二级圆柱齿轮减速器设计

1、机械设计综合实践报告二级圆柱齿轮减速器姓名： 后丽婷 学号：指导老师：陈敏华东南大学机械工程学院2012年8月摘要摘要内容：根据具体任务，完成了输送系统的减速器设计。设计内容包括传动系统总体方案的确定，传动系统的设计，重要零件的设计计算，以及箱体的结构设计和一些辅助零件的设计，使自己对机械设计课程内容有了更深刻的认识。初步掌握了机械设计的一般过程，训练了绘图能力以及应用Auto CAD的能力关键词：机械设计，减速器，传动系统AbstractThe abstract contents:Completed to transport the design of the deceleration ma

2、chine of the system according to the concrete mission,design a contents to include to spread to move a total project of system to really settle,spread the structure design of the design calculation and box body of ,main spare parts of move the system with some designs that lend support to zero parts

3、.Pass this design makes the oneself design the process contents to have deeper understanding to the machine,the first step controlled the general process of the machine design, training the painting ability and applying an Auto CAD ability.Keyword:Design, machine, principle, machine,Spare parts, dec

4、elerate a machine and spread to move system.目 录摘要 2第一章 绪论 1.1 引言41.2 目的4第二章 设计项目2.1 设计任务52.2 传动方案的选择6 2.3 电动机的选择6 2.4 传动比的计算与分配7 2.5 传动参数的计算7 2.6 各级传动零件的设计计算10 2.7 轴的尺寸设计按许用应力计算20 2.7.1 中间轴的设计20 2.7.2 高速轴的设计26 2.7.3 低速轴的设计34 2.11 箱体及减速器附件说明35 2.12 滚动轴承的外部密封装置36第三章装配图设计40第四章零件图设计41第五章 小结43第六章 参考文献44第

5、一章 绪论1.1 引言机械设计综合课程设计是对我们一个学年内学习状况的考察，也是锻炼同学自主创新、设计及思考的一项课题。本次机械设计课程设计的主题为“二级展开式圆柱齿轮减速器”，在设计过程中涉及到了很多在过去的一年中我们所学到的知识，例如齿轮、轴和与它们相关的知识。这次是我们第一次接触实际进行设计，相信无论对于我们知识的强化还是创新能力、思考能力都是一次锻炼和挑战。1.2 目的综合运用机械设计基础、机械制造基础的知识和绘图技能，完成传动装置的测绘与分析，通过这一过程全面了解一个机械产品所涉及的结构、强度、制造、装配以及表达等方面的知识，培养综合分析、实际解决工程问题的能力。第二章 设计项目2.

6、1 设计任务设计任务书带式运输机双级闭式齿轮传动装置设计设计图例：1电动机 2V带传动 3二级圆柱齿轮减速器4联轴器 5卷筒 6运输带设计要求：1设计用于带式运输机的传动装置2连续单向运转，载荷较平稳，空载起动，运输带允许误差为5%3使用期限为5年，小批量生产，两班制工作设计基本参数：数据组编号4工作机轴输入转矩 950运输带工作速度 1.35滚筒直径 390设计任务: 1完成装配图1张（A1），零件图（低速轴齿轮和低速轴）2张（A3）。 2编写机械设计综合实践报告。2.2 传动方案设计传动方案：电动机通过带传动输入到双级圆柱齿轮减速器，其中高速级采用圆柱斜齿轮，低速级采用圆柱直齿轮。然后低速

7、级通过联轴器输入到滚筒上。2.3 电动机的选择（1） 类型选择：由于生产单位普遍使用三相交流电源，所以一般多选用三相交流异步电动机；此外，还应该根据电动机的防护要求，选择电动机的机构形式；根据电动机的安装要求，选择其安装形式。（2） 定功率选择：电动机的输出功率为工作机所需功率为由电动机至工作机之间的总效率为：式中，1、2、3、4、5、分别为带、滚动轴承（一对）、闭式齿轮、联轴器、传动滚筒的效率。查表211可取1=0.96，2=0.99，3=0.97，4=0.99，5=0.96。则所以，电动机的输出功率为： 因载荷较平稳，电动机额定功率略大于即可。由Y系列电动机技术数据，选电动机的额定功率为1

