带式运输机二级直齿圆柱齿轮减速器
毕业设计
题目：带式运输机二级直齿圆柱齿轮减速器班级：
学生姓名：学号：
指导老师：
完成日期：
机电工程系
摘要
通过这次带式运输机二级直齿圆柱齿轮减速器的设计，综合运用了机械设计课程和其他有关先修课程的理论，结合生产实际知识，力求做到按直齿圆柱齿轮减速器的设计理论制定出一套合理的设计方案，所设计的直齿圆柱齿轮减速器要符合六高，二低，二化的标准，同时培养自身的分析和解决一般工程实际问题的能力，并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展；并学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程；同时也深深感到自己初步掌握的知识与实际需要还有很大的距离，在今后还需要继续学习和实践。
本设计由于时间紧张，在设计中肯定会有许多欠缺，若想把它变成实际产品的话还需要反复的考虑和探讨。但作为一次练习，确实给我们带来了很大的收获，设计涉及多方面的内容，并进行机械设计基本技能的训练，通过设计计算、认证、画图（CAD/CAM,UG NX8.0）、熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准和规范等）以及使用经验数据、进行经验估算和数据处理等提高了我对机械结构设计、控制系统设计及步进电动机的选用等方面的认识和应用能力。
关键词：二级直齿圆柱齿轮减速器计算机辅助设计(CAD/CAM)
目录
一．绪论------------------------------------------------------------------------------------2 二．概述------------------------------------------------------------------------------------7 三．带式运输机二级直齿圆柱齿轮减速器的设计---------------------------------8
1.带式运输机传动系统的设计方案-----------------------------------------------8
2.电机的选择--------------------------------------------------------------------------9
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比-------------------------------------10
4.计算传动装置的运动和动力参数----------------------------------------------10
5.设计V带和带轮-------------------------------------------------------------------11
6.齿轮的设计-------------------------------------------------------------------------13
6.1高速级大小齿轮的设计-----------------------------------------------------13
6.2低速级大小齿轮的设计-----------------------------------------------------14
7.减速器机体结构尺寸-------------------------------------------------------------15
8.轴的设计----------------------------------------------------------------------------17
8.1高速轴的设计-----------------------------------------------------------------17
8.2中间轴的设计-----------------------------------------------------------------21
8.3从动轴的设计-----------------------------------------------------------------24
9.高速轴大齿轮的设计--------------------------------------------------------------28
10.电动机带轮的设计---------------------------------------------------------------28
11减速器附件的选择----------------------------------------------------------------29
12.箱体的设计-------------------------------------------------------------------------29
13.联轴器的选择----------------------------------------------------------------------30
14.润滑方式的确定-------------------------------------------------------------------30 四．个人总结-----------------------------------------------------------------------------31 五．致谢-----------------------------------------------------------------------------------32 六．参考文献-----------------------------------------------------------------------------33
