一、传动方案拟定 (2)
二、电动机的选择 (2)
三、计算总传动比及分配各级的传动比 (4)
四、运动参数及动力参数计算 (5)
五、传动零件的设计计算 (6)
六、轴的设计计算 (12)
七、滚动轴承的选择及校核计算 (18)
八、键联接的选择及计算 (22)
九、设计小结 (23)
十、参考资料目录 (23)
计算过程及计算说明
一、传动方案拟定
题目：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动
（1）工作条件：长期连续单向运转，使用年限8年，每天工作12小时，载荷平稳，环境要求清洁。
（2）原始数据：输送带拉力F=1500N；带速V=2.0m/s；滚筒直径D=500mm。
二、电动机选择
1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机（工作要求：连续工作机器）
2、电动机功率选择：
（1）传动装置的总功率：（查指导书附表2.2）
η总=η带×η2齿轮轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒轴承×η滚筒
=0.96×0.992×0.97×0.99×0.98×0.96=0.850
(2) 电机所需的工作功率：
P d =FV/1000η总=1500×2.0/1000×0.850=3.53KW
3、确定电动机转速：
计算滚筒工作转速：
n筒=60×1000V/πD=60×1000×2.0/π×500=76.39r/min
按指导书P7表2.1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Ia=3~6。取V带传动比I1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为nd=I’a×n筒=（6~24）×76.39=458.34~1833.36r/min，符合这一范围的同步转速有750 r/min、1000 r/min、和1500r/min。
根据容量和转速，由指导书附表10查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表：结果
F=1500N V=2.0m/s D=500mm
n滚筒
=76.39r/min
η总=0.850
Pd=3.53KW
表2.1 传动比方案
传动比方案
电动机型号
额定功率
（KW ）
电动机转速
（r/min ） 传动装置的传动比 同步 转速 满载 转速
总传动比
V 带
传动 减速器 1 Y160M 1-8 4 750
720
9.42
2.36
4
2 Y132M 1-6 4 1000 960 12.57 2.51 5
3 Y112M -
4 4 1500 1440 18.8
5 3.77 5
4、确定电动机型号
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比，可知方案3比较合适（在满足传动比范围的条件下，有利于提高齿轮转速，便于箱体润滑设计）。因此选定电动机型号为Y112M-4，额定功率为Ped =4KW ，满载转速n 电动=1440r/min 。
三、计算总传动比及分配各级的传动比
1、总传动比：i 总=n 电动/n 筒=1440/76.39=18.85
2、分配各级传动比
（1） 据指导书P7表2.1，取齿轮i 齿轮=5（单级减速器i=3~6之间取3.15、3.55、4、4.5、5、5.6合理，为减少系统误差，取整数为宜）
（2） ∵i 总=i 齿轮×i 带 ∴i 带=i 总/i 齿轮=18.85/5=3.77 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（r/min ）
电动机型号 Y112M-4 Ped=4KW n 电动=1440r/min
i 总=18.85 i 齿轮=5 i 带=3.77
nI=381.96r/min
nII=76.39r/min
nIII=76.39r/
min
PI=3.39KW PII=3.26KW PIII=3.19K
W
nI=n 电动/ i 带=1440/3.77=381.96r/min nII=nI/ i 齿轮=381.96/5=76.39r/min nIII=nII =76.39r/min 2、 计算各轴的功率（KW ） PI=Pd×η带=3.53×0.96=3.39KW
PII=PI×η齿轮轴承×η齿轮=3.39×0.99×0.97=3.26KW
PIII=PII×η齿轮轴承×η联轴器=3.26×0.99×0.99 =3.19KW 3计算各轴扭矩（N·mm ）
Td = 9550×Pd / n 电动= 9550×3.53/1440 =23.41 N·mm TI=9550×PI/nI=9550×3.39/381.96=84.76N·mm TII=9550×PII/nII=9550×3.26/76.39 =407.55N·mm TIII=9550×PIII/nIII=9550×3.19/76.39 =398.80N·mm 五、传动零件的设计计算 1、皮带轮传动的设计计算 （1）选择普通V 选带截型 由课本P104表8-4得：kA=1.2 PC=KAP=1.2×4=4.8KW
由课本P104图8-11得：选用A 型V 带 （2）确定带轮基准直径，并验算带速
由课本P104表8-5和表8-6得，取dd1=125mm>dmin=75
dd2=n1/n2·dd1=1440/381.96×125=471.25mm 由课本P104表8-6，取dd2=450mm 实际从动轮转速
n2’=n1dd1/dd2=1440×125/450=400r/min
转速误差为：n2-n2’/n2=381.96-400/381.96 =-0.047<-0.05(允许)
带速V ：V=πdd1n1/60×1000=π×125×1440/60×1000
Td=23.41Nmm TI=84.76N·mm TII=407.55N·m m
TIII=398.80N·m
m
选用A 型V 带
dd1=125mm dd2=450mm i 带实=450/125=3.6
V=9.42m/s
需反复调整dd1值使系统误
差小于±5%，另外如果齿轮传动比不是整数，系统误差校验需在调整齿轮误差后进行。
=9.42m/s 。在5~25m/s 范围内，带速合适。
（3）确定带长和中心矩 根据课本P105式（8-12）得 0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2) 0.7(125+450)≤a0≤2(125+450)
