单级齿轮减速器课程设计

用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减

系（部）机械与电子学院专业班级学生姓名指导教师

冯嘉文李璐学职

号称

机制09-20405090101老师2011年11月14日

1目录

一、机械设计基础课程设计任务书.............................................................................................3二、电动机的选择.........................................................................................................................6（1）、选择电动机型号：...............................................................................................................6（2）、电动机的转速：...................................................................................................................6（3）、传动比方案比较...................................................................................................................7（4）、电动机（Y132S-6）的主要外形尺寸和安装....................................................................7三、计算各轴的运动和动力参数.................................................................................................8（1）、计算各轴的功率：...............................................................................................................8（2）、各轴的转速：.......................................................................................................................8（3）、各轴的转矩：.......................................................................................................................8（4）、运动和动力参数的计算结果...............................................................................................9四、带传动的设计.........................................................................................................................10（1）、V带设计：.........................................................................................................................10（2）、小带轮结构设计：.............................................................................................................11（3）、大带轮结构设计：.............................................................................................................11五、齿轮的设计.............................................................................................................................14六、轴的设计.................................................................................................................................16（1）、齿轮轴的结构设计.............................................................................................................16（2）、齿轮轴的长度设计.............................................................................................................17（3）、从动轴的结构设计.............................................................................................................21（4）、从动轴的长度设计.............................................................................................................23七、轴承的选择与验算.................................................................................................................27（1）、验算轴承30210..................................................................................................................27（2）、验算轴承30209..................................................................................................................29八、健的选择与验算.....................................................................................................................31（1）、联轴器与轴的键连接验算.................................................................................................31（2）、轴与大齿轮的键连接验算.................................................................................................32（3）、齿轮轴与带轮的键连接验算.............................................................................................32九、联轴器的设计.........................................................................................................................33十、润滑与密封…………………………………………………………………………………..33十一、箱体结构的设计.................................................................................................................34十二、设计小结.............................................................................................................................35十三、主要参考资料……………………………………………………………………………362一、机械设计基础课程设计任务书

广州铁路职业技术学院机械制造与自动化专业学生姓名：李小红

一

专业班级：机制09-2学号：0405090201

设计题目：设计一用于带式运输机上的单级圆柱齿轮减速器。53121-电动机2-带传动3-减速器4-联轴器5-滚筒6-传送带已知条件：运输带工作拉力F；运输带工作速度v（允许运输带速度误差为±5%）；滚筒直径D；两班制，连续单向运转，载荷轻微冲击；空载起动；工作年限5年；环境最高温度35℃；小批量生产。原始数据：题号123456运输带工作拉力(N)110011501200125013001350运输带工作速度(m/s)1.501.601.701.501.551.60卷筒直径(mm)250260270240250260备注直齿软齿面斜齿软齿面直齿软齿面斜齿软齿面直齿软齿面斜齿硬齿面二应完成的工作1.减速器装配图1张；2.零件工作图2张（从动轴、齿轮）；3.设计说明书1份。系主任：教研室主任：指导教师：发题日期完成日期年年月月日日3一．目的：

