目录
1 设计务 1
2 传动系统方案拟定 2
3 电动机选择 3
31选择电动机结构类型 3
32传动分配 5
33传动系统运动动力参数计算 5
4 减速器齿轮传动设计计算 7
41高速级斜齿圆柱齿轮传动设计计算 7
42低速级直齿圆柱齿轮传动设计计算 11
5 减速器轴轴承装置设计 16
51轴设计 16
52键选择校核 23
53轴承选择寿命校核 25
6 箱体设计 28
61箱体附件 28
62铸件减速器机体结构尺寸计算表 29
7 润滑密封 30
71润滑方式选择 30
72密封方式选择 30
8 设计总结 30
参考资料目录 31
计算说明
结果
1 设计务
11设计务
设计带式输送机传动系统工作时轻微击输送带允许速度误差±4二班制期限12年（年工作日300天）连续单运转修期三年批量生产
12原始数
滚筒圆周力：
输送带带速：
滚筒直径：
13工作条件
二班制空载起动轻微击连续单运转修期三年三相交流电源电压380220V
2 传动系统方案拟定
带式输送机传动系统方案图示：
带式输送机电动机驱动电动机1通联轴器2动力传入两级齿轮减速
计算说明
结果
器3联轴器4动力传输送机滚筒5带动输送带6工作传动系统中采两级展开式圆柱齿轮减速器高速级斜齿圆柱齿轮传动低速级直齿圆柱齿轮传动高速级齿轮布置远离转矩输入端减轻载荷齿宽分布均匀展开式减速器结构简单齿轮相轴承位置称求轴较刚度
3 电动机选择
31选择电动机结构类型
设计求工作条件选Y系列三相异步电动机卧式封闭结构电压380V
311选择电动机容量
根已知条件计算工作机需效功率
设：η4w——输送机滚筒轴输送带间传动效率
ηc——联轴器效率ηc099（见机械设计课程设计（西安交通学出版社）表3—1）
ηg——闭式圆柱齿轮传动效率ηg098（）
ηb——滚动轴承（球轴承）ηb099（）
ηcy——输送机滚筒效率ηcy 096（）
估算传动装置总效率
式中
传动系统效率
工作机需电动机功率
Pw216kW
传动总效率
η08680
Pr24884kW
计算说明
结果
选择电动机容量时应保证电动机额定功率Pm等工作机需电动机动率Pr工作时存轻微击电动机额定功率PmPr机械设计课程设计表3—2列Y系列三相异步电动机技术数中确定满足选Pm≥Pr条件电动机额定功率Pm应取3kW
312确定电动机转速
已知条件计算滚筒工作转速
传动系统总传动
机械设计（高等教育出版社）表18—1查展开式两级圆柱齿轮减速器推荐传动范围i8~60电动机转速选范围
机械设计课程设计（西安交通学出版社）表3—2查电动机数表：
方案
电动机型号
额定功率（kw）
满载转速(rmin)
总传动
1
Y100L2
3
2880
2826
2
Y100L24
3
1440
1413
3
Y132S6
3
960
942
通方案较出：
方案1选电动机转速高尺寸重量低价格低总传动2826总传动传动系统（减速器）尺寸成提高方案2选电动机转速中等质量较轻价格较低总传动1413传动系统（减速器）尺寸适中方案3选电动机转速低质量重价格高总传动942展开式两级减速器（i8~60）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选方案2较合理Y100L24型三相异步电动机额定功率Pm3kw满载转速nm1440rmin机械设计课程设计（西安交通学出版社）表3—3电动机安装外型尺寸（单位mm）：
A
B
C
D
E
F
G
H
K
AB
AC
AD
HD
BB
L
160
140
63
28+0009
0004
60
8
24
100
12
205
205
180
245
170
380
Pm3kW
电动机
Y100L24型
电动机转速
nm1440
rmin
总传动i1413
计算说明
结果
查电动机电动机基参数：
中心高
轴伸出部分装联轴器轴端直径
轴伸出部分长度
32传动分配
带式输送机传动系统总传动i1413
传动系统方案知
两级圆柱齿轮减速器总传动
便两级圆柱齿轮减速器采浸油润滑两级齿轮配材料相齿面硬度HBS≤350齿宽系数相等时考虑齿面接触强度接相等条件取高速级传动
低速级传动
传动系统传动分
33传动系统运动动力参数计算
取电动机轴0轴减速器高速轴1轴中速轴2轴低速轴3轴带式输送机滚筒轴4轴轴转速
计算说明
结果
计算出轴输入功率
计算出轴输入转矩
运动动力参数计算结果表格示
轴号
电动机
两级圆柱齿轮减速器
工作机
0轴
1轴
2轴
3轴
4轴
转速n(rmin)
1440
1440
336
102
102
功率P（Kw）
24884
24635
23901
23189
22728
转矩T（N•m）
1650
1634
6795
21736
21303
两轴联接传动件
联轴器
齿轮
齿轮
联轴器
传动i
1
4286
3297
1
传动效率η
099
09702
09702
09801
（注：电动机轴转矩输出转矩外余轴转矩输入转矩）
计算说明
结果
4 减速器齿轮传动设计计算
41高速级斜齿圆柱齿轮传动设计计算
1初选精度等级材料齿数
(1)材料热处理：选择齿轮材料40Cr（调质）齿面硬度280HBS齿轮材料45钢（调质）齿面硬度240HBS
(2) 齿轮精度：7级
(3) 初选齿轮齿数z124 齿轮齿数z2103
(4) 初选螺旋角β14°
(5) 压力角α20°
2齿面接触疲劳强度设计
(1)机械设计(高等教育出版社第九版)式（1024）试算齿轮分度圆直径
确定公式中参数值
试选载荷系数KHt10
式（1023）螺旋角系数Zβ
计算齿轮传递转矩：
图1020查取区域系数
表107选取齿宽系数
表105查材料弹性影响系数
式（1021）计算接触疲劳强度重合度系数
计算说明
结果
计算接触疲劳许应力
图1025d查齿轮齿轮接触疲劳极限分
式（1015）计算应力循环次数：
图1023查取接触疲劳寿命系数
取失效概率1安全系数S1
取中较者作该齿轮副接触疲劳许应力
计算齿轮分度圆直径
（2）调整齿轮分度圆直径
1）计算实际载荷系数前段数准备
圆周速度v
齿宽b
2）计算实际载荷系数KH
查系数
根v2183ms7级精度图108查动载荷系数Kv108
齿轮圆周力
计算说明
结果
查表103齿间载荷分配系数
