减速器设计实例精解
机械优化设计三个案例
机械优化设计案例11. 题目对一对单级圆柱齿轮减速器，以体积最小为目标进行优化设计。
2.已知条件已知数输入功p=58kw ，输入转速n 1=1000r/min ，齿数比u=5，齿轮的许用应力[δ]H =550Mpa ，许用弯曲应力[δ]F =400Mpa 。
3.建立优化模型3.1问题分析及设计变量的确定由已知条件得求在满足零件刚度和强度条件下，使减速器体积最小的各项设计参数。
由于齿轮和轴的尺寸（即壳体内的零件）是决定减速器体积的依据，故可按它们的体积之和最小的原则建立目标函数。
单机圆柱齿轮减速器的齿轮和轴的体积可近似的表示为：]3228)6.110(05.005.2)10(8.0[25.087)(25.0))((25.0)(25.0)(25.0222122212221222212212122221222120222222222121z z z z z z z z z z z g g z z d d l d d m u m z b bd m u m z b b d b u z m b d b z m d d d d l c d d D c b d d b d d b v +++---+---+-=++++-----+-=πππππππ式中符号意义由结构图给出，其计算公式为b c d m u m z d d d mu m z D m z d m z d z z g g 2.0)6.110(25.0,6.110,21022122211=--==-===由上式知，齿数比给定之后，体积取决于b 、z 1 、m 、l 、d z1 和d z2 六个参数，则设计变量可取为T z z T d d l m z b x x x x x x x ][][211654321==3.2目标函数为min)32286.18.092.0858575.4(785398.0)(2625262425246316321251261231232123221→++++-+-+-+=x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x f3.3约束条件的建立1）为避免发生根切，应有min z z ≥17=，得017)(21≤-=x x g2 )齿宽应满足max min ϕϕ≤≤d b，min ϕ和max ϕ为齿宽系数d ϕ的最大值和最小值，一般取min ϕ=0.9，max ϕ=1.4，得04.1)()(0)(9.0)(32133212≤-=≤-=x x x x g x x x x g3）动力传递的齿轮模数应大于2mm ，得 02)(34≤-=x x g4）为了限制大齿轮的直径不至过大，小齿轮的直径不能大于max 1d ，得0300)(325≤-=x x x g 5）齿轮轴直径的范围：max min z z z d d d ≤≤得0200)(0130)(0150)(0100)(69685756≤-=≤-=≤-=≤-=x x g x x g x x g x x g 6）轴的支撑距离l 按结构关系，应满足条件：l 2min 5.02z d b +∆+≥（可取min ∆=20），得0405.0)(46110≤--+=x x x x g7）齿轮的接触应力和弯曲应力应不大于许用值，得400)10394.010177.02824.0(7098)(0400)10854.0106666.0169.0(7098)(0550)(1468250)(224222321132242223211213211≤-⨯-⨯+=≤-⨯-⨯+=≤-=---x x x x x x g x x x x x x g x x x x g8）齿轮轴的最大挠度max δ不大于许用值][δ，得0003.0)(04.117)(445324414≤-=x x x x x x g 9）齿轮轴的弯曲应力w δ不大于许用值w ][δ，得5.5106)1085.2(1)(05.5104.2)1085.2(1)(1223246361612232463515≤-⨯+⨯=≤-⨯+⨯=x x x x x g x x x x x g4.优化方法的选择由于该问题有6个设计变量，16个约束条件的优化设计问题，采用传统的优化设计方法比较繁琐，比较复杂，所以选用Matlab 优化工具箱中的fmincon 函数来求解此非线性优化问题，避免了较为繁重的计算过程。
一级圆柱齿轮减速器设计(建大)
完成俯视图：
19.细画俯视图，做局剖
画侧视图：
20.根据投影画中心线和外廓线
画侧视图：
21.根据投影画轴的外伸端
画侧视图：
22.根据投影画凸缘及筋板
画侧视图：
23.根据投影画通气器，油标尺，放油塞
画侧视图：
24.剖视螺栓（启箱螺栓）和销
完成全图：
画 剖 面 线
完成全图：
将 图 放 入 图 框 内
一级圆柱齿轮减速器设计
减速器立体图
减速器立体图
画俯视图：
1.画轴中心线，对称线
画俯视图：
2.画齿轮廓线
画俯视图：
3.画内壁线
画俯视图：
4.画外壁线
画俯视图：
5.画高速轴及轴承
