带式输送机传动系统设计课程设计

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1、 机械设计课程设计说明书 设计题目 带式运输机传动系统设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械设计 姓 名 班 级 学 号 指导老师 最终评定成绩 目 录1 设计任务12 传动方案分析23 原动件的选择与传动比的分配23.1原动件的选择3.2传动比的分配4 传动系统的运动和动力参数计算4.1各轴的转速4.2各轴的输入功率4.3各轴的转矩5 V带传动的设计 5.1 确定计算功率 5.2 选择V带型号 5.3 确定带轮基准直径，并验算带速v5.4 确定带长V和中心距5.5 验算小带轮上的包角 5.6 确定V带根数Z 5.7 计算单根V带的初拉力F0 5.8 计算V带对轴的压力Q6. 标准斜齿圆柱齿

2、轮传动的强度计算6.1第一对齿轮传动的强度计算 6.2第二对齿轮传动的强度计算 7. 轴的计算7.1高速轴的设计与计算7.2中间轴的设计与计算7.3低速轴的设计与计算8. 减速器润滑及密封设计8.1齿轮的润滑8.2滚动轴承的润滑8.3减速器的密封9. 箱体及其附件结构设计9.1箱体的结构设计9.2附件的结构设计10设计总结 1.设计任务设计任务如图1.1所示，为用于带式运输机上的两级圆柱斜齿轮减速器。工作条件：带式输送机在常温下连续工作、单向运转；空载启动，工作载荷有轻微冲击；输送带工作速度v的允许误差为；二班制（每班工作8h），要求减速器设计寿命为8年，大修期为23年，中批量生产；三相交流电

3、源的电压为380/220V。已知数据：带的圆周力F（N）：4500（N）带速v（m/s）：0.48（m/s）滚筒直径D（mm）：350（mm）1电动机2.V带传动3齿轮传动4联轴器5.滚筒 6.传送带图1.1带式输送机传动系统示意图2.传动方案分析合理的传动方案，首先应满足工作机的性能要求，其次应满足工作可靠，转动效率高，结构简单，结构紧凑，成本低廉，工艺性好，使用和维护方便等要求。任何一个方案，要满足上述所有要求是十分困难的，要多方面来拟定和评比各种传动方案，统筹兼顾，满足最主要和最基本的要求，然后加以确认。 本传动装置传动比不大，采用v带传动和圆柱斜齿轮二级减速器传动，带传动平稳、吸振且能

4、起过载保护作用，故在高速级布置一级带传动。在带传动与带式运输机之间布置一台二级斜齿圆柱齿轮减速器，轴端连接选择弹性柱销联轴器。3原动件的选择与传动比的分配3.1原动件的选择（1）电动机类型的选择按工作要求和工作条件，选用一般用途的Y系列三相交流异步电动机，它为卧式封闭结构，电源电压为380V。（2）电动机容量的选择根据已知条件，工作机所需要的有效功率为：P=设：1-V型带传动效率 取0.95 2-圆柱齿轮传动效率 取0.993-滚动轴承的效率 取0.97 4-联轴器的效率 取0.99 5-运输机滚筒传动效率 取0.96估算传动比总效率为：=0.95*0.99*0.97*0.99*0.97*0.

5、99*0.99*0.99*0.96=0.8160电动机所需功率为Pd= Pw/h=2.16/0.8160=2.65 kw依据表12-12选取电动机额定功率应取Pe=3kw（3）电动机转速的选择根据已知条件，可得输送机滚筒的工作转速nw=60000*0.48/3.14*350=26.21KW初选同步转速为1500（r/min）和1000（r/min）的电动机，由表12-1可知，对应于额定功率为Pe=3的电动机的型号分别为Y100L2-4和Y132S-6。现将Y100L2-4和Y132S-6型电动机的有关技术数据及相应算得的总传动比列于表1。方案号电动机型号额定功率/ kw同步转速/（r/min）

6、满载转速/（r/min）总转动比i外伸轴径D/mm轴外伸长度E/mm一Y100L2-43.01500142054.182860二Y132S-63.0100096036.633880通过对上述两种方案进行比较可以看出：方案一选用的电动机转速高、质量轻、价格低，总传动比为54.18，这对三级减速传动而言不算大，故选用方案一较为合理。初步确定原动机的型号为Y132S-4，额定功率为Pe=3.0kw，满载转速为n0=1440转每分钟，由表1可知电动机中心高H=112mm，轴伸出部分用于装联轴器轴段的直径和长度分别为D=28mm和E=60mm。3.2传动比的分配由原始数据以及初步确定的原动机的转速可确定