一．绪论
随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们对产品的需求是多样化的，这就决定了未来的生产方式趋向多品种，小批量。在各行各业中广泛的使用着齿轮减速器，它是一种不可缺少的机械传动装置，它是机械设备的重要组成部分和核心部件。目前，国内各类通用减速器的标准系列已达数百个，基本可满足各行业对通用减速器的需求。国内减速器行业重点骨干企业的产品品种，规格及参数覆盖范围近几年都在不断扩展，产品质量已达到国外先进工业国家同类产品水平，承担起为国民经济各行业提供传动装置配套的重任，部分产品还出口至欧美及东南亚地区，推动了中国装配制造业的发展。
1.减速器的原理
减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机、内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。
2. 减速器分类
减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。减速器的种类繁多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。
3. 减速器的特点
蜗轮蜗杆减速机的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。谐波减速机的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差。输入转速不能太高。行星减速机其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大。但价格略贵。齿轮减速机具有体积小，传递扭矩大的特点。齿轮减速机在模块组合体系基础上设计制造，有极多的电机组合、安装形式和结构方案，传动比分级细密，满
足不同的使用工况，实现机电一体化。齿轮减速机传动效率高，耗能低，性能优越。摆线针轮减速机是一种采用摆线针齿啮合行星传动原理的传动机型，是一种理想的传动装置，具有许多优点，用途广泛，并可正反运转。
4. 减速器的作用
(1)、降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速机额定扭矩；
(2)、减速同时降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。
5. 减速器型号和规格的选择
1.型号的选择：
尽量选用接近理想减速比：
减速比=伺服马达转速/减速机出力轴转速
扭力计算：对减速机的寿命而言，扭力计算非常重要，并且要注意加速度的最大转矩值(TP),是否超过减速机之最大负载扭力。适用功率通常为市面上的伺服机种的适用功率，减速机的适用性很高，工作系数都能维持在1.2以上，但在选用上也可以以自己的需要来决定：
要点有二：
（1）、选用伺服电机的出力轴径不能大于表格上最大使用轴径；
（2）、若经扭力计算工作,转速可以满足平常运转，但在伺服全额输出时，有不足现象时，可以在电机侧之驱动器，做限流控制，或在机械轴上做扭力保护，这是很必要的。
通用减速机的选型包括提出原始条件、选择类型、确定规格等步骤。相比之下，类型选择比较简单，而准确提供减速器的工况条件，掌握减速器的设计、制造和使用特点是通用减速器正确合理选择规格的关键。规格选择要满足强度、热平衡、轴伸部位承受径向载荷等条件。
2.选择规格：
通用减速器和专用减速器设计选型方法的最大不同在于，前者适用于各个行业，但减速只能按一种特定的工况条件设计，故选用时用户需根据各自的要求考虑不同的修正系数，工厂应该按实际选用的电动机功率（不是减速器的额定功率）；后者按用户的专用条件设计，该考虑的系数，设计时一般已作考虑，选用时只要满足使用功率小于等于减速器的额定功率即可，方法相对简单。
通用减速器的额定功率一般是按使用（工况）系数KA=1（电动机或汽轮机为原动机，工作机载荷平稳，每天工作3~10h，每小时启动次数≤5次，允许启动转矩为工作转矩的2倍），接触强度安全系数SH≈1、单对齿轮的失效概率≈1%,等条件计算确定的。
所选减速器的额定功率应满足：
PC=P2KAKSKR≤PN
式中PC——计算功率（KW）；
PN——减速器的额定功率（ KW）；
P2——工作机功率（KW）；
KA——使用系数，考虑使用工况的影响；
KS——启动系数，考虑启动次数的影响；
KR——可靠度系数，考虑不同可靠度要求。
世界各国所用的使用系数基本相同。虽然许多样本上没有反映出KS\KR两个系数，但由于知己（对自身的工况要求清楚）、知彼（对减速器的性能特点清楚），国外选型时一般均留有较大的富裕量，相当于已考虑了KR\KS的影响。
由于使用场合不同、重要程度不同、损坏后对人身安全及生产造成的损失大小不同、维修难易不同，因而对减速器的可靠度的要求也不相同。系数KR就是实际需要的可靠度对原设计的可靠度进行修正。它符合ISO6336、GB3480和AGMA2001—B88（美国齿轮制造者协会标准）对齿轮强度计算方法的规定。国内一些用户对减速器的可靠度尚提不出具体量的要求，可按一般专用减速器的设计规定（SH ≥1.25，失效概
率≤1/1000），较重要场合取KR=1.25=1.56左右。
热平衡校核：
通用减速器的许用热功率值是在特定工况条件下（一般环境温度20℃，每小时100%,连续运转、功率利用率100%），按润滑油允许的最高平衡温度（一般为85℃）确定的。
条件不同时按相应系数（有时综合成一个系数）进行修正。
所选减速器应满足
PCt=P2KTKWKP≤Pt
式中 PCt——计算热功率（KW）；
KT——环境温度系数；
KW——运转周期系数；
KP——功率利用率系数；
Pt——减速器许用热功率（KW）。
校核轴的载荷：
通用减速器常常须对输入轴、输出轴轴伸中间部位允许承受的最大径向载荷给予限制，应予校核，超过时应向制造厂提出加粗轴径和加大轴承等要求。
