机械设计课程设计-一级直齿圆柱齿轮减速器设计F=1500 V=1.1 D=220

1、机械设计减速器设计说明书全套图纸加V信153893706或扣 3346389411 系 别： 专 业： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称：目 录第一部分 设计任务书.4第二部分 传动装置总体设计方案.5第三部分 电动机的选择.5 3.1 电动机的选择.5 3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比.6第四部分 计算传动装置的运动和动力参数.7第五部分 齿轮传动的设计.8第六部分 链传动和链轮的设计.14第七部分 传动轴和传动轴承及联轴器的设计.15 7.1 输入轴的设计.16 7.2 输出轴的设计.20第八部分 键联接的选择及校核计算.25 8.1 输入轴键选择与校核.26 8.2 输

2、出轴键选择与校核.26第九部分 轴承的选择及校核计算.26 9.1 输入轴的轴承计算与校核.27 9.2 输出轴的轴承计算与校核.27第十部分 联轴器的选择.28第十一部分 减速器的润滑和密封.29 11.1 减速器的润滑.29 11.2 减速器的密封.30第十二部分 减速器附件及箱体主要结构尺寸.30设计小结.32参考文献.33第一部分 设计任务书一、初始数据 设计一级直齿圆柱齿轮减速器，初始数据F = 1500N，V = 1.1m/s，D = 220mm，设计年限（寿命）：8年，每天工作班制（8小时/班）：2班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。二. 设计步骤1

3、. 传动装置总体设计方案2. 电动机的选择3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比4. 计算传动装置的运动和动力参数5. 齿轮传动的设计6. 链传动和链轮的设计7. 滚动轴承和传动轴的设计8. 键联接设计9. 箱体结构设计10. 润滑密封设计11. 联轴器设计第二部分 传动装置总体设计方案一. 传动方案特点1.组成：传动装置由电机、减速器、链轮、工作机组成。2.特点：齿轮相对于轴承对称分布。3.确定传动方案：根据任务书要求，将链传动设置在低速级。选择传动方案为电动机-一级直齿圆柱齿轮减速器-链传动-工作机。二. 计算传动装置总效率ha=h1h23h3h4h5=0.99×0.993&#

4、215;0.97×0.95×0.96=0.85h1为联轴器的效率,h2为轴承的效率,h3为齿轮传动的效率,h4为链传动的效率,h5为工作机的效率。第三部分 电动机的选择3.1 电动机的选择圆周速度v:v=1.1m/s工作机的功率Pw:Pw=F×V1000=1500×1.11000=1.65Kw电动机所需工作功率为:Pd=Pwa=1.650.85=1.94Kw工作机的转速为:n=60×1000VD=60×1000×1.1×220=95.5rmin 经查表按推荐的传动比合理范围，链传动的传动比i1=25，一级圆柱直齿轮

5、减速器传动比i2=36，则总传动比合理范围为ia=630，电动机转速的可选范围为nd = ia×n = (630)×95.5 = 5732865r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和链轮、减速器的传动比，选定型号为Y100L1-4的三相异步电动机，额定功率为2.2KW,满载转速nm=1430r/min，同步转速1500r/min。电动机主要外形尺寸：中心高外形尺寸地脚螺栓安装尺寸地脚螺栓孔直径电动机轴伸出段尺寸键尺寸HL×HDA×BKD×EF×G100mm380×245160×14012mm28&

6、#215;608×243.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比： 由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为:ia=nmn=143095.5= 14.97（2）分配传动装置传动比:ia=i×i0 式中i0、i分别为链传动和减速器的传动比。为使链轮外廓尺寸不致过大，初步取i0=3，则减速器传动比为:i=iai0=14.973=4.99第四部分 计算传动装置的运动和动力参数（1）各轴转速:输入轴：nI= nm=1430rmin输出轴：nII=nIi=14304.99=286.57rmin小链轮轴：nIII= nII=286.57rmi

7、n工作机轴：nIV=nIIIi0=286.573=95.52rmin（2)各轴输入功率:输入轴：PI= Pd×1=1.94×0.99=1.92Kw输出轴：PII= PI×2×3=1.92×0.99×0.97=1.84Kw小链轮轴：PIII= PII=1.84Kw工作机轴：PIV= PIII×2×4=1.84×0.99×0.95=1.73Kw则各轴的输出功率：输入轴：PI'= PI×2=1.92×0.99=1.9Kw输出轴：PII'= PII×2=1.

