1、机械设计基础课程设计齐齐 哈 尔 大学机械设计基础课程设计名 称： 二级圆锥-圆柱齿轮减速器 学 院： 机电工程学院 专业班级： 过控 班 学生姓名： 学 号： 指导老师： 时 间： 2010 年 12 月 15 日 成 绩： 机械设计基础课程设设计- 2 -目 录机械设计基础课程设计任务书 - 6 -1 传动简图的拟定 .71.1 技术参数 71.2 工作条件 71.3 拟定传动方案 72 电动机的选择 .82.1 电动机的类型 82.2 功率的确定 82.2.1 工作机所需功率 wP.82.2.2 电动机至工作机的总效率 82.2.3 所需电动机的功率 d.82.2.4 电动机额定功率 8
2、2.4 确定电动机的型号 83 传动比的分配 .94 传动参数的计算 94.1 各轴的转速 n.94.2 各轴的输入功率 P 94.3 各轴的输入转矩 T 95 V 带传动的设计 105.1 计算功率 .105.2 选 V 带型号 105.3 求大、小带轮基准直径 21d、 .105.4 验算带速 105.5 求 V 带基准长度 和中心距 a .105.6 验算小带轮包角 1.105.7 求 V 带个根数 z .115.8 求作用在带轮轴上的压力 115.9V 带传动的主要参数整理 115.10 带轮结构设计 .116 圆锥齿轮传动的设计计算 .126.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
3、126.1.1 齿轮的类型 .126.1.2 齿轮的材料 .126.1.3 选择齿轮精度 .126.1.4 选择齿轮齿数 .126.2 按齿面接触疲劳强度设计 126.2.1 试选载荷系数 .136.2.2 计算小齿轮传递的扭矩 .136.2.3 选取齿宽系数 .13机械设计基础课程设设计- 3 -6.2.4 材料弹性影响系数 EZ136.2.5 接触疲劳强度 .136.2.6 计算应力循环次数 .136.2.7 接触疲劳寿命系数 136.2.8 计算接触疲劳许用应力 .136.2.9 试算小齿轮的分度圆直径 .136.2.10 计算圆周速度 v136.2.11 计算载荷系数 .146.2.1
4、2 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 .146.2.13 计算齿轮的相关参数 .146.2.14 确定并圆整齿宽 .146.3 校核齿根弯曲疲劳强度 156.3.1 确定弯曲强度载荷系数 .156.3.2 计算当量齿数 .156.3.3 查系数 .156.3.4 计算弯曲疲劳许用应力 .156.3.5 校核弯曲强度 .157 斜齿圆柱齿轮传动的设计计算 .167.1 选定圆柱齿轮类型、精度等级、材料及齿数 167.1.1 选定齿轮类型 .167.1.2 选定齿轮材料 .167.1.3 选定齿轮精度 .167.1.4 齿轮齿数 .167.2 按齿面接触疲劳强度设计 167.2.1 试选载荷系
5、数 .167.2.2 计算小齿轮传递的转矩 .167.2.3 选取齿宽系数 .167.2.4 材料的弹性影响系数 .167.2.5 接触疲劳强度极限 .167.2.6 计算应力循环次数 .167.2.8 接触疲劳寿命系数 .177.2.9 计算接触疲劳许用应力 .177.2.10 试算试算小齿轮的分度圆直径 .177.2.11 计算圆周速度 .177.2.12 计算齿宽 b177.2.13 计算齿宽与齿高之比 h177.2.14 计算载荷系数 .177.2.15 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径 .187.2.16 计算模数 m.187.3 按齿根弯曲强度设计 187.3.1 弯曲疲劳强度
6、极限 .187.3.2 弯曲疲劳寿命系数 .18机械设计基础课程设设计- 4 -7.3.3 计算弯曲疲劳许用应力 .187.3.4 计算载荷系数 K.197.3.5 查取齿形系数 .197.3.6 查取应力校正系数 .197.3.7 计算大、小齿轮的 FSaY.197.3.8 设计计算 .197.4 几何尺寸计算 207.4.1 计算分度圆直径 .207.4.2 计算中心距 .207.4.3 计算齿轮宽度 .208 轴的设计计算 .208.1 输入轴设计 208.1.1 求输入轴上的功率 1p、转速 1n和转矩 1T.208.1.2 求作用在齿轮上的力 .208.1.3 初步确定轴的最小直径
