A. 二级减速器课程设计
典型减速器设计
典型减速器是常用的减速器结构形式。本系统提供了13种典型的减速器结构形式。以下以总速比为60，输入功率为5kw，输入转速为1450rpm的展开式三级圆柱齿轮减速器为例，介绍典型减速器的整个设计流程。
1. 启动Gearbox2.0程序，弹出开始界面；
2. 点击开始界面上的“典型减速器设计”图标，进入典型减速器设计界面；
3. 点击“三级圆柱”减速器图标，这时在右边的三个绿色表格内自动插入三级齿轮副的默认参数设置；
4. 在总速比栏键入总减速比60，在载荷要求栏键入输入功率5kw，输入转速1450rpm，系统自动计算出输出扭矩和输出转速；
5. （非必须步骤）设置其它的技术条件或参数，如人工设定速比分配，人工设定中心距分配，中心距是否取标准值，工作条件，载荷特性，速比分配原则，更改绿色表格内的齿轮副输入参数等；
6. （非必须步骤）点击“初步计算”按钮，系统将计算出速比分配、几何尺寸和强度等，并将部分数据填充到右下方的三个淡红色的表格中；
7. （非必须步骤）点击“结构简图”按钮，将显示按实际比例的结构简图，有助于用户判断设计的合理性；该功能只有在用户点击“初步计算”按钮进行计算后才有效；
8. （非必须步骤）如果用户不满意当前的设计结果，按步骤5更改输入条件，或者点击菜单维护->设计选项更改一些默认设置，例如齿数的设置，这时三个淡红色表格的背景将变成灰色，表示数据已“过时”，再次点击“初步计算”按钮重新进行计算，直到获得较为满意的结果；
9. 点击“详细计算”按钮，进入详细设计界面，用户可以在该界面中完成减速器的全部设计任务；
10. 在型号文本框中输入型号；
11. （非必须步骤）在该界面首先打开的是传动设计子界面，向用户报告各级传动的计算结果，用户可以对减速器载荷和表格中的绿色方格内的数据进行微调，也可以将某一级替换为以前设计的齿轮副；在对数据进行更改后，单元格的背景将变成灰色，表示数据已“过时”，必须点击“刷新”按钮，使系统根据用户的更改重新计算结果；如果用户对更改后的结果不满意，可以单击“恢复”按钮使数据恢复到系统最初计算出的值。
12. 点击结构简图页，进入结构简图子界面；在该界面显示按比例绘出的结构简图，同时报告各轴的最小轴径以及减速器箱体的大致尺寸；其中轴径按照最小轴径画出，暂时不考虑刚度条件；在该界面中用户可以判断设计结果的合理性，如果有必要，可以回到传动设计子界面重新调整参数并刷新，该简图将自动得到更新；
13. 点击齿轮精度页，进入齿轮精度子界面；在该界面向用户报告齿轮副的精度查询结果；如果有必要，用户可以更改齿轮的精度等级，然后点击“更新”按钮，系统将重新检索出精度值；
14. 点击数据输出页，进入数据输出子界面；在该界面用户必须首先点击有上方的文件夹图标指定工作文件夹，然后点击文本输出按钮或Excel输出按钮输出文本文件或Excel文件；Excel文件和文本文件是供用户浏览的文件，里面包括了本次计算的所有结果； 15. 点击零件设计页，进入零件设计子界面；
16. 如果还没有指定工作文件夹，请先指定工作文件夹；然后单击右上方的“输出AutoCAD图纸”图标按钮，系统将启动AutoCAD2000输出dwg格式的图纸到工作文件夹中，输出后将图纸插入到当前的界面中；用户点击“选择图纸”下拉列表框，可以选择不同的图纸显示到当前界面中；
7. （非必须步骤）如果用户如果对当前的结构尺寸设计不满意，可以在输出图纸之前或之后对零件进行编辑；首先点击“选择图纸”下拉列表框，选择要编辑的图纸，然后点击该列表框右边的“编辑当前零件”图标按钮，如果当前选择的零件是轴或齿轮轴，将弹出轴设计窗口，如果当前选择的零件是齿轮，将弹出齿轮设计窗口，如下图所示；
18. （非必须步骤）在轴设计窗口，用户可以更改各轴段的直径和长度，查看键强度校核，选择轴承等等；轴的图形将随用户更改实时变更；
19. （非必须步骤）在齿轮设计窗口，用户可以更改孔径等尺寸，更改结构形式等等；
19. （非必须步骤）重新输出dwg图纸并更新零件设计界面中的图纸；
21. 单击菜单文件->保存为gbx文件或文件->保存到数据库，可分别将设计结果保存到文件或数据库中；这两种保存的文件是供程序日后打开时用的，而非供用户浏览的；用户如果要浏览全部计算结果，请在数据输出界面中输出文本文件或Excel文件。
B. 二级圆柱齿轮减速器课程设计怎么做
你是问格式
还是问图纸怎么设计
都没谈
C. 二级直齿齿轮减速器课程设计（高分悬赏！！！！）
我现在做的是 两级展开式斜齿轮减速器
已经数据好了
明天就可以画图拉 哈哈~
D. 机械设计课程设计二级减速器设计说明书，输送带工作拉力2500N，输送带速度1.6m/s，卷筒直径320mm，装配图
你可以参考我传到文库的 我的机械课程设计说明书，只有数据有点变化，改改数据就差不多啦~PS：你不会是我的学弟OR学妹吧o(╯□╰)o
E. 二级圆柱直齿减速器的毕业设计
机械设计课程设计原始资料
一、设计题目
热处理车间零件输送设备的传动装备
二、运动简图
图1
1—电动机 2—V带 3—齿轮减速器 4—联轴器 5—滚筒 6—输送带
三、工作条件
该装置单向传送,载荷平稳,空载起动,两班制工作,使用期限5年(每年按300天计算),输送带的速度容许误差为 ±5%.
