二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书

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二级展开式圆柱齿轮减速器课程设计说明书

机械设计课程设计设计说明书设计题目二级展开式圆柱齿轮减速器目录一、设计任务书 --------------------------1二、总体设计 -------------------------11.分析和拟定传动方案 ----------------------12.电动机的选择 -------------------33.传动比的分配 -------------------------44.运动和动力参数计算 --------------------------6三、主要传动零件的计算和设计 ----------------------121.带、齿轮、链轮等---------------------------------142.轴的设计和计算 -- ------------------------------223 .滚动轴承的选择和计算-----------------------------234.联轴器的选择和计算--------------------------------24四、润滑和密封的说明--------------------------------25五、拆装和调整的说明--------------------------------25六、减速箱体的附件的说明----------------------------25七、设计小节----------------------------------------25八、参考资料----------------------------------------26一、设计任务书：设计带式输送装置原始数据：输送带牵引力F=4.5KN ；带速V=1.8m /s;鼓轮直径D=400mm工作环境：室，灰尘较大，环境最高温度为35°C ；动力来源电力，三相交流，电压380/220V 。

批量生产，一般机械工厂；检修间隔期，四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修；二、总体设计1.传动方案示意图：（二级斜齿轮展开式）整体设计计算： 2.电动机选择计算（1）传动装置的总效率：η = η带×η联轴器×η2齿轮×η4轴承×η卷筒由手册表1-7查得η带=0.96，η联轴器=0.99，η齿轮=0.97，η轴承=0.99，η卷筒=0.96 η =0.96 ×0.99×0.972 ×0.994×0.96=0.825（2）工作机所需的功率 P w= FV/1000=4500×1.8/1000=8.1KW（2）电动机功率P d P d = P w /kw p w 1.8=0.8259.818d P kwη==85.94/min n r =电动机型号Y160M-41500/min421460/min34.09d m a n r D mm n r i ====η =8.1/0.825=9.818KW（3） 3电动机转速n滚筒工作转速：n w = 60×1000v /πD =60×1000×1.8/（π×400）=85.94 r/minI 总 =i 带× i 齿 = （2~4）×）（）（5.1~3.1/5~32=12~76.92电动机转速n d = n w × i 总=85.94×（12.~76.92）=1030.8~6607.4 符合的有1500 r/min 和3000 r/min 由P 额 > P d 取P 额 =11KW方案电动机型号额定功率/KW 电动机同步转速满载转速额定转矩轴中心高1 Y160M1-2 11 3000 2930 2.0 42 2 Y160M-4 11 1500 1460 2.2 42 选取方案2 选n=1500 r/min4 电动机额定功率/KW 同步转速满载转速额定转矩轴中心高轴直径 Y160M-4 11 1500 1460 2.0 160mm 42mm3. 传动比1总传动比mwn i i i i n =⨯⨯=总带低高=1460/85.94=16.99 2分配低高）（i i 5.1~3.1==1.4低i24.1低带总i i i ⨯=取i 带 =2 则i 低 =2.46 i 高 =3.454. 运动动力参数1 各轴转速 n m = 1460r/min 满载时n 1= n m /i 带 =1460/2=730 r/min n 2 = n m1/i 高 =730/3.45=211.60 r/min圆筒 n 4 = n 3 = n 2 / i 低 =211.60/2.46=86.02 r/min 2 各轴输入功率16.99i i i i =⨯⨯=总带低高n 1= 730 r / min n 2= 211.60 r / min n 3 =86r / minP 1= 9.331kw P 2= 8.961kwP 3= 8.605kw P 4= 8.434kwⅠ轴 P I = P d × η带 =9.818×0.96=9.425kwⅡ轴 P II = P I × η轴承× η齿 =9.425×0.99×0.97=9.051kwⅢ轴 P III = P II × η轴承 × η齿 = 9.051× 0.99 × 0.97 = 8.692kw 卷筒轴 P Ⅳ= P III × η轴承 × η联 = 8.692 ×0.99 × 0.99 = 8.518kw Ⅰ~Ⅳ轴输出功率=输入功率×η轴承 =0.99×P n 331.90.99 P I 1=⨯=P kw2p =P II ×0.99=8.961kw3P =P III × 0.99 = 8.605kw 4p =P Ⅳ × 0.99 = 8.434kw3 各轴输入扭矩（N ·m ）电动机T d =9550×P d /n m =9550×9.818/1460=64.22 N ·mⅠ轴 T 1=T d ×η带×i 带=64.22×0.96×2=123.30 N ·mⅡ轴 T 2=T 1×i 高×η轴×η带=123.30×3.45×0.99×0.97=408.50N ·m Ⅲ轴 T 3=T 2×i 低×η轴×η带=408.50×2.46×0.99×0.97=965.01N ·m 卷筒轴 T 4=T 3×η轴×η联=965.01×0.99×0.99=945.80 N ·m 输出扭矩07.1220.99123.30 T T 1I =⨯=⨯=轴η42.4040.9950.084 T T 2II =⨯=⨯=轴ηT d =64.22N ·mT 1= 123.30 N ·m T 2= 386.00 N ·m T 3= 963.77 N ·m T 4= 944.59 N ·mP c =K A ×P d =1.3×9.818=12.76kw d 1=140mmd 2=id 1=2×140=280m ma o =550mm36.9550.9901.965 T T 3III =⨯=⨯=轴η 342.9360.9980.945 T T 4IIII =⨯=⨯=轴η三、主要传动件的计算与设计1 V 带传动（1）由16h/天， P W =8.1kw 查表取K A =1.3P c = K A ×P d =1.3×9.818=12.76kw小带轮n 1 = n m =1460 r/min 由书P157图8-11 选用B 型V 带（2）确定d 1和d 2推荐d 1=125~140mm 取d 1=140mm>d min =125mm d 2=i d 1=2×140=280mm( 3 ) 带速 v = πd 1n 1/(60×1000) = π×140×1460/(60×1000) =10.70 > 5 m/s 10.7<25 m/s带速合适（4）基准长度L d 和中心距a初选中心距 a o =(0.7~2)( d 1+d 2)= (0.7~2) ( 140+280)=294~840取a o =550mm 则mma d d d d a L o 6.17685504)140280()280140(255024)()(2220212210=⨯-++⨯+⨯=-+++=ππ基距：由P146表8-2取L d =1800mm中心距mm L L a a d7.56522.16691800550200=-+=-+≈ （5）小带轮包角α112082.1653.575.5671402801803.57180121>=⨯--=⨯--=a d d α 合适(6)确定根数ZLo=1768.6mma=565.7mma 1=165.82°Z=5Fo=211.9NF Q =2102.9N117,z =Z 2=58LcK K P P P z α)(00∆+=根据d 1 = 140mm ， n 1 = 1460r/min ，查书P154表用线性插入法得：P 0=2.82kW 又i = 2，查表用线性插入法得：△P 0 = 0.46kW由表知得K L = 0.95， B 型，由α =165.82°，用线性插入法得K α = 0.960，由此可得：266.495.0960.0)46.082.2(76.12=⨯⨯+=z取z=5(7)计算作用在带轮轴上的压力F Q由课本P149表查得q = 0.18kg/m ，得V 带的初拉力：9.21170.1018.01960.05.270.10576.12500)15.2(500220=⨯+⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯⨯=+-=qv K zv P F c αN 作用在轴上的压力F Q ，9.2102282.165sin 9.211522sin 21o =⨯⨯⨯==αzF F Q N2、齿轮传动的设计计算1精度等级，材料及齿数（1）选用斜齿圆柱齿轮闭式软齿面传动（2）初选7级精度（3）材料选择：小齿轮材料40Cr （调质）齿面硬度为280HBS 大齿轮材料45钢（调质）齿面硬度为240HBS 一，高速对齿轮：（4）选小齿轮Z 1=17 齿数比i=3.45 Z 2=17×3.45=58.65 取Z 2=58 %5.1%1.1%100]/)/[(12i ≤=⨯-=∆i z z i （5）初选螺旋角β=14︒（6） I 高=3.45，n 1=730r/min Z 1=17， Z 2=58 P 1=9.331 I 低=2.46，n 1=221.60r/min Z 1=21，Z 2=51 P 1=8.9612 1t d ≥ 确定公式各计算数值 a.试选 1.6t K =14o β=1.6t K =Z H =2.433560.12a 1a a =+=εεε5110221.1T ⨯=N ·mm1d φ=1/2189.8E Z MPa =lim lim 600550H L MPaMPa σσ==991022.12102.4N1⨯=⨯=NK HN =0.90 K HN2=0.921221[]540[]506[]([][])/252H H H r H MPaMPaσσσσσ===+=b.由图10-30选取区域系数Z H =2.433c.由图10-26查得815.0745.02a 1a ==εε和则560.12a 1a a =+=εεεd.小齿轮传递转距55115110221.1730331.9105.95n /105.95T ⨯=⨯⨯=⨯=P N ·mm e.由表10-7选取齿宽系数1d φ=f.由表10-6查得材料的弹性影响系数1/2189.8E Z MPa =g.由图10-21d 查得齿轮的接触疲劳强度极限lim lim 600550H L MPaMPa σσ==h.应力循环次数99911022.145.3/102.4/12102.416300207306060n N1⨯=⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯==高i N N jL hi.由图10-19查得接触疲劳寿命系数K HN1=0.90 ，K HN2=0.92j.计算接触疲劳许用应力，取安全系数S=11221[]0.9600540[]0.92600506[]([][])/2(540506)/2523H H H r H MPaMPaσσσσσ=⨯==⨯==+=+=mm 98.615238.189433.245.345.465.1110221.16.12d 325t 1=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=）（b 圆周速度s /m 37.210006073098.611416.3100060n d v 1t 1=⨯⨯⨯=⨯=πc.计算齿宽b 及模数nt m79.796.7/98.61h /b mm 96.754.325.2m 25.2h mm54.31714cos 98.61z cos d m mm 98.6198.611d b nt 1t 1nt t 1d ===⨯===︒⨯===⨯==βφ mm 98.61d t 1=s /m 37.2v =79.7h /b mm 96.7h mm 54.3m mm 98.61b nt ====1.348βε=426.1K =βH37.1=βF K2.1==ααF H K K848.1=Kmm 03.65d 1=d.计算纵向重合度βε10.318tan 0.318117tan14 1.348d z οβεφβ==⨯⨯⨯=e.计算载荷系数K由表10-2查得使用系数1A K =根据v=2.37m/s ，7级精度，由图10-8查得动载荷系数1V K =.08，故查表10-4得426.1K =βH由表10-13查得37.1=βF K 由表10-3查得 2.1==ααF H K K故载荷系数 848.1426.12.1108.1=⨯⨯⨯==βαH H V A K K K K K f.按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径mm K K d t t 03.656.1/848.198.61/d 3311=== g.计算模数n m712.31714cos 03.65cos 11=︒⨯==z d m n β (3).按齿根弯曲强度设计n m ≥①确定计算参数 a.计算载荷系数776.137.12.1108.1=⨯⨯⨯==βαF F V A K K K K K b.根据纵向重合度 1.348βε=，从图10-28查得螺旋角影响系数0.88Y β=mm 712.3=n m776.1=K60.6162.1821==V V Z Zc.计算当量齿数60.61145862.18141733223311=︒===︒==COS COS Z Z COS COS Z Z V V ββ d.查取齿形系数由表10-5查得 734.1536.1276.291.22a 1a 2a 1a ====S S F F Y Y Y Y ，，，e.计算大、小齿轮的[]Fa Sa F Y Yσ并加以比较94.092.0a480,a 5202121====FN FN FE FE K K MP MP ，σσ取S=1.4,29.3224.1/48094.0/][71.3414.1/52092.0/][222111=⨯=⨯==⨯=⨯=S K S K FE FN F FE FN F σσσσ 01225.029.322734.1276.2][01308.071.341536.191.2][222111=⨯==⨯=F Sa Fa F Sa Fa Y Y Y Y σσ小齿轮的数值大。