本课程设计运用所学的《制图》、《金属工艺学》、《公差与配合》、《力学》、《设计基础》的知识进行一次较全面的设计能力的训练，其基本目的是：1.培养学生利用所学知识，解决工程实际问题的能力。2.培养学生掌握一般机械传动装置、机械零件的设计方法及设计步骤。3.达到对学生进行基本技能的训练，例如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、标准、图册和规范等）的能力。二．要求:要求每位学生在设计过程中，充分发挥自己的工作能力及创造能力，对每个问题都应进行分析、比较，并提出自己的见解，反对盲从，杜绝抄袭。在设计过程中必须做到：1.随时复习教科书、听课笔记及习题。2.及时了解有关资料，做好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性。3.认真计算和绘图，保证计算正确和图纸质量。4.按预定计划循序完成任务。三．设计内容：1.电动机的选择及运动参数的计算；2.V带的传动设计；3.齿轮传动的设计；4.轴的设计（低速轴）；5.滚动轴承的选择及验算（低速轴）；6.键的选择计算及强度校核（低速轴）；7.联轴器的选择（低速轴）；8.润滑油及润滑方式的选择；9.绘制零件的工作图和装配图；（1）绘制零件的工作图；①大齿轮的零件图；②低速轴的零件图；（2）减速器的装配图；注：零件图包括：(1)尺寸的标注；(2)公差；(3)精度；(4)技术要求。装配图包括：（1）尺寸标注（2）技术特性（3）零件编号(4)编写零件明细表、标题栏。10．编写设计说明书（1）目录；4（2）设计题目：原始数据及工作条件，传动装置简图；（3）设计计算：要有详细的设计步骤及演算过程；（4）对设计后的评价；（5）参考文献资料。四．设计进程1．准备阶段（0.5天）(1)设计前详细研究和分析设计任务书和指导书，明确设计要求和设计内容，根据原始数据和工作条件，确定一个较全面合理的设计方案。(2)复习有关课程，参考有关资料，对所设计项目进行方案比较选出最优方案。2．设计计算阶段（2~2.5天）（1）电动机的选择及传动装置运动参数的计算；（2）V带的传动设计；（3）齿轮传动的设计；（4）轴的设计（低速轴）；（5）滚动轴承的选择及验算（低速轴）；（6）键的选择计算及强度校核（低速轴）；（7）联轴器的选择；（8）润滑油及润滑方式的选择；（9）减速器的结构设计；3．绘图阶段（6~6.5天）（1）大齿轮的零件图；（2）低速轴的工作图；（3）减速器的装配图（高速轴画成齿轮轴）4．编写设计说明书（1天）5．答辩或考察阶段（0.5天）五．注意事项：1．设计时发现问题，首先应自己考虑，查找资料，提出自己的看法和意见，与指导教师磋商，不应向指导教师寻求答案。2．贯彻三边的设计方法，即边计算、边绘图、边修改的方法。3．设计时学生必须在规定的教室进行设计，未经批准不得缺席，经常迟到或旷课者，除按考勤记录外，视情节轻重，影响设计成绩。已知条件，运输带工作拉力F＝1300kw，运输带速度V＝1.55m/s，滚筒直径D

5＝250mm，两班制，连锁单项运转，载荷轻微冲击，空转启动，工作年限5年，环境最高温度35℃,小批量生产。

二、电动机的选择

(1)选择电动机类型：

按工作要求和条件选取Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。(2)选择电动机型号：

电机所需的工作功率为Pd

Pw其中，Pw

Fv（w取1）1000wFv1000w则Pd

Pw

由电动机至运输机的传动总效率总为，3总＝带轮轴承齿轮联轴器其中,带轮＝0.96，轴承＝0.98，齿轮＝0.97，联轴器＝0.99，滚筒＝0.96则,总＝0.960.980.970.990.87即，Pd

3Pw

PV13001.55

2.32kw100010000.87

(3)电动机的转速：

计算滚筒工作转速：n筒=60×1000V/πD=60×1000×1.55/π×250=118.41r/min根据合理的传动比范围，初选V带的传动比i=224,齿轮的传动比i=325nd(2~4)(3~5)118.41(6~20)118.41(710.46~2368.2)r/min

电动机的技术特性和外形及安装尺寸公表14－1，表14－2，符合这一范围电动机的同步转速有750r/min,1000r/min,1500r/min，有三种适用的电动机型号可供选择，如图：6传动比方案比较

从动比方案电动机型号额定功率/kw电动机转速r/min同步转速123Y100L2-4Y132S-6Y132M-833315001000750满载转速1420960710传动装置的传动比总传动比12.088.166.04V带传动比3.0222齿轮传动比44.083.02综合考虑，电动机和传动装置的尺寸、重量和价格选择Y132S-6比较合适，因此选定型号为Y132S-6，所选电动机的主要性能和外观尺寸如下：额定功率同步转速满载转速起动转矩额定转矩2最大转矩额定转矩2Ped/kw

3n/(rmin1)

1000nm/(rmin1)