8、1kW。（3） 确定电动机转速 滚筒轴工作转速 通常，V带传动的传动比常用范围为24，二级齿轮减速器为840，则总传动比的范围为，故电动机转速的可选范围为： 符合这一范围的同步转速有1500和3000r/min。现以同步转速3000、1500r/min三种方案进行比较。由相关资料查电动机数据资料，电动机型号Y160M4的传动装置外轮廓尺寸较Y160M12小，且价格相差不大，故选用电动机型号为Y160M4。所得的满载转矩为1460r/min。2.4 传动比的计算与分配（1） 计算总传动比 （2） 分配传动装置各级传动比 （取） 则：齿轮减速器传动比 取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比 则：低速级

9、的传动比2.5 传动参数的计算（1） 各轴转速： 0轴（电动机轴）： 1轴（高速轴）： 2轴（中间轴）： 3轴（低速轴）： 4轴（滚筒轴）： 13轴的输出功率或输出转矩分别为各轴的输入功率或输入转矩乘轴承效率0.99。运动和动力参数的计算结果加以汇总，列出表格，供以后设计使用。轴名功率P/kW转矩转速n/(r/min)传动比i效率输入输出输入输出电动机轴7.9852.2146020.961轴7.667.58100.2199.217303.9320.962轴7.367.29378.58374.8185.662.8080.963轴7.077.001021.151011.966.1210.98滚筒轴

10、6.936.861000.93990.9266.12带轮的设计：（1） 确定计算动率 由手册查得工作情况系数，故 （2） 选择带的型号 根据，由图初步确定选用A型带。（3） 选取带轮基准直径 由手册选取小带轮基准直径，由式得 （设滑动率） 由手册取直径系列：（4） 验算带速 ，带速合适。（5） 确定中心距和带的基本长度 在范围，初选中心距，由式 （11.18）得带长 查手册选取A型带的标准基准长度。 由（11.19）式可得实际中心距 取（6） 验算小带轮包角 包角合适。（7） 确定带的根数Z 因，带速，传动比；由手册查得 ，则由公式（11.22）得： 取根。 （8） 确定初拉力 由式（11.2

11、3）得单根普通V带的初拉力 （9） 计算带轮所受的压力 由式（11.24）得 2.6 传动零件的设计计算 高速级大小齿轮均选用硬齿面渐开线斜齿轮 低速级大小齿轮均选用硬齿面渐开线直齿轮一 高速级斜齿轮的设计计算（1） 齿轮材料、热处理及精度 大小齿轮（整锻结构）材料用20CrMoTi，齿面渗碳淬火，齿面硬度为5862HRC，有效硬化层深0.50.9mm。根据机械设计教科书上图9.55和图9.58，取，齿面最终成型工艺为磨齿。 齿轮精度 按GB/T 100951988,6级，齿面粗糙度Ra=0.8，齿根喷丸强化。装配 后齿面接触率为70%。（2） 计算小齿轮传递的转矩 （3） 确定齿数z取Z1=

12、25 （取）传动比误差，允许（5） 初选齿宽系数由非对称布置，查表9.14得（6） 初选螺旋角（7） 载荷系数使用系数可由表9.11查得 动载荷系数KV 假设齿轮圆周速度v=1.6m/s查图9.44得 KV=1.04。 齿向载荷分布系数预估齿宽b=40mm，查表9.13得。 初取b/h=6，再由图9.46查得。 齿间载荷分配系数 由表9.12得。 载荷系数K 。（8） 齿形系数和应力修正系数 当量齿数 由图9.53得，。由图9.54得，。（9） 重合度系数 端面重合度近似为 因， 则重合度系数为（10） 螺旋角系数轴向重合度 （11）许用弯曲应力 安全系数查表9.15得 （按1%实效概率考虑）

13、 小齿轮应力循环次数 大齿轮应力循环次数 查图9.59得寿命系数，实验齿轮应力修正系数 由图9.60预取尺寸系数 许用弯曲应力 比较与，取=0.00621（12）计算模数 按表9.3取。（13）计算主要尺寸 初算中心距 取 修正螺旋角 分度圆直径 齿宽 取 ，齿宽系数 （14）验证载荷系数K 圆周速度 由图9.44查得，不变。 按，由表9.13查得。又因为：。由图9.46查得，不变又 和不变，则。故无需校核大小齿轮齿根弯曲疲劳强度（15）确定载荷系数K 其中，=1.0，=1.04，=1.17K=（16）确定各系数 材料弹性系数ZE，由表9.14查得ZE =189.8 节点区域系数ZH，由图9.