7、总传动比：i=nm/nw=1420/26.21=54.18带传动的传动比：i1=3齿轮传动的总传动比：i=18.06为了便于两级圆柱斜齿轮减速器采用浸油润滑，当两级齿轮的配对材料相同、齿面硬度HBS350、齿宽系数相等时，考虑齿面接触强度接近相等的条件，取高速级传动比为i12=4.845低速级传动比i34= i i12=3.7314.各轴动力与运动参数的计算将各轴从高速级到低速级依次编号为轴、轴、轴。4.1各轴的转速n=no/I1=1440/3=473.33r/minn=n/I2=480/4.994=97.69r/minn=n2/i3=20.163r/min4.2各轴的输入功率=2.16kw=

8、 P0*1=(5.50.95) kw =2.5175 kw= p*(2*3)= (5.2250.970.99) kw =2.492 kw= p*0.99*0.97=2.393kw4.3各轴的转矩=9.55*p/n=9.552.5175473.33=Nmm=9.55*p/n=9.552.49297.69=Nmm=9.55*p/n=9.55*106*2.393/20.163=Nmm5.V带的设计 设计带式输送机传动系统中第一级用的普通V带传动。电动机的功率P=2.2KW，普通异步电动机驱动，主动带轮转速n1=1430r/min，传动传动比i=3，每天工作8h,两班制。（1）确定计算功率查表得=1.

9、2=1.2x3=3.6 KW（2）选择V带型号=3.6KW =1420/min 查表知选A型V带（3） 确定小带轮直径，并验算带速V1.初选小带轮直径 查表知，小带轮直径基准直径的推荐值为80100mm 查表取=90mm2. 验算带速V 查表知，带速：=6.6882m/s V值在525m/s内，带速合适3. 计算大带轮直径 =270mm(4) 确定带长和中心距a1. 查表可知：0.7()a02（） 252720mm 初取中心距a0=500mm2.查表计算带所需要的基准长度=1581.4mm 查表取=1600mm3.由公式计算实际中心距a509.1mm(5).验算小带轮上的包角159.75120

10、(6).确定V带根数Z1. 计算单根V带的许用功率 经查表，由插值法可得：=0.93（1.15-1.07）(1660-1450）（1420-1200）=1.0532 经查表，由插值法可得： =0.15（0.17-0.15）(14501200）（1420-1200）=0.1676 经查表，由插值法可得：=0.93（0.950.93）(160155）（159.75155）=0.987 查表知，=0.99 =(）=1.1928803042. 计算V带的根数 V带的根数： Z= =3.3/1.192880304=2.766 取整，Z=3（7）计算单根V带的初拉力F0 查表得Z型带的单位长度质量q=0.

11、1(kg/m),得单根V带的初拉力为： =500*3.3/(3*6.6882)*(2.5/0.987-1)+0.1*0.6882131N（8）计算V带对轴的压力Q=2*3*131*sin159.75/2=N6.标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算6.1第一对齿轮的设计带式输送机在常温下连续工作，单向运转，空载启动，工作时载荷有轻微冲击；输送带工作速度v的允许误差为5%；二班制（每班工作8小时），要求减速器设计寿命为8年，大修期为23年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V，电动机的额定功率为2.5175KW，高速齿轮，传动比为4.845，转速为473.33r/min1.选择齿轮材料、热处

12、理方法，精度，等级及齿数（1）选择齿轮材料与热处理。根据工作条件，一般用途的减速器可采用闭式软齿面传动。查表7-1取小齿轮材料为40Cr钢，调至处理，硬度HBS1=260；大齿轮材料为45钢，调至处理，硬度HBS2=230；两齿轮齿面硬度差为30HBS，符合软齿轮传动的设计要求。（2）选择齿轮的精度。此减速器为一般工作机，速度不高，参阅表7-7，初定为8级精度。（3）初选齿数。取齿数=24，= u*24=24*4.845=1172. 确定材料的许用应力（1）确定接触疲劳极限,由图7-18（a）差MQ线得=720Mpa =580Mpa（2）确定寿命系数ZN小齿轮循环次数 =60*473.33*1

