摘要
减速器的结构随其类型和要求不同而异。单级圆柱齿轮减速器按其轴线在空间相对位置的不同分为：卧式减速器和立式减速器。一般使用较多的是卧式减速器，故以卧式减速器作为主要介绍对象。
单级圆柱齿轮减速器可以采用直齿、斜齿或人字齿圆柱齿轮。
由于减速器已成为一种通用的传动部件，因此，圆柱齿轮减速器多数已经标准化，ZD （JB1130-70）为单级圆柱齿轮减速器的标准型号。其主要参数均已标准化和规格化。
单级圆柱齿轮减速器的主要性能参数为：
传递功率P（标准ZD型减速器P=1~2000KW）
传动比i为避免减速器的外廓尺寸过大，一般i〈6，其最大传动比imax=8~10，高速轴转速n1，中心距a（标准ZD型减速器a=100~700mm ）
机械零件课程设计，可以根据任务书的要求参考标准系列产品进行设计，也可自行设计非标准的减速器。
本文主要阐述了设计减速器的计算过程和减速器各部件的选择。主要包括拟定、分析传动装置的设计方案；选择动力装置、计算传动装置的运动和动力参数；进行传动件的设计计算；绘制减速器装配工作图等。
关键词：机械传动装置、单级齿轮减速器、设计原理及参数配置
Abstract
The structure of speed reducer with their types and different requirements and different. Single two-stage cylindrical gear reducer according to its axis in the space of relative location divided into: horizontal reducer and vertical reducer. Generally use more is a horizontal reducer with horizontal reducer, so as the main introduction object.
Single two-stage cylindrical gear reducer can use straight tooth, helical or person handwriting gears.
Because reducer has become a common transmission parts, therefore, cylindrical gear reducer majority is standardization, lh-zd JB1130-70) for (single two-stage cylindrical gears reduction gear standard models. Its main parameters are standardized and normalization.
Single two-stage cylindrical gear reducer the main property parameter for:
Transfer power P (standard lh-zd type reducer P = 1 ~ 2000KW)
I to avoid the transmission gear reducer, the general dimension to the contour I < 6, its largest ratio imax = 8 ~ 10, high-speed shaft speed n1, centre distance a (standard lh-zd type reducer a = 100 ~ 700mm)
The mechanical parts curriculum design, can according to the requirements of project reference standard series product design, can also be to design non-standard reducer.
This article mainly expounds the design process of calculation and reducer gear reducer of all parts of choice. Mainly includes drew up and analysis of transmission device of design project; Choose power device, calculation of transmission movement and dynamic parameters; The design and calculation for transmission parts; Rendering speed reducer assembly work pursue, wait.
Keywords：Cylindrical gear actuator general arrangement Single gear reducer Main parameters
目录
摘要............................................................................................................................................. I
ABSTRACT .................................................................................................................................. I I 目录.............................................................................................. .............错误！未定义书签。
引言 (1)
1 减速器设计计算 (2)
1.1 选择传动机 (2)
1.2 传动比 (2)
1.3 计算各传动参数 (3)
2齿轮的选择........................................................................................................................ . (4)
2.1齿轮传动的设计计算......................................................................................................... ..4
3 减速器的轴及轴上零件的结构设计..................................................................................... ..7
3.1轴的结构设计 (7)
3.2齿轮的结构设计................................................................................................................. .8 3.3支承部件的结构 (9)
4轴的计算................................................................................................................................. ..14 4.1轴的结构设计计算及校核 (14)
5轴承的选用与校核 (17)
5.1轴承的选用 (17)
5.2轴承的校核 (19)
6键的选择及校核 (20)
7减速器的箱体结构及设计 (21)
7.1概述 (21)
7.2箱体结构的设计要点 (22)
8密封与润滑 (24)
结束语 (26)
参考文献 (27)
致谢 (28)
附件 (29)
引言
减速器的结构随其类型和要求不同而异。单级圆柱齿轮减速器按其轴线在空间相对位置的不同分为：卧式减速器和立式减速器。一般使用较多的是卧式减速器，故以卧式减速器作为主要介绍对象。
单级圆柱齿轮减速器可以采用直齿、斜齿或人字齿圆柱齿轮。
由于减速器已成为一种通用的传动部件，因此，圆柱齿轮减速器多数已经标准化，ZD （JB1130-70）为单级圆柱齿轮减速器的标准型号。其主要参数均已标准化和规格化。
单级圆柱齿轮减速器的主要性能参数为：
传递功率P（标准ZD型减速器P=1~2000KW）
传动比i为避免减速器的外廓尺寸过大，一般i〈6，其最大传动比imax=8~10，高速轴转速n1，中心距a（标准ZD型减速器a=100~700mm ）
其设计数据如下：
型号
中心距
（mm）
公称
传动比
公称转速
（r/min）
输入功率
（KW）
中心高
（mm）
高速轴
直径
低速轴
直径
a i n1 n2 P d H0 d1 d2
ZD280 280 4 1500 375 160 355 110m6 130m6
1 减速机设计计算
1.1选择电动机：
1.1.1选电动机类型
滚动轴承效率η滚=0.995；联轴器效率η联=0.98。 η=0.96x0.97x0.995x0.995=0.9 由上述计算，T=137N m ?
我们取减速机轴最大扭矩max T =150N m ?
m p 需要略大于0P ，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。
1.1.2确定电动机转速
按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a =3~6。故电动机转速的可选范围为n’d =I’a ×3=459~1834r/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：因此有三种传支比方案。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，以及设计任务书的要求，则选n=1500r/min 。
1.1.3确定电动机的型号
根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y5002-2.
