求一级圆柱齿轮减速器课程设计 ( 轴的设计原则有哪些? )
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下面是设计说明书: 修改参数:输送带工作拉力:2300N 输送带工作速度:1.5m/s 滚筒直径:400mm 每日工作时数:24h 传动工作年限:3年 机械设计课程--带式运输机传动装置中的同轴式1级圆柱齿轮减速器 目录 设计任务书………1 传动方案的
（1）原始数据 已知条件：输送带工作拉力6.5kN 输送带速度1.1m/s 卷筒直径400 (2) 工作条件 1） 工作情况：两班制工作（每班按8h计算），连续单项运转，载荷变化不大，空载启动；输送带速度容许误差±5%；滚筒效率
根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围,取V带传动比Iv=2~4,单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5,则合理总传动比i的范围为i=6~20,故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=(6~20)×121.5=729~2430r/min符合这一范围的同步转速有960 r
减速机器是在ZQ型减速器的基础上改进设计的，为提高齿轮承载能力，又便于替代ZA型减速机，在外形、轴端和安装尺寸不变的情况下。改变齿轮齿轴材质，齿轮轴为42CrMo，大齿轮为ZG35CrMo，调质硬度齿轮轴为291～323HB，大齿轮
根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围,取V带传动比Iv=2~4,单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5,则合理总传动比i的范围为i=6~20,故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=(6~20)×121.5=729~2430r/min符合这一范围的同步转速有960 r
(1) 据指导书P7表1,取齿轮i齿轮=6(单级减速器i=3~6合理)(2) ∵i总=i齿轮×I带∴i带=i总/i齿轮=12.57/6=2.095四、运动参数及动力参数计算1、计算各轴转速(r/min)nI=n电机=960r/minnII=nI/i带=960/2.095=458.2(r/
求一级圆柱齿轮减速器课程设计
轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸，为轴设计的重要步骤。它由轴上安装零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式，载荷的性质、方向、大小及分布情况，轴承的类型与尺寸，轴的毛坯、制造和装配工艺、安装及运输，对
圆形截面杆件各截面中心点的连线叫轴线，沿这个方向叫轴向；自截面中心点放射方向叫径向。自 杆件端点到轴线上某点的距离长短叫轴向尺寸，其大小值由工艺需要决定。
齿轮的周向固定是靠键连接来固定;而轴承的周向是靠配合的松紧度或摩擦力来固定的.轴承的轴向固定:内圈轴向固定①利用轴肩作单向固定.②利用轴肩和轴用弹性挡圈作双向固定。③利用轴肩和轴端挡圈作双向固定.④利用轴肩和圆
高速轴的长度和跨距由专业工程师根据设计要求确定。高速轴的设计需要考虑多个因素，包括转速、功率、载荷特性、支承方式等。通过力学计算和分析，工程师确定各段长度和截面形状以满足传递扭矩需求，并平衡振动与噪声。材料选择与制
260。350齿轮减速机重为200kg，中心高为200，中心距为350，高速轴轴端尺寸为260，当速比为40.17，输入转速为750，ZQ350减速机允许输入功率为1.1-4.1范围。
你先要有齿轮的需求，按照需求算出来负载 2.根据负载计算扭矩，这样就知道齿轮轴各部分受到的扭矩了 3.按照扭矩校核各个部分的最小直径这样最基本的前提就出来了，之后圆整这些数再一次进行校核看看弯矩能不能满足，支撑部分的
齿轮高速轴轴向尺寸如何确定?
