磨盘机传动装置装配图

① 求 齿轮减速器传动设计说明书装配图，零件图 做课程设计，满意答复追加50分。

单级斜齿圆柱减速器设计说明书

院（系） 机械与汽车工程学院
专 业
班 级
学 号
姓 名

专业教研室、研究所负责人
指导教师
年 月 日
XXXXXXX 大 学
课 程 设 计 （ 论 文 ） 任 务 书

兹发给 车辆工程 班学生 课程设计（论文）任务书，内容如下：
1． 设计题目：V带——单级斜齿圆柱减速器
2． 应完成的项目：
（1） 减速器的总装配图一张(A1)
（2） 齿轮零件图 一张(A3)
（3） 轴零件图一张(A3)
（4） 设计说明书一份
3． 本设计（论文）任务书于2008 年 月 日发出，应于2008 年 月 日前完成，然后进行答辩。
专业教研室、研究所负责人 审核 年 月 日
指导教师 签发 年 月 日

程设计（论文）评语：课程设计（论文）总评成绩：
课程设计（论文）答辩负责人签字：
年 月 日

目 录

一． 传动方案的确定―――――――――――――――5
二． 原始数据――――――――――――――――――5
三． 确定电动机的型号――――――――――――――5
四． 确定传动装置的总传动比及分配――――――――6
五． 传动零件的设计计算―――――――――――――7
六． 减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计――――――13
七． 轴的设计――――――――――――――――――14
八． 滚动轴承的选择和计算――――――――――――19
九． 键联接的选择和强度校核―――――――――――22
十． 联轴器的选择和计算―――――――――――――22
十一． 减速器的润滑―――――――――――――――22
十二． 参考文献―――――――――――――――――2计算过程及计算说明
一、传动方案拟定二、原始数据：
带拉力：F=5700N, 带速度：v=2.28m/s, 滚筒直径：D=455mm
运输带的效率： 工作时载荷有轻微冲击；室内工作，水份和灰份为正常状态，产品生产批量为成批生产，允许总速比误差 4％，要求齿轮使用寿命为10年，二班工作制；轴承使用寿命不小于15000小时。

三、电动机选择
(1) 选择电动机类型： 选用Y系列三相异步电动机
(2) 选择电动机功率：:
运输机主轴上所需要的功率：
传动装置的总效率：
， ， ， ， 分别是：V带传动，齿轮传动（闭式，精度等级为8），圆锥滚子轴承（滚子轴承一对），联轴器（刚性联轴器），运输带的效率。查《课程设计》表2-3，
取：
所以：
电动机所需功率: ，
查《课程设计》表16-1 取电动机Y200L1-6的额定功率
（3）选择电动机的转速
取V带传动比范围(表2-2) ≤2～4；单级齿轮减速器传动比 ＝3～6
滚筒的转速：
电动机的合理同步转速：
查表16-1得电动机得型号和主要数据如下（同步转速符合）
电动机型号 额定功率(kW) 同步转速(r/min) 满载转速nm
(r/min) 堵载转矩
额定转矩 最大转矩
额定转矩
Y200L1-6 18.5 1000 970 1.8 2.0
查表16-2得电动机得安装及有关尺寸
中心高
H 外形尺寸
底脚安装尺寸
地脚螺栓孔直径
轴伸尺寸
键公称尺寸
200 775×(0.5×400+310) ×310 318×305 19 55×110 16×
五、计算总传动比及分配各级的传动比
传动装置得总传动比 ：
取V带传动比： ；单级圆柱齿轮减速器传动比：
(1) 计算各轴得输入功率
电动机轴：
轴Ⅰ（减速器高速轴）:
轴Ⅱ（减速器低速轴）:
(2) 计算各轴得转速
电动机轴:
轴Ⅰ :
轴Ⅱ :
（3）计算各轴得转矩
电动机轴
轴Ⅰ :
轴Ⅱ :
上述数据制表如下：
参数
轴名 输入功率
（ ）
转速
（ ）
输入转矩
（ ）
传动比
效率
电动机轴 15.136 970 182.14 1.6893 0.95
轴Ⅰ（减速器高速轴） 14.379 574.20 239.15 6 0.97
轴Ⅱ（减速器低速轴） 13.669 95.70 1364.07
五、传动零件的设计计算
1. 普通V带传动得设计计算
① 确定计算功率
则： ，式中，工作情况系数取 ＝1.3
② 根据计算功率 与小带轮的转速 ，查《机械设计基础》图10-10，选择SPA型窄V带。
③ 确定带轮的基准直径
取小带轮直径: ，
大带轮直径 :
根据国标：GB/T 13575.1-1992 取大带轮的直径
④ 验证带速:
在 之间。故带的速度合适。
⑤确定V带的基准直径和传动中心距
初选传动中心距范围为： ，初定
V带的基准长度：

查《机械设计》表2.3，选取带的基准直径长度
实际中心距：
⑥ 验算主动轮的最小包角
故主动轮上的包角合适。
⑦ 计算V带的根数z
,由 ， ，
查《机械设计》表2.5a，得 ，由 ，查表2.5c，得额定功率的增量: ,查表2.8，得 ，查表2.9，得
， 取 根。
⑧ 计算V带的合适初拉力
查《机械设计》表2.2，取
得
⑨ 计算作用在轴上的载荷 :

⑩ 带轮的结构设计 （单位）mm
带轮
尺寸
小带轮
槽型 C
基准宽度
11
基准线上槽深
2.75
基准线下槽深
11.0
槽间距
15.0 0.3

槽边距
9
轮缘厚
10
外径
内径
40
带轮宽度
带轮结构 腹板式
V带轮采用铸铁HT150或HT200制造，其允许的最大圆周速度为25m/s.
2. 齿轮传动设计计算
（1）择齿轮类型，材料，精度，及参数
① 选用斜齿圆柱齿轮传动（外啮合）；
② 选择齿轮材料：由课本附表1.1选大、小齿轮的材料均为45钢，并经调质后表面淬火，齿面硬度为HRC1=HRC2=45；
③ 选取齿轮为7级的精度（GB 10095－88）；
④ 初选螺旋角
⑤ 选 小齿轮的齿数 ；大齿轮的齿数
（2）按齿面接触疲劳强度设计
由设计计算公式进行试算，即
A. 确定公式内各个计算数值
① 试选载荷系数Kt=1.5
② 小齿轮传递的转矩：
③ 由《机械设计》表12.5得齿宽系数 （对硬齿面齿轮， 取值偏下极限）
④ 由《机械设计》表12.4弹性影响系数
⑤ 节点区域系数
所以，得到 =2.4758
⑥ 端面重合度

