展开式二级圆柱直齿轮减速器课件

1、课 程 设 计 说 明 书 课程设计名称 机械设计 课程设计 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 学 号 学 生 姓 名 指 导 教 师 目录目录I1设计任务11.1总体布置简图11.2工作情况11.3原始数据11.4设计内容21.5设计任务21.6设计进度22传动方案的拟定及说明23电动机的选择33.1电动机类型和结构的选择33.2电动机容量、转速、型号的选择34. 传动装置的运动和动力参数54.1计算传动装置的总传动比及其分配54.2各轴的转速、功率和转矩计算55.传动件设计计算75.1 V带传动的设计计算75.2高速级齿轮的设计计算95.3低速级齿轮的设计计算155.4高、低速级齿轮

2、参数列表226. 轴的设计计算236.1中间轴的的结构设计236.2高速轴的的结构设计276.3低速轴的设计与计算317轴的强度校核367.1中间轴的校核367.2高速轴的校核367.3低速轴的校核377.4精确校核轴的疲劳强度388.校核轴承的寿命418.1中间轴承的寿命计算418.2高速轴承的寿命计算428.3低速轴的寿命计算439. 键联接的选择及校核计算439.1键联接的选择439.2高速轴上键的校核计算449.3低速轴上键的选择和校核449.4校核联轴器键449.5中间轴上键的校核计算459.6低速级轴键的校核4510.联轴器的选择4511.减速器润滑方式、润滑剂与密封的选择4611

3、.1齿轮和轴承的润滑方式及润滑剂的选择4611.2密封方法的选取4812.减速器的技术要求4813.减速器箱体及附件的设计4913.1 箱体设计4913.2减速器附件设计5014.设计心得51参考文献52I1设计任务题目：设计一个用于带式运输机传动装置中的展开式二级圆柱直齿轮减速器。1.1总体布置简图 如图1.1所示：1电动机；2联轴器；3齿轮减速器；4联轴器；5卷筒。 图1.1 带式输送机传动系统方案1.2工作情况输送机连续工作，单向运转，载荷较平稳，空载起动，输送带速度允许误差5%，滚筒效率0.96，每天两班制工作，载荷中等冲击，环境要求清洁,每年按300个工作日计算，使用期限12年。1.

4、3原始数据正文字体宋体小四，英文采用Times New Roman 小四。1.5倍行距。首行缩进2字符，两端对齐。运输带的拉力（N）:2000卷筒的直径D（mm）：280运输带速度V（m/s）：0.9带速允许偏差（）：5使用年限（年）：12工作制度（班/日）：21.4设计内容1.电动机的选择与运动参数计算；2.带及带轮传动设计计算； 3.直齿轮传动设计计算； 4.轴的设计； 5.滚动轴承的选择； 6.键和联轴器的选择与校核； 7.装配图、零件图的绘制； 8.设计计算说明书的编写。1.5设计任务1减速器总装配图一张(A0)；2齿轮零件图一张(A3)；3设计说明书一份。1.6设计进度1.第一阶段：

5、总体计算和传动件参数计算；2.第二阶段：轴与轴系零件的设计；3.第三阶段：轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制；4.第四阶段：装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写。2传动方案的拟定及说明传动机构类型为：展开式二级圆柱直齿轮减速器。故只对传动机构进行分析论证。本传动机构的特点是：减速器横向尺寸较小，两大齿轮浸油深度可以大致相同。结构简单，但齿轮相对于轴承的位置不对称，因此要求轴有较大的刚度。高速级齿轮布置在远离转矩输入端。这样，轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形可部分地相互抵消，以减轻沿齿宽载荷分布不均匀的现象，用于载荷比较平稳的场合。 3电动机的选择3.1电动机类型和

