机械设计课程设计机械设计课程设计
一、传动方案拟定
二、电动机的选择
三、确定传动装置总传动比及分配各级的传动比
四、传动装置的运动和动力设计
五、普通V带的设计
六、齿轮传动的设计
七、传动轴的设计
八、箱体的设计
九、键连接的设计
十、滚动轴承的设计
十一、润滑和密封的设计
十二、联轴器的设计
十三、设计小结
十四、参考文献
设计要求：带式运输机连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，两班制（每
班工作8小时），室内环境。减速器设计寿命为8年，大修期为3年，小批量生产。
生产条件：中等规模机械厂，可加工7—8级精度的齿轮；动力来源为三相交流电源的电压为380/220V；运输带速度允许误差：±5%。
原始数据：
已知条件题号
运输带拉力F（KN） 2.3
运输带速度V（m/s） 1.8
卷筒直径D（mm）300
计算过程及计算说明
一、传动方案拟定:
设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动
１、工作条件：使用年限8年，工作为8h工作制，载荷较平稳，环境清洁。
２、原始数据：传送带拉力F=2300N
带速V=1.8m/s
滚筒直径D=300mm
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
1、电动机类型和结构的选择：选择Y系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。
2、电动机容量选择：
电动机所需工作功率为：
式（1）：Ｐd＝Ｐw／ηa (kw)
由式(2)：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
=η1×η2×η3×η4×η5
总
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＝ 0.99 ，η3＝ 0.98 ，η4＝0.99 则：η总= 0.913 所以：电机所需的工作功率：
Pd = FV/1000η总=4.53KW 3、确定电动机转速
卷筒工作转速为：
n卷筒＝60×1000·V/（π·D）
= 114.6r/min
根据手册P7表１推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一
级减速器传动比范围Ｉ’ =3～6。
取Ｖ带传动比I1’=2～4 。则总传动比理论范围为：Ｉa’＝6～24。
故电动机转速的可选范为
N’d=I’a×n卷筒
=687.6～2750.4r/min
则符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500r/min
根据容量和转速，由相关手册查出三种适用的电动机型号：（如
下表）可见有三种Y系列三相异步电动机可用，分别为：
Y132M-4、Y160M-6、Y160L-8，三者参数比较如下：
型号额定功
率（kw）
同步转
速
（r/min
）
满载转
速
（r/min
）
堵转转矩
额定转矩
最大转矩
额定转矩尺寸
Y132M
-4
7.5 1500 1440 2.2 2.2 中
Y160M
-6
1000 970 2.0 2.0 中Y160L
-8
750 720 2.0 2.0 长综合考虑总传动比及尺寸大小，选取Y160M-6型
此选定电动机型号为Y160M—6型，其主要性能：具有高效，
节能，启动转矩大，噪声低，可靠性高，使用维护方便等性能
三、确定传动装置的总传动比和分配级传动比：
由选定的电动机满载转速nm和工作机主动轴转速n
1、可得传动装置总传动比为：
ia=nm/n=nm/n卷筒
=960/114.6=8.38
总传动比等于各传动比的乘积
分配传动装置传动比
ia=i0×i （式中i0、i分别为带传动
和减速器的传动比）
2、分配各级传动装置传动比：
根据指导书P7表1，取i0= 2.8 （普通V带 i=2～4）
因为：ia＝i0×i
所以：i＝ia／i0
＝3.0
四、传动装置的运动和动力设计：
将传动装置各轴由高速至低速依次定为Ⅰ轴，Ⅱ轴，......以及
i0,i1，......为相邻两轴间的传动比
η01，η12，......为相邻两轴的传动效率
PⅠ，PⅡ，......为各轴的输入功率（KW）
TⅠ，TⅡ，......为各轴的输入转矩（N·m）
nⅠ,nⅡ,......为各轴的输入转矩（r/min）
可按电动机轴至工作运动传递路线推算，得到各轴的运动和动力参数
1、运动参数及动力参数的计算
（1）计算各轴的转数：
Ⅰ轴：nⅠ=nm/ i0=960/2.8=342.86
Ⅱ轴：nⅡ= nⅠ/ i1
=342.86/3.0=114.29
卷筒轴：nⅢ= nⅡ=114.29
（2）计算各轴的功率：
Ⅰ轴： PⅠ=Pd×η01 =Pd×η1
=4.53×0.96=4.35
Ⅱ轴： PⅡ= PⅠ×η12= PⅠ×η2×η3
=4.35×0.99×0.98=4.22
卷筒轴： PⅢ= PⅡ·η23= PⅡ·η2·η4
=4.22×0.99×0.99=4.14
计算各轴的输入转矩：
电动机轴输出转矩为：
Td=9550·Pd/nm=45.06N·m
Ⅰ轴： TⅠ= Td·i0·η01= Td·i0·η1
=121.12N·m
Ⅱ轴： TⅡ= TⅠ·i1·η12= TⅠ·i1·η2·η4
=356.13N·m
卷筒轴输入轴转矩：T Ⅲ= TⅡ·η2·η4
=349.04N·m
计算各轴的输出功率：
由于Ⅰ～Ⅱ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：
故：P’Ⅰ=PⅠ×η轴承=4.35×0.98=4.26KW
P’Ⅱ= PⅡ×η轴承=4.22×0.98=4.14KW
计算各轴的输出转矩：
由于Ⅰ～Ⅱ轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率：则：由指导书的表1得到：
η1=0.96
η2=0.99
η3=0.98
η4=0.99
i0为带传动传动比i1为减速器传动比滚动轴承的效率
η为0.98~0.995在本设计中取
=121.12×0.98=118.70N ·m T ’ Ⅱ= T Ⅱ×η轴承
=356.13×0.98=349.01N ·m
综合以上数据，得表如下：
轴名 功率P （KW ） 转矩T （N ·m ） 转速n r/min 传动比 i 效率
η 输入 输出 输入 输出
电动机轴 4.53 45.06 960 2.8 0.96