＝
＝
代入上式可得：
⑦ 接触疲劳强度极限σHlim1=σHlim2=1000Mpa (图12.6)
⑧ 应力循环次数
N1=60 nⅠjLh=60x574.20x1x(2x8x300x10)=16.5x108
N2= N1/i2=16.5x108/6=2.75x108
⑨ 接触疲劳寿命系数 根据图12.4
⑩ 接触疲劳许用应力 取
=0.91 1000/1.2Mpa=758.33 MPa
=0.96 1000/1.2Mpa=800 Mpa
因为 =779.165MPa<1.23 =984MPa, 故取 ＝779.165 Mpa

B. 计算
① 试算小齿轮分度圆

② 计算圆周速度： =
③ 计算齿宽： = 1 57.24 = 57.24 mm
④ 齿宽与齿高之比：
/(2.25 )
⑤ 计算载荷系数K
根据v=2.28m/s，7级精度，由附图12.1查得动载系数 =1.07
由附表12.2查得 ； 由附表12.1查得 .25
参考课本附表12.3中6级精度公式，估计 <1.34,对称
1.313取 =1.313
由附图12.2查得径向载荷分布系数 =1.26
载荷系数
⑥ 按实际的载荷系数修正分度圆直径
＝
⑦ 计算模数

3、按齿根弯曲疲劳强度设计

A. 确定公式中的各参数
① 载荷系数K：
则
② 齿形系数 和应力校正系数
当量齿数 ＝ ＝21.6252，
＝ ＝112.2453

③ 螺旋角影响系数
轴面重合度 ＝ ＝0.9385
取 ＝1得 =0.9374
④ 许用弯曲应力

查课本附图6.5得 ，取 =1.4，则
＝0.86 500/1.4Mpa＝307 Mpa
=0.88 500/1.4Mpa＝314 Mpa
⑤ 确定
=2.73 1.57/307=0.01396
=2.17 1.80/314=0.01244
以 代入公式计算
B. 计算模数mn

比较两种强度计算结果，确定

4、几何尺寸的计算
① 中心距 ＝3 （21＋126）/ (2cos80)=223mm
取中心距
② 修正螺旋角：

③ 分度圆直径：

④ 齿宽 ，取B2=65 mm，B1=70 mm
⑤ 齿轮传动的几何尺寸，制表如下：(详细见零件图)
名称 代号 计算公式 结果
小齿轮 大齿轮
中心距

223 mm
传动比

6
法面模数
设计和校核得出 3
端面模数

3.034
法面压力角
螺旋角
一般为
齿顶高
3mm
齿根高
3.75mm
全齿高
6.75mm
顶隙 c
0.75mm
齿数 Z
21 126
分度圆直径
64.188mm 382.262 mm
齿顶圆直径
70.188 mm 388.262mm
齿根圆直径
57.188 mm 375.262 mm
齿轮宽 b
70mm 65mm
螺旋角方向
左旋 右旋
六、减速器铸造箱体的主要结构尺寸设计
查《设计基础》表3-1经验公式，及结果列于下表。
名称 代号 尺寸计算 结果(mm)
底座壁厚
8
箱盖壁厚

8
底座上部凸圆厚度

12
箱盖凸圆厚度

12
底座下部凸圆厚度

20
底座加强筋厚度 e
8
底盖加强筋厚度

7
地脚螺栓直径 d 或表3.4
16
地脚螺栓数目 n 表3--4 6
轴承座联接螺栓直径
0.75d 12
箱座与箱盖联接螺栓直径
(0.5—0.6)d 8
轴承盖固定螺钉直径
(0.4—0.5)d 8
视孔盖固定螺钉直径
(0.3—0.4)d 5
轴承盖螺钉分布圆直径

155/140
轴承座凸缘端面直径

185/170
螺栓孔凸缘的配置尺寸
表3--2 22，18，30
地脚螺栓孔凸缘配置尺寸
表3--3 25，23，45
箱体内壁与齿轮距离

12
箱体内壁与齿轮端面距离

10
底座深度 H
244
外箱壁至轴承端面距离

45

七、轴的设计计算
1. 高速轴的设计
① 选择轴的材料：选取45号钢，调质，HBS＝230
② 初步估算轴的最小直径
根据教材公式，取 =110，则: =32.182mm

因为与V带联接处有一键槽,所以直径应增大5%
③ 轴的结构设计:
考虑带轮的机构要求和轴的刚度，取装带轮处轴径 ，根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为:
两轴承支点间的距离： ，
式中： ―――――小齿轮齿宽，
―――――― 箱体内壁与小齿轮端面的间隙，
――――――― 箱体内壁与轴承端面的距离，
――――― 轴承宽度，选取30310圆锥滚子轴承，查表13-1，得到
得到：
带轮对称线到轴承支点的距离
式中： ------------轴承盖高度，
t ――――轴承盖的凸缘厚度， ,故，
―――――螺栓头端面至带轮端面的距离，
―――――轴承盖M8螺栓头的高度，查表可得 mm
――――带轮宽度，
得到：
2.按弯扭合成应力校核轴的强度。
①计算作用在轴上的力
小齿轮受力分析
圆周力：
径向力：
轴向力：
②计算支反力
水平面：
垂直面：

所以:

③ 作弯矩图
水平面弯矩：
垂直面弯矩：

合成弯矩：

④ 作转矩图 （见P22页） T1=239.15Nm
当扭转剪力为脉动循环应变力时，取系数 ，
则：
⑤ 按弯扭合成应力校核轴的强度
轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限 ，对称循环变应力时的许用应力 。
由弯矩图可以知道，A剖面的计算弯矩最大 ，该处的计算应力为：

D 剖面的轴径最小，该处的计算应力为：
（安全）
⑥ 轴的结构图见零件图所示

2.低速轴的设计

(1).选择轴的材料:选择45号钢,调质,HBS=230
(2). 初步估算轴的最小直径:取A=110,
两个键，所以 mm
考虑联轴器的机构要求和轴的刚度，取装联轴器处轴径 ，根据密封件的尺寸，选取装轴承处的轴径为: 选30214 轴承 T=26.25

(3).轴的结构设计,初定轴径及轴向尺寸:考虑

---螺栓头端面至带轮端面的距离,
k ----轴承盖M12螺栓头的高度,查表可得k=7.5mm ，选用6个
L---轴联轴器长度,L=125mm
得到:

(4).按弯曲合成应力校核轴的强度

①计算作用的轴上的力
齿轮受力分析:圆周力: N
径向力:
轴向力:
③ 计算支反力:
水平面:
垂直面: ，

，

③ 作弯矩图
水平面弯矩：
垂直面弯矩：

合成弯矩：

④ 作转矩图 T2=1364.07Nm
当扭转剪力为脉动循环应变力时，取系数 , 则:

⑤ 按弯扭合成应力校核轴的强度
轴的材料是45号钢，调质处理，其拉伸强度极限 ，对称循环变应力时的许用应力 。
由弯矩图可以知道，C剖面的计算弯矩最大 ，该处的计算应力为：