四、原始数据
滚筒直径D（mm）：320
运输带速度V（m/s）：0.75
滚筒轴转矩T（N•m）：900
五、设计工作量
1减速器总装配图一张
2齿轮、轴零件图各一张
3设计说明书一份
六、设计说明书内容
1. 运动简图和原始数据
2. 电动机选择
3. 主要参数计算
4. V带传动的设计计算
5. 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算
6. 机座结构尺寸计算
7. 轴的设计计算
8. 键、联轴器等的选择和校核
9. 滚动轴承及密封的选择和校核
10. 润滑材料及齿轮、轴承的润滑方法
11. 齿轮、轴承配合的选择
12. 参考文献
七、设计要求
1. 各设计阶段完成后,需经指导老师审阅同意后方能进行下阶段的设计;
2. 在指定的教室内进行设计.
一. 电动机的选择
一、电动机输入功率
二、电动机输出功率
其中总效率为
查表可得Y132S-4符合要求,故选用它。
Y132S-4(同步转速 ，4极)的相关参数
表1
额定功率 满载转速 堵转转矩额定转矩 最大转矩额定转矩 质量
二. 主要参数的计算
一、确定总传动比和分配各级传动比
传动装置的总传动比
查表可得V带传动单级传动比常用值2~4，圆柱齿轮传动单级传动比常用值为3~5，展开式二级圆柱齿轮减速器 。
初分传动比为 ， ， 。
二、计算传动装置的运动和动力参数
本装置从电动机到工作机有三轴，依次为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ轴，则
1、各轴转速
2、各轴功率
3、各轴转矩
表2
项目 电机轴 高速轴Ⅰ 中间轴Ⅱ 低速轴Ⅲ
转速
1440 576 135.753 62.706
功率
5.5 5.28 5.070 4.869
转矩
36.476 87.542 356.695 1038.221
传动比 2.5 4.243 3.031
效率 0.96 0.96 0.922
三 V带传动的设计计算
一、确定计算功率
查表可得工作情况系数
故
二、选择V带的带型
根据 ，由图可得选用A型带。
三、确定带轮的基准直径 并验算带速
1、初选小带轮的基准直径 。
查表8-6和8-8可得选取小带轮的基准直径
2、验算带速
按计算式验算带的速度
因为 ，故此带速合适。
3、计算大带轮的基准直径
按式(8-15a)计算大带轮的基准直径 根据教材表8-8，圆整得 。
4、确定V带的中心距 和基准直径
（1）按计算式初定中心距
（2）按计算式计算所需的基准长度
=1364mm
查表可选带的基准长度
（3）按计算式计算实际中心距
中心距的变化范围为 。
5、验算小带轮上的包角
6、计算带的根数
（1）计算单根V带的额定功率
由 查表可得
根据 和A型带，查表可得 、 、 。
故
（2）计算V带的根数Z
故取V带根数为6根
7、计算单根V带的初拉力的最小值
查表可得A型带的单位长度质量
应使带的实际初拉力 。
8、计算压轴力
压轴力的最小值为
四 减速器斜齿圆柱齿轮传动的设计计算
一、高速级齿轮
1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。
（2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。
（3）材料选择：查表可选择小齿轮材料为40 (调质)，硬度为280HBS；大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。
（4）选小齿轮齿数 ，大齿轮齿数 ，取
（5）选取螺旋角，初选螺旋角
2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即
（1）确定公式内的各计算数值
①试选 ，由图10-26 ， 则有
②小齿轮传递转矩
③查图10-30可选取区域系数 查表10-7可选取齿宽系数
④查表10-6可得材料的弹性影响系数 。
⑤查图10-21d得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限 ，大齿轮的接触疲劳强度极限 。
⑥按计算式计算应力循环次数
⑦查图可选取接触疲劳寿命系数 ， 。
⑧计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%，安全系数 ，按计算式(10-12)得
（2）计算相关数值
①试算小齿轮分度圆直径 ，由计算公式得
②计算圆周速度
③计算齿宽 及模数
④计算总相重合度
⑤计算载荷系数
查表可得使用系数 ，根据 ，7级精度，查表10-8可得动载系数 ，由表10-4查得 的值与直齿轮的相同，为1.419 ，
故载荷系数
⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得
⑦计算模数
3、按齿根弯曲强度设计，按计算式(10-17)试算即
（1）确定公式内的各计算数值
①、计算载荷系数
②根据纵向重合度 ，查图10-28可得螺旋角影响系数 。
③查图可选取区域系数 ， ， 则有
④查表取应力校正系数 ， 。
⑤查表取齿形系数 ， 。(线性插值法)
⑥查图10-20C可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ，大齿轮的弯曲疲劳强度极限 。
⑦查图可取弯曲疲劳寿命系数 ， 。
⑧计算弯曲疲劳许用应力 ，取弯曲疲劳安全系数 ，按计算式(10-22)计算得
⑨计算大、小齿轮的 并加以计算
大齿轮的数值较大。
（2）设计计算
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，故取 ，已可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径 来计算应有的齿数，于是有
取 ，则
4、几何尺寸计算
（1）计算中心距
将中心距圆整为 。
（2）按圆整后的中心距修正螺旋角
因 值改变不多，故参数 、 、 等不必修正。
（3）计算大、小齿轮的分度圆直径
（4）计算齿轮宽度
圆整后取 ， 。
二、低速级齿轮
1、选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
（1）按图所示的传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。
（2）运输装置为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度。
（3）材料选择，在同一减速器各级小齿轮(或大齿轮)的材料，没有特殊情况，应选用相同牌号，以减少材料品种和工艺要求，故查表可选择小齿轮材料为40 (调质)，硬度为52HRC；大齿轮材料为45钢(调质)，硬度为45HRC.
