二级同轴式圆柱齿轮减速器装置设计
二级同轴式圆柱齿轮减速器课程设计说明书.
课程设计说明书目录一.课程设计任务书 (3)二.电动机选择 (4)三.传动装置的总传动比及其分配 (5)四.计算传动装置的运动和动力参数 (5)五.齿轮设计 (6)六.轴及其轴承装置、键的设计 (12)6.1输入轴及其轴承装置、键的设计 (12)6.2中间轴及其轴承装置、键的设计 (18)6.3输出轴及其轴承装置、键的设计 (25)七.箱体结构及减速器附件设计 (30)八.润滑与密封 (34)九.设计总结 (35)十.参考文献 (36)一.课程设计任务书课程设计题目：带式输送机传动装置的设计学生姓名：指导教师：原始数据：数据编号 A6 ；传动方案编号：方案3参数表工作条件：一班制，连续单向运转。
载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与卷筒及支承间、包括卷筒轴承的摩擦阻力影响已在F中考虑）。
使用年限：十年，大修期三年。
生产批量：10台生产条件：中等规模机械厂，可加工7-8级精度齿轮及涡轮动力来源：电力，三相交流（220/380V）。
运输带速度运行误差：±5%。
设计工作量：（1）减速器装配图1张（A0或A1） （2）减速器零件图1~3张 （3）设计说明书１份二.电动机选择1、电动机类型选择：根据一般带式输送机以及该减速箱的运作环境选用Y （IP44）系列封闭式三相异步电动机2、电动机容量选择：（1）、工作机的输出功率*2800*1.4 3.92W P F V KW === 查《机械基础》附录3得：1η－联轴器的动效率：η1=0.99，2η－每对轴承的传动效率：η2，=0.98η3－齿轮传动的传动效率：η3=0.98 η4－输送机滚筒效率：η4=0.96 所以电动机输出地有效功率2412344.798WR P P KW ηηηη==查《机械设计手册》选取电动机的额定功率为d P =5.5KW 。
（2）、确定电动机的转速 卷筒的转速60*60*1.4*100076.43r /min 3.14*350V nw D ===π 由设计手册查得二级圆柱齿轮减速器传动比i=8~60，所以电动机转速范围为611.44-4585.8 r/min 。
两级同轴式圆柱齿轮减速器的设计
两级同轴式圆柱齿轮减速器的设计摘要：本篇论文主要以“两级同轴式圆柱齿轮减速器的设计”为论题，研究减速器设计及过程中需要注意的问题。
由于减速器应用广泛，与生活息息相关，因此研究减速器的设计具有重要意义，为此写下了这篇论文。
两级同轴式圆柱齿轮减速器的设计通常包括以下内容：决定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、连接键、润滑密封和联轴器的选择及计算等。
顺泽公司 .关键词：减速器；设计方法一、减速器设计的一般资料减速器的种类很多，设计减速器前必须要先对减速器有一些基本的了解，了解减速器的一般资料有助于我们更好的发现其优点和缺点，只有这样我们才能设计出实用的减速器，下面的一些设计减速器须知的必要依据。
(一)常用减速器的分类、型式及其应用范围减速器的类型很多，不同类型的减速器有不同的特点，设计减速器时，首先应该根据各类减速器的特点选择一种进行设计。
各类减速器的形式、特点及应用见表本次论文设计我选择设计其中的两级同轴式圆柱齿轮减速器进行设计，两级同轴式圆柱齿轮减速器，两级同轴式圆柱齿轮减速器应用广泛，优点和缺点明显，具有代表性。
（二）关于减速机的构造（1）传动零件及其支撑减速机传动零件包括轴、齿轮、带轮、蜗杆等，其中，齿轮、带轮、蜗杆、蜗轮安装在轴上，而轴则通过滚动轴承由箱体上的轴承孔、轴承盖加以固定和调整。
轴承盖是固定和调整轴承的零件，其具体尺寸依轴承和轴承孔的结构尺寸而定，设计时可以可以参考相关的推荐尺寸确定。
（2）箱体结构减速机的箱体一般由铸铁材料铸造而成，分为上箱体和下箱体。
箱体上设有定位销孔以安装定位；设有螺栓孔以安装连接上下箱体的螺栓；设有地脚螺钉孔以将箱体安装在地基上。
为了提高轴承座的支撑刚度，通常在上下箱体的轴承座孔上下与箱体的连接处设有加强肋。
（三）减速机主要零件的配合减速器主要零件的配合见表3-1表3-1减速器主要零件配合（四）减速器附件减速机附件及其功用如下：①窥视孔和视孔盖：为了便于检查向内传动零件的齿合情况以及将润滑油注入箱体内，在减速机机体的箱盖顶部设有窥视孔。
两级(同轴式)圆柱齿轮减速器设计
目录一、设计任务书 (1)二、传动装置的总体设计 (3)三、传动零件的设计计算 (7)四、轴的设计计算 (13)五、键连接的选择和计算 (21)六、滚动轴承的设计与计算 (23)七、箱体的结构设计 (24)八、设计小结 (27)九、参考文献 (29)一、设计任务书1、设计题目：设计两级（同轴式）圆柱齿轮减速器2、设计要求：设计一用于带式运输机上的同轴式两级圆柱齿轮减速器（如图），连续工作，单向运转;空载启动较平稳。
运输带容许速度误差为5%。
每天8图1-1带式输送机传动系统简图小时，使用期限8年。
设计参数：运输机最大有效拉力2600N，运输带速度v=1.5m/s，卷筒直径D=400㎜。
特点：同轴式两级减速器径向尺寸紧凑，但轴向尺寸较大。
减速器的输入输出轴位于同一轴线两端。
3、设计内容：1）传动方案的分析与拟定2）电动机的选择3）传动装置运动与动力参数计算4）传动零件、轴、滚动轴承及连接键的设计计算5）滚动轴承、键、联轴器的选择与校核6）装配图、零件图的绘制7）编写设计计算说明书4、设计任务：1) 装配图1张(A1/A2)2) 上箱体1 张(A1/A2)3) 下箱体1张( A1/A2)4) 轴1张(A2/A3)5) 齿轮1张(A2/A3)6) 设计说明书1份二、传动装置的总体设计采用二级减速器，瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，径向尺寸小，结构紧凑，重量轻，节约材料。