其主要性能：额定功率：1250W ，满载转速2980r/min ，额定转矩1.8。质量4400kg 。
1.2传动比：
传动比：取i=4
1.3计算各传动参数：
1.3.1计算各轴转速（r/min）
=n电机=1500r/min
n
I
/i =1500/4=375 (r/min)
n=n
I
1.3.2计算各轴的功率（KW）
P1 =1150KW
P2=P×η=1150×0.9=1035KW
1.3.3计算各轴扭矩（N·mm）
T1=9.55×106P /n1=7.32×106N·mm
T2=9.55×106P /n2
=9.55×106×1035/375
=26.358×106N·mm
2 齿轮的选择
2.1 齿轮传动的设计计算
2.1.1选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；根据表选7级精度。齿面精糙度R
a
≤1.6~3.2μm
2.1.2按齿面接触疲劳强度设计
由d
1≥76.43(kT
1
(u+1)/φ
d
u[σ
H
]2)1/3
确定有关参数如下：传动比i
齿
=4
取小齿轮齿数Z
1
=64。则大齿轮齿数：
Z 2=iZ
1
=4×64=256
实际传动比I
传动比误差：i-i
/I=0%<2% 可用
齿数比：u=i
=4
由表取φ
d
=0.9
2.1.3转矩T1
T 1=9.55×106×P/n
1
=9.55×106×1150/1500
=7.32×106N·m
2.1.4载荷系数k
由课本P128表6-7取k=1
2.1.5许用接触应力[σ
H
]
[σ
H ]= σ
Hlim
Z
NT
/SH由图查得：
σHlimZ1=570Mpa σHlimZ2=350Mpa
由查表得计算应力循环次数N
L
N
L1
=60n1rth=60×384×1×(16×365×8) =1.28×109
N L2=N
L1
/i=1.28×109/6=2.14×108
由查图表得接触疲劳的寿命系数：
Z NT1=0.92 Z
NT2
=0.98
通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数S
H
=1.0
[σ
H ]
1
=σ
Hlim1
Z
NT1
/S
H
=570×0.92/1.0Mpa
=524.4Mpa
[σ
H ]
2
=σ
Hlim2
Z
NT2
/S
H
=350×0.98/1.0Mpa
=343Mpa 故得：
d 1≥76.43(kT
1
(u+1)/φ
d
u[σ
H
]2)1/3
=76.43[1×7320000×(4+1)/0.9×4×3432]1/3mm =121.6mm
模数：m=d
1/Z
1
=121.6/64=1.9mm
根据表取标准模数：m=2mm
2.1.6校核齿根弯曲疲劳强度
根据由公式
σ
F =(2kT
1
/bm2Z
1
)Y
Fa
Y
Sa
≤[σ
H
]
确定有关参数和系数
分度圆直径：d
1=mZ
1
=2×64mm=128mm
d 2=mZ
2
=2×256mm=512mm
齿宽：b=34mm
取b=34mm b
2
=30mm
2.1.7齿形系数Y
Fa 和应力修正系数Y
Sa
根据齿数Z
1=64,Z
2
=256由表得
Y Fa1=2.80 Y
Sa1
=1.55
Y Fa2=2.14 Y
Sa2
=1.83
2.1.8许用弯曲应力[σ
F
]根据公式式：
[σ
F ]= σ
Flim
Y
ST
Y
NT
/S
F
由查表得：
σFlim1=290Mpa σFlim2 =210Mpa
由图6-36查得：Y
NT1=0.88 Y
NT2
=0.9
试验齿轮的应力修正系数Y
ST
=2
按一般可靠度选取安全系数S
F
=1.25 计算两轮的许用弯曲应力
[σ
F ]
1
=σ
Flim1
Y
ST
Y
NT1
/S
F
=290×2×0.88/1.25Mpa
=408.32Mpa
[σ
F ]
2
=σ
Flim2
Y
ST
Y
NT2
/S
F
=210×2×0.9/1.25Mpa
=302.4Mpa
将求得的各参数代入式（6-49）
σF1=(2kT1/bm2Z1)Y Fa1Y Sa1
=(2×1×150000/45×2.52×20) ×2.80×1.55Mpa
=77.2Mpa< [σ
F ] 1
σF2=(2kT1/bm2Z2)Y Fa1Y Sa1
=(2×1×150000/45×2.52×120) ×2.14×1.83Mpa
=11.6Mpa< [σ
F ] 2
故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够
2.1.9计算齿轮传动的中心矩a
a=m/2(64+256)=2/2(64+256)=320mm
2.1.10计算齿轮的圆周速度V
V=πd
1n
1
/60×1000=3.14×128×1500/60×1000
=10.048m/s
3 减速器的轴及轴上零件的结构设计
3.1轴的结构设计
轴结构设计包括确定钢的结构形状和尺寸。轴的结构是由多方面的因素决定的，其中主要考虑轴的强度、刚度、轴上零件的安装、定位、轴的支承结构以及轴的工艺性等，其设计方法和结构要素的确定，可参照教科书有关章节进行。
单级圆柱齿轮减速器的轴一般均为阶梯轴，确定阶梯轴各段的直径和长度是阶梯轴设计的主要内容。下面通过图1-2-17和表1-2-2、表1-2-3来说明。
3.1.1阶梯轴各段直径的确定
图1-2-17中阶梯轴各段的直径可由表1-2-2确定。
符
号
确定方法及说明
d
1
按许用扭转应力进行估算。尽可能圆整为标准直径，如果选用标准联轴器，
d
1
应符合联轴器标准的孔径。
d 2d
2
= d
1
+2a，a为定位轴肩高度。通常取a=3-10mm
d
2
尽可能符合密封件标准孔径的要求，以便采用标准密封圈。
d 3此段安装轴承，故d
3
必须符合滚动轴承的内径系列。为便于轴承安装，此
段轴径与d
2
段形成自由轴肩，因此，d
3
= d
2
+1~5mm，然后圆整到轴承的内径系列。当此轴段较长时，可改设计为两个阶梯段，一段与轴承配合，精度较高，一段与套筒配
d 4d
4
= d
3
+1~5mm（自由轴肩），d
4
与齿轮孔相配，应圆整为标准直径。
d 5d
5
= d
4
+2a，a为定位轴环高度，通常可取a=3~10mm
d 6d
6
= d
3
，因为同一轴上的滚动轴承最好选取同一型号。
3.1.2阶梯轴各段长度的确定
图1-2-17中各阶梯长度可由表1-2-3确定。
表1-2-3轴各段长度的确定符
号
确定方法及说明
L 1按轴上零件的轮毂宽度决定，一般比毂宽短2~3mm。也可按（1.2~1.5）d
1取定。
L 2L
2
=l
3
+l
4
(l
3
为轴承端盖及联接螺栓头的高度)
L 3L
3
=B+l
2
+⊿
2
+(2~3) B轴承宽度
L 4L
4
按齿轮宽度b决定，L
4
=b-(2~3)mm
L 5 无挡油环时，L
5
=B 有挡油环时，L
5
=B+挡油环的毂宽
注：表中l2、l3、l4、⊿2参见表1-2-4。
由表中计算式可知，各段长度的确定与箱外的旋转零件至固定零件的距离l4；轴承端盖及联接螺栓头高度的总尺寸l3；轴承端面至箱体内壁的距离l2；转动零件端面至箱体内壁的距离⊿2以及档油环的结构尺寸有关，这些尺寸又取决于轴承盖的类型、密封型式以及各零件在装配图中的相关位置。因此，阶梯轴各段的长度应通过装配草图设计过程中边绘制边计算确定。尤其值得注意的是：当各零件相对位置确定以后，支承点的跨距即可确定，这时就可以计算支承反力，对轴的危险截面进行复合强度核核以及轴承寿命计算等，如果轴的强度不合格或者轴承寿命不符合要求，这时就要重新选择轴承和调整结构。当然，轴的各阶梯段直径和长度也相应发生变化。由上述可知，轴的结构设计应该在装配草图设
计过程中，以边绘图、边计算、边修改的方式逐步完成。
表1-2-4为单级圆柱齿轮减速器的位置尺寸关系。
3.2 齿轮的结构设计
中小型减速器的齿轮一般用锻钢制造。当齿轮的齿顶圆直径da≤200mm时，可以做成圆盘式结构。当齿轮的齿根圆与键槽底部的距离小于!&（ &为模数）时，则齿轮与轴应做成一体的齿轮轴。当da=200~500时，可以做成腹板式结构。
齿轮结构设计可参照教科书有关章节进行。
3.3 支承部件的结构
单级圆柱齿轮减速器轴的支承一般采用滚动轴承，如图1-2-18所示。