7、.208.1.4 拟定轴上零件的装配方案 .218.1.5 轴尺寸的确定 .218.1.6 轴上零件的周向定位 .228.1.7 确定轴上圆角和倒角尺寸 228.2 中间轴设计 238.2.1 求输入轴上的功率 2p、转速 2n和转矩 2T238.2.2 求作用在齿轮上的力 .238.2.3 初步确定轴的最小直径 .238.2.4 拟定轴上零件的装配方案 238.2.5 轴尺寸的确定 .248.2.6 轴上的周向定位 .258.2.7 确定轴上圆角和倒角尺寸 .258.3 输出轴的设计 258.3.1 求输入轴上的功率 3p、转速 3n和转矩 3T258.3.2 求作用在大斜齿轮上的力 .25
8、8.3.3 初步确定轴的最小直径 .268.3.4 拟定轴上零件的装配方案 268.3.5 轴尺寸的确定 .268.3.6 轴上的周向定位 .278.3.7 确定轴上圆角和倒角尺寸 .278.3.8 求轴上的载荷 .278.3.9 按弯扭合成应力校核轴的强度 298.3.10 判断危险截面 308.3.11 截面 7 右侧 308.3.12 截面 7 左侧 .319 键连接的选择和计算 .32机械设计基础课程设设计- 5 -9.1 输入轴与带轮的链接 329.2 输入轴与小圆锥齿轮的链接 329.3 中间轴与大圆锥齿轮的链接 329.4 中间轴与小圆柱斜齿轮的链接 329.5 输出轴与大圆柱斜
9、齿轮的链接 339.6 输出轴与联轴器的链接 3310 滚动轴承的设计和计算 .3310.1 输入轴上的轴承计算 3310.1.1 输入轴圆锥滚子轴承参数 .3310.1.2 求相对轴向载荷对应的 e 值和 Y 值 3310.2.2 求两轴承的轴向力 .3310.1.3 求轴承当量动载荷 1P和 2.3410.1.4 验算轴的寿命 .3410.2 中间轴上的轴承计算 3410.2.1 中间轴圆锥滚子轴承参数 .3410.2.2 求两轴承的轴向力 .3410.2.3 求轴承当量动载荷 1P和 2.3410.2.4 验算轴的寿命 .3410.3 输出轴上的轴承计算 3510.3.1 输出轴圆锥滚子
10、轴承参数 .3510.3.2 求两轴承的轴向力 3510.3.3 求轴承当量动载荷 .3510.2.4 验算轴的寿命 .3511 联轴器的选择 .3512 箱体的设计 .3512.1 箱体的基本结构设计 3512.2 箱体的材料及制造方法 3512.3 箱体各部分的尺寸 3613 润滑和密封设计 .3713.1 润滑 3713.2 密封 3713.2.1 轴伸出处的密封 .3713.2.2 箱盖与箱座接合面的密封 3814 设计总结 3815 参考 文献 .38机械设计基础课程设计任务书一、 设计题目：设计圆锥圆柱齿轮减速器工作示意图：1传送带；2鼓轮；3联轴器；4减速器；5电动机二、原始数据
11、：传送带拉力F(KN)传送带速度V(m/s)鼓轮直径D（mm）使用年限（年）2.8 0.35 370 7三、应完成的工作：1.要求每个学生完成以下工作：（1）减速器装配图一张（0 号图纸）（2）零件工作图两张（输出轴及该轴上的大齿轮） ，图号自定，比例 11。（3）设计计算说明书一份。机械设计基础课程设计任务书二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书71 传动简图的拟定1.1 技术参数输送带的牵引力：2.8 kN ，输送带的速度 ：0.35 m/s，鼓轮的节圆直径：370 mm。1.2 工作条件 连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期 7 年（每年 300 个工作日，小批量生产，两班制工作。1.3 拟
12、定传动方案传动装置由电动机，减速器，工作机等组成。减速器为二级圆锥圆柱齿轮减速器。外传动为链传动。方案简图如图。方案图kNF8.2smv/350D7二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书382 电动机的选择2.1 电动机的类型 三相交流异步电动机（Y 系列）2.2 功率的确定2.2.1 工作机所需功率 wP (kw):= /(1000 )=280001.6/1000= 4.48kwwvF2.2.2 电动机至工作机的总效率 ：= 132456=0.96 0.960.970.990.95=0.81698.0（ 为 V 带的效率， 为轴承的效率， 为圆锥齿轮传动的效率， 为1234圆柱齿轮的传动效率， 为