轴向尺寸大，要求两级传动中心距相同。
减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。
但减速器轴向尺寸及重量较大；高级齿轮的承载能力不能充分利用；中间轴承润滑困难；中间轴较长，刚度差；仅能有一个输入和输出端，限制了传动布置的灵活性。
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。
1、 电机的选择w P =1000v F w ⋅ =kW kW 9.310005.12600=⨯ 电动机工作效率∑=ηw0P P电动机到输送机的总效率224联卷齿滚ηηηηη⋅⋅⋅⋅=∑根据《机械设计指导书》表9-6取滚动轴承传递效率8.90=滚η（三对和卷筒轴承），齿轮传动效率7.90=齿η，卷筒传动效率6.90=卷η，联轴器传动效率9.90=联η17.8099.06.907.908.9022424=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=∑联卷齿滚ηηηηη查《机械设计指导书》表2-1选电动机额定动率为5.5kW 确定电动机转速 卷筒轴工作转速min 6.71min 0043.145.1100060 100060r r D v n w =⨯⨯⨯=⋅⨯=π 二级圆柱齿轮减速器传动比60~8=i , 电动机转速可选范围w n i n ⋅'=∑0=（8~40）×71.6 r ／min =（560~3200）r ／min 符合这一范围的同步转速为750 r ／min 、1000 r ／min 、1500 r ／min 和3000 r／min 四种。
同轴式二级圆柱齿轮减速器
机械工程学院机械设计课程设计说明书设计题目：同轴式二级圆柱齿轮减速器专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：学号指导教师：2016年 6月 30日目录一、设计任务书 0二、传动方案的拟定及说明 0三、电动机的选择 (1)四、计算传动装置总传动比和分配各级传动比 (2)五、计算传动装置的运动和动力参数 (3)六、传动件的设计计算 (4)七、轴的设计计算 (10)八、滚动轴承的选择及计算 (28)九、键联接的选择及校核计算 (33)十、联轴器的选择 (35)十一、减速器附件的选择和箱体的设计 (35)十二、润滑与密封 (36)十三、设计小结 (37)十四、参考资料 (38)设计计算及说明结果一、设计任务书题目：用于带式输送机传动装置的同轴式二级圆柱齿轮减速器。
1.基本数据：已知输送带的工作拉力F=2800N,输送带速度v=1.2m/s,及卷筒直径D=360mm；2.工作情况：两班制工作，连续单向运转，载荷较平稳3.工作寿面：使用期限为10年，每年300个工作日，每日工作16小时；4.制作条件及生产批量：中等规模机械厂制造，可加工7-8级齿轮，小批量生产：5.部件：（1）电动机（2）减速器（3）联轴器（4）输送带（5）输送带鼓轮6.设计工作量：（1）绘制减速器装配图一张（A0或A1）。
（2）绘制减速器零件图2两张。
（3）编写设计说明书1份。
二、传动方案的拟定及说明如图一所示，传动方案采用同轴式二级圆柱齿轮减速箱，减速器的轴向尺寸较大，中间轴较长，刚度较差。
常用于输入和输出轴同轴线的场合。
图一带式输送机传动系统简图1—电动机； 2，4—联轴器； 3—减速器； 5—滚筒；6—输送带七、轴的设计计算1. 高速轴的设计(1) 高速轴上的功率、转速和转矩转速（min /r ） 高速轴功率（kw ） 转矩T （m N ⋅）960 3.96 39.39(2) 作用在轴上的力已知高速级齿轮的分度圆直径为d =98.75mm ，根据《机械设计》（轴的设计计算部分未作说明皆查此书）式(10-14)，则NF F Ntg F F Nd TF t a n t rt 66.10820tan 77.797tan 53.298553113cos 2077.797cos tan 77.7971075.9839.39223=︒⨯==='''︒︒⨯===⨯⨯==-ββα(3) 初步确定轴的最小直径先按式(15-2)初步估算轴的最小直径。
二级同轴式圆柱齿轮减速器设计(完整版)
1.3 确定电动机转速
已知二级同轴式圆柱齿轮减速器传动比 =8-40，而工作机卷筒轴的转速为
3．电动机转速的选择
nd＝i nw=(8-40）x 155r/min=(920-4600)r/min
选为同步转速为1000r/min的电动机
根据电动机类型、容量和转速，选定电动机型号为Y160L-6
2）各段长度的确定
各段长度的确定从左到右分述如下：
a)该段轴安装轴承和挡油盘，轴承宽18.25mm，该段长度定为18.25mm。
b)该段为轴环，宽度不小于7mm，定为11mm。
c)该段安装齿轮，要求长度要比轮毂短2mm，齿轮宽为90mm，定为88mm。
d)该段综合考虑齿轮与箱体内壁的距离取13.5mm、轴承与箱体内壁距离取4mm（采用油润滑），轴承宽18.25mm，定为41.25mm。
小齿轮：
大齿轮：
所以，
， ,
，
2．按齿面接触疲劳强度设计
因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算
即
a.初选定齿轮参数：
（课本表11-13）
因为斜齿的β取 ，初选β=
b.小齿轮的名义转矩
c.计算载荷系数K
取 （课本表11-10）
初估速度 ，
取 （课本图11-28（b））
（当 时， 取1）
（7）由图10－19查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.95；KHN2＝0.98
（8）计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式（10－12）得
