链式推爪驱动装置设计-二级齿轮减速器传动【4张CAD图纸、说明书全套】【YC系列】
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摘 要链式推爪是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。链式推爪是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，链式推爪已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。选择链式推爪驱动装置这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。本文首先根据设计参数及使用环境要求提出设计方案，然后对各组成部分进行了详细设计与校核，包括电机的选择、传动比的分配、V带传动设计、齿轮传动设计、轴及附件的设计，最后应用AutoCAD软件绘制了链式推爪驱动装置的装配图和主要零件图。关键词：链式推爪；驱动装置；设计；校核 AbstractChain pawl is continuously running transportation equipment, metallurgy , mining , power, building materials and other heavy industry sector and the transport sector is mainly used to transport a large number of bulk goods, such as ore , coal, sand, powder, lumps and packaging good to items. Chain pawl is the best efficient continuous coal transportation equipment , compared with other transport equipment , not only has long-distance, large capacity , continuous conveyor , etc., and reliable operation, easy to automate , centralize control , especially for high yield and efficient mine , has become a key chain pawl efficient coal mining equipment mechatronics technology and equipment . Select the drive chain pawl design such as general machinery graduate design topics, we can develop the ability to independently solve practical engineering problems through this graduation is the basic theory and professional knowledge of the use of a comprehensive , we also design, computing and graphics capabilities have been fully trained .Firstly, according to the design parameters and the proposed use of environmental requirements and design solutions , then each component in detail the design and verification, including the allocation of choice of the motor, gear ratio , designed V-belt drive design , gear design , shafts and accessories Finally, application of AutoCAD software to draw the chain drive pawl assembly drawing and major parts diagram .Keyword: Chain pawl; Drive; Design; Check目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1 设计背景及意义11.2 常用机械传动类型及特点1第二章 传动装置总体设计52.1 传动方案设计52.2 电动机的选择52.2.1选择电动机类型52.2.2 电动机容量的选择52.2.3 电动机转速的选择62.3 分配传动比72.3.1 总传动比计算72.3.2分配传动比72.4 传动装置的运动和动力参数计算72.4.1 各轴的转速72.4.2 各轴的输入功率72.4.3 各轴的输入转矩8第三章 传动零件设计93.1 V带传动的设计93.1.1 V带的基本参数确定93.1.2带轮结构的设计113.2 高速级齿轮传动设计113.2.1 选精度等级、材料和齿数113.2.2 按齿面接触疲劳强度设计123.2.3 按齿根弯曲强度设计133.2.4 几何尺寸计算153.3 低速级齿轮的设计163.3.1 