《二级展开式圆柱齿轮减速器》课程设计报告
机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器
机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器-目录课程设计书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55. 设计V 带和带轮66. 齿轮的设计87. 滚动轴承和传动轴的设计198. 键联接设计269. 箱体结构的设计2710. 润滑密封设计3011.联轴器设计30四设计小结31五参考资料32机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器一. 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表二. 设计要求1•减速器装配图一张(A1) o2. CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(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. 电动机的选择机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器机械设计课程设计两级展开式圆柱齿轮减速器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=0.96 X Q.983X Q.952 X0.97 X0.96 = 0.759 ; 1为V带的效率,n2为轴承的效率,3为第一对齿轮的效率，4为联轴器的效率,5为卷筒轴滑动轴承的效率（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 = 1900 X1.3/1000 3.25kW,执行机构的曲柄转速为n = =82.76r/mi n ,I经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比「=2〜4 ,I ）。
机械设计课程设计-二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器(全套图纸三维)
燕山大学机械设计课程设计报告题目：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器学院：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：目录一、项目设计目标与技术要求 (6)1．任务描述： (6)2．技术要求： (6)二、传动系统方案制定与分析 (6)三、传动方案的技术设计与分析 (9)1．电动机选择与确定 (9)电动机类型和结构形式选择 (9)电动机容量确定 (10)2．传动装置总传动比确定及分配 (11)3．各轴传动与动力装置运动学参数 (12)各轴转速: (12)各轴输入功率: (12)各轴转矩: (12)四、关键零部件的设计与计算 (13)1．设计原则制定 (13)齿轮传动设计方案 (15)2．第一级齿轮传动设计计算 (16)第一级齿轮传动参数设计 (16)第一级齿轮传动强度校核 (20)3．第二级齿轮传动设计计算 (22)第二级齿轮传动参数设计 (22)第二级齿轮传动强度校核 (26)4．轴的初算 (28)5．键的选择及键联接的强度计算 (28)键联接方案选择 (28)键联接的强度计算 (29)6．滚动轴承选择方案 (31)五、传动系统结构设计与总成 (31)1．装配图设计及部件结构选择、执行机械设计标准与规范 (31)装配图整体布局 (32)轴系结构设计与方案分析 (34)中间轴结构设计与方案分析 (35)2．主要零部件的校核与验算 (37)轴系结构强度校核 (37)滚动轴承的寿命计算 (43)六、主要附件与配件的选择 (46)1．联轴器 (46)联轴器比较 (46)输入输出匹配具体方案 (46)2．润滑与密封的选择 (47)润滑方案对比及确定 (47)密封方案对比及确定 (48)3．油标 (49)4．螺栓及吊环螺钉 (49)5．油塞 (50)6．窥视孔及窥视孔盖 (50)7．定位销 (50)8．启盖螺钉 (50)9．调整垫片 (51)七、零部件精度与公差的制定 (51)1．精度设计制定原则 (51)尺寸精度设计原则 (51)形位公差的设计原则 (51)粗糙度的设计原则 (51)2．减速器主要结构、配合要求 (52)3．减速器主要技术要求 (53)装配与拆装技术要求 (53)维修与保养技术要求 (53)八、项目经济性与安全性分析 (54)1．零部件材料、工艺、精度等选择经济性 (54)2．减速器总重量估算及加工成本初算 (54)3．经济性与安全性综合分析 (55)九、项目总结 (55)十、参考文献 (56)一、项目设计目标与技术要求减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。
