設計—用於帶式運輸機上的單級直齒圓柱減速器，已知條件：運輸帶的工作拉力F=1350N，運輸帶的速度V=1.6m/s捲筒直徑D=260mm,兩班制工作（12小時），連續單向運轉，載荷平移，工作年限10年，每年300工作日，運輸帶速度允許誤差為±5％，捲筒效率0.96 一.傳動方案分析： 如圖所示減速傳動由帶傳動和單級圓柱齒輪傳動組成，帶傳動置於高速級具有緩沖吸振能力和過載保護作用，帶傳動依靠摩擦力工作，有利於減少傳動的結構尺寸，而圓柱齒輪傳動布置在低速級，有利於發揮其過載能力大的優勢
二.選擇電動機： （1）電動機的類型和結構形式，按工作要求和工作條件，選用一般用途的Y系列三相非同步交流電動機。 （2）電動機容量： ①捲筒軸的輸出功率Pw＝FV/1000=1350×1.6/1000=2.16kw ②電動機輸出功率Pd＝Pw/η 傳動系統的總效率：η＝ 式中……為從電動機至捲筒之間的各傳動機構和軸承的效率。 由表查得V帶傳動＝0.96，滾動軸承＝0.99，圓柱齒輪傳動 ＝0.97，彈性連軸器＝0.99，捲筒軸滑動軸承＝0.96 於是η=0.96××0.97×0.99×0.96≈0.88 故: Pd=Pw/η=2.16/0.88≈2.45kw ③電動機額定功率由表取得=3kw （3）電動機的轉速：由已知條件計算捲筒的轉速 即: =60×1000V/πD=60×1000×1.6/3.14×260=118 r/min V帶傳動常用傳動比范圍=2-4，單級圓柱齒輪的傳動比范圍=2-4 於是轉速可選范圍為==118×（2～4）×（2～4） =472～1888r/min 可見同步轉速為500r/min和2000r/min的電動機均合適，為使傳動裝置的傳動比較小，結構尺寸緊湊，這里選用同步轉速為960×r/min的電動機 傳動系統總傳動比i==≈2.04 根據V帶傳動的常用范圍=2-4取=4 於是單級圓柱齒輪減速器傳動比==≈2.04
2. 直齒圓柱齒輪的傳動設計
1 設計應滿足的條件
1. 正確嚙合條件
一對漸開線齒廓能保證定傳動比傳動，但這並不表明任意兩個漸開線齒輪都能搭配起來正確嚙合傳動。為了正確嚙合，還必須滿足一定的條件。圖示一對漸開線齒輪同時有兩對齒參加嚙合，兩輪齒工作側齒廓的嚙合點分別為K和K'。為了保證定傳動比，兩嚙合點K和K'必須同時落在嚙合線N1N2上；否則，將出現卡死或沖擊的現象。這一條件可以表述為。和分別為齒輪1和齒輪2相鄰同側齒廓沿公法線上的距離，稱為法向齒距，用pn1、pn2表示。 因此，一對齒輪實現定傳動比傳的正確嚙合件為兩輪的法向齒距相等。又由漸開線性質可知，齒輪法向齒距與基圓齒距相等，則該條件又可表述為兩輪的基圓齒距相等，即 將和代入上式得 式中m1、m2和α1、α2分別為兩輪的模數和壓力角。由於齒輪的模數和壓力角都已標准化，要使上式成立，可以取 來保證兩輪的法向齒距相等。因此，漸開線直齒圓柱齒輪的正確嚙合條件最終表述為：兩輪的模數和壓力角分別相等。
2. 連續傳動的條件
（1）嚙合傳動過程
齒輪傳動是通過其輪齒交替嚙合而實現的。圖所示為一對輪齒的嚙合過程。主動輪1順時針方向轉動，推動從動輪2作逆時針方向轉動。一對輪齒的開始嚙合點是從動輪齒頂圓η2與嚙合線N1N2的交點B2，這時主動輪的齒根與從動輪的齒頂接觸，兩輪齒進入嚙合。隨著嚙合傳動的進行，兩齒廓的嚙合點將沿著嚙合線向左下方移動。一直到主動輪的齒頂圓η1與嚙合線的交點B1，主動輪的齒頂與從動輪的齒根即將脫離接觸，兩輪齒結束嚙合，B1點為終止嚙合點。線段為嚙合點的實際軌跡，稱為實際嚙合線段。當兩輪齒頂圓加大時，點B1、B2分別趨於點N1、N2，實際嚙合線段將加長。但因基圓內無漸開線，故點B1、B2不會超過點N1、N2，點N1、N2稱為極限嚙合點。線段是理論上最長的實際嚙合線段，稱為理論嚙合線段。 2）連續傳動條件
連續傳動條件為保證齒輪定傳動比傳動的連續性，僅具備兩輪的基圓齒距相等的條件是不夠的，還必須滿足≥Pb。否則，當前一對齒在點B1分離時，後一對齒尚末進入點B2嚙合，這樣，在前後兩對齒交替嚙合時將引起沖擊，無法保證傳動的平穩性。