D 剖面的轴径最小，该处的计算应力为：
（安全）
（5）轴的结构图见零件图所示：

八、滚动轴承的选择和计算
1.高速轴滚动轴承的选择和寿命计算

① 选取的轴承：型号为30310圆锥滚子轴承（每根轴上安装一对）
②轴承A的径向载荷
轴承B的径向载荷：

对于30310型圆锥滚子轴承，其内部派生轴向力

所以轴承A被“放松”，而轴承B被“压紧”，则

计算当量动载荷

对于轴承1
对于轴承2 (根据《机械设计》表9.1)
轴向载荷：

因为 ,按照轴承 A验算寿命

（由表13-1可查C=122kN）
故满足寿命要求

2. 低速轴滚动轴承的选择和寿命计算

①选取的轴承：型号为30214圆锥滚子轴承

② 机械课程设计盘磨机传动装置

磨盘机传动装置

这一个吧 你同学在我们这做过很多份了已经 有保障的

③ 原料磨的原料立磨结构

1、传动装置传动装置由电机、联轴器和减速器组成。
原料立磨结构
电机的扭矩通过减速器传递给磨机的磨盘。
减速器是FLS或其他制造商的直角减速器。减速器上的推力瓦
支撑着磨盘和磨辊。研磨部件的重量和研磨压力通过推力瓦传
递给减速器，并从减速器再传递到辊磨的基础。
2、研磨机构研磨机构由磨盘、磨辊、中心架和液压拉力系统组成。
磨盘组成及作用：
磨盘上有一圈磨盘衬板构成的研磨轨道，磨盘衬板由耐磨材料铬或镍合金铸铁制成。磨盘衬板由压板固定在磨盘上。挡料圈安装于磨盘的外缘，其作用是汇聚物料，以形成适当的研磨料层。磨穿过磨机壳体底板处装有分体密封。刮料板装于磨盘的下部，将从环形喷嘴落下的物料推至溢料口。
磨辊结构：
3个磨辊（相对于磨机壳体静止，但可绕磨辊轴转动）。
磨辊轴装有稀油润滑的轴承，并同中心轭相连。磨辊上的耐磨衬板由夹板和通长的螺栓固定的。
磨辊轴上装有抛光加工的耐磨环与4个磨辊密封圈形成密封，从而在磨辊内形成油池，并将灰尘挡在外面。空气密封环装在磨辊两侧的轴承盖上。磨辊的内部还通过
密封空气系统的保护从而避免灰尘进入磨辊。密封空气由密封风机提供，且经过滤网过滤。
空气密封环：
密封空气穿过辊磨壳体经活动的密封空气管进入中心轭。密封空气由此经内部管道至3个磨辊的空气密封。这些密封由圆环构成，并与磨辊密封形成空腔。腔内气压高于外部，物料不能进入磨辊密封，相应地磨辊密封免遭破坏。

④ 急求大一机械制图测绘减速器装配图，最好是数据多一点的谢谢

图纸如下：

以下是减速器相关介绍：

减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动、齿轮-蜗杆传动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置 。在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。

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相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。

减速机在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，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减速器、分流式减速器和同轴式减速器。

以上资料参考网络——减速器

⑤ 零部件装配

(一)装配概述

1.装配工艺过程

(1)装配前的准备工作

1)研究和熟悉装配图,了解设备的结构、零件的作用以及相互的连接关系。

2)确定装配方法、顺序,准备所需的装配工具。

3)对零件进行清理和清洗。

4)对某些零件要进行修配密封试验或平衡工作等。

(2)装配分类

装配工作分部装和总装,部装就是把零件装配成部件的装配过程;总装就是把零件和部件装配成最终产品的过程。

(3)调整、精度检验和试车

1)调整是指调节零件或部件的相对位置、配合间隙和结合松紧等。

2)精度检验指几何精度和工作精度的检验。

3)试车是设备装配后,按设计要求进行的运转试验,包括运转灵活性、工作温升、密封性、转速、功率、振动和噪声等的试验。

(4)油漆、涂油和装箱

按要求的标准对装饰表面进行喷漆,用防锈油对指定部位加以保护和准备发运等工作。

2.装配方法

为使相配零件得到要求的配合精度,按不同情况可利用以下四种装配方法。

1)互换装配。在装配时各配合零件不经修配、选择或调整即可达到装配精度。

2)分组装配。在成批或大量生产中,将产品各配合副的零件按实测尺寸分组装配时,按组进行互换装配以达到装配精度。

3)调整装配法。在装配时,改变产品中可调整零件的相对位置或选用合适的调整件,以达到装配精度。

4)修配装配法。在装配时,修去指定零件上预留修配量,以达到装配精度。

3.装配工作要点

1)清理和清洗。清理是指去除零件残留的型砂、铁锈及切屑等;清洗是指对零件表面的洗涤。这些工作都是装配不可缺少的内容。

2)加润滑剂。相配表面在配合或连接前,一般都需加润滑剂。

3)配合尺寸准确。装配时,对于某些较重要的配合尺寸进行复验或抽验,尤其对过盈配合,装配后不再拆下重装的零件,这常常是很必要的。

4)做到边装配边检查。当所装配的产品较复杂时,每装完一部分就应检查是否符合要求。在对螺纹连接件进行紧固的过程中,还应注意对其他有关零部件的影响。

5)试车时的事前检查和启动过程的监视。试车总意味着机器将开始运动并经受负荷的考验,不能盲目从事,因为这是最有可能出现问题的阶段。试车前全面检查装配工作的完整性、各连接部分的准确性和可靠性、活动件运动的灵活性及润滑系统是否正常等,在确保都准确无误和安全的条件下,方可开车运转。机器启动后,应立即观察主要工作参数和运动件是否正常运动。主要工作参数包括润滑油压力、温度、振动和噪声等。只有当启动阶段各运动指标正常、稳定,才能进行试运转。

(二)固定连接的装配

1.螺纹连接的预紧、防松及其装配

螺纹连接是一种可拆的固定连接,它具有结构简单、连接可靠、装拆方便等优点,因而在机械中应用极为普遍。

(1)螺纹连接的预紧

为了达到螺纹连接的紧固和可靠,对螺纹副施加一定的拧紧力矩,使螺纹间产生相应的摩擦力矩,这种措施称为对螺纹连接的预紧。拧紧力矩可按下式求得:

M₁=KP₀D×10^-3 (1-1)

式中:M₁为拧紧力矩;K为拧紧力矩系数(有润滑时K=0.13～0.15,无润滑时K=0.18～0.21);P₀为预紧力(N);D为螺纹公称直径(mm)。

拧紧力矩可按表1-21所示查出后,再乘以一个修正系数(30钢为0.75;35钢为1;45钢为1.1)求得。

表1-21 螺纹连接拧紧力矩

(2)控制螺纹拧紧力矩的方法

1)利用专门的装配工具。如指针式力矩扳手、电动或风动扳手等,这些工具在拧紧螺纹时,可指示出拧紧力矩的数值,或到达预先设定的拧紧力矩时,自动终止拧紧。

2)测量螺栓伸长量。如图1-58所示,螺母拧紧前,螺栓的原始度为L₁,按规定的拧紧力矩拧紧后,螺栓的长度为L₂,根据L₁和L₂伸长量的变化可以确定拧紧力矩是否正确。