选精度等级、材料和齿数163.3.2 按齿面接触疲劳强度设计163.3.3 按齿根弯曲强度设计183.3.4 几何尺寸计算19第四章 轴及其他附件的设计214.1 轴1的设计214.1.1 尺寸与结构设计214.1.2 强度校核214.2 轴2的设计244.2.1尺寸与结构设计244.2.2 强度校核254.3 轴3的设计304.3.1 尺寸及结构设计304.3.2 强度校核324.4 轴承及键的校核334.4.1 输入轴的轴承334.4.2 输入轴的键344.4.3 轴2的轴承344.4.4 轴2的键354.4.5 输出轴的轴承354.4.6 输出轴的键364.5 润滑与密封364.5.1 润滑方式的选择364.5.2 密封方式的选择364.5.3 润滑油的选择374.6箱体结构尺寸设计37总 结39参考文献40致 谢410第一章 绪论1.1 设计背景及意义链式推爪是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。链式推爪是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，链式推爪已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长距离、大运量、高速度的链式推爪的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。选择链式推爪驱动装置这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。技术参数：驱动力F=3000N；驱动速度=0.6m/s；推爪直径D=300mm；工作环境：两班制，单向运转，载荷平稳，室内工作，使用寿命20年，一般机械厂批量生产。链式推爪驱动装置设计摘 要链式推爪是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。链式推爪是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，链式推爪已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。选择链式推爪驱动装置这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。本文首先根据设计参数及使用环境要求提出设计方案，然后对各组成部分进行了详细设计与校核，包括电机的选择、传动比的分配、V带传动设计、齿轮传动设计、轴及附件的设计，最后应用AutoCAD软件绘制了链式推爪驱动装置的装配图和主要零件图。关键词：链式推爪；驱动装置；设计；校核 AbstractChain pawl is continuously running transportation equipment, metallurgy , mining , power, building materials and other heavy industry sector and the transport sector is mainly used to transport a large number of bulk goods, such as ore , coal, sand, powder, lumps and packaging good to items. Chain pawl is the best efficient continuous coal transportation equipment , compared with other transport equipment , not only has long-distance, large capacity , continuous conveyor , etc., and reliable operation, easy to automate , centralize control , especially for high yield and efficient mine , has become a key chain pawl efficient coal mining equipment mechatronics technology and equipment . Select the drive chain pawl design such as general machinery graduate design topics, we can develop the ability to independently solve practical engineering problems through this graduation is the basic theory and professional knowledge of the use of a comprehensive , we also design, computing and graphics capabilities have been fully trained .Firstly, according to the design parameters and the proposed use of environmental requirements and design solutions , then each component in detail the design and verification, including