8、84×0.99=1.82Kw小链轮轴：PIII'= PII'=1.82Kw(3)各轴输入转矩:电动机轴的输出转矩:Td=9550×Pdnm=9550×1.941430=12.96Nm输入轴：TI=9550×PInI=9550×1.921430=12.82Nm输出轴：TII=9550×PIInII=9550×1.84286.57=61.32Nm小链轮轴：TIII=9550×PIIInIII=9550×1.84286.57=61.32Nm工作机轴：TIV=9550×PIVnIV=95

9、50×1.7395.52=172.96Nm输出转矩为：输入轴：TI'= TI×2=12.82×0.99=12.69Nm输出轴：TII'= TII×2=61.32×0.99=60.71Nm小链轮轴：TIII'= TII'=60.71Nm第五部分 齿轮传动的设计1.选精度等级、材料及齿数（1）材料选择：由表选小齿轮材料为40Cr调质处理，硬度范围取为280HBS，大齿轮材料为45钢调质处理，硬度范围取为240HBS。（2）一般工作机器，选用8级精度。（3）选小齿轮齿数Z1 = 25，大齿轮齿数Z2 = 25×

10、;4.99 = 124.75，取Z2= 124。（4）压力角a = 20°。2.按齿面接触疲劳强度设计（1）由式试算小齿轮分度圆直径，即d132KT1du+1uZEZHZH21）确定公式中的各参数值。试选载荷系数KHt = 1.3。计算小齿轮传递的转矩T1=9.55×103P1n1=9.55×103×1.921430=12.82Nm选取齿宽系数d = 1。由图查取区域系数ZH = 2.5。查表得材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa计算接触疲劳强度用重合度系数Z 。端面压力角：a1=arccosZ1cosZ1+2ha*=arccos25×co

11、s20°25+2×1=29.54°a2=arccosZ2cosZ2+2ha*=arccos124×cos20°124+2×1=22.368°端面重合度：=12Z1tana1-tan'+Z2tana2-tan'=1225×tan29.54°-tan20°+124×tan22.368°-tan20°=1.744重合度系数：Z=4-3=4-1.7443=0.867计算接触疲劳许用应力sH查得小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为sHlim1 = 600MPa、

12、sHlim2 = 550 MPa。计算应力循环次数：N1=60n1jLh=60×1430×1×8×2×8×300=3.29×109N2=N1i12=3.29×1094.99=6.6×108查取接触疲劳寿命系数:KHN1 = 0.86、KHN2 = 0.89。取失效概率为1%,安全系数S=1,得:H1=Hlim1KHN1S=600×0.861=516MPaH2=Hlim2KHN2S=550×0.891=489.5MPa取sH1和sH2中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即H=H2=

13、489.5MPa2）试算小齿轮分度圆直径d132KT1du+1uZEZHZH2=32×1000×1.3×12.821×4.99+14.99×189.8×2.5×0.867489.52=30.46mm（2）调整小齿轮分度圆直径1）计算实际载荷系数前的数据准备圆周速度vv=×d1t×n160×1000=×30.46×143060×1000=2.28ms齿宽bb=dd1t=1×30.46=30.46mm2）计算实际载荷系数KH由表查得使用系数KA = 1。根据v

14、 = 2.28 m/s、8级精度，由图查得动载系数KV = 1.12。齿轮的圆周力Ft1=2T1d1t=2×1000×12.8230.46=841.76NKAFt1b=1×841.7630.46=27.63Nmm< 100 Nmm查表得齿间载荷分配系数KHa = 1.2。由表用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承对称布置时，KHb = 1.022。由此，得到实际载荷系数K=KAKVKHKH=1×1.12×1.2×1.022=1.3743）可得按实际载荷系数算的的分度圆直径d1=d1t×3KKt=30.46×31

15、.3741.3=31.027mm及相应的齿轮模数m=d1Z1=31.02725=1.241mm模数取为标准值m = 2 mm。3.几何尺寸计算（1）计算分度圆直径d1=mZ1=2×25=50mmd2=mZ2=2×124=248mm（2）计算中心距a=d1+d22=50+2482=149mm（3）计算齿轮宽度b=dd1=1×50=50mm取b2 = 50、b1 = 55。4.校核齿根弯曲疲劳强度（1）齿根弯曲疲劳强度条件F=2KT1YFaYSaYdm3Z121）确定公式中各参数值计算弯曲疲劳强度用重合度系数YeY=0.25+0.75=0.25+0.751.744=0