6. 应用领域
减速机是国民经济诸多领域的机械传动装置，行业涉及的产品类别包括了各类齿轮减速机、行星齿轮减速机及蜗杆减速机，也包括了各种专用传动装置，如增速装置、调速装置、以及包括柔性传动装置在内的各类复合传动装置等。产品服务领域涉及冶金、有色、煤炭、建材、船舶、水利、电力、工程机械及石化等行业。
我国减速机行业发展历史已有近40年，在国民经济及国防工业的各个领域，减速机产品都有着广泛的应用。食品轻工、电力机械、建筑机械、冶金机械、水泥机械、环保机械、电子电器、筑路机械、水利机械、化工机械、矿山机械、输送机械、建材机械、橡胶机械、石油机械等行业领域对减速机产品都有旺盛的需求。
潜力巨大的市场催生了激烈的行业竞争，在残酷的市场争夺中，减速机行业企业必须加快淘汰落后产能，大力发展高效节能产品，充分利用国家节能产品惠民工程政策机遇，加大产品更新力度，调整产品结构，关注国家产业政策，以应对复杂多变的经济环境，保持良好发展势头。
7.趋势
20世纪70－80年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。通用减速器的发展趋势如下：
（1）、高水平、高性能：圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高；
(2)、积木式组合设计：基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本；
(3)、型式多样化，变型设计多：摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添
了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。
促使减速器水平提高的主要因素有：
(1)、理论知识的日趋完善，更接近实际（如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等）；
(2)、采用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高；
(3)、结构设计更合理；
(4)、加工精度提高到ISO5－6级；
(5)、轴承质量和寿命提高；
（6）、润滑油质量提高。
自20世纪60年代以来，中国先后制订了JB1130－70《圆柱齿轮减速器》等一批通用减速器的标准，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。全国生产减速器的企业有数百家，年产通用减速器25万台左右，对发展中国的机械产品作出了贡献。
20世纪60年代的减速器大多是参照苏联20世纪40－50年代的技术制造的，后来虽有所发展，但限于当时的设计、工艺水平及装备条件，其总体水平与国际水平有较大差距。
改革开放以来，中国引进一批先进加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从JB179－60的8－9级提高到GB10095－88的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在4－5级。部分减速器采用硬齿面后，体积和质量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。中国自行设计制造的高速齿轮减（增）速器的功率已达42000kW，齿轮圆周速度达150m/s以上。但是，中国大多数减速器的技术水平还不高，老产品不可能立即被取代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。
二．概述
1.设计的目的
A.通过对带式运输机二级直齿圆柱齿轮减速器的设计熟悉机器的具体操
作，增强感性认识和社会适应能力，进一步巩固和深化已学过的理论知
识，提高综合运用所学知识并发现问题，解决问题的能力。
B.学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件，机械传动装置或简单机
械的设计原理和过程。
C.对所学技能的训练，例如：计算，绘图，查阅设计资料和手册，运用标
准和规范等。
D.学会利用多种手段（工具）解决问题，例如：在本设计中可选择CAD等
制图工具。
E.了解减速器内部齿轮间的传动关系。
2.设计的意义
通过设计，可以培养我们学生理论联系实际的工作作风，提高分析问题，解决问题的独立工作能力；通过实习，加深我们学生对专业的理解和认识，为进一步开拓专业知识创造条件，锻炼动手动脑能力，通过实践运用巩固了所学知识，加深了解其基本原理并掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程；同时也让我们认识到自身的不足，掌握的知识与实际需要还有很大的距离，在今后还需要继续学习和实践。
三．二级直齿圆柱齿轮减速器的设计
传动方案的拟定
1.带式运输机传动系统设计方案：
考虑到电机转速高，传动功率大，将V 带设置在高速级。
η2η3
η5
η4
η1
I
II
III
IV
Pd
Pw
图表 1带式运输机二级直齿圆柱齿轮减速器的设计
要求：拟定传动关系：由电动机、V 带、减速器、联轴器、工作机构成。
完成设计说明书一份，约10000字左右。
工作条件：双班工作，有轻微振动，小批量生产，单向传动，
使用5年，运输带允许误差5%。
已知条件：运输带卷筒转速19/min r 。 减速箱输出轴功率 4.25P 马力。 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大
刚度。
2.电机的选择
(1).计算电机所需功率d P ： 查《机械设计课程设计手册》(第二版)第3页表1-7：
1η－带传动效率：0.96
2η－每对轴承传动效率：0.99 3η－圆柱齿轮的传动效率：0.96
4η－联轴器的传动效率：0.993 5η—卷筒的传动效率：0.96 说明：
η－电机至工作机之间的传动装置的总效率：
4
212345ηηηηηη=????