960电动机（Y132S-6）的主要外形尺寸和安装

中心高H112外形尺寸底脚安装尺寸L(HC/2HD)HD475345315AB216178地脚螺栓空直径K12轴外伸尺寸DE38807三、计算各轴的运动和动力参数

（1）、计算各轴的功率：

齿轮轴功率：P＝pd×带＝2.32×0.96＝2.28kw轴功率：P＝p×轴承齿轮＝2.28×0.98×0.97＝2.17kw卷筒轴功率：P＝P×轴承联轴器＝2.17×0.97×0.99＝2.08kw（2）、各轴的转速：

齿轮轴：n＝nm/i带＝960/2＝480r/min轴：n＝nm（/i　带i齿轮）＝960/（24.08）＝117.65r/min联轴器：n

＝n＝117.65r/min（3）、各轴的转矩：

电动机轴：TPd=9550dn=9550×2.32/960=23.08N·mm齿轮轴：T＝9550P1n=9550×2.28/480=45.36N·m1轴：T＝9550P2n=9550×2.17/117.65=176.15N·m2联轴器：T＝9550P3n=9550×2.08/117.65=168.84N·m38运动和动力参数的计算结果

参数转速n(r/min)功率P(kw)转矩T(N·m)传动比i效率η轴名电动机轴9602.3223.082I轴4802.2845.3.08II轴117.652.17176.1510.99滚筒轴117.652.08168.84P1=0.98PdP2=0.95P19四、带传动的设计

已知带传动选用Y系列异步电动机，其额定功率P=3,主动轮转速nw960，从动轮转速n1480，传动比i2，两班制工作，有轻度冲击。（1）、V带设计：

项目计算功率设计与说明查表《机械工程设计基础》P194表9-3-1得KA1.3

主要结果Pc选V带型号确定带轮基准直径PcKAP1.32.323.07kw

根据Pc,n查表9-3-1选区A型V带查表9-3-1，选dd1＝100mm，从动轮基准直径为Pc3.07kw

取A型V带dd1,dd2dd2

n1960dd1100200mm，查表9-3-2，选n2480

dd1100mmdd2200mm

dd2200mm

验算带速度VV

dd1n15.024m/s

601000

V=5.024m/sV在5m/s~15m/s范围内，故带的速度合适初选中心距a0400mm

确定V带的基准长度和传动中心距基本V带长度(dd2dd1)2l02a0(dd1dd2)1277.25mm

24a0查表P190表9-1-2，选取V带的基准长度ld1250mm计算实际中心距aa0

l01277.25mma374mm

ldl0374mm2验算主动轮上包角a1180

a1dd2dd157.31.68120aa11.6810计算V带的根数z由n1960r/min,dd1100mm,查表9-3-（3、4、5）及表9-1-2得，P00.97,P00.11,Ka0.95,Kl0.93

Z=4z

Pc3.22

(P0P0)KaKl取z4根计算V带合适的初拉力F0计算作用在轴上的载荷查表得：q0.11kg/m

F0

500Pc2.5

(1)qv2127.40NzvKaa1813.13N2F0127.40N

FQ2zF0sin

FQ813.13N

（2）、小带轮结构设计：

项目结构尺寸计算设计与说明查《机械工程设计基础》P109表14-3Y132S-6，D＝38mm已设计好dd1100mm

主要结果外径da105.5mm轮厚B＝78mm内孔径D=38mm内孔径长L＝57mmdsD38mmdadd12h105.5mmB2f4e78mm

L(1.5~2)ds1.53857mm

（3）、大带轮结构设计：

项目设计与说明主要结果11查《机械设计手册》P1426表14.1-24得：D=ds25mm，S=14查《机械工程设计基础》P199图9-4-1及公式得：B＝70mm内孔径：D＝25mm内孔径长：L=50mm轮厚：B＝70mm辐板厚度：S＝14mmS11.5SS115S20.5SS26

