一级圆柱齿轮减速器说明书(3)

1、机械设计基础课程设计课题名称：一级圆柱齿轮减速器的设计计算系 别： 机电工程系 专 业： 机电一体化 班 级： 12 级机电 班 姓 名： 学 号： 指导老师： 完成日期： 年 月 日 .目录目录第一章第一章 减速器概述减速器概述 .11.1 减速器的主要型式及其特性.11.1.1 圆柱齿轮减速器.11.1.2 圆锥齿轮减速器.21.1.3 蜗杆减速器.21.1.4 齿轮-蜗杆减速器.21.2 减速器结构.31.2.1 传统型减速器结构.31.2.2 新型减速器结构.31.3 减速器润滑.4第二章第二章 传动方案的拟定传动方案的拟定 .52.1 方案的选定.52.2 方案的比较.6第三章第三章

2、 电动机选择电动机选择 .73.1 电动机类型的选择.73.1.1 选择电动机的类型和结构形式.73.1.2 确定电动机的功率.73.1.3 确定电动机转速.83.2确定电动机型号.83.3 计算总传动比及分配各级的传动比.93.3.1 传动系统的总传动比.93.3.2 分配各级传动比.93.4 运动参数及动力参数计算.103.4.1 计算各轴的输入功率（kw）.103.4.2 计算各轴转速（r/min）.103.4.3 计算各轴扭矩（Nmm）.10第四章第四章 传动系统的设计传动系统的设计 .114.1 V 带的设计.11第五章第五章 轴的设计计算轴的设计计算 .135.1 输入轴的设计.1

3、35.1.1 选择轴的材料，确定许用应力.135.1.2 初算直径.145.1.3 轴上零件的轴向定位.145.1.4 轴上零件的周向定位.155.1.5 轴长.155.1.6 轴的结构工艺.155.1.7 按扭转复合进行强度计算.155.2 输出轴的设计.175.2.1 选择轴的材料，确定许用应力.175.2.2 初算直径.175.2.3 轴上零件的轴向定位.185.2.4 轴上零件的周向定位.185.2.5 轴长.185.2.6 轴的结构工艺.19第六章第六章 滚动轴承的选择及计算滚动轴承的选择及计算 .206.1 输入轴承的计算.206.1.1 求轴承的当量动载荷P1、P2.206.1.

4、2 试选轴承型号.216.1.3 由预期寿命求所需C .216.2 输出轴承的计算.216.2.1 求轴承的当量动载荷P1、P2.216.2.2 试选轴承型号.216.2.3 由预期寿命求所需C .22第七章第七章 键联接的选择及校核计算键联接的选择及校核计算 .227.1 输入轴与大带轮轮毂联接采用平键联接.227.2 输出轴与大齿轮联接用平键联接.227.3 输出轴与联轴器联接用平键联接.23第八章第八章 联轴器的选择联轴器的选择 .23第九章第九章 减速器附件的选择减速器附件的选择 .24第十章第十章 润滑与密封润滑与密封 .2410.1 齿轮的润滑.2410.2 密封方法的选取.24第

5、十一章第十一章箱体的设计箱体的设计 .2511.1 箱体的结构尺寸.25第十二章第十二章参考文献参考文献 .281第一章第一章 减速器概述减速器概述1.11.1 减速器的主要型式及其特性减速器的主要型式及其特性减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，这时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。减速器类型很多，按传动级数主要分为：单级、二级、多级；按传动件类型又可分为：齿轮、蜗杆、齿轮-蜗杆、蜗杆-齿轮等

6、，以下对几种减速器进行对比。1.1.11.1.1 圆柱齿轮减速器圆柱齿轮减速器当传动比在 8 以下时，可采用单级圆柱齿轮减速器。大于 8 时，最好选用二级(i=840)和二级以上(i40)的减速器。单级减速器的传动比如果过大，则其外廓尺寸将很大。二级和二级以上圆柱齿轮减速器的传动布置形式有展开式、分流式和同轴式等数种。展开式最简单，但由于齿轮两侧的轴承不是对称布置，因而将使载荷沿齿宽分布不均匀，且使两边的轴承受力不等。为此，在设计这种减速器时应注意：1）轴的刚度宜取大些；2）转矩应从离齿轮远的轴端输入，以减轻载荷沿齿宽分布的不均匀；3）采用斜齿轮布置，而且受载大的低速级又正好位于两轴承中间，所