14、48查得ZH=2.44 重合度系数， 由图9.49查得=0.775 螺旋角系数， （17）许用接触能力 试验齿轮的齿面接触疲劳极限 寿命系数，由图9.56查得， 工作硬化系数尺寸系数，由图9.57查得 安全系数，由表9.15查得则许用接触应力取。（18） 校核齿面接触强度 满足齿面接触强度（19）计算几何尺寸 分度圆直径 标准中心距a=(d1+d2)/2=158mm啮合角齿顶高齿根高齿顶圆直径齿根圆直径二 低速直齿轮设计计算l 选定齿轮材料、热处理及精度：（1） 已知输入功率，小齿轮转速185.66r/min。传动比，由高速级驱动，因传动比尺寸无严格限制，批量较小，故小齿轮用20CrMnTi，

15、渗碳淬火回火，齿面硬度56HRC62HRC；大齿轮用20CrMnTi，渗碳淬火回火，齿面硬度56HRC62HRC。因为为硬齿面齿轮传动，具有较强的齿面抗点蚀能力，故先按齿根弯曲疲劳强度设计，再校核齿面接触疲劳强度。 根据图9.55和图9.58， 齿面最终成形工艺为磨齿。（2） 齿轮精度按GB/T10095，6级，齿面粗糙度0.8um,齿根喷丸强化。装配后齿面接触率为70%。l 初步设计齿轮传动的主要尺寸：（3） 计算小齿轮传递的转矩：（4） 确定齿数传动比误差,允许，（5） 齿宽系数d：非对称布置，由表9.16查得（6） 载荷系数K 使用系数 由表9.11查得=1.0动载荷系数 估计齿轮圆周速

16、度v=0.9m/s，由图9.44查得=1.01齿向载荷分布系数 预估齿宽b=40mm，由表9.13查得=1.17， 初取b/h=6，再由图9.46查得=1.13。齿间载荷分配系数，由表9.12查得=1.1载荷系数K（7） 齿形系数和应力修正系数及重合度系数 由图9.53查得：=2.68，=2.26由图9.54查得：=1.60，=1.73 重合度为则重合度系数为（8） 弯曲许用应力安全系数由表9.15查得（按1%失效概率考虑）小齿轮应力循环次数大齿轮应力循环次数由图9.59查得寿命系数，实验齿轮应力修正系数，由图9.60预取尺寸系数许用弯曲应力 比较与，取=0.（9） 计算模数：按表9.17，取

17、m=4。（10） 初算主要尺寸初算中心距分度圆直齿宽，取b2=60mm，b1=b2+6=66mm。齿宽系数（11） 验算载荷系数：圆周速度可查得各载荷系数均不变，即K=1.25不变，故无需校核大小齿轮齿根 弯曲疲劳强度。l 校核齿面接触疲劳强度：（12） 确定载荷系数K其中，=1.0，=1.005，=1.1，=1.17K=（13） 确定各系数 材料弹性系数。由表9.14查得=189.8节点区域系数，由图9.48查得=2.5重合度系数，由图9.49查得=0.875试验齿轮的齿面接触疲劳极限寿命系数，由图9.56查得，工作硬化系数尺寸系数，由图9.57查得安全系数，由表9.15查得则许用接触应力取

18、（14） 校核齿面接触强度强度符合要求。l 计算几何尺寸：分度圆直径： ，标准中心距： 啮合角齿顶高：齿根高：齿顶圆直径：齿根圆直径： 整理齿轮的尺寸如下： 模数中心距a齿数分度圆直径d齿顶圆直径da齿根圆直径df齿宽b齿轮12.51582564.2369.36857.8145齿轮22.515898251.77256.9139齿轮34190251001089066齿轮441907028028827060 2.7 轴的尺寸设计按许用应力计算轴的设计计算与轴上齿轮轮毂孔内径及宽度、滚动轴承的选择和校核、键的选择和验算、与轴连接的半联轴器的选择同步进行。因箱体内壁宽度主要由中间轴的结构尺寸确定，故先