画俯视图：
6.画低速轴及轴承
画俯视图：
7.画高速轴上零件
画俯视图：
8.画低速轴上零件
画主视图：
9.根据俯视图投影画轴中心线
完成全图：
标 注 与 标 号
完成全图：
写 清 技 术 条 件 和 标 题 栏 等
完成全图：
挡油盘结构
画主视图：
10.画齿轮分度圆
画主视图：
11.画轴承盖
画主视图：
12.根据相应参数画四周边框
画主视图：
13.画吊钩和凸台
Hale Waihona Puke 画主视图：14.画螺栓，油杯（仅对脂润滑）
画主视图：
15.画视窗和通气器
画主视图：
16.画油标尺
画主视图：
17.画放油螺塞和地脚螺栓孔
完成俯视图：
18.根据主视图完善俯视图
减速器建模实例
12.2.3 减速器底座减速器底座是减速器部件中最为繁琐的零件之一，我们将它拆分为底座箱体、箱体凸缘、底板、盖槽、观察孔与放油孔五个部分进行绘制。
底座箱体绘制底座箱体的操作步骤如下：（1）单击标准工具栏中的“新建”工具，新建一个文件。
（2）在特征管理器设计树中选择“前视基准面”，单击“草图绘制”工具进行草图 1 的绘制。
（3）单击草图工具栏中的“直线”工具，以草图原点为起点绘制一个180×68的矩形，然后通过“智能尺寸”工具对线段进行完全定义，如图12-54 所示。
（4）单击图形区域右上方的“退出草图”图标完成草图 1 的绘制。
单击特征工具栏中的“拉伸凸台/基体”工具，在“终止条件”选项框中选择“两侧对称”，设置拉伸深度为52mm，单击“确定”，完成拉伸特征 1 的绘制，如图 12-55 所示。
（5）单击特征工具栏中的“抽壳”工具，在图形区域中选择拉伸 1 特征的上下端面作为移除的面，并设置厚度为6mm，单击“确定”，完成特征实体的绘制，如图12-56 所示。
按住<Ctrl>键在特征管理器设计树中选择“拉伸1”和“抽壳1”，然后单击鼠标右键，并在快捷菜单中选择“添加到新文件夹”命令，取名为“箱体”，如图 12-57 所示。
图 12-54 绘制草图 1图 12-55 绘制拉伸 1 征图 12-56 绘制抽壳特征图 12-57 添加文件夹（6）单击标准工具栏中的“保存”工具，文件名取为“底座箱体.sldprt ”箱体凸缘箱体凸缘建模的操作步骤如下：（1）接着上面的步骤继续操作，在图形区域中选择箱体的上端面，单击“草图绘制”工具进行草图 2 的绘制。
（2）单击草图工具栏中的“转换实体引用”工具，将箱体的内边线复制转换到草图 2中，然后使用“中心线”工具、“直线”工具、“绘制圆角”、“对称”工具绘制出如图 12-58 所示的草图形体，注意尺寸的完全定义。
（3）单击图形区域右上方的“退出草图”图标完成草图 2 的绘制。
减速器设计范例
目录
机械设机基础课程设计任务书 (1)
一、传动方案的拟定及说明 (2)
二、电动机选择 (2)
三、计算传动装置的运动和动力参数 (3)
四、传动件的设计计算 (5)
五、轴的设计计算 (8)
六、滚动轴承的选择及计算 (15)
七、键联接的选择及校核计算 (18)
八、联轴器的选择 (19)
九、减速器附件的选择 (20)
十、润滑与密封(润滑与密封方式的选择、润滑剂的选择) (20)
十一、参考资料目录 (20)
机械设机基础课程设计任务书
题目：设计带式运输机传动装置
原始数据：
已知条件
1.运输带拉力：F=5 KN
2.运输带速度：V= m/s
3.滚筒直径：D=360 mm
4.滚筒效率： =0. 96 (包括滚筒及轴承效率)
5.工作情况：两班制，连续单向运转，载荷较平稳
6.工作年限：六年，每年按300天计算
7.工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35摄氏度
8.动力来源：电力，三相交流，电压380/220V
9.检修间隔期：三年一大修，年半一中修，半年一小修制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批生产
150
钢
铸铁
百度文库- 让每个人平等地提升自我
20。
轮边减速器设计实例
分度圆
0.9777 12.56431
18
-0.058823529 73.8
啮合角inva 0.021514481
啮合角inva＇ 0.040583629
1.136 齿根滑动率η1
1.287
压力角 22.5 齿顶高系数 0.92 径向系数
0.2
刀具齿数
19
0.268292683
中心距变动系数 模数
4.1
79 中心距
79
0.790579
齿高变动系
数
节圆 232.8421053
变位系数分配
0.66888679
分度齿s∏
4.168356716 齿顶厚>0.25~0.4
模数 3.273427617
齿顶圆压力角 0.369254298
刀具最少齿数 刀具齿数
3.678416595
19
齿形角
22.5
刀具变位X 0.105
齿高变动系 数
0.083392
节圆 76.86486486
0.250 齿顶滑动率η1
0.358
0.278902356 总变位系数