6、结构的选择因为本传动的工作状况是：载荷平稳、单向旋转。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，所以选用常用的封闭式Y系列的电动机。3.2电动机容量、转速、型号的选择 （1）确定工作机（卷筒）所需功率 （2）确定传动总效率 由表查出:，为输入联轴器的效率；，为第一对轴承的效率；，为第二对轴承的效率；，为第三对轴承的效率；，为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为7级精度，稀油润滑）；，为输出联轴器的效率；, 为卷筒的效率； 0.825 （3）选择电动机功率 电动机类型：推荐Y系列380V，三相异步电动机。 选择电动机功率 工作机所需要的电动机输出功率计算如下： 查手册取电动机的额定功

7、率。 （4）确定电动机转速已知卷筒的转速为:，二级减速器的总传动比合理范围是：所以带式输送机传动装置的电动机转速的合理范围为：在该范围内的转速有750r/min、1000r/min、1500r/min，其主要数据及计算的减速器传动比，如表3.1所示：表3.1 电动机方案的比较 方案电动机型号额定功率电动机转速减速器传动比同步转速满载转速1Y112S-431500144023.4572Y132S-63100096015.6383Y160S-8375072011.729通过比较得知：方案2选用的电动机转速较高，传动比适中，故选方案2较合理。表3.2 电动机的确定型号额定功率/kw满 载 时启动电流

8、/A启动转矩/（N*m）最大转矩/（N*m）转速(r/min)电流A效率%功率因素Y132S-639607.2830.766.52.02.2所选用的Y132S-6型三相异步电动机的额定功率大于工作机所需要的电动机输出功率，同步满载转速，电动机的中心高，轴伸出直径，轴伸出长度。其主要性能数据如表3.2所示。4. 传动装置的运动和动力参数4.1计算传动装置的总传动比及其分配4.1.1计算总传动比卷筒转速，由电动机的满载转速和工作机主动轴转速可确定传动装置应有的总传动比为：4.1.2合理分配各级传动比应尽量使高速级和低速级大齿轮浸油深度相当，故取高速级传动比与低速级传动比。由此得减速器总传动比关系为

9、：高速级齿轮传动比为：低速级齿轮传动比为：4.2各轴的转速、功率和转矩计算传动系统各轴所用数字代号表示如图1.1所示。传动系统各轴的转速、功率和转矩计算如下。电动机轴： 轴： 轴： 轴： 工作机轴： 将计算结果总汇，如表4.1所示：表4.1 各轴的动力和运动参数 参数轴名电动机轴I轴II轴III轴工作轴转 速n(r/min)960320120.61861.38361.383功率P(kW)2.8122.72.5932.4902.44转矩T(N*m)27.97480.578205.302387.396379.617传动比 32.6531.9651.0 效率0.960.970.970.995.传动件

10、设计计算5.1 V带传动的设计计算1确定计算功率查表可得工作情况系数故2、选择V带的带型根据，由图可得选用A型带。3、确定带轮的基准直径并验算带速1）、初选小带轮的基准直径。查表8-7和8-9可得选取小带轮的基准直径2）、验算带速按计算式验算带的速度因为，故此带速合适。3）、计算大带轮的基准直径按式(8-15a)计算大带轮的基准直径根据教材表8-9，圆整得 。4）、确定V带的中心距和基准直径（1）按计算式初定中心距 （2）按计算式计算所需的基准长度查表可选带的基准长度（3）按计算式计算实际中心距中心距的变化范围为457.594531.704。5）、验算小带轮上的包角6）、计算带的根数（1）计算

11、单根V带的额定功率由和n=960r/min查表可得根据n=960r/min和i=3和A型带，查表可得、。故（2）计算V带的根数Z 故取V带根数为4根7）、计算单根V带的初拉力的最小值查表可得A型带的单位长度质量q=0.105kg/mm=166.366N应使带的实际初拉力。8）、计算压轴力压轴力的最小值为5.2高速级齿轮的设计计算5.2.1选定齿轮类型、精度等级材料以及齿数 1.选精度等级、材料及齿数、材料及热处理 （1）按图1.1所示的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动，压力角取； （2）带式输送机一般为工作机，选用7级精度，齿根喷丸强化； （3）材料选择。考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大

