设计一台用于带式输送机的二级展开式圆柱齿轮减速器。 工作机要求卷筒直径 D=400mm，运输带速度 v=1.1m/s， 运输带工作拉力 F=6000N。 电机选用 Y132M-4（7.5kW, 1440r/min）， 总传动比 62.4，分配至二级传动。
设计任务
传动方案
1
高速级 — 斜齿圆柱齿轮
采用斜齿轮提高重合度与传动平稳性。模数 mₙ=2.0mm，齿数 23/106，螺旋角 15°9′22″，传动比 4.6。设计准则：按接触强度设计，弯曲强度校核。
2
低速级 — 直齿圆柱齿轮
采用直齿轮简化制造。模数 m=3.0mm，齿数 23/77，传动比 3.4。设计准则：按接触强度设计，弯曲强度校核。
3
开式级 — 直齿圆柱齿轮
开式传动环境，磨损为主要失效形式。模数 m=5.0mm（模数+15%补偿磨损），齿数 19/77，传动比 4.0。设计准则：按弯曲强度设计。
齿轮参数汇总
| 参数 | 高速级（斜齿） | 低速级（直齿） | 开式级（直齿） |
|---|---|---|---|
| 模数 mₙ / m | 2.0 mm | 3.0 mm | 5.0 mm |
| 齿数 z₁/z₂ | 23 / 106 | 23 / 77 | 19 / 77 |
| 传动比 | 4.6 | 3.4 | 4.0 |
| 螺旋角 β | 15°9′22″ | —（直齿） | —（直齿） |
| 中心距 a | 135 mm | 150 mm | 240 mm |
| 小齿轮材料 | 40Cr调质 280HBW | 40Cr调质 280HBW | 40Cr调质 280HBW |
| 大齿轮材料 | 45钢调质 240HBW | 45钢调质 240HBW | 45钢调质 240HBW |
| 精度等级 | 7级 | 8级 | 8级 |
| 设计准则 | 接触强度设计 + 弯曲校核 | 接触强度设计 + 弯曲校核 | 弯曲强度设计（模数+15%） |
轴系设计要点
轴的材料选择：两根轴均选用45钢调质处理， 保证足够的强度和韧性。高速轴最小直径由扭转强度估算确定， 中间轴和低速轴依次增大。
轴的结构设计：采用阶梯轴结构，便于轴上零件的轴向定位与装拆。 齿轮与轴采用键连接（A型平键），轴承采用深沟球轴承（高速/中间轴） 和圆锥滚子轴承（低速轴承受较大轴向力）。
强度校核：对危险截面进行弯扭合成强度校核， 确保轴在交变载荷下的安全裕度。校核结果均满足许用应力要求。
设计成果展示
SolidWorks 三维装配图 — 减速器整体结构展示
SolidWorks 爆炸视图 — 各零部件装配关系展示
减速箱二维装配图 — 工程图纸输出
圆柱齿轮零件图 — 齿轮参数与公差标注
输出轴零件图 — 轴系结构与尺寸标注
设计成果
62.4
总传动比
3级
展开式传动
✓
全强度校核通过
7.5kW
电机功率
完成了从传动方案拟定到全部零件强度校核的完整设计流程。 二级传动方案合理分配传动比，齿轮参数满足接触强度和弯曲强度要求， 轴系结构设计满足装拆和强度要求。 设计成果包含完整的计算说明书和装配图/零件图。