带式运输机上的两级减速器设计机械设计课程设计说明书.doc

Guangxi Universitiy of Science and Technology-The design of mechanical design course

机械设计说明书

题 目： 带式运输机上的两级减速器设计
班 级： 车辆13x班
学 号： 201300xxxxxx
姓 名： LBZ
专 业： 车辆工程
指导教师： 韦丹柯

目录
一、 设计题目…………………………………………………………………1
二、 传动方案确定……………………………………………………………1
三、 电动机的选择及计算……………………………………………………2
3.1选择电动机类型………………………………………………………2
3.2确定电动机功率………………………………………………………2
四、传动装置总传动比的计算及各级传动比的分配………………………2
4.1计算总传动比…………………………………………………………2
4.2分配各级传动比………………………………………………………2
五、传动装置运动参数及运动参数的计算…………………………………11
5.1计算各轴转速…………………………………………………………3
5.2按电机输出功率计算各轴功率………………………………………3
5.3计算各轴转矩…………………………………………………………3
六、减速器外的传动零件设计………………………………………………3
七、减速器内的传动零件的设计……………………………………………5
7.1高速机齿轮传动的设计计算………………………………………5
7.2低速级齿轮传动的设计计算………………………………………10
八、轴的设计计算和校核……………………………………………………16
九、箱体、密封装置的设计以及润滑的选择………………………………21
十、设计小结…………………………………………………………………22
十一、参考资料………………………………………………………………22
十二、附件……………………………………………………………………23
1

Guangxi Universitiy of Science and Technology-The design of mechanical design course
一、设计题目
1.1题目描述
设计一用于带式运输机上的两级圆柱齿轮减速器，动力由电动机经减速器传至输送带。每天两班制工作，载荷较平稳，连续单向运转，环境最高温度350C，工作期限八年。（允许输送带速度误差为±5%）
1.2 设计内容
1. 手绘减速器装配图1张（A1或以上，比例1：2或1：1）；
2. 零件（轴、齿轮、带轮任选其中两种）工作图2张（A4或以上）；
3. 设计说明书1份（设计说明书用word编写，不接受手写版）。
1.3原始数据（方案一分流式第4组数据）
输送带主轴所需扭矩T(N•m)：950
输送带速度V（m/s）：0.8
滚筒直径D (mm)：350
二、传动方案的确定
传送装置选用V带传动和闭式二级圆柱齿轮传动系统，具有结构简单、制造成本低的特点。V带传动布置于高速级，能发挥它的传动平稳性、缓冲吸振和过载保护的优点。传动示意图如下图所示：

输送机由电动机驱动，电动机1通过传送带2将动力传入减速器3，在经联轴器4传至输送机滚筒5，带动输送带6工作。传动系统中采用两级分流式圆柱齿轮减速器结构较复杂，高速级齿轮相对于轴承位置对称，沿齿宽载荷分布较均匀，高速级和低速级分别为斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮传动。
三、电动机的选择
3.1选择电动机类型
按已知工作条件和要求，选用Y系列一般用途的三相异步电动机。
3.2确定电动机功率
①传动装置的总效率
查机械设计手册得：η滚筒=0.960；η带=0.960（V带）；η轴承=0.980；η齿轮=0.985（6级精度）η联轴器=0.990（弹性联轴器），则：
η总= =0.960×0.9804×0.9852×0.990×0.960=0.816
②工作机所需电动功率
滚筒工作转速nw==34.654r/min
Pd==4.343KW
3.3确定电动机型号

