一级减速器课程设计__参考__实例1

课程设计(综合实验)报告

(

名 称： 机械设计基础课程设计 题 目： 院 系： 动力系 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：

成 绩：

日期：

目 录

一、任务书…………….………………………………………………2 二、传动方案拟定…………….……………………………….……...2 三、计算说明书……………………………………….…….………...4 四、电动机的选择计算……………………………………….……....4 五、传动装置的运动和动力参数计算……………….…….………...5 六、传动零件的设计计算………………………………….….……...5 七、轴的设计计算…………………………………………………….7 八、滚动轴承的选择及校核计算………………………….………..10 九、键联接的选择和计算………..………………………………….11 十、润滑与密封…………….………………………………………..12

《机械设计基础》课程设计

任 务 书

一、 目的与要求

《机械设计基础》课程设计是机械设计课程的最后一个教学环节，其目的是： 1）培养学生综合运用所学知识，结合生产实际分析解决机械工程问题的能力。 2）学习机械设计的一般方法，了解和掌握简单机械传动装置的设计过程和进行方式。 3） 进行设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅资料、熟悉标准和规范。 要求学生在课程设计中

1）能够树立正确的设计思想，力求所做设计合理、实用、经济；

2）提倡独立思考，反对盲目抄袭和“闭门造车”两种错误倾向，反对知错不改，敷衍了事的作风。 3）掌握边画、边计算、边修改的设计过程，正确使用参考资料和标准规范。 4）要求图纸符合国家标准，计算说明书正确、书写工整，

二、 设计内容及要求

1．设计题目

设计带式输送机用一级直齿轮减速器

原始数据：

1）输送带的工作拉力F= 8700 N;

2) 输送带的工作速度v= 0.5 m/s (允许输送带速度误差为±5％)； 3）滚筒直径D= 210 mm;

4）滚筒效率η=0.96（包括滚筒和轴承的效率损失）；

5）工作情况：两班制连续单向运转，载荷较平稳； 6) 使用折旧期：5年

7）动力来源：电力，三相交流，电压380V；

8）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 2．设计内容：

1）选择电动机；计算运动和动力参数；传动零件的设计。 2）绘制装配图和零件图。

3）设计计算说明书一份，包括：选择电动机，计算运动和动力参数，传动零件的设计，轴、轴承、键的校核，联轴器的选择，箱体的设计等。

三、 进度计划

四、 课程设计成果要求

1）减速器装配图1张（1号）；

2）大齿轮零件图1张（2号）、低速轴零件图1张（2号）。 3）设计说明书一份。

五、 考核方式

依据：设计图纸质量、设计说明书中计算方法和过程是否正确、平时考勤。 成绩：按五级分制：优、良、中、及格、不及格

《机械设计基础》课程设计

计算说明书

一、课程设计目的与要求

《机械设计基础》课程设计是机械设计课程的最后一个教学环节，其目的是： 1）培养学生综合运用所学知识，结合生产实际分析解决机械工程问题的能力。 2）学习机械设计的一般方法，了解和掌握简单机械传动装置的设计过程和进行方式。 3） 进行设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅资料、熟悉标准和规范。 要求学生在课程设计中

1）能够树立正确的设计思想，力求所做设计合理、实用、经济；

2）提倡独立思考，反对盲目抄袭和“闭门造车”两种错误倾向，反对知错不改，敷衍了事的作风。 3）掌握边画、边计算、边修改的设计过程，正确使用参考资料和标准规范。 4）要求图纸符合国家标准，计算说明书正确、书写工整。

