机械设计课程设计--二级减速器（优秀卷）

Southwest university of science and technology

本科课程设计（说明书）

题目：带式运输机传动装置的设计

设计数据与传动方案:c5

学院名称 制造科学与工程学院

专业名称 机械设计制造及其自动化

学生姓名 学 号 指导老师

二〇一五年一月

西 南 科 技 大 学 机械设计课程设计说明书

目录

第一章 任务书 ............................................................................................. 错误！未定义书签。

1.1课程设计说明 ................................................................................... 错误！未定义书签。 1.2带式运输机传动装置的设计 ........................................................... 错误！未定义书签。

1.2.1带式运输机工作原理 .......................................................... 错误！未定义书签。 1.2.2已知条件 .............................................................................. 错误！未定义书签。 1.2.3设计数据 .............................................................................. 错误！未定义书签。 1.2.4传动方案 .............................................................................. 错误！未定义书签。

1.2.5设计内容 .............................................................................. 错误！未定义书签。 1.2.6二级展开式圆柱齿轮减速器简图 ...................................... 错误！未定义书签。 第二章 电机设计 ....................................................................................... 错误！未定义书签。

2.1电机型号选择 .................................................................................. 错误！未定义书签。 2.2电机功率选择 .................................................................................. 错误！未定义书签。 2.3电机转速选择 .................................................................................................................... 6 2.3.1传动比 .................................................................................................................... 6 2.3.2二级减速传动比分配 ............................................................................................ 7

2.4计算各轴的运动和动力参数 ............................................................................................ 8 2.4.1计算各轴转速 ........................................................................................................ 8 2.4.2计算各轴输入、输出功率 .................................................................................... 8 2.4.3计算各轴输入、输出转矩 .................................................................................... 8 第三章 齿轮传动设计 ................................................................................................................. 10

3.1高速级齿轮传动计算 ...................................................................................................... 10 3.2低速级齿轮传动计算 ...................................................................................................... 12 3.3圆柱齿轮传动参数表 ...................................................................................................... 14 3.4验算带式运输机带速 ...................................................................................................... 15 第四章 减速器结构设计 ............................................................................................................. 16

4.1减速器结构 ...................................................................................................................... 16 4.2轴类零件设计 .................................................................................................................. 16 4.2.1初选轴 .................................................................................................................. 16 4.2.2初选轴承 .............................................................................................................. 17 4.2.3联轴器的选取 ...................................................................................................... 17 4.2.4轴的结构设计 ...................................................................................................... 18 4.2.5低速轴强度校核 .................................................................................................. 19

4.3轴承的寿命计算 .............................................................................................................. 23 4.4键联接的选择和计算 ...................................................................................................... 24 第五章 减速器的润滑方式和密封类型 ..................................................................................... 25

5.1齿轮传动的润滑 .............................................................................................................. 25 5.2滚动轴承润滑的选择 ...................................................................................................... 25 5.3密封形式 .......................................................................................................................... 25 第六章 课程设计心得 ................................................................................................................. 26

致谢......................................................................................................................................... 27

1

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参考文献 ................................................................................................................................. 27

2

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第一章 任务书

1.1 课程设计说明

题目及原始数据确定： 本人选择的是带式运输机传动装置的c组传动方案（二级展开式圆柱齿轮减速器）的第5组数据。

本设计为课程设计，通过设计带式运输传动装置，学习机械设计的基本过程、步骤，规范、学习和掌握设计方法，以学习的各种机械设计，材料，运动，力学知识为基础，以《机械设计》、《机械原理》、《机械制图》、《机械设计课程设计手册》、《制造技术基础》、《机械设计课程设计指导书》以及各种国标为依据，独立自主的完成板栗脱壳机传动装置的设计、计算、验证的全过程。亲身了解设计过程中遇到的种种问题和解决的方法，思考、分析最优方案，这是第一次独立自主的完成设计过程，为毕业设计以及以后的就业工作做下铺垫。

1.2 带式运输机传动装置的设计

1.2.1 带式运输机工作原理

带式运输机传动示意图如图1-1所示。 1.2.2 已知条件

1)工作条件:两班制，连续单向运转，载荷较平稳室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃; 2)使用折旧期:8年;

3)检修间隔期:四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修;

4)动力来源:电力,三相交流,电压380/220V;

5)运输带速度允许误差:±5%;

