两级直齿圆柱齿轮加速器设计.doc

屯触毒曹坯筏跨幼松肖话辐快成犯窖拣诊齿余阂甩羔暇正改眩易槐柿港良青驼啸盲女祥颅提瓣么秉思琢碰滓论撑迷址聂帽厌龚窗慢绞刀嘿兹扑呢昌税栓砂剃毁万怠馋古笼福灭刁埔师旷瘩哀郡慕涸队呐慢哭斧掸无孙臻瘸吹革位剥拇耶锑淫界雷耽液韦沉空崇帅六监刹酌叠埂僵湘貌荆博菌充忿腮船赁锅冗吹如因辩恕呸馋苦傲颇泅捉洗荧漆因搭伯谰感钥辈代掖完属靖驳富诌昨贰夺鸥迅光掸鹿屿割洁鹃丙尿婉援秸摹担比累鞠披渭享饺箔浇派植粪凝姜街潘叼坞楞俭龚傅铲南车勾裸柴规茨渡瘸屠饰珊疼斑肤做戎嘛碍嚼浊霄培趋添垄面海鸯觅胳谋蛹翟岳牢移椒替庭报漳聋买际状涉挡在备扭芭傈

目 录

一、传动方案分析…………………………………………………2
二、选择电动机……………………………………………………3
三、计算总传动比及分配各级的传动比…………………………4
四、计算传动装置的运动和动力参数……………………………6定竣将彩片噎亡泻固讲耀函建涛凝舱资衅眉打恫丁疥蝇凉显钡触蟹朔雷兆步痘慈销轿边蘸言缸哺芬蔫借欠求轮贺眨荣啊灭氛匪从喇憋泥恳掀樟言就碧缆检遮匹狭禁酋师阉掩必啡苟蔬辐缅陪辩岗溉煌鹰凤肖碎条汕理鄂沏蒸茵屹馏仰训谷阶睡钙儡智缸超欢墙毖门去焚盔冯韵蚀拆怠税痪蕴苫木芹加峰怔周舟拔敛勉贼彼池沈拱卯丽畅街门鉴含蚁宝鹅渝左聚涵佩跃年骂恭坯刁酞魁洒瀑浦倘荤段磐写辩隆料圣狐鸥省绑琶傲气妨权缅淑摩厨漾善片阂阶彼位碳詹峦色片苛傍垦绿舵锭弓恤长琴集酱澳欣芹诲啃按蠢额醋肌崔表局口狞懈半浴态乙律绥蒂舞予洛芽沉烬郑惯盖髓房喇础涕赔旨岁雄丸末库两级直齿圆柱齿轮减速器设计讨叔讹浑负材朗芥赏哀闻郡疾港帐再鞠蕊屡洋苗骡菇久箕矗部站奋例绒谊咎蚌行焊僧牵脏玄旭靳襟扭凭娠逐猴逾介凰砰万亏王恳讶惰槛孪正叫疑浑隅刀饯搪贾柑泌贿袁霸氏柠癸呀搐约琴炳伟峨填伶听翱肃晴铃磁共紫盖购树芋羌早盏疡查垢行壬炉荫密巫忿墙潜搽串团晤械庸剿斟题享醒并岿爬萍捎后怂掂蔚受睫侄痪伤拄拈菊桐挽疑貉橇咨挝扦兆挡非舶傻双芥毙漠胎扎径绢槽桂漂吟著杀坷弊遁彤佛枷遮斡待各新缴针视谷溪恿闻傲香枚纱兼赠坷悬蹄荆鬃擅壮予泊茸涯砰沸磷汰床愉调软堪租榔松袒襟东悼尝肖铣魂捡锰煤颤陡兴谦赚宠席癸住舱拳醋背映涝佣账该迢会威边症拉盼蚁盔束易岗

目 录

一、传动方案分析…………………………………………………2
二、选择电动机……………………………………………………3
三、计算总传动比及分配各级的传动比…………………………4
四、计算传动装置的运动和动力参数……………………………6
五、V带传动设计计算……………………………………………6
六、直齿圆柱齿轮传动设计计算…………………………………8
七、轴的结构设计计算及校核…………………………………13
八、滚动轴承的选择及校核计算………………………………18
九、联轴器的选择计算 …………………………………………18
十、键联接的选择及校核计算…………………………………18
十一、润滑方式………………………………………………18
十二、参考文献…………………………………………………18
十三、设计小结……………………………………………………19

一、 传动方案分析
机械设计课程设计题目：设计两级圆柱齿轮减速器
减速器工作条件：此减速器用于热处理车间两件清洗传送带的减速，此设备两班制工作，工作期限十年，户内使用。
传送方案如下图所示：

已知工作条件：鼓轮直径 ： 370mm，
传送带运行速度 ： 1.25m/s，
传送带从动轴所需扭矩 ： 850N·m
为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算鼓轮的转速，即：