the allocation of choice of the motor, gear ratio , designed V-belt drive design , gear design , shafts and accessories Finally, application of AutoCAD software to draw the chain drive pawl assembly drawing and major parts diagram .Keyword: Chain pawl; Drive; Design; Check目 录摘 要IAbstractII第一章 绪论11.1 设计背景及意义11.2 常用机械传动类型及特点1第二章 传动装置总体设计52.1 传动方案设计52.2 电动机的选择52.2.1选择电动机类型52.2.2 电动机容量的选择52.2.3 电动机转速的选择62.3 分配传动比72.3.1 总传动比计算72.3.2分配传动比72.4 传动装置的运动和动力参数计算72.4.1 各轴的转速72.4.2 各轴的输入功率72.4.3 各轴的输入转矩8第三章 传动零件设计93.1 V带传动的设计93.1.1 V带的基本参数确定93.1.2带轮结构的设计113.2 高速级齿轮传动设计113.2.1 选精度等级、材料和齿数113.2.2 按齿面接触疲劳强度设计123.2.3 按齿根弯曲强度设计133.2.4 几何尺寸计算153.3 低速级齿轮的设计163.3.1 选精度等级、材料和齿数163.3.2 按齿面接触疲劳强度设计163.3.3 按齿根弯曲强度设计183.3.4 几何尺寸计算19第四章 轴及其他附件的设计214.1 轴1的设计214.1.1 尺寸与结构设计214.1.2 强度校核214.2 轴2的设计244.2.1尺寸与结构设计244.2.2 强度校核254.3 轴3的设计304.3.1 尺寸及结构设计304.3.2 强度校核324.4 轴承及键的校核334.4.1 输入轴的轴承334.4.2 输入轴的键344.4.3 轴2的轴承344.4.4 轴2的键354.4.5 输出轴的轴承354.4.6 输出轴的键364.5 润滑与密封364.5.1 润滑方式的选择364.5.2 密封方式的选择364.5.3 润滑油的选择374.6箱体结构尺寸设计37总 结39参考文献40致 谢4141第一章 绪论1.1 设计背景及意义链式推爪是连续运行的运输设备，在冶金、采矿、动力、建材等重工业部门及交通运输部门中主要用来运送大量散状货物，如矿石、煤、砂等粉、块状物和包装好的成件物品。链式推爪是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制,特别是对高产高效矿井，链式推爪已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。特别是近10年，长距离、大运量、高速度的链式推爪的出现，使其在矿山建设的井下巷道、矿井地表运输系统及露天采矿场、选矿厂中的应用又得到进一步推广。选择链式推爪驱动装置这种通用机械的设计作为毕业设计的选题，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次毕业设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。技术参数：驱动力F=3000N；驱动速度=0.6m/s；推爪直径D=300mm；工作环境：两班制，单向运转，载荷平稳，室内工作，使用寿命20年，一般机械厂批量生产。1.2 常用机械传动类型及特点（1）带传动。带传动根据带的截面形状不同，可分为平带传动、V带传动、同步带传动、多楔带传动等。传动形式分为开口传动、交叉传动、半交叉传动、张紧轮传动。带传动的优点：1.能缓和载荷冲击。2.运行平稳，噪声小。3.制造和安装精度要求不高。4.过载时将引起带在带轮上打滑，因而可防止其他零件的损坏。5.可增加带长以适应中心距较大的工作条件。带传动的缺点：1.有弹性滑动和打滑，使效率降低和不能保持准确的传动比，(同步带传动除外)；2.传递同样大的圆周力时，啮合传轮廓尺寸和轴上的压力比动大；3.带寿命较短。设计时注意要点：1.多楔带和V型带传动时，两轮的对应槽要在一直线上；2.多楔带和V型带传动时，两轮旋转轴要平行；3.皮轮轮直径不能过小，以免减短皮带使用寿命；4.皮带包角不能过小，以免皮带打滑；5.皮带要方便更换，因皮带是易损品。（2）齿轮传动齿轮传动的分类：按轴的布置方式分为平行轴齿传动，相交轴齿轮传动，交错轴齿轮传动。平行轴齿传动分为直齿轮传动、平行轴斜齿轮传动、人字齿轮传动、齿轮齿条传动、内齿轮传动。齿轮传动的优点：1.工作可靠，使用寿命长；2.瞬时传动比为常数。3.传动效率高。4.结构紧凑。5.功率和速度适用范围很广。齿轮传动的缺点：1.制造成本高，精度要求高；2.精度低时，振动和噪声较大；3.不宜用于轴间距离大的传动。设计时注意要点：1.选择合理的材料与加工方法，（金属材料的加工方法有插齿、滚齿、压铸等，塑料材料的加工方法有注塑、滚齿；2.两配合的齿轮的模数要一致。3.配合齿轮的旋转轴的位置关系精度要较高；4.齿轮端面的接触面要尽量小；5.传动速度比较快的场合尽理不要用直齿轮传动，以免噪音太大；6.相配合的齿轮要采用相同的加工方法且相同的厂家加工，以免加工精度不一样而造成噪音过大；7.齿轮本身强度要大于与所能受的负载。（3）蜗杆传动蜗杆传动按蜗杆形状不同可分为圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动。