表104插值法查7级精度齿轮相支承非称分布时
载荷系数
3）实际载荷系数算分度圆直径
3齿根弯曲疲劳强度设计
（1）式（1020）试算齿轮模数
1）确定公式中参数值
试选载荷系数
式（1019）计算弯曲疲劳强度重合度系数
式（1019）计算弯曲疲劳强度螺旋角系数
计算
量齿数查图1017齿形系数
图1018查应力修正系数
图1024c查齿轮弯曲疲劳强度极限齿轮弯曲强度极限
图1022查弯曲疲劳寿命系数
取弯曲疲劳安全系数S14式（1014）
计算说明
结果
齿轮齿轮取
2）试算模数
(2)调整齿轮模数
1）计算实际载荷系数前数准备
①圆周速度v
②齿宽b
③宽高
2）计算实际载荷系数
①根7级精度图108查动载系数
②
查表103齿间载荷分配系数
③表104插值法查结合查图1013
载荷系数
3）式(1013)实际载荷系数算齿轮模数
齿轮模数m取决弯曲疲劳强度决定承载力取弯曲疲劳强度算模数m1037mm标准中取齿面接触疲劳强度决定承载力仅齿轮直径关取接触疲劳强度算分度圆直径计算齿轮齿数
计算说明
结果
取齿轮齿数取两齿轮齿数互质数
4尺寸计算
(1)计算中心距
考虑模数1037mm增圆整2mm中心距圆整90
(2)圆整中心距修正螺旋角
(3)计算分度圆直径
(4)计算齿轮宽度
取
5圆整中心距强度校核
齿轮副中心距圆整应重新校核齿轮强度明确齿轮工作力
(1) 齿面接触疲劳强度校核
满足齿面接触疲劳强度条件
(2) 齿根弯曲疲劳强度校核
6设计结
齿数模数压力角螺旋角变位系数中心距齿宽齿轮选40Cr（调质）齿轮选45钢（调质）齿轮7级精度设计齿顶圆齿轮齿顶圆直径做成实心式齿轮
42低速级直齿圆柱齿轮传动设计计算
1 初选精度等级材料齿数
计算说明
结果
材料热处理：选择齿轮材料40Cr（调质）齿面硬度280HBS齿轮材料45钢（调质）齿面硬度240HBS
1) 齿轮精度：7级
2) 初选齿轮齿数z124 齿轮齿数z279
3) 压力角α20°
2 齿面接触疲劳强度设计
(1)机械设计高等教育出版社第九版式（1024）试算齿轮分度圆直径
1) 确定公式中参数值
① 试选载荷系数
② 计算齿轮传递转矩：
③ 图1020查取区域系数2433
④ 表107选取齿宽系数
⑤ 表105查材料弹性影响系数
⑥ 式（1021）计算接触疲劳强度重合度系数
⑧计算接触疲劳许应力
图1025d查齿轮齿轮接触疲劳极限分
式（1015）计算应力循环次数：
图1023查取接触疲劳寿命系数
取失效概率1安全系数S1
取中较者作该齿轮副接触疲劳许应力
2) 计算齿轮分度圆直径
α20°
计算说明
结果
调整齿轮分度圆直径
1）计算实际载荷系数前段数准备
圆周速度v
齿宽b
2）计算实际载荷系数
①查系数1
②根v0877ms7级精度查动载荷系数10
③齿轮圆周力
查齿间载荷分配系数12
④表104插值法查7级精度齿轮相支承非称分布时齿载荷分布系数
载荷系数
3）实际载荷系数算分度圆直径
相应齿轮模数
3齿根弯曲疲劳强度设计
（1）试算齿轮模数
1）确定公式中参数值
①试选
②式（105）计算弯曲疲劳强度重合度系数
计算
图1017查齿形系数
图1018查应力修正系数
图1024c查齿轮弯曲疲劳强度极限齿轮弯曲强度极限
图1022查弯曲疲劳寿命系数
取弯曲疲劳安全系数S14
计算说明
结果
齿轮齿轮取
2）试算模数
(2)调整齿轮模数
1）计算实际载荷系数前数准备
①圆周速度
②齿宽b
③宽高
2）计算实际载荷系数
①根7级精度图108查动载系数
②
查表103齿间载荷分配系数
③表104插值法查结合查图1013
载荷系数
3）式(1013)实际载荷系数算齿轮模数
计算结果齿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取决弯曲疲劳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关取弯曲疲劳强度算模数1569mm
计算说明
结果
圆取整标准值m2mm接触疲劳强度算分度圆直径算出齿轮齿数
取齿轮齿数取两齿轮齿数互质数互质数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尺寸计算
（1）计算分度圆直径
（2）计算中心距
(3)计算齿轮宽度
考虑避免安装误差保证设计齿宽b节省材料般齿轮略加宽（5~10）mm
取齿轮齿宽等设计齿宽
5圆整中心距强度校核
述齿轮副中心距便相关零件设计制造通调整传动改变齿数变位法进行圆整中心距圆整圆整齿轮副尺寸发生变化应重新校核齿轮强度明确齿轮工作力
（1） 计算变位系数
1） 计算啮合角齿数变位系数中心距变动系数齿顶高降低系数
图1021b知前变位系数提高齿轮强度重合度降
2）分配变位系数
图1021b知坐标点位L17L16间两条线做射线横坐标处做垂直线射线交点坐标分
3）齿面接触疲劳强度校核
满足齿面接触疲劳强度条件
m2mm
4）齿根弯曲强度校核
计算说明
结果
齿轮
齿轮
齿根弯曲疲劳强度满足求齿轮抵抗弯曲疲劳破坏力齿轮
6 设计结
齿数模数m2mm压力角变位系数中心距齿宽齿轮选40Cr（调质）齿轮选45钢（调质）齿轮7级精度设计齿顶圆齿轮齿顶圆直径做成实心式齿轮
43两级圆柱齿轮减速器传动误差校核
高速级斜齿轮传动低速级直齿轮传动求出两级圆柱齿轮减速器实际传动
传动误差
传动误差题目定允许速度误差±4符合设计求
5 减速器轴轴承装置设计
51轴设计
511高速轴结构设计
输入轴功率转速转矩
转速功率转矩
二计算作高速斜齿轮轴力：
圆周力：
径力：
轴力：
作高速斜齿轮轴力
计算说明
结果
三初步估算轴直径：
选取45号钢作轴材料调质处理硬度217~255HBS查表取A0112
根公式
计算轴直径加5考虑键槽影响
四轴结构设计：
（1）确定轴结构方案：
该轴（输入轴）轴承分两端装入套筒定位图
轴段1安装联轴器直径应联轴器孔径相配合先选择联轴器联轴器计算转矩考虑转矩变化根工作情况选取：
根国标GBT43232002求选弹性套柱销联轴器型号LT3输入轴联接半联轴器孔径选取轴段1直径半联轴器轮毂总长度（J型轴孔）轴配合轮毂孔长度
（2）确定轴段直径长度：
轴段1配合轴颈半联轴器孔径选取轴段1直径保证定位求半联轴器右端需制出轴肩轴段1长度应半联轴器配合段轮毂孔长度略短2~3mm轴段1总长
