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1、机机 械械 设设 计计 课课 程程 设设 计计 课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算系别专业班级姓名学号指导老师完成日期2010 年 04 月 24 日目录目录第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 课题题目及主要技术参数说明课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目2.2 主要技术参数说明2.3 传动系统工作条件2.4 传动系统方案的选择第三章第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构3.2 电动机选择3.3 传动比分配3.4 动力运动参数计算第四章第四章 齿轮的设计计算齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮包括小齿轮和大齿轮)4.1 齿轮材料和热处理
2、的选择4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸 4.2.2 齿轮弯曲强度校核 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定4.3 齿轮的结构设计第五章第五章 轴的设计计算轴的设计计算(从动轴从动轴)5.1 轴的材料和热处理的选择5.2 轴几何尺寸的设计计算 5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2 轴的结构设计5.2.3 轴的强度校核第六章第六章 轴承、键和联轴器的选择轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择第七章第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱
3、体主要结构尺寸的计算尺寸的计算7.1 润滑的选择确定7.2 密封的选择确定7.3 减速器附件的选择确定7.4 箱体主要结构尺寸计算第八章第八章 总结总结参考文献参考文献第一章第一章 绪绪论论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算，在设计计算中运用到了 机械设计基础、机械制图、工程力学、公差与互换性等多门课程知识，并运用3AUTOCAD软件进行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。通过这次训练，使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面：（1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进
4、行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。（2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。（3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理、计算机辅助设计方面的能力。（4）加强了我们对Office 软件中Word 功能的认识和运用。第二章第二章 课题题目及主要技术参数说明课题题目及主要技术参数说明2.12.1 课题题目课题题目带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V 带传动
5、。2.22.2 主要技术参数说明主要技术参数说明输送带的最大有效拉力F=1150N，输送带的工作速度V=1.6 m/s，输送机滚筒直径D=260 mm。2.32.3 传动系统工作条件传动系统工作条件带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载起动，工作载荷较平稳；两班制（每班工作8小时），要求减速器设计寿命为8年，大修期为3年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V。2.42.4 传动系统方案的选择传动系统方案的选择图 1带式输送机传动系统简图计算及说明结果5第三章第三章 减速器结构选择及相关性能参数计减速器结构选择及相关性能参数计算算3.13.1 减速器结构减速器结构本减速器设计为水
6、平剖分，封闭卧式结构。3.23.2 电动机选择电动机选择（一）工作机的功率 PwPw=FV/1000=11501.6/1000=1.84kw（二）总效率总2总=带齿轮联轴器滚筒轴承2=0.96 0.98 0.99 0.96 0.990.876（三）所需电动机功率PdPdPw/总1.84/0.876 2.100(KW)查机械零件设计手册得 Ped=3 kw电动机选用 Y112M-4n满=1420 r/min3.33.3 传动比分配传动比分配工作机的转速 n=601000v/（D）=6010001.6/(3.14260)=117.589r/mini总n满/n1420/117.58912.076(r
7、/min)取i带3则i齿i总/i带12.076/3 4.025电动机选用：Y100L2-4i带3i齿=4.0253.43.4 动力运动参数计算动力运动参数计算（一）转速 n计算及说明结果n0=n满=1420（r/min）nI=n0/i带=n满/i带=1420/3=473.333（r/min）nII=nI/i齿=473.333/4.025=117.589（r/min）nIII=nII=117.589（r/min）（二）功率 PP0Pd1.612(kw)P0.94 1.974(kw)1P0带2.100P2P0.98 0.99 1.916(kw)1齿轮轴承1.974P3P2联轴器轴承1.916 0.
