《机械设计》课程设计说明书某一带式运输机用二级锥齿轮—斜齿圆柱齿轮减速器

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1、仲恺农业技术学院机电工程学院仲恺农业技术学院机电工程学院机械设计机械设计课程设计课程设计说明书说明书班级班级: :机械机械 072072 班班学号学号: :姓名姓名: : 指导老师指导老师: :仲恺农业工程学院仲恺农业工程学院20092009 年年 1 1 月月 1 1 日日目录目录机械设计机械设计课程设计课程设计 .1说明书说明书 .1设计任务书设计任务书 .2设计步骤设计步骤 .3电动机的选择电动机的选择 .5传动件的设计计算传动件的设计计算 .7圆锥直齿轮设计圆锥直齿轮设计.7圆锥直齿轮计算圆锥直齿轮计算.8按齿根弯曲强度设计按齿根弯曲强度设计.9圆柱斜齿轮设计圆柱斜齿轮设计 .11轴的

2、设计轴的设计 .15轴的材料选择和最小直径的估算轴的材料选择和最小直径的估算.15轴的结构设计轴的结构设计.16轴的校核轴的校核.19求轴上的载荷求轴上的载荷.20按弯扭合成应力校核轴的强度按弯扭合成应力校核轴的强度.22滚动轴承的选择和验算滚动轴承的选择和验算 .25键的强度校核键的强度校核 .26联轴器的选择和验算联轴器的选择和验算 .27减速器的润滑减速器的润滑 .28箱体结构的设计箱体结构的设计 .28设计小结设计小结 .31参考文献参考文献 .32设计任务书设计任务书题目：题目：610设计某一带式运输机用二级锥齿轮斜齿圆柱齿轮减速器。运输机二班制连续工作，单向运转，载荷平稳，室内工作

3、，有粉尘。减速器小批量生产，使用期限 10 年，运输带速度允差 5。学号学号F（KN）V(m/s)D(mm)082.31.5450二. 设计要求1.减速器装配图一张；2.零件工作图若干张（传动零件、轴和箱体等，具体由教师指定）；3.设计计算说明书一份4. 机械设计课程设计结束时进行课程设计总结和答辩。 设计步骤设计步骤1. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 齿轮的设计6. 滚动轴承和传动轴的设计7. 键联接设计8. 箱体结构设计9. 润滑密封设计10. 联轴器设计传动装置总体设计方案传动装置总体设计方案: :1

4、. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将 V 带设置在高速级。 其传动方案如下：原始数据：原始数据：输送带的拉力 F=2.3kN；输送带的线速度V=1.5m/s；驱动滚筒直径 D=450mm；工作机传动效率取为 0.96。工作条件：工作条件：运输机二班制连续工作，单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。减速器小批量生产，使用期限 10 年，运输带速度允差 5。传动方案：传动方案：如图 a-1 所示。初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择二级

5、圆锥圆柱齿轮减速器和链轮传动。传动装置的总效率a=0.99*=0.8075543322221a298. 096. 0*95. 0*98. 0*97. 0*99. 02根据机械设计手册可查得各部件的效率如下：为联轴器效率，取 0.99；为滚子轴承效率，取 0.98；12为球轴承效率，取 0.99；为圆锥齿轮效率，取 0.97；23为圆柱齿轮效率，取 0.98；为 v 带传动效率，取 0.95；34为滚筒效率，取 0.96。（齿轮为 7 级精度，油脂润滑。V 带传动为闭式传动）5电动机的选择电动机的选择电动机所需工作功率为： P P / 23001.5/10000.80754.27kW, 执行机构

6、的曲柄转速为 n=63.69r/min，D60v1000经查表按推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比 i 24，二级圆柱斜齿轮减速器传动比 i 615，则总传动比合理范围为 i 1260，电动机转速的可选范围为n i n（1260 ）63.69764.283821.4r/min。方案电动机型号额定功率/KW同步转速/（r*min1）满载转速/（r*min1）总转动比 i1Y132M2-65.5100096039.6632Y132S-45.51500144059.494综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为 Y132M2-6 的三相异步电动机，额定功率

7、为 5.5KW额定电流 12A，满载转速960r/min，同步转速 1000r/min。实际传动比为mni=960/63.69=15分配传动比分配传动比根据传动比分配原则：1、V 带传动外廓尺寸不致过大所以其传动比不宜过大2、圆锥-圆柱齿轮减速器，为了便于大齿轮加工，高速级锥齿轮传动比=0.25 ，且使。1ii1i 根据课程设计指导书 P17 图 12 可查得齿轮传动中，高速级传动比为 3,1i 低速级为52i 传动装置的运动和动力参数计算传动装置的运动和动力参数计算各轴转速的计算=n=960r/minnm =n=960r/minnnm=960/3r/min320r/minn1/inm 320