19、对中间轴进行设计，然后对高速轴和低速轴进行设计。中间轴的设计与计算： 已知：中间轴的输入功率，转速，齿轮分度 圆直径，齿轮宽度。（1） 选材 因选择轴材料为45钢、调质处理，硬度为。由表19.1查得 对称循环弯曲许用应力。（2） 初步计算轴径据式19.3取，由表19.3选参数A=115，得：。 因为轴端开键槽，会削弱轴的强度，故将轴径增加4%5%，取轴端最细处 的直径为，故取轴径为。（3） 轴的结构设计 1. 轴承部件的结构设计 轴不长，故轴承采用两端固定方式。然后按轴上零件的安装顺序，从 处开始设计。中间轴的构想图 2. 轴承的选择与轴段及轴段的设计 该轴段上安装轴承，其设计应与轴承的选择初

20、步进行。考虑齿轮有轴向力 存在，选用圆锥滚子轴承。轴段、上安装轴承，其直径既应便于安装， 又应符合轴承内径系列。暂取32210进行设计计算，由表得轴承内径 ，外径，宽度，定位轴肩直径， 外径定位直径，对轴的力作用点与外圈大端面的距离， ，故取轴径。 通常一根轴上的两个轴承取相同型号，则。 3.轴段和轴段的设计 轴段上安装齿轮3，轴段上安装，为便于齿轮的安装，和应分别 略大于和，可以初定。 齿轮2的轮毂宽度范围为，取其轮毂宽度等 于齿轮宽度，左端采用轴肩定位，右端采用套筒定位。由于 轮3的直径比较小，采用实心式，取其轮毂宽度与齿轮宽度相 等，其右端采用轴肩定位，左端采用套筒定位。为使套筒端面能够

21、顶到齿 轮端面，轴段和轴段的长度比相应齿轮略短，故取 4. 轴段 该段为中间轴上的两个齿轮提供定位，其轴肩高度范围为 ，取其高度，所以 齿轮3左端面与箱体内壁距离与高速齿轮右端面距离均取为， 齿轮2与齿轮3的距离初定为，则箱体内壁之间的距离为 ,齿轮2的右 端面与箱体内壁距离为，则轴段 的长度为。 5. 轴段以及轴段的长度 该轴的圆周速度大于，故轴承采用油润滑。轴承内端面距箱体内壁 的距离取为，中间轴上两个齿轮的固定均由套筒固定，则轴段 的长度为， 轴段的长度为 6. 轴上力作用点的间距 轴承反力的作用点距轴承外圈大端面的距离是，则由构想图 可得轴的支点及受力点间的距离为 （4） 键连接 齿轮

22、与轴间采用A型普通平键连接，查手册得键的型号分别为 （5） 轴的受力分析 1. 画轴的受力简图 轴的受力简图如下图所示 2. 计算齿轮上受到的力 中间轴所受的扭矩 齿轮2的圆周力 齿轮2的径向力 齿轮2的轴向力 齿轮3的圆周力 齿轮3的径向力 3. 计算支承反力 在水平面上为： 式中负号表示与途中所画力的方向相反 在垂直面上为： 轴承1的总的支承反力为 轴承2的总的支承反力为 4. 画弯矩图 弯矩图如图所示中间轴的受力分析图 在水平面上，剖面图左侧为 剖面图右侧为 剖面右侧为 在垂直面上为 合成弯矩在剖面左侧与剖面右侧相等 剖面左侧为： 剖面右侧为： 5. 画转矩图 转矩如图所示 ， （6）

23、校核轴的强度 剖面的抗弯截面系数为 抗扭截面系数为 剖面处弯曲应力为 扭剪应力为 按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向转动的转轴，转矩按脉动循环处 理，故取折合系数，则当量应力为 查手册得45钢调制处理抗拉强度极限，由手册可得轴的许 用弯曲应力，强度满足要求。（7） 校核键连接的强度 齿轮2处键连接的挤压应力为，取键、 轴及齿轮的材料都为钢，由手册可得，强 度足够。齿轮3处的键长于齿轮2处的键，故其强度也足够。 （8） 校核轴承寿命 1. 计算轴承的轴向力 由手册可得，32009轴承，由手册得圆锥滚子 轴承的内部轴向力公式，则轴承 1、2的内部轴向力分别为 。 外部轴向力，各轴向力方向如图所示

