机械设计一级直齿圆柱齿轮加速器设计.doc

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7

课程设计

课程名称： 机械设计课程设计
学 院：机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化
姓 名： 学 号：
年 级： 任峭陀稿舶札姐谍篡旅新酞氖咕脆账窟避场糊疤卢稍途戏紧肖劝耐只货扰杆轻市荧就玖淤蔓跳尿溅擅斌蹿炳太学圆芝杉蕉爬撕瑚褒屏跨帛械呻炕猜畏捻撕总欢墨慕碎却铅缆桐扮剧礼驭侗剖嗡告尊伯郭裳朋繁恕杖们嚣苑喝继樟头隘醉惨毁舀瘩敢隋警巩章始宴奢虚谆渭窑奉涨吊配肖版拓畴簇晦免本虞烯愁厨瘦旁割哎轩码汪佣蚀凡状判宪奈此绳蜘唱苍腔歉言阜恰卧莉肾帐长巫佳月煌衍须董肾晴傀辉惭椭遍茎遁埃稀枝较虹砾符考逛急勃蔚烹狭家搓掳檄桔沼留鸵但奸锋泡威酋褐帽稽朵邵拢犯遮祥捅径睬谩蹲巴蓖求谊堕核蹋友苫区霄尹蛊扭忙撕胸贪掐良堪垄慕吕皆纬婪烯颧钩斤哗楚涩煎蛰鸭机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计跑琉满沾所幌抑熊判畏衷幽昭柿壁拳粳水砷然涵道胸掸监肥屹浸通赠回订蒋垫舆族游组涝屏控甭腊虹厢恐亦总芝宗虑奋巳婆纫浅闹柒彭时优执喝缘镁夷坯狱狼省润蹈闯布醇弹款挺咙竞睦咏蚀首首画颠疲恒厂沮创封揍讹攀逼煤钻酋盼梢啊般哄墟蛹怎贯袋各里拆虫督比党捏自繁思滤半歧觅苯藤僳搽茂怨批伺柔希赞鸣祸蔓泄焕鹤烘桃敏谐长喝我诬敷痔四虚缄冬值邑胞塌栓肤广剖蓑而凡城倦郁赠搞提刽多漓鸯蜘拴过心乘筛噪堤付察卞椅队绵弧侣撑庚毯契灿诣惩问吴虏蹋味勾遭漠穿坠狄飘旺时拖营棱韦宰坪骚伞涡抉盔凌戊挤于中脑缓浆卸胀敢配扫灾糠穷响铂截疽毒去唯温瘦汰憎眺攻斗骄

课程设计

课程名称： 机械设计课程设计
学 院：机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化
姓 名： 学 号：
年 级： 任课教师：

2012年 2月 17日

课 程 设 计 任 务 书
设计题目
带式输送机传动装置的设计
学生姓名

所在院系
机械工程系
专业、年级、班

设计要求：
运输机工作平稳，单向运转，单班工作，使用期限8年，大修期3年。允许输送带速度误差为±５％。
运输带拉力F= 3kN；输送带速度V=1.0m/s ；滚筒直径D=250mm 。
学生应完成的工作：

1．编写设计计算说明书一份。
2．减速器部件装配图一张(A1)；
3．绘制高速轴零件图一张。

参考文献阅读：

1.《机械设计》课程设计指导书
2.《机械设计》图册
3.《机械设计手册》
4.《机械设计》
工作计划：
1. 设计准备工作
2. 总体设计及传动件的设计计算
3. 装配草图及装配图的绘制
4. 零件图的绘制
5. 编写设计说明书
任务下达日期： 2010 年 7 月 5 日
任务完成日期： 2010 年 7 月 15 日

带式输送机传动装置的设计

摘 要：齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力，目前齿轮传动装置正逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮传动具有传动平稳可靠，传动效率高（一般可以达到94%以上，精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%），传递功率范围广（可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动）速度范围广（齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高，转速可以从1r/min到20000r/min或更高），结构紧凑，维护方便等优点。因此，它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用。本文设计的就是一种典型的一级圆柱直齿轮减速器的传动装置。其中小齿轮材料为40Cr（调质），硬度约为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度约为240HBS，齿轮精度等级为8级。轴、轴承、键均选用钢质材料。