变位系数分配
齿顶厚>0.25~0.4 模数
0.38998443
2.692532153
分度齿s∏
7.764867028
1端.3面39重5合60度47 >1.2
齿顶圆压力角 0.621393401
1、 确根定据速传比动比 i=1+ZB/ZA 2、 选取行星轮
227.78 243.28
12
2.1-2.6
10
2.1-2.8
8
2.1-3.2
6
2.1-3.9
减速器课程设计实例
η总
(各效率值查设计手册) 各效率值查设计手册
η总 = η带 ⋅η 4 轴承 ⋅η齿轮 ⋅η 链 ⋅η联轴器 ⋅η滚筒
= 0.96 × 0.984 × 0.97 × 0.96 × 0.99 × 0.96 = 0.79
P工作 4.9 Pd = = = 6.2kw 0.79 0.79
2)电动机转速计算 电动机转速计算n 电动机转速计算
n I=
n电动机
III轴 n III=
n电动机 i带 × i链 × i齿轮
1440 = = 38 .2 r / min 2 .8 × 4 .12 × 3 .22
III轴 轴
卷筒轴
2）计算各轴的功率 ）
I轴 ＰI＝ p电动机 ⋅ η带 = 3.776 kw II轴 ＰII＝ p电动机 ⋅ η带 ⋅ η 轴承 ⋅ η 齿轮 = 3.645 kw
根据上述原则分配传动比：
若取 i带 = 2.8, i齿轮 = 4.18 则 :
i总 37.7 = = 3.22 i链 = i带 × i齿轮 2.8 × 4.18
3、计算各轴的n，P，T 、计算各轴的 ， ，
1）计算各轴的转速 ）
I轴 II轴
1440 = = 514 .29 r / min i带 2 .8 n电动机 1440 n II= = = 123 .04 r / min i带 × i齿轮 2 .8 × 4 .18
Ⅳ
35%
Ⅴ
减速器装配图的绘制
1．绘制减速器装配图。 ．绘制减速器装配图。 2．标注尺寸和配合。 ．标注尺寸和配合。 3．编写减速器特性、技术要求、标题栏和 ．编写减速器特性、技术要求、 明细表等。 明细表等。 1．绘制齿轮（或蜗轮）零件工作图； ．绘制齿轮（或蜗轮）零件工作图； 2．绘制轴零件工作图； ．绘制轴零件工作图； 3．绘制箱体零件工作图。 ．绘制箱体零件工作图。
设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器
机械设计基础课程设计设计人：班级：学号：指导老师：设计要求设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器，如图所示。
运输机连续工作，单向运转，载荷变化不大，空载起动。
减速器小批量生产。
使用期限10年，两班制工作。
运输带容许速度误差为5%。
原始数据（所给数据的第六小组）已知条件数据输送带工作拉力Fw=2800N 输送带速度Vw=1.4m/s 卷筒轴直径D=400mm目录一．确定传动方案二．选择电动机（1）选择电动机（2）计算传动装置的总传动比并分配各级传动比（3）计算传动装置的运动参数和动力参数三．传动零件的设计计算（1）普通V带传动（2）圆柱齿轮设计四．低速轴的结构设计（1）轴的结构设计（2）确定各轴段的尺寸（3）确定联轴器的型号（4）按扭转和弯曲组合进行强度校核五．高速轴的结构设计六．键的选择及强度校核七．选择轴承及计算轴承寿命八．选择轴承润滑与密封方式九．箱体及附件的设计（1）箱体的选择（2）选择轴承端盖（3）确定检查孔与孔盖（4）通气器（5）油标装置（6）骡塞（7）定位销（8）起吊装置十．设计小结十一.参考书目设计项目计算及说明主要结果一．确定传动方案二．选择电动机(1)选择电动机设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器，如图所示。
运输机连续工作，单向运转，载荷变化不大，空载起动。
减速器小批量生产。
使用期限10年，两班制工作。
运输带容许速度误差为5%。
图A-11）选择电动机类型和结构形式根据工作要求和条件，选用一般用途的Y系列三相异步电动机，结构形式为卧式封闭结构2)确定电动机功率工作机所要的功率Pw(kw)按下式计算Pw=wFwVwη1000式中，Fw=2800,Vw=1.4m/s,带式输送机的效率ηw=0.94，代入上式得：Pw =Kw=4.17Kw电动机所需功率Po（Kw）按下式计算Po=ηPw Pw=4.17Kw(2)计算传动装置的总传动比并分配各级传动比（3）计算传动装置的运动参数和动式中，η为电动机到滚筒工作轴的传动装置总效率，根据传动特点，由表2-4查得：V带传动η带=0.96 ，一对齿轮传动η齿轮=0.97，一对滚动轴承η轴承=0.99，弹性联轴器η联轴器=0.98，因此总效率η=η带η齿轮η2轴承η联轴器，即η=η带η齿轮η2轴承η联轴器=0.96x0.97x0.99x0.982=0.89Po=ηPw=Kw=4.69Kw确定电动机额定功率Pm（Kw）,使Pm=(1~1.3)Po=5.12（1~1.3）=5.12~6.66Kw，查表2-1取Pm=5.5 Kw3）确定电动机转速工作机卷筒轴的转速nw为nw=DVwπ100060⨯==66.87r/min根据表2-3推存的各类转动比范围，取V带转动比i带=2~4，一级齿轮减速器i齿轮=3~5，传动装置的总传动比i总=6~20，故电动机的转速可取范围为nm=i总nm=(6~20)⨯84.93=509.58~1698.6r/min符合此转速要求的同步转速有750r/min，1000r/min，1500r/min三种，考虑综合因素，查表2-1，选择同步转速为1000r/min的Y系列电动机Y132M2-6,其满载转速为nm=960r/min电动机的参数见表A-1。