滚动轴承类型与尺寸选择以及轴承组合设计可参照教材有关章节进行。
轴承组合中，除滚动轴承外，还有轴承盖、调整垫片、内外密封装置的结构设计。
3.3.1轴承盖
轴承盖的作用是固定轴承的位置并承受轴向力和密封轴承座孔。
轴承盖的材料一般为铸铁（HT150）。
轴承盖结构型式分为凸缘式（用螺钉将盖固定在箱体上）和嵌入式（用盖的圆周凸缘嵌入轴承座孔的槽内固定）。每种结构又可分为闷盖（中间无孔）和透盖（中间有孔，用于轴外伸端的轴承座上）两种型式，如图1-2-19所示。
表1-2-4单级圆柱齿轮减速器的位置尺寸
符号名称尺寸（mm）
⊿
2转动零件端面至箱体内壁的距离⊿
2
=10~15，对于重型减速器应取
大些
b 小齿轮的宽度由齿轮结构设计而定。
B 轴承宽度根据轴颈直径可按中系列预选。
⊿
1
齿顶圆与减速器内壁之间的最小间
隙⊿
1
≥1.2δ, δ—箱座壁厚。
l 轴承支点的跨距由草图设计决定
L
1
#!箱外零件至轴承支点的计算距离
#! L
1
=B/2+l3+l4+l5/2
L
2
轴承端面至箱体内壁的距离轴承用油池内油润滑时#
L
2
=5-10, 轴承用脂润滑且有挡油
环时L
2
=10-15。
L
3
-轴承端盖及联接螺栓头高度根据轴承端盖结构型式决定
L 4箱外转动零件至固定零件的距离# L
4
=15~20
L 5*箱外零件与轴的配合长度L
5
=（1.2~1.5）d,d-配合轴径
表1-2-5和表1-2-6分别列出凸缘式轴承盖和嵌入式轴承盖的结构尺寸。
符号尺寸关系符号尺寸关系
（D轴承外径）30~60 62~100 110~130 140~230 D
5
D
-(2.5~3)
d
3
d 3（螺钉直6~8 8~10 10~12 12~16
e 1.2 d
3
径）
n （螺钉数） 4 4 6 6 e 1 (0.10~0.15)D (e 1≥e) d 0 d 3+(1~2) m 由结构确定 D 0 D+2.5 d 3
Δ2 8~10 D 2 D 0+(2.5~3) d 3 b 8~10
D 4
(0.85~0.9)D
h
(0.8~1)b
不带O 型密封圈
带O 型密封圈
D(f 9) 40~80 35~11
115~170 D 封 40 45 50 55 60 63 65 68 70 75 80 85 E2(h 11) 5 6
8 d 封 35 40
45 50 55 58
60 63 65 70 75 80 S 10 12 15 D 封 90 95 100 105 110 11
5
12
0 125 130 135 140 145 8~10 d 封 85 90 95 100 105 11
115
120
125
130
135
140
D3 D+e 2 当D 封=30~50，W 实际3.1 D4 D —20 D(f 9) 40~80 85~110 115~170 m 由轴承部件结构确定 e 2(h 11) 8 10 12 注：透盖毡圈密封槽的尺寸参见表1-2-13 S 15 18 20
D3 D3=D+(10~15) d 4(h 9) d 4=d 封(与D 封相应)
b 0 4(与W 实际3.1相应)
轴承盖设计应注意下列几点：
（a ）当轴承盖的宽度较长时，应在端部车出一段较小直径（比孔径小2~4mm ），但必须保留够的配合长度e1。
（b ）轴承采用飞溅润滑时，轴承盖端部必须开缺口并车出一段小直径，以便润滑油流入轴承。
（c ）嵌入式轴承盖结我紧凑，重量轻，但承载能力较差，且不便于调整轴承间隙，不宜用于要求准确调整间隙的场合。
3.3.2调整垫片组
调整垫片的作用是调整轴承的轴向游隙和轴承内部间隙以及轴的轴向位置。 调整垫片组由多片厚度不同的垫片组成。调整时，根据需要组合成不同的厚度。调整垫片组的组别，片数及厚度可由表1-2-7查得。
滚动轴承的内外密封装置的设计可参见本章第五节“减速器的润滑与
密封”。
A 组
B 组
C 组 厚度δ 0．5 0．2 0．1 0．5 0．15 0．1 0．5 0．15 0．125 片数Z
3 4 2 1 4 4 1 3 3 注：1.材料冲压铜片或08钢抛光
2.d 2=D(2~4) 用于凸缘 D 0,D 2,n ×d 见表(1-2-5) 式轴承盖
D —轴承外径 D 2=D-1 用于嵌 d 2按轴承外圆 入式 安装尺寸确定 轴承盖
3.建议准备0.55mm 的垫片若干片以备调整微小间隙用。
4 轴的计算
4.1轴的结构设计计算及校核
由《机械零件设计手册》中的图表查得，选45号钢，调质处理，HB217-255，σb=650 Mpa，σa=360 Mpa，σ-1=280 Mpa
主动轴d1≥C 31
P=104(mm)，
/1N
若考虑键d1=104×1.05=109.2（mm）
选取标准直径d1=110（mm）
从动轴d2=(0.3-0.4)a=120(mm)
根据轴上零件的定位，拆装方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴与从动轴均设计为阶梯轴，如下图所示
主动轴
从动轴
4.1.1从动轴的强度校核
圆周力Ft=2000T2/d2=2000*26.358*106 /512=103*106 （N）
径向力Fr=F1tanα=1.03*108 *tan20°=37.49*106 （N）
由于为直齿轮，轴向力为F轴=0
作从动轴受力简图
L=258mm
从动轴受力简图
RHA=RHB=Ft/2=51.5*106 （N）
MHC=RHA*L/2=6.64*106 （N·M）
RVA=RVB=Fr/2=18.745*106 （N）
MVC=RVA*L/2=2.42*106（N·M）
扭矩T=26.358*106（N·M）
校核
(MHC2 =(6.642+2.422)? *106 =7.07*106 （N·M）Mc=MVC2)
Me=（Mc2+（aT）2）?=(7.072+(0.6*26.358) 2)? *106 =17.32*106（N·M）由查表的，【σ-1】b=55Mpa
d≥10（Me/0.1【σ-1】b）1/3 =130（mm）
考虑键槽d=130*1.05=136.5mm
d=136.5mm≤140mm
则强度足够。
4.1.2主动轴的强度校核
作主动轴受力简图
L=284
Rva=Rvb=F1/2=18.745*106 （N）
Mvc=RvaL/2=2.66*106 （N·M）
RHA=RHB=Ft/2=51.5*106 （N）
MHC=RHB*L/2=7.313*106（N·M）
扭矩T=7.32*106（N·M）校核
(MHC2 =(7.3132+2.662)? *106 =7.78*106 （N·M）Mc=MVC2)
Me=（Mc2+（aT）2）?=(7.782+(0.6*7.32) 2)? *106 =8.93*106（N·M）由查表的，【σ-1】b=55Mpa
d≥10（Me/0.1【σ-1】b）1/3 =110（mm）
考虑键槽d=110*1.05=115.5mm
d=115.5mm≤130mm 则强度足够
{机械设计基础课程设计} 设计说明书 课程设计题目 带式输送机传动装置 设计者李林 班级机制13-1班 学号9 指导老师周玉 时间20133年11-12月
目录 一、课程设计前提条件 (3) 二、课程设计任务要求 (3) 三、传动方案的拟定 (3) 四、方案分析选择 (3) 五、确立设计课题 (4) 六、电动机的选择 (5) 七、传动装置的运动和动力参数计算 (6) 八、高速级齿轮传动计算 (8) 九、低速级齿轮传动计算 (13) 十、齿轮传动参数表 (18) 十一、轴的结构设计 (19) 十二、轴的校核计算 (20) 十三、滚动轴承的选择与计算 (24) 十四、键联接选择及校核 (25) 十五、联轴器的选择与校核 (26) 十六、减速器附件的选择 (27) 十七、润滑与密封 (30) 十八、设计小结 (31) 十九、参考资料 (31)