13、联轴器的效率， 鼓轮的传动效率）562.2.3 所需电动机的功率 dP (kw):= /=4.48Kw/0.816=5.490kwdPw2.2.4 电动机额定功率: dm2.4 确定电动机的型号鼓轮的工转速为： =鼓n min/308.75610106rv按课程设计指导书 P7表 1 查得圆锥圆柱齿轮的传动比一般范围为：=825，故电动机转速ai min/2893.87)25( rnd根据额定功率 ，且转速满足edP，i/1min/698r选电动机型号为：Y132S-4 。电动机型号额定功率(kw)满载转速(r/min)起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y132S-4 5.5 1440 2.
14、2 2.2选取 B3 安装方式kwP48.816.0=5.490kdPw=18.07筒54r/min电动机：Y132S-4二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -3 传动比的分配总传动比： = / =1440/87.308=16.493总imn筒设 V 带的传动比为 ,圆锥齿轮的传动比为 ,圆柱齿轮传动比为 ，减速器12i3i的传动比为 ,减V 带传动比：取 =21i圆锥齿轮传动比 123.49.625.0.2 i因为圆锥齿轮传动比一般小于 3，故取 5.i圆柱齿轮传动比 .54.123i减4传动参数的计算4.1 各轴的转速 n(r/min)高速轴的转速： = =1440/2=720 r/m
15、in1m/i中间轴的转速： = / =720/2.5=288r/min2低速轴的转速： = / =288/3.299=87.299 r/min3ni滚筒轴的转速： = =87.299 r/min44.2 各轴的输入功率 P（kw）高速轴的输入功率： kwpm28.596.011中间轴的输入功率： 967.4232低速轴的输入功率： k2.7.43滚筒轴的输入功率： pP3.805254 4.3 各轴的输入转矩 T(Nm)高速轴的输入转矩： 70.033KNm11/90n中间轴的输入转矩： 164.723KNm225低速轴的输入转矩： 516.562KNm33/PT滚筒轴的输入转矩： 480.8
16、97KNm4490n=16.493总i=21=2.52i=3.2993=720r/min1n=288r/min2=87.299r/3min=87.299r/4nmin=5.28kW1P=4.967kW2=4.722kW3=4.396kW4=70.033 1TKNm=164.723K2Nm=516.562K3TNm=480.897K4Nm二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -5 V带传动的设计5.1 计算功率 查机械设计基础表 13-8 得 ,故2.1AKWPKAc 65.215.2 选 V 带型号根据 =6.6kW, =1440r/min,选用普通 A 型 V 带。c1n5.3 求大、小带
17、轮基准直径 21d、取 =125 mm, 由式（13-9）得1d mn 245)0.(5704)(2 由表 13-9 取 m5.4 验算带速 sssdv /425.9/10625/106带速在 525m/s 范围内，适合。5.5 求 V 带基准长度 和中心距 a初步选取中心距 mda 5.62)5012(.)(5.120 取 )(7,61ddm符 合由式（13-2）得带长 maL 1795604)25()24)()(021210 13-2，对 A 型带选用 =1800mm 。再有式（13-16）计算实际中心距 mLad .60)79586(00 5.6 验算小带轮包角 1由式（13-1）得 1
18、20683.57.602183.571802 ad合适。5.7 求 V 带个根数 z由式（13-15）得A 型 md1250Ld80a5.60218二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -,查表 13-3 得mdrn125in,/140KWp9.由式（13-9）得传动比 041.)2.1(5)1(2di查表 13-5 得 kP70由 ，由此可得1239.3681 LKK得， 查 表得查 表 51.).92(z取 4 根。5.8 求作用在带轮轴上的压力 查表 13-1 得 q=0.1kg/m,故由式（13-17）得单根 V 带的初拉力NqvKzvPFc 95.1462.910)7.52(4.9
