1、目录 第一章 绪论2 第二章 课题题目及主要技术参数说明.3 2.1 课题题目 2.2 传动方案分析及原始数据 第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算5 3.1 减速器结构 3.2 电动机选择 3.3 传动比分配 3.4 动力运动参数计算 第四章 齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮).9 4.1 闭式齿轮传动设计 4.1.1 闭式齿轮选材 4.1.2 闭式齿轮的设计计算与强度校核 4.1.3 闭式齿轮的结构设计数据： 4.2 开式齿轮传动 4.2.1 齿轮选材 4.2.2 齿轮的设计计算与强度校核 第五章 轴的设计计算(从动轴).18 5.1轴（电动机轴）的尺寸设计 5.1.1轴的材料和热处
2、理的选择 5.1.2轴几何尺寸的设计计算 5.2轴（输出轴）的尺寸设计和强度校核 5.2.1轴的材料和热处理的选择 5.2.2轴几何尺寸的设计计算 5.2.3轴的强度校核 第六章 轴承、键和联轴器的选择.32 6.1 轴承的选择及校核 6.2 键的选择计算及校核 6.3 联轴器的选择 第七章 减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算.38 7.1 润滑的选择确定 7.2 密封的选择确定 7.3 箱体主要结构尺寸计算 7.4 减速器附件的选择确定 第八章 总结 42 参考文献 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 - 2 - 第一章 绪 论 本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮
3、的设计计算， 在设计计算中运用到了 机械设计基础 、 机械制图、工程力学、公差与互换性等多门课程知识，并运用AUTOCAD软件进 行绘图，因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、 规范的实践训练。通过这次训练， 使我们在众多方面得到了锻炼和培养。主要体现在如下几个方面： （1）培养了我们理论联系实际的设计思想，训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础 理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面 的知识。 （2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序 和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全
4、面、科学的工程设计能力和创新能力。 （3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图 数据处理、计算机辅助设计方面的能力。 （4）加强了我们对Office软件中Word功能的认识和运用。 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 - 3 - 第二章 课题题目及主要技术参数说明 2.1 课题题目： 一级闭式圆柱齿轮减速器 2.2 传动方案分析及原始数据： 设计要求： 带式运输机连续单向运转，载荷较平稳，空载启动，运输带速允许误差为 50%。使用期限 为 10 年，大修期三年，小批量生产，两班制工作。 原始数据：A11 运输带卷筒所需功率 P/(kW)：5.8；
5、 运输带卷筒工作转速 n (r/min)：88 卷筒中心高 H (mm)：300 设计任务： 1) 减速器装配图 1 张（A0 或 A1 图纸）； 2) 零件工作图 23 张（传动零件、轴、箱体等，A3 图纸）； 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 3) 设计计算说明书 1 份，60008000 字。说明书内容应包括：拟定机械系统方案，进行机构 运动和动力分析，选择电动机，进行传动装置运动动力学参数计算，传动零件设计，轴承 寿命计算、轴（许用应力法和安全系数法）、键的强度校核，联轴器的选择、设计总结、 参考文献、设计小结等内容。 结构设计简图： 图 1 带式输送机传动系统简图 设计计算说明
6、书 - 4 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 第三章 减速器结构选择及相关性能参数计算 - 5 - 减速器的结 构与性能介 绍 3.1 结构形式 按照设计任务要求，本减速器采用水平剖分、封闭结构 （1）运输带卷筒所需功率 P 卷筒 =5.8Kw （2）从电动机到卷筒间各个运动副的总机械效率 总2 1234 总1 =0.99 联轴器效率； 2 =0.98 闭式齿轮传动效率； 3 =0.95 开式齿轮传动效率； 4 =0.99 轴承效率； 所以： 2 1234 2 0.99 总（3）电动机所需功率为： 查 机械零件设计手册 附录表 F1-7Y 系列电动机的技术数据 取 7.5 Kw P
7、电动机机械零件设 计手册 P997 表41 -2机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 可见有三种 Y 系列三相异步电动机可用，分别为：Y132M-4、 Y160M-6、Y160L-8，三者参数比较如下： 型号 额定功率 （kw） 同步转速 （r/min） 满载转速 （r/min） 堵转转矩 额定转矩最大转矩 额定转矩尺寸 Y132 M-4 1500 1440 2.2 2.2 中 Y160 M-6 1000 970 2.0 2.0 中 Y160L -8 7.5 750 720 2.0 2.0 长 机械零件设 计手册附录 表F1-7 电动机选用 Y160M-6 型 3.2 电动机选择 综合考虑总
8、传动比及尺寸大小，选取 Y160M-6 型 3.3 传动比分配 运输带卷筒的转速为： n=88（r/min） 所以： 取 ，则 .0 4 闭 i闭 i =4.0 开 i =2.756 - 6 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 3.4 动力运动参 数计算 （1）转速 n 0 n = = =970（r/min） n 1 n 满 II n = / =970/4=242.5（r/min） 0 n 闭 i III n = / =242.5/2.756=87.990（r/min） II n 开 i （）功率 ) ( 23 .4 6 0 kw P P d ) ( 59 6.3 0.99 23 6.