13、*(2*8*300*8)大齿轮循环次数 =/4.845=225008198由图7-19查得=1（3）确定尺寸系数,由图7-20取= =1（4）确定安全系数，由表7-8取=1.05。（5）计算许用接触应力，按式（7-20）计算，得=686Mpa=552Mpa3. 根据设计准则，按齿面接触疲劳强度设计齿面接触强度按式（7-25）计算，其式为确定上式中的各计算数值如下。(1) 确定螺旋角b=15，并试选载荷系数=1.3.(2) 计算小齿轮传递的转矩=9.55*1000000*2.5175/473.33=50794N.MM(3) 确定齿宽系数，由表7-6选取齿宽系数=1.2m/s(4) 确定材料弹性影

14、响系数ZE，由表7-5查得=189.8(5)确定节点区域系数ZH，由图7-14得=2.43(6)确定重合度系数，由式（7-27）可得端面重合度为=1.581轴面重合度 =1.63因1，由式（7-26）得重合度系数=0.795(7)确定螺旋角系数 =0.98试算所需小齿轮直径=43.864.确定实际载荷系数K与修正系数所计算的分度圆直径(1)确定使用系数KA，按电动机驱动，载荷平稳，查表7-2取KA=1(2)确定动载系数KV计算圆周速度=1.08m/s故前面取8级精度合理，由齿轮的速度与精度查图7-8得=1.11(3)确定齿间载荷分配系数K.齿宽初定=35.088mm计算单位宽度载荷值为=71.

15、48N/mm100N/mm查表7-3取=1.4(4)确定齿向载荷分布系数,由表7-4得=1.15+0.18+3.1*0.108=1.32(5)计算载荷系数K=1*1.4*1.1*1.32=2.0328按实际载荷系数修正所算的分度圆直径，由式（7-12）得=54.85(7)计算模数 m=54.85/24=2.286.齿跟弯曲疲劳强度计算(1)由式（7-18）得弯曲强度的设计公式为确定上式中的各计算数值如下(1)由图7-21（a）取=300MPa =220MPa（2）由图7-22查得弯曲疲劳寿命系数（3）由表7-8查得弯曲疲劳安全系数=1.25（4）由表7-23得尺寸系数=1（5）由式（7-22）

16、得许用应力=480MPa=325MPa(6)确定计算载荷K初步确定齿高h=2.25m=2.25*2.286=5.14 b/h=0.8*54.845/5.14=8.54 查图7-12得=1.23 计算载荷K=1*1.12*1.1*1.23=1.52（7）确定齿形系数当量齿数为=26.6=129.82由图7-16查得=2.6=2.22（8）由图7-17查得应力校正系数=1.59, =1.76（9）计算大小齿轮的值=2.6*1.59/480=0.0086 =2.22*1.76/352=0.0112大齿轮的数值大(10)求重合度系数Y端面压力角=arctan(tan20/cos15)=20.647基圆

17、螺旋角的余弦值为=cos15cos20/cos20.647=0.97当量齿轮端面重合度，由式（7-30）得=1.581/0.97 =1.680按式（7-30）计算=0.25+0.75/an=0.25+0.75/1.680=0.696(11)由图7-25得螺旋角影响系数=0.86（12）将上式各值代入公式计算 得：=1.62mm由于齿轮的模数Mn的大小主要取决于弯曲强度，所以将计算的6.29按国际圆整为Mn=2,并根据接触强度计算出的分度圆直径=50.54，协调相关参数与尺寸为=50.54*cos15/2=24.41=4.845*24.41=118.26这样设计出来的齿轮能在保证满足弯曲强度的前

18、提下，取较多的齿数，做到结构紧凑，减少浪费，且重合度增加，传动平稳6.齿轮几何尺寸里计算(1)中心距 =(25+119)*2/(2*cos15)=149.07mm把中心距圆整成150mm(2)修正螺旋角=16.260螺旋角变化不大，所以相关参数不必修正(3)分度圆直径=25*2/cos16.260=52.08=119*2/cos16.260=247.92(4)确定齿宽。b=0.8*52.08=41.67mm 取=42mm =50mm6.2第二对齿轮的设计带式输送机在常温下连续工作，单向运转，空载启动，工作时载荷有轻微冲击；输送带工作速度v的允许误差为5%；二班制（每班工作8小时），要求减速器设