8、/5r/min64r/minn2/in n =64r/minv（2）各轴输入功率 0 P =4.27KWd=4.27kWPdp=24.270.990.98KW4.14kWPP1 4.140.974.02kWPP3 24.020.980.983.85kWPP3P 21=3.850.980.993.74kWVP（3）各轴输入转矩 = Nm1TdT0i1电动机轴的输出转矩=9550 =95504.27/960 Nm=42.5NmdTmdnP所以: =42.5NmTdT=42.50.980.99=41.2NmTT12 =41.230.98=121.1NmTT1i3=121.10.980.995=581

9、.6 Nm TT2i32T =21=581.60.980.99=564.3VT项目轴 1轴 2轴 3轴 4轴 5转速(r/min)9609603206464功率(kw)4.274.144.023.853.74转矩(N*m)42.541.5121.1581.6564.3传动比113.05.01效率10.9760.970.9580.971传动件的设计计算传动件的设计计算圆锥直齿轮设计圆锥直齿轮设计已知输入功率 P =4.27KW，小齿轮转速 960r/min，齿数比 u=3.，由电动机驱动，工作寿2命 10 年（设每年工作 300 天） ，二班制，单向运转，载荷平稳，室内工作，有粉尘。减速器小批量

10、生产。选定齿轮精度等级、材料及齿数1） 圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器，速度不高，故选用 7 级精度(GB10095-88)2） 材料选择 由机械设计（第八版） 表 10-1 选择小齿轮材料为(调质)，硬度为40rC280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS。3） 选小齿轮齿数，大齿轮齿数 z =3*25=75 125z 21、 按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即1132.92 ()2(1 0.5)2EtRRHZKTdu（1）确定公式内的各计算数值1） 试选载荷系数1.8tK 2） 计算小齿轮的转矩T=95.510 =95.510 4.14/960512/n

11、P5=4.1210 N.m4选齿宽系数0.33R4）由机械设计（第八版） 图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限lim1600HMPalim 2550HMPa5）由机械设计（第八版） 表 10-6 查得材料的弹性影响系数189.80.5EZMPa6） 计算应力循环次数由计算应力值环数N =60n j =609601（2830010）12hL=2.7610 h9N = =2.7610 /3=0.9210 h #(3 为齿数比,即 3=)29912ZZ7) 由机械设计（第八版） 图 10-19 取接触疲劳寿命系数K=0.93 K=0.96128) 计算接

12、触疲劳许用应力取失效概率为 1%,安全系数 S=1,应用公式 10-12 得:202P =0.93600=558H1SKHHN1lim1MPa =0.96550=528H2SKHHN2lim2MPa圆锥直齿轮计算圆锥直齿轮计算1） 试算小齿轮分度圆直径，代入中较小的值1tdH 1132.92 ()2(1 0.5)2EtRRHZKTdu =2.92=67.7mm3223*33. 0*5 . 0133. 041200*8 . 15588 .189）（）（2） 计算圆周速度 vsmsmndt/40. 3/10006096067.7100060113） 计算载荷系数根据 v=3.40m/s，7 级精度

13、，由机械设计（第八版） 图 10-8 查得动载系数1.12vK 直齿轮由3表 10-3 查得锥齿轮齿间载荷分配系数，2 . 1FHKK由机械设计（第八版） 表 10-2 查得使用系数1.25AK 根据大齿轮两端支撑，小齿轮作悬臂布置，查机械设计（第八版） 表得轴承系数，则接触强度载荷系数1.25HbeK1.51.5 1.251.875HFHbeKKK15. 3875. 12 . 112. 125. 1HHVAKKKKK4） 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，得mmmmKKddtt24.818 . 13.1567.733115） 计算模数 mmmmmzdm3.255281.2511取标准值

14、 m=4mm按齿根弯曲强度设计按齿根弯曲强度设计1.按齿根弯曲强度设计按齿根弯曲强度设计由3式（10-24）得弯曲强度的设计公式为3211)(12214FSFRRYYuzKTm）（1.确定齿轮弯曲疲劳强度由3图 10-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲强度极限MPaFE5001；MPaFE4202MPaFE5001MPaFE42022.弯曲疲劳寿命系数由3图 10-18 取弯曲疲劳寿命系数88. 0,82. 021FNFNKK82. 01FNK88. 02FNK3.计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S=1.3,由3式（10-12）得MPaMPaSKFEFNF385.315

15、3 . 150082. 0111MPaMPaSKFEFNF308.2843 . 142088. 0222MPaF385.3151MPaF308.28424.计算载荷系数 K15. 35 . 125. 112. 125. 1FFVAKKKKK485. 1K5.查取齿形系数由3表 10-5 查得；62. 21FY22.22FY62. 21FY19. 22FY6.查取应力校正系数由3表 10-5 查得；59. 11SY77. 12SY59. 11SY785. 12SY7.计算大小齿轮的并加FSFYY以比较01321. 0385.31559. 162. 2111FSFYY0138. 0308.2847

