某车间零件传送设备的传动装置设计.docx

湖南理工学院
课程设计报告书

题 目： 车间零件传送设备传送装置

系 部： 机械工程学院
专 业： 机械电子工程
班 级： 11级机电二班
姓 名： 杨帆
学 号： 14110732910

2014年 3 月 14 日
目录
第1章 概述 3
1.1 课程设计的目的 3
1.2 设计的内容和任务 3
1.2.1设计的内容 3
1.2.2 设计的任务 3
1.3 设计的步骤 3
第2章 传动装置的总体设计 4
2.1 拟定传动方案 4
2.2选择原动机——电动机 4
2.2.1选择电动机类型和结构型式 5
2.2.2确定电动机的功率 5
2.2.3确定电动机的转速 5
2.3传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配 6
2.3.1计算总传动比 6
2.3.2合理分配各级传动比 6
2.4算传动装置的运动和动力参数 6
2.4.1 各轴转速计算 7
2.4.2 各轴输入功率计算 7
2.4.3 各轴扭矩计算 7
第3章 传动零件的设计计算 7
3.1 减速箱外传动零件——带传动设计 7
3.1.1 V带传动设计计算 7
3.2 减速器内传动零件——高速级齿轮设计 9
3.2.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 9
3.2.2 按齿面接触强度设计 10
3.2.3 按齿根弯曲强度计算 11
3.2.4、高速级齿轮几何尺寸计算 12
3.3 减速器内传动零件——低速级齿轮设计 13
3.3.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数 13
3.3.2按齿面接触强度设计 13
3.3.3按齿根弯曲强度计算 15
3.3.4、低速级齿轮几何尺寸计算 16
3.4 轴的设计——输入轴的设计 16
3.4.1确定轴的材料及初步确定轴的最小直径 16
3.4.2初步设计输入轴的结构 17
３.4.3按弯曲合成应力校核轴的强度 18
3.5轴的设计——输出轴的设计 20
3.5.1初步确定轴的最小直径 20
3.5.2初步设计输出轴的结构 21
3.6轴的设计——中速轴的设计 25
第4章 部件的选择与设计 25
4.1轴承的选择 25
4.1.1输入轴轴承 25
4.1.2输出轴轴承 26
4.1.3中间轴轴承 26
4.2输入轴输出轴键连接的选择及强度计算 26
4.3轴承端盖的设计与选择 28
4.3.1类型 28
4.4 滚动轴承的润滑和密封 29
4.5联轴器的选择 29
4.5.1、联轴器类型的选择 29
4.5.2、联轴器的型号选择 29
4.6其它结构设计 29
4.6.1通气器的设计 29
4.6.2吊环螺钉、吊耳及吊钩 30
4.6.3启盖螺钉 30
4.6.4定位销 30
4.6.5油标 30
4.6.6放油孔及螺塞 31
4.7箱体 31
第5章 结 论 31
第1章 概述
1.1 课程设计的目的
课程设计目的在于培养机械设计能力。课程设计是完成机械设计专业全部课程学习的最后一次较为全面的、重要的、必不可少的实践性教学环节，其目的为：
1. 通过课程设计培养综合运用所学全部专业及专业基础课程的理论知识，解决工程实际问题的能力，并通过实际设计训练，使理论知识得以巩固和提高。
2. 通过课程设计的实践，掌握一般机械设计的基本方法和程序，培养独立设计能力。
3. 进行机械设计工作基本技能的训练，包括训练、计算、绘图能力、计算机辅助设计能力，熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准、规范等）。
1.2 设计的内容和任务
1.2.1设计的内容
本设计的题目为二级直齿圆柱齿轮减速器，设计的主要内容包括以下几方面：（1）拟定、分析传动装置的运动和动力参数；
（2）选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数；
（3）进行传动件的设计计算，校核轴、轴承、联轴器、键等；
（4）绘制减速器装配图及典型零件图；
（5）编写设计计算说明书。
1.2.2 设计的任务
（1）减速器装配图1张（0号图纸）
（2）输入轴零件图1张
（3）齿轮零件图1张
（4）设计说明书1份
1.3 设计的步骤
遵循机械设计过程的一般规律，大体上按以下步骤进行：
1. 设计准备 认真研究设计任务书，明确设计要求和条件，认真阅读减速器参考图，拆装减速器，熟悉设计对象。
2. 传动装置的总体设计 根据设计要求拟定传动总体布置方案，选择原动机，计算传动装置的运动和动力参数。
3. 传动件设计计算 设计装配图前，先计算各级传动件的参数确定其尺寸，并选好联轴器的类型和规格。一般先计算外传动件、后计算内传动件。
4. 装配图绘制 计算和选择支承零件，绘制装配草图，完成装配工作图。
5. 零件工作图绘制 零件工作图应包括制造和检验零件所需的全部内容。
6. 编写设计说明书 设计说明书包括所有的计算并附简图，并写出设计总结。
第2章 传动装置的总体设计
传动装置的总体设计，主要包括拟定传动方案、选择原动机、确定总传动比和分配各级传动比以及计算传动装置的运动和动力参数。
2.1 拟定传动方案
带传动传动平稳、吸振且能起过载保护作用，故在高速级布置一级带传动。在带传动与运输带之间布置一台二级圆柱齿轮减速器，轴端连接选择弹性柱销联轴器。