二、设计正文

1.电动机的选择计算 1.1选择电动机的转速 1.1.1计算传动滚筒的转速

卷筒轴工作转速

1.1.2选择电动机的转速 取V带传动比为,

nw=

60⨯1000v60⨯1000⨯0.5

==45.50r/min

πDπ⨯210

i'1=2~4

级圆柱齿轮减速器传动比

i'2=3~6

,则总传动比为i'2=6~24，电动机

''

n=(inw)=(8~36)⨯45.50=364~1638(r/min)，选用同步转速1000r/min的电动d转速的可选范围为

机。

1.2所需电动机的输出功率 1.2.1传动装置的总效率

普通V带的效率0.96，一对滚动轴承的效率0.99，闭式齿轮传动效率0.97，十子滑块联轴器的效率0.97，卷筒传动的效率0.96。

222

η=0.96⨯0.99⨯0.97=0.85 总效率为

1.2.2所需电动机的输出功率

Pd=

Fv8700⨯0.5==5.12kw1000η1000⨯0.85

1.3选择电动机的型号

2.传动装置的运动和动力参数计算 2.1分配传动比 2.1.1总传动比

i=

nm960==21.1nw45.50

i=i1i2，式中i1和i2分别为V带传动和减速器的传动比。按传动比分配注意事项，初步取

i2=6,i1=

i21.1==3.52 i26

2.2

3.传动零件的设计计算 3.1V带传动的设计计算 3.1.1求计算功率 P⨯5.=5c=KAP=1.2

kw6.6

3.1.2选普通V带型号

根据计算功率和转速，暂按B型计算。 3.1.3求大、小带轮直径 取d1=140mm,d2= 取d2=500mm 3.1.4验算带速v v=

d2,d1

n1

d1(1-ε)=960/274.2⨯140⨯(1-0.02)=480.35mm n2

πd1n1

60⨯1000

=

π⨯140⨯960

60⨯1000

=7.03m/s，带速在5~25范围内，合适。

3.1.5求V带中心距和基准长度

Ld

初步选取中心距

a0=1.d51+(d2=

)⨯1.+5符合m4(m=10

0.7(d1+d2)

(d2-d1)2π(500-140)2

带长L0=2a0+(d1+d2)+=2⨯960+(500+140)+=2958.55mm

π

24a024⨯800

对B型带选用

Ld=3150mm

。再得实际中心a≈aLd-L00+

2=960+3150-2958.552

=1055.725mm 3.1.6验算小带轮包角 α=180-

d2-d1a⨯57.3=180-500-140

1055.725

⨯57.3=160.46>120，合适 3.1.7求V带根数z

由n1=960r/min,d1=125mm，查表得P0=1.37kw i=

d2d)=450125⨯(1-0.02)

=3.67，查表得∆P0=0.11kw

1(1-ε 由α1=156.2查表得Ka=0.95,KL=1.07 可得z=

Pc(P+∆P=6.6

⨯1.07

=2.73，取3根。

00)KaKL(2.08+0.30)⨯0.95 3.2圆柱齿轮传动的设计计算 3.2.1选择材料及确定许用应力

小齿轮用45优质碳素钢调质，齿面硬度为230HBS 大齿轮用45优质碳素钢正火，齿面硬度为210HBS 因

σFlim1=190MPa,σFlim2=185MPa,SF=1.3

，

[σσFl1=

190

=146i

MP,[σσmF

2=185l

F1]=

SF2]=

=142MPa

F

1.3

SF

1.3

因

σHlim1=570MPa,σHlim2=550MPa,SH=1.1

，

[σσHl1=

570

=518iMPa,[σσH2

550

1]=

SH2]=m

l

HH

1.1

S=

1.1

=500MPa H

3.2.2按齿轮接触强度设计计算

齿轮按8级精度制造。取载荷系数K=1.1,齿宽系数ϕa=0.8。

小齿轮上的转矩T6

P1=9550⨯10

n=9550000⨯4.915=171180Nm 1274.2

距

故

i

故

i

计算中心距,(已知u=i=6).