[σH]1＝＝0.95×600MPa＝570MPa
[σH]2＝＝0.98×550MPa＝539MPa
[σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa
机械设计——二级同轴式圆柱齿轮减速器 doc
机械设计——二级同轴式圆柱齿轮减速器 doc二级同轴式圆柱齿轮减速器是一种特殊的减速装置，它可以改变电机或其他传动机构的输入转速，以达到减速的目的。
主要是由一系列的差速器齿轮组合而成的。
二级同轴式圆柱齿轮减速器由内环齿轮、外环齿轮、两个同轴轴承等组成。
内环齿轮中有一系列圆柱齿轮，外环齿轮分为上止子和下止子，两止子之间是一个圆柱齿轮轴，上止子和下止子之间还有一个弹性垫圈。
内环齿轮和外环齿轮之间由两个同轴轴承相隔，同轴轴承可以确保两个减速器齿轮之间的可靠性。
当动力传递至减速器时，内环齿轮的上止子会因力的反作用而上移，使齿轮轴轴头处的压力增大，从而起到减速的作用。
在轴轴头处，由于两个齿轮的尺寸和位置参数不同，不同的组合可以获得不同的减速比。
优点：1、可靠性高：采用轴承传动，实现齿轮传动，由两个内外环齿轮与两个同轴轴承组成，可以有效提高减速器的可靠性；2、减速比大：二级同轴式圆柱齿轮减速器可以获得较大的减速比，减少电机的运行转速，可以满足较低的转速要求，减少运行噪音；3、结构紧凑：由内环齿轮、外环齿轮两止子和两个同轴轴承组成，节省了结构空间。
成本低廉：采用同轴轴承传动，可以大大降低设备成本。
1、对安装精度要求高：差速器齿轮需要精确的安装过程，以确保它能够正常正确的工作；2、摩擦力大。
二级同轴式圆柱齿轮减速器摩擦面中受力状况差，摩擦力很大，它会消耗大量的能量。
总之，二级同轴式圆柱齿轮减速器是一种高效的减速装置，对于性能要求较高的系统，它可以满足不同的减速比要求。
但是它也存在一些缺点，需要在安装时给予足够的关注，以确保性能和使用寿命。
二级同轴式圆柱齿轮减速器课程设计
2）、计算实际载荷系数 KH。
①由课本表 10-2 查得使用系数 KA=1。
②根据小齿轮圆周速度、齿轮精度等级，由课本图 10-8 查得动载荷
系数 Kv=1.12。
③齿轮圆周力
Ft1 2T1 / d1t 1000.1N
KAFt1/b=41.44N/mm<100N/mm
查课本表 10-3 得齿间载荷分配系数 KHα=1.2。
η5 为低速齿轮啮合效率，为 0.97；
η6 为低速轴轴承的效率，为 0.99；
η7 为联轴器的效率，为 0.99；
故，η=0.90
P=P0/η=1.83 kW
2、电机转速计算
a、工作机转速：n0
v D
=95.49r/min
b、电动机转速：n=n0i 总
其中，i 总为减速机总减速比，取 9~25；
齿面硬度 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质），齿面硬度为
240HBS。
（4）、选择小齿轮齿数为 z1=24，大齿轮尺寸 z2=z1u=92.55，取为 92.9。
2、按齿面接触疲劳强度设计
（1）、由课本式 10-11 试算小齿轮分度圆直径，即
d1t
3
2K HtT1 d
u
u
[z1(tan at1 tan ') z2 (tan at2 tan ')] / 2 1.650
d z1 tan / 1.905
Z
4 3
(1 )
0.668
⑦由课本式 10-23 可得螺旋角系数
Z cos 0.985
⑧计算接触疲劳许用应力[σH]
由课本图 10-25d 查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳强度分别为
机械设计课程设计---二级同轴式圆柱齿轮减速器
机械设计课程设计说明书(机械设计基础)设计题目二级同轴式圆柱齿轮减速器学院专业车辆工程（轨道交通）班级车辆工程（轨道交通）学号设计人指导老师完成日期2012年7月17日目录一、设计任务书 (3)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 (6)五、传动件的设计计算 (7)1）V带传动设计计算 (7)2）斜齿轮传动设计计算 (9)六、轴的设计计算 (15)七、滚动轴承的选择及计算 (29)八、键联接的选择及校核计算 (34)九、联轴器的选择 (35)十、减速器附件的选择及箱体的设计 (36)十一、润滑与密封 (37)十二、设计小结 (37)十三、参考文献 (38)一、设计任务书设计一用于带式运输机上的同轴式二级圆柱齿轮减速器 1. 总体布置简图2. 工作情况 工作平稳、单向运转3. 原始数据 运输机卷筒扭矩（N •m ） 运输带速度（m/s ） 卷筒直径（mm ） 带速允许偏差（%）使用年限（年） 工作制度（班/日） 1500 0.8535051024. 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1张（0号或1号图纸）N F p 2564.37=(3) 初步确定轴的最小直径先按式(15-2)初步估算轴的最小直径。
选取轴的材料为45钢，调质处理。
根据表15-3，取4110=A ,于是得mm n P A d 80.3291.440505.10411330min =⨯==根据课程设计表11-2选取标准尺寸： d Ⅰ-Ⅱ =33.5mm (4) 轴的结构设计1）拟订轴上零件的装配方案（如图）2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度①为了满足V 带轮的轴向定位，Ⅰ-Ⅱ轴段右端需制出一轴肩，故取Ⅱ-Ⅲ段的直径d Ⅱ-Ⅲ=40.5mm 。
机械设计课程设计同轴式二级圆柱齿轮减速器说明书
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同轴式两级圆柱齿轮减速器设计说明书.