16、7. 122. 2222FSFYY大齿轮的数值大01321. 0111FSFYY01375. 0222FSFYY大齿轮的数值大8.设计计算1）.确定模数2）.计算齿数1）.mmmmm90. 201375. 012325231131105 .4115. 34323）（对比计算结果，由齿面接触强度计算的模数 m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，按 m=2.90 接近标准模数 m=3,故取模数为 m=4,按接触强度算得的分度圆直径mmd81.2412），取3 .20424.8111mdz211z大齿轮齿数，632132z1）.mmm11. 22）.241z902z9.几何尺寸计算1）.计算分度圆直

17、径2）平均分度圆直径3）计算齿轮宽度4）计算分锥角5）计算当量齿数1）. mmmzd6442111mmmzd25246322mmddRm4 .53)315 . 01 (64)5 . 01 (11mmddRm210)315 . 01 (252)5 . 01 (222）mmmmb7 .3313264/231RR取mmBmmB40,351256.71)tan(a2urc44.18902114.2244.18cos21cosZZ11133.34907.75cos90cosZZ222圆柱斜齿轮设计圆柱斜齿轮设计设计某一带式运输机用二级锥齿轮圆柱齿轮减速器。运输机二班制连续工作，单向运转，载荷平稳，室内工

18、作，有粉尘。减速器小批量生产，使用期限 8 年，运输带速度允差 5。 齿轮传动的设计计算齿轮传动的设计计算 材料：低速级小齿轮选用钢，齿面硬度为小齿轮 250HBS 取小齿45齿数=201Z速级大齿轮选用钢，齿面硬度为大齿轮 220HBS z =520=100 圆整452取 z =1002 齿轮精度按 GB/T100951998，选择 7 级，齿根喷丸强化。 按齿面接触强度设计1. 确定公式内的各计算数值试选 K =1.6t查课本由图 10-30 选取区域系数 Z=2.45215PH试选,查课本由图 10-26 查得o12214P=0.76 =0.92 =0.76+0.92=1.6812应力循

19、环次数N =60n jL =603201(2830010)12n=7.3710 8N =1.4710251037. 781iN8由课本图 10-19 查得接触疲劳寿命系数K=0.95 K= 0.981HN2HN查课本由图 10-21d209P按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限,MPaH6001lim大齿轮的接触疲劳强度极限MPaH5701lim取失效概率为 1%,安全系数 S=1,则接触疲劳许用应力12lim11lim 220.95 6005700.98 570558.6HNHHHNHHKMPaSKMPaS 12570558.6564.322HHHMPa查课本由表 10-6 查材料的弹性影

20、响系数 Z =189.8MP198PEa选取齿宽系数 1dT=95.510 =95.510 4.02/320522/nP5=12.010 N.m4 3242131)3 .5648 .18945. 2(5668. 11100 .126 . 12)(12HEHdttZZuuTKd=57.1mm2. 计算圆周速度 0.9561000603201 .5710006021ndtsm/3. 计算齿宽b=d =157.1=57.1dt 1mm4. 计算齿宽与齿高之比hb 模数 m= ntmmZdt792. 22012cos1 .57cos11 齿高 h=2.25m=2.252.792=6.283ntmm =

21、57.1/6.283=9.088hb5. 计算纵向重合度351. 112tan20318. 0tan318. 01zd6 计算载荷系数 K根据 v=0.956m/s，七级精度可得动载荷系数为 k =1.06v由机械设计（第八版） 表 10-3 查得K=K=1.2HF由机械设计（第八版） 表 10-2 查得使用系数K =1A由机械设计（第八版） 表 10-3 查得 1.34FK由机械设计（第八版） 表 10-4 查得1.42HKK=11.061.21.42=1.806HHvAKKKK7. 按实际载荷系数校正所算的分度圆直径d =d=57.11t 1tKK3mm384.596 . 1806. 13

22、计算模数mmzdmn904. 22012cos384.59cos118. 按齿根弯曲强度设计mcos212213FSFdYYZYKT确定公式内各计算数值（1） 计算小齿轮传递的转矩121.1kNm（2） 确定齿数 z因为是硬齿面，故取 z 20，z i z 520100传动比误差 iuz / z 5i0.055，允许（3） 初选齿宽系数 按对称布置，由表查得1（4） 初选螺旋角 初定螺旋角12（5） 载荷系数 KKK K K K=11.061.21.341.704（6） 当量齿数 zz /cos20/ cos 12 21.37 3zz /cos100/ cos 12 106.863由课本表 1

23、0-5 查得齿形系数 Y和应力修正系数 Y197P 14. 2,72. 221FFYY83. 1,56. 121SSYY（7） 螺旋角系数 Y 轴向重合度 1.35Y 10.865（8） 计算大小齿轮的 FSFFY由机械设计（第八版） 图 20-20c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限，大1440FEMPa齿轮的弯曲疲劳强度极限2425FEMPa查课本由图 10-18 得弯曲疲劳寿命系数202PK=0.88 K=0.92 S=1.41FN2FN 1112220.88 440276.571.40.92 425279.291.4FNFEFFNFEFKMPaSKMPaS 计算大小齿轮的,并加以比较FSa