d≥

=79.06mm

齿数取z1=20,z2=6⨯20≈120.故实际传动比i=6 模数m=

d

=3.953mm。 z1

齿宽b=0.8d1=63.24mm b2=65,b1=75

3.2.3验算齿面弯曲强度

σF1=

2kT1Yf1bmZ1

2

=

2*1.1*1.72*100000*2.931122.18

=82.226MP小于[σF1].σF2=σF1=30.72小于[σF2].所以安全

65*16*20Yf12.91

3.2.4齿轮的圆周速度 v=

πd1n1

60⨯1000

=

π⨯4*20*274.2

60⨯1000

=1.1479m/s 对照表11—2，8级精度合适。

4.轴的设计计算

4.1减速器高速轴的设计

4.1.1选择轴的材料

高速轴的材料应与小斜齿轮原选定材料相同，即45优质碳素钢调质。 4.1.2按转矩初步估算轴伸直径

d1≥

=(118~10=3

，考虑键连接，应加大4%，取30.88~m2m8.00

d1=32mm

4.1.3设计轴的结构，初选滚动轴承

d2=d1+2h,d2=42mm，

d3=d2+(1~5)=45mm,d4=d3+2h=58mm,d6=d4,d7=d3,d5=66.313mm

小齿轮宽度b1=b2+（5~10）=75mm。 齿轮端面与箱体内壁距离=12mm。箱体内壁至轴承面距离l2=10mm（脂润滑）。轴承宽度T=19（初选6209C）。 端盖尺寸e=15（嵌入式）。轴承座孔宽度 L=e+n+T+（8~12）=15+16+19+10=60，n=16。 套筒或垫片尺寸n=L-（l2+T+e）=60-10-19-15=16。 箱外旋转件内端面至端盖最外面距离l4=23。 l5=58。

4.1.4高速轴计算

由表5-11，与滚动轴承相配合的轴径d3=45 6209C轴承 a=T/2=19/2=9.5 d1=m1*z1=4*2=0 圆周力Ft1=

8m0 m2T12⨯171180

=≈4280N d180

径向力Fr1=Ft1taαnn=

1N55 8 联轴器上力作用点与支承受力点的距离为

l5

+l4+e+n+a=58/2+24+15+16+9.5=93.5≈94mm 2

Lb

小齿轮中心与支承受力点的距离为1=1+∆1+l1+T-a=75/2+12+10+19-9.5=69

22

F

在危险截面B处，垂直面上的支反力 RAV=RCV=r1=779N

2l1=

垂直面上的弯矩MBV1=MBV2=RAV⨯91=779⨯69=53751N

水平面上的支反力RAH=RCH=

Ft14280==2140

N 22

水平面上的弯矩MBH=RAH⨯69=2140⨯69=147660N 合成弯矩MB=

mm

=15719N

mm

当量弯矩为（视转矩为脉动循环，取α=0.6） Me=

=

=1180)N1mm87 727

计算危险截面B处轴的直径dB≥

==31.5mm

考虑键槽，应加大4%，所确定的B截面齿根圆直径df=55.063mm>dB，因此就以结构设计的轴的径向和轴向尺寸为准。

4.2减速器低速轴的设计

4.2.1选择轴的材料

低速轴的材料应与大齿轮原选定材料相同，即45优质碳素钢正火。 4.2.2按转矩初步估算轴伸直径

d1'≥

=(118~10=1

55m~m50

，考虑键连接以及与十字键槽相匹配，取

d1'=60mm

4.2.3选择联轴器，设计轴的结构，初选滚动轴承 根据d1'=60mm，d2'=d1'+2h,d2'=76mm d3'=d2'+(1~5)=8m0md,'=4

8m5m4'd,='

8m0m=,5d

'4

d+

'

d3=2h，10m1m6=

d

h为轴肩高度。大齿轮宽度b2'=106。 齿轮端面与箱体内壁距离=14mm。箱体内壁至轴承

（6216）面距离l2'=10mm（脂润滑）。轴承宽度T'=26mm。 端盖尺寸e'=15mm（嵌入式）。

轴承座孔宽度L'=e'+n+T'+10=66mm，n=15mm。

mm 箱外旋转件内端面至端盖最外面距离l4'=24。 l5'=120（联轴器长的一半）。

4.2.4低速轴的计算

大斜齿轮分度圆直径为 d2=m*z2=4*120=480mm

2T22⨯986.13⨯103

圆周力Ft2==≈4109N

d2480

径向力Fr2=Ft2tanαn=1495.5N

l5''

