中国矿业大学《机械设计基础课程设计》说明书设计题目：二级齿轮减速器设计学院：xxxx班级：设计者：xxx学号：xxxxxxxx指导老师：xxx完成日期：2011年7月6日目录第一部分设计任务书 (2)1.1 机械设计课程设计目的1.2 机械设计课程设计内容1.3 机械设计课程设计的步骤第二部分设计题目 (5)第三部分电动机的选择 (6)3.1 电动方案的分析与拟定3.2 电动相关参数选择与计算第四部分齿轮参数计算 (9)4.1 齿轮设计方案的分析与拟定4.2高速级齿轮的选择与校核4.3低速级齿轮的选择与校核第五部分各轴参数核算 (15)4.1 参数核算原因4.2轴参数核算第六部分联轴器的选择 (17)6.1高速轴连轴器6.2低速轴联轴器第七部分减速器内轴的设计 (18)7.1高速轴的设计7.2中间轴的设计7.3低速轴的设计第八部分电动机箱体设计 (19)第九部分设计感想 (20)第一部分设计任务书1.1 机械设计课程设计目的机械设计课程设计是机械类专业和部分非机械类专业学生第一次较全面的机械设计训练，是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性教学环节，其基本目的是：1、通过机械设计课程的设计，综合运用机械设计课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。

2 、学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。

3、进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据，进行经验估算和数据处理等。

1.2 机械设计课程设计内容选择作为机械设计课程的题目，通常是一般机械的传动装置或简单机械。

课程设计的内容通常包括：确定传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动和动力参数；传动零件、轴的设计计算；轴承、联轴器、润滑、密封和联接件的选择及校核计算；箱体结构及其附件的设计；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计计算说明书，我在在设计中完成了以下工作：①减速器装配图1张（A1图纸）；②零件工作图2张(低速级齿轮轴、高速级轴，A3图纸）；③减速器设计说明书1份。

1.3 机械设计课程设计的步骤机械设计课程设计的步骤通常是根据设计任务书，拟定若干方案并进行分析比较，然后确定一个正确、合理的设计方案，进行必要的计算和结构设计，最后用图纸表达设计结果，用设计计算说明书表示设计依据，我按照机械设计课程设计一般步骤进行了如下所述的几个阶段：1.3.1 设计准备①分析设计计划任务书，明确工作条件、设计要求、内容和步骤；②了解设计对象，阅读有关资料、图纸、观察事物或模型以进行减速器装拆试验等；③熟悉课程有关内容，熟悉机械零件的设计方法和步骤。

④准备好设计需要的图书、资料和用具，并拟定设计计划等。

1.3.2 传动装置总体设计①确定传动方案——圆柱斜齿齿轮传动，画出传动装置简图；②计算电动机的功率、转速、选择电动机的型号；③确定总传动比和分配各级传动比；④计算各轴的功率、转速和转矩。

1.3.3 各级传动零件设计减速器内的传动零件设计，其中主要是齿轮传动。

1.3.4 减速器装配草图设计①选择比例尺，合理布置试图，确定减速器各零件的相对位置；②选择联轴器，初步计算轴径，初选轴承型号，进行轴的结构设计；③确定轴上力作用点及支点距离，进行轴、轴承及键的校核计算；④分别进行轴系部件、传动零件、减速器箱体及其附件的结构设计。

1.3.5 减速器装配图设计①标注尺寸、配合及零件序号；②编写明细表、标题栏、减速器技术特性及技术要求；③完成装配图。

1.3.6 零件工作图设计①齿轮类零件工作图；②轴类零件工作图。

第二部分设计题目第三部分电动机的选择3.1 电动方案的分析与拟定由于该减速器的工作环境为井下，工作环境较为恶劣，并伴有中等的载荷冲击，应选用较为耐用，可靠性佳的方案，综上采用三相鼠龙式异步电动机和圆柱齿轮传动。

3.2 电动相关参数选择与计算第四部分齿轮参数计算4.1 齿轮设计方案的分析与拟定因本设计题目工作环境为井下，工作环境较为恶劣，并伴有中等的载荷冲击，应选用较为耐用，可靠性佳的方案，综上应采用标准式圆柱斜齿齿轮，根据硬齿面闭式齿轮传动设计准则，应先按齿面齿面弯曲强度公式进行设计计算，然后再按接触强度设计验算公式进行验算校核。

4.2高速级齿轮的选择与校核（斜齿轮）4.3低速级齿轮的选择与校核(直齿轮)第五部分各轴参数核算5.1 参数核算原因在计算齿轮时，因选择齿轮齿数必须为整数造成了传动比等传动参数的改变，在此必须进行修正。

5.2轴参数核算第六部分联轴器的选择6.1高速轴连轴器：T = T0 = 59.694N·m取K A = 1.5 则T CA = K A·T = 1.5×59.694 N·m = 89.541 N·m又由电动机输出轴直径＝42mm查GB/T4323-1984，选用TL7型弹性套柱销轴联轴器。

公称转矩：500N·m许用最大转速：3600r/min=42mm,L=112mm 主动端：Y型轴孔，A型键槽，d1＝40mm,L=112mm 从动端：Y型轴孔，A型键槽，d26.2低速轴联轴器：T=1360.332N·m取K A = 1.5 则T CA = K A·T = 1.5×1360.332=2040.498 N·m 查GB/T4323-1984，选用TL6型弹性套柱销轴联轴器。

