目录
摘要 (Ⅲ)
ABSTRACT (Ⅳ)
1前言
1.1 减速器的主要形式及其特性 (1)
1.2减速器主要结构 (2)
1.3 减速器润滑 (3)
2电动机的选择与计算 (4)
3减速箱原始数据及传动方案的选择 (5)
4轴的设计
4.1 轴的分类 (6)
4.2 轴的材料 (6)
4.3 轴的结构设计 (7)
4.4 轴的设计计算 (9)
5圆柱齿轮传动设计
5.1 齿轮传动特点与分类 (12)
5.2 齿轮传动的主要参数与基本要求 (13)
6.减速器润滑方式、密封形式
6.1 润滑方式的确定 (14)
6.2 油池中油量的确定 (15)
6.3轴承润滑 (15)
6.4润滑剂的选择 (15)
6.5油的密封及防止脂的稀释 (15)
谢辞 (16)
参考文献 (17)
摘要
减速器是由封闭在刚性壳内所有齿轮的传动组成的以独立完整的结构。通过此次设计初步掌握一般简单机械的完整设计及了解构成减速器的通用零部件。
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动运动和动力，目前齿轮传动装置正在逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮的传动具有可靠平稳，效率高，传递功率范围广，结构紧凑，维护方便等优点。因此，它在各种机械设备和仪器表中广泛使用，本课题就是其一个典型应用。
关键词：减速器零部件齿轮传动机械传动
Second straight teeth with the gear design cylindrical Frame and
Experiment Study
ABSTRACT
Gear is enclosed in either rigid in all the transmission of the independence of the whole structure. The preliminary design of the mechanical design and a full understanding of common parts of gear.
The transmission is very widely applied and particularly important to a mechanical drive, it can be used in the space between the transmission of motion and motivation, the transmission is gradually to the small size, low noise, high speed, reliability and the hard tooth of the technical development, the transmission of a reliable, efficient and smooth transfer of power and range of compact structure, safeguard it conveniently, are virtues. therefore, it is in a variety of mechanical equipment and apparatus in wide use, this subject is the
typical application.
Key Words: speed reducer gear drive mechanical drive
1前言
1.1减速器的主要型式及其特性
减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮—蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，这时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。
减速器类型很多，按传动级数主要分为：单级、二级、多级；按传动件类型又可分为：齿轮、蜗杆、齿轮-蜗杆、蜗杆-齿轮等。
减速器系统框图
圆柱齿轮减速器
当传动比在8以下时，可采用单级圆柱齿轮减速器。大于8时，最好选用二
级(i=8—40)和二级以上(i>40)的减速器。单级减速器的传动比如果过大，则其外
廓尺寸将很大。二级和二级以上圆柱齿轮减速器的传动布置形式有展开式、分流
式和同轴式等数种。展开式最简单，但由于齿轮两侧的轴承不是对称布置，因而
将使载荷沿齿宽分布不均匀，且使两边的轴承受力不等。为此，在设计这种减速
器时应注意：1)轴的刚度宜取大些；2)转矩应从离齿轮远的轴端输入，以减轻载
荷沿齿宽分布的不均匀；3)采用斜齿轮布置，而且受载大的低速级又正好位于两
轴承中间，所以载荷沿齿宽的分布情况显然比展开好。这种减速器的高速级齿轮
常采用斜齿，一侧为左旋，另一侧为右旋，轴向力能互相抵消。为了使左右两对
斜齿轮能自动调整以便传递相等的载荷，其中较轻的龆轮轴在轴向应能作小量游
动。同轴式减速器输入轴和输出轴位于同一轴线上，故箱体长度较短。但这种减
速器的轴向尺寸较大。
圆柱齿轮减速器在所有减速器中应用最广。它传递功率的范围可从很小至
40 000kW，圆周速度也可从很低至60m/s一70m／s，甚至高达150m／s。传动功率很大的减速器最好采用双驱动式或中心驱动式。这两种布置方式可由两对齿轮副分担载荷，有利于改善受力状况和降低传动尺寸。设计双驱动式或中心驱动
式齿轮传动时，应设法采取自动平衡装置使各对齿轮副的载荷能得到均匀分配，例如采用滑动轴承和弹性支承。
圆柱齿轮减速器有渐开线齿形和圆弧齿形两大类。除齿形不同外，减速器结构基本相同。传动功率和传动比相同时，圆弧齿轮减速器在长度方向的尺寸要比渐开线齿轮减速器约30％。
1.2 减速器结构
绝大多数减速器的箱体是用中等强度的铸铁铸成，重型减速器用高强度铸铁或铸钢。少量生产时也可以用焊接箱体。铸造或焊接箱体都应进行时效或退火处理。大量生产小型减速器时有可能采用板材冲压箱体。减速器箱体的外形目前比较倾向于形状简单和表面平整。箱体应具有足够的刚度，以免受载后变形过大而影响传动质量。箱体通常由箱座和箱盖两部分所组成，其剖分面则通过传动的轴线。为了卸盖容易，在剖分面处的一个凸缘上攻有螺纹孔，以便拧进螺钉时能将盖顶起来。联接箱座和箱盖的螺栓应合理布置，并注意留出扳手空间。在轴承附近的螺栓宜稍大些并尽量靠近轴承。为保证箱座和箱盖位置的准确性，在剖分面的凸缘上应设有2—3个圆锥定位销。在箱盖上备有为观察传动啮合情况用的视孔、为排出箱内热空气用的通气孔和为提取箱盖用的起重吊钩。在箱座上则常设有为提取整个减速器用的起重吊钩和为观察或测量油面高度用的油面指示器或测油孔。关于箱体的壁厚、肋厚、凸缘厚、螺栓尺寸等均可根据经验公式计算，见有关图册。关于视孔、通气孔和通气器、起重吊钩、油面指示Oe等均可从有关的设计手册和图册中查出。在减速器中广泛采用滚动轴承。只有在载荷很大、工作条件繁重和转速很高的减速器才采用滑动轴承。
1、电动机
2、皮带轮（小）
3、大带轮 4 、皮带5、减速箱6高速级齿轮传动
7 低速级齿轮传动8 联轴器9 圆锥齿轮传动10 螺旋运输机
1.3减速器润滑
圆周速度u≤12m/s一15m／s的齿轮减速器广泛采用油池润滑，自然冷却。为了减少齿轮运动的阻力和油的温升，浸入油中的齿轮深度以1—2个齿高为宜。速度高的还应该浅些，建议在0．7倍齿高左右，但至少为10mm。速度低的(0．5m ／s一0．8m／s)也允许浸入深些，可达到1／6的齿轮半径；更低速时，甚至可到1／3的齿轮半径。润滑圆锥齿轮传动时，齿轮浸入油中的深度应达到轮齿的整个宽度。对于油面有波动的减速器(如船用减速器)，浸入宜深些。在多级减速器中应尽量使各级传动浸入油中深度近予相等。如果发生低速级齿轮浸油太深的情况，则为了降低其探度可以采取下列措施：将高速级齿轮采用惰轮蘸油润滑；
或将减速器箱盖和箱座的剖分面做成倾斜的，从而使高速级和低速级传动的浸油深度大致相等。