展开式二级圆柱齿轮减速器设计说明书

目录1 设计要求 (3)1.1 设计任务 (3)1.2 原始数据 (3)1.3 工作与生产环境 (3)2 传动方案的拟定及说明 (3)3 传动装置总体设计 (4)3.1 电动机的选择 (4)3.1.1 电动机类型和结构的选择 (4)3.1.2 电动机功率的选择 (4)3.1.3 电动机转速的选择- (4)3.2 传动比的分配 (5)3.3 传动装置的运动和动力参数 (6)3.3.1 计算各轴的转速 (6)3.3.2 计算各轴的输入功率 (6)1设计要求1.1 设计任务设计用于带式运输机的传动装置，要求传动系统中含有两级圆柱齿轮减速器及链传动。

1.2 原始数据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，室内工作，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％2 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：结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴又较大的刚度。

高速级齿轮布置在远离转矩输入端，这样轴在转矩的作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的变形可部分地互相抵消，以减缓沿齿宽载荷分布不均匀的现象。

用于载荷比较平稳的场合。

图55.3.4.2 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度计算内容及说明（1）为了满足小链轮的轴向定位要求，Ⅰ-Ⅱ段右端需制出一轴肩，根据轴肩高dh>，而且由于Ⅱ-Ⅲ段要与毛毡圈配合，直径应07.041。

二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书

二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书一、课程设计书设计一个螺旋输送机传动装置，用普通V带传动和圆柱齿轮传动组成减速器。

输送物料为粉状或碎粒物料，运送方向不变。

工作时载荷基本稳定，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），大修期四年，小批量生产。

题号输送机主轴功率Pw/KW 输送机主轴转速n（r/min）7 4.2 115二、设计要求一A0装配图零件图3-4不少于30页设计计算说明书三、设计步骤计算及说明计算结果1.传动装置总体设计方案:（1）传动方案：传动方案如图1-1所示，外传动为V带传动，减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。

123图1-1 传动装置总体设计图(2)方案优缺点：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，故要求周有较大的刚度。

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，大幅减低了成本。

图5-1 腹板式带轮图5-2 轮辐式带轮图5-3 轮槽6.齿轮的设计（一）高速级齿轮传动的设计计算20=α22352132212][08.1163621674.058.101.2106734.168.122FdSaFaFFMPazmYYYTKσφσε<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==齿根弯曲疲劳强度满足要求。

7.传动轴的设计和轴承的选用（一）低速轴的设计图7-1低速轴的结构方案图7-2 二级直齿轮减速器【1】初步确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢，调质处理。

根据《机械设计》表15-3，取120=A，于是得49.4208.11511.51203333min=⨯==npAd计算及说明计算结果【3】求轴上的载荷（1）求作用在齿轮的力N N d T F t 26.44491904226802223=⨯==N F F n t r 40.161920tan 26.4449tan =︒⨯==α（2）首先根据轴的结构图（图7-3）做出轴的计算简图（图7-4）。

两级展开式圆柱齿轮减速器的设计说明书_(1)

两级展开式（平行轴）圆柱齿轮减速器的设计说明书例如：设计热处理车间零件清洗用设备。

该传送设备的动力由电动机经减速器装置后传至传送带。

每日两班制工作，工作期限为8年。

热处理车间零件清洗用设备。

该传送设备的动力由电动机经减速器装置后传至传送带。

每日两班制工作，工作期限为8年。

已知条件：输送带带轮直径d=300mm,输送带运行速度v=0.63m/s,输送带轴所需转矩T=700N.m.一、传动装置的总体设计1.1传动方案的确定两级展开式圆柱齿轮减速器的传动装置方案如图所示。

1-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-输送带带轮6-输送带各级传动比的计算及分配。

二、传动件的设计计算2.1减速器外传动件的设计减速器外传动件只有带传动，故只需对带传动进行设计。

带传动的设计见下齿轮上作用力的计算为后续轴的设计和校核、键的选择和验算及轴承的选择和校4.1中间轴的设计计算轴承选择ZN-3钠基润滑脂润滑。

齿轮选择全损耗系统用油L-AN68润滑油润滑，润滑油深度为0.78dm,箱体底面尺寸为6.44dm×2.06dm,箱体内所装润滑油量为 V=6.44×2.06×0.78dm3=10.35 dm3该减速器所传递的功率P=3.42KW.对于二级减速器，每传递1KW的功率，需油量为V=0.7～1.4 dm3，则该减速器所需油量为V1=PV=3.42×(0.7～1.4) dm3=2.39～4.79 dm3V1﹤V,润滑油量满足要求。

