二级斜齿圆柱齿轮减速器 - 课程设计

机械设计专业课程设计

说 设计题目：学生姓名：学生学号：专业班级：机械设计制造及其自动

明 书

双级圆柱齿轮减速器 陈文竹 20080201115

化083

目 录

设计任务书……………………………………………………………

1传动装置总图…………………………………………………………………… 2设计要求………………………………………………………………………… 3已知条件………………………………………………………………………… 一、电动机的选择……………………………………………………………… 二、分配传动比………………………………………………………………… 三、传动装置的运动和动力参数计算………………………………………… 四、传动零件的设计计算……………………………………………………… 五、轴的结构设计及强度计算……………………………………………………

（一） 输入轴结构设计和强度计算……………………………………… （二） 中间轴的结构设计………………………………………………… （三） 输出轴的结构设计………………………………………………… 六、轴承寿命校核计算…………………………………………………………… 七、平键的强度校核…………………………………………………………… 八、箱体的基本参数……………………………………………………………… 设计小结…………………………………………………………………………… 参考资料……………………………………………………………………………

设 计 任 务 书

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1. 传动装置总图 z3z1η3123nIII工作机η4z24ηη23z4η2

Iη2η1电动机nIII7III65nII1:齿轮1（高速轴） 2:齿轮2（中速轴从动轮）3、7:联轴器 4：工作机 5：齿轮（低速轴）6：齿轮3（中速轴主动轮) 8:电动机2.设计要求：

1） 选择电动机类型和规格； 2） 设计减速器和闭式齿轮传动； 3） 选择联轴类型和型号； 4） 绘制减速器装配图和零件图； 5） 编写设计说明书。 3.已知条件

1） 输送机驱动卷筒的圆周力（即卷筒牵引力）F=2.3KN，输送带速

3

度V=1.1m/s，卷筒直径D=300mm；

2） 工作情况 单向转速，有轻微震动，经常满载，空载启动； 3） 运动要求 输送机主轴转速误差不超过0.07；

4） 使用寿命 10年，每年300天，两班制，每天8小时； 5） 生产批量 中批生产； 6） 生产厂型

中小型械制造厂。 4

项目内容及计算说明： 计算结果： 一、电动机的选择： Pw=F*V=3.705 Kw 1） 输送机主轴效率功率： 2） 输送机主轴转速：nw?110r/min 3） 传动装置总效率： Pw?7.366Kw ① 选取 弹性柱销联轴器效率：?联?0.9925 nw?1500r/min 刚性联轴器效率： ?联?0.99 ?弹联?0.993 ?筒?0.96 圆柱齿轮效率：??0.98 承 ?锥?0.97 轴承效率：?承?0.99 η 滚筒效率：?f?0.96 ② 总效率： 4?a??弹联1??刚联??筒??承??齿2 Pd?7.31Kw 42?0.993?0.97?0.96?0.97?0.99 =0.86 4） 电动机输出功率： Pd?7.31 Kw

?刚联?0.99 5

取P为11 Kw 选择电动机型号为:Y132M-4型三i总?25 相异步电动机,同步转速n0?1500 r/min，异步转速n?1440r/min。 二、分配传动比： 1. 估算传动装置的总传动比： n1500i总???25 nw602. 根据公式： i1?5.81 i2?4.3 i1?i2??in?i总 试分配传动比： 第一级齿轮传动：i1?5.81 第二级齿轮传动：i2?4.3 则： 合适！ n1?1500 r/min n2?258.2 r/min 三、传动装置的运动和动力参数计n3?60 r/min 算： 1.计算各轴转速： i1?i2?4.3?5.3?25 n1?n?1500 r/min n2?n11500??258.2 r/min i5.81n4?60 r/min Kw P1?7.31 P2?7.02 Kw n2n3??60 r/min i2n4?n360??60 r/min i开1 Kw P3?6.74 P4?6.47 Kw 2.计算各轴输入功率： P1?Pd??联?7.3666?0.9925?7.31 Kw P?P???????7.31?0.9925?0.97?7.0221j承柱1 6 Kw P3?P2??齿2??承?7.02?0.97 ?6.74 Kw T1?46.9 Nm T2?259.72 Nm P4?P3??齿2??承4??f?6.74?0.99?0.97 ?6.47 2. 计算各轴输入转矩： T3?1072.46 Nm T4?1029.88 Nm T1?9550?P7.36661?9550??46.9 Nm n11500PT2?9550?2?259.72 Nm n2T3?9550?P3?1072.46 Nm n3 PT4?9550?4?1029.88 Nm n4将上述结果列于表中： 轴号 转 速n 功 率P 转 T7.31 Kw 1 1500 r/min 7.02 Kw 2 258.72r/min 6.74 Kw 3 60r/min 6.47Kw 4 60r/min 四、传动零件的设计计算： 算： 1.选择齿轮的材料： HRC?55 46.55259.72HRC?47HBS 1029.8 1072.4（一）斜齿圆柱齿轮的基本参数及强度计Ⅱ组公差8级 7