联轴器上力作用点与支承受力点的距离为l2=+l4+e'+n'+a'=127mm

2

大齿轮中心与支承受力点的距离为

L2b2

=+∆2+l2'+T'-a'=90mm 2274N7.7

在危险截面B处，垂直面上的支反力 RAV=RCV=

Fr2

=1495.5/=22

垂直面上的弯矩

MBV⨯90=6730N01=RAV mm

MBV2=RAV⨯ 127=9495N8mm

水平面上的支反力RAH=RCH=Ft24109==2054.5N 22

水平面上的弯矩MBH=RAH⨯90=184905N

合成弯矩MB=mm ==197712Nmm

当量弯矩为（视转矩为脉动循环，取α=0.6）

Me==6=130 37N62mm38

==47mm 所确定的B截面齿根圆直径 计算危险截面B

处轴的直径dB≥df=68mm>dB=47mm，因此就以结构设计的轴的径向和轴向尺寸为准。

5滚动轴承的寿命计算

5.1减速器低速轴滚动轴承的寿命计算

5.1.1计算轴承的受力

轴承A和C的径向力分别为

FrA=

FrC=0=227N7.4 20=227N7. 4

5.1.2计算当量动负荷

当量动负荷P=FrA=2277.4

减速器寿命为五年，Lh=5*365*16=24000h，查表得温度系数和载荷系数分别为ft=1,fp=1.2，所以

1fpP60n1.2⨯2277.460⨯272.73⨯240001

3 Cr=(6Lh)=⨯()3=20013N

合用。

5.2减速器高速轴滚动轴承的寿命计算

5.2.1计算轴承的受力

轴承A和C的径向力分别为

FrA=

FrC=

5.2.2计算当量动负荷

当量动负荷P=FrA=2186

减速器寿命为五年，Lh=29200h，查表得温度系数和载荷系数分别为ft=1,fp=1.2，所以

11fpP60n1.2⨯218660⨯45.45⨯24000 Cr=(6Lh)3=⨯()3=11571N

用。

6键联接的选择和计算

6.1联轴器与减速器低速轴轴伸的键联接

由所选联轴器与减速器低速轴伸出端相配的从动端d2=60mm，L=120mm得知：外伸段轴径为'

81⨯60mm，长度为100mm（

键的材料选用45钢，查得许用挤压应力为，键长100mm。[σp]=120MPa

。

键的工作长度l=L-b=82mm，转矩已知为T=T2=986130Nmm，因此，挤压应力σp=4T4⨯986130==77.95N/mm2=77.95MPa

6.2减速器大齿轮与低速轴的键联接

d4'=85mm，今采用圆头普通平键A型（GB1096-79），b⨯h=22⨯14，键长L=85mm。键的材料选用45钢。查得许用挤压应力为[σp]=120MPa。

键的工作长度l=L-b=85-22=63mm，转矩已知为T=T2=986130N

力σp=mm，因此，挤压应

4T=42.7N/mm2=42.7MPa

6.3带轮与减速器高速轴轴伸的键联接

所选V带与减速器高速轴伸出端相配的从动端d1=32mm,L=70mm。今采用圆头普通平键A型（GB1096-79），b⨯h=10⨯8，键长L=40mm。键的材料选用45钢，轴、键、联轴器的材料均为钢。查得许用挤压应力为[σp]=120MPa。

键的工作长度l=L-b=70-10=60mm，转矩已知为T=T1=171180N

力σp=mm，因此，挤压应4T=44.95N/mm2=44.95MPa

7润滑与密封

7.1减速器齿轮传动润滑装置的选择

直通式压注油杯（GB1152-89）

7.1减速器轴承润滑方式和润滑剂的选择

轴承润滑方式为脂润滑

7.3减速器密封装置的选择

密封装置为毡圈油封，羊粗羊毛毡FJ145-79

三、课程设计总结

通过本次设计，使我了解了机械设计的基本流程，熟悉了绘制机械制图的方法，懂得了查阅机械设计资料手册，培养了与生产实际相结合的综合分析问题的能力。

四、参考文献

[1] 陈立新. 机械设计(基础)课程设计. 中国电力出版社, 第二版. 2002年6月

[2] 杨可桢. 程光蕴. 机械设计基础. 高等教育出版社, 第五版. 2006年5月

[3] 孙德志. 张伟华. 邓子龙. 机械设计基础课程设计. 科学出版社, 第一版. 2006年8

课程设计(综合实验)报告

(

名 称： 机械设计基础课程设计 题 目： 院 系： 动力系 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：