（4）选小齿轮齿数 ，大齿轮齿数
（5）选取螺旋角，初选螺旋角
2、按齿面接触强度设计，按计算式试算即
（1）确定公式内的各计算数值
①试选
②小齿轮传递转矩
③查表10-7可选取齿宽系数 , 查图10-26可选取区域系数 ， ， 则有
④查表可得材料的弹性影响系数 。
⑤查图得按齿面硬度选取小齿轮的接触疲劳强度极限 ，大齿轮的接触疲劳强度极限 。
⑥按计算式计算应力循环次数
⑦查图可选取接触疲劳寿命系数 ， 。
⑧计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%，安全系数 ,于是得
（2）计算相关数值
①试算小齿轮分度圆直径 ，由计算公式得
②计算圆周速度
③计算齿宽 及模数
④计算总相重合度
⑤计算载荷系数
查表可得使用系数 ，根据 ，7级精度，查表可得动载系数 ， ， ，
故载荷系数
⑥按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，按计算式得
⑦计算模数
3、按齿根弯曲强度设计，按计算式试算即
（1）确定公式内的各计算数值
①计算载荷系数
②根据纵向重合度 ，查图可得螺旋角影响系数 。
③计算当量齿数
④查表可取齿形系数 ， 。
⑤查表可取应力校正系数 ， 。(线性插值法)
⑥查图可得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ，大齿轮的弯曲疲劳强度极限 。
⑦查图可取弯曲疲劳寿命系数 ， 。
⑧计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数 ，按计算式计算
⑨计算大、小齿轮的 并加以计算
大齿轮的数值较大。
（2）设计计算
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，故取 ，已可满足弯曲强度，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径 来计算应有的齿数，于是有
取 ，则
4、几何尺寸计算
（1）计算中心距
将中心距圆整为 。
（2）按圆整后的中心距修正螺旋角
因 值改变不多，故参数 、 、 等不必修正。
（3）计算大、小齿轮的分度圆直径
（4）计算齿轮宽度
圆整后取 ， 。
五 轴的设计计算
一、高速轴的设计
1、求作用在齿轮上的力
高速级齿轮的分度圆直径为d
2、选取材料
可选轴的材料为45钢，调质处理。
3、计算轴的最小直径，查表可取
应该设计成齿轮轴，轴的最小直径显然是安装连接大带轮处，为使 与带轮相配合，且对于直径 的轴有一个键槽时，应增大5%-7%，然后将轴径圆整。故取 。
4、拟定轴上零件的装配草图方案(见下图)
5、根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度
（1）根据前面设计知大带轮的毂长为93mm,故取 ，为满足大带轮的定位要求，则其右侧有一轴肩，故取 ，根据装配关系，定
（2）初选流动轴承7307AC，则其尺寸为 ，故 ， 段挡油环取其长为19.5mm,则 。
（3） 段右边有一定位轴肩，故取 ，根据装配关系可定 ，为了使齿轮轴上的齿面便于加工，取 。
（4）齿面和箱体内壁取a=16mm,轴承距箱体内壁的距离取s=8mm,故右侧挡油环的长度为19mm,则
（5）计算可得 、
（6）大带轮与轴的周向定位采用普通平键C型连接，其尺寸为 ,大带轮与轴的配合为 ，流动轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为m6.