七、附件的设计与选择1.检查孔尺寸为200mm×146mm,位置在中间轴的上方；检查孔盖尺寸为270mm×182mm.2.油面指示装置选用带过滤网的通气器，由表11-13可查相关尺寸。

设置一个放油孔。

螺塞选用六角螺塞M16×1.5 JB/T1700-2008，螺塞垫24×16 JB/T1718-2008，由表8-41和表8-42可查相关尺寸。

机械设计二级圆柱齿轮减速器

机械设计减速器设计说明书系别：专业：学生姓名：学号：指导教师：职称：目录第一部分设计任务书 (1)一、初始数据 (1)二. 设计步骤 (1)第二部分传动装置总体设计方案 (2)一、传动方案特点 (2)二、计算传动装置总效率 (2)第三部分电动机的选择 (2)3.1 电动机的选择 (2)3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (3)第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (4)（1）各轴转速: (4)（2）各轴输入功率: (5)（3）各轴输入转矩: (5)第五部分 V带的设计 (6)5.1 V带的设计与计算 (6)5.2 带轮结构设计 (8)第六部分齿轮的设计 (10)6.1 高速级齿轮的设计计算 (10)6.2 低速级齿轮的设计计算 (18)第七部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (26)7.1 输入轴的设计 (26)7.2 中间轴的设计 (31)7.3 输出轴的设计 (37)第八部分键联接的选择及校核计算 (43)8.1 输入轴键选择与校核 (43)8.2 中间轴键选择与校核 (44)8.3 输出轴键选择与校核 (44)第九部分轴承的选择及校核计算 (45)9.1 输入轴的轴承计算与校核 (45)9.2 中间轴的轴承计算与校核 (46)9.3 输出轴的轴承计算与校核 (46)第十部分联轴器的选择 (47)第十一部分减速器的润滑和密封 (47)11.1 减速器的润滑 (47)11.2 减速器的密封 (48)第十二部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (49)12.1 减速器附件的设计与选取 (49)12.2 减速器箱体主要结构尺寸 (54)设计小结 (55)参考文献 (55)第一部分设计任务书一、初始数据设计二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器，初始数据T = 650Nm，V = 0.85m/s，D = 350mm，设计年限（寿命）： 5年，每天工作班制（8小时/班）：2班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。

二级展开式圆柱齿轮传动减速器设计说明书Ⅰ

课程设计任务书2009—2010学年第一学期机械工程学院（系、部）机械设计制造及其自动化专业机设071 级课程名称：机械设计设计题目：二级圆柱斜齿轮减速器完成期限：自2009 年12 月21日至2010年01 月03 日共 2 周指导教师（签字）：2010年 1 月目录1.选择电动机 (3)2.确定传动装置的总传动比和分配传动比 (5)3.齿轮的设计 (6)3.1 高速级减速齿轮的设计 (6)3.2 低速级减速齿轮的设计 (12)4.轴的设计 (18)4.1 高速级轴的设计 (18)4.2 中间轴的设计 (22)4.3 低速级轴的设计 (27)4.4 精确校核轴的疲劳强度 (32)5、轴承的校核 (35)5.1 输出轴的轴承计算 (36)5.2 中间轴的轴承计算 (36)5.3 高速轴的轴承计算 (37)6、键联接的选择及校核计算 (38)6.1 输出轴的键计算 (38)6.2 中间轴的键校核 (39)6.3 输入轴的键校核 (39)7.箱体结构的设计 (39)8. 润滑密封设计 (42)9．箱体及其附件的结构设计 (43)10.设计总结 (44)一设计题目：带式运输机的传动装置的设计题号2 1带式运输机的工作原理（二级展开式圆柱齿轮减速器带式运输机的传动示意图）2工作情况：已知条件1)工作条件：三班制，使用10年，连续单向运转，载荷较平稳，小批量生产，；2)动力来源：电力，三相交流电，电压380/220V；3)运输带速度容许误差：±5%；4)制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。

3原始数据2题号参数运输带工作拉力F/KN 2200运输带工作速度v/(m/s) 2卷筒直径D/mm 300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。

100060v D π⨯=由机械设计手册可知，电动机转速的可选范围为'(8~40)a i n ==符合这一范围的同步转速有19—1，查得电动机数据及计算出的总传动比列于下表（2.确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n ，可得传动装置总传动比为a i ＝n /n ＝1440/127.4＝11.30因为分配传动比是一项复杂的工作，往往需要经多次改动，现在只做初步设计。

二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明

机械设计课程设计计算手册设计题目：两级圆锥圆柱齿轮减速机一、设计数据及要求1.1 传输方案示意图图 1 传输方案示意图1.2 原始数据表 1：原始数据输送带张力 F(N) 输送带速度 V(m/s) 滚筒直径 D (mm)1000 2.6 4001.3 工作条件二班制，使用寿命10年，连续单向运转，负载相对稳定，小批量生产，输送链速允许误差为链速的5%。

2、电机选型及传动运动动态参数计算、齿尖高度系数0、等位。

输送机为通用工作机，速度不高，故选用佛商学院大齿轮：45质）3.初步确定轴的最小直径初步估计轴的最小直径。

所选轴的材料为45钢（调质），根据《机械设计（第八版）》表15-3，0112A =得mm 4.141440061.3112n P A d 33I I 0min === 输入轴的最小直径是安装联轴器的直径12d 。

为了使所选12d 的轴径与联轴器的直径相适应，需要同时选择联轴器型号。

联轴器的计算扭矩见2ca A T K T =《机械设计（第八版）》表14-1。

由于扭矩变化很小，因此将5.1A=K 其视为m 4515.30203015.12ca ⋅=⨯==N T K T A查阅《机械设计课程设计》表14-1，选用Lx2型弹性销联轴器，其工作扭矩为560N.m ，电机轴径为28mm ，联轴器直径不宜过小。