8、99 0.99 1.875(kw)（三）转矩 TT09550P0/n095502.100/1420=14.126(Nm)T1T0带i带14.126 0.96 340.684(Nm)T2T1齿轮轴承i齿40.684 0.98 0.99 4.025=158.872(N m)T3T2联轴器轴承i齿带158.872 0.99 0.99 1=155.710(Nm)计算及说明结果7将上述数据列表如下：轴号功率P/kW2.1001.9741.9161.875T/-1/(r.min)(Nm)N1420473.333117.589117.58914.126312340.684158.872155.7104.02
9、510.970.980.96i0第四章第四章 齿轮的设计计算齿轮的设计计算4.14.1 齿轮材料和热处理的选择齿轮材料和热处理的选择小齿轮选用 45 号钢，调质处理，HB 236大齿轮选用 45 号钢，正火处理，HB 1904.24.2 齿轮几何尺寸的设计计算齿轮几何尺寸的设计计算4.2.14.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸由机械零件设计手册查得H lim1580MPa,H lim2530MPa,SHlim=1F lim1215MPa,F lim2200MPa,SF lim1n1/n2473.333/117.5894.025由机械零件设计手册查得ZN1
10、=ZN2=1YN1=YN2=1.1由H 1H 2H lim1ZN 1SH lim580 1580MPa1530 1530MPa1H lim2ZN 2SH lim计算及说明结果F1F 2F lim1YN 1SF lim215 1.1244MPa1200 1.1204MPa1F lim2YN 2SF lim（一）小齿轮的转矩TIT19550P1/n19550 1.974/473.37742.379(Nm)（二）选载荷系数 K由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取 K 1.1（三）计算尺数比=4.025（四）选择齿宽系数d根据齿轮为
11、软齿轮在两轴承间为对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取d1（五）计算小齿轮分度圆直径d1d1计算及说明结果93d1766KTI(u1)dH 22u=76631.1 40.684(4.025 1)1 53024.025=44.714(mm)（六）确定齿轮模数 mad1144.714.025112.343 mm22m=(0.007 0.02)a=(0.0070.02)185.871取 m=2（七）确定齿轮的齿数Z1和z2Z1d144.71422.36取Z1=24m3Z2Z14.025 2496.6取Z2=96（八）实际齿数比Z1=24Z2=96Z2964Z124齿数比相对误差0.006YF
12、 2/F 2=2.19/204=0.0107计算大齿轮齿根弯曲应力为计算及说明结果11F12000KT1YF12000 101.741 2.6322B2m Z26632240.952(MPa)F1齿轮的弯曲强度足够4.2.34.2.3 齿轮几何尺寸的确定齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径da由机械零件设计手册得 ha=1c =0.25*强度足够da1d12ha1Z12ham(242 1)254(mm)da2d22ha2Z22ham(962 1)2196(mm)齿距P=23.14=6.28(mm)齿根高hfhac m2.5(mm)齿顶高haham122(mm)齿根圆直径dfdf1d12hf4822.5
13、43(mm)df2d22hf19222.5187(mm)da1=54mmda2=196mmh=4.5mmS=3.14mmP=6.28mmhf=2.5mmha=2mmdf1=43mmdf2=187mm4.34.3 齿轮的结构设计齿轮的结构设计小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径d=50(m m)轮毂直径D1=1.6d=1.6 50=80(m m)轮毂长度LB266(mm)轮缘厚度0=(34)m=68(mm)取0=8轮缘内径D2=da2-2h-20=196-24.5-2 8计算及说明结果=171(mm)取 D2=170(mm)腹板厚度c=0.3B2=