12、小齿轮都选用硬齿面渐开线齿。由课本中表（10-1），选择齿轮材料选择45钢，调质处理，小齿轮齿面硬度为250HBS，大齿轮齿面硬度为220HBS。 2.确定设计准则 由于该减速器为闭式齿轮传动，且两齿轮硬度均是硬齿面，轮齿折断是主要失效形式。应先按照齿面弯曲疲劳强度进行设计计算，确定齿轮的主要参数和尺寸，然后再按接触疲劳强度校核。3.选小齿轮齿数，则大齿轮齿数，取，和互质。验算实际传动比为： 其传动比误差为0.001 ，在误差允许范围内，故合适。5.2.2按齿面接触疲劳强度设计（1）由课本式（10-11）试算小齿轮分度圆直径，即确定公式中各参数的值:试选=1.3。计算小齿轮传递的转矩。由表10

13、-7选取齿轮系数=1。由图10-20查得区域系数=2.5。由表10-5查得材料的弹性影响系数=189.8MPa。由式（10-9）计算接触疲劳强度用重合度系数。 =/=1.720计算接触疲劳许用应力。由课本图10-25d查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为,。 由式（10-15）计算应力循环次数：=60=60=1.106=4.167由手册查取接触疲劳寿命系数，取失效概率1%，安全系数S=1。由公式，取和中较小者作为该齿轮副的接触疲劳需用应力，=556.5MPa2）试算小齿轮分度圆直径：=mm=54.232mm（2）调整小齿轮分度圆直径1)计算实际载荷系数前的数据准备圆周速度v齿宽bb=2）计算

14、实际载荷系数。由表（10-2）查得使用系数。根据v=0.909m/s,7级精度，由图（10-8）查得动载系数齿轮圆周力=280578/54.232N=2972N,=1955/44N/mm=21.7N/mm100N/mm，查表（10-3）的齿间载荷分配系数。 查表（10-4）用插值法查得7级精度，小齿轮相对于支承非对称布置时的齿向载荷分布系数。由此得实际载荷系数为：由式（10-12），可得按实际载荷系数算得的分度圆直径齿轮模数=68.834/26mm=2.647mm。5.2.3按齿面强度设计（1）由课本式（10-7）试算模数，即1）确定公式中的各参数值试选由式（10-5）计算弯曲疲劳强度用重合度

15、系数：计算由课本图（10-17）查得齿形系数=2.60、=2.25由课本图（10-18）查得应力修正系数=1.60、=1.75。由课本图（10-24c）查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为。由图（10-22）查得弯曲疲劳寿命系数=0.90, =0.90。取弯曲疲劳安全1系数S=1.4，由式（10-14）得因为大齿轮的大于小齿轮，所以取=2）试算模数（2）调整齿轮模数计算实际载荷系数前的数据准备。圆周速度v。齿宽b。b=宽高比b/h。 b/h=40.274/3.485=11.5562）计算实际载荷系数。根据v=0.675m/s,7级精度，由图（10-8）查得动载系数=280578/40.2

16、74N=4001N,=1.54001/40.274N/mm=58N/mm100N/mm，查表（10-3）的齿间载荷分配系数。查表（10-4）用插值法查得7级精度，小齿轮相对于支承非对称布置时的齿向载荷分布系数。由此得实际载荷系数为：由式（10-12），可得按实际载荷系数算得的分度圆直径及相应的齿轮模数=90.163/26=3.468mm。5.3.3按齿根弯曲疲劳强度设计由课本式（10-7）试算模数，即确定公式中的各参数值试选由式（10-5）计算弯曲疲劳强度用重合度系数。计算由课本图（10-17）查得齿形系数=2.60，=2.32由课本图（10-18）查得应力修正系数=1.60、=1.70。由课

