二级同轴式圆柱齿轮减速器设计说明书-机械设计课程设计报告

d.螺旋角系数=许用接触疲劳强度由《机械设计》图6-25查接触疲劳寿命系数取失效概率为1%，安全系数，则得，各项参数已求得，初算小齿轮直径计算圆周速度：修正载荷系数查得动载系数(4)校正计算的分度圆直径至此可得，速度系数Kv修正后，小齿轮直径最小值是36.06mm=2\*GB3②确定各尺寸参数ⅰ.选定法面模数通过查阅《机械设计》表6-1，取标准值ⅱ.确定中心距a=169由于中心距都是0,5结尾，初定ⅲ.按圆整后的中心距修整螺旋角ⅳ.计算分度圆直径ⅴ.计算齿轮宽度取，为了保证完全啮合，取4.3.2.第一、二级齿轮传动强度校核（1）各项参数计算=1\*GB3①重合度系数=2\*GB3②螺旋角系数(由于εβ=1.71>1，按=1计算)=3\*GB3③计算当量齿数，查取齿形系数和应力修正系数由《机械设计》图6-21查得齿形系数由《机械设计》图6-22查得应力修正系数（2）许用齿根弯曲疲劳强度=1\*GB3①弯曲疲劳强度极限齿轮的弯曲疲劳强度极限：由《机械设计》图6-28查得小齿轮，=240（调质），；大齿轮，=190（正火），。=2\*GB3②疲劳寿命系数由《机械设计》图6-26按，分别查得弯曲疲劳寿命系数：=3\*GB3③计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1%，安全系数，得故,校核弯曲强度满足弯曲强度，故所选参数合适,第一级齿轮设计完毕。4.4轴的计算轴径初估的原则可以按照许用切应力计算，因为按照许用切应力算只需要知道转矩的大小，方法简单，但计算精度比较低。在设计轴时，应保证尺寸的合理性，从材料的选择到轴径的初估，都要有一定的裕度，保证其安全可靠性。在保证可靠性的同时，又要考虑经济性，虽然增大轴径是增强轴刚度非常有效的办法，但轴径太大会增加减速器整体的重量，消耗的功率会增加，成本也会大大增加，因此设计时应该在保证安全性的基础上，尽量使轴径最小，以节省成本，保证经济性。高速轴轴径初估=1\*GB3①高速轴上的转速、功率、和转矩：第一级小齿轮=2\*GB3②切应力法初定最小轴径选取轴的材料为45钢（调质），根据《机械设计》公式初步计算轴径。C的值可由《机械设计》表10-2确定，轴受弯矩时取C=118，且因轴上有单键槽，增大轴径的3%，故得：。一般保证传递的功能性以及安全性和可靠性，应保证输入轴最小轴径大于20mm。高速轴的最小直径为安装联轴器的直径，为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号（具体的联轴器选择在第六节，此处只陈述轴径的确定）。经选择查《机械设计课程设计指导手册》表15-4，选LT3型弹性套柱销联轴器=20mm。其他轴径的确定联轴器轴向定位：,定位轴肩太小起不到定位的作用，太大会增加轴的重量，进而增加成本，还有可能与其他部件发生干涉，取=22mm。与轴承相配合，为了使轴承装入方便，一般使，此处为非定位轴肩，轴承内径以0，5结尾，初取=25mm。与齿轮相配合，为了使其装入方便，一般使，此处也为非定位轴肩，直径差，初取=28mm。此为齿轮和轴承的轴向定位，，之间为定位轴肩，初取=32mm与轴承相配合，==25mm（2）中间轴轴径初估=1\*GB3①中间轴上的转速、功率、和转矩：第一级大齿轮第二级小齿轮=2\*GB3②切应力法初定最小轴径选取轴的材料为45钢（调质），根据《机械设计》公式初步计算轴径。C的值可由《机械设计》表10-2确定，轴受弯矩时取C=118，故得：。中间轴的最小直径与轴承相配合，轴承内径以0,5结尾，且中间轴的轴承内径应大于等于输入轴的轴承内径，所以初取=30mm。=3\*GB3③其他轴径的确定与第一级大齿轮相配合，为便于装配，，它们之间为非定位轴肩，初取=32mm。此段轴给第一级大齿轮和第二级小齿轮轴向定位，为定位轴肩，，初取=38mm。