二级斜齿圆柱齿轮减速器(课程设计说明书)

机械设计基础课程设计

名 称： 二级斜齿轮减速器 学 院： 机械工程学院 专业班级： 过控 学生姓名： 学 号： 指导老师： 成 绩：

2009年12月27日

机械设计基础课程设计 目录

目录

机械设计课程设计任务书............................................................................................ 1 1绪论............................................................................................................................. 2

1.1 选题的目的和意义......................................................................................... 2 2确定传动方案............................................................................................................. 3 3机械传动装置的总体设计......................................................................................... 3

3.1 选择电动机..................................................................................................... 3

3.1.1 选择电动机类型.................................................................................. 3 3.1.2 电动机容量的选择.............................................................................. 3 3.1.3 电动机转速的选择.............................................................................. 4 3.2 传动比的分配................................................................................................. 5 3.3计算传动装置的运动和动力参数.................................................................. 5

3.3.1各轴的转速：....................................................................................... 5 3.3.2各轴的输入功率：............................................................................... 6 3.3.3各轴的输入转矩：............................................................................... 6 3.3.4整理列表............................................................................................... 6

4 V带传动的设计 ......................................................................................................... 7

4.1 V带的基本参数 .............................................................................................. 7 4.2 带轮结构的设计........................................................................................... 10 5齿轮的设计............................................................................................................... 10

5.1齿轮传动设计（1、2轮的设计）............................................................... 10

5.1.1 齿轮的类型........................................................................................ 10 5.1.2尺面接触强度较合............................................................................. 11 5.1.3按轮齿弯曲强度设计计算................................................................. 12 5.1.4 验算齿面接触强度............................................................................ 14 5.1.5验算齿面弯曲强度............................................................................. 15

I

机械设计基础课程设计 目录

5.2 齿轮传动设计（3、4齿轮的设计）.......................................................... 15

5.2.1 齿轮的类型........................................................................................ 15 5.2.2按尺面接触强度较合......................................................................... 16 5.2.3按轮齿弯曲强度设计计算................................................................. 17 5.2.4 验算齿面接触强度............................................................................ 19 5.2.5验算齿面弯曲强度............................................................................. 20

6轴的设计（中速轴）............................................................................................... 20

6.1求作用在齿轮上的力.................................................................................... 20 6.2选取材料........................................................................................................ 21

6.2.1轴最小直径的确定............................................................................. 21 6.2.2根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度......................... 21 6.3键的选择........................................................................................................ 21 6.4求两轴所受的垂直支反力和水平支反力.................................................... 22

6.4.1受力图分析......................................................................................... 22 6.4.2垂直支反力求解................................................................................. 23 6.4.3水平支反力求解................................................................................. 23 6.5剪力图和弯矩图............................................................................................ 24

6.5.1垂直方向剪力图................................................................................. 24 6.5.2垂直方向弯矩图................................................................................. 24 6.5.3水平方向剪力图................................................................................. 25 6.5.4水平方向弯矩图................................................................................. 25 6.6扭矩图............................................................................................................ 26 6.7剪力、弯矩总表：........................................................................................ 27 6.8 按弯扭合成应力校核轴的强度................................................................... 28 7减速器附件的选择及简要说明............................................................................... 28

7.1.检查孔与检查孔盖........................................................................................ 28 7.2.通气器............................................................................................................ 28 7.3.油塞................................................................................................................ 28 7.4.油标................................................................................................................ 29

II

机械设计基础课程设计 目录

7.5吊环螺钉的选择.................................................................................... 29 7.6定位销.................................................................................................... 29 7.7启盖螺钉................................................................................................ 29

8减速器润滑与密封................................................................................................... 29

8.1 润滑方式............................................................................................... 29

8.1.1 齿轮润滑方式............................................................................ 29 8.1.2 齿轮润滑方式............................................................................ 29 8.2 润滑方式............................................................................................... 30

