓名: 学号: 指导老师： 南通纺织职业技术学院
目录 一、设计任务书............................................ 二、电动机的选择.......................................... 三、传动装置运动和动力参数的计算.......................... 四、V带的设计 ............................................ 五、齿轮传动设计与校核.................................... 六、轴的设计与校核........................................ 七、滚动轴承的选择与校核计算.............................. 八、键连接的选择与校核计算................................ 九、联轴器的选择与校核计算................................ 十、润滑方式及密封件类型的选择............................ 十一、设计小节............................................ 十二、参考资料............................................
二设计任务说明书 1、减速器装配图1张； 2、主要零件工作图2张； 3、设计计算说明书 原始数据：输送带的工作拉力;F=1900 输送带工作速度：V=1.8 滚筒直径：D=450 工作条件：连续单向运载，载荷平稳，空载起动，使用期限5年，小 批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为5% 传动简图: 1电动机2皮带轮3圆柱齿轮减速器4联轴器5输送带
机械设计课程设计 设计说明书 设计题目同轴式两级变速箱机械设计制造及其自动化专业 班级学 设计人 指导教师 完成日期 2014年 9 月 11日
目录 一、设计任务书 .............................................................................................................................................. 二、传动方案的拟定及说明 ............................................................................................................................ 三、电动机的选择........................................................................................................................................... 四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比............................................................................................... 五、计算传动装置的运动和动力参数 ............................................................................................................. 六、传动件的设计计算 ................................................................................................................................... 七、轴的设计计算........................................................................................................................................... 1. 高速轴的设计....................................................................................................................................................... 2. 中速轴的设计....................................................................................................................................................... 3. 低速轴的设计....................................................................................................................................................... 八、滚动轴承的选择及计算 ............................................................................................................................ 1. 高速轴的轴承....................................................................................................................................................... 2. 中速轴的轴承..................................................................................................................................................... 3. 低速轴的轴承....................................................................................................................................................... 九、键联接的选择及校核计算 ........................................................................................................................ 十、联轴器的选择........................................................................................................................................... 十一、减速器附件的选择和箱体的设计.................................................................................................................... 十二、润滑与密封 ....................................................................................................................................................... 十三、设计小结 ........................................................................................................................................................... 十四、参考资料 ...........................................................................................................................................................