与第二级小齿轮相配合，为了便于装配，其直径应该大于轴承内径，初取=32mm。与轴承相配合，==30mm（3）低速轴轴径初估=1\*GB3①低速轴上的转速、功率、和转矩：第二级大齿轮=2\*GB3②切应力法初定最小轴径选取轴的材料为45钢（调质），根据《机械设计》公式初步计算轴径。C的值可由《机械设计》表10-2确定，轴受弯矩时取C=118，且因轴上有单键槽，增大轴径的3%，故得：。低速轴的最小直径为安装联轴器的直径，为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号（具体的选择在第六节，此处只陈述轴径的确定）。经选择查《机械设计课程设计指导手册》表15-4，选LT6型弹性套柱销联轴器=40mm。=3\*GB3③其他轴径的确定联轴器轴向定位：,定位轴肩一般a取34mm,直径差68mm,又因为密封环内径以0,2,5,8结尾,取=42mm。与轴承相配合，为了使轴承装入方便，一般使，此处为非定位轴肩，轴承内径以0，5结尾，初取=45mm。与齿轮相配合，为了使其装入方便，一般使，此处也为非定位轴肩，直径差，初取=48mm。此为齿轮和轴承的轴向定位，，之间为定位轴肩，初取=54mm与轴承相配合，==45mm。4.5键的选择及键联接的强度计算4.5.1键联接方案选择键联接常用于轴与轴上零件之间的可拆联结。根据需要，采用不同键，不同的配合方式。键为标准零件，一般分为两大类：一类是平键和半圆键，另一类是斜键。选择的方案如下：方案1：平键平键连接中键的侧面是工作面，靠键与键槽的互相挤压传递转矩，普通平键中，圆头键牢固地卧于指状铣刀铣出的键槽中；方头键常用螺钉紧固；一端圆头一端方头键用于轴伸处。平键中还有导键和滑键，他们都用于动联接。平键制造容易，对中性好，拆装方便，在一般情况下不影响被联接件的定心，可用于承受高速、承受冲击和变载荷的轴，应用广泛。对于普通平键：A型普通平键（圆头）的轴上键槽用指状铣刀在立式铣床上铣出，槽的形状与键相同，键在槽中固定良好，工作时不松动，但轴上键槽端部应力集中较大。B型普通平键（方头）轴槽是用盘状铣刀在卧式铣床上加工，轴的应力集中较小，但键在轴槽中易松动，故对尺寸较大的键，宜用紧定螺钉将键压在轴槽底部。方案2：半圆键半圆键用于静联接，键的侧面为工作面。它的优点是工艺性好，同平键一样具有制造容易，装卸方便，不影响定心等。它的缺点是轴上的键槽较深，对轴的削弱较大，所以主要用于载荷较小的联接，也常用作锥形轴联接的辅助装置。半圆键连接的工作原理与平键连接相同。轴上键槽用与半圆键半径相同的盘状铣刀铣出，因此半圆键在槽中可绕其几何中心摆动以适应轮毂槽底面的斜度。半圆键连接的结构简单，制造和装拆方便，但由于轴上键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般多用于轻载连接，尤其是锥形轴端与轮毂的连接中。方案3：斜键楔键和切向键等都属于斜键，它靠键、轴、毂之间的摩擦力或工作面之间的挤压来传递转矩，还可以传递单向的轴向力。楔键相对于平键的优点是可以传递单向的轴向力。斜键的主要缺点引起轴上零件与轴的配合偏心，在冲击、振动或变载下容易松动，因此不宜用于要求准确定心、高速和冲击、振动或变载的联接。它的应用范围在逐渐缩小。楔键的上下表面是工作面，键的上表面和轮毂键槽底面均具有1:100的斜度。装配后，键楔紧于轴槽和毂槽之间。工作时，靠键、轴、毂之间的摩擦力及键受到的偏压来传递转矩，同时能承受单方向的轴向载荷。切向键由两个斜度为1:100的普通楔键组成。装配时两个楔键分别从轮毂一端打入，使其两个斜面相对，共同楔紧在轴与轮毂的键槽内。其上、下两面（窄面）为工作面，其中一个工作面在通过轴心线的平面内，工作时工作面上的挤压力沿轴的切线作用。因此，切向键连接的工作原理是靠工作面的挤压来传递转矩。一个切向键只能传递单向转矩，若要传递双向转矩，必须用两个切向键，并错开120度-135度反向安装。