求两轴承所受的径向载荷 和
带传动有压轴力 (过轴线，水平方向)， 。
将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系
图一
图二
图三
[注]图二中 通过另加弯矩而平移到作用轴线上
图三中 通过另加转矩而平移到指向轴线
同理
6 、求两轴承的计算轴向力 和
对于 型轴承，轴承的派生轴向力
故
7、求轴承的当量动载荷 和
对于轴承1
对于轴承2
查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数分别为：
对于轴承1 ，
对于轴承2 ，
8、求该轴承应具有的额定载荷值
因为 则有
故 符合要求。
9、弯矩图的计算
水平面： , N,则其各段的弯矩为：
BC段：
由弯矩平衡得M-
CD段：
由弯矩平衡得
铅垂面： 则其各段弯矩为：
AB段：
则
BC段：
则
CD段：
则
做弯矩图如下
从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面 是轴的危险截面。现将计算出的截面 处的 、 及 的值列于下表
表3
载荷 水平面
垂直面
支持力
弯矩
总弯矩
扭矩
10、按弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面 )的强度。根据计算式及上表的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取 ，轴的计算应力
前已选定轴的材料为45钢，调质处理，查表可得 ，因此 ，故安全。
11、键的选择和校核
高速轴上与大带轮相配合的轴上选择键连接，由于大带轮在轴端部，故选用单圆头平键（C型）
根据 ，从表6-1中查得键的截面尺寸为：宽度： 高度： ,由轮毂宽度并参考键的长度系列，取键长为：
键、轴承和轮毂材料都为钢查表可得
取其平均植，
键的工作长度
键和轮毂键槽的接触高度
则 ，故合适。
所以选用：键C GB/T 1096-2003
12、确定轴上圆角和倒角尺寸
取轴端倒角为 ，各轴肩处圆角半径为2。
二、中间轴的设计
1、求作用在齿轮上的力
因为高速轴的小齿轮与中速轴的大齿轮相啮合，故两齿轮所受的 、 、 都是作用力与反作用力的关系，则大齿轮上所受的力为
中速轴小齿轮上的三个力分别为
2、选取材料
可选轴的材料为45钢，调质处理。
3、计算轴的最小直径，查表可取
轴的最小直径显然是安装轴承处，为使轴承便于安装，且对于直径 的轴有一个键槽时，应增大5%-7%，然后将轴径圆整。故取 。
4、拟定轴上零件的装配草图方案(见下图)
5、根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度
（1）初选滚动轴承7008AC,则其尺寸为：
故 用挡油环定位轴承，故 段右边有一定位轴肩，故 低速级小齿轮与箱体内壁距离为16 ,与箱体内壁距离为8 ，故左边挡油环长为24 ，则
（2）低速级小齿轮轮毂为95 ，即 取两齿面的距离为8 ，即
（3）右边也用挡油环定位轴承和低速级大齿轮，故 。 段轴长略短与其齿轮毂长，又毂长为55 ，故取
、 、 各有一定位轴肩，故依次可取
（4）计算可得
6、轴上零件的周向定位
低速级大齿轮的轴采用普通平键A型连接。
其尺寸为 齿轮与轴的配合为 ，滚动轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为 。
求两轴承所受的径向载荷 和
将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系
图一
图二
图三
7、求两轴承的计算轴向力 和
由齿轮中计算得，
对于 型轴承，轴承的派生轴向力
算得
所以
8、求轴承的当量动载荷 和
对于轴承1
对于轴承2
查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数分别为：
对于轴承1 ，
对于轴承2 ，
9、求该轴承应具有的额定载荷值
因为 则有
故 符合要求。
10、弯矩图的计算
水平面： 。
AB段：
则 即
BC段：
则
CD段：
则
。
铅垂面：
AB段：
BC段：
CD段：
做弯矩图如下
从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面 是轴的危险截面。现将计算出的截面 处的 、 及 的值列于下表
表4
载荷 水平面
垂直面
支持力
弯矩
总弯矩
扭矩
11、按弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面 )的强度。根据计算式及上表的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取 ，轴的计算应力
前已选定轴的材料为45钢，调质处理，查表可得 ， ，故安全。
12、键的选择和校核
一般的8级以上精度的齿轮有空心精度要求，应选用平键连接，由于齿轮不在轴端，故选用圆头普通平键（A型）
取键长 ，
键、轴承和轮毂材料都为钢查表可得
取其平均植，
键的工作长度
键和轮毂键槽的接触高度
则 ，故合适。
所以选用：键 GB/T 1096-2003
13、确定轴上圆角和倒角尺寸
取轴端倒角为 ，各轴肩处圆角半径见365页……
三、低速轴的设计
1、求作用在齿轮上的力
因为高速轴的小齿轮与中速轴的大齿轮相啮合，故两齿轮所受的 、 、 都是作用力与反作用力的关系，则
2、选取材料
可选轴的材料为45钢，调质处理。
3、计算轴的最小直径，查表可取
轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径 ，为了使所选的轴直径 与联轴器的孔径相配合，且对于直径 的轴有两个键槽时，应增大10%-15%，然后将轴径圆整，故取 。并选取所需的联轴器型号
联轴器的计算转矩 ，查表可得，考虑到转矩变化小，故取
其公称转矩为 。半联轴器的孔径 ，长度 ，半联轴器与轴配合的毂孔长度
4、拟定轴上零件的装配草图方案(见下图)
5、根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度