Ⅰ轴 4.35 4.26 121.12 118.70 342.86
3.0
0.98
Ⅱ轴
4.22
4.14
356.13 349.01 114.29
1.0
0.99 卷筒轴 4.14
4.06
349.04 336.25 114.29
= 960×100·π/（1000×60） =5.024 m/s
五. V 带的设计
（1）选择普通V 带型号 由PC=KA ·P=1.1×7.5=8.25（ KW ） 根据课本P134表9-7 得知其交点在A 、B 型交 界线处，故A 、B 型两方案待定： 方案1：取 A 型 V 带 确定带轮的基准直径，并验算带速： 则取小带轮 d1=100mm d2=n1·d1·(1-ε)/n2=i ·d1·(1-ε) = 2.8×100×(1-0.02)=274.4mm 由表 9-2 取d2=274mm (虽使n2略有减少，但其误差小于5%，故允许)
带速验算： V=n1·d1·π/（1000×60）
由课本P134 表
9-5 查得
KA=1.1 由课本P132 表9-2 得，推荐的 A 型小带轮基准直径为75mm ——125mm
介于5~25m/s 范围内，故合适 确定带长和中心距a ： 0.7·（d1+d2）≤a0≤2·（d1+d2） 0.7×（100＋274）≤a0≤2×（100＋274） 262.08≤a0≤748.8 初定中心距a0=500 ，则带长为 L0=2·a0+π·（d1+d2）+（d2-d1）2
/(4·a0) = 2×500+π·（100+274）/2+（274-100）2
/(4×500) =1602.32 mm 由表 9-3 选用Ld= 1400mm 的实际中心距 a=a0+(Ld-L0)/2= 500+(1400-1602.32)/2=398.84 mm 验算小带轮上的包角α1 α1=180-(d2-d1)×57.3/a =()180********.3/398.84155.01120--?=>
合适 确定带的根数 Z=PC/（(P0+△P0)·KL ·K α） =8.25/0.950.110.960.95+??（（）） =8.53 故要取 9根 A 型 V 带 计算轴上的压力 由书 9-18初拉力公式有 F0=500·PC ·（2.5/K α-1）/z · c+q · v 2
= 25008.25 2.5/0.951/7 5.020.17 5.02??
-?+?（）（） =195.63N 由课本9-19得作用在轴上的压力 FQ=2·z ·F0·sin(α/2) = ()29195.63sin 155.01/2???=3437.94N
方案二：取B 型V 带 确定带轮的基准直径，并验算带速： 则取小带轮 d1=140mm d2=n1·d1·(1-ε)/n2=i ·d1·(1-ε) =2.8×140×(1-0.02)=384.16mm 由表9-2取d2=384mm (虽使n2略有减少，但其误差小于5%，故允许)
由机械设计书
表 9-4 查得
P0=0.95 由表9-6 查得 △P0=0.11
由表 9-7查得 K α= 0.95 由表 9-3得 KL=0.96
由课本表9-2得，推荐的B 型小带轮基准直径
=960×140·π/（1000×60） =7.03 m/s 介于5~25m/s 范围内，故合适 确定带长和中心距a ： 0.7·（d1+d2）≤a0≤2·（d1+d2） 0.7×（140+384）≤a0≤2×（140+384） 366.8≤a0≤1048 初定中心距a0=700 ，则带长为 L0=2·a0+π·（d1+d2）+（d2-d1）2/(4·a0) =2×700+π·（140+384）/2+（384-140）2/(4×700) =2244.2 mm 由表9-3选用Ld=2244 mm 的实际中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=700+(2244-2244.2)/2=697.9mm 验算小带轮上的包角α1 α1=180-(d2-d1)×57.3/a =180-(384-140)×57.3/697.9=160.0>120 合适 确定带的根数 Z=PC/（(P0+△P0)·KL ·K α） =8.25/ 2.080.301.000.95+??（（））=3.65
故取4根B 型V 带 计算轴上的压力 由书9-18的初拉力公式有 F0=500·PC ·（2.5/K α-1）/z · c+q · v 2
=25008.25 2.5/0.951/37.030.177.03??
-?+?（）（） =327.60N
由课本9-19得作用在轴上的压力 FQ=2·z ·F0·sin(α/2)
=()24327.60sin 160.0/2???=2580.98N
综合各项数据比较得出方案二更适合
由机械设计书 表9-4查得 P0=2.08 由表9-6查得 △P0=0.30 由表9-7查得 K α=0.95
由表9-3查得
KL=1.00
带轮示意图如下
d0 d H L S1
斜度1:25
S S2 dr
dk
dh
d
da
L B
S2
六、齿轮传动的设计：
(1)、选定齿轮传动类型、材料、热处理方式、精度等级。
小齿轮选硬齿面，大齿轮选硬齿面，小齿轮的材料为45号钢调制 ，齿面硬度为250HBS ，大齿轮选用45号钢正火，齿面硬度为200HBS 。
齿轮精度初选8级
(2)、初选主要参数 Z1= 20，u= 4.5 Z2=Z1·u=90
取ψa=0.3，则ψd=0.5·（i+1）·=0.675 （3）按齿面接触疲劳强度计算 计算小齿轮分度圆直径
d1≥ 2
1123???
?
??+］［σΨεH H E Z Z Z u u d kT 确定各参数值
○
1 载荷系数 查课本 表 6-6取K=1.
2 ○
2 小齿轮名义转矩 T1=9.55×106×P/n 1=69.5510 4.35/342.86??=51.2110?N ·mm
○
3 材料弹性影响系数 由课本 表6-7 ZE=189.8MPa
○
4 区域系数 ZH=2.5重合度系数 εt=1.88-3.2·（1/Z1+1/Z2）
=1.88-3.2×（1/20+1/90）=1.69 Z ε=
44 1.69
0.7733
t --==ε ○
6 许用应力 查课本 图 6-21（a ）
MPa H 6101lim =］［σ MPa H 5602lim =］［σ 查表6-8 按一般可靠要求取SH=1
则 lim1
1H H H S =
=σ［σ］610MPa lim2
2H H H
S =
=σ［σ］560MPa 取两式计算中的较小值，即［σH ］= 560MPa
于是 d1≥ 2
1123???