切向键连接主要用于轴径大于100mm、对中性要求不高且载荷较大的重型机械中。综上，由于使用的要求要能承受微震、在输入轴端速度较高，应选平键或半圆键，半圆键对轴的削弱大，要想保证刚度，就要使轴径变大，最后会影响整体重量和成本，所以，选择普通平键。普通平键的配合分为松联接、正常联接和紧密联接三种形式。松联接时，键在轴上及轮毂中均能滑动；正常联接时，键在轴上及轮毂上均固定，用于载荷不大的场合；紧密联接比上一种配合更紧，主要用于载荷较大，载荷具有冲击性，以及双向传递转矩的场合。键的主要尺寸是键宽b和键高h，其中键宽b为基本尺寸，b的大小根据轴径而定，h的大小随即确定，键长根据轴和毂的长度定。4.5.2键联接的强度计算本次设计共有五个键联接，键的选取及其强度计算如下：Ⅰ轴键槽部分的轴径为20mm，所以选择普通圆头平键。键A8×34GB/T1096-79Ⅱ轴左右两端键槽部分的轴径为32mm，所以选择普通圆头平键。左端键A10×44GB/T1096-79右端键A10×50GB/T1096-79Ⅲ轴安装联轴器处的轴径为40mm，所以选择普通圆头平键。键A12×60GB/T1096-79安装齿轮部分的轴径为48mm，所以选择普通圆头平键。键A16×60GB/T1096-79假定载荷在键的工作面上均匀分布，普通平键联接的强度条件为查表得，钢材料在静载荷下的许用挤压应力为125~150MPa，所以取输入轴、=1\*ROMANI、=2\*ROMANII、=3\*ROMANIII、输出轴的转矩分别为：(1)、输入轴上键的强度计算键所能传递的转矩为：(2)=2\*ROMANII轴上键的强度计算键所能传递的转矩为：(3)=2\*ROMANII轴上齿轮端键的强度计算键所能传递的转矩为：(4)I=2\*ROMANII轴上低速级齿轮端键的强度计算键所能传递的转矩为：(5)输出轴上键的强度计算键所能传递的转矩为：故键符合要求。4.6滚动轴承选择方案典型的滚动轴承由内圈、外圈、滚动体、保持架组成，保持架多用低碳钢冲压制成，其余采用强度高、耐磨性好的轴承合金钢制造。轴承的选用，包括类型、尺寸、精度、游隙、配合以及支撑型式的选择与寿命计算（此处只进行轴承的选择与对比，寿命计算将在5.3.2进行），本次设计的是二级同轴式圆柱齿轮减速器，其中轴承转速相对较高，载荷不大，旋转精度相对较高，选择圆锥滚子轴承。方案1：深沟球轴承它主要承受径向载荷和一定的双向轴向载荷，极限转速高，结构简单，价格低廉，性价比高。方案2：调心球轴承主要承受径向载荷和轴向力不大的双向轴向载荷。另外，相比与深沟球轴承，它可以自动调心，内外圈轴线允许有小于3度的相对偏转角，以适应轴的变形和安装误差。主要适用于弯曲刚度小的轴、两轴承孔同心度较低及多支点的支承中。方案3：角接触球轴承能同时承受较大的径向载荷和单向轴向载荷，接触角越大承受轴向载荷的能力越大。这类轴承宜成对使用，适用于旋转精度高的支承。方案4：推力球轴承两套圈的内孔径不同，孔径小的与轴配合称为紧圈，孔径大的与轴有间隙称为松圈。它只能承受单向轴向载荷，应用于轴向载荷大，转速不很高的支承中。方案5：圆锥滚子轴承与角接触轴承类似，因滚动体与套圈之间为线接触，故能同时承受的径向载荷和单向轴向载荷的能力比角接触轴承要大，但其极限转速低，宜成对使用。综上由于同轴式减速器轴承中主要承受径向载荷，所以，不应选择推力球轴承；又由于其轴的长度不是很长，挠度变化不大，轴的刚度较大，故不宜选择调心球轴承。故选择圆锥滚子轴承。支撑方式：主要有以下三种支承结构的基本型式：方案Ⅰ两端固定支承(两支承端各限制一个方向的轴向位移）此种支承形式可以在安装或检修时，通过调整某个轴承套圈的的轴向位置，使轴承达到所要求的游隙或预紧量。轴承能够限定轴的位置，多采用角接触轴承组成固定支承，适用于对旋转精度要求高的机械。