慢动卷扬机传动装置(同轴 二级斜齿圆柱齿轮减速器)

1、编号： 机械设计课程设计说明书题 目： 二级斜齿圆柱齿轮减速 院 （系）：专 业：学生姓名： 学 号： 指导教师单位： 姓 名：职 称： 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。 通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养创新意识，增强综合运用机械设计课程和其他主修基础课程的理论知识

2、去分析和解决实际中出现的机械设计问题的能力。（2）学习机械设计的一般方法，掌握机械设计的一般规律，为将来的设计性工作打下良好的基础。（3）通过制定设计方案，合理选择传动机构和零件类型，正确计算零件工作能力，确定尺寸和掌握机械零件，以及较全面的考虑制造工艺，使用和维护要求，之后再进行结构设计，达到了解和掌握机械零件，机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。更深入的了解本专业知识的实际应用，养成考虑问题全面仔细认真的好习惯。（4）学习进行机械设计基础技能的训练，例如：计算，绘图，查阅设计资料和手册，运用标准和规范等。（5）熟练一些软件的操作运用，为将来走向工作岗位带来便利。目 录一、 设计任务书：

3、51.1 设计题目：51.2 工作条件：5 1.3 原始设计数据51.4 设计工作量5二、总体传动方案的选择与分析62.1 传动方案的选择：62.2 传动方案的分析：6 2.3 电机的选择要求72.4 电动机功率的确定72.5 确定电动机的转速82.6 确定电机的选择92.7 传动比的分配92.8 传动装置运动及动力参数计算9 2.8.1 各轴的转速计算9 2.8.2 各轴输入功率10 2.8.3 电机输出转矩10 2.8.4 各轴的转矩10三、齿轮传动的设计及其参数计算113.1 高速级齿轮的设计计算11 3.1.1 选择齿轮材料、热处理方式和精度等级11 3.1.2 初步计算传动的主要尺寸

4、11 3.1.3 确定传动尺寸13 3.1.4 校核齿根弯曲疲劳强度15 3.1.5 计算齿轮传动其他几何尺寸163.2 低速级齿轮的设计计算16 3.2.1 选择齿轮材料、热处理方式和精度等级16 3.2.2 初步计算传动的主要尺寸17 3.2.3 确定传动尺寸18 3.2.4 校核齿根弯曲疲劳强度20 3.2.5 计算齿轮传动其他几何尺寸213.3 验算传动系统速度误差22四、齿轮上作用力的计算224.1 高速级齿轮传动的作用力224.2 低速级齿轮传动的作用力23五、轴的设计与计算235.1 高速轴的设计与计算及轴承、键和联轴器的选择和校核23 5.1.1 已知条件23 5.1.2 选择

5、轴的材料23 5.1.3 估算最小轴径23 5.1.4 结构设计24 5.1.5 轴的受力分析25 5.1.6 校核轴的强度26 5.1.7 联轴器的选择27 5.1.8 键的选择及键连接强度的校核27 5.1.9 轴承的选择和寿命校核275.2 中间轴的设计与计算及轴承、键和联轴器的选择和校核28 5.2.1 已知条件28 5.2.2 选择轴的材料29 5.2.3 估算最小轴径29 5.2.4 结构设计29 5.2.5 轴的受力分析30 5.2.6 校核轴的强度32 5.2.7 键的选择及键连接强度的校核32 5.2.8 轴承的选择和寿命校核335.2 低速轴的设计与计算及轴承、键和联轴器的

6、选择和校核34 5.3.1 已知条件34 5.3.2 选择轴的材料34 5.3.3 估算最小轴径34 5.3.4 结构设计34 5.3.5 轴的受力分析35 5.3.6 校核轴的强度37 5.3.7 键的选择及键连接强度的校核37 5.3.8 轴承的选择和寿命校核38六、减速器的润滑与密封386.1 齿轮的润滑386.2 轴承的润滑386.3 减速器的密封39七、减速器附件的选择确定39 7.1 轴承端盖397.2 放油孔及放油螺塞397.3 窥视孔和视孔盖407.4定位销407.5 启盖螺钉407.6轴承盖螺钉，轴承盖旁连接螺栓，箱体与箱盖连接螺栓40八、 减速器的箱体尺寸计算40九、 减速