19、计寿命为8年，大修期为23年，中批量生产；三相交流电源的电压为380/220V，电动机的额定功率为2.5175KW，高速齿轮，传动比为4.845，转速为473.33r/min1.选择齿轮材料、热处理方法，精度，等级及齿数（1）选择齿轮材料与热处理。根据工作条件，一般用途的减速器可采用闭式软齿面传动。查表7-1取小齿轮材料为40Cr钢，调至处理，硬度HBS1=260；大齿轮材料为45钢，调至处理，硬度HBS2=230；两齿轮齿面硬度差为30HBS，符合软齿轮传动的设计要求。（2）选择齿轮的精度。此减速器为一般工作机，速度不高，参阅表7-7，初定为8级精度。（3）初选齿数。取齿数=24，= u*2

20、4=24*3.73=902. 确定材料的许用应力（1）确定接触疲劳极限,由图7-18（a）差MQ线得=720Mpa =580Mpa（2）确定寿命系数ZN小齿轮循环次数=60*97.69*1*(2*8*300*8)22507776大齿轮循环次数 =/3.73=6034256由图7-19查得=1（3）确定尺寸系数,由图7-20取= =1（4）确定安全系数SH，由表7-8=1.05。（5）计算许用接触应力H，按式（7-20）计算，得=686Mpa=552Mpa3. 根据设计准则，按齿面接触疲劳强度设计齿面接触强度按式（7-25）计算，其式为确定上式中的各计算数值如下。(1) 确定螺旋角b=15，并试

21、选载荷系数Kt=1.3.(2) 计算小齿轮传递的转矩=9.55*1000000*2.4176/97.69=236340N.MM(3) 确定齿宽系数d，由表7-6选取齿宽系数=0.8(4) 确定材料弹性影响系数ZE，由表7-5查得=189.8MPa(5)确定节点区域系数ZH，由图7-14得=2.43(6)确定重合度系数Z由式（7-27）可得端面重合度为=1.626轴面重合度 =1.63因1，由式（7-26）得重合度系数=(1/1.626)=0.784(7)确定螺旋角系数=0.98试算所需小齿轮直径=73.784.确定实际载荷系数K与修正系数所计算的分度圆直径(1)确定使用系数KA，按电动机驱动，

22、载荷平稳，查表7-2取KA=1(2)确定动载系数KV计算圆周速度=0.377m/s故前面取8级精度合理，由齿轮的速度与精度查图7-8得=1.11(3)确定齿间载荷分配系数K.齿宽初定=59.024mm计算单位宽度载荷值为=88.98N/mm100N/mm（d1取85MM）查表7-3取=1.4(4)确定齿向载荷分布系数,由表7-4得=1.15+0.18+3.1*0.108=1.15+0.18*0.8+3.1*0.0001*36.8+0.108*0.8*0.8*0.8*0.8=1.32(5)计算载荷系数K=1*1.4*1.1*1.32=2.0328按实际载荷系数修正所算的分度圆直径，由式（7-12

23、）得=91.69(7)计算模数 m=d1/z1=91.69/24=3.82.齿跟弯曲疲劳强度计算(1)由式（7-18）得弯曲强度的设计公式为确定上式中的各计算数值如下(1)由图7-21（a）取=300MPa =220MPa（2）由图7-22查得弯曲疲劳寿命系数（3）由表7-8查得弯曲疲劳安全系数=1.25（4）由表7-23得尺寸系数=1（5）由式（7-22）得许用应力=480MPa=325MPa(6)确定计算载荷K初步确定齿高h=2.25m=2.25*3.82=8.595 b/h=0.8*50.54/4.7475=8.53 查图7-22得=1.23 计算载荷K=1*1.12*1.1*1.23=

24、1.52（7）确定齿形系数当量齿数为=26.6=99.94由图7-16查得=2.6=2.22（8）由图7-17查得应力校正系数=1.59=1.76（9）计算大小齿轮的值=2.6*1.59/480=0.0086 =2.22*1.76/352=0.0112大齿轮的数值大(10)求重合度系数Y端面压力角=arctan(tan20/cos15)=20.647基圆螺旋角的余弦值为=cos15cos20/cos20.647=0.97当量齿轮端面重合度，由式（7-30）得=1.626/0.97 =1.728按式（7-30）计算=0.25+0.75/an=0.25+0.75/1.728=0.684(11)由图