24、FaFY 0153. 057.27656. 172.2111FSaFaFY 0140. 029.27983. 114. 2222FSaFaFY小齿轮的数值大,选用小齿轮的尺寸设计计算. 计算模数mmmmmn6 . 268. 12010153. 012cos865. 010211. 1704. 122253对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数 m 大于由齿根弯曲n疲劳强度计算的法面模数，按 GB/T1357-1987 圆整为标准模数,取 m =3mmn但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d =59.384来计算应有的齿数.1mmz =19.362 取 z =2

25、01nm12cos384.591z =520=100 取 z =10022 初算主要尺寸计算中心距 a=184.02cos2)(21nmzz 12cos23)10020(mm将中心距圆整为 185 mm修正螺旋角=arccos13.3718523)10020(arccos2)(21nm因值改变不多,故参数,等不必修正khZ 分度圆直径 d =58.1214 .13cos320cos1nmzmmd =290.6 24 .13cos3100cos2nmzmm计算齿轮宽度mmdbd384.59384.5911圆整后取 mmB601mmB652轴的设计轴的设计1、轴的材料选择和最小直径的估算、轴的材料

26、选择和最小直径的估算根据工作条件，初选轴的材料为 40 钢，调质处理。按扭转强度进行最小直径估算，即：dminA0。初算轴径时，若最小直径轴段开有键槽，还要131Pn考虑键槽对轴强度的影响。当该轴段截面上有一个键槽时，d 增大 57，两个键槽时，d 增大 1015。A0值由教材表 15-3 确定。高速轴A01125，中间轴 A02120，低速轴 A03=112。高速轴：,因为高速轴最小直径mmmmnPAd23.1896014. 4112331101min1出安装联轴器，查机械设计手册 2.0 的联轴器标准件，取联轴器的孔径，所以。mmd20min1 中间轴：,因中间轴最小直径mmmmnPAd0

27、3.2632002. 4112332202min2处安装滚动轴承，取标准值。mmd30min2低速轴：，因输出轴最小直径mmmmnPAd88.436485. 3112333303min3处安装滚动轴承，取标准值=45。min3d轴的结构设计轴的结构设计高速轴的结构设计高速轴的结构设计 1）各轴段直径的确定d11：最小直径，安装在联轴器上，d11=d1min=20mm；d12：密封处轴段，以及密封圈的标准（拟采用毡圈密封） ，d12=30mmd13：滚动轴承处轴段，d13=35mm，由于该轴同时受到径向力和轴向力的作用，故选单列圆锥滚子轴承，轴承代号为 30207，其尺寸为：dDB=30mm72

28、mm17mm。：过渡轴段，由于这段轴在两个轴承的中间，可以选取=40mm14d14d: 滚动轴承处轴段， =35mm。15d1315dd: 安装齿轮处的轴段的直径=30mm；齿轮的左端与左轴承之间采用16d16d套筒定位。2）各轴段长度的确定：为了满足联轴器的轴向定位要求，轴的最小直径为安装联轴器的直径，为了使11l12d所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。12d联轴器的计算转矩，查3表 14-1，由于转矩变化很小，故取，则1AcaKT1.3AK mN82.5341.41.3KT1Aca查1表 8-5，选 TL4 弹性套销联轴器，其公称转矩为 63，半联轴器的孔径 d1=

29、20mm，故取=20mm， d联轴器与轴配合的毂孔长度521Lmm，为了保证轴端挡圈只压在联轴器上而不压在轴的端面上，故11l的长度应比1L略短一些，现取11l=50mm：由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定，=50mm；12l12l：由滚动轴承，挡油盘及装配关系确定=20mm13l13l：由装配关系、箱体结构等确定， =60mm；14l14l：由滚动轴承装配关系确定=18mm；15l15l：由小锥齿轮的结构和装配关系等确定，=40mm。16l16l3）细部结构设计略，参见中间轴中间轴的结构设计中间轴的结构设计1）各轴段直径的确定：最小直径，滚动轴承处轴段，=30mm，滚动轴承选取21dmin

30、221dd30206，其尺寸 dDB=30mm62mm16mm；：低速级小齿轮轴段=40mm；22d22d：轴环，根据齿轮的轴向定位要求，=45mm；23d23d：高速级大齿轮轴段，=40mm；24d24d：滚动轴承处轴段，=30mm。25d2125dd2）各轴段长度的确定：由滚动轴承、挡油圈及装配关系等确定， =38mm；21l21l：由低速级小齿轮的毂孔宽度 B60mm 确定=63mm；22l22l：轴环宽度， =20mm；23l23l：由高速级大齿轮的毂孔宽度 B45mm 确定=48mm；24l24l：由滚动轴承、挡油圈及装配关系等确定=38mm。25l25l低速轴的结构设计低速轴的结构