所以有：402.5mm≤a0≤1150mm ，取a0=600mm 由课本P105式（8-13）得：
L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1) 2 /4a0
=2×600+1.57(125＋450)+(450－125)2/4×600 =2147mm 根据课本P100表8-2取Ld=2000mm 根据课本P105式（8-14）得：
a≈a0+Ld -L0/2=600＋2000－2147/2 =600－73.5 =562mm
(4)验算小带轮包角
α1=1800－（dd2－dd1））/a×57.30 =1800－33.10 =146.90>1200（适用）
（5）确定带的根数 根据课本P1=1.91KW △P1=0.17KW Kα=0.91 KL=1.03得
Z= PC/(P1+△P1)KαKL =4.8/(1.91+0.17) ×0.91×1.03 =2.46 取Z=3
(6)计算轴上压力
由课本表8-1 查得q=0.1kg/m ，单根V 带的初拉力： F0=500PC/ZV （2.5/Kα－1）
+qV2=[500×4.8/3×9.42×(2.5/0.91-1)+0.1×9.422]N
=157.24N
则作用在轴承的压力FQ ，
Ld=2000mm
a≈562mm
α1=146.90
查表须用插值法
Z=3 F0=157.24N
FQ=904.35N
i 齿=5 Z1=29 Z2=145
FQ=2ZF0sinα1/2=2×3×157.24sin146.9/2 =904.35N
2、齿轮传动的设计计算
（1）选择齿轮材料及精度等级和齿数
考虑减速器传递功率不大，按课本P142表10-8及10-9选，以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为250HBS。大齿轮选用45钢，正火，齿面硬度225HBS；根据表选7级精度。齿面精糙度Ra≤1.6~3.2μm。取小齿轮齿数
Z1=29。则大齿轮齿数：
Z2= i齿Z1=5×29=145
（2）按齿面接触疲劳强度设计
由课本P147式（10-24）d1≥766ξE
【kT1(u+1)/υdu[σHP]2】1/3
确定有关参数如下：传动比i齿=u=5
由表10-12 取υd=0.9
转矩T1 T1=9550×P1/n1=9550×3.39/400 =80.94N·m
载荷系数k 由课本P144 取k=1.4
齿轮副材料对传动尺寸的影响系数ξE查表10-11取ξE=1
许用接触应力σHP，由课本P150图10-33查得：
σHlim1=690MpaσHlim2=580Mpa
[σHP1]=0.9σHlim1=621Mpa[σHP2]=0.9σHlim2=522M pa
取[σHP]=522Mpa
故得：
d1≥766ξE【kT1(u+1)/υdu[σHP]2】1/3
=766×1×[1.4×80.94×(5+1)/0.9×5×5222]1/3mm
=62.93mm
u=5
υd=0.9
n1=1440/ i 带实=400 r/min
T1=80.94N·m
k=1.4
ξE=1
[σHP]=522 Mpa
d1≥62.93m m
m=2.5mm
d1= 72.5mm
d2= 362.5mm
a=217.5mm
b2=65mm
b1=70mm
V齿=1.52m/s
（3）确定齿轮传动主要参数及几何尺寸
模数：m=d1/Z1=63.78/29=2.17mm
根据课本P130表10-2 取标准模数：m=2.5mm
分度圆直径d1=mZ1=2.5×29=72.5mm
d2=mZ2=2.5×145=362.5mm
传动中心距a=m/2(Z1+Z2)=2.5/2(29+145)=217.5mm 齿宽b2=b=υd×d1=0.9×72.5=65mm
b1=b2+（5～10）mm=70mm
验算齿轮圆周速度V齿
=πd1n1/60×1000=3.14×72.5×400/60×1000=1.52m/s 由表10-7选齿轮传动精度等级7级合宜
(4)校核齿根弯曲疲劳强度
由课本P148式（10-26）
得σF=(2000kT1/bm2Z1)YFS≤[σFP]
确定有关参数和系数
许用弯曲应力[σFP]
由课本P150图10-34查得：
σFlim1=290MpaσFlim2 =230Mpa
[σFP1]= 1.4σFlim1 =406Mpa[σFP2]= 1.4σFlim2
=322Mpa
复合齿形系数YFS 由P149图10-32查得
YFS1=4.06 YFS2=3.95
计算两轮的许用弯曲应力
σF1=(2000kT1/bm2Z1)YFS1 =
（2000×1.4×84.28/70×2.52×29）×4.06Mpa=75.51Mpa σF2=σF1YFS2/ YFS1 =75.51×3.95/4.06Mpa=73.47Mpa
[σFP1]= 406Mpa
[σFP2]= 322Mpa
σF1=75.51 Mpa＜[σFP1]
σF1=73.47 Mpa＜[σFP2]
弯曲应力校验符合要求
σb=590Mpa
σ-1=255Mp a
[σ-1]=55Mp a
六、轴的设计计算
1）输入轴的设计计算
1、选择轴的材料，确定许用应力
由于设计的是单级减速器的输入轴，属于一般轴的设计问题，选用45#正火钢，硬度170~217HBS，抗拉强度
σb=590Mpa，弯曲疲劳强度σ-1=255Mpa。[σ-1]=55Mpa
2、估算轴的基本直径
根据课本P225式13-1，并查表13-3，取A=110
d≥A (PI/ n1)1/3=110 (3.39/400)1/3mm=22.4mm
考虑有键槽，将直径增大5%，则
d1=22.4×(1+5%)mm=23.5mm
∴由课本P214表13-4选d1=24mm
3、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
d1=24mm
d1=24mm
L1=70mm
d2=30mm
转入轴承选择计算
称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，靠平键和过盈配合实现周向固定。两轴承分别以轴肩和大筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承实现轴向定
位。大带轮轮毂靠轴肩、平键和螺栓分别实现轴向定位和周向固定。
（2）确定轴各段直径和长度
工段：d1=24mm 长度取决于带轮轮毂结构和安装位置，暂定L1=70mm
∵h=（2～3）c 查指导书附表2.5取c=1.5mm
II段:d2=d1+2h=24+2×（2～3）×1.5=30～33mm
∴d2=30mm