7、器的绘制与结构分析419.1 拆卸减速器419.2 分析装配方案419.3 分析各零件作用、结构及类型419.4 减速器装配草图设计429.5 完成减速器装配草图429.6 减速器装配图绘制过程439.7 完成装配图43设计小结44参考文献45一、 设计任务书：1.1 设计题目 慢动卷扬机传动装置（二级斜齿圆柱齿轮减速器）1.2 工作条件 卷筒效率：=0.95（包括轴承与卷筒的效率损失） ：钢绳速度允许速度误差±5%；工作情况：三班制，间歇工作，载荷变动较小；使用折旧期：十五年;工作环境：室内，灰尘较大，环境最高温度35；动力来源：电力，三相交流，电压380/220V；检修间隔期：四

8、年一次大修，二年一次中修，一年一次小修；制造条件及生产批量；专门机械厂制造，小批量生产。1.3 原始设计数据钢绳拉力F（KN）5.6钢绳速度V(M/S)1.25卷筒直径D（MM）3601.4 设计工作量（1）减速器装配图1张（计算机绘制图幅用A0或A1，用A3图幅打印）；（2）零件（大齿轮、输出轴）工作图2张（计算机绘制，用A3图幅打印）（3）打印设计说明书1份，约10000字。二、总体传动方案的选择与分析2.1 传动方案的选择： 传动方案反映运动和动力传递路线和各部件的组成和联接关系,它首先应满足工作机的性能要求,适应工作条件,工作可靠。此外,还应结构简单、尺寸紧凑、成本低、传动效率高和操作

9、维护方便等。但要同时满足上述要求往往比较困难,因此,应根据具体的设计任务有侧重地保证主要设计要求,进行合理地选择和组合。（1）二级斜齿圆柱齿轮减速器优点：适用于繁重及恶劣的条件下长期使用，使用与维护方便。缺点：结构尺寸较大，结构较复杂，中间轴承润滑较困难（2）蜗杆减速器优点：结构紧凑，传动比较大，适用于中，小功率和间歇工作场合。缺点：传动效率低，长期连续使用不够经济。（3）一级圆柱齿轮减速器和开式齿轮传动优点：成本低。缺点：使用寿命较短，传动比较低。讨论：本课程设计的工作环境要在灰尘较大，环境最高温度三十五摄氏度的高温下工作，而且四年一次大修，二年一次中修，一年一次小修可见对使用寿命有一定要求

10、，应想办法使其长期使用，而且使用与维护方便。所以，由参考文献1P4图2-2；选择二级圆柱齿轮减速器。2.2 传动方案的分析：采用两级斜齿圆柱齿轮减速器达到减速目的，传动装置由电动机、联轴器、减速装置、卷筒等组成。减速器为二级斜齿圆柱齿轮减速器，方案简图如图所示。斜齿轮主要是能够提高齿轮啮合的重合度，使齿轮传动平稳，降低噪音，适用于较高速的情况下。结构示意图如下：2.3 电机的选择要求 课程设计中的电动机大多是在常温和载荷不变（或变化不大）的情况下长期连续运转，所以选择Y系列电动机（全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机）。其效率高、工作可靠、结构简单、维护方便、价格低，适用于一般场合。在选择其功率时