图2-2 传动布置方案简图
1－减速器 2－联轴器 3―滚筒 4－运输带 5－电动机 6－带传动
2.2选择原动机——电动机
电动机为标准化、系列化产品，设计中应根据工作机的工作情况和运动、动力参数，根据选择的传动方案，合理选择电动机的类型、结构型式、容量和转速，提出具体的电动机型号。
2.2.1选择电动机类型和结构型式
电动机有交、直流之分，一般工厂都采用三相交流电，因而选用交流电动机。交流电动机分异步、同步电动机，异步电动机又分为笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最多，目前应用较300广的Y系列自扇冷式笼型三相异步电动机， 电压为380V，其结构简单、起动性能好，工作可靠、价格低廉、维护方便，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体、无特殊要求的场合，如运输机、机床、农机、风机、轻工机械等。
2.2.2确定电动机的功率
电动机功率选择直接影响到电动机工作性能和经济性能的好坏：若所选电动机的功率小于工作要求，则不能保证工作机正常工作；若功率过大，则电动机不能满载运行，功率因素和效率较低，从而增加电能消耗，造成浪费。
1. 带式输送机所需的功率
由[1]中公式（2-3）得：
2. 计算电动机的输出功率
根据文献[1]（《机械设计课程设计》杨光等编 高等教育出版社出版）表4-4确定部分效率如下：
弹性联轴器：（两个）
滚动轴承（每对）：（五对）
圆柱齿轮传动：（精度7级）
传动滚筒效率：
V带传动效率：
传动系数总效率:

电动机的输出功率：
2.2.3确定电动机的转速
根据动力源和工作条件，电动机的类型选用Y系列三相异步电动机。电动机的转速选择常用的两种同步转速：和，以便选择。
1. 计算滚筒的转速
由公式计算输送带滚筒的转速：

2. 确定电动机的转速
由参考文献[2]（《机械设计》）中表18—1可知两级圆柱齿轮减速器推荐传动比范围为，由参考文献[1] V带传动比范围为，所以总传动比合理范围为，故电动机转速的可选范围是：