小齿轮选用40Cr表面淬火 大齿轮选用45表面淬火

许用接触应力［?H］由式［?H］ =?HlimSHmin?d=0.4 ?ZN 确定齿轮精度等级，按Z1?21 Z2?122 vm?(0.013~0.022)n13P估计齿宽中点分度圆上的圆周速度n1合适！ T1?207.29605 Nm vm?3.686m/s。查表取： 小轮大端分度圆d1由式： d1?3计算： KA?1 KV?1.2 2KT1u?1ZE?ZH?Z?2?() K??1.1 ?du[?H]K?=1.1 齿宽系数?d 按齿轮相对轴承为非对称布置： 小轮齿数Z1 在推荐值 20~40中选： 大轮齿数Kt?1.71 ZE?189.8Nmm2 ZH?2.5 Z2 Z2?i?Z1?5.81?21?122 齿数比u u?Z2/Z1?5.81 传动比误差?u/u ?u/u在?4%范围内， ?Hlim1?700 N/mm2 小轮转矩T1 载 使查表得： 动载荷系数KV 查 得： 齿向载荷分布系数K?

?Hlim2?550 系系数数 K N/mm KA N?8.148?108 12荷用K?KA?KV?K??K? N2?5.82?108 ZN1?1 ZN2?1.05 8

齿间载荷分布系数K? 由推荐值ZW?1 S?1 1.0~1.2 Hmin2[?H1]?700N/mm 载荷系数K的初值Kt [?H2]?577.5N/m Kt?KA?KV?K??K??1?1.2?1.1 2 弹查表得： 节查表得： 许用接触应力点影响系数性系数ZE m ZH d1?85.55 mm [?H]??HlimZN?/SHmin 接触疲劳极限?Hlim [?H] m?3 接触寿命系数ZN 应力循环次数N由式： dt?63 mm d2?366 mm a?220 N1?60n1jLh?60?970?1?(5?350?8) N2?N1/u?8.148?10/1.4 则：查表 得ZN1，ZN2（不允许有点蚀） 硬查表得： 表得： 则： [?H1]?700?1/1 [?H2]?500?1.05/1 故：d1的值为： d1t?38 化系数 ZW b?90 mm 接触安全系数SH 查b2?90 mm b1?95 mm 2?1.452?49233.07189.8?2?2.5?0.872?1. 4?1??()?0.8577.51.4 齿轮模数m YFa1?2.72 YFa2?2.15 m?d1/Z1?1.23 圆整： 小轮分度圆直径d1为：

YSa1?1.52 9

d1?m?Z1?3?21?63 大轮分度圆直径d2 d2?m?Z2?3?122?366 标准中心m(Z1?Z2)a??220 2 齿宽b??d?d1?88 大轮齿宽b2?b 小轮齿宽b1?b2?(5~10) 3.齿根弯曲疲劳强度校核计算： 矩YSa2?1.81 ： ?Flim1?280 N/mm 2?Flim2?320 N/mm 2YN1?YN2?1 Yx?1 SF?1.5 [?F1]?373.3N/mm 22KT1 由式?F??YFaYSa?Y??[?F] bd1m 齿形系数YFa 查表得： 小轮 YFa1 大轮 YFa2 应力修正系数YSa 查表得: 小轮 YSa1 大轮 YSa2 重合度系数Y? 由式 许用弯曲应力[?F] [?F2]?426.67N/mm2 [?F]?查表得： 查表得： ?Flim SF弯曲疲劳极限应力?Flim 齿根弯曲强度曲寸全寿命系系系数数数足够 YN YN?Yx 弯 尺查表得： 安查表得： Yx m?3 SF Z1?21，10

则： [?F1]??Flim1YN1Yx1/SF?373.3

Z2?122

[?F2]??Flim2YN2Yx2/SF?426.67 所以： ?F1 ?[?F1] ??200 *ha?1 ?F2 ?[?F2] 4.齿轮的其他基本几何参数与结构图 模数 齿数 压力角 c*?0.25 i?5.81 d1?63 mm d2?366 mm m Z1，Z2 ? 齿顶高系数 顶隙系数 传动比 *ha c* ha?3 mm hf?3.75 mm h?6.75 mm da1?69mm 径 i 顶根全高高高圆直 分度圆直径 d 齿*ha?ham da2?372mm ha d?55.5mm f1df2?362.25mhf m 齿*hf?(ha?c*)m 齿h?ha?hf 齿顶h db2?343.92 db1?217.8 mm da1?d1?2ha mm da s?e?4.7125mm da2?d2?2ha 齿根圆直径 c?0.75mm df a?220mm df1?d1?2hf b1?90mm b2?95mm 11

df2?d2?2hf 基圆直径db db?dcos?