31、设计1）各轴段直径的确定：最小直径，滚动轴承处轴段，=45mm，滚动轴承选取31dmin331dd6208，其尺寸 dDB=45mm80mm18mm；：低速级大齿轮轴段=47mm;32d32d：轴环，根据齿轮的轴向定位要求，=50mm；33d43d：过渡轴段，=45mm；34d34d：滚动轴承处轴段，=45mm；35d3135dd：接外部轴段，根据轴唇形密封圈标准，；36dmmd4236: 接链轮处轴段，根据链轮大小，=35mm。37d37d2）各轴段长度的确定：由滚动轴承、挡油圈及装配关系等确定， =37mm；31l31l：由低速级大齿轮的毂孔宽度 B70mm 确定=67mm；32l32l：

32、轴环宽度， =12mm；33l33l：由装配关系确定过渡轴段，=66mm；34l34l：由滚动轴承、挡油圈及装配关系等确定=30mm；35l35l：接外部轴段，根据装配关系确定=45mm；36l36l：接传动带轮轴段，根据装配关系确定=50mm。37l37l轴的校核轴的校核(这里以中间轴为例这里以中间轴为例)计算轴上的作用力计算轴上的作用力锥齿轮上：NdTFFmtt15544 .53105 .412231112122sintantrFFN17944.18sin20tan155400 122costantaFF N566.53644.18cos20tan155400斜齿轮上：，NdTFt7 .4

33、03660101 .121223323 NFFtr7 .30512sin20tan7 .4036sinbtan0033 Fsina=4036.7tan20cos12=1437Ntanat3a3F求轴上的载荷求轴上的载荷首先根据轴的结构图作出轴的计算简图如下在确定轴承的支点位置时，应从手册 中查得 a 值，对于 30206 型的圆锥滚子轴承，由手册中查得 a=13.8。因此作为 简支梁的轴的支承跨距 L1+L2=108+36mm，由计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图，如上图所示。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图中可以看出截面 B 是轴的危险截面。现将计算出的截面 B 出的、及 M 的值列于下表HMVM载

34、荷水平面 H垂直面 V支反力 F880NF1093.3NFNH2NH1234NFN251FNV2NV1弯矩 Mmm 54665NMHmm12550NMV左mm9594NMV右总弯矩mmNMMMmmNMMMVHVH11.5550018.560872222右左扭矩 TmNT1 .121按弯扭合成应力校核轴的强度按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面的强度。根据3式 15-5 及上表中的数据及轴的单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力0.6MPaMPaWTMMPaMPaWTMcaca20.14401 . 0)1211006 . 0(54665)(

35、20.14401 . 0)1211006 . 0(54665)(3222232222右左前已选定轴的材料为 40Cr（调质） ，由3表 15-1 查得，所以MPa701故安全。轴上的受力分析图，可以知道截面处受载荷和弯矩最大，故需要校1ca核截面 M 左右两侧即可。7、精确校核轴的疲劳强度（1）判断危险截面根据轴上的受力分析图，可以知道截面 M 处受载荷和弯矩最大，故需要校核截面 M 左右两侧即可。（1）截面 M 右侧抗弯截面系数 323232164163*27637*1863*0.1d2t-dbt32d14. 3mmW）（）（抗扭截面系数 323234664663*27637*1863*0.

36、2d2t-dbt32d14. 3mmWT）（）（截面 5 右侧弯矩 M 为 mmNMMMVH5608722右截面 5 上的扭矩为 2TmNT1 .121截面上的弯曲应力 MPaWMb2.5912164156087截面上的扭转切应力 MPaW2.596466461211002轴的材料为 40Cr，调质处理。由3表 15-1 查的 MPa735BMPa3551。截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按3表 3-2 查取200MPa1 -。因 可查的=1.6 又图 3-1 可得轴的敏性系33. 13040,330 . 0301dDdr2 . 2数为 82. 0q85. 0q故有效应力集中系数为 8

37、9 . 1) 12 . 2(82. 01) 1(1qk51. 116 . 185. 01) 1(1）（qk由3附图 3-2 的尺寸系数，扭转尺寸系数。，75. 087. 0轴按磨削加工，由3附图 3-4 得表面质量系数为 0.92轴未经表面强化处理，即，则综合系数为1q73. 2192. 0/175. 0/89 . 111kk82. 1192. 0/187. 0/51. 111kk又由 3-1 及 3-2 取碳钢的特性系数0.1,0.05于是计算安全系数值，按3式 15-615-8caS5 . 135. 915.12261.1705. 0261.1782. 120066.1401 . 087.