成 绩：

日期：

目 录

一、任务书…………….………………………………………………2 二、传动方案拟定…………….……………………………….……...2 三、计算说明书……………………………………….…….………...4 四、电动机的选择计算……………………………………….……....4 五、传动装置的运动和动力参数计算……………….…….………...5 六、传动零件的设计计算………………………………….….……...5 七、轴的设计计算…………………………………………………….7 八、滚动轴承的选择及校核计算………………………….………..10 九、键联接的选择和计算………..………………………………….11 十、润滑与密封…………….………………………………………..12

《机械设计基础》课程设计

任 务 书

一、 目的与要求

《机械设计基础》课程设计是机械设计课程的最后一个教学环节，其目的是： 1）培养学生综合运用所学知识，结合生产实际分析解决机械工程问题的能力。 2）学习机械设计的一般方法，了解和掌握简单机械传动装置的设计过程和进行方式。 3） 进行设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅资料、熟悉标准和规范。 要求学生在课程设计中

1）能够树立正确的设计思想，力求所做设计合理、实用、经济；

2）提倡独立思考，反对盲目抄袭和“闭门造车”两种错误倾向，反对知错不改，敷衍了事的作风。 3）掌握边画、边计算、边修改的设计过程，正确使用参考资料和标准规范。 4）要求图纸符合国家标准，计算说明书正确、书写工整，

二、 设计内容及要求

1．设计题目

设计带式输送机用一级直齿轮减速器

原始数据：

1）输送带的工作拉力F= 8700 N;

2) 输送带的工作速度v= 0.5 m/s (允许输送带速度误差为±5％)； 3）滚筒直径D= 210 mm;

4）滚筒效率η=0.96（包括滚筒和轴承的效率损失）；

5）工作情况：两班制连续单向运转，载荷较平稳； 6) 使用折旧期：5年

7）动力来源：电力，三相交流，电压380V；

8）制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 2．设计内容：

1）选择电动机；计算运动和动力参数；传动零件的设计。 2）绘制装配图和零件图。

3）设计计算说明书一份，包括：选择电动机，计算运动和动力参数，传动零件的设计，轴、轴承、键的校核，联轴器的选择，箱体的设计等。

三、 进度计划

四、 课程设计成果要求

1）减速器装配图1张（1号）；

2）大齿轮零件图1张（2号）、低速轴零件图1张（2号）。 3）设计说明书一份。

五、 考核方式

依据：设计图纸质量、设计说明书中计算方法和过程是否正确、平时考勤。 成绩：按五级分制：优、良、中、及格、不及格

《机械设计基础》课程设计

计算说明书

一、课程设计目的与要求

《机械设计基础》课程设计是机械设计课程的最后一个教学环节，其目的是： 1）培养学生综合运用所学知识，结合生产实际分析解决机械工程问题的能力。 2）学习机械设计的一般方法，了解和掌握简单机械传动装置的设计过程和进行方式。 3） 进行设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅资料、熟悉标准和规范。 要求学生在课程设计中

1）能够树立正确的设计思想，力求所做设计合理、实用、经济；

2）提倡独立思考，反对盲目抄袭和“闭门造车”两种错误倾向，反对知错不改，敷衍了事的作风。 3）掌握边画、边计算、边修改的设计过程，正确使用参考资料和标准规范。 4）要求图纸符合国家标准，计算说明书正确、书写工整。