45w P P ηη=?? 3.67w
d P P KW η
=
=
(2).确定电机转速：查《机械设计课程设计指导书》（第二版）第7页表1：取V 带传动比i=2 4
二级圆柱齿轮减速器传动比i=840所以电动机转速的可选范围是：
()()19248403043040/min n n i r =?=??=电机卷筒总
符合这一范围的转速有：750、1000、1500、3000
根据电动机所需功率和转速查手册第155页表12-1有4种适用的电动机型号，因此有4种传动比方案如下： 方案
电动机型号 额定功率 同步转速 r/min
额定转速 r/min 重量 总传动比
1 Y112M-
2 4KW 3000 2890 45Kg 152.11 2 Y112M-4 4KW 1500 1440 43Kg 75.79
3 Y132M1-6 4KW 1000 960 73Kg 50.53
4 Y160M1-8
4KW
750
720
118Kg 37.89
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、和带传动、减速器的传动比，可见第3种方案比较合适，因此选用电动机型号为Y132M1-6，其主要参数如下：
额定功率（kW ） 满载转速 同步转速 质量 A D E F G
H L
AB
4 960 1000 73 21 38 80 10 33 13 51
5 280
6
2
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比：
总传动比：96050.5319
n i n ===总卷筒 分配传动比：取
3.05i =带 则1
2
50.53/3.0516.49i i ?==
()121.31.5i i =取121.3i i =经计算2 3.56i =1 4.56i =
注：i 带为带轮传动比，1i 为高速级传动比，2i 为低速级传动比
4.计算传动装置的运动和动力参数：
(1).将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴、2轴、3轴、4轴
01122334,,,ηηηη——依次为电机与轴1，轴1与轴2，轴2与轴3，轴3与轴4之间的传动效率。 各轴转速：1960314.86/min 3.05
m n n r i =
==带 121196068/min 3 4.63
m n n n r i i i =
===??带 2321296019.1/min 3 4.63 3.56
m n n n r i i i i =
===????带
(2).各轴输入功率：101 3.670.96 3.52d p p kW η=?=?=
21120112 3.670.960.990.96 3.21d p p p kW ηηη=?=??=???=
3223011223 3.670.960.990.960.990.96 3.05d p p p kW ηηηη=?=???=?????=
433401122334 3.670.960.990.960.990.960.990.9933d p p p kW
ηηηηη=?=????=???????=(3).各轴输入转矩： 3.679550
955036.5.960
d d w p T N m n ==?= 10136.5 3.050.96106.9.d T T i N m η=??=??=带
211121011236.5 3.05 4.630.960.990.96470.3.d T T i T i i N m
ηηη=??=????=?????=带
3222312011223
36.5 3.05 4.63 3.560.960.990.960.990.961591.5.d T T i T i i i N m ηηηη=??=??????=????????=带
433401*********
36.5 3.05 4.63 3.560.960.990.960.990.960.990.9931575.6.d T T T i i i N m
ηηηηη=?=???????=??????????=运动和动力参数结果如下表： 轴名
功率P KW 转矩T Nm 转速r/min
输入
输出 输入 输出 电动机轴 3.67 36.5 960 1轴 3.52 3.48 106.9 105.8 314.86 2轴 3.21 3.18 470.3 465.6 68 3轴 3.05 3.02 1591.5 1559.6 19.1 4轴
3
2.97
1575.6
1512.6
19.1 5.设计V 带和带轮：
1.设计V 带 ①确定V 带型号
查课本205P 表13-6得：2.1=A K 则 1.2 3.67 4.4c A d P K P kW =?=?=
根据c P =4.4, 0n =960r/min,由课本205P 图13-5，选择A 型V 带，取1125d =。
()1
212
1 3.051250.98373.63n d d n ε=
??-=??=查课本第206页表13-7取2375d =。
ε为带传动的滑动率0.010.02ε=。 ②验算带速：11
125960
6.28/601000
601000
d n V m s ππ??==
=?? 带速在525/m s 范围
内，合适。
③取V 带基准长度d L 和中心距a ：
初步选取中心距a ：()()0121.5 1.5125375750a d d =+=+=，取0750a =。 由课本第195页式（13-2）得：()
()000
2
211222305.82
4d d L a d d a π
-=+
++
=查课本
第202页表13-2取2500d L =。由课本第206页式13-6计算实际中心距：
0847.12
d L L a a -≈+
=。 ④验算小带轮包角α：由课本第195页式13-1得：
21
18057.3163120d d a
α????-=-
?=>。 ⑤求V 带根数Z ：由课本第204页式13-15得：()
00L c
P Z P P K K α=+?
