一级减速器课程设计解读

学生毕业设计（毕业论文）系别：机电工程系专业：班级：学 生 姓 名：学 生 学 号：设计（论文）题目： 煤斗提升机用一级斜齿圆柱齿轮减速器指 导 教 师：设 计 地 点：起 迄 日 期：毕 业 设 计 （ 论 文 ） 任 务 书专业班级姓名一、课题名称：煤斗提升机用一级斜齿圆柱齿轮减速器二、主要技术指标：1. 该传动装置用于煤库斗式提升机的传动系统中;2. 斗轴的转速n=80/r.min ，斗轴所需的功率P=6.3kw3.提升机两班制工作,单向回转 ,使用年限为10 年，4.工作中有轻微的冲击,斗轴转速允许误差差5%.三、工作内容和要求：1.完成该减速器的总体和传动件的设计；2.绘制该减速器的总装图和零件工作图；3.使提升机的传动系统的整体尺寸尽量减小；4.合理选配电动机型号和滚动轴承型号。四、主要参考文献：1.机械设计基础2. 机械设计手册3 .机械设计基础课程设计指导书4.新编机械设计课程设计图册5.国家标准学生（签名）年月日指 导 教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主 任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告设计（论文题目）煤斗提升机用一级斜齿圆柱齿轮减速器一、选题的背景和意义：随着机械制造业的迅猛发展，电动机的使用比较多，同时作为传动机构、而且在能量传递过程中损耗相对较小的齿轮被广泛使用。本设计课题着眼于“传动比较大， 工作环境较恶劣”的前提下，进行讨论。相对而言，普通圆柱齿轮已不满足上述要求，具有啮合较为平稳、冲击和噪声小，适用于高速、大功率传动、重合度大、结构紧凑等优点的斜齿圆柱齿轮能适应上述环境。二、课题研究的主要内容：电动机的选择滚动轴承的选择斜齿圆柱齿轮减速器的齿轮的设计包括轴的设计和齿轮的设计连接轴的使用寿命和转矩三、主要研究（设计）方法论述：在减速器的设计中，主要运用了类比法、分析法、设计计算法、图形结合法等方法，分析了各齿轮的强度、滚动轴承承受的冲击强度、轴的受力情况等等。四、设计（论文）进度安排时间工作内容8.18.8完成开题报告、拟订设计进度计划8.98.12收集相关资料8.138.15电动机的选择计算8.168.17总传动比计算及其分配、运动和动力参数的计算8.188.19齿轮的设计计算8.208.21从动轴的结构设计、滚动轴承的受力分析8.22初稿完成8.25定稿8.2728准备毕业答辩五、指导教师意见：指导教师签名：年月日六、系部意见：系主任签名：年月日目录一、 方案 6 二、 分析和 定 方案 6 三、 机 7四、 算 9 五、 与 承的 算与校核 12 六、 等相关 准 的 20 七、 减速器的 滑与密封 20 八、 箱体 构 21 九、 小 23 十、 参考文献 23一、方案设计原始数据：P=6.3kwP；斗轴所需功率n=80r/minn：斗轴转速；设计工作量：设计说明书一份五张主要零件图（ CAD ）零号装配图一张工作要求：提升机连续工作， 单向提升，载荷平衡两班制工作， 使用年限年，输送带速度允许误差为 5%。运动简图：（见附图）二、分析和拟定传动方案机器通常由原动机、 传动装置和工作装置三部分组成。 传动装置用来传递原动机的运动和动力、变换其运形式以满足工作装置的需要， 是机器的重要组成部分。 传动装置的传动方案是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。满足工作装置的需要是拟定传动方案的基本要求， 同一种运动可以有几种不同的传动方案来实现，这就是需要把几种传动方案的优缺点加以分析比较， 从而选择出最符合实际情况的 一种方案。合理的传动方案除了满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。所以拟定一个合理的传动方案，除了应综合考虑工作装置的载荷、运动及机器的其他要求外，还应熟悉各种传动机构的特点，以便选择一个合适的传动机构。因链传动承载能力低，在传递相同扭矩时，结构尺寸较其他形式大，但传动平稳，能缓冲吸振，宜布置在传动系统的高速级， 以降低传递的转矩， 减小链传动的结构尺寸。 故本文在选取传动方案时，采用链传动。