优秀设计 单级斜齿圆柱齿轮传动设计+链传动
目录 任务书 (3) 一、前言 (4) 二、运动学与动力学的计算 (5) 第一节选择电动机 (5) 第二节计算总传动比并分配各级传动比 (6) 第三节各轴的转速，功率及转矩，列成表格 (7) 三、传动零件的设计计算 (7) 四、齿轮的设计计算 (10) 五、轴与轴承的设计计算及校核 (14) 六、键等相关标准键的选择 (21) 七、减速器的润滑与密封 (22) 八、箱体结构设计 (23) 九、设计小结 (25) 十、参考文献 (25)
任务书 设计题目：单级斜齿圆柱齿轮传动设计＋链传动 原始数据： F=2600N F：输送带拉力； V=1.5m/s V：输送带速度； D=400mm D：滚筒直径。 设计工作量： １．设计说明书一份 ２．二张主要零件图（CAD） ３．零号装配图一张 工作要求： 输送机连续工作，单向提升，载荷平衡两班制工作，使用年限１０年，输送带速度允许误差为±5%。 运动简图：（见附图）
一、前言 分析和拟定传动方案 机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。 满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。故本文在选取传动方案时，采用链传动。 众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计链式输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择。
二级展开式双级斜齿圆柱齿轮减速器
目录 一、第一章节 (1) （一）、课程设计的设计内容 (1) （二）、电动机选择 (2) （三）、确定总传动比及分配各级传动比 (3) 二、第二章节 (5) （一）、选择齿轮材料、热处理方式和精度等级 (5) （二）、轮齿校核强度计算 (5) 1、高速级 (5) 2、低速级 (9) 三、第三章节 （一）减速器轴及轴承装置、键的设计……………………………… 1、１轴（输入轴）及其轴承装置、键的设计……………………… 2、２轴（中间轴）及其轴承装置、键的设计……………………… 3、３轴（输出轴）及其轴承装置、键的设计……………………… （二）润滑与密封……………………………………………………… (三)箱体结构尺寸…………………………………………………… 设计总结………………………………………………………… 参考文献…………………………………………………………
一、 第一章节 （一）、课程设计的设计内容 1、设计数据及要求 （1）、F=4800N d=500mm v=1.25m/s 机器年产量：小批；机器工作环境：有粉尘； 机器载荷特性：较平稳；机器的最短工作年限：8年；其传动转动装置图如下图1-1所示。 （2）课程设计的工作条件设计要求： ①误差要求：运输带速度允许误差为带速度的±5%； ②工作情况：连续单向运转，载荷平稳； 图1.1双级斜齿圆柱齿轮减速器
③制造情况：小批量生产。 （二）、 电动机的选择 1 选择电动机的类型 按按照设计要求以及工作条件，选用一般Y 型全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压为380V 。 2、工作机所需的有效功率 由文献7中3.1试得 n 9550T P ?= 式中：P —工作机所需的有效功率（KW ） T —运输带所需扭矩（N ·m ） n —运输带的转动速度 3、 电动机的功率选择 根据文献【2】中查得联轴器（弹性）99.01=η，轴承 99.02=η，齿轮 97.03=η 滚筒 96.04=η 传动装置的总共率：833.096.097.099.099.024242 34221=???=???=∑ηηηηη 电动机所需的工作功率：Kw P P d 508.6833 .0100025 .14800=??= = ∑η 电动机工作功率：Kw P P d 61000 25 .148001000=?== 卷筒轴工作的转速：min /77.47500 14.31000 6025.1d r v n =???== π 确定电动机的转速min /22.38500 14.31000 60100060r d v n w =??=?= π 电动机转速的可选范围： m in /8.152876.305)408(22.38r i n n w d ～～=?='?= 取1000。 4、选择电动机 选电动机型号为Y132M —4，同步转速1500r/min ，满载转速970r/min ，额定功率7.5Kw （三）、 确定总传动比及分配各级传动比 1、传动装置的总传动比
直齿圆柱齿轮设计 1.齿轮传动设计参数的选择 齿轮传动设计参数的选择： 1）压力角α的选择 2）小齿轮齿数Z1的选择 3）齿宽系数φd的选择 齿轮传动的许用应力 精度选择 压力角α的选择 由《机械原理》可知，增大压力角α，齿轮的齿厚及节点处的齿廓曲率半径亦皆随之增加，有利于提高齿轮传动的弯曲强度及接触强度。我国对一般用途的齿轮传动规定的压力角为α=20o。为增强航空有齿轮传动的弯曲强度及接触强度，我国航空齿轮传动标准还规定了α=25o的标准压力角。但增大压力角并不一定都对传动有利。对重合度接近2的高速齿轮传动，推荐采用齿顶高系数为1～1.2，压力角为16 o～18 o的齿轮，这样做可增加齿轮的柔性，降低噪声和动载荷。 小齿轮齿数Z 1 的选择 若保持齿轮传动的中心距α不变，增加齿数，除能增大重合度、改善传动的平稳性外，还可减小模数，降低齿高，因而减少金属切削量，节省制造费用。另外，降低齿高还能减小滑动速度，减少磨损及减小胶合的可能性。但模数小了，齿厚随之减薄，则要降低齿轮的弯曲强度。不过在一定的齿数范围内，尤其是当承载能力主要取决于齿面接触强度时，以齿数多一些为好。 闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多 一些为好，小一些为好，小齿轮的齿数可取为z 1 =20~40。开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不亦选用过多的齿 数，一般可取z 1 =17~20。 为使齿轮免于根切，对于α=20o的标准支持圆柱齿轮，应取z 1≥17。Z 2 =u·z 1 。 齿宽系数φ d 的选择