L(1.5~2)25(37.5~50)L50mm

结构dh(1.8~2)ds(1.8~2)25(45~50)dh50mm轮毂直径：dh=50mm尺寸da＝205.5mm查《机械工程设计基础》P200表9-4-1得：外径dadd2ha外径：计算基准直径：普V带轮基准线上槽深ha2.75mm，基准直径dd2200mm

dadd22ha20022.75205.5mm

轮缘厚min6，基准下槽深hf=8.7mmH=ha+hf=2.75+8.7=10.45mmdd2200mm

基准线下槽深：hf=8.7mm轮缘厚：min6基准线上槽深：drda2(H)205.52(10.456)172.6mmdhdr39.6172.6

106.1mm2244172.6108.3mm

2

d0(106.1~108.3)d0d0取107mmha2.75mmd0107mmdr172.6mm

12结构设计及零件图13五、齿轮的设计

已知，P12.28,n1480r/min,T145.36Nm,i14.08,0.95。项目小齿齿轮选择材料计算与说明材料热处理方法45钢调质处理45钢调质处理齿面硬度240HBS200HBS主要结果10-5-5Hlim1670MPa,Hlim2610Mpa10-5-7Flim1240MPa,Flim2220MPa由表10-5-5得，SH=1,SF=1.4H1670MPaH2610MPaF1171.43MPaF2157.14MPa

精度8级HHlim,FFlim

SHSF计算H1,H2,F1,F2初选精度等级8级设计公式：d13KT1(u1)3.52ZE()2Hdu查表10-5-7，选齿宽系数d1

查表10-5-3，取载荷系数k=1.2计算小轮转矩：T19550

按齿根弯曲强度计算P145.36Nm=45360N·mmn1k1.2T146.95Nmz120z280

YF12.81,YS11.56YF22.25,YS21.77

将查得数值代入d1公式中，得d1=41.97mm取齿数：z1=20z2uz1204.0881.6

查表10-5-6，z280初步计算模数：m=d1mn2.5

d141.97

2.10mm

20z1应使标准模数大于等于由上式计算出的模数，所以从表10-2-1中选取标准模数m=2.5mm取齿形系数：YF12.81,YS11.56YF22.25,YS21.77

14确定齿轮主要参数及几何尺寸校核齿面接触强度分度圆直径：中心距：a

d1mnz150mmd2mnz2200mm(d1d2)

125mm2b1=55b2=50a250mm

齿宽：b=d·d1=1x50=50验算：v

d1n13.1450480

1.256m/s

601000601000查表10-5-2，确定精度等级为99.304d150mmd2200mmb150mmb255mmv1.256m/s

精度等级为9根据F

2KT1YFYSF2bmz1F169.41MPaF214.16MPa

H1H1H2H2安全结构设计及零件图15六、轴的设计

1、齿轮轴的结构设计

d6d5d4d3d2d1项目选料设计与说明主要结果选45钢#45#钢调质217～255HBSdC3P28.27mmn估算最小处的轴径d130mm

d1考虑到有键槽，将直径增大3％d103%21.50mm，标准化d130mm

2轴段○h1取4mmd2d12h130843mm

3○d243mm

30209，确定各轴段的直径轴段（与其相配轴承d=43mm,D=85mm,T=20.75,B=19mm,C=16mm）d355mmd466mmd555mmd643mm

