第一篇：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

機(jī)械課程設(shè)計(jì)說明書

單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)題目 單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

學(xué) 院

___________________________ 專業(yè)班級(jí) ___________________________ 設(shè) 計(jì) 人 ___________________________ 學(xué) 號(hào)

___________________________ 指導(dǎo)教師

_________________________ 完成日期

_________________________

目 錄

一、前言…………….…………………………………………2

二、設(shè)計(jì)任務(wù)…………….……………………………………2

三、計(jì)算過程及計(jì)算說明…………………………………….3

（一）電動(dòng)機(jī)選擇…………………………………………….3

（二）計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比………………….4(三)運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算…………………………….4(四）傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………...5

（五）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及軸承的選擇計(jì)算……………………...9(六)鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算…………………………………….13

四、減速器的潤(rùn)滑與密封……………………………………………..14 五 減速器箱體及其附件………………………………………………..15

六、設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………17

七、參考資料……………………………………………………19

一、前言（一)設(shè)計(jì)目的：

通過本課程設(shè)計(jì)將學(xué)過的基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算能力，熟悉一般的機(jī)械裝置設(shè)計(jì)過程。(二)傳動(dòng)方案的分析：

機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是用來(lái)傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動(dòng)方案除滿足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。-

本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了一級(jí)傳動(dòng)，傳動(dòng)為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長(zhǎng)，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。本設(shè)計(jì)采用的是單級(jí)直齒輪傳動(dòng)。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

設(shè)計(jì)一臺(tái)用帶式運(yùn)輸?shù)闹饼X圓柱齒輪減速器運(yùn)輸機(jī)運(yùn)送沙子單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)載荷，有輕微沖擊，環(huán)境有輕度粉塵，使用期限八年，兩班制工作（每班8小時(shí)，每年按300天計(jì)算）。

原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作拉力F=1800N；帶速V=1m/s；滾筒直徑D=200mm，帶速允許誤差＜5%。具體要求：

1、電動(dòng)機(jī)類型確定

2、單機(jī)減速器的齒輪、軸、軸承、箱體等的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算

3、A1裝配圖一張

4、編寫一份設(shè)計(jì)說明書

三、計(jì)算過程及計(jì)算說明

（一）電動(dòng)機(jī)選擇

1、電動(dòng)機(jī)類型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)

2、電動(dòng)機(jī)功率選擇（1）傳動(dòng)裝置的總功率：

η總=0.96×0.99×0.99×0.97×0.99×0.96=0.86(2)電機(jī)所需的工作功率： P工作=FV/1000η總 =1800×1/1000×0.86 =2.09KW

3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速： 計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速： n筒=60×1000V/πD =60×1000×1/π×200 =95.49r/min 按手冊(cè)推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍I‘1=3～6。取V帶傳動(dòng)比I’2=2～4，則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍為I‘a(chǎn)=6～24。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n’d=I‘a(chǎn)×n筒=573～2291r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、和1500r/min等。

根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見第2方案比較適合，則選n=1000r/min。

4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)

根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-6。其主要性能：額定功率：2.2KW，滿載轉(zhuǎn)速940r/min，質(zhì)量45kg

（二）計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n筒=940/95.49=10 i2=i/2.5=4(三)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算

1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）V帶高速軸 nI=n電機(jī)=940r/min 減速器高速軸nII=nI/iV帶=940/2.5=376(r/min)減速器低速軸nIII=nII/ i減速器=376/4=94(r/min)

2、計(jì)算各軸的輸入功率（KW）V帶低速軸 PI=P工作=2.2KW 減速器高速軸 PII=PI×η帶=2.2×0.96=2.11KW 減速器低速軸 PIII=PII×η軸承×η齒輪= 2.03KW

3、計(jì)算各軸扭矩（N?m）電動(dòng)機(jī)輸出軸 TI=9550×PI/nI =9550×202/940=22.35N?m 減速器高速軸 TII=9550×PII/nII =9550×2.11/376=53.59N?m 減速器低速軸 TIII=9550×PIII/nIII =9550×2.03/94=206.23N?m(四）傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）選擇齒輪材料及精度等級(jí)

考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為240~260HBS，取260HBS。大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度220HBS；根據(jù)課本P74表6-5選8級(jí)精度。齒面精糙度Ra≤1.6~3.2μm(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

由d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 確定有關(guān)參數(shù)如下：傳動(dòng)比i齒=4 取小齒輪齒數(shù)Z1=24。則大齒輪齒數(shù)： Z2=iZ1=4×24=96 齒數(shù)比：u=i0=4 由課本取φd=0.75(3)轉(zhuǎn)矩T1 T1=22350N?mm(4)載荷系數(shù)k 由課本取k=1.2(5)許用接觸應(yīng)力[σH] [σH]= σHlimZNT/SH由課本查得： σHlimZ1=710Mpa σHlimZ2=620Mpa 由課本P133式6-52計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL NL1=60n1rth=60×458.2×1×(16×365×8)=1.28×109 NL2=NL1/i=1.28×109/6=2.14×108 由課本P135圖6-34查得接觸疲勞的壽命系數(shù)： ZNT1=0.92 ZNT2=0.98 通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)SH=1.0 [σH]1=σHlim1ZNT1/SH=710×0.92/1.0Mpa =653.2Mpa [σH]2=σHlim2ZNT2/SH=620×0.98/1.0Mpa =607.6Mpa 故得：

d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 =76.43[1.2×22350×(6+1)/0.75×4×607]1/3mm =46.21mm 模數(shù)：m=d1/Z1=46.21/24=1.93mm 根據(jù)課本取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2mm(6)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 根據(jù)課本 式

σF=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤[σH] 確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)

分度圓直徑：d1=mZ1=2×24mm=48mm d2=mZ2=2×96mm=192mm 齒寬：b=φdd1=0.75×48mm=36mm 取b=40mm b1=45mm(7)齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)YSa 根據(jù)齒數(shù)Z1=20,Z2=120由表6-9相得 YFa1=2.80 YSa1=1.55 YFa2=2.14 YSa2=1.83(8)許用彎曲應(yīng)力[σF] 根據(jù)課本 式：

[σF]= σFlim YSTYNT/SF 由課本圖 查得：

σFlim1=290Mpa σFlim2 =210Mpa 由圖6-36查得：YNT1=0.88 YNT2=0.9 試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)YST=2 按一般可靠度選取安全系數(shù)SF=1.25 計(jì)算兩輪的許用彎曲應(yīng)力

[σF]1=σFlim1 YSTYNT1/SF=290×2×0.88/1.25Mpa =408.32Mpa [σF]2=σFlim2 YSTYNT2/SF =210×2×0.9/1.25Mpa =302.4Mpa 將求得的各參數(shù)代入式（6-49）σF1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1 =(2×1×50021.8/45×2.52×20)×2.80×1.55Mpa =77.2Mpa< [σF]1 σF2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1 =(2×1×50021.8/45×2.52×120)×2.14×1.83Mpa =11.6Mpa< [σF]2 故輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠(9)計(jì)算齒輪傳動(dòng)的中心矩a a=m/2(Z1+Z2)=2/2(24+96)=100mm(10)計(jì)算齒輪的圓周速度V V=πd1n1/60×1000=3.14×48×940/60×1000 =2.36 m/s

（五）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及軸承的選擇計(jì)算 輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、按扭矩初算軸徑

選用40Cr調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS 根據(jù)課本，取c=110 d≥110(2.11/382.1)1/3mm=19.44mm 考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則 d=19.7×(1+5%)mm=20.69 ∴選d=25mm

2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）軸上零件的定位，固定和裝配

單級(jí)減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則采用過渡配合固定（2）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度

工段：d1=25mm 長(zhǎng)度取L1=50mm ∵h(yuǎn)=2c c=1.5mm II段:d2=d1+2h=25+2×2×1.5=31mm ∴d2=31mm 初選用6207型深溝球軸承，其內(nèi)徑為35mm, 寬度為16mm.考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。取套筒長(zhǎng)為20mm，通過密封蓋軸段長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度，并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定矩離而定，為此，取該段長(zhǎng)為55mm，安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂寬度小2mm,故II段長(zhǎng)： L2=（2+20+16+55）=93mm III段直徑d3=35mm L3=L1-L=50-2=48mm Ⅳ段直徑d4=45mm 由手冊(cè)得：c=1.5 h=2c=2×1.5=3mm d4=d3+2h=35+2×3=41mm 長(zhǎng)度與右面的套筒相同，即L4=20mm 但此段左面的滾動(dòng)軸承的定位軸肩考慮，應(yīng)便于軸承的拆卸，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)查取由手冊(cè)得安裝尺寸h=3.該段直徑應(yīng)?。海?0+3×2）=36mm 因此將Ⅳ段設(shè)計(jì)成階梯形，左段直徑為36mm Ⅴ段直徑d5=30mm.長(zhǎng)度L5=19mm 由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距L=100mm(3)按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算

①求分度圓直徑：已知d1=48mm ②求轉(zhuǎn)矩：已知T2=52780N?mm ③求圓周力：Ft 根據(jù)課本 式得

Ft=2T2/d2=52780/48=1099.583N ④求徑向力Fr 根據(jù)課本P127（6-35）式得

Fr=Ft?tanα=1099.58×tan200=400.21N ⑤因?yàn)樵撦S兩軸承對(duì)稱，所以：LA=LB=50mm(7)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度 由式（6-3）

σe=Mec/0.1d33=99.6/0.1×353 =14.5MPa< [σ-1]b=60MPa ∴該軸強(qiáng)度足夠。輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、按扭矩初算軸徑

選用45#調(diào)質(zhì)鋼，硬度（217~255HBS）根據(jù)課本 取c=115 d≥c(P3/n3)1/3=33.41mm 取d=35mm

2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）軸的零件定位，固定和裝配

單級(jí)減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒軸向定位，周向定位采用鍵和過渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過渡配合或過盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。（2）確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度

初選6209型深溝球軸承，其內(nèi)徑為45mm，寬度為19mm。考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離，則取套筒長(zhǎng)為20mm，則該段長(zhǎng)41mm，安裝齒輪段長(zhǎng)度為輪轂寬度為2mm。(3)按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算