8.2.1齿轮润滑油牌号及用量............................................................. 30 8.2.2轴承润滑油牌号及用量............................................................. 30 8.3密封方式................................................................................................ 30

9机座箱体结构尺寸................................................................................................... 30

9.1箱体的结构设计.................................................................................... 30

10设计总结................................................................................................................. 32

11参考文献 ......................................................................................................... 33

III

机械设计基础课程设计 任务书

机械设计课程设计任务书

一、设计题目：

设计一用于带式输送机传动用的二级斜齿圆柱齿轮展开式减速器

给定数据及要求：

设计一用于带式运输机上的展开式两级圆柱斜齿轮减速器。工作平稳，单向运转，两班制工运输机容许速度误差为5％。减速器小批量生产，使用期限10年。机器每天工作16小时。

两级圆柱齿轮减速器简图

1－电动机轴；2—电动机；3—带传动中间轴；4—高速轴；5—高速齿轮传

动

6—中间轴；7—低速齿轮传动；8—低速轴；9—工作机；

二、应完成的工作：

1. 减速器装配图1张（A0图纸）；

2. 零件工作图1—2张（从动轴、齿轮等）； 3. 设计说明书1份。

指导教师： 2009年 月 日

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1绪论

1.1 选题的目的和意义

减速器的类别、品种、型式很多，目前已制定为行（国）标的减速器有40余种。减速器的类别是根据所采用的齿轮齿形、齿廓曲线划分；减速器的品种是根据使用的需要而设计的不同结构的减速器；减速器的型式是在基本结构的基础上根据齿面硬度、传动级数、出轴型式、装配型式、安装型式、联接型式等因素而设计的不同特性的减速器。

与减速器联接的工作机载荷状态比较复杂，对减速器的影响很大，是减速器选用及计算的重要因素，减速器的载荷状态即工作机（从动机）的载荷状态，通常分为三类：

①—均匀载荷; ②—中等冲击载荷;

③—强冲击载荷。减速器是指原动机与工作机之间封闭式传动装置，用来降低转速并相应地增大转矩。此外，在某些场合，也有用作增速的装置，并称为增速器。

我们通过对减速器的研究与设计，我们能在另一个角度了解减速器的结构、功能、用途和使用原理等，同时，我们也能将我们所学的知识应用于实践中。

在设计的过程中，我们能正确的理解所学的知识，而我们选择减速器，也是因为对我们过控专业的学生来说，这是一个很典型的例子，能从中学到很多知识。

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2确定传动方案

①根据工作要求和工作环境，选择展开式二级圆柱斜齿轮减速器传动方案。此方案工作可靠、传递效率高、使用维护方便、环境适用性好，但齿轮相对轴承的位置不对称，因此轴应具有较大刚度。此外，总体宽度较大。

②为了保护电动机，其输出端选用带式传动，这样一旦减速器出现故障停机，皮带可以打滑，保证电动机的安全。

3机械传动装置的总体设计

3.1 选择电动机

3.1.1 选择电动机类型

电动机是标准部件。因为工作环境清洁，运动载荷平稳，所以选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。

3.1.2 电动机容量的选择

1、工作机所需要的功率P为：

FvP(kW)

1000其中：F2500N，v1.6m/s，w0.94

Fv25001.5P(kW)4kW 得100010000.942、电动机的输出功率P0为

3

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P0p(kW)

——电动机至滚筒轴的传动装置总效率。

取V带传动效率10.96，齿轮传动效率20.97，滚动轴承效率

2330.98从电动机到工作机输送带间的总效率为：123

23212340.960.9720.9830.85

3、电动机所需功率为：

P0Pw44.7kW 0.85因载荷平稳 ，电动机额定功率Pm只需略大于P0即可，，查《机械设计实践与创新》表19-1选取电动机额定功率为5.5kw。

3.1.3 电动机转速的选择

滚筒轴工作转速：

6104v600001.5nwr/min63.69r/minD3.14450展开式减速器的传动比为：i减V带的传动比为：i带得总推荐传动比为：i

8~40

2~4

i减i带16~160

所以电动机实际转速的推荐值为：

nnwi611.2~6112r/min

符合这一范围的同步转速为750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min。 综合考虑为使传动装置机构紧凑，选用同步转速1500r/min的电机。 型号为Y132S-4，满载转速nm1440r/min，功率5.5kw。