3)扭角法。扭角法的原理与测量螺栓伸长法相同,只是将伸长量折算成螺母被拧转的角度。

图1-58 测量螺栓伸长量

(3)螺纹连接的装配与防松

1)装配前要仔细清理工作表面、锐边倒角并检查是否与图样相符。旋紧的次序要合理,方形和圆形的连接顺序一般是从中间向两边对称扩展。

2)螺纹连接的防松装置。螺纹本身有自锁作用,正常情况下不会脱开,但在冲击、振动、变负荷或工作温度变化很大的情况下,为保证连接的可靠必须采取有效的防松措施。①增加摩擦力防松。如图1-59所示,它采用双螺母锁紧或弹簧垫圈防松,结构简单、可靠,应用很普遍。②机械防松装置。图1 60a所示为开口销和带槽螺母装置,多用于变载及振动处。图160b所示为止动垫圈装置,止动垫圈的内圆凸出部嵌入螺杆外圆的方缺口中,待圆螺母拧紧后,再把垫圈外圆凸出部弯曲成90°紧贴在圆螺母的一个缺口内,使圆螺母固定。图1-60c所示为带耳止动垫圈装置,用于受力不大的螺母防松处。图1-60d所示为串联钢丝装置,用时应使钢丝的穿绕拧紧螺纹。③点铆法防松。这种方法拆后的零件不能再用,故只能在特殊需要的情况下应用。④胶接法防松。在螺纹连接面涂厌氧胶,拧紧后,胶黏剂固化,即可黏住,防松效果良好。

图1-59 增加摩擦力防松

图1-60 机械防松装置

2.键连接装配

键是用于连接传动件,并能传递转矩的一种标准件。按键的结构特点和用途不同,分为松键连接、紧键连接和花键连接三大类。

(1)松键连接的装配

松键连接是靠键的侧面来传递转矩的。松键连接所采用的键有普通平键、导向键、半圆键和花键等。普通平键连接如图1-61所示。

图1-61 普通平键连接

松键装配要点:

1)清除键和键槽毛刺,以防影响配合的可靠性。

2)对重要的键,应检查键侧直线度,键槽对轴线的对称度。

3)用键头与键槽试配,保证其配合性质,然后锉配键长和键头,留0.1mm左右间隙。

4)配合面上加机油后将键压入,键的底面要与轴槽底接触。

5)试装套件(如齿轮、带轮等)注意键与键槽的非配合面应留有间隙等。

(2)紧键连接装配

紧键连接主要指楔键连接,楔键有普通楔键和钩头楔键两种(图1-62),其上表面斜度一般为l∶100。装配时要使键的上下工作表面和轴槽、轮毂槽的底部贴紧,而两侧面应有间隙。键的斜度一定要吻合,可用涂色法检查接触的情况。若接触不好,可用锉刀或刮刀修整键槽。钩头键安装后,钩头和套件端面必须留有一定距离,供修理调整时拆卸用。

图1-62 楔键连接

(3)花键连接装配

花键连接如图1-63所示。装配前应按图样公差和技术条件检查相配件。套件热处理变形后,可用花键推刀修整,也可用涂色法修整。花键连接分固定连接和滑动连接两种:固定连接稍有过盈,可用铜棒轻轻敲入,过盈量较大时,则应将套件加热至80～120℃后进行热装;滑动连接应滑动自如,灵活无阻滞,在用手转动套件时不应感觉有间隙。

图1-63 花键连接

3.销连接的装配

销连接可起定位、连接和保险作用。按销子的结构形式分为圆柱销、圆锥销、开口销等几种。

1)圆柱销装配。圆柱销有定位、连接和传递转矩的作用。圆柱销连接属过盈配合,不宜多次装拆。圆柱销做定位时,为保证配合精度,通常需要两孔同时钻铰,并使孔的表面粗糙度值在Ra1.6以下。装配时应在销子上涂上机油,用铜棒将销子打入孔中。

2)圆锥销的装配。圆锥销具有1∶50的锥度。锥孔铰削时宜用销子试配,以手推入80%～85%的锥销长度即可。锥销紧实后,销的大端应露出工件平面(一般为稍大于倒角尺寸)。

3)开口销的装配。开口销打入孔中后,将小端开口扳开,防止振动时脱出。

4.过盈连接的装配

过盈连接是以包容件(孔)和被包容(轴)配合后的过盈来达到紧固连接的一方法。过盈连接有对中性好,承载能力强,并能承受一定冲击力等优点,但对配合要求较高,加工、装拆都比较困难。

(1)过盈连接装配的技术要求

1)配合件要有较高的形位精度,并能保证配合时有足够的过盈。

2)配后表面应有较好的表面粗糙度值。

3)装配时配合表面一定要涂上机油,压入过程应连续进行,其速度要稳定,过快,一般保持在2～4mm/s即可。

4)对细长件或薄壁件的配合,装配前一定要对其零件的形位误差进行检查,最好是沿竖直方向压入。

(2)过盈连接的装配方法

1)压入法。可用锤子加垫块敲击压入或用压力机压入。

2)热胀法。利用物体热胀冷缩的原理,将孔加热使孔径增大,然后将轴装入孔中。其常用的加热方法是把孔工件放入热水(80～100℃)或热油(90～320℃)中进行。

3)冷缩法。利用物体热胀冷缩的原理将轴进行冷却,一待轴径缩小后再把轴装入孔中。常用的冷却方法是采用于冰和液氮进行冷却。

(三)传动机构的装配

1.带传动机构的装配

带传动是依靠带与带轮之间的摩擦来传递动力的。

(1)带传动机构的装配技术要求

1)严格控制带轮的径向圆跳动和轴向窜动量。

2)两带轮的端面一定要在同一平面内(常用传动带有V带和平带)。

3)带轮工作表面的表面粗糙度值要大小适当,过大,会使传动带磨损较快;过小,易使传动带打滑,一般Ra1.6左右比较合适。

4)带的张紧力要适当。

(2)带轮装配

一般带轮孔与轴为过渡配合,该配合有少量过盈,能保证带轮与轴有较高的同轴度。装带轮时应将孔和轴擦干净,装上键,用锤子把带轮轻轻打入,然后轴向固定。带轮装上后,要检查带轮的径向圆跳动和端面圆跳动。要保证两轮平行,中间平面重合,一般可采用下述拉线的方法进行检查:

将线的一端系于轮的轮缘上,将线的另一端拉紧,并使线贴住此轮的端面,测定另一轮是否与线贴住,即可了解正确与否。如果两轮的大小不一,查看端面的间隙。

中心距不大时用直尺法检查,如图1-64所示。为了保证两轮的中间平面重合,要保证相对位置的准确性。

图1-64 带轮相互位置正确性的检查

(3)传动张紧力的调整

在带传动机构中,都设计有调整张紧力的张紧装置。张紧装置可通过调整两轴的中心距,而重新使拉力恢复到规定的要求。合适的张紧力可根据经验方法判断;用大拇指在V带切边的中间处,能将V带按下15mm左右即可,也可用弹簧秤在V带切边中间处加一个力P,使V带在力P的作用点下垂一段距离S,合适的张紧力可以得到相应的下垂距离S,并可按下式近似计算:

S=A/50 (1-2)

式中:S为V带下垂距离(mm);A为两轴中心距(mm)。

各型V带应加的作用力,可参照表1-22选择。

表1-22 加于V带上的作用力

当采用多根V带传动时,为了使每根带的张紧力尽量大小一致,要求各带长度应一致,而且各根带的弹性要保持相等,新旧带不能混用,否则张紧力不能做到每根带保持均匀。

2.链传动机构的装配

链传动是由两个链轮和连接它们的链条组成,通过链条与链轮的啮合来传递运动和动力。

(1)传动机构装配技术要求

1)两链轮的轴线必须平行,否则会加剧链轮及链条的磨损,使噪声增大和平稳性降低。

2)两链条之间的轴向偏移量不能太大。当两轮中心距小于500mm时,其轴向偏移量不超过2mm。

3)链轮的径向圆跳动和端面圆跳动应符合以下规定要求:链轮直径为l00mm以下时,允许跳动量为0.3mm;链轮直径为100～200mm时,允许跳动量为0.5mm链轮直径为200～300mm时,允许跳动量为0.8mm;链轮直径为300～400mm时,允许跳动量为1mm。

4)链条的松紧应适当,太紧会使负荷增大,磨损加快;太松容易产生振动或掉链现象。链条下垂度高f的检验方法如图1-65所示。水平或稍微倾斜的链条传动,其下垂量f不大于中心距L的20%;倾斜度增大的下垂度就应减小。在竖直平面内进行的链传动,f应小于L的0.02%。

图1-65 链条下垂度的检验

(2)传动机构的装配

首先应按要求将两个链轮分别装到轴上并固定,然后装上链条。套筒滚子链的接头形式如图1-66所示。当使用弹簧卡片固定活动销轴时,一定要注意使开口的方向与链条速度的方向相反,否则容易脱落。

图1-66 套筒滚子链的接头形式

3.齿轮传动机构的装配

齿轮传动是通过轮齿之间的啮合来传递运动和动力的。齿轮传动机构的优点是传动比准确、结构紧凑、承载能力大、使用寿命长、效率高,且能组成变速机构和换向机构。齿轮传动机构的缺点是制造工艺复杂,安装精度要求较高,成本也较高,且不适用于中心距较大的场合。

(1)齿轮传动机构装配技术要求

1)要保证齿轮与轴的同轴度精度要求,严格控制齿轮的径向圆跳动和轴向窜动。

2)保证齿轮有准确的中心距和适当的齿侧间隙。

3)保证齿轮啮合有足够的接触面积和正确的接触位置。

4)保证滑动齿轮在轴上滑移的灵活性和准确的定位位置。

5)对转速高、直径大的齿轮,装配前应进行动平衡。

(2)圆柱齿轮传动机构的装配要点

1)齿轮与轴的装配。齿轮与轴的装配形式有:齿轮在轴上空转、齿轮在轴上滑移和齿轮在轴上固定三种形式。可根据齿轮与轴的配合性质,采用相应的装配方法。装配后,齿轮在轴上常见的安装误差是齿轮偏心、歪斜、端面未靠贴轴肩等。精度要求高的齿轮副,应进行径向圆跳动和端面圆跳动的检查,检查方法如图1-67所示。

图1-67 齿轮径向圆跳动、端面圆跳动的检查

2)齿轮轴组件的装配。齿轮轴组件装入箱体的装配方式,应根据轴在箱体中的结构特点而定,装配前应进行以下三方面检查:孔和平面的尺寸精度及形状精度;孔和平面的相互位置精度;孔和平面的表面粗糙度及外观质量。

3)齿轮啮合质量的检验。齿轮的啮合质量包括齿侧间隙和接触精度两项。①齿侧间隙的检验。齿侧间隙最直观最简单的检验方法就是压铅丝法(图1-68)。在齿宽两端的齿面上,平行放置两段直径不小于齿侧间隙4倍的铅丝,转动啮合齿轮挤压铅丝,铅丝被挤压后最薄部分的厚度尺寸就是齿侧间隙。②接触精度的检验。接触精度指接触面积大小和接触位置。啮合齿轮的接触面可用涂色法检验。检验时,在齿轮两侧面都涂上一层均匀显示剂,然后转动主动轮,同时轻微制动从动轮。对于双向工作的齿轮,正反两个方向都要进行检验。齿轮侧面上印痕面积的大小,应根据精度要求而定。一般传动齿轮在齿廓的高度上接触不少于30%～50%,在齿廓的宽度上不少于40%～70%,其分布位置是以节圆为基准,上下对称分布。通过印痕的位置可判断误差产生的原因。

图1-68 铅丝检查侧隙

(3)圆锥齿轮传动机构的装配

圆锥齿轮装配的顺序应根据箱体的结构而定,一般是先装主动轮再装从动轮,把齿轮装到轴上的方法与圆柱齿轮装法相似。通常要做的工作是两齿轮在轴上的轴向定位和啮合精度的调整。

1)圆锥齿轮轴向位置的确定。①安装距离确定时,必须使两齿轮分度圆锥相切,两锥顶重合,据此来确定小齿轮的轴向位置。若此时大齿轮尚未装好,可用工艺轴代替,然后按侧隙要求决定大齿轮的轴向位置。②背锥面作基准的圆锥齿轮的装配,应将背锥面对齐、对平。如图1-69所示中,圆锥齿轮l的轴向位置用改变垫片厚度来调整;圆锥齿轮2的轴向位置,可通过调整固定垫圈位置确定。

图1-69 圆锥齿轮传动机构的装配调整

2)圆锥齿轮啮合质量的检验。通常用涂色法检查啮合精度。针对齿面着色显示的部位不同,应采取与其相适应的调整方法。

4.联轴器和离合器的装配

(1)联轴器的装配

联轴器按结构形式不同,可分为锥销套筒式、凸缘式、十字滑块式、弹性圆柱销式、万向联轴式等(图1-70)。

图1-70 常见联轴器的形式

1)装配技术要求。无论哪种形式的联轴器,装配的主要技术要求是应保证两轴的同轴度,否则被连接的两轴在转动时将产生附加阻力并增加机械的振动,严重时还会使轴产生变形,以致造成轴和轴承的过早损坏。对于高速旋转的刚性联轴器,这一要求尤为重要。而挠性联轴器,由于其具有一定的挠性作用和吸收振动的能力,同轴度要求比刚性联轴器稍低。