查阅《机械设计（基础）课程设计教程》表2-1及表2-2，取V带传动比i´带=2～4，双级圆柱齿轮传动比为i´齿=8～40，则总传动比合理范围为i´总=16～160。故电动机转速的可选范围为：nd=698.464～10476.960r/min则符合这一范围的同步转速有：750、1000和1500r/min，由标准查出三种适用的电动机型号：
方案
电 动 机型 号
额 定 功 率
电动机转速(r/min)
同 步
满 载
1
Y132M2-6
5.5kw
1000
960
2
Y132S-4
5.5kw
1500
1440
3
Y160M-8
5.5kw
750
720
电机转速越高，价格越低，而传动的轮廓尺寸较大。综合考虑电动机价格和传动装置尺寸以及环境条件，选电动机型号为：Y132S-4，该电机主要参数如下表
型号
额定功率
同步转速
满载转速
堵转转矩/额定转矩
最大转矩/额定转矩
Y132S-4
5.5
1500r/min
1440r/min
2.2N·m
2.2N·m
中心高H
外形尺寸
L´（AC/2+AD）´HD
底脚安装尺寸A´B
地脚螺栓直径K
轴伸尺寸D´E
键公称尺寸b´h
132
475×(270/2＋210)×315
216×140
12
38×80
10×8
四、传动装置总传动比的计算及各级传动比的分配
4.1计算总传动比
i总==32.987
4.2分配各级传动比
设带传动比取为i带=3.100
则减速器总传动比为：i12==10.641, =3.421-3.995，取3.782则低速级的圆柱齿轮的比为
五、传动装置运动参数及运动参数的计算
5.1按电动机输出功率Pd计算各轴功率
P0=Pd=4.343KW
PI= P0×η带=4.118×0.960=4.157KW
PII= PI×η轴承×η齿轮=3.953×0.980×0.985=4.013KW
PIII= PII×η轴承×η齿轮=3.816×0.980×0.985=3.874KW
PIV= PIII×η轴承×η联轴器=3.684×0.980×0.99=3.759KW
六、减速器外的传动零件的设计—带传动的设计计算
6.1确定计算功率
查《机械设计》表8-8（P156）得工作情况系数KA=1.2，故
5.212KW
6.2选择V带的带型
根据条件，查表选型图选用普通A型V带。
6.3确定带轮的基准直径dd并验算带速V
①初选小带轮的直径dd1。查《机械设计手册》，考虑最小基准直径取小带轮直径dd1=100mm。
②验算带速V
V==7.540m/s
因为5m/s ＜V＜25m/s，所以带速合适。
③计算大带轮的直径dd2
dd2=i带×dd1=310mm
根据基准直径系列，取标准值为dd2=315mm。
6.4确定窄V带的中心距a和基准长度Ld
①根据《机械设计》式（8-20），得291＜a0＜830
初定中心距a0=580mm。
②根据《机械设计》式（8-22）计算所需基准长度
Ld0≈2a0+（dd1+ dd2）+=1832
根据V带基准直径系列选带的基准长度Ld=1750mm。
③按《机械设计》式（8-23）计算实际中心距a。
a≈a0+=539mm
按《机械设计》式（8-24），中心距的变化范围为582～663mm，取a=580mm
6.5验算小带轮的包角α1
α1≈≈
6.6计算带的根数Z
①计算单根V带的额定功率Pr
由dd1=100mm和n1=1440r/min,查单根窄V带基本额定功率表用线性插值法得：
P0=1.313KW
查单根普通V带基本额定功率增量表差值得ΔP0=0.169KW。
查《机械设计》表8-6得Kα=0.95，表8-2得KL=1，于是
Pr=（P0+ΔP0）×Kα×KL=1.408KW
②计算V带的根数Z
Z==3.702
取4根带。
6.7计算单根的初拉力F0
查《机械设计手册》得A型普通V带的单位长度质量q=0.105kg/m，所以：
F0==144.958N
6.8计算压轴力
FP==1140N
V传动主要参数列于下表：
名称
结果
名称
结果
名称
结果
带型
A型普通V带
传动比
i带=3.150
根数
Z=4
基准直径
dd1=100mm
dd2=315mm
基准长度
Ld=1750mm
预紧力
F0=144.958N
中心距
a=580mm
压轴力
FP=1140N
5.9带轮的结构设计
带轮的材料采用HT150。查表得：bd=11mm，hamin=2.75mm，hfmin=8.7mm，e=150.3mm，fmin=9mm，现取ha=3mm，f=10mm，hf=10mm。
① 小带轮结构设计
小带轮采用实心式。由电动机伸出的直径d=38mm查表13-8以及表13-9可得：
d11=（1.8～2）×d=68.4～76mm，取d11=70mm
da1= dd1+2ha=100+2×3=106mm
B1==（4-1）×15+2×10=65mm
由于B1=65mm 大于1.5d=57mm，取小带轮轮毂长度L1=60mm。
② 大带轮结构设计
大带轮采用孔板式。大带轮轮毂直径由后续高速轴的设计而定，取d=24mm。同理由表13-8以及13-9可得
d12=（1.8～2）×d=（1.8～2）×24=43.2～48 mm，取d12=45mm
da2= dd2+2ha=315+2×3=321mm
B2= B1=60mm
由于B2=60mm 小于1.5d=62.5mm，取大带轮轮毂L2=60mm
七、减速器内的传动零件的设计—齿轮传动的设计计算
7.1高速级齿轮传动的设计计算
考虑到此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用软齿面渐开线圆柱斜齿齿轮
1.选择精度等级、材料以及齿数
①带式输送机为一般工作机器，速度不高，故选用6级精度
②材料选择，材料选择，大、小齿轮均采用45钢调质后表面淬火，齿面硬度为40～50HRC，σHLim1=875MPa，σFE1=510MPa。
③ 选小齿轮齿数为Z1=23，则大齿轮齿数Z2=i1×Z1=86.986，取Z2=87
④初选螺旋角
⑤压力角
2.按齿面接触疲劳强度设计
（1）由课本式（10-24）试算小齿轮分度圆直径，即

