一级斜齿圆柱齿轮减速器设计过程及计算说明范文

第一篇：一级斜齿圆柱齿轮减速器设计过程及计算说明范文

题目：设计一级斜齿圆柱齿轮减速器

设计过程及计算说明

  传动方案

工作条件：双向运转，中等冲击，两班制工作，每天工作16个小时，使用年限3年，每年工作300天。16×300×3=14400小时

（2）原始数据：输入功率P入=7.5kw；输入转速n入=950 r/min；传动比i=4.04，允许偏差5%。

二、电动机选择

(1)电机所需的工作功率： Pd=7.5KW(2)确定电动机转速： n电动机转速950 r/min 根据容量和转速，其技术参数及传动比的比较情况见下表1：(4)确定电动机型号

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动和减速器的传动比, 因此选定电动机型号为Y160L-6，额定功率为Ped =11KW，满载转速n电动=970r/min。

三、计算总传动比

1、总传动比：i总=i传动=4.04

四、运动参数及动力参数计算

1、计算各轴转速（r/min）n电动= 970 r/min nI=950 r/min

nII=nI/ i齿轮=950/4.04=235.15r/min

2、计算各轴的功率（KW）PI=7.5kw PII=PI×η2轴承×η2齿轮=7.5×0.992×0.972=6.916kw

3、计算各轴扭矩（N·mm）

Td = 9550×Pd / n电动=9550×7.5×1000/950=75394.737 N·mm TI=9550×PI/nI=9550×7.5×1000/950=75394.737 N·mm TII=9550×PII/nII=9550×6.916×1000/235.15=280875.19 N·mm 五．传动零件的设计计算----斜齿圆柱齿轮传动设计计算

由工程实际可知，在闭式齿轮传动中，对于软尺面齿轮，按接触疲劳强度进行设计，弯曲疲劳强度校核。

（1）选择齿轮材料及精度等级和齿数

考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40MnB调质，齿面硬度为260HBS（表16-4）。大齿轮选用45钢调质，齿面硬度为220HBS（表16-4）由GB/T 3480-1997提供的线图可查得：σHlim1=700Mpa σHlim2=560Mpa σFlim1=240Mpa

σFlim2=190Mpa 同时根据表16-7可以查得：SF=1.3 SH=1.1 [σHP1]=σHlim1 /SH=636Mpa

[σHP2]=σHlim2 /SH=509Mpa [σFP1]=σFlim1 /SF =185Mpa [σFP2]=σFlim2/SF =146Mpa(2)按齿面接触疲劳强度设计

由表16-5，取载荷系数K=1.3（电动机，中等冲击）齿宽系数Φd=0.8（对称布置，软尺面）nI=950 r/min TI=75394.737 N·mm µ=i传动=4.04 d1 mm

ZE——材料弹性系数； ZE=188.0 ZH——节点区域系数，标准齿轮ZH=2.5 Zß——螺旋角系数，Zß= 初选螺旋角ß=14〫 d154.51mm 5.1.2.1 确定中心距a: a=0.5×54.51×(1+4.04)=137.37mm 应该尽量圆整成尾数0或5，以利于制造和测量，所以初定a=140mm。一般z1=17~30 初选z1=25，则z2=i传动×z1=4.04×25=101 代入mn===2.156mm 由标准取: mn=2mm，则 z1+ z2=135.84 取136 则：z1==26.98 取 27 z2=136-27=109 则：i=4.037 与i传动=4.04比较起来，误差为0.91%，小于5%，所以可用。ß==13.729〫，满足要求。

5.1.2.2 小齿轮：d1=2×27/=55.59mm

大齿轮：d2=2×109/=224.41mm 5.1.2.3 齿轮宽度 按强度要求，取齿宽系数为Φd=0.8 则齿轮工作宽度为：b=Φd d1=0.8×55.59=44.472mm 取 50mm（3）按齿轮弯曲强度校核 σFlim1===155.26Mpa[σFP1]=185Mpa 通过本计算证明设计在安全范围内 六．轴的设计计算（1）输入轴

6.1.1.1按扭矩强度的设计计算

选用40MnB调质，硬度为241~286HBS（与先前设计的小齿轮对应）根据公式21-2：d=C mm PI= 7.5kw nI=950 r/min

根据表21-2：C=107~98 取C=102 则：

d1102=20.31mm考虑有键槽，将直径增大5%，则d1=21.325mm 取d1=25mm 长度L1=50mm 6.1.1.2输入轴结构设计

当直径变化处的端面是为了固定轴上零件或承受轴向力时，则直径变化值要大些，一般可以取（6~8mm）。则：d2=33mm d3=40mm d4=47mm d5=42mm d6=40mm 3段安装轴承，初选用7208AC型深沟球轴承，其内径为40mm，宽度B=17mm，外径D=72mm L3=B+Δ3+（2~3）=31mm 考虑到齿轮端面与箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应该有一定距离。去套筒长为Δ3+（2~3）=13mm，通过密封盖轴承段长应根据密封盖的宽度，并考虑带轮和箱体外壁应该有一定距离而定，因此取该段长度L2=70mm L4=13mm