Take 12d = 20mm ，半联轴器长度L = 112mm ，半联轴器与轴配合的轮毂孔长度为62mm 。

4、轴结构设计(1) 拟定轴上零件的装配图（见图2）图 3 输入轴上的零件组装（2）根据轴向定位的要求确定轴各段的直径和长度1）为了满足半联轴器的轴向定位，需要在12段轴的右端做一个台肩，所以取23段的直径mm 23d 23=。

左端与轴端挡圈定位，12段长度应适当小于L ，取12L =60mm2）滚动轴承的初步选择。

由于轴承同时承受径向力和轴向力，单列找到圆锥滚子轴承，参考工作要求，根据mm 23d 23=《机械设计课程设4.14d min =2ca A T K T ==30.45m ⋅N12d =20L=112N F F N F F Nd T F t a nt r t 58.577tan 79.868cos tan 73.231521======I Iββα已知锥齿轮的平均节圆直径()mm 10.1585.01d d 22m =-=R ϕNF F N F F N F n t a n t r t 20.250sin tan 38.83cos tan 59.724d 22222222m 2=====T =δαδα圆周力1t F , 2t F , 径向力1r F ,2r F 和轴向力1a F ,2a F 如下图所示：25.22=ca σ57279min/48088.2===I I I I I I T r n kw Pmm d 47.49= NF NF N F a r t 58.57779.86873.2315===mm10.158d 2m =图 4. 弯矩和扭矩图3.初步确定轴的最小直径初步估计轴的最小直径。

二级展开式圆柱齿轮减速器设计计算说明书精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版机械设计课程设计计算说明书设计题目带式运输机传动装置设计目录一课程设计任务书 2 二设计要求2三设计步骤21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 65. 齿轮的设计97. 滚动轴承和传动轴的设计148. 键联接设计289. 箱体结构的设计2910.润滑密封设计3111.联轴器设计32四设计小结32 五参考资料32111一课程设计任务书课程设计题目：设计带式运输机传动装置（简图如下）1——二级展开式圆柱齿轮减速器2——运输带3——联轴器（输入轴用弹性联轴器，输出轴用的是齿式联轴器）4——电动机5——卷筒原始数据：数据编号 1 2 3 4 5 6 71500 2200 2300 2500 2600 2800 3300运送带工作拉力F/N数据编号8 93500 3800运送带工作拉力F/N运输带工作速度 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.4 1.22、电动机的选择1）选择电动机的类型2）选择电动机的容量3）确定电动机转速1）减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。

2）方案简图如下图3) 该方案的优缺点：二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大，轴具有较大刚性,制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点,在工业上得到广泛应用。

2、电动机的选择1）选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V。

2）选择电动机的功率工作机的有效功率为：kWFvPw96.310002.133001000=⨯==从电动机到工作机传送带间的总效率为：5423421ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=∑由《机械设计课程设计手册》表1-7可知：1η：卷筒传动效率0.962η：滚动轴承效率0.99（深沟球轴承）3η：齿轮传动效率0.98 （7级精度一般齿轮传动）4η：联轴器传动效率0.99（弹性联轴器）kWPw96.3=87.0=∑ηkWPd55.4=6. 滚动轴承和传动轴的设计 (一).齿轮轴的设计Ⅰ.输出轴上的功率I P 、转速I n 和转矩I T由上可知kw P 45.12=I ，m in 1460r n =I ，mm N T ⋅⨯=I 41014.8 Ⅱ.求作用在齿轮上的力因已知高速小齿轮的分度圆直径mm mz d 5.62255.211=⨯==而 N d T F t 8.260421==IN F F t r 1.948cos tan ==βα0=a FⅢ.初步确定轴的最小直径材料为45钢，调质处理。

二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器设计说明书(表格式)

（一）电机的选择(2)计算传动装置总传动比ⅰ∑，分配传动比(3)计算传动各轴的运动和动态参数(4) 高速斜圆柱齿轮传动的设计计算(5) 低速斜圆柱齿轮传动的设计计算(6)齿轮的主要参数(7) 中间轴的设计(8) 高速轴设计(9) 低速轴设计(10)箱体结构及减速机附件设计箱体配件设计1）窥视孔和窥视孔盖窥视孔用于观察运动部件的啮合情况和润滑状态，也可通过其注入润滑油。

为了方便查看和注油，一般在接合区的盖子顶部开一个窥视孔。

窥视孔通常用盖子覆盖，称为窥视孔盖。

窥视孔盖底部有防油橡胶垫缓冲，防止漏油2) 呼吸由于传动部件在运行过程中会产生热量，使箱体温度升高，压力增大，所以必须使用通风机来连通箱外的气流，以平衡外部压力，保证减速箱的密封性.呼吸器设置在箱盖上3) 起重装置起重装置用于减速机的拆卸和搬运。

盖子使用耳环，底座使用挂钩。

4) 油标油标用于指示油位的高度，应设置在易于检查且油位稳定的地方。

5) 油塞和放油孔为了排出箱体的废油，在箱体座面的最低处应设置排油孔，箱体座底面也做成一个向排油方向倾斜的平面洞。

通常，放油孔用油塞和密封圈密封。

.油塞直径为12mm。

6) 定位销为保证箱体轴承座孔的镗孔精度和装配精度，在箱体连接法兰上距离较远的地方放置了两个定位销，并尽量不对称放置，以方便定位准确。

针A8×327) 提起盖板螺丝为了方便掀盖，在箱盖侧面的法兰上安装一个盖螺丝。

掀盖时，先转动盖螺丝将箱盖掀起。

(11) 参考文献1.《机械设计》（第八版），高等教育部濮良贵主编；2.《机械设计课程设计图集》，巩立毅主编，高等教育；3.《机械设计课程设计指南》宋宝玉，高等教育学主编；4.《机械设计课程设计手册》吴零盛国主编高等教育；。