众所周知，链式输送机的传动装置由电动机、 链、减速器、联轴器、滚筒五部分组成，而减速器又由轴、轴承、齿轮、箱体四部分组成。所以，如果要设计链式输送机的传动装置，必须先合理选择它各组成部分，下面我们将一一进行选择。三、选择电动机电动机是常用的原动机， 具体结构简单、工作可靠、控制简便和维护容易等优点。 电动机的选择主要包括选择其类型和结构形式、容量（功率）和转速、确定具体型号。（1） 选择电动机的类型：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） 选择电动机的容量：工作所需的功率：Pd = Pw/由电动机至工作机之间的总效率（包括工作机的效率）为* w = 1* 2* 2* 2* 2* 3* 4式中 1、 2、 3、 4 分别为带传动、轴承、齿轮传动及链传动。取 1 = 0.96、 = 0.98 、 3 =0.97 、4 = 0.99 ，则：* w = 0.96 0.980.98 0.98 0.980.97 0.99 =0.850所以：Pd = Pw / =6.3/0.850 kW = 7.41kW根据 Pd 选取电动机的额定功率 Pw 使 Pm = (1 1.3)Pd = 7.41 9.64kW由查表得电动机的额定功率Pw = 7.5 kW（3） 确定电动机的转速：斗轴转速为：n=80r/min单级齿轮传动比 i按推荐的合理传动比范围， 取链传动的传动比 i= 2,V1 5，2= 3 5带传动比 i 3=2 4则合理总传动比的范围为 : i = 8 100故电动机的转速范围为：nd = i*n w = (8 100) 80r/min =640 8000r/min符合这一范围的同步转速有 750 r/min、1000 r/min、 1500 r/min ，再根据计算出的容量，由附表 10.1 查出有三种适用的电动机型号，其技术参数及传动比的比较情况见下表。电动机转速传动装置的传动比方 案电动机型号额 定 功r/min率Ped/kW同 步 转满 载 转总 传 动链 齿轮速速比1YL0L-87.575072010.0433.352Y160M-67.5100097013.543.53.873Y132M-47.51500144020.0133.87.5综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量以及链传动和减速器的传动比，可知方案3比较适合。因此选定电动机型号为Y160M-6, 所选电动机的额定功率Ped = 7.5 kW ，满载转速 nm = 970 r/min ，总传动比适中， 传动装置结构紧凑。 所选电动机的主要外形尺寸和安装尺寸如下表所示。外形尺寸底脚 安装 尺地脚螺栓孔轴伸尺寸装键部 位中 心 高L (AC/2+AD)寸直径 KD E尺寸 FH HDA BGD160600 417 254210154212 493851102、计算总传动比并分配各级传动比电动机确定后，根据电动机的满载转速和工作装置的转速就可以计算传动装置的总传动比。（1） 计算总传动比：i = nm/nw = 1440/80 = 18（ 2）分配各级传动比：设计 bV 带的传动比为：ib =2圆柱齿轮的传动比：Ig=3.87链轮的传动比为：i1=2.325（ 3） 计算传动装置的运动和动力参数：各轴的转速N= nm/ib = 1440/2 = 720r/minn = n /ig = 720/3.87 = 186 r/min要使得 nw =80 r/min则链传动比应为i1=186/80=2.325各轴的功率P= Pm* 1 = 7.5 0.96 = 7.2 kWP =P* 2 * 3 = 7.2 0.98 0.97 =6.844kWPw = P* 4* 2* 2 = 6.844 0.99 0.980.98 = 6.51 kW(4 )各轴的转矩电动机的输出轴转矩TdTd = 9550 Pm/nm =9550 7.5/1440 = 49.74 Nm 其他轴转矩T = 9550 P/n= 9550 7.2/720 =95.5 NmT= 9550 P/n= 9550 6.844/186= 351.40NmTw = 9550 Pw/nw = 9550 6.51/80=777.13Nm3、各轴的转速，功率及转矩，列成表格轴名参数电 动 机 轴 轴斗轴轴转 速970250.6571.6271.62功 率7.57.26.8446.51转 矩73.84274.33912.60868.06传 动3.873.51比效 率0.960.970.99四齿轮的设计计算计 算计算内容计算结果项目1 齿料选用 20CrMnTiA 合金钢渗碳淬火。