6)制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。

1.2.3 设计数据

设计数据见表1.1。

3

图1-1 带式运输机传动示意图 西 南 科 技 大 学 机械设计课程设计说明书

表1.1 设计数据

题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 参 数 运输带工作拉力F/N 1500 2200 2300 2500 2600 2800 3300 4000 4500 4800 运输带工作速度v（m/s） 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.4 1.2 1.6 1.8 1.25 滚筒直径D（mm） 220 240 300 400 220 350 350 400 400 500 注：运输带与卷筒之间及卷筒轴承的摩擦影响已经在F中考虑。

1.2.4 传动方案

表1.2 传动方案

编号 方案 编号 a 带-单级斜齿圆柱齿轮减速器 d b 锥齿轮减速器-开式齿轮 e c 二级展开式圆柱齿轮减速器 f 方案 二级同轴式圆柱齿轮减速器 圆锥圆柱齿轮减速器 单机蜗杆减速器 1.2.5 设计内容

1）按照给定的原始设计数据编号（编号） 5 和传动方案（编号） c 设计减速器装置；

2）完成减速器装配图1张（A0或A1）。 1.2.6 二级展开式圆柱齿轮减速器简图

二级展开式圆柱齿轮减速器传动方案简图如图1-2所示。

电机 联轴器 减速器 卷筒 运输带 图1-2 二级展开式圆柱齿轮减速器 4

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第二章 电机设计

2.1 电机型号选择

按照1.2的已知条件（1）、（4），根据[3]选用三机笼型电动机，封闭式结构，电压380V，Y型。

2.2 电机功率选择

Pd? 式中

Pw?2 （2-1）

pd为电动机功率，pw为负载功率，?为总效率。

?????0?31?22 （2-2）

式中

?0——联轴器效率，由[3]表1-5，取?0?0.99（弹性柱销联轴器），

1

?——轴承效率，由[3]表1-5，取?12， ?0.99（球轴承）

?——齿轮传动效率，由[3]表1-5，取

?2?0.98（按[1]表6.6选7

级圆柱齿轮）。

Pw?Fv （2-3）

已知F?2600N，v?1.1m/s，

5

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由式（2-1）、（2-3）、（2-4）并代入数据解得

Pw?2.86kW

Pd?3.26kW由[3]表12-1，满足要求的电机额度功率为

Pd'?4kW2.3 电机转速选择

2.3.1传动比

按[3]表14-5,推荐传动比

i?8~40，则电机转速范围

v1.1nw?i??(8~40)??60?764~3820(r/min)

?D3.14?0.22符合这一范围的的同步转速有1000r/min，1500r/min，3000r/min。 根据[3]表12-1查出有三种合适的电机，如表2.1所示。

表2.1 部分功率为4kW的Y系列三相异步电机

方案 电机型号 额定功率/kW 电机转速/(r/min) 电机质量/kg 传动比i??Dnwv 1 2 3 Y132M1-6 Y112M-4 Y112M-2 4 4 4 同步 1000 1500 3000 满载 960 1440 2890 73 43 45 10.1 15.1 30.3 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和卷筒带传动、减速器的传动比，以及功率因数等，选择第2种方案，即电动机型号为Y112M-4。此时i?15.1。电机外形尺寸参数如表2.2所示。

表2.2电机外形尺寸参数，电机外形见图2-1

A B C D E F G H K AB AC AD HD L 190 140 70 28 +0.009 60 8 24 112 12 245 230 190 265 400

-0.004 6

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图2-1电机外形图

2.3.2二级减速传动比分配

根据[3]表14-2，单级传动比圆柱齿轮常用值3~5及[3]P203推荐的展开式二级圆柱齿轮减速器推荐高速级传动比i1?(1.3~1.5)i2，取i1?1.4i2，则

i?i1i2?1.4i22，故i2?i?3.28，i11.4?i?4.60，i1,i2均在3~5范i2围内。其中ik(k?1,2)为轴k与轴k+1的传动比，见图2-2。

7

轴3 轴2 轴1 轴4 图2-2减速器的各轴

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2.4计算各轴的运动和动力参数

2.4.1计算各轴转速 轴1 n1?nw?1440r/min，

n1?313.04r/min， 轴2 n2?i1轴3 n3?n2?95.44r/min。 i22.4.2计算各轴输入功率、输出功率

1)输入功率 轴1 P1轴2 P2轴3 P3?P?0?4?0.99?3.96kW， d'??P1??1??2?3.96?0.99?0.98?3.84kW， ?P2??1??2?3.84?0.99?0.98?3.73kW。

