机械设计课程设计二级圆锥-圆柱齿轮减速器设计.doc
带式输送机传动装置中的二级圆锥圆柱齿轮减速器设计
优秀设计机械设计课程设计说明书设计课题：二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计专业班级:学生姓名：指导教师：设计时间：工程技术学院任务书指导教师：教研室主任：年月日。
目录一、设计任务书 (5)二、动力机的选择 (5)三、计算传动装置的运动和动力参数 (6)四、传动件设计计算（齿轮） (10)五、轴的设计.......... .......... .......... ........... .... .. . (20)六、滚动轴承的选择及计算 (32)七、键连接的选择及校核计算 (34)八、联轴器的选择 (35)九、设计总结 (37)十、参考资料 (38)设计计算及说明结果一、设计任务书2.设计题目：带式运输机传动装置铸造车间用带式运输机。
改运输机由电动机经圆锥圆柱齿轮减速器、带传动传至运输链板以将落砂后的热铸件送至清理工部。
工作平稳，不逆转。
运输链速度允许误差为5%。
双班制工作。
3.传动简图1.电动机2.高速级3.中速级4.低速级5.运输带轮6.运输带4.数据已知运输链曳引力F=4KN，运输链速度v=1.6m/s，滚筒直径400mm,工作年限为8年。
故载荷系数K ＝βH H v A K K K K ∂=1×1.05×1.4×1.46=2.146 6）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得d 1=d t1tK K3=70.2×mm .5774.1146.23= 7)计算模数mm z d m n 12.32415cos .577cos 11=⨯==β 3.按齿根弯曲强度校核m ≥][cos 212223F S F d YY Z Y KT σεφββ∂∂∂⨯1） 载荷系数KK ＝K K K K =1×1.05×1.4×1.39=2.04 2） 当量齿数6.2615cos 24cos 3311===βZ Z V .97915cos 72cos 3322===βZ Z V 3)由课本表10-5查得齿形系数Y 和应力修正系数Y 582.21=a F Y 599.11=a S Y219.22=a F Y 768.12=a S Y4)螺旋角系数βY 轴向重合4.02=βε[]H σ=678.9MPamm d t 2.671=由图10-28查得87.0=βY5)查课本由图10-20c 得齿轮弯曲疲劳强度极限MPa FE 6101=σ MPa FE 5502=σ 查课本由图10-18c 得弯曲疲劳寿命系数 K 1FN =0.9 K 2FN =0.87 S=1.4mm m n 25.2=由表10-3查得.41==ααF H K K4）轴承端盖的总宽度为17.2mm 。
二级圆锥圆柱齿轮减速器设计
二级圆锥圆柱齿轮减速器设计引言二级圆锥圆柱齿轮减速器是一种常用的机械传动装置，广泛应用于各种领域。
本文将详细探讨二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计原理、结构和性能优化。
设计原理二级圆锥圆柱齿轮减速器是由两级齿轮传动组成，第一级为圆柱齿轮传动，第二级为圆锥齿轮传动。
其工作原理是通过两级齿轮的啮合传递转矩和速度，实现输入轴与输出轴之间的减速或增速。
结构组成二级圆锥圆柱齿轮减速器主要由输入轴、输出轴、圆柱齿轮、圆锥齿轮、轴承、密封件等组成。
输入轴输入轴是将外部动力传递到减速器内部的部件，通常通过联轴器与外部电机或发动机连接。
输出轴输出轴是将减速器内部传递过来的动力输出到机械设备的部件，可以根据实际需要设计成不同形式的轴。
圆柱齿轮圆柱齿轮是第一级传动中的主动齿轮，通常由多个齿轮组成齿轮组。
其参数包括模数、齿数、齿轮宽度等。
圆锥齿轮圆锥齿轮是第二级传动中的主动齿轮，通常由多个齿轮组成齿轮组。
其参数包括模数、齿数、齿轮宽度等。
轴承轴承是支撑齿轮转动并承受轴向和径向力的部件，包括滚动轴承和滑动轴承两种类型。
密封件密封件用于确保减速器内部润滑剂不外泄，并防止灰尘和杂质进入减速器内部。
性能优化为了提高二级圆锥圆柱齿轮减速器的性能，可以从以下几个方面进行优化。
齿轮材料合适的齿轮材料可以提高齿轮的强度和耐磨性，常用的材料有合金钢、硬质合金等。
根据传动功率和速度要求，选择合适的材料。
齿轮几何参数通过优化齿轮的几何参数，如齿数、齿轮宽度等，可以减小齿轮啮合时的噪声和振动，并提高传动效率。
润滑方式合适的润滑方式可以降低齿轮传动中的摩擦损失，提高传动效率和寿命。
常用的润滑方式有油浸润滑、油喷润滑等。
设计可靠性通过合理的设计和制造工艺，提高减速器的可靠性和稳定性，减少故障发生的概率和维修成本。
设计实例以下是一个二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计实例。
第一级设计1.确定输入轴和输出轴的位置和布置方式。
2.根据传动比和运行功率，确定第一级圆柱齿轮的参数。
二级圆柱-圆锥齿轮减速器课程设计
（图1）
—电动机；2联轴器；3—减速器；4—鼓轮；5—传送带二、原始数据：
传送带拉力传送带速度
V(m/s) 鼓轮直径D
（mm）
使用年限
（年）
1.392 235 7
三、设计内容和要求：
编写设计计算说明书一份，其内容通常包括下列几个方面：