符合这一范围的同步转速有1000r/min、1500r/min、3000r/min
由参考文献[1]中表8-53查得：

方案

电动机型号

额定功率
（kW）
电动机转速n/(r/min)
同步转速
满载转速
1
Y132S-4
5.5
1500
1440
2
Y132M2-6
5.5
1000
960
表8-53中，方案1转速高，电动机价格低，总传动比虽然大些，但完全可以通过带传动和两级齿轮传动实现，所以选择方案1。
其主要参数如下：
表2-1电动机相关参数
型号
额定功率
/kW
满载转速
/( r/min)
外伸轴径/mm
外伸轴长度/mm
中心高
/mm
Y132S-4
5.5
1440
38
80
132

2.3传动装置总传动比的确定及各级传动比的分配
2.3.1计算总传动比
由电动机的满载转速和工作机主动轴的转速 可得总传动比
2.3.2合理分配各级传动比
取带传动传动比，则两级减速器传动比
则双级直齿圆柱齿轮减速器高速级传动比为 ，
低速级传动比为
2.4算传动装置的运动和动力参数
2.4.1 各轴的转速计算

2.4.2各轴输入功率计算

2.4.3各轴输入扭矩计算

各项指标误差均介于+5%～-5%之间。各轴运动和动力参数见表4：
表2-4各轴运动和动力参数
轴号
功率P (kw)
转矩T（）
转速n (r/min)
I轴
4.66
92.71
480
Ⅱ轴
4.52
298.56
144.58
III轴
4.39
739.41
56.7
滚筒轴(IV轴)
4.3
724.25
56.7

第3章 传动零件的设计计算
3.1 减速箱外传动零件——带传动设计
3.1.1 V带传动设计计算
1、确定计算功率
由[2]中表8-7查得工作情况系数
由[2]中公式8-21：
2、选择V带的带型
根据及,由[2]中图8-11选用A型
3、确定带轮的基准直径并验算带速
①初选小带轮的基准直径
由[2]中表8-6和表8-8，取小带轮的基准直径
②验算带速 按[2]中公式8-13验算带的速度
因为,故带速合适。
③计算大带轮的基准直径。根据[2]中公式8-15a计算大带轮的基准直径

由[2]中表8-8取
4、确定V带的中心距和基准长度
①根据[2]中公式8-20，,
初定中心距
②由[2]中公式8-22计算所需的基准长度

由[2]中表8-2选带的基准长度
③计算实际中心距 由[2]中公式8-23计算

5、验算小带轮上的包角 根据[2]中公式8-25计算：

6、计算带的根数z
①计算单根V带的额定功率
由和,查[2]中表8-4a得
根据和A型带查[2]中表8-4b得
查[2]中表8-5得，查[2]中表8-2得,
于是由[2]中公式8-26：

②计算V带的根数z
取5根
7、计算单根V带的初拉力的最小值
根据[2]中公式8-27：

其中q由[2]中表8-3得A型带
应使带的实际初拉力。
8、计算压轴力
压轴力的最小值由[1]中公式8-28得：

9、带轮结构设计
查[2]中表8-10得大、小带轮总宽度：
V型带传动相关数据见表3-0。
表3-0 V型带传动相关数据
计算功率（kw）
传动比
i
带速
V (m/s)
带型
根数
单根初拉力（N）
压轴力
（N）
5.39
3
6.78
A
5
136.53
1340.67
小带轮直径
(mm)
大带轮直径(mm)
中心距
(mm)
基准长度
（mm）
带轮宽度(mm)
小带轮包角
90
270
500
1600
78
158.2
3.2 减速器内传动零件——高速级齿轮设计
3.2.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数
按照已经选定的传动方案，高速级齿轮选择如下：
1. 齿轮类型 选用直齿圆柱齿轮传动
2. 齿轮精度等级 带式输送机为一般机器速度不高，按照[2]中表10-8，选择7级精度（GB10095-88）
3. 材料 由[2]中表10-1选择：两者材料硬度差为40HBS
小齿轮 40Cr 调质 硬度280HBS
大齿轮 45钢 调质 硬度240HBS
4. 试选择小齿轮齿数 大齿轮齿数
3.2.2 按齿面接触强度设计
1. 确定公式内各计算数值
①试选载荷系数
②小齿轮转矩
③由文献[2]中表10-6查得材料弹性影响系数
④齿宽系数：由文献[2]中表10—7知齿宽系数
⑤由文献[2]中图10-21d 按齿面硬度查得齿轮接触疲劳强度极限：