?
??+］［σΨεH H E Z Z Z u u d kT =
2
556077.05.28.1895.415.411018.12.123?
??
????+??? =52.82mm (4)确定模数
m=d1/Z1≥52.82/20=2.641
取标准模数值 m=3
(5) 按齿根弯曲疲劳强度校核计算
］［σσεF FS F Y Y m
bd KT ≤
=
11
2 校核 式中 ○1小轮分度圆直径d1=m ·Z=3×20=60mm
○
2齿轮啮合宽度b=Ψd ·d1 =3×20=60mm ○
3复合齿轮系数 YFS1=4.38 YFS2=3.95 ○
4重合度系数Y ε=0.25+0.75/εt =0.25+0.75/1.69=0.6938
○
5许用应力 查图6-22（a ） σFlim1=245MPa σFlim2=220Mpa
查表6-8 ，取SF=1.25
则 a F F F MP S 19625.1245
1lim 1
===σ］［σ a F F F MP S 17625.1220
2lim 2
===σ］［σ ○
6计算大小齿轮的F
FS Y σ并进行比较
02234.019638.411==］［σF FS Y 02244
.017695
.322==］［σF FS Y 则
11］［σF FS Y <22
］［σF FS Y
取较大值代入公式进行计算 则有
5
122122 1.2 1.1810 3.950.693860604F FS KT Y Y bd m ???==
????εσ =53.90Mpa<［σF ］2 故满足齿根弯曲疲劳强度要求 （6） 几何尺寸计算
d1=m ·Z=42080 mm ?=
d 2=m ·Z1=490360 mm ?=
a=m ·（Z1+Z2）=
42090/2220 mm ?+=（） b=60mm b2=60mm 取小齿轮宽度 b1=65mm
（7）验算初选精度等级是否合适
齿轮圆周速度 v=π·d1·n1/（60×1000） =3.14×60×342.86/（60×1000） =1.08 m/s
对照表6-5 可知选择8级精度合适。
七 轴的设计:
1， 齿轮轴的设计
(1) 确定轴上零件的定位和固定方式 （如图）
P Ⅰ的值为前面第8页 中给
1，5—滚动轴承 2—轴 3—齿轮轴的轮齿段 4—套筒 6—密封盖 7—轴端挡圈 8—轴承端盖 9—带轮 10—键
(2)按扭转强度估算轴的直径
选用45#调质，硬度217~255HBS
轴的输入功率为PⅠ=4.35KW
转速为nⅠ=342.86 r/min
根据课本P205（13-2）式，并查表13-2 ，取c=115
d≥3·P
C
n =
Ⅰ
3
4.35
115
342.86
?=26.82mm
(3)确定轴各段直径和长度
○1从大带轮开始右起第一段，由于带轮与轴通过键联接，
则轴应该增加5%，取D1=Φ30mm ，又带轮的宽度 B=（Z-1）·e+2·f =1182852 mm
-?+?=
（4）
则第一段长度L1=60mm
○2右起第二段直径取D2=Φ38mm
根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面与带轮的左端面间的距离为30mm，则取第二段的长度L2=70mm
○3右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承有径向力，而轴向力为零，选用6208轴承，其尺寸为d×D×B=40×80×18 ，那么该段的直径为D3=D3=Φ40mm，长度为L3=20mm
○4右起第四段，为滚动轴承的定位轴肩,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取D4=D4=Φ48mm ，长度取L4=10mm 在前面带轮的
计算中已经得
到Z=4其余的
数据手册得到
D1=Φ30mm
L1=60mm
D2=Φ38mm L2=70mm
D3=Φ40mm L3=20mm
D4=Φ48mm
L4=10mm
D5=Φ66mm L5=65mm
D6=Φ48mm
L6=10mm
D7=Φ40mm L7=18mm
Ft=2016.65Nm
Fr=734Nm
RA=RB
=1008.325Nm
RA’=RB’
=367Nm
○
5右起第五段，该段为齿轮轴段，由于齿轮的齿顶圆直径为Φ66mm ，分度圆直径为Φ60mm ，齿轮的宽度为65mm ，则，此段的直径为D5=Φ66mm ，长度为L5=65mm ○
6右起第六段，为滚动轴承的定位轴肩,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取D6=Φ48mm 长度取L6=10mm ○7右起第七段，该段为滚动轴承安装出处，取轴径为D7=
Φ40mm ，长度L7= 18mm (4)求齿轮上作用力的大小、方向 ○
1小齿轮分度圆直径：d1=60mm ○2作用在齿轮上的转矩为：T1 =51.2110?N ·mm
○
3求圆周力：Ft Ft=2T 2/d 2=521.2110/60?? =2016.65N
○4求径向力Fr
Fr=Ft ·tan α=04033.3tan20?=734N
Ft ，Fr 的方向如下图所示 （5）轴长支反力 根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。 水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 =1008.325N 垂直面的支反力：由于选用深沟球轴承则Fa=0 那么RA ’=RB ’ =Fr ×62/124=367N （6）画弯矩图 右起第四段剖面C 处的弯矩： 水平面的弯矩：MC= RA 62?=62.52Nm 垂直面的弯矩：MC1’= MC2’=RA ’×62=22.75Nm 合成弯矩： 22
121C C C C M M M M ==+=2262.5222.75+=66.53Nm
（7）画转矩图： T= Ft ×d1/2=61.02Nm （8）画当量弯矩图 因为是单向回转，转矩为脉动循环，α=0.6 可得右起第四段剖面C 处的当量弯矩： 2222()eC C M M T =+=α 75.94Nm
MC=60.97Nm
MC1’= MC2’ =19.47 Nm
MC1=MC2
=64.0Nm
T=59.0 Nm
α= 0.6
MeC2=73.14Nm
○1右起第四段剖面C 处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以剖面C 为危险截面。 已知MeC2= 75.94Nm ,由课本 表13-1有: ［σ-1］=60Mpa 则： σe= MeC2/W= MeC2/(0.1·
D43)=375.941000/(0.148)??=6.87