许用转矩：2000 N·m转速：1900r/min主动端：J轴孔，A型键槽，d=65mm,L=100mm1从动端：J轴孔，A型键槽，d2＝70mm,L=107mm第七部分 轴的设计1、高速轴设计：①材料：选用45号钢调质处理。

查课本第230页表14-2取[]35Mpa τ= A=100。

②各轴段直径的确定：根据课本第230页式14-2得：d m in =A 3314609.955100⨯=n P =18.402mm 又因为装小带轮的电动机轴径38d =，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且()10.8 1.238d =⨯所以查手册第9页表1-16取136d =。

L 1=1.75d 1-3=60。

240d =因为大带轮要靠轴肩定位，且还要配合密封圈，所以查手册85页表7-12取240d=，L 2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。

3d 段装配轴承且32d d >，所以查手册62页表6-1取345d=。

选用6009轴承。

L 3=B+3∆+2=16+10+2=28。

4d 段主要是定位轴承，取450d =。

L 4根据箱体内壁线确定后在确定。

5d 装配齿轮段直径：判断是不是作成齿轮轴：得：e=5.9＜6.25。

6d 段装配轴承所以6345d d ==L 6= L 3=28。

③键的设计与校核:根据117.65,3611==T d ，确定V 带轮选铸铁HT200，参考教材表10-9,由于136d =在3038范围内，故1d 轴段上采用键b h ⨯：108⨯,采用A 型普通键:键校核.为L 1=1.75d 1-3=60综合考虑取l=50得()[]3144106.91037.1[]3685010p T Mpa p dlh σδσ<⨯⨯===⨯⨯-查课本155页表10-10[]5060bσ=所选键为：:10850b h l ⨯⨯⨯⨯2、中间轴的设计：①材料：选用45号钢调质处理。

查课本第230页表14-2取[]35Mpa τ=A=100。

②根据课本第230页式14-2得：d m in =A 33632.2579.609100=⨯=n P =32.821mm1d 段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取140d =，查手册62页表6-1选用6208轴承：L 1=B+3∆+2∆+23⎛⎫ ⎪⎝⎭=18+10+10+2=40。

2d 装配低速级小齿轮，且21d d >取245d =，L 2=128，因为要比齿轮孔长度少23⎛⎫ ⎪⎝⎭。

3d 段主要是定位高速级大齿轮，所以取360d =，L 3=4∆=10。

4d 装配高速级大齿轮，取445d =L 4=84-2=82。

5d 段要装配轴承，所以查手册第9页表1-16取545d=，查手册62页表6-1选用6208轴承，L 1=B+3∆+2∆+3+23⎛⎫ ⎪⎝⎭=18+10+10+2=43。

③键的设计与校核：已知m N T d d .190.356,45242===参考教材表10-11，由于2(44~50)d >所以取:149b h ⨯⨯因为齿轮材料为45钢。

查课本155页表10-10得[]100120bσ=L=128-18=110取键长为110. L=82-12=70取键长为70 根据挤压强度条件，键的校核为：][376.50)1470(9451000190.359442b b dhl T σσ<=-⨯⨯⨯⨯==][265.34)14100(9451000190.359442b b dhl T σσ<=-⨯⨯⨯⨯==所以所选键为::14970b h l ⨯⨯⨯⨯ :149110b h l ⨯⨯⨯⨯3、从动轴的设计：⑴确定各轴段直径①计算最小轴段直径。

因为轴主要承受转矩作用，所以按扭转强度计算，由式14-2得：d m in =A =⨯=33627.619.276100n P =53.592mm 考虑到该轴段上开有键槽，因此取558537%)51(194.531=+⨯=d 查手册9页表1-16圆整成标准值，取163d mm = ②为使联轴器轴向定位，在外伸端设置轴肩，则第二段轴径270d mm =。

查手册85页表7-2，此尺寸符合轴承盖和密封圈标准值，因此取270d mm =。

③设计轴段3d ，为使轴承装拆方便，查手册62页，表6-1，取，采用挡油环给轴承定位。

选轴6215:}{130,25,84a D B d ===。

375d =④设计轴段4d ，考虑到挡油环轴向定位，故取480d =⑤设计另一端轴颈7d ，取7375d d mm ==，轴承由挡油环定位，挡油环另一端靠齿轮齿根处定位。

⑥ 轮装拆方便，设计轴头6d ，取67d d >，查手册9页表1-16取680d mm =。

⑦设计轴环5d 及宽度b使齿轮轴向定位，故取562802(0.07803)97.2d d h mm =+=+⨯⨯+=取5100d mm =1.4 1.4(0.07803)12b h mm ==⨯⨯+=,⑵确定各轴段长度。

1l 有联轴器的尺寸决定1107l L mm ==2550l m e L =+++=因为2254251019m L B mm =--∆=--=,所以2519916550l m e L mm =+++=+++=轴头长度()6231253122h l l =-=-=因为此段要比此轮孔的长度短23()332338l B =+∆+=其它各轴段长度由结构决定。