优化设计-减速器工程实例
[ x1 , x 2 , x 3 , x 4 , x 5 , ]
T
3.3 建立目标函数
将距离用设计变量表示，确定目标函数为
各变量的上下限：
1 i f x [x1x 3 (2 x 5 ) x 2 x 4 (1 2 )] 2 x5
2 m1 5
16 Z3 22
3.5 m2 6 5 i1 8
g6 ( x ) x 3 22 0 g8 ( x ) x 4 22 0 g10 ( x ) x 5 8 0
3.5 非线性约束
3.5.1 高速级大齿轮和低速级轴不发生干涉的条件
a 2 h a 2 E 28 5 33
1 1 m2 Z3 (1 i 2 ) m1 ( Z2 2) 33 2 2
2 KT2 YFa YSa Y F [ F ] 3 2 d m 2 Z3
[ F ] 303 .57 MPa
式中： K K A K V K K 1 1.05 1.2 1.43 1.802
T2 52 .525 i1 0.98 Nm
YFa 2.93
式中：
1 A [m1Z1 (2 i1 ) m2 Z3 (1 2i2 )] 2
m1、m3：高速级与低速级齿轮 模数；
i1、i 2：高速级与低速级齿轮 传动比；
Z1、Z3：高速级与低速级小齿 轮齿数。 其中独立参数为： m1、m2、Z1、Z3、i1
优化设计变量取 : X [m1 , m 2 , Z1 , Z3 , i1 ]T
二级直齿圆柱齿轮减速器的结构简图
a1
a2
3.1 已知设计参数
高速轴输入功率P1=5.5kW， 高速轴转速n1 =1000r/min， 总传动比i=31.5， 齿轮的齿宽系数ψd=1； 大齿轮45号钢，调质处理，硬度为240HBS， 小齿轮40Cr，调质处理，硬度为280HBS。 7级精度，设计寿命不少于10年。
减速器设计实例的新精解
减速器设计实例的新精解减速器是机械传动领域中非常重要的组件，它能够将高速输入转动运动转换为低速、高扭矩输出，广泛应用于各种机械设备中。
减速器的设计是一个复杂而精细的过程，它需要综合考虑多个因素，例如转速比、扭矩传递、效率、噪声等等。
在本文中，我们将探讨减速器设计的一些实例，为您提供全面而深入的理解。
1. 减速器的基本原理与分类减速器的基本原理是通过齿轮传动来实现高速到低速的转换。
根据传动方式的不同，减速器可以分为齿轮减速器、带传动减速器、摆线针轮减速器等。
每种减速器都有其特定的适用场景和优缺点，我们将逐一进行介绍。
1.1 齿轮减速器齿轮减速器是最常见的减速器类型之一，它利用不同规格的齿轮进行传动。
常见的齿轮减速器包括斜齿轮减速器、圆柱齿轮减速器和锥齿轮减速器。
它们分别适用于不同的应用场景，例如圆柱齿轮减速器通常用于高扭矩、低速度的传动，而斜齿轮减速器则适合高速度传动。
1.2 带传动减速器带传动减速器利用带轮和带带传递动力和运动。
它的优势是具有较好的减振性能和传动平稳性，适用于柔性连接要求较高的场景。
然而，相对于齿轮减速器，带传动减速器的传动效率较低，这需要在设计中进行权衡。
1.3 摆线针轮减速器摆线针轮减速器是一种新型的减速器，它能够实现传动时的干接触和平滑运动，减小齿轮啮合噪声和振动。
摆线针轮减速器由于其独特的工作原理，逐渐在某些高精度和低噪声要求的领域得到应用。
2. 减速器设计实例为了更好地理解减速器设计的过程，我们将以一个常见的电动机驱动装置为例进行讲解。
设想我们需要设计一种减速器，以将电动机的高速旋转转换为低速高扭矩输出，用于驱动某种负载。
2.1 确定减速比我们需要确定所需的减速比。
这要根据电动机的额定转速和负载要求的转速来决定。
如果电动机的额定转速为1000转/分钟，而负载要求的转速为100转/分钟，那么所需的减速比为10:1。
2.2 选择传动方式和齿轮配置基于确定的减速比，我们可以选择合适的减速器类型和齿轮配置。
华夏,双级圆柱齿轮减速器设计及参考图例
第八章减速器结构及参考图例第一节单级圆柱齿轮减速器图8－1为单级圆柱齿轮减速器的立体图；图8－2为单级圆柱齿轮减速器的装配图（之一：凸缘式端盖）；图8－3 高速齿轮轴工作图；图8－4 圆柱齿轮工作图；图8－5 低速轴工作图；图8－6 减速器箱盖工作图；图8－7 减速器箱座工作图；图8－8为单级圆柱齿轮减速器的装配图（之二：嵌入式端盖）。