2)装配方法。图1-71所示为凸缘式联轴器,其装配要点如下:①将凸缘盘3、4用平键分别装在轴1和轴2上,并固定齿轮箱。②将百分表固定在凸缘盘4上,并使百分表测头顶在凸缘盘3的外缘上,找正凸缘盘3和4的同轴度。③移动电动机,使凸缘盘3的凸台少许插进凸缘盘4的凹孔内。④转动轴2,测量两凸缘盘端面间的间隙z;如果间隙均匀,则移动电动机使两凸缘盘端面靠近,固定电动机,最后用螺栓紧固两凸缘盘。

图1-71 凸缘式联轴器及其装配

1,2—轴;3,4—凸缘盘

(2)离合器的装配

离合器的装配要求是:结合与分离动作灵敏,能传递足够的转矩,工作平稳,对摩擦离合器,应解决发热和磨损补偿问题。常见摩擦离合器如图1-72所示。

图1-72 常见的摩擦离合器

要解决摩擦离合器发热和磨损补偿问题,装配时应注意调整好摩擦面间的间隙。摩擦离合器一般都设有间隙调整装置。装配时,可根据其结构和具体要求进行调整。

圆锥摩擦离合器装配要点如下:

1)圆锥面接触必须符合要求,用涂色法检查时,其斑点应分布在整个圆锥表面上(图1-73a)。

图1-73 锥体涂色检查

接触斑点靠近锥底(图1-73b)或接触斑点靠近锥顶(图1-73c),都表示锥体的角度不正确,可通过刮削或磨削方法来修整。

2)结合时要有足够的压力把两锥体压紧,断开时应完全脱开。

(四)轴承和轴的装配

1.滑动轴承的装配

滑动轴承工作可靠,无噪声,并能承受较大的冲击负荷,多用于精密、高速及重载的转动场合。

滑动轴承的种类很多,根据结构形式的不同,可分为整体式、剖分式和瓦块式等;根据工作表面形状的不同,可分为圆柱形、圆锥形和多油楔形等。

滑动轴承装配的主要技术要求是在轴颈与轴承之间获得合理的间隙,保证轴颈与轴承良好接触,使轴颈在轴承中旋转平稳可靠。

(1)整体式滑动轴承的装配

整体式滑动轴承的构成如图1-74所示。

图1-74 整体式滑动轴承的构成

1)将轴套和轴承座孔去毛刺,清理干净后在轴承座孔内涂润滑油。

2)根据轴套尺寸和配合时过盈量的大小,采取敲入法或压入法将轴套装入轴承座孔内,并进行固定。

3)轴套压入轴承座孔后,易发生尺寸和形状变化,应采用铰削或刮削的方法对内孔进行修整、检验,以保证轴颈与轴套之间有良好的间隙配合。

(2)剖分式滑动轴承的装配

剖分式滑动轴承的装配顺序如图1-75所示。先将下轴瓦装入轴承座内,再装垫片,然后装上轴瓦,最后装轴承盖并用螺母固定。

图1-75 剖分式滑动轴承的结构

1—螺母;2—双头螺柱;3—轴承座;4—下轴瓦;5—垫片;6—轴瓦;7—轴承盖

剖分式滑动轴承装配要点:

1)轴瓦与轴承体(包括轴承座和轴承盖)的装配,上下两轴瓦与轴承体内孔的接触必须良好。如不符合要求,对厚壁轴瓦应以轴承体内孔为基准,刮研轴瓦背部。同时,应使轴承的台阶紧靠轴承体两端面。它们之间的配合一般为H7/f7,不符合要求时要进行修刮。对于薄壁轴瓦则不需修刮,只要使轴瓦的中分面比轴承体的中分面高出一定数值(Δh)即可,Δh=nδ/4(δ为轴瓦与轴承体内孔的配合过盈),一般Δh=0.05～0.1mm(图1-76)。

图1-76 薄壁轴瓦中分面高出量

2)轴瓦的定位。轴瓦安装在轴承体中,无论在圆周方向或轴向都不允许有位移,通常可用定位销和轴瓦两端的台阶来止动。

3)轴瓦孔的配刮。对开式轴瓦一般都用与其相配的轴研点。通常先刮下轴瓦,然后再用刮上轴瓦。为了提高刮削的效率,刮下轴瓦时可不装轴承盖。当下轴瓦的接触点基本符合要求时,再将轴承盖压紧,并在刮研上轴瓦的同时,进一步修正下轴瓦的接触点。配刮时轴的松紧程度可随刮削次数的增加,通过改变垫片的厚度来调整。轴承盖紧固后,轴能轻松地转动而无明显间隙,接触点符合要求,即表示配刮完成。

4)轴承间隙的测量。轴承间隙的大小可通过中分面处的垫片调整,也可通过直接修刮上轴瓦获得。测量轴承间隙,通常采用压铅丝法。取几段直径大于轴承间隙的铅丝放在轴颈中分面上,然后合上轴承盖,均匀拧紧螺母使中分面压紧,再拧下螺母,取下轴承盖,细心取出各处被压扁的铅丝。每取出一段,使用千分尺测出厚度,根据铅丝的平均厚度差就可知道轴承的间隙。

2.滚动轴承的装配

由于滚动轴承具有摩擦力小、轴向尺寸小、更换方便、维护简单等优点,所以在机械制造中应用广泛。

(1)滚动轴承装配的技术要求

1)滚动轴承上带有标记代号的端面应装在可见方向,以便更换时查对。

2)轴承装在轴上或装入轴承座孔后,不允许有歪斜现象。

3)同轴的两个轴承中,必须有一个轴承在轴受热膨胀时有轴向移动的余地。

4)装配轴承时,压力(或冲击力)应直接加在待配合的套圈端面上,不允许通过滚动体传递压力。

5)装配过程中应保持清洁,防止异物进入轴承内。

6)装配后的轴承应运转灵活,噪声小,工作温度不超过50℃。

(2)装配方法

装配滚动轴承时,最基本的原则是使施加的轴向压力直接作用在所装轴承的套圈的端面上,而尽量不影响滚动体。

轴承的装配方法很多,有锤击法、螺旋压力机或液压机装配方法、热装法等,最常用的是锤击法。

1)锤击法。如图1-77a所示,是用铜棒垫上特制套,用锤子将轴承内圈装到轴颈上。图1-77b所示,是用锤击法将轴承外圈装入壳体孔中。

图1-77 锤击法装配滚动轴承

2)螺旋压力机或液压机装配法。对于过盈或较大的轴承,可以用螺旋压力机或液压机进行装配。压装前要将轴和轴承放平、放正并在轴上涂少许润滑油。压入速度不要过快,轴承到位后应迅速撤去压力,防止损坏轴,尤其是对细长类的轴。