蜗杆又分为阿基米德蜗杆(ZA型)，渐开线蜗杆(ZI型)，法向直廓蜗杆(ZN型)。蜗杆传动的优点：结构紧凑、工作平稳、噪声小、冲击振动小以及能得到很大的单级传动比。蜗杆传动的缺点：制造精度要求高，摩擦发热严重，一般要有冷却系统。传动效率低。设计时注意要点：1.相配合的齿轮要采用相同的加工方法且相同的厂家加工，以免加工精度不一样而造成噪音过大；2.两配合的蜗轮与蜗杆的模数、螺旋角要一致；3.配合蜗轮与蜗杆的旋转轴的位置关系精度要较高；4.转速不高和负载不是很大的场合可以用斜齿轮代替蜗轮；5.要注意有润滑和散热结构。（4）链传动链传动的优点：1.没有滑动；2.工况相同时，传动尺寸比较紧凑；3.不需要很大的张紧力，作用在轴上的载荷较小；4.传动效率较高；5.能在温度较高、湿度较大的环境中使用等。链传动的缺点：1.只能用于平行轴间的传动；2.瞬时速度不均匀，高速运转时不如带传动平稳；3.不宜在载荷变化很大和急促反向的传动中应用；4.工作时有噪声；5.制造费用比带传动高。设计时注意要点：1.要注意链条的节距与链轮齿距的关系要一致；2.两链轮的中心距与链条的长度关系要适当，链条不能太松或太紧；3.链轮与链条要尽量采用常用标准件。第二章 传动装置总体设计2.1 传动方案设计工作参数：驱动力F=3000N；驱动速度=0.6m/s；推爪直径D=300mm；工作环境：两班制，单向运转，载荷平稳，室内工作，使用寿命20年，一般机械厂批量生产。从上述工作工作参数和环境看工作负载和速度均不大，并且载荷平稳，因此采用V带传动配合直齿圆柱齿轮传动即可满足要求，传动方案如下图：图2-1 传动简图2.2 电动机的选择2.2.1选择电动机类型电动机是标准部件。因为室内工作，运动载荷平稳，所以选择Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。2.2.2 电动机容量的选择1）运输机所需要的功率为：其中：F=3000N，V=0.6m/s得2）电动机的输出功率为电动机至滚筒轴的传动装置总效率。取V带传动效率，圆柱齿轮传动效率，球轴承效率，联轴器的传动效率，链传动效率，电动机至滚筒轴的传动装置总效率为：3）电动机所需功率为：因有轻微震动 ，电动机额定功率只需略大于即可，查机械设计手册表19-1选取电动机额定功率为2.2kw。 2.2.3 电动机转速的选择抓爪轴工作转速：展开式二级减速器推荐的传动比为：V带的传动比为：得总推荐传动比为：所以电动机实际转速的推荐值为：符合这一范围的同步转速为750、1000、1500、3000r/min。综合考虑传动装置机构紧凑性和经济性，选用同步转速1500r/min的电机。型号为Y110L1-4，满载转速，功率2.2。2.3 分配传动比2.3.1 总传动比计算2.3.2分配传动比为使传动装置尺寸协调、结构匀称、不发生干涉现象，选V带传动比：；则减速器的传动比为：；考虑两级齿轮润滑问题，两级大齿轮应该有相近的浸油深度。则两级齿轮的高速级与低速级传动比的值取为1.3，取则：；2.4 传动装置的运动和动力参数计算2.4.1 各轴的转速1轴 ；2轴 ；3轴 ；链轮轴 2.4.2 各轴的输入功率1轴 ；2轴 ；3轴 ；2.4.3 各轴的输入转矩电机轴 ；1轴 ；2轴 ；3轴 ；汇总如下列表轴名功率转矩转速电机轴2.1214.26 142012.0340.96 473.3321.975159.40 118.3331.916479.38 38.17第三章 传动零件设计3.1 V带传动的设计3.1.1 V带的基本参数确定1）确定计算功率：已知：；查机械设计基础表13-8得工况系数：；则：2）选取V带型号：根据、查机械设计基础图13-15选用A型V带,3）确定大、小带轮的基准直径（1）初选小带轮的基准直径：；（2）计算大带轮基准直径：；圆整取，误差小于5%，是允许的。4）验算带速：带的速度合适。5）确定V带的基准长度和传动中心距：中心距：初选中心距（2）基准长度：对于A型带选用（3）实际中心距：6）验算主动轮上的包角：由得主动轮上的包角合适。7）计算V带的根数：，查机械设计基础表13-3 得：；（2），查表得：；（3）由查表得，包角修正系数（4）由，与V带型号A型查表得：综上数据，得取合适。8）计算预紧力（初拉力）：根据带型A型查机械设计基础表13-1得：9）计算作用在轴上的压轴力：其中为小带轮的包角。10）V带传动的主要参数整理并列表：带型带轮基准直径(mm)传动比基准长度(mm)A31250中心距（mm）根数初拉力(N)压轴力(N)3834105.9831.23.1.2带轮结构的设计1）带轮的材料：采用铸铁带轮（常用材料HT200）2）带轮的结构形式：V带轮的结构形式与V带的基准直径有关。小带轮接电动机，较小，所以采用实心式结构带轮。3.2 高速级齿轮传动设计3.2.1 选精度等级、材料和齿数采用7级精度，选择小齿轮材料为45（调质）硬度为280HBS，大齿轮材料为45（调质）硬度为240HBS，两者材料硬度差为40HBS。