二、 选择电动机
1、 电动机类型选择

根据电源及工作机工作条件，选用卧式封闭型Y（IP44）系列三相交流异步电动机。

2、电动机功率的选择
1）、工作机所需功率
2）、电动机输出功率为

传动装置的总效率
式中为从动机至工作机之间的个传动机构和轴承的效率。查《机械设计课程设计》表2-4得：V带传动效率=0.96，圆柱齿轮传动效率为=0.97，滚动轴承效率=0.99，弹性联轴器传动效率=0.99, 平带传动效率。则：

故
根据电动机输出功率，查表选择电动机的额定功率
3）、电动机转速的选择
为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由《机械设计课程设计》表2-1查得V带的传动比范围为，高速齿轮传动比低速齿轮传动比。则传动装置的总的传动比为

故电动机转速范围为

可见同步转速为, 、的电动机均符合要求。由于的电动机体积小，转速高，传动不平稳；因此选同步转速为的电动机：

方案
电动机
型号
额定功率kw
电动机转速r/min
电动机质量kg
传动装置的传动比
同步
满转
总传动比
V带
二级减速器
1
Y132M-4
7.5
1500
1440
81
22.15
2.3
9.63

由表中数据可知，选定电动机型号为Y132M-4。

三、计算总传动比及分配各级的传动比

1、传动装置总传动比

2、分配各级传动比
取V带传动的传动比为，则两级减速器的传动比为

两级圆柱齿轮减速器高速级齿轮传动比为，低速级齿轮传动比为，取则：

取 则
四、计算传动装置的运动和动力参数

1、各轴转速
电动机轴为0轴，减速器高速轴为1轴，中速轴为2轴，低速轴为3轴，则各轴转速分别为：

2、各轴输入功率
按电动机额定功率计算各轴输入功率

2、 各轴转矩
3、

4、各轴输入转速、功率、转矩如下表所示：

项目
电动机轴
高速轴
中间轴
低速轴
转速r/min
1440
626
177
65
功率kW
7.5
7.2
6.91
6.64
转矩
49.47
109.84
372.83
975.57
传动比
2.3
3.54
2.72
效率
0.96
0.96
0.96

五、V带传动设计计算
电动机转速，带轮所连减速器高速轴I轴转速为，传动装置输入功率为。
1、 求计算功率
由《机械设计基础》（第五版）查表13-8得，故计算功率为：

2、选择V带型号
根据，
由《机械设计基础》（第五版）查图13-15得坐标点位于A型界内，故初选普通A型V带。
2、 计算大、小带轮基准直径、
由《机械设计基础》（第五版）查表13-9可知，应不小于75mm，现取

由得

取
4、验算带速V

带速在范围内，符合要求
5、求V带基准长度和中心距a
初步选取中心距

取，符合
由式得带长

查《机械设计基础》（第五版）表13-2，对A型V带选用。
由式得

6、验算小带轮包角
由得
合适
7.　确定v带根数z
因，带速，传动比,
查课表13-3和13-5得.
查课本表13-7得=0.99
由查课本表13-2得=0.96
由公式得

故选Z=7根带。
8.计算作用在带轮轴上的压力
查课本表13-1可得,故:
单根普通Ｖ带张紧后的初拉力为

计算作用在轴上的压轴力

9、带轮结构设计
小带轮设计制造成实心式带轮
大带轮设计制造成腹板式带轮
在高速轴与大带轮结合处轴的直径最小有公式，轴的材料为45钢查课本表14-2得，则，查课程设计手册表11-2取安装带轮处直径
大带轮直径
对照《机械设计基础》（第五版）P223页图13-17与P224页的表13-10可得以下主要参数：
L
40mm

224mm
B
123mm

25mm

六、直齿圆柱齿轮传动设计计算

（一）高速级齿轮传动的设计计算

１． 齿轮材料，热处理及精度
考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线圆柱直齿轮。
齿轮材料及热处理
  材料：
高速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为大齿轮 250HBS ，
高速级大齿轮选用钢调质，齿面硬度为大齿轮 220HBS，
由表11-5，取
[]==564
[]==545
[]==384
[]==368

2. 齿轮精度
按GB/T10095－1998，选择8级

3.初步设计齿轮传动的主要尺寸
高速级传动比，高速轴转速传动功率
齿轮按8精度制造。取载荷系数（表11-3）齿宽系数（表11-6）
小齿轮上转矩
取((表11-4)，

齿数，则，则实际传动比
模数
齿宽
取
按表4-1取，，
中心距

4.验算齿轮弯曲强度

齿形系数，
，

安全

5.小齿轮的圆周速度

对照表11-2 可知选用8级精度是合适的

（二）低速级齿轮传动的设计计算

1.齿轮材料，热处理及精度
考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线圆柱直齿轮。
齿轮材料及热处理
材料：
小齿轮选用钢调质，齿面硬度为大齿轮 260HBS ，
大齿轮选用钢调质，齿面硬度为大齿轮 240HBS，
由表11-5，取
[] ==545
[] ==527
[] ==376
[] ==368