轴段2：轴段连接轴身保证定位轴肩定高度直径确定：取轴承端盖宽度40mm取端盖外端面半联轴器右端面间距离取
轴段3支撑轴颈安装轴承取直径预选轴承型号7205AC角接触球轴承宽度轴承圈直径保证轴承轴定位套筒定位 套筒轴段长
轴段4：渡轴段轴肩轴定位套筒高度取取中间轴级齿轮二级齿轮间距离二级齿轮距箱体左壁距离考虑箱体铸造误差确定滚动轴承位置时应距箱体壁定距离s取轴承右侧套筒已知二级输入齿轮齿宽段轴长
A0112
计算说明
结果
轴段5：段齿轮轴段段长
轴段6：段渡轴段轴段4取取齿轮距箱体右壁距离考虑箱体铸造误差确定滚动轴承位置时应距箱体壁定距离s取轴承左侧套筒段轴长
轴段7：段轴承套筒轴段已知滚动轴承宽度取直径
（3） 轴零件轴定位
半联轴器轴周定位采键连接表61查键截面b×h6mm×6mm键槽键槽铣刀加工长30mm时保证半联轴器轴配合良中性选择半联轴器轮毂轴配合H7k6滚动轴承轴周定位盈配合保证处选轴直径尺寸公差m6
4）确定轴圆角倒角尺寸
参考表152取轴端倒角C1轴肩处圆角半径R10
五求轴载荷
（1）画轴受力简图
确轴承支点位置时手册中查7205AC型角接触球轴承轴承作简支架轴支承距图知作支梁轴支承跨距：根轴计算简图做出轴弯矩图扭矩图示
半联轴器轮毂轴配合H7k6
轴端倒角C1
轴肩处圆角半径R1
计算说明
结果
（1）计算支反力
（2）计算弯矩M
（3）计算总弯矩
（4）计算扭矩T
现计算出截面C处值列表
载荷
水面
垂直面
支反力
弯矩
总弯矩
扭矩
计算说明
结果
六弯矩合成应力校核轴强度
进行校核时通常校核轴承受弯矩扭矩截面（危险截面C）强度表中数轴单旋转扭转切应力脉动循环变应力取轴计算应力：
根选定轴材料45钢调质处理机械设计第八版表15—1查安全
512中间轴结构设计
中间轴功率
转速
转矩
二作齿轮力：
高速级斜齿轮：
圆周力：
径力：
轴力：
低速级动直齿轮：
三初步估算轴直径：
选取45号钢作轴材料调质处理硬度217~255HBS查表取A0112
根公式计算轴直径加3考虑键槽影响
四轴结构设计
（1）确定轴结构方案：
中间轴轴承分两端装入套筒定位初步确定结构图
作中间轴力
计算说明
结果
（2） 确定轴段直径长度：
轴段1支撑轴颈安装轴承预选轴承型号7205AC角接触球轴承宽度轴承圈直径保证轴承轴定位套筒定位保证定位求高速级齿轮中心线齐轴段1总长
轴段2：轴段支撑轴颈安装齿轮保证定位轴肩定高度直径确定：保证高速级齿轮准确定位应
轴段3定位轴颈前面高速轴计算取中间轴两齿轮距离取直径
轴段4：轴段支撑轴颈安装低速级输入齿轮直径保证轴长略毂长
轴段5：支撑轴颈安装轴承预选轴承型号7205AC角接触球轴承宽度轴承圈直径保证轴承轴定位套筒定位保证定位求参考高速轴轴段5轴长
（3）轴零件轴定位
斜齿轮轴周定位采键连接表61查键截面b×h8mm×7mm键槽键槽铣刀加工长28mm样直齿轮轴周定位采键连接表61查键截面b×h8mm×7mm键槽键槽铣刀加工长48mm时保证斜齿轮轴配合良中性选择齿轮轮毂轴配合H7k6滚动轴承轴周定位盈配合保证处选轴直径尺寸公差m6
（4）确定轴圆角倒角尺寸
参考表152取轴端倒角C1轴段3轴肩处圆角半径R12余轴段轴肩处圆角半径R1
五轴校核：
校核方法前文述
513低速轴结构设计
低速轴（输出轴）功率转速转矩
功率转速转矩
轴段直径长度
斜齿轮轮毂轴配合H7k6
计算说明
结果
二作动直齿轮力：
三初步估算轴直径：
选取45号钢作轴材料调质处理硬度217~255HBS查表取A0112根公式计算轴直径加5考虑键槽影响
低速轴（输出轴）直径安装联轴器处轴直径直径应联轴器孔径相配合先选择联轴器联轴器计算转矩查表141根工作情况选取
根国标GBT43232002求选弹性套柱销联轴器型号LT7孔径半联轴器轮毂总长度（J型轴孔）轴配合轮毂孔长度A型键槽选取轴段1直径
四轴结构设计：
（1）确定轴结构方案：
低速轴（输入轴）需安装齿轮两滚动轴承支撑初定结构图示
轴段1配合轴颈半联轴器孔径选取直径保证定位求半联轴器右端需制出轴肩轴段1长度应半联轴器配合段轮毂孔长度略短2~3mm轴段1总长
轴段2：轴段连接轴身保证定位轴肩定高度取轴承端盖宽度40mm取端盖外端面半联轴器右端面间距离取
轴段37支撑轴颈安装轴承保证定位轴肩定高度取h45mm直径预选轴承型号6011深沟球轴承宽度保证轴承轴固定套筒定位套筒轴段长
轴段4：轴段4连接轴身保证定位轴肩定高度
作低速轴力
计算说明
结果
轴段6：轴段6支撑轴颈安装齿轮保证定位轴肩定高度轴段6长度应少齿轮轮毂长度已知二级输出齿轮齿宽
轴段5：轴环确定齿轮轴固定保证定位轴肩定高度直径轴环宽度取
保证齿轮啮合良定位求参考中间轴轴长确定
（3）轴零件轴定位
半联轴器轴周定位采键连接表61查键截面b×h12mm×8mm键槽键槽铣刀加工长56mm样直齿轮轴周定位采键连接表61查键截面b×h18mm×11mm键槽键槽铣刀加工长43mm时保证半联轴器轴配合良中性选择半联轴器轮毂轴配合H7k6时保证齿轮轴配合良中性选择齿轮轮毂轴配合H7k6滚动轴承轴周定位盈配合保证处选轴直径尺寸公差m6
（4）确定轴圆角倒角尺寸
参考表152确定轴端倒角轴肩处圆角半径
五轴校核：
校核方法前文述
52键选择校核
521高速轴键联接选择
前面已确定键截面b×h6mm×6mm键槽长30mm选取键长键轴轮毂材料钢表62查许挤压应力取均值键工作长度键轮毂键槽接触高度
计算公式：
见键挤压强度满足求
522中间轴键联接选择
（1）动斜齿轮键联接
1）键联接类型尺寸选择
精度等级7级应选键联接齿轮轴端选圆头普通键（A型）
前面已确定键截面b×h8mm×7mm键槽长28mm选取键长
半联轴器轮毂轴配合H7k6
齿轮轮毂轴配合H7k6
计算说明
结果
2）键联接强度校核
键轴轮毂材料钢表62查许挤压应力取均值键工作长度键轮毂键槽接触高度
计算公式：
见联接挤压强度满足求
（2）齿轮键联接
1）键联接类型尺寸选择
精度等级7级应选键联接齿轮轴端选圆头普通键（A型）前面已确定键截面b×h12mm×8mm键槽长48mm 选取键长
2）键联接强度校核
键轴轮毂材料钢表62查许挤压应力取均值键工作长度键轮毂键槽接触高度
计算公式：