7、以载荷沿齿宽的分布情况显然比展开好。这种减速器的高速级齿轮常采用斜齿，一侧为左旋，另一侧为右旋，轴向力能互相抵消。为了使左右两对斜齿轮能自动调整以便传递相等的载荷，其中较轻的龆轮轴在轴向应能作小量游动。同轴式减速器输入轴和输出轴位于同一轴线上，故箱体长度较短。但这种减速器的轴向尺寸较大。圆柱齿轮减速器在所有减速器中应用最广。它传递功率的范围可从很小至240 000kW，圆周速度也可从很低至 60m/s 一 70ms，甚至高达 150ms。传动功率很大的减速器最好采用双驱动式或中心驱动式。这两种布置方式可由两对齿轮副分担载荷，有利于改善受力状况和降低传动尺寸。设计双驱动式或中心驱动式齿轮传动时，

8、应设法采取自动平衡装置使各对齿轮副的载荷能得到均匀分配，例如采用滑动轴承和弹性支承。 圆柱齿轮减速器有渐开线齿形和圆弧齿形两大类。除齿形不同外，减速器结构基本相同。传动功率和传动比相同时，圆弧齿轮减速器在长度方向的尺寸要比渐开线齿轮减速器约 30。1.1.21.1.2 圆锥齿轮减速器圆锥齿轮减速器它用于输入轴和输出轴位置布置成相交的场合。二级和二级以上的圆锥齿轮减速器常由圆锥齿轮传动和圆柱齿轮传动组成，所以有时又称圆锥圆柱齿轮减速器。因为圆锥齿轮常常是悬臂装在轴端的，为了使它受力小些，常将圆锥面崧，作为，高速极：山手面锥齿轮的精加工比较困难，允许圆周速度又较低，因此圆锥齿轮减速器的应用不如圆柱

9、齿轮减速器广。1.1.31.1.3 蜗杆减速器蜗杆减速器主要用于传动比较大(j10)的场合。通常说蜗杆传动结构紧凑、轮廓尺寸小，这只是对传减速器的传动比较大的蜗杆减速器才是正确的，当传动比并不很大时，此优点并不显著。由于效率较低，蜗杆减速器不宜用在大功率传动的场合。蜗杆减速器主要有蜗杆在上和蜗杆在下两种不同形式。蜗杆圆周速度小于4m/s 时最好采用蜗杆在下式，这时，在啮合处能得到良好的润滑和冷却条件。但蜗杆圆周速度大于 4m/s 时，为避免搅油太甚、发热过多，最好采用蜗杆在上式。 1.1.41.1.4 齿轮齿轮- -蜗杆减速器蜗杆减速器它有齿轮传动在高速级和蜗杆传动在高速级两种布置形式。前者结

10、构较紧3凑，后者效率较高。通过比较，我们选定圆柱齿轮减速器。1.21.2 减速器结构减速器结构近年来，减速器的结构有些新的变化。为了和沿用已久、国内目前还在普遍使用的减速器有所区别，这里分列了两节，并称之为传统型减速器结构和新型减速器结构。1.2.11.2.1 传统型减速器结构传统型减速器结构 绝大多数减速器的箱体是用中等强度的铸铁铸成，重型减速器用高强度铸铁或铸钢。少量生产时也可以用焊接箱体。铸造或焊接箱体都应进行时效或退火处理。大量生产小型减速器时有可能采用板材冲压箱体。减速器箱体的外形目前比较倾向于形状简单和表面平整。箱体应具有足够的刚度，以免受载后变形过大而影响传动质量。箱体通常由箱座

11、和箱盖两部分所组成，其剖分面则通过传动的轴线。为了卸盖容易，在剖分面处的一个凸缘上攻有螺纹孔，以便拧进螺钉时能将盖顶起来。联接箱座和箱盖的螺栓应合理布置，并注意留出扳手空间。在轴承附近的螺栓宜稍大些并尽量靠近轴承。为保证箱座和箱盖位置的准确性，在剖分面的凸缘上应设有 23 个圆锥定位销。在箱盖上备有为观察传动啮合情况用的视孔、为排出箱内热空气用的通气孔和为提取箱盖用的起重吊钩。在箱座上则常设有为提取整个减速器用的起重吊钩和为观察或测量油面高度用的油面指示器或测油孔。关于箱体的壁厚、肋厚、凸缘厚、螺栓尺寸等均可根据经验公式计算，见有关图册。关于视孔、通气孔和通气器、起重吊钩、油面指示 Oe 等均