传动系统方案的分析和拟定以及减速器类型的选择；（2）电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算；（3）传动零件的设计计算（如
（图3）
（2）、根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度，如下图：
（图4）
（图5）
5.求轴上的载荷
根据轴的结构图（图3）作出轴的计算简图
（图6）
（齿轮取齿宽中点处的分度圆直径作为力的作用点，轴承在宽度中点为作用点）。
机械课程设计二级圆锥圆柱齿轮减速器机械设计说明书
油槽和油孔的位置 ：根据齿轮啮合面 的位置和润滑油的 流动方向确定
油槽和油孔的尺寸 ：根据齿轮啮合面 的尺寸和润滑油的 流量确定
密封方式：选择合适的密封方式，如O形圈、V形圈、U形圈等 密封材料：选择合适的密封材料，如橡胶、聚氨酯、氟橡胶等 密封结构设计：设计合理的密封结构，如密封槽、密封面等 密封性能测试：进行密封性能测试，如泄漏量、密封寿命等
减速器尺寸：根据设计要求 确定
减速器组成：输入轴、中间轴、 输出轴、齿轮、轴承、箱体等
减速器类型：二级圆锥圆柱 齿轮减速器
减速器安装方式：水平、垂 直、倾斜等
减速器润滑方式：油浴、喷 油、油脂等
减速器冷却方式：自然冷却、 强制冷却等
减速比：确定减速器的传动比，以满足设计要求 齿轮模数：根据减速比和齿轮尺寸，确定齿轮模数 齿轮材料：选择合适的齿轮材料，以满足强度和耐磨性要求 齿轮精度：根据设计要求，确定齿轮的精度等级 润滑方式：选择合适的润滑方式，以满足润滑和散热要求 减速器结构：根据减速比和齿轮尺寸，确定减速器的结构形式
ห้องสมุดไป่ตู้
绘制工具：CAD软件
绘制内容：减速器各部件的位置、尺寸、 连接方式等
标注要求：清晰、准确、完整，包括尺 寸、公差、材料等
视图选择：选择合适的视图，如主视图、 俯视图、侧视图等
尺寸标注：标注尺寸，包括公差、材料 等
技术要求：符合国家标准和行业规范，如GB/T 1800.1-2009《机械制图 技术制图 总则》等
轴的直径和长度：根据载荷和转速计算 轴的直径和长度
轴的表面粗糙度：根据载荷和转速选择 合适的表面粗糙度
轴的加工工艺：根据材料和尺寸选择合 适的加工工艺
轴的润滑方式：根据载荷和转速选择合 适的润滑方式
机械课程设计—圆锥-圆柱齿轮减速器
机械课程设计—圆锥-圆柱齿轮减速器一、设计任务1.总体任务布置图：2.设计要求：连续单向运转，载荷较平稳，空载起动，运输带允许误差为5％。
使用期限为10年，小批量生产，两班制工作。
3.原始数据：运输机工作拉力：2400N运输带工作速度：1.5m/s卷筒直径：260mm4.设计内容；1）电动机的选择与参数计算2） 斜齿轮传动设计计算 3） 轴的设计4） 滚动轴承的选择与校核 5） 键和联轴器的选择与校核 6） 转配图、零件图的绘制 7）设计说明书的编号5. 设计任务减速器总装配图一张 齿轮、轴零件图各一个 设计计算一份二、选择电动机1. 电动机类型和结构型式 按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电源电压喂380V 。
2. 电动机容量电动机所需工作功率为： ηwd P P =工作及所需功率为：1000FvP w =传动装置的总效率： 5243241ηηηηηη=按《课程设计》表2-5确定各部分的效率为：滚动轴承效率（一对）98.01=η，圆柱齿轮传动效率98.02=η；圆锥齿轮传动效率97.03=η；弹性联轴器效率99.04=η；卷筒轴滑动轴承效率96.05=η；则83.096.099.097.098.098.024=⨯⨯⨯⨯=ηkW Fv P d 33.483.010005.124001000=⨯⨯==η由第六章，U 系列电动机技术数据，选电动机的额定功率ed P 为5.5kW 。
3. 确定电动机转速查表2-4得二级圆锥-圆柱齿轮减速器的传动比为8~15，而滚筒轴工作转速min /r 18.1102605.1100060100060=⨯⨯⨯=⨯=ππD v n w故电动机转速的可选范围为min /7.1652~47.881min /18.110)15~8(r r in n w d =⨯==4. 选择电动机的型号，由表6-164得由表可知，方案2传动比较小，传动装置结构尺寸较小,因此采用方案2，即选定电动机型号为Y132M2-6。
二级 圆锥圆柱齿轮减速器课程设计说明书
二级圆锥圆柱齿轮减速器课程设计说明书二级圆锥圆柱齿轮减速器课程设计说明书
一、设计背景
在机械传动系统中，减速器被广泛应用于传递力矩和降低转速的目的。
圆锥圆柱齿轮减速器是一种常见的减速器类型，其结构紧凑、传动效率高、承载能力强，因此在各种机械设备中得到了广泛应用。
本课程设计旨在通过对圆锥圆柱齿轮减速器的设计与分析，使学生掌握减速器的设计原理和方法，培养其在实际工程中使用减速器的能力。
二、设计目标
1、了解圆锥圆柱齿轮减速器的工作原理和结构特点；
2、掌握圆锥齿轮齿数的设计方法；
3、掌握轴的设计和选用原则；
4、进行传动系统的扭矩和速度计算。
三、设计内容和步骤
1、圆锥齿轮减速器的工作原理和结构特点
1.1 工作原理
1.2 结构组成
1.3 主要特点
2、圆锥齿轮齿数的设计方法
2.1 齿数计算公式
2.2 齿形参数的选择
3、轴的设计和选用原则
3.1 轴的强度计算
3.2 材料选择
3.3 轴的选用原则
4、传动系统的扭矩和速度计算
4.1 输入输出功率计算