⑥计算应力循环次数

⑦由文献[2]中图10-19取接触疲劳寿命系数
⑧计算接触疲劳许应力 取失效概率为1% 安全系数S=1
由文献[2]中式10-12

⒉计算 由式
①试算小齿轮分度圆直径

②计算圆周速度
③计算齿宽b
④计算齿宽与齿高比
模数 齿高

⑤ 计算载荷系数
据 7级精度。由图10-8查动载荷系数
直齿轮 由文献[2]中表10-2查得使用系数
由文献[2]中表10-4用插值法查得
7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时
由 在文献[2]中查图10-13 得
故载荷系数
⑥ 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由文献[2]中式10-10a得

⑦ 计算模数m
3.2.3 按齿根弯曲强度计算
由文献【1】中式10-5弯曲强度设计公式
1. 确定公式内各计算数值
① 由文献[2]中图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限
大齿轮的弯曲疲劳强度极限
② 由文献[2]中图10-18取弯曲疲劳寿命系数
③ 计算弯曲疲劳许应力取弯曲疲劳安全系数 由[2]中式10-12

④ 计算载荷系数
⑤ 查取齿形系数 由[2]中表10-5查得：，
⑥ 查取应力校正系数 由[2]中表10-5查得：，
计算大小齿轮的

大齿轮的数值大
2. 设计计算

对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径（即模数与齿数的乘积有关，可取由齿根弯曲疲劳强度计算的模数1.92并根据GB1357-87就近圆整为标准值，按齿面接触疲劳强度算得的分度圆直径，
算出小齿轮的齿数
大齿轮的齿数 取
3.2.4、高速级齿轮几何尺寸计算
①分度圆直径
② 中心距
③ 齿轮宽度 取
圆周力：
径向力：
表3-1 高速级齿轮设计几何尺寸及参数
齿轮
压力
角
模数
中心
距
齿数
比
齿数
分度圆
直径
齿宽
小齿轮
20°
2
147
3.32
34
68
73
大齿轮
113
226
68

3.3 减速器内传动零件——低速级齿轮设计
3.3.1选择齿轮类型、精度等级、材料及齿数
⑴ 选用直齿圆柱齿轮传动
⑵ 传动速度不高，选择7级精度（GB10095-88）
⑶ 材料选择
小齿轮 40Cr 调质 硬度280HBS
大齿轮 45 调质 硬度240HBS
⑷ 选择小齿轮齿数 大齿轮齿数
3.3.2按齿面接触强度设计

1.确定公式内各计算数值
试选载荷系数
小齿轮传递的扭矩
由[2]中表10-6查得材料弹性影响系数
由[2]中表10-7选取齿宽系数
由[2]中图10-21d 按齿面硬度查得
小齿轮接触疲劳强度极限
大齿轮的接触疲劳强度极限
⑥ 由[2]中式10-13计算应力循环次数

⑦ 由[2]中图10-19取接触疲劳寿命系数
⑧ 计算接触疲劳许应力 取失效概率为1% 安全系数S=1
由[2]中式10-12

2.计算
① 计算小齿轮分度圆直径，代入

② 计算圆周速度
③ 计算宽度b
④ 计算齿宽与齿高比
模数
齿高
⑤ 计算载荷系数
据 7级精度。由[2]中图10-8查动载荷系数；
直齿轮。由[2]中表10-2查得使用系数。
由[2]中表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承非对称布置时
由 查[2]中图10-13得
故载荷系数
⑥ 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由[2]中式10-10a得