2）输出功率

各轴的输出功率为输入功率乘轴承效率0.99，分别为

轴1 P1'?P1??1?3.96?0.99?3.92kW，

轴2 P2'?P2??1轴3 P3'?P3??3?3.84?0.99?3.80kW，

?3.73?0.99?3.69kW。

2.4.3各轴的输入、输出转矩

1）电动机轴输出转矩

Pd'4?9550??26.53N。 电机输出转矩Td?9550?nw14402）轴输入转矩

P3.961?9550??26.27N?m ， 轴1 T1?9550?n11440 8

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P23.84?9550??117.15N?m， 轴2 T2?9550?n2313.04轴3 T3?9550?3）轴输出转矩 轴1 T1'?T1??1轴2 T2'?T2??1轴3 T3'?T3??1P33.73?9550??373.23N?m。 n395.44?26.27?0.99?26.01N?m， ?117.15?0.99?115.98N?m，

?373.23?0.99?369.50N?m。

4）各轴动力参数如表2.3所示

表2.3各轴动力参数

轴号 电机 轴1 轴2 轴3

功率 P/KW 输入 — 3.96 3.84 3.73 输出 4 3.92 3.80 3.69 转距T/N*M 输入 — 26.27 117.15 373.23 输出 26.53 26.01 115.98 369.50 转速 r/min 1440 1440 转动比i 1 4.60 313.04 95.44 3.28 9

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第三章 齿轮传动设计

3.1高速级齿轮传动计算

已知输入功率P1?3.92kW，小齿轮转速n1?1440r/min，传动比 i1?4.60工作条件：两班制，连续单向传动，载荷平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃。制造条件：一般机械厂制造，小批量生产。使用折旧期8年。 （1）传动形式

由工作条件选择闭式传动。 (2)选定齿轮类型

因功率不大速度不高，载荷平稳，并考虑制造条件，故选用直齿圆柱齿轮传动。

（3）选定齿轮材料

由[1]表6.1选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。 （4）选择齿数

由[1]P140建议，取小齿轮齿数z1=30，大齿轮齿数Z2?i1Z1?4.6?30?138， 又由[1]公式（6.6）知齿面接触强度设计公式为

d1?3(ZHZEZ??HP)2?2KT1'(i1?1)??di1 （3-1）

①计算载荷系数K

由[1]表6.2查得使用系数KA?1，由[1]P134得Kv?1.2，K??1.2，

K??1.2，则K?KAKVK?K??1?1.2?1.2?1.2?1.7；

N?mm，i1?4.60； ②由前面知 T1'?26.01N?m?26010 ③由[1]表6.8选取齿宽系数?d?1；

④由[1]图6.14按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳极限?Hlim1?700MPa ，大齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim2?550MPa； ⑤计算应力循环次数

小齿轮 N1?60n1jLh?60?1440?1?(16?250?8)?2.76?10，大齿轮

92.76?109?6.01?108； 应力循环次数 N2?4.60 ⑥由[1]图6.16取接触疲劳寿命系数ZN1=1，ZN2=1.1；

⑦计算接触疲劳许用应力

由[1]表6.5，取安全系数S=1.3，则小齿轮 ?HP1=ZN1?lim1?1?700?538MPa，

S1.3 10

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大齿轮?HP2?1.1?550?465MPa??HP2，故?HP?465MPa;