方案Ⅱ固定-游动支承（一端固定一端允许游动）此种支承方式中轴的轴向定位精度取决于固定端轴向游隙的大小，游动端能够实现对轴的长度变化的补偿。其运转精度高，对各种工作条件的适应性强。方案Ⅲ两端游动支承（两端都不对轴作精确定位）此种支承方式常用于轴的轴向位置已经由其他零件所限定的场合（例如双斜齿轮传动）。几乎所有不需要调整的轴承，均可作游动支承。其不需要精确的限定轴向位置，因此安装时不必调整轴承的轴向游隙，即使处于不利的发热状态，轴承也不会卡死。同轴式中间支撑结构选择为两端固定；蜗杆传动输入轴支撑结构选择一端固定一端游动；展开式中间支撑结构选择为两端固定。5.传动系统结构设计与总成5.1装配图设计及部件结构选择、执行机械设计标准与规范装配图在A0大图的布局如图所示：5.1.2轴系结构设计与方案分析高速轴结构设计与方案分析结构图如下：（1）齿轮结构形式及固定齿轮的结构形式一般分为两种，齿轮轴式和装配式结构，其各有优点和局限性，下面对两种方案进行对比分析：方案1：齿轮轴式当齿轮的结构较小时，做成齿轮轴。当齿根圆直径大于轴径d，并且（x为齿轮的齿根到轮毂键槽上顶面的距离，即齿轮的最小厚度，为模数）时，并且当（d为轴径）时，轮齿必须用滚齿法或铣齿法加工。优点：=1\*ROMANI轴与齿轮做成整体件，制造成本相对降低，组织生产较容易=2\*ROMANII无需轴向固定和周向固定，结构相对简单承载力增大，转动比范围大；载荷分布相对均匀，无其他固定装置，运行效率高。其缺点是，只有直径较小的齿轮才采用齿轮轴式，并且一旦齿轮部分或轴部分一处有损坏，则需换掉整根轴，经济成本会增加。方案2：装配式齿轮与轴分开制造，当处于临界时，一般也选择分开制造，适用于直径较大的齿轮。大齿轮一般采用腹板结构，并在腹板上加工孔。优点是可以分开加工，加工工艺更细化，成品率高，并且当齿轮或轴损坏时，可不必全部更换，降低成本。缺点是其需要轴向固定和周向固定，传动效率会相对降低，传动的载荷相对降低。综上，并经计算，所以齿轮结构应做成装配式。（2）轴承支承及固定：轴承的固定支承方式有三种，两端固定支承、固定-游离支承和两端游离支承。下面将三种方案进行对比：方案1：两端固定支承两个轴承各限制一个方向的轴向位移。在纯径向载荷或轴向力较小的联合载荷作用下的轴，一般采用向心型轴承组成两端固定支承，并在其中一个支承端留有适当空隙。受径向载荷和轴向载荷联合作用的轴，多采用圆锥滚子轴承组成两端固定支承。其游隙可调，适用于旋转精度高的机械。方案2：固定-游离支承指在轴的一个支承端使轴承与轴及外壳孔的位置相对固定，以实现轴的轴向固定。另一端使轴承与轴或外壳孔间可以相对移动，以补偿因热变形及制造安装误差引起的长度变化。这种支承中轴的轴向定位精度取决于固定端轴承轴向游隙的大小。游动端对轴的长度变化的补偿，最简单有效的方法是采用内圈无挡边或外圈无挡边的圆柱滚子轴承。固定-游动轴承的运转精度高，对各种工作条件的适应性强。因此，在各种机床主轴、工作较高的蜗杆轴以及跨距较大的长轴支承中得到了广泛的应用。方案3：两端游动支承两个支承端的轴承，都不对轴作精确的定位。次类支承常用于轴的轴向位置已有其他零件限定的场合，如在人字齿传动的支承中，一根轴进行了双向固定，另一根轴必须为双支点游动。否则，由于人字齿两侧齿轮不完全对称，会使轮齿受力不均匀，影响齿轮传动正常工作。几乎所有不需要调整的轴承，均可作游动支承。两端游动支承不需精确限定轴的轴向位置，安装时不必调整游隙。工作即使处于不利的状态，轴承也不会被卡死。综上，二级同轴式减速器主要以承受径向力为主，轴的跨距不大，运转精度不是很高，所以选轴承的固定方式选择两端固定支承。根据以上分析，可采用向心型轴承进行固定支承。端盖与箱体之间有调整垫片，可以调整游隙，周向固定采用过盈配合实现。（3）轴上其他零件的固定由于是稀油润滑，其一端通过定位轴肩，另一端通过轴承实现轴向固定，端盖则是通过螺栓与箱体联接实现固定。