12、可从有关的设计手册和图册中查出。在减速器中广泛采用滚动轴承。只有在载荷很大、工作条件繁重和转速很高的减速器才采用滑动轴承。1.2.21.2.2 新型减速器结构新型减速器结构 下面列举两种联体式减速器的新型结构41）齿轮蜗杆二级减速器；2）圆柱齿轮圆锥齿轮圆柱齿轮三级减速器。这些减速器都具有以下结构特点： 在箱体上不沿齿轮或蜗轮轴线开设剖分面。为了便于传动零件的安装，在适当部位有较大的开孔。在输入轴和输出轴端不采用传统的法兰式端盖，而改用机械密封圈；在盲孔端则装有冲压薄壁端盖。 输出轴的尺寸加大了，键槽的开法和传统的规定不同，甚至跨越了轴肩，有利于充分发挥轮毂的作用。和传统的减速器相比，新型减速

13、器结构上的改进，既可简化结构，减少零件数目，同时又改善了制造工艺性。但设计时要注意装配的工艺性，要提高某些装配零件的制造精度。1.31.3 减速器润滑减速器润滑 圆周速度 u12m/s 一 15ms 的齿轮减速器广泛采用油池润滑，自然冷却。为了减少齿轮运动的阻力和油的温升，浸入油中的齿轮深度以 12 个齿高为宜。速度高的还应该浅些，建议在 07 倍齿高左右，但至少为 10 mm。速度低的(0.5ms 一 0.8ms)也允许浸入深些，可达到 16 的齿轮半径；更低速时，甚至可到 13 的齿轮半径。润滑圆锥齿轮传动时，齿轮浸入油中的深度应达到轮齿的整个宽度。对于油面有波动的减速器(如船用减速器)，

14、浸入宜深些。在多级减速器中应尽量使各级传动浸入油中深度近予相等。如果发生低速级齿轮浸油太深的情况，则为了降低其探度可以采取下列措施：将高速级齿轮采用惰轮蘸油润滑；或将减速器箱盖和箱座的剖分面做成倾斜的，从而使高速级和低速级传动的浸油深度大致相等。 减速器油池的容积平均可按 1kW 约需 0.35L 一 0.7L 润滑油计算(大值用于粘度较高的油)，同时应保持齿轮顶圆距离箱底不低于 30 mm 一 50 mm 左右，以免太浅时激起沉降在箱底的油泥。减速器的工作平衡温度超过 90时，需采用循环油润滑，或其他冷却措施，如油池润滑加风扇，油池内装冷却盘管等。循环润滑的油量一般不少于 05L/kW。圆周

15、速度 u12m/s 的齿轮减速器不宜采5用油池润滑，因为：、由齿轮带上的油会被离心力甩出去而送不到啮合处；、由于搅油会使减速器的温升增加；、会搅起箱底油泥，从而加速齿轮和轴承的磨损；4)加速润滑油的氧化和降低润滑性能等等。这时，最好采用喷油润滑。润滑油从自备油泵或中心供油站送来，借助管子上的喷嘴将油喷人轮齿啮合区。速度高时，对着啮出区喷油有利于迅速带出热量，降低啮合区温度，提高抗点蚀能力。速度 u20 心 s 的齿轮传动常在油管上开一排直径为 4 mm 的喷油孔，速度更高时财应开多排喷油孔。喷油孔的位置还应注意沿齿轮宽度均匀分布。喷油润滑也常用于速度并不很高而工作条件相当繁重的重型减速器中和需

16、要用大量润滑油进行冷却的减速器中。喷油润滑需要专门的管路装置、油的过滤和冷却装置以及油量调节装置等，所以费用较贵。此外，还应注意，箱座上的排油孔宜开大些，以便热油迅速排出。 蜗杆圆周速度在 10m/s 以下的蜗杆减速器可以采用油池润滑。当蜗杆在下时，油面高度应低于蜗杆螺纹的根部，并且不应超过蜗杆轴上滚动轴承的最低滚珠(柱)的中心，以免增加功率损失。但如满足了后一条件而蜗杆未能浸入油中时，则可在蜗杆轴上装一甩油环，将油甩到蜗轮上以进行润滑。当蜗杆在上时，则蜗轮浸入油中的深度也以超过齿高不多为限。蜗杆圆周速度在 10ms以上的减速器应采用喷油润滑。喷油方向应顺着蜗杆转入啮合区的方向，但有时为了加速