见联接挤压强度满足求
523低速轴键联接选择
（1）动直齿轮键联接键联接类型尺寸选择
精度等级7级应选键联接齿轮轴端选圆头普通键（A型）前面已确定键截面b×h18mm×11mm键槽长43mm 选取键长
（2）键联接强度校核
键轴轮毂材料钢表62查许挤压应力取均值键工作长度键轮毂键槽接触高度
计算公式：
见联接挤压强度满足求
计算说明
结果
53轴承选择寿命校核
高速轴轴承选择寿命校核
已知：
轴承预期计算寿命：轴转速
查机械设计手册知角接触球轴承7205AC基额定动载荷
求两轴承受径载荷轴系部件受空间力系分解铅垂面水面两面力系
力分析知
计算说明
结果
分左右轴承水面方径载荷铅垂面方径载荷分左右轴承径载荷
(3) 求两轴承计算轴力
7205AC型轴承表137轴承派生轴力
查表135 ：
式1311
（4）求量载荷
计算说明
结果
表135分查表插入值径载荷系数轴载荷系数
轴承1
轴承2
轴承运转中载荷变动较表136
左右轴承量动载荷：
左边轴承受力验算：
选角接触球轴承7205AC满足寿命求
二中间轴轴承选择寿命校核
前面计算结果知作中间轴力
高速级动斜齿轮：
低速级动直齿轮：
选择轴承型号7205AC计算校核程高速轴轴承选择寿命校核步骤相类似详细程略
三低速轴轴承选择寿命校核
计算结果知作低速轴力
轴承预期计算寿命：轴转速查机械设计手册知轴承型号6011深沟球轴承基额定动载荷
计算值
查表135 X1Y0查表136根工作状况选取
高速轴选轴承角接触球轴承7205AC
中间轴选轴承角接触球轴承7205AC
计算说明
结果
轴承型号6011深沟球轴承安全符合设计求
6 箱体设计
61箱体附件
1．视孔盖窥视孔：
机盖顶部开窥视孔传动零件啮合区位置足够空间便伸入进行操作窥视孔盖板机体开窥视孔凸缘块便机械加工出支承盖板表面垫片加强密封盖板铸铁制成
2．油螺塞：
放油孔位油池底处安排减速器部件侧便放油放油孔螺塞堵住油孔处机体外壁应凸起块机械加工成螺塞头部支承面加封油圈加密封
3．油标：
油标位便观察减速器油面油面稳定处油尺安置部位太低防油进入油尺座孔溢出
4．通气孔：
减速器运转时机体温度升高气压增便排气机盖顶部窥视孔改安装通气器便达体压力衡
5．螺钉：
启盖螺钉螺纹长度机盖联结凸缘厚度钉杆端部做成圆柱形免破坏螺纹
6．位销：
保证剖分式机体轴承座孔加工装配精度机体联结凸缘长度方安装圆锥定位销提高定位精度
7．吊钩：机盖直接铸出起吊孔起吊
低速轴轴承型号6011深沟球轴承
计算说明
结果
62铸件减速器机体结构尺寸计算表
名称
符号
减速器形式关系
机座壁厚
δ
0025a+3mm8mm取8mm
机盖壁厚
δ1
002a+37mm<8mm取8mm
机座凸缘厚度
b
15δ12mm
机盖凸缘厚度
b1
15δ12mm
机座底凸缘厚度
p
25δ20mm取25mm
脚螺钉直径
df
0036a+1218mm取20mm
脚螺钉数目
n
a<250mmn6
轴承旁连接螺栓直径
d1
075df15mm取16mm
机盖机座连接螺栓直径
d2
(05~06)df10~12mm取10mm
窥视孔盖螺钉直径
d4
(03~04)df6~8mm取M6
定位销直径
d
(07~08)df14~16mm取M14
dfd2d3外机壁距离
c1
24mm
d1d2凸缘边缘距离
c2
20mm
轴承旁凸台半径
R1
R1C220mm
凸台高度
h
根低速轴轴承座外径D螺栓扳手空间求结构确定
外机壁轴承座端面距离
L1
c1+c2+(5~8)50
机壁轴承座端面距离
L2
δ+c1+c2+(5~8)58
机盖机座肋厚
m1m
m1m≈085δ168mm取7mm
轴承端盖外径
D2
98mm 124mm
轴承端盖凸缘厚度
e
(1~12)d39mm取12mm
轴承旁连接螺栓距离
s
s≈D2
计算说明
结果
7 润滑密封
71润滑方式选择
减速器齿轮圆周速度v<12ms采浸油润滑浸油润滑传动件部分浸入油中传动件回转时粘润滑油带啮合区进行润滑时油池中油甩箱壁散热箱体应足够润滑油保证润滑散热需避免齿轮回转时油池底部沉积物搅起齿轮齿顶圆油池底面距离应30~50mm保证齿轮充分润滑避免搅油损失齿轮应该合适浸油深度查机械设计课程设计（高等教育出版社）表54确定高速齿轮浸油高度低速齿轮浸油高度取齿顶圆油池底面距离40mm箱润滑油高度查机械设计课程设计（高等教育出版社）表161润滑油选全损耗系统油（GB443—1989）代号：L—AN22
轴承润滑脂方式润滑轴承室填装润滑脂挡油环轴承室减速箱箱体部隔开查机械设计课程设计（高等教育出版社）表162润滑脂选通锂基润滑脂（GB73241994）代号ZL1
72密封方式选择
防止润滑油漏出外界杂质灰尘等侵入轴承阻止润滑剂流失需轴伸出箱体部分设置密封装置高速轴低速轴轴承接触处线速度采毡圈密封方式轴承盖开出梯形槽毛毡制成环形放置梯形槽
8 设计总结
二级圆柱齿轮减速机设计结机械设计课程设计机械课程中重环节通三周课程设计方面受机械设计训练机械关零部件机结合起深刻认识
设计方面没验理知识学牢固设计中难免会出现样样问题：选择计算标准件会出现误差果联系紧密者循序渐进计算误差会更查表计算精度够准设计程中培养综合应机械设计课程课程理知识应生产实际知识解决工程实际问题力设计程中培养
箱润滑油高度
计算说明
结果
出团队精神家解决许法解决问题程中深刻认识知识理解接受应方面足学程中会更加努力团结次设计分组独立设计东西通次设计想会独立设计良基础
参考资料目录
[1] 王凤金长虹编 机械设计基础机械工业出版社2019年1月第1版
[2] 王凤编 机械设计基础课程设计指导书机械工业出版社2016年8月第1版
[3] 金泉编 机械设计课程设计[M]．西安：西安交通学出版社2003年2月第1版
[4] 周静卿张淑娟赵凤芹编．机械制图计算机绘图[M]．北京：中国农业学出版社2007年9月第1版
[5] 刘鸿文编 材料力学 [M] 北京：高等教育出版社2011年2月第1版
[6] 杨晓辉编 简明机械实手册[M] 北京：科学出版社2006年8月第1版
[7] 李育锡编 机械设计课程设计[M] 北京：高等教育出版社2008年6月第1版
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1 设计务 1