由表6-5，轮 的表 6-6 ，齿 面硬 度 56-62HRC ，B =1079 MPa ，材 料的 选S =834 MPa 。由表 6-4 选择齿轮精度 7 级。择该对齿轮为硬齿面齿轮，先按齿根弯曲疲劳强度设计，再按齿面接触疲劳强度校核。齿根弯曲疲劳强度设计由公式2 按2KT1YFa YSaY Y齿 根mn 3的 弯d Z12F曲 设计3 中心 距与 螺旋 角的 校核T=9.55 106 *P/N小齿轮转矩 T1=9.55 106 7.5/1440=4.974 104 N.Z1 =23取 Z1 =23 i =3.5 ,Z2 =3.8723=89.01，取 Z2 =89Z2 =89实际传动比 i =89/23=3.8697 传动比相对误差 =|i - iT1 =7.384 |/ i =0.0078，齿数选择满足要求。104 N.大齿轮转速 n2 = n1 / i =720/3.8697=186.06r/min。d =0.5由表 6-10，硬齿面齿轮，非对称安装，取齿宽系数d =0.5,由表查得，使用系数 K A =1.25，试取动载系数KV =1.05，按齿轮在两轴承中间非对称布置，取齿向载荷分布系数 K；由表可知，按齿面硬化，斜K=1.796=1.14齿轮， K A Ft /b100N/，齿间载荷分配系数K =1.2。由式（ 6-4）载荷系数 K= K A KVKK=1.796齿形系数 YF 按当量齿数 ZV =Z/ cos3，由图 6-18 查得：设螺旋角 =15， ZV 1 = Z1 / cos3=25.5,ZV 2 = Z2 / cos3=98.64,则小齿轮齿形系数 YF 1 =2.65，大齿轮齿形系数 YF 2 =2.3由表查得，小齿轮应力修正系数YF1 =1.59,大齿轮应力修正系数 YF2 =1.78由公式 tan t =tan n /cos=tan20 /cos15=0.377t =20.6469=20 3849，查得a1 / Z1 =0.032，a 2 / Z2 =0.0095，代入 Z1 =23， Z2 =89，得a1 =0.736， a 2 =0.846,a =a1 + a 2 =1.472。由式=bsin / mn =0.98由表查得，重合度系数Y =0.75。由表查得， Y =0.87。按式计算弯曲疲劳许用应力FF = Flim YN YX YST / SF按图查取齿轮材料弯曲疲劳极限应力F lim1 = F lim2=500Mpa。4 几计算弯曲疲劳强度计算的寿命系数YN ：小齿轮何 尺应力循环次数环次数 N1=60 n1 th寸 的计算=609701 28365 10=3.399 109N2 = N1 /3.8697=0.8958 109YN 1 =（ 3 106 / N1 )0.02 =0.830YN 2 =（ 3 106 / N2 )0.02 =0.892由表查取尺寸系数 Y =1。由式 Y=2N1 =3.399910N 2 =0.8958 109F 1=664XST弯曲疲劳强度安全系数 SF =1.255 校F 1 =YN 1 YX YST / SF =664MPa核 疲F lim1劳 强F 2 =F lim2YN 2 YX YST / SF =713.6Mpa度比较 F F 1Y S 1 =2.651.59/664=0.0063 F1F F 2Y S 2 =0.0057, F F1Y S 1 F F 2YS 2 ,应按小齿F 2F 1 F 2齿轮校核齿轮弯曲疲劳强度。代入公式（ 6-20）2KT1YFa YSaY Ymn = 3d Z12FMPaF 2MPa=713.66 模21.7967.3841042.651.590.740.87= 30.5232664=2.02数取标准模数 mn =2.5 由公式 a= mn（ Z1 + Z2 ）/2cos=2.5（23+89）/2cos15=144.94圆整取中心距 a=145mmcos= mn (Z1 Z2 ) =0.96552a =15.0939,与假设 =15相近。