机械设计课程设计务书
学生姓名
专业年级
车辆工程
设计题目： 设计带式输送机传动装置
设计条件：
1 输送带工作拉力：F 3300N
2 输送带工作速度：v 12ms（允许输送带速度误差±5）
3 滚筒直径：D 350mm
4 工作情况：两班制连续单运转载荷较稳室灰尘较环境高温度35°
5 折旧期： 8年
6 检修间隔期： 四年次修两年次中修半年次修
7 动力源： 电力三相交流电压380220V
8 运输带速度允许误差：
9 制造条件生产批量：般机械厂制造批量生产
设计工作量：
1 减速器装配图1张（A1）
2 零件工作图3张
3 设计说明书1份
指导教师签名： 2010年月日
设计容
计算说明
结果
传动装置总体设计
电动机选择
传动装置总传动计算分配
计算传动装置运动动力参数
传动零件计算
第级齿轮传动设计计算
第二级齿轮传动设计计算
轴设计
轴材料选择直径估计
轴结构设计
低速轴校核计算
低速轴滚动轴承选择寿命校核
键选择
高速轴键选择
中间轴键选择
低速轴键选择
联轴器选择
箱体设计
润滑密封设计
润滑
密封
总结
2传动装置总体设计
21电动机选择
1选择电动机类型
工作求工作条件选Y系列三相笼型异步电动机全封闭扇冷式结构电压380V
2．确定电动机功率
1）
中带式输送机效率
2）通查机械设计课程设计手册表17确定级传动机械效率：联轴器099齿轮098轴承099总效率
电动机需功率：
表机械设计课程设计手册表121选取电动机额定功率22
3确定电动机转速
推荐传动合理范围两级展开式圆柱齿轮减速器传动
工作机卷筒轴转速
电动机转速选范围
符合范围步转速两种综合考虑电动机传动装置尺寸质量价格等素传动装置结构紧凑决定选步转速Y系列电动机Y132M26满载转速电动机安装结构形式中心高外形尺寸轴尺寸等表125中查：电动机外伸轴直径D38mm外伸轴长度E80mm
22计算传动装置总传动分配传动
1总传动i
2分配传动
取
23计算传动装置运动动力参数
1轴转速
轴
轴
轴
卷筒轴
4轴输入功率
轴
轴
轴
卷筒轴
5轴输入转矩
轴
轴
轴
工作轴
电动机轴
述计算结果汇总表备查
项目
电动机
轴
轴
轴
工作轴
转速
960
960
21145
6551
6551
功率
435
431
418
405
393
转矩
43273
42840
188700
590940
572913
传动i
1
454
323
1
效率
099
096
096
099
3传动零件计算
31 第级齿轮传动设计计算
1选定齿轮类型精度等级材料齿数
1）二级展开式圆柱齿轮减速器传动方案选直齿圆柱齿轮传动软齿轮面闭式传动
2）运输机般工作机器速度高选7级精度(GB1009583)
3）材料选择机械设计课程设计手册选择齿轮材料40Gr（调质）硬度280HBS齿轮45钢（调质）硬度240HBS二者材料硬度差40HBS
4）选齿轮齿数齿轮齿数
取
2 齿轮面接触强度设计
设计计算公式进行计算
(1)确定公式计算数值
1)试选载荷系数
2)计算齿轮传递转矩
3)软齿面齿轮非称安装机械设计表107选取齿宽系数
4)机械设计表106查材料弹性影响系数
5)机械设计图1021d齿面硬度查齿轮接触疲劳强度极限齿轮接触疲劳强度极限
6)计算应力循环次数
7)机械设计图1019取接触疲劳寿命系数
8)计算接触疲劳许应力
取失效概率1安全系数S1
(2)计算
1)试算齿轮分度圆直径代入中较值
2)计算圆周速度
3)计算齿宽b
4)计算齿宽齿高bh
模数
齿高
5)计算载荷系数
根v262ms图108查动载荷系数
直齿轮
表102查系数
查表104插值法7级精度查机械设计齿轮相支承非称布置
bh889图1013载荷系数
6)实际载荷系数校正算分度圆直径
7)计算模数m
3齿根弯曲强度设计公式
(1)确定公式参数值
1)机械设计图1020c查齿轮弯曲疲劳强度极限齿轮弯曲强度极限