25、7-25得螺旋角影响系数=0.87（12）将上式各值代入公式计算 得：=2.13mm由于齿轮的模数Mn的大小主要取决于弯曲强度，所以将计算的6.29按国际圆整为Mn=2.5,并根据接触强度计算出的分度圆直径d1=91.69，协调相关参数与尺寸为=91.69*cos15/3=29.52=3.73*29.52=109.951这样设计出来的齿轮能在保证满足弯曲强度的前提下，取较多的齿数，做到结构紧凑，减少浪费，且重合度增加，传动平稳6.齿轮几何尺寸里计算(1)中心距 =(30+110)*2/(2*cos15)=180.83mm把中心距圆整成181mm(2)修正螺旋角=15.571螺旋角变化不大，所以

26、相关参数不必修正(3)分度圆直径=30*2/cos15.571=91.70=110*2/cos15.571=342.93 (4)确定齿宽。b=0.8*63=73.6mm 取=74mm =80mm7，轴的计算7.1合理选择轴的材料和热处理方法，确定许用应力。轴的材料选最常用的45调制钢。许用弯曲应力为1807.2 轴的结构设计齿轮上的力7.1高速轴的设计与计算1.初步确定轴的最小直径按弯扭强度计算：最小直径：=97式中：C由许用扭转剪应力确定的系数。由参考文献1表12-3中查得C值，40Cr 为10697考虑扭矩大于弯矩，取小值C=97。P轴传递的功率（单位kW）。n轴的转速。应当注意，对于直径

27、的轴，并且有一个键槽，故轴径需增大。所以最终轴的最小直径为20mm2. 拟定轴上零件的装配方案按轴向定位要求确定轴的各段直径（1） 考虑到连接带轮，取带轮处的轴径（2） 取轴承处的直径为 (初选轴承为7205AC)（3） 齿轮安装轴段的直径（4） 需要有定位轴肩的轴身（5） 轴承按轴向定位要求确定轴的各段长度至此已经设计出轴的长度和各段直径。3.轴上键校核设计连接为动连接，载荷轻微振动，且键材料均选用45号钢，查表可得：，取。需满足：其中由轴的直径30mm，可取键的尺寸bh=108mm。则: 故此平键满足强度要求。4，轴的强度校核(1)轴传递转矩T=9.549*1000000*P/n=9.54

28、9*1000000*2.2175/473.33=50788N*MM(2)齿轮上的圆周力：Ft=2T/d=2*5.788/50.08=2028N(3)齿轮上的径向力 (4)齿轮上的轴向力(5)轴承支反力V带作用在轴上的力:Q=774.06N在ZY平面Rbz=Ft-Raz=2028-1414=614N在XY平面N=Q-Fr+Rax=774.06-764+984=994N5.弯扭矩ZY面：Mzy=Raz*e=1414*39=55146N.MMXY面Mmax=Q*g=774.06*93.5=72375N轴的受力简图、弯扭矩图、弯扭矩合成图以及转矩图如下：确定危险截面-截面所受弯矩和转矩较大，且有与轴承

29、过盈配合而产生的应力集中及圆角所产生的应力集中-截面弯矩虽然较大，但与-截面相比，没有-大，所以危险截面为-面-截面弯矩虽然较小，但是截面积也较小，又有键槽产生的应力集中，有可能是危险截面校核-截面M=72375N.MM弯曲应力应力幅和平均应力扭转剪应力（视为脉动循环）扭转剪应力幅及平均扭转剪应力=1/2(-)=8.3MPa=1/2(+)=8.3MPa校核安全系数：-截面有两个应力集中源，即轴与轴承过盈配合引起的应力集中及过渡圆角引起的应力集中，取其中较大值。 由过渡圆角引起的应力集中，根据轴径直径，轴肩直径，表面粗糙度Ra1.25um，圆角直径r=2mm,由图12-20.附表12-3，附表1