减速器油池的容积平均可按1kW约需0．35L一0．7L润滑油计算(大值用于粘度较高的油)，同时应保持齿轮顶圆距离箱底不低于30mm一50mm左右，以免太浅时激起沉降在箱底的油泥。减速器的工作平衡温度超过90℃时，需采用循环油润滑，或其他冷却措施，如油池润滑加风扇，油池内装冷却盘管等。循环润滑的油量一般不少于0．5L/kW。圆周速度u>12m/s的齿轮减速器不宜采用油池润滑，因为：1)由齿轮带上的油会被离心力甩出去而送不到啮合处；2)由于搅油会使减速器的温升增加；3)会搅起箱底油泥，从而加速齿轮和轴承的磨损；
4)加速润滑油的氧化和降低润滑性能等等。这时，最好采用喷油润滑。润滑油从自备油泵或中心供油站送来，借助管子上的喷嘴将油喷人轮齿啮合区。速度高时，对着啮出区喷油有利于迅速带出热量，降低啮合区温度，提高抗点蚀能力。速度u≤20心s的齿轮传动常在油管上开一排直径为4mm的喷油孔，速度更高时财应开多排喷油孔。喷油孔的位置还应注意沿齿轮宽度均匀分布。喷油润滑也常用于速度并不很高而工作条件相当繁重的重型减速器中和需要用大量润滑油进行冷却的减速器中。喷油润滑需要专门的管路装置、油的过滤和冷却装置以及油量调节装置等，所以费用较贵。此外，还应注意，箱座上的排油孔宜开大些，以便热油迅速排出。
2.电动机的选择和计算
2.1电动机类型的选择根据动力源和工作条件，选择Y系列三相异步
2.2电动机功率的选择
工作及所需的有效功率为： ,其中为工作机传动效率。为了计算电动机所需功率，需确定传动装置总效率。设各效率分别为: （V带）、（8级闭式齿轮传动）、（滚动轴承）、（弹性联轴器）。由表2-2查得: 则传动装置的总效率为：电动机所需功率为：由表16-1选取电动机的额定功率为。
2.3 电动机转速的选择
选用常用同步转速1000r/min和1500r/min两种作对比。工作机转速：总传动
比，其中为电动机的满载转速。现将两种电动机的有关数据列于表1比较表1两种电动机的数据比较
由上表可知,方案Ⅰ过小，方案Ⅳ方过大，方案Ⅱ和方案Ⅲ的传动比都合适，为了能够合理分配传动比，使传动装置结构紧凑，决定选择方案Ⅲ。
2.4电动机型号的确定
根据电动机的功率和同步速率，选定电动机型号为Y132S-4。查表16-2知电动机的机座中心高为132mm，外伸轴径为38mm，外伸轴长度为80mm。
3减速箱原始数据及传动方案的选择
传动装置总体设计的目的是确定传动方案、选定电机型号、合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为计算各级传动件准备条件。由于我们的实验的要求较高，电机输入的最高转速较大，为了减少成本，降低对电机的要求，同时能够满足减震器试验台的正常工作，我们对减震器采用这样的方案:变频电机通过带轮的传递，到达第一对啮合齿轮，为了让减速器具有变速功能，我们使第二对啮合齿轮为双联齿轮，最后由输出轴传递给偏心轮机构。因为本试验属于多功能测试，包括了静特性试验、疲劳试示功试验、耐久试验。所以对整个传递要求较高。所以第一、二根轴;两端采用角接触球轴承，第三根轴采用一头用角接触球轴承另一头采用普通调心球轴承。
注意点是使用这个传动方案应保证工作可靠，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便利。
减速器设计
二级圆柱齿轮减速器传动比一般为8～40，用斜齿、直齿或人字齿，结构简单，应用广泛。展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大刚度；分流式则齿轮相对于轴承对称布置，常用于较大功率、变载荷场合。同轴式减速器，长度方向尺寸较小，但轴向尺寸较大，中间轴较长，刚度较差。两级大齿轮直径接近有利于浸油润滑，轴线可以水平、上下或铅垂布置，如图：
图中展开式又可以有下面两种，如下所示：
根据材料力学（工程力学）可以算出在相同载荷作用下，a方案优先于b方案，∴最终选a
4轴的设计
4.1 轴的分类
按轴受的载荷和功用可分为：
1.心轴：只承受弯矩不承受扭矩的轴，主要用于支承回转零件。如.车辆轴和滑轮轴。
2.传动轴：只承受扭矩不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴,主要用于传递转矩。如汽车的传动轴。
3.转轴：同时承受弯矩和扭矩的轴，既支承零件又传递转矩。如减速器轴。
4.2轴的材料
主要承受弯矩和扭矩。轴的失效形式是疲劳断裂，应具有足够的强度韧性和耐磨性。轴的材料从以下中选取：
1. 碳素钢
优质碳素钢具有较好的机械性能，对应力集中敏感性较低，价格便宜，应用广泛。例如：35、45、50等优质碳素钢。一般轴采用45钢，经过调质或正火处理；有耐磨性要求的轴段，应进行表面淬火及低温回火处理。轻载或不重要的轴，使用普通碳素钢Q235、Q275等。
2. 合金钢
合金钢具有较高的机械性能，对应力集中比较敏感，淬火性较好，热处理变形小，价格较贵。多使用于要求重量轻和轴颈耐磨性的轴。
例如：汽轮发电机轴要求，在高速、高温重载下工作，采用27Cr2Mo1V、38CrMoAlA等。滑动轴承的高速轴，采用20Cr、20CrMnTi等。
3. 球墨铸铁
球墨铸铁吸振性和耐磨性好，对应力集中敏感低，价格低廉，使用铸造制成外形复杂的轴。例如：内燃机中的曲轴。
4.3 轴的结构设计
如图所示为一齿轮减速器
中的的高速轴。轴上与轴
承配合的部份称为轴颈，
与传动零件配合的部份称
为轴头，连接轴颈与轴头
的非配合部份称为轴身，
起定位作用的阶梯轴上截
面变化的部分称为轴肩。
轴结构设计的基本要求有：
（1）、便于轴上零件的装配
轴的结构外形主要取决于轴在箱体上的安装位置及形式，轴上零件的布置和固定方式，受力情况和加工工艺等。为了便于轴上零件的装拆，将轴制成阶梯轴，中间直径最大，向两端逐渐直径减小。近似为等强度轴。
（2）、保证轴上零件的准确定位和可靠固定
轴上零件的轴向定位方法主要有：轴肩定位、套筒定位、圆螺母定位、轴端挡圈定位和轴承端盖定位。
1）轴向定位的固定
① 轴肩或轴环：如教材图10-7所
示。轴肩定位是最方便可靠的定位方法，
但采用轴肩定位会使轴的直径加大，而
且轴肩处由于轴径的突变而产生应力集中。因此，多用于轴向力较大的场合。定位轴肩的高度h=(0.07—0.1)d ，d 为与零件相配处的轴
径尺寸。要求r 轴 ② 套筒和圆螺母 定位套筒用于轴上两零件 的距离较小，结构简单，定位可靠。圆螺母用于轴上两 零件距离较大，需要在轴上切制螺纹，对轴的强度影响 较大。 ③性挡圈和紧定螺钉 这两种固定的方法，常用于轴向力较小的场合。 ④轴端挡圈圆锥面： 轴端挡圈与轴肩、圆锥面与轴端挡圈联合使用，常用于轴端起到双向固定。装拆方便，多用于承受剧烈振动和冲击的场合。 2）周向定位和固定 轴上零件的周向固定是为了防止零件与轴发生相对转动。常用的固定方式有：a.键联接 b.过盈配合联接 c.圆锥销联接 d.成型联接 键联接和圆锥销联接见教材§10—4节。过盈配合是利用轴和零件轮毂孔之 间的配合过盈量来联接，能同时实现周向和轴向固定，结构简单，对中性好，对 轴削弱小，装拆不便。成型联接是利用非圆柱面与相同的轮毂孔配合，对中性好，工作可靠，制造困难应用少。 （3）、具有良好的制造和装配工艺性 1）. 轴为阶梯轴便于装拆。轴上磨削和车螺纹的轴段应分别设有砂轮越程槽和螺纹退刀槽。如教材图10—12所示。 2）. 轴上沿长度方向开有几个键槽时，应将键槽安排在轴的同一母线上。同一根轴上所有圆角半径和倒角的大小应尽可能一致，以减少刀具规格和换刀次数。为使轴上零件容易装拆，轴端和各轴段端部都应有45°的倒角。为便于加工定位，轴的两端面上应做出中心孔。 （4）、减小应力集中，改善轴的受力情况 轴大多在变应力下工作，结构设计时应减少应力集中，以提高轴的疲劳强度，尤为重要。轴截面尺寸突变处会造成应力集中，所以对阶梯轴，相邻两段轴径变化不宜过大，在轴径变化处的过渡圆角半径不宜过小。尽量不在轴面上切制螺纹和凹槽以免引起应力集中。尽量使用圆盘铣刀。此外，提高轴的表面质量，降低表面粗糙度，采用表面碾压、喷丸和渗碳淬火等表面强化方法，均可提高轴的疲劳强度。 当传矩由一个传动件输入，而由几个传动件输出时，为了减小轴上的传矩，应将输入件放在中间。如图10－14所示，输入传矩T1＝T2＋T3，轴上各轮按图14-15a的布置形式，轴所受的最大传矩为T2＋T3，如改为图10-14b的布置形式，最大传矩减小为T2或T3。 4.4 轴的设计计算 4.4.1按扭转强度计算 这种方法是只按轴所受的扭矩来计算轴的强度。如果还受不大的弯矩时，则采用降低许用扭转切应力的办法予以考虑。