初选用6006型深沟球轴承，其内径为30mm,宽度为
13mm。（转入输入轴轴承选择计算）
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20mm，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，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：
L2=（2+20+13+55）=90mm
III段直径d3=d2+2h=30+2×（2～3）×1.5=36～39mm 取d3=36mm
L3=b1-2=70-2=68mm
Ⅳ段直径d4= d3=d2+2h=36+2×（2～3）×1.5=42～
45mm 取d4=42mm
长度与右面的套筒相同，即L4=20mm
考虑此段滚动轴承左面的定位轴肩，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由附表6.2得安装尺寸da=36mm，该段直径应取：d5=36mm。因此将Ⅳ段设计成阶梯形，右段直径为36mm。
Ⅵ段直径d6=30mm. 长度L6=13mm
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=13＋20＋70＋L2=90mm d3=36mm
（d3＜d1= 72.5mm。故可以设计成分开式结构）
L3=68mm
d4=42mm
L4=20mm
d5=36mm
d6=30mm
L6=13mm
L=123mm
d1=72.5mm
T1=80940N ·mm
Ft=2232.83 N
Fr=812.68N
LA=LB=61. 5mm
20=123mm
(3)按弯矩复合进行强度计算
①求分度圆直径：已知d1=72.5mm
②求转矩：已知T1=80940N·mm
③求圆周力：Ft
Ft=2T1/d1=2×80940/72.5=2232.83N
④求径向力Fr
Fr=Ft·tanα=2232.83×tan200=812.68N
⑤因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=61.5mm
(1)绘制轴受力简图（如图a）
（2绘制水平面弯矩图（如图b）
轴承支反力：
RHA= RHB = Ft/2=1116.42N
由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在水平面弯
MHC=6865 9.52N·mm
MVC=2498 9.91N·mm
MC=73065. 89N·mm
d≥25.17mm
矩为
MHC= RHA L/2=1116.42×61.5=68659.52N·mm
(3)绘制垂直面弯矩图（如图c）
RVA= RVB = Fr/2=406.34N
由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在水平面弯矩为
MVC= RVA L/2=406.34×61.5=24989.91N·mm
(4)绘制合成弯矩图（如图d）
MC=(MHC2+MVC2)1/2=(68659.522+24989.912)1/2=73 065.89N·mm
(5)绘制扭矩图（如图e）
转矩：T=9.55×（P1/n1）×106=80940N·mm
(6)按弯扭合成进行强度计算
由课本P219式13-3 按脉动循环：α=0.6
d≥[10（Mc2＋(αT) 2）1/2/[σ-1]]1/3=[10（73065.892＋(0.680940) 2）1/2/55]1/3=25.17mm
∵d3=36mm≥d
∴该轴强度足够。
（7）进行疲劳强度安全系数校核
齿轮轴中间截面由键槽引起应力集中，所受载荷较大，应对其进行疲劳强度安全系数校核。
截面有关系数：
ψτ=0.1（属中碳钢）κσ=1（键槽中段处）κτ=1.523（由表13-13，用插值法求得）
β=1.069（由表13-15，用插值法求得）εσ=0.88ετ=0.81（由表13-14查得）
Kσ=2.906Kτ =2.145（由表13-10，按配合H7/r6查得）
W=πd3/32=4580.44mm3WT=2W=9160.88mm3 [S]该轴强度足
够
S＞[S],轴的强度满足要求
σb=590Mpa
σ-1=255Mp a
[σ-1]=55Mp a
=1.8(由表13-9查得)
S=σ-1/[( KσM/W)2＋0.75[(Kτ＋ψτ)T/ WT] 2]1/2
=255/[( 2.906×73065.89/4580.44)2＋0.75[(2.145＋0.1)
80940/9160.88] 2]1/2=5.2
S＞[S],轴的强度满足要求。
2）输出轴的设计计算
1、选择轴的材料，确定许用应力
由于设计的是单级减速器的输入轴，属于一般轴的设计问
题，选用45#正火钢，硬度170~217HBS，抗拉强度
σb=590Mpa，弯曲疲劳强度σ-1=255Mpa。[σ-1]=55Mpa
2、估算轴的基本直径
根据课本P225式13-1，并查表13-3，取A=105
d≥A (PⅡ/ nⅡ)1/3=105 (3.26/80)1/3mm=36.13mm
考虑有键槽，将直径增大5%，则
d1=22.4×(1+5%)mm=37.9mm
∴由课本P214表13-4选d1=38mm
3、轴的结构设计
d1=38mm
转入联轴器
计算环节
L1=82mm
d2=45mm
L2=94mm
（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，靠平键和过盈配合实现周向固定。两轴承分别以轴肩和大筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承实现轴向定位。大带轮轮毂靠轴肩、平键和螺栓分别实现轴向定位和周向固定。
（2）确定轴各段直径和长度
工段：d1=38mm 长度取决于联轴器结构和安装位置，根据联轴器计算选择，选取YL7型Y型凸缘联轴器L1=82mm。
∵h=（2～3）c 查指导书附表2.5取c=1.5mm
II段:d2=d1+2h=38+2×（2～3）×1.5=44～47mm
∴d2=45mm
初选用6009型深沟球轴承，其内径为45mm,宽度为
16mm。（转入输出轴轴承选择计算）
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。而且两对轴承箱体内壁距离一致，（L轴1=L轴2）
d3=53mm
L3=63mm
d4=60mm
L4=21mm
d5=51mm
L=123mm
d2=362.5m m
T2=389162.