一．课程设计前提条件： 1. 输送带牵引力F(KN)： 2.8 输送带速度V(m/S)：1.4 输送带滚筒直径(mm)：350 2. 滚筒效率：η=0.94（包括滚筒与轴承的效率损失） 3. 工作情况：使用期限12年，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷平稳； 4. 工作环境：运送谷物，连续单向运转，载荷平稳，空载起动，室内常温，灰尘较大。 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：一般机械厂制造，小批量生产。 二．课程设计任务要求 1. 用CAD设计一张减速器装配图（A0或A1）并打印出来。 2. 轴、齿轮零件图各一张，共两张零件图。 3.一份课程设计说明书（电子版）。 三．传动方案的拟定 四．方案分析选择 由于方案（4）中锥齿轮加工困难，方案（3）中蜗杆传动效率较低，都不予考虑；方案（1）、方案（2）都为二级圆柱齿轮减速器，结构简单，应用广泛，初选这两种方案。 方案（1）为二级同轴式圆柱齿轮减速器，此方案结构紧凑，节省材料，但由于此 方案中输入轴和输出轴悬臂，容易使悬臂轴受齿轮间径向力作用而发生弯曲变形使齿轮啮合不平稳，若使用斜齿轮则指向中间轴的一级输入齿轮和二级输出齿轮的径向力同向，
仅供参考一、传动方案拟定第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器（1）工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳。（2）原始数据：滚筒圆周力F=1.7KN；带速V=1.4m/s；滚筒直径D=220mm。运动简图二、电动机的选择1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。2、确定电动机的功率：（1）传动装置的总效率：η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95 =0.86 (2)电机所需的工作功率：Pd=FV/1000η总=1700×1.4/1000×0.86 =2.76KW 3、确定电动机转速：滚筒轴的工作转速：Nw=60×1000V/πD =60×1000×1.4/π×220 =121.5r/min 根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围，取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5，则合理总传动比i的范围为i=6~20，故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min 符合这一范围的同步转速有960 r/min 和1420r/min。由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min）传动装置的传动比KW 同转满转总传动比带齿轮 1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63 2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。 4、确定电动机型号根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y100l2-4。其主要性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min，额定转矩2.2。 三、计算总传动比及分配各级的传动比1、总传动比：i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68 2、分配各级传动比（1）取i带=3 （2）∵i总=i齿×i 带π∴i 齿=i总/i带=11.68/3=3.89 四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速（r/min）nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min) nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min) 滚筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min) 2、计算各轴的功率（KW）PI=Pd×η带=2.76×0.96=2.64KW PII=PI×η轴承×η齿轮=2.64×0.99×0.97=2.53KW 3、计算各轴转矩Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?m TI=9.55p2入/n1
一、减速器的工作原理 减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。 减速机是通过机械传动装置来降低电机（马达）转速，而变频器是通过改变交流电频率以达到电机（马达）速度调节的目的。通过变频器降低电机转速时，可以达到节能的目的。 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。它的种类繁多，型号各异，不同种类 有不同的用途。减速器的种类繁多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。 一级圆柱齿轮减速器是通过装在箱体内的一对啮合齿轮的转动实现减速运动的。动力由电动机通过皮带轮传送 到齿轮轴，然后通过两啮合齿轮（小齿轮带动大齿轮）传送到轴，从而实现减速之目的。 1 / 79
二、减速器的构造 减速器主要由传动零件（齿轮或蜗杆等）、轴、轴承、箱体及其附件所组成。现简要介绍一下减速器的构造。 1．齿轮、轴及轴承组合 小齿轮与高速轴制成一体，即采用齿轮轴结构。这种结构用于齿轮直径和轴的直径相差不大的场合。大齿轮装配在低速轴上，利用平键作周向固定。轴上零件利用轴肩、轴套和轴承盖作轴向固定。由于齿轮啮合时有轴向分力，故两轴均采用一对圆锥滚子轴承支承，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用。轴承采用润滑油润滑，为防止齿轮啮合的热油直接进入轴承，在轴承与小齿轮之间，位于轴承座孔的箱体内壁处设有档油环。为防止在轴外伸段与轴承透盖接合处箱内润滑剂漏失以及外界灰尘、异物进入箱内，在轴承透盖中装有密封元件。图中采用接触式唇形密封圈，适用于环境多尘的场合。 ２．箱体 箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。箱体通常用灰铸铁铸造，对于受冲击载荷的重型减速器也可采用铸钢箱体。单件生产的减速器，为了简化工艺，降低成本，可采用钢板焊接箱体。 箱体是由灰铸铁铸造的。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱座用普通螺栓联接成一整体。轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔，而轴承座旁的凸台应具有足够的承托面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时需要的扳手空间。为了保证箱体具有足够的刚度，在轴承座附近加有加强肋。为了保证减速器安置在基座上的稳定性，并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底座一般不采用完整的平面， 2 / 79
黄山学院 基于Pro/E的课程设计 二级斜齿轮减速器 课题名称：二级斜圆柱齿轮减速器的三维造型 学生学号：21206072043 专业班级：12机械卓越班 学生姓名：谢坤林 学生成绩： 指导教师：刘胜荣 课题工作时间：2012.12.23 至2013.01.14
目录 1.引言------------------------------------------1 2.上箱体的绘制------------------------------4 3.下箱体的绘制------------------------------12 4.齿轮、齿轮轴的绘制--------------------17 5.轴的绘制------------------------------------29 6.其他零部件的绘制------------------------31 7.总体装配------------------------------------39 8.设计小结------------------------------------48