9、4 1 0 1 kw P P ) ( 70 6.1 0.99 0.98 59 6.3 4 2 1 2 kw P P ) ( 03 5.8 0.99 0.95 70 .1 6 4 3 2 3 kw P P （3）转矩 T m) 63.237(N = /970 23 6.4 9550 / 9550 0 0 0 n P T ) ( 05 .6 2 6 0.99 37 .2 3 6 1 0 1 m N T T ) ( 242.958 = 0 . 4 0.99 0.98 05 .6 62 4 2 1 2 m N i T T 齿 闭 2.756 0.99 0.95 958 . 242 4 3 2 3 开齿
10、 i T T - 7 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 - 8 - = 629.752(Nm ) 将上述数据列表如下： 设计计算内容 计算及说明 结果及依据 轴号 功率 P/kW n/(r/min) T(N.m) i 0 6.423 970 63.237 1 0.99 6.359 970 62.605 4.0 0.97 6.170 242.5 242.958 5.803 87.990 629.752 2.756 0.94 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 第四章 齿轮的设计计算 齿轮的设计 计算及结构 说明 4.1 闭式齿轮传 动设计 4.1.1 闭式齿轮 选材 4.1.2 闭
11、式齿轮 的设计计算与 强度校核 闭式齿轮选用：直齿圆柱硬齿面齿轮 （1）选择材料及确定需用应力 小齿轮选用 45 号钢，调质处理，HB236 大齿轮选用 45 号钢，正火处理，HB190 由机械零件设计手册查得 lim1 lim2 580 , 370 SHlim 1.0 Ha Ha MP MP ， . 1 , 320 , 450 lim 2 lim 1 lim25 F a F a F S MP MP （2） 确定各种参数 齿轮按 9 等级精度制造 由于原动机为电动机，工作机为带式输送机，载荷平稳，齿 轮在两轴承间对成布置， 一般按照中等冲击载荷计算。 查 机 械设计基础教材中表 113 得：
12、取K=1.3 查机械设计基础教材中表 114 取： 区域系数 ZH=2.5 弹性系数 ZE=188.0 查机械设计基础教材中表 116 取：齿宽系数 机械设计基 础教材 P166 表 111 机械设计基 础教材 P171 表 11-5 机械设计基 础教材 P168 表 112 - 9 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 - 10 - 由 a H H H MP S 580 1 580 lim 1 lim 1 a H H H MP S 370 1 370 lim 2 lim 2 a F F F MP S 360 5 .2 1 450 lim 1 lim 1 a F F F MP S 256
13、 5 .2 1 320 lim 2 lim 2 （3）按齿面接触强度设计计算 ) ( 37 .2 3 6 /970 23 6.4 9550 / 9550 1 1 1 m N n P T 3 3 2 2 1.3 63.237 10 4 1 188.0 2.5 0.8 4 370 74.56mm （）齿数取 Z1=21，则 Z2=214=84。 故实际传动比 模数 齿宽 ， 机械设计基 础 教材十一章 表 11-3 、表 11-6、表 11-4 1 Z =21 2 Z = 84 机械设计基 础教材 P171 公式（11-3） 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 取 b2=65mm，b1=70m
14、m 按表 4-1 取 m=4mm，实际的 d1=z m=21 4mm=84mm，d2=84 4mm=336mm 中心距 （4）验算齿轮弯曲强度 齿形系数 YFa1=2.56，YSa1=1.63 YFa2=2.24，YSa2=1.76 由式（11-5） ，安全。 （5）计算齿轮圆周转速 v 并选择齿轮精度 d 1 =74.56mm 实际： d 1 =84mm d 2 =336mm 查 机械设计基 础教材图 11 8、119 齿轮强度校核 安全。 V=3.785m/s - 11 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 4.1.3 闭式齿轮 的结构设计数 据： 11 3.14 74.56 970