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3.2 传动比的分配

1、总传动比为i2、分配传动比

为使传动装置尺寸协调、结构匀称、不发生干涉现象，现选V带传动比：

nnmw144022.6 63.69i带3；

则减速器的传动比为：i减ii带22.67.53； 3考虑两级齿轮润滑问题，两级大齿轮应该有相近的浸油深度。则两级齿轮的高速级与低速级传动比的值取为1.4，取i11.4i2

则：i11.4i减1.47.533.25；

i减7.53i22.32；

i13.253.3计算传动装置的运动和动力参数

3.3.1各轴的转速：

nm1440480r/min； 1轴 n1i带32轴 n2n1480147.69r/min； i13.25n2147.6963.66r/min； 3轴 n3i22.32滚筒轴

n4n3nw63.66r/min

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3.3.2各轴的输入功率：

1轴 P1P014.70.964.51kw； 2轴 P2P1234.510.970.984.29kw； 3轴 P3P2234.290.970.984.08kw； 卷筒轴 P4P34.08kw

3.3.3各轴的输入转矩：

电机轴 T09550P04.7955031.17Nm； nm14401轴 T19550P4.5119550.73Nm； n14802轴 T29550P24.299550277.4Nm； n2147.69P34.089550612.06Nm； n363.663轴 T399滚筒轴 T4T3

3.3.4整理列表

转矩 轴名 电机轴 1 2 3 滚筒轴 功率P/kw 5.5 4.51 4.29 4.08 4.08 6

转速n/(rmin) 1440 480 147.69 63.66 63.66 T/Nm 31.17 .73 277.4 612.06 612.06 机械设计基础课程设计

4 V带传动的设计

4.1 V带的基本参数

1、确定计算功率Pc：

已知：P4.7kw；nm1440r/min；

查《机械设计基础》表13-8得工况系数：KA1.2； 则：PcKAP1.24.7kw5.kw

2、选取V带型号：

根据Pc、nm查《机械设计基础》图13-15选用A型V带 3、确定大、小带轮的基准直径dd （1）初选小带轮的基准直径：

dd1110mm；

（2）计算大带轮基准直径：

dd2i带dd（3110（10.02）323.4mm； 110.02）圆整取dd24、验算带速：

330mm，误差小于5%，是允许的。

3.141101440v8.29m/s(5,25)m/s

601000601000带的速度合适。

5、确定V带的基准长度和传动中心距： 中心距：

dd1nm0.7(dd1dd2)a02(dd1dd2)

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初选中心距a01.5(dd1dd2)1.5(110330)660mm 取中心距

a0660mm。

（2）基准长度：

Ld0(dd2dd1)22a0(dd1dd2)24a03.14(330110)22660(110330)24660

2029mm对于A型带选用Ld（3）实际中心距：

aa0LdLd023002029660795.5mm 222300mm

6、验算主动轮上的包角1： 由1180(dd257.3dd1)

a57.31.15120 得1180(330110)795.5主动轮上的包角合适。 7、计算V带的根数z：

zPcPrKAP(P0P0)KKL

nm1440r/min，dd1110mm查《机械设计基础》表13-3 得：

P01.61kw；

（2）nm1440r/min，i带3查表得：P00.17kw； （3）由11.15查表得，包角修正系数K0.95 （4）由Ld2300mm，与V带型号A型查表得：KL1.06