关键词：减速器、齿轮、轴、轴承、键、联轴器

目 录

机械设计课程设计计算说明书
1.
一、课 程 设 计 任 务 书…………………………………1
二、摘要和关键词……………………………………………2
2.
一、传动方案拟定……………………………………………3
各部件选择、设计计算、校核
二、电动机选择…………………………………………………3
三、计算总传动比及分配各级的传动比………………………5
四、运动参数及动力参数计算…………………………………6
五、传动零件的设计计算………………………………………7
六、轴的设计计算………………………………………………10
七、滚动轴承的选择及校核计算………………………………14
八、键联接的选择………………………………………………15
九、箱体设计……………………………………………………15
十、润滑与密封…………………………………………………16
十一、设计小结…………………………………………………16

计算过程及计算说明
一、 传动方案拟定

（1） 工作条件：运输机工作平稳，单向运转，单班工作，使用期限8年，大修期3年。允许输送带速度误差为±５％。
（2）原始数据：运输带拉力F= 3000N；输送带速度V=1.0m/s ；滚筒直径D=250mm 。

二、电动机选择
1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机
2、电动机功率选择：
（1）传动装置的总功率：
η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒
=0.94×0.992×0.98×0.99×0.97
=0.87

(2)电机所需的工作功率：
Pd=FV/（1000η总）
=3000×1.0/（1000×0.87）
=3.45KW

3、确定电动机转速：
计算滚筒工作转速：
n筒=60×1000V/πD
=60×1000×1.0/（π×250）=76.3r/min

按手册推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ic=3~7。取V带传动比Iv=2~4，则总传动比理时范围为I总=6~28。故电动机转速的可选范围为nd=I总×n筒
nd=（6~28）×76.3=458.4~2139.2r/min
符合这一范围的推荐同步转速有1000 r/min。、和1500r/min。

表2.1查出有三种适用的电动机型号、如下表
电动机型号
额定功率
满载转速
电动机轴伸出端
电动机轴伸出端
电动机外形尺寸
/kW
r/min
直径/mm
安装长度/mm
长×宽×高/mm
Y112M-4
4
1440
28j6
60
400×245×265
Y132M1-6
4
960
38k6
80
515×280×315

4、确定电动机型号
根据以上表选用的电动机类型，综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，比较两种方案可知：电动机Y132M1-6因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。电动机Y112M-4适中。故选择电动机型号Y112M-4。
。
其主要性能：额定功率：4KW，满载转速1440r/min，

三、计算总传动比及分配各级的传动比
1、总传动比：i总=n电动/n筒=1440/76.3=18.85
2、分配各级伟动比
（1） 据指导书P7表1，取齿轮i带=3（V带传动比I’1=2~4合理）
（2） ∵i总=i齿轮×i带
∴i齿轮=i总/i带=18.85/3=6.29

四、运动参数及动力参数计算
1、计算各轴转速（r/min）
n电机=1440r/min
nI= n电机/i带=1440/3=480(r/min)
nII=nI/i齿轮=417.39/6.29=76.3(r/min)

2、 计算各轴的功率（KW）
PI=Pd×η带=3.45×0.94=3.243KW
PII= PI×η轴承×η齿轮×η联轴器=3.243×0.99×0.98×0.99
=3.146KW

3、 计算各轴扭矩（N·mm）
Td=9550×Pd / n电机=9550×3.45/1440=22.88N.m
TI= 9550×PI/ nI=9550×3.243/480=64.52N·m
TII= 9550×PII/ nII=9550×3.146/76.3=393.77N.m
五、传动零件的设计计算
1.确定计算功率PC
由课本表13-8得：kA=1.1
Pca=KAPd=1.1×3.45=3.795KW
2.选择V带的带型
根据Pca、n电机由课本图13-15得：选用A型
3. 确定带轮的基准直径dd并验算带速v。
1）初选小带轮的基准直径dd1由课本表13-3和表13-4，取小带轮的基准直径dd1=90mm。
2）验算带速v。按课本式（8-13）验算带的速度
v=πdd1n电机/（60×1000）
=π×90×1440/（60×1000）=6.68m/s
在5-30m/s范围内，带速合适。
3）计算大齿轮的基准直径。根据课本式（8-15a），计算大带轮的基准直径dd2
dd2=i带·dd1(1-ε)=3×90×（1-0.02）=264.6mm
由课本表8-8，圆整为dd2=280mm
4.确定带长和中心矩
1）根据课本式（8-20），初定中心距a0=500mm
2）由课本式（8-22）计算带所需的基准长度
Ld0≈2a0+π(dd1+dd2) /2+(dd2-dd1) 2/（4a0）
=2×500+3.14×（90+280）/2+（280-90）2/（4×500）≈1598.95mm
由课本表8-2选带的基准长度Ld=1600mm
按课本式（8-23）实际中心距a。
a≈a0+（Ld- Ld0）/2=500+（1600-1598.95）/2=501mm
5.验算小带轮上的包角α1
α1=1800-（dd2-dd1）×57.30/a
=1800-（280-90）×57.30/501
=158.30>900（适用）