⑦ 计算模数m
3.3.3按齿根弯曲强度计算
由[2]中式10-5弯曲强度设计公式
1. 确定公式内各计算数值
① 由[2]中图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮的弯曲疲劳强度极限
② 由[2]中图10-18取弯曲疲劳寿命系数 ，
③ 计算弯曲疲劳许应力 取弯曲疲劳安全系数，由[2]中式10-12

④ 计算载荷系数K
⑤ 查取齿形系数 由[2]中表10-5查得：，
⑥ 查取应力校正系数 由[2]中表10-5查得：， 计算大小齿轮的

2.设计计算

根据[2]中表10—1就近圆整为标准值
计算小齿轮齿数
计算大齿轮齿数
3.3.4、低速级齿轮几何尺寸计算
① 分度圆直径
② 中心距
③ 齿轮宽度

表3-2低速级齿轮设计几何尺寸及参数
齿轮
压力角
模数
中心距
齿数比
齿数
分度圆直径
齿根圆
直径
齿顶圆直径
齿宽
小齿轮
20°
6
183
2.55
17
102
147.5
170
107
大齿轮
44
264
477.5
500
102
3.4 轴的设计——输入轴的设计
3.4.1确定轴的材料及初步确定轴的最小直径
1、确定轴的材料 输入轴材料选定为40Cr，锻件，调质。
2、求作用在齿轮上的力 根据输入轴运动和动力参数,计算作用在输入轴的齿轮上的力：
圆周力：
径向力：
3、初步确定轴的最小径，选取轴的材料为45号钢，调制处理，根据[2]中表15-3，取
3.4.2初步设计输入轴的结构
根据轴向定位要求初步确定轴的各处直径和长度
①已知轴最小直径为，由于是高速轴，显然最小直径处将装大带轮，故应取标准系列值，为了与外连接件以轴肩定位，故取B段直径为。
②初选滚动轴承。因该传动方案没有轴向力，高速轴转速较高，载荷不大，故选用深沟球轴承（采用深沟球轴承的双支点各单向固定）。参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6208（参考文献[1]表8-32），其尺寸为，为防止箱内润滑油飞溅到轴承内使润滑脂稀释或变质，在轴承向着箱体内壁一侧安装挡油板，根据需要应分别在两个挡油板的一端制出一轴肩，故：
。
③由于轴承长度为21mm，根据[4]中图5.3挡油板总宽度为18mm故，根据箱座壁厚，取12 且齿轮的右端面与箱内壁的距离，则取，根据[4]中图5.3，而挡油板内测与箱体内壁取3mm，故。根据参考文献[1]表3-1知中间轴的两齿轮间的距离，估取，且中间轴的小齿轮端面与箱体内壁距离为，因，，
故。
④设计轴承端盖的总宽度为45mm（由减速器及轴承端盖的结构设计而定），根据轴承端盖的拆装及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与外连接件的右端面间的距离为30mm，故。根据根据带轮宽度可确定

73
111.5
E
F
G
D
C
B
A
H
φ35
φ25
φ40
φ40
φ45
φ60

图3-1输入轴结构简图
３.4.3按弯曲合成应力校核轴的强度
１． 轴的受力简图
T
D
n
A
B
F
r1
=992.46N
F
t1
=2726.76N
C
F
p
=1340.67N

图3-2 输入轴的受力简图
（１）计算支座反力
H面

V面

（２）计算H面及V面的弯矩，并作弯矩图
①H面
DA段：
当时，在D处
当时，在A处
BC段：
当时，在B处
当时，在C处
②V面

（３）计算合成弯矩并作图

（４）计算并作图

（５）校核轴的强度
按弯矩合成强度条件，校核危险点即C截面圆周表面处应力。扭转切应力为静应力，取，由[2]中表15-1查得，轴弯曲疲劳极限
结论：强度足够。
V
z
x
y
R
AH
R
BH
F
r1
X
C
F
t1
M
HA
X
M
HC
C
C
A
B
B
X
X
A
B
F
p
R
AV
R
BH
X
X
M
A
M
C
α
T
T
D
n
A
B
F
r1
=992.46N
F
t1
=2726.76N
C
F
p
=1340.67N
M
VC
(+)
(-)
(+)
O