并且应根据轴的具体受载及应力情况，采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。 在进行轴的结构设计时，通常用这种方法初步估算轴径。对于不大重要的轴，也可作为最后计算结果。轴的扭转强度条件为： 强度条件：][2.01055.936ττ≤?==d n P W T p Mpa 设计公式： n P C n P d 3 63][1055.95=??≥τ（mm ） 轴上有键槽： 放大：3~5%一个键槽；7~10%二个键槽。并且取标准植 式中：[τ]——许用扭转剪应力（N/mm 2）， C 为由轴的材料和承载情况确定的常数。 4.4.2 按弯扭合成强度计算 通过轴的结构设计，轴的主要结构尺寸、轴上零件的位置以及外载荷和支反力的作用位置均已确定，轴上的载荷（弯矩和扭矩）已可以求得，因而可按弯扭合成强度条件对轴进行强度校核计算。 对于钢制的轴，按第三强度理论，强度条件为： 设计公式：b e M d ][1.013 -≥σ（mm ） 式中、：бe 为当量应力，Mpa 。 d 为轴的直径，mm; 2 2)(T M M e α+=为当量弯矩；M 为危险截面的合成弯矩；22V H M M M +=； M H 为水平面上的弯矩；M V 为垂直面上的弯矩；W 为轴危险截面抗弯截面系数；α——为将扭矩折算为等效弯矩的折算系数 b e e d T M d T M W M ][1.0)(321)(1322322-≤+≈+==σαπασ ∵弯矩引起的弯曲应力为对称循环的变应力，而扭矩所产生的扭转剪应力往往为非对称循环变应力 ∴α与扭矩变化情况有关 1][][11=--b b σσ ——扭矩对称循环变化 α= 6.0][][01≈-b b σσ——扭矩脉动循环变化 3.0][][11≈+-b b σσ——不变的扭矩 b ][1-σ，b ][0σ，b ][1+σ分别为对称循环、脉动循环及静应力状态下的许用弯曲应力。 对于重要的轴，还要考虑影响疲劳强度的一些因素而作精确验算。内容参看有关书籍。 4.4.3 轴的刚度计算概念 轴在载荷作用下，将产生弯曲或扭转变形。若变形量超过允许的限度，就会影响轴上零件的正常工作，甚至会丧失机器应有的工作性能。轴的弯曲刚度是以挠度y 或偏转角θ以及扭转角ф来度量，其校核公式为： y ≤[y]; θ≤[θ]; ф≤[ф]。 式中：[y]、 [θ]、 [ф]分别为轴的许用挠度、许用转角和许用扭转角。 4.4.4 轴的设计步骤 设计轴的一般步骤为： （1）选择轴的材料 根据轴的工作要求，加工工艺性、经济性，选择合适的材料和热处理工艺。 （2）初步确定轴的直径 按扭转强度计算公式，计算出轴的最细部分的直径。 （3）轴的结构设计 要求：①轴和轴上零件要有准确、牢固的工作位置；②轴上零件装拆、调整方便；③轴应具有良好的制造工艺性等。④尽量避免应力集中；根据轴上零件的结构特点，首先要预定出主要零件的装配方向、顺序和相互关系，它是轴进行结构设计的基础，拟定装配方案，应先考虑几个方案，进行分析比较后再选优。 原则：1）轴的结构越简单越合理；2）装配越简单越合理。 5圆柱齿轮传动设计 5.1齿轮传动特点与分类 和其他机械传动比较，齿轮传动的主要优点是：工作可靠，使用寿命长；瞬时传动比为常数；传动效率高；结构紧凑；功率和速度适用范围很广等。缺点是：齿轮制造需专用机床和设备，成本较高；精度低时，振动和噪声较大；不宜用于轴间距离大的传动等。 按齿线相对于齿轮母线方向分：直齿，斜齿，人宇齿，曲线齿 按齿轮传动工作条件分：闭式传动，形式传动，半形式传动 按齿廓曲线分：渐开线齿，摆线齿，圆弧齿 按齿面硬度分：软齿面(≤350佃)，硬齿面(>350佃) 5.2 齿轮传动的主要参数与基本要求 齿轮传动应满足两项基本要求:1)传动平稳;2)承载能力高。 在齿轮设计、生产和科研中，有关齿廓曲线、齿轮强度、制造精度、加工方法以及热理工艺等，基本上都是围绕这两个基本要求进行的。 5.2．1主要参数 ——基本齿廓。渐开线齿轮轮齿的基本齿廓及其基本参数见表12．2或查阅机械设计手册。 ——模数。为了减少齿轮刀具种数，规定的标准模数见表12．3或查阅机械设计手册。 ——中心距。荐用的中心距系列见表12，4或查阅机械设计手册。 ——传动比i、齿数比u。主动轮转速nl与从动轮转速n2之比称为传动比i。大齿轮的齿数z2与小齿轮齿数z1之比称为齿数比u。 减速传动时，u=i；增速传动u=1/i 。 ——标准模数m： ①斜齿轮及人宇齿轮取法向模数为标准模数，锥齿轮取大端模数为标准模 数。 ②标准中优先采用第一系列，括号内的模数尽可能不用。 ——变位系数。刀具从切制标准齿轮的位置移动某一径向距离(通称变位量)后切制的齿轮， 称为径向变位系数。刀具变位量用xm表示，x称为变位系数。刀具向齿轮中心移动，x为负值，反之为正值。随着x的改变，轮齿形状也改变，因而可使渐开线上的不同部分作为工作齿廓，以改善啮合性质。， 由变位齿轮所组成的齿轮传动，若两轮变位系数的绝对值相等，但一为正值，另一为负值，即x1=-x2称为“高度变位”，此时，传动的啮合角等于分度圆压力角，分度圆和节圆重合，中心距等于标准齿轮传动中心距，只是齿顶高和齿根高有所变化。 若x1=-x2；x1+x2≠0，这种齿轮传动称为角度变位齿轮传动。此时，啮合角将不等于分度圆压力角，分度圆和节圆不再重合。 5.2.2 精度等级的选择 在渐开线圆柱齿轮和锥齿轮精度标准(GBl0095—-88和GBll365—89)中，规定了12个精度等级，按精度高低依次为1—12级，根据对运动准确性、传动平稳性和载荷分布均匀性的要求不同，每个精度等级的各项公差相应分成三个组：第Ⅰ公差组、第Ⅱ公差组和第Ⅲ公差组。 5.2.3 齿轮传动的失效形式 齿轮传动的失效形式主要有轮齿折断和齿面损伤两类。齿面损伤又有齿面接触疲劳磨损(点蚀)、胶合、磨粒磨损和塑性流动等。 减速器中齿轮分布如图所示，齿轮的传动形式一般有： 1)齿轮传动：按齿根弯曲疲劳强度设计公式作齿轮的设计计算，不按齿面接 触疲劳强度设计公式计算，也无需用齿面接触疲劳强度校核公式进行校核。 开式齿轮传动，将计算所得模数加大10%-15%（考虑磨损影响。传递动力的齿轮模数一般不小于1.5-2mm（以防意外断齿）。 2)齿轮传动：方法一软齿面闭式齿轮传动传动，接触疲劳点蚀是主要失效 形式，计算时先按齿面接触疲劳强度设计公式求出小齿轮直径d 1 和接触齿宽b，再用齿根弯曲疲劳强度校核公式进行校核。硬齿面闭式齿轮传动计算时先按齿根弯曲疲劳强度设计公式求出模数m和接触齿宽b，再用齿面接触疲劳强度校核公式进行校核。 方法二不论软硬齿面都分别按弯曲疲劳强度设计公式求出模数m,按接触疲劳 强度设计公式求出小齿轮分度圆直径d 1，再按d 1 =mZ 1 调整齿数Z 1 。与方法一相比， 这样设计出的齿轮传动，既刚好满足接触疲劳强度，又刚好满足弯曲疲劳强度，所以结构紧凑，避免浪费 6.减速器润滑方式、密封形式 6.1 润滑方式的确定 由于所设计的减速器的双级圆柱齿轮减速器，两个大齿轮的转速均不高（185min r ，62min r ），其ν=0.7s m ,显然小于ν=2s m ,根据[4]*§3-3推荐,减速器的齿轮采用浸油润滑,由于高、低速级的大齿轮(Z 2,Z 4)的尺寸不同， d a2=188.78mm ，d a4=230.5mm ，因而浸油深度就不一样。为了使两齿轮均润滑良好, 并考虑到V 4很小 ，约0.7s m ，低速级大齿轮浸油深度可多一些,由[4]*§3-3推荐h ≈61～3 1分度圆半径(从齿轮向上算起)，取h=mm 302 5.22641≈?,取h=33mm,这样Z 2也有>10mm 的浸油深度,润滑油能带到啮合面上,润滑可靠。 6．2 油池中油量的确定 油池中油量的多少，取决于齿轮传递功率的大小，对于单级传动，每传递1KW 的功率，需油量约为（0.35～0.7）升,对二级减速器约为2×（0.35～0.7）N 升(N 为电机功率)。即：(0.7～1.4)×5.5=3.85～7.7升。根据减速器的尺寸:L=488mm, B=167.5mm ，h=65mm ， ∴L ×B ×h=5.3×106mm 3≈5.5升 (L:长，B:宽, h:油高) 故实际油量约5.5升,在3.85～7.7升之内，合理。 6.3 轴承润滑 由于浸油零件（Z 2，Z 4）的圆周速度小，溅油功用不大，且Ⅰ轴速度较高（720min r ），发热也较大，为了减少各轴承之间的磨擦，减少磨损和发热量，考虑到寿命只五年，一般不需拆卸，故采用油脂润滑轴承。 