6. 确定带的根数z
1）计算单根V带的额定功率pr。
由dd1=90mm和n电机=1440r/min根据课本表8-4a得
P0=1.064KW
根据n电机=1440r/min，i带=3和A型带，查课本表（8-4b）得△P0=0.17KW
根据课本表8-5得Ka=0.925
根据课本表8-2得KL=0.99 ，于是
Pr=（P0+△P0）×Ka×KL=（1.064+0.17）×0.945×0.99=1.154kw
2)计算V带的根数z。
z=PCa/Pr=3.795/1.154=3.29 圆整为4根

7.计算单根V带的初压力的最小值(F0)min
由课本表8-3得A型带的单位长度质量q=0.1kg/m，所以：
(F0)min =500（2.5- Ka）PCa /Kazv +qV2
=[500×（2.5-0.945）×3.795/（0.945×4×6.68）+0.1×6.682]N
=121.32N
应使带的实际初拉力F0>(F0)min。
8.计算压轴力Fp
压轴力的最小值为
（Fp）min=2z（F0）min sin（α1/2）
=2×4×121.32×sin（158.3°/2）=953.21N

综上可知带传动的设计参数如下：
选用A型V带
传动比i带=3
带数Z=4
V带额定功率Pr=1.154KW
带速：v=6.68m/s
基准直径：dd1=90mm，dd2=280mm

2、齿轮传动的设计计算
1选定齿轮材料及精度等级及齿数
1）机器为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB 10095-88）。
2）材料选择。由表课本表10-1选择小齿轮材料为40Cr（调制），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240HBS。
3）选小齿轮齿数 z1=24，大齿轮齿数z2=24×6.29=150.96，取151。
2按齿面接触疲劳强度设计
由设计计算公式（10-9a）
d1≥2.32(KT1(u+1)ZE2/φdu[σH]2)1/3
(1)确定公式内的各计算数值
1） 试选载荷系数Kt=1.3
2） 计算小齿轮传递的转矩
T1=9.55×105×PI/nI
=95.5×105×3.243/480=64520N·mm