15、 3.785 / 60 1000 60 1000 dn vm s 对照表 11-2 可知选用 9 级精度是合宜的。 其他计算从略。 齿轮结构设计： 齿顶圆直径 da 1111 228 4 2 1 4 9 2 aaa ddhdh m m m m m 2222 2 2 336 2 1 4 344 aaa ddhdh m m 齿全高 h（c=0.25） (2 ) (2 1 0.25) 4 9 a hhc m m 齿厚 S 3.14 4 6.28 22 2 Pm Sm m 齿根高 (). 25 fa hhc m m （1+0 5） 4= m m 齿顶高 4 aa hhmm m 齿根圆直径 df 11
16、28 42 2 . 57 9 ff ddh m - 12 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 - 13 - m 22 2 336 2 2.5 331 ff ddh m 由于小齿轮 d1=84mm，可采用齿轮轴结构；大齿轮因为分度圆半 径较大采用锻造毛坯的腹板式结构 大齿轮的有关尺寸计算如下 （需要根据后面轴的设计来确定大齿轮 的详细参数）： 轴孔直径 d= 50mm 轮毂直径 D1=1.6d=1.650=80 mm； 取 D1=80 mm 轮毂长度 L=B2=1.5d=60 mm 轮缘厚度0=（34）m=1216 mm； 取0=16 mm 轮缘内径 D2=da2-2h-20=344-2
17、9-216=294 mm 取 D2=300 mm 腹板厚度 c=0.3B2=0.365=19.5 mm； 取 c=20 mm 腹板中心孔直径 D0=0.5（D2+D1）=190mm 腹板孔直径 d0=0.25（D2-D1）=0.25（300-80）=55 mm； 取 d0=55mm 齿轮倒角 n=0.5 m=2mm 齿轮结构图如下： 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 图 2：从动轴上大齿轮 设计计算内容 计算及说明 结果及依据 4.2 开式齿轮传 动 4.2.1 齿轮选材 开式齿轮选用：斜齿圆柱硬齿面齿轮 小齿轮：40Cr 表面淬火 硬度 4855HBC， lim1 1150 1210
18、H MPa ， 1 700 740 a FE MP 大齿轮：40Cr 表面淬火 硬度 4855HBC， lim1 1150 1210 H MPa ， 1 700 740 FE MP 对于一般工业用齿轮，采用一般可靠度计算 机械设计基 础 教材 P166 表 111 - 14 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 4.2.2 齿轮的设 计计算与强度 校核 取最小安全系数： H S =1.0， =1.25； F S 因此 lim1 12 1150 1210 1150 1210 1.0 H HH H MPa S 1 12 0.7 700 740 560 592 1.25 FE FF F MPa
19、 S （1） 小齿轮上的转矩 2 6.170 9550 9550 242.98 . 242.5 P TN mn （） 2 （2） 确定各种参数 齿轮按 9 等级精度制造 K=1.5 2.5 H Z 189.8 E Z 0.8 d 初选螺旋角 =15 （3） 按齿轮弯曲强度设计计算 计算齿数比 u 2123 Z / Z n / n 242.5 / 87.99 2.756 u 取 1 Z =32 则 2 Z =u 1 Z =88.192 取 2 89 Z 实际传动比 2 1 89 2.781 32 Z i Z 齿形系数 1 30 32 35.51 cos 15 V Z机械设计基 础 教材 P171
20、 表11-5 1 Z = 32 2 Z = 89 2.781 i - 15 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 2 30 89 98.75 cos 15 V Z齿数比相对误差 2.781 2.756 0.89% 2.5% 2.781 u 允许 查机械设计基础教材图 118 得 1 2.56 Fa Y 2 2. 25 Fa Y 图119得 1 1.63 Sa Y 2 1.73 Sa Y 机械设计基 础教材图 118 119 因为： F1 1 F2 2 12 0.00745 0.00695 aS a aS a FF YY YY 故：对小齿轮进行弯曲强度计算 法向模数： 2 111 3 2