同轴式两级圆柱齿轮减速器设计说明书设计计算及说明计算结果1、设计任务设计一用于带式运输机上的同轴式两级圆柱齿轮减速器（如图），工作平稳，单向运转，两班制工作。
运输带容许速度误差为5%。
减速器成批生产，使用期限10年。
设计参数：运输机工作轴扭矩T=1500N ·m ，运输带速度v=0.85m/s ，卷筒直径D=350㎜。
2、传动方案的分析与拟定如设计任务书上布置简图所示，传动方案采用V 带加同轴式二级圆柱齿轮减速箱。
采用V 带可起到过载保护作用，同轴式可使减速器横向尺寸较小。
3、电动机的选择3.1电动机类型的选择按已知工作要求和条件选用Y 系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机，工作电压为380V 。
3.2选择电动机的容量3.2.1确定电动机所需功率工作机的有效功率w P =1000v F w =10002vD T= kWkW29.7100085.010350150023取V 带传动效率6.90带，滚动轴承传递效率9.90滚（三对），齿轮传动效率7.90齿，卷筒传动效率6.90卷，联轴器传动效率8.90联。
kWP w29.7设计计算及说明计算结果从电动机到工作机输送带间的总效率16.808.906.907.909.906.902424联卷齿滚带电动机所需功率kWkW P 93.8816.07.29P w因载荷平稳，电动机额定功率m P ，只需稍大于0P 即可，查表确定电动机功率kW P m11。
3.2.2 确定电动机转速卷筒轴工作转速min40.46min 3503.140.85100060100060r r Dvn wV 带传动范围5~21i ，二级圆柱齿轮减速器传动比60~82i ,总传动比范围300~1660~85~2i,电动机转速可选范围w n i n 0=（16~300）×46.40 r ／min =（742.4~13920）r ／min符合这一范围的同步转速为750 r ／min 、1000 r ／min 、1500 r ／min 和3000 r ／min 四种。
课程综合设计—— 两级同轴式圆柱齿轮减速箱的设计
课程综合设计—— 两级同轴式圆柱齿轮减速箱的设计一． 设计要求设计一用于胶带输送机卷筒的传送装置。
胶带输送机两班制连续单向运转，载荷平稳，空载起动，室内工作，有粉尘；使用期限10年，每年使用300天，大修期3年。
该机动力为三相交流电，在中等规模机械厂小批生产。
输送带工作压力F （KN ） 输送带工作速度 V （m/s ） 卷筒直径 D （mm ） 参考方案 2.4 1.2 300图1-1图1-1两级同轴式圆柱齿轮减速箱装置简图二． 传动装置的总体设计 1. 传递方式的确定两级同轴式圆柱齿轮减速器的传动装置方案如图1-1所示。
2. 电动机的确定电动机选择见下表计算项目 计算及说明计算结果1.选择电动机的类型Y 列的电动机是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械，以上特点适合本次设计要求，故选用Y 系列电动机。
选用Y 系列电动机2.选择电动机的功率本次设计所用电动机是用于长期连续运转，载荷较少变化，常温下工作的电动机，故要求电动机的负载不超过其额定值，不致使电动机过热。
按 P m =1.1P 0 计算。
工作阻力 Fw=2.4KN工作装置线速度 Uw=1.2m/s 工作装置工作效率 ηw=0.95 工作装置所需功率w w w w U 1.2P =F KW=2.4=3.03KW 10000.95η∙⨯电动机至工作装置的传动装置总效率 η 按下式计算：η=η1∙η2∙η3∙η4∙η5∙η6∙η7∙η8=0.9956×0.992≈ 0.951其中，η1 为电动机输出轴接齿轮箱弹性联轴器效率， 查表2-4【1】知 η1=0.995η2 为第一级齿轮轴轴承效率， 查表2-4【1】知 η2=0.995η3 为第一级齿轮传动效率， 查表2-4【1】知 η3=0.99η4 为第二级齿轮轴轴承效率， 查表2-4【1】知 η4=0.995η5 为第二级齿轮传动效率， 查表2-4【1】知 η5=0.99η6 为减速箱输出轴轴承效率， 查表2-4【1】知 η6=0.995η7 为减速箱输出轴联轴器效率， 查表2-4【1】知 η7=0.995 η8 为卷筒轴轴承效率， 查表2-4【1】知 η8=0.995 故电动机所需输出功率为w 0P 3.03P =KW=3.19KW 0.951η故电动机所需额定功率为m 0P =1.1P =1.1 3.19KW 3.5KW ⨯≈Fw=2.4KN Uw=1.2m/s ηw=0.953.确定电动机的转速卷筒轴为工作轴，其转速为4W w 10U 60000 1.2n 6=rpm=76.4rpm D 3.14300π⨯=⨯⨯按表2-1推荐的各传动机构传动比范围：两级同轴线式圆柱齿轮减速器的传动比范围i=8~40，可见电动机转速的可选范围为：w n=i n = ~40 76.43rpm=611.46~3057.32rpm ∙⨯（8）按表8-184查得，选用Y132M1-6型电动机较为合适，其额定功率 P m =4KW 满载转速 n=1000rpm 满载转速 n m =960rpm 。
机械方案设计书——二级同轴式圆柱齿轮减速器