①为了满足半联轴器安装的轴向定位要求，Ⅰ-Ⅱ轴段右端需制出一轴肩，故Ⅱ-Ⅲ段的直径 。
②查手册99页，选用 型弹性柱销联轴器L
③初选滚动轴承7051AC，则其尺寸为
故 左边轴承安装处有挡油环，取其长度为20mm，
则
④挡油环右侧用轴肩定位，故可取
⑤取齿面与箱体内壁距离 轴承座距箱体内壁距离为 。
用挡油环对齿面定位时，为了使油环可靠的压紧齿轮， 段应略短于轮毂宽度，故取 所以取
⑥齿轮左侧用轴肩定位，取 则 ，轴换宽度 ，取 。
⑦由装配关系可确定
⑧计算得 ， ， 。
6、轴上零件的周向定位
齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用普通平键 型 连接。轴与齿轮连接采用平键 ，L=70 ，齿轮轮毂与轴的配合为 。同样半联轴器与轴连接，采用键 。半联轴器与轴的配合为 。滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为 。
7、轴上齿轮所受切向力 ，径向力 ，轴向力
， 。
8、求两轴承所受的径向载荷 和
将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系
图一
图二
图三
9、求两轴承的计算轴向力 和
对于 型轴承，轴承的派生轴向力
故
10、求轴承的当量动载荷 和
， 。查表可得径向载荷系数和轴向载荷系数分别为：
对于轴承1 ，
对于轴承2 ，
因轴承运转载荷平稳，按表13-6， ，取
则 。
。
11、求该轴承应具有的额定载荷值
因为 则有
预期寿命 故合格
12、弯矩图的计算
水平面： , .
AB段：弯矩为0
BC段：
CD段：
铅垂面： , .
AB段弯矩为0
BC段:
CD段：
做弯矩图如下
从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面 是轴的危险截面。现将计算出的截面 处的 、 及 的值列于下表
表5
载荷 水平面
垂直面
支持力
弯矩
总弯矩
扭矩
13、按弯扭合成应力校核轴的强度
进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面(即危险截面 )的强度。根据计算式及上表的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环 变应力，取 ，轴的计算应力
前已选定轴的材料为45钢，调质处理，查表可得 ，因此 ，故安全。
14、键的选择和校核
选键型为普通平键（A） 根据 ，从表6-1中查得键的截面尺寸为：宽度 =25 ，高度 。取键长 。键轴和毂的材料都是钢，有表6-2查得许用挤压应力 ，取平均值 。键的工作长度 ，键与轮毂键槽的接触高度 ， 故选取键A： GB/T 1096-2003
7、确定轴上圆角和倒角尺寸
取轴端倒角为 ，各轴肩处圆角半径为2。
六.箱体结构的设计
减速器的箱体采用铸造（HT200）制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，
大端盖分机体采用 配合.
1. 机体有足够的刚度
在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度
2. 考虑到机体内零件的润滑，密封散热。
因其传动件速度小于12m/s，故采用侵油润油，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离H为40mm
为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为
3. 机体结构有良好的工艺性.
铸件壁厚为10，圆角半径为R=3。机体外型简单，拔模方便.
4. 对附件设计
A 视孔盖和窥视孔
在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M6紧固
B 油螺塞：
放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。
C 油标：
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。
油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出.
D 通气孔：
由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡.
E 盖螺钉：
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。
钉杆端部要做成圆柱形，以免破坏螺纹.
F 位销：
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度.
G 吊钩：
在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体.
减速器机体结构尺寸如下：
名称 符号 计算公式 结果
箱座壁厚
10
箱盖壁厚
9
箱盖凸缘厚度
12
箱座凸缘厚度
15
箱座底凸缘厚度
25
地脚螺钉直径
M24
地脚螺钉数目
查手册 6
轴承旁联接螺栓直径
M12
机盖与机座联接螺栓直径
=（0.5~0.6）
M10
轴承端盖螺钉直径
=（0.4~0.5）
10
视孔盖螺钉直径
=（0.3~0.4）
8
定位销直径
=（0.7~0.8）
8
， ， 至外机壁距离
查机械课程设计指导书表4 34
22
18
， 至凸缘边缘距离
查机械课程设计指导书表4 28
16
外机壁至轴承座端面距离
= + +（8~12）
50
大齿轮顶圆与内机壁距离
>1.2
15
齿轮端面与内机壁距离
>
10
机盖，机座肋厚
9 8.5
轴承端盖外径
+（5~5.5）
120（1轴）125（2轴）
150（3轴）
轴承旁联结螺栓距离
120（1轴）125（2轴）
150（3轴）
七. 润滑密封设计
对于二级圆柱齿轮减速器，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于 ，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度.