齿距 p p??m 齿厚、槽宽 s,e s?e?p/2 * 顶隙 c c?cm 中心距 a 齿宽 b （二） 直齿圆柱齿轮的基本参数及强度计 算： 1.选择齿轮的材料： HBS1?220HBS 查表： 小齿轮选用40Cr调质 HBS?260HBS 2小齿轮选用45调质 2.按齿面接触疲劳强度设计计算： 确定齿轮精度等级，按Ⅱ组公差8级 vt?(0.013~0.022)n23P， 估取圆周速n1 度vt?4m/s。查表取： 小轮大端分度圆直径d1由式： ??0.8 d2KT1u?1ZE?ZH?Z?2d1?3?()?du[?H]计算： 齿宽系数?d 按齿轮相对轴承非对称布置，取： 小轮齿数Z1 在推荐值 20~40中选： 大 齿轮数齿数比Z1?23 Z2?99 u?2.4 合适！ Z2 1T?64866.13NZ2?i?Z1?4.3?23?99 u?Z2/Z1?60/25?4.3 ?4%范围内：

mm K?1 u AKV?1.2 传动比误差?u/u ?u/u误差在K??1.1 K??1.1 12

小轮转矩T1 载 使查表得： 荷用系系数数 K K?KA?KV?K??K? KA 动载荷系数KV值 查 得： 查 表： 齿向载荷分布系数K? 由Kt?1.452 ? 189 . 8 N / mm 2 齿向载荷分布系数K? ZE ZH?2.5 式??0及Z??0.87 ??????[1.88?3.2(11?)]cos? Z1Z2?Hlim1?550 N/mm 2 11?[1.88?3.2(?)]?1.69867 取： 2560载荷系数K的初值Kt ?Hlim2?700 N/mm 2Kt?1?1.2?1.1?1.1 弹查表得： 节点影响系数ZH （查表得： 重合度系数Z? （???0） 查表得： 许用接触应力性系数 8 N?5.82?101ZE N2?2.425?108 ZN1?1，ZW?1 SH?1 ??0,x1?x2?0) ZN2?1.05 [?H]??HlimZN?ZW/SH 接触疲劳极限应力?Hlim 应力循环次数

[?H] [?H1]?913N/mm2 [?H2]?666.67N/mm 13

2N1?60njLh?60?692.85714?1?(5?350?8) N2?N1/u?5.82?108/2.4 则：查表 得接触寿命系数ZN1ZN2（不允许有点蚀）: 硬查表得： 接触强度安全系数SH 按一般可靠度查SHmin取： [?H1]?700?1?1/1 故：d1的值为： 齿轮模数m 化系数 m?4 ZW d1?92mm ?1.0~1.1 d2?180mm a?127.5mm [?H2]?550?1.05?1/1 b?100mm b2?100mm b1?105mm m?d1t/Z1?122.1199/25?4.8848mm 圆整： 小轮分度圆直径的值为： d1?m?Z1?3?23?69 大轮分度圆直径d2 YFa1?2.69 YFa2?2.18 d2?mZ2?4?99?396 中心距a m(Z1?Z2)3(25?60)a?? 22宽 b??d?d1tmin?0.8?55.478?44.3824mm 大轮齿宽b?b 齿2 小轮齿宽b1?b2?(5~10) 3.齿根弯曲疲劳强度校核计算： 由式 ?Flim1?540 N/mm 14 2 ?F?2KT1?YFaYSa?Y??[?F] bd1m?Flim2?420 N/mm 2 齿形系数YFa 查表得： 小轮 YFa1 大轮 YFa2 应力修正系数YSa 查表得: 小轮 YSa1 大轮 YSa2 许用弯曲应力YN1?YN2?1 Yx?1 SF?1.4 [?F] 2[?F]??FlimSFYN?Yx 齿根弯曲强度弯曲疲劳极限应力?Flim 足够 查表得： 弯查表得： 尺查表得： 安查表得： 则： 全系数寸系数曲寿命系数 YN m?4 Yx Z?23 1Z2?99 ?200 SF ?*ha?1 [?F1]??Flim1YN1Yx1/SF?540?1?1/1.4 c*?0.25 i?4.3 d1?92 mm d2?396 mm [?F2]??Flim2YN2Yx2/SF?420?1?1/1.4 所以： ?F1?[?F1] ?F2?[?F1] 4.齿轮的其他基本几何参数与结构图 1） 基本几何尺寸计算：

ha?4 mm hf?5 mm h?9 mm da1?100m da2?404mm 15

模数 齿数 m Z1，Z2 df1?82mm df2?386mm 压力角 齿顶高系数 顶隙系数 传动比 ? *ah db1?86.4 mm db2?371.8 mm p?12.56 mm s?e?4.7125mc* i ha?hm 径 *a 分度圆直径 d 齿顶高 ha 齿*hf?(ha?c*)m m 根全顶圆高高直hf pb?8.8566mm pn?8.8566mm h c?0.75mm da a?250mm 齿h?ha?hf 齿da1?d1?2ha b1?100mm b2?105mm df da2?d2?2ha 齿根圆直径df1?d1?2hf df2?d2?2hf 基圆直距径db p db?dcos? 齿p??m 齿厚、槽宽 s,e s?e?p/2 基圆齿距 pb pb?pcos? 法向齿距 pn pn?pb