设计任务1 .带式输送机工作原理带式输送机传动示意图如下图所示2 .已知条件⑴ 工作条件：两班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作, 有粉尘，环境最高温度35 C;⑵使用折旧期：8年；⑶ 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修；半年一次小修;⑷ 动力来源：电力，三相交流，电压380/220V;⑸运输带速度允许误差：士5%;⑹制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产电动机选择1.电动机类型的选择已知动力来源：电力，三相交流，电压380/220V 所以选择:丫系列三相异步电动机2 .电动机功率选择已知条件：F=4000Nv=1.6m/sD=400mm=0.4m (R=200mm=0.2m)可知：卷筒输出功率:P W=F3 v=4000N3 1.6m/s=6.4kW输出转矩:T W= F3 R =4000N3 0.2m=800N2 m=800000N2 mm 输出转速:n卷筒=v/ n D=76.39r/min传动装置的总效率：n总=n 2齿轮3 n 4轴承3 n 2联轴器3 n滚筒=0.9723 0.9843 0.9923 0.96=0.82电机所需的工作功率：P d= P W /n 总=6.4kW /0.82=7.837 kW3 .电动机转速选择参考文献[1]n齿轮=0.98n轴承=0.98n联轴器=0.99n滚筒=0.96n 总=0.8166P W=6.4kWT W=800N2 m n 卷筒=76.39r/minP d=7.837 kW[I 传动方案简图计算总传动比及分配各级的传动比齿轮的设计计算(1) 试选载荷系数：Kt=1.4⑵小齿轮传递的转矩:T II轴=213010N2 mm⑶由文献［2］表10-7选取齿宽系数0 d=1⑷由文献⑵式10-6Z EJI (1」12. 1 - 薦) (E1E2由文献［1］表1-6 E1 =E2 =210GPa ,〜=0.3 得Z E=191.65 Mpa1/2(5) 由文献［2］图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限Z Hlim1=1475Mpa ;大齿轮的接触疲劳强度极限Z Hlim2=1350Mpa;(6) 由文献［2］式10-13计算应力循环次数(n2=334.10r/mi n)N1=60n2jL h=603 334.103 13 ( 23 83 3003 8)=7.6983 108N2= N1/4.37=5.6063 107(7)由文献[2]图10-19查得接触疲劳寿命系数K HN1=0.89 ; K HN2=0.97。
二级减速器课程设计二级同轴式斜齿圆柱齿轮减速器的设计
二级同轴式斜齿圆柱齿轮减速器的设计每日三班制工作，工作期限为7年。
已知条件：输送带带轮直径d=320mm,输送带运行速度v=0.628m/s,转矩m=600.T⋅N一、传动装置的总体设计1.1传动方案的确定1.2电动机的选择计算项目计算及说明计算结果1、选择电动机的类型根据用途选用Y系列三相异步电动机2、选择电动机的功率输送带所需拉力为NdTF375032.060022=⨯==输送带所需功率为kWFvPw355.21000628.037501000=⨯==查表2-1，取v带传动效率带η=0.96，一对轴承传动效率轴承η=0.99，斜齿圆柱齿轮传动效率齿轮η=0.97，联轴器传动效率联η=0.99，则电动机到工作间的总效率为联齿轮轴承带总ηηηηη24==859.099.097.099.096.024=⨯⨯⨯电机所需工作效率为kWPP w742.2859.0355.2===总η根据表8-2选取电动机的额定功率kwed3=PNF3750=kww355.2=P0.859=总ηkw742.2=Pkwed3=P3、确定电动机的转速输送带带轮的工作转速为min/5.37320628.0100060100060rDvnw=⨯⨯⨯=⨯=ππ由表2-2知v带传动比4~2=带i,二级圆柱齿轮减器传动比40~8=齿i,则传动比的范围为160~1640~84~2=⨯=⋅=）（）（齿带总iii电机的转速范围为min/6000600160~165.37rinnw～）（总=⨯=⋅=由表8-2可知，符合这一要求的同步电动机由转速有1000r/min、1500r/min和3000r/min，考虑3000r/min的电动机转速太高，而1000r/min的电动机体积大且贵，故选用转速为1500r/min的电动机进行试算，其满载转速为1420r/min，型号为Y100L2-4min5.37rwn=min1420rmn=1.3传动比的计算与分配 计算项目计算及说明计算结果1、总传动比87.375.371420===w m n n i 总 37.87=总i2、分配传动比根据传动比范围，取带传动比5.2=带i ，减速传动比为15.155.237.87===带总i i i 高级传动比为21892.315.15i i i ====2.5=带i892.321==i i1.4传动装置运动、动力参数的计算 计算项目计算及说明计算结果1、各轴转速电动机轴为0轴，减速器高速轴为Ⅰ轴，中速轴为Ⅱ轴，低速轴为Ⅲ轴，各轴转速为min/498.37min /498.37892.3940.145min /940.145892.3568min /5685.21420min /14203223112010r n n r i n n r i n n r i n n r n n w m =============带min/498.37min /498.37min /940.145min /568min /14203210r n r n r n r n r n w =====2、各轴输入功率按电动机额定功率ed P 计算各轴输入功率，即kWP P P kW P P P kW P P P kW P P P 379.299.099.0427.2427.297.099.0528.2528.297.099.0632.2632.296.0742.23w -33w 