　　　　　　　　　　　　　　图３－３　轴的载荷分析图
3.5轴的设计——输出轴的设计
3.5.1初步确定轴的最小直径

1、确定轴的材料
输出轴材料选定为45号钢，锻件，调质。
2．求作用在齿轮上的力
根据输出轴运动和动力参数、低速级齿轮设计几何尺寸及参数，计算作用在输出轴的齿轮上的力：

３.初步确定轴的最小直径
3.5.2初步设计输出轴的结构
１．输出轴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表14-1，考虑到转矩变化很小故取，则：
２．初选联轴器
按照计算应小于联轴器公称转矩的条件，由[1]中表8-36 选用型号为LX3的 Y型弹性柱销联轴器，其公称转矩为。半联轴器的孔径,故取半联轴器长度。
3．根据轴向定位要求初步确定轴的各处直径和长度
φ60
φ67
φ75
φ55
φ64
φ60
112
图3-4输出轴结构简图

４．轴的结构设计
（1）根据轴向定位要求初步确定轴的各处直径和长度
①根据已确定的，由于g段轴长与半联轴器的轴毂长相同，为了使联轴器以轴肩定位，故取f段直径为。
②初选滚动轴承。因该传动方案没有轴向力，故选用深沟球轴承（采用深沟球轴承的双支点各单向固定）。参照工作要求并根据，由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6212（参考文献[1]表8-32），其尺寸为，根据需要在挡油板的一端制出一轴肩，故。
③由于轴承长度为22mm，挡油板总宽为18mm故，根据两齿轮中心定位，且中速轴上的小齿轮端面与箱体内壁为12mm，而挡油板内测与箱体内壁取3mm，另外为了使大齿轮更好的固定，则令轴端面在大齿轮空内，距离取3mm，综上累加得出，。根据高速轴的尺寸和低速轴的部分尺寸可以算出
④设计轴承端盖的总宽度为44mm（由减速器及轴承端盖的结构设计而定），根据轴承端盖的拆装及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与外连接件的右端面间的距离为30mm，故。
５．按弯曲合成应力校核轴的强度
（1）绘制空间受力图
（2）作水平面H和垂直面V内的受力图，并计算支座反力
①H面

②V面

（3）计算H面及V面内的弯矩，并作弯矩图
①H面

②V面

（4）计算合成弯矩并作图

（5）计算并作图

图3-5 输出轴的受力简图
（6）校核轴的强度
按弯矩合成强度条件，校核危险点即C截面圆周表面处应力。扭转切应力为脉动循环变应力，取，由[2]中表15-1查得，轴弯曲疲劳极限

所以，强度是足够的。
图３－6　轴的载荷分析图
3.6轴的设计——中速轴的设计
1、中速轴
2、初步确定轴的最小径
因为中间轴最小径与滚动轴承配合，故同时选取滚动轴承，根据轴的最小径初步选取型号为6208的深沟球轴承，其尺寸。根据前两个轴的尺寸，不难得出中速轴的尺寸，故其各部分计算省略。

68
107
φ63
φ63
φ40
φ53
φ40

图3-7 中间轴结构简图

第4章 部件的选择与设计
4.1轴承的选择
轴系部件包括传动件、轴和轴承组合。
4.1.1输入轴轴承
1. 轴承类型的选择
由于输入轴承受的载荷为中等，且只受径向载荷，于是选择深沟球轴承。轴承承受的径向载荷；轴承转速；轴承的预期寿命
2.轴承型号的选择 求轴承应有的基本额定动载荷值