21、11 3 2 3 2 2 cos 2 1.5 242.98 10 0.00745 cos 15 1.834( 0.8 32 Fa Sa n dF KTY Y m Z mm 。由机械设计基础教材表 41：取 2.5 n mm m 中心距： 12 () 2.5 (32 89) 156.59 2cos 2cos15 n mZZ am m 。 取 确定螺旋角： 160( ) am m机械设计基 础教材 表 41 - 16 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 齿轮分度圆直径 1 1 2.5 32 84.6 cos cos19 2 n mZ dm m 。 齿宽 1 0.8 84.6 67.7 d
22、bd m - 17 - m 取 2 70 bm m 12 (5 10) 75 bb m m （4） 验算齿面接触强度 2 2 1 2 1 2 1 2 1.5 242980 (2.756 1) 189.8 2.5 cos19 2 70 84.6 2.756 825.14 1150 1210 HE H H KT u ZZZ bd u MPa MPa 。 2故安全（5） 计算齿轮圆周速度 v 并选择齿轮精度 12 d 3.14 84.6 242.5 1.07 / 60 1000 60 1000 n vm s 查表取齿轮等级为 9 级制造精度是合宜的。 因为设计的为减速器内部结构，故不对开式齿轮做尺寸
23、计算和 结构设计 n 2.5 mm m 1 84.6 dm m 17 5 27 0 1.07 / bm m bm m vm s 机械设计基 础教材 表 112 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 第五章 轴的设计计算 - 18 - 设计计算内容 计算及说明 结果及依据 轴的设计计 算与校核 5.1轴的尺寸设 计 5.1.1轴的材料 和热处理的选 择 轴的设计计算与校核： 不论何种具体条件， 轴的结构都应满足： 轴和装在轴上的零 件要有准确的位置； 轴上零件应便于装拆和调整； 轴应具有良好 的制造工艺性等。 按承载性质，减速器中的轴属于转轴。因此，一般在进行轴 的结构设计前先按纯扭转对轴的直
24、径进行估算，然后根据结构条 件定出轴的形状和几何尺寸，最后校核轴的强度。这里因为从动 轴为轴，故只对轴进行强度的校核，对两根轴进行尺寸的设计 计算过程。 具体步骤如下： 1、电动机轴的材料选择、热处理方式，许用应力的确定。 选择45钢正火。硬度达到 170217HBS,抗拉强度 b =600MPa，屈服强度 e =355MPa。 b 1 =55MPa 2、 初步计算各轴段直径 机械设计基 础 教材 P241 表 141 机械设计基 础教材 表 142 C=110 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 5.1.2轴几何尺 寸的设计计算 （1） 计算d 1， 按下列公式初步计算出轴的直径， 输出
25、轴的功率P和 扭矩T 1 6.359 PM P m a 1 62.605 . TN最小直径计算 （查 机械设计基础 教材表 153 取 c=110） 1 3 3 1 6.359 110 20.587 970 p dc m m n 考虑键槽 1.03 20.587 21.20 dm m m 选择标准直径 1 24 dm （2）计算d 2 2111 1 2 2 (0.07 0.1) 27.4 28.8 ddad d m m 1 d =35mm - 19 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 因 必须符合轴承密封元件的要求，经查表，取 =30mm； 2 d 2 d（3）计算 3 d， 且 必须
26、与轴承的 内径一致， 圆整 =35mm， 初选轴承型号为 6207,查附表可 知，B=17mm，D=72mm， 32 (1 5 ) 3 1 3 5 d d mm mm 3 d 25.5 r Ck 3 d N C , 15.2k N ； （4）计算 4 4 d，为装配方便而加大直径， 应圆整为标准直径， 一般取 0， 2， 5， 8 尾数， 取 =40mm； 43 (1 5 ) 3 6 4 0 dd m m m m d（5）计算 5 d 5444 4 2 2 (0.07 0.1) 45.6 48 ddad d m m 取 =50mm； 5 d（6）计算 6 d63 35 ddm m ， 同一轴上