2)机械设计图1018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 S14
4)计算载荷系数K
5)查取齿形系数
机械设计表105查
6）查取应力校正系数
机械设计表105查
7）计算齿轮加较
齿轮数值
（2）设计计算
计算结果齿轮面接触疲劳强度计算模数齿根弯曲疲劳强度计算模数齿轮模数m取决弯曲强度决定承载力齿面接触疲劳强度决定承载力仅齿轮直径（模数齿数积）关取弯曲强度算模数1689mm圆整标准值m2mm 接触强度算分度圆直径5045mm算出齿轮齿数
取
齿轮取
样设计出齿轮传动满足齿面接触疲劳强度满足齿根弯曲疲劳强度做结构紧凑避免浪费
4尺寸设计
(1)计算分圆周直径
(2)计算中心距
(3)计算齿轮宽度
取
5结构技术绘制齿轮零件图
齿轮采齿轮轴结构齿轮采腹板式式结构
齿轮关尺寸计算：
齿轮工作图图示：
取
32 第二级齿轮传动设计计算
1选定齿轮类型精度等级材料齿数
1）二级展开式圆柱齿轮减速器传动方案选直齿圆柱齿轮传动软齿轮面闭式传动
2）运输机般工作机器速度高选7级精度(GB1009583)
3）材料选择机械设计课程设计手册选择齿轮材料40Gr（调质）硬度280HBS齿轮45钢（调质）硬度240HBS二者材料硬度差40HBS
4）选齿轮齿数24齿轮齿数 取
2 齿轮面接触强度设计
设计计算公式进行计算
(1)确定公式计算数值
1)试选载荷系数
2)计算齿轮传递转矩
3)软齿面齿轮非称安装机械设计表107选取齿宽系数
4)机械设计表106查材料弹性影响系数
5)机械设计图1021d齿面硬度查齿轮接触疲劳强度极限齿轮接触疲劳强度极限
6)计算应力循环次数
7)机械设计图1019取接触疲劳寿命系数
8)计算接触疲劳许应力
取失效概率1安全系数S1
(2)计算
1)试算齿轮分度圆直径代入中较值
2)计算圆周速度
3)计算齿宽b
4)计算齿宽齿高bh
模数
齿高
5)计算载荷系数
根v0934ms7级精度图108查动载荷系数
直齿轮
表102查系数
查表104插值法7级精度查机械设计齿轮相支承非称布置
bh1067图1013载荷系数
6)实际载荷系数校正算分度圆直径
7)计算模数m
3齿根弯曲强度设计公式
(1)确定公式参数值
1)机械设计图1020c查齿轮弯曲疲劳强度极限齿轮弯曲强度极限
2)机械设计图1018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 S14
4)计算载荷系数K
5)查取齿形系数
机械设计表105查
6）查取应力校正系数
机械设计表105查
7）计算齿轮加较
齿轮数值
（2）设计计算
计算结果齿轮面接触疲劳强度计算模数m齿根弯曲疲劳强度计算模数齿轮模数m取决弯曲强度决定承载力齿面接触疲劳强度决定承载力仅齿轮直径（模数齿数积）关取弯曲强度算模数2528圆整标准值m3mm 接触强度算分度圆直径87683mm算出齿轮齿数
取
齿轮取
样设计出齿轮传动满足齿面接触疲劳强度满足齿根弯曲疲劳强度做结构紧凑避免浪费
4尺寸设计
(1)计算分圆周直径
(2)计算中心距
(3)计算齿轮宽度
取
5结构技术绘制齿轮零件图
齿轮采实心式结构
齿轮关尺寸计算：
取mm
mm
取30mm
mm
n m3
齿轮采腹板式结构
齿轮关尺寸计算：
取
取
名称
符
号
单
位
高速级
低速级
齿轮
齿轮
齿轮
齿轮
中心距
a
mm
156
1905
传动
i
454
323
模数
m
mm
2
3
压力角
α
º
20
20
齿数
z
28
128
30
97
分度圆直径
d
mm
56
256
90
291
齿顶圆直径
da
mm
60
260
96
297
齿根圆直径
df
mm
51
251
825
2835
齿宽
b
mm
61
56
95
90
材料
40Cr
45
40Cr
45
热处理状态
调质
调质
调质
调质
齿面硬度
HBS
280
240
280
240
4．轴设计
41轴材料选择直径估计