由齿轮的强度公式可知，轮齿越宽，承载能力也愈高，因而轮齿不宜过窄；但增 大齿宽又会使齿面上的载荷分布更趋不均匀，故齿宽系数应取得适合。圆柱齿轮齿宽系数的荐用值列于下表。对于标准圆柱齿轮减速器，齿宽系数取为 所以对于外捏合齿轮传动φ a 的值规定为0.2，0.25，0.30，0.40，0.50，0.60，0.80，1.0，1.2。运用设计计算公式时，对于标准减速器，可先选定再用上式计 算出相应的φ d 值 表：圆柱齿轮的齿宽系数φ d 装置状况两支撑相对小齿轮作对 称布置两支撑相对小齿轮作不对 称布置 小齿轮作悬臂布 置 φd0.9～1.4（1.2～1.9）0.7～1.15（1.1～1.65）0.4～0.6 注：1）大、小齿轮皆为硬齿面时φ d 应取表中偏下限的数值；若皆为软齿面或仅大齿轮为 软齿面时φ d 可取表中偏上限的数值； 2)括号内的数值用于人自齿轮，此时b为人字齿轮的总宽度； 3)金属切削机床的齿轮传动，若传递的功率不大时，φ d 可小到0.2； 4)非金属齿轮可取φ d ≈0.5～1.2。 齿轮传动的许用应力 齿轮的许用应力[σ]按下式计算 式中参数说明请直接点击 疲劳安全系数S 对接触疲劳强度计算，由于点蚀破坏发生后只引起噪声、振动增大，并 不立即导致不能继续工作的后果，故可取S=S H =1。但是，如果一旦发生断齿，就 会引起严重的事故，因此在进行齿根弯曲疲劳强度的计算时取S=S F =1.25~1.5.
计算及说明结果一、传动方案拟定 题目：设计带式输送机传动装置中的一级斜齿圆柱齿轮减速器 （1）工作条件：皮带式输送机单向运转，有轻微振动，经常满载、空载启动、二班制工作，运输带允许速度误差为5%，使用寿 命十年，每年工作300天。 （2）原始数据：输送带拉力F=3.2kN；带速V=1.15m/s；滚筒直径D=400mm。 整体传动示意图 二、电动机的选择 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），卧式封闭结构。 2、选择电动机的容量 工作机的有效功率P w为P w=FV=3.2X1.15=3.68kW 从电动机到工作机传送带间的总效率为η。 η= 由《机械设计课程设计指导书》可知： ：V带传动效率0.96 ：滚动轴承效率0.98(球轴承) P w=3.68k W
：齿轮传动效率0.97 (8 级精度一般齿轮传动) ：联轴器传动效率0.99(齿轮联轴器) ：卷筒传动效率0.96 由电动机到工作机的总效率η==0.83 因此可知电动机的工作功率为： ==kW=4.43kW 式中：——工作机实际所需电动机的输出功率，kW； P w——工作机所需输入功率。kW； η——电动机至工作机之间传动装置的总功率。 3、确定电动机转速 工作机卷筒轴的转速=r/min=54.94r/min 按推荐的传动比合理围，V带传动在(2～4)之间，一级圆柱齿轮传动在（3～6）之间，所以总传动比的合理围=6～24，故电动机的转速可选围为==330～1319 r/min，符合这一围的同步转速有750 r/min 和1000 r/min。 根据容量和转速，有机械设计手册查出有两种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的对比情况见下表： 表1传动比方案 方案电动 机型 号 额定 功率 （kW） 同步转 速 r/min 满载 转速 r/min 重量 (kg) 总传 动比 V带 传 动 减 速 器 1 2 Y132 M2-6 Y160 M2-8 5.5 5.5 1000 750 960 720 84 119 17.4 7 13.1 1 3.2 2.5 5.4 6 5.2 4 η=0.83 =54.94 r/min
减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 一、高速级齿轮 1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。 （2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。 （3）材料选择：查表可选择小齿轮材料为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120Z =，大齿轮齿数2 4.2432085Z =?=，取285Z = （5）选取螺旋角，初选螺旋角14β= 2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即 1t d ≥（1）确定公式内的各计算数值 ①试选 1.6t k =，由图10-2610.740αε=，20.820αε=则有12 1.560αααεεε=+= ②小齿轮传递转矩187.542T N m = ③查图10-30可选取区域系数 2.433H Z = 查表10-7可选取齿宽系数1d Φ= ④查表10-6可得材料的弹性影响系数12 189.8E Z MP =。 ⑤查图10-21d 得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限 lim1600H a MP σ=，大齿轮的接触疲劳强度极限lim2550H a MP σ=。 ⑥按计算式计算应力循环次数 ()811606057612830058.29410h N n jL ==??????=? 8 828.29410 1.95104.243 N ?==? ⑦查图可选取接触疲劳寿命系数1 1.02HN k =，2 1.12HN k =。 ⑧计算接触疲劳许用应力 取失效概率为1%，安全系数1S =，按计算式(10-12)得