16、.68由齿数，查图得齿形系数和应力修正系数YFa1 = 2.61 YFa2 = 2.17YSa1 = 1.6 YSa2 = 1.83计算实际载荷系数KF由表查得齿间载荷分配系数KFa = 1.2根据KHb = 1.022，结合b/h = 11.11查图得KFb = .992则载荷系数为K=KAKVKFKF=1×1.12×1.2×.992=1.333计算齿根弯曲疲劳许用应力sF查得小齿轮和大齿轮的弯曲疲劳极限分别为sFlim1 = 500 MPa、sFlim2 = 380 MPa。由图查取弯曲疲劳寿命系数KFN1 = 0.82、KFN2 = 0.85取安全系数S=1

17、.4，得F1=KFN1Flim1S=0.82×5001.4=292.86MPaF2=KFN2Flim2S=0.85×3801.4=230.71MPa2）齿根弯曲疲劳强度校核F1=2KT1YFa1YSa1Ydm3Z12=2×1000×1.333×12.82×2.61×1.6×0.681×23×252=19.411MPaF1F2=2KT1YFa2YSa2Ydm3Z12=2×1000×1.333×12.82×2.17×1.83×0.681&#

18、215;23×252=18.459MPaF2齿根弯曲疲劳强度满足要求。主要设计结论 齿数Z1 = 25、Z2 = 124，模数m = 2 mm，压力角a = 20°，中心距a = 149 mm，齿宽b1 = 55 mm、b2 = 50 mm。齿轮参数总结和计算代号名称计算公式高速级小齿轮高速级大齿轮模数m2mm2mm齿数z25124齿宽b55mm50mm分度圆直径d50mm248mm齿顶高系数ha1.01.0顶隙系数c0.250.25齿顶高ham×ha2mm2mm齿根高hfm×(ha+c)2.5mm2.5mm全齿高hha+hf4.5mm4.5mm齿顶圆直

19、径dad+2×ha54mm252mm齿根圆直径dfd-2×hf45mm243mm第六部分 链传动和链轮的设计1.选择链轮齿数 取小链轮齿轮Z1 = 21，大链轮的齿数为Z2=i0LL×Z1=3×21=63632.确定计算功率 由表查得工况系数KA = 1，由图查得主动链轮齿数系数KZ = 1.22，单排链，则计算功率为Pca=KAKZP=1×1.22×1.84=2.24Kw3.选择链条型号和节距 根据Pca = 2.24 Kw，n3 = 286.57 r/min，查图可选08A。查表链条节距为p = 12.7 mm。4.计算链节数和中

20、心距 初选中心距a0=3050p=3050×12.7=381635mm取a0 = 550 mm相应的链长节数为Lp0=2a0p+Z1+Z22+Z2-Z122pa0=2×55012.7+21+632+63-2122×12.7550=129.65取链长节数Lp = 130。查表，采用线性插值，计算得到中心距计算系数f1 = 0.24707，则链传动的最大中心距为amax=f1p2Lp-Z1+Z2=0.24707×12.7×2×130-21+63=552mm5.计算链速v，确定润滑方式v=n3Z1p60×1000=286.57&#

21、215;21×12.760×1000=1.27ms由v = 1.27 m/s和链号08A，查图可知应采用滴油润滑。6.计算压轴力Fp有效圆周力为：Fe=1000Pv=1000×1.841.27=1449N链轮水平布置时的压轴力系数KFp = 1.15，则压轴力为：FpKFpFe=1.15×1449=1666N7.主要设计结论 链条型号08A；链轮齿数Z1 = 21，Z2 = 63；链节数Lp = 130，中心距a = 550 mm。第七部分 传动轴和传动轴承及联轴器的设计7.1 输入轴的设计1.输入轴上的功率P1、转速n1和转矩T1P1 = 1.92 K

22、W n1 = 1430 r/min T1 = 12.82 Nm2.求作用在齿轮上的力 已知小齿轮的分度圆直径为:d1 = 50 mm 则:Ft=2T1d1=2×1000×12.8250=512.8NFr=Ft×tan=512.8×tan20°=186.5N3.初步确定轴的最小直径: 先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理，根据表，取A0 = 112，得：dmin=A0×3P1n1=112 ×31.921430=12.4mm 输入轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d12，为了使所选的轴直径d12与联轴器的孔

23、径相适应，故需同时选取联轴器型号。 联轴器的计算转矩Tca = KAT1，查表，考虑转矩变化很小，故取KA = 1.3，则:Tca=KAT1=1.3×12.82=16.7Nm 按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，同时考虑电机轴直径28mm，查标准GB/T 4323-2002或手册，选用LT4型联轴器。半联轴器的孔径为24 mm故取d12 = 24 mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度为38 mm。4.轴的结构设计图5.根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1）为了满足联轴器的轴向定位要求，I-II轴段右端需制出一轴肩，故取II=III段的直径d23 = 28 mm；左端用轴