19、60)15.2(02 作用在轴上的压力 NQ 628sin.sin10 5.9V 带传动的主要参数整理带型 带轮基准直径 （mm） 传动比 带的基准长度A 2501d2 1800mm中心距（mm） 根数 初拉力（N） 压轴力（N）602.5 4 146.95 11695.10 带轮结构设计采用铸铁材料 HT200带轮的结构形式：V 带轮的结构形式与 V 带轮的基准直径有关，小带轮接电动机，较小，所以采用实心式结构带轮，查表得电动机轴径md125，mfes 9,03.,38轮毂宽： ，其最终宽mdLs 76538)2.1(2）（带 轮度结合安装带轮的轴的轴径确定：轮缘宽： fzB104）（带 宽
20、大带轮结构采用孔板式结构，轮缘宽可与小带轮相同，轮毂宽可与轴的结Z=4F95.1460Q二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -构设计同步进行。6 圆锥齿轮传动的设计计算6.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数6.1.1 齿轮的类型选用闭式直齿圆锥齿轮传动，按齿形制 齿形角190236/TGB，顶隙系数 ，齿顶高系数 ，螺旋角 ，轴20*0.2c*ahm夹角 ，不变位，齿高用顶隙收缩齿。96.1.2 齿轮的材料根据10-1，材料选择，小齿轮材料为 40Cr（调质） ，硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质） ，硬度为 240HBS。6.1.3 选择齿轮精度根据表 10-8，选择
21、 7 级精度。6.1.4 选择齿轮齿数传动比 u= / =2.52z1节锥角 ，054821./arctnu5680492不产生根切的最小齿数： 874.1520sin/54821cossin/co21min* ahZ选 =25， =u =252.5=62.5 取 =631z2zz6.2 按齿面接触疲劳强度设计公式： 1td3 2125.04uKTZRHE6.2.1 试选载荷系数=2tK6.2.2 计算小齿轮传递的扭矩20*.c1ah0m0548216=251z=632=2tK二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -=95.510 / =7.003310 Nmm1T51Pn46.2.3 选取
22、齿宽系数=0.3R6.2.4 材料弹性影响系数 EZ由课本表 10-6 查得材料弹性影响系数 。1289.EZMPa6.2.5 接触疲劳强度由图 10-21d 按齿面的硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳极限 。lim160HMPalim250Ha6.2.6 计算应力循环次数91 14.73082170hjLnN82.5/u6.2.7 接触疲劳寿命系数由图 10-19 查得 9.01HNK92.0HN6.2.8 计算接触疲劳许用应力MPaSH586./1lim1N09202li26.2.9 试算小齿轮的分度圆直径代入 中的较小值得H 1td32125.04uKTZRE m87.9
23、65)3.(.076.893 22 6.2.10 计算圆周速度 vmm4.).01(87.95.01Rtmd)6/()(nv=（3.1415982.345720）/（601000）=3.103m/s=0.3Rlim160HMPali2589.01HNK2MPaH581062v=3.103m/s二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -6.2.11 计算载荷系数齿轮的使用系数载荷状态均匀平稳，查表 10-2 得 =1.0AK由图 10-8 查得动载系数 =1.06VK由表 10-3 查得齿间载荷分配系数 = =1.2 HF依据大齿轮两端支承，小齿轮悬臂布置，查表 10-9 得承轴系数=1.25b
24、eHK由公式 = =1.5 =1.51.25=1.875FbeHK接触强度载荷系数= =11.061.21.875=2.385AV6.2.12 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径=96.877 =102.732 mm31/ttKd32/85.m= / 102.732/25=4.109 mmz取标准值 m = 5mm 6.2.13 计算齿轮的相关参数=m =525=125 mm1dz=m =563=315 mm21 054821./arctnu=90 - = 1568mm62dR6.2.14 确定并圆整齿宽 b= R=0.3168.286=50.485 mmR圆整取 mb5216.3 校核齿根