重合度把實際嚙合線段與基圓齒距Pb的比值稱為重合度，用εα表示。 重合度表達式 在實際應用中，εα值應大於或等於一定的許用值[εα]，即 上式中許用重合度[εα]的值是隨齒輪機構的使用要求和製造精度而定，推薦的[εα]值，見表9.4。 重合度計算公式
外嚙合齒輪的重合度計算公式可參照右圖推出：
實際嚙合線段， 而 將上述關系代入式（9.14）並化簡得： =式中：嚙合角，兩輪齒頂圓壓力角、。
重合度的物理意義 重合度的大小表明同時參與嚙合的輪齒對數的多少。如εα=1表示，齒輪傳動的過程中始終只有一對齒嚙合。若εα=1.3 的情況如圖所示，在實際嚙合線的B2A1和A2B1（長度各為0.3Pb）段有兩對輪齒同時在嚙合，稱為雙齒嚙合區；而在節點P附近A1A2段（長度為0.7Pb），只有一對輪齒在嚙合，稱為單齒嚙合區。
總之，εα值愈大，表明同時參加嚙合輪齒的對數愈多，這對提高齒輪傳動的承載能力和傳動的平穩性都有十分重要的意義。
3. 無齒側隙嚙合條件
齒輪嚙合傳動時，為了在嚙合齒廓之間形成潤滑油膜，避免因輪齒摩檫發熱膨脹而卡死，齒廓之間必須留有間隙，此間隙稱為齒側間隙，簡稱側隙。但是，齒側間隙的存在會產生齒間沖擊，影響齒輪傳動的平穩性。因此，這個間隙只能很小，通常由齒輪公差來保證。對於齒輪運動設計仍按無齒側間隙（側隙為零）進行設計。
一對齒輪嚙合過程中，兩節圓作純滾動。因此，兩齒輪的節圓齒距應相等，即p1`=p2` 。為保證無齒側間隙嚙合，一齒輪的節圓齒厚必須等於另一齒輪節圓齒槽寬，即s1`=e2` 或s2`=e1`。這樣有p1`=s1`+e1`+p1`=s2`+e2`，故p=s1`+s2`
即齒輪嚙合傳動的無側隙嚙合條件是：節圓齒距等於兩輪節圓齒厚之和。
4. 齒廓不根切條件
（1） 根切現象及其產生原因 根切現象 如圖所示，用范成法切制齒輪的過程中，有時刀具會把齒輪根部已加工好的漸開線齒廓切去一部分，這種現象稱為根切。根切將削弱齒根的強度，甚至可能降低重合度，影響傳動質量，應盡量避免。
產生原因圖為齒條刀的齒頂線超過極限嚙合點N1（嚙合線與被切齒輪基圓的切點）的情況。當刀具以速度ν移動到達位置Ⅱ時，刀刃齒廓將被加工輪齒的漸開線齒廓完全切出。范成加工繼續進行，刀具移動距離s到達位置Ⅲ，刀刃齒廓與嚙合線NN交於點K。與此同時，齒輪相應轉過φ角，其基圓轉過的弧長 而刀具兩位置的垂直距離為，則，因此有。該式表明漸開線齒廓上的點N1`落在刀刃的左內側，即點N1`附近的漸開線被刀刃切掉而產生根切，如圖中的陰影部分所示。
（2） 避免根切的方法
以上分析可知，產生根切的原因是刀具的齒頂線超過極限嚙合點N1，因此可以利用移距變位的方法避免根切。
如圖所示，為了避免根切齒條刀採用正變位，變位量為 。這樣使刀具齒頂線通過極限嚙合點N1，剛好不根切。由此可得不根切的條件為： 因，所以有 1） 標准齒輪不產生根切的最少齒數條件
因標准齒輪x=0 ，由式得不根切條件為 因此得出標准齒條刀加工標准齒輪不產生根切的最少齒數zmin ： 當ha* =1、α=20。時，可以得到標准齒輪不產生根切的最少齒數zmin =17。
2）變位齒輪不產生根切的最小變位系數
由（9.16）式得不根切條件 因此有 將式代入上式並整理，可得變位齒輪不產生根切的最小變位系數為 上式表明：當z0 ；當 z>zmin時，可以採用負變位（x<0），只要滿足x≥xmin 的條件就不會產生根切。
3) 改變齒頂高系數和壓力角
由式可知，減小齒頂高系數ha* 或加大壓力角α，均可提高齒輪避免根切的能力。但是，這樣需要採用非標准刀具，成本將增加，一般情況不宜採用。
5. 無側隙嚙合條件及無側隙嚙合方程式
（1）無側隙嚙合條件
齒輪嚙合傳動時，為了在嚙合齒廓之間形成潤滑油膜，避免因輪齒摩檫發熱膨脹而卡死，齒廓之間必須留有間隙，此間隙稱為齒側間隙，簡稱側隙。但是，齒側間隙的存在會產生齒間沖擊，影響齒輪傳動的平穩性。因此，這個間隙只能很小，通常由齒輪公差來保證。對於齒輪運動設計仍按無齒側間隙（側隙為零）進行設計。