4.2 传动比的计算
4.3 扭矩计算
4.4 速度计算
五、设计结果
根据所学知识和设计方法，进行圆锥圆柱齿轮减速器的设计，得到了减速器的主要参数和性能指标。
六、附件
本文档涉及的附件包括设计计算表格、图纸和相关文献资料。
七、法律名词及注释
1、法律名词A：解释说明。
2、法律名词B：解释说明。
JS0302 机械设计课程设计 圆锥圆柱齿轮减速器
机械设计课程设计
设计说明书
课题名称：二级圆锥圆柱齿轮减速器
学院：机械工程学院
专业：机械设计制造及其自动化设计人员：XXX
指导教师：XXX
开始日期：XXXX.XX.XX
完成日期：XXXX.XX.XX
目录
设计任务书 (3)
传动方案的拟订及说明 (3)
电动机的选择 (3)
计算传动装置的运动和动力参数 (5)
传动件的设计计算 (7)
轴的设计计算 (16)
滚动轴承的选择及计算 (36)
键联接的选择及校核计算 (38)
联轴器的选择 (40)
减速器附件的选择 (40)
润滑与密封 (41)
设计小结 (41)
参考资料目录 (42)
图四
3、初步确定轴的最小直径
先初步估算轴的最小直径。
选取轴的材料为40r C （调质），根据《机械设计（第八版）》表
15-3，取0108A =，3
0 3.16
min 25.59310d A mm ==，中间轴最小直径显然是安装滚动轴承的
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1）初步选择滚动轴承。
因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用单列圆锥滚子轴承，参照工作要求并根据125625.59d d mm --=>，由《机
图六
图六
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机械设计课程设计二级圆锥-圆柱齿轮减速器设计.doc
设计计算及说明结果一、设计任务书1.1传动方案示意图图一、传动方案简图1.2原始数据传送带拉力F(N) 传送带速度V(m/s) 滚筒直径D（mm）2500 1.6 2801.3工作条件三班制，使用年限为10年，连续单向于运转，载荷平稳，小批量生产，运输链速度允许误差为链速度的%5。
1.4工作量1、传动系统方案的分析；2、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算；3、传动零件的设计计算；4、轴的设计计算；5、轴承及其组合部件选择和轴承寿命校核；6、键联接和联轴器的选择及校核；7、减速器箱体，润滑及附件的设计；8、装配图和零件图的设计；9、设计小结；10、参考文献；二、传动系统方案的分析传动方案见图一，其拟定的依据是结构紧凑且宽度尺寸较小，传动效率高，适用在恶劣环境下长期工作，虽然所用的锥齿轮比较贵，但此方案是最合理的。
其减速器的传动比为8-15，用于输入轴于输出轴相交而传动比较大的传动。
三、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算结果a（第八版）》表15-3，取0112A =，得设计计算及说明结果35.1996095.4112n P A d 33I I 0min ===mm 输入轴的最小直径为安装联轴器的直径12d ，为了使所选的轴直径12d 与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。
联轴器的计算转矩2ca A T K T =，查《机械设计（第八版）》表14-1，由于转矩变化很小，故取 1.3A K =，则 2ca A T K T ==1.3X49.24=64012N.Mm查《机械设计课程设计》表14-4，选Lx3型弹性柱销联轴器其工称转矩为1250N.m ，而电动机轴的直径为38mm 所以联轴器的孔径不能太小。
取12d =30mm ，半联轴器长度L=82mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度为60mm 。
4、轴的结构设计（1）拟定轴上零件的装配方案（见图五）图五、输入轴轴上零件的装配（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1） 为了满足半联轴器的轴向定位，12段轴右端需制出一轴肩，故取23段的直径mm 37d 23=。
机械设计课程设计说明书(圆锥圆柱两级齿轮减速器)
1.电动机的选择
2.确定电动机功率
3.电动机输出功率
4.确定电动机转速
2.选小齿轮齿数 ，大齿轮齿数
1）选载荷系数
2）计算小齿轮传递的转矩
3）由表10-7取得齿宽系数
4）有表10-6查得材料的弹性影响系数
2.计算
1）试算小齿轮分度圆直径 ，代入 中较小的值
5）有图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限
；大齿轮的接触疲劳强度极限
6）由式10-13计算应力循环次数，
5.排油孔螺塞
为了换油及清洗箱体时排出油污，排油孔螺塞材料一般采用Q235，排油孔螺塞的直径可按箱座壁厚 的 倍选取。排油孔应设在便于排油的一侧，必要时可在不同位置两个排油孔以适应总体布局之需。
3.为使下箱座与其他座驾联接，下箱座亦需做出凸缘底座。
4.为增加轴承座的刚性，轴承座处可设肋板，肋板的厚度通常取壁厚的0.85倍。