24、端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D = 34 mm。半联轴器与轴配合的毂孔长度L = 38 mm，为了保证轴端挡圈只压在联轴器上而不压在轴的端面上，故I-II段的长度应比联轴器毂孔长度L略短一些，现取l12 = 36 mm。 2）初步选择滚动轴承。因轴承只受径向力的作用，故选用深沟球轴承。参照工作要求并根据d23 = 28 mm，由轴承产品目录中选择深沟球轴承6206，其尺寸为d×D×T = 30×62×16 mm，故d34 = d78 = 30 mm，而l34 = l78 = 16 mm。 轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册上查得6206型轴承的定位轴肩

25、高度h = 3 mm，因此，取d45 = d67 = 36 mm。 3）由于齿轮的直径较小，为了保证齿轮轮体的强度，应将齿轮和轴做成一体而成为齿轮轴。所以l56 = B = 55 mm，d56 = d1 = 50 mm 4）根据轴承端盖便于装拆，保证轴承端盖的外端面与联轴器右端面有一定距离，取l23 = 50 mm。 5）取齿轮距箱体内壁之距离 = 16 mm，考虑箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s，取s = 8 mm，则l45 = +s = 16+8 = 24 mml67 = +s = 24 mm至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。6.轴的受力分析和校核1）作轴的

26、计算简图（见图a）: 根据6206轴承查手册得T = 16 mm 联轴器中点距左支点距离L1 = 38/2+50+16/2 = 77 mm 齿宽中点距左支点距离L2 = 55/2+16+24-16/2 = 59.5 mm 齿宽中点距右支点距离L3 = 55/2+24+16-16/2 = 59.5 mm2）计算轴的支反力：水平面支反力（见图b）：FNH1=FtL3L2+L3=512.8×59.559.5+59.5=256.4NFNH2=FtL2L2+L3=512.8×59.559.5+59.5=256.4N垂直面支反力（见图d）：FNV1=FrL3L2+L3=186.5

27、15;59.559.5+59.5=93.2NFNV2=FrL2L2+L3=186.5×59.559.5+59.5=93.2N3）计算轴的弯矩，并做弯矩图：截面C处的水平弯矩：MH=FNH1L2=256.4×59.5=15256Nmm截面C处的垂直弯矩：MV1=FNV1L2=93.2×59.5=5545NmmMV2=FNV2L3=93.2×59.5=5545Nmm分别作水平面弯矩图（图c）和垂直面弯矩图（图e）。截面C处的合成弯矩：M1=MH2+MV12=152562+55452=16232NmmM2=MH2+MV22=152562+55452=16232

28、Nmm作合成弯矩图（图f）。4）作转矩图（图g）。5）按弯扭组合强度条件校核轴的强度： 通常只校核轴上承受最大弯矩和转矩的截面（即危险截面C）的强度。必要时也对其他危险截面（转矩较大且轴颈较小的截面）进行强度校核。根据公式（14-4），取a = 0.6，则有：ca=McaW=M12+T12W=162322+0.6×12.82×100020.1×503=1.4MPa-1=60MPa 故设计的轴有足够的强度，并有一定的裕度（注：计算W时，忽略单键槽的影响）。轴的弯扭受力图如下：7.2 输出轴的设计1.求输出轴上的功率P2、转速n2和转矩T2P2 = 1.84 KW n

29、2 = 286.57 r/min T2 = 61.32 Nm2.求作用在齿轮上的力 已知大齿轮的分度圆直径为:d2 = 248 mm 则:Ft=2T2d2=2×1000×61.32248=494.5NFr=Ft×tan=494.5×tan20°=179.9N3.初步确定轴的最小直径 先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢，调质处理，根据表，取:A0 = 112，于是得dmin=A0×3P2n2=112 ×31.84286.57=20.8mm 输出轴的最小直径是安装小链轮处的轴径，由于安装键将轴径增大5%，故选取:d12

30、 = 22 mm4.轴的结构设计图5.根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1）为了满足小链轮的轴向定位要求，I-II轴段右端需制出一轴肩，故取II-III段的直径d23 = 26 mm；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D = 32 mm，现取l12 = 60 mm。 2）初步选择滚动轴承。因轴承只受径向力的作用，故选用深沟球轴承。参照工作要求并根据d23 = 26 mm，由轴承产品目录中选取深沟球轴承6206，其尺寸为d×D×T = 30mm×62mm×16mm，故d34 = d67 = 30 mm；而l67 = 16 mm 右端滚动轴承采