38、 873. 23552211SSSSSSKSKScamama故可知其安全。（2）截面 M 左侧抗弯截面系数 323232164163*27637*1863*0.1d2t-dbt32d14. 3mmW）（）（抗扭截面系数 323234664663*27637*1863*0.2d2t-dbt32d14. 3mmWT）（）（截面 5 左侧弯矩 M 为 mmNMMMVH5608722右截面 5 上的扭矩为 2TmNT1 .121截面上的弯曲应力 MPaWMb2.5912164156087截面上的扭转切应力 MPaW2.596466461211002过盈配合处的，由附表3表 3-8 用插值法求出，并取=

39、0.8，于是kkk=2.52，=0.8*2.52=2.016kk轴按磨削加工，由3附图 3-4 得表面质量系数为0.92故综合系数为：61. 2192. 0/152. 211kk087. 2192. 0/1016. 211kk于是计算安全系数值，按3式 15-615-8caS5 . 108.142 .1721 .1105. 021 .11087. 22005 .2401 . 056. 561. 23552211SSSSSSKSKScamama故可知其安全。综上，该轴满足要求。 滚动轴承的选择和验算滚动轴承的选择和验算轴上滚动轴承的选择轴上滚动轴承的选择1、按承载较大的滚动轴承选择其型号，因支承

40、跨距不大，故采用两端固定式轴承组合方式。轴承类型选为圆锥滚子轴承，轴承的预期寿命取为,由前hLh480001030028计算结果知：轴承所受的径向力，轴向力。NFr67.536NFa9 .1792、初选滚动轴承 30205（GB/297-1994） ，基本额定动载荷， 基本额定静载KNCr2 .32荷KNCor373、径向当量动载荷.，查1表 6-7GB/297-1994，得 。33. 067.5369 .179raFF37. 0e即。所以动载荷， 根据3P319 式 13-6 得：eFFraNFPrr67.536，满足要求。rhCKNLnPC79. 510480009606067.53610

41、60310631061轴上滚动轴承的选择轴上滚动轴承的选择1、按承载较大的滚动轴承选择其型号，因支承跨距不大，故采用两端固定式轴承组合方式。轴承类型选为圆锥滚子轴承，轴承的预期寿命取为,由前hLh480001030028计算结果知：轴承所受的径向力，轴向力。NFr78.132NFa22.3982、初选滚动轴承 30206（GB/297-1994） ，基本额定动载荷， 基本额定静载KNCr2 .43荷KNCor5 .503、径向当量动载荷.，查1表 6-7GB/297-1994，得 。即378.13222.398raFF37. 0e。查得 Y=1.6。所以动载荷eFFra， 根据3P319 式

42、13-6 得：NYFFParr26.69022.3986 . 178.1324 . 04 . 0，满足要求。rhCKNLnPC348. 51048000320606901060310631062轴上滚动轴承的选择轴上滚动轴承的选择1、按承载较大的滚动轴承选择其型号，因支承跨距不大，故采用两端固定式轴承组合方式。轴承类型选为圆锥滚子轴承，轴承的预期寿命取为,hLh480001030028 2、初选滚动轴承 30207（GB/297-1994） ，基本额定动载荷， 基本额定静KNCr2 .54载荷KNCor5 .633、寿命验算：查3表 13-6 取。则轴承的当量动载荷， 2 . 1PfNFfPr

43、P3 .173114422 . 1合适。73633610879. 0)3 .173154200(96.5816010)(6010hrhLhPCnL键的强度校核键的强度校核轴联轴器的键联接校核轴联轴器的键联接校核1、选择键联接的类型和尺寸 ，与联轴器联接处选用普通圆头平键（A 型） mmmmmmlhb25662、校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由3表 6-2 查得许用挤压应力为。 aPMP120键的工作长度， ,键与联轴器键槽的接触高度，mmbLlc222/6252/。由3式（6-1）得mmhkc365 . 05 . 0, 合适87.622022341500210231ppcMPakldT轴齿

44、轮的键联接校核1、选择键联接的类型和尺寸选用圆头普通平键（A 型） 。联接齿轮：mmmmmmlhb28810校核键联接的强度 由3表 6-2 查得许用挤压应力为 aPMP120,键与联轴器键槽的接触高度，mmbLlc232/10282/。由3式（6-1）得mmhkc485 . 05 . 0, 合适07.303023441500210231ppcMPakldT轴联轴器的键联接校核轴联轴器的键联接校核1、选择键联接的类型和尺寸 ，与联轴器联接处选用普通圆头平键（A 型） mmmmmmlhb408122、校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由3表 6-2 查得许用挤压应力为。 aPMP120键的工作长

45、度， ,键与联轴器键槽的接触高度，mmbLlc362/12402/。由3式（6-1）得mmhkc0 . 485 . 05 . 0, 合适01.4240364121000210232ppcMPakldT轴齿轮的键联接校核轴齿轮的键联接校核1、选择键联接的类型和尺寸选用单圆头平键（C 型） 。联接齿轮：mmmmmmlhb28812校核键联接的强度 由3表 6-2 查得许用挤压应力为 aPMP120,键与联轴器键槽的接触高度，mmbLlc222/12282/。由3式（6-1）得mmhkc485 . 05 . 0, 合适75.6840224121000210232ppcMPakldT轴联轴器的键联接校