27、的轴承选择同一型号， 以便减少轴 承座孔镗制和减少轴承类型。 电动机轴各阶梯轴直径列表如下： 名称 - 20 - 1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d直径（mm） 24 30 35 40 50 40 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 - 21 - 23 、计算轴各段长度 （1）计算 1 L半联轴器的长度 l=52mm，为保证轴端挡圈只压在半联 轴器上，而不压在轴的端面上，故第一段的长度应比 l 略短 一些，取 =50mm; 1 L（2）计算L m e l L 1 2轴承端盖采用凸缘式轴承端盖，取 mm d e mm l 6 . 9 2 . 1 , 20 3 1 ，其中d 3 为
28、螺钉直径M8，由轴 承外径D=72mm，查表，取d 3 =7mm， 轴承 轴承 B c c B L m 3 2 1 3 ) 8 3 ( 式中， 为箱体壁厚，取 =8mm， 取轴旁连接螺栓的直径为 10mm，查得 mm c mm c 14 , 16 2 1 ； 由于轴承的轴颈直径和转速的乘积 （1.52） 10 5 ，故 轴承采用脂润滑，取 3 =9mm， 所以 m=8+16+14+8-9-17=4mm, 所以 m e l L 1 2 =20+8.4+4=32.4mm， 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 取 =33mm； 2 L（3）计算 3 L32 3 2 17 12.5 10 2 41
29、.5mm LB 轴承 ， 式中， 为大齿轮端面至箱体内壁距离，应考虑两个齿 轮的宽度差， 两齿轮的宽度差为 5mm， 取小齿轮至箱体内 壁的距离为 10mm，则 2 mm B B 5 . 12 2 5 10 2 大轮 小轮 小 2 2 取 L 3 =45mm （4）计算 4 4 5 L; 4 26 526 3 Lb m m 大齿轮（5）计算 5 L取L 54 1.4 1.4 (0.07 0.1) 1.4 4 5.6 Lba d mm 5 =6（6）计算 6 L62 3 -L 17 15 10 6 36 LB mm 轴承 ； - 22 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 - 23 - 1
30、 L 2 L 3 L 4 L 5 L 6 L 6 L5.2轴（输出 轴） 的尺寸设计 和强度校核 5.2.1轴的材 料和热处理的 选择 各段轴长度列表如下: 名称 长度/mm 50 33 45 63 6 36 41 尺寸设计部分具体步骤如下： 1、电动机轴的材料选择、热处理方式，许用应力的确定。 选择45钢正火。硬度达到 170217HBS,抗拉强度 b =600MPa，屈服强度 e =355MPa。 b 1 =55MPa 3、 初步计算各轴段直径 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 5.2.2轴几何 尺寸的设计计 算 （1）按下列公式初步计算出轴的直径，输出轴的功率 P 和扭矩 T 2
31、6.170 PM P m a 2 242.958 . TN 最小直径计算 （查 机械设计基础 教材表 142 取 c=110） 3 2 3 2 6.170 110 32.333 242.958 p dc m m n 考虑键槽 1.03 32.333 33.303 dm m m 选择标准直径 1 35 dm （2）计算d - 24 - 2 2111 1 2 2 (0.07 0.1) 39.9 42 ddad d m m 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 - 25 - k N因 必须符合轴承密封元件的要求，经查表，取 =40mm； 2 d 2 d（3）计算 3 d，且 必须与轴承 的内经一致