选小齿轮齿数大齿轮齿数3.2.2 按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即1） 确定公式各计算数值（1）试选载荷系数（2）计算小齿轮传递的转矩（3）小齿轮相对两支承非对称分布，选取齿宽系数（4）由表6.3查得材料的弹性影响系数（5）由图6.14按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限（6）由式6.11计算应力循环次数（7）由图6.16查得接触疲劳强度寿命系数 （8）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1，安全系数为S=1，由式10-12得（9）计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值计算圆周速度v计算齿宽b计算齿宽与齿高之比b/h模数齿高计算载荷系数K根据，7级精度，查得动载荷系数假设，由表查得由于载荷平稳，由表5.2查得使用系数由表查得查得 故载荷系数（10）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得（11）计算模数3.2.3 按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为（1）确定公式内的计算数值由图6.15查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图6.16查得弯曲疲劳寿命系数 计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数为S=1.3，由式得计算载荷系数（2）查取齿形系数由表6.4查得（3）查取应力校正系数 由表6.4查得（4）计算大小齿轮的，并比较 大齿轮的数据大（5）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数1.89mm并圆整为标准值取m=2.0mm并按接触强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数取大齿轮齿数取3.2.4 几何尺寸计算（1）计算分度圆直径（2）计算中心距 （3）计算齿宽宽度取45mm序号名称符号计算公式及参数选择1齿数Z27，1082模数m2mm3分度圆直径4齿顶高5齿根高6全齿高7顶隙8齿顶圆直径9齿根圆直径10齿宽B1,B250mm,45mm11中心距3.3 低速级齿轮的设计3.3.1 选精度等级、材料和齿数采用7级精度，选择小齿轮材料为45（调质）硬度为280HBS，大齿轮材料为45（调质）硬度为240HBS，两者材料硬度差为40HBS。选小齿轮齿数，大齿轮齿数3.3.2 按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即1） 确定公式各计算数值（1）试选载荷系数（2）计算小齿轮传递的转矩（3）小齿轮相对两支承非对称分布，选取齿宽系数（4）由表6.3查得材料的弹性影响系数（5）由图6.14按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限大齿轮的接触疲劳强度极限（6）由式6.11计算应力循环次数（7）由图6.16查得接触疲劳强度寿命系数 （8）计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为1，安全系数为S=1，由式10-12得（9）计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值计算圆周速度v计算齿宽b计算齿宽与齿高之比b/h模数齿高计算载荷系数K根据，7级精度，查得动载荷系数假设，由表查得由于载荷平稳，由表5.2查得使用系数由表查得查得故载荷系数（10）按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得（11）计算模数3.3.3 按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为（1）确定公式内的计算数值由图6.15查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图6.16查得弯曲疲劳寿命系数 计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为1，安全系数为S=1.3，由式10-12得计算载荷系数（2）查取齿形系数由表6.4查得（3）查取应力校正系数 由表6.4查得（4）计算大小齿轮的，并比较大齿轮的数据大（5）设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，可取有弯曲强度算得的模数2.65mm并圆整取标准值m=3mm并按接触强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数取大齿轮齿数取3.3.4 几何尺寸计算（1）计算分度圆直径（2）计算中心距 （3）计算齿宽宽度取67mm序号名称符号计算公式及参数选择1齿数Z28，872模数m3mm3分度圆直径4齿顶高5齿根高6全齿高7顶隙8齿顶圆直径9齿根圆直径10齿宽B1，B272mm,67mm11中心距第四章 轴及其他附件的设计4.1 轴1的设计4.1.1 尺寸与结构设计（1）高速轴上的功率P1,转速n1和转矩T1，（2）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢，调质处理。根据机械设计表11.3，取，于是得：（3）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度该处开有键槽故轴径加大510，且这是安装大带轮的直径，取20mm。轴的结构设计： 为了满足带轮的轴向定位，-轴段右端要有一轴肩，故取-段直径为d-=23mm。初步选定滚动轴承，因轴承受径向力和轴向力，根据d-=23mm，取用6205型号深沟球轴承，其尺寸为dDT=25mm52mm15mm，则有d-=d-=25mm，L=15mm，轴承中间处用轴肩定位，这段取直径d-=30mm。