S1.3⑧查[1]中：图6.12,取节点区域系数ZH=2.5(无变位)。参考[1]中135页,

N2lim2Z??取Zε=0.9；由[1]表6.3查得材料的弹性影响系数ZE=189.8 MPa。 (5）确定齿轮直径及模数

由（3-1）式及代入（4）的①~⑧中数据得

189.8?2.5?0.922?1.7?260104.60?1d1?()???44.53mm，

46514.603模数m?d144.53??1.48mm,查[1]表6.7取m=1.5mm， z130 则d1?m?z1?45mm，d2?m?z2?207mm，

d?d45?207?126 mm， 中心距：a1?12?22? 齿顶圆直径da1?(z1?2ha)m?(30?2)?1.5?48mm，

? da2?(z2?2ha)m?(138?2)?1.5?210mm，

? 齿根圆直径df1?(z1?2ha?2c?)m?(30?2?1?2?0.25)?1.5?41.25mm，

? df2?(z2?2ha?2c?)m?(138?2?1?2?0.25)?1.5?203.25mm，

齿轮宽度：因为b=ψdd1=1345=45mm，故取b1=50mm；b2=b=45mm。

（6）选定齿轮精度

??45?1440?d1n1 V==，取齿轮精度8?3.4m/s，参考[1]中图6.18（a）

60?100060?1000级。

（7）按齿根弯曲强度校核

2KT1'YFaYSaY??[?FP] 由[1]公式（6.8）知弯曲应力 ?F?（3-2） bd1m ①由[1]137页，Y??0.65~0.85，按最大取如果满足上式，强度肯定满足， ②查[1]中表6.4得取齿形系数YFa1=2.52, YFa2=2.13， ③查[1]中表6.4得取应力校正系数YSa1=1.63, YSa2=1.82，

④计算弯曲疲劳许用应力

查[1]中图6.15(b)得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFlim1=300MPa;大齿轮的弯曲疲劳强度极限σFlim2=220MP，

查[1]中图6.17取弯曲疲劳寿命系数YN1= YN2=1，查[1]中表6.5取弯曲疲劳安全系数SHmin?2.2则?FP1=

?FP2=

YN1?Flim1SHminSHminYST=

1?300=273MPa，

?22.21?220=200MPa，

?22.2YN2?Flim2YST=

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?F1?2?1.7?257402KT1?2.52?1.63?0.85?102MPa， YFa1YSa1Y?=

bd1m45?45?1.5 ?F2?YFa2YSa22.13?1.82??F1??102?96MPa，

YFa1YSa12.52?1.63因?F1??FP1，?F2??FP2 故弯曲强度足够。

(8)受力分析 圆周力Ft1?2T1'=

2?26010径向力Fr1?Fttan??1144tan20??420.75N ?1156N，

d145合力Fn?Ft/cos20??1156/cos20??1230N。

3.2低速级齿轮传动计算

已知条件：输入功率P2=3.80kW小齿轮3转速n2传动比 i2=3.28,工作寿命为8年，两班制。 (1)选定齿轮类型、材料和齿数

1）因功率不大速度不高，故选用直齿圆柱齿轮传动。

2）材料选择。由[1]表6.1选择小齿轮材料为40Cr(调质)，硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40HBS。 3）选择小齿轮齿3数z3=30，大齿轮4齿数z4=i2z3=3.28330=98.4,取z4=98，此时i2??313.04r/min

98?3.27。 30 (2)按齿面接触强度设计

由公式（6.6）[1]知齿面接触强度设计公式为

d3?3(ZHZEZ??HP)2?2KT2'(i2?1)? （3-3） ?di2 ①计算载荷系数K

由表6.2查得使用系数KA=1，由[1]P134，取

T2'?115.98N?m?115980N?mmKv?1.2，K??1.2，K??1.2，则 K= KAKVK?K?=131.231.231.2=1.7；

②由前面知齿轮3传递转矩（即轴2的输出转矩）

i2?3.28；

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③由[1]表6.8选取齿宽系数?d?1；

④由[1]图6.14按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳极限

?Hlim3?700MPa=700 MPa;大齿轮的接触疲劳强度极限?Hlim4=550 MPa； ⑤计算应力循环次数

8

小齿轮N3?60njLh=603313.04313(16325038)=6.01310，大齿轮

N4=6.01?10=1.833108；

3.28 ⑥由[1]图6.16取接触疲劳寿命系数ZN3=1.1，ZN4=1.15； ⑦计算接触疲劳许用应力

由表6.5，取安全系数S=1.3，则?HP3=ZN3?lim3?SS1.381.1?700=592MPa 1.3?HP4=ZN4?lim41.15?550?=487MPa

⑧查[1]中：图6.12,取节点区域系数ZH=2.5(无变位)。参考[1]中135页,取Zε=0.9；由[1]表6.3查得材料的弹性影响系数ZE=189.8 MPa。