油的深度为H+
H=30 =34
所以H+ =30+34=64
其中油的粘度大，化学合成油，润滑效果好。
密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封，联接
凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗度应为
密封的表面要经过刮研。而且，凸缘联接螺柱之间的距离不宜太
大，国150mm。并匀均布置，保证部分面处的密封性。
八、课程设计心得体会
作为一名机械设计制造及自动化大三的学生，我觉得能做类似的课程设计是十分有意义，而且是十分必要的。在已度过的大三的时间里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去锻炼我们的实践面？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当数查阅大量的设计手册了。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅机械设计手册是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在作设计，但我们不是艺术家。他们可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依.有
理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。
作为一名专业学生掌握一门或几门制图软件同样是必不可少的，由于本次大作业要求用 auto CAD制图，因此要想更加有效率的制图，我们必须熟练的掌握它。
虽然过去从未独立应用过它，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率好高，记得大一学CAD时觉得好难就是因为我们没有把自己放在使用者的角度，单单是为了学而学，这样效率当然不会高。边学边用这样才会提高效率，这是我作本次课程设计的第二大收获。但是由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。
参考文献
〔1〕濮良贵,纪明刚. 机械设计. 7版. 北京:高等教育出版社, 2001
.
〔2〕张策, 机械原理与机械设计[M]. 北京：机械工业出版社， 2004.
[3] 吴宗泽,罗胜国. 机械设计课程设计手册. 北京: 高等教育出版社, 2007.
[4] 王伯平.互换性与测量技术基础(第2版). 北京: 机械工业出版社,2006
F. 求助二级齿轮减速器的设计
机械设计课程--带式运输机传动装置中的同轴式2级圆柱齿轮减速器
目 录
设计任务书……………………………………………………1
传动方案的拟定及说明………………………………………4
电动机的选择…………………………………………………4
计算传动装置的运动和动力参数……………………………5
传动件的设计计算……………………………………………5
轴的设计计算…………………………………………………8
滚动轴承的选择及计算………………………………………14
键联接的选择及校核计算……………………………………16
连轴器的选择…………………………………………………16
减速器附件的选择……………………………………………17
润滑与密封……………………………………………………18
设计小结………………………………………………………18
参考资料目录…………………………………………………18
机械设计课程设计任务书
题目：设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器
一． 总体布置简图
1—电动机；2—联轴器；3—齿轮减速器；4—带式运输机；5—鼓轮；6—联轴器
二． 工作情况： 载荷平稳、单向旋转
三． 原始数据
鼓轮的扭矩T（N•m）：850 鼓轮的直径D（mm）：350
运输带速度V（m/s）：0.7 带速允许偏差（％）：5
使用年限（年）：5 工作制度（班/日）：2
四． 设计内容
1. 电动机的选择与运动参数计算； 2. 斜齿轮传动设计计算 3. 轴的设计 4. 滚动轴承的选择 5. 键和连轴器的选择与校核； 6. 装配图、零件图的绘制
7. 设计计算说明书的编写
五． 设计任务
1． 减速器总装配图一张 2． 齿轮、轴零件图各一张3． 设计说明书一份
六． 设计进度
1、 第一阶段：总体计算和传动件参数计算 2、 第二阶段：轴与轴系零件的设计
3、 第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制
4、 第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写
传动方案的拟定及说明
由题目所知传动机构类型为：同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。
本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂，轴向尺寸大，中间轴较长、刚度差，中间轴承润滑较困难。
电动机的选择
1．电动机类型和结构的选择
因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y（IP44）系列的电动机。
2．电动机容量的选择
1） 工作机所需功率Pw Pw＝3.4kW
2） 电动机的输出功率 Pd＝Pw/η η＝ ＝0.904 Pd＝3.76kW
3．电动机转速的选择 nd＝（i1’•i2’…in’）nw 初选为同步转速为1000r/min的电动机
4．电动机型号的确定
由表20－1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW，满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求
计算传动装置的运动和动力参数
传动装置的总传动比及其分配
1．计算总传动比
由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为：
i＝nm/nw nw＝38.4 i＝25.14
2．合理分配各级传动比
由于减速箱是同轴式布置，所以i1＝i2。
因为i＝25.14，取i＝25，i1=i2=5
速度偏差为0.5%<5%，所以可行。 各轴转速、输入功率、输入转矩
项 目 电动机轴 高速轴I 中间轴II 低速轴III 鼓 轮
转速（r/min） 960 960 192 38.4 38.4 功率（kW） 4 3.96 3.84 3.72 3.57
转矩（N•m） 39.8 39.4 191 925.2 888.4 传动比 1 1 5 5 1 效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97
传动件设计计算
1． 选精度等级、材料及齿数
1） 材料及热处理；
选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。