<［σ-1］ ○2右起第一段D 处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为危
险截面：
2D M T ==
（α）2×61（0.6）
=36.6Nm σe= MD/W= MD/(0.1·D13)=336.61000/(0.130)??=13.56Nm <［σ-1］
所以确定的尺寸是安全的 。 受力图如下：
［σ-1］
=60Mpa
MD= 36.6Nm
输出轴的设计计算:
(1)确定轴上零件的定位和固定方式（如图）
1，5—滚动轴承 2—轴 3—齿轮 4—套筒 6—密封盖 7—键 8—轴承端盖 9—轴端挡圈 10—半联轴器
(2)按扭转强度估算轴的直径
选用45#调质，硬度217~255HBS
轴的输入功率为PⅡ=4.22KW
转速为nⅡ=114.29r/min
根据P20513-2）式，并查表13-2取c=115
d≥3·P
C
n =
Ⅰ
3
4.22
115
114.29
?=38.29mm
(3)确定轴各段直径和长度
○1从联轴器开始右起第一段，由于联轴器与轴通过键联接，则
轴应该增加5%，取Φ45mm，根据计算转矩TC=KA×TⅡ=1.3×356.13=462.97查标准GB/T 5014—2003，选用LXZ2型柱销联轴器，半联轴器长度为L184mm
= ,轴段长L1=L1=82mm ○2右起第二段，考虑联轴器的轴向定位要求，该段的直径取Φ52mm,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左端面的距离为30mm，故取该段长为L2=74mm
○3右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承D1=Φ45mm L1=82mm
D2=Φ52mm L2= 54mm
D3=Φ55mm
×B=55×100×21，那么该段的直径为Φ55mm ，长度为L3=36mm
○4右起第四段，该段装有齿轮，并且齿轮与轴用键联接，直
径要增加5%，大齿轮的分度圆直径为270mm ，则第四段的直径取Φ60mm ,齿轮宽为b=60mm ，为了保证定位的可靠性，取轴段长度为L4=58mm ○5右起第五段，考虑齿轮的轴向定位,定位轴肩，取轴肩的
直径为D5=Φ66mm,长度取L5=10mm ○
6右起第六段，该段为滚动轴承安装出处，取轴径为D6=Φ55mm ，长度L6=21mm (4)求齿轮上作用力的大小、方向 ○1大齿轮分度圆直径：d1=270mm
○
2作用在齿轮上的转矩为：T1 =5.08×105N ·mm ○
3求圆周力：Ft Ft=2T 2/d 2=2×5.08×105
/270=3762.96N ○4求径向力Fr
Fr=Ft ·tan α=3762.96×tan200=1369.61N （5）轴长支反力 根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。 水平面的支反力：RA=RB=Ft/2 =1881.48 N 垂直面的支反力：由于选用深沟球轴承则Fa=0 那么RA ’=RB ’ = Fr ×62/124= 684.81 N （6）画弯矩图 右起第四段剖面C 处的弯矩： 水平面的弯矩：MC= RA ×62= 116.65 Nm 垂直面的弯矩：MC1’= MC2’==RA ’×62=41.09 Nm 合成弯矩： 22
121C C C C M M M M ==+=22116.6541.09+=123.68Nm
（7）画转矩图： T= Ft ×d2/2=508.0 Nm （8）画当量弯矩图 因为是单向回转，转矩为脉动循环，α=0.6 可得右起第四段剖面C 处的当量弯矩： 2222()eC C M M T =+=α22123.68(0.6?508)+=328.94N
m
D4=Φ60mm
L4=58mm
D5=Φ66mm
L5=10mm
D6=Φ55mm
L6=21mm
Ft=3762.96Nm
Fr= 1369.61Nm
RA=RB
=1881.48 N
RA ’=RB ’ =684.81 N
MC=116.65 Nm MC1’= MC2’
=41.09 Nm MC1=MC2
=123.68Nm
T=508.0 Nm
○
1
右起第四段剖面 C 处当量弯矩最大，而其直径与相邻段相差不大，所以剖面C 为危险截面。 已知MeC2=328.94Nm ,由课本 表 13-1 ［σ-1］=60Mpa 则： σe= MeC2/W= MeC2/(0.1·D43)= 3328.941000/(0.160)15.23??=
<［σ-1］ ○2右起第一段D 处虽仅受转矩但其直径较小，故该面也为
危险截面： 2
D M T ==（α）0.6508.0304.8Nm ?=
σe= MD/W= MD/(0.1·D13
) =304.8×1000/(0.1×453
)=33.45 Nm<［σ-1］ 所以确定的尺寸是安全的 。 以上计算所需的图如下：
MeC2=328.94Nm
σ-1］=60Mpa
MD=304.8Nm
八．箱体结构设计:
(1)窥视孔和窥视孔盖在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开
窥视孔，以便检查齿面接触斑点和赤侧间隙，了解啮合情况。润滑油也由此注入机体内。窥视孔上有盖板，以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。
(2)放油螺塞减速器底部设有放油孔，用于排出污油，注油前用螺塞
赌注。
(3)油标油标用来检查油面高度，以保证有正常的油量。油标有各种结构类型，有的已定为国家标准件。
(4)通气器减速器运转时，由于摩擦发热，使机体内温度升高，气压增大，导致润滑油从缝隙向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使机体内热涨气自由逸出，达到集体内外气压相等，提高机体有缝隙处的密封性能。
(5)启盖螺钉机盖与机座结合面上常涂有水玻璃或密封胶，联结后结合较紧，不易分开。为便于取盖，在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺钉，在启盖时，可先拧动此螺钉顶起机盖。在轴承端盖上也可以安装启盖螺钉，便于拆卸端盖。对于需作轴向调整的套环，如装上二个启盖螺钉，将便于调整。
(6)定位销为了保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联结后，镗孔之前装上两个定位销，孔位置尽量远些。如机体结构是对的，销孔位置不应该对称布置。
(7)调整垫片调整垫片由多片很薄的软金属制成，用一调整轴承间隙。有的垫片还要起调整传动零件轴向位置的作用。
(8)环首螺钉、吊环和吊钩在机盖上装有环首螺钉或铸出吊环或吊钩，用以搬运或拆卸机盖。