25、弯曲疲劳强度6.3.1 确定弯曲强度载荷系数=1.06VK=HF=1.2=1beHK.25K=2.385=102.731d2mmm = 5mm=125mm1d=315mm210548=26R=168.286mmmb521K=2.385二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -K= =11.061.21.875=2.385AKVH6.3.2 计算当量齿数= /cos =25/cos =25.5511vz105482= /cos =63/cos74 =177.41122“16.3.3 查系数查表 10-5 得 =2.57, =1.60, =2.13, =1.8551FaY1Sa2FaY2Sa6.3
26、.4 计算弯曲疲劳许用应力由图 10-18 查得弯曲疲劳寿命系数=0.85， =0.881FNK2FN取安全系数 =1.25S由图 10-20c 查得齿轮的弯曲疲劳强度极限=500Mpa =380Mpa1FN2FN按脉动循环变应力确定许用弯曲应力 MPaSKFF 3405.1/8.0/11 N 2.67226.3.5 校核弯曲强度根据弯曲强度条件公式FRSaFFzbmYT221)5.0( MPaK253.0156.17.738 2411 =55.3 MPa FMpa .6.7.351212 MPaYFaSF 2F满足弯曲强度要求，所选参数合适。7 斜齿圆柱齿轮传动的设计计算7.1 选定圆柱齿轮
27、类型、精度等级、材料及齿数=500M1FNpa=380M2FpaMPaF340125.67二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -7.1.1 选定齿轮类型选用闭式斜齿圆柱齿轮传动,选取螺旋角 。157.1.2 选定齿轮材料根据课本表 10-1，选择小齿轮材料 40Cr 钢，调质处理，硬度 280HBS；大齿轮材料 45 钢，调质处理，硬度 240HBS 。7.1.3 选定齿轮精度根据课本表 10-8，运输机为一般工作机器，速度不高，故选用 7 级精度。7.1.4 齿轮齿数试选小齿轮齿数 =25,则 =u = =3.29925=82.475831z21z2i7.2 按齿面接触疲劳强度设计公式：
28、 1td31)(.HEdZuKT7.2.1 试选载荷系数 =2t7.2.2 计算小齿轮传递的转矩 =95.510 / =164.7 NmmT52Pn3107.2.3 选取齿宽系数 由表 10-7 =1,由图 10-30 选取区域系数d5.2HZ7.2.4 材料的弹性影响系数由表 10-6 查得 =189.8EZ21MPa7.2.5 接触疲劳强度极限由图 10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的 =600Mpa，大齿轮的接触疲劳强1limH度极限 =550Mpa。1limH7.2.6 计算应力循环次数=602881（283007）=5.810hjLnN2160 8= /u=5.810 /3.2991
29、.76510887.2.8 接触疲劳寿命系数1540Cr 钢45 钢=251z=832=2tK=164.7T Nm310m=1d5.2HZ=189.8E21MPa91.0HNK32二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -由图 10-19 取 ，91.0HNK93.02HN7.2.9 计算接触疲劳许用应力 取安全系数 S=1.25=0.91600/1.25=436.8 MPaSHNH1lim1=0.93550/1.25=409.2MPaK2li27.2.10 试算试算小齿轮的分度圆直径 带入 中的较小值得H311 )(.HEdt ZuKT= mm=103.696mm32.40982.07.64
30、27.2.11 计算圆周速度= m/s=1.563m/s1062ndvt16.3.7.2.12 计算齿宽 b=1103.696mm=103.696mmtd17.2.13 计算齿宽与齿高之比 h模数 =103.696/25=4.148mm1zmtt齿高 =2.254.148=9.333mmth25.=103.696/9.333=11.11b7.2.14 计算载荷系数根据 v=1563m/s，由图 10-8 查得动载荷系数 =1.04；VK斜齿轮， = =1.4HKF由表 10-2 查得使用系数 =1A由表 10-4 用插值法查得 7 级精度、小齿轮相对支撑非对称布置时，S=1.25v=1.563