1引言： 减速器是应用于原动机和工作机之间的独立传动装置，具有结构紧凑、传动效率较高、传递运动准确可靠、使用维护方便和可成批生产等特点。传统的减速器手工设计通常采用二维工程图表示三维实体的做法，这种做法不仅不能以三维实体模型直观逼真地显现出减速器的结构特征，而且对于一个视图上某一尺寸的修改，不能自动反应在其他对应视图上。 1985年美国PTC公司开始建模软件的研究，1988年V1.0的Pro/ENGINEER 诞生，随后美国通用汽车公司将该技术应用于各种类型的减速器设计与制造中。目前在基于Pro/E的减速器的模型设计、数据分析与生产制造方面美国、德国和日本处于领先地位，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式精密减速器和日本住友重工研制的FA型减速器都是目前先进的高精密型齿轮减速器。 Pro/ENGINEER技术可以方便快捷的实现建立基于零件或子装配体的三维模型设计和装配，并且提供了丰富的约束条件完成可以满足的工程实践要求。建立三维模型在装配体环境下可以很好的对零件进行编辑和修改，在生产实际中便捷的把立体图转换为工程图，在生产应用中充分利用Pro/E软件进行几何造型设计，进一步利用数控加工设备进行技术加工，可以显著提高减速器的设计制造精密、设计制造质量、设计制造效率，从而缩短产品更新换代生产的整个周期。而我国在Pro/E的减速器三维模型设计方面还相对比较薄弱，因此，随着经济全球化的发展，在此技术上我国需要不断的突破创新，逐步提高“中国创造”在国际市场的竞争力。 基于Pro/Engineer的二级减速器设计 机械电子工程专业学生XXX 指导教师XX 摘要：Pro/Engineer一个参数化、基于特征的实体造型系统，具有单一数据库功能。本文在减速器零部件几何尺寸数值计算的基础上，利用Pro／E软件实现了齿轮系和轴系等零件特征的三维模型设计；利用Pro／E软件实现了齿轮系和轴系的虚拟装配，具有较好的通用性和灵活性。此系统的实现可以使设计人员在人机交互环境下编辑修改，快速高效地设计出圆柱齿轮减速器产品，同时通过PRO/E 对二级减速器进行建模设计，规划零件的装配过程，对实现预期的运动仿真，建立机构运动分析，提高效率和精度奠定了基础。 关键字：二级减速器轴承齿轮机械传动 Pro/E The design of two-grade cylindrical gear reducer based on Pro/Engineer Student majoring in Mechanical and Electronic Engineering XXX Tutor XXX
第1章初始参数及其设计要求保证机构件强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。初始参数：功率P=，总传动比i=5
第2章 电动机 电动机的选择 根据粉碎机的工作条件及生产要求，在电动机能够满足使用要求的前提下，尽可能选用价格较低的电动机，以降低制造成本。由于额定功率相同的电动机，如果转速越低，则尺寸越大，价格越贵。粉碎机所需要的功率为kw P 8.2=，故选用Y 系列（Y100L2-4）型三相笼型异步电动机。 Y 系列三相笼型异步电动机是按照国际电工委员会（IEO ）标准设计的，具有国际互换性的特点。其中Y 系列（Y100L2-4）电动机为全封闭的自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防灰尘、铁屑或其它杂务物侵入电动机内部之特点,B 级绝缘,工作环境不超过＋40℃,相对温度不超过95%,海拔高度不超过1000m,额定电压为380V,频率50HZ,适用于无特殊要求的机械上，如农业机械。 Y 系列三相笼型异步电动具有效率高、启动转矩大、且提高了防护等级为IP54、提高了绝缘等级、噪音低、结构合理产品先进、应用很广泛。其主要技术参数如下： 型号：42100-L Y 同步转速：min /1500r 额定功率：kw P 3= 满载转速：min /1420r 堵转转矩/额定转矩：)/(2.2m N T n ? 最大转矩/额定转矩：)/(2.2m N T n ? 质量：kg 3.4 极数：4极 机座中心高：mm 100 该电动机采用立式安装，机座不带底脚，端盖与凸缘，轴伸向下。
电机机座的选择 表2-1机座带底脚、端盖无凸缘Y系列电动机的安装及外型尺寸（mm）
第3章 传动比及其相关参数计算 传动比及其相关参数的分配 根据设计要求，电动机型号为Y100L2-4，功率P=3kw ，转速n=1420r/min 。输出端转速为n=300r/min 。 总传动比： 73.4300 14401 === n n i ； （3-1） 分配传动比：取3=D i ； 齿轮减速器： 58.13 73 .4=== D L i i i ； （3-2） 高速传动比： 5.158.14.14.112=?==L i i ； （3-3） 低速传动比： 05.15 .158 .11223=== i i i L 。 （3-2） 运动参数计算 3.2.1 各轴转速 电机输出轴： min /1420r n n D == 轴I ： min /33.4733 1420 1r i n n D === （3-4） 轴II ： min /6.3155 .133.4731212r i n n === （3-4） 轴III ：
一级圆柱齿轮减速器设计毕业论文 目录 第一章减速器的慨述 (5) 第二章传动方案拟定 (9) 第三章电动机的选择 (10) 第四章确定传动装置总传动比及分配各级的传动比 (13) 第五章传动装置的运动和动力设计 (14) 第六章普通V带的设计 (18) 第七章齿轮传动的设计 (23) 第八章传动轴的设 计 (28) 第九章输出轴的设 计 (33) 第十章箱体的设 计 (38) 第十一章键连接的设计 (41) 第十二章滚动轴承的设计 (43) 第十三章润滑和密封的设计 (45) 第十四章联轴器的设计 (46) 第十五章设计小
结 (47) 第十六章致 谢 (49) 第十七章参考文 献 (50) 第一章减速器概述 1.1减速器的主要型式及其特性 减速器是一种由封闭在刚性壳体的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮—蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，这时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。 减速器类型很多，按传动级数主要分为：单级、二级、多级；按传动件类型又可分为：齿轮、蜗杆、齿轮-蜗杆、蜗杆-齿轮等。 以下对几种减速器进行对比： 1）圆柱齿轮减速器 当传动比在8以下时，可采用单级圆柱齿轮减速器。大于8时，最好选用二级(i=8—40)和二级以上(i>40)的减速器。单级减速器的传动比如果过大，则其外廓尺寸将很大。二级和二级以上圆柱齿轮减速器的传动布置形式有展开式、分流式和同轴式等数种。展开式最简单，但由于齿轮两侧的轴承不是对称布置，因而将使载荷沿齿宽分布不均匀，且使两边的轴承受力不等。为此，在设计这种减速器时应注意：1)轴的刚度宜取大些；2)转矩应从离齿轮远的轴端输入，以减轻载荷沿齿宽分布的不均匀；3)采用斜齿轮布置，而且受载大的低速级又正好位于两轴承中间，所以载荷沿齿宽的分布情况显然比展开好。这种减速器的高速级齿轮常采用斜齿，一侧为左旋，另一侧为右旋，轴向力能互相抵消。为了使左右两
单级圆柱齿轮减速器课程设计 =85.5~94.5 r/min 根据《机械设计课程设计》P10表2-3推荐的合理传动比范围，采用圆柱齿轮传动一级减速器的传动比范围I’ = 3 ~ 6。 对于开式锥齿轮传动，取传动比I1’ = 2 ~ 3。那么总传动比的理论范围是ia’= I’×i1’= 6 ~ 18。 因此，电机速度的可选范围为nd’ = ia’ × NW = (6 ~ 18) × 90 = 540 ~ 1620转/分，在此范围内的同步速度为750、1000转/分和1500转/分 根据容量和转速，从相关手册中找出三种适用的电机型号:(如下表所示)方案电机型号额定功率电机转速(r/min)电机重量(n)参考价格传动比同步速度满载速度总传动比V带传动减速器Y132S-45 .5 1500 1440 650 1200 18.6 3.5 5.32 2 Y132M2-6 5.5 1000 960 800 1500 12.42 2.8