1)确定公式中的个参数值
① 试选载荷系数=1.3。
② 由图10-20查取区域系数=2.425。
③ 由前面的数据得转矩=
④由表10-7选取齿宽系数=1
⑤由表10-5查得材料的弹性影响系数=189.8
⑥由式（10-21）计算接触疲劳强度用重合度系数
=0.687
⑦由公式（10-23）可得螺旋角系数
==0.983
⑧计算接触疲劳许用应力。
由式（10-15）计算应力循环次数：
、
由图10-23查取接触疲劳寿命系数、。
取失效概率为1%、安全系数S=1，由式（10-14）得

1） 试算小齿轮分度圆直径
=27.661mm
（2）调整小齿轮的分度圆直径
1）计算实际载荷系数前的数据准备。
①计算圆周速度

②齿宽b

2）计算实际载荷系数
①查表10-2得使用系数=1.25。
②由图10-8，查得动载系数。
③齿轮圆周力，,查表10-3得齿间载荷分配系数。
④由表10-4用插值法查得6级精度、小齿轮相对支撑对称布置时，。
则载荷系数为：

3）由式（10-12），可得按实际载荷系数算得的分度圆直径

以及相应的齿轮模数

3.按齿根弯曲疲劳强度设计
（1）由式（10-20）试算齿轮模数，即

1）确定公式中的个参数值
①试选载荷系数=1.3。
②由式（10-18），可得计算弯曲疲劳强度的重合度系数。
、、
③由式（10-19），可得计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数。
④ 算。
由当量齿数==25.521、==96.536，查图10-17，得齿形系数=2.65、=2.19。
由图10-18查得应力修正系数=1.60、=1.81。
由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数、。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-14）得

所以有：

则取

2）试算齿轮模数
=1.106mm
（2）调整齿轮模数
1）计算实际载荷系数前的数据准备。
①计算圆周速度

②齿宽b

2）计算实际载荷系数
①由图10-8，查得动载系数。
②齿轮圆周力，,查表10-3得齿间载荷分配系数。
③由表10-4用插值法查得，，查图10-13，得。
则载荷系数为：

3)计算实际载荷系数

从满足弯曲疲劳强度出发，为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算小齿轮的齿数，即，取23，则，取86，Z1与Z2互为质数。
4.几何尺寸计算
（1）计算中心距

将中心距圆整为85mm。
（2）按圆整后的中心距修正螺旋角

（3）计算大小齿轮分度圆直径

(4)计算齿宽

取
5.圆整中心距后的强度校核
齿轮副的中心距在圆整后，、和、、等均产生变化，应重新校核齿轮强度，以说明齿轮的工作能力。
（1） 齿面接触疲劳强度校核
按照公式：
校核
1）确定公式中的个参数值
①算实际载荷系数,已知=1。由图10-8，查得动载系数。齿轮圆周力，,查表10-3得齿间载荷分配系数。
由表10-4用插值法查得，。则载荷系数为：

②由图10-20查取区域系数=2.424。
③由前面的数据得的转矩。=，齿宽系数=1，=189.8
⑤ 式（10-21）计算接触疲劳强度用重合度系数
=0.675
⑤由公式（10-23）可得螺旋角系数