24、：中间轴轴承的布置及受力 则两轴承的轴向力分别为 2. 计算当量动载荷 由，查表得 因，故，则轴承1的当量动 载 荷为。 由，查表得 因，查得，则轴承2 的当量动载荷为 3. 校核轴承寿命 因，故只需要校核轴承1，轴承在以下工作，查表得 ，对于减速器，查手册得载荷系数。则轴承2的寿命为 ，故寿命 足够。 整理各轴段的直径以及长度如下表：轴段 直径d/mm5052605250长度l/mm4064103737.5 高速轴的设计： 已知：高速轴的输入功率为，转速为，输入转矩为 ，齿轮的分度圆直径为，齿轮宽度为。（1） 选材选择轴材料为45钢、调质处理，硬度为。由表19.1查得对称循环弯曲许用应力。（

25、2） 初步计算轴径据式19.3取，由表19.3选参数A=115，得：。因为轴端开键槽，会削弱轴的强度，故将轴径增加4%5%，取轴端最细处的直径为，故取轴径为（3） 轴的结构设计 1. 轴承部件的结构设计 为方便轴承部件的装拆，减速器的基体采用部分式结构，该减速器发热小、 轴不长，故轴承采用两端固定方式。然后按轴上零件的安装顺序，从 处开始设计。高速轴结构的构想图 2. 轴段 该轴段上安装带轮，其设计应与带轮轮毂轴孔的设计同步进行，根据初算 的结果，考虑到如该段轴径取得太小，轴承的寿命可能满足不了减速器预 期寿命的要求，初定轴段的轴径，带轮轮毂的宽度为 ，结合带轮结构，取带轮轮毂宽度， 轴段的长

26、度略小于轮毂宽度，取。 3. 密封圈与轴段 在确定轴段的直径时，应考虑带轮的轴向固定及密封圈的尺寸。带轮用 轴肩定位，轴肩高度，轴段的直径 ，其最终由密封圈确定。该处周的圆 周速度小于 ，可选用毡圈油封，查手册选毡圈 ，。 4. 轴承与轴段及轴段 考虑齿轮有轴向力存在，选用圆锥滚子轴承。轴段上安装轴承，其直径 应符合内径系列。现暂取轴承为33010进行设计计算，由表得轴承内径 ，外径，宽度，定位轴肩直径， 外径定位直径，对轴的力作用点与外圈大端面的距离， ，故取轴径。轴承采用油润滑，用套筒定位。轴承 靠近箱体内壁的端面距箱体内壁距离取，套筒宽度初定为 ，则 通常一根轴上的两个轴承应取相同型号，

27、则 5. 齿轮与轴段 该段上安装齿轮，为便于齿轮的安装，应略大于，可初定, 由手册可知该处键的截面尺寸为，轮毂键槽深度为 ，则该处齿轮上齿跟圆与毂孔键槽顶部的距离为 ，故该段设计成齿轮轴，则有 。 6. 轴段和轴段的设计 该轴段直径可取略大于轴承定位轴肩的直径，则，齿轮右 端面距箱体内壁的距离为，则轴段的长度 ，轴段的长度为 7. 轴段的长度 该轴段的长度除与轴上的零件有关外，还与轴承座宽度及轴承端盖等零件 有关，轴承座的宽度为，由手册可知，下箱座壁 厚，取， ，取轴承旁连接螺栓为，则 ，箱体轴承座宽度 ，取，可取箱体凸缘连接 螺栓为，地脚螺栓为，则有轴承端盖连接螺定为 ，由手册可得轴承端盖凸

28、缘厚度取为， 取端盖与轴承座间调整垫片厚度为，端盖连接螺钉采用螺钉 ,为方便不拆卸带轮的条件下，可以装拆轴承端盖连接螺 钉，取带轮凸缘端面距轴承端盖表面距离，螺钉采用腹板式， 螺钉的拆装空间足够。则 8. 轴上力作用点的间距 轴承反力的作用点距轴承外圈大端面的距离是，则由构想图 可得轴的支点及受力点间的距离为 整理各轴段的直径以及长度如下表：轴段 直径d/mm40455057585750长度l/mm5457.5436045339 （4） 键连接 带轮与轴段间采用A型普通平键连接，查表得型号为 （5） 轴的受力分析 1. 画轴的受力简图 轴的受力简图如下图所示： 高速轴的结构与受力分析图 2.