46、核轴联轴器的键联接校核1、选择键联接的类型和尺寸 ，与联轴器联接处选用普通圆头平键（A 型） mmmmmmlhb408102、校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由3表 6-2 查得许用挤压应力为。 aPMP120键的工作长度， ,键与联轴器键槽的接触高度，mmbLlc352/10402/。由3式（6-1）得mmhkc0 . 485 . 05 . 0, 合适18.5935354587600210233ppcMPakldT轴齿轮的键联接校核轴齿轮的键联接校核1、选择键联接的类型和尺寸选用圆头普通平键（A 型） 。联接齿轮：mmmmmmlhb5078校核键联接的强度 由3表 6-2 查得许用挤压应力

47、为 aPMP120,键与联轴器键槽的接触高度，mmbLlc462/8502/。由3式（6-1）得mmhkc5 . 375 . 05 . 0, 合适32.4625465 . 393210210233ppcMPakldT联轴器的选择和验算联轴器的选择和验算见各轴的设计在轴的计算中已选定联轴器型号。输入轴选 HL1 型弹性柱销联轴器，其公称转矩为 160000，半联轴器的孔径Nmm，故取，半联轴器长度，半联轴器与轴配合的毂孔120dmm1220dmm52Lmm长度为 38mm。输出轴选选 HL3 型弹性柱销联轴器，其公称转矩为 630000，半联轴器的孔径Nmm，故取，半联轴器长度，半联轴器与轴配合

48、的毂孔140dmm1240dmm112Lmm长度为 84mm。 减速器的润滑减速器的润滑1、润滑方式的选择齿轮用润滑油润滑，并利用箱内传动件溅起的油润滑轴承。2、密封方式的选择计算可得，各轴与轴承接触处的线速度，所以采用毡圈密封smv103、润滑油的选择因为该减速器属于一般减速器，查机械手册可选用中负载工业齿轮油 320 号润滑。箱体结构的设计箱体结构的设计减速器的箱体采用铸造（HT200）制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，大端盖分机体采用配合.67isH1、 机体的刚度机体的刚度在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度2、机体内零件的润滑，密封散热、机体内零件的润滑，密封散热因

49、其传动件速度小于 12m/s，故采用浸油润滑，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离 H 为 40mm为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为3 . 63.、 机体结构的工艺性机体结构的工艺性.铸件壁厚为 10，圆角半径为 R=3。机体外型简单，拔模方便.4 4、 对附件设计对附件设计 A 视孔盖和窥视孔视孔盖和窥视孔在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用 M6 紧固B B 油螺塞：油螺

50、塞：放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。C 油标：油标：油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出.D 通气孔：通气孔：由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡。E 盖螺钉盖螺钉：启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。钉杆端部要做成圆柱形，以免破坏螺纹.F F 位销：位销：为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度

51、方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度.G 吊钩：吊钩：在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体.减速器机体结构尺寸如下：名称符号计算公式结果箱座壁厚83025. 0a10箱盖壁厚18302. 01a9箱盖凸缘厚度1b115 . 1b12箱座凸缘厚度b5 . 1b15箱座底凸缘厚度2b5 . 22b25地脚螺钉直径fd12036. 0adfM24地脚螺钉数目n查手册6轴承旁联接螺栓直径1dfdd72. 01M12机盖与机座联接螺栓直径2d=（0.50.6）2dfdM10轴承端盖螺钉直径3d=（0.40.5）3dfd10视孔盖螺钉直径4d=（0.30.4）4dfd8定位销直径d=（0

52、.70.8）d2d8，至fd1d2d1C查机械课程设计指导书表 43422外机壁距离18，至凸缘fd2d边缘距离2C查机械课程设计指导书表 42816外机壁至轴承座端面距离1l=+（812）1l1C2C50大齿轮顶圆与内机壁距离11.2115齿轮端面与内机壁距离2210机盖，机座肋厚mm ,185. 0,85. 011mm9 8.51mm轴承端盖外径2D+（55.5）DD 23d120（1 轴）125（2 轴）150（3 轴）轴承旁联结螺栓距离S2DS 120（1 轴）125（2 轴）150（3 轴）润滑密封设计润滑密封设计对于二级圆柱齿轮减速器，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度

53、远远小于（2m/s） ，所以采用脂润滑，箱体内选用 SH0357-92 中的 50 号润滑，装至规定高度.油的深度为 H+1h H=30 =341h所以 H+=30+34=641h其中油的粘度大，化学合成油，润滑效果好。从密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗度应为 密封的表面要经过刮研。而且，凸缘联接螺柱之间的距离不宜太大，150mm 为宜。并匀均布置，保证部分面处的密封性。 设计小结设计小结这次关于带式运输机上的两级直齿圆柱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

54、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.1. 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、理论力学、材料力学、公差与配合、CAD 实用软件、机械工程材料、机械设计手册等于一体。2. 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。3. 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

55、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。4. 本次设计得到了指导老师的细心帮助和支持。衷心的感谢老师的指导和帮助.5. 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。参考参考文献文献1.濮良贵，纪名刚主编.机械设计.北京：高等教育出版社，2007 2.孙恒，陈作模，葛文杰主编.机械原理.北京：高等教育出版社，2006 3.龚溎义主编.机械设计课程设计图册.北京：高等教育出版社，20064.龚溎义主编.机械设计课程设计指导书.北