11、，只要使其所需的实际功率不超过额定功率，即可避免过热，即P额定P实际。 2.4 电动机功率的确定 工作机主轴所需功率：Pw = FV/1000KW= 5.6*1000*1.25/1000 = 7 KW 查找零件传动效率值由参考文献1P7表2-4 联轴器效率： 轴承效率: （一般斜齿轮选用圆锥滚子轴承，成对使用，这种轴承能承受大的轴向载荷，但使用有些麻烦，设计时必须通过尺寸链计算来设计垫片的厚度范围。在装配时需要选用垫片的方法来调整轴承的游隙。但也有小螺旋角的斜齿轮用深沟球轴承。） 圆柱齿轮效率：（二级减速器里面有高速级低速级，一对齿轮有一个传动效率，二级是两对，所以乘以两对齿轮的传动效率，既高

12、速级的传动效率和低速级传动的效率） 卷筒效率： 开式齿轮效率： 因此 电动机所需功率：Pd = Pw/ = 7/0.8 = 8.76KW2.5 确定电动机的转速n w = 60*1000*V/D =66.35r/min同一功率的异步电动机有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750rmin等几种同步转速。一般来说，电动机的同步转速越高，则磁极对数越少，外廓尺寸愈小，价格越低；反之，转速越低，外廓尺寸越大，价格越高。 本实验选电动机转速为3000r/min。 根据选定的电动机类型、功率和转速，可由参考文献1表20-1和表20-2查出电动机具体型号和外形尺寸。后面传动装置的

13、设计和计算工作，就按照已选定的电动机型号的额定功率p ed和满载转速n w、电动机的中心高度、外伸轴径和外伸轴长度的等条件来进行。电动机型号额定功率（kw）满载转速（r/min）堵转转矩/稳定转矩最大转矩/额定转矩Y160M1-21129302.02.3 表20-1 Y系列三相异步电动机的技术数据机座号HABCDY160M16025421010842EF*GDGKABACADHDBBLAAHA11012*837153251652553852706007020 表20-2机座带底脚、端盖无凸缘Y系列电动机的安装及外形尺寸2.6 确定电机的选择 由表16-1、16-2可知， 选择Y系列的三相异步电

14、动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不易燃，不易爆，无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。根据以上的数据，选择其型号为Y160M1-2，同步转速3000rmin,满载转速为2930rmin，额定功率11kw。2.7 传动比的分配 理论传动比 传动比分配： 取开式齿轮传动比： 则减速器传动比为：高速级传动比为：2.8 传动装置运动及动力参数计算2.8.1 各轴的转速计算 2.8.2 各轴输入功率 2.8.3 电机输出转矩2.8.4 各轴的转矩三、齿轮传动的设计及其参数计算3.1 高速级齿轮的设计计算3.1.1 选择齿轮材料、热处理方式和精

15、度等级考虑到带式运输机为一般机械，故大、小齿轮均选用45号钢。为了制造方便采用软齿面，小齿轮调质处理，大齿轮正火处理，选用8级精度，查表得小齿轮齿面硬度为217-255HBW，取硬度值为240HBW进行计算；大齿轮齿面硬度为162-217HBW，取硬度值200HBW进行计算。3.1.2 初步计算传动的主要尺寸因为齿轮传动形式为闭式软齿面，故决定按齿面弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸，由参考文献【2】P219公式10-24可得式中各参数为：1.由参考文献【2】P206表10-7，选取齿宽系数d=12.初选螺旋角。压力角为。3.由参考文献【2】P203图10-20,查取节点区域系数4.初选齿

16、轮载荷系数。5.查表得弹性系数6.齿数比7.确定齿轮齿数，初选小齿轮齿数 则 取8.重合度计算端面重合度为：由参考文献【2】P220公式得：轴向重合度为：由参考文献【2】P220公式得由参考文献【2】P219公式10-23得9.接触许用应力计算由参考文献【2】P211图10-25查得疲劳极限应力为 小齿轮1和大齿轮2的应力循环齿数分别是：式中：J转一周，同一侧齿面啮合齿数 Lh齿轮工作时间由参考文献1P206图10-18查得弯曲强度寿命为： 由表取得安全系数,由参考文献【2】P207公式10-14则：取较小者为该齿轮副的接触疲劳强度许用应力10.初算小齿轮的分度圆直径3.1.3 确定传动尺寸1