6.4 润滑剂的选择 根据[3]*表8-26，齿轮的润滑：由于轴承的润滑是油脂润滑，由[2]*表12-3知： ① 对齿轮：选用齿轮油SYB1103-625 冬用HL―20 E100 2.7～3.2 夏用HL―30 E100 4.0～4.5 ②对轴承:选用钠基润滑脂(GB492―65) 6.5 油的密封及防止脂的稀释 由于轴承采用脂润滑,为了防止沿齿合面的齿轮挤出的热油流入轴承,靠小齿轮轴的轴承采用了档油板(第Ⅰ轴上)。 第Ⅱ、Ⅲ轴上部装有大齿轮,而大齿轮是浸在油中的,为了防止箱内的油进入轴承,稀释脂,故采用了甩油环结构。 密封：为了使减速器的分箱面不漏油，应在装配减速器时在分箱上涂密封胶。（接合处加工的光洁度取▽5） 凸缘式轴承端盖的凸缘，检查孔盖板以及油塞，油标等处需装纸封油垫（或皮封油圈），以确保密封性，对于边盖，也应选用毡封油圈密封。 各甩油标的结构图如下： 谢辞 历经5个周的课程设计终于结束了，在这段时间了，我学到了很多，也懂得了很多。在老师的帮助指导下，与同组同学合作，系统的 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 第一部分拟定传动方案 (4) 第二部分电机动机的选择传动比的分配 (5) 2.1 电动机的选择 (5) 2.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6) 第三部运动和动力分析........................... 第四部分齿轮设计计算.. (13) 4.1 高速级齿轮传动的设计计算 (13) 4.2 低速级齿轮传动的设计计算.............................. 第五部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (25) 5.1 输入轴的设计 (25) 5.2 中间轴的设计 (30) 5.3 输出轴的设计 (35) 第六部分齿轮的结构设计及键的计算 (41) 6.1输入轴齿轮的结构设计及键选择与校核 (41) 6.2 中间轴齿轮的结构设计及键选择与校核 (41) 6.3 输出轴齿轮的结构设计及键选择与校核 (41) 第七部分轴承的选择及校核计算 (42) 7.3 输出轴的轴承计算与校核 (43) 设计小结 (49) 参考文献 (50) 第一部分拟定传动方案 1.1．初始数据 1.工作要求；设计一带式运输机上的传动装置，工作中有轻微振动，经常满载工作，空载启动，单向运转，单班制工作（每天8小时）运输带运输带容许误差为5%。减速器为小批量生产，使用年限为5年。 2.工况数据：F=2000N D=300mm V=1m/s 1.2. 传动方案特点 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，要求轴有一定的刚度。 3.确定传动方案：考虑到电机转速较高采用二级直齿圆柱齿轮减速器，。 备选方案 方案一： 对场地空间有较大要求，操作较为便捷 方案二： 对场地要求较小，操作不便 1.3方案分析 目录 一、设计任务书 (1) 初始数据 (1) 设计步骤 (2) 二、传动装置总体设计方案 (2) # 传动方案特点 (2) 计算传动装置总效率 (3) 三、电动机的选择 (3) 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) 四、计算传动装置的运动和动力参数 (5) 五、V带的设计 (5) 六、齿轮传动的设计 (8) : 高速级齿轮传动的设计计算 (8) 低速级齿轮传动的设计计算 (12) 七、传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (15) 高速轴的设计 (15) 中速轴的设计 (20) 低速轴的设计 (26) 八、键联接的选择及校核计算 (31) 高速轴键选择与校核 (31) ~ 低速轴键选择与校核 (31) 九、轴承的选择及校核计算 (31) 高速轴的轴承计算与校核 (31) 中速轴的轴承计算与校核 (32) 低速轴的轴承计算与校核 (33) 十、联轴器的选择 (33) 十一、减速器的润滑和密封 (34) 减速器的润滑 (34) | 减速器的密封 (35) 十二、减速器附件及箱体主要结构尺寸 (35) 附件的设计 (35) 箱体主要结构尺寸 (37) 设计小结 (38) 参考文献 (38) … 一、设计任务书 初始数据 设计带式运输机的传动装置，连续单向运转，工作中有轻微震动，空载启动，运输带允许误差为5%。工作年限：8年，每天工作班制：1班制，每年工作天数：300天，每天工作小时数：8小时。三相交流电源,电压380/220V。 装置总体设计方案 2、电动机的选择 3、计算传动装置的运动和动力参数 4、V带的设计 5、齿轮传动的设计 | 6、传动轴和传动轴承及联轴器的设计 7、键联接的选择及校核计算 8、轴承的选择及校核计算 机械设计课程设计说明书设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器 一、传动方案简图 二、已知条件： 1、有关原始数据： 运输带的有效拉力：F= KN 运输带速度：V=S 鼓轮直径：D=310mm 2、工作情况：使用期限8年，2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； 3、工作环境：灰尘； 4、制造条件及生产批量：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； 3) 带传动的设计计算； 2) 齿轮传动的设计计算； 4) 轴的设计与强度计算； 5) 滚动轴承的选择与校核； 6) 键的选择与强度校核； 7) 联轴器的选择。 3、设计绘图： 1）减速器装配图一张； 2）减速器零件图二张； 目录 一、传动方案的拟定及说明.......................................... 二、电机的选择 .................................................................... 1、电动机类型和结构型式....................................................... 2、电动机容量................................................................. P.......................................................... 3、电动机额定功率 m 4、电动机的转速 ............................................................... 5、计算传动装置的总传动....................................................... 三、计算传动装置的运动和动力参数.................................. 1．各轴转速................................................................... 2.各轴输入功率为(kW) ........................................................ 3.各轴输入转矩（N m） ........................................................ 四、传动件的设计计算.............................................. 1、设计带传动的主要参数....................................................... 2、齿轮传动设计............................................................... 五、轴的设计计算.................................................. 