①求分度圓直徑：已知d2=192mm ②求轉(zhuǎn)矩：已知T3=20300N?mm ③求圓周力Ft：根據(jù)課本P127（6-34）式得 Ft=2T3/d2=2×271×103/300=1806.7N ④求徑向力Fr根據(jù)課本P127（6-35）式得 Fr=Ft?tanα=1806.7×0.36379=657.2N ⑤∵兩軸承對(duì)稱 ∴LA=LB=49mm(六)鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 軸徑d1=25mm,L1=50mm 查手冊(cè)得，選用C型平鍵，得：

鍵A 8×7 GB1096-79 l=L1-b=50-8=42mm h=7mm 根據(jù)課本得

σp=4T2/dhl=4×48000/22×7×42 =29.68Mpa<[σR]（2、輸入軸與齒輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接

軸徑d3=35mm L3=48mm T=271N?m 查手冊(cè)P51 選A型平鍵 鍵10×8 GB1096-79 l=L3-b=48-10=38mm h=8mm σp=4T/dhl=4×271000/35×8×38 =101.87Mpa<[σp](110Mpa)

3、輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接 軸徑d2=50mm L2=50mm T=61.5Nm 查手冊(cè)P51 選用A型平鍵 鍵16×10 GB1096-79 l=L2-b=50-16=34mm h=10mm 據(jù)課本P243式（10-5）得

σp=4T/dhl=4×6100/51×10×34=60.3Mpa<[σp]

四、減速器的潤(rùn)滑與密封 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑

高速級(jí)齒輪圓周轉(zhuǎn)速為2.0m/s 低速級(jí)齒輪圓周轉(zhuǎn)速為0.69m/s 所以選擇脂潤(rùn)滑的潤(rùn)滑方式，可用旋蓋式、壓注式油杯向軸承室加注潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑油牌號(hào)的確定及油量計(jì)算

減速器中傳動(dòng)件通常用浸油（油浴）潤(rùn)滑

選用牌號(hào)為L(zhǎng)-AN32的全損耗系統(tǒng)用油，其主要用于一般機(jī)床齒輪減速箱、中小型機(jī)床導(dǎo)軌。油面高度為浸過高速級(jí)大齒輪一個(gè)全齒，油量計(jì)算： V=a×b×h=543×146×57=4.52×106mm3 軸承的潤(rùn)滑

選用牌號(hào)為ZGN69-2的滾動(dòng)軸承脂，該潤(rùn)滑脂適用于各種機(jī)械設(shè)備的滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑，適用工作溫度≤90°C 脂潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于密封，但潤(rùn)滑效果不如油潤(rùn)滑，故常用于開式齒輪傳動(dòng)、開式蝸桿傳動(dòng)和低速滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑。

滾動(dòng)軸承采用脂潤(rùn)滑時(shí)，潤(rùn)滑脂的填充量不應(yīng)超過軸承空間的1/3~1/2。減速器的密封 選用氈圈密封方式。

其密封效果是靠矩形氈圈安裝于梯形槽中所產(chǎn)生的徑向壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉，但磨損較快、壽命短。它主要用于軸承采用脂潤(rùn)滑，且密封處軸的表面圓周速度較小的場(chǎng)合，對(duì)粗、半粗及航空用氈圈其最大圓周速度分別為3m/s、5m/s、7m/s，工作溫度t≤90°C

五、減速器箱體及其附件（1）窺視孔和視孔蓋

窺視孔應(yīng)設(shè)在箱蓋頂部能看見齒輪嚙合區(qū)的位置，大小以手能伸入箱體內(nèi)檢查操作為宜。

窺視孔處應(yīng)設(shè)計(jì)凸臺(tái)以便于加工。視孔蓋可用螺釘緊固在凸臺(tái)上，并考慮密封。（2）通氣器

通氣器設(shè)置在箱蓋頂部或視孔蓋上。較完善的通氣器內(nèi)部制成一定曲路，并設(shè)置金屬網(wǎng)。

選擇通氣器類型的時(shí)候應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，其規(guī)格尺寸應(yīng)與減速器大小相適應(yīng)。（3）油面指示器

油面指示器應(yīng)設(shè)置在便于觀察且油面較穩(wěn)定的部位，如低速軸附近。

常用的油面指示器有圓形油標(biāo)、長(zhǎng)形油標(biāo)、管狀油標(biāo)，油標(biāo)尺等形式。

油標(biāo)尺的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在減速器中較常采用。油標(biāo)尺上有表示最高及最低油面的刻線。裝有隔離套的油尺可以減輕油攪動(dòng)的影響。

油標(biāo)尺安裝位置不能太低，以避免油溢出油標(biāo)尺座孔。（4）放油孔和螺塞

放油孔應(yīng)設(shè)置在油池的最低處，平時(shí)用螺塞堵住。采用圓柱螺塞時(shí)，座箱上裝螺塞處應(yīng)設(shè)置凸臺(tái)，并加封油墊片。放油孔不能高于油池底面，以避免排油不凈。（5）起吊裝置

吊環(huán)螺釘可按照起重量選擇。為保證起吊安全，吊環(huán)螺釘應(yīng)完全擰入螺孔。箱蓋安裝吊環(huán)螺釘處應(yīng)設(shè)置凸臺(tái)，以使吊環(huán)螺釘孔有足夠深度。

箱蓋吊耳、吊鉤和箱座吊鉤的結(jié)構(gòu)尺寸在設(shè)計(jì)時(shí)可以進(jìn)行適當(dāng)修改。（6）定位銷

常采用圓錐銷作定位銷。兩定位銷之間的距離越遠(yuǎn)越可靠，因此，通常將其設(shè)置在箱體聯(lián)接凸緣的對(duì)角處，并應(yīng)作非對(duì)稱布置。定位銷的長(zhǎng)度應(yīng)大于箱蓋、箱座凸緣厚度之和。（7）起蓋螺釘

起蓋螺釘設(shè)置在箱蓋聯(lián)接凸緣上，其螺紋有效長(zhǎng)度應(yīng)大于箱蓋凸緣厚度。起蓋螺釘直徑可與箱蓋凸緣螺釘直徑相同，螺釘端部制成圓柱形并光滑導(dǎo)角或制成半球形。

六、設(shè)計(jì)小結(jié)

一個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了。這一個(gè)星期以來(lái)，我是感慨良多，有痛苦也有快樂，發(fā)過火，流過汗，學(xué)到的東西也很多。大家常掛在嘴邊的一句話：哥畫的不是圖，畫的是寂寞。但經(jīng)過了那么多天的奮戰(zhàn)，當(dāng)我們平生最大的一幅圖在我們自己的設(shè)計(jì)中成型時(shí)，我們才發(fā)現(xiàn)：我們畫的不是寂寞，而是成功的歷程。成就感在我們的心中蕩漾……

首先,我要感謝頂著炎熱的天氣在教室里指導(dǎo)我們的陳老師,是他在我們幾乎絕望的時(shí)候給了我們鼓勵(lì),給了我們信心,也是他在我們遇到困難的時(shí)候出現(xiàn)在我們的身邊。

通過一個(gè)星期的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，我知道了在設(shè)計(jì)的過程中必須嚴(yán)肅認(rèn)真，刻苦專研，一絲不茍，精益求精，才能在設(shè)計(jì)思想，方法和技能各方面獲得較好的鍛煉與提高。必須發(fā)揮設(shè)計(jì)的主動(dòng)性，主動(dòng)思考問題分析問題和解決問題設(shè)計(jì)中要正確處理參考已有資料和創(chuàng)新的關(guān)系。熟悉和利用已有的資料，既可避免許多重復(fù)的工作，加快設(shè)計(jì)進(jìn)程，同時(shí)也是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要保證。善于掌握和使用各種資料，如參考和分析已有的結(jié)構(gòu)方案，合理選用已有的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，也是設(shè)計(jì)工作能力的重要方面。機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)邊計(jì)算，邊繪圖，邊修改，設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪圖交替進(jìn)行，這與按計(jì)劃完成設(shè)計(jì)任務(wù)并不矛盾，應(yīng)從第一次設(shè)計(jì)開始就注意逐步掌握正確的設(shè)計(jì)方法。

安排課程設(shè)計(jì)的基本目的，在于通過理論與實(shí)際的結(jié)合、人與人的溝通，進(jìn)一步提高思想覺悟。尤其是觀察、分析和解決問題的實(shí)際工作能力，以便培養(yǎng)成為能夠主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的高素質(zhì)的復(fù)合型人才。-

作為整個(gè)學(xué)習(xí)體系的有機(jī)組成部分，課程設(shè)計(jì)雖然安排在一周進(jìn)行，但并不具有絕對(duì)獨(dú)立的意義。它的一個(gè)重要功能，在于運(yùn)用學(xué)習(xí)成果，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果。運(yùn)用學(xué)習(xí)成果，把課堂上學(xué)到的系統(tǒng)化的理論知識(shí)，嘗試性地應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)工作，并從理論的高度對(duì)設(shè)計(jì)工作的現(xiàn)代化提出一些有針對(duì)性的建議和設(shè)想。檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果，看一看課堂學(xué)習(xí)與實(shí)際工作到底有多大距離，并通過綜合分析，找出學(xué)習(xí)中存在的不足，以便為完善學(xué)習(xí)計(jì)劃，改變學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法提供實(shí)踐依據(jù)。

對(duì)我們非機(jī)械專業(yè)的本科生來(lái)說，實(shí)際能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，而這種實(shí)際能力的培養(yǎng)單靠課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須從課堂走向?qū)嵺`。這也是一次設(shè)計(jì)工作的預(yù)演和準(zhǔn)備。通過課程設(shè)計(jì)，讓我們找出自身狀況與實(shí)際需要的差距，并在以后的學(xué)習(xí)期間及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，為求職與正式工作做好充分的知識(shí)、能力準(zhǔn)備，從而縮短從校園走向社會(huì)的心理轉(zhuǎn)型期。課程設(shè)計(jì)促進(jìn)了我系人才培養(yǎng)計(jì)劃的完善和課程設(shè)置的調(diào)整。課程設(shè)計(jì)達(dá)到了專業(yè)學(xué)習(xí)的預(yù)期目的。在一個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)之后，我們普遍感到不僅實(shí)際動(dòng)手能力有所提高，更重要的是通過對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)流程的了解，進(jìn)一步激發(fā)了我們對(duì)專業(yè)知識(shí)的興趣，并能夠結(jié)合實(shí)際存在的問題在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)。