17、.计算载荷系数，由表查得使用系数 KA =1因由图查得动载荷系数由图查得齿向载荷系数由表查得齿间载荷分配系数 则载荷系数为2. 对直径进行修正3.确定模数查表，取4.计算传动尺寸中心距为圆整，取 则螺旋角为因为与初选值相差较大，所以对有关的参数进行修正由参考文献【2】P203图10-20,查取节点区域系数则端面重合度为：轴向重合度为： 由参考文献【2】P220公式得由参考文献【2】P219公式10-23得5.小齿轮的分度圆直径精确计算圆周速度为由图查得动载荷系数查表，取，则高速级中心矩为则螺旋角修正为 修正完毕，无误分度圆直径为 齿宽为 取 取3.1.4 校核齿根弯曲疲劳强度由参考资料【2】P

18、218页公式10-17得1. 与上面相同2. 齿宽3. 齿形系数和应力修正系数由参考资料【2】P200图10-17 10-18查得 4. 由参考资料【2】公式10-5算得重合度系数为 5. 由图查得螺旋角系数为 6. 弯曲应力由参考资料【2】图10-24查得弯曲疲劳极限应力为 由参考资料【2】图10-22查得寿命系数为 取得安全系数为 故3.1.5 计算齿轮传动其他几何尺寸1. 端面模数: 2. 齿顶高： 3.齿根高： 4.全齿高： 5.顶隙： 6.齿顶圆直径： 7. 齿根圆直径 3.2 低速级的齿轮设计与计算3.2.1 选择材料，热处理方式和公差等级 由于低速级传递的转矩大，故大、小齿轮分别

19、 选用45钢和40Cr。为制造方便采用软齿面，均 齿轮调质处理，选用8级精度 查表得小齿轮齿面硬度为241286HBW，取硬度 值为263HBW进行计算；大齿轮齿面硬度为 217255HBW，取硬度值236HBW进行计算。3.2.2 初步计算传动的主要尺寸因为齿轮传动形式为闭式软齿面，故决定按齿面弯曲疲劳强度设计齿轮传动主要参数和尺寸，由参考文献【2】P219公式10-24可得式中各参数为：1.由参考文献【2】P206表10-7，选取齿宽系数d=12.初选螺旋角。压力角为。3.由参考文献【2】P203图10-20,查取节点区域系数4.初选齿轮载荷系数。5.查表得弹性系数6.齿数比7.确定齿轮齿

20、数，初选小齿轮齿数 则 取8.重合度计算端面重合度为：由参考文献【2】P220公式得：轴向重合度为：由参考文献【2】P220公式得由参考文献【2】P219公式10-23得9.接触许用应力由参考文献【2】P211图10-25查得疲劳极限应力为 小齿轮1和大齿轮2的应力循环齿数分别是：式中：J转一周，同一侧齿面啮合齿数 Lh齿轮工作时间由参考文献1P206图10-18查得弯曲强度寿命为： 由表取得安全系数,由参考文献【2】P207公式10-14则：取较小者为该齿轮副的接触疲劳强度许用应力10.初算小齿轮的分度圆直径3.2.3 确定传动尺寸1.计算载荷系数，由表查得使用系数 KA =1因由图查得动载

21、荷系数由图查得齿向载荷系数由表查得齿间载荷分配系数 则载荷系数为3. 对直径进行修正3.确定模数查表，取4.计算传动尺寸中心距为圆整，取 则螺旋角为因为与初选值相差较大，所以对有关的参数进行修正由参考文献【2】P203图10-20,查取节点区域系数则端面重合度为：轴向重合度为： 由参考文献【2】P220公式得由参考文献【2】P219公式10-23得5.小齿轮的分度圆直径精确计算圆周速度为由图查得动载荷系数查表，取，则低速级中心矩为则螺旋角修正为 修正完毕，无误分度圆直径为 齿宽为 取 取3.2.4 校核齿根弯曲疲劳强度1. 与上面相同2.齿宽3.齿形系数和应力修正系数由图查得 4.由图查得重合