(3）确定齿轮直径及模数

由（3-2）式及代入（2）的①~⑧中数据得

189.8?2.5?0.922?1.7?1159803.27?1d3?()??=73.45mm，

48713.273模数m?d373.46??2.45mm,查[1]表6.7取m=2.5mm， z330 小齿轮直径d3?mz3?2.5?30?75 mm，

大齿轮直径d4?mz4?2.5?98?245mm，

d?d475?245??160 mm， 中心距：a2?322? 齿顶圆直径da3?(z3?2ha)m?(30?2?1)?2.5?80mm，

? da4?(z4?2ha)m?(98?2?1)?2.5?250mm，

? 齿根圆直径df3?(z3?2ha?2c?)m?(32?2?1?2?0.25)?2?68.75mm，

? df4?(z4?2ha?2c?)m?(98?2?1?2?0.25)?2.5?238.75mm，

齿轮宽度：因为b=ψdd=1375=75mm，故取b3=80mm，b4=b=75mm。 （4）计算圆周速度，确定齿轮精度

??75?313.04?d3n2V==，取齿轮?1.23m/s，参考[1]中图6.18（a）60?100060?1000精度8级。

(5)按齿根弯曲强度校核

由[1]公式（6.8）知弯曲强度校核公式为

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2KT2'（3-4） YFaYSaY??[?FP]bd3m

①由[1]137页，Y??0.65~0.85，按大取如果满足上式，强度肯定满足，

?F? ②查[1]中表6.4得取齿形系数YFa3=2.52, YFa4=2.19， ③查[1]中表6.4得取应力校正系数YSa3=1.63, YSa4=1.79，

④计算弯曲疲劳许用应力

查[1]中图6.15(b)得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFlim3=300MPa;大齿轮的弯曲疲劳强度极限σFlim4=220MP，

查[1]中图6.17取弯曲疲劳寿命系数YN3= YN4=1，查[1]中表6.5取弯曲疲劳安全系数SFmin?2.2则?FP1=

YN3?Flim3SHminSHminYST=1?300?2=273MPa，

2.22.2 ?FP2=YN4?Flim4YST=1?220?2=200MPa，

?F3?2?1.7?1147702KT2'?2.52?1.63?0.85?97MPa， YFa3YSa3Y?=

bd3m75?75?2.5YFa4YSa42.19?1.79??F3??97?92MPa，

YFa3YSa32.52?1.63 因?F3??FP3，?F4??FP4 故弯曲强度足够。

?F4?(6)受力分析 圆周力Ft3?2T2'=

d32?115980径向力 Fr3?Ft3tan20??3093tan20??1126N?3093N ，

75合力Fn3?Ft3?3292N。

cos20?3.3圆柱齿轮传动参数表

表3.1 圆柱齿轮传动参数表 名称 中心距 传动比 模数 螺旋角 端面压力角 啮合角 齿数 分度圆直径 基圆直径 齿顶圆直径

代 号 a i m ? 单 位 mm mm ° ° ° mm mm mm 高速级 低速级 小齿轮1 大齿轮2 小齿轮3 大齿轮4 126 160 4.60 3.27 1.5 2.5 0 0 20 20 30 45 42.29 48 14

? ?' z d d' d adf20 20 138 207 194.52 210 30 75 70.48 80 98 245 230.22 250

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齿根圆直径 齿宽 材料 热处理状态 齿面硬度 mm mm HBS 41.25 50 40Cr 调质 280 203.25 45 45 调质 240 68.75 80 40Cr 调质 280 238.75 75 45 调质 240 续表3.1 圆柱齿轮传动参数表