29、轴的受力分析 高速轴所受的扭矩 齿轮的圆周力 齿轮的径向力 齿轮的轴向力 由带轮的计算可得， 3. 计算作用于轴上的支承反力 在水平面上为： 式中负号表示与图中所标力的方向相反。 在垂直面上为： 轴承1上总的支承反力为： 轴承2上总的支承反力为： 4. 画弯矩图 弯矩图如上图所示： 在水平面上，剖面右侧为： 剖面左侧为： 剖面为: 在垂直面上为： 合成弯矩，剖面左侧为： 剖面右侧为： 剖面为: 5. 画转矩图 转矩图如上图所示， （6） 校核轴的强度 因剖面弯矩较大，且作用有转矩，其轴颈较小，故剖面为危险 截面，其抗弯截面系数为 抗扭截面系数为 弯曲应力为 扭剪应力为 按弯扭合成强度进行校核计

30、算，对于单向转动的转轴，转矩按脉动循环处 理，故取折合系数，则当量应力为 查手册得45钢调制处理抗拉强度极限，由手册可得轴的许 用弯曲应力，强度满足要求。 (7) 校核键连接的强度 联轴器处键连接的挤压应力为 取键、轴、齿轮及联轴器的材料都为钢，由手册可得 ，强度足够。(8) 校核轴承寿命 1. 计算轴承的轴向力 由手册可得，6314轴承，由手册得圆锥滚子 轴承的内部轴向力公式， 由前述计算可得 则轴承内部轴向力公式可得1、2的内部轴向力分别为： ， 外部轴向力，各轴向力方向如图所示：高速轴轴承的布置及受力 则两轴承的轴向力分别为 2. 计算当量动载荷 由，查表得 因，故，则轴承1的当量 动载

31、荷为。 由，查表得 因，查得，则轴承2的当量动 载荷为 3. 校核轴承寿命 因，故只需要校核轴承1，轴承在以下工 作，查表得，对于减速器，查手册得载荷系数。则轴承2 的寿命为： ，故寿命足够。 低速轴的设计： 已知：低速轴的输入功率为，转速为，输入转矩为 ，齿轮的分度圆直径，齿轮宽度。（1） 选材选择轴材料为45钢、调质处理，硬度为。由表19.1查得对称循环弯曲许用应力。（2） 初步计算轴径据式19.3取，由表19.3选参数A=115，得：。因为轴端开键槽，会削弱轴的强度，故将轴径增加4%5%，取轴端最细处的直径为，故取轴径为。（3） 轴的结构设计 1. 轴承部件的结构设计 该减速器发热小，轴

32、不长，故轴承采用两端固定方式。按轴上零件的安装 顺序，从最小轴径处开始设计。 2. 联轴器及轴段 轴段上安装联轴器，此段设计应与联轴器的选择同步进行 为补偿联轴器所连接两轴的安装误差、隔离振动，选用弹性柱销联轴器。 查表，取，则计算转矩 查表得GB/T 50142003 中的LX4型联轴器符合要求：公称转矩为 ，许用转速为，轴孔范围为。考虑， 取联轴器毂孔的直径为，轴孔长度，相应的轴段直径为 ，其长度略小于毂孔宽度，取。 3. 密封圈与轴段 在确定轴段的轴径时，应考虑联轴器的轴向固定及轴承盖密封圈的尺 寸。联轴器用轴肩定位，轴肩高度 ，轴段的轴径 ，最终由密封圈确定。该处周的圆周速度小于 ，可