5 N·mm
Ft=2147.10 N
Fr=781.48N
LA=LB=61. 5mm
取套筒长为21mm，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，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：
L2=（2+21+16+55）=94mm
III段直径d3=d2+2h=45+2×（2～3）×1.5=51～54mm 取d3=53mm
L3=b2-2=65-2=63mm
Ⅳ段直径d4= d3=d2+2h=53+2×（2～3）×1.5=59～
62mm 取d4=60mm
长度与右面的套筒相同，即L4=21mm
考虑此段滚动轴承右面的定位轴肩，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由附表6.2得安装尺寸da=51mm，该段直径应
取：d5=51mm。因此将Ⅳ段设计成阶梯形，左段直径为51mm。
Ⅵ段直径d6=45mm. 长度L6=16mm
由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=16＋21＋65＋
21=123mm
(3)按弯矩复合进行强度计算
①求分度圆直径：已知d2=362.5mm
②求转矩：已知T2=9550×PⅡ/ nⅡ
=389.16N·m=389162.5 N·mm
③求圆周力：Ft
Ft=2T2/d2=2×389162.5/362.5=2147.10N
④求径向力Fr
Fr=Ft·tanα=2147.10×tan200=781.48N
⑤因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=61.5mm
(1)绘制轴受力简图（如图a）
（2绘制水平面弯矩图（如图b）MHC=6602
3.33N·mm
MVC=2403 0.51N·mm
MC=70260. 55N·mm
d≥35.39mm
轴承支反力：
RHA= RHB = Ft/2=1073.55N
由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在水平面弯矩为
MHC= RHA L/2=1073.55×61.5=66023.33N·mm
(3)绘制垂直面弯矩图（如图c）
RVA= RVB = Fr/2=390.74N
由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在水平面弯矩为
MVC= RVA L/2=390.74×61.5=24030.51N·mm
(4)绘制合成弯矩图（如图d）
MC=(MHC2+MVC2)1/2=(66023.332+24030.512)1/2=70 260.55N·mm
(5)绘制扭矩图（如图e）
转矩：T=9.55×（PⅡ/ nⅡ）×106=389162.5 N·mm
该轴强度足够
S＞[S],轴的强度满足要求
fP=1.2
ft=1
Ft=2232.83 N
Fr=812.68N
(6)按弯扭合成进行强度计算
由课本P219式13-3 按脉动循环：α=0.6
d≥[10（Mc2＋(αT) 2）1/2/[σ-1]]1/3=[10（70260.552＋(0.6×389162.5) 2）1/2/55]1/3=35.39mm
∵d3=53mm≥d
∴该轴强度足够。
（7）进行疲劳强度安全系数校核
齿轮轴中间截面由键槽引起应力集中，所受载荷较大，应对其进行疲劳强度安全系数校核。
截面有关系数：
ψτ=0.1（属中碳钢）κσ=1（键槽中段处）κτ=1.523（由表13-13，用插值法求得）
β=1.069（由表13-15，用插值法求得）εσ=0.81ετ=0.76（由表13-14查得）
Kσ=3.343Kτ =2.409（由表13-10，按配合H7/r6查得）
W=πd3/32=14615.96mm3WT=2W=29231.93mm3 [S]=1.8(由表13-9查得)
S=σ-1/[( KσM/W)2＋0.75[(Kτ＋ψτ)T/ WT] 2]1/2
=255/[( 3.343×70260.55/14615.96)2＋0.75[(2.409＋0.1) 389162.5 /29231.93] 2]1/2=7.7
S＞[S],轴的强度满足要求。
七、滚动轴承的选择及校核计算
根据根据条件，轴承预计寿命
Lh=8×365×12=35040小时
1、计算输入轴承
1.求轴承的当量动载荷P1、P2
由题目工作条件查课本P253表15-5和15-6选择载荷系P1=487.61
N
P2=227.55 N
C＜
Cr=10200N
选轴承型号为6006型
fP=1.2
ft=1
Ft=2147.10 N
Fr=781.48N
P1=468.89 N
P2=218.81 N
数fP=1.2，温度系数ft=1。
已知轴颈d2=30mm，转速n1=400 r/min，假设轴承仅受径向载荷R1和R2，由直齿齿轮受力分析公式P144式10-17和10-18可得：
Ft=2000T1/d1=2000×80.94/72.5=2232.83N
Fr=Fttg20=812.68N
因轴承对称齿轮分布，故R1=R2=Fr/2=406.34N
P1=fP R1=1.2×406.34=487.61N
P2=ft XR2=1×0.56×406.34=227.55N
2.试选轴承型号
根据计算轴颈d2=30mm，初选6006型，查指导书P135附表6.2得该型号轴承的基本额定动载荷Cr=10200N，基本额定静载荷Cor=6880N。
3.由预期寿命求所需C
P1＞P2，即按轴承1计算
C=P1/ ft（60n Lh/1000000）1/3=4602.54
因C＜Cr=10200N，故选轴承型号为6006型。
2、计算输出轴承
1.求轴承的当量动载荷P1、P2
由题目工作条件查课本P253表15-5和15-6选择载荷系数fP=1.2，温度系数ft=1。
已知轴颈d2=45mm，转速n1=80 r/min，假设轴承仅受径向载荷R1和R2，由直齿齿轮受力分析公式P144式10-17和10-18可得：
Ft=2000T2/d2=2000×389.16/362.5=2147.10N
Fr=Fttg20=781.48N
因轴承对称齿轮分布，故R1=R2=Fr/2=390.74N
选轴承型号为6009型
键
C8×60GB1096
键
10×60GB1096
P1=fP R1=1.2×390.74=468.89N
P2=ft XR2=1×0.56×390.74=218.81N
2.试选轴承型号
根据计算轴颈d2=45mm，初选6009型，查指导书P135附表6.2得该型号轴承的基本额定动载荷Cr=16200N，基本额定静载荷Cor=11800N。
3.由预期寿命求所需C
P1＞P2，即按轴承1计算
C=P1/ ft（60n Lh/1000000）1/3=2588.25
因C＜Cr=16200N，故选轴承型号为6009型。
八、键联接的选择及校核计算
由于齿轮和轴材料均为刚和合金钢，故取[σP]=100Mpa
1、输入轴与大带轮轮毂联接采用平键联接
轴径d1=24mm,L1=70mm
查课本P91表7-9得，选用C型平键，得：b=8mm，h=7mm，键长范围L=18～90mm。
键长取L=L1－（5～10）=60mm。键的工作长度l=L－
b=52mm。
强度校核：由P91式7-27得
σp=4T1/dhl=4×80940/24×7×52
=37.06Mpa<[σP](100Mpa)