2 传动系统方案拟定 2
3 电动机选择 3
31选择电动机结构类型 3
32传动分配 5
33传动系统运动动力参数计算 5
4 减速器齿轮传动设计计算 7
41高速级斜齿圆柱齿轮传动设计计算 7
42低速级直齿圆柱齿轮传动设计计算 11
5 减速器轴轴承装置设计 16
51轴设计 16
52键选择校核 23
53轴承选择寿命校核 25
6 箱体设计 28
61箱体附件 28
62铸件减速器机体结构尺寸计算表 29
7 润滑密封 30
71润滑方式选择 30
72密封方式选择 30
8 设计总结 30
参考资料目录 31
计算说明
结果
1 设计务
11设计务
设计带式输送机传动系统工作时轻微击输送带允许速度误差±4二班制期限12年（年工作日300天）连续单运转修期三年批量生产
12原始数
滚筒圆周力：
输送带带速：
滚筒直径：
13工作条件
二班制空载起动轻微击连续单运转修期三年三相交流电源电压380220V
2 传动系统方案拟定
带式输送机传动系统方案图示：
带式输送机电动机驱动电动机1通联轴器2动力传入两级齿轮减速
计算说明
结果
器3联轴器4动力传输送机滚筒5带动输送带6工作传动系统中采两级展开式圆柱齿轮减速器高速级斜齿圆柱齿轮传动低速级直齿圆柱齿轮传动高速级齿轮布置远离转矩输入端减轻载荷齿宽分布均匀展开式减速器结构简单齿轮相轴承位置称求轴较刚度
3 电动机选择
31选择电动机结构类型
设计求工作条件选Y系列三相异步电动机卧式封闭结构电压380V
311选择电动机容量
根已知条件计算工作机需效功率
设：η4w——输送机滚筒轴输送带间传动效率
ηc——联轴器效率ηc099（见机械设计课程设计（西安交通学出版社）表3—1）
ηg——闭式圆柱齿轮传动效率ηg098（）
ηb——滚动轴承（球轴承）ηb099（）
ηcy——输送机滚筒效率ηcy 096（）
估算传动装置总效率
式中
传动系统效率
工作机需电动机功率
Pw216kW
传动总效率
η08680
Pr24884kW
计算说明
结果
选择电动机容量时应保证电动机额定功率Pm等工作机需电动机动率Pr工作时存轻微击电动机额定功率PmPr机械设计课程设计表3—2列Y系列三相异步电动机技术数中确定满足选Pm≥Pr条件电动机额定功率Pm应取3kW
312确定电动机转速
已知条件计算滚筒工作转速
传动系统总传动
机械设计（高等教育出版社）表18—1查展开式两级圆柱齿轮减速器推荐传动范围i8~60电动机转速选范围
机械设计课程设计（西安交通学出版社）表3—2查电动机数表：
方案
电动机型号
额定功率（kw）
满载转速(rmin)
总传动
1
Y100L2
3
2880
2826
2
Y100L24
3
1440
1413
3
Y132S6
3
960
942
通方案较出：
方案1选电动机转速高尺寸重量低价格低总传动2826总传动传动系统（减速器）尺寸成提高方案2选电动机转速中等质量较轻价格较低总传动1413传动系统（减速器）尺寸适中方案3选电动机转速低质量重价格高总传动942展开式两级减速器（i8~60）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选方案2较合理Y100L24型三相异步电动机额定功率Pm3kw满载转速nm1440rmin机械设计课程设计（西安交通学出版社）表3—3电动机安装外型尺寸（单位mm）：
A
B
C
D
E
F
G
H
K
AB
AC
AD
HD
BB
L
160
140
63
28+0009
0004
60
8
24
100
12
205
205
180
245
170
380
Pm3kW
电动机
Y100L24型
电动机转速
nm1440
rmin
总传动i1413
计算说明
结果
查电动机电动机基参数：
中心高
轴伸出部分装联轴器轴端直径
轴伸出部分长度
32传动分配
带式输送机传动系统总传动i1413
传动系统方案知
两级圆柱齿轮减速器总传动
便两级圆柱齿轮减速器采浸油润滑两级齿轮配材料相齿面硬度HBS≤350齿宽系数相等时考虑齿面接触强度接相等条件取高速级传动
低速级传动
传动系统传动分
33传动系统运动动力参数计算
取电动机轴0轴减速器高速轴1轴中速轴2轴低速轴3轴带式输送机滚筒轴4轴轴转速
计算说明
结果
计算出轴输入功率
计算出轴输入转矩
运动动力参数计算结果表格示
轴号
电动机
两级圆柱齿轮减速器
工作机
0轴
1轴
2轴
3轴
4轴
转速n(rmin)
1440
1440
336
102
102
功率P（Kw）
24884
24635
23901
23189
22728
转矩T（N•m）
1650
1634
6795
21736
21303
两轴联接传动件
联轴器
齿轮
齿轮
联轴器
传动i
1
4286
3297
1
传动效率η
099
09702
09702
09801
（注：电动机轴转矩输出转矩外余轴转矩输入转矩）
计算说明
结果
4 减速器齿轮传动设计计算
41高速级斜齿圆柱齿轮传动设计计算
1初选精度等级材料齿数
(1)材料热处理：选择齿轮材料40Cr（调质）齿面硬度280HBS齿轮材料45钢（调质）齿面硬度240HBS
(2) 齿轮精度：7级
(3) 初选齿轮齿数z124 齿轮齿数z2103
(4) 初选螺旋角β14°
(5) 压力角α20°
2齿面接触疲劳强度设计
(1)机械设计(高等教育出版社第九版)式（1024）试算齿轮分度圆直径
确定公式中参数值
试选载荷系数KHt10
式（1023）螺旋角系数Zβ
计算齿轮传递转矩：
图1020查取区域系数
表107选取齿宽系数
表105查材料弹性影响系数
式（1021）计算接触疲劳强度重合度系数
计算说明
结果
计算接触疲劳许应力
图1025d查齿轮齿轮接触疲劳极限分
式（1015）计算应力循环次数：
图1023查取接触疲劳寿命系数
取失效概率1安全系数S1
取中较者作该齿轮副接触疲劳许应力
计算齿轮分度圆直径
（2）调整齿轮分度圆直径
1）计算实际载荷系数前段数准备
圆周速度v
齿宽b
2）计算实际载荷系数KH
查系数
根v2183ms7级精度图108查动载荷系数Kv108
齿轮圆周力
计算说明
结果
查表103齿间载荷分配系数
表104插值法查7级精度齿轮相支承非称分布时