31、用轴肩进行轴向定位。由手册上查得6206型轴承的定位轴肩高度h = 3 mm，因此，取d56 = 36 mm。 3）取安装齿轮处的轴段IV-V段的直径d45 = 35 mm；齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位。已知大齿轮轮毂的宽度为B = 50 mm，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l45 = 48 mm。 4）根据轴承端盖便于装拆，保证轴承端盖的外端面与半联轴器右端面有一定距离，取l23 = 50 mm。 5）取小齿轮端面距箱体内壁之距离 = 16 mm，考虑箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s，取s = 8 mm，已知滚动轴承的宽度T =

32、16 mm，则l34 = T+s+2.5+2 = 16+8+16+2.5+2 = 44.5 mml56 = s+2.5 = 8+16+2.5 = 26.5 mm至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。6.轴的受力分析和校核1）作轴的计算简图（见图a）: 根据6206轴承查手册得T = 16 mm 小链轮中点距左支点距离L1 = 60/2+50+16/2 = 88 mm 齿宽中点距左支点距离L2 = 50/2-2+44.5-16/2 = 59.5 mm 齿宽中点距右支点距离L3 = 50/2+26.5+16-16/2 = 59.5 mm 链传动压轴力Fp = 1666 N2）计算轴的支反力：水平面

33、支反力（见图b）：FNH1=FtL3L2+L3=494.5×59.559.5+59.5=247.2NFNH2=FtL2L2+L3=494.5×59.559.5+59.5=247.2N垂直面支反力（见图d）：FNV1=FrL3-FpL1+L2+L3L2+L3=179.9×59.5-1666×88+59.5+59.559.5+59.5=93.2NFNV1=FrL2+FpL1L2+L3=179.9×59.5+1666×8859.5+59.5=93.2N3）计算轴的弯矩，并做弯矩图：截面C处的水平弯矩：MH=FNH1L2=247.2×

34、;59.5=14708Nmm截面A处的垂直弯矩：MV0=FpL1=1666×88=146608Nmm截面C处的垂直弯矩：MV1=FNV1L2=-2808×59.5=-167076NmmMV2=FNV2L3=1321.9×59.5=78653Nmm分别作水平面弯矩图（图c）和垂直面弯矩图（图e）。截面C处的合成弯矩：M1=MH2+MV12=147082+-1670762=167722NmmM2=MH2+MV22=147082+786532=80016Nmm作合成弯矩图（图f）。4）作转矩图（图g）。5）按弯扭组合强度条件校核轴的强度： 通常只校核轴上承受最大弯矩和转

35、矩的截面（即危险截面C）的强度。必要时也对其他危险截面（转矩较大且轴颈较小的截面）进行强度校核。根据公式（14-4），取a = 0.6，则有：ca=McaW=M2+T22W=1677222+0.6×61.32×100020.1×353=40MPa-1=60MPa 故设计的轴有足够的强度，并有一定的裕度（注：计算W时，忽略单键槽的影响）。轴的弯扭受力图如下：第八部分 键联接的选择及校核计算8.1 输入轴键选择与校核 校核联轴器处的键连接： 该处选用普通平键尺寸为：b×h×l = 8mm×7mm×32mm，接触长度:l'

36、 = 32-8 = 24 mm，则键联接所能传递的转矩为:T=0.25hl'dF=0.25×7×24×24×1201000=121NmTT1，故键满足强度要求。8.2 输出轴键选择与校核1）输出轴与大齿轮处键 该处选用普通平键尺寸为：b×h×l = 10mm×8mm×45mm，接触长度:l' = 45-10 = 35 mm，则键联接所能传递的转矩为:T=0.25hl'dF=0.25×8×35×35×1201000=294NmTT2，故键满足强度要求。2

37、）输出轴与小链轮处键 该处选用普通平键尺寸为：b×h×l = 6mm×6mm×50mm，接触长度:l' = 50-6 = 44 mm，则键联接所能传递的转矩为:T=0.25hl'dF=0.25×6×44×22×1201000=174.2NmTT2，故键满足强度要求。第九部分 轴承的选择及校核计算根据条件，轴承预计寿命：LhLh=8×2×8×300=38400h9.1 输入轴的轴承计算与校核1）初步计算当量动载荷P: 因该轴承只受径向力，有课本表12-5查得径向动载荷系数