一對齒輪嚙合過程中，兩節圓作純滾動。因此，兩齒輪的節圓齒距應相等，即 p1`=p2` 。為保證無齒側間隙嚙合，一齒輪的節圓齒厚必須等於另一齒輪節圓齒槽寬，即s1`=e2`或p2`=e1`。這樣有，故 即齒輪嚙合傳動的無側隙嚙合條件是：節圓齒距等於兩輪節圓齒厚之和。
（2）無側隙嚙合方程式
節圓齒厚s1`,p2` ： 式中 而 將以上各式代入式並化簡得 上式稱為無側隙嚙合方程式。該式表明：一對齒輪的變位系數確定後，只有按此式求得的嚙合角α` 安裝，才能保證無側隙嚙合傳動。對於標准齒輪傳動，因x1=x2=0 ，則有α` =α。
6. 保證齒頂厚條件
對於正變位齒輪，過大的變位可能引起齒頂變尖（Sa =0）或齒頂厚過小的現象。為了保證齒輪的齒頂強度，齒頂厚不能太小，一般要求 Sa ≥0.25 ，對於表面淬火的齒輪，要求Sa ＞0.4 m。
2 齒輪機構嚙合傳動的幾何尺寸
1. 中心距α`與中心距變動系數y
1) 中心距α`
由圖可得一對變位齒輪的中心距α` 對於一對標准齒輪而言，因x1=x2=0，α` =α，則其中心距α` 為 此中心距稱為標准安裝中心距，簡稱標准中心距。此時，兩輪的分度圓相切並與其節圓重合，既保證無側隙嚙合，又保證頂隙是標准值。頂隙可以避免嚙合輪齒的頂部與根部相抵干涉，同時用作儲存潤滑油。
2) 中心距變動系數y
現以ym表示變位齒輪中心距與標准中心距之差（又稱中心距變動量），則有 故 式中y稱為中心距變動系數。
2. 齒頂高ha與齒頂高變動系數Δy 假想有一把標准齒條刀具，它可以同時雙面切削兩個正變位齒輪，其變位量分別為x1m 和x2m 。兩輪均具有標准齒高和標准頂隙c*m。從圖中可以看出，兩輪齒廓與刀具的直線齒廓分別在點A1、B1和點A2、B2接觸，而且輪1上的點A1和輪2上的點A2分別處在同一刀刃齒廓兩側不同位置，點B1和B2也是如此。因此，當抽去假想齒條刀具，並讓兩齒輪按此位置安裝時，雖然兩輪之間具有標准齒頂隙c*m ，但卻出現齒側間隙。為了實現無側隙嚙合，可把兩輪中心靠近，直至無側隙為止，並設中心距縮短量為Δym 。顯然，此時頂隙也將減小Δym，不再是標准頂隙。因此為了實現無側隙嚙合的同時也保證標准頂隙，必須將兩輪齒頂削去Δym。這樣齒頂高ha為 式中 Δy 稱為齒高變動系數。相應全齒高為 設中心距減小Δym 前後的中心距分別為α"和α'，則有 故 以上僅就正變位齒輪進行分析。但可以證明：對於外嚙合傳動，無論 x1 和x2 取何值，Δy恆為正值。變位齒輪的全齒高恆大於或等於標准齒輪的全齒高。外嚙合變位齒輪傳動的幾何尺寸計算參看下錶。 3 齒輪傳動的類型
根據（x1 +x2 ）及 x1 、x2 取值不同，可把齒輪傳動分為三種基本類型，即標准齒輪傳動、高度變位齒輪傳動及角度變位齒輪傳動。它們的傳動特點比較詳見下表。
3. 如何設計一對直齒圓柱齒輪傳動
因為你提供的是標准齒形齒輪
安裝中心距為300mm
即二個齒輪分度圓徑各為=300mm
分度圓徑=齒數×模數(此為齒輪國標公式) 齒數=30齒 (齒數=300/10=30齒)
分度圓徑就是兩個相嚙合齒輪的齒面接觸中心線,即兩齒輪的安裝中心.
齒全高=齒頂高+齒根高 齒頂高與齒根高以分度圓徑為分解線
齒頂高=m即模數 齒根高=2.25m模數
外徑=分度圓徑+2m( 通俗講外徑=分度圓徑加二個齒頂高)
外徑=320mm.根徑=分度圓徑-2.25m 根徑=277.5mm
外圓倒角:8×45°
按10m數齒輪建議你齒寬在 50mm以上
提供以上數據即可加工,當然要內孔.健糟.搭子直徑及高度.還有緊固健槽螺孔.
齒面是否熱處理.大模數齒輪應該受力很大.材料宜選用45號鋼鍛打再正火處理
4. 機械設計基礎課程設計 設計帶式運輸機傳動裝置中的一級直齒圓柱齒輪減速器
IJK匯總的1000份機械課設畢設，都是別人做好的，給個採納哦L