17、本图（10-24c）查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为。由图（10-22）查得弯曲疲劳寿命系数=0.90, =0.90。取弯曲疲劳安全1系数S=1.3，由式（10-14）得因为大齿轮的大于小齿轮，所以取=2）试算模数（2）调整齿轮模数计算实际载荷系数前的数据准备。圆周速度v。齿宽b。b=2)宽高比b/h。 b/h=53.95/4.669=11.5553）计算实际载荷系数。根据v=0.341m/s,7级精度，由图（10-8）查得动载系数，=2205302/53.95N=7611N,=17611/53.95N/mm=211.6N/mm100N/mm，查表（10-3）的齿间载荷分配系数。查表

18、（10-4）用插值法查得，结合b/h=11.555查图（10-13），得。则载荷系数为：由（10-13），可得按实际载荷系数算得的齿轮模数对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲疲劳强度计算的模数2.403mm，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2.5mm，但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径=90.163,算出小齿轮齿数取，则大齿轮齿数,取；与于是由:互为质数。这样设计出的齿轮传动，既满足了齿

19、面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。5.3.4几何尺寸计算(1)计算分度圆直径(2)计算中心距a=（）/2=(90+177.5)/2mm=133.75mm。(3)计算齿轮宽度。考虑不可避免的安装误差，为了保证设计齿宽b和节省材料，一般将小齿轮略为加宽（5-10）mm，达到设计所需的要求，即=90+(5-10)mm=9099mm。取=98mm。而使大齿轮的齿宽等于设计齿宽，即=b=90。5.3.5齿根弯曲疲劳强度校核按前述类似方法，先计算式（10-6）中的各参数。，=205302，=2.60，=1.6, =2.32, =1.7, =0.694, =1,m=2.5,

20、 =36。将它们带入式（10-6），得到小于许用的应力小于许用的应力，齿根弯曲疲劳强度满足要求，所以设计合理。5.3.6 结构设计因为小齿轮齿顶圆直径小于160mm，故选用实心式。大齿轮齿顶圆直径小于500mm，故以选用腹板式为宜。5.4高、低速级齿轮参数列表名称高速级低速级中心距a(mm)130135模数m(mm)22.5齿顶高22.5齿根高2.53.125齿顶高系数1顶隙系数1.25结构小齿轮实心式实心式大齿轮腹板式（自由锻）腹板式（自由锻齿数35369371分度圆直径（mm）7090(mm)186177.5齿顶圆直径（mm）7495(mm)190180齿根圆直径(mm)67.583.75

21、(mm)183.5171.25齿宽（mm）7698（mm）7090齿轮等级精度77 材料及热处理调质调质6. 轴的设计计算具体二级齿轮减速器轴的方案设计。6.1中间轴的的结构设计1已知条件中间轴的传动功率，转速,高速级大齿轮分度圆直径,小齿轮分度圆直径为，低速级大齿轮分度圆直径,小齿轮分度圆直径为，齿轮宽度,。2选择轴的材料中间轴II材料因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故查表选常用的材料用45钢调质处理。3初算轴直径 ,轴与半联轴器连接，有一个键槽，轴径应增加3%到5%，轴段最细处直径为：。由于轴承寿命，故取=35mm。4轴结构设计如图6.1所示图6.1（1）轴承部件的结构设计

22、,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 开始设计。(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同步进行。考虑直齿轮无轴向力，采用深沟球轴承。暂取6207型，轴承内径为35mm，外径D=72mm,宽度为17mm，定位轴肩直径=42mm,外径定位直径=65mm，故=35mm。通常同一根轴上取相同轴承，则=35mm。 （3）轴段上安装齿轮3，轴段上安装齿轮2，为了便于齿轮3和齿轮2的安装应分别略大于和，可初定和=40mm。 齿轮2轮毂宽度范围为（1.2-1.5）=48-60mm，取其轮毂宽度为68mm，左端采用轴肩定位，右端采用套筒固定。由于齿轮