5段长度应该略小于齿轮宽度，齿轮宽度取50mm L5=48mm L6=31mm 6.1.1.3按弯矩复合强度计算

小齿轮分度圆直径：d1=55.59mm 大齿轮分度圆直径：d2=224.41mm 求转矩：TI=75394.737 N·mm TII=280875.19 N·mm 求圆周力：Ft1=2T1/d1=2712.53N Ft 2=2T2/d2=2503.23N 求径向力Fr：Fr1= Ft1·tanα=2712.53×tan200=987.28N 因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=118mm 水平面支撑反力：FAH=FBH= Ft1/2=2712.53/2=1356.27N C点弯矩：MCH= FAH×LA/2=1356.27×118/2=80019.93 N·mm 垂直面支撑反力：FAV=FBV= Fr1/2=493.64N C点弯矩：MCV= FAV×LA/2=493.64×118/2=29124.76 N·mm 合成弯矩：MC==85155.39 N·mm 扭矩：TI=75394.737 N·mm 由图可见a-a截面处最危险，其当量弯矩为：Me= 认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数，代入上式可得： Me==96425.16 N·mm 计算危险截面处轴的直径：输入轴选用40MnB调质，硬度为241~286HBS [B]=980MPa [σ-1b]=100MPa d==21.28mm 考虑到键槽对轴的削弱，将d值加大4%可得：d=1.0421.28=22.13mm 小于初定直径33mm，通过本计算证明设计在安全范围内

（2）输出轴

6.1.2.1 按扭矩强度的设计计算

选用45钢调质，硬度为217~255HBS（与先前设计的大齿轮对应）根据公式21-2：d=C mm PII=6.916kw nII =235.15r/min 根据表21-2：C=118~107 取C=112 则： d1112=34.57mm 6.1.2.2输入轴轴结构设计

轴上零件的定位，固定和装配

单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，靠平键和过盈配合实现周向固定。两轴承分别以轴肩和大筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承实现轴向定位。大带轮轮毂靠轴肩、平键和螺栓分别实现轴向定位和周向固定。1段d1取35mm L1=43mm 2段安装密封件d2=43mm L2=61mm 3段安装轴承，初选用7209AC型深沟球轴承，其内径为45mm，宽度B=19mm,外径D=80mm，d3=45mm，L3=46mm 4段安装齿轮：d4=47mm，L4=48mm 5段为轴环：d5=59mm，L5=13mm 6段装轴承d6=40，L6=31mm 6.1.2.3按弯矩复合强度计算 大齿轮分度圆直径：d2=224.41mm 求转矩： TII=280875.19 N·mm 求圆周力：Ft2=2T2/d2=2503.23N 求径向力Fr：Fr2= Ft2·tanα=2503.23×tan200=911.10N 因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=122mm 水平面支撑反力：FAH=FBH= Ft2/2=2503.23/2=1251.62N C点弯矩：MCH= FAH×LA/2=1251.62×122/2=76348.82 N·mm 垂直面支撑反力：FAV=FBV= Fr2/2=455.55N C点弯矩：MCV= FAV×LA/2=455.55×122/2=27788.55 N·mm 合成弯矩：MC==81248.67 N·mm 扭矩：TII=280875.19 N·mm 由图可见a-a截面处最危险，其当量弯矩为：Me= 认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数，代入上式可得： Me==1878088.376 N·mm 计算危险截面处轴的直径：输出轴选用45钢调质，硬度为217~255HBS [B]=650MPa [σ-1b]=60MPa d==31.47mm 考虑到键槽对轴的削弱，将d值加大4%可得：d=1.0431.47=32.73mm 小于初定直径35mm，通过本计算证明设计在安全范围内

七．轴承的校核

由机械手册查得：轴承7208AC的Cr=35.2kN C0r=24.5kN轴承6209的Cr=36.8kN 根据已知的工作寿命可知预计寿命为：Lh=16×300×3=14400小时 输入轴承受力：Fa1=0 Fr1==1443.31N 故P= Fr1=1443.31N C1==11261.36NCr=35200N，通过本计算证明设计在安全范围内 温度系数ft=1 载荷性质（中等冲击）fp=1.2 nI=950 r/min 输出轴承受力：Fa2=0 Fr2==2544.34N 故P= Fr2=2544.34N