14、0.348=14.4取 c=15(mm)腹板中心孔直径D0=0.5(D1+D2)=0.5(170+80)=125(mm)腹板孔直径d0=0.25（D2-D1）=0.25（170-80）=22.5(mm)取d0=20(mm)齿轮倒角 n=0.5m=0.52=1齿轮工作如图 2 所示：计算及说明结果13第五章第五章 轴的设计计算轴的设计计算5.15.1 轴的材料和热处理的选择轴的材料和热处理的选择由机械零件设计手册中的图表查得选 45 号钢，调质处理，HB21 7255b=650MPas=360MPa1=280MPa5.25.2 轴几何尺寸的设计计算轴几何尺寸的设计计算5.2.15.2.1 按照扭
15、转强度初步设计轴的最小直径按照扭转强度初步设计轴的最小直径3从动轴d2=cP2=115n231.955=29.35117.587D2=32mm考虑键槽d2=29.351.05=30.82选取标准直径d2=32m m5.2.25.2.2 轴的结构设计轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。5.2.35.2.3 轴的强度校核轴的强度校核从动轴的强度校核圆周力T2Ft=2000d2=2000158.872/192=1654.92径向力Fr=Fttan=1654.92 tan2 0=602.34由于为直齿轮，轴向力Fa=0作从动轴受力简图：（
16、如图 3 所示）从动轴RARBFtFrRHARHBFt水平面弯矩RvARvBFt垂直面弯矩合力弯矩扭矩危险截面当量弯矩从动轴受力简图15计算及说明结果L=110mmRHA=RHB=0.5Ft=0.51654.92=827.46(N)MHC=0.5RHAL=827.461100.5/1000=51.72(N m)RVA=RVB=0.5Fr=0.5602.34=301.17(N m)MVC=0.5RVAL=501.171100.5/1000=36.4(N m)转矩 T=158.872(N m)校核22MC=MHCMVC=51.72218.822=55.04(N m)2222Me=MCaT=55.0
17、40.6158.872=118.42(N m)由图表查得，1 b=55MPa33118.42Med10=10=29.21(mm)0.11 b0.1*55考虑键槽 d=29.21mm 45mm则强度足够6.16.1 轴承的选择及校核轴承的选择及校核考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查机械零件设计手册选择62072 个第六章第六章 轴承、键和联轴器的选择轴承、键和联轴器的选择（GB/T276-1993）从动轴承 62092 个（GB/T276-1993）寿命计划：从 动 轴承2 个计算及说明结果P=Fr=602.34X=1 Y=0从动轴轴承寿命：深沟球轴承 620
18、9，基本额定功负荷Cr=25.6KNft=1=3310625.6 1 1000106ftCrL10h=60n2P60 117.589602.34预期寿命为：8 年，两班制L=830016=38400L10h轴承寿命合格6.26.2 键的选择计算及校核键的选择计算及校核（一）从动轴外伸端d=42，考虑键在轴中部安装故选键1040GB/T109 62003，b=16，L=50，h=10，选 45 号钢，其许用挤压力两轴承受纯径向载荷=100MPapp=Ft4000TI4000158.872=82.75ph lhld83032从 动 轴外 伸 端键 10 40GB/10962003（二）与齿轮联接处
19、 d=50mm，考虑键槽在轴中部安装，故同一方位母线上，选键1452 GB/T10962003，b=10mm，则强度足够，合格L=45mm，h=8mm，选 45 号钢，其许用挤压应力=100MPapp=Ft4000TI4000158.872=45.392phlhld83550与 齿 轮联 接 处键 14 52GB/T10962003则强度足够，合格计算及说明结果176.36.3 联轴器的选择联轴器的选择由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器K=1.31.3 1.916KPII=9550=202.290117.589nIITC=9550选用 TL8型