二、设计正文

1.电动机的选择计算 1.1选择电动机的转速 1.1.1计算传动滚筒的转速

卷筒轴工作转速

1.1.2选择电动机的转速 取V带传动比为,

nw=

60⨯1000v60⨯1000⨯0.5

==45.50r/min

πDπ⨯210

i'1=2~4

级圆柱齿轮减速器传动比

i'2=3~6

,则总传动比为i'2=6~24，电动机

''

n=(inw)=(8~36)⨯45.50=364~1638(r/min)，选用同步转速1000r/min的电动d转速的可选范围为

机。

1.2所需电动机的输出功率 1.2.1传动装置的总效率

普通V带的效率0.96，一对滚动轴承的效率0.99，闭式齿轮传动效率0.97，十子滑块联轴器的效率0.97，卷筒传动的效率0.96。

222

η=0.96⨯0.99⨯0.97=0.85 总效率为

1.2.2所需电动机的输出功率

Pd=

Fv8700⨯0.5==5.12kw1000η1000⨯0.85

1.3选择电动机的型号

2.传动装置的运动和动力参数计算 2.1分配传动比 2.1.1总传动比

i=

nm960==21.1nw45.50

i=i1i2，式中i1和i2分别为V带传动和减速器的传动比。按传动比分配注意事项，初步取

i2=6,i1=

i21.1==3.52 i26

2.2

3.传动零件的设计计算 3.1V带传动的设计计算 3.1.1求计算功率 P⨯5.=5c=KAP=1.2

kw6.6

3.1.2选普通V带型号

根据计算功率和转速，暂按B型计算。 3.1.3求大、小带轮直径 取d1=140mm,d2= 取d2=500mm 3.1.4验算带速v v=

d2,d1

n1

d1(1-ε)=960/274.2⨯140⨯(1-0.02)=480.35mm n2

πd1n1

60⨯1000

=

π⨯140⨯960

60⨯1000

=7.03m/s，带速在5~25范围内，合适。

3.1.5求V带中心距和基准长度

Ld

初步选取中心距

a0=1.d51+(d2=

)⨯1.+5符合m4(m=10

0.7(d1+d2)

(d2-d1)2π(500-140)2

带长L0=2a0+(d1+d2)+=2⨯960+(500+140)+=2958.55mm

π

24a024⨯800

对B型带选用

Ld=3150mm

。再得实际中心a≈aLd-L00+

2=960+3150-2958.552

=1055.725mm 3.1.6验算小带轮包角 α=180-

d2-d1a⨯57.3=180-500-140

1055.725

⨯57.3=160.46>120，合适 3.1.7求V带根数z

由n1=960r/min,d1=125mm，查表得P0=1.37kw i=

d2d)=450125⨯(1-0.02)

=3.67，查表得∆P0=0.11kw

1(1-ε 由α1=156.2查表得Ka=0.95,KL=1.07 可得z=

Pc(P+∆P=6.6

⨯1.07

=2.73，取3根。

00)KaKL(2.08+0.30)⨯0.95 3.2圆柱齿轮传动的设计计算 3.2.1选择材料及确定许用应力

小齿轮用45优质碳素钢调质，齿面硬度为230HBS 大齿轮用45优质碳素钢正火，齿面硬度为210HBS 因

σFlim1=190MPa,σFlim2=185MPa,SF=1.3

，

[σσFl1=

190

=146i

MP,[σσmF

2=185l

F1]=

SF2]=

=142MPa

F

1.3

SF

1.3

因

σHlim1=570MPa,σHlim2=550MPa,SH=1.1

，

[σσHl1=

570

=518iMPa,[σσH2

550

1]=

SH2]=m

l

HH

1.1

S=

1.1

=500MPa H

3.2.2按齿轮接触强度设计计算

齿轮按8级精度制造。取载荷系数K=1.1,齿宽系数ϕa=0.8。

小齿轮上的转矩T6

P1=9550⨯10

n=9550000⨯4.915=171180Nm 1274.2

距

故

i

故

i

计算中心距,(已知u=i=6).