图8－1 单级圆柱齿轮减速器立体图图8－2 单级圆柱齿轮减速器装配图（之一）图8－4 圆柱齿轮工作图图8－5 低速轴工作图图8－8为单级圆柱齿轮减速器的装配图（之二）第二节单级圆锥齿轮减速器图8－9为单级圆锥齿轮减速器的立体图；图8－10为单级圆锥齿轮减速器的装配图；图8－11为单级圆锥齿轮减速器结构图（立式）；图8－12 圆锥齿轮工作图。
图8－9 单级圆锥齿轮减速器立体图图8－10为单级圆锥齿轮减速器的装配图图8－11为单级圆锥齿轮减速器结构图（立式）图8－12 圆锥齿轮工作图第三节单级蜗杆减速器图8－13为单级蜗杆减速器的立体图；图8－14为单级蜗杆减速器的装配图；图8－15为单级蜗杆减速器装配图（有散热片）；图8－16 蜗杆工作图，图8－17 蜗轮工作图。
图8－13 单级蜗杆减速器立体图图8－14 蜗杆减速器的装配图图8－15 单级蜗杆减速器装配图（有散热片）图8－16 蜗杆工作图图8－17 蜗轮工作图第四节双级圆柱齿轮减速器图8－18双级圆柱齿轮减速器立体图；图8－19为两种形式的双级圆柱齿轮减速器装配图；图8－20双级圆柱齿轮减速器装配图（焊接结构）。
图8－18 双级圆柱齿轮减速器立体图图8－19双级圆柱齿轮减速器装配图图8－20双级圆柱齿轮减速器装配图第五节圆锥－圆柱齿轮减速器图8－21圆锥－圆柱齿轮减速器立体图；图8－22圆锥－圆柱齿轮减速器装配图（之一）；图8－23圆锥－圆柱齿轮减速器装配图（之二）。
图8－21 圆锥－圆柱齿轮减速器立体图图8－22圆锥－圆柱齿轮减速器装配图（之一）图8－23圆锥－圆柱齿轮减速器装配图（之二）。
机械设计课程设计一级减速器-实例
课程设计(综合实验)报告名称：机械设计基础课程设计题目：一级减速器院系：班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：日期：成绩：目录一、课程设计任务书 (4)1、运动简图： (4)2、原始数据： (4)3、已知条件： (4)4、设计工作量： (5)二、传动装置总体设计方案: (5)1、组成： (5)2、确定传动方案： (5)三、电动机的选择： (6)1、选择电动机的类型： (6)2、电动机的选择 (6)3、确定电动机转速： (6)四、确定传动装置的总传动比和分配传动比 (7)1、确定传动装置的总传动比和分配传动比： (7)2、计算传动装置的运动和动力参数： (8)3、运动和动力参数计算结果整理表： (9)五、带轮设计 (9)1、确定计算功率： (9)2、选取V带型号： (9)3、确定带轮基准直径D1和D2： (9)4、验算带速v： (9)5、确定带长和中心距： (9)6、验算小带轮包角： (10)7、确定V带根数Z： (10)8、求作用在带轮轴上的压力： (10)9、带轮主要参数： (11)六、传动零件齿轮的设计计算 (11)1、材料选择： (11)2、按齿面接触强度设计： (12)3、验算轮齿弯曲强度（齿宽应取接触齿宽b=77mm）： (12)4、齿轮的圆周速度为： (13)5、齿轮的基本参数: (13)七、传动轴的设计 (13)1、选择轴的材料： (13)2、输出轴（II轴）上的功率P2，转速n2，转矩T2： (14)3、初步确定轴的最小直径： (14)4、轴的结构设计： (14)5、危险截面的强度校核: (16)八、键的设计和计算 (17)1、选择键联接的类型和尺寸： (17)2、校核键联接的强度： (18)九、轴承的选择及寿命计算： (18)十、箱体结构的设计： (18)1. 机体有足够的刚度： (19)2. 考虑到机体内零件的润滑，密封散热： (19)3. 机体结构有良好的工艺性： (19)4. 附件设计： (19)5.减速器机体结构尺寸如下： (20)十一、润滑密封设计 (21)十二、联轴器设计 (23)1.类型选择： (23)2.载荷计算： (23)3、选取联轴器：........................................................................................................................... - 22 - 十三、设计小节 (23)致谢 (23)参考资料 (23)一、课程设计任务书课程设计题目：胶带式运输机传动装置1、运动简图：2、原始数据：3、已知条件：1、工作情况：传动不逆转，载荷平稳，允许运输带速度误差为±5%；=0.96（包括滚筒与轴承的效率损失）；2、滚筒效率：ηj3、工作环境：室内，清洁;4、动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；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：一般机械厂生产制造，小批量。
SolidWorks减速器建模实例
12.2减速器建模实例12.2.1齿轮绘制在下面的练习中，将详细讲述齿轮的绘制过程，这里先给出齿轮的各项参数：模数m=2、齿数z=55。