2） 精度等级选用7级精度；
3） 试选小齿轮齿数z1＝20，大齿轮齿数z2＝100的；
4） 选取螺旋角。初选螺旋角β＝14°
2．按齿面接触强度设计
因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算
按式（10—21）试算，即 dt≥
1） 确定公式内的各计算数值
（1） 试选Kt＝1.6 （2） 由图10－30选取区域系数ZH＝2.433
（3） 由表10－7选取尺宽系数φd＝1
（4） 由图10－26查得εα1＝0.75，εα2＝0.87，则εα＝εα1＋εα2＝1.62
（5） 由表10－6查得材料的弹性影响系数ZE＝189.8Mpa
（6） 由图10－21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1＝600MPa；大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2＝550MPa；
（7） 由式10－13计算应力循环次数
N1＝60n1jLh＝60×192×1×（2×8×300×5）＝3.32×10e8 N2＝N1/5＝6.64×107
（8） 由图10－19查得接触疲劳寿命系数KHN1＝0.95； KHN2＝0.98
（9） 计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1％，安全系数S＝1，由式（10－12）得
[σH]1＝＝0.95×600MPa＝570MPa [σH]2＝＝0.98×550MPa＝539MPa
[σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa
2） 计算
（1） 试算小齿轮分度圆直径d1t d1t≥ = =67.85
（2） 计算圆周速度 v= = =0.68m/s
（3） 计算齿宽b及模数mnt
b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm mnt= = =3.39
h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm b/h=67.85/7.63=8.89
（4） 计算纵向重合度εβ εβ= =0.318×1×tan14 =1.59
（5） 计算载荷系数K
已知载荷平稳，所以取KA=1
根据v=0.68m/s,7级精度，由图10—8查得动载系数KV=1.11；由表10—4查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同，
故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42
由表10—13查得KFβ=1.36
由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故载荷系数
K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05
（6） 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径，由式（10—10a）得
d1= = mm=73.6mm
（7） 计算模数mn mn = mm=3.74
3．按齿根弯曲强度设计 由式(10—17 mn≥
1） 确定计算参数
（1） 计算载荷系数
K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96 （2） 根据纵向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59，从图10－28查得螺旋角影响系数 Yβ＝0。88
（3） 计算当量齿数
z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47
（4） 查取齿型系数
由表10－5查得YFa1=2.724；Yfa2=2.172
（5） 查取应力校正系数 由表10－5查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798
（6） 计算[σF]
σF1=500Mpa σF2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98
[σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa
（7） 计算大、小齿轮的 并加以比较 = =0.0126 = =0.01468
大齿轮的数值大。
2） 设计计算 mn≥ =2.4 mn=2.5
4．几何尺寸计算
1） 计算中心距
z1 =32.9，取z1=33 z2=16 a =255.07mm a圆整后取255mm
2） 按圆整后的中心距修正螺旋角
β=arcos =13 55’50”
3） 计算大、小齿轮的分度圆直径
d1 =85.00mm d2 =425mm
4） 计算齿轮宽度
b=φdd1 b=85mm B1=90mm，B2=85mm
5） 结构设计
以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm，而又小于500mm，故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。
轴的设计计算
拟定输入轴齿轮为右旋
II轴：
1．初步确定轴的最小直径 d≥ ＝ =34.2mm
2．求作用在齿轮上的受力
Ft1= =899N Fr1=Ft =337N Fa1=Fttanβ=223N；
Ft2=4494N Fr2=1685N Fa2=1115N
3．轴的结构设计
1） 拟定轴上零件的装配方案
i. I-II段轴用于安装轴承30307，故取直径为35mm。
ii. II-III段轴肩用于固定轴承，查手册得到直径为44mm。
iii. III-IV段为小齿轮，外径90mm。
iv. IV-V段分隔两齿轮，直径为55mm。
v. V-VI段安装大齿轮，直径为40mm。
vi. VI-VIII段安装套筒和轴承，直径为35mm。
2） 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1. I-II段轴承宽度为22.75mm，所以长度为22.75mm。
2. II-III段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙12mm，轴承和箱体的间隙4mm，所以长度为16mm。
3. III-IV段为小齿轮，长度就等于小齿轮宽度90mm。
4. IV-V段用于隔开两个齿轮，长度为120mm。
5. V-VI段用于安装大齿轮，长度略小于齿轮的宽度，为83mm。
6. VI-VIII长度为44mm。
4． 求轴上的载荷
66 207.5 63.5 Fr1=1418.5N Fr2=603.5N
查得轴承30307的Y值为1.6 Fd1=443N Fd2=189N