d≥

=79.06mm

齿数取z1=20,z2=6⨯20≈120.故实际传动比i=6 模数m=

d

=3.953mm。 z1

齿宽b=0.8d1=63.24mm b2=65,b1=75

3.2.3验算齿面弯曲强度

σF1=

2kT1Yf1bmZ1

2

=

2*1.1*1.72*100000*2.931122.18

=82.226MP小于[σF1].σF2=σF1=30.72小于[σF2].所以安全

65*16*20Yf12.91

3.2.4齿轮的圆周速度 v=

πd1n1

60⨯1000

=

π⨯4*20*274.2

60⨯1000

=1.1479m/s 对照表11—2，8级精度合适。

4.轴的设计计算

4.1减速器高速轴的设计

4.1.1选择轴的材料

高速轴的材料应与小斜齿轮原选定材料相同，即45优质碳素钢调质。 4.1.2按转矩初步估算轴伸直径

d1≥

=(118~10=3

，考虑键连接，应加大4%，取30.88~m2m8.00

d1=32mm

4.1.3设计轴的结构，初选滚动轴承

d2=d1+2h,d2=42mm，

d3=d2+(1~5)=45mm,d4=d3+2h=58mm,d6=d4,d7=d3,d5=66.313mm

小齿轮宽度b1=b2+（5~10）=75mm。 齿轮端面与箱体内壁距离=12mm。箱体内壁至轴承面距离l2=10mm（脂润滑）。轴承宽度T=19（初选6209C）。 端盖尺寸e=15（嵌入式）。轴承座孔宽度 L=e+n+T+（8~12）=15+16+19+10=60，n=16。 套筒或垫片尺寸n=L-（l2+T+e）=60-10-19-15=16。 箱外旋转件内端面至端盖最外面距离l4=23。 l5=58。

4.1.4高速轴计算

由表5-11，与滚动轴承相配合的轴径d3=45 6209C轴承 a=T/2=19/2=9.5 d1=m1*z1=4*2=0 圆周力Ft1=

8m0 m2T12⨯171180

=≈4280N d180

径向力Fr1=Ft1taαnn=

1N55 8 联轴器上力作用点与支承受力点的距离为

l5

+l4+e+n+a=58/2+24+15+16+9.5=93.5≈94mm 2

Lb

小齿轮中心与支承受力点的距离为1=1+∆1+l1+T-a=75/2+12+10+19-9.5=69

22

F

在危险截面B处，垂直面上的支反力 RAV=RCV=r1=779N

2l1=

垂直面上的弯矩MBV1=MBV2=RAV⨯91=779⨯69=53751N

水平面上的支反力RAH=RCH=

Ft14280==2140

N 22

水平面上的弯矩MBH=RAH⨯69=2140⨯69=147660N 合成弯矩MB=

mm

=15719N

mm

当量弯矩为（视转矩为脉动循环，取α=0.6） Me=

=

=1180)N1mm87 727

计算危险截面B处轴的直径dB≥

==31.5mm

考虑键槽，应加大4%，所确定的B截面齿根圆直径df=55.063mm>dB，因此就以结构设计的轴的径向和轴向尺寸为准。

4.2减速器低速轴的设计

4.2.1选择轴的材料

低速轴的材料应与大齿轮原选定材料相同，即45优质碳素钢正火。 4.2.2按转矩初步估算轴伸直径

d1'≥

=(118~10=1

55m~m50

，考虑键连接以及与十字键槽相匹配，取

d1'=60mm

4.2.3选择联轴器，设计轴的结构，初选滚动轴承 根据d1'=60mm，d2'=d1'+2h,d2'=76mm d3'=d2'+(1~5)=8m0md,'=4

8m5m4'd,='

8m0m=,5d

'4

d+

'

d3=2h，10m1m6=

d

h为轴肩高度。大齿轮宽度b2'=106。 齿轮端面与箱体内壁距离=14mm。箱体内壁至轴承

（6216）面距离l2'=10mm（脂润滑）。轴承宽度T'=26mm。 端盖尺寸e'=15mm（嵌入式）。

轴承座孔宽度L'=e'+n+T'+10=66mm，n=15mm。

mm 箱外旋转件内端面至端盖最外面距离l4'=24。 l5'=120（联轴器长的一半）。

4.2.4低速轴的计算

大斜齿轮分度圆直径为 d2=m*z2=4*120=480mm

2T22⨯986.13⨯103

圆周力Ft2==≈4109N

d2480

径向力Fr2=Ft2tanαn=1495.5N

l5''