20、弹性套住联轴器，公称尺寸转矩Tn=250，选用 TL8型 弹 性TCTn。采用 Y 型轴孔，A 型键轴孔直径 d=3240，选 d=35，套 住 联轴器轴孔长度 L=82TL8 型弹性套住联轴器有关参数公称型号转矩T/(N m)外轴孔轴孔径直径长度D/md/mmL/mm1mmin（r许用转速n/材料轴孔类型键槽类型TL625033003582160HT200Y 型A 型第七章第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图7.17.1 润滑的选择确定润滑的选择确定7.1.17.1.1 润滑方式润滑方式1
21、.齿轮 V=1.212 m/s 应用喷油润滑，但考虑成本及需要，选用浸油润滑2.轴承采用润滑脂润滑齿轮浸油润滑7.1.27.1.2 润滑油牌号及用量润滑油牌号及用量计算及说明轴 承 脂润滑结果1.齿轮润滑选用 150 号机械油，最低最高油面距 1020mm，需油量为 1.5L 左右2.轴承润滑选用 2L3 型润滑脂，用油量为轴承间隙的 1/3 1/2为宜齿 轮 用150 号机械油轴 承 用2L3 型润滑脂7.27.2 密封形式密封形式1.箱座与箱盖凸缘接合面的密封选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.观察孔和油孔等处接合面的密封在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封3.轴承孔的密封
22、闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部轴的外伸端与透盖的间隙，由于 V3（m/s），故选用半粗羊毛毡加以密封4.轴承靠近机体内壁处用挡油环加以密封，防止润滑油进入轴承内部7.37.3 减速器附件的选择确定减速器附件的选择确定列表说明如下：列表说明如下：计算及说明19结果名称螺栓功用安装端盖数量12材料Q235规格M6 16GB 57821986M8 25GB 57821986A6 40GB 117198610GB 931987M10GB 61701986螺栓安装端盖24Q235销定位235垫圈调整安装365Mn螺母油标尺安装测量油面高度透气311A3组合件通气器A37.47.4 箱体主要结构尺寸
23、计算箱体主要结构尺寸计算箱座壁厚=10mm箱座凸缘厚度 b=1.5,=15mm箱盖厚度1=8mm箱盖凸缘厚度b1=1.5,1=12mm箱底座凸缘厚度b2=2.5,=25mm,轴承旁凸台高度 h=45，凸台半径 R=20mm齿轮轴端面与内机壁距离l1=18mm大齿轮顶与内机壁距离1=12mm小齿端面到内机壁距离2=15mm上下机体筋板厚度m1=6.8mm,m2=8.5mm主动轴承端盖外径D1=105mm从动轴承端盖外径D2=130mm地脚螺栓 M16，数量 6 根第八章第八章 总结总结通过本次毕业设计，使自己对所学的各门课程进一步加深了理解，对于各方面知识之间的联系有了实际的体会。同时也深深感到
24、自己初步掌握的知识与实际需要还有很大的距离，在今后还需要继续学习和实践。本设计由于时间紧张，在设计中肯定会有许多欠缺，若想把它变成实际产品的话还需要反复的考虑和探讨。但作为一次练习，确实给我们带来了很大的收获，设计涉及到机械、电气等多方面的内容，通过设计计算、认证、画图，提高了我对机械结构设计、控制系统设计及步进电动机的选用等方面的认识和应用能力。总之，本次设计让我受益非浅，各方面的能力得到了一定的提高。参考文献参考文献1、机械设计课程设计，孙岩等主编，北京理工大学出版社。2、机械设计课程设计，银金光等主编，中国林业出版社；北京希望电子出版社。3、机械制图教材4、机械设计基础教材5、工程力学教
25、材6、其它机械类专业课程教材21浙浙 江江 农农 林林 大大 学学 天天 目目 学学 院院机机 械械 设设 计计 课课 程程 设设 计计 设设 计计说说 明明 书书课题名称课题名称一级圆柱齿轮减速器一级圆柱齿轮减速器专专业业工程技术机械制造及其自动化工程技术机械制造及其自动化 083083姓姓名名王仁源王仁源学学号号 9 9指导老师指导老师严建敏严建敏学期学期 2010 2010 学年第一学期学年第一学期目录目录一一 课题题目及主要技术参数说明课题题目及主要技术参数说明1.1 课题题目1.2 主要技术参数说明1.3 传动系统工作条件1.4 传动系统方案的选择二二 减速器结构选择及相关性能参数计