小于[σH]=809.375
因此该设计满足齿面接触疲劳强度。
（2） 齿根弯曲疲劳强度校核
①计算实际载荷系数
查得动载系数;查表10-3得齿间载荷分配系数。由表10-4用插值法查得，，查图10-13，得。
则载荷系数为：

②由式（10-19），可得计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数。
③由当量齿数=、=，查图10-17，得齿形系数=2.60、=2.21。由图10-18查得应力修正系数=1.60、=1.80。
将以上参数带入（10-17）式，得到

因为σF1<[σF1],σF2<[σF2]，齿根弯曲疲劳强度满足要求。
7.2低速级齿轮传动的设计计算
考虑到低速级所传递的转矩以及箱体尺寸，故低速级大小齿轮都选用硬齿面直齿圆柱齿轮传动。
1.选择精度等级、材料以及齿数
①该对齿轮位于低速轴，速度不高，故选用6级精度
②材料选择，材料选择，大、小齿轮均采用45钢调质后表面淬火，齿面硬度为40～50HRC，σHLim1=875MPa，σFE1=510MPa。
④ i2=i总/i带/i1=2.80。初选小齿轮齿数为Z1=29，则大齿轮齿数Z2=i2×Z1=81.2，取Z2=81
④压力角。
2.按齿面接触疲劳强度设计
（1）由课本式（10-11）试算小齿轮分度圆直径，即

1)确定公式中的个参数值
⑥ 试选载荷系数=1.3。
⑦ 由图10-20查取区域系数=2.5。
⑧ 由前面的数据得的转矩=
④由表10-7选取齿宽系数=1
⑤由表10-5查得材料的弹性影响系数=189.8
⑥由式（10-21）计算接触疲劳强度用重合度系数
==
==

==1.670
==0.881
⑦计算接触疲劳许用应力。
由式（10-15）计算应力循环次数：

由图10-23查取接触疲劳寿命系数、。
取失效概率为1%、安全系数S=1，由式（10-14）得

2） 试算小齿轮分度圆直径
=65.632mm
（2）调整小齿轮的分度圆直径
1）计算实际载荷系数前的数据准备。
①计算圆周速度

②齿宽b

2）计算实际载荷系数
①查表10-2得使用系数=1.25。
②根据、6级精度，由图10-8，查得动载系数。
③,查表10-3得齿间载荷分配系数。
④由表10-4用插值法查得6级精度、小齿轮相对支撑对称布置时，得齿间载荷分布系数。
则载荷系数为：

3) 由式（10-12），可得按实际载荷系数算得的分度圆直径

以及相应的齿轮模数

3.按齿根弯曲疲劳强度设计
（1）由式（10-7）试算齿轮模数，即

1）确定公式中的个参数值
①试选载荷系数=1.3。
②由式（10-5），可得计算弯曲疲劳强度的重合度系数。

③计算。
由图10-17，得齿形系数=2.560、=2.260。
由图10-18查得应力修正系数=1.62、=1.77。
由图10-22查得弯曲疲劳寿命系数、。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由式（10-14）得

所以有：

因为小齿轮的大于大齿轮，则取

2）试算齿轮模数
=2.005mm
（2）调整齿轮模数
1）计算实际载荷系数前的数据准备。
①计算圆周速度

②齿宽b

2）计算实际载荷系数
①根据、6级精度，由图10-8，查得动载系数。
②,查表10-3得齿间载荷分配系数。
③由表10-4用插值法查得6级精度、小齿轮相对支撑对称布置时，，查图10-13，得。
则载荷系数为：

3)计算实际载荷系数

对持计算结果，由齿面接触疲劳强度计算模数大于由齿根疲劳强度计算模数,由于齿轮模数m的大小取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取弯曲疲劳强度算得的模数2.193mm并就近圆整为标准值m=2.5mm，按接触疲劳强度算得的分度圆直径，算出小齿轮齿数。取31，则86.586，取Z2=85，Z1与Z2互为质数。
4.几何尺寸计算
（1）计算中心距