根工作条件选定轴材料45钢调质处理轴直径计算公式 A0值通查教材表142确定：A0112
轴 考虑联轴器键槽影响取
轴 取
轴 取
42轴结构设计
1高速轴
1）高速轴直径确定
：直径处电动机相连安装联轴器外伸轴段
：密封处轴段
：滚动轴承轴段 滚动轴承选取6309：d×D×B45mm×100mm×25mm
渡段
齿轮轴段齿轮直径较采齿轮轴结构
：滚动轴承段
2）高速轴段长度确定
：
：箱体结构轴承端盖装配关系等确定
：滚动轴承挡油环装配关系等确定
：装配关系箱体结构确定
：高速齿轮齿宽确定
：箱体结构轴承端盖装配关系等确定
2中间轴
1）中间轴轴段直径确定
：直径处滚动轴承轴段滚动轴承选取6307：d×D×B35mm×80mm×21mm
：低速齿轮轴段 取
：轴环根齿轮轴定位求 取
高速齿轮轴段 取
：滚动轴承段
2）中间轴轴段长度确定
：滚动轴承挡油盘装配关系 取
：低速齿轮齿宽取
：轴环 取
：高速齿轮齿宽 取
：
3低速轴
1) 低速轴轴段直径确定
： 滚动轴承轴段滚动轴承选取6312：d×D×B60mm×130mm×31mm
：低速齿轮轴段 取
：轴环根齿轮轴定位求 取
度段取考虑挡油盘轴定位 取
：滚动轴承段
：封密轴段处根联轴器定位求封面圈标注取
：直径安装联轴器外伸轴段
2）低速轴轴段长度确定
：滚动轴承挡油盘装配关系等确定取
：低速齿轮齿宽 取
：轴环 取
：装配关系箱体结构 取
：滚动轴承挡油盘装配关系
：箱体结构轴承端盖装配关系等确定
：
5．低速轴校核计算
1低速轴受力分析
选择直齿轮该轴受圆周力径力作：
2低速轴受力情况图示
3求垂直面支承反力
4求水面支承反力
5垂直面弯距
6水面弯矩
7求合成弯距
载荷
水面H
垂直面V
支反力
弯矩
总弯矩
扭矩
8做出轴载荷分布图
9 弯扭合成应力校核轴强度
表数轴单旋转扭转切应力脉动循环变应力取轴计算应力
前已选定轴材料45钢调质处理表151查
安全
10 精确校核轴疲劳强度
（1）齿轮左端面左侧
抗弯截面系数
抗扭截面系数
齿轮左端面左侧弯矩M
截面扭矩
截面弯曲应力
截面扭矩切应力
轴材料45钢调质处理表151查
截面轴肩形成理应力集中系数附表32查取插值课查：
附图31轴材料敏性系数
效应力集中系数
附图32尺寸系数附图33轴扭转尺寸系数
轴磨削加工附图34表面质量系数
轴未表面强化处理综合系数
3132碳钢特性系数
取
取
安全系数值
知起安全
（2）齿轮左端面右侧
抗弯截面系数
抗扭截面系数
齿轮左端面左侧弯矩M
截面扭矩
截面弯曲应力
截面扭矩切应力
盈配合处附图38插值法求出取：
轴磨削加工附图34表面质量系数
综合系数
轴截面右侧安全系数值
该轴截面右侧强度足够
6低速轴滚动轴承选择寿命校核
考虑轴受力较径力选单列深沟球轴承
轴Ⅰ63099两轴Ⅱ6307两轴Ⅲ选6312两 (GBT2971994)
低速轴寿命计算：
1查机械设计课程设计表61深沟球轴承6312
2查机械设计
X1 Y0
3计算轴承反力量动载荷：
水面轴承受载荷
垂直面轴承受载荷
计算轴承2受总载荷
轴承受轴力量动载荷：
4已知预期寿命8年两班制
基额定动载荷
轴承6308安全合格
7键选择
71高速轴键选择
高速轴安装联轴器键根安装联轴器处直径d32㎜通查机械设计基础课程设计表41圆头普通键选择键尺寸：b×h×10×8 （t50r025）键工作长度L40mm 键接触高度k05h05×84mm标记：键10×8×40 GBT10962003传递转矩
表62差键静连接时需应力
高速轴键强度足够
72中间轴键选择
中间轴键安装齿轮选圆头普通键高速齿轮齿宽B56mm 轴段直径d40mm通查机械设计基础课程设计表41选b×h 12×8（t50r025）键工作长度L38mm 键接触高度k05h05×84mm标记：键12×8×38 GBT10962003 低速齿轮齿宽B95 轴段直径d40选b×h12×8（t50r025）键工作长度L56mm 键接触高度k05h05×84mm标记：键12×8×56 GBT10962003 两键传递转矩相校核短键传递转矩