中间轴结构设计与方案分析结构图如下：（1）齿轮的结构形式与固定中间轴共有两个齿轮，第一级大齿轮和第二级小齿轮，经计算，应采用装配式结构。其固定方式相同，一端通过定位轴肩，另一端通过套筒实现轴向固定。周向固定通过平键联接实现。（2）轴承的支承及固定中间轴也是主要承受径向力和很小的轴向力，且轴的跨距不是很大，故选择两端固定支承。两轴承的轴向固定同过挡油板和端盖来实现，周向固定通过过盈配合实现。（3）轴上其他零件的固定由于是油润滑其一端通过套筒，另一端通过轴承实现轴向固定，端盖则是通过螺栓与箱体联接实现固定。低速轴结构设计与方案分析结构图如下：（1）齿轮的结构形式与固定低速轴有一个齿轮，第二级大齿轮，经计算应采用装配式结构。其固定方式一端通过定位轴肩，另一端通过套筒实现轴向固定。周向固定通过平键联接实现。（2）轴承的支承及固定低速轴也是主要承受径向力和很小的轴向力，且轴的跨距不是很大，故选择两端固定支承。两轴承的轴向固定同过挡油板和端盖来实现，周向固定通过过盈配合实现。（3）轴上其他零件的固定由于是油润滑，一个一端通过套筒，另一端通过轴承实现轴向固定，另一个一端通过轴肩，另一端通过轴承实现轴向固定。端盖则是通过螺栓与箱体联接实现固定。5.2主要零部件的校核与验算5.2.1轴系结构强度校核(选择低速轴进行校核)低速轴上的功率、转速和转矩转速（）功率（）转矩T（）48.801.54301.14作用在轴上的力已知低速级齿轮的分度圆直径为，则（3）整体受力图119698.12N.mm119698.12N.mm91561.64N.mm（4）弯矩图91561.64N.mm224151.98N.mm（5）转矩图224151.98N.mm（5）安全系数法校核轴的强度=1\*GB3①各项参数选择材料对循环载荷的敏感性系数轴材料选用45钢调质，由《机械设计》查得由机械设计P147表10-5所列公式可求得疲劳极限的选取，应力集中主要有过盈配合、过渡圆角、键槽等引起，下面按过盈配合和过渡圆角选取按过盈配合选，查《机械设计》表10-11，由查得按过渡圆角选，查《机械设计》表10-9，可查得可查《机械设计》表10-13得，、可查《机械设计》表10-14得综上，，所以按过盈配合计算。校核通过。5.2.2滚动轴承的寿命计算轴承型号d=40mm，由《机械设计课程设计指导手册》表16-3应选30208E，动基本额定负荷59.8，静基本额定负荷42.8根据机械设计取=1.5.由机械设计表11-6得X=0.56，Y=1.99轴承寿命计算完成，符合要求，且有很大裕度。轴承的裕度大时，无需更换轴承，因为这只是一个概率值，只有的可靠性，所以有可能在未达到理论值就会坏掉，破坏因素不止与寿命有关。6.主要附件与配件的选择6.1联轴器选择联轴器主要用作联接两轴使之一同回转，以传递运动和扭矩。根据《机械设计课程设计指导手册》有以下几种方案可选，下面对这几种联轴器方案进行对比分析：方案1：刚性固定式联轴器这种联轴器结构简单，易制造、成本低、不需维护。但其不具有补偿性，对两轴的对中性要求高，没有缓冲和减震作用，只能用于平稳载荷或轻微冲击的场合。由于其结构简单等优点，仍有其应用范围。方案2：刚性可移式联轴器这类联轴器靠元件间的相对可移性来补偿轴线的相对位移。选择这类联轴器应考虑补偿能力，并注意保持良好的润滑。滑块采用非金属材料，质量轻、惯性小，适用高速轻载、无剧烈冲击的两轴联接。方案3：弹性联轴器用作弹性元件的非金属材料主要是橡胶和塑料，其特点是弹性模量较小，容易得到变刚度特性；质量较轻，单位体积储存的变形能大，阻尼性能好；无机械摩擦，不需润滑。弹性联轴器包括弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器等。前者柱销上有橡胶套，由此获得补偿两轴相对位移的能力。主要用于中小功率传动中；后者尼龙柱销为弹性元件。适用于轴向窜动大，起动频繁转向经常改变，负载起动的高、低速传动中。