C0r=27.2kN C2==12774.91NCr=36800N，通过本计算证明设计在安全范围内 温度系数ft=1 载荷性质（中等冲击）fp=1.2 nII=235.15r/min 八．键连接的选择和计算

装联轴器的轴段，键选用45钢，由机械手册查得[p]=110MPa。由d1=25mm，由课本公式b×h=10×8，键长L=60-（5~10）=50mm p===30.16[p]=110MPa，通过本计算证明设计在安全范围内

第二篇：一级圆柱齿轮减速器测绘心得

《装配体测绘》 实习报 告

姓名：

学号：

班级：

时间：

成绩：

《装配体测绘》实习报告

一、测绘人员

二、测绘时间

三、测绘目的

1、培养理论联系实际的正确的设计思想，训练综合运用已经学过的理论和生产实际知识去分析和解决实际问题的能力；

2、学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零件、传动装置或简单机械的设计过程和进行方式；

3、进行基本技能训练，包括测量、绘图（手工绘制装配图和零件图）、计算、CAD；运用设计资料、手册和规范及使用经验数据进行经验估算和处理数据等。

四、测绘对象

一级圆柱齿轮减速器

五、测绘工具

直尺、游标卡尺

六、测绘内容

1、零件测绘

2、装配图设计第一阶段

（1）装配图设计的准备

（2）有关零部件结构和尺寸的确定

3、装配图设计第二阶段

（1）传动零件结构设计

（2）轴承端盖结构

（3）轴承的密封与润滑

4、装配图设计第三阶段

（1）圆柱齿轮减速器机体的设计

（2）减速器附件的设计

5、完成减速器装配图

6、零件图的设计

七、心得体会

为期两周的装配体测绘结束了，在这两周中我学到了很多东西。我相信我所学到的东西在今后会对我有很大帮助，而且对我们这个专业的学生来说装配体测绘是一项基本技能，经过这两周的实习熟练了我对CAD的使用，加深了机械制图的基础知识。

在测绘的第一天我们分工测量零件的尺寸，有不足的地方再进行修改。这一天下来，我觉得过得很充实，但同时又觉得机械制图果然生疏了好多，而且画起来也有些困难。不过，在接下来的几天里逐步熟悉了制图。

在这俩周里，我不但学到了很多东西也知道了自己的不足之处。测绘是学习机械制图的一个重要实践环节，既让我复习了之前学过的知识，又加强了实际操作能力，培养严谨、认真的态度。这两周总的来说我认为过的很是充实，每天早上很早起来带着装备去测绘，测绘完要认真、细致地绘图，既要保证数据准确，又要保证图的规范和美观。我觉得这个假期实习很有意义，在上个假期中每天无事可做，但这个假期不同，每天回到寝室就会觉得这一天很值得，这是在平时所无法体会到的，制图对我们来说是一个困难，但我们从挑战它的过程中得到了无穷的乐趣，正所谓“与天斗其乐无穷，与地斗其乐无穷咦！”

手绘的过程是繁琐又有趣的，但CAD对我来说就是一个痛苦的经历了。虽然老师曾经教过我们如何使用，但是由于平时缺少实际操作，对于CAD还是很陌生的，所以在开始的时候我根本无从下手。后来是在同学的帮助下终于熟悉了命令和操作过程，同时我也体会到团结的重要性。渐渐地我觉得CAD也是很有趣的。

在这次实习中，我们学会了：以前觉得书本上很空洞的东西现在清楚明了了许多，我真正的感到了“实践出真知”这句话的内涵，自己亲身实践的东西是自己永生难忘的，这也是人类得以生活得更好的根本原因；从小的方面来说，我身切体会到了做好自己工作的重要性，在做事之前，要周全考虑到做工作的各个方面，特别是我们学理工的，更要有逻辑思维和一丝不苟的态度来对待事情。深切体会到了学好专业学好知识的重要性，因为我们所学的是机电设备维修和管理，和生和中好多东西的息息相关，若不小心，小的方面会危及生命，大的方面会给国家造成巨大的损失；体会到了团结互助是必不可少的。

实习就要结束了，我很感谢学校能安排这次实习，它让我长进了不少，学到了不少。在今后我会将在这个假期中对待装配体测绘的热情投入到学习和生活中，让我的生活更加的精彩！

八、附图

1、装配示意图

2、手绘装配图

3、手绘机体零件图

4、手绘轴零件图

5、手绘齿轮零件图

6、AutoCAD绘装配图

7、AutoCAD绘机体零件图

8、AutoCAD绘轴零件图

9、AutoCAD绘齿轮零件图

第三篇：一级圆柱齿轮减速器课程设计的设计心得

《一级圆柱齿轮减速器课程设计的设计心得》

这次关于带式运输机上的两级展开式圆柱斜齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质大有用处。通过三个星期的设计实践，使我对机械设计有了更多的了解和认识.为我们以后的工作打下了坚实的基础.1、机械设计是机械工业的基础,是一门综合性相当强的技术课程，它融《机械原理》、《机械设计》、《理论力学》、《材料力学》、《公差与配合》、《CAD实用软件》、《机械工程材料》、《机械设计手册》等于一体。