1、高速轴的设计............................................................... 2、低速轴的设计............................................................... 六、轴的疲劳强度校核.............................................. 1、高速轴的校核............................................................... 2、低速轴的校核............................................................... 七、轴承的选择及计算.............................................. 1、高速轴轴承的选择及计算..................................................... 2、低速轴的轴承选取及计算..................................................... 八、键连接的选择及校核............................................ 1、高速轴的键连接............................................................. 2、低速轴键的选取............................................................. 九、联轴器的选择.................................................. 十、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择...................... 1、铸件减速器机体结构尺寸计算表............................................... 2、减速器附件的选择 (22) 十一、润滑与密封.................................................. 1、润滑....................................................................... 2、密封....................................................................... 机械设计课程设 计说明书 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器班级学号： 学生姓名： 指导老师： 完成日期： 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器 一、传动方案简图 二、已知条件： 1、有关原始数据： 运输带的有效拉力：F=1.47 KN 运输带速度：V=1.55m/S 鼓轮直径： D=310mm 2、工作情况：使用期限 8 年， 2 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； 3、工作环境：灰尘； 4、制造条件及生产批量：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；3)带传动的设计计算； 2)齿轮传动的设计计算；4)轴的设计与强度计算； 5)滚动轴承的选择与校核；6)键的选择与强度校核； 7)联轴器的选择。 3、设计绘图： 1）减速器装配图一张； 2）减速器零件图二张； 目录 一、传动方案的拟定及说明...................................................................................................................................................错误！未定义书签。 二、电机的选择.................................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 1、电动机类型和结构型式 ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 2、电动机容量......................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 3、电动机额定功率P m...........................................................................................................................................错误！未定义书签。 4、电动机的转速 ................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 5、计算传动装置的总传动 ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 三、计算传动装置的运动和动力参数...........................................................................................................................错误！未定义书签。 1．各轴转速............................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 2.各轴输入功率为( kW ) ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 3.各轴输入转矩（N m）.......................................................................................................................................错误！未定义书签。 四、传动件的设计计算...............................................................................................................................................................错误！未定义书签。 1、设计带传动的主要参数 ........................................................................................................................................错误！未定义书签。 2、齿轮传动设计 ................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 五、轴的设计计算...........................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 1、高速轴的设计 ................................................................................................................................................................错误！未定义书签。 