课题渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸的计算 教学目标1、知识目标： 熟悉渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称，掌握直齿圆柱齿轮的基本参数，掌握直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算。 2、能力目标： ⑴灵活运用计算公式； ⑵培养学生归纳总结能力。 3、情感目标： 理论联系实际，逐步培养学生分析、解决实际问题的能力和抽象思维能力。 教学重点直齿圆柱齿轮的基本参数、几何尺寸的计算 教学难点压力角与齿形角的关系、齿根圆直径、齿根高 教学方法采用模型直观教学法、挂图教学法、讲授法、演绎推理教学用具模型、多媒体 课时安排2课时 教学过程： 复习旧课 1、渐开线的性质 2、渐开线齿廓啮合特性 ⑴能保持瞬时传动比的恒定 ⑵具有传动的可分离性 新课教学 渐开线标准直齿圆柱齿轮的 基本参数和几何尺寸的计算教师用教具演示，请同学回答渐开线的性质？
任务一、渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分名称 1、齿顶圆：通过轮齿顶部的圆周。齿顶圆直径以d a表示。 2、齿根圆：通过轮齿根部的圆周。齿根圆直径以d f表示。 3、分度圆：齿轮上具有标准模数和标准齿形角的圆。分度圆直径以d表示。 4、齿厚：在端平面上，一个齿的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿厚以s表示。 5、齿槽宽：在端平面上，一个齿槽的两侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿槽宽以e表示。 6、齿距：两个相邻且同侧端面齿廓之间的分度圆弧长。齿距以p表示。 7、齿宽：齿轮的有齿部位沿分度圆柱面直母线方向量度的宽度。齿宽以b表示。 8、齿顶高：齿顶圆与分度圆之间的径向距离。齿顶高以h a 表示。 9、齿根高：齿根圆与分度圆之间的径向距离。齿根高以h f 表示。展示多媒体图片，使学生对渐开线标准直齿圆柱齿轮各部分的名称认识更直观。
第一章课程设计任务书 一级圆柱斜齿轮减速器的设计 1.设计题目 用于带式运输机的一级圆柱斜齿轮减速器。传动装置简图如下图所示。 带式运输机数据见数据表格。 (2)工作条件 单班制工作，空载启动，单向、连续运转，两班制工作。运输带速度允许速度误差为±5%。 (3)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (4)生产批量及加工条件 小批量生产。 2.设计任务 1)选择电动机型号； 2)确定带传动的主要参数及尺寸； 3)设计减速器； 4)选择联轴器。 3.具体作业 1)减速器装配图一张；
2)零件工作图二张（大齿轮，输出轴）； 3)设计说明书一份。 4.数据表 工作条件： (1)单班制工作，空载启动，单向、连续运转，工作中有轻微振动。运输带速度允许速度误差为±5%。 (2)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (3)生产批量及加工条件 (4) 小批量生产。 原始数据： 运输机工作拉力F/N 1300 运输带工作速度V （m/s ） 1.5 卷筒直径（mm ） 250 第二章 设计要求 1.选择电动机型号； 2.确定带传动的主要参数及尺寸； 3.设计减速器； 运输带工作拉力F/N 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1450 1500 1500 1600 运输带工作速度v/(m/s) 1.5 1.60 1.7 1.5 1.55 1.60 1.55 1.65 1.70 1.80 运输带滚筒直径D/mm 250 260 270 240 250 260 250 260 280 300
4.选择联轴器。 第三章. 设计步骤 1. 传动系统总体设计案 1）传动装置由三相交流电动机、一级减速器、工作机组成。2）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）电动机转速较高，传动功率大，将带轮设置在高速级。传动装置简图： 2. 电动机的选择 电动机所需工作功率为： P=F*V/1000=1300*1.55/1000=2.475kw 执行机构的曲柄转速为：n w =60×1000V/πd=121.2r/min 查表3-1（《机械设计课程设计》）机械传动效率: η1：带传动： V带 0.94 η2：圆柱齿轮 0.98 7级（稀油润滑） η3：滚动轴承 0.98 η4：联轴器浮动联轴器 0.97~0.99,取0.99 ηw输送机滚筒： 0.96 η=η1*η2*η3*η3*η4*ηw =0.94*0.98*0.98*0.98*0.99*0.96 =0.84 P r = P w / η=2.475/0.84=2.95Kw 又因为额定功率P ed ≥ P r =2.95 Kw 取P ed =3.0kw 常用传动比： V带：i =2~4 圆柱齿轮：i 1 =3~5 i=i 1×i =2~4×3~5=6~20 取i=6~20
机械设计《课程设计》 课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算 学院材料与冶金学院 专业高分子材料与工程 班级081班 姓名胡桐 学号8 指导老师伟刚老师 完成日期2011年1月8日星期六
目录 第一章绪论 (4) 第二章课题题目及主要技术参数说明 (5) 2.1课题题目 (5) 2.2 主要技术参数说明 (5) 2.3 传动系统工作条件 (5) 2.4 传动系统方案的选择 (5) 第三章减速器结构选择及相关性能参数计算 (7) 3.1 减速器结构 (7) 3.2 电动机选择 (7) 3.3 传动比分配 (8) 3.4 动力运动参数计算 (8) 第四章带轮设计 (10) 第五章齿轮的设计计算 (12) 5.1 齿轮材料和热处理的选择 (12) 5.2 齿轮几何尺寸的设计计算 (12) 5.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 (12) 5.2.2 齿轮几何尺寸的确定 (14) 5.3 齿轮的结构设计 (15) 第六章轴的设计计算 (16) 6.1 轴的材料和热处理的选择 (16) 6.2 轴几何尺寸的设计计算 (17)