所选键为：键C8×60GB1096
2、输入轴与齿轮联接采用平键联接
轴径d3=36mm,L3=68mm
查课本P91表7-9得，选用A型平键，得：b=10mm，
h=8mm，键长范围L=22～110mm。
键长取L=L3－（5～10）=60mm。键的工作长度l=L－键
16×56GB1096
键
C12×75GB10
b=50mm。
强度校核：由P91式7-27得
σp=4T1/dhl=4×80940/36×8×50
=22.48Mpa<[σP](100Mpa)
所选键为：键10×60GB1096
3、输出轴与齿轮2联接用平键联接
轴径d3=53mm,L3=63mm
查课本P91表7-9得，选用A型平键，得：b=16mm，h=10mm，键长范围L=45～180mm。
键长取L=L3－（5～10）=56mm。键的工作长度l=L－b=40mm。
强度校核：由P91式7-27得
σp=4T2/dhl=4×389162.5 /53×10×40
=73.42Mpa<[σP](100Mpa)
所选键为：键16×56GB1096
3、输出轴与联轴器联接用平键联接
轴径d1=38mm,L1=82mm
查课本P91表7-9得，选用A型平键，得：b=12mm，h=8mm，键长范围L=28～140mm。
键长取L=L1－（5～10）=75mm。键的工作长度l=L－b=63mm。
强度校核：由P91式7-27得
σp=4T2/dhl=4×389162.5 /38×8×63
=81.28Mpa<[σP](100Mpa)
所选键为：键C12×75GB1096
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
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
机械设计课程设计一年级减速器设计说明书 文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]
课程设计题目： 系别： 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 时间：
设计题目：带式输送机传动装置设计 一、传动方案简图 二、已知条件： 1、带式输送机的有关原始数据： 减速器齿轮类型：斜齿圆柱齿轮； 输送带工作拉力：F= kN； 运输带速度：v= r/min； 滚筒直径：D= 330 mm. 2、滚筒效率：η=（包括滚筒与轴承的效率损失）； 3、工作情况：使用期限8年，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷较平稳； 4、制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产； 5、动力来源：电力，三相交流，电压380／220V。 三、设计任务： 1、传动方案的分析和拟定 2、设计计算内容 1) 运动参数的计算，电动机的选择； 2) V带传动的设计计算； 3) 齿轮传动的设计计算； 4) 链传动的设计计算； 5) 轴的设计与强度计算； 6) 滚动轴承的选择与校核； 7) 键的选择与强度校核； 8) 联轴器的选择。 3、设计绘图： 1）减速器装配图一张（A0或A1图纸）； 2）零件工作图2张（低速级齿轮、低速轴，A2或A3图纸）； 3）设计计算说明书1份（>6000字）； 四、主要参考书目 [1]李育锡.机械设计课程设计[M].北京：高等教育出版社，2008. [2]濮良贵.机械设计（第八版）[M].北京：高等教育出版社，2006. [3]成大仙.机械设计手册（第5版）[M].北京：化学工业出版社，2007
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）；
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..............................................
课程设计说明书 课程名称：一级V带直齿轮减速器 设计题目：带式输送机传动装置的设计 院系：机械工程系 学生姓名：彭亚南 学号：200601030039 专业班级：06汽车（2）班 指导教师：苗晓鹏 2009年 3 月 1 日
《机械设计》课程设计设计题目：带式输送机传动装置的设计 内装：1. 设计计算说明书一份 2. 减速器装配图一张（A1） 3. 轴零件图一张（A3） 4. 齿轮零件图一张（A3） 机械工程系06汽车（2）班级设计者：彭亚南 指导老师：苗晓鹏 完成日期： 2009年3月1日 成绩：_________________________________ 安阳工学院
课程设计任务书
带式输送机传动装置的设计 摘要：齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力，目前齿轮传动装置正逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮传动具有传动平稳可靠，传动效率高（一般可以达到94%以上，精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%），传递功率范围广（可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动）速度范围广（齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高，转速可以从1r/min到20000r/min或更高），结构紧凑，维护方便等优点。因此，它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用。本文设计的就是一种典型的一级圆柱直齿轮减速器的传动装置。其中小齿轮材料为40Cr（调质），硬度约为240HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度约为215HBS，齿轮精度等级为8级。轴、轴承、键均选用钢质材料。 关键词：减速器、齿轮、轴、轴承、键、联轴器
机械设计减速器设计说明书 系别： 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称：
目录 第一部分设计任务书 (4) 第二部分传动装置总体设计方案 (5) 第三部分电动机的选择 (5) 3.1 电动机的选择 (5) 3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6) 第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (7) 第五部分齿轮传动的设计 (8) 5.1 高速级齿轮传动的设计计算 (8) 5.2 低速级齿轮传动的设计计算 (15) 第六部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (23) 6.1 输入轴的设计 (23) 6.2 中间轴的设计 (27) 6.3 输出轴的设计 (33) 第七部分键联接的选择及校核计算 (40) 7.1 输入轴键选择与校核 (40) 7.2 中间轴键选择与校核 (40) 7.3 输出轴键选择与校核 (40) 第八部分轴承的选择及校核计算 (41) 8.1 输入轴的轴承计算与校核 (41) 8.2 中间轴的轴承计算与校核 (42)