轴键强度足够
73低速轴键选择
低速两键安装低速级齿轮安装联轴器齿轮选圆头普通键齿轮轴段直径d65mm轮宽B90mm 通查表机械设计基础课程设计表41选b×h18×11（t70r025）键工作长度L69mm 键接触高度k05h05×1155mm标记：键18×11×69 GBT10962003 传递转矩
安装齿轮键强度足够
安装联轴器键圆头普通键轴直径d50mm选键b×h16×10(t60r025) 键工作长度 L54mm键接触高度k05h05×105mm标记：键16×10×54GBT10962003传递转矩
选键强度足够
8联轴器选择
减速器载荷稳速度高特殊求考虑装拆方便济问题选弹性柱销联轴器
1减速器输入端
选LX3型（GBT 50142003）弹性套柱销联轴器采J1型轴孔圆头普通键轴孔直径d32mm轴孔长度L58mm
2减速器输出端
选GICL3型（GBT 50142003）鼓形齿式联轴器采J1型轴孔圆头普通键轴孔直径d50mm轴孔长度L82mm
9箱体设计
名称
符号
参数
设计原
箱体壁厚
10
0025a+3>8
箱盖壁厚
1
8
002a+3>8
凸缘厚度
箱座
b
15
箱盖
b1
12
底座
b2
25
箱座肋厚
m
85
脚螺钉
型号
df
M20
0036a+12
数目
n
4
轴承旁联接螺栓直径
d1
M16
075df
箱座箱盖联接螺栓直径尺寸
d2
M12
（05～06）df
连接螺栓间距
180
150～200
轴承盖螺钉直径
d3
10
（04～05）df
观察孔盖螺钉
d4
8
（03～04）df
定位销直径
d
10
（07～08）d2
d1d2外箱壁距离
C1
2218
C1>C1min
d1d2凸缘边缘距离
C2
2016
C2>C2min
df外箱壁距离
C1
26
df凸缘边缘距离
C2
24
箱体外壁轴承盖座端面距离
57
C1+C2+(5～10)
轴承端盖外径
D2
150130 180
轴承旁连接螺栓距离
S
6050 80
注释：a取低速级中心距a＝1905mm
10润滑密封设计
101润滑
齿轮速度较难飞溅形成油雾难导入轴承难轴承浸油润滑减速器齿轮选润脂脂润滑方式润滑
102密封
防止泄漏减速器箱盖箱体接合处外伸轴处必须采取适密封措施箱体箱盖密封通改善接合处粗糙度般等63外连接箱体箱盖螺栓螺栓间宜太安装时必须螺栓拧紧外伸轴处密封根轴直径选国家标注U型密封圈
11总结
二周课程设计结束课程设计务二级圆柱齿轮减速器次课程设计程中时间紧迫完成设计务设计程中体会深刻失足成千古恨句话深深印心中设计中出错误次出错会引起系列错误相重算次计算程特求细心计算途中遇问题老师学细心帮助解决反复计算断草绘程中学少东西前学乱次设计前容系统总结时培养制作课程设计思想方法
通次课程设计更加深入解机械设计门课程机械设计仅仅门课必须通理接合实际深入解中概念设计程样学理知识助提高综合素质次设计涉学机械设计基础画法机械制图理力学材料力学CAD制图等知识涉没学公差配合等见机械设计门广泛综合课程单单教材学点点远远够必点吸收课外关知识定注意综合思考问题解决问题力提高工作学中少走弯路决回避困难遇困难时冷静思考参考书问老师学力争快解决问题设计中问题请老师指教
参考文献
1机械设计（教材）第八版高等教育出版社编：濮良贵 纪名刚
2机械设计课程设计手册高等教育出版社编：吴宗泽
3工程图学基础（教材）高等教育出版社编：丁玉林
m2mm
a156mm
m3mm
轴Ⅰ63099两轴Ⅱ6307两轴Ⅲ选6312两 (GBT2971994)
b×h×10×8
b×h 12×8
b×h12×8
b×h18×11
b×h16×10
LX3型（GBT 50142003）弹性套柱销联轴器
GICL3型（GBT 50142003）鼓形齿式联轴器
脂润滑
U型密封圈
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学生姓名