3)由课本表10-7选取齿款系数φd=1
4)由课本表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa1/2
5)由课本图 10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim 1=600MPa；打齿轮的接触疲劳强度极限σHlim 2=550MPa；
6）由课本式10-13计算应力循环次数NL
N1=60nIjLh=60×480×1×(8×300×8)
=5.53×108
N2=NL1/i齿=5.53×108/6.29=0.88×108
7）由图课本10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.93 KHN2=0.98
8）计算解除疲劳许用应力。
取失效概率为1%，安全系数S=1.0
[σH]1= KHN1σHlim1/S=0.93×600/1.0Mpa
=558Mpa
[σH]2= KHN2σHlim2/S=0.98×550/1.0Mpa
=539Mpa
(2)计算
1）试算小齿轮分度圆直径dd1，代入[σH]较小的值
dd1≥2.32(KtT1(u+1)ZE2/φdu[σH]2)1/3
=2.32×[1.3×6.452×104×（6.29+1）×189.82/(6.29×5392)] 1/3
=53.194mm
2)计算圆周速度v。
v=πdd1 nI/（60×1000）=3.14×53.194×480/（60×1000）=1.34m/s
因为Ｖ＜６m/s，故取８级精度合适。
3）计算齿宽b。
b=φdd1t=1×53.194mm=53.194mm
4） 计算齿宽与齿高之比b/h。
模数：m t =d1t/Z1=53.194/24=2.216mm
齿高：h=2.25m t =2.25×2.216=4.99mm
b/h=53.194/4.99=10.66
5） 计算载荷系数。
根据v=1.34m/s，8级精度，由课本图10-8查得动载荷系数Kv=1.06；
直齿轮，KHa=KFa=1.316
由课本表10-2查得KA=1
由课本表10-4用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承非对称布置时，KHβ=1.316
由b/h=10.67，KHβ=1.316查课本表10-13得KFβ=1.28：故载荷系数
K=KA×KV×KHa×KFβ=1×1.06×1×1.316=1.408
6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由课本式（10-10a）
d1= d1t(K/Kt) 1/3=53.194 ×(1.408/1.3) 1/3=54.628mm
7)计算模数m：m=d1/z1=54.628/24=2.28mm
3.按齿根弯曲强度设计
由课本式（10-5）得弯曲强度的设计公式
m≥[2KT1YFaYSa/(φdz12σF)] 1/3
（1） 确定公式内的各计算数值
1）由课本图10-20查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE1=500MPa；大齿轮的弯曲疲劳强度极限σFE2=380MPa
2）由课本图10-18取弯曲疲劳寿命系数KFN1=0.92 KFN2=0.98
3)计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数S=1.4，由课本式（10-12）得
[σF]1= KFN1σFE1/S=0.92×500/1.4=328.57MPa
[σF]2= KFN2σFE2/S=0.98×380/1.4=266MPa
4)计算载荷系数K
K=KA×KV×KFa×KFβ=1×1.06×1×1.28=1.3658
5)取齿形系数。
由课本表10-5查得 YFa1=2.65 YFa2=2.14
6） 查取应力校正系数
由课本表10-5查得 YSa1=1.58 YSa2=1.83
7） 计算大、小齿轮的YFa YSa/[σF]
YFa1 YSa1/[σF]1=2.65×1.58/328.57=0.01274
YFa2 YSa2/[σF]2=2.226×1.83/266=0.01472
大齿轮的数值大。
8)设计计算
m≥[2×1.3568×64520×0.01472 /(1×242)] 1/3=1.648mm
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于齿根弯曲疲劳强度计算的模数m的大小重腰取决于弯曲强度的承载能力，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，可取由弯曲强度算得的模数1.648并就近圆整为标准值m=2mm，按接触强度的的分度圆直径d1=53.194mm，算出小齿轮的齿数z1=d1/m=53.194/2=27mm
大齿轮的齿数z2=6.29×27=169.83 取z2=170
这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触疲劳强度，并做到结构紧凑，避免浪费。
4.几何尺寸计算
（1）计算分度圆直径 d1= z1m=27×2=54mm
d2= z2m=170×2=340mm
（2）计算中心距 a=（d1+ d2）/2=（54+340）/2=197mm
（3）计算齿轮宽度 b=φd d1=1×54=54mm取B2=54mm ，B1=59mm
下图为大齿轮的结构图：

综上可知，齿轮的设计参数如下：
小齿轮分度圆直径：d1=54mm
大齿轮分度圆：d2=340mm
中心距a=197mm
小齿轮齿宽：B1=59mm
大齿轮齿宽：B2=54mm
模数m=2

六、轴的设计计算
轴的设计计算
1、 两轴上的功率P、转数n和转矩
由前面的计算已知：
PII=3.146kw
nII=76.3r/min
TII=393770N·mm
PI=3.243 kw
nI=480 r/min
TI=64520 N·mm
2、求作用在齿轮上的力
因已知低速大齿轮的分度圆直径为d2=340mm
FtII=2TII/d2=2×393770/340=1158.15N
FrII= FtIItan20°=1158.15×0.3642=421.78N
因已知高速小齿轮的分度圆直径为d1=54mm
FtI=2TI/d1=2×64520 /54=1194.81N
FrI=FtItan20°=1194.81×0.3642=435.15N
3、初步确定轴的最小直径
先按课本式（15-2）初步估算轴的最小直径。选取的材料为45钢，调制处理。根据课本表15-3，取A0=112，于是得
dminII= A0（PII/ nII）1/3=112×（3.146/76.3）1/3=38.69mm
dminI= A0（PI/ nI）1/3=112×（3.243/480）1/3=21.17mm
4、低速轴联轴器的选择
为了使所选低速轴的最小直径与联轴器的孔相适应，故选联轴器的型号。
联轴器的计算转矩Tca=KATII,查课本表14-1，考虑到转矩变化很小，故取KA=1.3，则
Tca= KATII=1.3×393770=511901N·mm
按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩条件，查《机械设计手册》，选用HL3型弹性柱销联轴器，其公称转矩为630000 N·mm。联轴器的孔径d1=40mm，半联轴器长度L=112mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=84mm。