3)热装法。当配合的过盈量较大,装配批量大或受装配条件的限制不能用以上方法装配时,可以使用热装法。热装法是将轴承放在油中加热至80～100℃,使轴承内孔胀大后套装到轴上,它可保证装配时轴承和轴免受损伤。对于内部充满润滑脂以及带有防尘盖和密封圈的轴承,不能使用热装法装配。

装配推力球轴承时,应首先区分松圈和紧圈。装配时应使紧圈靠在转动零件的端面上,松圈靠在静止零件(或箱体)的端面上(图1-78)。

图1-78 推力球轴承的装配

1,5—紧圈;2,4—松圈;3—箱体;6—螺母

(3)滚动轴承游隙的调整

许多轴承在装配时都要严格控制和调整游隙。通常采用使轴承的内圈对外圈做适当的轴向相对位移的方法来保证游隙。调整的方法有如下几种:按图1-79所示用垫片调整;按图1-80所示用螺钉调整。

图1-79 用垫片调整游隙

图1-80 用螺钉调整游隙

1—压盖;2—螺母;3—螺钉

3.轴的装配

轴是机械中的重要零件,一切做回转运动的零件都要装在轴上才能进行工作。为了保证轴及其上面的零部件能正常运转,轴本身必须具有足够的强度和刚度,满足一定的加工精度。轴上零件装配后还应该达到规定的装配精度。

(1)轴的精度

轴本身的精度主要包括各轴颈的圆度、圆柱度和径向跳动,以及与轴上零件相配的圆柱面对轴颈的径向圆跳动,轴上重要端面对轴颈的垂直度等。

轴颈圆度误差过大,在滑动轴承中运转时会引起跳动(振动);轴颈圆柱度误差过大时,会使轴颈在轴承内引起油膜厚度不均、轴瓦表面局部负荷过重而加剧磨损;而径向圆跳动误差过大时,则使运转时产生径向振动。以上各种误差反映在滚动轴承支承时,都将引起滚动轴承的变形而降低装配精度。所以这些误差一般都严格控制在0.02mm以内。

轴上与其他旋转零件相配的圆柱面,对轴颈的径向圆跳动误差过大,或轴上重要端面对轴颈的垂直度误差过大,都将使旋转零件装在轴上后产生偏心,以致运转时造成轴的振动。

(2)轴的精度检查

轴的圆度和圆柱度误差用千分尺对轴颈测量后可直接得出。轴上各圆柱面对轴颈的径向圆跳动误差以及端面对轴颈的垂直度误差检查,可通过在V形架上、在车床上及磨床上或在两顶尖上测量径向和端面圆跳动确定。

图1-81所示为在V形架上检查轴的精度。在平板上将轴的两个轴颈分别置于V形架上,轴左端中心孔内放一钢球,并用角铁顶住以防止在检查时产生轴向窜动,用百分表或千分表分别测量各外圆柱面及端面的跳动量,即可得到误差值。

图1-81 V形架上检查轴的精度

(3)轴的装配

轴的装配工作包括对轴本身的清理和检查,以及完成轴上某些零件(如中心孔丝堵等)的连接,以及为轴上其他传动件或叶轮的装配做好准备等。

⑥ 机械课程设计盘磨机传动装置

我做的是普通减速机，磨盘机不清楚，我只能复制个样本给你
目 录

一 课程设计书 2

二 设计要求 2

三 设计步骤 2

1. 传动装置总体设计方案 3
2. 电动机的选择 4
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5
6. 齿轮的设计 8
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19
8. 键联接设计 26
9. 箱体结构的设计 27
10.润滑密封设计 30
11.联轴器设计 30

四 设计小结 31
五 参考资料 32

一. 课程设计书
设计课题:
设计一用于带式运输机上的两级齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷有轻微冲击，工作环境多尘，通风良好,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限10年(300天/年),三班制工作,滚筒转速容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。
参数:
皮带有效拉力F（KN） 3.2
皮带运行速度V（m/s） 1.4
滚筒直径D（mm） 400

二. 设计要求
1.减速器装配图1张(0号)。
2.零件工作图2-3张(A2)。
3.设计计算说明书1份。
三. 设计步骤
1. 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. 齿轮的设计
6. 滚动轴承和传动轴的设计
7. 键联接设计
8. 箱体结构设计
9. 润滑密封设计
10. 联轴器设计
1.传动装置总体设计方案:
1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 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，
要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。
其传动方案如下：

图一:(传动装置总体设计图)
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器。
传动装置的总效率
为V带的传动效率, 为轴承的效率，
为对齿轮传动的效率，（齿轮为7级精度，油脂润滑）
为联轴器的效率， 为滚筒的效率
因是薄壁防护罩,采用开式效率计算。
取 =0.96 =0.98 =0.95 =0.99 =0.96
＝0.96× × ×0.99×0.96＝0.760；
2.电动机的选择
电动机所需工作功率为： P ＝P/η ＝3200×1.4/1000×0.760＝3.40kW
滚筒轴工作转速为n＝ = =66.88r/min，
经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i ＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i ＝8～40，
则总传动比合理范围为i ＝16～160，电动机转速的可选范围为n ＝i ×n＝（16～160）×66.88＝1070.08～10700.8r/min。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机，额定功率为4.0
额定电流8.8A，满载转速 1440 r/min，同步转速1500r/min。

方案 电动机型号 额定功 率
P
kw 电动机转速

电动机重量
N 参考价格
元 传动装置的传动比
同步转速 满载转速 总传动 比 V带传 动 减速器
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 125.65 3.5 35.90

3.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 ＝n /n＝1440/66.88＝17.05
（2）分配传动装置传动比
＝ ×
式中 分别为带传动和减速器的传动比。
为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取 ＝2.3（实际的传动比要在设计V带传动时，由所选大、小带轮的标准直径之比计算），则减速器传动比为
＝ ＝17.05/2.3＝7.41
根据展开式布置，考虑润滑条件，为使两级大齿轮直径相近，查图得高速级传动比为 ＝3.24，则 ＝ ＝2.29