課程設(shè)計(jì)需要刻苦耐勞，努力鉆研的精神,有時(shí)可能需要連續(xù)幾個(gè)小時(shí)、十幾個(gè)小時(shí)不停的工作進(jìn)行攻關(guān), 雖然過程很辛苦，有時(shí)還會(huì)有放棄的念頭，但始終堅(jiān)持下來(lái)，完成了設(shè)計(jì)，而且學(xué)到了，應(yīng)該是補(bǔ)回了許多以前沒學(xué)好的知識(shí)，同時(shí)鞏固了這些知識(shí)，提高了運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。最后出成果的瞬間是喜悅、是輕松、是舒了口氣！-

至于此次課程設(shè)計(jì)中的不足，我將在今后的學(xué)習(xí)的加以改進(jìn)，不斷的完善自己，認(rèn)真學(xué)習(xí)自己的專業(yè)知識(shí)，希望在畢業(yè)的時(shí)候能成為一個(gè)合格的工科人才。

七、參考資料目錄

機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì) 高等教育出版社 1995年12月版 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 湖南大學(xué)出版社 2005年8月版

第二篇：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)展開式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器的軸的設(shè)計(jì)

7.1 輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

1.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩

由前面算得Pr/min,T1?25.48N?m 1?2.74kw,n1?10252.求作用在齒輪上的力

已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑為：d1?70mm

Ft?2T12?25.48?1000??5096Nd170

Fr?Ft?tan??5096N?tan20o?1855N3.初步確定軸的最小直徑

現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。據(jù)[2]表15-3，取A0?112，于是得：dmin?A03P1?15.54mm d1因?yàn)檩S上應(yīng)開鍵槽，所以軸徑應(yīng)增大5%得d?16.317mm，又此段軸與大帶輪裝配，綜合考慮兩者要求取dmin?25mm，查知帶輪寬B?75mm故此段軸長(zhǎng)取73mm。

4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）擬定軸上零件的裝配方案

通過分析比較，得出輸入軸示意圖

（2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 1）第一段是與帶輪連接的其d1?25mm l1?73mm

2）第二段用于安裝軸承端蓋，軸承端蓋的e?21mm（由減速器及軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定）。根據(jù)軸承端蓋的拆卸及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求，取端蓋與第一段右端的距離為38mm。故取l2?60mm，因其右端面需制出一軸肩故取d2?30mm。

3）初選軸承，因?yàn)橛休S向力故選用深溝球軸承，參照工作要求并據(jù)d2?30mm，查表初選6207號(hào)軸承，其尺寸為d?D?B?35mm?72mm?17mm故d3?35mm，取l3?44mm。又右邊采用軸肩定位取d4?48mm所以l4?75mm。

4）因?yàn)樵撦S是齒輪軸，故齒輪段軸徑為d5?48mm，l5?50mm。齒輪左端與左軸承之間用套筒定位，已知齒輪寬度為50mm為使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于齒輪寬度，且繼續(xù)選用6207軸承，則此處故取d6?35mm，l6?43mm。

（3）軸上零件的周向定位

帶輪與軸之間的定位采用平鍵連接。按

d1?25由表查得平鍵截面b?h?8?7鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為63mm。同時(shí)為了保證帶輪與軸之間配合有

H7良好的對(duì)中性，故選擇帶輪與軸之間的配合為

n6（4）確定軸上圓角和倒角尺寸

參考[2]表15-2取軸端倒角為2?45?.其他軸肩處圓倒角見圖。7.2 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

1.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩

由前面的計(jì)算得P2?2.60kw,n2?266.23r/min,T2?93.25N?m 2.求作用在齒輪上的力

已知中間軸大小齒輪的分度圓直徑為 d2?174mm,d3?68mm

Ft1?2T2?1071.84N?md2

Fr1?Ft1?tan??1071.84N?tan200?390.12N?m 同理可解得： Ft2?2T2?2742.65N?md3

Fr2?Ft2tan??2742.65N?m?tan200?998.24N?m 3.初步確定軸的最小直徑

現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理.據(jù)[2]表15-3，取A0?112，于是得：dmin?A03P2?23.934mm T2 因?yàn)檩S上應(yīng)開2個(gè)鍵槽，所以軸徑應(yīng)增大5% 故dmin?25.13mm，又此段軸與軸承裝配，故同時(shí)選取軸承，因?yàn)檩S承上承受徑向力，故選用深溝球軸承，參照工作條件可選6206號(hào)其尺寸為：d?D?B?30mm?62mm?16mm故d1?30mm右端用套筒與齒輪定位，套筒長(zhǎng)度取24mm所以l1?44mm。

4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）擬定軸上零件的裝配方案

通過分析比較，得出中間軸示意圖

（2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度

1）第二段為高速級(jí)大齒輪，由前面可知其寬度為45mm，為了使套筒端面與大齒輪可靠地壓緊此軸段應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度。故取l2?40mm，d2?38mm。

2）第三段為大小齒輪的軸向定位，此段軸長(zhǎng)度應(yīng)由同軸條件計(jì)算得l3?6mm，d3?50mm。

3）第四段為低速級(jí)小齒輪的軸向定位，由其寬度為73mm可取l4?70mm，d4?38mm。

4）第五段為軸承同樣選用深溝球軸承6206號(hào)，左端用套筒與齒輪定位，取套筒長(zhǎng)度為24mm則 l5?44mm，d5?30mm。

（3）軸上零件的周向定位

兩齒輪與軸之間的定位均采用平鍵連接。按d2由表查得平鍵b?h?L?10?8?32,按d4查得平鍵截面b?h?L?10?8?63其與軸的配合均為H7。軸承與軸之間的周向定位是用過渡配合實(shí)現(xiàn)的，此處選軸的直徑尺寸公差n6為m6。

（4）確定軸上圓角和倒角尺寸

參考[2]表15-2取軸端倒角為2?45?.個(gè)軸肩處圓倒角見圖。7.3 輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

1.求軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩

由前面算得P3?2.47kw，n3?95.42r/minT3?247.32N?m 2.求作用在齒輪上的力

已知低速級(jí)大齒輪的分度圓直徑為 d4?190mm

Ft?2T3?2603.37N?md4

Fr?Fttan200?947.55N?m3.初步確定軸的最小直徑

現(xiàn)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理,據(jù)[2]表15-3，取A0?112，于是得：dmin?A03P3?33.14mm T3同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca?KAT3查[2]表14-1取KA?1.3。則Tca?KAT3?1.3?247.32N?m?321.516N?m

按計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩的條件查[5]P99表8-7可選用LT7型彈性柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉(zhuǎn)矩為500N?m。半聯(lián)軸器孔徑d?40mm，故取d1?40mm半聯(lián)軸器長(zhǎng)度L?112mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為82mm。4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）擬定軸上零件的裝配方案

通過分析比較，得出輸出軸示意圖

（2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度

1）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位，第一段右端需制出一軸肩故第二段的直徑d2?46mm；左端用軸端擋圈定位取軸端擋圈直徑D?65mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)為84mm，為保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸上，故第一段長(zhǎng)度應(yīng)比L1略短一些，現(xiàn)取l1?82mm。

2）第二段是固定軸承的軸承端蓋e?21mm。據(jù)d2?46mm和方便拆裝可取l2?75mm。

3）初選軸承，因?yàn)橛休S向力故選用深溝球軸承，參照工作要求d2?46mm。查

表選6210型號(hào)其尺寸為d?D?B?50mm?90mm?20mm，故l3?20mm由于右邊是軸肩定位，d4?62mm，l4?64mm。

4）第五段軸肩定位，取d5?68mm，l5?12mm。

4）取安裝齒輪段軸徑為d6?60mm，已知齒輪寬為68mm取l6?64mm。齒輪右邊為軸套定位，軸肩高h(yuǎn)?5mm則此處d7?50mm，取l7?51mm。（3）軸上零件的周向定位

齒輪，半聯(lián)軸器與軸之間的定位均采用平鍵連接。按d1由表查得平鍵截面b?h?12?8鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為70mm。選擇半聯(lián)軸器與軸之間的配合為H7，齒輪與軸的連接用平鍵b?h?18?11鍵槽用鍵槽銑刀加工長(zhǎng)為56mm。齒k6H7輪與軸之間的配合為軸承與軸之間的周向定位是用過渡配合實(shí)現(xiàn)的，此處選

n6軸的直徑尺寸公差為m6。（4）確定軸上圓角和倒角尺寸

參考[2]表15-2取軸端倒角為2?45?.個(gè)軸肩處圓倒角見圖。

第三篇：雙級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

一、設(shè)計(jì)任務(wù)書 1.設(shè)計(jì)任務(wù)

設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳送機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)。要求傳動(dòng)系統(tǒng)中含有兩級(jí)圓柱齒輪減速器。具體工作任務(wù)：

（1）繪制減速器裝配圖一張；（2）繪制零件工作圖2張；

（3）編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份。2.傳動(dòng)系統(tǒng)方案

圖中各部件為：

1.電動(dòng)機(jī)；2.連軸器；3.減速器； 4.連軸器；5.滾筒； 6.輸送帶

3.原始數(shù)據(jù)