17、热的散失，油也可从蜗杆两侧送人啮合区。齿轮减速器和蜗轮减速器的润滑油粘度可分别参考表选取。若工作温度低于 0，则使用时需先将油加热到 0以上。蜗杆上置的，粘度应适当增大。第二章第二章 传动方案的拟定传动方案的拟定2.12.1 方案的选定方案的选定 根据输送机的性能有以下方案672.22.2 方案的比较方案的比较因为本输送机运输碎石、型砂等材料，所以要求对传动系统的操作和维护要方便。因为方案 d 在次环境下维护不方便。所以方案 d 不适合。因为本输送机经常满载工作，而且是小批量生产。所以要求传动系统的传动效率要高、成本低。因为方案 b 传动效率低，所以方案 b 不宜。因为本输送机允许有速度误差

18、5%。综合考虑方案 c 和方案 a。方案 a 成本低切符合工作要求。所以选择方案 a。第三章第三章 电动机选择电动机选择3.13.1 电动机类型的选择电动机类型的选择 3.1.13.1.1 选择电动机的类型和结构形式选择电动机的类型和结构形式 本减速器在常温下连续工作，载荷平稳，经常满载工作，空载启动，工作环境有较多的灰尘，故选用 Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电源380V。结构形式为卧式。83.1.23.1.2 确定电动机的功率确定电动机的功率工作机机所需的功率为 Pw=FV/1000=20001.2/1000=2.4kw电动机的工作功率为 Pd = Pw/电动机到输送带的总效率

19、为 =543321由机械设计基础课程设计P111 表 13-7 查得：V 带传动效率=0.96，1滚子轴承效率=0.98， （两对齿轮轴承和一对卷筒轴承） ，齿轮副效率2=0.97（齿轮精度为 8 级） ，齿轮联轴器效率=0.99，卷筒效率=0.96，代345入得 =0.960.9830.970.990.96=0.835433212.89kw2.4/0.83Pw/ Pd由机械设计基础课程设计表 11-1 选电动机的额定功率为 3kw95P3.1.33.1.3 确定电动机转速确定电动机转速 计算滚筒工作转速： nw=601000v/D=6010001.2/3.14320=71.66r/min 由

20、机械设计基础课程设计P110推荐的传动比合理范围，取 V 带传动比1=24 由机械设计基础课程设计P15表 2-1 取圆柱齿轮传动一级减速器传动比取 2=04. 则总传动比理时范围 =016。故电动机转速可选范围为nd=nw=（016）71.66=01145.56r/min9 符合这一范围的同步转速有 750 r/min 和 1000 r/min。根据容量和转速,由机械设计基础课程设计P95查表 11-1 有两种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况。表表 1 1 可选电动机参数比较可选电动机参数比较3.23.2确定电动机型号确定电动机型号综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及带传动

21、和减速器的传动比，选择方案 1 比较合适。因此选定电动机型号为 Y132S-6。表表 2 Y132S-6 电动机主要性能参数电动机主要性能参数由机械设计基础课程设计表 11-2，外形和安装尺寸。 表表 3 Y132S-6 电动机主要外形和安装尺寸电动机主要外形和安装尺寸 单位：mm中心高H外形尺寸L(AC/2+AD) HD安装尺寸AB轴伸尺寸DE平键尺寸FG132475(270/2+210) 31521614038801033电动机转速 r/min方案电动机型号额定功率/kw同步转速满载转速1Y132S-637507102Y132M-831000960电动机型号额定功率/kw同步转速/kw满载

22、转速/kw堵转转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y132S-6375071022103.33.3 计算总传动比及分配各级的传动比计算总传动比及分配各级的传动比3.3.13.3.1 传动系统的总传动比传动系统的总传动比 9 . 966.71/710/dwnni3.3.23.3.2 分配各级传动比分配各级传动比 i = 1 /2为了方便设计和制造，减速器的传动比为 2=3，则带传动为： 1 = i/2 =3.3 即： 1 =3.3 2 =33.43.4 运动参数及动力参数计算运动参数及动力参数计算3.4.13.4.1 计算各轴的输入功率（计算各轴的输入功率（kwkw） 电动机轴 P0= Pd =3k