4.44 3 Y160M2-8 5.5 750 720 1240 2100 9.31 2.5 3.72 考虑到电机和传动装置的尺寸、重量、价格 nw=85.5~94.5 r/min ND’ = 530 ~ 1620 r/min，计算表明第二种方案更适合计算锥齿轮带传动的传动比、减速器。 所选电机型号为Y132M2-6，主要性能为:中心高h外形尺寸l×(交流/2+交流)*高清底角安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径k轴延伸英寸D×E键安装位置尺寸f×GD 132 520×345×315 216×178 12 28×80 10×41电机外形尺寸和安装尺寸3 、 计算传动装置的运动和功率参数(1)确定传动装置的总传动比和分配级传动比。传动装置的总传动比可从所选的电机满载转速nm和工作机械驱动轴的转速n 1、获得: ia= nm/ nW =960/90 =10.67 ia=10.67 米
圆锥-圆柱齿轮减速器含零件图装配图
机械设计课程设计 2013-2014第2学期 姓名：_______________ 班级：__________________ 指导老师：__________________ 成绩：__________________
目录 前言 (1) 第一章、设计要求 (2) 1.1、传动装置 (2) 1.2、带式运输机原始数据 (2) 1.3、工作条件 (2) 1.4、应完成的工作 (3) 第二章、设计方案 (3) 2.1、电动机的选择 (3) 2.2、传动系统的运动和动力参数计算 (4) 2.3、传动零件的计算 (5) 2.4、轴的计算 (12) 2.5、键连接 (27) 2.6、箱体的尺寸设计 (28) 2.7、减速器附件的选择 (29) 2.8、润滑与封闭 (30) 第三章、设计小结 (30) 第四章、参考资料目录 (30)
前言 1、设计目的 机械设计课程是培养学生具有机械设计能力的技术基础课。 课程设计则是机械设计课程的实践性教学环节，同时也是高等工科院校大多数专业学生第一次全面的设计能力训练，其目的是： （1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，增强创新意识，培养综合运用机械设计课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决机械设计问题 的能力。 （2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律。 （3）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件的工作能力，确定尺寸及掌握机械零件，以较全面的考虑制造工艺，使用和维护要 求，之后进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机 械的设计过程和方法。 （4）学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算、绘图、查阅设计资料和手册、运用标准和规范等。
如图1所示球磨机传动简图，试设计其单级圆柱齿轮减速器。已知晓齿轮传递的额定功率P=250KW ，小齿轮的转速n1=750r/min,名义传动比i=3.15,单向运动，满载工作时间50000h 。 （1） 选择齿轮材料 小齿轮：37SinMoV ，调质，硬度320-340HB 大齿轮：35SiMn ，调质，硬度，280-300HB 。 传动简图 由图14-1-83和图14-1-112按MQ 级质量要求取值，得。 、和、22lim F 21lim F 22lim 21lim H /300N/320N/760/800mm N mm mm mm N H ====σσσσ（2）初步确定主要参数 1） 按接触强度初步确定中心距 按斜齿轮从表14-1-65选取476=αA ,按齿轮对称布置，速度中等，冲击载荷较大，取载荷系数K=2.0。按表14-1-69，选8.0=d ?，则38.0=a ?，按表14-1-67圆整取齿宽系数35.0=a ?。 齿数比 15.3==i u 许用接触应力2 lim /6847609.09.0:mm N H H P H P =?=≈σσσ 小齿轮传递的转矩1T m N n P T ?=?== 3183750 2509549954911 中心距a 32 3215.45668415.335.031832)115.3(476)1(mm u KT u A a HP a a =???+=+≥σ? 取 a=500mm 2)初步确定模数、齿数、螺旋角、齿宽、变位系数等几何参数
=n m （0.007～0.02）a=(0.007～0.002)×500=3.5～10mm 取m n =7mm 由公式 4.34)1 5.31(*7500*2)1(2cos 1=+=+=u m a Z n β 取 Z 1=34 Z 2=Iz=3.15*34=107.1 取 Z 2=107 实际传动化比 i 0= 147.33410721==z z 螺旋角 554195002)10734(7arccos )(arccos 21'''=?+?=+= za z z m n β 齿宽 mm b a 17550035.0=?==ψ 取 180 小齿轮分角圆直径 mm z m d n 135.24155419cos 347cos 11=' ''?== β 大齿轮分角圆直径 865.75855419cos 1077cos 12='''?== βz m d n 采用高度变位，查得：x 1=0.38 x 2=-0.38 齿轮精度等级为7级 （3）齿面接触强度核算 1)分度圆上名义切向为F 1 N d T F 26400135 .241318320002000111=?== 2)使用系数K A 原机动为电动机，平均平稳，工作机为水泥磨，有中等冲击，查表14-1-71 K A =1.5。 3）动载系数K V 齿轮线速度 m n d v 5.9100060750 135.2411000601 1=???=?=ππ/s 由表14-1-80公式计算传动精度系数C
一、仔细分析，对所画对象做到心中有数 在画装配图之前，要对现有资料进行整理和分析，进一步搞清装配体的用途、性能、结构特点以及各组成部分的相互位置和装配关系，对其它完整形状做到心中有数。 二、确定表达方案 根据装配图的视图选择原则，确定表达方案。 对该减速器其表达方案可考虑为： 主视图应符合其工作位置，重点表达外形，同时对右边螺栓连接及放油螺塞连接采用局部剖视，这样不但表达了这两处的装配连接关系，同时对箱体右边和下边壁厚进行了表达，而且油面高度及大齿轮的浸油情况也一目了然；左边可对销钉连接及油标结构进行局部剖视，表达出这两处的装配连接关系；上边可对透气装置采用局部剖视，表达出各零件的装配连接关系及该结构的工作情况。 俯视图采用沿结合剖切的画法，将内部的装配关系以及零件之间的相互位置清晰地表达出来，同时也表达出齿轮的啮合情况、回油槽的形状以及轴承的润滑情况。 左视图可采用外形图或局部视图，主要表达外形。可以考虑在其上作局部剖视，表达出安装孔的内部结构，以便于标注安装尺寸。 另外，还可用局部视图表达出螺栓台的形状。 建议用A1图幅，1：1比例绘制。 画装配图时应搞清装配体上各个结构及零件的装配关系，下面介绍该减速器的有关结构： 1、两轴系结构由于采用直齿圆柱齿轮，不受轴向力，因此两轴均由滚动轴承支承。轴向位置由端盖确定，而端盖嵌入箱体上对应槽中，两槽对应轴上装有八个零件，如图2-3所示，其尺寸96等于各零件尺寸之和。为了避免积累误差过大，保证装配要求，轴上各装有一个调整环，装配时修磨该环的厚度g使其总间隙达到要求0.1±0.02。因此，几台减速器之间零件不要互换，测绘过程中各组零件切勿放乱。
机械设计课程设计计算说明书 设计题目减速器的设计 专业农业机械化及其自动化 班级 设计人 完成日期2011-1-5
设计要求：含有单级圆柱齿轮减速器及带传动的传动系统 运输带工作拉力F= 2300 N 运输带工作速度v = 1.1 m/s 卷筒直径D= 250 mm 工作条件：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）.