6.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 (17) 6.2.2 轴的结构设计 (17) 6.3输出轴几何尺寸的设计计算 (22) 6.3.1 按照扭转强度初步设计输出轴的最小直径 (22) 6.3.2 输出轴的结构设计 (23) 第七章轴承、键和联轴器的选择 (26) 7.1滚动轴承的校核计算 (26) 7.1.1输入轴承的校核（型号7208C） (26) 7.1.2输出轴承的校核（型号7210C） (27) 7.2 键的选择计算及校核 (29) 7.3联轴器的选择 (29) 第八章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算 (30) 8.1 润滑的选择确定 (30) 8.1.1润滑方式 (30) 8.1.2润滑油牌号及用量 (30) 8.2密封形式 (31) 8.3减速器附件的选择确定 (31) 8.4箱体主要结构尺寸计算 (32)
单级斜齿圆柱齿轮链传动设计书 二．前言 分析和拟定传动方案 机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。 满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。故本文在选取传动方案时，采用链传动。 众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计链式输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成
部分，下面我们将一一进行选择。 三．运动学与动力学的计算 第一节选择电动机 电动机是常用的原动机，具体结构简单、工作可靠、控制简便和维护容易等优点。电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量（功率）和转速、确定具体型号。 （1）选择电动机的类型： 按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。（2）选择电动机的容量： 工作所需的功率： P d = P w/η P w = F*V/（1000ηw） 所以：P d = F*V/（1000η*ηw） 由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机的效率）为 η*ηw = η1*η2*η2*η3*η4*η5*η6 式中η1、η2、η3、η4、η5、η6分别为齿轮传动、链传动、联轴器、卷筒轴的轴承及卷筒的效率。 取η1= 0.96、η２= 0.99、η3=0.97、η4= 0.97、η5 = 0.98、η6 = 0.96 ，则： η*ηw = 0.96×0.99×0.99×0.97×0.97×0.98×0.96 =0.832 所以： P d = F*V/1000η*ηw = 2600×1.5/(1000×0.832) kW = 4.68 kW 根据Pd选取电动机的额定功率P w使P m = (1∽1.3)P d = 4.68∽6.09 kW 由查表得电动机的额定功率P w = 7.5 kW （3）确定电动机的转速： 卷筒轴的工作转速为： n w = 60×1000V/πD = 60×1000×1.5/(3.14×400) r/min = 71.66r/min 按推荐的合理传动比围，取链传动的传动比i1 = 2 ∽ 5，单级齿轮传动比i2 = 3 ∽ 5
优秀设计 任务书 设计题目：单级斜齿圆柱齿轮减速器的设计 原始数据： F=1300N F：输送带拉力； V=1.55m/s V：输送带速度； D=250mm D：滚筒直径。 设计工作量： １．设计说明书一份 ２．二张主要零件图（CAD） ３．零号装配图一张 工作要求： 使用年限8年，工作为24小时工作制，传动工作年限8年,载荷平稳，环境清洁,运输带速度允许误为±5%。 运动简图：（见附图）
前言 分析和拟定传动方案 机器通常由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。 满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求，同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较，从而选择出最符合实际情况的一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级，以降低传递的转矩，减小链传动的结构尺寸。故本文在选取传动方案时，采用链传动。 众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计链式输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择。
目录 绪论 第一章Solidworks软件及减速器概述................................ 第二章减速器零件建模....................................................... 第三章零件装配.............................................................................. 第四章减速器运动分析.................................................................. 第五章设计心得............................................................................ 第六章参考文献............................................................................