23-2231211201001=⨯⨯====⨯⨯====⨯⨯====⨯===--联轴承齿轴承齿轴承带ηηηηηηηηηηηkWP kWP kWP kW P 727.2782.2897.2017.3w321====计算项目计算及说明计算结果3、各轴转矩mN n P T mN n P T mN n P T m N n P T m N n P T w w w⋅=⨯==⋅=⨯==⋅=⨯==⋅=⨯==⋅=⨯==884.605498.37379.295509550109.618498.37427.295509550427.165940.145528.295509550253.44568632.295509550441.181420742.295509550333222111000 mN T m N T mN T mN T m N T w ⋅=⋅=⋅=⋅=⋅=884.605109.618427.165253.44441.183210 二、传动件的设计计算 2.1带传动的设计 计算项目计算及说明计算结果1、确定计算功率由于是带式输送机，每天工作三班，查《机械设计》（V 带设计部分未作说明皆查此书）表8-6得， 工作情况系数1.1=A KkW P K P A d 016.3742.21.10=⨯== 1.1=A KkW P d 772.3=2、选择V 带的带型由d P 、0n 由图8-2选用A 型V 带A 型V 带3、确定带轮的基准直径d d 并验算带速带v①初选小带轮的基准直径1d d 。
同轴二级圆柱齿轮减速器课程设计
同轴二级圆柱齿轮减速器课程设计同轴二级圆柱齿轮减速器是一种常见的机械传动装置，广泛应用于各种机械设备中。
在本文中，我们将对同轴二级圆柱齿轮减速器进行课程设计，介绍其基本原理、设计步骤和参数计算方法，以及一些常见问题的解决方案。
一、引言同轴二级圆柱齿轮减速器是一种传动比较大、结构紧凑的减速器，通常由两级圆柱齿轮组成。
它的主要作用是降低输入轴的转速，并传递扭矩到输出轴上。
在工程设计中，正确选择和设计同轴二级圆柱齿轮减速器对于实现机械设备的正常运行至关重要。
二、基本原理同轴二级圆柱齿轮减速器的基本原理是利用两级圆柱齿轮的啮合传递动力。
第一级圆柱齿轮由输入轴驱动，将输入轴的转速降低到一定比例，同时增加扭矩。
第二级圆柱齿轮将第一级输出轴的转速再次降低，并进一步增加扭矩，最终传递到输出轴上。
三、设计步骤1. 确定传动比传动比是同轴二级圆柱齿轮减速器设计的基础参数。
根据实际应用需求和输入轴、输出轴的转速要求，选择合适的传动比。
传动比的计算公式为：传动比 = 输出轴转速 / 输入轴转速。
2. 计算齿轮参数根据传动比和输入轴、输出轴的转速，计算第一级和第二级圆柱齿轮的齿轮参数。
齿轮参数包括模数、压力角、齿数等。
根据实际情况和设计要求，选择合适的齿轮参数。
3. 选择齿轮材料齿轮材料的选择要考虑到传动功率、齿轮的耐磨性和强度等因素。
常见的齿轮材料有钢、铸铁等。
根据实际应用需求和设计要求，选择合适的齿轮材料。
4. 设计齿轮传动布局根据传动比和齿轮参数，设计齿轮传动布局。
齿轮传动布局包括齿轮的位置、齿轮的啮合方式等。
优化齿轮传动布局可以提高减速器的传动效率和工作稳定性。
5. 进行强度校核和齿面接触分析对设计的齿轮进行强度校核和齿面接触分析，确保齿轮的强度和接触性能满足设计要求。
强度校核可以使用Lewis公式或AGMA标准进行计算，齿面接触分析可以使用Hertz接触理论进行计算。
6. 绘制齿轮传动装配图根据设计的齿轮参数和布局，绘制齿轮传动装配图。
二级同轴式圆柱斜齿轮减速器设计
（2） 材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS；大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。
（3） 考虑到此设计减速器为同轴式，故仍选小齿轮齿数 ＝24，大齿轮齿数Z2＝Z1i2＝24×3.54＝84.96，取Z2＝85。
⑤ 由课本P209图10-2d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1＝600 MPa；大齿轮的接触疲劳强度极限为σHlim2＝550 MPa。
⑥ 计算应力循环次数。
＝60n j ＝60×940×1×（1×8×300×10）＝1.64688×109
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4
⑤ 计算接触疲劳许用应力。
[ ] ＝ ＝ ＝314.29 MPa
[ ] ＝ ＝ ＝244.29 MPa
计算大小齿轮的 并加以比较。
＝ ＝0.013 16
＝ ＝0.016076
大齿轮的数值大，故选用。
（2）设计计算
mn= ＝1.57 mm
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m ＝2 mm，但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d ＝50.5 来计算应有的齿数.于是由:
② 根据纵向重合度 ＝1.903，从课本 图10-28查得螺旋角影响系数
＝0.88
小齿轮传递的转矩 ＝64.771kN·m。
确定齿数z。因为是硬齿面，故取Z1＝24，Z2＝i21Z1＝3.137×24＝75.288，取Z2＝75。传动比误差i＝u＝Z2/Z1＝75/24＝3.125，Δi＝0.38％ 5％，允许。