专业年级
车辆工程
设计题目： 设计带式输送机传动装置
设计条件：
1 输送带工作拉力：F 3300N
2 输送带工作速度：v 12ms（允许输送带速度误差±5）
3 滚筒直径：D 350mm
4 工作情况：两班制连续单运转载荷较稳室灰尘较环境高温度35°
5 折旧期： 8年
6 检修间隔期： 四年次修两年次中修半年次修
7 动力源： 电力三相交流电压380220V
8 运输带速度允许误差：
9 制造条件生产批量：般机械厂制造批量生产
设计工作量：
1 减速器装配图1张（A1）
2 零件工作图3张
3 设计说明书1份
指导教师签名： 2010年月日
设计容
计算说明
结果
传动装置总体设计
电动机选择
传动装置总传动计算分配
计算传动装置运动动力参数
传动零件计算
第级齿轮传动设计计算
第二级齿轮传动设计计算
轴设计
轴材料选择直径估计
轴结构设计
低速轴校核计算
低速轴滚动轴承选择寿命校核
键选择
高速轴键选择
中间轴键选择
低速轴键选择
联轴器选择
箱体设计
润滑密封设计
润滑
密封
总结
2传动装置总体设计
21电动机选择
1选择电动机类型
工作求工作条件选Y系列三相笼型异步电动机全封闭扇冷式结构电压380V
2．确定电动机功率
1）
中带式输送机效率
2）通查机械设计课程设计手册表17确定级传动机械效率：联轴器099齿轮098轴承099总效率
电动机需功率：
表机械设计课程设计手册表121选取电动机额定功率22
3确定电动机转速
推荐传动合理范围两级展开式圆柱齿轮减速器传动
工作机卷筒轴转速
电动机转速选范围
符合范围步转速两种综合考虑电动机传动装置尺寸质量价格等素传动装置结构紧凑决定选步转速Y系列电动机Y132M26满载转速电动机安装结构形式中心高外形尺寸轴尺寸等表125中查：电动机外伸轴直径D38mm外伸轴长度E80mm
22计算传动装置总传动分配传动
1总传动i
2分配传动
取
23计算传动装置运动动力参数
1轴转速
轴
轴
轴
卷筒轴
4轴输入功率
轴
轴
轴
卷筒轴
5轴输入转矩
轴
轴
轴
工作轴
电动机轴
述计算结果汇总表备查
项目
电动机
轴
轴
轴
工作轴
转速
960
960
21145
6551
6551
功率
435
431
418
405
393
转矩
43273
42840
188700
590940
572913
传动i
1
454
323
1
效率
099
096
096
099
3传动零件计算
31 第级齿轮传动设计计算
1选定齿轮类型精度等级材料齿数
1）二级展开式圆柱齿轮减速器传动方案选直齿圆柱齿轮传动软齿轮面闭式传动
2）运输机般工作机器速度高选7级精度(GB1009583)
3）材料选择机械设计课程设计手册选择齿轮材料40Gr（调质）硬度280HBS齿轮45钢（调质）硬度240HBS二者材料硬度差40HBS
4）选齿轮齿数齿轮齿数
取
2 齿轮面接触强度设计
设计计算公式进行计算
(1)确定公式计算数值
1)试选载荷系数
2)计算齿轮传递转矩
3)软齿面齿轮非称安装机械设计表107选取齿宽系数
4)机械设计表106查材料弹性影响系数
5)机械设计图1021d齿面硬度查齿轮接触疲劳强度极限齿轮接触疲劳强度极限
6)计算应力循环次数
7)机械设计图1019取接触疲劳寿命系数
8)计算接触疲劳许应力
取失效概率1安全系数S1
(2)计算
1)试算齿轮分度圆直径代入中较值
2)计算圆周速度
3)计算齿宽b
4)计算齿宽齿高bh
模数
齿高
5)计算载荷系数
根v262ms图108查动载荷系数
直齿轮
表102查系数
查表104插值法7级精度查机械设计齿轮相支承非称布置
bh889图1013载荷系数
6)实际载荷系数校正算分度圆直径
7)计算模数m
3齿根弯曲强度设计公式
(1)确定公式参数值
1)机械设计图1020c查齿轮弯曲疲劳强度极限齿轮弯曲强度极限
2)机械设计图1018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 S14