右端轴承与齿轮之间应有一套同固定，-长应为：取套同长12mm，则L-=27mm。齿轮为齿轮轴此轴段长L-=50mm。取轴承端盖总宽为32mm，外端面与大带轮右端面间距离为10mm，故取L-=42mm。结合箱体结构，取L-=76mm。（4）轴上零件的周向定位轴上零件的周向定位：联轴器与轴的周向定位均用平键联接。按d-=20mm查得平键截面bh=8mm7mm，键槽用铣刀加工，长40mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴配合为H6/n5。4.1.2 强度校核（1）求作用在轴上的力已知高速级齿轮的分度圆直径为= ，根据机械设计（轴的设计计算部分未作说明皆查此书）式(10-14)，则（2）求轴上的载荷（详细过程以轴2为例，其他轴类似不一一复述）首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。在确定轴承支点位置时，从手册中查取a值。对于6205型深沟球轴承，由手册中查得a=15mm。因此，轴的支撑跨距为L1=165mm。根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出截面C是轴的危险截面。先计算出截面C处的MH、MV及M的值列于下表。载荷水平面H垂直面V支反力F，C截面弯矩M总弯矩扭矩（3）按弯扭合成应力校核轴的强度根据式(15-5)及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取，轴的计算应力已选定轴的材料为45Cr，调质处理。由表15-1查得。因此，故安全。（4）键的选择（a）采用圆头普通平键A型（GB/T 10961979）连接，联接联轴器的平键截面，。齿轮与轴的配合为，滚动轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为。（b）键的校核校核安全。4.2 轴2的设计4.2.1尺寸与结构设计（1）转速和功率转矩P2=1.975Kw，n2=118.33n/min，T2=159.4N.m（2）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢，调质处理。根据机械设计-表15-3，取，于是得：该轴有两处键槽，轴径应增加510%，轴的最小直径显然是轴承处轴的直径和，故（3）轴的结构设计（4）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 (a)初步选择滚动轴承。因轴承受轴向力的作用，故选用深沟球轴承。参照工作要求，根据，选取0基本游隙组，标准精度级的深沟球轴承6207型，其尺寸为，得： 轴段取安装齿轮处的-、-取，根据齿轮宽并为保证齿轮定位准确轴段适当缩短12mm，故：，轴段-为两侧齿轮定位轴环，根据箱体尺寸。(2)轴上零件的周向定位 齿轮采用平键联接，按，查机械设计表得平键截面，联接小圆柱齿轮的平键长度为45mm，联接大圆柱齿轮的平键长度为63mm.4.2.2 强度校核（1）求作用在齿轮上的力 （a）求作用在低速级小齿轮上的力圆周力：径向力：轴向力：（b）求作用在高速级大齿轮上的力。因大齿轮为从动轮，所以作用在其上的力与主动轮上的力大小相等方向相反。圆周力：径向力：轴向力： （2）求两轴所受的垂直支反力和水平支反力a）受力图分析将轴系部件受到的空间力系分解到铅垂面和水平面上两个平面力系。总受力图：铅垂方向受力图:水平方向受力图:c）垂直支反力求解对左端点O点取矩依铅垂方向受力图可知c）水平支反力求解同理6.4.2解得 （3）剪力图和弯矩图a)垂直方向剪力图b)垂直方向弯矩图段弯矩：段弯矩：段弯矩：可作弯矩图：c)水平方向剪力图d)水平方向弯矩图段弯矩：段弯矩：段弯矩：（4）扭矩图在段上：在段上：在段上（5）剪力、弯矩总表：载荷水平面垂直面支持力；=1766.73N弯矩 总弯矩扭矩在段上：在段上：在段上:（6） 按弯扭合成应力校核轴的强度由图分析可矢小轮面为危险面，对小轮面较合进行校核时，根据计算式及上表的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力，取，轴的计算应力 前已选定轴的材料为45钢，调质处理，查表可得，故安全（7）键的校核（a）采用圆头普通平键A型（GB/T 10961979）连接，高速级大齿轮处键的尺寸，小齿轮处键的尺寸为，。齿轮与轴的配合为，滚动轴承与轴的周向定位是过渡配合保证的，此外选轴的直径尺寸公差为。（b）校核计算显然只需校核高速级大齿轮处的键即可，即：校核安全。4.3 轴3的设计4.3.1 尺寸及结构设计（1）功率P3,转速n3和转矩T3，（2）求作用在齿轮上的力圆周力： 径向力：轴向力：（3）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢，调质处理。根据机械设计表11.3，取，于是得：该处开有键槽故轴径加大510，且轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径。为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩，取。按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件，查机械设计手册选用TL9型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为630N.m。