8.3 输出轴的轴承计算与校核 (42) 第九部分联轴器的选择 (43) 9.1 输入轴处联轴器 (43) 9.2 输出轴处联轴器 (44) 第十部分减速器的润滑和密封 (44) 10.1 减速器的润滑 (44) 10.2 减速器的密封 (45) 第十一部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (46) 设计小结 (48) 参考文献 (49)
第一部分设计任务书 一、初始数据 设计展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器，初始数据F = 2700N，V = 1.95m/s，D = 380mm，设计年限（寿命）：5年，每天工作班制（8小时/班）：1班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。 二. 设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 齿轮的设计 6. 滚动轴承和传动轴的设计 7. 键联接设计 8. 箱体结构设计 9. 润滑密封设计 10. 联轴器设计
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……………………………………………………………………………………
机械基础课程设计 说明书 题目名称：二级圆柱齿轮减速器 学院: 核技术与自动化工程学院专业: 机械工程及其自动化 班级: 机械三班 指导老师: 王翔（老师） 学号: 201106040322 姓名: 陈建龙 完成时间: 2014年1月11日 评定成绩：
目录一课程设计书 二设计要求 三设计过程 1.传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 设计V带和带轮 6. 减速器内齿轮传动设计 6.1高速级齿轮的设计 6.2低速级齿轮的设计 7.滚动轴承和传动轴的设计 7.1输出轴及其所配合轴承的设计 7.1中间轴及其所配合轴承的设计 7.1输入轴及其所配合轴承的设计 8. 键联接设计 9. 箱体结构的设计 10.润滑密封设计 四设计小结 五参考资料
二 设计要求 题目： 工作条件：双班制工作，有轻度振动，小批量生产，单向传动，轴承寿命2年，减速器使用年限为6年，运输带允许误差5%+- 三 设计过程 题号 运输带有效应力 （F/N ） 运输带速度 V （m/s ） 卷筒直径 D （mm ） 已知数据 9600 0.24 320 1.传动装置总体设计方案: 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： η2η3 η5 η4 η1 I II III IV Pd Pw 传动装置总体设计图
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：
机械设计课程设计计算说明书 一、传动方案拟定 (2) 二、电动机的选择 (3) 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 (6) 五、普通V带的设计 (9) 六、齿轮传动的设计 (12) 七、传动轴的设计 (15) 八、箱体的设计 (22) 九、键连接的设计 (24) 十、滚动轴承的设计 (25) 十一、润滑和密封的设计 (26) 十二、联轴器的设计 (27) 十三、参考文献（资料） (28) 十四、设计小结 (29)
一、传动方案拟定 １、工作条件：使用年限５年，工作为一班工作制，载荷平稳，环境清洁。２、原始数据：滚筒圆周力F=2200N； 带速V=1.7m/s； 滚筒直径D=420mm； 方案拟定： 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 6.运输带
二、电动机选择 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： Ｐd＝ＰＷ／ηa (kw) ＰＷ＝ＦV/1000 (KW) 因此 Pd=FV/1000ηa (KW) 由电动机至运输带的传动总效率为： η总=η１×η２×η３×η４×η5 式中：η1、η2、η3、η4、η5分别为带传动、轴承、齿轮传动、联轴器和卷筒的传动效率。 取η１=0.96，η２＝0.98，η３＝0.97，η４＝0.97 则：η总=0.96×0.98３×0.97×0.99×0.96 =0.83 所以：电机所需的工作功率： P d = FV/1000η总 =(2200×1.7)/(1000×0.83) =4.5 kw 3、确定电动机转速 卷筒工作转速为： n卷筒＝60×1000·V/（π·D） =(60×1000×1.7)/（４2０·π） =77.3 r/min 根据表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 取Ｖ带传动比I1’=2～4 。则总传动比理论范围为：I a’＝6～24
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
机械设计说明书 设计题目____二级展开式减速器 __ 学院 :0 专业年级：0 学号姓名 : 0 指导老师：张洪双
一．课程设计任务书 课程设计题目： 1.电动压盖机的传动装置设计 已知压盖机主轴功率为522W。 二. 设计要求 1.编写设计计算说明书一份。 2.完成减速器装配图一张。 3.减速器主要零件的工作图2张。 三. 设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 主轴功率为522W 1）传动方案拟定简图如下图 2) 该方案的优缺点：二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大，轴具有较大刚性,制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点,在工业上得到广泛应用。2、电动机的选择 1）选择电动机的类型 按工作要求和工作条件选用Y系列全封闭自扇冷笼型三相异步电动机，电压380V。
2）选择电动机的功率 工作机的有效功率为：Pw=0.522KW 从电动机到工作机传送带间的总效率为：2 2 4 123 ηηηη∑ =??? 由《简明机械零件设计实用手册》表1-15可知： 1η：滚动轴承效率 0.99（球轴承,稀油润滑） 2η ： 齿轮传动效率 0.98 （7级精度一般齿轮传动） 3η ：联轴器传动效率 0.99（弹性联轴器） 2 2 4 1230.904ηηη∑η=???= 所以电动机所需工作功率为 0.5220.5770.904 P w P kw d η===∑ 3）确定电动机转速 按手册推荐的传动比合理范围，二级展开式圆柱齿轮减速器传动比 40~8'=∑i 而主轴的转速为 60/min w n r = 所以电动机转速的可选范围为 '(8~40)60min (480~2400)min d w n i n r r ∑==?= 通常选用同步转速为1000min r 和1500min r 三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、以及要求的功率等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1500min r 的电动机。 根据电动机类型、容量和转速，由《机械设计课程设计手册》表12-1选定电动机型号为Y502-4。其主要性能如下表：