23、3的直径比较小，采用实心式取其轮毂宽度与齿宽相等98mm。其右端采用轴肩定位左端采用套筒固定。为了使套筒能够顶到齿轮断面，轴段和轴段的长度应比相应齿轮的轮毂略短，故取。 (4)轴段 该段为中间轴上两个齿轮提供定位，其轴肩高度H=（2-3）R，故取其高度为h=（2-3）1.6=3.2-4.8mm，取h=4mm。故=45mm。 齿轮3左端与箱体内壁距离与高速轴齿轮右端面距箱体内壁距离均取=10mm，齿轮2与齿轮3的距离初定为=10mm，则减速器的箱体内壁之间的距离齿轮2的右端面与减速器的箱体内壁之间的距离=13.5mm，则轴段的长度为。（5）轴段及轴段的长度：该减速器齿轮的圆周速度小于2m/s，故

24、轴承采用脂润滑，需加挡油环，轴承内端面的距离取=12mm，中间轴上两个齿轮的固定均由挡油环完成，则轴段的长度为：=48.5mm。轴段的长度为:=49.5mm。(6)轴上力的作用点的间距 轴承反力的作用点距轴承外圈端面距离=8mm,mm=66.5mm,5轴的受力分析画轴的受力ji力矩示意图，如图6.2所示：图6.2（2）计算支承反力：已知： =794.54N, =289N。高速级：低速级：列平衡方程得： 解之得：=1746N, =1309N。列平衡方程得： 解之得：=593N, =60N。轴承1的总反力为： 轴承2的总反力为： 水平弯矩： 铅垂弯矩： 轴承一处合弯矩： 轴承二处合弯矩：6.2高速

25、轴的的结构设计1高速轴的传动功率，转速,小齿轮分度圆直径，齿轮宽度。2选择轴的材料高速轴I材料用45钢，调质处理。3初算轴直径查课本表得考虑轴端既承受转矩，有承受弯矩，故取中间值C=120，则：轴与半联轴器连接，有一个键槽，轴径应增加3%到5%，轴段最细处直径为。取。4轴结构设计如图6.3所示图6.3轴承部件的结构设计 为方便轴承部件的装拆，减速器的机体采用剖分式的结构，该减速器发热小，轴不长，故轴承采用两端固定然后按轴上零件的安装顺序，从轴的最细处开始设计（2）轴段上安装带轮，此段轴的设计应与带轮孔同步进行。初定最小直径30mm，半联轴器轮毂的宽度查表，取半联轴器轮毂的宽度为53mm，轴段的

26、长度略小于轮毂的宽度，取=50mm。（3）密封圈与轴段在确定轴段的轴径时，应考虑带轮的轴向固定及密封圈的尺寸。半联轴器采用轴肩定位，轴肩高度：轴段的轴径，该处圆周速为1.507m/s小于3m/s，可选用毡圈油封，选用毡圈30 JB/ZQ 4606-1997，取。（4）轴承与轴段及轴段 考虑齿轮轴向力比较小，选用深沟球轴承。轴段上安装轴承，其直径应符合轴承内径系列。现暂取轴承为6208，由课本表查得轴承内径d=40mm，外径D=80mm，宽度B=18mm，内圈定位轴肩直径，外圈定位轴肩,在轴上力作用点与外圈大段面的距离,故取轴段的直径。轴承采用脂润滑，需要挡油环阻止箱体内润滑油溅入轴承座。为补偿

27、箱体的铸造误差和安装误差，轴承靠近箱体内壁的端面距箱体内壁距离取，挡油环的挡油凸缘内侧面凸出箱体内壁12mm,挡油环轴孔宽度初定为,则。通常同一根轴上取相同轴承，则=40mm。 （5）齿轮与轴段5齿轮轮毂宽度范围为（1.2-1.5）=51-60mm，取其轮毂宽度与齿轮宽度相等为58mm，左端采用轴环定位，右端采用套筒固定。由于齿轮的直径比较小，采用实心式取其轮毂宽度与齿宽相等78mm。其右端采用轴肩定位左端采用套筒固定。为了使套筒能够顶到齿轮断面，轴段长度应比相应齿轮的轮毂略短1-2mm，故取。该轴段上安装齿轮，为了便于齿轮的安装，应略大于，可初定=50mm。由表查出该处键的截面尺寸为=10m