(9)密封装置在伸出轴与端盖之间有间隙，必须安装密封件，以防止漏油和污物进入机体内。密封件多为标准件，其密封效果相差很大，应根据具体情况选用。
箱体结构尺寸选择如下表：
名称符号尺寸（mm）
机座壁厚δ8
机盖壁厚δ1 8
机座凸缘厚度 b 12
机盖凸缘厚度b 112
机座底凸缘厚度b 2 20
地脚螺钉直径df 20
地脚螺钉数目n 4
轴承旁联结螺栓直径d1 16
机盖与机座联接螺栓直径d2 12
联轴器螺栓d2的间距 l 160
轴承端盖螺钉直径d3 10
窥视孔盖螺钉直径d4 8
定位销直径 d 8
df，d1, d2至外机壁距离C1 26, 22, 18
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：
湖南人文科技学院 课程设计报告 课程名称:机械设计课程设计 设计题目：带式运输机用圆锥圆柱齿轮减速器设计 系别：机电工程系 专业：机械设计制造及其自动化
摘要 本设计是链式运输机用圆柱圆锥减速器，采用的是二级齿轮传动。在设计的过程中，充分考虑了影响各级齿轮和各部件的承载能力，对其做了详细的分析，并就它们的强度，刚度，疲劳强度和使用寿命等都做了校核，并且在此基础上，从选材到计算都力争做到精益求精。考虑到使用性能原则，工艺性能原则，经济及环境友好型原则，在材料的价格，零件的总成本，资源及能源，材料的环境友好及循环使用等方面都做了较为深刻的评估。本次设计还考虑了机械零件的各种失效形式，在尽可能的情况下做到少发生故障。本次设计具有：各级传动的承载能力接近相等；减速器的外廓尺寸和质量最小；传动具有最小的转动惯量；各级传动中大齿轮的浸油深度大致相等等特点。 关键词：齿轮传动轴滚动轴承键连接结构尺寸
目录 前言 (1) 一、设计任务书 (3) 二、传动方案的拟定及其说明 (4) 三、电动机的选择 (6) 3.1 电动机的功率的选择 (6) 3.2 电动机转速和型号的选择 (7) 四、传动比的分配 (11) 4.1 锥齿轮传动比、齿数的确定 (11) 4.2 圆柱齿轮传动比、齿数的确定 (11) 五、传动参数的计算及其确定 (14) 5.1 整个机构各轴转速的确定 (14) 5.2 整个机构各轴的输入功率的确定 (14) 5.3 整个机构各轴的输入转矩的确定 (15) 5.4 整个机构各轴的传动参数 (16) 六、传动件的设计计算 (18) 6.1 高速级齿轮传动的设计计算 (18) 6.2 低速级齿轮传动的设计计算 (25) 七、轴的设计计算 (39) 7.1 输入轴的设计 (39) 7.2 中间轴的设计 (45) 7.3 输出轴的设计 (52) 八、滚动轴承的选择及校核计算 (58) 九、键联接的选择及校核计算 (61) 9.1 输入轴键计算 (61) 9.2 中间轴键计算 (61) 9.3 输出轴键计算 (61) 十、联轴器的选择及校核计算 (63)
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 系别 专业 班级 姓名 学号 指导老师 完成日期 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 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。 第二章课题题目及主要技术参数说明
毕业设计(论文) 题目名称单级圆柱齿轮减速器 题目类别 学院（系）邗江电大 专业班级02机电（五）班 学生姓名杨健 指导教师吴邦荣 开题报告日期
摘要: 减速器的结构随其类型和要求不同而异。单级圆柱齿轮减速器按其轴线在空间相对位置的不同分为：卧式减速器和立式减速器。前者两轴线平面与水平面平行，如图1-2-1a所示。后者两轴线平面与水平面垂直，如图1-2-1b所示。一般使用较多的是卧式减速器，故以卧式减速器作为主要介绍对象。 单级圆柱齿轮减速器可以采用直齿、斜齿或人字齿圆柱齿轮。 一.主要特性 由于减速器已成为一种通用的传动部件，因此，圆柱齿轮减速器多数已经标准化，ZD（JB1130-70）为单级圆柱齿轮减速器的标准型号。其主要参数均已标准化和规格化。 单级圆柱齿轮减速器的主要性能参数为： 传递功率P（标准ZD型减速器P=1~2000KW） 传动比i为避免减速器的外廓尺寸过大，一般i〈6，其最大传动比imax=8~10，高速轴转速n1，中心距a（标准ZD型减速器a=100~700mm ） 工作类型及装配型式 机械零件课程设计，可以根据任务书的要求参考标准系列产品进
行设计，也可自行设计非标准的减速器。 二.组成 图1-2-2和图1-2-3所示分别为单级直齿圆柱齿轮减速器的轴测投影图和结构图。 减速器一般由箱体、齿轮、轴、轴承和附件组成。 箱体由箱盖与箱座组成。箱体是安置齿轮、轴及轴承等零件的机座，并存放润滑油起到润滑和密封箱体内零件的作用。箱体常采用剖分式结构（剖分面通过轴的中心线），这样，轴及轴上的零件可预先在箱体外组装好再装入箱体，拆卸方便。箱盖与箱座通过一组螺栓联接，并通过两个定位销钉确定其相对位置。为保证座孔与轴承的配合要求，剖分面之间不允许放置垫片，但可以涂上一层密封胶或水玻璃，以防箱体内的润滑油渗出。为了拆卸时易于将箱盖与箱座分开，可在箱盖的凸缘的两端各设置一个起盖螺钉（参见图1-2-3），拧入起盖
30,31,323334353637,38,3940
292827262524232221201918171615
技术特性 技术要求 1.装配前，箱体与其他铸件不加工面应清洗干净，除去毛边毛刺，并浸涂防锈漆； 2.零件在装配前用煤油清洗，轴承用汽油清洗干净，晾干后配合表面应涂油； 3.减速器剖分面、各接触面及密封处均不允许漏油渗油，箱体剖分面允许涂以密封 油漆或水玻璃，不允许使用其他任何填料； 4.齿轮装配后应用涂色法检查接触斑点，圆柱齿轮沿齿高不小于30％，沿齿长不小 50％. 输入 功率(kW ) 入轴 转轴 (r/min )效率 η 总传动比 i 传动特性 第一级 第二级2.5m n β 齿数Z 12Z 7.3564850.9213.8412°3' 28精度等级000 12300 m n 5 β 齿数Z 120 Z 263 精度等级 000000