计算大小齿轮分度圆直径d1 = mn Z1 / cos=59.51 d2 = mn Z2 / cos=230.28 校核原假设的系数KV小齿轮的速度 v1=d2n1/601440=16.83m/s大齿轮的速度 v2=d1n2 /601440=0.390m/s,7 接V2 Z1 /100=0.9982m/s,由图 6-8b 查得 KV =1.05，与原取值一致。触 疲劳 的齿宽 b= d d1 =0.5 59.51=29.78 校核取 b1 =35 , b2 =30 齿面按触疲劳强度校核由式（ 6-17）H =268.4ZE Z H ZZKT (u1)2Hubd1由表查得，弹性系数 ZE =0.8；由表查得，节点区域系数 ZH =2.42；重合度系数 Z =0.8；查得，螺旋角系数 Z =0.982。接触疲劳许用应力H =H limZN ZW / SH由图查得，齿轮材料接触疲劳极限应力H lim =1500Mpa。由表查得接触疲劳度计算的寿命系数ZN ：ZN1 =（5 107 / N1 ) 0.0306 =（5 107 /3.399 109 )0.0306=0.879ZN 2 = （ 5 107 / N 2 )0.0306 = （ 5 107 /0.8958 109 )0.0306 =0.916b1 =35 b2 =30 由图查得，工作硬化系数ZW =1由表，接触疲劳强度安全系数SH =1H 1 =H limZ N 1 ZW / SH =15000.8791/1=1318.5MPaH 2 =H limZN 2 ZW / SH =1374MPa将以上各值代入斜齿轮接触疲劳校核公式H =268.4 ZE ZHZ ZKT (u 1) =268.4 1 2.42 0.8ubd120.9821.7967.3841043.869713059.5123.8697=750.98MPaH =1318.5Mpa弯曲强度疲劳足够。五 .轴与轴承的设计计算及校核轴的设计及键联接的选择与校核轴主要用来支承作旋转运动的零件，如齿轮、带轮，以传递运动和动力。本减速器有两根轴，根据设计要求，设计的具体步骤、内容如下：第一轴的设计设 计 计 算 与 说 明结果1、选择轴的材料确定许用应力普通用途、中小功率减速器，选用45 钢，正火处理。查表0b=952-7,Mpa取 B =600 Mpa, =95 MPap1 =6.51 kW0b2、 按弯曲许用切应力，初估轴的最小直径n1 =80r/Mi由表 2-6,查得 C=110, =40 Mpa,按式（ 2-44）得 ,nd1 C 3p1 =47.67mmn1因轴上开有键槽 ,应增大轴颈以考虑键槽对轴强度的削弱,则直径应增大 5% 7%，d1 47.67(1+7%)=51.000 初定轴的最小直径 =51 。dmin 51 3. 确定齿轮和轴承的润滑计算链轮圆周速度v d1n1 =0.214m/s60 1000链轮采用浸油润滑，轴承采用飞溅润滑。4. 轴得初步设计根据轴系结构分析要点，结合后述尺寸确定，按比例绘制轴的草图。考虑链轮传动，选用圆柱滚子轴承，采用内嵌式轴承盖实现轴承两端单向固定，依靠普通平键联接实现周向固定，利用轴肩结构实现轴与轴承的轴向固定。如图 2-2 示。轴与其它零部件相配合的具体情况见后装配。5. 轴的结构设计 轴的结构设计主要有三项内容： （1）各轴段径向尺寸的确定；（2）各轴段轴向长度的确定；（ 3）其它尺寸（如键槽、圆角、到角，退刀槽等）的确定。（1） 径向尺寸的确定如上草图所示，从轴段 d1 =51 开始，逐段选取相邻轴段的直径。 d2 起定位固定作用， 定位轴肩高度 h 可在（23） C 范围内经验选取（ C为链轮内孔倒角尺寸，取 C=1），故 d2 = d1 +2h 51+2(1 1)=53 mm,按轴的标准直径系列取 d2 =53mm。 d3 与轴承内径相配合，考虑安装方便，结合轴的标准直径系列并符合轴承内径系列，取 d3 =55 mm，选定轴承代号为 N1411P0。 d4 起定位作用，上套挡油环，按轴的标准v =0.214m/sd1 =51 d2 =53mmd3 =55mmd4 =60 mmd5 =53mmd6 =60 mmd7 =55 直径系列，取 d4 =60 mm。 