2、低速轴的设计 (12) 六、轴的疲劳强度校核 (13) 1、高速轴的校核 (13) 2、低速轴的校核 (13) 七、轴承的选择及计算 (17) 1、高速轴轴承的选择及计算 (17) 2、低速轴的轴承选取及计算 (18) 八、键连接的选择及校核 (19) 1、高速轴的键连接 (19) 2、低速轴键的选取 (19) 九、联轴器的选择 (20) 十、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择 (20) 1、铸件减速器机体结构尺寸计算表 (20) 2、减速器附件的选择 (22) 十一、润滑与密封 (21) 1、润滑 (21) 2、密封 (21) 十二、参考文献 (24) . . 东海科学技术学院 课程设计成果说明书 题目：机械设计减速器设计说明书院系：机电工程系 学生姓名： 专业：机械制造及其自动化 班级：C15机械一班 指导教师： 起止日期：2017．12.12-2018.1.3 东海科学技术学院教学科研部 浙江海洋大学东海科学技术学院课程设计成绩考核表 2017 —2018 学年第一学期 设计任务书一、初始数据 设计一级直齿圆柱齿轮减速器，初始数据T = 1500Nm，n = 33r/m，设计年限（寿命）：10年，每天工作班制（8小时/班）：3班制，每年工作天数：250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. 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 目录 第一部分设计任务书 (3) 第二部分传动装置总体设计方案 (6) 第三部分电动机的选择 (6) 3.1电动机的选择 (6) 3.2确定传动装置的总传动比和分配传动比 (7) 第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (8) 第五部分V带的设计 (9) 5.1V带的设计与计算 (9) 5.2带轮的结构设计 (12) 第六部分齿轮传动的设计 (14) 第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (20) 7.1输入轴的设计 (20) 7.2输出轴的设计 (26) 第八部分键联接的选择及校核计算 (34) 8.1输入轴键选择与校核 (34) 8.2输出轴键选择与校核 (35) 第九部分轴承的选择及校核计算 (35) 9.1输入轴的轴承计算与校核 (35) 9.2输出轴的轴承计算与校核 (36) 第十部分联轴器的选择 (37) 第十一部分减速器的润滑和密封 (38) 11.1减速器的润滑 (38) 初步设计 1. 设计任务书 设计课题：带式运输机上的一级闭式圆柱齿轮减速器。设计说明：1）运输机连续单向运转，工作负荷平稳，空载起动。 2）运输机滚筒效率为0.96，滚动轴承（一对）效率η =0.98-0.99 。 3）工作寿命10 年，每年300 个工作日，每日工作16 小时（大修期 4）电力驱动，三相交流电，电压380/220V 5）运输容许速度误差为5%。 2. 原始数据 参数 编号21 运输带拉力F（N）1850 滚筒直径D （mm ）500 运输带速度V（m/s ） 2.00 3. 传动系统方案的拟定 一级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图） 3 年）。 电动机的选择 1000 2.00 76.39r /min 500 2~ 4 ，一级圆柱齿轮减速器传动比 i 2 3 ~ 6 ，则总传动比合理围 为i a 6~ 24 ，故电动机转速的可选围为 n d i a n (6 ~ 24) 76.39 458.34 ~ 1833.36r / min 3. 电动机型号的选定 按照工作要求和条件，选用三相鼠笼异步电动机， 1. 电动机的容量选择 Y 系列，额定电压 380V 。 电动机所需的工作功率为 P d P w kW a 工作机所需工作功率为 P w 10F 0v 0kW 因此 P d 100F 0v a kW 由电动机至运输带的传动总效率为 式中： 1 、 2 、 3、 4、 5分别为带传动、 轴承、齿轮传动、联轴器和滚筒的传动效率。 取 1 0.96 ， 2 0.98 （滚子轴承 ）， 0.97 （齿轮精度 8 级，不包括轴承效率 ）， 所以 0.99 （齿轮联轴器 ）， 5 0.96 ，则 0.96 0.983 0.97 0.99 0.96 0.83 P d Fv 1000 a 1850 2.00 4.5kW 1000 0.83 2. 确定电动机转速 滚筒轴工作转速为 60 1000v 60 取 V 带传动的传动比 i 1' 《机械设计》课程设计计算说明书设计题目：二级圆柱齿轮减速器 机电系：机械制造与自动化 班级：机制三班 设计者：汪国四 学号：062040339 指导教师：王忠生 二○○九年四月二十日 目录 第一章减速器概述 (1) 1.1 减速器的主要型式及其特性 (1) 1.2 减速器结构 (2) 1.3 减速器润滑 (3) 第二张减速箱原始数据及传动方案的选择 (5) 2.1原始数据 (5) 2.2传动方案选择 (5) 第三章电动机的选择计算 (8) 3.1 电动机选择步骤 (8) 3.1.1 型号的选择 (8) 3.1.2 功率的选择 (8) 3.1.3 转速的选择 (9) 3.2 电动机型号的确定 (9) 第四章轴的设计 (11) 4.1 轴的分类 (11) 4.2 轴的材料 (11) 4.3 轴的结构设计 (12) 4.4 轴的设计计算 (13) 4.4.1 按扭转强度计算 (13) 4.4.2 按弯扭合成强度计算 (14) 4.4.3 轴的刚度计算概念 (14) 4.4.4 轴的设计步骤 (15) 4.5 各轴的计算 (15) 4.5.1高速轴计算 (15) 4.5.2中间轴设计 (17) 4.5.3低速轴设计 (21) 4.6 轴的设计与校核 (23) 4.6.1高速轴设计 (23) 4.6.2中间轴设计 (24) 4.6.3低速轴设计 (24) 4.6.4高速轴的校核 (24) 第五章联轴器的选择 (26) 5.1 联轴器的功用 (26) 5.2 联轴器的类型特点 (26) 5.3 联轴器的选用 (26) 5.4 联轴器材料 (27) 第六章圆柱齿轮传动设计 (29) 6.1 齿轮传动特点与分类 (29) 6.2 齿轮传动的主要参数与基本要求 (29) 6.2.1 主要参数 (29) 6.2.2 精度等级的选择 (30) 6.2.3 齿轮传动的失效形式 (30) 6.3 齿轮参数计算 (31) 第七章轴承的设计及校核 (40) 7.1 轴承种类的选择 (40) 7.2 深沟球轴承结构 (40) 7.3 轴承计算 (41) 第八章箱体设计 (43) 第九章设计结论 (44) 第使章设计小结 (45) 第十一章. 参考文献 (46) 致谢 (47) 目录 1 设计题目 (3) 2 传动方案 (3) 3 电动机选择 (3) 3.1 选择电动机的类型 (4) 3.2选择电动机功率 (4) 3.3 确定电动机的转速 (4) 3.4 电动机的主要尺寸 (5) 4. 轴的工况计算 (5) 4.1传动比的计算及分配 (5) 4.2各轴转速 (5) 4.3 各轴功率 (5) 4.4各轴转矩 (6) 5齿轮的设计计算 (7) 5.1 高速级齿轮设计计算 (7) 5.2 低速级齿轮设计计算 (9) 6轴的设计计算 (12) 6.1 轴选择材料 (12) 6.2 轴最小直径计算 (12) 6.3 各轴各段直径确定 (13) 6.4 箱体内各部分合理分布 (13) 6.5 各轴完整设计 (14) 6.6 轴受力分析并校核 (15) 7 轴承的计算 (20) 8 键联接的校核 (20) 9 联轴器的选择 (21) 10 箱体参数确定 (21) 11 润滑和密封的选择 (22) 12附件及说明 (22) 13设计小结 (22) 14参考资料 (23) 1 设计题目 设计一用于胶带输送机卷筒的传动装置 原始条件和数据： 输送机两班连续单向运转，载荷平稳，空载启动，室内工作，有粉尘；使用期限10年，大修期3年，在中等规模机械厂小批量生产。输送带允许速度误差5%。 输送带工作拉力2400N，输送带速度1.2m/s,卷筒直径300mm。 