【答案】：1.便于轴上零件的装配;2.保证轴上零件的准确定位和可靠固定;3.轴的加工和装配工艺性好;4.减少应力集中，改善轴的受力情况
变速器轴在设计时应该遵循的原理包括，根据离合器的分离行程来确定臂寸，离合器分离行程越大，臂寸越大；按照直径系列选择轴承，直径较大时可以选择滚子圆轴；以曲轴型号确定一轴的轴径，不同曲轴型号有不同的轴径，使用不
1），轴应便于加工，轴上零件要易于装拆。2），轴和轴上零件要有准确的加工位置，3）各零件要牢固而可靠的相对固定，4）改善受力状况，减小应力集中。
轴的结构设计原则为：1、节约材料，减轻重量，尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面形状；2、易于轴上零件精确定位、稳固、装配、拆卸和调整；3、采用各种减少应力集中和提高强度的结构措施；4、便于加工制造和保证精度。
轴的性能设计准则包括强度准则和刚度准则。高速轴常需要进行振动稳定性设计。轴的振动稳定性设计主要目的是避免轴振动过大，特别是发生共振。轴的精度设计，包括其尺寸公差和几何公差。2、轴的加工工艺分析 轴类零件的加工工艺
轴的设计原则有哪些?
根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度：轴段1：L1=（根据大带轮宽确定的）轴段2：L2=m+e+螺钉头部厚度+5~10 轴段3：L3=轴承宽度B+结构确定 轴段4：L4=结构确定 轴段5：L5=小齿轮齿宽 轴段6：L6=结构确定
1、轴承的跨距时要根据轴上零件的轴承位来确定的。2、轴长跨度就大，轴承的选用是根据承载能力来确定的。
该长度由轴向尺寸和相邻零件间隙确定。确定各轴段长度时，应尽可能使结构紧凑，同时还要保证零件所需的装配或调整空间。轴的各段长度主要是根据各零件与轴配合部分的轴向尺寸和相邻零件间必要的空隙来确定的。为了保证轴向定位
根据轴的类型确定、根据使用场合确定、根据载荷大小确定。1、根据轴的类型确定：不同类型的轴有不同的轴段长度确定方法。对于直轴，轴段长度由轴上零件的位置和尺寸决定。对于曲轴，轴段长度由连杆长度和曲柄半径决定。2、根
高速轴的各段长度和跨距是如何确定的
传动轴的尺寸基准主要有以下3处：1、直径基准：传动轴的直径被视为主要测量特征之一。这是轴的最广泛的特征之一，必须满足特定的容差限制。轴直径应基于与轴相邻的安装部件的尺寸。2、平面基准：平面基准通常与传动轴上对接的平面相关。这些基准为大连和平面测量和定位提供了标准。3、轴向基准：轴向基准通常与传动轴的内部几何形状相关。例如，轴承座的安装位置，凸缘的位置和长度，内孔的直径等。使用这些基准测量传动轴的尺寸和形状能够确保轴与相邻部件完美对接，保证其高度的耐用性和高效性。你好，百度文库可以用“冰点文库下载”这个软件下载，软件本身免费，下载不需要文库财富值，只要把资料对应的文库地址复制进去就可以了，支持PDF下载，还可转换为WORD文档，（carlsber温馨提示：转换后的WORD文档可能需要自行调整板式）自己搜一下网上大把。 我告诉你的方法是一劳永逸的方法，以后就不需要求人或者去弄财富了。
计算过程及计算说明 一、传动方案拟定 第三组：设计单级圆柱齿轮减速器和一级带传动 （1） 工作条件：使用年限8年，工作为二班工作制，载荷平稳，环境清洁。 （2） 原始数据：滚筒圆周力F=1000N；带速V=2.0m/s； 滚筒直径D=500mm；滚筒长度L=500mm。 二、电动机选择 1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： （1）传动装置的总功率： η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.982×0.97×0.99×0.96 =0.85 (2)电机所需的工作功率： P工作=FV/1000η总 =1000×2/1000×0.8412 =2.4KW 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n筒=60×1000V/πD =60×1000×2.0/π×50 =76.43r/min 按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~6。取V带传动比I’1=2~4，则总传动比理时范围为I’a=6~24。故电动机转速的可选范围为n’d=I’a× n筒=（6~24）×76.43=459~1834r/min 符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案：如指导书P15页第一表。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min 。 4、确定电动机型号 根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。 其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。质量63kg。 