23、w 减速器小齿轮轴 轴 P= Pd01=30.96=2.88kw 减速器大齿轮轴 轴 P= P23= P23 =2.880.980.97=2.74kw卷筒轴 轴 P=P34= P34轴 =2.470.970.99=2.63kw3.4.2 计算各轴转速（计算各轴转速（r/min） 轴： n=nw / 1=710/3.3=215.15r/min 轴： n= n/ 2=215.15/3=71.72 r/min 轴： n= n=71.72 r/min113.4.3 计算各轴扭矩（计算各轴扭矩（Nmm） Td = 9550 Pw/ nw=95503/710=40.34Nm=40340 Nmm TI=95

24、50 P/ n=95502.88/215.15=127.84 Nm=127840 NmmTII=9550 P/ n=95502.74/71.72=364.85 Nm =364850 NmmT=9550 P/ n=mmN20.35072.71/63. 29550将机械传动系统运动和动力参数的计算数值列表 4。表表 4 机械传动系统运动和动力参数的计算数值机械传动系统运动和动力参数的计算数值计算项目电动机轴轴轴轴功率/kw32.882.742.63转速（r/min）710215.1571.7271.12转矩（Nm）40.34127.84364.85350.20传动比3.331效率0.960.950

25、.96第四章第四章 传动系统的设计传动系统的设计4.14.1 V V 带的设计带的设计1）确定计算功率）确定计算功率查表得 KA=1.1，则12PC=KAP=1.13=3.3KW2）确定）确定 V 带型号带型号按照任务书得要求，选择普通 V 带。根据 PC=3.3KW 及 n1=235r/min，查图确定选用 B 型普通 V 带。3）确定带轮直径）确定带轮直径确定小带轮基准直径：根据图推荐，小带轮选用直径范围为 112140mm，选择 dd1=140mm。验算带速：v =5.17m/s10006011ndd600007051405m/sv25m/s,带速合适。计算大带轮直径 = =3140（1

26、-0.02）=411.6mm2dd)1 (1ddi选取=400mm2dd4）确定带长及中心距）确定带长及中心距初取中心距：0a 2102127 . 0ddddddadd得 3781080， 根据总体布局，取=800 mm0a0a确定带长 Ld：根据几何关系计算带长得 0221210422addddaLdddddo =8004400140400140280022=2469.36mm根据标准手册，取 Ld =2500mm。 计算实际中心距13=815.32mm2L-Ld0d0 aa22469.36-25008005）验算包角）验算包角3 .57180121adddd =3 .5732.815140

27、400180 =161.73120，包角合适。6）确定）确定 V 带根数带根数 ZZLcKKPPP)(00根据 dd1=140mm 及 n1=705r/min，查表得 P0=1.64KW,P0=0.22KW中心距 a=815.32mm包角 =161.73包角合适 K=0.956)51(25.118073.161KL=1+0.5(lg2500-lg2240)=1.024则 Z=1.737，取 Z=2024. 1956. 0)86. 1 (3 . 37）确定粗拉力）确定粗拉力 F0F0=2) 15 . 2(500qvKvZPc查表得 q = 0.1kg/m，则F0=98.26N217. 517.

28、0) 1956. 05 . 2(517. 5350014 Q=2ZF0sin=2298.26sin=388N21273.161第五章第五章 轴的设计计算轴的设计计算5.15.1 输入轴的设计输入轴的设计5.1.15.1.1 选择轴的材料，确定许用应力选择轴的材料，确定许用应力由于设计的是单级减速器的输入轴，该轴无特殊要求，选用 45 钢，=650MPa、=59 MPa、=98 MPa、=216 Mpabb1 b0b15.1.25.1.2 初算直径初算直径机械设计基础式（10-24） Cd3np 表 10-17，取 C=110 =111=26.12 mmd315.21588. 2 考虑有键槽，将

29、直径增大 5%，则 =22.4(1+5%) mm=23.5 mm1d 取 =30mm1d 轴的结构设计根据轴上零件的布置和轴径的初步估算将此轴做成齿轮轴。其结构图如下：15图图 2 齿轮轴齿轮轴5.1.35.1.3 轴上零件的轴向定位轴上零件的轴向定位根据轴径的初步估算和简图，将本轴做成齿轮轴。为了装拆方便，两轴承靠近齿轮的一端均采用轴肩定位。两轴承采用同一尺寸，以便购买、加工、安装和维修。5.1.45.1.4 轴上零件的周向定位轴上零件的周向定位大带轮与输入轴的周向定位采用平键连接，根据机械设计基础课程设计表 14-35，并考虑为便于加工，在与大带轮连接处的剖面尺寸 bh=87 根据机械设计