h2取1mm6轴段○d6d243mm

4轴段○16h3取5mmd3d22h2431055mm

6轴段○d5d355mm

5轴段○与齿轴牙顶直径相等d466mm

2、齿轮轴的长度设计

结构如图，d6d5d4d3d2d1项目设计与说明1轴段○查《机械设计基础教材书》表9-4-1得主要结果L13e2f3152963mm

4轴段○各去接近已设计好的主动齿轮厚度段B齿轮＝55mm

5○轴L163mmL240mmL325mmL458mmL520mmL625mm

17长6轴段计○算查以确定好的轴承30209，B=19mm,挡油环厚度取5mmL455358mm

L6191525mm

3轴段○L3L623mm

5轴段○暂定L420mm

6轴段○L6L420mm

2轴段○c15~20mm取15mmd取25mmL2cd152540mm

跨跨距：L=轴承厚度B+2挡油环厚度+L4L5L6＝103mm距与总长：L总＝L1L7231mm总长1、主动轴的空间受力简图：跨距：L103mm

L总231mm

校核轴的弯矩组合2、计算扭矩：强6PI45360Nmm度TI9.5510

TI45360Nmm

nI3、计算合成弯矩：分度圆直径：d=50mmFt119.45N

18圆周力：Ft1

2TI245360

19.45Nd155

Fr1600.35NFN1755.31N

压力角：20

径向力：Fr1Ft1tan600.35N法向力：FN

Ft11755.31Ncos4、水平受力计算：水平受力图FAH824.73NFBH824.73N

F

支反力：FAHFBHt824.73N

2LL

弯矩：MCHFAH(54)40411.525Nmm

225、垂直的受力分析：垂直面受力图MCH40411.525Nmm

支反力：FAVFBV

Fr300.175N2

19LL

MBVFQ(13)35777.12Nmm

22LLL

弯矩：MCV1FQ总FBV(34)95293.88Nmm

222LL

MCV2FAV(54)11702.93Nmm

22MBMBV35777.12Nmm

合成弯矩：MC1

22MCAMCV153767.3Nmm2CHFBV300.175NmmFAV300.175NmmMBV35777.12NmmMCV195293.88NmmMCV211702.93Nmm

MC2M

M

2CV249205.6Nmm

MB35777.12NmmMC153767.3NmmMC249205.6Nmm

6、作当量弯矩图，当扭剪应力为脉动循环变应力时，取系数a=0.6202MCDMDaT135535Nmm2MCaBMB(aT)243142.2Nmm22MCBC1MC1(aT)448.9Nmm

MCD35535NmmMCaB43142.2NmmMCBC1448.9NmmMCaC249205.6Nmm

MCaC2MC249205.6Nmm

7、最大弯矩，由当量弯矩图可见，C处的当量弯矩最大为MeMCaC1448.9Nmm

8、计算危险截面处直径查表11-1-1，强度极限b650MPa查表11-1-3，许用弯曲应力1660MPa则d3Me448.9Nmm

Me22.1mm

0.116由于d=66mm>22.1mm故所设计轴的直径强度足够3、从动轴的结构设计

项目选料设计与说明主要结果45#钢调质217～255HBS选45钢#估P算dc331.18mm

n最小考虑有键槽，将直径增大3％处d3%32.11mm，标准化d=40mm的轴径将轴分为7段，如图确定各轴段的d140mm

21直径d249mmd350mmd454mmd563mmd650mm

2轴段○h1取4.5mmd2d12h14024.549mm

3轴段（与其相配轴承为圆锥滚子轴承30210，○d=50mm,D=90mm,T=21.75,B=20，查《机械设计手册》P91）h2取0.5mmd3d22h250mm

7dd50mm○734轴段○h3取0.5mmd32h351mmd4有一个键槽，所以增大4％53.04mm4%d4取整d454mm

5轴段○h4取4mmd5d42h4552463mm

6轴段○h5取0.5mmd6h72h5492*0.550mm

224、从动轴的长度设计

轴的结构如下图：项目1轴段○设计与说明主要结果取弹性柱销联轴器L3，轴孔直径d=40mm，轴孔长度L=112mm（《机械设计手册》P107表13-2）L1L(2~5)1122100mm

4轴段○L4L(2~5)68266mm

5轴段各○轴L5(0.1~0.15)d518mm段长3轴段（与其相配轴承为圆锥滚子轴承30210，○度计d=50mm,D=90mm,T=21.75,B=20，查《机械设计手册》P91）算L1100mmL230mmL343mmL466mmL518mmL621mm

轴承B=20mmL3BSa(2~5)20713343mm

2轴段○C取15mm，查《机械设计手册》P101表12-11，d取25mmL2cd152540mm

7轴段（与其相配轴承为圆锥滚子轴承30210，○d=50mm,D=90mm,T=21.75,B=20，查《机械设计手册》P91）23暂取L621mm跨距总长LL3L4L5L6120mmL总＝L1L7280mm