三、计算总传动比及分配各级的伟动比 1、总传动比：i总=n电动/n筒=960/76.4=12.57 2、分配各级伟动比 （1） 据指导书P7表1，取齿轮i齿轮=6（单级减速器i=3~6合理） （2） ∵i总=i齿轮×I带 ∴i带=i总/i齿轮=12.57/6=2.095 四、运动参数及动力参数计算 1、计算各轴转速（r/min） nI=n电机=960r/min nII=nI/i带=960/2.095=458.2(r/min) nIII=nII/i齿轮=458.2/6=76.4(r/min) 2、 计算各轴的功率（KW） PI=P工作=2.4KW PII=PI×η带=2.4×0.96=2.304KW PIII=PII×η轴承×η齿轮=2.304×0.98×0.96 =2.168KW 3、 计算各轴扭矩（N•mm） TI=9.55×106PI/nI=9.55×106×2.4/960 =23875N•mm TII=9.55×106PII/nII =9.55×106×2.304/458.2 =48020.9N•mm TIII=9.55×106PIII/nIII=9.55×106×2.168/76.4 =271000N•mm 五、传动零件的设计计算 1、 皮带轮传动的设计计算 （1） 选择普通V带截型 由课本P83表5-9得：kA=1.2 PC=KAP=1.2×3=3.9KW 由课本P82图5-10得：选用A型V带 （2） 确定带轮基准直径，并验算带速 由课本图5-10得，推荐的小带轮基准直径为 75~100mm 则取dd1=100mm>dmin=75 dd2=n1/n2•dd1=960/458.2×100=209.5mm 由课本P74表5-4，取dd2=200mm 实际从动轮转速n2’=n1dd1/dd2=960×100/200 =480r/min 转速误差为：n2-n2’/n2=458.2-480/458.2 =-0.048<0.05(允许) 带速V：V=πdd1n1/60×1000 =π×100×960/60×1000 =5.03m/s 在5~25m/s范围内，带速合适。 （3） 确定带长和中心矩 根据课本P84式（5-14）得 0. 7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2) 0. 7(100+200)≤a0≤2×(100+200) 所以有：210mm≤a0≤600mm 由课本P84式（5-15）得： L0=2a0+1.57(dd1+dd2)+(dd2-dd1)/4a0 =2×500+1.57(100+200)+(200-100)2/4×500 =1476mm 根据课本P71表（5-2）取Ld=1400mm 根据课本P84式（5-16）得： a≈a0+Ld-L0/2=500+1400-1476/2 =500-38 =462mm (4)验算小带轮包角 α1=1800-dd2-dd1/a×57.30 =1800-200-100/462×57.30 =1800-12.40 =167.60>1200（适用） （5）确定带的根数 根据课本P78表（5-5）P1=0.95KW 根据课本P79表（5-6）△P1=0.11KW 根据课本P81表（5-7）Kα=0.96 根据课本P81表（5-8）KL=0.96 由课本P83式（5-12）得 Z=PC/P’=PC/(P1+△P1)KαKL =3.9/(0.95+0.11) ×0.96×0.96 =3.99 (6)计算轴上压力 由课本P70表5-1查得q=0.1kg/m，由式（5-18）单根V带的初拉力： F0=500PC/ZV（2.5/Kα-1）+qV2 =[500×3.9/4×5.03×(2.5/0.96-1)+0.1×5.032]N =158.01N 则作用在轴承的压力FQ，由课本P87式（5-19） FQ=2ZF0sinα1/2=2×4×158.01sin167.6/2 =1256.7N 2、齿轮传动的设计计算 （1）选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；根据课本P139表6-12选7级精度。齿面精糙度Ra≤1.6~3.2μm (2)按齿面接触疲劳强度设计 由d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 由式（6-15） 确定有关参数如下：传动比i齿=6 取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数： Z2=iZ1=6×20=120 实际传动比I0=120/2=60 传动比误差：i-i0/I=6-6/6=0%<2.5% 可用 齿数比：u=i0=6 由课本P138表6-10取φd=0.9 (3)转矩T1 T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×2.4/458.2 =50021.8N•mm (4)载荷系数k 由课本P128表6-7取k=1 (5)许用接触应力[σH] [σH]= σHlimZNT/SH由课本P134图6-33查得： σHlimZ1=570Mpa σHlimZ2=350Mpa 由课本P133式6-52计算应力循环次数NL NL1=60n1rth=60×458.2×1×(16×365×8) =1.28×109 NL2=NL1/i=1.28×109/6=2.14×108 由课本P135图6-34查得接触疲劳的寿命系数： ZNT1=0.92 ZNT2=0.98 通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数SH=1.0 [σH]1=σHlim1ZNT1/SH=570×0.92/1.0Mpa =524.4Mpa [σH]2=σHlim2ZNT2/SH=350×0.98/1.0Mpa =343Mpa 故得： d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 =76.43[1×50021.8×(6+1)/0.9×6×3432]1/3mm =48.97mm 模数：m=d1/Z1=48.97/20=2.45mm 根据课本P107表6-1取标准模数：m=2.5mm (6)校核齿根弯曲疲劳强度 根据课本P132（6-48）式 σF=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤[σH] 确定有关参数和系数 分度圆直径：d1=mZ1=2.5×20mm=50mm d2=mZ2=2.5×120mm=300mm 齿宽：b=φdd1=0.9×50mm=45mm 取b=45mm b1=50mm (7)齿形系数YFa和应力修正系数YSa 根据齿数Z1=20,Z2=120由表6-9相得 YFa1=2.80 YSa1=1.55 YFa2=2.14 YSa2=1.83 (8)许用弯曲应力[σF] 根据课本P136（6-53）式： [σF]= σFlim YSTYNT/SF 由课本图6-35C查得： σFlim1=290Mpa σFlim2 =210Mpa 由图6-36查得：YNT1=0.88 YNT2=0.9 试验齿轮的应力修正系数YST=2 按一般可靠度选取安全系数SF=1.25 计算两轮的许用弯曲应力 [σF]1=σFlim1 YSTYNT1/SF=290×2×0.88/1.25Mpa =408.32Mpa [σF]2=σFlim2 YSTYNT2/SF =210×2×0.9/1.25Mpa =302.4Mpa 将求得的各参数代入式（6-49） σF1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1 =(2×1×50021.8/45×2.52×20) ×2.80×1.55Mpa =77.2Mpa< [σF]1 σF2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1 =(2×1×50021.8/45×2.52×120) ×2.14×1.83Mpa =11.6Mpa< [σF]2 故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够 (9)计算齿轮传动的中心矩a a=m/2(Z1+Z2)=2.5/2(20+120)=175mm (10)计算齿轮的圆周速度V V=πd1n1/60×1000=3.14×50×458.2/60×1000 =1.2m/s 六、轴的设计计算 输入轴的设计计算 1、按扭矩初算轴径 选用45#调质，硬度217~255HBS 根据课本P235（10-2）式，并查表10-2，取c=115 d≥115 (2.304/458.2)1/3mm=19.7mm 考虑有键槽，将直径增大5%，则 d=19.7×(1+5%)mm=20.69 ∴选d=22mm 2、轴的结构设计 （1）轴上零件的定位，固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定 （2）确定轴各段直径和长度 工段：d1=22mm 长度取L1=50mm ∵h=2c c=1.5mm II段:d2=d1+2h=22+2×2×1.5=28mm ∴d2=28mm 初选用7206c型角接触球轴承，其内径为30mm, 宽度为16mm. 考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长： L2=（2+20+16+55）=93mm III段直径d3=35mm L3=L1-L=50-2=48mm Ⅳ段直径d4=45mm 由手册得：c=1.5 h=2c=2×1.5=3mm d4=d3+2h=35+2×3=41mm 长度与右面的套筒相同，即L4=20mm 但此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：（30+3×2）=36mm 因此将Ⅳ段设计成阶梯形，左段直径为36mm Ⅴ段直径d5=30mm. 