33、选用毡圈油封，查表，选毡圈65，则 。 4. 轴承与轴段及轴段的设计 轴段和上安装轴承，其直径应即便于轴承安装，又应符合轴承内径系 列，考虑齿轮有轴向力存在，选用深沟球轴承。现暂取轴承为6314型， 由手册得轴承内径，外径，宽度，内圈定 位轴肩直径，外圈定位直径，周上定位端面圆角半 径最大为，对轴的力作用点与外圈大端面的距离为， 故。轴承采用油润滑，套筒宽度初定为，故 。 故得。 通常一根轴上的两个轴承取相同的型号，故。 5. 齿轮与轴段 该段上安装齿轮4，为便于齿轮的安装，应略大于，可以初定 ，齿轮4轮毂的宽度范围，大于齿 轮宽度,取其轮毂宽度等于齿轮宽度，其右端采用轴肩定位，左 端采用套筒

34、定位。为使套筒端面能够顶到齿轮端面，轴段的长度应该比 轮毂略短，故取。 6. 轴段 该轴段为齿轮提供定位和固定作用，定位轴肩的高度为 ，取，则，齿轮左端 面距离箱体内壁距离为， 则轴段的长 7. 轴段与轴段的长度 轴段的长度除与轴上零件有关外，还与轴承座宽度及轴承端盖等零件有 关。轴承端盖连接螺栓为螺栓,取联轴器轮毂端面与端 盖外端面的距离为。则有：， 则轴段的长度： 。 8. 轴上力作用点的距离 轴承反力的作用点与轴承外圈大端面的距离，则由结构图可得 轴的支点及受力点间的距离为 整理各轴段的直径以及长度如下表：轴段 直径d/mm606570847270长度l/mm1055230525839（

35、4） 键连接 联轴器与轴段及齿轮4与轴段间均采用A型普通平键连接。查手册， 得其型号分别为键 和键（5） 轴的受力分析 1. 画轴的受力简图 轴的受力简图如受力图所示 2. 轴上受力分析 低速轴所受的扭矩 齿轮的圆周力 齿轮的径向力 齿轮的轴向力 3. 计算作用于轴上的支承反力 在水平面上为： 在垂直面上为： 轴承1上总的支承反力为： 轴承2上总的支承反力为： 4. 画弯矩图 弯矩图如图所示： 在水平面上，剖面右侧为： 剖面左侧为： 在垂直面上，剖面侧为 合成弯矩，剖面左侧为： 剖面右侧为： 5. 画转矩图 转矩图如图所示，（6） 校核轴的强度 因剖面右侧弯矩较大，且作用有转矩，故剖面右侧为危

36、险截面， 其抗弯截面系数为 抗扭截面系数为 弯曲应力为 扭剪应力为 按弯扭合成强度进行校核计算，对于单向转动的转轴，转矩按脉动循环处 理，故取折合系数，则当量应力为 查手册得45钢调制处理抗拉强度极限，由手册可得轴的许 用弯曲应力，强度满足要求。 （7） 校核键连接的强度 联轴器处键连接的挤压应力为 齿轮4处键连接的挤压应力为 取键、轴、齿轮及联轴器的材料都为钢，由手册可得 ，强度足够。（8） 校核轴承寿命 1. 计算轴承的轴向力 由手册可得，6314轴承，由手册得深沟球轴承 的当量动载荷，。 取 3. 校核轴承寿命 因，故只需要校核轴承2，轴承在以下工作，查表得 ，对于减速器，查手册得载荷系

37、数。则轴承2的寿命为 ，故寿命足 够。 2.8 箱体及减速器附件说明 箱体说明：箱壳是安装轴系组件和所有附件的基座，它需具有足够的强度、刚度和良好的工艺性。箱壳多数用HT150或HT200灰铸铁铸造而成，易得道美观的外表，还易于切削。为了保证箱壳有足够的刚度，常在轴承凸台上下做出刚性加固筋。当轴承采用润滑时，箱壳内壁应铸出较大的倒角，箱壳接触面上应开出油槽，一边把运转时飞溅在箱盖内表面的油顺列而充分的引进轴承。当轴承采用润滑脂润滑时，有时也在接合面上开出油槽，以防润滑油从结合面流出箱外。 箱体底部应铸出凹入部分，以减少加工面并使支撑凸缘与地量好接触。 减速器附件说明：1)视孔和视孔盖箱盖上一般

