机械设计基础课程设计单级圆柱齿轮减速器中南大学
机械设计基础课程设计
学生姓名：中南大学
学号：
年级： 2012级
专业：材料科学与工程专业
院（系）：材料科学与工程学院
指导教师：
时间：2015.1.15----2015.1.23
目录
设计任务书 (1)
一．前言
1.1设计目的 (2)
1.2传动方案的分析与拟定 (2)
二．减速器结构选择及相关性能参数计算
2.1 电动机类型及结构的选择 (3)
2.2 电动机选择 (3)
2.3 确定电动机转速 (3)
2.4确定传动装置的总传动比和分配级传动比 (4)
2.5动力运动参数计算 (4)
三．传动零件的设计计算
3.1减速器外部零件的设计计算--普通V形带传动 (6)
四．齿轮的设计计算
4.1直齿圆柱齿轮 (8)
4.2齿轮几何尺寸的设计计算
4.2.1 按照接触疲劳强度计算 (8)
4.2.2 按齿根弯曲接触强度校核计算 (9)
4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 (10)
4.3齿轮的结构设计 (10)
五．轴的设计计算
5.1输入轴的设计 (11)
5.2输出轴的设计 (16)
六．减速器箱体基本尺寸设计
6.1箱体壁厚、凸缘、螺钉及螺栓 (19)
6.2螺钉螺栓到箱体外避距离、箱体内部尺寸 (19)
6.3视孔盖、其中吊耳和吊钩 (20)
6.4细节事项 (20)
七．轴承、键和联轴器的选择
7.1 轴承的选择 (22)
7.2 键的选择计算及校核 (22)
7.3 联轴器的选择 (23)
八．减速器润滑、密封
8.1润滑的选择确定 (24)
8.2 密封的选择确定 (24)
九．减速器绘制与结构分析
9.1拆卸减速器 (25)
9.2 分析装配方案 (25)
9.3 分析各零件作用、结构及类型 (25)
9.4 减速器装配草图设计 (25)
9.5 完成减速器装配草图 (26)
9.6 减速器装配图绘制过程 (26)
9.7 完成装配图 (27)
9.8 零件图设计 (27)
十一.设计总结 (28)
参考文献 (29)
设计任务书
设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。
运输机连续单向工作，一班工作制，载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与滚筒摩擦阻力影响已经在F中考虑）。
生产条件：中等规模机械厂，可加工7—8级齿轮与蜗轮。
动力来源：电力，三相交流380/220V
题目数据：
运输带允许速度误差为5%
设计任务要求：
1.减速器装配图纸一张（１号图纸）一张
2.轴、齿轮零件图纸各一张（３号图纸）两张
3.设计说明书一分一份
一、前言
1.1 设计目的
（1）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课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理等设计方面的能力。
1.2传动方案拟定
1、传动系统的作用及传动方案的特点：
机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。
本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。
带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。
齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。
减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。
2、传动方案的分析与拟定
1、工作条件：使用年限10年，工作为一班工作制，载荷平稳，室内工作。
2、原始数据：滚筒圆周力F=4000N；
带速V=1.5m/s；
滚筒直径D=350mm；
3、方案拟定：
采用Ｖ带传动与齿轮传动的组
合，即可满足传动比要求，同时由于
带传动具有良好的缓冲，吸振性能，
适应大起动转矩工况要求，结构简单，
成本低，使用维护方便。
图1 带式输送机传动系统简图
1.6(电动机，
得齿宽系数为
1.4（软齿面，对称分布）计算。
小齿轮的转矩为
实际是等于
30, 50, 80,R C R C R C = = =
，故取d2=d1+(1.6+0.5)x2=39.2mm 20mm时为5的倍数，所以选取
图2. 输入轴弯扭强度校核图
30,50,80,R C R C R C ===，故取54d d =5)mm =