长度L5=19mm 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=100mm (3)按弯矩复合强度计算 ①求分度圆直径：已知d1=50mm ②求转矩：已知T2=50021.8N•mm ③求圆周力：Ft 根据课本P127（6-34）式得 Ft=2T2/d2=50021.8/50=1000.436N ④求径向力Fr 根据课本P127（6-35）式得 Fr=Ft•tanα=1000.436×tan200=364.1N ⑤因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=50mm (1)绘制轴受力简图（如图a） （2）绘制垂直面弯矩图（如图b） 轴承支反力： FAY=FBY=Fr/2=182.05N FAZ=FBZ=Ft/2=500.2N 由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAyL/2=182.05×50=9.1N•m (3)绘制水平面弯矩图（如图c） 截面C在水平面上弯矩为： MC2=FAZL/2=500.2×50=25N•m (4)绘制合弯矩图（如图d） MC=(MC12+MC22)1/2=(9.12+252)1/2=26.6N•m (5)绘制扭矩图（如图e） 转矩：T=9.55×（P2/n2）×106=48N•m (6)绘制当量弯矩图（如图f） 转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化，取α=1，截面C处的当量弯矩： Mec=[MC2+(αT)2]1/2 =[26.62+(1×48)2]1/2=54.88N•m (7)校核危险截面C的强度 由式（6-3） σe=Mec/0.1d33=99.6/0.1×413 =14.5MPa< [σ-1]b=60MPa ∴该轴强度足够。 输出轴的设计计算 1、按扭矩初算轴径 选用45#调质钢，硬度（217~255HBS） 根据课本P235页式（10-2），表（10-2）取c=115 d≥c(P3/n3)1/3=115(2.168/76.4)1/3=35.08mm 取d=35mm 2、轴的结构设计 （1）轴的零件定位，固定和装配 单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。 （2）确定轴的各段直径和长度 初选7207c型角接球轴承，其内径为35mm，宽度为17mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长41mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。 (3)按弯扭复合强度计算 ①求分度圆直径：已知d2=300mm ②求转矩：已知T3=271N•m ③求圆周力Ft：根据课本P127（6-34）式得 Ft=2T3/d2=2×271×103/300=1806.7N ④求径向力Fr根据课本P127（6-35）式得 Fr=Ft•tanα=1806.7×0.36379=657.2N ⑤∵两轴承对称 ∴LA=LB=49mm (1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ FAX=FBY=Fr/2=657.2/2=328.6N FAZ=FBZ=Ft/2=1806.7/2=903.35N (2)由两边对称，书籍截C的弯矩也对称 截面C在垂直面弯矩为 MC1=FAYL/2=328.6×49=16.1N•m (3)截面C在水平面弯矩为 MC2=FAZL/2=903.35×49=44.26N•m (4)计算合成弯矩 MC=（MC12+MC22）1/2 =（16.12+44.262）1/2 =47.1N•m (5)计算当量弯矩：根据课本P235得α=1 Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[47.12+(1×271)2]1/2 =275.06N•m (6)校核危险截面C的强度 由式（10-3） σe=Mec/（0.1d）=275.06/(0.1×453) =1.36Mpa<[σ-1]b=60Mpa ∴此轴强度足够 七、滚动轴承的选择及校核计算 根据根据条件，轴承预计寿命 16×365×8=48720小时 1、计算输入轴承 （1）已知nⅡ=458.2r/min 两轴承径向反力：FR1=FR2=500.2N 初先两轴承为角接触球轴承7206AC型 根据课本P265（11-12）得轴承内部轴向力 FS=0.63FR 则FS1=FS2=0.63FR1=315.1N (2) ∵FS1+Fa=FS2 Fa=0 故任意取一端为压紧端，现取1端为压紧端 FA1=FS1=315.1N FA2=FS2=315.1N (3)求系数x、y FA1/FR1=315.1N/500.2N=0.63 FA2/FR2=315.1N/500.2N=0.63 根据课本P263表（11-8）得e=0.68 FA1/FR1
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