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湖南农业大学工学院课程设计说明书课程名称：机械设计题目名称：二级同轴式圆柱齿轮减速器装置设计班级：2006级机制2班姓名：邹联科学号：200640601230指导教师：杨文敏老师评定成绩：教师评语：指导老师签名：年月日目录一、 2二、系统总体方案设计 2三、设计步骤21、原动机选择 22. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 33. 计算传动装置的运动和动力参数 34. 齿轮的设计 45、从动轴及轴上零件的设计 106、箱体结构的设计 167.润滑密封设计 17四设计小结18五参考资料18一、设计任务书要求设计一带式运输机传动装置 1、式运输机工作原理带式运输机传动示意图如图1-1所示。
2、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，有粉尘，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。
3、设计数据运输带工作拉力F=2200N ，运输带工作速度v=1.1m/s ，卷筒直径D=240mm 。
（注：运输带与卷筒之间及卷筒轴承的摩擦影响已经在F 中考虑） 4、传动方案二级同轴式圆柱齿轮减速器 5、设计任务减速器装配图一张；零件工作图四张(齿轮、轴、箱体、箱盖)；设计说明书一份。
二、系统总体方案设计 总体设计方案见图如图1-2所示图1-1 图1-2 三、设计步骤1、原动机选择总效率 233221ηηηn a =＝298.0³398.0³0.99＝0.98其中1η为齿轮的效率,2η为滚动轴承的效率，3η为联轴器（齿轮为7级）的效率。
输出功率 P w =F ³V=2200³1.1=2.42KW电动机所需工作功率为： P d ＝P w /ηa ＝2.42/0.98＝2.47kW,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Y100L1—4的三相异步电动机，额定功率为3KW 满载转速=m n 1430 r/min 。
2、确定传动装置的总传动比和分配传动比（1） 总传动比m n /7.58r 824014.31.1100060D v 100060=⨯⨯⨯=⨯⨯=滚筒滚筒π由选定的电动机满载转速n m 和工作机主动轴转速n ，可得传动装置总传动比为a i ＝n m /n ＝1430/87,58＝16.3 （2） 分配传动装置传动比a i ＝i 1³i 2式中i i 21,分别为高低速齿轮的传动比。
在同轴式二级圆柱齿轮减速器中21i i ≈初步取i 1＝4，则减速器传动比为i 2＝i a i 1/＝16.3/4＝4.075 根据各原则， 1i =4 ， 2i = 4.075 。
3、计算传动装置的运动和动力参数（1） 各轴转速I n ＝n 电＝1430r/minⅡn ＝1/ Ⅰi n ＝1430/4＝357.5r/min Ⅲn ＝ Ⅱn / 2i ＝357.5/4.075=87.58 r/minⅣn =Ⅲn =87.58r/min （2） 各轴输入功率ⅠP ＝d p ³n 3＝3³0.99＝2.97kWⅡP ＝Ⅰp³n 1³η2＝2.97³0.98³0.98＝2.85kW ⅢP ＝ⅡP ³n 1³η2＝2。
85³0.98³0.98＝2.74kW 则各轴的输出功率：'ⅠP ＝ⅠP³0.98=2.91 kW 'ⅡP ＝ⅡP ³0.98=2.79 kW 'ⅢP ＝ⅢP ³0.98=2.685kW（3） 各轴输入转矩 1T =d T ³0i ³1η N·m 电动机轴的输出转矩d T =9550mdn P =9550³3/1430=20.03 N·m 所以: ⅠT =d T ³n 3=19.83 N·m ⅡT ＝ⅠT ³1i ³n 1³2η=19.83³4³0.98³0.98=76.13N·m ⅢT ＝ⅡT ³2i ³n 1³2η=76.13³4.075³0.98³0.98=300.11N·m 输出转矩：'ⅠT ＝ⅠT ³0.98=19.43N·m 'ⅡT ＝ⅡT ³0.98=74.60 N·m 'ⅢT ＝ⅢT ³0.98=294.11N·m 运动和动力参数结果如下表：4、齿轮的设计(使用寿命L h =360³16³8=46080h) 1）高速级齿轮传动的设计计算根据设计要求，选用直齿圆柱齿轮传动。
由于减速器的结构是同轴式二级减速器，所以两级齿轮在齿数和模数应相等。
在初步设计时考虑模数在2～4mm 。
而小齿轮的分度圆直径不是很大，考虑他的强度要求，把小齿轮同轴放在一起加工，做成齿轮轴的形式。
根据前面算出的轴的转速、传递功率、扭矩及传动比，用机械设计手册软件进行辅助设计① 材料选择：高速级小齿轮选用45调质后表面淬火，硬度取值范围为217～255 HBS ，齿面硬度为250 HBS ；取小齿齿数1Z =24，高速级大齿轮选用45调质处理，硬度取值范围为217～255 HBS ，齿面硬度为220HBS ，Z 2=i ³Z 1=4.075³24=97.8取Z 2=98② 齿轮精度输送机为一般工作机器，速度不高，故按GB/T10095－1998，选择7级精度。
2、初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计 2131)][(123.2H E dt t Z u u T K d σφ⨯±⨯≥ 确定各参数的值: ① 初选t K =1.3；② 由教材表10-7选取齿宽系数1=d φ.0；③ 由教材表10-6查得材料的弹性影响系数218.189Mp Z E =；④ 由教材图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 5501lim =σ；大齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 4702lim =σ；⑤ 计算应力循环次数N 1=60n 1j h L =60³1430³1³（16³360³8）=4.42³108h ；N 2= 8811007.112.41042.4⨯=⨯=i N h ⑥查教材图10-19得：K 1HN =0.90 K 2HN =0.96 ⑦齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=1,得: [H σ]1=MPa S K H HN 495155090.01lim 1=⨯=σ [H σ]2=MPa S K H HN 2.451147096.02lim 2=⨯=σ 3、设计计算①试算小齿轮的分度圆直径d t 1，代入][H σ中较小的值。