联轴器上力作用点与支承受力点的距离为l2=+l4+e'+n'+a'=127mm

2

大齿轮中心与支承受力点的距离为

L2b2

=+∆2+l2'+T'-a'=90mm 2274N7.7

在危险截面B处，垂直面上的支反力 RAV=RCV=

Fr2

=1495.5/=22

垂直面上的弯矩

MBV⨯90=6730N01=RAV mm

MBV2=RAV⨯ 127=9495N8mm

水平面上的支反力RAH=RCH=Ft24109==2054.5N 22

水平面上的弯矩MBH=RAH⨯90=184905N

合成弯矩MB=mm ==197712Nmm

当量弯矩为（视转矩为脉动循环，取α=0.6）

Me==6=130 37N62mm38

==47mm 所确定的B截面齿根圆直径 计算危险截面B

处轴的直径dB≥df=68mm>dB=47mm，因此就以结构设计的轴的径向和轴向尺寸为准。

5滚动轴承的寿命计算

5.1减速器低速轴滚动轴承的寿命计算

5.1.1计算轴承的受力

轴承A和C的径向力分别为

FrA=

FrC=0=227N7.4 20=227N7. 4

5.1.2计算当量动负荷

当量动负荷P=FrA=2277.4

减速器寿命为五年，Lh=5*365*16=24000h，查表得温度系数和载荷系数分别为ft=1,fp=1.2，所以

1fpP60n1.2⨯2277.460⨯272.73⨯240001

3 Cr=(6Lh)=⨯()3=20013N

合用。

5.2减速器高速轴滚动轴承的寿命计算

5.2.1计算轴承的受力

轴承A和C的径向力分别为

FrA=

FrC=

5.2.2计算当量动负荷

当量动负荷P=FrA=2186

减速器寿命为五年，Lh=29200h，查表得温度系数和载荷系数分别为ft=1,fp=1.2，所以

11fpP60n1.2⨯218660⨯45.45⨯24000 Cr=(6Lh)3=⨯()3=11571N

用。

6键联接的选择和计算

6.1联轴器与减速器低速轴轴伸的键联接

由所选联轴器与减速器低速轴伸出端相配的从动端d2=60mm，L=120mm得知：外伸段轴径为'

81⨯60mm，长度为100mm（

键的材料选用45钢，查得许用挤压应力为，键长100mm。[σp]=120MPa

。

键的工作长度l=L-b=82mm，转矩已知为T=T2=986130Nmm，因此，挤压应力σp=4T4⨯986130==77.95N/mm2=77.95MPa

6.2减速器大齿轮与低速轴的键联接

d4'=85mm，今采用圆头普通平键A型（GB1096-79），b⨯h=22⨯14，键长L=85mm。键的材料选用45钢。查得许用挤压应力为[σp]=120MPa。

键的工作长度l=L-b=85-22=63mm，转矩已知为T=T2=986130N

力σp=mm，因此，挤压应

4T=42.7N/mm2=42.7MPa

6.3带轮与减速器高速轴轴伸的键联接

所选V带与减速器高速轴伸出端相配的从动端d1=32mm,L=70mm。今采用圆头普通平键A型（GB1096-79），b⨯h=10⨯8，键长L=40mm。键的材料选用45钢，轴、键、联轴器的材料均为钢。查得许用挤压应力为[σp]=120MPa。

键的工作长度l=L-b=70-10=60mm，转矩已知为T=T1=171180N

力σp=mm，因此，挤压应4T=44.95N/mm2=44.95MPa

7润滑与密封

7.1减速器齿轮传动润滑装置的选择

直通式压注油杯（GB1152-89）

7.1减速器轴承润滑方式和润滑剂的选择

轴承润滑方式为脂润滑

7.3减速器密封装置的选择

密封装置为毡圈油封，羊粗羊毛毡FJ145-79

三、课程设计总结

通过本次设计，使我了解了机械设计的基本流程，熟悉了绘制机械制图的方法，懂得了查阅机械设计资料手册，培养了与生产实际相结合的综合分析问题的能力。

四、参考文献

[1] 陈立新. 机械设计(基础)课程设计. 中国电力出版社, 第二版. 2002年6月

[2] 杨可桢. 程光蕴. 机械设计基础. 高等教育出版社, 第五版. 2006年5月

[3] 孙德志. 张伟华. 邓子龙. 机械设计基础课程设计. 科学出版社, 第一版. 2006年8