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综上数据，得z1.24.73.15

(1.610.17)0.951.06取z410合适。 8、计算预紧力F0（初拉力）：

根据带型A型查《机械设计基础》表13-1得：q0.1kg/m

Pc2.52F05001qvzvk5.2.5250010.18.29 48.290.95145.63N9、计算作用在轴上的压轴力FQ：

FQ2ZF0sin121.1524145.63sin2

1153.91N其中1为小带轮的包角。

10、V带传动的主要参数整理并列表：

带轮基准直径带型 (mm) dd1110 传动比 基准长度(mm) A dd2330 3 2300 中心距（mm） 660 根数 4 初拉力(N) 145.63 压轴力(N) 1153.91 9

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4.2 带轮结构的设计

1、带轮的材料：

采用铸铁带轮（常用材料HT200） 2、带轮的结构形式：

V带轮的结构形式与V带的基准直径有关。小带轮接电动机，dd1110mm较小，所以采用实心式结构带轮。

5齿轮的设计

5.1齿轮传动设计（1、2轮的设计）

5.1.1 齿轮的类型

1、依照传动方案，本设计选用二级展开式斜齿圆柱齿轮传动。

2、运输机为一般工作机器，运转速度不高，查《机械设计基础》表11-2，选用8级精度。

3、材料选择：小齿轮材料为40Cr渗碳淬火，齿面硬度为 55HRC，接触疲劳强度极限

Hlim1200MPa，

弯曲疲劳强度极限FE720MPa；大齿轮材料为45钢

表面淬火，齿面硬度为55HRC,接触疲劳强度极限Hlim1140MPa, 弯曲疲劳强度极限FE700MPa。

查《机械设计基础》表11-5，取SF1.25，SH1.0。查表11-4，取区域系数

zH。 2.5，弹性系数zE1.8（锻钢-锻钢）有H1=

Hlim11200==1200MPa SH110

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HHlim21140===1140MPa 2sH1 F1=

FE1720==576MPa SF1.25 F2=

FE2700==560MPa SF1.2、螺旋角：8°<β<20°,初选β=15° 5、齿数：初选小齿轮齿数：z119；

大齿轮齿数：z2193.2160.99，取z262。 故实际传动比i实zz21623.26，则： 193.263.211.6%5%

3.215.1.2尺面接触强度较合

1、d132KT1u1ZEZHZβ2()

φdu[σH]（1）取载荷K1.3 （2）d0.6

（3）ZE1.8， ZH2.5，Zcos0.983

d1321.3.731033.2111.82.50.9832()44.032

0.63.2111402、计算模数mn mnd1cos44.032cos152.24，查表取mn3 z1193、bdd10.644.03226.42mm,取整b=27mm

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4、计算齿轮圆周速度vd1n16010003.1444.0324801.11m/s

6010005.1.3按轮齿弯曲强度设计计算

因为所选材料硬大度于350HBS,所以为硬齿面。 1、法向模数 mn32KT1cos2YFYS

[F]dZ122、查《机械设计基础》表11-3，得载荷系数k=1.3 3、查《机械设计基础》表11-6，得齿宽系数d0.6 4、小齿轮上的转矩T1.73Nm 5、齿形系数 zv1z11921.08 33coscos15zv2cosz236268.81

cos315查《机械设计基础》图11-8得：YF12.98，YF2查《机械设计基础》图11-9得：YS11.55，YS22.32 1.73

YF2YS22.321.73YF1YS12.981.550.0080.00697因为和

[F]1576[F]2576比较

所以对小齿轮进行弯曲强度计算。 6、法向模数

mn32KT1cos2YFYSdZ12[F]

mn3取mn21.3.73103cos2150.0082.01mm 20.6193mm

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7、中心距

a(z1z2)mn(1962)3mm125.79mm 2cos2cos15圆整为126mm。 8、确定螺旋角：

arccos(z1z2)mn(1962)3arccos1521'32\"

2a21269、确定齿轮的分度圆直径：

z1mn193d159.11mmcoscos1521'32\" z2mn623d2192.88mmcoscos1521'32\"10、齿轮宽度：

bdd10.644.03226.42mm圆整为36 mm

圆整后取B236mm；B141mm。

11、重合度确定

，查表得 0.7420.8481.590

0.318dz1tan0.3180.619tan1521'32\"0.996所以

1.5900.9962.586

mnmt=

cos12、齿轮尺寸表：

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将几何尺寸汇于表： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