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* 顶隙 c c?cm 中心距 a 齿宽 b 五、轴的结构设计及强度计算： （一） 输入轴的结构设计和强度计算： 1.计算作用在齿轮上的力： 2?49233.1 150P 转矩：T1?9.55?101 n16圆周力： Ft?2T1/d? 径向力： Fr?Ft?tan? 2.初步估算轴的直径： 选取45号钢作为轴的材料，调质处理 P 根据公式d?A?31n计算轴的最小直 1 径，并加大3%以考虑键槽的影响。 查表取A=112 则：dmin?20 mm 3.轴的结构设计： （1）确定轴的结构方案： 2该轴（输入轴）的轴承分别从两端装入， 由挡油盘定位。

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T1?46.55Nmm Ft1?984.4662 轴段①主要用于安装联轴器，其直径应于联轴器的孔径相配合，因此要先选择联轴器。联轴器的计算转矩为Tca?KA?T1，根据工作情况选取KA?1.5，则： Tca?69.825 Nm。 根据工作要求选用弹性柱销联轴器，型号为HL3,许用转矩[T]?630 Nm。 与输入轴联接的半联轴器孔径N d1?20mm，因此选取轴段①的直径为半联轴器轮毂总长度L?52mm，d1?20mm。（J型轴孔），与轴配合的轮毂孔长度为dmin?20mm L1?38mm。 （2）确定各轴段的直径和长度： 轴段①:为配合轴颈，按半联轴器孔径，选取轴段①直径为d1?20mm。为保证定位要求，轴段①的长度应比半联轴器配合段轮毂孔长度（mm）略短2~3mm；半联轴器右端用套筒轴向定位，其长度为扳手的有效活动距离和输入轴轴承盖长度之和。此处取为 45mm。所以，轴段①总长为L?171。 轴段②:为支撑轴颈，用来安装轴承。预选轴承型号为6208深沟球轴承。宽度B?14mm。所以轴段②直径应为轴承内圈直

Tca?69.825Nm d1?20mm L?52mm d1?20mm 18

径d2?24mm；为保证轴承的轴向定位用挡油 盘定位，长度为24mm，轴段②长度应比轴承 宽度短1~2mm，确定其长度为L?45mm。 轴段③：此轴段为连接轴身，为了保证 定位轴肩有一定的高度和轴承有足够的支撑 跨距其直径和长度确定为：d3?34mm， L?74mm L?172mm 轴段④：为齿轮轴的齿轮部分，其分度圆的直径为d=63mm,因此其尺寸L=75mm。 轴段⑤：也是支撑轴颈，其直径应为为保证轴承的轴向定位用挡油盘 d5?40mm，定位，长度为32mm， 即长度为L?55mm。 4.绘制轴的弯矩图和扭矩图： （1）求反力 H水平面 RH1?? d2?24mm L?45 mm Ft1?78.5984.4662?78.5d?34mm ???348.1113143.5?78.5143.5?78.5L?74mm N RH2? Ft1?143.5984.4662?143.5d4?63mm ??636.3554143.5?78.5143.5?78.5L?75mm N V垂直面 RV1??Fr1?78.5358.3164?78.5?143.5?78.5143.5?78.5 d5?40mm L?55mm 19

??126.702 N

RV2F?143.5358.3164?78.5?r1? 143.5?78.5143.5?78.5 ?231.614 N （2）求齿宽中点出的弯矩 H水平面 RH1?348.111N RH2?636.3554 N MH?143.5?RH1?143.5?348.111?49953.9285 Nmm V垂直面 MV?143.5?RV1?143.5?126.702?18181.737 Nmm RV1?126.702 合成弯矩M N 222M?MH?MV?49953.9285?18181.7372 扭矩T RV2?231.614 N Nmm 当量弯矩Mca 2Mca?M2?T2?504236.3852?123082.704 MH?49953.93 弯矩图和扭矩图： Nmm T???T1?0.6?49233.1?29539.86MV?18181.737Nmm M?53159.8583Nmm T?29539.86Nmm