22、度系数为 5.由图查得螺旋角系数为 6.弯曲应力 由图查得弯曲疲劳极限应力为 由图查得寿命系数为 由表查得安全系数为 故3.2.5 计算齿轮传动其他几何尺寸1.端面模数: 2.齿顶高： 3.齿根高： 4.全齿高： 5.顶隙： 6.齿顶圆直径： 8. 齿根圆直径 3.3验算传动系统速度误差：减速器的实际传动比为则卷筒的实际转速为则输送带的速度为则输送带误差为 在允许的范围内，符合设计要求。四、齿轮上作用力的计算4.1 高速级齿轮传动的作用力已知条件：高速轴传递的转矩为 转速为 小齿轮分度圆直径 小齿轮左旋，大齿轮右旋1. 圆周力为 2.径向力为 3. 轴向力为 4. 法向力为 从动齿轮2各个力与

23、主动齿轮1上相应的力大小相等，左右方向相反。4.2 低速级齿轮传动的作用力已知条件：低速轴传递的转矩为 转速为 小齿轮分度圆直径 小齿轮右旋，大齿轮左旋1.圆周力为 2.径向力为 3.轴向力为 4.法向力为 从动齿轮4各个力与主动齿轮3上相应的力大小相等，左右方向相反。五、轴的设计与计算5.1 高速轴的设计与计算及轴承、键和联轴器的选择和校核5.1.1已知条件 高速轴传递的转矩为 转速为 功率为 小齿轮分度圆直径 齿轮宽度5.1.2选择轴的材料 因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特 殊要求，故选用材料45钢，调质处理5.1.3估算最小轴径根据参考资料【2】P366表15-3取,轴径可按下式

24、求得 考虑到轴上有键槽定位，轴径应增大3%-5%，则取5.1.4结构设计1. 设计轴的结构并绘制出轴的草图（根据手册得）2. 轴段1的设计 （根据轴的最小直径设计） （略小于联轴器的宽度）3. 轴段2的设计 （略大于轴段1的直径） （轴段外部距轴承端盖20mm左右）4. 轴段3的设计 （略大于轴段2的直径，按照轴承内径标准选择） （轴承外侧距轴承座端面31mm）5. 轴段4的设计 （略大于轴段3的直径） （略小于小齿轮的齿宽）6. 轴段5的设计 （大于轴段4的直径） （比其他轴段都要短）7. 轴段6的设计 （和轴段3的直径相同） （略小于轴段3的长度）5.1.5轴的受力分析1.力作用点间的距离

25、由参考资料【2】P374-375页和手册得 2.支承反力 在水平面上为 在垂直面上为 支承1的总支承反力 支承2的总支承反力3.弯矩计算 在水平面上为 在垂直面上为 合成弯矩4. 画出轴的受力简图5. 画出弯矩图6. 画出转矩图（如下所示）5.1.6 校核轴的强度因为a点右侧弯矩大，故a点右侧为危险截面，其抗弯截面系数为抗扭截面系数为最大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，则当量应力为由表查得45号钢调质处理抗拉强度极限，由表查得轴的许用弯曲应力。，强度满足要求5.1.7 联轴器的选择 选择LX3型弹性柱销联轴器（GB/T501

26、4-2003）5.1.8键的选择及键连接强度的校核联轴器键连接选用A型普通平键规格为：（GB/T1096-2003） 长度为50mm挤压应力为取键、轴及联轴器的材料都为45号钢，由表查得，强度足够,可以使用。齿轮1键联接选用A型普通平键规格为：（GB/T1096-2003） 长度为50mm挤压应力为取键、轴及联轴器的材料都为45号钢，由表查得，强度足够,可以使用。5.1.9轴承的选择和寿命校核 1.当量动载荷选用30208（GB/T 297-1994）轴承 根据参考资料【1】P149页表15-7（摘自GB297-84）内径 外径 轴承1、2的内部轴向力分别为外部轴向力 则两轴承的轴向力分别为因