名称 端面模数 螺旋角 分度圆直径 齿顶高 齿根高 全齿高 顶隙 齿顶圆直径 齿根圆直径 中心距 符号 mt 计算公式及参数选择 3.11mm 1521'32\" 59.11mm,192.88mm d1,d2 ha hf 3mm 3.75mm 6.75mm 0.75mm 65.11mm,198.88mm51.61mm,185.38mmh c da1,da2 df1,df2 a 126 5.1.4 验算齿面接触强度

2kTu112ubd1H1zEzHz21.3.731033.2111.82.5cos1521'32\"22759.113.21

838.71MPa[H1]1200MPa可知是安全的

H2zEzHz2kT2u12ubd221.3277.41033.2111.82.50.982 227192.883.21452.18MPa[H2]1140MPa14

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较合安全。

5.1.5验算齿面弯曲强度

F12KT1t21.3.7310YF1YSa12.981.55bd1tmn2759.1133225.07576Mpa

F2YFa2YSa21.732.32F1225.07YFa1YSa12.981.55195.57560Mpa较合安全

5.2 齿轮传动设计（3、4齿轮的设计）

5.2.1 齿轮的类型

1、材料选择：小齿轮材料为40Cr渗碳淬火，齿面硬度为 55HRC， 接触疲劳强度极限Hlim1200MPa，

弯曲疲劳强度极限FE720MPa；大齿轮材料为45钢

表面淬火，齿面硬度为55HRC,接触疲劳强度极限Hlim1140MPa, 弯曲疲劳强度极限FE700MPa。

查《机械设计基础》表11-5，取SF1.25，SH1.0。查表11-4，取区域系数zH2.5，弹性系数zE1.8（锻钢-锻钢）。

有H1=

Hlim11200==1200MPa SH1 HHlim21140===1140MPa 2sH115

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FE1F1=

S=72025=576MPa F1. FE2F2=

S=700.25=560MPa F12、螺旋角：8°<β<20°,初选β=15° 3、齿数：初选小齿轮齿数：z323；

大齿轮齿数：z4232.2651.98，取z452。 故实际传动比：A，则

2.262.262.260%5%

5.2.2按尺面接触强度较合

1、d2KT2u1ZEZHZβ33φ(])2

du[σH（1）、取载荷K1.3 （2）、d0.6

（3）、ZE1.8， ZH2.5，Zcos0.983

d21.3277.41032.2611.8330.62.26(2.50.9831140)266.212、计算模数mnt

md3cosz66.21cos15nt2.78mm323bdd30.666.2139.73mm 3、计算齿轮圆周速度vd3n1466.214806010003.6010001.66m/s

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，

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5.2.3按轮齿弯曲强度设计计算

因为所选材料硬大度于350HBS,所以为硬齿面。 1、法向模数 mn32KT2cos2YFYS

dZ32[F]2、查《机械设计基础》表11-3，得载荷系数k=1.3 3、查《机械设计基础》表11-6，得齿宽系数d0.6 4、小齿轮上的转矩T2277.4Nm 5、齿形系数 zv3z32325.52 33coscos15 zv4zcos435257.70

cos315 查《机械设计基础》图11-8得：YF32.80，YF42.34 查《机械设计基础》图11-9得：YS31.58，YS41.71 因为

YF3YS32.801.580.00768和

[F]1576YF4YS42.341.710.0069比较5

[F]2576

所以对小齿轮进行弯曲强度计算。 6、法向模数

mn32KT2cos2YFYS[F]dZ32

mn321.3277.4103cos2150.007682.53mm 20.623取mn3mm

7、中心距

a(z3z4)mn(2352)3mm116.47mm

2cos2cos1517

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圆整为120mm。

8、确定螺旋角：

(z3z4)mn(2352)3arccosarccos2021'50\"