26、算减速器结构选择及相关性能参数计算2.1 减速器结构2.2 电动机选择2.3 传动比分配2.4 动力运动参数计算三三 V V 带传动设计带传动设计3.1 确定计算功率3.2 确定 V 带型号3.3 确定带轮直径3.4 确定带长及中心距3.5 验算包角3.6 确定 V 带根数 Z3.7 确定粗拉力 F03.8 计算带轮轴所受压力 Q四四 齿轮的设计计算齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮包括小齿轮和大齿轮)4.1 齿轮材料和热处理的选择4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸234.2.2 齿轮弯曲强度校核4.2.3 齿轮几何尺寸的确定4.3 齿轮的结构设计五五
27、轴的设计计算轴的设计计算(从动轴从动轴)5.1 轴的材料和热处理的选择5.2 轴几何尺寸的设计计算5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2 轴的结构设计5.2.3 轴的强度校核六六 轴承、键和联轴器的选择轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择七七 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算尺寸的计算7.1 润滑的选择确定7.2 密封的选择确定7.3 减速器附件的选择确定7.4 箱体主要结构尺寸计算参考文献参考文献第一章第一章 课题题目及主要技术参数说明课题题目及主
28、要技术参数说明1.11.1 课题题目课题题目带式输送机传动系统中的减速器。要求传动系统中含有单级圆柱齿轮减速器及V 带传动。1.21.2 主要技术参数说明主要技术参数说明输送带的最大有效拉力 F=2KN，输送带的工作速度 V=0.9 m/s，输送机滚筒直径D=300 mm。1.31.3 传动系统工作条件传动系统工作条件带式输动机工作时有轻微震动，经常满载。空载起订，单向运转，单班制工作（每班工作8小时），要求减速器设计寿命为5年(每年按300天计算)三相交流电源的电压为380/220V。1.41.4 传动系统方案的选择传动系统方案的选择图 1带式输送机传动系统简图25第二章第二章 减速器结构选
29、择及相关性能参数计算减速器结构选择及相关性能参数计算2.12.1 减速器结构减速器结构本减速器设计为水平剖分，封闭卧式结构。2.22.2 电动机选择电动机选择（一）工作机的功率 PwPw=FV/1000=20000.9/1000=1.8kw（二）总效率总3总=带齿轮联轴器滚筒轴承=0.96 0.98 0.99 0.96 0.99 0.99 0.99=0.868（三）所需电动机功率PdPdPw/总1.8/0.8686 2.073(KW)查机械零件设计手册得 Ped=3 kw电动机选用Y2-132S-8n满=705 r/min2.32.3 传动比分配传动比分配工作机的转速 n=601000v/（D
30、）=6010000.9/(3.14300)=57.325r/mini总n满/n935/57.32512.298取i带3则i齿i总/i带24.771/3 4.099电动机选用：Y2-132S-8i带3i齿=4.099计算及说明结果2.42.4 动力运动参数计算动力运动参数计算（一）转速 nn0=n满=705（r/min）nI=n0/i带=n满/i带=705/3=235（r/min）nII=nI/i齿=235/4.099=57.331（r/min）nIII=nII=57.331（r/min）（四）功率 PP0Pd2.073(kw)P0.96 1.990(kw)1P0带2.073P2P齿轮轴承1.9
31、90 0.98 0.99 1.931(kw)1P0.99 0.99 1.893(kw)3P2联轴器轴承1.931（五）转矩 TT09550P0/n095502.073/1420=13.942(Nm)T1T0带i带13.942 0.96 340.153(Nm)T2T1齿轮轴承i齿40.153 0.98 0.99 4.099=161.182(N m)T3T2联轴器轴承i齿带161.182 0.99 0.99 1=157.974(Nm)计算及说明结果27将上述数据列表如下：轴号功率P/kW2.0731.9901.9311.893T/-1/(r.min)(Nm)N70523557.33157.3331