由于其受微震，联轴器应该有减震和缓冲的作用，所以不宜选择刚性联轴器，选择弹性联轴器。其中此减速器为小功率传动，轴向窜动不大，起动不频繁，选择弹性柱销联轴器。所以输入轴选择弹性联轴器，输出轴选择刚性联轴器，6.2润滑与密封的选择6.2.1润滑方案对比及确定（1）润滑方案的对比润滑常用的形式有三种，即油润滑、脂润滑、固体润滑，其中油润滑和脂润滑主要是在轴承润滑的选择时加以区分。下面对这几种润滑方案进行对比分析：方案1：油润滑在高速或高温条件下工作的轴承，一般采用油润滑。优点：是润滑可靠、摩擦系数小、具有良好的冷却和清洁作用、可用多种润滑方式以适应不同的工作条件。缺点：是需要复杂的密封装置和供油设备。方案2：脂润滑优点：油膜强度高；油脂粘性好，不易流失，使用时间长；能防止灰尘、水分和其他杂物进入轴承，密封装置的结构简单。简单说有润滑减摩、防护、密封等方面的作用。缺点：转速较高时摩擦损失较大。润滑脂的不足或过多，都会导致轴承工作中温升增大，故润滑脂的填充要适度，一般不超过轴承空间的三分之一到二分之一为宜。方案3：固体润滑在一些特殊使用条件下，将少量固体润滑剂加入到润滑脂中，如加入的一号二硫化钼可减少磨损，提高抗压耐热能力，对于高温、高压、高真空、耐腐蚀、抗辐射以及极低温等特殊条件，把固体润滑剂加入工程塑料或粉末冶金材料中，可制成具有自润滑性能的轴承零件，如用粘性剂将固体润滑剂粘结在滚道、保持架和滚动体上，形成润滑油膜，对减少摩擦和磨损有一定效果。（2）润滑方案的确定传动件的润滑：减速器为一般传动装置，当从动件圆周速度时，，齿轮采用浸油润滑（当时应采用喷油润滑）。本次设计的的齿轮圆周速度较大，故用浸油润滑。因此应该保证箱体内有足够的润滑油，用以润滑和散热。第一级大齿轮浸油深度h为一个全齿高，不小于10mm。支承件（轴承）的润滑：油润滑和脂润滑的速度界限一般定为2m/s。经计算，高速级齿轮圆周速度小于2m/s，所以低速级速度一定也小于2m/s，故轴承润滑采用油润滑。它可以减少摩擦损失，防锈和密封的作用比较明显。（3）环境的保护油润滑有良好的清洁作用，不会对环境造成污染。6.2.2密封方案对比及确定（1）密封方案的对比为了阻止润滑剂泄出，防止灰尘、水分及其他杂物侵入，轴承要进行密封来保持良好的润滑条件和工作环境。轴承的密封装置一般分为非接触式和接触式两大类。方案1：非接触式密封此类密封装置工作时密封件不与轴或配合件直接接触，因此可用于高速运转轴承的密封。常见的几种类型：缝隙式密封：适用于环境比较干净的脂润滑；沟槽式（间隙）密封：沟槽内填脂提高密封效果，结构简单挡圈式密封：利用离心力甩去油和杂物，转速愈高密封效果愈好。其可装在轴承内侧作挡油装置，也可装在轴承外侧与沟槽式密封联合使用甩油环式密封：靠离心力甩油迷宫式密封：径向尺寸紧凑，装拆方便，对油润滑、脂润滑都有效方案2：接触式密封装置中的密封件与轴或其他配合件直接接触，故工作中产生摩擦、磨损并使温度升高。一般适用于中、低速运转条件下轴承的密封。为了保证密封的寿命及减少轴的磨损，轴接触部分的硬度应在40HRC以上，表面粗糙度应小于Ra1.60.8。常见类型：毡圈式密封：主要用于脂润滑，对干净环境下的轴承进行密封。一般接触的圆周速度不超过45m/s,允许工作温度可达90C，用优质细羊毛毡，轴的接触面经过剖光，圆周速度可达78m/s。密封圈式密封：密封圈用耐油橡胶制成，分有骨架和无骨架两种型式。这种密封结构简单、便于安装、密封可靠。接触处的圆周速度不超过7m/s,温度不高于100C。一般用于油润滑。密封方案的确定此减速器为油润滑，选择密封圈式密封。（3）环境要求轴承为油润滑，密封圈式密封可以保证其不外泄，并且防止灰尘、水分及杂物进入，并且其对环境无污染。6.3通气器减速器工作时由于箱内温度升高，空气膨胀压力增大，为使箱内受热膨胀的空气能自动排出以保持箱内压力平衡，不致使润滑油沿剖分面等处渗漏和便于检查从动件是否有损坏等，在箱盖上的观察孔盖板上装有通气器，通气器根据使用场合的不同进行选择：方案1:一般式通气器此类通气器结构较简单，有的喝窥视孔盖铸在一起，有的用螺纹联接在钢制或铸成的窥视孔盖上。