4)计算载荷系数K
5)查取齿形系数
机械设计表105查
6）查取应力校正系数
机械设计表105查
7）计算齿轮加较
齿轮数值
（2）设计计算
计算结果齿轮面接触疲劳强度计算模数齿根弯曲疲劳强度计算模数齿轮模数m取决弯曲强度决定承载力齿面接触疲劳强度决定承载力仅齿轮直径（模数齿数积）关取弯曲强度算模数1689mm圆整标准值m2mm 接触强度算分度圆直径5045mm算出齿轮齿数
取
齿轮取
样设计出齿轮传动满足齿面接触疲劳强度满足齿根弯曲疲劳强度做结构紧凑避免浪费
4尺寸设计
(1)计算分圆周直径
(2)计算中心距
(3)计算齿轮宽度
取
5结构技术绘制齿轮零件图
齿轮采齿轮轴结构齿轮采腹板式式结构
齿轮关尺寸计算：
齿轮工作图图示：
取
32 第二级齿轮传动设计计算
1选定齿轮类型精度等级材料齿数
1）二级展开式圆柱齿轮减速器传动方案选直齿圆柱齿轮传动软齿轮面闭式传动
2）运输机般工作机器速度高选7级精度(GB1009583)
3）材料选择机械设计课程设计手册选择齿轮材料40Gr（调质）硬度280HBS齿轮45钢（调质）硬度240HBS二者材料硬度差40HBS
4）选齿轮齿数24齿轮齿数 取
2 齿轮面接触强度设计
设计计算公式进行计算
(1)确定公式计算数值
1)试选载荷系数
2)计算齿轮传递转矩
3)软齿面齿轮非称安装机械设计表107选取齿宽系数
4)机械设计表106查材料弹性影响系数
5)机械设计图1021d齿面硬度查齿轮接触疲劳强度极限齿轮接触疲劳强度极限
6)计算应力循环次数
7)机械设计图1019取接触疲劳寿命系数
8)计算接触疲劳许应力
取失效概率1安全系数S1
(2)计算
1)试算齿轮分度圆直径代入中较值
2)计算圆周速度
3)计算齿宽b
4)计算齿宽齿高bh
模数
齿高
5)计算载荷系数
根v0934ms7级精度图108查动载荷系数
直齿轮
表102查系数
查表104插值法7级精度查机械设计齿轮相支承非称布置
bh1067图1013载荷系数
6)实际载荷系数校正算分度圆直径
7)计算模数m
3齿根弯曲强度设计公式
(1)确定公式参数值
1)机械设计图1020c查齿轮弯曲疲劳强度极限齿轮弯曲强度极限
2)机械设计图1018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 S14
4)计算载荷系数K
5)查取齿形系数
机械设计表105查
6）查取应力校正系数
机械设计表105查
7）计算齿轮加较
齿轮数值
（2）设计计算
计算结果齿轮面接触疲劳强度计算模数m齿根弯曲疲劳强度计算模数齿轮模数m取决弯曲强度决定承载力齿面接触疲劳强度决定承载力仅齿轮直径（模数齿数积）关取弯曲强度算模数2528圆整标准值m3mm 接触强度算分度圆直径87683mm算出齿轮齿数
取
齿轮取
样设计出齿轮传动满足齿面接触疲劳强度满足齿根弯曲疲劳强度做结构紧凑避免浪费
4尺寸设计
(1)计算分圆周直径
(2)计算中心距
(3)计算齿轮宽度
取
5结构技术绘制齿轮零件图
齿轮采实心式结构
齿轮关尺寸计算：
取mm
mm
取30mm
mm
n m3
齿轮采腹板式结构
齿轮关尺寸计算：
取
取
名称
符
号
单
位
高速级
低速级
齿轮
齿轮
齿轮
齿轮
中心距
a
mm
156
1905
传动
i
454
323
模数
m
mm
2
3
压力角
α
º
20
20
齿数
z
28
128
30
97
分度圆直径
d
mm
56
256
90
291
齿顶圆直径
da
mm
60
260
96
297
齿根圆直径
df
mm
51
251
825
2835
齿宽
b
mm
61
56
95
90
材料
40Cr
45
40Cr
45
热处理状态
调质
调质
调质
调质
齿面硬度
HBS
280
240
280
240
4．轴设计
41轴材料选择直径估计
根工作条件选定轴材料45钢调质处理轴直径计算公式 A0值通查教材表142确定：A0112