L=120mmL总＝280mm

校（1）、绘制空间受力计算简图核轴的弯曲组合强计算作用在轴上的力，齿轮受力分析：度2T12168840

1688.4N圆周力：Ft

Ft1522N

d200

径向力：FrFttan1688.4tan20614.53NFr614.53N

FAH为轴承A水平反力，H面FAV为轴承A垂直反力，V面FBA为轴承B水平反力，H面FBV为轴承B垂直反力，V面（2）、绘制水平反力计算简图，计算水平反力FH及弯矩，绘制弯矩图MHFAH844.2N

水平支反力：FAHFBH垂直支反力：FAVFBVFt1688.4

844.2N22F614.53r307.27N22

FAV307.27N

24水平面弯矩：MH

FAHL844.20.77325.02Nm22

MH325.02Nm

（3）、绘制垂直受力计算简图，计算垂直支反力FV及弯矩，绘制弯矩图MV垂直弯矩：MV

FVL307.270.77118.30Nm22

MV118.30Nm

（4）、计算合成弯矩，绘制合成弯矩图M2MMVMH118.32325.022345.88Nm

2M345.88Nm（5）、计算扭矩，绘制扭矩图T168.84Nm

25T9550

P168.84Nmn

（6）、计算当量弯矩，绘制当量弯矩图Me384.NmMeM2(T)2119632.9728506.95384.Nm

（取1）（7）、校核危险截面C的强度e

MeC

30.85MPa45MPa（d=54mm）0.1d3该轴强度足够七、轴承的选择与验算

1、验算轴承30210

项目根条计轴的计命据件算承预寿计算与说明计算结果轴承预计寿命为29200h16365529200h选择一对圆锥滚子轴承30210Ⅱ轴各参数如下：转速n=117.65r/min输入功率P=2.17kw预选圆锥滚子轴承30210分别为Ⅰ跟Ⅱn=117.65r/minP=2.17kw26轴承类型输入转矩T=176.15Nm

查《机械设计基础课程设计》P9111-3Y=1.4T=176.15NmY=1.4Cr73.2kN

e=0.42计算两轴承的径向反力Cr73.2kN

e=0.42Fr1Fr2614.53N

轴向力Fa603N

Fr1Fr2614.53NFa603N

P275表11-3-5，轴承的内部轴向力按查《机械设计基础》计算轴承的轴向力FsFs1

Fr2YFs1219.48NFs2219.48N

Fr1219.48N2YF

Fs2r2219.48N

2Y假设内部轴向力Fs1与轴向力Fa的方向一致，所以应该将轴承Ⅰ的内部轴向力Fs与轴向力之和与轴承Ⅱ的内部轴向力Fs2比较Fs1Fa219.48603822.48NFs2219.48N

所以轴承Ⅱ被“压紧”，轴承Ⅰ被“放松”，根据《机械工程设计基础》P275表11-3-4有：Fs1FaFs2Fa1Fs1219.48N

Fa2Fs1Fa219.48603822.48N

查《机械工程设计基础》P91表11-3，e=0.42Fa1Fs1219.48NFa2Fs1Fa822.48Ne=0.42查判断系数e27Fa1219.480.357e0.42Fr1614.53Fa2822.48

1.34e0.42Fr2614.53判断Fa1eFr1Fa2eFr2x=1,y=0x=0.4,y=1.4Fa与Fre的关系，求系数x,y计算当量载荷轴承Ⅰ的系数：x=1,y=0轴承Ⅱ的系数：x=0.4,y=1.4P1xFr1yFa1614.53NP2xFr2yFa21397.28N