2、这次的课程设计,对于培养我们理论联系实际的设计思想;训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论,结合生产实际反系和解决工程实际问题的能力;巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作用。

3、在这次的课程设计过程中,综合运用先修课程中所学的有关知识与技能,结合各个教学实践环节进行机械课程的设计,一方面,逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力,特别是提高了分析问题和解决问题的能力,为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。

4、本次设计得到了指导老师的细心帮助和支持。衷心的感谢老师的指导和帮助.5、设计中还存在不少错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力。

第四篇：一级圆柱齿轮减速器课程设计的设计心得体会

这次关于带式运输机上的两级展开式圆柱斜齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质大有用处。通过三个星期的设计实践，使我对机械设计有了更多的了解和认识。为我们以后的工作打下了坚实的基础。

1、机械设计是机械工业的基础，是一门综合性相当强的技术课程，它融《机械原理》、《机械设计》、《理论力学》、《材料力学》、《公差与配合》、《cad实用软件》、《机械工程材料》、《机械设计手册》等于一体。

2、这次的课程设计，对于培养我们理论联系实际的设计思想；训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论，结合生产实际反系和解决工程实际问题的能力；巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作用。

3、在这次的课程设计过程中，综合运用先修课程中所学的有关知识与技能，结合各个教学实践环节进行机械课程的设计，一方面，逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力，特别是提高了分析问题和解决问题的能力，为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。

4、本次设计得到了指导老师的细心帮助和支持。衷心的感谢老师的指导和帮助。

5、设计中还存在不少错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力。

第五篇：一级圆柱齿轮减速器工作原理及示意图

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，动力从一轴传至另一轴，实现减速的，如图2-1齿轮减速器结构图所示。动力由电动机通过皮带轮（图中未画出）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。由于传动比i = n 1 / n 2，则从动轴的转速n 2 = z 1 / z 2×n 1。

减速器有两条轴系——两条装配线，两轴分别由滚动轴承支承在箱体上，采用过渡配合，有较好的同轴度，从而保证齿轮啮合的稳定性。端盖嵌入箱体内，从而确定了轴和轴上零件的轴向位置。装配时只要修磨调整环的厚度，就可使轴向间隙达到设计要求。

箱体采用分离式，沿两轴线平面分为箱座和箱盖，二者采用螺栓连接，这样便于装修。为了保证箱体上安装轴承和端盖的孔的正确形状，两零件上的孔是合在一起加工的。装配时，它们之间采用两锥销定位，销孔钻成通孔，便于拔销。

箱座下部为油池，内装机油，供齿轮润滑。齿轮和轴承采用飞溅润滑方式，油面高度通过油面观察结构观察。通气塞是为了排放箱体内的挥发气体，拆去小盖可检视齿轮磨损情况或加油。油池底部应有斜度，放油螺塞用于清洗放油，其螺孔应低于油池底面，以便放尽机油。

箱体前后对称，两啮合齿轮安置在该对称平面上，轴承和端盖对称分布在齿轮的两侧。

箱体的左右两边有四个成钩状的加强肋板，作用为起吊运输。

二、减速器的装配示意图

装配示意图是在机器或部件拆卸过程轴测图所画的记录图样，是绘制装配图和重新进行装配的依据。它所表达的内容主要是各零件之间的相对位置、装配与连接关系、传动路线和工作情况等。

在全面了解后，可以画出部分装配示意图。只有在拆卸之后才能显示出零件间的装配关系，因此应该一边拆卸，一边补充、完成装配示意图。

装配示意图的画法没有严格的规定，通常用简单的线条画出零件的大致轮廓。画装配示意图时，对零件的表达一般不受前后层次的限制，其顺序可以从主要零件着手，依此按装配顺序把其它零件逐个画出。

装配示意图画好后，对各个零件编上序号并列表登记。应注意图、表、零件标签上的序号、名称要一致。

图2-2给出了减速器的装配示意图，可供参考。零件序号横线上方的为零件序号和名称（或标准件规格尺寸）。

三、减速器的拆卸顺序

箱体和箱盖通过六个螺栓连接，拆下六个螺栓即可将箱盖取下，对于两轴系零件，整个取下该轴，即可一一拆下各零件。其它各部分拆卸比较简单。拆卸零件不要用硬东西乱敲，以防敲毛敲坏零件，影响装配复原。对于不可拆的零件，如过渡配合或过盈配合的零件则不要轻易拆下。对拆下的零件应妥善保管，以免丢失。