32、， 圆整 =45mm， 初选轴承型号为 6309,查附表 可知，B=25mm，D=100mm， 32 (1 5 ) 4 1 4 5 d d mm mm 3 d 52.8 r 3 d ,N 31.8 Ck C ； （4）计算 4 4 d，为装配方便而加大直径， 应圆整为标准直径， 一般取 0， 2， 5， 8 尾数， 取 =50mm； 43 (1 5 ) 4 6 5 0 dd m m m m d（5）计算 5 d 5444 4 22 ( 0 . 0 7 0 . 1 )5 7 6 0 ddad d m m 取 =60mm； 5 d（6）计算 6 d63 45 ddm m ， 同一轴上的轴承选择同一
33、型号， 以便减少轴 承座孔镗制和减少轴承类型。 电动机轴各阶梯轴直径列表如下： 名称 1 d 2 d 3 d 4 d 5 d 6 d直径（mm） 35 40 45 50 60 40 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 3 、计算轴各段长度 （1）计算 1 LL1段部分为插入开式齿轮的长度：b 2小齿轮 =70mm， 取L1=80mm （2）计算L 2 13 m轴承端盖采用凸缘式轴承端盖，取 20 , 1.2 8.4 lm m edm ， 其中d 3 为螺钉直径， 由轴承外 径D=100mm，查表，取d 3 =7mm， 轴承 轴承 B c c B L m 3 2 1 3 ) 8 3 ( ，
34、式中， 为箱体壁厚，取 =8mm， 取轴旁连接螺栓的直径为 10mm，查得 mm c mm c 14 , 16 2 1 ； 由于轴承的轴颈直径和转速的乘积 （1.52） 10 5 ，故 轴承采用脂润滑，取 3 =9mm， 所以 m=8+16+14+8-9-25=12mm, 所以 m e l L 1 2 =20+14+8.4=40.4mm， - 26 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 - 27 - 2取 =41mm； L（3）计算 3 L32 3 2 25 12.5 10 2 49.5mm LB 轴承 ， 式中， 为大齿轮端面至箱体内壁距离，应考虑两个齿 轮的宽度差， 两齿轮的宽度差为
35、 5mm， 取小齿轮至箱体内 壁的距离为 10mm，则 2 mm B B 5 . 12 2 5 10 2 大轮 小轮 小 2 2 取 L 3 =50mm （4）计算 4 4 5 L; 4 26 526 3 Lb m m 大齿轮（5）计算 5 L54 1.4 1.4 (0.07 0.1) 1.4 5 7 Lba d mm （6）计算 6 L62 3 -L 25 15 10 7 43 LB mm 轴承 ； 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 - 28 - 各段轴长度列表如下: 名称 1 L 2 L 3 L 4 L 5 L 6 L 6 L长度/mm 80 41 50 63 7 43 41 强度校
36、核部分具体步骤如下： (1) 输出轴的功率 P 和扭矩 T 2 6.17 P MPa 2 242.958 . TN m (2) 最小直径计算（查机械设计基础教材表 153 取 c=110） 2 3 3 2 6.17 110 32.333 242.958 p dc m m n 考虑键槽 1.03 32.333 33.303 dm m m 选择标准直径 35 dm (3) 计算齿轮受力（大齿轮采用锻造毛坯的腹板式） 圆周力： 2 2 2 2 242958 1446 336 t T FN d 径向力： tan 1446 tan 20 526 rt FFN 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 是直
37、齿轮，故 轴向力：0 a FN （4）按许用应力校核轴的弯曲强度 1) 轴的受力简图 （图 A）（L =113mm） 2) 求支持反力 水平面支反力 0.5 0.5 1446 723 HA HB t RRF N 垂直面支反力 0.5 0.5 526 263 VA VB r RRF N 3) 作弯矩图 水平弯矩（图 B） 0.5 0.5 113 723 40850 . HC HA M LR N mm 垂直弯矩 （图 C） 0.5 0.5 113 263 14860 . VC VA M LR N mm 4) 求合成弯矩，作出合成弯矩图（图 E） 22 22 48600 17685 43469 .