机械课程设计展开式二级圆柱齿轮减速器设计(F=V=D=)
结果
计算及说明
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
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）动力源：电力，三相交流，电压380/220V
5）运输带速度允许误差为±5%；
6）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。
二级展开式圆柱齿轮减速器课程设计
一、教学内容
本节课选自《机械设计基础》教材的第四章“齿轮传动设计”，针对高二年级工业设计特长班的学生，主要内容为“二级展开式圆柱齿轮减速器课程设计”。课程内容包括：1.掌握圆柱齿轮的基本参数计算与选用；2.理解二级减速器的工作原理及展开式结构特点；3.学会使用CAD软件进行二级展开式圆柱齿轮减速器的装配图和零件图设计；4.了解减速器的强度计算与校核方法；5.分析减速器在实际工程中的应用案例。通过本节课的学习，使学生能独立完成二级展开式圆柱齿轮减速器的课程设计任务，提高学生的实际操作能力和工程素养。
5、教学内容
本节课程将围绕二级展开式圆柱齿轮减速器的工程实践与未来发展趋势进行深入学习，内容包括：1.分析二级减速器在实际工程中的应用案例，探讨其在不同工况下的性能表现；2.了解现代减速器设计中的人机工程学原则，提升产品设计的人性化；3.探索减速器智能制造技术，如3D打印、机器人组装等在未来减速器生产中的应用；4.讨论减速器设计的可持续性，包括材料选择、寿命预测及回收再利用；5.引导学生展望减速器技术的发展趋势，鼓励他们提出创新性设计理念，为未来机械工程领域做出贡献。通过本节课程，学生将对二级展开式圆柱齿轮减速器有更全面和前瞻性的认识，为将来从事相关领域的设计与研发工作打下坚实基础。
3、教学内容
本节课程将继续深化二级展开式圆柱齿轮减速器的设计与应用，内容包括：1.研究减速器的动态平衡与振动控制，了解其对设备运行稳定性的影响；2.探讨减速器在负载变化时的效率与热量分布，以及散热设计的重要性；3.学习减速器密封设计，防止润滑油泄漏及外部污染物进入；4.分析减速器在制造过程中的精度控制，包括齿轮的加工精度和装配精度；5.结合实际案例，让学生设计简单的减速器改进方案，提升其性能或降低成本。通过本节课程，学生将能够全面掌握二级展开式圆柱齿轮减速器的设计要点，并能够综合考虑实际工程中的多种因素。
课程设计报告-二级展开式圆柱齿轮减速器含全套图纸
课程设计报告二级展开式圆柱齿轮减速器姓名：学院：专业：年级：学号：指导教师：2006年6月29日一.设计题目设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。
轻微震动，单向运转，在室内常温下长期连续工作。
卷筒直径D=500mm,运输带的有效拉力F=10000N, 卷筒效率5η=0.96,运输带速度0.3/v m s =,电源380V ,三相交流.二.传动装置总体设计：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：三．选择电动机1.选择电动机类型：按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结果，电压380V ，Y 型。
2.选择电动机的容量电动机所需的功率为：Wd a P P =η KW1000W FVP =KW 所以1000d a FVP =η KW由电动机到运输带的传动总功率为1a 422345η=η•η•η•η•η1η—带传动效率：0.962η—每对轴承的传动效率：0.99 3η—圆柱齿轮的传动效率：0.96 4η—联轴器的传动效率：0.99 5η—卷筒的传动效率：0.96则：4210.960.990.960.990.960.79a 422345η=η•η•η•η•η=⨯⨯⨯⨯= 所以 94650.33.8100010000.81d a FV p η=⨯==⨯KW3.确定电动机转速 卷筒的工作转速为6010006010000.311.46500V n D ⨯⨯⨯===∏∏⨯r/min查指导书第7页表1：取V 带传动的传动比2i =~4带；二级圆柱齿轮减速器传动比840i =~减速器，所以总传动比合理范围为16160i =~总，故电动机转速的可选范围是：n n i =⨯=(16~160)⨯11.46=183~1834总卷筒电机r/min符合这一范围的同步转速有750、1000和1500r/min 。
两级展开式圆柱齿轮减速器课程设计报告书
3>弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由公式得
〔4〕计算大、小齿轮的 。
〔5〕设计计算： =1.85
标准模数选择：
有齿面接触疲劳强度计算的模数m大于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〔即模数与齿数的乘积〕有关,可取由弯曲强度算得模数1.85优先采用第一系列并就近圆整为标准值m=2,按接触疲劳强度算得的分度圆直径d1=54.406mm。