机械设计基础课程设计说明书 设计题目带式输送机传动系统中的减速器机电系专业 级班 学生姓名 完成日期 指导教师
目录 第一章绪论 第二章课题题目及主要技术参数说明 2.1 课题题目 2.2 主要技术参数说明 2.3 传动系统工作条件 2.4 传动系统方案的选择 第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 3.1 减速器结构 3.2 电动机选择 3.3 传动比分配 3.4 动力运动参数计算 3.5带的选择 第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) 4.1 齿轮材料和热处理的选择 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 4.3 齿轮的结构设计 第五章轴的设计计算(从动轴)
5.1 轴的材料和热处理的选择 5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 5.2.2 轴的结构设计 5.2.3 轴的强度校核 第六章轴承、键和联轴器的选择 6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核 6.3 联轴器的选择 第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3减速器附件的选择确定 7.4箱体主要结构尺寸计算 第八章总结 参考文献
第一章绪论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识，并运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面： （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 （3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。 （4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。
v .. . .. 机械设计课程设计 计算说明书 设计题目同轴式二级圆柱齿轮减速器机电工程院(系) 班 设计者 指导老师 __2011_年 1 月13 日
目录 1.题目及总体分析 (2) 2.各主要部件选择 (2) 3.选择电动机 (3) 4.分配传动比 (3) 5.传动系统的运动和动力参数计算 (4) 6.设计高速级齿轮 (5) 7.设计低速级齿轮 (10) 8.减速器轴及轴承装置、键的设计 (14) １轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计 (15) ２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计 (21) ３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计 (27) 9.润滑与密封 (30) 10.箱体结构尺寸 (30) 11.设计总结 (31) 12.参考文献 (31)
一.题目及总体分析 题目：设计一个带式输送机的减速器 给定条件：由电动机驱动，运输带工作拉力为2600N，运输带速度为1.1m/s，运输机滚筒直径为220mm。 自定条件：工作寿命8年（设每年工作300天），四年一大修，两年一次中修，半年一次小修,连续单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘 生产批量: 小批量生产 减速器类型选择：选用同轴式两级圆柱齿轮减速器。 整体布置如下： 图示：１为电动机，２及６为联轴器，３为减速器，４为高速级齿轮传动，５为 低速级齿轮传动，７为输送机滚筒。 辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销, 启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。
二.各主要部件选择 三.选择电动机 四.分配传动比
分配传动比 传动系统的总传动比 w m n n i=其中i 是传动系统的总传动比，多级串联传动系统的 总传动等于各级传动比的连乘积；n m是电动机的满载转速，r/min ；n w 为工作机 输入轴的转速，r/min。 计算如下min / 1440r n m =min / 54 . 95 220 14 .3 1100 60 60 r d v n W = ? ? = = π 50 ~ 8 1 = i(两级圆柱齿轮) 3820 ~ 611 4. 76 ) 50 ~ 8( '= ? = n 072 . 15 54 . 95 1440 = = i 88 .3 2 1 = = ≈i i i 88 .3 1 = i 88 .3 2 = i 五.传动系统的运动和动力参数计算 目的过程分析结论 传动系统的运动和动力参数计算设：从电动机到输送机滚筒轴分别为0轴、1轴、2轴、3轴、4轴；对应于各轴的转速分别为、、、、；对应于0轴的输出功率和其余各轴的输入功率分别为、、、、；对应于0轴的输出转矩和其余名轴的输入转矩分别为、、、、；相邻两轴间的传动比分别为、、、；相邻两轴间的传动效率分别为、、、。 轴号 电动机两级圆柱减速器工作机 O轴1轴2轴3轴4轴转速 n(r/min) n0=1440 n1=1440 n2=371.13 n3=95.65 n4=95.65 功率P(kw) P0=3.07 P1=3.04 P2=2.98 P3=2.92 P4=2.86 转矩 T(N·m) T0=20.35 T1=20.15 T2=76.62 T3=290.6 2 T4=285.5 5 两轴联接联轴器齿轮齿轮联轴器 传动比i i01=1 i12=3.88 i23=3.88 i34=1 传动效率 η η01=0.98 η 12 =0.98 η23=0.98 η34=0.99
目录 1.题目及总体分析 (2) 2.各主要部件选择 (2) 3.选择电动机 (3) 4.分配传动比 (3) 5.传动系统的运动和动力参数计算 (4) 6.设计高速级齿轮 (5) 7.设计低速级齿轮 (10) 8.减速器轴及轴承装置、键的设计 (14) １轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计 (15) ２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计 (21) ３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计 (27) 9.润滑与密封 (32) 10.箱体结构尺寸 (32) 11.设计总结 (33) 12.参考文献 (33)
一.题目及总体分析 题目：设计一个带式输送机的减速器 给定条件：由电动机驱动，运输带工作拉力为4000N，运输带速度为1.6m/s，运输机滚筒直径为400mm。 自定条件：工作寿命10年（设每年工作300天），三年一大修,连续单向运转,载荷平稳,室内工作,有粉尘 生产批量: 10台 减速器类型选择：选用同轴式两级圆柱齿轮减速器。 整体布置如下： 图示：１为电动机，２及６为联轴器，３为减速器，４为高速级齿轮传动，５ 为低速级齿轮传动，７为输送机滚筒。 辅助件有:观察孔盖,油标和油尺,放油螺塞,通气孔,吊环螺钉,吊耳和吊钩,定位销, 启盖螺钉,轴承套,密封圈等.。 二.各主要部件选择 目的过程分析结论 动力源电动机 齿轮斜齿传动平稳 高速级做成斜齿，低速级做成 直齿 轴承此减速器轴承所受轴向力不大球轴承联轴器弹性联轴器 三.选择电动机 目的过程分析结论 类型根据一般带式输送机选用的电动机选择选用Y系列（IP44）封闭式三相异步电动机 功率工作机所需有效功率为P w＝F×V＝2000N×1.1m/s 圆柱齿轮传动(7级精度)效率(两对)为η1＝0.972 球轴承传动效率(四对)为η2＝0.99 4 弹性联轴器传动效率(两个)取η3＝0.9932 输送机滚筒效率为η4＝0.96 电动机输出有效功率为 KW P P w r 4.7 96 .0 993 .0 99 .0 97 .0 6.1 4000 2 4 2 4 3 2 1 = ? ? ? ? = ? ? ? =' η η η η 要求电动机输出 功率为 kW P r 4.7 = ' 型号查得型号Y160M-6封闭式三相异步电动机参数如下 额定功率\kW=7.5 满载转速\r/min=970 满载时效率\%=86 选用 型号Y160M-6封 闭式三相异步电 动机