32、13.942312390.153161.182157.9744.09910.970.980.96i0第三章第三章 V V 带传动设计带传动设计3.13.1 确定计算功率确定计算功率查表得 KA=1.1，则PC=KAP=1.13=3.3KWPC=3.3KW3.23.2 确定确定 V V 带型号带型号按照任务书得要求，选择普通 V 带。根据 PC=3.3KW 及 n1=235r/min，查图确定选用 B 型普通 V 带。选用 B 型普通 V 带3.33.3 确定带轮直径确定带轮直径dd1=140m（1）确定小带轮基准直径m根据图推荐，小带轮选用直径范围为 112140mm，选择 dd1=140mm
33、。v=5.17m/（2）验算带速s,带速合dd1n1140 705v=5.17m/s适60 1000600005m/sv25m/s,带速合适。（3）计算大带轮直径dd2=i dd1（1-）=3140（1-0.02）=411.6mm根据 GB/T 13575.1-9 规定，选取 dd2=400mmdd2=411.6mm3.43.4 确定带长及中心距确定带长及中心距取（1）初取中心距 a00.7dd1dd2a02dd1dd2得 378a01080，根据总体布局，取 ao=800 mm(2)确定带长 Ld：根据几何关系计算带长得ao=800mm2dd1dd2Ldo2a0dd1dd224a0=2800
34、=2469.36mm22140400140400取4800根据标准手册，取 Ld=2500mm。(3)计算实际中心距Ld=2500mmaa0Ld-Ld02500-2469.36=800=815.32mm22中心距3.5.3.5.验算包角验算包角1180=180a=815.32mmdd2dd157.3a包角40014057.3=161.73120，包角合适。815.323.6.3.6.确定确定 V V 带根数带根数 Z Z=161.7 3包角合适PcZ(P0P0)KKL根据 dd1=140mm 及 n1=705r/min，查表得 P0=1.64KW,P0=0.22KW中心距 a=815.32mm
35、包角 =161.7 3包角合适K=1.25(15161.73180)=0.956KL=1+0.5(lg2500-lg2240)=1.02429则 Z3.3=1.737，取 Z=2(1.86)0.9561.0243.7.3.7.确定粗拉力确定粗拉力 F F0 0Pc2.52(1)qvF0=500vZK查表得 q=0.17/m,则32.52(1)0.17 5.17F=500=98.26N5.17 5 0.95603.8.3.8.计算带轮轴所受压力计算带轮轴所受压力 Q Q161.73Q=2ZF0sin=2298.26sin=388N221第四章第四章 齿轮的设计计算齿轮的设计计算4.14.1 齿轮
36、材料和热处理的选择齿轮材料和热处理的选择小齿轮选用 45 号钢，调质处理，HB 236大齿轮选用 45 号钢，正火处理，HB 1904.24.2 齿轮几何尺寸的设计计算齿轮几何尺寸的设计计算4.2.14.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸由机械零件设计手册查得H lim1580MPa,H lim2530MPa,SHlim=1F lim1215MPa,F lim2200MPa,SF lim1n1/n2235/57.3314.099由机械零件设计手册查得ZN1=ZN2=1YN1=YN2=1.1由H 1H 2H lim1ZN 1SH lim580 1580MPa
37、1530 1530MPa1H lim2ZN 2SH lim计算及说明31结果F1F 2F lim1YN 1SF lim215 1.1244MPa1200 1.1204MPa1F lim2YN 2SF lim（一）小齿轮的转矩TIT19550P80.870(Nm)1/n19550 1.990/235（八）选载荷系数 K由原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿轮在两轴承间对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取 K 1.1（九）计算尺数比（十）选择齿宽系数d根据齿轮为软齿轮在两轴承间为对称布置。查机械原理与机械零件教材中表得，取d1（十一）计算小齿轮分度圆直径d1计算及说明结果=4.