由表10-4查得 ;
查图10-13得 ;
则载荷系数
<11>按实际载荷系数校正小齿轮的分度圆直径
<12>计算模数
3、校核齿根弯曲疲劳强度 ,按下式校核
〔1〕计算弯曲载荷系数
〔2〕查取齿形系数和应力校正系数
由表10-5得
〔3〕计算弯曲疲劳许用应力
a)由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ;大齿轮弯曲强度极限
2轴：低速啮合、高速啮合均采用锻造齿轮,低速啮合齿轮左端用甩油环定位,右端用轴肩定位,高速啮合齿轮左端用轴肩,右端用甩油环定位u,两端使用角接触轴承承载。
3轴：采用锻造齿轮,齿轮左端用甩油环定位,右端用轴肩定位,为减轻轴的重量采用中轴颈,使用角接触轴承承载,右端连接单排滚子链。
（一）高速轴的结构设计：
各轴参数见下表：
轴承代号
基本尺寸/mm
安装尺寸/mm
基本额定/KN
d
D
B
da
Da
动载荷Cr
静载荷Cor
7206C
30
62
36
56
23
15
机械课程设计---展开式二级圆柱齿轮减速器
机械设计课程设计2010-2011第2学期姓名：班级：指导教师：成绩：日期：2011 年 5 月目录1、设计任务书 (2)2、电动机的选择 (3)3、计算传动装置的运动和动力参数 (4)4、传动件设计（齿轮） (6)5、轴的设计 (10)6、滚动轴承校核 (18)7、连接设计 (19)8、减速器润滑及密封 (19)9、箱体及其附件结构设计 (20)10、设计总结 (22)11、参考资料 (23)展开式二级圆柱齿轮减速器设计内容计算及说明结果1、设计任务书设计任务书设计题目4：带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器1、系统简图联轴器减速器联轴器滚筒v输送带电动机2、工作条件单向运转，有轻微振动，经常满载，空载起动，单班制工作，使用期限5年，输送带速度容许误差为±5%。
3、原始数据已知条件题号D1 D2 D3 D4 D5 D6 输送带拉力F（N）1.6×103 1.8×1032×1032.2×103 2.4×103 2.6×103输送带速度v（m/s）1.0 1.1 0.9 0.9 1.2 1.0滚筒直径D(mm)400 350 300 300 300 300 注：小组成员按次序选题，本设计所选题号为D2。
4、传动方案的分析带式输送机由电动机驱动。
电动机通过连轴器将动力传入减速器,再经联轴器将动力传至输送机滚筒,带动输送带工作。
传动系统中采用两级展开式圆柱齿轮减速器，其结构简单，但齿轮相对轴承位置不对称，因此要求轴有较大的刚度，高速级和低速级都采用直齿圆柱齿轮传动。
设计内容计算及说明结果2、电动机的选择电动机的选择1、类型选择电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y系列封闭式三相异步电动机。
2、功率选择(1)工作机所需功率WP工作机所需功率为：1000WWWvFP=式中，NFW3108.1⨯=，smvW1.1=，代入上式得：kWkWPW98.110001.1108.13=⨯⨯=；(2)电动机所需功率dP电动机所需功率为：ηWPP=从电动机至卷筒主动轴之间的传动装置的总效率为：卷筒联轴器齿轮轴承ηηηηη223⋅=查[2]表11-9：轴承传动效率（3对）98.0=轴承η，齿轮传动效率（8级2对）97.0=齿轮η，联轴器传动效率（2个）99.0=联轴器η，滚筒传动效率（1个）96.0=卷筒η，则：833.096.099.097.098.0224=⨯⨯⨯=η，kWPP Wd4.2833.098.1===η；(3)电动机额定功率mP选取电动机额定功率mP，使)3.1~1(PPm=，查[2]表20-5取kWPm3=；kWPW98.1=0.833=ηkWPd4.2=kWPm3=展开式二级圆柱齿轮减速器设计内容 计算及说明结 果3、转速选择根据已知条件计算出工作机卷筒的转速为：min 603501.1100060100060r D v n w w =⨯⨯⨯=⨯=ππ，查[2]推荐二级圆柱齿轮减速器传动比为：40~8'=i ；故电动机转速为：min 2400~480min 60)40~8('r r n i n w m =⨯==4、型号选择符合这一范围的转速有：min 750r 、min 1000r 、min 1500r ,综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，选用同步转速为min 1000r 的电动机作为原动机。