31、m/sb=103.696mm m148.h=9.333mm=1.04VK= H=1.4F二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -=1.430HK由 =11.11， =1.430 查图 10-13 得 =1.29;故载荷系数hbHFK= =11.041.41.43=2.038AVF7.2.15 按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径= =104.349mm31ttKd3208.69.7.2.16 计算模数 m=104.349/25=4.174mm1z7.3 按齿根弯曲强度设计公式为 3221cosFSadYzKTm7.3.1 弯曲疲劳强度极限由图 10-20c 查得小齿轮的 ，大齿轮的弯曲疲劳强
32、度150FEMPa2380FEPa7.3.2 弯曲疲劳寿命系数由图 10-18 取 =0.88, =0.891FNK2FN7.3.3 计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 S=1.25，则=0.88500/1.25=352 MpaSFENF11=0.89380/1.25=270 MpaK227.3.4 计算载荷系数 K= =11.041.41.29=1.878AVF=1AK=1.430HK=2.038 md349.105m=4.174mm150FEMPa238=0.881FNK=0.892S=1.25MpaF351702K=1.878二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -7.3.5 查取
33、齿形系数由表 10-5 查得 =2.76， =2.198 1FaY2Fa7.3.6 查取应力校正系数当量齿数 8.5cos1zv293.672v由表 10-5 查得 =2.62， =2.221SaY1Sa7.3.7 计算大、小齿轮的 F并加以比较=2.621.59、352=0.011831FSa=2.221.771/270.56=0.01452SaY大齿轮的数值大。7.3.8 设计计算3221cosFSadYzKTm= mm=2.375mm3230145.57.648.综合考虑圆整为标准值 m=5，按接触强度算得的分度圆直径 =104.349，1d算出小齿轮齿数:= = 104.349/5=2
34、0.869 21 1zmd大齿轮齿数: =3.29921=69.279，即取 =692z2z这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，又满足了齿根弯曲疲劳强度，并做到了结构紧凑，避免浪费。=2.761FaY=2.1982=2.621SaY=2.22m=5=211z=692二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -7.4 几何尺寸计算7.4.1 计算分度圆直径= m=215mm =105mm1dz= m=695mm =345mm27.4.2 计算中心距a=( + )/2=(105+345)/2=225mm1d27.4.3 计算齿轮宽度b= =1105mm=105mmd1取 =105mm,
35、=110mm 2b8 轴的设计计算8.1 输入轴设计8.1.1 求输入轴上的功率 、转速 和转矩1p1n1T=5.28kW =720r/min =70033 Nmm1p8.1.2 求作用在齿轮上的力已知高速级小圆锥齿轮的分度圆半径为mm25.106)3.51(25.01 RmdNTFt 8.6732448.5 N1cosantr 48costan170.38Nita 0521i08.1.3 初步确定轴的最小直径先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45 钢（调质） ，根据课本表15-3，取 ，得120AmnPd759.2108.1330min 因轴上有两个键槽，故直径增大 10%15%，取
36、=26 mm d8.1.4 拟定轴上零件的装配方案=105mm1d=345mm2a=225mm=110mm1b=105mm2md25.106NFt38r.4a7=26 mm1d45 号钢二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -下图为轴上的装配方案轴的材料选用 45 号钢，调制处理， Mpapa360,650SB根据轴的初步设计: 8.1.5 轴尺寸的确定轴的最小段 ，安装大 V 带轮， 由带轮轮毂长 L 决定，1d1l，为了轴向固定带轮，左端用轴端挡圈定位，mL5262按轴端直径取挡圈直径 D= 38 mm,取 比 L 小 2mm，则 =50mm，为了满足1l1l带轮的轴向定位， 段右端需制
