机械设计基础课程设计
题目单级直齿圆柱齿轮减速器
学生姓名小樊
指导教师xx
专业班级
完成时间2009.01.07
设计题目：
用于胶带运输的单级圆柱齿轮减速器，传送带允许的速度误差为±5%。

双班制工作，有轻微振动，批量生产。

运动简图：
1—电动机2—联轴器3—单级齿轮减速器4—链传动5—卷筒6—传送胶带原始数据：
目录：
一、传动方案的拟定及说明 (1)
二、电动机的选择和计算 (4)
三、传动装置的运动和动力参数计算 (5)
四、传动件的设计计算 (6)
五、初选滚动轴承 (9)
六、选择联轴器 (9)
七、轴的设计计算 (9)
八、键联接的选择及校核计算 (17)
九、滚动轴承校核 (18)
十、设计小结 (20)
十一、设计任务书 (20)
十二、参考资料 (24)
传动方案的分析说明：
1.方案中采用链传动。

避免了带传动中出现的弹性滑动和打
滑；而且作用在轴上的压力小，可减少轴承的摩擦损失；制
造和安装的精度低，有效降低生产成本。

由于链传动的润滑
至关重要，应选择合宜的润滑方式。

2.方案中采用单级圆柱齿轮减速器。

此类减速器工艺简单，精
度易于保证，适宜批量生产。

由题目数据可知，载荷较小，
传动速度也较低。

3.总体来说，该传动方案满足工作机的性能要求，适应工作条
件、工作可靠，此外结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率
高。

二、电动机的选择和计算
1.电动机类型的选择：
分析工作机工作条件及电源，选用Y系列三相交流异步电动
机。

2.电动机功率的选择：
工作机所需功率
电动机输出功率
W
d
P
P
η
=
5.94
W
P kw
=
7.5
ed
P kw
=
2335r 其中，
证安装要求。

b)轴的各段直径和长度
前面已选联轴器和滚动轴承，故轴上装有联轴
器、轴承和密封元件处的直径即可取定。

另外
注意用于定位的轴肩和仅是为了轴上零件装拆
方便或者区分加工表面的轴肩，两直径略有差
别即可。

各轴段的长度取决于轴上零件（传动件、轴承）
的宽度以及相关零件（箱体轴承座=轴承端盖）
的轴向位置和结构尺寸。

另外要注意轴承润滑
方式的选取对其位置的影响。

根据以上分析，可得轴的各段直径和长度如图：
c)按弯矩复合强度校核
①.已知小齿轮分度圆直径
1
44
d mm
=，轴的转
矩49240
T N mm
=⋅
Ⅰ。

则圆周力22238.182
t
T
F N
d
==
径向力tan814.63
r t
F F N
α
==
②.轴受力分析简图（a）
r
F=814.63N
2. 低速轴（即前述Ⅱ轴）
1) 根据扭矩初算轴颈
材料选用45#钢，调质处理，硬度217~255HBS 取轴的C 值为110。

337.06
11032.25280.16
P d C mm n ≥=⨯=
为补偿键槽对轴强度的削弱，应将直径扩大5% 即，33.86d mm =
12345354550546250d mm d mm d mm d mm d mm d mm
======
12345705050458.429l mm
l mm l mm l mm l mm l mm
======
故，选35d mm 2) 轴的机构设计
a) 轴的装配、定位和固定
制造安装要求基本同高速轴Ⅰ。

只有，此轴上大齿轮用键周向定位，而不再制成齿轮轴。

故应注意套筒和齿轮的定位。

b) 轴的各段直径和长度
前面已计算链轮的有关参数，故轴上装链轮、轴承和密封元件处的直径即可取定。

另外注意用于定位的轴肩和仅是为了轴上零件装拆方便或者区分加工表面的轴肩，两直径略有差别即可。

各轴段的长度取决于轴上零件（传动件、轴承）的宽度以及相关零件（箱体轴承座=轴承端盖）
的轴向位置和结构尺寸。

另外要注意轴承润滑方式的选取对其位置的影响。

根据以上分析，可得轴的各段直径和长度，以及大致外形图如下：
⑨. 当量弯矩图（f ）
危险截面a-a 当量载荷为
22()e a M M T α=+,
如果认为轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数0.6α=，代入上式得
22115.15(0.6240.96)184.7e M N m =+⨯=⋅
31.19MPa
键16⨯40 GB/T1096-2003
p
σ
74.37MPa =
键10⨯63 GB/T1096-2003
p σ=
64.88MPa C =
20.134kN。