30、基础课程设计表 18-6 配合采用 H7/k6.滚动轴承的内圈与轴的配合采用基孔制，轴的尺寸公差为 k6.确定各段轴径和轴长： 轴径：从右向左取依次为 d1=30 mm、d2=40 mm、d3=50 mm、d4=小齿轮、d5=50 mm d6=40 mm。165.1.55.1.5 轴长轴长长度取决于带轮轮毂结构和安装位置，暂定 L1=50 mm 初选用 6008 轴承，其宽度为 15 mm。轴承盖的厚度为 20 mm，套筒的宽度，考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑箱体外壁应有一定矩离而定，两轴肩的宽度均为 10 mm 。为此，取该

31、段长 L2=165。小齿轮的宽度=75 mm。1b5.1.65.1.6 轴的结构工艺轴的结构工艺考虑轴的结构工艺，在轴的左右两端面和轴肩处均制成 245的倒角。右端支承轴的轴颈为了磨削到位，留有砂轮越程槽。5.1.75.1.7 按扭转复合进行强度计算按扭转复合进行强度计算1）求分度圆直径：已知 d1=62.5 mm2）求转矩：已知 T1=127840 Nmm3）求圆周力：Ft=2T1/d1=2127840/62.5=4090.88 N4） 求径向力Fr=Fttan=4090.88tan20=1488.96 N因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=50.5 mm绘制轴受力简图（如图 a）5） 轴

32、承支反力：RHA= RHB = Ft/2=2045.44 N由两边对称，知截面 C 的弯矩也对称。6）截面 C 在水平面弯矩为MHC= RHA L/2=2045.4450.5=103294.72 Nmm177）绘制垂直面弯矩图（如图 c）RVA= RVB = Fr/2=744.48 N由两边对称，知截面 C 的弯矩也对称。8）截面 C 在水平面弯矩为MVC= RVA L/2=744.4850.5=37596.24 Nmm9） 绘制合成弯矩图（如图 d）MC=(MHC2+MVC2)1/2=(103294.72+37596.24)1/2=70445.48 Nmm10） 绘制扭矩图（如图 e）转矩：

33、T=364850 Nmm11）按扭转复合进行强度计算Mc=70445.48 Nmm =59 MPab1=70445.48/0.1 62.5=2.89 MPa =59 MPae31 . 0 dMcb1所以该轴的强度足够。5.25.2 输出轴的设计输出轴的设计5.2.15.2.1 选择轴的材料，确定许用应力选择轴的材料，确定许用应力由于设计的是单级减速器的输入轴，该轴无特殊要求，选用 45 钢，=650 MPa、=59 MPa、=98 MPa、=216 Mpabb1 b0b15.2.25.2.2 初算直径初算直径按扭转复合进行强度估算输出端联轴器的最小直径。 机械设计基础表 10-17 按 45

34、钢取 C=110，输出轴的功率 P=2.74 kw。输出转速n=71.72 r/min。根据机械设计基础式（10-24） C 得d3np18 min= C= 110=37.5d3np32 .7174. 2 由于安装联轴器有键。将直径增大 5%。故选用 HL4 弹性柱销联轴器J4084/Y40112，故取轴与联轴器的连接处的轴径为 40 mm。1）轴的结构设计 根据齿轮减速器的简图和轴的初步估算的轴径确定轴上零件的布置。进行轴的结构设计。5.2.35.2.3 轴上零件的轴向定位轴上零件的轴向定位齿轮的一端靠轴肩定位，另一端靠套筒定位，拆装、传力均较方便，两端轴承采用同一尺寸，以便购买、安装和维护

35、。左侧轴承靠轴肩定位。故左侧轴承与齿轮之间设置两个轴肩。5.2.45.2.4 轴上零件的周向定位轴上零件的周向定位 齿轮与轴、联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。根据机械设计基础课程设计表 14-35，并考虑为便于加工，齿轮与轴、联轴器与轴连接处的剖面尺寸 bh=128 根据机械设计基础课程设计表 18-6 配合采用 H7/k6.滚动轴19承的内圈与轴的配合采用基孔制，轴的尺寸公差为 k6.确定各段轴径和轴长： 轴径：从右向左取为 d1=40 mm、d2=50 mm、d3=60 mm、d4=70 mm、d5=60 mm、d6=50 mm。5.2.55.2.5 轴长轴长长度取决于带轮轮毂结构和安