37、出一轴肩，故取 段的直径 =34mm 。初1l 22d步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承，参照工作要求并根据 =34 mm ，由指导书表 15-1，初步选取 02 系列， 2d30207 GB/T 297-1994，其尺寸为 ，故1725.83BTD，而为了利于固定轴承，取 。由指导书表md353 ml6515-1 查得 。取安装齿轮处的轴段 的直径 ；齿轮47d7的左端与轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为 60mm，应使套筒端面可靠地压紧轴承，取 ，为安装方便，安装套筒的 段比ml5976l=26mm1d=34 mm2m35d4536md27l501m6
38、2l35.74二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -段小 1mm，则 ,由轴承端面与小锥齿轮左端面确定，取5l md346。轴承端盖的总宽度为 30mm。根据轴承端盖的装拆及便于对轴1承添加润滑油的要求，求得端盖外端面与带轮右端面间的距离，故取 。l30l602。至此，已经初步确定了轴的各md5.7135234段直径和长度。8.1.6 轴上零件的周向定位齿轮、带轮与轴的周向定位均采用平键连接轴与带轮之间的平键，按 =26mm, 由指导书查得平键截面1d,长为 40mm,轴与锥齿轮之间的平键按 ，mhb78 md287由指导书查得平键截面 ，长为 45mm，键槽均用键槽铣mhb78刀加工。为
39、保证齿轮、带轮与轴配合有良好的对中性，故选择带轮与轴配合为，齿轮轮毂与轴的配合为 ；滚动轴承与轴的周向定位6/7kH6/7H是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为 m6。8.1.7 确定轴上圆角和倒角尺寸参考机械设计基础课程设计表 15-2，取轴端倒角为 ，其他均为452R=1.68.2 中间轴设计8.2.1 求输入轴上的功率 、转速 和转矩2p2n2T=4.967kW =288r/min =164.7Nm2p8.2.2 求作用在齿轮上的力已知小圆柱直齿轮的分度圆半径 =105 mm1d=12dTFtN370564ml165l97轴全长284.5mmmhb786/7kHR=1.6 NFt3
40、17r82二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -NFtr 1825cos0tan317csan1 已知大圆锥齿轮的平均分度圆半径mm75.6)3.(.02RtmdTt 12975.6384N2costanrF04821cos0tan1ita N65i8.2.3 初步确定轴的最小直径先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45 钢（调质） ，根据机械设计基础课程设计表 15-3，取 ，得120AmnPd9.867.43320min中间轴的最小值显然是安装滚动轴承的直径。因轴上有两个键槽，故直径增大 10%15%，故 d34in8.2.4 拟定轴上零件的装配方案如图轴的材料选用 45 号钢，调
41、制处理， Mpapa360,650SB根据轴的初步设计: md75.26NFt19r384a2md34in45 钢二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -8.2.5 轴尺寸的确定初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承，参照工作要求并根据 = ，由机械设计基础课程设计1dm345表 15-1 中初步选取 02 系列，标准精度级的单列圆锥滚子轴承 30207，其尺寸为 ，所以 = =35mm。这对轴承72.8BTDd 1d5均采用套筒进行轴向定位，由表 15-7 查得 30207 型轴承的定位轴肩高度，因此取套筒外直径 42mm，内直径 35mm。取安装圆锥齿轮和小圆