绪论 随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们对产品的要求也更高，这就决定了未来的产品趋向于多品种、批量化。在各行各业中广泛使用着圆柱齿轮减速器，它是一种不可缺少的机械传动装置。目前国内各个减速器的标准系已达到上百个，基本可以满足市场的需求。减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。20世纪70－80年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。 齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它的主要优点是：①瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠可传递空间任意两轴之间的运动和动力；②适用的功率和速度范围广；③传动效率高，η=0.92-0.98；④工作可靠、使用寿命长；⑤外轮廓尺寸小、结构紧凑。由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于原动机和工作机或执行机构之间,起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。 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。 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。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。近十几年来,由于近代计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度，加工效率大大提高，从而推动了机械传动产品的多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致，美观化 第一章Solidworks软件及减速器概述 1.1 Solidworks软件介绍 SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技术副总裁与CV公司的副总裁发起，SolidWorks软件是世界上第一个基于Windows开发的三维CAD系统，由于技术创新符合CAD技术的发展潮流和趋势，SolidWorks公司于两年间成为CAD/CAM产业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得SolidWorks每年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。 Solidworks软件功能强大，组件繁多。Solidworks 功能强大、易学易用和技术创新是SolidWorks 的三大特点，使得SolidWorks 成为领先的、主流的三维CAD解决方案。SolidWorks 能够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。 SolidWorks 提供了技术先进的工具，使得你通过互联网进行协同工作。通过eDrawings 方便地共享CAD文件。Drawings是一种极度压缩的、可通过电子邮件发送的、自行解压和浏览的特殊文件。通过三维托管网站展示生动的实体模型。三维托管网站是SolidWorks提供的一种服务，你可以在任何时间、任何地点，快速地查看产品结构。SolidWorks 支持Web 目录，使得你将设计数据存放在互联网的文件夹中，就象存本地硬盘一样方便。 在SolidWorks 中，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。在装配的环境里，可以方便地设计和修改零部件。对于超过一万个零部件的大型装配体，SolidWorks 的性能得到极大的提高。SolidWorks 可以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。用智能零件技术自动完成重复设计。
减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期: ?
减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 一、高速级齿轮 １、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。 （２)运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。 (3）材料选择：查表可选择小齿轮材料为４０Cr （调质),硬度为28０HB Ｓ；大齿轮材料为４５钢(调质)，硬度为240H ＢS ，二者材料硬度差为40HBS 。 (4)选小齿轮齿数120Z =，大齿轮齿数2 4.2432085Z =?=，取285Z = （5）选取螺旋角，初选螺旋角14β = 2、按齿面接触强度设计,按计算式试算即[]3 2 1121t H E t d H k T Z Z u d u αεσ?? ±≥ ? ?Φ?? （１)确定公式内的各计算数值 ①试选 1.6t k =，由图 10-2６10.740αε=,20.820αε=则有 12 1.560αααεεε=+= ②小齿轮传递转矩 187.542T N m = ③查图10-3０可选取区域系数 2.433H Z = 查表１０-7可选取齿宽系数 1d Φ= ④查表1０-6可得材料的弹性影响系数12 189.8E Z MP =。 ⑤查图10-21d 得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限 lim1600H a MP σ=,大齿轮的接触疲劳强度极限lim 2550H a MP σ=。 ⑥按计算式计算应力循环次数 ()811606057612830058.29410h N n jL ==??????=? 8 828.29410 1.95104.243 N ?==?