载荷系数
3）实际载荷系数算分度圆直径
3齿根弯曲疲劳强度设计
（1）式（1020）试算齿轮模数
1）确定公式中参数值
试选载荷系数
式（1019）计算弯曲疲劳强度重合度系数
式（1019）计算弯曲疲劳强度螺旋角系数
计算
量齿数查图1017齿形系数
图1018查应力修正系数
图1024c查齿轮弯曲疲劳强度极限齿轮弯曲强度极限
图1022查弯曲疲劳寿命系数
取弯曲疲劳安全系数S14式（1014）
计算说明
结果
齿轮齿轮取
2）试算模数
(2)调整齿轮模数
1）计算实际载荷系数前数准备
①圆周速度v
②齿宽b
③宽高
2）计算实际载荷系数
①根7级精度图108查动载系数
②
查表103齿间载荷分配系数
③表104插值法查结合查图1013
载荷系数
3）式(1013)实际载荷系数算齿轮模数
齿轮模数m取决弯曲疲劳强度决定承载力取弯曲疲劳强度算模数m1037mm标准中取齿面接触疲劳强度决定承载力仅齿轮直径关取接触疲劳强度算分度圆直径计算齿轮齿数
计算说明
结果
取齿轮齿数取两齿轮齿数互质数
4尺寸计算
(1)计算中心距
考虑模数1037mm增圆整2mm中心距圆整90
(2)圆整中心距修正螺旋角
(3)计算分度圆直径
(4)计算齿轮宽度
取
5圆整中心距强度校核
齿轮副中心距圆整应重新校核齿轮强度明确齿轮工作力
(1) 齿面接触疲劳强度校核
满足齿面接触疲劳强度条件
(2) 齿根弯曲疲劳强度校核
6设计结
齿数模数压力角螺旋角变位系数中心距齿宽齿轮选40Cr（调质）齿轮选45钢（调质）齿轮7级精度设计齿顶圆齿轮齿顶圆直径做成实心式齿轮
42低速级直齿圆柱齿轮传动设计计算
1 初选精度等级材料齿数
计算说明
结果
材料热处理：选择齿轮材料40Cr（调质）齿面硬度280HBS齿轮材料45钢（调质）齿面硬度240HBS
1) 齿轮精度：7级
2) 初选齿轮齿数z124 齿轮齿数z279
3) 压力角α20°
2 齿面接触疲劳强度设计
(1)机械设计高等教育出版社第九版式（1024）试算齿轮分度圆直径
1) 确定公式中参数值
① 试选载荷系数
② 计算齿轮传递转矩：
③ 图1020查取区域系数2433
④ 表107选取齿宽系数
⑤ 表105查材料弹性影响系数
⑥ 式（1021）计算接触疲劳强度重合度系数
⑧计算接触疲劳许应力
图1025d查齿轮齿轮接触疲劳极限分
式（1015）计算应力循环次数：
图1023查取接触疲劳寿命系数
取失效概率1安全系数S1
取中较者作该齿轮副接触疲劳许应力
2) 计算齿轮分度圆直径
α20°
计算说明
结果
调整齿轮分度圆直径
1）计算实际载荷系数前段数准备
圆周速度v
齿宽b
2）计算实际载荷系数
①查系数1
②根v0877ms7级精度查动载荷系数10
③齿轮圆周力
查齿间载荷分配系数12
④表104插值法查7级精度齿轮相支承非称分布时齿载荷分布系数
载荷系数
3）实际载荷系数算分度圆直径
相应齿轮模数
3齿根弯曲疲劳强度设计
（1）试算齿轮模数
1）确定公式中参数值
①试选
②式（105）计算弯曲疲劳强度重合度系数
计算
图1017查齿形系数
图1018查应力修正系数
图1024c查齿轮弯曲疲劳强度极限齿轮弯曲强度极限
图1022查弯曲疲劳寿命系数
取弯曲疲劳安全系数S14
计算说明
结果
齿轮齿轮取
2）试算模数
(2)调整齿轮模数
1）计算实际载荷系数前数准备
①圆周速度
②齿宽b
③宽高
2）计算实际载荷系数
①根7级精度图108查动载系数
②
查表103齿间载荷分配系数
③表104插值法查结合查图1013
载荷系数
3）式(1013)实际载荷系数算齿轮模数
计算结果齿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取决弯曲疲劳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关取弯曲疲劳强度算模数1569mm
计算说明
结果
圆取整标准值m2mm接触疲劳强度算分度圆直径算出齿轮齿数
取齿轮齿数取两齿轮齿数互质数互质数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尺寸计算
（1）计算分度圆直径
（2）计算中心距
(3)计算齿轮宽度
考虑避免安装误差保证设计齿宽b节省材料般齿轮略加宽（5~10）mm
取齿轮齿宽等设计齿宽
5圆整中心距强度校核
述齿轮副中心距便相关零件设计制造通调整传动改变齿数变位法进行圆整中心距圆整圆整齿轮副尺寸发生变化应重新校核齿轮强度明确齿轮工作力
（1） 计算变位系数
1） 计算啮合角齿数变位系数中心距变动系数齿顶高降低系数
图1021b知前变位系数提高齿轮强度重合度降
2）分配变位系数
图1021b知坐标点位L17L16间两条线做射线横坐标处做垂直线射线交点坐标分
3）齿面接触疲劳强度校核
满足齿面接触疲劳强度条件
m2mm
4）齿根弯曲强度校核
计算说明
结果
齿轮
齿轮
齿根弯曲疲劳强度满足求齿轮抵抗弯曲疲劳破坏力齿轮
6 设计结
齿数模数m2mm压力角变位系数中心距齿宽齿轮选40Cr（调质）齿轮选45钢（调质）齿轮7级精度设计齿顶圆齿轮齿顶圆直径做成实心式齿轮
43两级圆柱齿轮减速器传动误差校核
高速级斜齿轮传动低速级直齿轮传动求出两级圆柱齿轮减速器实际传动
传动误差
传动误差题目定允许速度误差±4符合设计求
5 减速器轴轴承装置设计
51轴设计
511高速轴结构设计
输入轴功率转速转矩
转速功率转矩
二计算作高速斜齿轮轴力：
圆周力：
径力：
轴力：
作高速斜齿轮轴力
计算说明
结果
三初步估算轴直径：
选取45号钢作轴材料调质处理硬度217~255HBS查表取A0112
根公式
计算轴直径加5考虑键槽影响
四轴结构设计：
（1）确定轴结构方案：
该轴（输入轴）轴承分两端装入套筒定位图
轴段1安装联轴器直径应联轴器孔径相配合先选择联轴器联轴器计算转矩考虑转矩变化根工作情况选取：
根国标GBT43232002求选弹性套柱销联轴器型号LT3输入轴联接半联轴器孔径选取轴段1直径半联轴器轮毂总长度（J型轴孔）轴配合轮毂孔长度
（2）确定轴段直径长度：
轴段1配合轴颈半联轴器孔径选取轴段1直径保证定位求半联轴器右端需制出轴肩轴段1长度应半联轴器配合段轮毂孔长度略短2~3mm轴段1总长