通过这些参数，可以计算出：分度圆直径=110mm、齿顶圆直径=114mm、齿根圆直径=105mm。
齿轮建模的操作步骤如下：（1）单击标准工具栏中的“新建”图标，新建一个零件文件。
（2）在特征管理器设计树中选择“前视基准面”，单击“草图绘制”工具，进行草图1的绘制。
单击草图工具栏中的“圆”工具，以草图原点为圆心分别绘制出分度圆、齿顶圆、齿根圆。
选择分度圆，单击草图工具栏中的“构造几何关系”工具，使分度圆变为点划线。
（3）单击“中心线”工具，过草图原点绘制一条垂直的对称中心线。
单击“点”工具，移动鼠标指针到分度圆与中心线相交的位置，当推理指针捕捉到交点时，按下鼠标左键确定点的位置。
（4）保持点的选择，单击草图工具栏中的“圆周阵列”工具，在“排列”选项栏的“数量”文本框中输入55×4=220，单击“确定”按钮，结束圆周阵列的操作，此时，您将看到分度圆上出现一系列的点。
需要指出的是：点的绘制对后面的实体造型没有本质的作用，但是它为后面的操作提供了参照。
（5）单击草图工具栏中的“样条曲线”工具，在点的引导下绘制如图12-27 所示的曲线，注意曲线的端点分别在齿顶圆和齿根圆上。
这里我们把齿形渐开线的绘制简化为简单曲线的绘制，如果读者有兴趣的话，可以参考机械工程手册中的齿轮渐开线绘制方法完成这一部分的操作。
（6）按住<Ctrl>键，选择曲线与垂直中心线，单击草图工具栏中的“镜像实体”工具完成曲线的镜像复制操作，如图12-27所示。
接着，单击“裁剪实体”工具，选择“裁剪到最近端”选项，剪裁齿顶圆，如图12-28所示：图12-27绘制及镜像样条曲线图12-28 裁剪齿顶圆（7）单击草图工具栏中的“分割实体”工具，选择齿根圆进行分割，如图12-29（a）所示。
减速器设计案例
设计任务书设计题目：带式输送机传动装置设计传动机构示意图图0-1 机构运动示意图注：①高速轴②低速轴③卷筒轴原始数据项目输送带工作拉力F N输送带工作速度()v m s滚筒直径D mm每日工作时数h day传动工作年限a参数2300400245前言机器通常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。
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。
考虑到设计要求输出功率较小，要求不是很高，而带传动成本低廉，制造，安装，维护方便，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式简单，传动平稳，能缓冲吸振，噪声小，应用广泛。
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，采用带传动。
第一章总体方案设计电动机的选型设计电动机功率的计算电动机的选型计算是依据工作机,即滚筒的功率所确定的,在计算中,要考虑各传动级的传动效率,诸如滚筒的效率、联轴器的效率、轴承的效率、齿轮传动效率、齿轮搅油效率和带传动效率然后用反推法,最终计算得电动机的功率。
按工作要求和条件,选用Y型全封闭笼型三相异步电动机:1η，2η，3η，4η，5η分别为V 带，轴承，齿轮，联轴器，卷筒的效率，η即为整个系统总的设计效率。
根据相关手册查的效率分别为、、、、1。
31234530.960.980.950.9910.85ηηηηηη=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯= 100010000.854.1wd p p F VKW η=⋅=⨯= 60100071.6/minw V n Dr π⨯⨯== 带的传动比 12~4i =，齿轮传动比23~5i =，总传动比6~20i =，则 '(6~20)71.6(429.6~1432)/mind wn i n r =⋅=⨯=符合这一范围的同步转速有750 r/min 、1000 r/min ，再根据计算出的容量，由机械设计基础（附录G 电动机）查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表。
减速器设计实例精解
减速器设计实例精解1. 引言减速器是一种常见的机械传动装置，用于将高速旋转的输入轴的转速降低到所需的输出转速。
它在工业生产中起着至关重要的作用，广泛应用于各个领域。
本文将以一个减速器设计实例为例，对减速器的设计过程进行详细解析。
2. 设计要求我们需要设计一个减速器，其输入轴转速为1000转/分钟，输出轴转速为100转/分钟。
同时，输出轴需要能够承受1000N·m的扭矩，并且具有高效率、低噪音和长寿命等特点。
3. 设计步骤3.1 确定传动比首先，我们需要确定所需的传动比。
根据输入轴和输出轴的转速要求，传动比可以通过以下公式计算得出：传动比 = 输入轴转速 / 输出轴转速 = 1000 / 100 = 10因此，我们需要设计一个传动比为10的减速器。
3.2 确定齿轮模数和齿数接下来，我们需要确定减速器中每个齿轮的模数和齿数。