（2）计算大小齿轮分度圆直径

(3)计算齿宽

考虑不可避免的安装误差，取b1=85mm、b2=80mm。
5.圆整中心距后的强度校核
（1）齿面曲疲劳强度校核
按前面的算法，算得KH=1.783，T1=3.098105，=1,d1=77.5,ZH=2.424,ZE=189.8,Zε=0.862,带入式（10-6）得
＜
齿面强度满足要求
（2）齿根疲劳强度校核
按照前面的做法，先计算（10-6）中的个参数
计算实际载荷系数前的数据准备。
①计算圆周速度

1）计算实际载荷系数
①由图10-8，查得动载系数。
②,查表10-3得齿间载荷分配系数。
③由表10-4用插值法查得，，查图10-13，得。
则载荷系数为：

2）
3）由图10－17，得齿形系数＝2.560、＝2.260。
由图10－18查得应力修正系数＝1.620、＝1.775。
代入校核公式有：

小于

小于
齿根疲劳弯曲强度满足要求。
（4）传动比误差计算
实际传动比
，在误差允许的范围内，该设计符合要求。
7.3齿轮的设计结论整理如下表：

高速机齿轮（斜齿轮）
低速级齿轮（直齿轮）
分度圆直径mm
d1＝35.872 d2＝134.128
＝77.5 d4＝212.5
模数mm

2.5mm
中心距mm
a＝85mm
a＝145mm
螺旋角

齿数
23 885
27 74
齿宽

齿顶圆直径
；
82.5；217.5
7.4齿轮的结构设计
由于高速级的小斜齿轮的分度圆较小，为了保证该齿轮的强度，采用齿轮轴结构如下图：
中间轴的齿轮全部采用实心式结构，最大齿轮采用腹板式。

八、轴的设计计算和校核
8.1轴的选材及其许用应力的确定
因为该减速器传递的功率不大，工作条件较好，所以初选轴的材料为45刚，调制处理。查得：硬度为217～255HBW，抗拉强度,屈服强度极限，弯曲疲劳极限，剪切疲劳极限，。
8.2轴的最小直径估算
1）高速轴最小直径
该轴为转轴，输入端与大带轮相连接，所以输入轴径应最小。按教材15-2计算取，则该高速轴最小直径为：

考虑到高速轴最小直径处安装大带轮，该轴段截面上应设有一个键槽，故将此轴径增大5%～7%

查GB/T2822-2005标准，取
2）中间轴最小直径
按课本15-2计算取，则该中间轴最小直径为：

查GB/T2822-2005标准，并考虑轴承的安装。取
3）低速轴最小直径
该轴为低速轴，输出端与联轴器相连接去，且该轴安装有一个齿轮。按课本15-2计算。取，则该低速轴最小直径为：

考虑到该轴安装有齿轮和联轴器，该轴段截面上应设有一个个键槽，故将此轴径增大5%～7%

输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径，为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器的型号。联轴器的计算转矩,查课本表14-1，考虑转矩变化小，故取，则：