一般用于小尺寸及发热较小的减速器上，并且环境要求比较干净，以免灰尘将通气器的孔堵塞或脏东西进入机体内。方案2：带有纱网的通气器此类通气器多用于较大的减速器，通气器内夹有纱网，可以防止灰尘进入机体内，适用于环境较恶劣的场合。综上，由于使用地点为室外，空气里有杂质，所以应选择带纱网的通气器，结构图如下：6.4油标油标尺常放置在便于观测减速器油面及油面稳定之处。在确定油标尺位置前应先确定出箱体内最高油面的位置，一般油面可到低速级大齿轮半径的三分之一。然后确定油标尺的高度和角度，应使油孔位置在油面以上，以免油溢出。油标尺应该足够长，保证在油液中。常用的油标尺有杆式油标尺、圆形油标尺、长形油标尺、油面指示螺钉等。下面对几种选择方案进行分析：方案1：圆形油标尺一般置于箱体壁上，可以通过观察液面淹没的刻度知道油量，直观清楚。但对箱体侧面开孔，对箱体强度和刚度有影响。方案2：管状油标尺管状油标需要在箱体后铸造出箱座油标尺座孔，检测油量时将其取出观察，较为麻烦，且塑料件易老化。方案3：杆式油标尺：检测油量较为麻烦，可在特殊场合用，如在冶金设备用的减速机，此处不能用塑料的油窗。在油标尺的选用中，一般多用带螺纹部分的杆式油标尺，用焊接结构，具体结构图如下。具体加工时，箱座游标尺座孔的倾斜位置要便于加工和使用，一般与底面倾斜角度大于等于45度。还应保证不碰到箱体与箱座的配合处。6.5螺栓及螺钉螺栓的选用由《机械设计课程设计指导手册》表4-2公式计算得到各种螺栓的尺寸，具体型号如下：地脚螺栓M16轴承座螺钉M3箱盖与箱座联接螺栓M10窥视孔盖螺栓M6起盖螺栓M10端盖螺栓M8定位销M12放油螺塞M206.6油塞放油孔的位置应在油池的最低处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便于放油。放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的箱体外壁要有凸台，经机械加工成为螺塞头部的支承面，并加封油圈以加强密封，封油圈用石棉橡胶纸即可。加工时，应保证螺纹的内径略低于箱座内壁底面，以保证油全部被放出，且不留有铁屑及其他杂物。油塞为标准件，由《机械设计课程设计图册》选取螺塞型号M16.具体结构图如下： 7.零部件精度与公差的制定7.1精度制定原则（1）尺寸精度设计原则（选择公差等级原则）a.在满足使用要求的前提下尽量选用较低的公差等级。（主要原因是在公称尺寸相同的条件下，公差值越小生产成本越高。因此，在选择公差等级时，必须具有全面观点，要防止“精度越高越好”。所以在保证使用性能的前提下，尽量选用较低的公差等级，以降低生产成本）b.在尺寸至500mm的常用尺寸段中，当孔的精度等级高于IT8时（即IT7、IT6、IT5），采用孔比轴低一级，即孔7/轴6、孔6/轴5、等等。当孔的精度等级低于IT8时，孔与轴同级。公称尺寸大于500mm时，推荐孔与轴均采用同级配合。（2）形位公差的设计原则a.在选择形位公差值时，总的原则仍然是在满足使用要求的前提下，尽量选择低的形位公差等级，以降低生产成本。同时应兼顾：1）尺寸公差、形位公差、表面粗糙度之间虽然没有一个确定的比例关系，但一般情况下应注意它们之间的协调，即尺寸公差值>位置公差值>形状公差值>粗糙度数值。2）对于结构复杂，刚性较差或不易加工与测量的零件（如细长轴和孔，距离较大的孔等），可降低等级1-2级。7.2精度设计的具体实施（1）在减速器中，齿轮与轴的配合选用基孔制过盈或基孔制过渡配合：如H7/r6、H7/p6、H7/n6均可。（2）滚动轴承内圈与轴颈采用基孔制，但内圈公差带是上偏差为0，下偏差为负，所以，轴颈的公差带要比通常的紧，选择k6，实际上是过盈配合。