P1P2选取当量动载荷的轴承Ⅱ，PP2轴承的寿命Lh，滚子轴承

P1614.53NP21397.28N

10，预期寿命为3

Lh29200h



103fp1.0

计算轴承预期寿命Lh29200h，取fp1.0,fT1.0，则fTCr10616670fTCrLh()()111416.7LhfT1.0

fpP60nnfpPLhLh预期寿命满足要求所以预期寿命足够2、验算轴承30209

项目根条计轴的计命据件算承预寿计算与说明计算结果轴承预计寿命为29200h16365529200h一对圆锥滚子轴承30209Ⅰ轴各参数如下：转速n=480r/min输入功率P=2.28kw选择预选圆锥滚子轴承30209分别为Ⅰ跟Ⅱn=480r/minP=2.28kwT=45.36Nm

28轴承类型输入转矩T=45.36Nm

查《机械设计基础课程设计》P9111-3Y=1.5Y=1.5Cr67.8kN

e=0.4Cr67.8kN

e=0.4计算两轴承的径向反力Fr1Fr2600.35N

轴向力Fa256.44N

Fr1Fr2600.35NFa256.44N

轴承的内部轴向力按查《机械设计基础》P275表11-3-5，计算轴承的轴向力FsFs1

Fr2YFs1200.17NFs2200.17N

Fr1200.17N2YF

Fs2r2200.17N

2Y假设内部轴向力Fs1与轴向力Fa的方向一致，所以应该将轴承Ⅰ的内部轴向力Fs与轴向力之和与轴承Ⅱ的内部轴向力Fs2比较Fs1Fa200.17256.44456.56NFs2200.17NFs1FaFs2所以轴承Ⅱ被“压紧”，轴承Ⅰ被“放松”，根据《机械工程设计基础》P275表11-3-4有：Fa1Fs1200.17N

Fa2Fs1Fa200.17256.44456.61N

查判断系数e查《机械工程设计基础》P91表11-3，e=0.4Fa1200.17NFa2456.61N

e=0.4Fa1200.170.333e0.37Fr1600.35Fa2456.61

0.76e0.37Fr2600.35Fa1eFr1Fa2eFr229判断Fa与Fre的关系，求系数x,y计算当量载荷轴承Ⅰ的系数：x=1,y=0轴承Ⅱ的系数：x=0.4,y=1.6x=1,y=0x=0.4,y=1.6P1xFr1yFa1600.35NP2xFr2yFa2970.72N

P1P2选取当量动载荷的轴承Ⅱ，PP2轴承的寿命Lh，滚子轴承

P1600.35NP2970.72N

10，预期寿命为3Lh29200h



103fp1.0

计算轴承预期寿命Lh29200h，取fp1.0,fT1.0，则fTCr10616670fTCrLh()()51068.88hLhfT1.0

fpP60nnfpPLhLh预期寿命满足要求所以预期寿命足够八、健的选择与验算

1、联轴器与轴的键连接验算

项目键的类型确定键槽尺寸计算与说明联轴器与轴要求对中性好，故选择A型平键连接主要结果选择A型平键连接由d=40mm,由《机械设计手册》表15-6，选宽度b=12mmb=12mm,键高h=8mm,键长L=90mm,GBIT1096键h=8mmL=90mm12890该键的弯矩压强：GBIT1096键12890

30验算弯矩压强P

4T4168840

27.06MPadlh40(9012)8P40MPa

安全查课本，表8-2-2，且有轻微冲击P40MPa

所以该键的磨损压强在范围内，该键强度足够。确定键槽尺寸及相应公差由《课程设计》表15-6，轴槽深ht＝5mm，毂深ht＝5mmht13.3mm

b=120.036mmL＝90mm0ht13.3mm，宽为b=1200.036mm，轴槽长L＝90mm。2、轴与大齿轮的键连接验算

项目键的类型确定键槽尺寸计算与说明联轴器与轴要求对中性好，故选择A型平键连接由d=54mm,由《机械设计手册》表15-6，选宽度b=16mmb=16mm,键高h=10mm,键长L=52mm,GBIT1096键h=10mmL=52mm161052该键的弯矩压强：主要结果选择A型平键连接GBIT1096键161052

验算弯矩压强P

4T41820

37.58MPadlh51(5216)10P40MPa

安全查课本，表8-2-2，且有轻微冲击P40MPa

所以该键的磨损压强在范围内，该键强度足够。由《课程设计》表15-6，轴槽深ht＝60确定键槽尺寸及相应公差0.2mm，毂深0.2ht＝60mm0.2ht14.30mm