2131)][(123.2H E d t t Z u u T K d σφ⨯±⨯≥ =mm 7.56)2.4518.189(12.412.5110742.53.123.2243=⨯⨯⨯⨯②计算圆周速度υ s m s m n d t /33.4/10006003147.5610006011=⨯⨯⨯=⨯=ππν③计算齿宽bb=mm mm d t d 7.567.5611=⨯=⨯φ ④计算齿宽与高之比hb 。
模数 mm z d m t t 363.2247.5611===齿高 mm mm m h t 32.5363.225.236.2=⨯==66.1032.57.56==h b ⑤计算载荷系数根据s m v /33.4=,7级精度, 由教材图10-8查得动载系数K V =1.15； 直齿轮，1==ααF H K K ；由教材表10-2查得使用系数1=A K ；由教材表10-4用插值法得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，312.1=βH K ； 由66.1032.57.56==h b ，312.1=βH K 查教材图10-13的38.1=βF K 故载荷系数:K ＝A K K V K αH K βH =1³1.15³1³1.312=1.5088⑥按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d 1=d t1tk k3=56.7³3.15088.13=59.59mm ⑦计算模数n mn m =mm z d 48.22459.5911== 根据设计所得取mm m 5.2=，则d 1=2.5³24=60mm 4、齿根弯曲疲劳强度设计弯曲强度的设计公式 )][(21213F S F d Y Y Z KT m σφ∂∂≥ （1）确定公式内各计算数值①由教材图10-20c 查的小齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 3801=σ；大齿轮的弯曲疲劳强度极限MPa FE 3202=σ②由教材图10-18取弯曲疲劳寿命系数87.01=FN K ，9.02=FN K ； ③计算弯曲疲劳需用应力取弯曲疲劳安全系数 S=1.4[F σ]1=14.2364.138087.011=⨯=S K FE FN σ [F σ]2=71.2054.13209.022=⨯=S K FF FN σ ④计算载荷系数KK ＝A K K V K αH K βF =1³1.15³1³1.38＝1.587⑤查取齿形系数Fa Y 和应力校正系数Sa Y查教材表10-5得 齿形系数1Fa Y ＝2.65 2Fa Y ＝2.17 ⑥查取应力校正系数1Sa Y ＝1.58 2Sa Y ＝1.78 ⑦计算大小齿轮的][F SaFa Y Y σ并加以比较 01773.014.23658.165.2][111=⨯=F Sa Fa Y Y σ 01878.071.20578.117.2][222=⨯=F Sa Fa Y Y σ大齿轮的数值大。
（2）设计计算 ①计算模数mm mm m n 81.101878.024110742.5587.12243=⨯⨯⨯⨯⨯≥对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于模数m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可去由弯曲强度算得的模数1.81，经圆整后再考虑其他的影响因素，可取m=2.5mm ，按接触疲劳强度算得的分度圆直径d 1=59.59mm 来计算应有的齿数得：83.235.259.5911===m d z 圆整后取z 1=24；z 2=4.075³24=97.8 圆整后取z 2=98 ②几何尺寸计算计算大、小齿轮的分度圆直径 mm m z d 605.22411=⨯==mm m z d 5245.28922=⨯==计算中心距 mm d d a 2.515252460221=+=+=计算齿轮宽度 mm d b d 606011=⨯=Φ=取 mm B 552=，mm B 601=低速级齿轮的基本参数与高速级的齿轮要相同，只是再取材上由所不同，以此来满足传动的强度要求，用机械设计手册软件版3.0进行辅助设计得到设计数据，整理如下表：5、从动轴及轴上零件的设计（1）低速轴和轴上滚动轴承以及键连接的设计由前面计算可得ⅢT =300.11N²m ⅢP =2.74kw Ⅲn =87.19r/min ①、求作用在齿轮上的力已知低速级大齿轮的分度圆直径为 2d =245mm圆周力 Ft=7651.667(N) 所以 F t ==232d T N 657.741310524300.1123=⨯⨯- F r = F t N 35.269820tan 657.7413tan =⨯= α F n =N F t 449.788920cos 657.7413cos ==α F a =0N圆周力F t ，径向力F r 如图示:②、初步确定轴的最小直径按课本15-3初步估算轴的最小直径。