5.铸造箱体应力力求形状简单，为便于造型时取模，铸件表面沿拔模方向应有斜度，对长度为 的铸件，拔模斜度为 。
符号尺寸关系
0.025a+
螺栓间距
轴承座孔（外圈）直径D 螺钉数目6
2.选小齿轮的齿数 大齿轮齿数
由设计计算公式
1)试选载荷系数
2)计算小齿轮传递的转矩
3）最常用的值，齿宽系数
4)由表10-6查得材料的弹性影响系数
5）由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限
圆锥斜齿圆柱齿轮减速器课程设计
圆锥斜齿圆柱齿轮减速器课程设计一、设计题目设计一个圆锥斜齿圆柱齿轮减速器，减速器应满足以下要求：1.减速比：i≥52.传递功率：P=30kW3.工作条件：连续单向运转，载荷平稳，两班制工作，使用期限为10年4.减速器类型：二级圆锥斜齿圆柱齿轮减速器二、设计内容1.确定总传动比及各级传动比2.选用合适的电机，确定传动装置的运动和动力参数3.设计各级齿轮和轴，并进行必要的强度校核4.设计减速器箱体和附件，如轴承、密封件、油标、通气器等5.绘制减速器装配图和零件图，编写设计说明书三、设计步骤1.确定总传动比及各级传动比根据题目要求，减速器的总传动比i≥5。
由于是二级减速器，因此可以设第一级传动比i1和第二级传动比i2，则i=i1×i2。
通常取i1=3~5，i2=1.5~3。
这里取i1=4，i2=2。
2.选用合适的电机，确定传动装置的运动和动力参数根据总传动比和电机转速，计算各级转速。
由运动和动力参数的初步估算，选择合适的电机类型和规格。
根据传递功率P和电机转速，计算扭矩和功率。
3.设计各级齿轮和轴，并进行必要的强度校核根据各级转速、扭矩和功率，设计各级齿轮和轴。
选择合适的材料、热处理工艺和方法进行必要的强度校核。
确定齿轮参数（模数、齿数、螺旋角等）和轴的尺寸。
4.设计减速器箱体和附件根据减速器的整体布局和装配要求，设计减速器箱体。
考虑散热、润滑、维修等因素，确定箱体的材料、结构和尺寸。
同时设计各种附件，如轴承、密封件、油标、通气器等。
5.绘制减速器装配图和零件图，编写设计说明书根据以上设计结果，绘制减速器的装配图和各个零件的零件图。
在装配图中应标注主要尺寸、配合代号等。
编写详细的设计说明书，包括设计任务书、设计方案、计算分析、设计图纸等内容。
二级圆锥圆柱齿轮减速器设计
二级圆锥圆柱齿轮减速器设计一、介绍二级圆锥圆柱齿轮减速器是一种常用的机械传动装置，广泛应用于各种工业设备中。
本文将详细介绍二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计过程。
二、设计步骤1. 确定传动比和输入输出转速首先需要确定减速器的传动比和输入输出转速。
根据实际应用需求，计算得到合适的传动比和输入输出转速。
2. 选择齿轮材料和模数根据传动比和输入输出转速，选择合适的齿轮材料和模数。
通常情况下，齿轮材料选用优质合金钢或硬质合金钢，模数根据实际需要进行选择。
3. 绘制齿轮剖面图根据所选的齿轮模数和参数，绘制出齿轮剖面图。
在绘制过程中需要注意每个部位的尺寸、角度等参数，确保精度。
4. 计算齿轮参数根据所绘制的剖面图计算出各个部位的参数，如压力角、顶高系数等。
5. 设计主要部件根据所计算出的齿轮参数，设计主要部件，如齿轮、轴等。
在设计过程中需要注意各个部件之间的配合精度。
6. 绘制装配图根据所设计的主要部件，绘制出装配图。
在绘制过程中需要注意各个部件之间的位置、角度等参数。
7. 进行模拟分析使用专业的模拟软件对所设计的减速器进行分析，以确保其性能和稳定性。
8. 优化设计根据模拟分析结果对减速器进行优化设计，以进一步提高其性能和稳定性。
9. 制造和组装根据最终的设计结果制造和组装减速器。
在制造和组装过程中需要注意每个部件之间的精度和配合情况。
三、总结二级圆锥圆柱齿轮减速器是一种常用的机械传动装置，其设计过程需要经过多个步骤，并且需要注意每个步骤中各个参数和精度。
通过本文所介绍的设计步骤，可以有效地提高二级圆锥圆柱齿轮减速器的性能和稳定性。
机械设计课程设计 二级圆柱齿轮减速器
机械设计课程设计设计说明书设计题目带式输送机传动装置设计者班级学号指导老师时间目录一、设计任务书 (2)二、传动方案拟定 (2)三、电动机的选择 (3)四、传动装置的运动和动力参数计算 (4)五、高速级齿轮传动计算 (5)六、低速级齿轮传动计算 (6)七、齿轮传动参数表 (8)八、轴的结构设计 (8)九、轴的校核计算 (11)十、滚动轴承的选择与计算 (16)十一、键联接选择及校核 (18)十二、联轴器的选择与校核 (18)十三、减速器附件的选择 (19)十四、润滑与密封 (20)十五、设计小结 (21)十六、参考资料 (21)一．设计任务书1. 设计题目：设计带式输送机传动装置2. 设计要求：1) 输送带工作拉力F=5.5kN；2) 输送带工作速度V=1.4m/s 允许输送带速度误差为±5%；3) 滚筒直径D=450mm；4) 滚筒效率η1=0.96（包括滚筒于轴承的效率损失）；5) 工作情况两班制，连续单向运转，载荷较平稳；6) 工作折旧期8年；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380/220V；9) 检修间隔期四年一大修，二年一次中修，半年一次小修；10) 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。