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- 1 -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：室内，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 dkwpw1.8=0.8259.818dP kwη==85.94/minn r=电动机型号Y160M-4 1500/min421460/min34.09dman rD mmn ri====- 3 -P d = P w /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×Pn 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=12.76kwd 1=140mmd 2=id 1=2×140=280m ma o =550mm- 5 -36.9550.9901.965 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/s10.7<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 d 7.56522.16691800550200=-+=-+≈ （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=8.961 21t d ≥确定公式内各计算数值 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[]([][])/2523H H H r H MPaMPaσσσσσ===+=- 7 -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 Z- 9 -c.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。
机械设计课程设计-展开式二级圆柱齿轮减速器
机械设计课程设计2011-2012第1学期姓名：班级：指导教师：成绩：日期：2011 年6 月目录1. 设计目的 (2)2. 设计任务书及方案 (2)3. 电机选择和传动装置的运动、动力参数计算 (3)4. 齿轮的设计计算 (5)5. 轴的设计计算 (10)6. 高速轴键的校核计算 (16)7. 高速轴轴承寿命计算 (17)8. 联轴器的选择 (17)9. 减速器的润滑和密封 (18)10. 箱体的结构设计 (18)11. 设计总结 (20)12. 参考资料 (21)1. 设计目的机械设计综合课程设计是机械原理及设计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，在实现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《机械原理及设计》课程及其它有关先修课程的理论和生产实践知识进行实践，使理论知识和生产知识密切地有机结合起来，从而使这些知识得到进一步巩固、加深和扩展。
2．在设计实践中学习和掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤，培养学生分析和解决机械设计问题的能力，为以后进行的设计工作打下初步基础3．通过设计，使学生在计算、绘图、运用并熟悉设计资料（包括手册、标准和规范等）以及进行经验估算等工程师在机械设计方面必须具备的基本训练进行一次训练。
2. 设计任务书及方案带式运输机传动系统中的展开式二级圆柱齿轮减速器1）系统简图联轴器减速器滚筒联轴器v电动机输送带2）工作条件单向运转，有轻微振动，经常满载，空载起动，单班制工作，使用期限5年，输送带速度容许误差为±5%。
3）原始数据输送带拉力F（N） 2.6×103输送带速度v（m/s） 1.0滚筒直径D(mm) 3004）设计工作量（1）设计说明书（2）减速器装配图（3）减速器零件图计算及说明结 果3. 电机选择和传动装置的运动、动力参数计算1）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 系列三相笼型异步电动机，全封闭自扇冷式结构，电压380V. (2)选择电动机的容量此带式运输机，其电动机所需功率为∑=ηw d p p 式中：w p —工作机的有效功率，即工作机的输出功率，单位为kW 。
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课程设计报告二级展开式圆柱齿轮减速器姓名：学院：专业：年级：学号：指导教师：20**年**月**日一.设计题目设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。
轻微震动，单向运转，在室内常温下长期连续工作。
卷筒直径D=500mm,运输带的有效拉力F=10000N, 卷筒效率5η=0.96,运输带速度0.3/v m s =,电源380V ,三相交流.二.传动装置总体设计：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：三．选择电动机1.选择电动机类型：按工作要求和条件，选用三相笼型异步电动机，封闭型结果，电压380V ，Y 型。