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Ft1Rh1Rv1Rv284143.578.5Mca?519041.1Fr1Nmm R h2 Rh2水平面Rh1Ft149953.9285 垂直面Rv1Fr1Rv218181.737 53159.8583合成 60815.9014当量弯矩29539.86 5.校核轴的强度： 查表得 ?b?640N/mm2,材料的许用应力 2即 [??1]b?60 N/mm,轴的计算应力为： M?ca?ca?[?] W扭矩29539.86 （二） 中间轴的结构设计： 1.计算作用在齿轮上的力： 满足要求！ 21 转矩：T2?259.72Nm 大齿轮上受到的力与小齿轮上的力护 卫相反力，则： 轴向力： Ft1?Ft2?984.4662N 径向力： Fr2?Fr1?358.3164N Ft2?984.4662 2.初步估算轴的直径： N 选取45号钢作为轴的材料，调质处理 P 根据公式d?A?31 Fr2?358.3164 计算轴的最小直N n1 径，并加大3%以考虑键槽的影响。 查表取A=115 则：dmin?34.69 mm 3.轴的结构设计： 确定轴的结构方案： 该轴（中间轴）左端齿轮轴，大圆柱齿 轮从右端装入，然后分别自两端装入挡油板 和轴承。结构如图：

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（2）确定各轴段的直径和长度： 轴段①：为支撑轴颈，预选轴承型号为207深沟球轴承。其内圈直径d?35mm，宽度B?17mm。挡油板宽度为32mm，所以，确定轴段①直径为d1?40mm，长度为L?54mm。 dmin?34.69mm 23 轴段②：为齿轮轴部分，长度为L?105mm。轴段②的直径为d2?92mm。 轴段③：为联接轴身。用于保证轴承的 支撑跨距和轴上零件的轴向定位。所以，确 定轴段③直径为d3?78.5mm，长度为 L?18mm。 轴段④：用于安装大圆柱齿轮，已知轮 毂孔直径为d?140mm，长度为L?69mm。 同样为了保证定位精度，取轴段④长度为 L?99mm。 轴段⑤：为支撑轴颈，结构尺寸与轴段 ①完全相同。 4.绘制轴的弯矩图和扭矩图： （1）求反力 H水平面 RH3 Ft3??77.5?79??Ft2?79???3155.145 66?77.5?79 F??66?77.5??Ft3?66?t2??843.11 66?77.5?79N RH2N V垂直面 RV3 d1?40mm Fr3??77.5?79??Fr2?79??1148.393 L?54mm 66?77.5?79 N 24

RV2 Fr2??66?77.5??Fr3?66???306.865 66?77.5?79L?105mm N （2）求齿宽中点出的弯矩 H水平面 MH1?66?RH3?208239Nmm d2?92mm d3?78.5mm L?18mm MH2?79?RH2?66605.69Nmm V垂直面 d4?140mm L?99mm MV1?66?RV3?75793.938Nmm MV2?79?RV2?24242.335Nmm 合成弯矩M 22M1?MH?M1V1 M2?M2H2?M2V2扭矩T RH3?3155.145 N T???T2?0.6?64866.13?38919.678Nmm 当量弯矩Mca Mca1?M1?T Mca2?M2?T2 222RH2?843.11 N 弯矩图和扭矩图 RV3?1148.393 N RV2?306.865 N

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Ft3Fr3Rh2 Rv2MH1?208239Nmm RV3Rh3Fr2Ft26677.579MH2?66605.69Nmm Ft3水平面Rh3208239.5766605.69Rh2Ft2MV1?75793.94Nmm Mv2?24242.3Fr3垂直面RV375793.938Rv2Fr224242.335Nmm M1?221604.24Nmm M2?70880.54Nmm T?38919.678Nmm 221604.24合成70880.242338919.678Mca1?224.996Nm 扭矩224995.96Mca2?80862.5480862.54当量弯矩Nmm 5.校核轴的强度： 2查表得 ?b?640N/mm,材料的许用应力

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即 [??1]b?60 N/mm2,轴的计算应力为： ?ca?[?] （三） 输出轴的结构设计： 1.计算作用在齿轮上的力： 转矩：T3?9.55?106圆周力： P1 n1Ft4?Ft3?4982.76N 径向力： Fr4?Fr3?1813.575 N 2 .初步估算轴的直径： 选取45号钢作为轴的材料，调质处理 P 根据公式d?A?31n1计算轴的最小直径，并加大3%以考虑键槽的影响。 查表取A=112 则：dmin?55 mm 2.轴的结构设计： （1）确定轴的结构方案： 该轴（输出轴）左端先后装入大圆柱齿轮、挡油板、轴承、轴承套，右端先装入挡油板、轴承。联轴器将在传动系统装配时安装，减速器装配过程中不应装配。 结构如图： 轴段①：用于安装联轴器，与联轴器配合的长度为82mm,直径为d?38mm，轴套长度为45mm。因此，确定轴段①直径为 d1?38mm，长度为L?128mm 27 轴段②：为支撑轴颈，预选轴承型号为 6208深沟球轴承。其内圈直径d?40mm，宽 满足要求 T3?1072.46Nmm Ft4?4982.76N Fr4?1813.575 N 28

度B?18mm。挡油板长度为34mm，所以，确定轴段②直径为d2?40mm，长度为L?18?34?52mm。 轴段③：用于安装大圆柱齿轮，其轮毂孔直径为d?180mm,长度为L?45mm。 轴段④：为联接轴身。综合考虑轴承的支撑跨距和轴身的力学性能,确定其直径