38、X和轴向动载荷系数Y分别为：X = 1，Y = 0所以:P=XFr+YFa=1×186.5+0×0=186.5N2）求轴承应有的基本额定载荷值C为:C=P×360n1Lh106=186.5×360×1430×38400106=2775N3）选择轴承型号: 查课本表11-5，选择:6206轴承，Cr = 19.5 KN，由课本式11-3有：Lh=10660n1CP3=10660×143019.5×1000186.53=1.33×107hLh所以轴承预期寿命足够。9.2 输出轴的轴承计算与校核1) 初步计算当

39、量动载荷P: 因该轴承只受径向力，有课本表12-5查得径向动载荷系数X和轴向动载荷系数Y分别为：X = 1，Y = 0所以:P=XFr+YFa=1×179.9+0×0=179.9N2）求轴承应有的基本额定载荷值C为:C=P×360n2Lh106=179.9×360×286.57×38400106=1567N3）选择轴承型号: 查课本表11-5，选择:6206轴承，Cr = 19.5 KN，由课本式11-3有：Lh=10660n2CP3=10660×286.5719.5×1000179.93=7.41×10

40、7hLh所以轴承预期寿命足够。第十部分 联轴器的选择1.载荷计算公称转矩：T=T1=12.82Nm由表查得KA = 1.3，故得计算转矩为：Tca=KAT1=1.3×12.82=16.7Nm2.型号选择 选用LT4型联轴器，联轴器许用转矩为T = 63 Nm，许用最大转速为n = 5700 r/min，轴孔直径为24 mm，轴孔长度为38 mm。Tca=16.7NmT=63Nmn1=1430rminn=5700rmin联轴器满足要求，故合用。第十一部分 减速器的润滑和密封11.1 减速器的润滑1）齿轮的润滑 通用的闭式齿轮传动，其润滑方法根据齿轮的圆周速度大小而定。由于大齿轮的圆周速

41、度v 12 m/s，将大齿轮的轮齿浸入油池中进行浸油润滑。这样，齿轮在传动时，就把润滑油带到啮合的齿面上，同时也将油甩到箱壁上，借以散热。 齿轮浸入油中的深度通常不宜超过一个齿高，但一般亦不应小于10mm。为了避免齿轮转动时将沉积在油池底部的污物搅起，造成齿面磨损，大齿轮齿顶距油池底面距离不小于30mm，取齿顶距箱体内底面距离为30mm。由于大齿轮全齿高h = 4.5 mm 10 mm，取浸油深度为10mm，则油的深度H为H = 30+10 = 40 mm 根据齿轮圆周速度查表选用中负荷工业齿轮油（GB 5903-2011），牌号为150润滑油，粘度荐用值为118 cSt。2）轴承的润滑 轴承

42、常用的润滑方式有油润滑及脂润滑两类。此外，也有使用固体润滑剂润滑的。选用哪一类润滑方式，可以根据低速大齿轮的圆周速度判断。由于大齿轮圆周速度v = 2.28 m/s 2 m/s，所以采用油润滑。这是闭式齿轮传动装置中的轴承常用的润滑方法，即利用齿轮的转动把润滑齿轮的油甩到四周壁面上，然后通过适当的沟槽把油引入轴承中去。11.2 减速器的密封 为防止箱体内润滑剂外泄和外部杂质进入箱体内部影响箱体工作，在构成箱体的各零件间，如箱盖与箱座间、外伸轴的输出、输入轴与轴承盖间，需设置不同形式的密封装置。对于无相对运动的结合面，常用密封胶、耐油橡胶垫圈等；对于旋转零件如外伸轴的密封，则需根据其不同的运动速

43、度和密封要求考虑不同的密封件和结构。本设计中由于密封界面的相对速度较小，故采用接触式密封。输入轴与轴承盖间v 3 m/s，输出轴与轴承盖间v 3 m/s，故均采用半粗羊毛毡密封圈。第十二部分 减速器附件及箱体主要结构尺寸12.1 减速器附件的设计与选取1.检查孔和视孔盖 检查孔用于检查传动件的啮合情况、润滑状态、接触斑点及齿侧间隙，还可用来注入润滑油，故检查孔应开在便于观察传动件啮合区的位置，其尺寸大小应便于检查操作。 视孔盖可用铸铁、钢板制成，它和箱体之间应加密封垫，还可在孔口处加过滤装置，以过滤注入油中的杂质。视孔盖示意图及相关尺寸计算如下：查辅导书手册得具体尺寸如下：L1 = 120 ；