轴 考虑联轴器键槽影响取
轴 取
轴 取
42轴结构设计
1高速轴
1）高速轴直径确定
：直径处电动机相连安装联轴器外伸轴段
：密封处轴段
：滚动轴承轴段 滚动轴承选取6309：d×D×B45mm×100mm×25mm
渡段
齿轮轴段齿轮直径较采齿轮轴结构
：滚动轴承段
2）高速轴段长度确定
：
：箱体结构轴承端盖装配关系等确定
：滚动轴承挡油环装配关系等确定
：装配关系箱体结构确定
：高速齿轮齿宽确定
：箱体结构轴承端盖装配关系等确定
2中间轴
1）中间轴轴段直径确定
：直径处滚动轴承轴段滚动轴承选取6307：d×D×B35mm×80mm×21mm
：低速齿轮轴段 取
：轴环根齿轮轴定位求 取
高速齿轮轴段 取
：滚动轴承段
2）中间轴轴段长度确定
：滚动轴承挡油盘装配关系 取
：低速齿轮齿宽取
：轴环 取
：高速齿轮齿宽 取
：
3低速轴
1) 低速轴轴段直径确定
： 滚动轴承轴段滚动轴承选取6312：d×D×B60mm×130mm×31mm
：低速齿轮轴段 取
：轴环根齿轮轴定位求 取
度段取考虑挡油盘轴定位 取
：滚动轴承段
：封密轴段处根联轴器定位求封面圈标注取
：直径安装联轴器外伸轴段
2）低速轴轴段长度确定
：滚动轴承挡油盘装配关系等确定取
：低速齿轮齿宽 取
：轴环 取
：装配关系箱体结构 取
：滚动轴承挡油盘装配关系
：箱体结构轴承端盖装配关系等确定
：
5．低速轴校核计算
1低速轴受力分析
选择直齿轮该轴受圆周力径力作：
2低速轴受力情况图示
3求垂直面支承反力
4求水面支承反力
5垂直面弯距
6水面弯矩
7求合成弯距
载荷
水面H
垂直面V
支反力
弯矩
总弯矩
扭矩
8做出轴载荷分布图
9 弯扭合成应力校核轴强度
表数轴单旋转扭转切应力脉动循环变应力取轴计算应力
前已选定轴材料45钢调质处理表151查
安全
10 精确校核轴疲劳强度
（1）齿轮左端面左侧
抗弯截面系数
抗扭截面系数
齿轮左端面左侧弯矩M
截面扭矩
截面弯曲应力
截面扭矩切应力
轴材料45钢调质处理表151查
截面轴肩形成理应力集中系数附表32查取插值课查：
附图31轴材料敏性系数
效应力集中系数
附图32尺寸系数附图33轴扭转尺寸系数
轴磨削加工附图34表面质量系数
轴未表面强化处理综合系数
3132碳钢特性系数
取
取
安全系数值
知起安全
（2）齿轮左端面右侧
抗弯截面系数
抗扭截面系数
齿轮左端面左侧弯矩M
截面扭矩
截面弯曲应力
截面扭矩切应力
盈配合处附图38插值法求出取：
轴磨削加工附图34表面质量系数
综合系数
轴截面右侧安全系数值
该轴截面右侧强度足够
6低速轴滚动轴承选择寿命校核
考虑轴受力较径力选单列深沟球轴承
轴Ⅰ63099两轴Ⅱ6307两轴Ⅲ选6312两 (GBT2971994)
低速轴寿命计算：
1查机械设计课程设计表61深沟球轴承6312
2查机械设计
X1 Y0
3计算轴承反力量动载荷：
水面轴承受载荷
垂直面轴承受载荷
计算轴承2受总载荷
轴承受轴力量动载荷：
4已知预期寿命8年两班制
基额定动载荷
轴承6308安全合格
7键选择
71高速轴键选择
高速轴安装联轴器键根安装联轴器处直径d32㎜通查机械设计基础课程设计表41圆头普通键选择键尺寸：b×h×10×8 （t50r025）键工作长度L40mm 键接触高度k05h05×84mm标记：键10×8×40 GBT10962003传递转矩
表62差键静连接时需应力
高速轴键强度足够
72中间轴键选择
中间轴键安装齿轮选圆头普通键高速齿轮齿宽B56mm 轴段直径d40mm通查机械设计基础课程设计表41选b×h 12×8（t50r025）键工作长度L38mm 键接触高度k05h05×84mm标记：键12×8×38 GBT10962003 低速齿轮齿宽B95 轴段直径d40选b×h12×8（t50r025）键工作长度L56mm 键接触高度k05h05×84mm标记：键12×8×56 GBT10962003 两键传递转矩相校核短键传递转矩