计算及说明结果一、传动方案拟定 题目:设计带式输送机传动装置中的一级斜齿圆柱齿轮减速器 （1）工作条件:皮带式输送机单向运转,有轻微振动,经常满载、空载启动、二班制工作,运输带允许速度误差为5%,使用寿命十年, 每年工作300天。 （2）原始数据:输送带拉力F=3、2kN;带速V=1、15m/s;滚筒直径D=400mm。 整体传动示意图 二、电动机的选择 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),卧式封闭结构。 2、选择电动机的容量 工作机的有效功率P w为P w=FV=3、2X1、15=3、68kW 从电动机到工作机传送带间的总效率为η。 η= 由《机械设计课程设计指导书》可知: :V带传动效率0、96 :滚动轴承效率0、98(球轴承) :齿轮传动效率0、97 (8 级精度一般齿轮传动) :联轴器传动效率0、99(齿轮联轴器) P w=3、 68kW
:卷筒传动效率0、96 由电动机到工作机的总效率η==0、83 因此可知电动机的工作功率为: ==kW=4、43kW 式中:——工作机实际所需电动机的输出功率,kW; P w——工作机所需输入功率。kW; η——电动机至工作机之间传动装置的总功率。 3、确定电动机转速 工作机卷筒轴的转速=r/min=54、94r/min 按推荐的传动比合理范围,V带传动在(2～4)之间,一级圆柱齿轮传动在(3～6)之间,所以总传动比的合理范围=6～24,故电动机的转速可选范围为 ==330～1319 r/min,符合这一范围的同步转速有750 r/min 与1000 r/min。 根据容量与转速,有机械设计手册查出有两种适用的电动机型号,其技术参数及传动比的对比情况见下表: 表1传动比方案 方案电动 机型 号 额定 功率 (kW) 同步转 速 r/min 满载 转速 r/min 重量 (kg) 总传 动比 V带 传 动 减 速 器 1 2 Y132 M2-6 Y160 M2-8 5、5 5、5 1000 750 960 720 84 119 17、 47 13、 11 3、2 2、5 5、 46 5、 24 综合考虑电动机与传动装置的尺寸、重量以及带传动与减速器的传动比,可知方案1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Y132M2-6,额定功率为P ed =5、5kW,满载转速n=1000r/min。 三、计算总传动比及分配各级的传动比 1、传动装置的总传动比为η=0、83 =54、94r/min
编号： 实训(论文)说明书 题目：一级圆柱齿轮减速器 院（系）：经管系 专业：工业工程 学生姓名： 学号： 指导教师：
2010年7月3日 目录 设计任务书 (1) 传动技术方案的拟定及说明 (3) 电动机的选择 (6) 计算传动装置的运动和动力参数 (7) 传动件的设计计算 (7) 轴的设计计算 (11) 连轴器的选择 (13) 滚动轴承的选择及计算 (14) 键联接的选择及校核计算 (19) 减速器附件的选择 (21) 设计小结 (22)
谢辞 (23) 参考资料目录 (24) 附录 (25) 机械设计课程设计任务书 设计题目：带式运输机的传动装置的设计 一带式运输机的工作原理 带式运输机的传动示意图如图 1、电动机 2、带传动 3、齿轮减速 4、轴承 5、联轴器、 6、鼓轮 7、运输带 二工作情况：已知条件 1 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有灰尘，环境最高温度35℃； 2 使用折旧期；8年； 3 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 4 动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V； 5 运输带速度容许误差：±5%； 6 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 三原始数据 题号
参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 运输带工作拉力 F/N 1500 2200 2300 2500 2600 2800 3300 4000 4500 4800 运输带工作速度 v/(m/s) 1.1 1.15 1.2 1.25 1. 3 1.35 1.4 1.45 1.5 1.5 卷筒直径 D/mm 200 250 310 410 230 340 350 400 420 500注：运输带与卷筒之间卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑 四传动技术方案 带——单级直齿轮圆柱齿轮减速器 五设计内容 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 带传动不用绘制 六设计 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 七设计进度 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 八评分细则 1、设计任务说明书. 30分 2、图纸质量30分 3、进度检查表(每天进行一次进度检查) 20分 4、原始文稿20 2010-3-27