36、装位置，从右依次取半联轴器与轴的配合宽度为 84mm，为了使套筒压住半联轴器端面，取其长度为 82 mm 轴承盖的厚度为 20 mm，初选用 6010 轴承，其宽度为 16 mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑箱体外壁应有一定矩离而定，为此，该段中再用套筒定位。所以取该段长 197 mm。大齿轮宽=70 mm，为了使套筒压住齿轮端面，取其长度为 68 2bmm。轴肩宽度为 10 mm。5.2.65.2.6 轴的结构工艺轴的结构工艺 考虑轴的结构工艺，在轴的左右两端面处均制成 245的倒角。左端支承轴的轴颈为了磨削到位，留有砂轮

37、越程槽。为便于加工，齿轮、半联轴器处的键槽布置在同一母线上并取同一剖面尺寸。5.2.75.2.7 按扭转复合进行强度计算按扭转复合进行强度计算1）求与齿轮配合直径：已知 d3=70mm 2）求转矩：已知 T2=364850Nmm3）求圆周力: Ft=2T2/d3=2364850/70=3891.73N4） 求径向力:Fr=Fttan=3891.73tan20=1416.47N因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB=60mm绘制轴受力简图（如图 a） 、5） 轴承支反力：RHA= RHB = Ft/2=1945.865N由两边对称，知截面 C 的弯矩也对称。206） 截面 C 在水平面弯矩为MHC

38、= RHA L/2=1945.86560=116931.9Nmm7） 绘制垂直面弯矩图（如图 c）RVA= RVB = Fr/2=708.235N由两边对称，知截面 C 的弯矩也对称。8） 截面 C 在水平面弯矩为MVC= RVA L/2=708.23560=42494.1Nmm9） 绘制合成弯矩图（如图 d）MC=(MHC2+MVC2)1/2=(116931.9+42494.1)1/2=79713Nmm绘制扭矩图（如图 e）10） 转矩：T=364850 Nmm11） 按扭转复合进行强度计算Mc=79713Nmm =59 MPab1=79713/0.1 70=2.324MPa =59 MPa

39、e31 . 0 dMcb1所以该轴的强度足够。滚动轴承的选择及校核计算12） 根据根据条件，轴承预计寿命:Lh=1630010=48000h第六章第六章 滚动轴承的选择及计算滚动轴承的选择及计算6.16.1 输入轴承的计算输入轴承的计算6.1.16.1.1 求轴承的当量动载荷求轴承的当量动载荷 P1、P2 机械设计基础表 10-12 和表 10-11 选择载荷系数=1.2，温度系数=0.9。Pftf 已知分度圆直径 d1=62.5mm，转速 n1=215.15 r/min，假设轴承仅受径向载21荷 R1 和 R2， 机械设计基础式（8-5）可得：Ft=2T1/d1=2127840/62.5=4

40、090.88 N Fr= =4090.88tan20=1488.96 NtantF因轴承对称齿轮分布，故 R1=R2=Fr/2=744.48 N P1= R1=1.2744.48=893.76NPf P2=R2=0.95744.48=707.256Ntf6.1.26.1.2 试选轴承型号试选轴承型号 根据计算轴径 d2=40 mm，初选 6008 型， 机械设计基础课程设计表 16-1得该型号轴承的基本额定动载荷 Cr=17000 N，基本额定静载荷 Cor=11800 N。6.1.36.1.3 由预期寿命求所需由预期寿命求所需 C P1P2，即按轴承 1 计算机械设计基础表 10-10 得=

41、12000 hhLC=893.76=4800.05 N61060hnLP36101200015.21560因 CCr=17000 N，故选轴承型号为 6008 型。6.26.2 输出轴承的计算输出轴承的计算6.2.16.2.1 求轴承的当量动载荷求轴承的当量动载荷 P1、P2机械设计基础表 10-12 和表 10-11选择载荷系数=1.2，温度系数=0.9。Pftf 已知分度圆直径 d2=187.5 mm，转速 n2=71.72 r/min，假设轴承仅受径向载荷 R1 和 R2， 机械设计基础式（8-5）可得：Ft=2T1/d1=2364850/187.5=3891.73 NFr= =3891