轴键强度足够
73低速轴键选择
低速两键安装低速级齿轮安装联轴器齿轮选圆头普通键齿轮轴段直径d65mm轮宽B90mm 通查表机械设计基础课程设计表41选b×h18×11（t70r025）键工作长度L69mm 键接触高度k05h05×1155mm标记：键18×11×69 GBT10962003 传递转矩
安装齿轮键强度足够
安装联轴器键圆头普通键轴直径d50mm选键b×h16×10(t60r025) 键工作长度 L54mm键接触高度k05h05×105mm标记：键16×10×54GBT10962003传递转矩
选键强度足够
8联轴器选择
减速器载荷稳速度高特殊求考虑装拆方便济问题选弹性柱销联轴器
1减速器输入端
选LX3型（GBT 50142003）弹性套柱销联轴器采J1型轴孔圆头普通键轴孔直径d32mm轴孔长度L58mm
2减速器输出端
选GICL3型（GBT 50142003）鼓形齿式联轴器采J1型轴孔圆头普通键轴孔直径d50mm轴孔长度L82mm
9箱体设计
名称
符号
参数
设计原
箱体壁厚
10
0025a+3>8
箱盖壁厚
1
8
002a+3>8
凸缘厚度
箱座
b
15
箱盖
b1
12
底座
b2
25
箱座肋厚
m
85
脚螺钉
型号
df
M20
0036a+12
数目
n
4
轴承旁联接螺栓直径
d1
M16
075df
箱座箱盖联接螺栓直径尺寸
d2
M12
（05～06）df
连接螺栓间距
180
150～200
轴承盖螺钉直径
d3
10
（04～05）df
观察孔盖螺钉
d4
8
（03～04）df
定位销直径
d
10
（07～08）d2
d1d2外箱壁距离
C1
2218
C1>C1min
d1d2凸缘边缘距离
C2
2016
C2>C2min
df外箱壁距离
C1
26
df凸缘边缘距离
C2
24
箱体外壁轴承盖座端面距离
57
C1+C2+(5～10)
轴承端盖外径
D2
150130 180
轴承旁连接螺栓距离
S
6050 80
注释：a取低速级中心距a＝1905mm
10润滑密封设计
101润滑
齿轮速度较难飞溅形成油雾难导入轴承难轴承浸油润滑减速器齿轮选润脂脂润滑方式润滑
102密封
防止泄漏减速器箱盖箱体接合处外伸轴处必须采取适密封措施箱体箱盖密封通改善接合处粗糙度般等63外连接箱体箱盖螺栓螺栓间宜太安装时必须螺栓拧紧外伸轴处密封根轴直径选国家标注U型密封圈
11总结
二周课程设计结束课程设计务二级圆柱齿轮减速器次课程设计程中时间紧迫完成设计务设计程中体会深刻失足成千古恨句话深深印心中设计中出错误次出错会引起系列错误相重算次计算程特求细心计算途中遇问题老师学细心帮助解决反复计算断草绘程中学少东西前学乱次设计前容系统总结时培养制作课程设计思想方法
通次课程设计更加深入解机械设计门课程机械设计仅仅门课必须通理接合实际深入解中概念设计程样学理知识助提高综合素质次设计涉学机械设计基础画法机械制图理力学材料力学CAD制图等知识涉没学公差配合等见机械设计门广泛综合课程单单教材学点点远远够必点吸收课外关知识定注意综合思考问题解决问题力提高工作学中少走弯路决回避困难遇困难时冷静思考参考书问老师学力争快解决问题设计中问题请老师指教
参考文献
1机械设计（教材）第八版高等教育出版社编：濮良贵 纪名刚
2机械设计课程设计手册高等教育出版社编：吴宗泽
3工程图学基础（教材）高等教育出版社编：丁玉林
m2mm
a156mm
m3mm
轴Ⅰ63099两轴Ⅱ6307两轴Ⅲ选6312两 (GBT2971994)
b×h×10×8
b×h 12×8
b×h12×8
b×h18×11
b×h16×10
LX3型（GBT 50142003）弹性套柱销联轴器
GICL3型（GBT 50142003）鼓形齿式联轴器
脂润滑
U型密封圈
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