28、m8mm。轮毂键槽深度为=3.3mm,则该处齿根圆与毂孔槽顶部的距离为： =2.52=5mm,故该轴段做成键槽齿轮，=34mm，=58mm。（6）轴段的设计为了给齿轮轴向固定，同时加工方便，所以轴段需要设置一个轴环以用来固定。该轴段直径可取略大于轴承定位轴肩的直径，查课本表的此处倒角为R=1.6mm,有经验公式的定位轴肩高度=（2-3）R=3.2-4.8mm,取=3mm。轴环宽度,故取轴段。（7）轴段的设计该轴段的长度除与轴上的零件有关外，还与轴承宽度及轴承端盖等零件有关。轴承座的宽度为,由表查出下箱体壁厚为： =7.75mm8mm,取=8mm，mm400mm, 取轴承旁边的连接螺栓为M8,则

29、=14mm,=12mm,箱体轴承座宽度L=8+14+12+(5-8)取L=30mm,为方便半联轴器的螺栓的安装空间，取联轴器的凸缘端面距轴承的端盖的距离为30mm,则=50mm。 (8)轴上力的作用点的间距 轴承反力的作用点距轴承外圈端面距离=6mm,由构想图得出轴的支点及受力点间的距离为： mm=50+50+6=106mm, 5轴的受力分析（1）画轴的受力简图及力矩示意图如图5.4所示：图6.4（2）计算支承反力：高速级：由平衡方程得： 解之得：=222N, =572.54N。 由平衡方程得： 解之得：=81N, =208N。轴承1的总反力为： 轴承2的总反力为： 水平弯矩： 铅垂弯矩： 轴

30、承一处合弯矩： 6.3低速轴的设计与计算1低速轴的传动功率，转速,大齿轮分度圆直径，齿轮宽度。2选择轴的材料低速轴材料因传递的功率不大，并对重量及结构尺寸无特殊要求，故查表选常用的材料用45钢调质处理。3初算轴直径 查课本表得考虑轴端既承受转矩，有承受弯矩，故取中间值C=120，则：轴与半联轴器连接，有一个键槽，轴径应增加3%到5%，轴段最细处直径为。取。4轴结构设计如图6.5所示图6.5(1)轴承部件的结构设计 为方便轴承部件的装拆，减速器的机体采用剖分式的结构，该减速器发热小，轴不长，故轴承采用两端固定方然后按轴上零件的安装顺序，从轴的最小轴径处开始设计。(2)联轴器及轴段轴段上安装半联轴

31、器，此段轴的设计应与半联轴器轮毂轴孔设计同步进行。初定最小直径40mm，半联轴器轮毂的宽度查表，取半联轴器轮毂的宽度为60mm，轴段的长度略小于轮毂的宽度，取=58mm。(3)密封圈与轴段在确定轴段的轴径时，应考虑带轮的轴向固定及密封圈的尺寸。半联轴器采用轴肩定位，轴肩高度：轴段的轴径，该处圆周速为1.507m/s小于3m/s，可选用毡圈油封，选用毡圈30 JB/ZQ 4606-1997，取。(4)轴承与轴段及轴段 考虑齿轮轴向力比较小，选用深沟球轴承。轴段上安装轴承，其直径应符合轴承内径系列。现暂取轴承为6309，由课本表查得轴承内径d=45mm，外径D=68mm，宽度B=16mm，内圈定位