2.选择电动机的容量电动机所需的功率为：Wd a P P =η KW1000W FVP =KW 所以1000d a FVP =η KW由电动机到运输带的传动总功率为1a 422345η=η•η•η•η•η1η—带传动效率：0.962η—每对轴承的传动效率：0.99 3η—圆柱齿轮的传动效率：0.96 4η—联轴器的传动效率：0.99 5η—卷筒的传动效率：0.96则：4210.960.990.960.990.960.79a 422345η=η•η•η•η•η=⨯⨯⨯⨯= 所以 94650.33.8100010000.81d a FV p η=⨯==⨯KW3.确定电动机转速 卷筒的工作转速为6010006010000.311.46500V n D ⨯⨯⨯===∏∏⨯r/min查指导书第7页表1：取V 带传动的传动比2i =~4带；二级圆柱齿轮减速器传动比840i =~减速器，所以总传动比合理范围为16160i =~总，故电动机转速的可选范围是：n n i =⨯=(16~160)⨯11.46=183~1834总卷筒电机r/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，因此有四种传动比方案比较适合。
因此选定电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下；四.确定传动装置的总传动比和分配传动比：总传动比：96083.7711.46n i n ===电机总总分配传动比：取 2.8i =带，则1283.7729.922.8i i ⨯==，12i i =(1.3~1.5)，取1 6.95i =，经计算2i=4.47 注：i 带为带传动比，1i 为高速级传动比，2i为低速级传动比。
五.计算传动装置的运动和动力参数：将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴；01η，12η，23η，34η—依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。
1.各轴转速：1960342.862.8m n n i ===带r/min121342.8649.336.95n n i ===r/min 23249.3311.454.31n n i ===r/min 4n =3n =11.45 r/min2.各轴输入功率：1013.80.96 3.65d P P =•η=⨯=KW011η=η2112 3.650.980.97 3.47P P =•η=⨯⨯=KW 1223η=η•η 3223 3.470.980.97 3.30P P =•η=⨯⨯=KW 2323η=η•η 4334 3.300.980.99 3.2P P =•η=⨯⨯=KW 3424η=η•η 3.各轴输入转矩： 3.809550955037.80960d d w P T N m n ===• 137.80 2.80.96101.61d T T i N m 01=••η=⨯⨯=•带21101.61 6.950.980.97671.30T T i N m 12=••η=⨯⨯⨯=•1 322671.30 4.310.980.972750.37T T i N m 23=••η=⨯⨯⨯=• 4327500.980.992668.41T T N m 34=•η=⨯⨯=•1-3轴的输出功率、输出转矩分别为各轴的输入功率、输入转矩乘轴承传动效率0.99。
运动和动力参数结果如下表：六.设V 计带和带轮：1.设计V 带①确定V 带型号查机械设计基础课本表205p 13-6得：A K=1.3，则 1.3 3.52 4.6c A d p K P =•=⨯= KW ，又mn =960r/min,由图13-15确定选取A 型普通V 带，取1D =125，21D i D =⨯⨯(1-ε)=3⨯125⨯0.98=367.5带，取ε=0.02，标准化得2D =375②验算带速：111259606.2825601000601000D n V ∏∏⨯⨯===<⨯⨯m/s③确定带的基准长度：120120.7(2()D D a D D +)<<+取a =1.2（1D +2D ）=1.2（125+375）=60021122()201124o oD D L a D D a π-=+++=mm,由表13-2选取d L=2000 ④确定实际中心距a2000201160059522d o L L a a --=+=+=mm⑤验算小带轮包角1∂21118057.3160120D D a ︒︒︒︒-∂=-⨯=>⑥计算V 带的根数Z ： 由表13-3查得0 1.4P ≈KW ，由表13-5查得K ∂=0.95，由表13-2查得LK =1.03由表13-4查得P ∆=0.11KW ，则V 带的根数4.42.84()(1.380.108)0.959 1.09C o o L P Z P P K K ∂===+∆+⨯因此取Z=3⑦计算作用在带轮轴上的载荷zF由表13-1查得A 型V 带单位长度质量q=0.1Kg/m,所以单根V 带张紧力220 2.5 2.5 4.56500(1)500(1)0.1 6.28190.50.9593 6.28C P F qv N K zv ∂=-+=-+⨯=⨯ 故作用在轴上载荷101632sin 23190.5sin 1130.422z F zF N ︒∂==⨯⨯⨯=七.齿轮的设计：1.高速级大小齿轮的设计1）选择齿轮材料：大小齿轮都选用45钢，小齿轮调质处理，硬度230，大齿轮正火处理，硬度210。