查课本第203页表13-3由内插值法得
0 1.38P =00.108P ?=。
EF AF
BC AC
=
EF=0.1
0P =1.37+0.1=1.38
EF AF
BC AC
=
K α
α1
EF=0.08
00.100.108P ?=+
查课本第202页表13-2得 1.09L K =。
查课本第204页表13-5由内插值法得0.959K α=。
1α=163.0EF AF
BC AC
=
EF=0.009 K ?=0.95+0.009=0.959
则()()00 4.4 2.841.380.1080.959 1.09
L c P kW
Z P P K K α=
==+?+??
取3Z =根。
⑥求作用在带轮轴上的压力Q F ：查课本201页表13-1得q=0.10kg/m ，故由课本第
197页式13-7得单根V 带的初拉力：
220500 2.5500 4.4 2.5
(1)(1)0.10 6.28190.93 6.280.959
c P F qv N zv K α?=
-+=-+?=? 作用在轴上压力：
0163
2sin
23190.9sin
1132.82
2
c F ZF N α
==???=。 6.齿轮的设计：
6.1高速级大小齿轮的设计：
①材料：高速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为250HBS 。高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为220HBS 。
②查课本第166页表11-7得：lim 1550H Mpa σ= lim 2540H Mpa σ=。
故[]lim 1
15505001.1H H H
Mpa Mpa S σ
σ=
=
= []lim 225404901.1
H H H Mpa
Mpa S σσ===。 查课本第168页表11-10C 图得：lim 1200F Mpa σ= lim 2150F Mpa σ=。 故[]lim 1
12001541.3F F F
Mpa Mpa S σ
σ=
=
= []lim 221501151.3
F F F Mpa
Mpa S σσ===。 ③按齿面接触强度设计：9级精度制造，查课本第164页表11-3得：载荷系数 1.2K =，取齿宽系数0.4a ?= 计算中心距：由课本第165页式11-5得：
()[]()1
112
2
5
33335335 1.2 1.069101 4.631179.44900.4 4.63H a KT a u u σ???????
≥+=+=
? ?
????
??
考虑高速级大齿轮与低速级大齿轮相差不大取210a = 2.5m =
则122168a
Z Z m +=
=取129Z = 2139Z = 实际传动比：139
4.7929
=
传动比误差：4.79 4.63
100% 3.5%5%4.63
-?=<。
齿宽：0.421084a b a ?==?=取284b =190b =
高速级大齿轮：284b = 2139Z =高速级小齿轮：190b = 129Z =
④验算轮齿弯曲强度：
查课本第167页表11-9得：1 2.6F Y = 2 2.2F Y =
按最小齿宽284b =计算：[]111113
22
22 1.2106.9 2.61043.584 2.529
F F F KT Y Mpa bm Z σσ????===
2
121
36.8F F F F F Y Mpa Y σσσ=
?=< 所以安全。 ⑤齿轮的圆周速度：1129 2.5314.8
1.19/601000601000
d n V m s ππ???===??
查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。 6.2低速级大小齿轮的设计：
①材料：低速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为250HBS 。 低速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为220HBS 。
②查课本第166页表11-7得：lim 3550H Mpa σ= lim 4540H Mpa σ=。
故[]lim 3
35505001.1H H H
Mpa Mpa S σ
σ=
=
= []lim 445404901.1
H H H Mpa
Mpa S σσ===。 查课本第168页表11-10C 图得：lim 3200F Mpa σ= lim 4150F Mpa σ=。 故[]lim 3
32001541.3F F F
Mpa Mpa S σ
σ=
=
= []lim 441501151.3
F F F Mpa
Mpa S σσ===。 ③按齿面接触强度设计：9级精度制造，查课本第164页表11-3得：载荷系数 1.2K =，取齿宽系数0.5?=
计算中心距： 由课本第165页式11-5得：
()[]()2
222
2
3
33335335 1.2470.3101 3.561241.34900.4 3.56H KT a u u σ???????
≥+=+=
? ?
????
??
取250a = 4m = 则 342125a
Z Z m
+=
=取327Z =498Z = 计算传动比误差：98
3.5627100% 1.9%5%3.56
-?=<合适 齿宽：0.5250125b a ?==?=则取4125b = ()34510130b b =+= 低速级大齿轮：4125b = 498Z = 低速级小齿轮：3130b = 327Z =
④验算轮齿弯曲强度：查课本第167页表11-9得：3 2.65F Y =4 2.25F Y = 按
最
小
齿
宽
4125b =计算：
[]333333
2222 1.21591.5 2.651047.9125427
F F F KT Y Mpa bm Z σσ????===
[]4
2
343
40.7F F F F F Y Mpa Y σσσ=
?=<安全。 ⑤齿轮的圆周速度：3227468
0.12/601000601000
d n V m s ππ???===??