轴段⑤：用于安装右轴承，型号同样是 6208深沟球轴承，挡油板长度为24mm。所 以确定轴段⑤直径为d5?40mm，长度为 L?47mm。 4.绘制轴的弯矩图和扭矩图： d4?60mm,长度L?99.5mm。 （1）求反力 H水平面 RH1??Ft4?156??3485.6976 N 67?156d1?38mm L?128mm d2?40mm L?52mm d3?180mm L?45mm d4?60mm L?99.5mm d5?40mm L?47mm RH2?Ft4?67?1497.06 N 67?156V垂直面 RV1??Fr4?156??1268.69 N 67?156RV2?Fr4?67?544.886 N 67?156 （2）求齿宽中点出的弯矩 H水平面 .36 Nmm MH?67?RH1?233541V垂直面 MV?67?RV1?85002.56Nmm 合成弯矩M M?M2H?M 2V 扭矩T RH1?3485.6976 N 29

T???T1?0.6?186853.4?112112.03Nmm

当量弯矩Mca Mca?M?T 22RH2?1497.06 N Rh2弯矩图和扭矩图： .69 Rv2RV1?1268N Rv1Rh1Fr4Ft467156Rh2水平面Rh1Ft4RV2?544.886 N 233541.36MH?233541.4Rv2垂直面Rv1Fr4Nmm MV?85002.56Nmm M?248529.56Nmm T?112112.03Nmm 85002.216Mca?272646.4合成Nmm 30 248529.56 5.校核轴的强度：

查表得 ?b?640N/mm2,材料的许用应力 即 [??1]b?60 N/mm2,轴的计算应力为： ?ca?Mca?1.5778?[?] W 七、1.输入轴轴承型号6208的寿命校核计 算： 1）.支反力： 22R1?RH?RV?384.1112?126.7022 22R2?RH?RV?636.35542?231.6142 62）.轴承寿命： 按公式p?fp?R，求得P，查表取 fP?1.1,ft?1，已知轴承的额定动载荷C?29500 N ∴6Lh1? f?C310101?295003(t)?() 60nfP?Pr160?9701.1?404.468 ?6518832.4 h 满足设备中修的要求，寿命足够！ Lh2 106ft?C31061?295003 ?()?() 60nfP?Pr260?9701.1?677.195 31

?1067208 h 满足设备中修的要求，寿命足够！

2.中间轴轴承型号6208的寿命校核计算： 1）.支反力： 22R3?RH843.112?306.8652 3?RV3? 22R4?RH3155.1452?1148.3932 4?RV4?2）.轴承寿命： 按公式p?fp?R，求得P，查表取 fP?1.1,ft?1，已知轴承的额定动载荷 C?29500 N ∴Lh3106ft?C31061?295003?()?() 60nfP?Pr360?692.8571.1?897.22 满足要求 ?642390.2 h 满足设备中修的要求，寿命足够！ Lh4106ft?C31061?295003?()?() 60nfP?Pr460?692.8571.1?3320.1 ?12257.2 h 满足设备中修的要求，寿命足够！ 3.输出轴轴承型号6208的寿命校核计算： 1）.支反力： 22R5?RH544.8862?1497.062 5?RV5? 22R6?RH3485.69762?1268.692 6?RV6?R1?404.468N R2?677.195N 满足强度要求！ 32 2）.轴承寿命： 按公式p?fp?R，求得P，查表取满足强度要求！ fP?1.1,ft?1，已知轴承的额定动载荷 C?29500 N ∴Lh5106ft?C31061?295003?()?() 60nfP?Pr560?2881.1?1593.14R3?897.22N R4?3320.1N 106ft?C31061?295003()?() Lh6?60nfP?Pr660?2881.1?3709.4 21869.2 h 满足设备中修的要求，寿命足够！ 八、平键的强度校核： 满足寿命要求！ 2T2已知：[?p]?110N/mm, ?p??[?p] dkl1. 输入轴： d1?20mm k1?4mm 满足寿命要求！ T?46.55Nm ?276047.56 h 满足设备中修的要求，寿命足够！ 1 键10?8?50 GB 1096-1979: ?p?2?49233.12?16.195 N/mm?[?p] 38?4?40 2.中间轴： d1?35mm k1?4.5mm T2?259.72Nm 键14?19?58 GB 1096-1979: ?p? 2?64866.132?13.1 N/mm?[?p] 50?4.5?44R5?1593.14N R6?3709.4N 33 3.输出轴： d1?55mm ，d2?38mm， k1?5mm，k2?5mm T3?186853.385Nmm 键14?9?36 GB 1096-1979: ?p?2?64866.132?26.2 N/mm?[?p] 50?4.5?22 满足寿命要求！ 满足寿命要求！ 九、确定箱体的基本参数： (取低速轴中心距 键10?8?70 GB 1096-1979: ?p?2?186853.3852?32.78 N/mm?[?p] 38?5?60 a?127.5mm) 机 机座盖壁壁厚厚 ??0.025a?3?8 ? ?1 ?1?0.02a?3?8 机座凸缘厚度 b b?1.5? 机盖凸缘厚度 b1 b1?1.5?1 机座底凸缘厚度 b2 b2?2.5? 地 地a?250,满足强度要求 脚脚螺螺栓栓直数径目df?0.036a?12 n?4 df n 满足强度要求 d3 34