两级展开式圆柱齿轮减速器设计书

两级展开式圆柱齿轮减速器设计书一.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表设计要求1. 减速器装配图一（A1）。

2. CAD绘制轴、齿轮零件图各一（A3）3. 设计说明书一份。

三.设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 设计V带和带轮6. 齿轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计10•润滑密封设计11.联轴器设计1. 传动装置总体设计方案1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。

3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。

其传动方案如下：图一：（传动装置总体设计图）初步确定传动系统总体方案如：传动装置总体设计图所示选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）传动装置的总效率1为V 带的效率，！为第一对轴承的效率，3为第二对轴承的效率，4为第三对轴承的效率,5为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为 7级精度，油脂润滑因是薄壁防护罩，采用开式效率计算）。

2. 电动机的选择电动机所需工作功率为： P = P/ n = 1900x 1.3/1000 x 0.759 = 3.25kW,执行机构的曲柄转速为n = 1000 60v =82.76r/min ,D经查表按推荐的传动比合理围，V 带传动的传动比i = 2〜4,二级圆柱斜齿轮减速器传动比i = 8〜40,则总传动比合理围为i = 16〜160,电动机转速的可选围为n = i x n = （16〜160）x 82.76 = 1324.16 〜13241.6r/min 。

展开式圆柱齿轮减速器设计说明书

中国矿业大学机械设计课程设计—二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书题目：机械厂装配车间输送带传动装置设计指导教师：彭玉兴学院：徐海学院姓名：许金成班级：机自10-2班学号：22101402目录1设计任务书22传动技术方案简述22.1传动系统技术方案的拟定22.2电动机的选择32.3传动比的分配42.4传动系统的运动和动力参数计算43传动设计53.1V带传动设计63.1.1原始数据63.1.2设计计算83.1.3带传动主要参数汇总表83.1.4带轮材料及结构83.2低速级圆柱齿轮设计83.3高速级斜齿圆柱齿轮传动的设计计算133.4减速器轴及轴上零件的设计173.5减速器滚动轴承的选择253.6键联接和联轴器的选择错误!未定义书签。

3.7减速器箱体及附件的设计293.8润滑方式、润滑剂及密封装置的选择301设计任务书1)设计任务设计带式输送机的传动系统，要求传动系统中含有V带和两级圆柱齿轮减速器。