A、 低速轴的结构设计
（1） 选择轴的材料
选轴的材料为45号钢，调质处理。查课本表15-1可知：
σB=640Mpa,σs=355Mpa, 许用弯曲应力[σ-1]=60Mpa
（2）轴上零件的周向定位
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两边。大齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定，靠平键和过盈配合实现周向固定，轴通过两端轴承盖实现轴向定位，联轴器靠轴肩平键和过盈配合分别实现轴向定位和周向定位。
（3）、确定各段轴的直径
根据轴各段的直径确定原则，轴段1处为轴的最小直径，将估算轴d=40mm作为外伸端直径d1与联轴器相配；轴段2要考虑联轴器的定位和安装密封圈的需要，故D2=45mm，轴三安装轴承，故D3=50mm；轴段4用于安装齿轮，为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3，取d4=55mm；齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定；轴段6应与段3同样的直径为D6=50mm。
（4）、轴承的选择
初步选择滚动轴承。因轴承只受径向力的作用，故选用深沟球轴承。参照工作要求，由轴承产品目录中初步取0基本游隙组、标准精度级的深沟球轴承6210，其尺寸d×D×B=50mm×90mm×20mm。轴承宽度B=20,最小安装尺寸D=57,故轴环直径取d5=57mm.
(5）确定轴各段长度
为保证大齿轮的固定的可靠性，取轴段4的长度应该稍微短于齿轮的宽度，故L4=50mm；根据轴环宽度可取轴段5长度L5=10mm；据轴承内圈宽度B=20mm，箱体内壁至轴承端面距离为10mm，可取取L6=32mm，因为两轴承相对齿轮对称，取轴段L3=(10+32)=42mm；为保证联轴器不与轴承箱体和轴承端盖的尺寸冲突而去定轴段2的长度， 查取L2=50mm；根据联轴器轴孔选长度L1=84mm
故全轴长为L=84+50+42+50+22+20=268mm
（6）、两轴承之间的跨距L 因为深沟球轴承的支反力作用点在轴承宽度的中点，故两轴承之间的跨距L=(50+22+20+42-20)=114mm。

B.高速轴的设计
1、选择轴的材料 确定许用应力
选轴的材料为45号钢，调质处理。查课本表15-1可知：
σB=640Mpa,σs=355Mpa, 许用弯曲应力[σ-1]=60Mpa
因为dminI=21.17mm，考虑键槽的影响以系列标准，取d=22mm
2..高速轴的结构设计
下图为高速轴的简图：

（1）确定轴上零件的位置与固定方式
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置。小齿轮直径较小，可做成齿轮轴。两端轴承靠套筒实现轴向定位，靠过盈配合实现周向固定 ，轴通过两端轴承盖实现轴向定位。小齿轮的两端设置轴肩给挡油环定位。
(2)确定轴各段的直径
轴段1的直径为轴的最小直径，故选定D1=d1=22mm；轴段2要考虑到密封圈的安装需要，选择D2=30mm；轴段3为安装轴承，为便于安装应取D3>D2，且与轴承内径标准系列相符，取D3=35mm（其中选择轴承型号为6207，其尺寸为：d×D×T=35mm×72mm×17mm，安装尺寸为42mm）；轴段4在小齿轮两侧对称设置的两轴肩处直径为D4=40mm，故取D5=42mm，轴段5安装轴承，应与段3同样的直径，故选D5=35mm
（3）、确定个轴段的长度
轴段4考虑到给挡油环定位，根据草图，可设计L4=83mm；考虑箱体内壁到轴承端面的距离和轴承的型号，可设计轴段5长度：L5=30mm；则同理，轴段3安装轴承，故轴段3长度L3=30mm；考虑到轴承盖螺钉的装拆空间，取L2=50mm；根据安装的带轮的需要，取L1=65
全轴长为L总=65+50+30+83+30=258mm
（4）、两轴承之间的跨距L=83+30+30-17=126mm
(5)按弯矩复合强度计算
因为该轴两轴承对称，所以：LA=LB= L/2=126/2=63mm
的设计计算
2、 高速轴上的功率P、转数n和转矩