轴段2：轴段连接轴身保证定位轴肩定高度直径确定：取轴承端盖宽度40mm取端盖外端面半联轴器右端面间距离取
轴段3支撑轴颈安装轴承取直径预选轴承型号7205AC角接触球轴承宽度轴承圈直径保证轴承轴定位套筒定位 套筒轴段长
轴段4：渡轴段轴肩轴定位套筒高度取取中间轴级齿轮二级齿轮间距离二级齿轮距箱体左壁距离考虑箱体铸造误差确定滚动轴承位置时应距箱体壁定距离s取轴承右侧套筒已知二级输入齿轮齿宽段轴长
A0112
计算说明
结果
轴段5：段齿轮轴段段长
轴段6：段渡轴段轴段4取取齿轮距箱体右壁距离考虑箱体铸造误差确定滚动轴承位置时应距箱体壁定距离s取轴承左侧套筒段轴长
轴段7：段轴承套筒轴段已知滚动轴承宽度取直径
（3） 轴零件轴定位
半联轴器轴周定位采键连接表61查键截面b×h6mm×6mm键槽键槽铣刀加工长30mm时保证半联轴器轴配合良中性选择半联轴器轮毂轴配合H7k6滚动轴承轴周定位盈配合保证处选轴直径尺寸公差m6
4）确定轴圆角倒角尺寸
参考表152取轴端倒角C1轴肩处圆角半径R10
五求轴载荷
（1）画轴受力简图
确轴承支点位置时手册中查7205AC型角接触球轴承轴承作简支架轴支承距图知作支梁轴支承跨距：根轴计算简图做出轴弯矩图扭矩图示
半联轴器轮毂轴配合H7k6
轴端倒角C1
轴肩处圆角半径R1
计算说明
结果
（1）计算支反力
（2）计算弯矩M
（3）计算总弯矩
（4）计算扭矩T
现计算出截面C处值列表
载荷
水面
垂直面
支反力
弯矩
总弯矩
扭矩
计算说明
结果
六弯矩合成应力校核轴强度
进行校核时通常校核轴承受弯矩扭矩截面（危险截面C）强度表中数轴单旋转扭转切应力脉动循环变应力取轴计算应力：
根选定轴材料45钢调质处理机械设计第八版表15—1查安全
512中间轴结构设计
中间轴功率
转速
转矩
二作齿轮力：
高速级斜齿轮：
圆周力：
径力：
轴力：
低速级动直齿轮：
三初步估算轴直径：
选取45号钢作轴材料调质处理硬度217~255HBS查表取A0112
根公式计算轴直径加3考虑键槽影响
四轴结构设计
（1）确定轴结构方案：
中间轴轴承分两端装入套筒定位初步确定结构图
作中间轴力
计算说明
结果
（2） 确定轴段直径长度：
轴段1支撑轴颈安装轴承预选轴承型号7205AC角接触球轴承宽度轴承圈直径保证轴承轴定位套筒定位保证定位求高速级齿轮中心线齐轴段1总长
轴段2：轴段支撑轴颈安装齿轮保证定位轴肩定高度直径确定：保证高速级齿轮准确定位应
轴段3定位轴颈前面高速轴计算取中间轴两齿轮距离取直径
轴段4：轴段支撑轴颈安装低速级输入齿轮直径保证轴长略毂长
轴段5：支撑轴颈安装轴承预选轴承型号7205AC角接触球轴承宽度轴承圈直径保证轴承轴定位套筒定位保证定位求参考高速轴轴段5轴长
（3）轴零件轴定位
斜齿轮轴周定位采键连接表61查键截面b×h8mm×7mm键槽键槽铣刀加工长28mm样直齿轮轴周定位采键连接表61查键截面b×h8mm×7mm键槽键槽铣刀加工长48mm时保证斜齿轮轴配合良中性选择齿轮轮毂轴配合H7k6滚动轴承轴周定位盈配合保证处选轴直径尺寸公差m6
（4）确定轴圆角倒角尺寸
参考表152取轴端倒角C1轴段3轴肩处圆角半径R12余轴段轴肩处圆角半径R1
五轴校核：
校核方法前文述
513低速轴结构设计
低速轴（输出轴）功率转速转矩
功率转速转矩
轴段直径长度
斜齿轮轮毂轴配合H7k6
计算说明
结果
二作动直齿轮力：
三初步估算轴直径：
选取45号钢作轴材料调质处理硬度217~255HBS查表取A0112根公式计算轴直径加5考虑键槽影响
低速轴（输出轴）直径安装联轴器处轴直径直径应联轴器孔径相配合先选择联轴器联轴器计算转矩查表141根工作情况选取
根国标GBT43232002求选弹性套柱销联轴器型号LT7孔径半联轴器轮毂总长度（J型轴孔）轴配合轮毂孔长度A型键槽选取轴段1直径
四轴结构设计：
（1）确定轴结构方案：
低速轴（输入轴）需安装齿轮两滚动轴承支撑初定结构图示
轴段1配合轴颈半联轴器孔径选取直径保证定位求半联轴器右端需制出轴肩轴段1长度应半联轴器配合段轮毂孔长度略短2~3mm轴段1总长
轴段2：轴段连接轴身保证定位轴肩定高度取轴承端盖宽度40mm取端盖外端面半联轴器右端面间距离取
轴段37支撑轴颈安装轴承保证定位轴肩定高度取h45mm直径预选轴承型号6011深沟球轴承宽度保证轴承轴固定套筒定位套筒轴段长
轴段4：轴段4连接轴身保证定位轴肩定高度
作低速轴力
计算说明
结果
轴段6：轴段6支撑轴颈安装齿轮保证定位轴肩定高度轴段6长度应少齿轮轮毂长度已知二级输出齿轮齿宽
轴段5：轴环确定齿轮轴固定保证定位轴肩定高度直径轴环宽度取
保证齿轮啮合良定位求参考中间轴轴长确定
（3）轴零件轴定位
半联轴器轴周定位采键连接表61查键截面b×h12mm×8mm键槽键槽铣刀加工长56mm样直齿轮轴周定位采键连接表61查键截面b×h18mm×11mm键槽键槽铣刀加工长43mm时保证半联轴器轴配合良中性选择半联轴器轮毂轴配合H7k6时保证齿轮轴配合良中性选择齿轮轮毂轴配合H7k6滚动轴承轴周定位盈配合保证处选轴直径尺寸公差m6
（4）确定轴圆角倒角尺寸
参考表152确定轴端倒角轴肩处圆角半径
五轴校核：
校核方法前文述
52键选择校核
521高速轴键联接选择
前面已确定键截面b×h6mm×6mm键槽长30mm选取键长键轴轮毂材料钢表62查许挤压应力取均值键工作长度键轮毂键槽接触高度
计算公式：
见键挤压强度满足求
522中间轴键联接选择
（1）动斜齿轮键联接
1）键联接类型尺寸选择
精度等级7级应选键联接齿轮轴端选圆头普通键（A型）
前面已确定键截面b×h8mm×7mm键槽长28mm选取键长
半联轴器轮毂轴配合H7k6
齿轮轮毂轴配合H7k6
计算说明
结果
2）键联接强度校核
键轴轮毂材料钢表62查许挤压应力取均值键工作长度键轮毂键槽接触高度
计算公式：
见联接挤压强度满足求
（2）齿轮键联接
1）键联接类型尺寸选择
精度等级7级应选键联接齿轮轴端选圆头普通键（A型）前面已确定键截面b×h12mm×8mm键槽长48mm 选取键长
2）键联接强度校核
键轴轮毂材料钢表62查许挤压应力取均值键工作长度键轮毂键槽接触高度
计算公式：