輸送帶有效拉力F=3000N；

輸送帶工作速度v=1.3m/s（允許誤差±5%）； 輸送機(jī)滾筒直徑d=355mm； 減速器設(shè)計(jì)壽命5年。4.工作條件

兩班制，常溫下連續(xù)工作；空載啟動(dòng)，工作載荷有輕微振動(dòng)；電壓為380/220V三相交流電。

二、傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 1.電機(jī)的選擇

按設(shè)計(jì)要求及工作條件選用Y系列三相異步電機(jī)，臥式封閉結(jié)構(gòu)，電壓330V。1)電動(dòng)機(jī)容量的選擇

根據(jù)已知條件計(jì)算工作機(jī)所需有效功率

Pw?F?v?3000?1.31000?3.9kW

設(shè)：?4w——輸送機(jī)滾筒軸（4軸）至輸送帶之間的傳送效率；

?c——聯(lián)軸器效率，?c?0.99(參考文獻(xiàn)1附表B-10)；

?g——閉式圓柱齒輪傳動(dòng)效率，?g?0.97(參考文獻(xiàn)1附表B-10)；

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

由傳動(dòng)系統(tǒng)方案知：

i01?i34?1

則兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比

i??i12?i34?13.73

為便于兩級(jí)圓柱齒輪減速器采用浸油潤(rùn)滑，當(dāng)兩對(duì)齒輪的配對(duì)材料相同、齒面硬度HBS?350、齒寬系數(shù)相等時(shí)，考慮齒面接觸強(qiáng)度接近相等的條件，取高速級(jí)傳動(dòng)比

i12?(1.3~1.5)i?4.38

那么

i?23?ii?3.13

12那么各傳動(dòng)比分配結(jié)果如下：

i01?1,i12?4.38,i23?3.13,i34?1

3.傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算

傳動(dòng)系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下： 0軸（電機(jī)軸）

n0?nm?960r/min

P0?Pr?4.59kW

T04.590?9550Pn?9550?960?45.66N?m

01軸（高速軸）

n1?n0i?960r/min 01P1?Pr??01?4.54kW

T4.541?9550P1n?9550?1960?45.16N?m

2軸（中間軸）

n2?n1i?219.18r/min

12P2?P1??12?4.36kW

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-35查得壽命系數(shù)ZN1?0.92，ZN2?0.96 因?yàn)橐粚?duì)齒輪均為軟齒面，故工作硬化系數(shù)ZW?1 一般設(shè)計(jì)中取潤(rùn)滑系數(shù)ZL?1

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表8-8，當(dāng)失效概率小于1/100時(shí)，取接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)SH'min?1

將以上數(shù)值帶入許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式

[?H1]?ZN1??H',lim1S?0.92?560?515MPa

H'min1[??ZN2??H',lim2?0.96?500H2]SH'min1?480MPa

（3）按齒面接觸強(qiáng)度條件計(jì)算中心距a 由參考文獻(xiàn)2中式8-45

'a?(u?1)500KTZ'''?231???ZEHZ?Z???mm au??[?H]?初設(shè)螺旋角?'?10?（由最后幾何條件確定）理論傳動(dòng)比i12'?u'?4.38 高速軸轉(zhuǎn)矩T1?45.16N?m

齒寬系數(shù)?a?0.35（見參考文獻(xiàn)1表4-3）初取載荷系數(shù)K'?1.85

彈性系數(shù)Z??189.8MPa（據(jù)參考書目2表8-7）初取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z'H?2.475 初取重合度系數(shù)Z'E?0.80 初取螺旋角系數(shù)Z'??0.992 將以上數(shù)據(jù)帶入中心距計(jì)算公式

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

齒輪精度取8級(jí)

按參考文獻(xiàn)2圖8-21，KV?1.13

○3齒向載荷分布系數(shù)K? 按參考文獻(xiàn)2圖8-24，軟齒面，不對(duì)稱布置，?(u?1)?ad?2?0.96，K??1.14

○4齒間載荷分配系數(shù)K? 端面重合度???[1.88?3.2(1z?1?1.68

1z)]cos?2縱向重合度?bsin????m?1.60

n由參考文獻(xiàn)2式（8-38），重合度????????1.68?1.60?3.28K??1.43

K?KAKVK?K??1?1.13?1.14?1.43?1.84?K'

原設(shè)計(jì)偏于安全，不再重新進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。（5）驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度

1）根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-32（c）查得

?F',lim1?240MPa

?F',lim2?200MPa

2）接觸應(yīng)力變化總次數(shù)

N1?60n1?Lh?60?960?1?24000?1.382?109

N82?60n2?Lh?60?219.18?1?24000?3.16?10

根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-45查得壽命系數(shù)YN1?0.88，YN2?0.93（2）根據(jù)參考文獻(xiàn)2表8-8得SF'min?1.25（3）齒形系數(shù)，根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-28 YFa1?2.6，YFa2?2.2

（4）應(yīng)力修正系數(shù)，根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-29 YSa1?1.62，YSa2?1.83

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

大齒輪材料為45鋼（正火），硬度HBS2=170~217（2）確定許用接觸應(yīng)力[?HP3]和[?HP4] 由文獻(xiàn)2知接觸應(yīng)力計(jì)算公式為：

[?H]??H',limSH'minZNZWZLMPa

根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-33（c）查得

?H',lim3?560MPa ?500MPa ?H',lim4根據(jù)接觸應(yīng)力變化總次數(shù)

N3?60n2?Lh?60?219.18?1?24000?3.16?10N4?60n3?Lh?60?70.02?1?24000?1.01?1088

根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-35查得壽命系數(shù)ZN3?0.96，ZN4?1 因?yàn)橐粚?duì)齒輪均為軟齒面，故工作硬化系數(shù)ZW?1 一般設(shè)計(jì)中取潤(rùn)滑系數(shù)ZL?1

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表8-8，當(dāng)失效概率小于1/100時(shí)，取接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)SH'min?1

將以上數(shù)值帶入許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式

[?H3]?ZN3??H',lim3SH'minZN4??H',lim4SH'min?0.96?56011?5001?537.6MPa

[?H4]???500MPa

（3）按齒面接觸強(qiáng)度條件計(jì)算中心距a 由參考文獻(xiàn)2中式8-45

'''500KT1?ZEZHZ?Z?a?(u?1)3??au?[?H]?'?mm ???2理論傳動(dòng)比i23'?u'?3.13 轉(zhuǎn)矩T2?189.97N?m

齒寬系數(shù)?a?0.35（見參考文獻(xiàn)1表4-3）

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

○1使用系數(shù)KA，按參考文獻(xiàn)2表8-5，KA?1 ○2動(dòng)載系數(shù)KV 齒輪圓周速度v??d3n23.14?98?219.1860000?60000?1.12ms

齒輪精度取8級(jí)

按參考文獻(xiàn)2圖8-21，KV?1.13

○3齒向載荷分布系數(shù)K? 按參考文獻(xiàn)2圖8-24，軟齒面，不對(duì)稱布置

?d?bd?0.71，K??1.11

3○4齒間載荷分配系數(shù)K? 端面重合度?1??[1.88?3.2(z?11.79

1z)]?2縱向重合度?r????1.79

由參考文獻(xiàn)2式（8-38），重合度??????r?1.79?1.79?3.58K??1.44

K?KAKVK?K??1?1.13?1.11?1.44?1.80?K'

原設(shè)計(jì)偏于安全，不再重新進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。（5）驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度

1）根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-32（c）查得

?F',lim3?240MPa

?F',lim4?200MPa

2）接觸應(yīng)力變化總次數(shù)

N3?60n2?Lh?60?219.18?1?24000?3.16?108

N4?60n3?Lh?60?70.02?1?24000?1.01?108

根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-45查得壽命系數(shù)YN3?0.92，YN4?0.96（6）根據(jù)參考文獻(xiàn)2表8-8得SF'min?1.25

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

四、減速器軸的設(shè)計(jì) 1.軸的布置

a1?140mm，a2?200mm

bh1?54mm，bh2?49mm，bl1?75mm，bl2?70mm

考慮相鄰齒輪沿軸向不發(fā)生干涉，計(jì)入尺寸s?11mm

考慮齒輪與箱體內(nèi)壁沿軸向不發(fā)生干涉，計(jì)入尺寸k?10mm 為保證滾動(dòng)軸承放入箱體軸承座孔內(nèi)，計(jì)入尺寸c?4mm 初取軸承寬度為n1?20mm，n2?22mm，n3?22mm 3根軸的支撐跨距分別為

l1?2?(c?k)?bh1?s?bl1?n1?2?(4?10)?54?11?75?20?188mm l2?2?(c?k)?bh1?s?bl1?n2?2?(4?10)?54?11?75?22?190mm l3?2?(c?k)?bh1?s?bl1?n3?2?(4?10)?54?11?75?22?190mm

2.高速軸的設(shè)計(jì)

A.選擇軸的材料及熱處理

小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)。

B.軸的受力分析 軸的受力簡(jiǎn)圖如圖：

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

?Md1A?0.RBy?lAB?Fa1?2?Fr1?lAC?0.得到

RBy=120.23N ?MB?0.Fr1?lBC?Fd1a1?2?RAy?lAB?0.得到

RAy=509.30N 合成支撐反力為：RA?1334.48N,RB?474.66N（3）計(jì)算彎矩 水平面內(nèi)：

MAX?MBX?0.MCx?RBxlBC?62908N?mm

豎直面內(nèi)：

MAy?MBy?0.MCy??RAylAC?25974N?mm MCy??RBylBC?16472N?mm

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減速器高速軸的結(jié)構(gòu)如下圖：

3.中間軸的設(shè)計(jì)

A.選擇軸的材料及熱處理 選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)。

B.軸的受力分析 軸的受力簡(jiǎn)圖如圖：

lAB?l3?190mm

lbl1BC?c?k?2?n32?52mm

lAC?lAB?lBC?138mm

（1）計(jì)算齒輪的嚙合力

FT2189.87t2?2000d?2000?2239.06N?1589.31NFr2?Ftan?nt2cos??1589.31?tan20?cos11?52'59''N?591.13NFa2?Ft2tan??1589.31?tan11?52'59''?334.44N

F2000T22000?189.97t3?d?398?3876.94NFr3?Ft3tan?n?3876.94?tan20??1411.10N（2）求支撐反力 在水平面內(nèi)，有

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M??RAylAC?12752N?mm M??Fr3lBD?(RBy?Fr3)lBC?40460N?mm

CyCyMDy?RBylBD?109813N?m

合成彎矩：

MA?MB?0

M?M22C?Cx?MCy??17951N?mmM22C??MCx?MCy??42386.6N?mm MD?M2DX?M2DY?219268N?mm

（4）合成扭矩T=Ft2·d2/2=189970N·mm

（5）軸的初步計(jì)算 根據(jù)參考文獻(xiàn)2式16-6，d?310M2?(?T)2[?]mm

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-7，軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，?b?637MPa

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lAB?l3?190mm

ll1BC?c?k?b2?n32?62.5mm

lAC?lAB?lBC?127.5mm

（1）計(jì)算齒輪的嚙合力

F32000?571.47t4?2000Td?4302N?3784.57N

Fr1?Ft1tan?n?3784.57?tan20?N?1377.47N（2）求支撐反力 在水平面內(nèi)，有

?MB?0.Ft4lBC?RAxlAB?0得到RAx=3784.57N ?MA?0.RBxlAB?Ft4lAC?0得到RBy=2539.65N 在豎直面內(nèi)，有