27、为 因为 2. 轴承寿命因为,故只需校核轴承2。轴承在100以下工作，查表得轴承预期寿命为 ，故轴承的寿命足够5.2中间轴的设计与计算及轴承、键和联轴器的选择和校核5.2.1已知条件 中间轴传递的转矩为 转速为 功率为 齿轮分度圆直径 齿轮宽度 5.2.2 选择轴的材料 因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特 殊要求，故选用材料45钢，调质处理。5.2.3 估算最小轴径根据参考资料【2】P366表15-3取,轴径可按下式求得 取5.2.4 结构设计1.设计轴的结构并绘制出轴的草图（示意图，具体数据如下）8. 轴段1的设计 （按照轴承内径标准选择） （轴承外侧距轴承座端面31mm）9. 轴段2

28、的设计 （略大于轴段1的直径） （略小于齿轮宽度）10. 轴段3的设计 （略大于轴段2的直径） （两齿轮间的间距）11. 轴段4的设计 （与轴段2的直径相同） （略小于齿轮的齿宽）12. 轴段5的设计 （按照轴承内径标准选择） （轴承外侧距轴承座端面31mm）5.2.5 轴的受力分析由参考资料【2】P374-375页和手册得1.力作用点间的距离 2.支承反力在水平面上为在垂直面上为支承1的总支承反力支承2的总支承反力 3.弯矩计算在水平面上为在垂直面上为合成弯矩7. 画出轴的受力简图8. 画出弯矩图9. 画出转矩图5.2.6校核轴的强度因为b点右侧弯矩大，故b点右侧为危险截面，其抗弯截面系数为

29、抗扭截面系数为最大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，则当量应力为由表查得45号钢调质处理抗拉强度极限，由表查得轴的许用弯曲应力。，强度满足要求。5.2.7键的选择及键连接强度的校核联轴器键连接选用A型普通平键 （GB/T1096-2003） 长度为63mm挤压应力为取键、轴及联轴器的材料都为45号钢，由表查得，强度足够,可以使用。齿轮3键联接选用A型普通平键 （GB/T1096-2003） 长度为63mm挤压应力为取键、轴及联轴器的材料都为45号钢，由表查得，强度足够,可以使用。5.2.8轴承的选择和寿命校核1.当量动载荷选用

30、30208（GB/T 297-1994）轴承 根据参考资料【1】P149页表15-7（摘自GB297-84）内径 外径 轴承1、2的内部轴向力分别为外部轴向力 则两轴承的轴向力分别为因为 因为 2.轴承寿命因为,故只需校核轴承2。轴承在100以下工作，查表得轴承预期寿命为 ，故轴承的寿命足够5.3低速轴的设计与计算及轴承、键和联轴器的选择和校核5.3.1已知条件 中间轴传递的转矩为 转速为 功率为 齿轮分度圆直径 齿轮宽度5.3.2 选择轴的材料 因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特 殊要求，故选用材料45钢，调质处理5.3.3 估算最小轴径根据参考资料【2】P366表15-3取,轴径可按

31、下式求得 考虑到轴上有键槽，轴径应增大3%-5%,则 取5.3.4结构设计1.设计轴的结构并绘制出轴的草图（示意图，具体数据如下）13. 轴段1的设计 （根据轴的最小直径设计） 开式齿轮轮毂宽度 取80mm （略小于联轴器宽度）14. 轴段2的设计 （略大于轴段1的直径） （轴段外部距轴承端盖20mm左右）15. 轴段3的设计 （略大于轴段2的直径，按照轴承内径标准选择） （轴承外侧距轴承座端面31mm）16. 轴段4的设计 （略大于轴段3的直径） （略小于齿轮的宽度）17. 轴段5的设计 （按照轴承内径标准选择） （轴承外侧距轴承座端面31mm）18.轴段6的设计 （与轴段3的直径相同） （