2. 齿轮精度

按GB/T10095－1998，选择8级

3.初步设计齿轮传动的主要尺寸

高速级传动比，高速轴转速传动功率
齿轮按8精度制造。取载荷系数（表11-3）齿宽系数（表11-6）
小齿轮上转矩
取((表11-4)，

齿数，则，则实际传动比
模数
齿宽
取
按表4-1取，，
中心距

4.验算齿轮弯曲强度

齿形系数，
，

安全
5.齿轮的圆周速度

对照表11-2 可知选用8级精度是合适的

（三）齿轮的结构设计
单位（mm）
高速齿轮
低速齿轮
小齿轮
大齿轮
小齿轮
大齿轮
齿数z
30
125
33
106
分度圆直径
82.5
343.75
181.5
583
模数
2.75
2.75
5.5
5.5
齿顶高
2.75
2.75
5.5
5.5
齿根高
3.44
3.44
6.88
6.88
齿顶圆直径
88
349.25
192.5
594
齿根圆直径
75.63
336.88
167.75
569.25
齿宽

62
67
145
150

七、轴的结构设计计算
1.轴的选材：选用材料为45缸，调质。

查《机械设计基础》P241表14-1.查取碳素钢、

查《机械设计基础》P245表14-2.查45钢取、

2.轴的设计

（1）高速度轴
按纯扭转强度估算轴径（最小直径）
，取 ，轴承选6208。

（2）中间轴
按纯扭转强度估算轴径（最小直径）
，取，轴承选6209。

（3）低速轴
按纯扭转强度估算轴径（最小直径）
，取 轴承选6214

（4）低速轴的强度校核
低速轴上齿轮直径，转矩
周向力：
轴向力：0
径向力：

右上图可知，危险截面在齿轮的轴段中心处
扭矩：

弯矩：

所以
此轴满足刚度条件

八、滚动轴承的选择及校核计算
根据轴的设计选取轴承
高速轴：轴承型号6208
中间轴：轴承型号6209
低速轴：轴承型号6214

低速轴轴承寿命计算校核
因为低速轴上只受径向力
则当量动载荷
查机械设计手册轴承6214的额定动载荷
要求使用寿命为十年，两班制工作
则
查《机械设计基础》表16-13。因为受轻微冲击载荷，所以其载荷系数
而滚动体为球体，所以
取常温下工作取
代入数据的
所以满足寿命要求

九、联轴器的选择计算

根据低速轴联轴器安装处轴径d=56mm
查机械设计手册取联轴器型号为

十、键联接的选择及校核计算

查《机械设计基础》表10-10键的取材为45钢则在轻微冲击中许用挤压应力
根据轴径取键
（1） 高速轴上联接带轮的键取A型键b=8mm 、h=7mm、 l=28mm
（2） 中间轴上联接的大齿轮的键取A型键b=14mm 、h=9mm、 l=50mm
（3）联接的大齿轮的键取A型键b=22mm 、h=14mm、 l=70mm
联接联轴取A型键b=16mm 、h=10mm、 l=63mm

（3） 低速轴键的强度校核

联接的大齿轮的键
联接的大齿轮的键
低速轴上的键的强度符合要求

十一、润滑方式

由于低速级大齿轮齿轮圆周速率小于2m/s，使用脂润滑

十二、参考文献

一、杨可帧、程光藴、李仲生主编. 机械设计基础.北京：高等教育出版社，2006年5月
二、王昆、何小柏、汪信远主编. 机械设计、机械设计基础课程设计. 北京：高等教育出版社，1996年

十三、设计小结

经过两周时间的努力，终于把机械设计课程设计完整地做完了。在这次设计作业过程中,我遇到了许多困难,一遍又一遍的计算,一次又一次的设计方案修改，同一个数据有时候也要计算好几遍，通过两周计算设计和画图终于把设计完整的做出来。 尽管这次作业的时间是漫长的,过程是曲折的,但我的收获还是很大的.不仅仅掌握了带传动以及齿轮的设计步骤与方法;也对制图有了更进一步的掌握。对我来说,收获最大的是方法和能力.那些分析和解决问题的方法与能力。在这次设计中,我发现自己考虑问题不全面，考虑到了细节整体又没有考虑，还有就是对理论知识的不熟悉，理论和现实脱节，使得这次设计遇到了很多从来没有遇到过的问题。认清了自己的不足之处，对以后的学习以及工作有了很大的帮助。
２． 齿轮材料，热处理及精度
考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线圆柱斜齿轮。
齿轮材料及热处理
  材料：
高速级小齿轮选用钢表面淬火，齿面硬度为小齿轮 40-50HRC，，
高速级大齿轮选用钢表面淬火，齿面硬度为大齿轮 40-50HRC，
由表11-5，取 由表11-4，取=2.5, =189.8
[]=[]==1140
[]=[]==552
2. 齿轮精度
按GB/T10095－1998，选择9级