目录 一、运动参数的计算 (4) 二、带传动的设计 (6) 三、齿轮的设计 (8) 四、轴的设计 (12) 五、齿轮结构设计 (18) 六、轴承的选择及计算 (19) 七、键连接的选择和校核 (23) 八、联轴器的选择 (24) 九、箱体结构的设计 (24) 十、润滑密封设计 (26)
一．运动参数的计算 1．电动机的选型 1）电动机类型的选择 按工作要求选择Y 系列三相异步电机，电压为380V 。 2）电动机功率的选择 滚筒转速：6060 1.1 84.0min 0.25 v r n D ωππ?= ==? 负载功率: /10002300 1.1/1000 2.52w P FV ==?= KW 电动机所需的功率为：kw a w d p p η= （其中：d p 为电动机功率，w p 为负载功率，a η为总效率。） 为了计算电动机所需功率d p ，先确定从电动机到工作机只见得总效率a η，设1η、2η、3η、4η分别为V 带传动、闭式齿轮传动（齿轮精度为8级）、滚动轴承和联轴器的效率 查《机械设计课程设计》表2-2得 1η=0.95 2η=0.97 3η=0.99 4η=0.99 3 a 1234 30.950.970.990.990.8852 ηηηηη==???= 折算到电动机的功率为: 2.53 2.858 kw 0.8852 w d a p p η= == 选取额定功率未3kw 3）电动机转速的选择 选择常用的同步转速为1500 r/min 和1000 r/min 。 4）电动机型号的选择
仅供参考 一、传动方案拟定 第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器 （1）工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳。（2）原始数据：滚筒圆周力F=1.7KN；带速V=1.4m/s； 滚筒直径D=220mm。 运动简图 二、电动机的选择 1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。 2、确定电动机的功率： （1）传动装置的总效率： η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.992×0.97×0.99×0.95 =0.86 (2)电机所需的工作功率： Pd=FV/1000η总 =1700×1.4/1000×0.86 =2.76KW 3、确定电动机转速： 滚筒轴的工作转速： Nw=60×1000V/πD =60×1000×1.4/π×220 =121.5r/min 根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围，取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5，则合理总传动比i的范围为i=6~20，故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min 符合这一范围的同步转速有960 r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表 方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min）传动装置的传动比 KW 同转满转总传动比带齿轮 1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63 2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y100l2-4。 其主要性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min，额定转矩2.2。 三、计算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比：i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68
目录. 第1章选择电动机和计算运动参数 (3) 1.1 电动机的选择 (3) 1.2 计算传动比： (4) 1.3 计算各轴的转速： (4) 1.4 计算各轴的输入功率： (5) 1.5 各轴的输入转矩 (5) 第2章齿轮设计 (5) 2.1 高速锥齿轮传动的设计 (5) 2.2 低速级斜齿轮传动的设计 (13) 第3章设计轴的尺寸并校核。 (19) 3.1 轴材料选择和最小直径估算 (19) 3.2 轴的结构设计 (20) 3.3 轴的校核 (25) 3.3.1 高速轴 (25) 3.3.2 中间轴 (27) 3.3.3 低速轴 (29) 第4章滚动轴承的选择及计算 (33) 4.1.1 输入轴滚动轴承计算 (33) 4.1.2 中间轴滚动轴承计算 (35) 4.1.3 输出轴滚动轴承计算 (36) 第5章键联接的选择及校核计算 (38) 5.1 输入轴键计算 (38) 5.2 中间轴键计算 (38) 5.3 输出轴键计算 (38) 第6章联轴器的选择及校核 (39) 6.1 在轴的计算中已选定联轴器型号。 (39) 6.2 联轴器的校核 (39) 第7章润滑与密封 (39) 第8章设计主要尺寸及数据 (40) 第9章设计小结 (41) 第10章参考文献： (42)
机械设计课程设计任务书 设计题目：带式运输机圆锥—圆柱齿轮减速器 设计内容： （1）设计说明书（一份） （2）减速器装配图（1张） （3）减速器零件图（不低于3张 系统简图： 联轴器 联轴器 输送带 减速器 电动机 滚筒 原始数据：运输带拉力 F=2400N ，运输带速度 s m 5.1=∨，滚筒直径 D=315mm,使 用年限5年 工作条件：连续单向运转，载荷较平稳，两班制。环境最高温度350C ；允许运输带速 度误差为±5%，小批量生产。 设计步骤：
前言 在本学期临近期末的近半个月时间里，学校组织工科学院的学生开展了锻炼学生动手和动脑能力的课程设计。在这段时间里，把学到的理论知识用于实践。 课程设计每学期都有，但是这次和我以往做的不一样的地方：单独一个人完成一组设计数据。这就更能让学生的能力得到锻炼。但是在有限的时间里完成对于现阶段的我们来说比较庞大的“工作”来说，虽然能够按时间完成，但是相信设计过程中的不足之处还有多。希望老师能够指正。总的感想与总结有一下几点： 1.通过了3周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的 训练，对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。 2.由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固，在设计 中难免会出现这样那样的问题，如：在选择计算标准件是可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准 3.在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程 的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。 最后，衷心感谢老师的指导和同学给予的帮助，才能让我的这次设计顺利按时完成。
目录 一．传动装置总体设计 (4) 二．电动机的选择 (4) 三．运动参数计算 (6) 四．蜗轮蜗杆的传动设计 (7) 五．蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计 (13) 六．蜗轮轴的尺寸设计与校核 (15) 七．减速器箱体的结构设计 (18) 八．减速器其他零件的选择 (21) 九．减速器附件的选择 (23) 十．减速器的润滑 (25)
计 算 及 说 明 结 果 第一章 电动机的选择及功率的计算 1.1电动机的选择 1.1.1选择电动机的类型 据[2]，按工作要求选用JO2型电动机，卧式封闭结构。电源的 电压为380V 。 1.1.2选择电动机功率 根据已知条件，工作机所需要的有效功率为： KW V F P W 2.861000 1.1*26001000*=== 其中 F: 运输带工作拉力 V: 运输带工作速度 电动机所需要的功率d P 为: w d p P η= 式中η为传动系统的总功率: 工作机 齿轮轴承联轴三角ηηηηηη232= 由[2]表2-5确定各部分效率为: 三角带传动效率0.96=三角带η轴承传动效率99.0轴承=η，圆柱齿轮传 动效率(设齿轮精度为8级)0.97η=齿轮,工作机传动效率0.97η=工作机, 联轴器效率0.99η=联轴器,代入上式得： 0.830.970.970.990.990.96232232=××××==工作机齿轮轴承联轴三角ηηηηηη 电动机所需要的功率为: η = = w d p P KW 3.450.83 2.86 = KW P W 86.2= KW P d 45.3=
计 算 及 说 明 结 果 因载荷平稳,电动机额定功率ed P 略大于d P 即可.选电动机功率 ed P 为4kw ，T200L-2系列电动机. 1.1.3确定电动机转速 卷筒轴工作转速： min /1.105200 *14.31 .1*1000*60*v *1000*60r D N W === π 按推荐的传动副传动比的合理范围，，二级圆柱齿轮减速器传动比40~8i =，则总传动比合理范围为40~8i =,电动机转速的可选范围为： 4204~840.81.105)40~8(*n =×==n i 同步转速1500电动机尺寸大，造价高，故不可取。 选取电动机型号为JO2-42-6，其主要参数见表1： 同步转速 （1min -） 额定功率 （kw ） 满载转速（1min -） 起步转矩 额定转矩 最大 转矩 额定转矩 1000 4.0 960 1.8 1.8 min /1.105r N W = JO2-42-6