见联接挤压强度满足求
523低速轴键联接选择
（1）动直齿轮键联接键联接类型尺寸选择
精度等级7级应选键联接齿轮轴端选圆头普通键（A型）前面已确定键截面b×h18mm×11mm键槽长43mm 选取键长
（2）键联接强度校核
键轴轮毂材料钢表62查许挤压应力取均值键工作长度键轮毂键槽接触高度
计算公式：
见联接挤压强度满足求
计算说明
结果
53轴承选择寿命校核
高速轴轴承选择寿命校核
已知：
轴承预期计算寿命：轴转速
查机械设计手册知角接触球轴承7205AC基额定动载荷
求两轴承受径载荷轴系部件受空间力系分解铅垂面水面两面力系
力分析知
计算说明
结果
分左右轴承水面方径载荷铅垂面方径载荷分左右轴承径载荷
(3) 求两轴承计算轴力
7205AC型轴承表137轴承派生轴力
查表135 ：
式1311
（4）求量载荷
计算说明
结果
表135分查表插入值径载荷系数轴载荷系数
轴承1
轴承2
轴承运转中载荷变动较表136
左右轴承量动载荷：
左边轴承受力验算：
选角接触球轴承7205AC满足寿命求
二中间轴轴承选择寿命校核
前面计算结果知作中间轴力
高速级动斜齿轮：
低速级动直齿轮：
选择轴承型号7205AC计算校核程高速轴轴承选择寿命校核步骤相类似详细程略
三低速轴轴承选择寿命校核
计算结果知作低速轴力
轴承预期计算寿命：轴转速查机械设计手册知轴承型号6011深沟球轴承基额定动载荷
计算值
查表135 X1Y0查表136根工作状况选取
高速轴选轴承角接触球轴承7205AC
中间轴选轴承角接触球轴承7205AC
计算说明
结果
轴承型号6011深沟球轴承安全符合设计求
6 箱体设计
61箱体附件
1．视孔盖窥视孔：
机盖顶部开窥视孔传动零件啮合区位置足够空间便伸入进行操作窥视孔盖板机体开窥视孔凸缘块便机械加工出支承盖板表面垫片加强密封盖板铸铁制成
2．油螺塞：
放油孔位油池底处安排减速器部件侧便放油放油孔螺塞堵住油孔处机体外壁应凸起块机械加工成螺塞头部支承面加封油圈加密封
3．油标：
油标位便观察减速器油面油面稳定处油尺安置部位太低防油进入油尺座孔溢出
4．通气孔：
减速器运转时机体温度升高气压增便排气机盖顶部窥视孔改安装通气器便达体压力衡
5．螺钉：
启盖螺钉螺纹长度机盖联结凸缘厚度钉杆端部做成圆柱形免破坏螺纹
6．位销：
保证剖分式机体轴承座孔加工装配精度机体联结凸缘长度方安装圆锥定位销提高定位精度
7．吊钩：机盖直接铸出起吊孔起吊
低速轴轴承型号6011深沟球轴承
计算说明
结果
62铸件减速器机体结构尺寸计算表
名称
符号
减速器形式关系
机座壁厚
δ
0025a+3mm8mm取8mm
机盖壁厚
δ1
002a+37mm<8mm取8mm
机座凸缘厚度
b
15δ12mm
机盖凸缘厚度
b1
15δ12mm
机座底凸缘厚度
p
25δ20mm取25mm
脚螺钉直径
df
0036a+1218mm取20mm
脚螺钉数目
n
a<250mmn6
轴承旁连接螺栓直径
d1
075df15mm取16mm
机盖机座连接螺栓直径
d2
(05~06)df10~12mm取10mm
窥视孔盖螺钉直径
d4
(03~04)df6~8mm取M6
定位销直径
d
(07~08)df14~16mm取M14
dfd2d3外机壁距离
c1
24mm
d1d2凸缘边缘距离
c2
20mm
轴承旁凸台半径
R1
R1C220mm
凸台高度
h
根低速轴轴承座外径D螺栓扳手空间求结构确定
外机壁轴承座端面距离
L1
c1+c2+(5~8)50
机壁轴承座端面距离
L2
δ+c1+c2+(5~8)58
机盖机座肋厚
m1m
m1m≈085δ168mm取7mm
轴承端盖外径
D2
98mm 124mm
轴承端盖凸缘厚度
e
(1~12)d39mm取12mm
轴承旁连接螺栓距离
s
s≈D2
计算说明
结果
7 润滑密封
71润滑方式选择
减速器齿轮圆周速度v<12ms采浸油润滑浸油润滑传动件部分浸入油中传动件回转时粘润滑油带啮合区进行润滑时油池中油甩箱壁散热箱体应足够润滑油保证润滑散热需避免齿轮回转时油池底部沉积物搅起齿轮齿顶圆油池底面距离应30~50mm保证齿轮充分润滑避免搅油损失齿轮应该合适浸油深度查机械设计课程设计（高等教育出版社）表54确定高速齿轮浸油高度低速齿轮浸油高度取齿顶圆油池底面距离40mm箱润滑油高度查机械设计课程设计（高等教育出版社）表161润滑油选全损耗系统油（GB443—1989）代号：L—AN22
轴承润滑脂方式润滑轴承室填装润滑脂挡油环轴承室减速箱箱体部隔开查机械设计课程设计（高等教育出版社）表162润滑脂选通锂基润滑脂（GB73241994）代号ZL1
72密封方式选择
防止润滑油漏出外界杂质灰尘等侵入轴承阻止润滑剂流失需轴伸出箱体部分设置密封装置高速轴低速轴轴承接触处线速度采毡圈密封方式轴承盖开出梯形槽毛毡制成环形放置梯形槽
8 设计总结
二级圆柱齿轮减速机设计结机械设计课程设计机械课程中重环节通三周课程设计方面受机械设计训练机械关零部件机结合起深刻认识
设计方面没验理知识学牢固设计中难免会出现样样问题：选择计算标准件会出现误差果联系紧密者循序渐进计算误差会更查表计算精度够准设计程中培养综合应机械设计课程课程理知识应生产实际知识解决工程实际问题力设计程中培养
箱润滑油高度
计算说明
结果
出团队精神家解决许法解决问题程中深刻认识知识理解接受应方面足学程中会更加努力团结次设计分组独立设计东西通次设计想会独立设计良基础
参考资料目录
[1] 王凤金长虹编 机械设计基础机械工业出版社2019年1月第1版
[2] 王凤编 机械设计基础课程设计指导书机械工业出版社2016年8月第1版
[3] 金泉编 机械设计课程设计[M]．西安：西安交通学出版社2003年2月第1版
[4] 周静卿张淑娟赵凤芹编．机械制图计算机绘图[M]．北京：中国农业学出版社2007年9月第1版
[5] 刘鸿文编 材料力学 [M] 北京：高等教育出版社2011年2月第1版
[6] 杨晓辉编 简明机械实手册[M] 北京：科学出版社2006年8月第1版
[7] 李育锡编 机械设计课程设计[M] 北京：高等教育出版社2008年6月第1版
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