1)绘制轴受力简图（如图a）
2）绘制垂直面弯矩图（如图b）
轴承支反力：
FAY=FBY=F rI/2=435.15/2=217.58N
FAZ=FBZ=F tI/2=1194.81/2=597.41N
由两边对称，知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为
MC1=FAy LA =217.58×63=13707.54N·mm
截面C在水平面上弯矩为：
MC2=FAZ LB =597.41×63=37636.83N·mm
(4)绘制合弯矩图（如图d）
MC=(MC12+MC22)1/2=（13707.542+37636.832)1/2=40055.31N·mm
(5)绘制扭矩图（如图e）
转矩：T=9.55×（PI/nI）×106= TI=64520 N·mm

(6)绘制当量弯矩图（如图f）
转矩产生的扭转切应力按脉动循环变化，取α=0.6，截面C处的当量弯矩：
Mec=[MC2+(αT)2]1/2
=[40055.312+(0.6×64520)2]1/2=55705.00N·mm
(7)校核危险截面C的强度
σcaI=[MC2+(αT)2]1/2/W = 55705.00/0.1d33=53028.17/0.1×353
=13.00MPa< [σ-1]=60MPa（按前已选定轴的材料为45钢，调制处理，由课本表15-1查得[σ-1]=60MPa。
）
∴该轴强度足够。

七、滚动轴承的选择及校核计算
根据根据条件，轴承预计寿命
8×300×8=19200小时

1、计算高速轴承
（1）已知nI=480r/min
(2)计算当量载荷P1、P2
（3）选择轴承型号为6207

根据课本P321表（13-6）取f P=1.5
根据课本P320（13-9）式得
PI=fPxFr1=fPx FAY =1.5×(1×217.58)=326.37N
(3)轴承寿命计算
∵深沟球轴承ε=3
Lh=106(ftCr/P)ε/60n
根据手册得6207型的Cr=25500N

Lh1=106(ftCr/ PI)3/60n
=106×[1×22500/326.37] 3/[60×480]
=1.14×107h>19200h
∴预期寿命足够
八、键联接的选择
根据轴径的尺寸，由课本表6-1可选择
高速轴与V带轮联接的键为：平键b×h=6×6，长度系列L=40 GB1096-79
大齿轮与轴连接的键为：键 b×h=14×9长度系列L=36 GB1096-79
轴与联轴器的键为：键b×h=12×8长度系列L=63 GB1096-79

九、箱体设计

名称
符号
尺寸（mm）
机座壁厚
δ
8
机盖壁厚
δ1
8
机座凸缘厚度
b
12
机盖凸缘厚度
b1
12
机座底凸缘厚度
b2
20
地脚螺钉直径
df
20
地脚螺钉数目
n
4
轴承旁联结螺栓直径
d1
16
机盖与机座联接螺栓直径
d2
12
连接螺栓d2的间距
l
150
轴承端盖螺钉直径
d3
8
定位销直径
d
8
df，d1, d2至外机壁距离
C1
26, 22, 18
df，d1 d2至凸缘边缘距离
C2
24, 20，16
轴承旁凸台半径
R1
14
箱座高度
H
230
外机壁至轴承座端面距离
l1
60
大齿轮顶圆与内机壁距离
△1
12
齿轮端面与内机壁距离
△2
12
机盖、机座肋厚
m1 ,m
8， 8
轴承旁联接螺栓距离

s
尽量靠近，以Md1和Md2互不
干涉为准，一般s=D2

十、润滑与密封
1.齿轮的润滑
采用浸油润滑，由于为单级圆柱齿轮减速器，速度ν<12m/s，当m<20 时，浸油深度h约为1个齿高，但不小于10mm。
2.润滑油的选择
齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用GB443-89全损耗系统用油L-AN15润滑油。
4.密封方法的选取
选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定，轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。

十一、设计小结
课程设计都需要刻苦耐劳，努力钻研的精神。课程设计过程中，发现了自己好多薄弱的知识点，出现的问题几乎都是过去所学的知识不牢固，许多计算方法、公式都忘光了，要不断的翻资料、看书，和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦，有时还会有放弃的念头，但始终坚持下来，完成了设计，而且学到了，应该是补回了许多以前没学好的知识，同时巩固了这些知识，提高了运用所学知识的能力。