32、轴承外侧距轴承座端面31mm）5.3.5 轴的受力分析1.力作用点间的距离 由参考资料【2】P374-375页和手册得 2.支承反力在水平面上为在垂直面上为支承1的总支承反力支承2的总支承反力3.弯矩计算在水平面上为在垂直面上为合成弯矩10. 画出轴的受力简图11. 画出弯矩图12. 画出转矩图5.3.6 校核轴的强度因为a点右侧弯矩大，故a点右侧为危险截面，其抗弯截面系数为抗扭截面系数为最大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，则当量应力为由表查得45号钢调质处理抗拉强度极限，由表查得轴的许用弯曲应力。，强度满足要求。5.3.7

33、 键的选择及键连接强度的校核齿轮4处键连接选用A型普通平键 （GB/T1096-2003） 长度为63mm挤压应力为取键、轴及联轴器的材料都为45号钢，由表查得，强度足够,可以使用。开式齿轮处键联接选用A型普通平键 （GB/T1096-2003） 长度为70mm挤压应力为取键、轴及联轴器的材料都为45号钢，由表查得，强度足够,可以使用。5.3.8 轴承的选择和寿命校核1.当量动载荷选用30211（GB/T 297-1994）轴承内径 外径 轴承1、2的内部轴向力分别为外部轴向力 则两轴承的轴向力分别为因为 因为 2.轴承寿命因为,故只需校核轴承1。轴承在100以下工作，查表得轴承预期寿命为 ，

34、故轴承的寿命足够。六、减速器的润滑与密封6.1 齿轮的润滑 闭式齿轮传动，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于150-200 m/min，所以选择油润滑。对于圆柱齿轮而言，齿轮浸入油池深度至少为1-2个齿高，但浸 油深度不得大于分度圆半径的1/3。大齿轮齿顶距油池底面距离不小于30-50mm。根据以上 要求，减速箱使用前须加注润滑脂，使油面高度达到33-71mm。从而选用L-AN68润滑油。6.2 轴承的润滑 滚动轴承的润滑剂可以是脂润滑、润滑油或固体润滑剂。选择何种润滑方式可以根据齿轮 圆周速度判断。由于V齿=0.89m/s2m/s，所以均选择脂润滑。采用脂润滑轴承的时候，

35、为 避免稀油稀释油脂，需用挡油环将轴承与箱体内部隔开，且轴承与箱体内壁需保持一定的 距离。在本箱体设计中滚动轴承距箱体内壁距离故选用通用锂基润滑脂（GB 7324- 1987），它适用于宽温度范围内各种机械设备的润滑，选用牌号为ZN-3的润滑脂。6.3 减速器的密封 为防止箱体内润滑剂外泄和外部杂质进入箱体内部影响箱体工作，在构成箱体的各零件 间，如箱盖与箱座间、及外伸轴的输出、输入轴与轴承盖间，需设置不同形式的密封装置。对于无相对运动的结合面，常用密封胶、耐油橡胶垫圈等；对于旋转零件如外伸轴的密封，则需根据其不同的运动速度和密封要求考虑不同的密封件和结构。本设计中由于密封 界面的相对速度较小

36、，故采用接触式密封。输入轴与轴承盖间V <3m/s，输出轴与轴承盖间 也为V <3m/s，故均采用半粗羊毛毡封油圈。七、减速器附件的选择确定7.1 轴承端盖根据下列的公式对轴承端盖进行计算：d0=d3+1mm；D0=D +2.5d3；D2=D0+2.5d3； e=1.2d3；e1e；m由结构确定；D4=D -(1015)mm；D5=D0 -3d3；D6=D -(24)mm；d1、b1由密封尺寸确定；b=510，h=(0.81)b7.2 放油孔及放油螺塞为排放减速器箱体内污油和便于清洗箱体内部，在箱座油池的最低处设置放油孔，箱体内 底面做成斜面，向放油孔方向倾斜1°2