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（4）合成扭矩T?Ft4?d4/2?571470N?mm

（5）軸的初步計(jì)算 根據(jù)參考文獻(xiàn)2式16-6，d?310M2?(?T)2[?]mm

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-7，軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，?b?637MPa 根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-3，插值得[??1]?58.7MPa 取折算系數(shù)??0.6 代入得，d?310M2?(?T)2[?]?38.87mm

（6）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

按經(jīng)驗(yàn)公式，減速器輸入端的軸端直徑

dd?(0.3~0.35)dm?(0.3~0.35)?200?60~70mm

參考聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)軸孔直徑，取dd?72mm

安裝齒輪、聯(lián)軸器處軸肩結(jié)構(gòu)尺寸按參考文獻(xiàn)1表5-1確定。減速器低速軸的結(jié)構(gòu)如下圖：

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根據(jù)參考文獻(xiàn)2表17-8，沖擊載荷系數(shù)fp?1.5。當(dāng)量動(dòng)載荷

Pr?fp(XFr?YFa)?1.5?(0.56?3507.75?2.30?334.44)N?4100.33N

11C?hn?js?PrL?P60Lr(106)?22157.96?Cr故所選軸承滿足壽命要求。

6209軸承：D?85mm,damin?52mm,B?19mm 3.低速軸滾動(dòng)軸承的選擇

Fr?2702.64N,n?70.02rmin，Lh?2.5?16?300?12000h。

初選滾動(dòng)軸承6013GB/T276，基本額定動(dòng)載荷Cr?32000N，基本額定靜載荷C0r?24800N。

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表17-8，沖擊載荷系數(shù)fp?1.5。當(dāng)量動(dòng)載荷

Pr?fpFr?1.5?2702.64?4053.96N11

C?js?PrL?Pr(60Lhn106)??14976?Cr故所選軸承滿足壽命要求。

6013軸承：D?100mm,damin?72mm,B?18mm

六、鍵和聯(lián)軸器的選擇 1.高速軸鍵和聯(lián)軸器的選擇

（1）高速軸的工作轉(zhuǎn)矩T1?45.16N?m，工作轉(zhuǎn)速為n1?960r/min。

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表18-1，取工作情況系數(shù)K?1.75。計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc?KT?79.03N?m

根據(jù)參考文獻(xiàn)2附錄c-16,選聯(lián)軸器為 LX3聯(lián)軸器YA38?82YA32?82GB/T5014?2003。

許用轉(zhuǎn)矩[T]?1250N?m，許用轉(zhuǎn)速[T]?4750r/min

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

選A型普通平鍵。

d31?71mm,L31?70mm,L31?70?5~10mm?60~65mm '根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-8選取20?12?63GB1096：

b?20mm,h?12mm,L?63mm

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-9查得許用擠壓應(yīng)力[?p]?110MPa

?p?FA?4000Tdhl?62.39MPa?[?p]

滿足要求。

（2）根據(jù)參考文獻(xiàn)2表18-1，取工作情況系數(shù)K?1.75。計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc?KT?1069.28N?m

根據(jù)參考文獻(xiàn)2附錄c-16,選聯(lián)軸器為 LX4聯(lián)軸器YA55?112YA48?112GB/T4323。

許用轉(zhuǎn)矩[T]?2500N?m，許用轉(zhuǎn)速[n]?3870r/min 均符合要求。

（10）選A型普通平鍵。

d32?55mm,L11?112mm,L11?112?5~10mm?102~107mm '根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-8選取16?10?100GB1096：

b?16mm,h?10mm,L?100mm,l?84mm

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-9查得許用擠壓應(yīng)力[?p]?110MPa

?p?FA?4000Tdbl?4000?571.4755?10?84?49.48MPa?[?p]

滿足要求。

七、減速器潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑劑及密封裝置的選擇

（一）潤(rùn)滑：

由參考文獻(xiàn)1建議，齒輪采用浸油潤(rùn)滑；當(dāng)齒輪圓周速度v?12m/s時(shí)，圓柱齒輪浸油深度以一個(gè)齒高、但不小于10mm為宜，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x≥30~50mm。軸承潤(rùn)滑采用脂潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂的加入量為軸承空隙體積的13~12，采

（二）密封：

防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦А㈤唴⒖嘉墨I(xiàn)1，高低速軸密封圈為氈圈密封。箱體與箱座接合面的密封采用密封膠進(jìn)行密封。

第四篇：蘭州工業(yè)學(xué)院一級(jí)圓柱齒輪減速器課程設(shè)計(jì)說明書

二、傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)

原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶的工作拉力F=0.2 KN；帶速V=2.0m/s；滾筒直徑D=400mm（滾筒效率為0.96）。工作條件：預(yù)定使用壽命8年，工作為二班工作制，載荷輕。工作環(huán)境：室內(nèi)灰塵較大，環(huán)境最高溫度35°。動(dòng)力來(lái)源：電力，三相交流380/220伏。1、電動(dòng)機(jī)選擇

（1）、電動(dòng)機(jī)類型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)（2）、電動(dòng)機(jī)功率選擇： ①傳動(dòng)裝置的總效率： =0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96 ②工作機(jī)所需的輸入功率：

因?yàn)?F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N =FV/1000η =1908×2/1000×0.96 =3.975KW ③電動(dòng)機(jī)的輸出功率： =3.975/0.87=4.488KW 使電動(dòng)機(jī)的額定功率P ＝（1～1.3）P，由查表得電動(dòng)機(jī)的額定功率P ＝ 5.5KW。⑶、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：

計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速： =（60×v）/（2π×D/2）=（60×2）/（2π×0.2）=96r/min 由推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍I’ =3~6。取V帶傳動(dòng)比I’ =2~4，則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍為I’ =6~24。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n’ =（6~24）×96=576~2304r/min ⑷、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)

根據(jù)以上計(jì)算在這個(gè)范圍內(nèi)電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速有1000r/min和1500r/min，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的情況，同時(shí)也要降低電動(dòng)機(jī)的重量和成本，最終可確定同步轉(zhuǎn)速為1500r/min，根據(jù)所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y132S-4，滿載轉(zhuǎn)速 1440r/min。

其主要性能：額定功率：5.5KW，滿載轉(zhuǎn)速1440r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.2，質(zhì)量68kg。2 ,計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比

（1）、總傳動(dòng)比：i =1440/96=15（2）、分配各級(jí)傳動(dòng)比： 根據(jù)指導(dǎo)書，取齒輪i =5（單級(jí)減速器i=3~6合理）=15/5=3 3、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ⑴、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）=960r/min =1440/3=480(r/min)=480/5=96(r/min)⑵計(jì)算各軸的功率（KW）電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm=5.5KW 所以 P =5.5×0.98×0.99=4.354KW =4.354×0.99×0.96 =4.138KW =4.138×0.99×0.99=4.056KW ⑶計(jì)算各軸扭矩（N?mm）

TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N?m =9550×4.138/96 =411.645N?m =9550×4.056/96 =403.486N?m

三、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算

（一）齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇齒輪材料及精度等級(jí)

考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為240~260HBS。大齒輪選用45#鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度220HBS；根據(jù)指導(dǎo)書選7級(jí)精度。齒面精糙度R ≤1.6~3.2μm（2）確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)如下：

傳動(dòng)比i 取小齒輪齒數(shù)Z =20。則大齒輪齒數(shù)： =5×20=100，所以取Z 實(shí)際傳動(dòng)比 i =101/20=5.05 傳動(dòng)比誤差：（i-i）/I=（5.05-5）/5=1%<2.5% 可用 齒數(shù)比： u=i 取模數(shù)：m=3 ；齒頂高系數(shù)h =1；徑向間隙系數(shù)c =0.25；壓力角 =20°； 則 h *m=3，h）m=3.75

h=（2 h）m=6.75，c= c 分度圓直徑：d =×20mm=60mm d =3×101mm=303mm 指導(dǎo)書取 φ 齒寬： b=φ =0.9×60mm=54mm =60mm，b 齒頂圓直徑：d）=66，d 齒根圓直徑：d）=52.5，d）=295.5 基圓直徑： d cos =56.38，d cos =284.73(3)計(jì)算齒輪傳動(dòng)的中心矩a：

a=m/2(Z)=3/2(20+101)=181.5mm 液壓絞車≈182mm

（二）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ⑴、按扭矩初算軸徑 選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS 根據(jù)指導(dǎo)書并查表，取c=110 所以 d≥110(4.354/480)1/3mm=22.941mm d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm ∴選d=25mm ⑵、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ①軸上零件的定位，固定和裝配

單級(jí)減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則采用過渡配合固定 ②確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 Ⅰ段：d =25mm，L =（1.5～3）d，所以長(zhǎng)度取L ∵h(yuǎn)=2c c=1.5mm +2h=25+2×2×1.5=31mm 考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。取套筒長(zhǎng)為20mm，通過密封蓋軸段長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度，并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定矩離而定，為此，取該段長(zhǎng)為55mm，安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂寬度小2mm,故II段長(zhǎng)： L =（2+20+55）=77mm III段直徑：

初選用30207型角接觸球軸承，其內(nèi)徑d為35mm,外徑D為72mm，寬度T為18.25mm.=d=35mm，L =T=18.25mm，取L Ⅳ段直徑：

由手冊(cè)得：c=1.5 h=2c=2×1.5=3mm 此段左面的滾動(dòng)軸承的定位軸肩考慮，應(yīng)便于軸承的拆卸，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)查取由手冊(cè)得安裝尺寸h=3.該段直徑應(yīng)?。篸 =（35+3×2）=41mm 因此將Ⅳ段設(shè)計(jì)成階梯形，左段直徑為41mm

+2h=35+2×3=41mm 1 長(zhǎng)度與右面的套筒相同，即L Ⅴ段直徑：d =50mm.，長(zhǎng)度L =60mm 取L 由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距L=80mm Ⅵ段直徑：d =41mm，L Ⅶ段直徑：d =35mm，L ＜L3，取L 2、輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ⑴、按扭矩初算軸徑

選用45#調(diào)質(zhì)鋼，硬度（217~255HBS）

根據(jù)課本P235頁(yè)式（10-2），表（10-2）取c=110 =110×(2.168/76.4)=38.57mm 考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則 d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm ∴取d=42mm ⑵、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ①軸的零件定位，固定和裝配