3. 设计内容：1) 传动方案拟定2) 电动机的选择3) 传动装置的运动和动力参数计算4) 齿轮传动设计计算5) 轴的设计计算6) 滚动轴承、键和连轴器的选择与校核；7) 装配图、零件图的绘制8) 设计计算说明书的编写4. 设计任务：1) 装配图一张（A1以上图纸打印）2) 零件图两张（一张打印一张手绘）1) 设计说明书一份5. 设计进度要求：二．传动方案拟定选择展开式二级圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级齿轮布置在远离转矩的输入端，这样，轴载转矩的作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分相互抵消，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，高速级一般做成斜齿，低速级可做成直齿。
二级圆锥圆柱齿轮减速器设计
优秀设计毕业设计（论文）任务书题目二级圆锥圆柱齿轮减速器专业机械设计制造及其自动化学号姓名传动简图的拟定：1.技术参数输送链的牵引力：F=2.2KN输送链的速度：V=1m/s滚筒直径：D=400mm2.工作条件单向运转，载荷平稳，工作年限为十年，两班制工作，输送带速度允许误差为±5% 3.拟定传动方案传动装置由电动机，减速器，工作机等组成。
方案简图如下：方案图选题背景：随着现代工业的不断发展和扩大，对工业机械的需求量也再迅速的增加，同时对机械设备的可靠性，维修性，安全性，经济性和燃油性也提出而来更高的要求。
齿轮机构是在各种机构中应用最广泛的一种传动机构。
它可以用来传递空间任意两轴件的运动和动力，并具有功率范围大，传动效率高，传动比准确，使用寿命长，工作安全可靠等特点。
齿轮传动机构中很重要的应用就是减速器。
减速器是原动机和工作机之间独立的闭式机械传动装置用来降低原动机转速或增大转矩，以满足工作机需要。
而齿轮减速器作为一种重要的动力传递装置，在机械化生产中起着不可替代的作用，圆锥齿轮减速器是最常用的机械传动机构之一。
圆锥圆柱齿轮减速机承载能力强，体积小，噪声低，适用于入轴、出轴成直角布置的机械传动中。
主要内容：设计出符合要求的二级圆锥圆柱齿轮减速器，并用虚拟软件，进行二级圆锥圆柱齿轮机构的三维建模，对圆锥圆柱减速器的机构的组成，内部传动部件，进行装配干涉分析、应力应变分析、运动仿真，最终生成二维工程图。
主要参考文献:[1] 李秀珍主编.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2005.[2] 邱宣怀主编.机械设计(第四版) 高等教育出版社.2009.5[3] 宋宝玉主编.机械设计课程设计指导书[M].北京：高等教育出版社，2006.[4] 任家隆主编.机械制造基础[M].北京：高等教育出版社，2003.[5] 刘静华，唐科，杨民主编.计算机工程图学实训教程（Inventor 2008版）[M].北京：北京航空航天大学出版社，2002.[6] 杨慧英，王玉坤主编.机械制图[M].北京：清华大学出版社，2002.[7] 江洪等编著. SolidWorks机械设计实例解析[M].北京：机械工业出版社.2007.[8] 《机械设计手册》编委会.机械设计手册.齿轮传动[M].北京：机械工业出版社，2007.[9] 孙桓陈作模葛文杰主编机械原理.高等教育出版社.2008.4完成期限：20XX年5月20日指导教师签名：专业负责人签名：年月日目录摘要 (1)Abstract (2)1引言 (3)1.1概述 (3)2电机的选择计算 (6)2.1选择电动机的类型 (6)2.2选择电动机的容量 (6)2.3确定电动机转速 (6)2.4计算传动装置的总传动比i∑并分配传动比 (7)2.4.1分配原则 (7)2.5计算传动装置各轴的运动和动力参数 (7)2.5.1各轴的转速 (7)2.5.2各轴的输入功率 (8)2.5.3各轴的输入转矩 (8)3传动零件的设计计算 (9)3.1闭式直齿轮圆锥齿轮传动的设计计算 (9)3.2闭式直齿圆柱齿轮传动的设计计算 (12)3.3轴的设计计算 (15)3.3.1减速器高速轴Ⅰ的设计 (15)3.3.2减速器的低速轴Ⅱ的设计 (19)3.3.3减速器低速轴Ⅲ的设计计算 (20)4滚动轴承的选择与寿命计算 (24)4.1减速器高速I轴滚动轴承的选择与寿命计算 (24)4.2减速器低速III轴滚动轴承的选择与寿命计算 (25)5键联接的选择 (26)5.1 高速轴的键连接 (26)5.2 低速轴的键连接 (26)6减速器机体的结构设计 (26)6.1 机体要具有足够的刚度 (27)6.2 机体的结构要便于机体内零件的润滑，密封及散热 (28)6.3 机体结构要具有很好的工艺性 (28)6.4 确定机盖大小齿轮一段的外轮廓半径 (29)7润滑和密封设计 (29)7.1 润滑 (29)7.2 密封 (30)8箱体设计的主要尺寸及数据 (30)9三维建模 (31)9.1 三维建模技术 (31)9.2 草图概念设计 (33)9.2.1零件的三维参数化设计建摸 (33)9.2.2虚拟装配 (37)9.2.3干涉分析 (41)9.2.4应力分析 (44)10结论 (46)谢辞 (47)参考文献 (48)二级圆锥圆柱齿轮减速器摘要本课题主要研究的内容是根据减速器设计的原始资料，研究减速器够组成部件（包括齿轮、轴、轴承、上箱体和下箱体）的设计及校核方法。
(整理)二级圆锥圆柱齿轮减速器课程设计.