审核工艺 批准 设计标准化 年月日阶段标记重量比例共 张第 张 标记处数分区更改文件签名年月日 序号 代 号 名 称 数 量 材 料 单件总计重 量 备注 12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940235齿轮轴 140Cr GB/T276-94深沟球轴承60141 外购 闷盖 1HT150 GB/T1096-2003键 20×94 145 套筒 145垫片 141424344454647484950515208F GB/T5783-2000 螺栓M12×30 垫圈12 24A级齿轮 2248.8级45GB/97.1-2002轴 140Cr GB/T1096-2003 键 12×80 245GB/T1096-2003键 12×100 145闷盖 2HT150GB/T276-94深沟球轴承63112 齿轮轴 140Cr GB/T1096-2003 键 10×100 145轴套 1铜合金O型密封圈 1橡胶GB/T5783-2000 螺栓 M10×30 88.8级GB/T97.1-2002垫圈10 8A级208F GB/T276-94深沟球轴承60151 0GB/T1096-2003键 28×130 145O型密封圈 1橡胶垫片 108F 透盖 1HT150GB/T276-94 深沟球轴承63112 垫片 208F 齿轮 140Cr GB/T5783-2000 螺栓 M16×90 88.8级GB/T5783-2000螺栓M10×25 28.8级轴尺M16 1Q235A 油封垫 1石棉橡胶板 螺塞M20×1.5 1Q235A GB/T5783-2000 螺栓 M10×25 2GB/T97.1垫圈10 2A级GB/T6170-2000 螺母 M10 2A级GB/T97.1垫圈8 1A级GB/T5783-2000 螺栓 M8×20 48.8级检查孔盖 1Q235A 通气螺栓M20×1.51 垫片 1软钢纸板箱盖 1HT150销8×35 235箱座 1HT1500 00 000000000000000000000外购 垫片 外购 8.8级二级圆柱齿轮 减速器(单位名称) (图样代号) 外购外购 外购 成组 成组销8×35 GB117-86
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。
1. 工程图学实践课程内容及要求 1.1内容 工程图学实践课程内容包含二部分： 1、绘制一级圆柱齿轮减速器的装配图及主要零件的零件图 学习装配图、零件图的画图和读图方法，学习标准件的规定画法、标准件选用原则，完成一级圆柱齿轮减速器装配图的绘制（A1图纸），大齿轮及大齿轮轴2个零件的零件图的绘制（A3图纸）。 2、计算机绘图（二维软件AutoCAD、三维软件Inventor）。 学习二维软件AutoCAD的基本绘图命令（直线、圆、圆弧、正多边形、矩形、多段线、剖面线等）、编辑命令（删除、移动、复制、缩放、拉伸、旋转、修剪、倒角、圆角等）、尺寸标注（线性、半径、直径、尺寸样式）、文字注释、打印，完成零件图形的绘制。 学习三维软件Inventor，应用“拉伸”和“旋转”工具创建草图特征；应用“圆角”、“倒角”、“打孔”、“螺纹”、“抽壳”和“阵列”工具创建放置特征；应用“工作轴”、“工作平面”和“工作点”工具，创建工作特征；应用工程图工具，创建和编辑工程图；在装配模型中给零部件添加和编辑装配约束；完成轴的三维模型及零件工程图。 1.2要求及评分规则 1、要求 根据减速器部件的特点及复杂性，装配图用主视、俯视、左视三个视图表达。减速器的工作原理及主要装配关系体现在两个传动轴上，这两个传动轴上的零件为主要装配线，应首先表达出来，故首先设计减速器俯视图草图（草图并非潦草的意思，草图中工程图的内容必须表达清楚，粗细线型分明），完成时间第5周前。 绘制减速器主视图，必须保证与俯视图长度对应关系，同时需要表达的次装配关系为上下箱体的连接关系、通气阀的装配关系、油面观察结构的装配关系、放油螺塞的装配关系，在主视图设计的过程中，如与俯视图有矛盾的地方，修改俯视图。完成时间第7周前。 绘制减速器左视图草图，将主、俯视图未表达清楚的主要结构及次要装配关系表达清楚，完成时间第8周前。 设计大齿轮及大齿轮轴的零件图，完成时间第9周前. 完成减速器工作图（A1图纸），完成时间第15周.完成工作图检查无误的同学即可交图，交图截止时间，第16周周四5：00。过期一律不通过。 2、评分规则 减速器设计80分，（其中草图30分，装配图和零件工作图50分），计算机绘图20分。
{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，
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
一级圆柱齿轮减速器 装配图的画法 一、仔细分析，对所画对象做到心中有数 在画装配图之前，要对现有资料进行整理和分析，进一步搞清装配体的用途、性能、结构特点以及各组成部分的相互位置和装配关系，对其它完整形状做到心中有数。 二、确定表达方案 根据装配图的视图选择原则，确定表达方案。 对该减速器其表达方案可考虑为： 主视图应符合其工作位置，重点表达外形，同时对右边螺栓连接及放油螺塞连接采用局部剖视，这样不但表达了这两处的装配连接关系，同时对箱体右边和下边壁厚进行了表达，而且油面高度及大齿轮的浸油情况也一目了然；左边可对销钉连接及油标结构进行局部剖视，表达出这两处的装配连接关系；上边可对透气装置采用局部剖视，表达出各零件的装配连接关系及该结构的工作情况。 俯视图采用沿结合剖切的画法，将内部的装配关系以及零件之间的相互位置清晰地表达出来，同时也表达出齿轮的啮合情况、回油槽的形状以及轴承的润滑情况。左视图可采用外形图或局部视图，主要表达外形。可以考虑在其上作局部剖视，表达出安装孔的内部结构，以便于标注安装尺寸。 另外，还可用局部视图表达出螺栓台的形状。 建议用A1图幅，1：1比例绘制。 画装配图时应搞清装配体上各个结构及零件的装配关系，下面介绍该减速器的有关结构： 1、两轴系结构由于采用直齿圆柱齿轮，不受轴向力，因此两轴均由滚动轴承支承。轴向位置由端盖确定，而端盖嵌入箱体上对应槽中，两槽对应轴上装有八个零件，如图2-3所示，其尺寸96等于各零件尺寸之和。为了避免积累误差过大，保证装配要求，轴上各装有一个调整环，装配时修磨该环的厚度g使其总间隙达到要求0.1±0.02。因此，几台减速器之间零件不要互换，测绘过程中各组零件切勿放乱。
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
二级圆柱齿轮减速器(CAD图纸张)
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目录 概述 (1) 设计任务书 (2) 第1章传动方案的总体设计 (4) 1.1传动方案拟定 (4) 1.2电动机的选择 (4) 1.3 传动比的计算及分配 (5) 1.4 传动装置运动、动力参数的计算 (6) 第2章减速器外传动件（三角带）的设计 (7) 2.1功率、带型、带轮直径、带速 (7) 2.2确定中心距、V带长度、验算包角 (7) 2.3确定V带根数、计算初拉力压轴力 (8) 2.4带轮结构设计 (9) 第3章减速器内传动的设计计算 (10) 3.1高速级齿轮传动的设计计算 (10) 3.2低速级齿轮传动的设计计算 (14) 3.3齿轮上作用力的计算 (18) 第4章减速器装配草图的设计 (21) 4.1合理布置图面 (21) 4.2绘出齿轮的轮廓尺寸 (21) 4.3箱体内壁 (21) 第5章轴的设计计算 (22) 5.1高速轴的设计与计算 (22) 5.2中间轴的设计与计算 (28) 5.3低速轴的设计计算 (34) 第6章减速器箱体的结构尺寸 (41) 第7章润滑油的选择与计算 (42) 第8章装配图和零件图 (43) 1.1附件设计与选择 (43) 8.2绘制装配图和零件图 (43) 参考文献 (44) 致谢 (45)