44、 L2 = 105 ； b1 = 90 ； b2 = 75 ； d = 7 ； R = 5 ； h = 42.放油螺塞 放油孔应设在箱座底面最低处或设在箱底。箱外应有足够的空间，以便于放容器，油孔下也可制出唇边，以利于引油流到容器内。放油螺塞常为六角头细牙螺纹，在六角头与放油孔的接触面处，应加封油圈密封。放油螺塞及对应油封圈尺寸如下图所示：3.油标（油尺） 油标用来指示油面高度，应设置在便于检查及油面较稳定之处。本设计采用杆式油标，杆式油标结构简单，其上有刻线表示最高及最低油面。油标安置的位置不能太低，以防油溢出。其倾斜角度应便于油标座孔的加工及油标的装拆。查辅导书手册，具体结构和尺寸如下：4

45、.通气器 通气器用于通气，使箱体内外气压一致，以避免由于运转时箱体内温度升高，内压增大，而引起减速器润滑油的渗漏。简易的通气器钻有丁字形孔，常设置在箱顶或检查孔盖上，用于较清洁的环境。较完善的通气器具有过滤网及通气曲路，可减少灰尘进入。查辅导书手册，本设计采用通气器型号及尺寸如下：5.起吊装置 起吊装置用于拆卸及搬运减速器。它常由箱盖上的吊孔和箱座凸缘下面的吊耳构成。也可采用吊环螺钉拧入箱盖以吊小型减速器或吊起箱盖。本设计中所采用吊孔（或吊环）和吊耳的示例和尺寸如下图所示：吊孔尺寸计算：b (1.8-2.5)1 = (1.8-2.5)×8 = 16 mmd = b =16 mmR (

46、1-1.2)d = (1-1.2)×16 = 16 mm吊耳尺寸计算：K = C1+C2 = 16+14 = 30 mmH = 0.8×K = 0.8×30 = 24 mmh = 0.5×H = 0.5×24 = 12 mmr = 0.25×K = 0.25×30 = 8 mmb = (1.8-2.5) = (1.8-2.5)×8 = 16 mm6.起盖螺钉 为便于起箱盖，可在箱盖凸缘上装设2个起盖螺钉。拆卸箱盖时，可先拧动此螺钉顶起箱盖。 起盖螺钉钉头部位应为圆柱形，以免损坏螺纹。本设计起盖螺钉尺寸如下：7.定位

47、销 为保证箱体轴承孔的加工精度与装配精度，应在箱体连接凸缘上相距较远处安置两个圆锥销，并尽量放在不对称位置，以使箱座与箱盖能正确定位。 为便于装拆，定位销长度应大于连接凸缘总厚度。本设计定位销尺寸如下：12.2 减速器箱体主要结构尺寸名称符号公式与计算结果取值箱座壁厚0.025a+3=0.025×149+3=4.7取8mm箱盖壁厚10.02a+3=0.02×149+3=4取8mm箱盖凸缘厚度b11.51=1.5×8=12取12mm箱座凸缘厚度b1.5=1.5×8=12取12mm箱座底凸缘厚度b22.5=2.5×8=20取20mm地脚螺钉直径df

48、0.036a+12=0.036×149+12=17.4取M18地脚螺钉数目na250时，取n=4取4轴承旁连接螺栓直径d10.75df=0.75×18=13.5取M14盖与座连接螺栓直径d2(0.5-0.6)df=(0.5-0.6)×18=9-10.8取M10连接螺栓d2的间距l150-200取150轴承端盖螺钉直径d3(0.4-0.5)df=(0.4-0.5)×18=7.2-9取M8视孔盖螺钉直径d4(0.3-0.4)df=(0.3-0.4)×18=5.4-7.2取M6定位销直径d(0.7-0.8)d2=(0.7-0.8)×10=7

49、-8取8mmdf、d1、d2至外箱壁距离C1根据螺栓直径查表取24、20、16df、d1、d2至凸缘边缘距离C2根据螺栓直径查表取22、18、14轴承旁凸台半径R1=18取18凸台高度h根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准外箱壁至轴承座端面距离L1C1+C2+(5-10)=20+18+(5-10)取43大齿轮顶圆与内箱壁距离11.2=1.2×8=9.6取12齿轮端面与内箱壁距离=8取16箱盖、箱座肋厚m1、m0.85=0.85×8=6.8取7设计小结 这次关于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

50、大有用处。通过两个星期的设计实践，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。 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、理论力学、材料力学、互换性与技术测量、工程材料、机械设计（机械设计基础）课程设计等于一体。 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,结合生产实际反应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。 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。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