轴承旁螺栓直径d1 d1?0.75df 机盖与机座连接螺栓直径d2 d2?(0.5~0.6)df 轴承盖螺钉直径d3?(0.4~0.5)df

窥视孔螺钉直径d4 满足强度要求 d d4?(0.3~0.4)df 定位销直径 d?(0.7~0.8)d2 查表： 外机壁至轴承座端面距离l1 轴承旁凸台半径R1 R1?C2 满足强度要求 l1?C1?C2?(8~12) 大齿轮顶圆与内机壁距离?1 ?1?1.2? 齿轮端面与内机壁距离?2 ?2?? 机盖、机座肋板厚m1,m2 通气器：简易通气器M12?1.5 ??9.25mm ?1?8mm b?13.8mm b1?12mm b2?23.12mm df?21mm n?4 d1?15.75mm 七、装配图设计 （一）、装配图的作用 d2?11.55mm d3?9.45mm d4?7.35mm 作用：装配图表明减速器各零件的结构及其d?8.58mm 装配关系，表明减速器整体结构，所有零件R1?20mm 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、调试、维 护等的技术依据，表明减速器各零件的装配l1?42mm 和拆卸的可能性、次序及减速器的调整和使 用方法。 ?1?11.1mm （二）、减速器装配图的绘制 1、装备图的总体规划： （1）、视图布局： ①、选择3个基本视图，结合必要的剖

?2?9.25mm m1?m2?7.9mm 35

视、剖面和局部视图加以补充。 ②、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： ①、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。 ②、配合尺寸：减速器中有配合要求的零件应标注配合尺寸。如：轴承与轴、轴承外圈与机座、轴与齿轮的配合、联轴器与轴等应标注公称尺寸、配合性质及精度等级。查[3]P106表7-2。 ③、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。 ④、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： ①、说明机器或部件的名称、数量、比例、材料、标准规格、标准代号、图号以及设计

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者姓名等内容。查GB10609.1-1989 和GB10609.2-1989标题栏和明细表的格式。 ②、装备图中每个零件都应编写序号，并在标题栏的上方用明细表来说明。 （4）、技术特性表和技术要求： ①、技术特性表说明减速器的主要性能参数、精度等级、表的格式参考[3]P108表7-3，布置在装配图右下方空白处。 ②、技术要求包括减速器装配前、滚动轴承游隙、传动接触斑点、啮合侧隙、箱体与箱盖接合、减速器的润滑、试验、包装运输要求。 2、绘制过程： （1）、画三视图： ①、绘制装配图时注意问题： a先画中心线，然后由中心向外依次画出轴、传动零件、轴承、箱体及其附件。 b、先画轮廓，后画细节，先用淡线最后加深。 c、3个视图中以俯视图作基本视图为主。 d、剖视图的剖面线间距应与零件的大小相协调，相邻零件剖面线尽可能取不同。 e、对零件剖面宽度??2mm的剖视图，剖面允许涂黑表示。 f、同一零件在各视图上的剖面线方向和间距要一致。 ②、轴系的固定：

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a、轴向固定：滚动轴承采用轴肩和闷盖或透盖，轴套作轴向固定；齿轮同样。 b、周向固定：滚动轴承采用内圈与轴的过渡配合，齿轮与轴除采用过盈配合还采用圆头普通平键。查[3]P258~259得中速轴齿轮键为10x8x22GB1096-79(90)，低速轴齿轮键为GB1096-79（90），14x9x36。 （2）、润滑与密封 ①、润滑： 齿轮采用浸油润滑。参考[1]P245。当齿轮圆周速度v?12m/s时，圆柱齿轮浸入油的深度约一个齿高，三分之一齿轮半径，大齿轮的齿顶到油底面的距离≥30~60mm。参考[1]P310。轴承润滑采用润滑脂，润滑脂的加11入量为轴承空隙体积的~32，采用稠度较小润滑脂。 ②、密封： 防止外界的灰尘、水分等侵入轴承，并阻止润滑剂的漏失。查[4]P383表10-37，高低速轴密封圈为：唇形密封圈（FB型）GB/T9877.1-1998。 （3）、减速器的箱体和附件： ①、箱体：用来支持旋转轴和轴上零件，并为轴上传动零件提供封闭工作空间，防止外界灰砂侵入和润滑逸出，并起油箱作用，保证传动零件啮合过程良好的润滑。 材料为：HT200。加工方式如下： 加工工艺路线：铸造毛坯→时效→油漆→划