38、0993d1766KTI(u1)dH 22u=76631.1 90.153(4.099 1)1 53024.099=47.103(mm)（十二）确定齿轮模数 mad1147.10314.099120.089 mm22m=(0.007 0.02)a=(0.0070.02)198.764取 m=2（十三）确定齿轮的齿数Z1和z2Z1d147.10323.552取Z1=24m2Z2Z14.0992498.376取Z2=100（八）实际齿数比Z21004.167Z124Z1=24Z2=100齿数比相对误差0.017YF 2/F 2=2.19/204=0.0107计算大齿轮齿根弯曲应力为计算及说明结果F
39、12000KT1YF1200090.1532.65B2m2Z1482224103.692(MPa)F1齿轮的弯曲强度足够4.2.34.2.3 齿轮几何尺寸的确定齿轮几何尺寸的确定齿顶圆直径da由机械零件设计手册得 ha=1c =0.25*强度足够da1d12ha1Z12ham(242 1)254(mm)da2d22ha222haZm(1002 1)2204(mm)da1=54mmda2=204mmh=4.5mmS=3.14mmP=6.28mmhf=2.5mmha=2mmdf1=43mmdf2=199mm齿距P=23.14=6.28(mm)齿根高hfhac m2.5(mm)齿顶高haham122
40、(mm)齿根圆直径dfdf1d12hf4822.543(mm)df2d22hf20422.5199(mm)4.34.3 齿轮的结构设计齿轮的结构设计小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下：轴孔直径d=50(m m)轮毂直径D1=1.6d=1.6 50=80(m m)轮毂长度LB248(mm)轮缘厚度0=(34)m=68(mm)取0=8轮缘内径D2=da2-2h-20=204-24.5-2 8计算及说明结果35=179(mm)取 D2=180(mm)腹板厚度c=0.3B2=0.348=14.4取 c=15(mm)腹板中心孔直径D0=0.5(D1+D2)=0.5
41、(80+180)=130(mm)腹板孔直径d0=0.25（D2-D1）=0.25（180-80）=25(mm)取d0=25(mm)齿轮倒角 n=0.5m=0.52=1计算及说明结果第五章第五章 轴的设计计算轴的设计计算5.15.1 轴的材料和热处理的选择轴的材料和热处理的选择由机械零件设计手册中的图表查得选 45 号钢，调质处理，HB21 7255b=650MPas=360MPa1=280MPa5.25.2 轴几何尺寸的设计计算轴几何尺寸的设计计算4.2.14.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径按照扭转强度初步设计轴的最小直径3主动轴d1=c3P1=115n131.990=23.4423
42、53D1=25mmD2=39mm从动轴d2=cP2=115n21.931=37.1457.331考虑键槽d1=23.441.05=24.612考虑键槽d2=37.141.05=38.996选取标准直径d1=25mm选取标准直径d2=39m m5.2.25.2.2 轴的结构设计轴的结构设计根据轴上零件的定位、装拆方便的需要，同时考虑到强度的原则，主动轴和从动轴均设计为阶梯轴。5.2.35.2.3 轴的强度校核轴的强度校核主动轴的强度校核圆周力T2Ft=2000d2=2000158.872/204=1557.57 N径向力Fr=Fttan=1557.57tan2 0=566.909 N由于为直齿轮
43、，轴向力Fa=0作主动轴受力简图：（如下图所示）37L=98mmRHA=RHB=0.5Ft=0.53339=778.785(N)MHC=0.5RHAL=778.785980.5/1000=38.16(N m)RVA=RVB=0.5Fr=0.5566.909=283.455(N m)MVC=0.5RVAL=283.455980.5/1000=13.89(N m)转矩 T=90.153(N m)校核MC=MHCMVC=38.16213.892=38.2(N m)22Me=MCaT=38.220.690.153=66.22(N m)222由图表查得，1 b=55MPa3d10Me=100.11 b3
44、66.22=10.64(mm)0.1*55考虑键槽 d=10.64mm 25mm则强度足够从动轴的强度校核圆周力T2Ft=2000d2=2000158.872/204=1557.57 N径向力Fr=Fttan=1557.57tan2 0=566.909 N由于为直齿轮，轴向力Fa=0受力简图：（如下图所示）39L=98mmRHA=RHB=0.5Ft=0.51557.57=778.785(N)MHC=0.5RHAL=778.785980.5/1000=38.16(N m)RVA=RVB=0.5Fr=0.5566.909=283.455(N m)MVC=0.5RVAL=283.455980.5/1