半联轴器的孔径为45mm，故取；半联轴器长度为，半联轴器与轴配合的毂孔长度。（4）轴的结构设计（5）拟定轴上零件的装配方案（5）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度（a）为了满足半联轴器的轴向定位的要求，-轴段左端需制出轴肩，故取-段的直径，半联轴器与轴配合的毂孔长度，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上面而不压在轴的端面上，故-段的长度应比L1略短一些，现取。(b) 初步选择滚动轴承。因轴承只受有径向力的作用，故选用深沟球轴承。根据，查机械设计手册选取0基本游隙组，标准精度级的深沟球轴承6210，其尺寸为，故，而，滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，轴肩高度，因此，取.(c)取安装齿轮处的轴的直径；齿轮左端与左轴承之间采用套筒定位。已知齿轮轮毂的宽度为67mm，为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取。齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度，取，则，。因、两轴在箱体内的长度大致相等，取， 。（6）轴上零件的周向定位查机械设计表，联接联轴器的平键截面；联接圆柱齿轮的平键截面4.3.2 强度校核4）求轴上的载荷（详细计算过程与轴2类似，此处不再一一复述） 对于6210型深沟球轴承，载荷水平面垂直面支反力F弯矩M总弯矩扭矩T5) 按弯扭合成应力校核轴的强度 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面，即安装齿轮处，取，轴的计算应力：前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由机械设计， 查得，因此，安全。计得：，根据轴的计算简图作出轴的弯矩图和扭矩图。如下图所示。4.4 轴承及键的校核4.4.1 输入轴的轴承1）.按承载较大的滚动轴承选择其型号，因支承跨距不大，故采用两端固定式轴承组合方式。轴承类型选为深沟球轴承，轴承的预期寿命取为：Lh29200h由上面的计算结果有轴承受的径向力为Fr1=340.43N，轴向力为Fa1=159.90N，2）初步选择滚动轴承型号为30205，其基本额定动载荷为Cr=51.8KN，基本额定静载荷为C0r=63.8KN。3）径向当量动载荷 动载荷为，查得，则有 由式13-5得 满足要求。4.4.2 输入轴的键1）选择键联接的类型和尺寸联轴器处选用单圆头平键，尺寸为2)校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由机械设计查得键联接的许用挤压力为键的工作长度，合适4.4.3 轴2的轴承（1）选择的深沟球轴承型号为6206，尺寸为，基本额定动载荷。（2） 当量动载荷前面已求得，轴承1、2受到的径向载荷为：轴承的当量动载荷为：按机械设计-表13-6查得（3）验算轴承寿命因为，所以按轴承2的受力验算。对于滚子轴承，。减速器的预定寿命，合适。4.4.4 轴2的键1）选择键联接的类型和尺寸联接小圆柱齿轮处选用圆头平键，尺寸为联接大圆柱齿轮处选用圆头平键，尺寸为。2)校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由机械设计查得键联接的许用挤压力为。键的工作长度，合适，合适4.4.5 输出轴的轴承（1）选择的深沟球轴承型号为6210，尺寸为，基本额定动载荷。（2） 当量动载荷前面已求得，轴承1、2受到的径向载荷为：轴承的当量动载荷为：按机械设计查得 （3）验算轴承寿命因为，所以按轴承1的受力验算。对于滚子轴承，。减速器的预定寿命 ，合适。4.4.6输出轴的键1）选择键联接的类型和尺寸联轴器处选用单圆头平键，尺寸为 圆柱齿轮处选用普通圆头圆键，尺寸为。2)校核键联接的强度键、轴材料都是钢，由机械设计查得键联接的许用挤压力为。键的工作长度，合适4.5 润滑与密封4.5.1 润滑方式的选择齿轮用润滑油润滑，并利用箱内传动件溅起的油润滑轴承。根据I，II，III轴的速度因子，I，II，III轴的轴承用脂润滑4.5.2 密封方式的选择由于I，II，III轴与轴承接触处的线速度，所以采用毡圈密封4.5.3 润滑油的选择因为该减速器属于一般减速器，查机械设计毕业设计可选用中负载工业齿轮油N100号润滑油。4.6箱体结构尺寸设计1箱座壁厚，2箱盖壁厚3箱座凸缘厚度4箱盖凸缘厚度5箱座底凸缘厚度6地底螺钉直径，取M207地底螺钉数目8轴承旁联接螺栓直径 ，取M149箱盖与箱座联接螺栓直径 取M1010联接螺栓的间距12窥视孔盖螺钉直径,取M513定位销直径14，至外箱壁距离15轴承旁凸台半径16凸台高度17箱体外壁至轴承座端面距离19大齿轮顶圆与内箱壁距离20齿轮端面与内箱壁距离21箱盖，箱座筋厚 ，22轴承端盖外径 23轴承旁联接螺栓距离24大齿轮齿顶圆至箱底内壁的距离25箱底至箱底内壁的距离26减速器中心高27箱体内壁至轴承座孔端面的距离28轴承端盖凸缘厚度29轴承端面至箱体内壁的距离30旋转零件间的轴向距离31齿轮顶圆至轴表面的距离总 结从设计过程中，我复习了以前学过的机械制图知识，AUTOCAD的画图水平有所提高，Word输入、排版的技巧
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