按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查标准GB/T5014-2003，选用HL4型弹性联轴器，其公称转矩为1250000。半联轴器的孔径，故取48mm，半联轴器长度L=112mm，半联轴器与配合的毂孔长度L1=84mm。
8.3高速轴的结构设计
1）轴上零件的位置与固定方式的确定
高速轴采用齿轮轴。轴承采用脂润滑，可以端盖定位。高速轴的结构见附图1。
2）各轴段长度和直径的确定
①各轴段直径及长度的确定
最小直径，安装大带轮外伸（即大带轮的孔径），L1=60-3=57mm。
过度轴段，取d2=28mm，L2=38mm。
滚动轴承处轴段，考虑拆装以及维修的方便，因使d3＞d2，现取d=30mm，L3=14mm。
选用角接触球轴承。查GB292-83，选取角接触球轴承7206AC，其基本尺寸为dDB=30mm62mm16mm，其安装尺寸为da=36mm，采用反装法。
小轴环，取d4=34mm，L4=10mm。
齿轮处轴段，由于小齿轮的直径较小，故采用齿轮轴结构。采用45钢，调制处理。
两齿轮中间轴段，d5=34mm，L5=115mm。
滚动轴承处轴段，应与右支撑相同，所以有d5＝d1＝40mm，L5=16mm。
高速轴的总长为：LZ＝L1＋L2＋L3＋2L4＋L5＋2b1＝260mm
8.4中间轴的结构设计
1）轴上零件的位置与固定方式的确定
该轴上的齿轮全部通过键连接，轴承对称布置，采用角接触球轴承。由于轴两端采用两端固定。轴承采用脂润滑，可以端盖定位。考虑高速轴的结构，中间轴轴的结构见附图1。
2）各段直径及长度的确定
最小直径处，安装角接触球轴承，查GB292-83，选取角接触轴承7207AC，其基本尺寸为d D B=35mm 72mm 17mm，由于对称安装，所以d1=d6=45mm，L1=L6=59mm。
d2：安装齿轮段，取d2=42.5mm，由于对称，所以d2=d5=42.5mm,L2=38mm，L5=60mm。
d3：该处为定位轴肩处，取d3=50， L3=20mm。
中间安装齿轮段，d4=45mm，L4=83mm
中间轴的总长度L=319mm
4）校核键连接强度
中间轴L2、L5 和L4处都安装有键，且L2、L5两处轴径相等即d=42.5mm，查课本表10-6可得键的截面尺寸：宽度b=12mm高度h=8mm，取键的长度l=32，查课本表6-2许用挤压应力100-120Mpa，取其平均值，110Mpa。连接键的工作长度l=32由课本公式（6-1）得：
,小于110Mpa，所以这两个连接键的设计符合使用要求；
L4处轴径d4=45mm，查课本表10-6可得键的截面尺寸：宽度b=14mm高度h=9mm，取键的长度l=70，查课本表6-2许用挤压应力100-120Mpa，取其平均值，110Mpa。连接键的工作长度l=32由课本公式（6-1）得：
,小于110Mpa，所以这个连接键的设计符合使用要求；

该轴连接键分别标记为：
GB/1096-2003键B12×8×32
GB/1096-2003键B14×9×70
GB/1096-2003键B12×8×32
8.5低速轴的结构设计
1）低速轴结构见附图1
在7.2中可知低速轴的联轴器选用HL4型弹性联轴器，其公称转矩为1250000。半联轴器的孔径，半联轴器长度L=112mm，半联轴器与配合的毂孔长度L1=84mm。
2）轴上零件的位置与固定方式的确定
大齿轮安装在箱体的中间，轴承布置在齿轮两侧。轴的外伸段安装联轴器，联轴器靠轴肩轴向固定。由于该轴的径向力非常小，故采用深沟球轴承，轴承采用两端固定，脂润滑，通过挡油零件和轴承端盖固定。直齿轮靠定位轴肩和和套筒实现轴向定位。
3）各轴段直径及长度的确定
最小直径，安装联轴器的外伸轴段,L1=84mm。
密封处轴段，取d2=50mm，L2=32。
滚动轴承处轴段，考虑拆装以及维修的方便，因使d3＞d2，现取d3=55mm，L=37。
选用角接触球轴承。查GB292-83，选取角接触球轴承7211AC，其基本尺寸为dDB=55mm100mm21mm，其安装尺寸为da=64mm，采用反装法。
轴肩处取d4=64，长度由画图决定。
轴环处取d5=72，L5=20.
安装齿轮处取d6=63mm，L6=78mm。
安装轴套处取d7=53mm，长度由画图决定。
滚动轴承处轴段取d8=d3,L8=36mm。
5）校核键连接强度
①中间轴c处安装有键，且该处处轴径d=63mm，查课本表10-6可得键的截面尺寸：宽度b=18mm高度h=12mm，取B型键的长度查课本表6-2许用挤压应力100-120Mpa，取其平均值，110Mpa。连接键的工作长度、由课本公式（6-1）得：
小于于110Mpa，所以这个连接键的设计符合使用要求。
该键标记为：GB1096-2003键B18×11×70
6）按弯扭合成校核该轴
受力分析图如下：

根据分析，C截面为危险截面。因为是单向回转，所以转矩切应力为脉动循环变应力，取折合系数，危险截面c的当量弯矩为：

，因为轴的材料为45刚，查得，所以小于，该轴设计符合要求。
4）滚动轴承的校核
b点和e点的总支反力为：

查轴角接触轴承7012AC的基本额定动载荷Cr=40.8KN、Co=33.8KN先预计寿命。取载荷系数，因为0小于e，则径向动载荷系数X1=X2=1,轴向Y1=Y2=0