45、000=14.134(N m)转矩 T=161.182(N m)校核MC=MHCMVC=38.16214.1432=40.697(N m)22Me=MCaT=40.69720.6 161.182=104.923(N m)222由图表查得，1 b=55MPa3d10Me=100.11 b3104.923=26.72(mm)0.1*55考虑键槽 d=26.72mm 39mm则强度足够计算及说明41结果第六章第六章 轴承、键和联轴器的选择轴承、键和联轴器的选择6.16.1 轴承的选择及校核轴承的选择及校核考虑轴受力较小且主要是径向力，故选用单列深沟球轴承主动轴承根据轴颈值查机械零件设计手册选择 62
46、072 个（GB/T276-1993）从动轴承 62092 个（GB/T276-1993）寿命计划：两轴承受纯径向载荷P=Fr=1557.57X=1 Y=0从动轴承2 个从动轴轴承寿命：深沟球轴承 6209，基本额定功负荷Cr=25.6KNft=1=3310625.6 1 1000106ftCrL10h=60n2P60 117.589602.34预期寿命为：5 年，单班制L=53008=12000L10h轴承寿命合格6.26.2 键的选择计算及校核键的选择计算及校核（一）从动轴外伸端d=42，考虑键在轴中部安装故选键1040GB/T109 62003，b=16，L=50，h=10，选 45 号
47、钢，其许用挤压力p=100MPaFt4000TI4000 1557.57=25959.5pp=h lhld830从动轴外则强度足够，合格伸端键1040（二）与齿轮联接处 d=50mm，考虑键槽在轴中部安装，故同一方GB/10962003位母线上，选键 1452 GB/T109 62003，b=10mm，L=45mm，h=8mm，选 45 号钢，其许用挤压应力p=100MPaFt4000TI4000 1557.57=phlhld835p=则强度足够，合格与齿轮联接处键1452GB/T10962003计算及说明43结果6.36.3 联轴器的选择联轴器的选择由于减速器载荷平稳，速度不高，无特殊要求，
48、考虑拆装方便及经济问题，选用弹性套柱联轴器K=1.31.3 1.932KPII=9550=418.37457.331nIITC=9550选用 LT7 型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩Tn=500，TCTn选用 TL8型弹性套。采用 Y 型轴孔，A 型键轴孔直径选 d=40，轴孔长住联轴器度 L=112LT7 型弹性套住联轴器有关参数公称型号转矩T/(N m)外轴孔轴孔径直径长度D/md/mmL/mm1mmin（r许用转速n/材料轴孔类型键槽类型LT725036004011265HT200Y 型A第七章第七章 减速器润滑、减速器润滑、密封及附件的选择确定密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计
49、算及装配图以及箱体主要结构尺寸的计算及装配图7.17.1 润滑的选择确定润滑的选择确定7.1.17.1.1 润滑方式润滑方式1.齿轮 V=1.212 m/s 应用喷油润滑，但考虑成本及需要，选用浸油润滑2.轴承采用润滑脂润滑齿 轮 浸 油润滑7.1.27.1.2 润滑油牌号及用量润滑油牌号及用量计算及说明轴承脂润滑结果1.齿轮润滑选用 150 号机械油，最低最高油面距 1020mm，需油量为 1.5L 左右2.轴承润滑选用 2L3 型润滑脂，用油量为轴承间隙的 1/3 1/2为宜齿 轮 用150 号机械油轴 承 用2L3 型润滑脂7.27.2 密封形式密封形式1.箱座与箱盖凸缘接合面的密封选用
50、在接合面涂密封漆或水玻璃的方法2.观察孔和油孔等处接合面的密封在观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封3.轴承孔的密封闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部轴的外伸端与透盖的间隙，由于V900（适用）6.确定带的根数 z1）计算单根 V 带的额定功率 pr。由 dd1=100mm 和 n1=1000r/min 根据课本表 8-4a 得P0=0.988KW根据 n1=960r/min，i带=3.4 和 A 型带，查课本表（5-6）得P0=0.118KW根据课本表 8-5 得 Ka=0.91根据课本表 8-2 得 KL=0.99由课本 P83 式（5-12）得Pr=（P0+P0）KaKL=