d 5 即为链轮部分，即 d5 =d2 =53 mm。d6 = d4 =60 mm， d7 =d3 =55mm（2） 轴向尺寸的确定因链轮宽为 108 ，同理取轴段长L1。考虑安装方=110便轴承盖至减速器距离1 =30，初步取 L2 =35 mm。 L3 与轴承相配合，查轴承安装尺寸宽度B1 =25mm,于是取 L3 =25 mm。一般情况下，齿轮端面与箱壁的距离2 取 10 15 mm,轴承端面与箱体内壁的距离 3 =3 5 mm,L4 箱体的内壁，结合大轴的尺寸 L4 取 L4 =20mmL6 = L4 =20mm, L7 = L3 =25 mm两轴承中心间跨距L =140mm实际直径为 51 , 强度足够 . 如所选超凡直径和键连接等计算后寿命和强度均能满足 , 则该轴的结构设计无须修改（3） 轴的设计简图b1 =51 L1 =110 L2 =35 mmL3 =25mmL4 =20mmL5 =35mmL6 =20 L7 =25 mmL=140轴 径 满 足要求根据上述设计结果设计第二轴，第二轴的设计设 计 计 算 与 说 明结果1. 择轴的材料确定许用应力普通用途、中小功率减速器，选用45 钢，正火处理。查表P=6.914K2-7N取b=600 MPa, =95 MPa。N=71.620b2、按扭转强度，初估轴的最小直径r/min由表 2-6查得 C=110， =40 Mpa 按式（ 2-44 ）得d C3P =35.85mmN由于键槽的存在, 应增大轴颈以考虑其对轴强度的影响到 d=d(1+7%)=38.36 轴伸安装链轮，考虑到该轴传递的扭矩较大，选用弹性销。1. 确定齿轮和轴承的润滑计算齿轮圆周速度v d1n1 =0.390m/s60 1000齿轮采用浸油润滑，轴承采用飞溅润滑。2. 轴得初步设计根据轴系结构分析要点，结合后述尺寸确定，按比例绘制轴的草图，。考虑到斜齿圆柱齿轮传动，选用角接触球轴承，采用螺栓联接式轴承盖实现轴两端单向固定， 依靠普通平键联接实现周向固定，大齿轮的轴向固定采用轴肩与套筒相配合实现， 轴采用阶梯轴的结构来实现零件的轴向固定， 如 CAD图示。轴与其它零部件相配合的具体情况见后装配。3. 轴的结构设计 轴的结构设计主要有三项内容：（ 1）各轴段径向尺寸的确定；（ 2）各轴段轴向长度的确定；（ 3）其它尺寸（如键槽、圆角、到角，退刀槽等）的确定。a) 径向尺寸的确定如图所示，从轴段 d1 =40 开始，逐段选取相邻轴段的直径，据此我们可以得到第一个轴承的直径 d=40mm,轴承的型号为：61412/p6,d2 起定位固定作用，定位轴肩高度 h min 可在（ 23）C（C 为链轮内孔倒角尺寸，取 C=1）范围内经验选取，故 d2 = d1 +2 2C40+2（ 21）=44 mm,按轴的标准直径系列取 d2 =47 mm 。 d3 与轴承内径相配合，考虑安装方便，结合轴的标准直径系列并查机械设计手册，取 d3 =50mm，选定轴承代号为 72110AC。 d4 为与大齿轮装配部分，其直径应与大齿轮的内孔直径相一致，即 d4 =72 mm。 d5 为轴肩直径，起定位作用，同理，按轴的标准直径系列，取d， dd=50 mm5=75mm6 = 3b) 轴向尺寸的确定大齿轮齿宽取，与链轮配合 ,因选取b2 =30 mm,L4 =30 mm L 1键是弹性销，取轴段长L1 =110 mm。考虑轴承盖螺钉至联轴器距离 1 =30，轴承端盖长为20，初步取 L2 =50 mm。 L3 与轴承相配合，查轴承宽度B1 =24 mm， , 定位环长 13 mm,于是取L3 =40mm。 L5 起定位作用，取 L5 =2h=10mm。 L6 与轴承相配，查轴承宽度 B1 =24mm,于是取 L6 =30 mm4. 轴的强度校核1) 计算齿轮受力前面计算出 : 转矩 T=351.40 N m齿轮切向力 :Ft = 2T =2.79KNd2t径向力 :Fr = F t tan=2.79 tan20 0 =1.015KNdmin =40v =0.390m/sd1 =40 d2 =47 mmd3 =50 mmd4 =72 mmd5 =75 mmd6 =70 mmL=110mmL1 =110mmL2 =50 mmL3 =40mmL4 =30 mm轴向力 :F = Ft tan =0.748KN2) 计算支承反力及弯矩（a）水平面上FAH = FBH = Ft=1.395kN2LC 点弯矩 M CHFAH140/2=97.65KN.