机械设计《课程设计》 说明书 课题名称一级圆柱齿轮减速器设计 系别电气与电子工程系 专业 班级 学号 姓名 指导老师 完成日期 目录 第一章绪论 (03) 第二章课题题目及主要技术参数说明 (03) 2.1 课题题目及主要技术参数说明 (04) 2.2 传动系统工作条件及传动系统方案的选择 (04) 第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 (04) 3.1 减速器结构 (04) 3.2 电动机选择及传动比分配 (04) 3.4 动力运动参数计算及传送选择 (04) 第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮) (06)
4.1 齿轮材料和热处理的选择 (06) 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 (06) 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 (06) 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 (07) 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 (07) 4.3 齿轮的结构设计 (08) 第五章轴的设计计算(主动轴与从动轴) (09) 5.1 轴的材料和热处理的选 (09) 5.2 轴几何尺寸的设计计算 (09) 5.3轴的结构设计 (09) 5.4轴的强度校核 (09) 第六章轴承、键和联轴器的选择 (10) 6.1轴承的选择及校核 (10) 6.2联轴器的选择 (10) 6.3键的选择计算及校核 (11) 第七章减速器润滑、密封及附件的选择 ...................... .. (12) 7.1 润滑和密封的选择确定 (12) 7.2 减速器附件的选择确定 (12) 第八章箱体主要结构尺寸的计算 (13) 第九章总结 (14) 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》、《公差与测量》等多门课程知识，并能运用《AUTOCAD》软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践，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。
减速器课程设计心得体会 篇一：机械设计课程设计心得体会 减速机设计心得体会 通过这次课程设计，由于理论知识的不足，再加上平时没有什么设计经验，一开始的时候有些手忙脚乱，不知从何入手。在老师的谆谆教导，和同学们的热情帮助下，使我找到了信心。现在想想其实课程设计当中的每一天都是很累的，其实正向老师说得一样，机械设计的课程设计没付出劳动的成果的彰显,那是自己辛苦过程的体现.这种不断上进,认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做的很完美,有位那种追求的锲而不舍的过程是相同有那么简单，你想copy或者你想自己胡乱蒙两个数据上去来骗骗老师都不行，因为你的每一个数据都要从机械设计书上或者机械设计手册上找到出处。虽然
种种困难我都已经克服，但是还是难免我有些疏忽和遗漏的地方。完美总是可望而不可求的，不在同一个地方跌倒两次才是最重要的。 在社会这样一个大群体里面,沟通自然是为人处世的基本,如何协调彼此的关系值得我们去深思和体会.在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不付出劳动的成果的彰显,那是自己辛苦过程的体现.这种不断上进,认真一致的心态也必将导致一个人在生活和学习的各个方面做的很完美,有位那种追求的锲而不舍的过程是相同以为然,总觉得自己的弱势…..其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行 动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们
过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题. 在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解….. 课程设计也是一种学习同事优秀品质的过程,比如我组的纪超同学,人家的确有种耐得住寂寞的心态.确实他在学习上取得了很多傲人的成绩,但是我所赞赏的还是他追求的过程,当遇到问题的时候,那种斟酌的态度就值得我们每一位学习,人家是在用心造就自己的任务,而且孜孜不倦,追求卓越.我们过去有位老师说得好,有有些事情的产生只是有原因的,别排放管应与大气相通，且不应安装任何阀门。请注意，不要将此排入口连接在
机械设计 课程设计(论文) 题目: 带式运输机传动装置的设计 学生姓名 专业 学号_ 班级_ 指导教师 成绩_ 工程技术学院 2013年1月10日
目录 1 前言………………………………………………………………………………… 2 传动装置的总体设计……………………………………………………………… 2.1比较和选择传动方案…………………………………………………………… 2.2选择电动机……………………………………………………………………… 2.3 计算总传动比和分配各级传动比…………………………………………… 2.4 计算传动装置运动和动力参数………………………………………………… 3 传动零件的设计计算……………………………………………………………… 3.1 第一级齿轮传动设计计算……………………………………………………… 3.2 第二级齿轮传动设计计算……………………………………………………… 4 画装配草图………………………………………………………………………… 4.1 初估轴径及初选联轴器………………………………………………………… 4.2 初选联轴器……………………………………………………………………… 4.3 箱体尺寸计算…………………………………………………………………… 4.4 箱体内壁尺寸确定……………………………………………………………… 4.5 轴尺寸的确定…………………………………………………………………… 5 轴的校核计算……………………………………………………………………… 5.1 高速轴受力分析………………………………………………………………… 5.2 中速轴校核计算………………………………………………………………… 5.3 低速轴校核计算…………………………………………………………………6轴承验算………………………………………………………………………… 6.1 高速轴轴承验算………………………………………………………………… 6.2 中速轴轴承验算………………………………………………………………… 6.3 低速轴轴承验算………………………………………………………………… 7 键联接的选择和计算……………………………………………………………… 7.1 高速轴与联轴器键联接的选择和计算………………………………………… 7.2 中间轴与大齿轮键联接的选择和计算………………………………………… 7.3 低速轴与齿轮键联接的选择和计算…………………………………………… 7.4 低速轴与联轴器键联接的选择和计算…………………………………………