單級(jí)減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒軸向定位，周向定位采用鍵和過渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過渡配合或過盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。②確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度

初選30211型角接球軸承，其內(nèi)徑d為55mm，外徑D=100mm，寬度T為22.755mm?？紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離，則取套筒長(zhǎng)為20mm，則該段長(zhǎng)42.755mm，安裝齒輪段長(zhǎng)度為輪轂寬度為2mm。則 d =42mm

L = 50mm

L = 55mm L = 60mm L = 68mm L =55mm L

四、滾動(dòng)軸承的選擇 1、計(jì)算輸入軸承

選用30207型角接觸球軸承，其內(nèi)徑d為35mm,外徑D為72mm，寬度T為18.25mm.2、計(jì)算輸出軸承

選30211型角接球軸承，其內(nèi)徑d為55mm，外徑D=100mm，寬度T為22.755mm

五、鍵聯(lián)接的選擇、輸出軸與帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接 鍵的類型及其尺寸選擇：

帶輪傳動(dòng)要求帶輪與軸的對(duì)中性好，故選擇C型平鍵聯(lián)接。根據(jù)軸徑d =42mm，L =65mm 查手冊(cè)得，選用C型平鍵，得： 卷?yè)P(yáng)機(jī)

裝配圖中22號(hào)零件選用GB1096-79系列的鍵12×56 則查得：鍵寬b=12，鍵高h(yuǎn)=8，因軸長(zhǎng)L ＝65，故取鍵長(zhǎng)L=56 2、輸出軸與齒輪聯(lián)接用平鍵聯(lián)接 =60mm,L 查手冊(cè)得，選用C型平鍵，得：

裝配圖中 赫格隆36號(hào)零件選用GB1096-79系列的鍵18×45 則查得：鍵寬b=18，鍵高h(yuǎn)=11，因軸長(zhǎng)L ＝53，故取鍵長(zhǎng)L=45 3、輸入軸與帶輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接 =25mm L 查手冊(cè) 選A型平鍵，得： 裝配圖中29號(hào)零件選用GB1096-79系列的鍵8×50 則查得：鍵寬b=8，鍵高h(yuǎn)=7，因軸長(zhǎng)L ＝62，故取鍵長(zhǎng)L=50 4、輸出軸與齒輪聯(lián)接用平鍵聯(lián)接 =50mm L 查手冊(cè) 選A型平鍵，得： 裝配圖中26號(hào)零件選用GB1096-79系列的鍵14×49 則查得：鍵寬b=14，鍵高h(yuǎn)=9，因軸長(zhǎng)L ＝60，故取鍵長(zhǎng)L=49

六、箱體、箱蓋主要尺寸計(jì)算

箱體采用水平剖分式結(jié)構(gòu)，采用HT200灰鑄鐵鑄造而成。箱體主要尺寸計(jì)算如下：

七、軸承端蓋 主要尺寸計(jì)算

軸承端蓋：HT150 d3=8

n=6 b=10

八、減速器的

減速器的附件的設(shè)計(jì) 1、擋圈 ：GB886-86 查得：內(nèi)徑d=55，外徑D=65，擋圈厚H=5，右肩軸直徑D1≥58 2、油標(biāo) ：M12：d =6，h=28，a=10,b=6，c=4，D=20，D 3、角螺塞 M18 × 1.5 ：JB/ZQ4450-86

九、設(shè)計(jì)參考資料目錄

1、吳宗澤、羅圣國(guó)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：高等教育出版社，1999.6

2、解蘭昌等編著.緊密儀器儀表機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).杭州：浙江大學(xué)出版社，1997.11 目錄

一、設(shè)計(jì)說明書目錄………………………………………1

二、機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………2

三、機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)……………………………………3

1、確定傳動(dòng)方案………………………………………3

2、選擇電動(dòng)機(jī)…………………………………………4

3、計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比并分配各級(jí)的傳動(dòng)比……5

4、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)……………6

四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………7

1、皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………7

2、減速器齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………9

3、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………11

五、傳動(dòng)裝置零件圖及裝配圖……………………………13

1、總體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖………………………………………13

2、一級(jí)齒輪減速器裝配圖……………………………14

3、齒輪減速器零件圖…………………………………16

二、機(jī)械零件課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、時(shí)間：2009年6月8日至2009年6月19日

2、設(shè)計(jì)題目：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)及電動(dòng)機(jī)選擇

3、工作條件：輸送機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空 載起動(dòng)；使用期限10年，兩班制工作，輸送帶速度允許誤差為±5%；輸送帶效率η=0.94-0.96;工作環(huán)境為室內(nèi)，環(huán)境溫度30°左右；小批量制 造。

4、輸送機(jī)應(yīng)達(dá)到的要求： 輸送帶的拉力F=3000N 輸送帶速度V=2.8m/s 輸送帶滾筒直徑D=380mm

5、完成設(shè)計(jì)任務(wù)工作量： ①設(shè)計(jì)說明書一份 ②帶式輸送機(jī)傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 1張 ③齒輪減速器總裝圖1張 ④齒輪減速器零件圖2-3張

三、機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

1、確定傳動(dòng)方案

（1）工作條件：連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載啟動(dòng)，使用年限

10年，小批量生產(chǎn)，工作為二班工作制，運(yùn)輸帶速允許誤差±5％。

（2）原始數(shù)據(jù)：工作拉力F=3000N；帶速V=2.8m/s；滾筒直徑D=380mm。

2、選擇電動(dòng)機(jī)

（1）電動(dòng)機(jī)類型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。（2）電動(dòng)機(jī)功率選擇： ① 傳動(dòng)裝置的總效率：η總

=η帶×η軸承2×η齒輪×η聯(lián)器

= 0.95×0.992×0.97×0.99= 0.89 ② 電機(jī)所需的工作功率：P0 = FV/1000η總= 3000×2.8/（1000×0.89）=8.8KW 選取電動(dòng)機(jī)額定功率Pm，使Pm=（1~1.3）P0=8.8（1~1.3）=8.8~11.44查表2-1取Pm=11。③ 確定電動(dòng)機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速：n筒 = 60×1000V/πD

= 60×1000×2.8/（3.14×380）= 140r/min

按指導(dǎo)書P10表2－3推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減

速器傳動(dòng)比范圍 I a’ =3~5。取V帶傳動(dòng)比I1’ =2~4，則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍為I a’ =6~20。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n筒=（6~20）×140=840~2800r/min，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、和1500r/min。

根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：因此有

三種傳動(dòng)比方案：綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見第2方案比較適合，則選n=1500r/min ④

確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)

根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)

型號(hào)為Y160M-4。其主要性能：額定功率：P=11KW，滿載轉(zhuǎn)速1460r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.2。

3、計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比并分配各級(jí)的傳動(dòng)比

（1）總傳動(dòng)比： i總=n電動(dòng)/n筒=1460/140=10.4（2）分配各級(jí)傳動(dòng)比 ①據(jù)指導(dǎo)書，取齒輪傳動(dòng)比：

i帶=3 ② ∵i總=i齒輪×I帶

∴i齒輪=i總/i帶=10.4/3=3.5

4、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)（1）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）：

n1（輸入軸）= n電機(jī)=1460r/min n2（輸出軸）= n1/i帶=1460/3=487(r/min)n3（滾筒軸）= n2/i齒輪=487/3.5=139(r/min)（2）計(jì)算各軸的功率（KW）：

P1（輸入軸）

= P0η帶＝8.8×0.95=8.36 KW

P2（輸出軸）= P1×η帶=8.36×0.95=7.9KW

P3（滾筒軸）= P2×η軸承×η齒輪=7.9×0.99×0.97=7.6KW（3）計(jì)算軸扭矩（N·mm）：

T0（電機(jī)軸）= 9.55×106P0/n電動(dòng) = 9.55×106×8.8/1460 = 57562N·mm T1（輸入軸）

= T0i帶η帶 = 57562×2.08×0.95

= 113743N·mm T2（輸出軸）= T1i齒輪η軸承×η齒輪

=113743×5×0.99×0.97=546137N·mm

T3（滾筒軸）= T2×η軸承η聯(lián)軸器 = 546137×0.99×0.99

=535269N·mm

四、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ①選擇普通V帶截型

由課本表得：kA = 1.2 理論傳遞功率 P=11KW

Pc= KAP =1.2×11=13.2KW

由課本得：選用B型V帶

②確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速

由機(jī)械基礎(chǔ)課本得，推薦的小帶輪基準(zhǔn)直徑為125~280mm，則取

dd1=160mm dd2=n1/n2·dd1=（1460/487）×160=480mm

查機(jī)械基礎(chǔ)課本P228表9-8，取dd2=500mm

實(shí)際從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速：n2’= n1dd1/dd2=1460×160/500

=467r/min

轉(zhuǎn)速誤差為：（n2-n2’）/n2 =（487－467）/487

= 0.04<0.05(允許)

帶速V：

V = πdd1n1/60×1000 = π×160×1460/60×100 = 12.2m/s

在5~25m/s范圍內(nèi)，帶速合適。③確定帶長(zhǎng)和中心矩

1）根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P228(9-11)公式得，0.7(dd1+dd2)≤a0≤2(dd1+dd2)

0.7(160+500)≤a0≤2×(160+500)

∴得460mm≤a0≤1320mm

2）由機(jī)械基礎(chǔ)課本P228課本得：

L0 =2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0

=2×1000+1.57×(160+500)+(500-160)2/（4×1000）=3065mm

根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P226表9-6取，Ld = 3150mm ∴ a ≈ a0+（Ld-L0/2）=1000+（3150-3065）/2

= 1043mm ④驗(yàn)算小帶輪包角： α1 = 1800-57.30×（dd2-dd1）/a = 1800-57.30×（dd2-dd1）/a = 1800-57.30×（500-160）/1043 = 161.30>1200（適用）