按照[1] 表8-32选择的6208轴承
4.1.2输出轴轴承
1.轴承类型的选择
由于输入轴承受的载荷为中等，且只受径向载荷，于是选择深沟球轴承。
轴承承受的径向载荷 ；轴承承受的转速
轴承的预期寿命
2.轴承型号的选择 求轴承应有的基本额定动载荷值

按照[1] 表8-32选择的6212轴承
4.1.3中间轴轴承
1.轴承类型的选择
由于中间轴承受的载荷为中等，且只受径向载荷，于是选择深沟球轴承。
轴承承受的径向载荷 ;轴承承受的转速
轴承的预期寿命
2.轴承型号的选择
求轴承应有的基本额定动载荷值

按照[1]表8-32选择的6208轴承.
4.2输入轴输出轴键连接的选择及强度计算
1、输入轴键连接
由于输入轴上齿轮1的尺寸较小，采用齿轮轴结构，故只为其轴端选择键。输入轴轴端选择A型普通平键。其尺寸依据轴颈，由[2]中表6-1选择。键长根据皮带轮宽度B=78选取键的长度系列取键长L=70.
② 校核键连接的强度
键和联轴器的材料都是钢，由[2]中表6-2查得许用压应力取平均值。键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度 由[2]中式6-1得，强度足够。
键 GB/T 1096-2003
2、输出轴键连接
⑴ 输出轴与齿轮4的键连接
①选择键连接的类型与尺寸
一般8级以上的精度的齿轮有定心精度要求，应选用平键连接。由于齿轮不在轴端，故选用圆头普通平键（A型）。据，由[2]中表6-1查得键的剖面尺寸为，高度。由轮毂宽度及键的长度系列取键长。
② 校核键连接的强度
键、齿轮和轮毂的材料都是钢，由[2]中表6-2查得许用压应力取平均值，键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度
由[2]中式6-1得，强度足够。
键 GB/T 1096-2003
⑵ 输出轴端与联轴器的键连接
据输出轴传递的扭矩应小于联轴器公称转矩。由[1]中表8-36 选用型号为LX3的 Y型弹性柱销联轴器，其公称转矩为。半联轴器孔径。
① 选择键连接的类型及尺寸
据输出轴轴端直径，联轴器Y型轴孔，轴孔长度选取A型普通平键
② 校核键连接的强度
键和联轴器的材料都是钢，由[2]中表6-2查得许用压应力取平均值。键的工作长度，键与轮毂键槽的接触高度。
由[2]中式6-1得，强度足够。
键 GB/T 1096-2003
4.3轴承端盖的设计与选择
4.3.1类型
根据箱体设计，选用凸缘式轴承端盖。各轴上的端盖：
闷盖和透盖：参照[4]表4.8

闷盖示意图 透盖示意图

表4-1　三个轴的轴承盖

D２
D０
D４
D
　d0
螺钉孔数n
e1
m
b 1
d1
Ⅰ
1
140
125
91
100
16
6
26.6
34
15
51
2

Ⅱ
170
140
103
110
16
6
27.6
36

Ⅲ
1
245
205
158
165
16
6
27.6
33
15
117
2

4.4 滚动轴承的润滑和密封
当浸油齿轮圆周速度,轴承内径和转速乘积时，宜采用脂润滑。为防止箱体内的油浸入轴承与润滑脂混合，防止润滑脂流失，应在箱体内侧装挡油环.
根据[3]表h17-1知:轴承选用钠基润滑脂(GB492―77)
4.5联轴器的选择
4.5.1、联轴器类型的选择
为了隔离振动与冲击，选用弹性柱销联轴器。弹性柱销联轴器具有缓冲和吸震性，可频繁的起动和正反转，可以补偿两轴的相对位移
4.5.2、联轴器的型号选择
（１）计算转矩
由[2]中表14-1查得，故由[2]中式（14-1）得计算转矩为