42、.73tan20=1416.47 NtantF22因轴承对称齿轮分布，故R1=R2=Fr/2=1945.865 NP1= R1=1.21945.865=2335.04 NPfP2=R2=0.951945.865=1848.57 Ntf6.2.26.2.2 试选轴承型号试选轴承型号 根据计算轴径 d2=60 mm，初选 6012 型， 机械设计基础课程设计表 16-1得该型号轴承的基本额定动载荷 Cr=31500 N，基本额定静载荷 Cor=24200 N。6.2.36.2.3 由预期寿命求所需由预期寿命求所需 C P1P2，即按轴承 1 计算机械设计基础表 10-10 得=12000 hhLC

43、=2335.04=8695.31 N61060hnLP36101200072.7160因 CCr=31500 N，故选轴承型号为 6012 型。第七章第七章 键联接的选择及校核计算键联接的选择及校核计算 由于齿轮和轴材料均为 45 钢，故取=100Mpa P7.17.1 输入轴与大带轮轮毂联接采用平键联接输入轴与大带轮轮毂联接采用平键联接 轴径 d1=30mm,L1=50mm 机械设计基础课程设计表 14-35， 选用 C 型平键，得：b=8mm，h=7mm， 键长取 L=L1（510）=40mm。键的工作长度 =Lb=32mm。l 强度校核： 机械设计基础式（11-29）：= =412784

44、0/40732 =57.07MpaP=100MpaPdhlTdklT4223 所选键为：键 C8740GB/T1096-20037.27.2 输出轴与大齿轮联接用平键联接输出轴与大齿轮联接用平键联接 轴径 d3=60mm,L3=62mm 机械设计基础课程设计表 14-35， 选用 A 型平键，得：b=12mm，h=8mm， 键长取 L=L3（510）=53mm。键的工作长度 =Lb=41mm。l 强度校核： 机械设计基础式（11-29）：= =4364850/60841 =74.16MpaP=100MpaPdhlTdklT42 所选键为：键 16856GB/T1096-20037.37.3 输

45、出轴与联轴器联接用平键联接输出轴与联轴器联接用平键联接 轴径 d1=40mm,L1=82mm 机械设计基础课程设计表 14-35， 选用 A 型平键，得：b=12mm，h=8mm， 键长取 L=L1（510）=72mm。键的工作长度 =Lb=60mm。l 强度校核： 机械设计基础式（11-29）=4364850/40860 =76.01MpaP=100MpaPdhlTdklT42 所选键为：键 C12875GB/T1096-2003第八章第八章 联轴器的选择联轴器的选择根据轴径的和机械设计基础课程设计表 17-1 选择联轴器的型号：J4084/Y40112 一对组合。轴孔直径 d=40mm,长

46、度 L=84mm 。1）类型选择 由于两轴相对位移很小，运转平稳，且结构简单，对缓冲要求不高，故选用弹性柱销联。2）载荷计算24计算转矩TC=KAT=1.3518.34=673.84Nm其中 KA 为工况系数，由课本表 14-1 得 KA=1.33）型号选择根据 TC，轴径 d，轴的转速 n， 查标准 GB/T 50142003，选用 LXZ2 型弹性柱销联，其额定转矩T=1250Nm, 许用转速n=3750r/m ,故符合要求。第九章第九章 减速器附件的选择减速器附件的选择1） 通气器根据工作情况，选通气器（一次过滤） ，采用 M161.52）油面指示器选用油标尺 M163）起吊装置采用箱盖

47、吊耳、箱座吊耳，吊环螺钉4）放油螺塞选用外六角油塞及垫片 M141.55）根据机械设计基础课程设计表 14-11 选择适当型号：起盖螺钉型号：GB/T70.1-2008 M1025,材料 Q235高速轴轴承盖上的螺钉：GB/T 70.1-2008 M1025,材料 Q235低速轴轴承盖上的螺钉：GB/T 70.1-2008 M1020,材料 Q235螺栓：GB/T5782-2000 M830，材料 Q235。第十章第十章 润滑与密封润滑与密封10.110.1 齿轮的润滑齿轮的润滑采用浸油润滑，由于为单级圆柱齿轮减速器，速度 12m/s，当 m20 时，浸油深度 h 约为 1 个齿高，但不小于 10mm，所以浸油高度约为 36mm。滚动轴承的润滑25由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用GB443-89 全损耗系统用油 L-AN15 润滑油。10.210.2 密封方法的选取密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为 GB/T3452.1-2005 轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。第十一章第十一章箱体的设计箱体的设计11.1 箱体的结构尺寸箱体的结构尺寸1)箱座壁厚 表 4-1 取（单级）8025.