38、CH CV C M MM N m - 29 - m m5) 作扭矩图（图 D） C 点左 0. TN m C 点右 2 1 336 1446 242928 . 22 t d TTF Nm m 6) 作危险截面当量弯矩图（图 E） 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 5.2.3轴的强 度校核： 该轴单项工作，转矩产生的弯曲应力按脉动循环应力考虑，取 =0.59 22 2 2 ( ) 43469 (0.59 242928) 149774 . eaC C M TM N m m 7) 校核危险截面轴径 45 号优质碳素钢调质处理时，查机械设计基础教材 111 650 b Mp 360 s Mp 2
39、80 e Mp 1 60 b MPa 3 3 min 1 149774 29.2 0.1 0.1 60 eaC C b M dm m mC 剖面的轴径 故：强度足够 3 50 29.2 dm mm - 30 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 图 3：从动轴受力简图校核分析 - 31 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 第六章 轴承、键和联轴器的选择 设计计算内容 计算及说明 结果及依据 滚动轴承的 选择与校核 6.1 轴承的选 择及校核 （一）从动轴承： 因为闭式齿轮选择直齿圆柱齿轮，考虑承受载荷和只承受径向力， 主动轴承和从动轴承均选用深沟球轴承。 从动轴承：根据轴径值查机
40、械制图教材326 附录 C101 深 沟球轴承各部分尺寸，选择 6209（GB/T276-1994）型深沟球轴承 2 个。 各部分尺寸如下表： 尺寸/mm 轴承代号 d D B 6209 50 100 25 寿命计划： 要求轴承寿命：（十年两般制工作，按每年工作 300 天，每班工 作 16 个小时） 10 300 16 48000 Lh 机械制图 教材327 附 录 C102 机械设计基 础教材 公式 16-4 表16-8 表16-9 - 32 - 机械基础课程设计一级闭式圆柱齿轮减速器 - 33 - N计算选用轴承寿命 查机械零件设计手册P810 表 311-15 基本额定动负荷 25.1
41、1 r CK 动载荷系数 1 X 0 Y 当量动载荷 763 ra PX FY F N 温度系数 载荷系数 1 t f 1.5 p f 对球轴承寿命系数 3 3 66 1 10 10 1 25110 60 60 970 1.5 763 181456 48000 tr h p fC L nfp hL h 轴承寿命合格 （二）主动轴承： 主动轴承：根据轴径值查机械制图教材326 附录 C101 深 沟球轴承各部分尺寸，选择 6207（GB/T276-1994）型深沟球轴承 2 个。 各部分尺寸如下表： 尺寸/mm 轴承代号 d D B 6207 24 72 17 寿命计划： 机械基础课程设计一级闭
42、式圆柱齿轮减速器 要求轴承寿命：（十年两般制工作，按每年工作 300 天，每班工 作 16 个小时） 10 300 16 48000 Lh 计算选用轴承寿命 查机械零件设计手册P810 表 311-12 基本额定动负荷 19.72 r CN 动载荷系数 1 X 0 Y 当量动载荷 786 ra PX FY F N 温度系数 载荷系数 1 t f 1.5 p f 对球轴承寿命系数 3 3 66 0 10 10 1 19720 60 60 970 1.5 786 80400 48000 tr h p fC L nfp hL h 轴承寿命合格图 4：主动轴承简图 - 34 - 机械基础课程设计一级闭
43、式圆柱齿轮减速器 6.2 键的选择与 校核 材料选择及其许用挤压应力 选择 45 号优质碳素钢，查机械零件设计手册P458 表32-3 其许用挤压应力 100 jy MPa （1） 主动轴外伸端， 24m dm ，考虑到键在轴中部安装，选择 平键就可以了，且联轴器轴长度=62mm，故选择 8 250GB1096-1990 型键。 8 bm m 50 lm m 7 hm m 静连接工作面的挤压应力： 2 2 62605 29.8 0.5 0.5 7 24 50 jyj T MPa hdl y 则：强度足够， 合适 （2） 从动轴外伸端， 35m dm ，考虑到键在轴中部安装，选择 平键就可以了，故选择。 10 bm m m 49 lm 8 hm m 静连接工作面的挤压应力： 2 2 2 242958 77.5 0.5 0.5 8 32 49 jyj T MPa hdl y 则：强度足够， 合适 （3） 从动轴与齿轮联接处， 50 dm m ，考虑到键在轴中部安装， 机械制图 教材 P323 附录 C8机械零件设 计手册 P458 表32-3 表32-2 主动轴外端 850 GB1096-90 A 型键 从动轴外端 1049 GB1096-90 A 型键 - 35 -