=1.395（b）垂直面上2FdFr14022FAr=1.181KN140FBrFAFr =0.166KNC 点弯矩： M CFAL82.67kN. 2（c）求合成弯矩M C =M CH2M C2 =127.94kN. C 点当量弯矩：M C = M CH2T2=210.84KN.所以 , dC310M C =28.11 0b考虑到键 , 所以dC =28.11 105%=29.5实际直径为 40 , 强度足够 . 如所选超凡直径和键连接等计算后寿命和强度均能满足 , 则该轴的结构设计无须修改。3）该轴的简图为：第三轴的设计设 计 计 算 与 说 明L5 =10 mmL6 =30 mm0 b=95MPad2t=252mmL=140 F r =2.664KNF =1.96KN=0.6T=0.3514 106 N mm结果2、选择轴的材料确定许用应力普通用途、中小功率减速器，选用45 钢，正火处理。查表2-7,=600 Mpa, =95 MPa0b=95取BMpa0b2、 按弯曲许用切应力，初估轴的最小直径p1 =7.2 kW由表 2-6,查得 C=110, =40 Mpa,按式（ 2-44）得 ,n1 =720d1 C 3p1 =23.70mmr/Minn1因轴上开有键槽 ,应增大轴颈以考虑键槽对轴强度的削弱 , 则直径应增大 5% 7%，d1 23.70(1+7%)=25.36 初定轴的最小直径 =30 。3. 确定齿轮和轴承的润滑计算齿轮圆周速度dmin =30 vd1n1 =1.13m/s601000齿轮采用浸油润滑，轴承采用飞溅润滑。4. 轴得初步设计v =1.13m/s根据轴系结构分析要点，结合后述尺寸确定，按比例绘制轴的草图。考虑到斜齿圆柱齿轮传动，选用角接触球轴承，采用内嵌式轴承盖实现轴承两端单向固定，依靠普通平键联接实现周向固定，利用轴肩结构实现轴与轴承的轴向固定。考虑到小齿轮分度圆直径与轴的直径差距不大的情况，采用齿轮轴的结构方案。5. 轴的结构设计 轴的结构设计主要有三项内容： （1）各轴段径向尺寸的确定；（2）各轴段轴向长度的确定；（ 3）其它尺寸（如键槽、圆角、到角，退刀槽等）的确定。（1） 径向尺寸的确定如上草图所示，从轴段 d1 =30 开始，逐段选取相邻轴段的直径。 d2 起定位固定作用， 定位轴肩高度 h 可在（23） C 范围内经验选取（取 C=1），故 d2 = d1 +2h30+2(1 1)=32 mm,按轴的标准直径系列取 d2 =37mm。 d3与轴承内径相配合，考虑安装方便，结合轴的标准直径系列并符合轴承内径系列，取 d3=40 mm，选定轴承代号为 7408AC。 d4 起定位作用，上套挡油环，按轴的标准直径系列，取d4 =45 mm。d 5 即为小齿轮部分，将d5作为分度圆的直径，即d5 =59.51mm。，=d3为皮带轮直径。d6 = d4 =45 mm d7=40mm,d8（2） 轴向尺寸的确定小齿轮齿宽 b1 =35 ,L5 =38 , L1 与皮带轮相配合 , 因d1 =30 d2 =37mmd3 =40 mmd4 =45 mmd5 =59.51mmd6 =45 mmd7 =40 皮带轮宽为 100 ，同理取轴段长 L1 =110。考虑安装方便轴承盖至带轮距离 1 =30，初步取 L2 =35 mm。 L3 与轴承相配合，查轴承安装尺寸宽度 B1 =25mm,于是取 L3 =25 mm。一般情况下，齿轮端面与箱壁的距离2 取 10 15 mm,轴承端面与箱体内壁的距离3 =3 5 mm, L4箱体的内壁，结合大轴的尺寸 L4 取 L4 =20mmL6 = L4 =20mm, L7 = L3 =25 mm两轴承中心间跨距 L =140mm6. 