30、2-4，附表12-5查得、预期应力循环次数N=60nt=60*120*20000=1.44*故去寿命系数，。于是：由过盈引起的应力集中：根据轴，但轴承为特殊的基孔制，实际配合性质为过盈配合，按查附表12-2、附表12-4得，。于是由过盈联接引起的应力集中较大按此值计算，由附表12-6查得材料对盈利循环不对称性的敏感系数，。 疲劳强度系数按材质的不均匀，取许用系数S=1.51.8，SS,所以1-1截面是安全的。由于工作比较平稳，不需作静强度校核5校核高速轴轴承寿命由表12.3查得7207C轴承的。（1） 计算轴承的轴向力由高速轴计算得，将力合成，由高速轴设计齿轮上的轴向力为Fx=543N轴承I、

31、II内部轴向力分别为比较两轴承的受力，因及，故只需校核轴承I。（2） 计算当量动载荷由，由表10.13查得。因为，所以。当量动载荷为（3） 校核轴承寿命轴承在以下工作，由表10.10查得。中等冲击，由表10.11查得。轴承I的寿命为已知减速器使用8年两班，23年大修，则预期寿命为，故轴承寿命充裕。7.2中间轴(即轴)的设计计算1 选择轴的材料选用45号钢，热处理方式为调质，能获得良好的综合机械性能。2 初算轴径.33.3892.2.95611233110min=nPCdC由许用扭转剪应力确定的系数。由参考文献1表9.4中查得C值，45号钢的值为11297考虑扭矩大于弯矩，取小值C=110。圆整

32、为40mmP2轴传递的功率（单位kW）。n轴的转速。轴上有两个键槽，增大5%32.97*（1+5%）=34.62MM由表6-2取轴的标准值35.5MM各类数据如下图所示3 轴承部件的结构设计 按轴向定位要求确定轴的各段直径(1) 取轴承处的直径为d=35mm(初选轴承为7208AC)(2) 齿轮安装的直径=48mm(3) 考虑轴环的定位取轴环直径=38m(4) 考虑到齿轮3的安装直径=38mm(5) 考虑齿轮3的轴肩定位=35mm按轴向定位要求确定轴的各段长度（1）考虑到轴承宽度，取=27mm。（2）考虑到与小齿轮配合，取=40mm（3）轴环宽度取=10mm（4）考虑到与大齿轮配合，取=56m

33、m（5）考虑轴肩到轴承宽度，取=35mm，至此已经设计出轴的长度和各段直径4.轴上键校核设计连接为动连接，载荷轻微振动，且键材料均选用45号钢，查表可得：，取。需满足：其中由轴的直径34mm，可取键的尺寸bh=149mm。则大齿轮: 则小齿轮：故此平键满足强度要求。7.3输出轴(即轴)的设计计算1选择轴的材料考虑使用45号钢的时候轴可能会比较粗，结构复杂，而且第三根轴传递力矩较大，故选用40Cr，热处理方式为调质，能获得良好的综合机械性能。2初算轴径按弯扭强度计算：.53.0720.163.2.39310833110min=nPAd考由表6-2取轴的标准值55MM轴承选7211AC 宽27MM

34、，直径100MM虑到轴上键槽适当增加轴直径，。式中：C由许用扭转剪应力确定的系数。由参考文献1表9.4中查得C值，45号钢的值为考虑扭矩大于弯矩，取小值C=110。圆整为63mmP2轴传递的功率（单位kW）。n轴的转速。3轴承部件的结构设计(1)轴承部件的结构形式为方便轴承部件的装拆，减速器的机体用剖分结构形式。因传递功率小，齿轮减速器效率高，发热小，估计轴不会很长，故轴承部件的固定方式采用两端固定。由此所设计的轴承部件的结构形式如图：中间轴的草图1 所示，图6-7 输出轴示意图2.拟定轴上零件的装配方案 按轴向定位要求确定轴的各段直径(1) 考虑轴承配合取轴径=60mm(初选轴承为7215A

35、C)(2) 考虑齿轮配合段轴径取=48mm(3) 轴环处的直径为=78mm(4) 考虑轴身的直径=68mm(5) 考虑轴承配合直径=60mm 按轴向定位要求确定轴的各段长度(1) 考虑到轴承伸出连接联轴器的距离，取=45mm,(2) 考虑到轴与齿轮配合，取=48mm，(3) 轴环宽度取10mm(4) 考虑到装配要求轴身=34mm至此已经设计出轴的长度和各段直径。4，轴上键的校核连接为动连接，载荷轻微振动，且键材料均选用45号钢，查表可得：，取。需满足：其中由轴的直径65mm，可取键的尺寸bh=2012mm。则大齿轮: 故此平键满足强度要求。8. 减速器润滑及密封设计8.1 齿轮的润滑由于两对啮