2 传动方案 传动方案选择：两级展开式圆柱齿轮减速器 3 电动机选择 选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机 根据《机械设计课程设计》书表8-184选择电动机Y112M-4，其满载转速n m=1440r/min，质量47kg 4.传动比及动力学计算 成绩东南大学成贤学院 课程设计报告 题目二级闭式圆柱齿轮减速器设计 课程名称机械设计课程设计 专业机械设计制造及其自动化 班级 13汽车2班 学生姓名仝思禹 学号 04112412 设计地点东南大学成贤学院 指导教师钱茹 设计起止时间：2015年9月7日至2015年9月25日 前言 减速器按传动和结构特点来划分有五类：齿轮减速器、蜗杆减速器、行星轮减速器、摆线针轮减速器和谐波齿轮减速器。这里我设计的是齿轮减速器。 齿轮减速器特点：1.结构简单，体积小，重量轻。2.传动比范围大。3.同时啮合的齿数多。4.承载能力大。5.运动精度高。6.运动平稳，无冲击，噪声小。7.齿侧间隙可以调整。8.传动效率高。9.同轴性好。10.可实现向密闭空间传递运动及动力。11.可实现高增速运动。12.方便的实现差速传动。 本文主要进行了电动机的选择计算、传动比计算、动力及动力参数计算、齿轮参数及寿命计算、轴承参数及寿命计算、最小轴径计算及轴的强度校核、键的选择及箱体尺寸计算。 本次设计综合运用机械设计及其他先修课的知识，进行机械设计训练，使已学知识得以巩固、加深和扩展；学习和掌握通用机械零件、部件、机械传动及一般机械的基本设计方法和步骤，培养学生工程设计能力和分析问题，解决问题的能力；提高我们在计算、制图、运用设计资料（手册、图册）进行经验估算及考虑技术决策等机械设计方面的基本技,同时给了我们练习电脑绘图的机会。 由于水平经验有限，本文有任何编写错误，敬请谅解。 仝思禹 2014.9.25 设计任务书 题目：二级圆柱齿轮减速器设计 一、传动方案图： 图 1 二、设计要求 1．设计用于带式运输机的传动装置。 2．连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，运输带允许误差为5%。 3．使用期限为10年，小批量生产，两班制工作。 三、设计基本参数： 表1 设计参数表 数据组编号九（8） 工作机轴输入转矩T/（NM） 运输带卷筒工作转速n/(r/min) 1.20 卷筒直径D/mm 360 四、设计任务: 1、绘制一张设计草图。 2、完成减速器装配图1张（A1）；零件图2张（A3）。 3、编写一份设计计算说明书。 目录 一、设计任务书---------------------------------------------------2 二、传动方案的分析与拟定-----------------------------------3 三、电动机的选择计算------------------------------------------4 四、传动装置的运动及动力参数的选择和计算---------6 五、传动零件的设计计算--------------------------------------8 六、轴的设计计算------------------------------------------------16 七、滚动轴承的选择和计算-----------------------------------25 八、键连接的选择和计算--------------------------------------28 九、联轴器的选择------------------------------------------------29 十、减速器的润滑方式和密封类型的选择 润滑油的牌号选择和装油量计算----------------------30 十一、铸造减速器箱体的主要结构尺寸-------------------31 十二、设计小结----------------------------------------------------32 十三、参考文献----------------------------------------------------33 一、设计任务书 1.1机械课程设计的目的 课程设计是机械设计课程中的最后一个教学环节，也是第一次对学生进行较全面的机械设计训练。其目的是： 1.通过课程设计，综合运用机械设计课程和其他先修课程的理论和实际知识， 来解决工程实际中的具体设计问题。通过设计实践，掌握机械设计的一般规律，培养分析和解决实际问题的能力。 2.培养机械设计的能力，通过传动方案的拟定，设计计算，结构设计，查阅有 关标准和规及编写设计计算说明书等各个环节，要求学生掌握一般机械传动装置的设计容、步骤和方法，并在设计构思设计技能等方面得到相应的锻炼。 1.2设计题目 设计运送原料的带式运输机用的圆柱齿轮一级减速器。 1.3工作与生产条件 两班制工作，常温下连续单向运转，空载起动，载荷平稳，室工作，环境有轻度粉尘，每年工作300 天，减速器设计寿命10 年，电压为三相交流电 （220V/380V）. 运输带允许速度误差：± 5％ 1.4设计要求 根据给定的工况参数，选择适当的电动机、选取联轴器、设计V带传动、设计一级齿轮减速器（所有的轴、齿轮、轴承、减速箱体、箱盖以及其他附件）和与输送带连接的联轴器。滚筒及运输带效率 =0.96，工作时，载荷有轻微冲击。室工作，水分和颗粒为正常状态，产品生产批量为成批生产。 1.5原始数据 见下表 表1 原始数据 机械课程设计—减速器设计说明书范 本 1 2020年4月19日 机械课程设计 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 2 2020年4月19日 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0.96(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 表一: 二. 设计要求 1.减速器装配图一张(A1)。 2.CAD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 2020年4月19日 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, 4 2020年4月19日 二级减速器设计说明书 学校代码： 10128 学号： 201221812033 设计说明书 题目：二级减速器 学生姓名：田伟康 学院：机械学院 系别：机械系 专业：机械电子工程 班级：机电12-1 指导教师：那日苏讲师 二〇一五年七月 目录 机械设计基础课程设计任务书 (1) 一、传动方案的拟定及说明 (3) 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、传动件的设计计算 (6) 五、轴的设计计算 (15) 六、滚动轴承的选择及计算 (23) 七、键联接的选择及校核计算 (26) 八、高速轴的疲劳强度校核 (27) 九、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择 (30) 十、润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择 (31) 参考资料目录 题目名称 带式运输机传动装置 学生学院 专业班级 姓 名 学 号 一、课程设计的内容 设计一带式运输机传动装置（见 图1）。设计内容应包括：传动装置的总体设计；传动零件、轴、轴承、联轴器等的设计计算和选择；减速器装配图和零件工作图设计；设计计算说明书的编写。 图2为参考传动方案。 二、课程设计的要求与数据 动力及传动装置 D v F 图1 带式运输机 图2 参考传 已知条件： 1．运输带工作拉力： F = 2.6 kN； 2．运输带工作速度：v = 2.0 m/s； 3．卷筒直径： D = 320 mm； 4．使用寿命：8年； 5．工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳； 6．制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量。 三、课程设计应完成的工作 1．减速器装配图1张； 2．零件工作图2张（轴、齿轮各1张）； 3．