2a21209、确定齿轮的分度圆直径：

z3mn23373.6mmcoscos1556'32\" z4mn523d4169.6mmcoscos1556'32\"d310、齿轮宽度：

bdd30.673.644.16mm圆整为45mm

圆整后取B345mm；B450mm。

11、重合度确定

，查表得 0.7620.8201.582

0.318dz3tan0.3180.623tan2021'50\"1.629

所以1.5821.6293.211

mnmt=

cos12、齿轮尺寸表格：

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将几何尺寸汇于表： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 名称 端面模数 螺旋角 分度圆直径 齿顶高 齿根高 全齿高 顶隙 齿顶圆直径 齿根圆直径 中心距 重合度 符号 mt 计算公式及参数选择 3.12mm 2021'50\" 73.6mm,169.6mm4mm 5mm 9mm 1mm 81.6mm,177.6mm63.6mm,159.6mm d3d4 ha hf h c d3d4 df3df4 a 120mm 3.211  5.2.4 验算齿面接触强度

H3zEzHz2kT2bd32u1u321.3277.4102.261 1.82.50.9862.2573.62966.55MPa[H3]1200MPa可知是安全的

H4zEzHz2kT3bd42u1u21.3612.061032.261 1.82.50.968 22.25169.6611.67MPa[H1t]1140MPa较合安全

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5.2.5验算齿面弯曲强度

查《机械设计基础》图11-8得：YF32.80，YF42.34 查《机械设计基础》图11-9得：YS31.58，YS41.71

F332KT221.3277.410YFa3YSa32.801.58321.13576Mpabd3mn4573.63

F4F3YFa4YSa41.712.34321.13290.45560Mpa

YFa3YSa32.801.586轴的设计（中速轴）

6.1求作用在齿轮上的力

因为高速轴的小齿轮与中速轴的大齿轮相啮合，故两齿轮所受的Ft、Fr、都是作用力与反作用力的关系，则大齿轮上所受的力为

轮圆周力：

Ft2T12T12.731000coscos1521'32\"3035.98N d1z1mn193齿轮劲向力：

FrFt齿轮轴向力：

tanntan203035.981145.93N coscos1521'32\"FaFttan3035.98tan1521'32\"833.91N

同理中速轴小齿轮上的三个力分别为：

Ft7356.50NFr2856.05N

Fa2730.58N20

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6.2选取材料

可选轴的材料为45钢，调质处理。查表

b650MPa,s360MPa,1270MPa,1155MPa,E2.15105MPa

6.2.1轴最小直径的确定

根据表，取C115得

dC3P24.291123mm34.43mm n2147.69考虑到轴上有两个键所直径增加4%~5%,故取最小直径35mm 且出现在轴承处。

6.2.2根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度

初选圆锥滚子轴承30207型号,GB/T 297—1994：

dDBTC35mm72mm1718.2515mm

6.3键的选择

（1）采用圆头普通平键A型（GB/T 1096—1979）连接，大齿轮处键的尺寸

lbh28mm12mm8mm，小齿轮处键的尺寸为

H7，滚动r6dbh36mm14mm9mm，[p]110Mpa。齿轮与轴的配合为

轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为m6。

（2）键的较合

4T[p]dhl

4277.3103p94.32Mpa110Mpa351228p21

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6.4求两轴所受的垂直支反力和水平支反力

6.4.1受力图分析

将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系。 总受力图：

铅垂方向受力图:

水平方向受力图:

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6.4.2垂直支反力求解

对左端点O点取矩

Mi1nO(Fi)0

Fr大x1Fr小(x1x2)Fa小d小/2Fa大d大/2Fv2(x1x2x3)01145.9362.52856.05127.52730.5834.5833.9146.5Fv21750Fv2=1766.73N依铅垂方向受力图可知