51、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。参考文献1 濮良贵、陈国定、吴立言.机械设计.9版.北京：高等教育出版社，2013.052 陈立德.机械设计课程设计指导书3 龚桂义.机械设计课程设计图册4 机械设计手册委员会.机械设计手册(新版).北京机械工业出版社，2004中文部分切削加工新概念现今的刀具公司再也不能只是制造和销售刀具，为了成功，他们必须与全球化制造趋势保持一致，通过提高效率、同客户合作来降低成本。在这个近乎瞬间的全球竞争的后NAFTA、后WTO时代，全世界的公司正对相同感觉作出更快、更轻、更便宜的反应。换句话说，他们制造的产品和零件包含能在高速下运转，由于成本的

52、压力，最好、更轻而且要制造更便宜。取得这些目标的一个最佳途径是通过发展和应用新材料，但这些新的和改进的材料通常都难以加工。这种商业上的动力和技术上的困难的组合在汽车和航空工业尤其突出，并已成为有见识的刀具公司研发部门的首要驱动力。 例如，拿球墨铸铁来说，它已成为发动机零件和其它汽车、农用设备和机床工业上的零件的日益见的材料。这种合金提供较低的生产成本和良好的机械性能的组合。他们比钢材便宜，而比铸铁有更高的强度和韧性。但同时球墨铸铁非常耐磨，有快速磨坏刀具材料的倾向。这种耐磨性很大程度上受珠光体含量影响。某一已知球墨铸铁的珠光体含量越高，它的耐磨性越好，而且它的可加工性越差。另外，球墨铸铁的多孔

53、性导致断续切削，这更加降低寿命。 可以预计，高硬度和高耐磨的切削材质需考虑球墨铸铁的高耐磨性。并且事实上材质包含极硬的TiC（碳化钛）或TiCN（碳氮化钛）的厚涂层在切削速度每分钟300米时加工球墨铸铁被证明通常是有效的。但是随着切削速度的增加，切屑/刀具结合面的温度也在增加。当发生这样的情况，TiC涂层倾向于和铁发生化学反应并软化，更多的压力作用在抗月牙洼磨损的涂层上。在这些条件下，希望有一种化学稳定性更好的涂层，如Al2O3（虽然在较低的速度下不如TiC硬或耐磨）。 化学稳定性比耐磨性更成为一个重要的表现性能分界的因素，速度和温度取决于被加工球墨铸铁的晶粒结构和性能。但是通常厚涂层的TiC

54、或TiCN和仅有氧化物的较薄涂层是针对球墨铸铁应用的，因为今天大部分这类被加工材料的切削速度在每分钟150到335米之间。对于速度高于每分钟300米的应用，人们对这种材料是满意的。 为了使这个范围性能最优，山高研发和推出了针对球墨铸铁加工的材质TX150。这种材质有一个硬且抗变形的基体，对于加工球墨铸铁很理想。它的涂层由一层较厚的很耐磨的碳氮化钛和一层较薄的抗月牙洼磨损的氧化物涂层，顶面是一薄层TiN。这种涂层运用目前工艺水平的产生耐磨性和抗月牙洼磨损需要的CVD涂层的全部硬度而且韧性平滑性增加的中温化学气相沉积（MTCVD）工艺。基体/涂层的组合性能给予很高的抗塑性变形和刃口微崩能力，使之成

55、为正常速度下加工球墨铸铁的理想材质。 涂层陶瓷也表现出能有效加工球墨铸铁。在过去，未涂层的韧性较好的诸如氮化硅和碳化硅纤维强化的氧化铝陶瓷应用受工件材料化学亲和性的限制。但是今天通过使用能抵抗切屑变形过程产生高热量的涂层刀具寿命已经显著增加。而某些早期这个领域的工件加工使用氧化铝涂层晶须强化陶瓷，今天的多数研究活动集中于TiN涂层氮化硅。这种涂层能显著拓宽韧性较好的陶瓷的应用范围。 切削加工时，工件的已加工表面是依靠切削工具和工件作相对运动来获得的。按表面形成方法，切削加工可分为刀尖轨迹法、成形刀具法、展成法三类。刀尖轨迹法是依靠刀尖相对于工件表面的运动轨迹，来获得工件所要求的表面几何形状，如车削外圆、刨削平面、磨削外圆、用靠模车削成形面等，刀尖的运动轨迹取决于机床所提供的切削工具与工件的相对运动；成形刀具法简称成形法，是用与工件的最终表面轮廓