模数是描述齿轮尺寸的参数，它与齿数和齿轮直径有关。
一般来说，模数越大，齿轮越大，承载能力越强。
根据传动比，我们可以选择一个合适的齿轮组合来实现减速效果。
在这个实例中，我们选择了一个三级传动组合：输入轴上安装一个小齿轮（齿数为10），中间级上安装一个中等大小的齿轮（齿数为40），输出轴上安装一个大齿轮（齿数为100）。
3.3 计算传动比误差在设计减速器时，我们需要考虑传动比的精度。
传动比误差是指实际传动比与设计传动比之间的差异。
一般来说，传动比误差应控制在±2%以内。
通过计算可得到实际传动比为：实际传动比 = (输入轴转速 / 输入轴每分钟转过的齿数) / (输出轴转速 / 输出轴每分钟转过的齿数)根据所选的齿轮组合和模数，可以计算出输入、输出齿轮每分钟转过的齿数分别为：输入/输出每分钟转过的齿数 = 输入/输出每分钟转过的齿数 = 输入/输出轴转速* 齿轮齿数将这些值代入公式，即可计算出实际传动比。
3.4 验证扭矩要求在确定齿轮尺寸后，我们需要验证减速器是否能够承受所需的扭矩。
机械设计课程设计范例(减速器)
目录一、选择电动机二、确定传动装置的总传动比和分配传动比三、计算传动装置的运动和动力参数四、减速器的结构五、传动零件的设计计算六、轴的计算七、键的选择和校核八、轴承的的选择与寿命校核九、联轴器的选择十、润滑方法、润滑油牌号设计带式输送机传动装置参考传动方案：原始数据：题号7 参数运输带工作拉力F(kN) 2500运输带工作速度υ(m/min) 1.1卷筒直径D(mm) 400 已知条件:1．滚筒效率ηj=0．96(包括滚筒与轴承的效率损失)；2．工作情况两班制，连续单向运转，载荷较平稳；3．使用折旧期 3年一次大修，每年280个工作日，寿命8年；4．工作环境室内，灰尘较大，环境最高温度35℃；5．制造条件及生产批量一般机械厂制造，小批量生产。
计算及说明一、选择电动机(1) 选择电动机的类型按工作要求和条件，选用三相笼式式异步电动机，封闭式结构，电压380V ，Y 型。
（2） 选择电动机的容量电动机所需功率计算工式为：（1）P d =waP η KW ，（2） P w =1000FvKw 因此 P d =1000aFvη Kw所以由电动机至卷筒的传动总功率为：3212345a ηηηηηη=式中：1η，2η，3η，4η，5η分别为带传动、轴承、齿轮传动、连轴器和卷筒的传动效率。
取1η=0.96(带传动)，2η=0.98（滚子轴承），3η=0.97, 4η=0.99, 5η=0.94. 则：a η=0.96⨯30.98⨯20.97⨯0.99⨯0.94=0.79 又因为: V =1.1m/s 所以: P d =1000a Fv η=2500 1.110000.79⨯⨯=3.48 Kw(3) 确定电动机的转速 卷筒轴工作转速为方案电动机型号额定功率 ed P Kw电动机转速 r/min电动机质量Kg同步转速 异步转速 1 Y112M -2 4 3000 2890 452Y112M - 441500144043n =601000601000 1.152.553.14400v D π⨯⨯⨯==⨯r/min按表1推荐的传动比合理范围,取一级齿轮传动的传动比'1i =2~4,二级圆柱齿轮减速器的传动比'2i =8~40,则总的传动比范围为 'a i =16~160 ,所以电动机转速的可选范围为: 'd n ='a i n = (16~160) ⨯52.55= 841~8408 r/min符合这一范围的同步转速有: 1000r/min 、1500r/min 、3000r/min根据容量和转速,由机械设计课程设计手册查出有三种适用的电动机型号,因此有四种传动比方案,如下表:选用Y112M-2电动机：型号额定功率满 载 时起动电流 额定电流 起动转矩 额定转矩 最大转矩 额定转矩转速r/min电流(380v 时) 效率% 功率因数 Y132S1 -2 5.5 290038.7780.805.2 2.2 1.8低转速电动机的级对数多，外廓尺寸用重量都较大，价格较高，但也以使传动装置总传动比减小，使传动装置的体积、重量较小；高转速电动机则相反。
减速器实例
第10章综合实例——减速器减速器是重要的机械传动设备之一，它主要用于动力的传递和变换，是最常见的机械产品之一。
减速中包括了许多典型的机械零件，如箱体、齿轮、传轴和轴承等。
这些机械零件的设计各有特点，需要综合运用各种实体造型设计方法。
而Pro/ENGINEER所具有的强大机械功能，能够较好地完成这些零件的设计造型工作。
减速器的设计中，涉及到箱体类零件的创建方法、齿轮的参数化设计方法、轴承的装配方法、大型组件的装配方法、装配时各个元件间的体积干涉检验方法等，基本涵盖了机械产品设计的全过程。
这些设计，都可在Pro/ENGINEER中完成。
此外，利用Pro/ENGINEER强大的单一数据库功能，用户还可以使用工程图环境，由三维实体模型方便地生成二维工程图。
10.1 设计概述设计完成的减速器主要由箱体、箱盖、一对齿轮传动副、两根传动轴和两对轴承组成，其分解视图如图10-1所示。