⑤確定帶的根數(shù)：

根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P224圖 9-3，得 P1=3.64KW

根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P224圖 9-4，得 △P1=0.46KW

根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P225圖 9-5，得

Kα=0.95

根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P226圖 9-6，得

K1=1.07

根據(jù)機(jī)械基礎(chǔ)課本P230圖中公式：

Z = Pc/[P1]= Pc /[(P1+△P1)KαK1] = 11/[(3.64+0.46)×0.95×1.07] ≈2.64

∴取Z=3 ⑥計(jì)算軸上壓力

由機(jī)械基礎(chǔ)課本P219圖 9-1，查得q=0.1kg/m，由式（5-18）單根V帶的初拉力：

F0 = 500Pd/ZV（2.5/Kα-1）+qV= [500×3.9/5×5.03×(2.5/0.99-1)+0.1×5.032]N

= 160N

則作用在軸承的壓力FQ，F(xiàn)Q = 2ZF0sinα1/2=2×5×158.01sin167.6/2= 1250N

2、減速器齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇齒輪材料和熱處理方法

采用軟齒面閉式齒輪減速器

小齒輪 45號(hào)鋼 調(diào)質(zhì) HBS=220

大齒輪 45號(hào)鋼 正火 HBS=190 硬度由《機(jī)械基礎(chǔ)》課本P181表 6-3查得。

（2）齒輪的許用接觸應(yīng)力 ① 由《機(jī)械基礎(chǔ)》課本P181表 6-3查得

σH lim1=550Mpa，σH lim2=530Mpa ② 軟齒面齒的接觸安全系數(shù)SH=1.0：1.1，取SH=1.05 ③ [σH]1=σH lim1/S[σH=550/1.05=523.8Mpa H]2=σH lim2/SH=530/1.05=504.7 Mpa 用其中的小值作為[σH]2=504.7 Mpa（3）齒輪系數(shù)

ψ=中心距/齒寬=a/b，由《機(jī)械基礎(chǔ)》課本P183表 6-6取ψa=0.4（4）載荷系數(shù)K 由《機(jī)械基礎(chǔ)》課本P183表 6-5，取K=1.2（5）小齒輪軸上傳遞的扭矩T1 P小=P電×η帶=11×0.95=10.45KW n1=1460r/i帶=1460/3=487r/min ∴ T1 = 9.550×106 P1/n1=9.550×106×（7.9/487）N.mm=154918N.mm a≥(u+1)[（334/[σH]2）2×（KT1/ψau）]1/3 a≥193mm

齒輪尺寸的強(qiáng)度計(jì)算以中心距校核

（6）確定齒輪的主要參數(shù)

①確定小齒輪齒數(shù)

因?yàn)槭情]式軟齒輪而齒輪其失效形式為點(diǎn)蝕，所以取齒數(shù)不能太小，故在（20-40）范圍內(nèi)，取Z1=30,.式中Z2=Z1×i齒=30×3.5=105 ②確定模數(shù)

amin=（d1+d2）/2=m（Z1+Z2）/2 m=2amin/（Z1+Z2）=2×193/（30+105）=2.8mm ∴

取模數(shù) m=3 ③齒輪的幾何尺寸

齒距：

P=πm=3.14×3=9.42mm

齒厚：

S =mπ/2=3×3.14/2=4.71mm 齒寬：

e =mπ/2=3×3.14/2=4.71mm 齒頂高： ha =ha*m=1×3=3 mm 齒根高： hf =(ha*+c*)m=（1+0.25）×3=3.75mm 全齒高： h =ha+hf=3+3.75=6.75 mm 分度圓直徑： d1 =mz1=3×30=90 mm d2 =mz2=3×105=315 mm 齒頂圓直徑： da1 =d1+2ha=90+2×3=96 mm da2 =d2+2ha=315+2×3=321 mm 齒根直徑：

df1 =d1-2hf=90-2×3.75=82.5 mm

df2 =d2-2hf=315-2×3.75=307.5 mm 中心距：

a =（m/2）×（Z1+Z2）

=（3/2）×（30+105）=202.5mm ④齒輪寬度

查《機(jī)械基礎(chǔ)》課本P183表 6-6，得ψd=1.2由b=ψd1.2×60=72mm 取b2=72mm得 b1=b2+5=72+5=77mm

3、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）按扭矩初算軸徑

① 材質(zhì)：選用45#調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS ② 根據(jù)課本并查表，取材料系數(shù)c=115 ③ 大帶輪軸的最小直徑d≥3√9.55*106P/(0.2tn)=28mm 考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則 d1=28×(1+5%)mm=29.4mm ∴

取d=30mm（2）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

①軸上零件的定位，固定和裝配

單級(jí)減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則采用過渡配合固定。

②確定軸各段直徑和長(zhǎng)度

1）工段：d1=30mm 長(zhǎng)度取L1=20mm

∵h(yuǎn)=2c，c=1mm，II段:d2=d1+2h=30+2×2×1=34mm ∴d2=34mm

初選用7307c型角接觸球軸承，其內(nèi)徑為35mm, 寬度為21mm.2）考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。

取套筒長(zhǎng)為20mm，通過密封蓋軸段長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度，并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定距離而定，為此，取該段長(zhǎng)為55mm，安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂寬度小2mm,故II段長(zhǎng)

L2 =（2+20+21+55）=98mm 3）同理 H = 2c，c=1mm，d3 = d2+2h=34+2*2*1=38mm 得

L3 = L1-L=20-2=18mm 4）又 h=2c=2×1=2mm，c = 1mm，d4 = d3+2h=38+2×2=42mm

∵長(zhǎng)度與右面的套筒相同

即

L4=20mm 5）但此段左面的滾動(dòng)軸承的定位軸肩考慮，應(yīng)便于軸承的拆卸，應(yīng)

按標(biāo)準(zhǔn)查取由手冊(cè)得安裝尺寸h=3.該段直徑應(yīng)取：（30+3×2）=36mm 因此將Ⅳ段設(shè)計(jì)成階梯形，左段直徑為36mmⅤ段直徑d5=30mm.長(zhǎng)度L5=19mm 由上述軸各段長(zhǎng)度可算得總長(zhǎng)：L總= L2＋L3＋L4＋L5=98＋18＋20＋19= 155mm 5

第五篇：帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書 2008年12月23日 星期二 01:26 P.M.一種單級(jí)圓柱齒輪減速器，主要由主、從動(dòng)變位齒輪、軸承、擋圈、端蓋、主、副殼體、花鍵軸、內(nèi)花鍵套法蘭、壓蓋、軸承座組成。

其特點(diǎn)是主動(dòng)變位齒輪是臺(tái)階式的，一端部齒輪與從動(dòng)變位齒輪聯(lián)接，另一端部與軸承、擋圈固定聯(lián)接，軸承的外套與軸承座聯(lián)接，軸承座與副殼體表面聯(lián)接固定。

此減速器由于主、從齒輪采用變位齒輪，主動(dòng)變位齒輪的另一端部增加軸承、軸承座，改變過去的懸臂狀態(tài)，加強(qiáng)齒輪的工作強(qiáng)度，提高了減速器的壽命。

下面是設(shè)計(jì)說明書：

修改參數(shù)：輸送帶工作拉力：2300N 輸送帶工作速度：1.5m/s 滾筒直徑：400mm 每日工作時(shí)數(shù)：24h 傳動(dòng)工作年限：3年

機(jī)械設(shè)計(jì)課程--帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的同軸式1級(jí)圓柱齒輪減速器 目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書……………………………………………………1 傳動(dòng)方案的擬定及說明………………………………………4 電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………………4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)……………………………5 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………8 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算………………………………………14 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算……………………………………16 連軸器的選擇…………………………………………………16 減速器附件的選擇……………………………………………17 潤(rùn)滑與密封……………………………………………………18 設(shè)計(jì)小結(jié)………………………………………………………18 參考資料目錄…………………………………………………18 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

題目：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器 一． 總體布置簡(jiǎn)圖

1—電動(dòng)機(jī)；2—聯(lián)軸器；3—齒輪減速器；4—帶式運(yùn)輸機(jī)；5—鼓輪；6—聯(lián)軸器 二． 工作情況： 載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn) 三． 原始數(shù)據(jù)

鼓輪的扭矩T（N?m）：850 鼓輪的直徑D（mm）：350 運(yùn)輸帶速度V（m/s）：0.7 帶速允許偏差（％）：5 使用年限（年）：5 工作制度（班/日）：2 四． 設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算； 2.斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 3.軸的設(shè)計(jì)

4.滾動(dòng)軸承的選擇

5.鍵和連軸器的選擇與校核； 6.裝配圖、零件圖的繪制 7.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫 五． 設(shè)計(jì)任務(wù)

1． 減速器總裝配圖一張 2． 齒輪、軸零件圖各一張 3． 設(shè)計(jì)說明書一份 六． 設(shè)計(jì)進(jìn)度

1、第一階段：總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算

2、第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(jì)

3、第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制

4、第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫 傳動(dòng)方案的擬定及說明 由題目所知傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型為：同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器。故只要對(duì)本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析論證。

本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長(zhǎng)、剛度差，中間軸承潤(rùn)滑較困難。電動(dòng)機(jī)的選擇

1．電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇 因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式Y(jié)（IP44）系列的電動(dòng)機(jī)。

2．電動(dòng)機(jī)容量的選擇 1）工作機(jī)所需功率Pw Pw＝3.4kW 2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率 Pd＝Pw/η η＝ ＝0.904 Pd＝3.76kW 3．電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇

nd＝（i1’?i2’…in’）nw 初選為同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī) 4．電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定

由表20－1查出電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6,其額定功率為4kW，滿載轉(zhuǎn)速960r/min?；痉项}目所需的要求

計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配 1．計(jì)算總傳動(dòng)比

由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為：

i＝nm/nw nw＝38.4 i＝25.14 2．合理分配各級(jí)傳動(dòng)比

由于減速箱是同軸式布置，所以i1＝i2。因?yàn)閕＝25.14，取i＝25，i1=i2=5 速度偏差為0.5%<5%，所以可行。各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩

項(xiàng) 目 電動(dòng)機(jī)軸 高速軸I 中間軸II 低速軸III 鼓 輪 轉(zhuǎn)速（r/min）960 960 192 38.4 38.4 功率（kW）4 3.96 3.84 3.72 3.57 轉(zhuǎn)矩（N?m）39.8 39.4 191 925.2 888.4 傳動(dòng)比 1 1 5 5 1 效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97

傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算

1． 選精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1）材料及熱處理；

選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。2）精度等級(jí)選用7級(jí)精度；

3）試選小齒輪齒數(shù)z1＝20，大齒輪齒數(shù)z2＝100的； 4）選取螺旋角。初選螺旋角β＝14° 2．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)

