课程设计说明书题目：
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目录
第一部分绪论 (1)
第二部分课题题目及主要技术参数说明 (1)
2.1 课题题目 (1)
2.2 主要技术参数说明 (1)
2.3 传动系统工作条件 (1)
2.4 传动系统方案的选择 (2)
第三部分减速器结构选择及相关性能参数计算 (2)
3.1 减速器结构 (2)
3.2 电动机选择 (2)
3.3 传动比分配 (3)
3.4 动力运动参数计算 (3)
第四部分齿轮的设计计算 (4)
4.1 齿轮材料和热处理的选择 (4)
4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 (4)
4.3 齿轮的结构设计 (8)
第五部分轴的设计计算 (10)
5.1 轴的材料和热处理的选择 (10)
5.2 轴几何尺寸的设计计算 (10)
5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径 (11)
5.2.2 轴的结构设计 (11)
5.2.3 轴的强度校核 (14)
第六部分轴承、键和联轴器的选择 (16)
6.1 轴承的选择及校核 (16)
6.2 键的选择计算及校核 (17)
6.3 联轴器的选择 (18)
第七部分减速器润滑、密封及箱体主要结构尺寸的计算 (18)
7.1 润滑的选择确定 (18)
7.2 密封的选择确定 (18)
7.3减速器附件的选择确定 (19)
7.4箱体主要结构尺寸计算 (19)
第八部分总结 (20)
参考文献 (21)
计算及说明计算结果第一部分绪论
随着现代计算技术的发展和应用,在机械设计领域,已经可以用
现代化的设计方法和手段,从众多的设计方案中寻找出最佳的设计
方案,从而大大提高设计效率和质量。
在进行机械设计时,都希望得
到一个最优方案，这个方案既能满足强度、刚度、稳定性及工艺
性能等方面的要求,又使机械重量最轻、成本最低和传动性能最
好。
然而,由于传统的常规设计方案是凭借设计人员的经验直观判
断,靠人工进行有限次计算做出的,往往很难得到最优结果。
应用最
优化设计方法,使优化设计成为可能。
斜齿圆柱齿轮减速器是一种使用非常广泛的机械传动装
置,它具有结构紧凑、传动平稳和在不变位的情况下可凑配中心距
等优点。
我国目前生产的减速器还存在着体积大,重量重、承载能
力低、成本高和使用寿命短等问题,对减速器进行优化设计,选择最
佳参数,是提高承载能力、减轻重量和降低成本等完善各项指标的
一种重要途径。
培养了我们查阅和使用标准、规、手册、图册及相
关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方
第二部分课题题目及主要技术参数说明
2.1 课题题目
一级斜齿圆柱齿轮减速器（用于带式输送机传动系统中的减速器）
2.2 主要技术参数说明
输送带的最大有效拉力F=2.3KN，输送带的工作速度V=1.5m/s，
输送机滚筒直径D=300mm。
2.3 传动系统工作条件
带式输送机连续单向运转，载荷较平稳，两班制工作，每班工作8
小时，空载启动，工作期限为八年，每年工作280天；检修期间隔
为三年。
在中小型机械厂小批量生产。
2.4 传动系统方案的选择F=2.3KN V=1.5m/s D=300mm
即取
1min
45
d mm
=。
(3) 轴的结构设计
1)拟定轴上零件的装配方案
经综合分析，选用从动轴上零件的装配方案见图5-1所示的装配方案。
(a)从动轴的装配
(b)主动轴的装配方案
图5-1主、从动轴的装配方案
(2)根据轴向定位要求确定轴各段直径和长度
1)为了满足半联轴器的轴向定位要求,II
I-轴段右端需制出一轴肩,由定位轴肩高度h=(0.07-0.1)d,故取III
II-段的直径
50
II III
d mm
-
=,左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取轴端挡圈直径55
D mm
=,半联轴器与轴配合的毂孔长度:
1
112
L mm
=,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上,故段的长度应比1
L略短2-3mm,取:110
I II
l mm
-
=。
2)初步选择滚动轴承,因轴承同时受有径向力和轴向力的作
用 ,故选用单列圆锥滚子轴承,参照工作要求并根
据:50
II III
d mm
-
=.由《机械设计简明手册》，初步选取0基本游隙
主、从轴尺寸结构简图如图5-2所示：
(5)求轴上的载荷
1)首先根据轴的结构图（图5-3）做出轴的受力简图如图（5-2）。
确定轴承的支点位置,对30310型圆锥滚子轴承，由《机械设计简明手册》中查得a=23mm。
因此，作为简支梁的轴承支承跨距
2371.538.5110
L L mm mm mm
+=+=，根据轴的计算简图作出轴的弯矩图,扭矩图和计算弯矩图,可看出截面处计算弯矩最大 ,是轴的危险截
图5-3 轴的载荷分析图
1min
45
d mm
=
弹性柱销联轴器,型号为:LT8型联轴器
6) 根据从动轴的设计方法同样可以定出主动轴的尺寸，由于方法
类似，这里不重复，主、从动轴尺寸见图5-2。
(a)主动轮尺寸结构简图
（b）从动轴尺寸结构简图
图5-2 主、从轴尺寸结构简图
第六部分轴承、键和联轴器的选择
6.1 轴承的选择及校核
（1）由上述轴的结构设计已初步选择单列圆锥滚子轴承30310型，
2个为从动轴承。
（2）计算轴承寿命：
圆锥滚子轴承30310，相关参数查《机械设计简明手册》得：
76.91, 1.00, 1.2,0.31, 1.9
r t p
C KN f f e N Y
=====
3841
t
F N
=
图6-1受力简图
1）画轴力简图如图6-1所示，求轴向力12,a a F F ：
22221112222019,2498r NH NV r NH NV F F F N F F F N =+==+=
11201953122 1.9r d F F N Y =
==⨯，22249865722 1.9r d F F N Y ===⨯ 且已知963ae F N =
Q 216579631620531d ae d F F N F N +=+=>= ∴轴承I 被压紧，轴II 被放松。
∴1222432,657a ae d a d F F F N F F N =-===。
2）计算当量动载荷 14320.210.3114019Fa N
e N Fr N
==<= 查《机械设计》表13-5得111,0X Y == 26570.260.3122498Fa N
e N Fr N
==<= 查《机械设计》表13-5得221,0X Y == ∴111 1.2120192423p r P f X F N N =⋅⋅=⨯⨯= 222 1.2124982998p r P f X F N N =⋅⋅=⨯⨯=
3）21P P >可知2P 是危险轴承。
根据《机械设计》式（13-5a ）计算轴承寿命，对于滚子轴承103
ε=，
10
6633
1010
176.911081649836060101.592998t r h f C L h n P ε⎛⎫⨯⨯⎛⎫==
= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 预期寿命为：10年，两班制 103008248000h L h L =⨯⨯⨯=< 因此轴承寿命合格。
6.2 键的选择计算及校核
（1）与半联轴器配合轴段处的键，在轴的结构设计中已选用圆头平键149100b h L mm mm mm ⨯⨯=⨯⨯选择45
1441r F N =
963a F N =
=1NH F 1344N
=2NH F 2497N
11506NV F N = 265NV F N =-
274632H M =
N.m
1107679V M = N.m
22503V M =-N.m
1294987M =N.m
2274643M =
N.m
2439560T N m =⋅。