一、 电动机的选择1．所需功率 4000510001000Fv Pw kw ⨯1.25=== （1-1）2．输出功率w d P P =η（1-2）传动装置的总效率：3212345ηηηηηη=⋅⋅⋅⋅ （1-3）式中，12345,,,,ηηηηη为从电动机至圈筒之间个传动机构和轴承的效率，由表2-4查得： 滚动轴承1η=0.99，弹性联轴器2η=0.99，圆锥齿轮传动3η=0.95，圆柱齿轮传动4η=0.97，圈筒滑动轴承5η=0.96，则320.990.990.950.970.960.84η⨯⨯⨯⨯=≈3．电动机的额定功率由第十二章表选取电动机功率：5 5.950.84w d P P kw===η4．电动机的转速为了便于选择电动机的转速，先选择电动机转速的可选范围。
由表2-1查得，圆锥齿轮传动'12~3i =，圆柱齿轮传动'23~5i =，则'''12d w i n i i =⋅⋅ （1-4）而60100060100085/min w v n r D ππ⨯⨯⨯1.25==≈⨯280因此：'85(2~3)(3~6)510~1530/m i nd n r =⨯= 可见同步转速为750r/min ，1000r/min ，1500r/min 的电动机都符合要求。
这里初选同步转速分别为1000r/min ，1500r/min 的两种电动机进行比较，如表1-1。
表1-1：由表中数据比较可知两个方案均可行，但方案2的传动比较小，传动装置结构尺寸小。
故选择方案2。
所选电动机型号为：Y160M-6。
5．电动机的技术数据和外形、安装尺寸由表20-1、20-2查出Y132M2-6型电动机的主要技术数据和外形、安装尺寸，并列表1-2、1-3记录备用。
表1-2：表1-3：二、 计算传动装置总的传动比及分配各级传动比1. 总的传动比97011.4185m w n i n ===2. 分配各级传动比取圆锥齿轮传动的传动比为1 3.0i =，则圆柱齿轮传动的传动比为2111.41 3.803.00i i i ==≈所得的2i 值符合一般圆柱齿轮传动的传动比范围，即所选的数据是合理的。
机械课程设计二级圆锥圆柱齿轮减速器机械设计说明书(共享)
机械设计课程设计说明书设计题目：二级圆锥-圆柱齿轮减速器班级：设计者：学号：指导教师：机械设计课程设计计算说明书一、传动方案拟定 3二、电动机的选择 3三、运动、动力学参数计算 5四、传动零件的设计计算 6五、轴的设计 11六、轴承的选择和计算 24七、键连接的校核计算 26八、联轴器选择 27九、箱体设计 28十、减速器附件 28十一、密封润滑 29十二、设计小结 30十三、参考文献 31计算过程及计算说明 一、传动方案拟定设计二级圆锥-圆柱齿轮减速器工作条件：输送机连续单向运转工作时有轻微震动，空载启动，卷筒效率为0.96，输送带工作速度误差为±5%；每年按300个工作日计算，使用期限为10年，大修期4年，单班制工作；在专门工厂小批量生产（1） 原始数据：运输机工作周转矩：T=1800N ·m ；带速V=1.30m/s ；滚筒直径D=360mm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）工作机所需功率： P W =Tn/9550,因为6000/D V n π= ，把数据带入式子中得n=68.97r/min,所以P W =1800*68.97/9550=13.00kW(2)1）传动装置的总效率：注释及说明T=1800N·mV=1.30m/sD=360mm故齿根弯曲疲劳强度足够，所选参数合适。
圆柱直齿轮的设计计算1F11211F2121Flim F1F2minF1FP1F2FP12000351.972000343.4600,FS FS ST NF T KY Y bm Z T KY Y bm Z Y Y MPaS σσσσσσσσσ∈=======<<许用弯曲应力：故，轴强度满足要求。
五、轴的设计计算输入轴的设计计算1．已知：P1 =14.98kw, n1 =730r/min,T1 =196 N ·m 2．选择材料并按扭矩初算轴径选用45#调质，硬度217~255HBS ，b σ =650Mp 根据课本P235（10-2）式，并查表10-2，取c=115 dmin=115mm=31.38mm考虑到最小直径处要连接联轴器要有键槽，将直径增大5%，则d=31.38×(1+5%)mm=33mm3.初步选择联轴器要使轴径d12与联轴器轴孔相适应故选择连轴器型号 查课本P297,查kA=1.5, Tc=kA T1=1.5*196=294 N ·m 查《机械设计课程设计》P298，取HL 弹性柱销联轴器，其额定转矩315 N ·m ，半联轴器的孔径d 1 =35mm,故取d 12 =35mm,轴孔长度L=82mm,联轴器的轴配长度L1 =60mm.4.轴的结构设计（1）拟定轴的装配方案如下图：25.4Y FS1=68.0Y =εa=200mmmmb mmb mm R mmd mm d 4848160320802121=====《机械设计课程设计》P22半联轴器与轴、齿轮与轴采用平键连接，即过盈配合。
课程设计--二级圆锥-圆柱齿轮减速器
课程设计--二级圆锥-圆柱齿轮减速器机械设计基础课程设计计算说明书设计题目：二级圆锥-圆柱齿轮减速器设计者：学号：同组者：学院：专业班级：指导教师：二○一四年○六月二十一日目录一、设计任务书 (2)二、总体设计计算 (4)1. 电机型号选择2. 各级传动比分配3. 各轴的运动参数和动力参数计算（转速、功率、转矩）三、传动机构设计计算 (6)1. 直齿圆柱传动2. 圆锥齿轮传动四、轴系零件设计计算 (10)1. 输入轴的设计计算2. 中间轴的设计计算3. 输出轴的设计计算五、滚动轴承的选择与寿命校核计算 (20)六、键连接的强度校核计算 (23)七、润滑和密封方式的选择 (24)八、箱体的设计 (25)九、附件的结构设计和选择 (25)十、设计总结 (26)参考文献 (27)一、设计任务书1、二级圆锥-圆柱设计方案（1）已知条件：输送带牵引力F=3500N带速V=1.7m/s卷筒直径D=200mm（2）整体方案如下：图1-1 二级圆锥-圆柱齿轮减速器整体外观参考图图1-2 二级圆锥-圆柱齿轮减速器内部结构参考图图1-3 二级圆锥-圆柱设计运动方案简图二、总体设计计算1、电机型号选择（1）电动机类型选择：Y系列三相异步电动机（2）电动机功率计算：输出功率：P输出= F×V/1000=5.95KW按《机械设计基础课程设计》P7表2-4 取η联轴器=0.99 轴承的效率的确定：圆锥齿轮处选用圆锥滚P输出=5.95K Wη联轴器=0.991(10.5Φ-R（均按《机械设计基础》1(10.5Φ-R1/ Z1=2.62mm故取d78=50mm，L78=20mm8）轴段89应与高速级小圆锥齿轮配合取d89=45mm，按《机械设计基础》P99L=(1~1.2) d s其中，轴径d s= d89=45mm，故得，L=(45~54)mm 取L=56mm因为轴段89上应有套筒将轴承和齿轮隔开并定位，取套筒长l=20mm综上，L78=78mm(5)输入轴（Ⅰ轴）的强度校核1）轴承的径向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，建立如下图所示的力学模型。