式中为工作情况系数，由工作情况系数表确定。
（3）选择联轴器型号
根据GB5014-85中查得LX3的 Y型弹性柱销联轴器的许用转矩为 ,许用最大转速为，轴径为之间，故合用。
4.6其它结构设计
4.6.1通气器的设计
通气器多装在箱盖顶部或窥视孔盖上，其作用是将工作时箱内热涨气体及时排出。其结构基本如下：
4.6.2吊环螺钉、吊耳及吊钩
为便于拆卸及搬运，应在箱盖上铸出吊耳，并在箱座上铸出吊钩。

4.6.3启盖螺钉
启盖螺钉的直径一般等于凸缘联接螺栓的直径，螺纹有效长度大于凸缘厚度。螺杆端部要做成圆柱形或大倒角、半圆形，以免启盖时顶坏螺纹。

4.6.4定位销
定位销有圆柱形和圆锥形两种结构，一般取圆锥销。

4.6.5油标
油标用来指示油面高度，常见的有油尺、圆形油标、长形油标等。一般采用带有螺纹部分的油尺。油尺安装位置不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出，不能太高以免与吊耳相干涉，箱座油尺座孔的倾斜位置应便于加工和使用。

油标尺
4.6.6放油孔及螺塞
在油池最低位置设置放油孔，螺塞及封油垫圈的结构尺寸按照国标型号选择。

出油塞
4.7箱体
采用HT200铸造箱体，水平剖分式箱体采用外肋式结构。箱内壁形状简单，润滑油流动阻力小，铸造工艺性好，但外形较复杂。
箱体主要结构尺寸如下:
名称
符号
尺寸关系
箱座壁厚

箱盖壁厚

箱座凸缘厚度

箱盖凸缘厚度

箱底座凸缘厚度

箱座箱盖肋厚
、
箱座
箱盖
地脚螺钉直径

取
地脚螺钉数目

轴承旁联接螺栓直径

取
箱盖、箱座联接螺栓直径

取
轴承盖螺钉直径和数目
、

观察孔盖螺钉直径

取
、、至箱壁外距离

统一取34mm
、、至凸缘边缘的距离

统一取28mm
轴承旁凸台高度半径

外箱壁至轴承座端面的距离

齿轮顶圆至箱体内壁的距离

≥1.2δ≈15mm
齿轮端面至箱体内壁的距离

≥δ≈12mm
轴承端面至箱体内壁的距离

轴承用脂润滑取15mm

第5章 结 论
整个课程设计马上就要完成了，现在才知道一套机械系统设计的困难，上个学期进行了一次数字电路的课程设计，而且那个设计只有一个星期的时间，因为它也是我上大学的第一个设计，让我感到非常为难，感觉像是不可能完成的任务，但是最终还是在几个同学的共同奋战下完成了，弄完后整个人都轻松了！这次的课程设计有一个月，但是量远远比上次大且杂，最让我们头疼的是大量的计算以及校验，因为以前学机械设计时，没有涉及到这些内容，还是需要自己不停的查知识，不停的进行筛选，才将轴的计算给完成。第一次设计这样的系统，虽然不知道实际中能否被制造出来，但是我们还是想先学习学习设计，由于刚开始学CAD，好多制图也是靠自己进行摸索，到网上看视频教程，然后进行绘制，这让我们几个同学的CAD学习进度都快了好多，上课的时候也觉得容易了啊，最复杂的就是齿轮以及轴的计算校核，以及材料的选择，我们从来没在这些课程中遇到如此的计算量，所愿的是有些计算是可以套用的，只需要进行数据的修改然后就可以进行计算了啊，把以前没扎实的知识又温习了一遍，还把老师没有讲的内容也学会了，总之课程设计可以提升我们的知识水平，加深我们专业的深度，为以后的工作打下良好的基础。这样的机械系统设计真的是让我们摸着石头过河，一步一步慢慢的走到了终点，虽然衣服湿了一些，但是我们觉得很值得！！！