32、轴肩直径，外圈定位轴肩,在轴上力作用点与外圈大段面的距离,故取轴段的直径。轴承采用脂润滑，需要挡油环阻止箱体内润滑油溅入轴承座。为补偿箱体的铸造误差和安装误差，轴承靠近箱体内壁的端面距箱体内壁距离取，挡油环的挡油凸缘内侧面凸出箱体内壁12mm,挡油环轴孔宽度初定为,则。通常同一根轴上取相同轴承，则=60mm。 (5)齿轮与轴段齿轮轮毂宽度：取其轮毂宽度与齿轮宽度相等为70mm，端采用轴环定位，右端采用套筒固定。由于齿轮的直径比较小，采用实心式取其轮毂宽度与齿宽相等70mm。其右端采用轴肩定位左端采用套筒固定。为了使套筒能够顶到齿轮断面，轴段长度应比相应齿轮的轮毂略短1-2mm，故取。该轴段上安

33、装齿轮，为了便于齿轮的安装，应略大于，可初定=45mm。由表查出该处键的截面尺寸为=14mm9mm。轮毂键槽深度为=5.5mm,则该处齿根圆与毂孔槽顶部的距离大于2.5,故该轴段做成键槽齿轮，=45mm，=70mm。(6)轴段的设计为了给齿轮轴向固定，同时加工方便，所以轴段需要设置一轴环以用来固定。该轴段直径可取略大于轴承定位轴肩的直径，查课本表的此处倒角为R=1.6mm,有经验公式的定位轴肩高度=（2-3）R=3.2-4.8mm,取=4mm。轴段直径=53mm，轴环宽度,故取轴段。(7)轴段的设计 该轴段的长度除与轴上的零件有关外，还与轴承宽度及轴承端盖等零件有关。轴承座的宽度为,由表出下箱

34、体壁厚为：=7.75mm8mm,取=8mm，mmS=1.5故可知其安全。（3）截面右侧抗弯截面系数：W=0.1抗扭截面系数：截面左侧的弯矩：截面上的扭矩截面上的弯曲应力：截面上的扭转切应力：过盈配合处的,由附表（3-8）用插值法求出，并取,于是的，轴按磨削加工，由附图（3-4）的表面质量系数为：轴未经表面强化处理，即,则按式（3-12）及式（3-14b）得综合系数为：又由3-1及3-2得碳钢的特性系数为：,取=0.1,取=0.05于是，轴在截面右侧安全系数值为：S=1.5故该轴在截面右侧的强度也是足够的，可知其安全。8.校核轴承的寿命 8.1中间轴承的寿命计算校核轴承寿命(1)求比值:根据课本

35、表（13-5），深沟球轴承的最大e值为0.44，故此时(2)初步计算当量动载荷P，根据课本公式（13-8a）按照表（13-6），=1.0-1.2，取=1。按照表（13-5），X=1，则=1844N。（3）根据式（13-6），求轴承应有的基本额定动载荷值 =68379h38400h ,故 合格。8.2高速轴承的寿命计算校核轴承寿命（1）求比值 根据课本表（13-5），深沟球轴承的最大e值为0.44，故此时(2)初步计算当量动载荷P，根据课本公式（13-8a）按照表（13-6），=1.0-1.2，取=1.2。按照表（13-5），X=1，则=731N。（3）根据式（13-6），求轴承应有的基本额定动

36、载荷值 =68148h38400h，合格。8.3低速轴的寿命计算校核轴承寿命（1）求比值 根据课本表（13-5），深沟球轴承的最大e值为0.44，故此时(2)初步计算当量动载荷P，根据课本公式（13-8a）按照表（13-6），=1.0-1.2，取=1.2。按照表（13-5），X=1，则=1674.7N。（3）根据式（13-6），求轴承应有的基本额定动载荷值 =271442h38400h，合格。9. 键联接的选择及校核计算9.1键联接的选择1.高速轴 联轴器段 键（单头） 2.中间轴高速级大齿轮段 键（双头） 低速级小齿轮段 键（双头） 3.低速轴 低速级大齿轮段 键（双头） 联轴器段 键（单头