设计说明书1份。 四、课程设计进程安排 序号设计各阶段内容地点起止日期 一设计准备: 明确设计任务；准备设 计资料和绘图用具 教 1-201 第18 周一 二 传动装置的总体设计: 拟定传动方案； 选择电动机； 教 1-201 第18 周一 辽宁工业大学机械设计课程设计说明书 一、设计任务 见任务书原件 二、电动机的选择计算 按工作要求条件选用三相异步交流电动机，封闭式扇冷式结构,Y 系列。 1、选择电动机功率 滚筒所需的有效功率：P W F V3100 0.65 2.015kw 10001000 传动装置的总效率：24 2 ηη0 η 1 ηη 3 η4 查表 17-9 确定个部分效率如下 : 皮带传动效率：η00.95 齿轮啮合效率：η10.97（齿轮精度为8 级） 滚动轴承效率：η20.99（球轴承） 联轴器效率：η30.99 滚筒效率：η40.96 传动总效率：η 0.95 0.9720.99 40.990.96 0.816 P w 2.015 所需电动机功率：P r = ==2.469kw η 0.816 P W = 2.015kw η= 0.0816 P r = 2.469kw 查设计资料表 27-1 ，可选 Y 系列三相异步电动机 Y100L2-4 型，额定功率 P0=3kw；或选 Y 系列三相异步电动机 Y132S-6 型，额定功率 P0=3kw；均满足 P0＞P r。 2、选取电动机的转速 60v600.65 滚筒轴转速： n w41.4r / min πD 3.14 0.3 现以同步转速为 1500r/min及 1000r/min 两种方案进行比较，由表 27-1 查得电动机数据，计算总传动比列于表 1 中。 辽宁工业大学机械设计课程设计说明书 表 1：电动机数据及传动比 方案号电机型号额定功率同步转速满载转速总传动比 1Y100L2— 3.0150014203 4.3 4 2Y132S— 6 3.O100096023.2 比较两种方案，方案 1 的减速器传动比更适合，由表27-2 查得 表 2：电动机型号为 Y100L2—4，其主要性能如下 电动机额定功率P0/ kw3电动机轴伸长度 E/mm60P0=3kw 电动机满载转速n0 /(r/min) 1420电动机中心高 H/mm100n0=1420r/min 电动机轴伸直径D/mm28堵转转矩 /额定转矩 T/N.m 2.2 三、传动装置的运动及动力参数计算 1、分配传动比 总传动比： i n 01420 34.3Σn w41.4 根据设计资料表 17-9 可知i带 =2~4取i带 2.8 则减速器的传动比： i 减i 34.3 12.25 i 带 2.8 对减速器传动比进行分配时，为使两级传动浸油深度相近，且避免 中间轴大齿轮齿顶圆与低速轴不想碰，取双级齿轮减速器高速级的传动比： i 12 1.35 i 减=4.061 则低速级的传动比： i 23 i减12.25 = 3.012 i 12 4.067 2、各轴功率、转速和转矩的计算i Σ=34.3 i 带 =2.8 i 减 =12.25 i 12=4.061 i 23=3.012 机械设计基础课程设计 二级分流式减速器计算说明书 题目运输带传动设计 指导教师旦闻 院系机电工程系 班级B100303 学号B10030322 姓名阳羊 目录 目录 (2) 第一章设计任务书 (4) 第二章传动方案拟定 (5) 第三章电动机的选择 (6) 3.1选择电动机类型 (6) 3.2选择电动机的容量计算 (6) 3.3电动机转速选择及型号确定 (6) 第四章传动装置总体设计 (8) 4.1计算传动比及分配各级传动比总传动比 (8) 4.2计算传动装置的运动和动力参数 (8) 第五章皮带轮设计 (10) 第六章齿轮传动设计 (13) 6.1高速级齿轮传动设计 (13) 6.2 低速级齿轮传动设计 (18) 第七章轴的设计 (26) 7.1中速轴(II)的设计 (26) 7.2高速轴(I)的设计 (29) 7.3低速轴(Ⅲ)设计 (34) 第八章轴的校核 (39) 第九章轴承的选择和校核计算 (42) 9.1高速轴Ⅰ上的轴承选择与计算 (42) 9.2中速轴Ⅱ上的轴承选择与计算 (42) 9.3低速轴Ⅲ上的轴承选择与计算 (43) 第十章键连接的选择与校核计算 (45) 第十一章减速器附件设计 (48) 第十二章润滑方式及密封形式的选择 (49) 第十三章箱体设计 (50) 第十四章总结 (52) 第十五章参考文献 (53) 第二章传动方案拟定 卷筒由电动机驱动，电动机1通过V带2将动力传入减速器 3，在经联轴器4传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。 传动系统中采用两级分流式圆柱齿轮减速器，结构较复杂， 高速级齿轮相对于轴承位置对称，沿齿宽载荷分布较均匀， 高速级和低速级分别为斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮传动. 传动方案见图1。 两级分流式 圆柱斜齿轮 减速器 引言 国外减速器现状?齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。最近报导，日本住友重工研制的FA型高精度减速器，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式减速器，在传动原理和结构上与本项目类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制分子发动机的尺寸在纳米级范围如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大。 1．国内减速器现状?国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国内使用的大型减速器（500kw以上），多从国外（如丹麦、德国等）进口，花去不少的外汇。60年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大，体积小、机械效率高等优点?。但受其传动的理论的限制，不能传递过大的功率，功率一般都要小于40kw。由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根 设计计算及说明 结果 一、设计任务书 设计用于带式传动运输机传动装置中的三轴双极斜齿圆柱齿轮减速器。 ● 总体布置简图 ● 工作情况 工作有轻震，经常满载，空载起动，单向运转。 ● 原始数据 卷筒的拉力F ()N 鼓轮的直径D ()mm 运输带速度V ()s m 带速允许偏差 ()% 使用年限 ()年 工作制度 ()日班/ 1600 400 1.0 5 5 1 ● 设计内容 1) 电动机的选择和运动参数计算； 2) 斜齿轮传动设计计算； 3) 轴的设计； 4) 滚动轴承的选择； 5) 键和联轴器的选择和校核； 6) 装配图、零件图的绘制； 7) 设计计算说明书的编写。 ● 设计任务 1) 减速器总装配图1张（1号图纸） 2) 齿轮、轴零件图各一张（3号图纸） 3) 设计计算说明书一份（4号纸） 二、传动方案的拟定及说明 如任务说明书上布置简图所示，传动采用展开式二级圆柱齿轮减速箱 三、电动机的选择 ● 电动机类型选择 根据电源及工作及工作条件，选用卧式封闭型Y 性()44IP 系列三相交流异步电动机。 ● 选择电动机容量 1) 工作机所需功率ωP kw kw P 6.11000 1 16001000FV =?== ω 2) 传动装置总效率 0.97=齿η 0.99=承η 0.99=联η 0.97=滚轴η kw p 6.1=ω 868.0=η kw p d 84.1= kw P ed 2.2= ωn =48 r/min 58.29=i 18 .57.521==i i mm m n 25.1= 114 2021==z z mm a 86= '2113?=β mm d 8.251= mm d 4.1462= mm b mm b 302512== mm m n 2= 115 2223==z z mm a 141=机械设计减速器设计说明书范本(doc 40页)
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