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线→粗精加工基准面→粗、精加工各平面→粗、半精加工各主要加工孔→精加工主要孔→粗、精加工各次要孔→加工各紧固孔、油孔等→去毛刺→清洗→检验 ②、附件： 包括窥视孔及窥视孔盖、通气器、轴承盖、定位销、启箱螺钉、油标、放油孔及放油螺塞、起吊装置。 3、完成装配图： （1）、标注尺寸：参考[3]P105、P106表7-2，标注尺寸反映其的特性、配合、外形、安装尺寸。 （2）、零件编号（序号）：由重要零件，按顺时针方向依次编号，并对齐。 （3）、技术要求：参考[3]P107~110 （4）、审图 （5）、加深 课 程 设 计 小 结

学院为了保证对每一个学生的培养质量，增设了为期两周的“专业课程设计”。接到任务书之后，我搜集了多方面的相关资料，对从源动机开始至工作机为止的传动部分，经过设计、计算、选型、校验以及再设计、再计算、再选型、再校验的复杂、枯燥、重复的过程，终于在规定的时间内将全部的任务完成。

在设计过程中，我专心致力于其事。前期以设计，计算，选型为主，后期则将重点放在校核与画图上。两周时间，几乎天天埋头于公式、手册之中，可谓废

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寝忘食。为了加强锻炼，我采用了计算机绘图。动态的效果细化到了每一个零部件的倒角、圆角；图中的每一处重要的尺寸、结构都严格按照国家的相关标准设计绘制。说明书方面，也充分发挥了计算机的优势，结合我所掌握的全部知识，使其具有图文并貌的页面，并且尽量靠近毕业设计的编写格式。

本次专业课程设计让我获益非浅。由于时间紧迫，所以这次的设计存在许多缺点，比如说箱体结构庞大，重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷，我相信，通过这次的实践，能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作，有能力设计出结构更紧凑，传动更稳定精确的设备。设计中，指导教师元老师为我提供了多方面的帮助，对于存在的问题及时做出了解答，使我避免了很多错误，少走了许多弯路。在此，我对老师表示衷心的感谢和真诚的祝福！

学生：江奎峰

2009年1月9日

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参 考 资 料

[1] 陆玉,何在洲,佟延伟.机械设计课程设计.机械工业出版社；

[2] 王昆,何小柏,汪信远.机械设计课程设计.高等教育出版社， 1995年12月第一版；

[3] 濮良贵,纪名刚.机械设计（第七版）.高等教育出版社.2001年7月第七版； [4] 王洪欣,李木,刘秉忠.机械设计工程学Ⅰ.中国矿业大学出版社； [5] 唐大放,马晓宁,杨现卿.机械设计工程学Ⅱ.中国矿业大学出版社； [6] 洪钟德.简明机械设计手册.同济大学出版社, 2002年5月版； [7] 周明衡.减速器选用手册.化学工业出版社, 2002年6月版； [8] 刘希平.工程机械构造图册.机械工业出版社；

[9] 刘朝儒,彭福荫,高治一.机械制图（第四版）.高等教育出版社，2001年8月第四版；

[10] 韩莉,邓杰,王振甫.机械设计课程设计.重庆大学出版社； [11] 甘永立等.几何量公差与检测.重庆大学出版社；

[12] 廖念钊,古莹庵,莫雨松,李硕根,杨兴骏编.互换性与技术测量（第四版）.中国计量出版社, 2001年1月第四版；

[13] 软件. 机械设计手册(软件版)R2.0. 机械工业出版社。

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参 考 资 料

[1] 陆玉,何在洲,佟延伟.机械设计课程设计.机械工业出版社；

[2] 王昆,何小柏,汪信远.机械设计课程设计.高等教育出版社， 1995年12月第一版；

[3] 濮良贵,纪名刚.机械设计（第七版）.高等教育出版社.2001年7月第七版； [4] 王洪欣,李木,刘秉忠.机械设计工程学Ⅰ.中国矿业大学出版社； [5] 唐大放,马晓宁,杨现卿.机械设计工程学Ⅱ.中国矿业大学出版社； [6] 洪钟德.简明机械设计手册.同济大学出版社, 2002年5月版； [7] 周明衡.减速器选用手册.化学工业出版社, 2002年6月版； [8] 刘希平.工程机械构造图册.机械工业出版社；

[9] 刘朝儒,彭福荫,高治一.机械制图（第四版）.高等教育出版社，2001年8月第四版；

[10] 韩莉,邓杰,王振甫.机械设计课程设计.重庆大学出版社； [11] 甘永立等.几何量公差与检测.重庆大学出版社；

[12] 廖念钊,古莹庵,莫雨松,李硕根,杨兴骏编.互换性与技术测量（第四版）.中国计量出版社, 2001年1月第四版；

[13] 软件. 机械设计手册(软件版)R2.0. 机械工业出版社。

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