38、开有视孔，用来检查啮合，润滑和齿轮损坏情况，并用来加注润滑油。为了防止污物落入和油滴飞出，视孔须用视孔盖、垫片和螺钉封死。视孔和视孔盖的位置和尺寸由查表得到。2)油标 采用油池润滑传动件的减速器，不论是在加油还是在工作时，均续观察箱内油面高度，以保证箱内油亮适当，为此，需在箱体上便于观察和油面较稳定的地方，装上油标油标已标准化。3)油塞 在箱体最底部开有放油孔，以排除油污和清洗减速器。放油孔平时用油塞和封油圈封死。油塞用细牙螺纹，材料为235钢。封油圈可用工业用革、石棉橡胶纸或耐油橡胶制成。4)吊钩、吊耳和吊环螺钉 为了便于搬运减速器，常在箱体上铸出吊钩、吊耳或在箱盖上安装吊环螺钉。起调整个减

39、速器时，一般应使用箱体上的吊钩。对重量不大的中小型减速器，如箱盖上的吊钩、吊耳和吊环螺钉的尺寸根据减速器总重决定，才允许用来起调整个减速器，否则只用来起吊箱盖。5)定位销 为了加工时精确地镗制减速器的轴承座孔，安装时保证箱盖与箱体的相互位置，再分箱面凸缘两端装置两个圆锥销，以便定位。圆锥销的位置不应该对称并尽量远离。直径可大致取凸缘连接螺栓直径的一半，长度应大于凸缘的总厚度，使销钉两端略伸凸缘以利装拆。2.9 滚动轴承的外部密封装置为了防止外界灰尘，水分等进入轴承，并防止轴承润滑油的泄漏，在透盖上需加密封装置。在此，我们用的是毡圈式密封。因为毡圈式密封适用于轴承润滑脂润滑，摩擦面速度不超过m/

40、s的场合。第三章 装配图设计（一）装配图的作用作用：装配图表明减速器各零件的结构及其装配关系，表明减速器整体结构，所有零件的形状和尺寸，相关零件间的联接性质及减速器的工作原理，是减速器装配、调试、维护等的技术依据，表明减速器各零件的装配和拆卸的可能性、次序及减速器的调整和使用方法。（二）、减速器装配图的绘制1、装备图的总体规划：（1）、视图布局：、选择3个基本视图，结合必要的剖视、剖面和局部视图加以补充。、选择俯视图作为基本视图，主视和左视图表达减速器外形，将减速器的工作原理和主要装配关系集中反映在一个基本视图上。布置视图时应注意：a、整个图面应匀称美观，并在右下方预留减速器技术特性表、技术要

41、求、标题栏和零件明细表的位置。b、各视图之间应留适当的尺寸标注和零件序号标注的位置。（2）、尺寸的标注：、特性尺寸：用于表明减速器的性能、规格和特征。如传动零件的中心距及其极限偏差等。、配合尺寸：减速器中有配合要求的零件应标注配合尺寸。如：轴承与轴、轴承外圈与机座、轴与齿轮的配合、联轴器与轴等应标注公称尺寸、配合性质及精度等级。、外形尺寸：减速器的最大长、宽、高外形尺寸表明装配图中整体所占空间。、安装尺寸：减速器箱体底面的长与宽、地脚螺栓的位置、间距及其通孔直径、外伸轴端的直径、配合长度及中心高等。（3）、标题栏、序号和明细表：、说明机器或部件的名称、数量、比例、材料、标准规格、标准代号、图号

42、以及设计者姓名等内容。、装备图中每个零件都应编写序号，并在标题栏的上方用明细表来说明。（4）、技术特性表和技术要求：、技术特性表说明减速器的主要性能参数、精度等级、表，布置在装配图右下方空白处。、技术要求包括减速器装配前、滚动轴承游隙、传动接触斑点、啮合侧隙、箱体与箱盖接合、减速器的润滑、试验、包装运输要求。2、绘制过程：（1）、画三视图：、绘制装配图时注意问题： a先画中心线，然后由中心向外依次画出轴、传动零件、轴承、箱体及其附件。b、先画轮廓，后画细节，先用淡线最后加深。c、3个视图中以俯视图作基本视图为主。d、剖视图的剖面线间距应与零件的大小相协调，相邻零件剖面线尽可能取不同。e、对零件剖面宽度的剖视图，剖