2)原始数据输送带工作拉力F/KN 2.0KN主动滚筒速度v=1.4 m/s （允许误差±5%）。

输送机滚筒直径d=300 mm。

3)工作条件单班制工作，单向运输，环境温度不超过35C。

，工作载荷有轻微振动电动电压为380/220 V的三相交流电源；半年小修，两年大修。

2传动技术方案简述传动系统技术方案的拟定带式输送机传动系统技术方案如下图所示。

带式输送机由电动机驱动。

电动机2通过V带传动1将动力传入两级圆柱齿轮减速器3，再经过联轴器4，将动力传至输送机滚筒5，带动输送机6工作。

传动系统中经V带轮减速之后，再通过两级齿轮减速器，其结构简单，高速级为斜齿圆柱齿轮传动，低速级也为斜齿圆柱齿轮传动。

带传动主要参数汇总表带型Ld/mm Z d d1/mm d d2/mm a/mm F0/N F P/NA 1600 3 100 220 500 118.82 946.8带轮材料及结构（1）带轮的材料带轮的材料主要采用铸铁，常用材料的牌号为HT150或HT200 低速级圆柱齿轮设计⑴材料：低速级小齿轮选用40rC钢调质，齿面硬度为小齿轮260HBS 取小齿齿数1Z=24低速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为大齿轮210HBSz 2=3.52×24=84.48 圆整取z2=85,u=85/24=3.542()m inFF>小齿轮：45钢调质大齿轮：45钢正火1[]700HMPa σ=2[]550HMPa σ=圆周速度v 11/60000 3.14*72*143.11/600000.54/v d n m s π=== 齿宽b 10.8*7257d b d mm ψ===圆整取60b mm = 大轮齿宽2b 257b b mm == 小轮齿宽1b 12561b b mm =+= （3）齿根弯曲疲劳强度校核计算㈠确定公式内各计算数值（1）确定齿数zZ1=24,z2=85传动比误差▽U=(79/24-3.29)/3.29=0.05%<0.05允许（2）确定齿形系数和应力修正系数由课本88P 表6.5查得齿形系数Y 和应力修正系数Y122.65, 2.21F F Y Y αα== 121.58, 1.775S S Y Y αα== (3)重合度αε()()[]ααααπεαtan tan tan tan 212211-+-=a a z z0013*24*cos 203*79*cos 2024*tan arccos tan 2079*tan arccos tan 2023*242*33*792*3o o π⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦1.71=重合度系数0.250.75/0.69Y εαε=+= 故()212*1.45*263000*2.6*1.592*0.8*0.9/65*73.63*3158.3/F N mm σ==()222*1.45*263000*2.21*1.775*0.8*0.9/65*73.63*3150.03/F N mm σ==4）齿轮其它主要尺寸计算大轮分度圆直径2d 223*85255d mz mm ===根圆直径f d 112*722*1.25*364.5f f d d h mm =-=-=222*2552*1.25*3247.5f f d d h mm =-=-=172d mm =V=0.54m/s161b mm = 257b mm =1N Z =12N Z =1.05顶圆直径a d 112722*378a a d d h mm =+=+=2222552*3261a a d d h mm =+=+=(5)低速级圆柱齿轮几何参数工程小齿轮大齿轮模数m 3 3 齿数Z 24 85 压力角20 20 分度圆直径d 72 255 齿顶高ha 3 3 齿根高hf3.75 3.75 齿顶圆直径da 78 261 齿根圆直径df 64.5 247.5 规范中心距a 164 赤宽b61573.3高速级圆柱齿轮设计⑵ 材料：高速级小齿轮选用40r C 钢调质，齿面硬度为小齿轮 260HBS 取小齿齿数1Z =17高速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为大齿轮 210HBS圆周速度v 11/60000 3.14*51*654/60000 1.76/v d n m s π===齿宽b 11*5151d b d mm ψ===大轮齿宽2b 251b b mm ==小轮齿宽1b 12556b b mm =+=（3）齿根弯曲疲劳强度校核计算㈠确定公式内各计算数值（1）确定齿数zZ1=17,z2=78传动比误差▽U=(78/17-4.57)/4.57=0.00399<0.05允许（3）确定齿形系数和应力修正系数由课本88P 表6.5查得齿形系数Y 和应力修正系数Y122.97, 2.23F F Y Y αα== 121.52, 1.76S S Y Y αα== (4)重合度αε()()[]ααααπεαtan tan tan tan 212211-+-=a a z z0013*17*cos 203*73*cos 2017*tan arccos tan 2073*tan arccos tan 2023*172*33*732*3o o π⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦1.66=重合度系数0.250.75/0.70Y εαε=+=故()212*1.45*63800*1.54*2.85*0.67*0.9/47*52.5*3661.5/F N mm σ==()222*1.45*638000*2.22*1.77*0.67*0.9/42*52.5*3662.7/F N mm σ==4）齿轮其它主要尺寸计算大轮分度圆直径2d 223*78234d mz mm ===根圆直径f d 112*512*1.25*343.5f f d d h mm =-=-=222*2342*1.25*3226.5f f d d h mm =-=-=E 段: 5L =21mm, 由轴承长度，△3，△2，挡油盘尺寸F 段: 6L =57mm, 考虑轴承盖及其螺钉长度，圆整得到G 段: 7L =83mm,联轴器孔长度轴的校核计算, 第一根轴: 求轴上载荷已知：r 2432,911.5,597t a F N F N F N ===设该齿轮轴齿向是右旋，受力如右图：mm25.48L mm 25.132mm 75.81321===L L ，由材料力学知识可求得水平支反力:mm65013113670321⋅===N M N F N F H NH NH垂直支反力:NF N F mm N M N F F NV NV a NV 87,1360,11304,49621a 1'==⋅===mm 1069171182261640321⋅-=⋅-=⋅=N M mm N M mm N M V V V ，合成弯矩mm N M mm N M N M ⋅=⋅=⋅=125132,134918m m ,61640321由图可知,危险截面在C 右边 W=0.13d =9469ca σ=ca M /W=14.49MPa<70MPa 轴材料选用40Cr 查手册[]a 701MP =-σ符合强度条件! 第二根轴求轴上载荷已知：r ''t r 'a 2432,911.55976858.5,25531467.8t a F N F N F NF N F N F N======设该齿轮轴齿向两个都是左旋，受力如右图：mm25.48L mm 5.69mm 75.60321===L L ，由材料力学知识可求得水平支反力:mm 8552mm,148595176,24462121⋅-=⋅===N M N M N F N F H H NH NH垂直支反力:NF N F mm N M NV NV a 65,917,3948621==⋅=mm8664M mm,425139519455708V4321⋅-=⋅=⋅=⋅=N N M mm N M mm N M V V V ，合成弯矩mmN M mm N M mm N M N M ⋅=⋅=⋅=⋅=1217443365176472mm,158944321，由图可知,危险截面在B 右边 W=0.13d =33774ca σ=ca M /W=5.98MPa<70MPa轴材料选用40Cr 查手册[]a 701MP =-σ 符合强度条件!第三根轴: 求轴上载荷已知：NF N F N F a t 1134,1675,4461r ===设该齿轮齿向是右旋，受力如图：mm 25.121mm 25.6221==L L ，由材料力学知识可求得水平支反力:mm1864901513294821⋅===N M N F N F H NH NH垂直支反力:N F N F mm N M NV NV a 568,1107,11700021==⋅=mmN M mm N M V V ⋅=⋅=1859026889721，3.7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，在草图设计中选择包括：轴承盖，窥视孔，视孔盖，压配式圆形油标，通气孔，吊耳，吊钩，螺塞，封油垫，毡圈等。

二级展开式圆柱齿轮减速器设计

减速器设计说明书设计参数：1、运输带工作拉力: 1.9F kN =；2、运输带工作速度: 1.45/v m s = (5%)±；3、滚筒直径：260D mm =；4、滚筒工作效率：0.96W η=；5、工作寿命：8年单班制工作，所以，8300819200H h =⨯⨯=；6、工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动。