第1章初始参数及其设计要求 保证机构件强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。初始参数：功率P=2.8kW，总传动比i=5
第2章电动机 2.1 电动机的选择 根据粉碎机的工作条件及生产要求，在电动机能够满足使用要求的前提下，尽可能选用价格较低的电动机，以降低制造成本。由于额定功率相同的电动机，如果转速越低，则尺寸越大，价格越贵。粉碎机所需要的功率为kw =，故 P8.2 选用Y系列（Y100L2-4）型三相笼型异步电动机。 Y系列三相笼型异步电动机是按照国际电工委员会（IEO）标准设计的，具有国际互换性的特点。其中Y系列（Y100L2-4）电动机为全封闭的自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防灰尘、铁屑或其它杂务物侵入电动机内部之特点,B 级绝缘,工作环境不超过＋40℃,相对温度不超过95%,海拔高度不超过1000m,额定电压为380V,频率50HZ,适用于无特殊要求的机械上，如农业机械。 Y系列三相笼型异步电动具有效率高、启动转矩大、且提高了防护等级为IP54、提高了绝缘等级、噪音低、结构合理产品先进、应用很广泛。其主要技术参数如下： 型号：4 Y L 2 100- 同步转速：min 1500r / 额定功率：kw = P3 满载转速：min 1420r / 堵转转矩/额定转矩：) ? T N /( 2.2m n 最大转矩/额定转矩：) /( T ? N 2.2m n 质量：kg 3.4 极数：4极 机座中心高：mm 100 该电动机采用立式安装，机座不带底脚，端盖与凸缘，轴伸向下。
2.2电机机座的选择
第3章 传动比及其相关参数计算 3.1 传动比及其相关参数的分配 根据设计要求，电动机型号为Y100L2-4，功率P=3kw ，转速n=1420r/min 。输出端转速为n=300r/min 。 总传动比： 73.4300 14401 === n n i ； （3-1） 分配传动比：取3=D i ； 齿轮减速器： 58.13 73 .4=== D L i i i ； （3-2） 高速传动比： 5.158.14.14.112=?==L i i ； （3-3） 低速传动比： 05.15 .158 .11223=== i i i L 。 （3-2） 3.2 运动参数计算 3.2.1 各轴转速 电机输出轴： min /1420r n n D == 轴I ： min /33.4733 1420 1r i n n D === （3-4） 轴II ：
课程设计说明书 课程名称：机械设计课程设计 题目名称：单级圆柱齿轮减速器设计年级专业及班级： 姓名： 学号： 指导教师： 评定成绩： 教师评语： 指导老师签名： 20 年月日
目录 一、设计题目、原始数据 -------------------------------------------------------------------------------3 二、电动机的选择 ---------------------------------------------------------------------------------------3 三、确定传动装置的总传动比和分配传动比-------------------------- 5 四、计算传动装置的运动和动力参数-------------------------------- 6 五、传动零件的设计计算------------------------------------------7 1.皮带轮的设计计算--------------------------------------------7 2.齿轮的设计计算--------------------------------------- ------10 六、轴的设计---------------------------------------------- -----13 1.输出轴的设计计算---------------------------------------- ---13 2.输入轴的设计计算--------------------------------------- ----18 七、滚动轴承的设计计算-----------------------------------------23 八、键的选择及设计计算-----------------------------------------26 九、箱体的结构设计---------------------------------------------27 十、润滑与密封-------------------------------------------------28 设计结果 十一、设计总结----------------------------------------------------30 十二、参考资料目录-----------------------------------------------------------------------------------------30
减速器装配图大齿轮零 件图和输出轴零件图 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
第1章初始参数及其设计要求保证机构件强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。 初始参数：功率P=，总传动比i=5
第2章 电动机 电动机的选择 根据粉碎机的工作条件及生产要求，在电动机能够满足使用要求的前提下，尽可能选用价格较低的电动机，以降低制造成本。由于额定功率相同的电动机，如果转速越低，则尺寸越大，价格越贵。粉碎机所需要的功率为 kw P 8.2=，故选用Y 系列（Y100L2-4）型三相笼型异步电动机。 Y 系列三相笼型异步电动机是按照国际电工委员会（IEO ）标准设计的，具有国际互换性的特点。其中Y 系列（Y100L2-4）电动机为全封闭的自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防灰尘、铁屑或其它杂务物侵入电动机内部之特点,B 级绝缘,工作环境不超过＋40℃,相对温度不超过95%,海拔高度不超过1000m ,额定电压为380V ,频率50HZ ,适用于无特殊要求的机械上，如农业机械。 Y 系列三相笼型异步电动具有效率高、启动转矩大、且提高了防护等级为IP54、提高了绝缘等级、噪音低、结构合理产品先进、应用很广泛。其主要技术参数如下： 型号：42100-L Y 同步转速：min /1500r 额定功率：kw P 3= 满载转速：min /1420r 堵转转矩/额定转矩：)/(2.2m N T n ? 最大转矩/额定转矩：)/(2.2m N T n ?
质量：kg 3.4 极数：4极 机座中心高：mm 100 该电动机采用立式安装，机座不带底脚，端盖与凸缘，轴伸向下。电机机座的选择 表2-1机座带底脚、端盖无凸缘Y系列电动机的安装及外型尺寸（mm）
机械课程设计 说明书 课程设计题目：带式输送机传动装置 姓名： 学号： 专业： 完成日期： 中国石油大学（北京）远程教育学院
目录 一、前言................................ 错误!未指定书签。 (一)设计任务.......................... 错误!未指定书签。 (二)设计目的.......................... 错误!未指定书签。 (三)传动方案的分析.................... 错误!未指定书签。 二、传动系统的参数设计................... 错误!未指定书签。 (一)电动机选择........................ 错误!未指定书签。 (二)计算传动装置的总传动比及分配各级传动比错误!未指定书 签。 (三)运动参数及动力参数计算............ 错误!未指定书签。 三、传动零件的设计计算................... 错误!未指定书签。 （一）Ｖ带传动的设计.................. 错误!未指定书签。 （二）齿轮传动的设计计算.............. 错误!未指定书签。 （三）轴的设计计算.................... 错误!未指定书签。 1、Ⅰ轴的设计计算..................... 错误!未指定书签。 四、滚动轴承的选择及验算................. 错误!未指定书签。 (一)计算Ⅰ轴承........................ 错误!未指定书签。 (二)计算Ⅱ轴承........................ 错误!未指定书签。 五、键联接的选择及校核................... 错误!未指定书签。 六、联轴器的选择 ........................ 错误!未指定书签。 七、箱体、箱盖主要尺寸计算............... 错误!未指定书签。参考文献................................ 错误!未指定书签。