36、合齿轮中的大齿轮直径径相差不大，计算它们的速度：，由上述齿轮设计的陈述，闭式二级圆柱斜齿轮减速器，其高速级大齿轮的齿顶圆上的线速度小于2m/s，所以齿轮传动可采用周期性手工加油或加脂进行润滑。8.2 滚动轴承的润滑由于滚动轴承的速度较低，所以可用脂润滑。8.3 减速器的密封密封件是减速器中应用最广的零部件之一，为防止减速器内的润滑剂泄出，防止灰尘、切削微粒及其他杂物和水分侵入，减速器中的轴承等其他传动部件、减速器箱体等都必须进行必要的密封，以保持良好的润滑条件和工作环境，使减速器达到预期的寿命。 一、 轴伸出端的密封 轴承的密封装置，一般分为非接触式和接触式两类，由于粗羊毛毡圈适用的圆周速度3

37、m/s，所以轴承伸出端选粗羊毛毡圈。 二、 箱体结合面密封 箱盖与箱座的密封常用在箱盖与箱座的接合面上涂上密封胶和水玻璃的方法实现，为了提高接合面的密封性，可在箱座接合面上开油沟，使渗入接合面之间的润滑油重新流回箱体内部。为了保证箱体座孔与轴承的配合，接合面上严禁加垫片密封。 三、 轴承靠近箱体内外侧的密封 轴承靠近箱体内外侧的密封作用可分为封油环和挡油环两种。 挡油环用于脂润滑轴承的密封，作用是使轴承室与箱体内部隔开，防止箱内的稀油飞溅到轴承腔内，是润滑脂变稀而流失。 甩油环用于润油润滑的轴承，甩油环与轴承座孔之间留有不大的间隙，其作用是防止过多的油杂质等冲刷轴承，但同时又要保证有一定的油量

38、仍能进入轴承腔内进行润滑。第九节 箱体及其附件结构设计9.1 箱体的结构设计箱体采用剖分式结构，剖分面通过轴心。下面对箱体进行具体设计。9.1.1确定箱体的尺寸与形状箱体的尺寸直接影响它的刚度，首先确定合理的箱体壁厚。为了保证结合面连接处的局部刚度与接触刚度，箱盖与箱座连接部分都有较厚的连接壁缘，箱座底面凸缘厚度设计得更厚些。9.1.2 合理设计肋板在轴承座孔与箱底接合面处设置加强肋，减少了侧壁的弯曲变形。9.1.3 合理选择材料因为铸铁易切削，抗压性能好，并具有一定的吸振性，且减速器的受载不大，所以箱体可用灰铸铁制成。9.2 附件的结构设计9.2.1 检查孔和视孔盖检查孔用于检查传动件的啮合

39、情况、润滑情况、接触斑点及齿侧间隙，还可用来注入润滑油，检查要开在便于观察传动件啮合区的位置，其尺寸大小应便于检查操作。视孔盖用铸铁制成，它和箱体之间加密封垫。9.2.2 放油螺塞放油孔设在箱座底面最低处，其附近留有足够的空间，以便于放容器，箱体底面向放油孔方向倾斜一点，并在其附近形成凹坑，以便于油污的汇集和排放。放油螺塞为六角头细牙螺纹，在六角头与放油孔的接触面处加封油圈密封。9.2.3 油标油标用来指示油面高度，将它设置在便于检查及油面较稳定之处。9.2.4 通气器通气器用于通气，使箱内外气压一致，以避免由于运转时箱内温度升高，内压增大，而引起减速器润滑油的渗漏。将通气器设置在检查孔上，其