概述 毕业设计目的在于培养机械设计能力。毕业设计是完成机械制造及自动化专业全部课程学习的最后一次较为全面的、重要的、必不可少的实践性教学环节，其目的为： 1. 通过毕业设计培养综合运用所学全部专业及专业基础课程的理论知识，解决工程实际问题的能力，并通过实际设计训练，使理论知识得以巩固和提高。 2. 通过毕业设计的实践，掌握一般机械设计的基本方法和程序，培养独立设计能力。 3. 进行机械设计工作基本技能的训练，包括训练、计算、绘图能力、计算机辅助设计能力，熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准、规范等）。
机械设计课程设计任务书 设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器 设计内容： （1）设计说明书（一份） （2）减速器装配图（1张） （3）减速器零件图（不低于3张 系统简图： 原始数据：运输带拉力 F=2100N ，运输带速度 s m 6.1=∨，滚筒直径 D=400mm 工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，两班制。环境最高温度350C ；允许运输带速度误差为±5%， 小批量生产。
设计步骤： 一、 选择电动机和计算运动参数 (一) 电动机的选择 1. 计算带式运输机所需的功率：P w = 1000FV =1000 6 .12100?=3.36kw 2. 各机械传动效率的参数选择：1η=0.99（弹性联轴器）， 2η=0.98（圆锥 滚子轴承），3η=0.96（圆锥齿轮传动），4η=0.97（圆柱齿轮传动），5η=0.96（卷筒）. 所以总传动效率：∑η=2 1η4 2η3η4η5η =96.097.096.098.099.042???? =0.808 3. 计算电动机的输出功率：d P = ∑ ηw P = 808 .036 .3kw ≈4.16kw 4. 确定电动机转速：查表选择二级圆锥圆柱齿轮减速器传动比合理范围 ∑'i =8~25（华南理工大学出版社《机械设计课程设计》第二版朱文坚 黄 平主编），工作机卷筒的转速w n =400 14.36 .1100060d v 100060???= ?π=76.43 r/min ， 所 以 电 动机转速范围为 min /r 75.1910~44.61143.7625~8n i n w d ）（）（’=?= =∑。则电动机同步转速选择可选为 750r/min ，1000r/min ，1500r/min 。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和 满足锥齿轮传动比关系（3i i 25.0i ≤=I ∑I 且），故首先选择750r/min ，电动机选择如表所示 表1 (二) 计算传动比： 1. 总传动比：420.943 .76720 n n i w m ≈== ∑
1. 工程图学实践课程内容及要求；- 1.1课程内容 工程图学实践课程内容包含二部分： 1．绘制一级圆柱齿轮减速器的装配图及主要零件的零件图 了解减速器功能、工作原理及应用。学习装配图、零件图的画图和读图方法，学习标准件的规定画法、标准件选用原则、标准件技术手册的查阅与使用方法，完成一级圆柱齿轮减速器装配图的绘制（A1图纸），大齿轮及大齿轮轴的零件图的绘制（A3图纸），完成主要零件的草图（分四类：大齿轮轴系零件、小齿轮轴系零件、箱体及其附件、箱盖及其附件）。 2．计算机绘图（二维软件AutoCAD、三维软件Inventor）。 学习二维软件AutoCAD的基本绘图命令（直线、圆、圆弧、正多边形、矩形、多段线、剖面线等）、编辑命令（删除、移动、复制、缩放、拉伸、旋转、修剪、倒角、圆角等）、尺寸标注（线性、半径、直径、尺寸样式）、文字注释、打印，完成零件图形的绘制。 学习三维软件Inventor，应用“拉伸”和“旋转”工具创建基于草图的特征；应用“圆角”、“倒角”、“打孔”、“螺纹”、“抽壳”和“阵列”工具创建放置特征；应用“工作轴”、“工作平面”和“工作点”工具，创建工作特征；应用工程图工具，创建和编辑工程图；在装配模型中给零部件添加和编辑装配约束；完成轴的三维模型及零件工程图。 1.2要求及考评原则 1．要求 根据一级圆柱齿轮减速器部件的特点及复杂性，装配图用主视、俯视、左视三个视图表达。减速器的工作原理及主要装配关系体现在两个传动轴上，这两个传动轴上的零件为主要装配线，应首先表达出来，故首先从绘制减速器俯视图的草图（草图并非潦草的意思，草图是设计的初稿及基础，草图中工程图的内容必
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
机械基础综合课程设计说明书 设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器 学院：机械工程学院 专业年级：机械制造及其自动化11级 姓名：张建 班级学号：机制1班16号 指导教师：刘小勇 2013 年8 月30 日
题目：带式运输机传动装置设计 1. 工作条件 连续单向运转，工作时有轻微振动，空载起动；使用期10年，每年300个工作日，小批量生产，两班制工作，运输带速度允许误差为±5%。 1-电动机；2-联轴器；3-圆锥-圆柱齿 轮减速器；4-卷筒；5-运输带 题目B图带式运输机传动示意图 学 号 —数据编号7 - 1 8 - 2 9 - 3 1 - 4 1 1 - 5 1 2 - 6 1 3 - 7 1 4 - 8 1 5 - 9 1 6 - 1 运输带工 作拉力F （kN ）2 . 1 2 . 1 2 . 3 2 . 3 2 . 4 2 . 4 2 . 4 2 . 5 2 . 5 2 . 6 运输带工 作速度v （m s ）1 . 1 . 2 1 . 1 . 2 1 . 1 . 2 1 . 4 1 . 2 1 . 4 1 . 卷筒直径3 2 3 8 3 2 3 8 3 2 3 8 4 4 3 8 4 4 3 2
3. 设计任务 1）选择电动机，进行传动装置的运动和动力参数计算。 2）进行传动装置中的传动零件设计计算。 3）绘制传动装置中减速器装配图和箱体、齿轮及轴的零件工作图。4）编写设计计算说明书。