查课本第162页表11-2知选用9级的的精度是合适的。
7.减速器机体结构尺寸如下：
名称
符号
计算公式 结果
箱座厚度
σ
83025.0≥+=a σ
10
箱盖厚度 1σ
8302.01≥+=a σ
9 箱盖凸缘厚度 1b
115.1σ=b
12 箱座凸缘厚度 b
σ5.1=b
15 箱座底凸缘厚度 2b σ5.22=b 25 地脚螺钉直径 f d 12036.0+=a d f
M24 地脚螺钉数目 n
查手册
6 轴承旁联结螺栓直径 1d f d d 72.01=
M12 盖与座联结螺栓直径 2d 2d =（0.5 0.6）f d M10 轴承端盖螺钉直径 3d
3d =（0.40.5）f d
10 视孔盖螺钉直径 4d
4d =（0.30.4）f d
8 定位销直径
d
d =（0.70.8）2d 8 f d ，1d ，2d 至外箱壁的
距离
1C
查手册表11—2
34 22 18
f d ，2d 至凸缘边缘距离 2C 查手册表11—2
28 16
外箱壁至轴承端面距离 1l 1l =1C +2C +（510） 50 大齿轮顶圆与内箱壁距离
1?
1?>1.2σ
15
齿轮端面与内箱壁距离 2? 2?>σ
10 箱盖，箱座肋厚
m m ,1
σσ85.0,85.011≈≈m m
9 8.5
轴承端盖外径
2D
D D =2+（5 5.5）3d
120（1轴） 125（2轴） 150（3轴）
轴承旁联结螺栓距离 S
2D S ≈
120（1轴） 125（2轴） 150（3轴）
8.轴的设计：
8.1.高速轴设计：
①材料：选用45号钢调质处理。查课本第230页表14-2取[]35Mpa τ= C=100。 ②各轴段直径的确定：根据课本第230页式14-2得：
1m i n 13
3 3.52
10022.4314.8
P d C n ≥== 又因为装小带轮的电动机轴径38d =，又因为高速轴第一段轴径装配大带轮，且()10.8 1.238d =?所以查手册第9页表1-16取136d =。L 1=1.75d 1-3=60。
240d =因为大带轮要靠轴肩定位，且还要配合密封圈，所以查手册85页表7-12取240d =，L 2=m+e+l+5=28+9+16+5=58。
3d 段装配轴承且32d d >，所以查手册62页表6-1取345d =。选用6009轴承。 L 3=B+3?+2=16+10+2=28。
4d 段主要是定位轴承，取450d =。L 4根据箱体内壁线确定后在确定。 5d 装配齿轮段直径：判断是不是作成齿轮轴：
4
1 2.52
f d d e t m -=
-<查手册51页表4-1得：1 3.3t mm =
得：e=5.9＜6.25。
6d 段装配轴承所以6345d d == L 6= L 3=28。 校核该轴和轴承：L 1=73 L 2=211 L 3=96
作用在齿轮上的圆周力为：3
1122106.910294829 2.5
t T F N d ??===?
径向力为2984201073r t
F Ftg tg N =?=??= 作用在轴1带轮上的外力：1132.8Q F F N ==
求垂直面的支反力：
2112211
107380073211
r V l F F N l l =
=?=++ 211073800273V r V F F F N =-=-=
求垂直弯矩，并绘制垂直弯矩图：
3222732111057.6.av v M F l N m -==??=
'311800731057.4.av v M F l N m -==??=
求水平面的支承力： 由1122()H t F l l F l +=得
2112211
2948219773211
H t l F F l l =
=?=++N 2129482197751H t H F F F =-=-=N
求并绘制水平面弯矩图：
31121977310158.2.aH H M F l N m -==??=
'
32275121110158.4.aH H M F l N m -==??=
求F 在支点产生的反力：
3112961132.8
384.373211
F l F F N l l ?=
==++ 21384.31132.81517.1F F F F F N =+=+=
求并绘制F 力产生的弯矩图：
3231132.89610108.7F M Fl N -==??=
'
311384.3731027.7aF F M F l N -==??=
F 在a 处产生的弯矩：
311384.3731027.7aF F M F l Nm -==??=
求合成弯矩图：
考虑最不利的情况，把'aF M 与22
av aH M M +直接相加。