因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 按式（10—21）試算，即 dt≥

1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1）試選Kt＝1.6（2）由圖10－30選取區(qū)域系數(shù)ZH＝2.433（3）由表10－7選取尺寬系數(shù)φd＝1（4）由圖10－26查得εα1＝0.75，εα2＝0.87，則εα＝εα1＋εα2＝1.62（5）由表10－6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE＝189.8Mpa（6）由圖10－21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1＝600MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限σHlim2＝550MPa；（7）由式10－13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)

N1＝60n1jLh＝60×192×1×（2×8×300×5）＝3.32×10e8 N2＝N1/5＝6.64×107

（8）由圖10－19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1＝0.95；KHN2＝0.98（9）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力

取失效概率為1％，安全系數(shù)S＝1，由式（10－12）得 [σH]1＝＝0.95×600MPa＝570MPa [σH]2＝＝0.98×550MPa＝539MPa [σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa 2）計(jì)算

（1）試算小齒輪分度圓直徑d1t d1t≥ = =67.85（2）計(jì)算圓周速度 v= = =0.68m/s（3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm mnt= = =3.39 h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm b/h=67.85/7.63=8.89（4）計(jì)算縱向重合度εβ εβ= =0.318×1×tan14 =1.59（5）計(jì)算載荷系數(shù)K 已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1 根據(jù)v=0.68m/s,7級(jí)精度，由圖10—8查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.11；由表10—4查的KHβ的計(jì)算公式和直齒輪的相同，故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1)1×1 +0.23×10 67.85=1.42 由表10—13查得KFβ=1.36 由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故載荷系數(shù) K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05

（6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（10—10a）得 d1= = mm=73.6mm（7）計(jì)算模數(shù)mn mn = mm=3.74 3．按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式(10—17 mn≥ 1）確定計(jì)算參數(shù)（1）計(jì)算載荷系數(shù)

K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96（2）根據(jù)縱向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59，從圖10－28查得螺旋角影響系數(shù) Yβ＝0。88

（3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)

z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47（4）查取齒型系數(shù)

由表10－5查得YFa1=2.724；Yfa2=2.172（5）查取應(yīng)力校正系數(shù)

由表10－5查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798（6）計(jì)算[σF] σF1=500Mpa σF2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98 [σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa（7）計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較 = =0.0126 = =0.01468 大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計(jì)計(jì)算 mn≥ =2.4 mn=2.5 4．幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算中心距 z1 =32.9，取z1=33 z2=165 a =255.07mm a圓整后取255mm 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 β=arcos =13 55’50”

3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 d1 =85.00mm d2 =425mm 4）計(jì)算齒輪寬度 b=φdd1 b=85mm B1=90mm，B2=85mm 5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式為宜。其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖。軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

擬定輸入軸齒輪為右旋 II軸：

1．初步確定軸的最小直徑 d≥ ＝ =34.2mm 2．求作用在齒輪上的受力 Ft1= =899N Fr1=Ft =337N Fa1=Fttanβ=223N； Ft2=4494N Fr2=1685N Fa2=1115N 3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1）擬定軸上零件的裝配方案

i.I-II段軸用于安裝軸承30307，故取直徑為35mm。ii.II-III段軸肩用于固定軸承，查手冊(cè)得到直徑為44mm。iii.III-IV段為小齒輪，外徑90mm。iv.IV-V段分隔兩齒輪，直徑為55mm。v.V-VI段安裝大齒輪，直徑為40mm。

vi.VI-VIII段安裝套筒和軸承，直徑為35mm。2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度

1.I-II段軸承寬度為22.75mm，所以長(zhǎng)度為22.75mm。

2.II-III段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙12mm，軸承和箱體的間隙4mm，所以長(zhǎng)度為16mm。

3.III-IV段為小齒輪，長(zhǎng)度就等于小齒輪寬度90mm。4.IV-V段用于隔開兩個(gè)齒輪，長(zhǎng)度為120mm。

5.V-VI段用于安裝大齒輪，長(zhǎng)度略小于齒輪的寬度，為83mm。6.VI-VIII長(zhǎng)度為44mm。4． 求軸上的載荷 66 207.5 63.5 Fr1=1418.5N Fr2=603.5N 查得軸承30307的Y值為1.6 Fd1=443N Fd2=189N 因?yàn)閮蓚€(gè)齒輪旋向都是左旋。故：Fa1=638N Fa2=189N 5．精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 1）判斷危險(xiǎn)截面

由于截面IV處受的載荷較大，直徑較小，所以判斷為危險(xiǎn)截面 2）截面IV右側(cè)的

截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為

由于軸選用40cr，調(diào)質(zhì)處理，所以（[2]P355表15-1）a)綜合系數(shù)的計(jì)算

由，經(jīng)直線插入，知道因軸肩而形成的理論應(yīng)力集中為，（[2]P38附表3-2經(jīng)直線插入）軸的材料敏感系數(shù)為，（[2]P37附圖3-1）故有效應(yīng)力集中系數(shù)為

查得尺寸系數(shù)為，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為，（[2]P37附圖3-2）（[2]P39附圖3-3）軸采用磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為，（[2]P40附圖3-4）

軸表面未經(jīng)強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)值為 b)碳鋼系數(shù)的確定 碳鋼的特性系數(shù)取為，c)安全系數(shù)的計(jì)算 軸的疲勞安全系數(shù)為 故軸的選用安全。I軸：

1．作用在齒輪上的力 FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5 2．初步確定軸的最小直徑

3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1）確定軸上零件的裝配方案

2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度

d)由于聯(lián)軸器一端連接電動(dòng)機(jī)，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑尺寸的限制，選為25mm。

e)考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)2.5mm，所以該段直徑選為30。

f)該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有2mm的圓角，則軸承選用30207型，即該段直徑定為35mm。

g)該段軸要安裝齒輪，考慮到軸肩要有2mm的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為40mm。h)為了齒輪軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)5mm，所以該段直徑選為46mm。i)軸肩固定軸承，直徑為42mm。

j)該段軸要安裝軸承，直徑定為35mm。2）各段長(zhǎng)度的確定

各段長(zhǎng)度的確定從左到右分述如下：

a)該段軸安裝軸承和擋油盤，軸承寬18.25mm，該段長(zhǎng)度定為18.25mm。b)該段為軸環(huán)，寬度不小于7mm，定為11mm。

c)該段安裝齒輪，要求長(zhǎng)度要比輪轂短2mm，齒輪寬為90mm，定為88mm。d)該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取13.5mm、軸承與箱體內(nèi)壁距離取4mm（采用油潤(rùn)滑），軸承寬18.25mm，定為41.25mm。

e)該段綜合考慮箱體突緣厚度、調(diào)整墊片厚度、端蓋厚度及聯(lián)軸器安裝尺寸，定為57mm。

f)該段由聯(lián)軸器孔長(zhǎng)決定為42mm 4．按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 W=62748N.mm T=39400N.mm 45鋼的強(qiáng)度極限為，又由于軸受的載荷為脈動(dòng)的，所以。

III軸

1．作用在齒輪上的力 FH1=FH2=4494/2=2247N Fv1=Fv2=1685/2=842.5N 2．初步確定軸的最小直徑 3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1）軸上零件的裝配方案 2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 I-II II-IV IV-V V-VI VI-VII VII-VIII 直徑 60 70 75 87 79 70 長(zhǎng)度 105 113.75 83 9 9.5 33.25

5．求軸上的載荷 Mm=316767N.mm T=925200N.mm 6.彎扭校合

滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 I軸：

1．求兩軸承受到的徑向載荷

5、軸承30206的校核 1）徑向力 2）派生力 3）軸向力 由于，所以軸向力為，4）當(dāng)量載荷 由于，所以，。

由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為 5）軸承壽命的校核 II軸：

6、軸承30307的校核 1）徑向力 2）派生力，3）軸向力 由于，所以軸向力為，4）當(dāng)量載荷 由于，所以，。

由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為 5）軸承壽命的校核 III軸：

7、軸承32214的校核 1）徑向力 2）派生力 3）軸向力 由于，所以軸向力為，4）當(dāng)量載荷 由于，所以，。

由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為 5）軸承壽命的校核 鍵連接的選擇及校核計(jì)算

代號(hào) 直徑

（mm）工作長(zhǎng)度（mm）工作高度（mm）轉(zhuǎn)矩

（N?m）極限應(yīng)力（MPa）

高速軸 8×7×60（單頭）25 35 3.5 39.8 26.0 12×8×80（單頭）40 68 4 39.8 7.32 中間軸 12×8×70（單頭）40 58 4 191 41.2 低速軸 20×12×80（單頭）75 60 6 925.2 68.5 18×11×110（單頭）60 107 5.5 925.2 52.4 由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為，所以上述鍵皆安全。連軸器的選擇

由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以考慮選用它。

二、高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算

由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，所以工作情況系數(shù)為，計(jì)算轉(zhuǎn)矩為

所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL4（GB4323-84），但由于聯(lián)軸器一端與電動(dòng)機(jī)相連，其孔徑受電動(dòng)機(jī)外伸軸徑限制，所以選用TL5（GB4323-84）其主要參數(shù)如下： 材料HT200 公稱轉(zhuǎn)矩 軸孔直徑，軸孔長(zhǎng)，裝配尺寸 半聯(lián)軸器厚

（[1]P163表17-3）（GB4323-84

三、第二個(gè)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算

由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，所以工作情況系數(shù)為，計(jì)算轉(zhuǎn)矩為

所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL10（GB4323-84）其主要參數(shù)如下： 材料HT200 公稱轉(zhuǎn)矩 軸孔直徑 軸孔長(zhǎng)，裝配尺寸 半聯(lián)軸器厚（[1]P163表17-3）（GB4323-84 減速器附件的選擇 通氣器

由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾），采用M18×1.5 油面指示器 選用游標(biāo)尺M(jìn)16 起吊裝置

采用箱蓋吊耳、箱座吊耳 放油螺塞

選用外六角油塞及墊片M16×1.5 潤(rùn)滑與密封

一、齒輪的潤(rùn)滑 采用浸油潤(rùn)滑，由于低速級(jí)周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為35mm。

二、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑

由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。

三、潤(rùn)滑油的選擇

齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN15潤(rùn)滑油。

四、密封方法的選取

選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。設(shè)計(jì)小結(jié)

由于時(shí)間緊迫，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，比如說箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的計(jì)算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的。