传动装置设计：一、传动方案：展开式二级圆柱齿轮减速器。

二、选择电机：1、类型：Y 系列三相异步电动机；2、型号：工作机所需输入功率： 2.871000W W FvP kW η==;电机所需功率：1233.15WWd P P P kW ηηηη===;其中，W η为滚筒工作效率，0.96 1η为高速级联轴器效率，0.98 2η为两级圆柱齿轮减速器效率，0.953η为高速级联轴器效率，0.98电机转速n 选：1500/min r ；所以查表选电机型号为：Y112M-4 电机参数：额定功率：m p =4Kw 满载转速：m n ＝1440/min r电机轴直径：0.0090.00428mm m d +-=三、传动比分配：12144013.5106.5m w n i i i n ====总（601000106.5/min w vn r Dπ⨯⨯==）其中：1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比，且12(1.3~1.5)i i =，取121.5i i =，则有：124.5,3i i ==；四、传动装置的运动和动力参数1、电机轴： 3.15m d P P kW ==；1440/min m n r = ；3.159550955020.891440m m m P T N m n ===g ； 2、高速轴：1 3.087m P P kW η==联；11440/min m n n r == ；111 3.0879550955020.4731440P T N m n ===g ； 3、中间轴：21 3.01P P kW ηη==承齿；211/1440/4.5320/min n n i r === ；222 3.019550955089.83320P T N m n ===g ； 4、低速轴：32 2.935P P kW ηη==承齿；322/320/3106.7/min n n i r === ；333 2.93595509550262.7106.7P T N m n ===g ； 5、工作轴：3 2.876o P P kW η==联；3106.7/min o n n r == ；2.87695509550257.4106.7o o o P T N m n ===g ；传动零件设计：一、齿轮设计（课本p175）高速级（斜齿轮）：设计参数：11121 3.087;20.473;1440/min;320/min;4.5;19200P kW T N m n r n r i h======g 寿命t1、选材：大齿轮：40Cr ，调质处理，硬度300HBS ；小齿轮：40Cr ，表面淬火，硬度40~50HRC 。

展开式二级减速器设计说明书

题目：展开式二级圆柱齿轮减速器。

已知条件：1. 输出轴运输带工作拉力：F=3600N ；2. 输出轴运输带工作速度：V=2.60m/s ；3. 输出轴滚筒直径：D=300mm ；4. 滚筒工作效率：96.0=w η5. 工作情况：8年单班制工作，所以，H=8×300×8=19200h ；6. 工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动。

7. 工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35.8. 动力来源：电力，三相交流，电压380/220;9. 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修。

10. 制造条件及生产批量。

1. 传动装置设计一、传动方案:展开式二级圆柱齿轮减速器二、选择电机1、类型：Y 系列三相异步电动机2、型号：工作机所需输入功率： Pw =wFv η1000=9.75KW3、电机所需功率：KW PwPwPd 7.10321===ηηηη其中，98.095.098.096.0321为低速级联轴器效率效率为二级圆柱齿轮减速器为高速级联轴器效率为滚筒工作效率ηηηηw电机转速n 选1500 r/min所以查表得Y160M-4电机参数：额定功率：KW Pm 11= 满载转速：min /1460r n m =电机轴直径：mm d m 018.0002.042++=三、传动比分配 m i n6.165100060rD vn w =⨯⨯=π218.86.1651460i i n n i wm ====总其中，()4.26.35.15.1~3.121212121====i i i i i i i i ；则有，，取为低速级传动比，且为高速级传动比，四、传动装置的运动和动力参数1、电机轴：KW P P d m 7.10== m i n 1460r n m = m N n P T mm m ⋅=⨯==98.6914607.10955095502、高速轴KW P P m 486.101==联η m i n 14601r n n m = m N n P T ⋅=⨯==58.681460486.10955095501113、中间轴KW P P 97.912==齿泵ηηmN n P T r n n ⋅=====09.2359550min4056.3/14602221124、低速轴mN n P T r i n n KWP P ⋅======3.5369550min 75.168477.933322323齿泵ηη＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊ 2. 传动零件的设计 2.1. 齿轮设计1、高速轴设计参数：ht i r n r n m N T KW P 192006.3min405min 1460,58.68,486.1012111====⋅==寿命查表选择齿轮材料为：小齿轮选45#调质，硬度为220~250HBS ；大齿轮选45#正火，硬度为170~210HBS 。

二级展开式圆柱齿轮减速器设计说明书

m=7
轴承端盖外径
轴承孔直径+（5—5.5）
130（I轴）
130（II轴）
180（III轴）
轴承旁联结螺栓距离
130（I轴）
130（II轴）
180（III轴）
三、轴设计
1、高速轴（齿轮轴）
选取45号钢作为轴的材料，调持处理
由课本公式11-2
d≥C 计算轴的最小直径并加大3%以考虑键槽的影响
查课本表11-1，取C=110
取63mm
b1=b2+(5～10)=63+5=68mm
齿顶圆直径
da1=d1+2ha=62.17+2*2.5=67.17mm
da2=d2+2ha=195.83+2*2.5=200.83mm
齿根圆直径
df1=d1-2hf=62.17-2*1.25*3=54.67mm
df2=d2-2hf=195.83-2*1.25*3=188.33mm
选挡油环a=6mm
则d3=75mml3=36mm
计算及说明
d1=40mml1=50mm
d2=48mml2=60mm
d3=56mml3=12mm
d4=47mml4=115mm
d4=47mml4=115mm
d5=45mml5=68mm
d1=60mml1=103mm
d2=70mml2=50mm
d3=75mml3=36mm
小齿轮齿数Z1=28
大齿轮齿数Z2=Z1*i2=28*2.25=63
齿数比μ=Z2/Z1=63/28=2.25
小齿轮转距
T1=9.55* 106P2/N2=4.37*105Nmm
载荷系数K=1.5
材料弹性系数 =189.8MPa