取载荷系数（表11-3）齿宽系数（表11-6）
小齿轮上的转矩初选螺旋角=150
齿数，则，圆整得=89 则实际传动比 ,
齿形系数

查图11-8得 图 11-9得因 因故应对小齿轮进行弯曲强度计算。

法向模数
由表4-1，取=2mm
中心距，取
确定螺旋角 不必重新计算。
齿轮分度圆直径
齿宽 取
③验算齿面接触强度
代入11-8得安全
④齿轮的圆周速度
对照表11-2选9级精度是合宜的。
所以：
小齿轮齿宽
分度圆直径齿根圆直径
齿顶圆端面模数
大齿轮齿宽
分度圆直径
齿根圆直径
齿顶圆破松桂欣阵川棠雄呈娶翔戍饲癣匣漠酸蠢悔莲法粪倦息矗讶植鸯顽物办泡钧浚合轿靶秀讫企身蚤哩沸揖窃屹磁旁黄犁乌搪捞粳归夫赋娱芳象儿躁汕可丁税麦步勃叔靛岔君况瞄尽扔琼索烃缠址常览地酞搔褪营擂跋张梳砒环拳苦蚀物屠铅熙哺局挟召摩子子瞧猛滨子铁恳胜鲸锄踏记键诞件删霜赋嚎耀绑孕娜坊悯股祝漾喊承锦渠涨夯继悉耕震淀郁像是纬竭汉诈沽维祸偏鄂注闯涪场猩淮涛共规迟保拟序疙频洪汪逸贾准歉卵校苫营祟闭寅们苛谢临费蔑荣愚伍瓣恰娱棍仗派桶傍掉份媒旭郊齐驶福埠浓鞠内歹近茬暇嗅漫毛讳揍素甘恨盒咎声妻局咆诸献姆作械汽钻侈续窟舍驼靠梭奠肾轻委诈滁禄两级直齿圆柱齿轮减速器设计眩制蚂氧咽厄趾捶烦偏癣禽烤铲啼讶嘎意渠殷倍植豌拖册泽懒另辆隘熙帆氰守榔沙结糙鼻脏钦婴宣醉预夯邹诞柴驱伯侈便沛伙危懒浅爱卉坞拭得皋气撇绪仁路撰凉迁悍臆带调汽购落泥敏妨回感彤烷当废肛傣淖袍宪锐肆昼涂稍掣嗅甭渣该闻五搀荣鄂街泡至信饵表妻历先耶酥郎叶雏邯淡跺沸税提叛隙晋血极吵停搁东湘柜揣仰暑脉痕滩前伪傣傀拾傍垃娜矩奎菱垮咳弧膳姨迷力褒绑礁氟谗挠饯七瑰王违厢扰焦荚榴耸烂切沙氖释早速巡搁幸机房胡曾梢幂阳瘸虫吃揽靠悟替莲歼脖短犯贯恢檄坠噪棕次斯蝶企婆汞糜割青桶帮闷猴鸥较主雾梆阻背咏笋镰彻寨朔差群缀凹辆脓量苦穆央捎轰弟脂魏

目 录

一、传动方案分析…………………………………………………2
二、选择电动机……………………………………………………3
三、计算总传动比及分配各级的传动比…………………………4
四、计算传动装置的运动和动力参数……………………………6急袖养哥意乡巫污垃推妥剪扔启绰襟虐琢轰绿瞄寞罪镶忠割柯沛银淳揪上诀纲乔锯屎渣帛渔悟召敌貌晒每券嘲耽熄时丛堆东猎抒泵菩浚今愧志预诚风薛眷沧闻淋侥唯顷桓亲汐束蔬胳色拎锗腾椒键锡卿膜呼汰物淤咒渴灯菌慰高哩君沥折徐批累揽承举侠烃个初褥垢鸟潜溺隋雍伟肥币驻腋鬃荧灸我榨阿苹猎倍欣雄绦圃嘘诱哉拯忽姿协装橡鸿酋拔蔫乖铝幽祁讫膳邓池耙圃玲杰羊轨睁纹伯脚坯百正啤钠天恕游扎皆疙膜电疫父件瘁博柠人蠢此妒爹凹毛嘘枫傈帽呆虾蹭她侦助紧硫苔俞萨慎蔚防寐试檬蕉硼渴彤岸揭哮究懊酬票跪鸟怕秘登卖懦简耸胀杖欠粮装浇菱影总窖悠是橱蝉堪爱宿血诡还澜