一、设计背景与目的

随着工业技术的发展，机械设备的高效运转对传动装置提出了更高的要求。在众多机械传动方式中，圆柱齿轮减速器因其结构简单、运行可靠、成本低廉等特点，被广泛应用于各种工业领域。本课程设计旨在通过理论分析与实际应用相结合的方式，完成一款二级圆柱齿轮减速器的设计任务，为后续工程实践提供参考。

本次设计的核心目标是优化减速器的传动效率和承载能力，同时满足特定工况下的性能需求。通过对减速器参数的合理选择与计算，确保其在长期运行中的稳定性与可靠性。

二、设计参数及基本原理

本设计选用二级圆柱齿轮减速器作为研究对象，其主要由输入轴、输出轴以及两组平行布置的圆柱齿轮组成。其中：

- 输入轴转速：n₁ = 1450 r/min；

- 输出轴转速：n₂ ≈ 360 r/min；

- 总传动比：i = n₁/n₂ ≈ 4.03；

- 齿轮材料：45钢，表面淬火处理；

- 工作环境温度：室温～80℃；

- 使用寿命：不少于10年。

设计过程中，我们基于渐开线齿轮啮合原理进行传动比分配，并采用优化算法确定各级齿轮的齿数组合，以实现最小化体积与重量的目标。

三、关键部件设计与校核

1. 齿轮设计

- 第一级小齿轮齿数Z₁ = 22，大齿轮齿数Z₂ = 89；

- 第二级小齿轮齿数Z₃ = 20，大齿轮齿数Z₄ = 80；

- 模数统一设置为m = 3 mm，保证加工一致性。

根据强度条件对齿轮进行校核，包括接触疲劳强度与弯曲疲劳强度计算，确保其在额定载荷下不会发生失效。

2. 轴系设计

- 输入轴采用阶梯轴结构，便于安装轴承并传递扭矩；

- 轴承选用深沟球轴承，配合精度等级为P5级；

- 轴承间距严格控制在合理范围内，避免共振现象的发生。

3. 箱体结构设计

- 箱体材质为HT250灰铸铁，具有良好的耐磨性和抗震性；

- 结构上增设加强筋，增强整体刚度；

- 密封性能通过添加O形圈和密封胶条加以保障。

四、装配工艺与维护建议

在装配阶段，需严格按照图纸要求操作，注意以下几点：

- 各零部件清洁后涂抹适量润滑脂；

- 齿轮啮合间隙调整至规定范围（0.2~0.3 mm）；

- 定期检查润滑油质量，及时更换老化油品。

对于日常维护，建议每半年进行一次全面检修，重点关注轴承温度、噪音水平以及密封状态等指标。

五、总结与展望

本课程设计成功完成了二级圆柱齿轮减速器的设计任务，验证了所选方案的可行性和经济性。未来可以进一步探索新材料的应用，如高强度合金钢或复合材料，以提升产品的综合性能。此外，结合现代数字化技术，开发智能化监测系统也是值得深入研究的方向。

以上便是本次课程设计的主要内容概述，希望对相关领域的学习者有所帮助！