42、柱斜齿轮的轴段 ，锥齿轮左端与左轴承之间采用套筒定位，已知锥md402齿轮轮毂长 ，为了使套筒端面可靠地压紧端面，此轴段应略短L5于轮毂长，故取 ，齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度l2，故取 4，则轴环mdh 8.43)21(407.)1(07. 处的直径为 。已知圆柱直齿轮齿宽 =110mm，为了使套筒端m831B面可靠地压紧端面，此轴段应略短于轮毂长，故取 =109mm。箱体以小圆4l锥齿轮中心线为对称轴，由圆锥齿轮的啮合几何关系，推算出，箱体对称线次于 段右截面右边 34mm 处，设此距离为 ，则：取轴肩2l mlO3，有如下长度关系： + +34mm= + -26mm，由于 要安装轴m
43、831l2451l承和套筒、还有插入轮毂中的 1mm,取 ，由于 要安装轴承和套筒，还有插入轮毂中的 mm 。综合 以上关系式，求出l35, 。l351l418.2.6 轴上的周向定位圆锥齿轮的周向定位采用平键连接，按 由机械设计表 6-md4021 查得平键截面 ，键槽用键槽铣刀加工，长为 45mm，同hb82时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为=35mm1d=40mm2m483d05ml35142l831094ml5轴全长247mm mhb81267Hhb81267m二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -；圆柱齿轮的周向定位采用平键连接，按 由机械设计67mH
44、md40表 6-1 查得平键截面 ，键槽用键槽铣刀加工，长为mhb812100mm，同时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 ；滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为 m6。8.2.7 确定轴上圆角和倒角尺寸参考机械设计基础课程设计表 15-2，取轴端倒角为 ，其他均为452R=1.68.3 输出轴的设计8.3.1 求输入轴上的功率 、转速 和转矩3p3n3T=4.722kW =97.299r/min =516.59Nm3P8.3.2 求作用在大斜齿轮上的力已知大圆柱斜齿轮的分度圆半径 =345mm2d=23dTFtN945160tr 18co
45、stancsanta 028.3.3 初步确定轴的最小直径先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为 45 钢（调质） ，根据课本表15-3，取 ，得120AmnPd35.429.8712330min 输出轴的最小直径显然是安装联轴器的直径。因轴上有两个键槽，故直径增大 10%15%，故 din8.3.4 拟定轴上零件的装配方案方案如图R=1.6=4.722k3PW=97.2993nr/min=516.593TNm NFt294r18a045 钢（调质） 120Amd54in二级圆柱圆锥齿轮减速器设计说明书- 2 -根据轴的初步设计:8.3.5 轴尺寸的确定由图可得 为整个轴直径最小处, 由联轴器
46、决定，减速器输出轴和工作1d1d机输入轴采用弹性柱销联轴器连接，选用，故取 =55mm，为了满足联轴器)20354/(2504GBJZCHL1的轴向定位， ，取 。根据联轴器的宽度及联段 留 一 轴 肩l m59轴器与轴承端盖的距离，综合考虑取 ， 。初步选l1l582择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力，故选用圆锥滚子轴承，参照工作要求并根据 = ，由指导书表 15-1 中初步选取 02 基3d47本游隙组，标准精度级的单列圆锥滚子轴承 30212，其尺寸为，所以 = =60mm。这对轴承均25.106BTDd 3d7采用套筒进行轴向定位，由表 15-7 查得 30212 型轴承的定位轴肩高度，因此取 。取安装支持圆柱斜齿轮处直径 ，齿轮左m4 m65侧由轴肩固定，取 。已知大圆柱斜齿轮齿宽 =110mm，为了d75 2B使套筒端面可靠地压紧端面，此轴段应略短于轮毂长，故取 。l1096由于中间轴在箱体内部长为 247mm，轴承 30212 宽为 22mm，并且要求斜齿轮能正确啮合，可以得出 ， 段由套筒和轴承宽决定，综合l237l考虑取 ，取 ， 。至此，已经初步确定l4671564了轴的各段直径和长度。8.3.6 轴上的周向定位圆柱斜齿轮的周向定位采用平键连接，按 由课本表 6-1 查得md56平键截面 ，键槽用键槽铣刀加工，长为 100mm，同时为