因为两个齿轮旋向都是左旋。 故：Fa1=638N Fa2=189N
5．精确校核轴的疲劳强度
1） 判断危险截面
由于截面IV处受的载荷较大，直径较小，所以判断为危险截面
2） 截面IV右侧的
截面上的转切应力为
由于轴选用40cr，调质处理，所以（[2]P355表15-1）
a) 综合系数的计算
由 ， 经直线插入，知道因轴肩而形成的理论应力集中为 ， ，
（[2]P38附表3-2经直线插入）
轴的材料敏感系数为 ， ， （[2]P37附图3-1） 故有效应力集中系数为
查得尺寸系数为 ，扭转尺寸系数为 ， （[2]P37附图3-2）（[2]P39附图3-3）
轴采用磨削加工，表面质量系数为 ， （[2]P40附图3-4）
轴表面未经强化处理，即 ，则综合系数值为
b) 碳钢系数的确定 碳钢的特性系数取为 ，
c) 安全系数的计算 轴的疲劳安全系数为
故轴的选用安全。
I轴：
1．作用在齿轮上的力
FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5
2．初步确定轴的最小直径 3．轴的结构设计
1） 确定轴上零件的装配方案
2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
d) 由于联轴器一端连接电动机，另一端连接输入轴，所以该段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制，选为25mm。
e) 考虑到联轴器的轴向定位可靠，定位轴肩高度应达2.5mm，所以该段直径选为30。
f) 该段轴要安装轴承，考虑到轴肩要有2mm的圆角，则轴承选用30207型，即该段直径定为35mm。
g) 该段轴要安装齿轮，考虑到轴肩要有2mm的圆角，经标准化，定为40mm。
h) 为了齿轮轴向定位可靠，定位轴肩高度应达5mm，所以该段直径选为46mm。
i) 轴肩固定轴承，直径为42mm。
j) 该段轴要安装轴承，直径定为35mm。
2） 各段长度的确定
各段长度的确定从左到右分述如下：
a) 该段轴安装轴承和挡油盘，轴承宽18.25mm，该段长度定为18.25mm。
b) 该段为轴环，宽度不小于7mm，定为11mm。
c) 该段安装齿轮，要求长度要比轮毂短2mm，齿轮宽为90mm，定为88mm。
d) 该段综合考虑齿轮与箱体内壁的距离取13.5mm、轴承与箱体内壁距离取4mm（采用油润滑），轴承宽18.25mm，定为41.25mm。
e) 该段综合考虑箱体突缘厚度、调整垫片厚度、端盖厚度及联轴器安装尺寸，定为57mm。
f) 该段由联轴器孔长决定为42mm
4．按弯扭合成应力校核轴的强度
W=62748N.mm T=39400N.mm
45钢的强度极限为 ，又由于轴受的载荷为脉动的，所以 。
III轴
1．作用在齿轮上的力
FH1=FH2=4494/2=2247N Fv1=Fv2=1685/2=842.5N
2．初步确定轴的最小直径
3．轴的结构设计
1） 轴上零件的装配方案
2） 据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
I-II II-IV IV-V V-VI VI-VII VII-VIII
直径 60 70 75 87 79 70 长度 105 113.75 83 9 9.5 33.25
5．求轴上的载荷
Mm=316767N.mm T=925200N.mm
6. 弯扭校合
滚动轴承的选择及计算
I轴：
1．求两轴承受到的径向载荷
5、 轴承30206的校核
1） 径向力 2） 派生力 3） 轴向力 由于 ，所以轴向力为 ，4） 当量载荷
由于 ， ， 所以 ， ， ， 。
由于为一般载荷，所以载荷系数为 ，故当量载荷为
5） 轴承寿命的校核
II轴：
6、 轴承30307的校核
1） 径向力 2） 派生力 3） 轴向力 由于 ， 所以轴向力为 ，
4） 当量载荷 由于 ， ，所以 ， ， ， 。
由于为一般载荷，所以载荷系数为 ，故当量载荷为
5） 轴承寿命的校核
III轴：
7、 轴承32214的校核
1） 径向力 2） 派生力 3） 轴向力
由于 ，所以轴向力为 ，
4） 当量载荷 由于 ， ， 所以 ， ， ， 。
由于为一般载荷，所以载荷系数为 ，故当量载荷为
5） 轴承寿命的校核
键连接的选择及校核计算
代号 直径
（mm） 工作长度 （mm） 工作高度 （mm） 转矩（N•m） 极限应力（MPa）
高速轴 8×7×60（单头） 25 35 3.5 39.8 26.0
12×8×80（单头） 40 68 4 39.8 7.32
中间轴 12×8×70（单头） 40 58 4 191 41.2
低速轴 20×12×80（单头） 75 60 6 925.2 68.5
18×11×110（单头） 60 107 5.5 925.2 52.4
由于键采用静联接，冲击轻微，所以许用挤压应力为 ，所以上述键皆安全。
连轴器的选择 由于弹性联轴器的诸多优点，所以考虑选用它
高速轴用联轴器的设计计算
由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为 ，
计算转矩为
所以考虑选用弹性柱销联轴器TL4（GB4323-84），但由于联轴器一端与电动机相连，其孔径受电动机外伸轴径限制，所以选用TL5（GB4323-84）
其主要参数如下：
材料HT200 公称转矩 轴孔直径 ， 轴孔长 ， 装配尺寸 半联轴器厚
（[1]P163表17-3）（GB4323-84
三、第二个联轴器的设计计算
由于装置用于运输机，原动机为电动机，所以工作情况系数为 ，
计算转矩为
所以选用弹性柱销联轴器TL10（GB4323-84）
其主要参数如下：
材料HT200 公称转矩 轴孔直径 轴孔长 ，装配尺寸 半联轴器厚
（[1]P163表17-3）（GB4323-84
减速器附件的选择
通气器
由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M18×1.5
油面指示器 选用游标尺M16
起吊装置 采用箱盖吊耳、箱座吊耳 放油螺塞 选用外六角油塞及垫片M16×1.5
二、润滑与密封
一、齿轮的润滑
采用浸油润滑，由于低速级周向速度为，所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径，取为35mm。
二、滚动轴承的润滑
由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。
三、润滑油的选择
齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用L-AN15润滑油。
四、密封方法的选取
选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。
密封圈型号按所装配轴的直径确定为（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。
设计小结
由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。