b

3.4验算带式运输机带速

由各齿轮齿数z1?30，z2?138，z3?30，z4?98得传动比

i?z2z4138?98??15.03， z1z330?30则卷筒转速n?nd1440??95.81r/min， i15.03

带速v'??Dn???0.22?95.81?60?1.104m/s，

v'?v1.104?1.1?100%??100%?0.36%，在允许的误差?5%内，故误差??v1.1减速设计满足设计要求。

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第四章 减速器结构设计

4.1减速器结构

前面已知低速级齿轮传动中心距a=160,由[2]查表3，并经计算后得减速器结构尺寸如表4.1所示，其中有些数据是后面设计后再填上的。

表4.1减速箱机体结构尺寸 名称 箱座壁厚 箱盖壁厚 箱座凸缘厚度 箱盖凸缘厚度 箱座底凸缘厚度 地脚螺钉直径 地脚螺钉数目 轴承旁联接螺栓直径 机盖与座联接螺栓直径 联接螺栓d2的间距 轴承端盖螺栓直径 视孔盖螺钉直径 定位销直径 df、d1、d2到外箱壁距离 df、d2至凸缘边缘距离 符号 ? 减速器型式及尺寸关系/mm 8 8 12 12 20 18 4 14 10 150 8 6 8 24、20 、16 22、14 22 35 40 10 16.5 7、7 120 10 130~150 ?1 b b1 b2 df n d1 d2 l d3 d4 d C1 C2 R1 轴承旁凸台半径 h 凸台高度 l1 外箱壁至轴承座端面距离 ?1 大齿轮顶圆与内箱壁距离 ?2 齿轮端面与内箱壁距离 m1、m 箱盖、箱座肋厚 D2 轴承端盖外径 t 轴承端盖凸缘厚度 S 轴承旁联接螺栓距离 4.2

轴类零件设计

4.2.1初选轴

在进行轴的结构设计之前，应首先初步计算轴的直径。一般按受扭作用下的扭转强度估算各轴的直径，计算公式为d?C3

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Pmm，式中： n西 南 科 技 大 学 机械设计课程设计说明书

P—轴所传递的功率，kW； n—轴的转速，r/min；

A—由轴的需用切应力所确定的系数。

由于减速器传递的功率不大，对其重量和尺寸也无特殊要求，故选择常用材料45钢，调质处理，查[1]表11.3取C=118，则 轴 1 d1?C3 轴2 d2?C3轴3 d3?C33.96P1=118?3=16.5mm,

1440n13.84P2=118?3=27.2mm,

313.04n23.73P3=118?3=40.0mm，

95.44n3将各轴圆整为d1=20mm , d2=30mm , d3=40mm。 4.2.2初选轴承

轴1选轴承为：6006， 轴2选轴承为：6006，

轴3选轴承为：6010。

表4.2 轴承代号 6006 6006 6010 基本尺寸/mm d D B 30 30 50 55 55 80 13 13 16 安装尺寸/mm da Da 36 36 56 49 49 74 基本额定/kN 动载荷静载荷Cr Cor 13.2 8.3 13.2 8.3 22.0 16.2

4.2.3联轴器的选取

轴1和轴3需要与联轴器连接，为使该段直径与联轴器的孔径相适应，所以需要同时选用联轴器，又由于本减速器属于中小型减速器，其输出轴与工作机的轴线偏移不大。其次为了能够使传送平稳，所以必须使传送装置具有缓冲，吸振的特性。因此选用弹性注销联轴器

（1）轴1的联轴器

轴1的联轴器与电机相联接，前面已知电机输出转矩Td=26.53N?m，功率

Pd?4kW，转速nd?1440r/min，

查[1]表10.1知工作情况系数KA=1.3，于是计算转矩

Tca?KATd?1.3?26.53?34.49N?m，

根据以上参数并考虑轴1直径d1=20和电机轴直径dd=28相配合，查[3]表8-7，对轴1选用LX2-Y型轴孔。

（2）轴3的联轴器

前面已知轴3输出转矩T3=373.23N?m，功率P3'?3.69kW，转速

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nd?95.44r/min，

查[1]表10.1知工作情况系数KA=1.3，于是计算转矩

Tca?KATd?1.3?373.23?485.20N?m，

查[3]表8-7，对轴3选用LX3-Y型轴孔。 各轴的联轴器尺寸如表4.3

表4.3联轴器外形尺寸 轴号 型号 轴1 轴3 LX2 LX3 公称扭矩 N2m 560 1250 许用转速 r/min 6300 4700 轴孔直径 mm 20 40 轴孔长度 mm 52 112 外径转动惯量 D/mm kg2m2 120 160 0.009 0.026 4.2.4轴的结构设计

低速轴

图4-1 低速轴结构简图

根据轴向定位要求，确定轴的各段直径和长度。

（1）I段与联轴器配合取dⅠ=40,为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上取LⅠ?110。 （2）为了满足半联轴器轴向定位，Ⅱ段右侧设计定位轴肩，由[3]表7-12 毡圈油封的轴颈取dII=45,由轴从轴承孔端面伸出15-20,由结构定取LII=60。

（3）初选球轴承内径为50，故取dIII=50，轴承宽16，故取LⅢ=16，右端的轴肩用于轴承轴向定位。

（4）由于轴承的的定位需要轴肩，且由表4.3知该轴承轴肩尺寸da=56,所 以dⅣ?56，又根据轴上零件（轴承）的定位要求及箱体之间关系尺寸取LIV?70 （5）先说VI段，VI段为齿轮安装轴段，齿轮宽75，此段长应小于轮毂宽，取LVI=72,取d6=55.