外圈与机座孔的配合采用基轴制，机座孔用H7。（3）端盖与机座孔之间用f9。（4）联轴器的配合与齿轮相同。（5）滚动轴承的形位公差-圆柱度，一定要查《互换性》书88页表4-18轴颈和外壳孔的形位公差。（6）其它的形位公差值均可按7级查表。7.3减速器主要参数减速器中心距为170mm，减速器总长555mm，总宽295mm，总高410mm其中，下箱体高205mm。7.4减速器主要技术要求8项目经济性分析与安全性分析8.1零部件材料、工艺、精度等选择经济性减速器在我国已经形成标准化生产，这意味着减速器零部件的加工在我国已达到了成熟。材料在满足设计要求的前提下，尽量选用常用，便宜的，易于加工和生产的材料。工艺和精度同材料选择相同，选在达到设计要求前提下，选用广泛使用的工艺，较低的加工精度。8.2减速器总重量估算及加工成本初算大件成本按照重量进行估算，一般为一吨三万。如果小零件比较多，一般为一吨四万。成本还和加工的精度有关，初加工，半加工，精加工，超精加工，加工的精度越高，成本成指数上升。成本还和加工的数量有关，大批的生产自然便宜，小批和单件就贵。8.3安全性分析1）驱动力裕度：安全裕度可以提供的最大值减去所需值后占所需值的百分比，驱动力裕度要从电机选取值进行分析。所选电机额定功率1.5kW，而减速器所需功率仅为1.17kW，安全裕度28.6，裕度足够。2）安全系数在进行传动件设计时，齿轮按齿面接触疲劳强度设计，其疲劳强度安全系数=1，按齿根弯曲疲劳强度校核，其安全系数。其安全系数是按齿轮材料疲劳极限实验所取定的实效概率计算的，所以取1安全性可以保证。轴按最小切应力法进行设计，按安全系数法进行校核，经计算安全系数，且许用安全系数=1.31.5，所以，重要的轴留有很大的裕度，安全性完全可以保证。9.设计小结

短短四周的机械设计课程设计，不仅知道设计一个减速箱的步骤、过程，清楚减速器有哪些组成部分，而且看到了自己的许多不足，有时考虑的不周到，导致装配出现问题，必须重新设计计算；

又因为缺乏实际操作，对一些经验设计很陌生，不知道如何下手。在设计过程中，还会遇到很多问题，如对设计计算公式陌生，不知道用哪个计算公式计算；不清楚哪些尺寸需要标注公差、粗糙度的选择、配合公差的选择等；材料的选择，零件的工艺等。

因为缺乏实践的缘故，在此次设计过程中，对老师的依赖还是比较大的。

但是在整个过程中，我们加强了自学、自主能力。并且很好的将以前学的知识串联起来了，将课堂上学的抽象的理论用在实践当中，认识到即使一个看起来简单的小小的减速器设计起来并不容易，特别是在要求设计精准，工作性能好的前提下。在这次设计过程中，我还看到，要成为一名优秀的设计工程师，不仅要有强硬的理论知识，丰富的实际操作经验，而且还必须有严谨的思维。本次机械设计的课程设计历时一个月，通过这一个月以来的设计，我们主要经历了画A0大图，画电子二维图抄正，画重要的零件图，设计课程设计说明书等几个重要过程。期间有老师的查图，纠正以及不断的指导，这是我们大学以来第一次做二级项目，收获颇多。这次课程设计暴露了自己的很多缺点，比如粗心大意，综合运用知识的能力比较差等，在我的设计中，也存在键槽位置选取不是十分合理等问题，这都应该引起我的注意，在今后的设计中一定要以更加严谨的态度去面对设计，做到真正意义上的一丝不苟。10.参考文献[1]许立中，周玉林主编.机械设计.北京：中国标准出版社，2009.[2] 韩晓娟主编.机械设计课程设计指导手册.北京：中国标准出版社，2008.[3]龚溎义主编.机械设计课程设计图册.第三版.北京：高等教育出版社，1989.[4]赵炳利，郑长民主编.工程制图（非机械类专用.第四版.北京：中国标准出版社，2011.[5]邵晓荣，张艳主编.互换性与测量技术基础.第二版.北京：中国标准出版社，2011.基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