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设计计算及说明结果一、设计任务书1.1传动方案示意图1.2原始数据1.3工作条件三班制，使用年限为10年，连续单向于运转，载荷平稳，小批量生产，运输链速度允许误差为链速度的5%。
1.4工作量1、传动系统方案的分析；2、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算；3、传动零件的设计计算；4、轴的设计计算；5、轴承及其组合部件选择和轴承寿命校核；6、键联接和联轴器的选择及校核；7、减速器箱体，润滑及附件的设计；8、装配图和零件图的设计；9、设计小结；10、参考文献；二、传动系统方案的分析传动方案见图一，其拟定的依据是结构紧凑且宽度尺寸较小，传动效率高，适用在恶劣环境下长期工作，虽然所用的锥齿轮比较贵，但此方案是最合理的。
其减速器的传动比为8-15，用于输入轴于输出轴相交而传动比较大的传动。
三、电动机的选择与传动装置运动和动力参数的计算结果设计计算及说明结果由表中数据可知，方案1的总传动比小，传种装置结构尺寸小，因此可采用选Y132M2-6 方案1，选定电动机型号为Y132M2-6型电动机3.2传动装置总传动比的计算和各级传动比的分配1 、传动装置总传动比i n m / n w=960/109.2=8.792、分配各级传动比高速级为圆锥齿轮其传动比应小些约i1 0.25，低速级为圆柱齿轮传动其传动比可大些。
所以可取”=2.2i2 =43.3计算传动装置的运动和动力参数1、各轴的转速（各轴的标号均已在图中标出）n = n m/i0=960r/mi nn n= n / i 1 =960/202=436.36r/minn皿=g / i2=436.36/4=109.2r/minn iv n 皿=109.2r/min2、各轴输入功率P P ed if =4.95kwP I P I1. 2=4.655kwP II P II 2 3=4.47kwP IV= P III. n . n =4.38kw3、各轴转矩T I 9550 PL=49.24N.mi1=2.2i2 =4n =960n n=436.36 n IV n 皿=109.2r/minP =4.95 kw P II=4.65 kw P III =4.47 kw设计计算及说明结果5设计计算及说明结果T II9550P II=101.88N.mT III9550P IIIn川=390.92N.mT IV9550P IVn、/=383.04N.M将计算结果汇总列表如下四、传动零件的设计计算4.1斜齿圆柱齿轮传动的设计（主要参照教材《机械设计（第八版）》已知输入功率为R| =4.655kw、小齿轮转速为=436.36r/min、齿数比为4。
工作寿命10年（设每年工作300天），三班制，带式输送，工作平稳，转向不变。
1 、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）运输机为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。
（GB10095-88）（2）材料选择由《机械设计（第八版）》表10-1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二者材料硬度相差40HBS（3）选小齿轮齿数Z1 22 ,则大齿轮齿数Z2 4z1 88初选螺旋角14。
小齿轮：40Cr （调质）280 HBS 大齿轮：45钢（调质）240 HBS 7级精度设计计算及说明结果2、按齿面接触疲劳强度计算按下式设计计算设计计算及说明3 ）计算齿宽b 及模数m nt结果b= d d 1t =1.5567=55.67mm m nt =d 1t cos 乙 55.67 cos14 22 2.455mm4）计算齿宽与咼之比b 齿高 h= 2.25m nt =2.25 X 2.455=5.24 mm b = 55.67 =10.62h . 5.24 5） 计算纵向重合度 =0.318 d 乙 tan 3 =0.318X1X22tan 14 =1.744 6） 计算载荷系数K 系数K A =1,根据V=1.27m/s ,7级精度查图表（图10-8 ）得动载系数K v =1.08 查教材图表（表10-3 ）得齿间载荷分布系数 K H K F =1.4 由教材图表（表10-4 ）查得K H 1=1.420 查教材图表（图10-13 ）得K F 1 =1.32 所以载荷系数 K K A K V K H K H =2.1477） 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 d 13 ------------------ 」」R 2.147d d t 3 =55.6761.4mm\ K t '；. 1.68） 计算模数m n1 m n =d 1 cos 乙 61.4 cos1422 2.7mm m nt =2.455b 山=10.62=1.744K H K F=1.4K H 1=1.420 K F 1=1.32d 1 =61.4mmm n1 =2.7 mm、按齿根弯曲疲劳强度设计 由弯曲强度的设计公式 m n > 2KT 1Y cos 2 Y F Y Sd Z 21 a （肯）设计 （1）确定公式内各计算数值 1）计算载荷系数 K K A K V K F K F =1.99 2）根据纵向重合度=1.744查教材图表（图10-28 ）查得螺旋影响系数 Y =0.88 3）计算当量齿数Z V 1 =24.082.18734 1.786330.01554大齿轮的数值大.选用.（2）设计计算 1 ）计算模数3 -------------------------------------------------------------2 1.99 10.188 104 0.88 cos 214 0.01554min ---------------------------------- 2mm 1.87mm1 22 1.645对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 m n 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所承载的能力。