0.2ht14.30mm，宽为b=1600.036mm，轴槽长L＝52mm。b=160.036mmL＝52mm03、齿轮轴与带轮的键连接验算

项目键的类型计算与说明联轴器与轴要求对中性好，故选择A型平键连接主要结果选择A型平键连接31确定键槽尺寸由d=25mm,由《机械设计手册》表15-6，选宽度b=8mmb=8mm,键高h=7mm,键长L=48mm,GBIT1096键h=7mmL=7mm8748该键的弯矩压强：GBIT1096键8748

验算弯矩压强P

4T446960

26.83MPadlh25407查课本，表8-2-2，且有轻微冲击P40MPa

安全P40MPa

所以该键的磨损压强在范围内，该键强度足够。由《课程设计》表15-6，轴槽深ht＝40确定键槽尺寸及相应公差深ht13.30＝48mm。0.20.2mm，毂0.2mmht＝400.2ht13.30mm

mm，宽为b=700.036mm，轴槽长Lb=70.036mmL＝48mm0九、联轴器的设计

项目类型选择载荷计算选联轴器设计与说明为了缓和震动和冲击，选择弹性柱销联轴器主要结果选择弹性柱销联轴器查《机械工程设计基础》P184表8-3-1，选取工作情况系数k=1.52.27TckT1.59550276.39Nm

117.65暂选L3弹性柱销联轴器，许用转矩Tp1250Nm，许用转速np4750r/min，轴颈40mm，满足TcTp,nnpTc276.39Nmn117.65r/min

选L3弹性柱销联轴器32适用十、润滑与密封

1、润滑选择齿轮传动用油润滑，可选用全损耗系统用油L-AN32，滚动轴承用脂润滑，选用钙基润滑脂。2、密封选择为了避免油池中稀油溅入轴承，应在齿轮与轴承之间放置挡油盘，输入轴与输出轴的轴承端盖采用沟槽式密封槽和油沟式密封槽来密封，其中，伸出轴端的轴承端盖用油沟式密封槽来密封，箱体及附件用毡圈式密封件密封。十一、箱体结构的设计

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1.2.H7

配合.is6

机体有足够的刚度考虑到机体内零件的润滑，密封散热。在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度33因其传动件速度小于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为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为3.4.A机体结构有良好的工艺性.对附件设计视孔盖和窥视孔铸件壁厚为10，圆角半径为R=3。机体外型简单，拔模方便.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M6紧固B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。C油标：油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出.D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.E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.F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.G吊钩：在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体.十二、设计小结

这次关于带式运输机上的单级圆柱斜齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质大有用34处。通过二个星期的设计实践，使我对机械设计有了更多的了解和认识.为我们以后的工作打下了坚实的基础.1.机械设计是机械工业的基础,是一门综合性相当强的技术课程，它融《机械原理》、《机械设计》、《材料力学》、《公差与配合》、《机械工程材料》、《机械设计手册》等于一体。2.这次的课程设计,对于培养我们理论联系实际的设计思想;训练综合运用机械设计和有关先修课程的理论,结合生产实际反系和解决工程实际问题的能力;巩固、加深和扩展有关机械设计方面的知识等方面有重要的作用。3.在这次的课程设计过程中,综合运用先修课程中所学的有关知识与技能,结合各个教学实践环节进行机械课程的设计,一方面,逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力,特别是提高了分析问题和解决问题的能力,为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。4.本次设计得到了指导老师的细心帮助和支持。衷心的感谢老师的指导和帮助.5.设计中还存在不少错误和缺点，需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识，继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力。十三、主要参考资料

1.《机械设计》西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著。高等教育出版社2.《机械原理》西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著。高等教育出版社3.《机械零件设计手册》1986年12月版4.《机械设计手册》2004年9月第三版5.《实用轴承手册》2001年10月版6.《机械课程设计指导书》第二版辽宁科学技术出版社机械工业出版社国防工业出版社35