【正文】 由下式計算： （222）式中，為作用在小齒輪齒面上的法相載荷，單位為，為齒輪壓力角，；E為軸的材料的彈性模數，；為軸的慣性矩，單位為，對圓形截面。邊界約束有最小模數、不根切 的最小齒數、螺旋角、變位系數、齒寬系數等的約束；性能約束則有接觸強度、彎曲強度、總速比誤差、過渡曲線不發(fā)生干涉、重合度、齒頂厚等的約束。例如，對中心距沒有嚴格要求的減速器，可取減速器最大尺寸最小、體積最小或總質量最小為設計目標；對給定中心距的減速器，則可取承載能力最大為設計目標，減速器的類型、結構形式不同，約束函數也不完全一樣。例如，對于展開式圓柱齒輪減速器，可取齒輪齒數、模數、齒寬、螺旋角及變位系數等為設計變量；對于行星齒輪減速器，設計變量除上述參數外，還可以加上行星輪個數。圓柱齒輪減速器的類型與結構形式有很多種，工作條件和設計要求也各種各樣，難以用統(tǒng)一的數學模型描述不同類型、不同結構及不同條件與設計要求的減速器的優(yōu)化設計問題。只有采用優(yōu)化設計的方法，才是解決上述設計課題的有效途徑。 圓柱齒輪減速器是各類機械設備中廣泛應用的傳動裝置，因此，如何設計出體積小、質量輕、成本低但卻承載能力強、使用壽命長的圓柱齒輪減速器，一直是設計人員關注的重要課題。它具有承載能力高、壽命長、體積小、效率高、重量輕等優(yōu)點，用于輸入軸與輸出軸呈垂直方向布置的傳動裝置中。圓柱齒輪減速機是一種相對精密的機械，使用它的目的是降低轉速，增加轉矩。 設計計算說明書一份，內容包括：擬定機械系統(tǒng)方案，進行機構運動和動力分析，選擇電動機，進行傳動裝置運動動力學參數計算，傳動零件設計，軸承壽命計算、軸（按彎扭合成強度計算）、鍵的強度校核，選擇聯軸器等，約8000字。零件工作圖2張A2或A3圖紙。使學生能熟練的應用有關參考資料、圖冊和手冊，并熟悉有關國家標準和其它標準，以完成一個工程技術人員在機械設計方面所必須具備的基本訓練。通過本次設計，綜合運用《機械設計基礎》及其它有關先修課程的理論和實際知識，使所學的知識進一步鞏固、深化、發(fā)展。 專業(yè)限選課大作業(yè)課程名稱: 單級圓柱齒輪減速器優(yōu)化 姓 名: 劉藝 班 級: 10機自本2 學 號: 1010111078 2013年11 月5 日銅陵學院機械工程學院一、課程設計目的： 1二、課程設計的任務 1三、課程設計時間安排： 1四、圓柱齒輪減速器及其優(yōu)化設計概述 2五、建立數學模型 5六、傳動方案的擬定 8七、電動機的選擇 10八、軸的設計計算 11九、軸承與鍵的選擇 21十、減速器箱體的設計 21十一、結束語 23參考文獻 2421一、課程設計目的：本次設計是高等工科學校學生第一次進行比較完整的機械產品設計，通過此次設計培養(yǎng)學生正確的設計思想和分析問題、解決問題的能力，掌握機械設計的基本方法和步驟。二、課程設計的任務減速器裝配草圖1張A0圖紙 。（傳動零件齒輪、軸或箱體）三、課程設計時間安排：傳動裝置總體設計、傳動件計算：2天裝配草圖設計：2天正式裝配圖設計：3天繪制零件圖：1天完成說明書：2天四 圓柱齒輪減速器及其優(yōu)化設計概述： 圓柱齒輪減速機，是一種動力傳達機構，其利用齒輪的速度轉換器，將電機的回轉數減速到所要的回轉數，并得到較大轉矩的裝置。 　　圓柱齒輪減速機的齒輪采用滲碳、淬火、磨齒加工，承載能力高、噪聲低；主要用于帶式輸送機及各種運輸機械，也可用于其它通用機械的傳動機構中。圓柱齒輪減速器廣泛應用于冶金、礦山、起重、運輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等領域。實踐表明，傳統(tǒng)的減速器設計一般通過反復的試湊、校核確定設計方案，是一種以經驗類比為基礎的設計方法，帶有極大的主觀隨意性，雖然也能獲得滿足給定條件的可用的設計方案，但一般不是最佳的。 減速器的優(yōu)化設計，一般是指在給定功率P、齒數比u、輸入轉速以及其他技術條件和要求下，找出一組使減速器的某項經濟技術指標打到最優(yōu)的設計參數。通常，對不同類型的減速器，選取的設計變量是不同的。根據減速器工作條件和設計要求的不同， 目標函數也不同。設計約束一般包括邊界約束和性能約束兩類。而對于行星齒輪減速器來說，還應增加裝配條件、同心條件和鄰接條件等的限制。同理，對以上公式進行代入、運算及整理，可得到滿足軸的彎曲剛度條件的約束函數 （223）8）按軸的彎曲強度條件，有 （224）式中，為軸受的扭矩，；為軸所受的彎矩，單位為，；為考慮扭矩和彎矩作用性質詫異的系數，這里取；為軸的許用彎曲應力，；為軸的抗彎剖面模數，對實心軸。傳動裝置是用來傳遞原動機的運動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。合理的傳動方案除滿足工作裝置的功能外，還要結構簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。傳動方案采用了兩級傳動，第一級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。 齒輪傳動的傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長，是現代機器中應用最為廣泛的機構之一。 減速器的箱體采用水平剖分式結構，用HT200灰鑄鐵鑄造而成。 （2） 原始數據：輸送帶拉力F=3kN滾筒帶速V=滾筒直徑D=280mm 運動簡圖如下1：電動機2：帶傳動3：單級圓柱齒輪減速器4：齒輪5：聯軸器6：滾筒7：帶式輸送機七.