设计步骤： 一、 选择电动机和计算运动参数 (一) 电动机的选择 1. 计算带式运输机所需的功率：P w = 1000 FV =10001 2600?=2.6kw 2. 各机械传动效率的参数选择：1η=0.99（弹性联轴器），2η=0.98（圆锥 球轴承），3η=0.96（圆锥齿轮传动），4η=0.97（圆柱齿轮传动）， 5η=0.96（卷筒）. 所以总传动效率：∑η=21η4 2η3η4η5η =96.097.096.099.099.042???? =0.842 3. 计算电动机的输出功率：d P = ∑ηw P =842 .06.2kw ≈3.09kw 4. 确定电动机转速：∑'i =8~15，工作机卷筒的转速w n = 32014.31 100060d v 100060???= ?π=59.71 r/min ，所以电动机转速范围为min /r ）65.895~68.477（71.59）15~8（ n i n w ’d =?==∑。考虑电动机和传动装置的尺寸、价格、及结构紧凑和满足锥齿轮传动比关系（3i 且i 25.0i ≤=I ∑I ~4），故首先选择750r/min ，电动机选择如表所示 表1 (二) 计算传动比： 1. 总传动比：06.1271 .59720 n n i w m ≈== ∑
计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动 （1）工作条件：使用年限8年，工作为二班工作制，载荷平稳，环境清洁。（2）原始数据：滚筒圆周力F=1000N；带速V=2.0m/s； 滚筒直径D=500mm；滚筒长度L=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 2、电动机功率选择： （1）传动装置的总功率： η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.982×0.97×0.99×0.96 =0.85 (2)电机所需的工作功率： P工作=FV/1000η总 =1000×2/1000×0.8412 =2.4KW 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×50 =76.43r/min 按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~6。取V带传动比I’1=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n’d=I’a× n筒=（6~24）×76.43=459~1834r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。 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：如指导书P15页第一表。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n=1000r/min 。 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Y132S-6。 其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。质量63kg。 三、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/76.4=12.57 2、分配各级伟动比 （1）据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理）
、齿轮传动的设计计算 （1）选择齿轮材料与热处理：所设计齿轮传动属于闭式传动，通常 齿轮采用软齿面。查阅表[1] 表6-8，选用价格便宜便于制造的材料，小齿轮材料为45钢，调质，齿面硬度260HBS；大齿轮材料也为45钢，正火处理，硬度为215HBS； 精度等级：运输机是一般机器，速度不高，故选8级精度。 (2)按齿面接触疲劳强度设计 由d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 确定有关参数如下：传动比i齿=3.89 取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数：Z2=iZ1= ×20=77.8取z2=78 由课本表6-12取φd=1.1 (3)转矩T1 T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N?mm (4)载荷系数k : 取k=1.2 (5)许用接触应力[σH] [σH]= σHlim ZN/SHmin 由课本[1]图6-37查得： σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa 接触疲劳寿命系数Zn：按一年300个工作日，每天16h计算，由公式N=60njtn 计算 N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109 N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108 查[1]课本图6-38中曲线1，得ZN1=1 ZN2=1.05 按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=1.0 [σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa [σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa 故得： d1≥ (6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 =49.04mm 模数：m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm 取课本[1]P79标准模数第一数列上的值，m=2.5 (6)校核齿根弯曲疲劳强度 σ bb=2KT1YFS/bmd1 确定有关参数和系数 分度圆直径：d1=mZ1=2.5×20mm=50mm d2=mZ2=2.5×78mm=195mm 齿宽：b=φdd1=1.1×50mm=55mm 取b2=55mm b1=60mm (7)复合齿形因数YFs 由课本[1]图6-40得：YFS1=4.35,YFS2=3.95 (8)许用弯曲应力[σbb] 根据课本[1]P116： [σbb]= σbblim YN/SFmin
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。