Fv1Fv2Fr大Fr小0

Fv11766.731145.932856.050Fv1=-56.61N

6.4.3水平支反力求解

同理6.4.2解得

Fh145.06N

Fh24275.46N

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6.5剪力图和弯矩图

6.5.1垂直方向剪力图

6.5.2垂直方向弯矩图

x1段弯矩：

MFsx56.61x(x(0,62.5))

x2段弯矩：

MFsxFr大x1Fa大d大/20M10.32x149174.255(x(62.5,127.5))

x3段弯矩：

MFsxFr大x1Fa大d大/2Fr小（x1x2）Fa小d小/2M1766.73x309177.75(x(127.5,175))可作弯矩图：

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6.5.3水平方向剪力图

6.5.4水平方向弯矩图

x1段弯矩：

MFsx45.06x(x(0,62.5))

x2段弯矩：

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MFt大x1Fsx0M45.06x1748.75(x(62.5,127.5))

x3段弯矩：

MFt大x1Ft小（x1x2）Fsx0M4275.46x748205(x(127.5,175))

6.6扭矩图

在x1段上：

T10 Nm

在x2段上：

T2Ft大d大/23035.9893282.3Nm

在x3段上

T3TT2Ft小d小/2T228.5Nm

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6.7剪力、弯矩总表：

载荷 水平面H 垂直面V Fh145.06N；支持力F Fv1=-56.61NFv2=1766.73N Fh24275.46N M56.61x(x(0,62.5))MFsx45.06x(x(0,62.5))弯矩M M45.06x1748.75(x(62.5,127.5)) M4275.46x748205(x(127.5,175)) M10.32x149174.255(x(62.5,127.5))M1766.73x309177.75(x(127.5,175)) M13538.1252816.254.5Nm22总弯矩 M283919.675203129.75219.8Nmm22在x1段上：T10 Nm 扭矩T 在x2段上：TFd/23035.9893282.3Nm 2t大大在x3段上:T3TT2Ft小d小/2T228.5Nm 27

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6.8 按弯扭合成应力校核轴的强度

由图分析可矢小轮面为危险面，对小轮面较合进行校核时，根据计算式及上表的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取0.6，轴的计算应力

caM12(T1)2W2198002(0.6282300)20.1353.72Mpa[1]270Mpa 前已选定轴的材料为45钢，调质处理，查表可得，ca1，故安全

7减速器附件的选择及简要说明

7.1.检查孔与检查孔盖

二级减速器总的中心距aa12a34148186334mm，则检查孔宽

b80mm,长L140mm，检查孔盖宽b1110mm,长L1170mm．螺栓孔定位尺

寸：宽b2(80110)295mm，L2(140170)2155mm，圆角R5mm,孔

径d48mm,孔数n6，孔盖厚度为6mm,材料为Q235．

7.2.通气器

可选为M221.5．

7.3.油塞

为了换油及清洗箱体时排出油污，在箱体底部最低位置设置一个排油孔，排油孔用油塞及封油圈堵住．在本次设计中，可选为M161.5，封油圈材料为耐油橡胶，油塞材料为Q235