图10-1 分解视图图10-2 组件装配图在设计过程中，首先使用三维实体造型方法创建出各个基本元件，然后使用组件装配方法将这些元件装配成为一个整体，最后根据三维实体模型创建组件工程图。
如图10-2所示为装配完成后的减速器模型，而如图10-3所示为减速器组件的工程图。
图10-3 工程图本章中，将挑选减速器中的几个关键元件，详细介绍其三维实体造型过程，然后介绍将这些元件装配成为一个整体，并绘制工程图的方法。
其中主要内容有：●减速器箱体设计●减速器箱盖设计●齿轮设计●减速器装配●减速器工程图绘制10.2 减速器箱体设计减速器的箱体用于放置齿轮、轴承等零件，同时，它还是整个减速器的基础，设计完成的减速器如图10-4所示，它是由图10-5所示的过程创建而成。
下面具体介绍箱体的创建步骤。
步骤1，创建新文件。
单击“文件”工具栏中的按钮，或者单击【文件】→【新建】，系统弹出“新建”对话框，输入所需要的文件名“cover_bottom”，取消“使用缺省模板”选择框后，单击【确定】，系统自动弹出“新文件选项”对话框，在“模板”列表中选择“mmns_part_solid”选项，单击【确定】，系统自动进入零件环境。
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减速器设计实例精解
一、前言
减速器是机械传动中常用的一种装置，通常用于将高速旋转的电机输
出轴转速降低，增加扭矩。
在各种机械设备中都有广泛应用。
本文将
以一个减速器设计实例为例，介绍减速器设计的基本原理、步骤和注
意事项。
二、设计要求
假设我们需要设计一个减速器，输入轴转速为3000rpm，输出轴转速为300rpm，需要输出轴扭矩为200N·m。
同时要求减速器结构紧凑、运行平稳可靠。
三、基本原理
1.齿轮传动
齿轮传动是一种常见的传动方式，可以实现不同转速和扭矩的传递。
在齿轮传动中，输入轴和输出轴之间通过不同大小的齿轮进行连接。
当输入轴上的齿轮旋转时，通过啮合相邻齿间接触面积产生副作用力
矩作用于相邻齿上，并将其带动旋转；同时由于相邻两个齿之间的啮
合点位置发生改变而产生一个正向或反向移动距离（也就是所谓的
“啮合线速度”），因此输出轴上的齿轮也会跟着旋转。
2.齿轮传动的减速原理
在减速器中，输入轴和输出轴之间通过不同大小的齿轮进行连接，通
常采用大齿轮带动小齿轮的方式来实现减速。
由于大齿轮的周长比小
齿轮大，因此在同一时间内大齿轮旋转的角度要比小齿轮旋转的角度小，即输出轴转速要比输入轴转速慢。
同时由于相邻两个齿之间的啮
合点位置发生改变而产生一个正向或反向移动距离（也就是所谓的
“啮合线速度”），因此输出轴上的扭矩会增加。
四、设计步骤
1.确定传动比
根据设计要求可知，输入轴转速为3000rpm，输出轴转速为300rpm，因此传动比为10:1。
2.选择合适的模数
模数是指每个圆柱面上所划分出来的等分数量。
选取模数需要考虑到
减速器结构紧凑、运行平稳可靠等因素。
一般情况下，选取较小模数可以使得减速器结构更加紧凑，但同时也会增加齿轮的压力角，降低齿轮的强度。
因此需要在考虑结构紧凑和强度兼顾的前提下选择合适的模数。
3.计算齿轮参数
根据传动比和选定的模数，可以计算出输入轴和输出轴上所需的齿轮参数，如齿数、分度圆直径、压力角等。
在计算时需要注意到齿数不能为小数或分数，同时需要考虑到啮合角度、啮合线速度等因素。
4.绘制减速器零件图
根据计算出来的齿轮参数可以绘制出减速器零件图。
在绘制时需要注意到各个零件之间的配合尺寸、公差等因素。
5.进行结构优化
在绘制出减速器零件图后，可以进行结构优化。
通过对各个零件进行调整和改进，可以使得减速器结构更加紧凑、运行平稳可靠。
6.进行材料选择和热处理
根据设计要求和实际情况选择适当的材料，并对其进行热处理以提高其强度和硬度。
7.进行装配和调试
在进行装配和调试时需要注意到各个零件之间的配合情况、啮合情况等因素。
通过调整和改进可以使得减速器运行平稳可靠。
五、注意事项
1.齿轮传动中需要考虑到啮合角度、啮合线速度等因素，以保证齿轮的正常工作。
2.在选择模数时需要在考虑结构紧凑和强度兼顾的前提下选择合适的模数。
3.在进行材料选择和热处理时需要根据设计要求和实际情况选择适当的材料，并对其进行热处理以提高其强度和硬度。
4.在进行装配和调试时需要注意到各个零件之间的配合情况、啮合情况等因素。
通过调整和改进可以使得减速器运行平稳可靠。
六、总结
本文以一个减速器设计实例为例，介绍了减速器设计的基本原理、步骤和注意事项。
通过对齿轮传动原理的介绍，我们可以了解到齿轮传动是一种常见的传动方式，可以实现不同转速和扭矩的传递。
同时我们还介绍了减速器设计的基本步骤，包括确定传动比、选择合适的模数、计算齿轮参数、绘制减速器零件图、进行结构优化、进行材料选择和热处理以及进行装配和调试等。
在设计过程中需要注意到各个零件之间的配合情况、啮合情况等因素，以保证减速器运行平稳可靠。