37、） 9.2高速轴上键的校核计算齿轮2处的键连接的挤压应力为：取键轴和轮毂的材料都为钢，静载荷，查课本表（6-2）得许用挤压应力，,强度足够。9.3低速轴上键的选择和校核 齿轮2处的键连接的挤压应力为：取键轴和轮毂的材料都为钢，静载荷，查课本表（6-2）得许用挤压应力，,强度足够。9.4校核联轴器键高速轴上联轴器选择,联轴器的计算转矩为，考虑到转矩变化很小，根据工作情况选取，则：。根据工作要求选用弹性柱销联轴器，型号为TL4,与输入轴联接的半联轴器孔径。半联轴器轮毂总长度，（J型轴孔），与轴配合的轮毂孔长度为。低速轴上选择联轴器,联轴器的计算转矩为，则：。根据工作要求选用弹性柱销联轴器，型号为H

38、L3,与输出轴联接的半联轴器孔径。半联轴器轮毂总长度，（J型轴孔），与轴配合的轮毂孔长度为。9.5中间轴上键的校核计算9.5.1校核高速级大齿轮键键的工作长度，。由式可得：所以键，满足要求。9.5.2校低速级小齿轮键键的工作长度，。由式可得：所以键，满足要求。9.6低速级轴键的校核9.6.1校核低速级大齿轮键键的工作长度，。由式可得：所以键，满足要求。9.6.2校核联轴器键键的工作长度，。由式可得：所以键，满足要求。10.联轴器的选择电动机轴与减速器高速轴连接用的联轴器，由于轴转速高，为减小起动载荷、缓和冲击，故选用具有较小转动惯量和弹性的联轴器。并考虑轴的直径和连接长度，所以选用HL3联轴器

39、。减速器低速轴与卷筒连接用的联轴器，由于轴转速较低，不必要求具有较小的转动惯量，但传递转矩较大。又因为两者常不在同一底座上，要求有较大的轴线偏移补偿。同时考虑工作环境、装拆维护方便以及经济性，所以选用 HL5联轴器 GB/T。高速轴上联轴器选择,联轴器的计算转矩为，考虑到转矩变化很小，根据工作情况选取，则：。根据工作要求选用弹性柱销联轴器，型号为TL4,与输入轴联接的半联轴器孔径。半联轴器轮毂总长度，（J型轴孔），与轴配合的轮毂孔长度为。低速轴上选择联轴器,联轴器的计算转矩为，则：。根据工作要求选用弹性柱销联轴器，型号为HL3,与输出轴联接的半联轴器孔径。半联轴器轮毂总长度，（J型轴孔），与轴

40、配合的轮毂孔长度为。11.减速器润滑方式、润滑剂与密封的选择在减速器中，有效的润滑可以减少相对运动、表面间的摩擦、磨损和降低噪声等作用，保证了减速器的正常工作及其寿命。11.1齿轮和轴承的润滑方式及润滑剂的选择11.1.1齿轮的润滑1.齿轮润滑方式的选择高速轴齿轮圆周速度： 由于齿轮的圆周速度均小于12m/s，可以将箱体内最大的齿轮轮齿浸入油池中进行浸油润滑。齿轮润滑剂的选择考虑到该减速器用于一般齿轮减速器，小型设备。根据运动粘度，选用L-AN68齿轮润滑油。校核润滑油量润滑油深度为0.8dm,箱体底面尺寸约为：8.46dm*2.10dm，箱体内所装润滑油量为： 该减速器所传递的功率为：。对于二级减速器每传递1kw的功率，所需油量为，则该减速器所需油量为： 11.1.2轴承的润滑1.轴承润滑方式的选择考虑到润滑脂承受的负载能力较大，粘附性较好，不易流失，所以轴承采用脂润滑。由于选用深沟球