轴承在35摄氏度下工作，查课本可得温度系数ft=1，则
大于
所以轴承寿命合格。
九、箱体的设计
减速器的箱体采用铸造（HT200）制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，大端盖分机体采用配合.
1.机体有足够的刚度
在机体轴承座处加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度
2.考虑到机体内零件的润滑，密封散热。
因该减速器传动件速度小于12m/s，故采用侵油润油，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离H为40mm，轴采用水平布置。
3.机体结构有良好的工艺性.
铸件壁厚为8，圆角半径为R=3。机体外型简单，拔模方便.
4.对附件设计
（1）视孔盖和窥视孔
在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M8紧固
（2）油螺塞：
放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。
（3）油标：
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。
（4）通气孔：
由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡.
（5）盖螺钉：
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。
钉杆端部要做成圆柱形，以免破坏螺纹.
（6）位销：
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度.
减速器机体结构尺寸如下：
名称
符号
计算公式
结果
箱座壁厚

8
箱盖壁厚

8
箱座底凸缘厚度

20
地脚螺钉直径

M20
地脚螺钉数目

查手册
4
轴承旁联接螺栓直径

M16
机盖与机座联接螺栓直径

=（0.5～0.6）
M10
视孔盖螺钉直径

=（0.3～0.4）
8
大齿轮顶圆与内机壁距离

>1.2
8
齿轮端面与内机壁距离

>
8
机盖，机座肋厚

7
设计小结
经过两周时间的努力，终于把机械设计课程设计完整地做出来了。在这次设计作业过程中,我遇到了许多困难,一遍又一遍的计算,一次又一次的设计方案修改，同一个数据有时候也要计算好几遍，通过两周多计算设计和画图终于把设计完整的做出来。 尽管这次作业的时间是漫长的,过程是曲折的,但我的收获还是很大的.不仅仅掌握了带传动以及齿轮的设计步骤与方法;也对制图有了更进一步的掌握。对我来说,收获最大的是掌握解决问题的方法。在这段时间里我了解了许多新知识，尤其对机械原理和机械设计有了系统的掌握。但由于时间有限，学习心得不够深刻，还不能对所学的知识达到熟练的运用，这就需要我们在今后的工作中有待学习和提高。人生中会遇到很多的问题和坎坷，无论它们有多么的棘手，但我相信，只要努力，成功就一定会在眼前！再一次衷心感谢韦丹柯老师。
参考资料
机械设计课程设计（第二版）/杨光等主编—高等教育出版社—2010.6
机械设计（第九版）/濮良贵，纪名刚主编—高等教育出版社—2013.5
机械原理/高中庸，孙学强，汪建晓主编—华中科技大学出版社—2011.3
画法几何及机械制图/毛昕，黄英，肖平阳主编—高等教育出版社—2010.7
附件
附图1------双级圆柱齿轮减速器装配图
附图2------小直齿轮
附图3------中间轴
目 录
第一章 总论 1
一、项目概况 1
二、项目提出的理由与过程 6
三、项目建设的必要性 8
四、项目的可行性 12
第二章 市场预测 15
一、市场分析 15
二、市场预测 16
三、产品市场竞争力分析 19
第三章 建设规模与产品方案 22
一、建设规模 22
二、产品方案 22
三、质量标准 22
第四章 项目建设地点 25
一、项目建设地点选择 25
二、项目建设地条件 25
第五章 技术方案、设备方案和工程方案 28
一、技术方案 28
二、产品特点 30
三、主要设备方案 32
四、工程方案 32
第六章 原材料与原料供应 35
一、原料来源及运输方式 35
二、燃料供应与运输方式 35
第七章 总图布置、运输、总体布局与公用辅助工程 37
一、总图布置 37
二、 运输 38
三、总体布局 38
四、公用辅助工程 39
第八章 节能、节水与安全措施 44
一、主要依据及标准 44
二、节能 44
三、节水 45
四、消防与安全 45
第九章 环境影响与评价 47
一、法规依据 47
二、项目建设对环境影响 48
三、环境保护措施 48
四、环境影响评价 49
第十章 项目组织管理与运行 50
一、项目建设期管理 50
二、项目运行期组织管理 52
第十一章 项目实施进度 55
第十二章 投资估算和资金