而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅取决于齿轮直径。
按 GB/T1357-1987圆整为标准模数，取叫=2mn 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 1=61.4 mm 来计算应有的齿数.Z v1 Z 1 cos =^4.08设计计算及说明Z V2 Z 2 /cos 3 88 /cos 314 =96.33 4） 查取齿形系数 查教材图表（表 10-5）Y F 1=2.6476 ，Y F 2=2.18734 5） 查取应力校正系数 查教材图表（表 10-5）Y S1=1.5808 ，Y S 2 =1.78633 6） 查教材图表（图 10-20C ）查得小齿轮弯曲疲劳强度极限 FE1=520MPa ，大齿 轮弯曲疲劳强度极限 FE2 =400MPa 。
查教材图表（图10-18 ）取弯曲疲劳寿命系数 K FN1 =0.85 K FN2=0.88计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4，由式K F N FE /口 F -N T "得,K FN 1 FF 1小一厂0.85 520315.71K F N2 FF 2F ]2= S计算大、小齿轮的济尺1[F ]11.4 0.88 4001.4251.43结果Z V 2 =96.33Y F 1 =2.6474 Y F 2=2.187 Y S 1=1.5808 Y S 2=1.7863K FN 1 =0.85K FN 2 =0.88FE 1=315.7FE2 =251.4Y F Y S，并加以比较F2.6476 1.58080.01326315.71 Y F 2F S 2[F ]2m n =2mm乙=30251.4361 4 cos142）计算齿数 z 1= 6 .=29.78 取 z 1=30 那么 z 2 =4X 30=120 Z 2 =120m n设计计算及说明结果4、几何尺寸计算 （1）计算中心距（5）结构设计小齿轮（齿轮 大齿轮（齿轮 2）齿顶圆直径为 252mm丄"IMF -■ L 3 5.a=(Z 1 乙问=(30120)2=155mm2 cos2 cos14(2) 按圆整后的中心距修正螺旋角=a r ccos (Z Z )garccos (30 120) 2 14 35 332 155因 值改变不多,故参数 ，k , Z h 等不必修正.(3) 计算大.小齿轮的分度圆直径_ zm n1cos30 2 ------=62 mm cos14.5925 (4) =Z 2m n 2 =cos120 2=248mm cos14.5925a=155mm=14 35 33d 1=62mmd 2 =248mm计算齿轮宽度 B=d 1 162mm 62mmB 2 62B 67八、屈'"in- 7*■il>l»MtKl•诂片3S 1 I M JR<jfe*DI4«■a■ bftrAadli FtmIMhl>f PII卜V V■JT ： rijrii结果1）齿顶圆直径为66mm 采用实心结构| -'|*RH ArrayW图二、斜齿圆柱齿轮设计计算及说明4.2直齿圆锥齿轮传动设计（主要参照教材《机械设计（第八版）》）已知输入功率为R =4.95kw、小齿轮转速为n =436.36r/mi n、齿数比为 2.2由电动机驱动。
工作寿命10年（设每年工作300天），三班制，带式输送, 工作平稳，转向不变。
1 、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数（1）圆锥圆锥齿轮减速器为通用减速器，其速度不高，故选用7级精度(GB10095-88)（2）材料选择由《机械设计（第八版）》表10-1小齿轮材料可选为40Cr（调质），硬度为280HBS大齿轮材料取45钢（调质），硬度为240HBS二者材料硬度相差40HBS Z i25（3）选小齿轮齿数乙25,则大齿轮齿数Z2 2.2Z1 552、按齿面接触疲劳强度设计Z255设计计算公式：3 _________________________________d、2 92Z E2K「d1t 尸2.92 * 2\ F R(1 0.5 R) u（1）、确定公式内的各计算值1）试选载荷系数k t1=1.8k ti =1.8 2)小齿轮传递的转矩T I=95.5 X 105X R /山=49.24KN.Mm3）取齿宽系数R 0.35R0.35 4）查图10-21齿面硬度得小齿轮的接触疲劳强度极限Hlimi 650Mpa大齿轮的接触疲劳极限Him 2 550Mpai5）查表10-6选取弹性影响系数Z E =189.8 MPa 26）由教材公式10-13计算应力值环数N 1=60nJ L, =60 X 960X 1 X( 3X 8X 300X 10=4.1472 X 109hN 2=0.471 X 109h7)查教材10-19 图得：K 1=0.89 K 2=0.9K H N10.89 8）齿轮的接触疲劳强度极限：取失效概率为1%,安全系数S=1,应用公式（10-12 )K 2 =0.9得：[H]1 =大齿轮的数值大，选用大齿轮的尺寸设计计算(2) 设计计算3---------------------------------------------4 2.156 49240 0.016107m J -------------------------------- 2 ---- i=—mm.0.35 1 0.5 0.35 252 2.22 1取 M=2.75mm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，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所承载的能力。