（6）V段右边用于齿轮轴向定位，轴肩定位高度h?(0.07~0.1)dVI,取h=4轴环宽度b?1.4h=5.6，取b=12,故dV?63,LV?12

（7）7段用于安装轴承，已选轴承孔径50，故dVII=50,根据轴承宽度，箱

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体结构，及用套筒轴向定位,取LVII?42

（8）轴上齿轮、半联轴器零件的轴向定位均采用圆头普通平键连接。根据轴直径，由[3]查表4-1得I段轴选用平键b3h=1238,选键长系列L=90，如图4-1所示；VI轴选用平键b3h=16310，键长选择63，左端与轴肩相距5，如图4-1所示。

（9）轴端倒角及各轴段之间的圆弧过渡，取轴端倒角为C2。至于定位轴肩，根据[1]表11.2，III段与IV段圆弧过渡取R1.6，V段与VI段间圆弧为R2，轴承的定位轴肩处是R1，其余圆弧R1.6。

中速轴

图4-2 中速轴结构简图

高速轴

图4-3 高速轴结构简图

4.2.5低速轴强度校核

由于低速轴上所承受的转矩最大，所以仅对低速轴按弯扭合成强度条件进行校核计算。

该轴的简化如图4-4所示。

A B C D E

图4-4 低速轴的简化

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2）齿轮传动的润滑油粘度和润滑油牌号选择

低速级齿轮线速度在1~1.2m/s之间，查[1]表6.1知齿轮强度极限?B?647MPa，由[1]表6.10选用润滑油合适运动粘度??220?10?6m2/s， 再按?的大小查[1]表6.9选用工业齿轮油（SY1172-88），牌号为220。

5.2滚动轴承润滑的选择

滚动轴承的dn值

高速级滚动轴承dn?1440?30?4.32?104mm?r/min?16?104mm?r/min，显然中速级和低速级的轴承也小于此值，查[1]表8.11选用脂润滑，在轴承旁加挡油板防止润滑脂流失。根据工作条件及性质，查[3]表7-2选用润滑脂及性能参数如下表。

名称 钙基润滑脂 （GB 491-2008）

表5.1滚动轴承的润滑脂 代号 滴点/℃不低于 工作锥入度 (25℃,150g)/0.1mm 310~340 1号 80 5.3密封形式

1.轴伸出端的密封

轴伸出端的密封选择毛毡圈式密封。 2.箱体结合面的密封

箱盖与箱座结合面上涂密封胶的方法实现密封。 3.轴承箱体内，外侧的密封

（1）轴承箱体内侧采用挡油环密封。 （2）轴承箱体外侧采用毛毡圈密封。

第六章 课程设计心得

机械设计课程设计心得：

这次关于带式运输机上的两级展开式圆柱斜齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质大有用处。通过二个星期的设计实践，使我对机械设计有了更多的了解和认识，为我们以后的工作打下了坚实的基础.

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机械设计是机械工业的基础,是一门综合性相当强的技术课程，它融《机械原理》、《机械设计》、《工程力学》、《疲劳断裂力学》、《概率论与数理统计》、《公差与配合》、《CAXA实用软件》、《机械工程材料》、《机械设计手册》等于一体。

这次的课程设计，对于培养我们理论联系实际的设计思想；训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论,结合生产实际反系和解决工程实际问题的能力；巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作用。

在这次的课程设计过程中,综合运用先修课程中所学的有关知识与技能,结合各个教学实践环节进行机械课程的设计。一方面,逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力,特别是提高了分析问题和解决问题的能力,为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。

本次设计得到了老师的指导和同学们的细心帮助和支持，衷心的感谢老师的指导和同学们帮助。

设计中还存在不少错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力。

致谢

非常感谢赵老师在机械设计及课程设计过程中对我的指导，也感谢在设计过程中所有给过我帮助和讲解的同学，非常感谢你们！

参考文献

[1]杨明忠、朱家诚.机械设计[M].武汉理工大学出版社，2006 [2]龚溎义等.机械设计课程设计指导书.高等教育出版社，2006 [3]吴宗泽.机械设计课程设计手册.高等教育出版社.1989 [4] 龚溎义等.机械设计课程设计图册.高等教育出版社，2006

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qm46.html