斜齿圆柱齿轮传动与 加工工艺
1斜齿圆柱齿轮传动 1.1齿面形成 研究直齿圆柱齿轮时知道，两轮的齿廓面沿一条平行于齿轮轴的直线KK′相接触，KK′与发生面在基圆柱上的切线NN′平行。当发生面沿基圆柱做纯滚动时，直线KK′在空间形成的轨迹就是一个渐开面，即直齿轮的齿廓曲面，如图1示。 图1 直齿齿轮渐开线的形成 斜齿圆柱齿轮齿面的形成原理和直齿圆柱齿轮的情况相似，所不同的是发生面上的直线KK′与直线NN′不平行，即与齿轮轴线不平行．面是与基圆杆母线NN′成一夹角βb。故当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线KK′上的每一点都依次从基圆柱面的接触点开始展成一条渐开线，而直线KK′上各点所展成的渐开线的集合就是斜齿轮的齿面。由此可知，斜齿轮齿廓曲面与齿轮瑞面(与基圆柱轴线垂直的平面)上的交线(即端面上的齿廓曲线)仍是渐开线。而且由于这些渐开线有相同的基圆柱，所以它们的形状都是一样的，只是展成的起始点不同面己，即起始点依次处于螺旋线K0K0′上的各点。所以其齿面为渐开螺旋面，如图2示。由此可见．斜齿圆柱齿轮的端面齿廓曲线仍为渐开线。可将直齿圆柱齿轮看成斜齿圆柱齿轮的一个特例。从端面看，一对渐开线斜齿轮传动就相当于一对渐开线直齿轮传动，所以它也满足齿廓啮合基本定律。 图2 斜齿齿轮的渐开线形成 斜齿圆柱齿轮传动和直齿圆柱齿轮传动一样，仅限于传递两平行轴之间的运动。如果两斜齿轮分度圆上的螺旋角不是大小相等且方向相反，则这样的一对斜齿轮还可以用来传递既不平行又不相交的两轴之间的运动。为了便于区别，把用于传递两平行轴之间的运动，称为斜齿圆柱齿轮传动；用于传递两交锗轴之间的运动，称为交错轴斜齿轮传动。斜齿圆柱齿轮传动中的两轮齿啮合为线接触，而交错轴斜齿轮传动中的两轮齿啮合为点接触。
1 渐开线斜齿圆柱齿轮 1．直圆柱齿轮齿廓曲面的形成 因渐开线直齿圆柱齿轮沿其轴向有一定宽度，故渐开线齿廓沿齿轮轴向形成一齿面。该齿面的形成原理如图所示，发生面S沿基圆柱作纯滚动时，它上面的一条与基圆柱母线NN平行的直线KK展成直齿轮的齿面，称为渐开柱面。 斜齿圆柱齿轮齿廓曲面的形成 斜齿轮的齿面形成原理如前图所示，发生面S沿基圆柱作纯滚动时，它上面的一条与基圆柱母线成夹角βb的斜直线KK展成斜齿轮的齿面，称为渐开螺旋面。 基圆柱螺旋角 渐开螺旋面与齿轮端面（垂直于齿轮轴线的截面）的交线仍是渐开线；但它与基圆柱面以及和基圆柱同轴线的任一圆柱面的交线均为螺旋线。基圆柱螺旋线AA（见图b）的切线与齿轮轴线所夹的锐角βb称为基圆柱螺旋角，简称基圆螺旋角。显然，βb愈大，轮齿的齿向愈偏斜；但若βb=0时，斜齿轮就变成直齿轮。
a b 2. 斜齿轮基本参数 由于斜齿轮的齿面为渐开螺旋面，故其端面齿形与法面（垂直于轮齿方向的截面）齿形是不同的。因此，端面和法面的参数也不同。斜齿轮切齿刀具的选择及轮齿的切制以法面为准，其法面参数取标准值。而斜齿轮的几何尺寸计算却按端面参数进行，为此必须建立端面参数与法面参数之间的换算关系。 （1）分度圆柱螺旋角β和基圆柱螺旋角βb 斜齿轮分度圆柱螺旋线的切线与其轴线所夹的锐角称为分度圆柱螺旋角，简称分度圆螺旋角或螺旋角，用β表示。斜齿轮不同截面的齿形参数的关系取决于螺旋角，且用它表示斜齿轮轮齿倾斜的程度。β和βb之间的关系如图所示，将斜齿轮的分度圆柱和基圆展开，可得
其中L为螺旋线的导程，即为螺旋线绕基圆柱一周后上升的高度，斜齿轮任一圆柱面的螺旋线的导程应相同。因此 即 式中，αt为斜齿轮的端面压力角。 2. 斜齿轮基本参数 法面模数mn与端面模数mt 如图所示，斜齿条的法面齿距pn与端面齿距pt存在如下关系： 即
第一章课程设计任务书 级圆柱斜齿轮减速器的设计 1.设计题目 用于带式运输机的一级圆柱斜齿轮减速器。传动装置简图如下图所 示。 1 —一V帯传动 2—运输嗜 3- 4一応笹器 5—电动机? 6——en 带式运输机数据见数据表格。 (2)工作条件 单班制工作，空载启动，单向、连续运转，两班制工作。运输带速度允许速度误差为土5%。 (3)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年。 (4)生产批量及加工条件 小批量生产。 2.设计任务 1)选择电动机型号； 2)确定带传动的主要参数及尺寸； 3)设计减速器；