2）确定许用应力：a.许用接触应力：lim []bH HLHK S H σσ=查精密机械设计课本表11-7得lim 1b H σ=5702/N mm ，2lim 2550/b N mm H σ=。
故应按接触极限应力较低的计算，即只需求出2[]H σ。
对于调质处理的齿轮，HS =1.1222550[]/500/1.1H N mm N mm σ== b.许用弯曲应力： lim []F bF FC FLFK K S σσ=由表11-10知lim 1F b σ=1902/N mm2lim 2180/F b N mm σ=取FS =1.4，所以221190[]/136/1.4F N mm N mm σ== 222180[]/129/1.4F N mm N mm σ== 3）根据接触强度设计：9级精度制造，载荷系数K=1.2，取齿宽系数0.5ϕ=，测中心距2(6.95199.3a mm =+=选定1z=30,21 6.9530209z uz ==⨯=111.67d m mm z ==12()2392ma z z mm =+= b=0.5239a a X ϕ==119.5mm 4）验算弯曲应力1212VF Fd T K K Y d m βσ=ψ由图8-44查得,x=0 1z =30，1F Y =2.602z =209，2F Y =2.14211[]13644.2/2.60F F N mm Y σ== 222[]12960.3/2.14F F N mm Y σ== 1212[][]F F F F Y Y σσ<,故应计算大齿轮的弯曲应力， 21144.2/[]F F N mm σ=<σ，弯曲强度足够。
2.低速级大小齿轮的设计：①齿轮材料的选择：小齿轮选用35MnB 调质，硬度260HBS ，大齿轮选用SiMn 调质，硬度225HBS 。
②确定许用应力：a.许用接触应力：lim []bH HLHK S H σσ=查表8-10得lim 1b H σ=7002/N mm2lim 2540/b N mm H σ=故应按接触极限应力较低的计算，即只需求出2[]H σ。
对于调质处理的齿轮，HS =1.1222540[]/491/1.1H N mm N mm σ== b.许用弯曲应力：lim []F bF FC FLFK K S σσ=由表8-11知lim 1F b σ=2402/N mm2lim 2180/F b N mm σ=取FS =1.3所以221240[]/185/1.3F N mm N mm σ== 222180[]/138/1.3F N mm N mm σ== ③根据接触强度设计：1d d K =取K=1.2，齿宽0.5a ϕ=1(4.31296.5d mm =+=取1z=28,21121z uz ==，故实际传动比i=121 4.3228=模数 1222296.53.9828121a X m Z Z ===++12()2ma z z =+=298mmB=0.5298149a a X ϕ==mm 取21149,154b mm b mm == ④验算弯曲应力：1212VF Fd T K K Y d m βσ=ψ 由图8-44查得,x=0 1F Y =2.63 2F Y =2.16163.5/F N mm σ=〈1[]F ϕ2252.1/F N mm σ=〈2[]F ϕ弯曲强度足够。
八．减速器机体结构尺寸如下：计算公式结果0.02538a9 110.0238a1b111.5bb 1.5b 2b 22.5bd 0.03612fd a2505006n 时，6 10.75fdM12 2=（0.5 0.6）f d M10 3=（0.40.5）fd10 =（0.30.40.81011>1.2 22> m m ,1 110.85,0.85m m1m 8 m9轴承端盖外径2D轴承孔直径+（5—5.5）3d120（I 轴）125（II 轴） 150（III 轴） 轴承旁联结螺栓距离S2S D 120（I 轴）125（II 轴）150（III 轴）九．轴的设计：1．高速轴的设计：①材料：选用45号钢调质处理，查表10-2取[]T ι=352/N mm ，C=100②各轴段直径的确定：由3pd n =p=3.65,则31 3.6510022.0342.86d mm ≥=，因为装小带轮的电动机轴径38d =，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且1(0.8 1.2)d d=~，查手册886P 表7-7，取1d =36,1L =60mm,因为大带轮靠轴肩定位，所以取2d =40,2L =58，3d 段装配轴承，取3d =45，选用6309轴承，3L =28，4d 段是定位轴承，取4d =50，4L 根据箱体内壁线确定后再确定。