40、里面还有过滤网可减少灰尘进入。9.2.5起吊装置起吊装置用于拆卸及搬运减速器。减速器箱盖上设有吊孔，箱座凸缘下面设有吊耳，它们就组成了起吊装置。9.2.6起盖螺钉为便于起盖，在箱盖凸缘上装设2个起盖螺钉。拆卸箱盖时，可先拧动此螺钉顶起箱盖。9.2.7 定位销在箱体连接凸缘上相距较远处安置两个圆锥销，保证箱体轴承孔的加工精度与装配精度。 由2表8-1设计减速器的具体结构尺寸见下页表格。表 8-1减速器各尺寸一览表减速器铸造箱体的结构尺寸名称公式数值(mm)箱座壁厚=0.025a+388箱盖壁厚1=0.02a+388箱体凸缘厚度箱座b=1.512箱盖b1=1.5112箱座底b2=2.520加强肋厚

41、箱座m0.857箱盖m10.857地脚螺钉直径和数目df=0.036a+12M16n=6轴承旁联接螺栓直径d1=0.72 dfM12箱盖和箱座联接螺栓直径d2=0.6 dfM12轴承盖螺钉直径和数目高速轴d3 =0.4-0.5 dfM8n=6中间轴M8低速轴M8轴承盖外径D2高速轴D2=D+5d3122中间轴112低速轴135观察孔盖螺钉直径d4=0.4 dfM8df、d1、d2至箱外壁距离dfC120d112d212df、d1、d2至凸缘边缘的距离dfC220d116d216大齿轮齿顶圆与内壁距离11.215齿轮端面与内壁距离215外壁至轴承座端面的距离l1=C2+C1+(510)45其他有

42、关数据见装配图的明细表和手册中的有关数据。第十节 设计总结机械设计课程设计是机械课程中一个重要的环节通过了几个周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的训练，对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。 由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固，在设计中难免会出现问题，如：在选择计算标准间是可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准确。 课程设计运用到了很多知识，例如将理论力学，材料力学，机械设计，机械原理，互换性与测量技术等，是我对以前学习的知识有了更深刻的体会。 通过可程设计，基本掌握了运用绘图软件制图的方法与思路，对计算机绘图

43、方法有了进一步的加深，基本能绘制一些工程上的图。 在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中海培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。机械设计课程设计的过程是艰辛而又充满乐趣的，在这短暂的两个星期里我们不仅对机械的设计的基本过程有了一个初步的认识和了解，即初步接触到了一个真机器的计算和结构的设计，也通过查阅大量的书籍对有关于机械设计的各种标准有了一定的认识，也加强了对课本的学习和认识。 通

44、过这次的设计我认识到一些问题是我们以后必须注意的。第一，设计过程决非只是计算过程，当然计算是很重要，但只是为结构设计提供一个基础，而零件、部件、和机器的最后尺寸和形状，通常都是由结构设计取定的计算所得的数字，最后往往会被结构设计所修改。结构设计在设计工作中一般占较大的比重。 第二，我们不能死套教材，教材中给出的一些例题或设计结果，通常只是为表明如何运用基础知识和经验资料去解决一个实际问题的范例，而不是唯一正确的答案。所以我们必须要学会查阅各种书籍和手册，利用现有的资源再加上自己的构想和创新，才能真正完成一个具有既有前景和使用价值又能普遍推广，价格低廉的新产品。因此，全力追索不断增殖的设计能力才

45、是学习机械设计的中心思想。 第三，创新是一个民族的灵魂是我们国家兴旺发达的不竭动力。创新在机械设计过程当中体现的更是淋漓尽致，我们所设计出来的东西必须得超过以前的才具有社会实用价值，因此我们首先要有敢于突破束缚、突破惯例和大胆否定现有的一些东西，同时也要有宽广而坚实的基础知识和创新思维与细心观察的能力。虽然在这次的设计过程当中大部分都是参照教材和手册所设计，只有小部分是通过自己创新所形成，但在选用各种零部件时是个人根据标准选定的，以使各种零部件组装成最好的一个减速器。因此也体现了创新的思想。 这次设计的分流式二级圆柱齿轮减速器通过采用配对的斜齿轮，既具有人字齿重合度大，运转平稳，无轴向力的优点，又免去了人字齿加工较复杂的缺点，因此是一种比较理想的传动方案，该方案的传动特点是齿轮相对于轴承对称布置，沿齿宽载荷分布较均匀。但减速器的结构较为复杂。参考文献1 银金光.机械设计. 北京:北京交通大学出版社,20122 银金光、刘扬.机械设计课程设计.北京:北京交通大学出版社,20103 成大先.机械设计手册.北京：化学工业出版社，201033