37、76;，使油易于流出。7.3 窥视孔和视孔盖在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M6紧固。7.4 定位销对由箱盖和箱座通过联接而组成的剖分式箱体，为保证其各部分在加工及装配时能够保持 精确位置，特别是为保证箱体轴承座孔的加工精度及安装精度。7.5 启盖螺钉由于装配减速器时在箱体剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因胶 结紧密难于开盖，旋动启箱螺钉可将箱盖顶起。7.6 轴承盖螺钉，轴承盖旁连接螺栓，箱体与箱盖连接螺栓用作安

38、装连接用。8、 减速器的箱体尺寸计算名称符号尺寸关系箱座壁厚箱盖壁厚箱座凸缘厚度箱盖凸缘厚度箱底座凸缘厚度箱座箱盖肋厚、箱座箱盖地脚螺钉直径地脚螺钉数目轴承旁联接螺栓直径箱盖、箱座联接螺栓直径取轴承盖螺钉直径和数目、观察孔盖螺钉直径取箱体内壁至轴承座端面距离l50mm定位销直径dd=（0.70.8）=8mm箱座加强筋厚度8箱盖加强筋厚度8轴承端盖直径D120120140九、减速器的绘制与结构分析9.1 拆卸减速器 按拆卸的顺序给所有零、部件编号，并登记名称和数量，然后分类、分组保管，避免 产生混乱和丢失；拆卸时避免随意敲打造成破坏，并防止碰伤变形等，以使再装配时仍能保证减速器正常运转。拆卸顺序

39、：拆卸观察孔盖。拆卸箱体与箱盖联连螺栓，起出定位销钉，然后拧动起盖螺钉，卸下箱盖。拆卸各轴两边的轴承盖、端盖。一边转动轴顺着轴旋转方向将高速轴轴系拆下，再用橡胶榔头轻敲轴将低、中速轴系拆卸下来。最后拆卸其它附件如油标尺、放油螺塞等。9.2 分析装配方案按照先拆后装的原则将原来拆卸下来的零件按编好的顺序返装回去。检查箱体内有无零件及其他杂物留在箱体内后，擦净箱体内部。将各传动轴部件装入箱体内；将嵌入式端盖装入轴承压槽内，并用调整垫圈调整好轴承的工作间隙。将箱内各零件，用棉纱擦净，并塗上机油防锈。再用手转动高速轴，观察有无零件干涉。经检查无误后，合上箱盖。松开起盖螺钉，装上定位销，并打紧。装上螺栓

40、、螺母用手逐一拧紧后，再用扳手分多次均匀拧紧。装好轴承小盖，观察所有附件是否都装好。用棉纱擦净减速器外部，放回原处，摆放整齐。9.3 分析各零件作用、结构及类型主要零部件：轴：主要功用是直接支承回转零件，以实现回转运动并传递动力。高速轴属于齿轮轴；低速轴为转轴，属阶梯轴。轴承：用来支承轴或轴上回转零件、保持轴的旋转精度、减小磨擦和磨损。齿轮：用来传递任意轴间的运动和动力，在此起传动及减速作用，都为斜齿圆柱齿轮。9.4 减速器装配草图设计（1）装配图的作用 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

41、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。（2）设计内容 进行轴的设计，确定轴承的型号、轴的支点距离和作用在轴上零件的力的作用点，进行轴的强度和轴承寿命计算，完成轴系零件的结构设计以及减速器箱体的结构设计。（3）初绘减速器装配草图 主要绘制减速器的俯视图和部分主视图： 1、画出传动零件的中心线；2、画出齿轮的轮廓；3、画出箱体的内壁线；4、确定轴承座孔宽度，画出轴承座的外端线；5、轴的结构设计（径向尺寸、轴向尺寸）；6、画出轴、滚动轴承和轴承盖的外廓。9.5 完成减速器装配草图（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

42、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。b)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。c)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