56、京：高等教育出版社，2006 年5.机械设计手册电子版 R2.0ut2ApOdfXXc02GyBKsKCWw97MrqqWhoj5TL15Zt6jIPYytYCummtARp3v1N5luizi3xh3BhWYreKO8d9g7nmZQoWPJeTLDrw08gVS8DsDQQYGC3cE7moO2tLF0Jf1gK74IUXyBmtIVR97CkrfVqULT5fn2t6MpJR6rbzVPSortZvIj5NB5ndVvSr4iWr1TwLFKgLSPzuhRjQ3CmZU98eUOuijdLSZqPmvrw9zKupxf8WFUG9l2G9277g2rTipa1YpCZEuqxpKBht

57、VDCooQOzxUz3vJrZmOcijyM62zchmeooTYes8EBMm932tbz2Yo09RtsZEYS8Zrd2Yktj8l6jEAzVAjnfbtryLvsm6oFbfToXVRFFn7OwIYgJlamkUNXJYbz5Rrb7r4VsuR9zpfZFMfsjhcfCA37lNW2VVLRKN7R8psz1BN6oRic5hU5Z6HCxAYqyNPOG8duYbAwqSl20CSg06Dh2sM8HLtgPkIcSkrgOPDpuHBj1LmPk7lYdvC6NNMwL3fwhZFTFVYAARY7lHSSxJ10V3pH3Y19BxYR77Ib7CpZSu2tijqe3

58、hKqkKAu9KSkCpHKXUIKvvyJZpg2YijRkqfbGgOvyqKuxNWI9oMnJtt6QilZxtyrF7d20FbmabcfiixrQKUsVNXBPPFUXyQ1fJSKFSUbkgs2DUVQC9sz4JkbgN4Qqv66pyoARjurNFJ3TxyfclZiEePtwFJthphEipDFNqnR2HjQKV2DzWtMPDJQkBcXmovdsjqCTJagjMdLsKPgaD2s0H0vmZGAHt36gyUEZ7UmANk1ndREuBeqdgrx0venqGnsyIB2ilq3SIQrNL4m56t7Z8Y8da5K0KUpn5Nzg4JvjdtfF

59、Hyt82AoGQkXo4VBLmLEiy2P7HtHBho07rCfttxodYDPPdtQsO7wxD0J6fKKlGm4woDzplhtRr2XgqN13hqy59zU1GegDyQniHNTaVSieueFQcYfUCJwd3vk5I7YKmhunDmIZ ut2ApOdfXXc02GyBKsKCWw97MrqqWhoj5TL15Zt6jIPYytYCummtARp3v1N5luizi3xh3BhWYreKO8d9g7nmZQoWPJeTLDrw08gVS8DsDQQYGC3cE7moO2tLF0Jf1gK74IUXyBmtIVR97CkrfVqULT5fn2t6MpJR6rbzVPS

60、ortZvIj5NB5ndVvSr4iWr1TwLFKgLSPzuhRjQ3CmZU98eUOuijdLSZqPmvrw9zKupxf8WFUG9l2G9277g2rTipa1YpCZEuqxpKBhtVDCooQOzxUz3vJrZmOcijyM62zchmeooTYes8EBMm932tbz2Yo09RtsZEYS8Zrd2Yktj8l6jEAzVAjnfbtryLvsm6oFbfToXVRFFn7OwIYgJlamkUNXJYbz5Rrb7r4VsuR9zpfZFMfsjhcfCA37lNW2VVLRKN7R8psz1BN6oRic5hU5Z6HCxAYqyNPOG8duYbAwqSl2

61、0CSg06Dh2sM8HLtgPkIcSkrgOPDpuHBj1LmPk7lYdvC6NNMwL3fwhZFTFVYAARY7lHSSxJ10V3pH3Y19BxYR77Ib7CpZSu2tijqe3hKqkKAu9KSkCpHKXUIKvvyJZpg2YijRkqfbGgOvyqKuxNWI9oMnJtt6QilZxtyrF7d20FbmabcfiixrQKUsVNXBPPFUXyQ1fJSKFSUbkgs2DUVQC9sz4JkbgN4Qqv66pyoARjurNFJ3TxyfclZiEePtwFJthphEipDFNqnR2HjQKV2DzWtMPDJQkBcXmovdsjqCTJagjMdLsKPgaD2s0H0vmZGAHt36gyUEZ7UmANk1ndREuBeqdgrx0venqGnsyIB2ilq3SIQrNL4m56t7Z8Y8da5K0KUpn5Nzg4JvjdtfFHyt82AoGQkXo4VBLmLEiy2P7HtHBho07rCfttxodYDPPdtQsO7wxD0J6fKKlGm4woDzplhtRr2XgqN13hqy59zU1GegDyQniHNTaVSieueFQcYfUCJwd3vk5I7YKmhunDmIZ