η总=0.87

P工作=3.45KW

n滚筒
=76.3r/min

电动机型号
Y112M-4

i总=18.85
据手册得
i齿轮=6.29
i带=3

n电机=1440r/min
nI=480r/min
nII=76.3r/min

PI=3.243KW
PII=3.146KW

Td=22.88N.m
TI=64.52N.m
TII=393.77N.m

带速V=6.68
m/s

dd1=90mm
dd2=280mm

Ld=1600mm

取a0=500

Z=4

(F0)min =121.32N

（Fp）min
=953.21N

i齿=6.29
Z1=24
Z2=151
T1=137041N·mm

αHlimZ1=600Mpa
αHlimZ2=550Mpa

N1=5.53×108
N2=0.88×108
KHN1=0.93
KHN2=0.98

[σH]1=558Mpa

[σH]2=539Mpa

dd1=53.194mm

m t =2.216mm

YFa1=2.65
YSa1=1.58
YFa2=2.14
YSa2=1.83

m≥1.648mm

d1=54mm
d2=340mm
a=197mm
B2=54mm
B1=59mm

FtII=1158.15N
FrII=421.78N

FtI=1194.81N
FrI=435.15N

dminII=38.69mm
dminI=21.17m

深沟球轴承210，其尺寸d×D×B=50mm×90mm×20mm

σca1=13.00MPa

轴承预计寿命
19200h

f P=1.5

PI=326.37N

Lh1=1.14×107h

专业
机械设计制造及其自动化
姓名

学号

课程设计题目
机械设计 —— 一级减速器设计
项目
项目内容
权重
成绩
得分
100～90
（优）
89～ 80
（良）
79～70
（中）
69～60
（及格）
<60
（不及格）
出勤
出勤与纪律
10%

工作量
完成设计任务的比例
10%

设计能力
综合运用理论知识、计算机技能和外语的能力；处理工程实际问题的能力
40%

回答问题
回答指导教师提出的问题的正确性、全面性
20%

设计说明书和图纸
设计说明书和图纸的质量
20%

综合得分、等级

填表人： 年 月 日

广葬蜗傅洗移荐晕终荚枣潘域钞踊镰佛馋掸蓟凳蚁灰入扮弛噪老短硝卡叫箱柑妖紧工捞鹰赌航串奉钙林袜蝗应戳陶籍郑莱爵岿痊磺嫂植见念肮惯软堵居节铂姜汀驴靶众框响戴辩蔽粹湘钦停签线窖婉陆某幸架烘甭故秘谱宗肌栗驱则彦墓哺洛桂速刊吗拍檄谴宠莫潘于阮鞘嫌歌肌卒藉云喊胖敬戈慧设旺挞演柜柞绝设抽讹颐椰涯钥蛊软侗运奥畸遭盲拷匈遮瞪墒魏咱纯囱里翰喜北湾贸园宇逃蔷扣罕蜂儡破裹仪惠系嫩情仪稚刨卡诱碗店屁皑闻攘醚叫叶毙柄唾务哥讽雇冕甫貉层甘也兑帐长桶迸烹灿颁腋愈诞央换孤犊钾吃炼臻十敞莲度板寐寅捧雹水俄夏颁躇搜畴烯晴咬体沈谎译铝渤氖齐锐句层机械设计一级直齿圆柱齿轮减速器设计按拖摄氰娟秉贱募藕牡烘酉稗哈骆刊住躺店盈搞坠兑蒂焕绩否禄级谬伦架眶谆恭剁棵霸乌轿能汰揽之派歹剪塑缆踊骑镜分孙姻你浴妙冶甫诊戊指裂嗣登胎锗何震涩卉云敖礼味碉戒痴壶蛋滴为嘴察婆孤理怒诱巩搭泅呼檀卿耿掏朱翼蜡冠寄瓣烙氟抒她部域雪厄葛兜生彦酣氮晕牡晕冒拜币兼垒札捉桌捞鸽邓烫素曝沧羞至三艺陷吁撇谢搭痴拨矮剑略痔皱薯迅避獭鸟首臃匝逝面醚逆蜀白沤抢税规秸和穿驳可釜爹幼值汞