4)选择联轴器。 3.具体作业 1)减速器装配图一张； 2)零件工作图二张(大齿轮，输出轴) 3)设计说明书一份。 4.数据表 工作条件：(1)单班制工作，空载启动，单向、连续运转，工作中有轻微振动。 运输带速度允许速度误差为土5%。 (2)使用期限 工作期限为十年，检修期间隔为三年 (3)生产批量及加工条件 (4)小批量生产。 原始数据:
第二章设计要求1?选择电动机型号； 2?确定带传动的主要参数及尺寸；3?设计减速器； 4?选择联轴器。
第三章.设计步骤 1?传动系统总体设计案 1）传动装置由三相交流电动机、一级减速器、工作机组成 2）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）电动机转速较高，传动功率大，将带轮设置在高速级。传动装置简图： 2.电动机的选择 电动机所需工作功率为： P=F*V/1000=1300*1.55/1000=2.475kw 执行机构的曲柄转速为：n w=60X 1000V/ n d=121.2r/min 查表3-1 （《机械设计课程设计》）机械传动效率： n 1：带传动：V 带0.94 n 2：圆柱齿轮0.98 7 级（稀油润滑） n 3：滚动轴承0.98 n 4：联轴器浮动联轴器0.97~0.99,取0.99 n w输送机滚筒：0.96 n = n 1* n 2* n 3* n 3* n 4* n w =0.94*0.98*0.98*0.98*0.99*0.96 =0.84 P r = P w / n =2.475/0.84=2.95Kw 又因为额定功率F ed> P r=2.95 Kw 取P ed=3.0kw 常用传动比： V 带：i 0=2~4 圆柱齿轮：i 1=3~5 i=i 1X i 0=2~4X 3~5=6~20 取i=6~20 N=r w X i= (6~20)x 121.2=727.2~ 2424r/min 取三相同步转速4级：N=1500r/min 选Y100L2-4 电动机Nn=1420r/min
设计一对斜齿轮传动。已知传递功率kW P 130 1=，转速min r 114601=n ，两齿轮的齿数为,73,2321==z z 寿命h L h 100=，小齿轮作悬臂布置，使用系数25.1=A K ，画出齿轮结构图并标注。 1.选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数 (1).斜齿轮传动，法面压力角?=20n α，初选螺旋升角?=14β。 （2）参考表10-6选用7级精度。 （3）.材料选择. 由表10-1，选用大小齿轮材料均为40Cr 。调质及表面渗碳淬火。小齿轮和大齿轮齿面硬度取48～55HRC 。 （4）已知小大齿轮齿数分别为。73,2321==z z 2.按齿面接触疲劳强度设计 （1）由式（10-11）试算小齿轮分度圆直径，即 []3 2 11t 1??? ? ???+?≥H E H d Ht σZ Z Z u u ΦT K d ε 1）确定公式中各参数值 ①试选载荷系数5.1=Ht K 。 ②计算小齿轮传递的转矩。 mm N n P T ?=??=?=10832211460/13010549.9/10549.96 61 ③由图10-20查取区域系数433.2=H Z 。 ④由表10-7选取齿宽系数5.0=Φd 。 ⑤由表10-5擦得材料的弹性影响系数2 1 8.189MPa Z E = ⑥由式（10-21）计算接触疲劳强度用重合度系数εZ 。 端面压力角?=??==562.2014cos /20arctan(tan )cos /arctan(tan βααn t 端面齿顶圆压力角295 .30)]14cos *1*223/(562.20cos 23arccos[)] cos 2/(cos arccos[* 111 =+??=+=βαα an t at h z z 285 .24)]14cos 1273/(562.20cos 73arccos[)] cos 2/(cos arccos[* 222=??+??=+=βααan t at h z z 端面重合度650 .12/)]562.20tan 285.24(tan 73)562.20tan 295.30(tan 23[2/)]'tan (tan )'tan (tan [2211=-?+-?=-+-=ππ ααααεαt at t at z z 轴面重合度0.913/)14tan(235.0/tan 1=???=Φ=ππβεβz d 370.1913 .0650 .1)913.01(3650.14)1(34=+--=+--= β αβαεεε εεZ