计算过程及计算说明 一、传动方案的拟定 （1）工作条件： a)使用寿命：使用折旧期8年，大修期4年，中修期2年，小修期半年； b)工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35℃； c)动力来源：三相交流电，电压380/220V; d)使用工况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； e)制造条件：一般机械厂制造，小（大）批量生产。 （2）原始数据：运输带工作拉力KN F .56=,运输带工作速度V=1.2m/s （允许 带速误差±5%）,滚筒直径mm D 400=。滚筒效率96.0=j η（包 括滚筒与轴承的效率损失）。 方案拟定： 采用V 带传动与斜齿轮传动的组合，即可满足传动比要求，同时由于 带传动具有良好的缓冲，吸震性能，适应大起动转矩工况要求，结构简单，成本低，使用维护方便。 二、电动机的选择 2.1电动机类型的选择 按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭式结构，电压 380V,Y 型。 2.2选择电动机的容量 由式P d =a w P η和1000Fv P w =得 由电动机至运输带的总效率为 式中：1η、2η、3η、4η、j η分别为带传动、轴承传动、齿轮传动、联轴 器和卷筒的传动效率 取1η=0.96，2η=0.98(滚子轴承），3η=0.97（齿轮精度8级，不包括轴承效率），4η=0.99（齿轮联轴器），则 所以 kW Fv P a d 2.985 .010002 .165001000=??== η 2.3确定电动机转速 卷筒轴工作转速为 由指导书表1推荐的传动比合理范围，取V 带传动的传动比为'1i =2∽4，一级斜齿轮减速器传动比' 2i =3∽ 6，则总传动比合理范围为6=' a i ∽24，故电动机转速的可选范围为 6=?'=n i n a d ∽24×57.32=343.92∽ 1375.68r/min 符合这一范围的同步转速有750r/min 、1000r/min 综合考虑容量和转速，有设计手册查出有2种适用的电动机，因此有
目录 一课程设计书2 二设计要求 2 三设计步骤 2 1. 传动装置总体设计方案3 2. 电动机的选择4 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比5 4. 计算传动装置的运动和动力参数5 5. 设计V 带和带轮6 6. 齿轮的设计8 7. 滚动轴承和传动轴的设计19 8. 键联接设计26 9. 箱体结构的设计27 10. 润滑密封设计30 11. 联轴器设计 30 四设计小结31五参考资料32
一.课程设计书 设计课题： 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（包括其支承轴承效率的损失）,减速器小批量生产,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 表 设计要求 1. 减速器装配图一张（A1）。绘制轴、齿轮零件图各一张（A3） 3.设计说明书一份。 三.设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 设计V带和带轮 6. 齿轮的设计 7. 滚动轴承和传动轴的设计 8. 键联接设计 9. 箱体结构设计 10. 润滑密封设计 11. 联轴器设计 1. 传动装置总体设计方案
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： 图一：（传动装置总体设计图） 初步确定传动系统总体方案如：传动装置总体设计图所示 选择V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。 传动装置的总效率a i 为V 带的效率,n2为轴承的效率， 3 为第一对齿轮的效率，4为联轴器的效率， 5 为卷筒轴滑动轴承的效率（因是薄壁防护罩，采用开式效率计算） 2. 电动机的选择 电动机所需工作功率为：P = P/ n = 1900x i000x = ,执行机构的曲柄转速 1000 60v 为 n = =mi n ， D 经查表按推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比I = 2?4,二级圆柱斜齿轮减 速器传动比I = 8?40， 则总传动比合理范围为I = 16?160，电动机转速的可选范围为 n = I x n =（16? 160）x =?min 。 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比， 选定型号为丫112M — 4的三相异步电动机，额定功率为 额定电流，满载转速 n m 1440 r/min ，同步转速1500r/min 。 3 2 12 3 4 x 0.983 X 0.952 xx = ；
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。
机械设计课程设计原始资料 一、设计题目 热处理车间零件输送设备的传动装备 二、运动简图 图1 1—电动机2—V带3—齿轮减速器4—联轴器5—滚筒6—输送带
三、工作条件 该装置单向传送,载荷平稳,空载起动,两班制工作,使用期限5年(每年按300天计算),输送带的速度容许误差为±5%. 四、原始数据 滚筒直径D（mm）：320 运输带速度V（m/s）：0.75 滚筒轴转矩T（N·m）：900 五、设计工作量 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、设计说明书内容 1. 运动简图和原始数据 2. 电动机选择 3. 主要参数计算 4. V带传动的设计计算 5. 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 6. 机座结构尺寸计算 7. 轴的设计计算 8. 键、联轴器等的选择和校核 9. 滚动轴承及密封的选择和校核 10. 润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法 11. 齿轮、轴承配合的选择 12. 参考文献 七、设计要求
1. 各设计阶段完成后,需经指导老师审阅同意后方能进行下阶段的设计; 2. 在指定的教室内进行设计. 一. 电动机的选择 一、电动机输入功率w P 60600.752 44.785/min 22 3.140.32w v n r Rn π??= ==?? 90044.785 4.21995509550w w Tn P kw ?=== 二、电动机输出功率d P 其中总效率为 32 320.960.990.970.990.960.833v ηηηηηη=????=????=带轴承齿轮联轴滚筒 4.219 5.0830.833 w d P P kw η = = = 查表可得Y132S-4符合要求,故选用它。 Y132S-4(同步转速1440min r ，4极)的相关参数 表1 额定功率 满载转速 堵转转矩额定转矩 最大转矩额定转矩 质量 5.5kw 1440min r 2200N mm ? 2300N mm ? 68kg 二. 主要参数的计算 一、确定总传动比和分配各级传动比 传动装置的总传动比144032.1544.785 m w n i n = ==总 查表可得V 带传动单级传动比常用值2~4，圆柱齿轮传动单级传动比常用值为3~5，展开式二级圆柱齿轮减速器()121.3~1.5i i ≈。 初分传动比为 2.5V i =带，1 4.243i =，2 3.031i =。