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7.4.油标

选用带螺纹的游标尺，可选为M16．

7.5吊环螺钉的选择

可选单螺钉起吊，其螺纹规格为M16．

7.6定位销

为保证箱体轴承座孔的镗制和装配精度，在箱体分箱面凸缘长度方向两侧各安装一个圆锥定位销，其直径可取：d10mm,长度应大于分箱面凸缘的总长度．

7.7启盖螺钉

启盖螺钉上的螺纹段要高出凸缘厚度，螺纹段端部做成圆柱形．

8减速器润滑与密封

8.1 润滑方式

8.1.1 齿轮润滑方式

齿轮v0.40m/s12m/s，应采用喷油润滑，但考虑成本及需要选用浸油润滑。

8.1.2 齿轮润滑方式

轴承采用润滑脂润滑

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8.2 润滑方式

8.2.1齿轮润滑油牌号及用量

齿轮润滑选用150号机械油（GB 443－19），最低－最高油面距(大齿轮)10～20mm，需油量为1.5L左右

8.2.2轴承润滑油牌号及用量

轴承润滑选用ZL－3型润滑脂（GB 7324－1987）用油量为轴承间隙的1/3～1/2为宜

8.3密封方式

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.观察孔和油孔等出接合面的密封

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

轴的外延端与透端盖的间隙，由于v<3m/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。

9机座箱体结构尺寸

9.1箱体的结构设计

在本次设计中箱体材料选择铸铁HT200即可满足设计要求

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代号 名称 箱座壁厚 箱盖壁厚 箱座加强肋厚 箱盖加强肋厚 设计计算 结果  1 ＝0.025a3 0.02515636.9 ＝8mm 1＝8mm 21＝7mm 21 22 1＝0.02a3 0.0215636.12 21＝0.85 0.8586.8 22＝0.851 0.8586.8 b1.5 22＝7mm b12mm b112mm b220mm df20mm b b1 b2 df 箱座分箱面凸缘厚 箱盖分箱面凸缘厚 箱座底凸缘厚 地脚螺栓 轴承旁螺栓 联结分箱面的螺栓 轴承盖螺钉 检查孔螺钉 定位销直径 地脚螺栓数目 df、d1、d2至外箱1.5812 b11.51 1.5812 b22.5 2.5820 df0.036a12 d1 d2 d3 d4 d =0.0361561217.62 d10.7df ＝0.720＝14 d2(0.5~0.6)df 0.62012 d3(0.4~0.5)df 0.52010 d4(0.3~0.4)df 0.4208 d(0.7~0.8)d2 0.8129.6 d114mm d212mm d310mm d48mm d10mm n4 C118mm n C1 a250时，n4 由推荐用值确定 壁距离 C2 df、d2至凸缘壁距离 由推荐用值确定 C214mm 31

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R1 轴承旁凸台半径 轴承座孔外端面至箱外壁的距离 轴承座孔外的直径 由推荐用值确定 L1C1C2(5~10) R118mm L1 D1 D2 D3 L140mm 轴承孔直径(5~5.5)d3 h 轴承螺栓的凸台高 h(0.35~0.45)D2 hdra30，ra为浸入油池内的 hd 箱座的深度 最大旋转零件的外圆半径 d276.9hd43030 22hd170mm

10设计总结

本设计是根据设计任务的要求，设计一个展开式二级圆柱减速器。首先确定了工作方案，并对带传动、齿轮传动﹑轴﹑箱体等主要零件进行了设计。零件的每一个尺寸都是按照设计的要求严格设计的，并采用了合理的布局，使结构更加紧凑。

通过减速器的设计，使我对机械设计的方法、步骤有了较深的认识。熟悉了齿轮、带轮、轴等多种常用零件的设计、校核方法；掌握了如何选用标准件，如何查阅和使用手册，如何绘制零件图、装配图；以及设计非标准零部件的要点、方法。进一步巩固了以前所学的专业知识，真正做到了学有所用﹑学以致用，将理论与实际结合起来，也是对所学知识的一次大检验，使我真正明白了，搞设计不是凭空想象，而是很具体的。每一个环节都需要严密的分析和强大的理论做基础。另外，设计不是单方面的，而是各方面知识综合的结果。

从整个设计的过程来看，存在着一定的不足。像轴的强度校核应更具体全面些，尽管如此收获还是很大。相信这次设计对我以后从事类似的工作有很大的帮助，同时也为毕业设计打下了良好的基础。诸多不足之处，恳请老师批评指正。

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11参考文献

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[3] 刘鸿文 主编.材料力学.第3版. 北京：机械工业出版社,1992

[4] 机械设计手册编委会 主编.机械设计手册.新版.北京：机械工业出版社，2004

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[7] 孙桓，陈作模 主编.机械原理.第6版. 北京：高等教育出版社，2001 [8] 林景凡，王世刚，李世恒 主编.互换性与质量控制基础. 北京：中国科学技术出版社，1999

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