轴得强度校核（3） 计算齿轮受力转矩 T1 =95.5NM齿轮切向力 Ft2T1d1=5.457kN径向力： F r =Ft tan=5.457 tan20 =1.986kN轴向力 F = Fttan =5.457 tan15 =1.462kN（2） 计算支反力和弯矩并校核（ a）水平面上FAH = FBH = Ft=2.73kN2C 点弯矩 : M CHFAHL =191 kN .mm2D 点弯矩： M DHFAH35=95.55 kN .mm水平面弯矩和受力图如上图：（ b）垂直面上Fd1Fr110支反力： FAr22=1.192kN110FBrFAFr=0.793KNC 点弯矩： M CLFA83.44kN. 2D 点弯矩： M D= FA 35=41.72kN. （c）求合成弯矩M C =M CH2M C2 =208.4kN. M D =M DH2M D2 =104.26kN. C 点当量弯矩：M C = M C2T2161.9820.62=107 =216.13KN.D 点当量弯矩：M D=M D2T2=118.97KN.所以 , dC10M C =28.34 30bb1 =35 L1 =110 L2 =35 mmL3 =25mmL4 =20mmL5 =35mmL6 =20 L7 =25 mm=20L=140M D=103.轴 径 满 足要求dD310 M d =22.22 0b考虑到键 , 所以dC =28.34 105%=29.76dD =22.22 105%=23.33实际直径 30 , 强度足够 . 如所选超凡直径和键连接等计算后寿命和强度均能满足 , 则该轴的结构设计无须修改 .（4） 绘制轴的零件工作图。六、键等相关标准键的选择标准键的选择包括键的选择，联轴器的选择，螺栓、螺母、螺钉的选择，销的选择、垫圈、垫片的选择。（ 1）键的选择查表 4-1（机械设计基础课程设计）h = 8 mm,t = 5.0mm,t =3.3mm 轴与齿轮相配合的键：b = 12 mm, 轴与大齿轮相配合的键：b = 18mm,h = 11mm,t = 7.0mm,1= 4.4mmt1 轴与联轴器相配合的键：b = 14mm,h = 9mm,t = 5.5mm,t 1= 3.8mm 。（ 2） 螺栓、螺母、螺钉的选择考虑到减速器的工作条件，后续想体的附件的结构，以及其他因素的影响选用螺栓 GB5782 86, M6*25 和 GB5782 86, M10*35 ，GB5782 86, M10*25 三种。选用螺母 GB6170 86, M10 和 GB6170 86, M12 两种。选用螺钉 GB5782 86, M6*25 和 GB5782 86, M6*30 两种。七、减速器的润滑与密封1、 传动件的润滑浸油润滑：浸油润滑适用于齿轮圆周速度V 12m/s 的减速器。为了减小齿轮的阻力和油的升温，齿轮浸入油中的深度以 12 个齿高为宜，速度高时还应浅些， 在 0.7 个齿高上下，但至少要有 10mm, 速度低时，允许浸入深度达 1/6 1/3 的大齿轮顶圆半径。油池保持一定深度，一般大齿轮齿顶圆到油池底面的距离不应小于 30 50mm。以免太浅会激起沉积在箱底的油泥，油池中应保持一定的油量，油量可按每千瓦约 350 700cm3 来确定，在大功率时用较小值。2、 滚动轴承的润滑：减速器中滚动轴承的润滑应尽可能利用传动件的润滑油来实现，通常根据齿轮的圆周速度来选择润滑方式，本设计采用润滑脂润滑，并在轴承内侧设置挡油环，以免油池中的稀油进入舟车功能而使润滑脂稀释。3、 润滑剂的选择：润滑剂的选择与传动类型、载荷性质、工作条件、转动速度等多种因素有关。轴承负荷大、温度高、应选用粘度较大的润滑油。而轴承负荷较小、温度低、转速高时，应选用粘度较小的润滑油，一般减速器常采用HT-40,HT-50 号机械油，也可采用HL-20,HL-30齿轮油。当采用润滑脂润滑时，轴承中润滑脂装入量可占轴承室空间的1/31/2 。4、 减速器的密封：减速器的密封是为了防止漏油和外界灰尘和水等进入常见的漏油部位有分箱面、轴头、盖端及视孔盖等。分箱面的密封，可在箱体剖分面上开回油槽，轴伸出处密封的装置有垫圈，O 型橡胶圈和唇形密封圈。八、箱体结构设计一、 小型圆柱齿轮，为了使结构紧凑，重量较轻，采用整体式箱体，它的材料为HL150 。名称符号减速器形式及尺寸关系/ mm本次设计取值 /mm齿轮箱体壁厚0.025a 18=8箱盖壁厚箱盖凸缘厚度箱座凸缘厚度箱座底凸缘厚度地脚螺栓直径及数目轴承旁联接螺栓直径盖与座联接螺栓直径联接螺栓 d2 的间距检查孔盖螺钉直径定位销直径d f 、 d1 、 d2 至外箱壁距离d2 、 d2 至凸缘距离轴承旁凸台半径凸