4.计算传动装置的运动和动力参数
（1） 各轴转速
＝ ＝1440/2.3＝626.09r/min
＝ ＝626.09/3.24＝193.24r/min
＝ / ＝193.24/2.29=84.38 r/min
= =84.38 r/min
（2） 各轴输入功率
＝ × ＝3.40×0.96＝3.26kW
＝ ×η2× ＝3.26×0.98×0.95＝3.04kW
＝ ×η2× ＝3.04×0.98×0.95＝2.83kW
＝ ×η2×η4=2.83×0.98×0.99＝2.75kW
则各轴的输出功率：
＝ ×0.98=3.26×0.98=3.19 kW
＝ ×0.98=3.04×0.98=2.98 kW
＝ ×0.98=2.83×0.98=2.77kW
＝ ×0.98=2.75×0.98=2.70 kW
（3） 各轴输入转矩
= × × N•m
电动机轴的输出转矩 =9550 =9550×3.40/1440=22.55 N•m
所以: ＝ × × =22.55×2.3×0.96=49.79 N•m
＝ × × × =49.79×3.24×0.96×0.98=151.77 N•m
＝ × × × =151.77×2.29×0.98×0.95=326.98N•m
= × × =326.98×0.95×0.99=307.52 N•m
输出转矩： ＝ ×0.98=49.79×0.98=48.79 N•m
＝ ×0.98=151.77×0.98=148.73 N•m
＝ ×0.98=326.98×0.98=320.44N•m
＝ ×0.98=307.52×0.98=301.37 N•m
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 3.40 22.55 1440
1轴 3.26 3.19 49.79 48.79 626.09
2轴 3.04 2.98 151.77 148.73 193.24
3轴 2.83 2.77 326.98 320.44 84.38
4轴 2.75 2.70 307.52 301.37 84.38
5.齿轮的设计
（一）高速级齿轮传动的设计计算
1． 齿轮材料，热处理及精度
考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮
（1）齿轮材料及热处理
① 材料：高速级小齿轮选用45#钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数 =24
高速级大齿轮选用45#钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS Z = ×Z =3.24×24=77.76 取Z =78.
② 齿轮精度
按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。

2．初步设计齿轮传动的主要尺寸
按齿面接触强度设计

确定各参数的值:
①试选 =1.6
查课本 图10-30 选取区域系数 Z =2.433
由课本 图10-26
则
②由课本 公式10-13计算应力值环数
N =60n j =60×626.09×1×（2×8×300×8）
=1.4425×10 h
N = =4.45×10 h #(3.25为齿数比,即3.25= )
③查课本 10-19图得：K =0.93 K =0.96
④齿轮的疲劳强度极限
取失效概率为1%,安全系数S=1,应用 公式10-12得:
[ ] = =0.93×550=511.5

[ ] = =0.96×450=432
许用接触应力

⑤查课本由 表10-6得： =189.8MP
由 表10-7得: =1
T=95.5×10 × =95.5×10 ×3.19/626.09
=4.86×10 N.m
3.设计计算
①小齿轮的分度圆直径d

=
②计算圆周速度

③计算齿宽b和模数
计算齿宽b
b= =49.53mm
计算摸数m
初选螺旋角 =14
=
④计算齿宽与高之比
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50
= =11.01
⑤计算纵向重合度
=0.318 =1.903
⑥计算载荷系数K
使用系数 =1
根据 ,7级精度, 查课本由 表10-8得
动载系数K =1.07,
查课本由 表10-4得K 的计算公式:
K = +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6 1) ×1+0.23×10 ×49.53=1.42
查课本由 表10-13得: K =1.35
查课本由 表10-3 得: K = =1.2
故载荷系数:
K＝K K K K =1×1.07×1.2×1.42=1.82
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径
d =d =49.53× =51.73
⑧计算模数
=
4. 齿根弯曲疲劳强度设计
由弯曲强度的设计公式
≥
⑴ 确定公式内各计算数值
① 小齿轮传递的转矩 ＝48.6kN•m
确定齿数z
因为是硬齿面，故取z ＝24，z ＝i z ＝3.24×24＝77.76
传动比误差 i＝u＝z / z ＝78/24＝3.25
Δi＝0.032％ 5％，允许
② 计算当量齿数
z ＝z /cos ＝24/ cos 14 ＝26.27
z ＝z /cos ＝78/ cos 14 ＝85.43
③ 初选齿宽系数
按对称布置，由表查得 ＝1
④ 初选螺旋角
初定螺旋角 ＝14
⑤ 载荷系数K
K＝K K K K =1×1.07×1.2×1.35＝1.73
⑥ 查取齿形系数Y 和应力校正系数Y
查课本由 表10-5得:
齿形系数Y ＝2.592 Y ＝2.211
应力校正系数Y ＝1.596 Y ＝1.774
⑦ 重合度系数Y
端面重合度近似为 ＝[1.88-3.2×（ ）] ＝[1.88－3.2×（1/24＋1/78）]×cos14 ＝1.655
＝arctg（tg /cos ）＝arctg（tg20 /cos14 ）＝20.64690
＝14.07609
因为 ＝ /cos ，则重合度系数为Y ＝0.25+0.75 cos / ＝0.673
⑧ 螺旋角系数Y
轴向重合度 ＝ ＝1.825,
Y ＝1－ ＝0.78
⑨ 计算大小齿轮的
安全系数由表查得S ＝1.25
工作寿命两班制，8年，每年工作300天
小齿轮应力循环次数N1＝60nkt ＝60×271.47×1×8×300×2×8＝6.255×10
大齿轮应力循环次数N2＝N1/u＝6.255×10 /3.24＝1.9305×10
查课本由 表10-20c得到弯曲疲劳强度极限
小齿轮 大齿轮
查课本由 表10-18得弯曲疲劳寿命系数:
K =0.86 K =0.93
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4
[ ] =
[ ] =

大齿轮的数值大.选用.
⑵ 设计计算
① 计算模数

对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m =2mm但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d =51.73 来计算应有的齿数.于是由:
z = =25.097 取z =25
那么z =3.24×25=81
② 几何尺寸计算
计算中心距 a= = =109.25
将中心距圆整为110
按圆整后的中心距修正螺旋角
=arccos
因 值改变不多,故参数 , , 等不必修正.
计算大.小齿轮的分度圆直径
d = =51.53
d = =166.97
计算齿轮宽度
B=
圆整的

（二） 低速级齿轮传动的设计计算
⑴ 材料：低速级小齿轮选用45钢调质，齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数 =30
速级大齿轮选用45钢正火，齿面硬度为大齿轮 240HBS z =2.33×30=69.9 圆整取z =70.
⑵ 齿轮精度
按GB/T10095－1998，选择7级，齿根喷丸强化。
⑶ 按齿面接触强度设计
1. 确定公式内的各计算数值
①试选K =1.6
②查课本由 图10-30选取区域系数Z =2.45
③试选 ,查课本由 图10-26查得
=0.83 =0.88 =0.83+0.88=1.71
应力循环次数
N =60×n ×j×L =60×193.24×1×(2×8×300×8)
=4.45×10
N = 1.91×10
由课本 图10-19查得接触疲劳寿命系数
K =0.94 K = 0.97
查课本由 图10-21d
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
取失效概率为1%,安全系数S=1,则接触疲劳许用应力
[ ] = =
[ ] = =0.98×550/1=517
[ 540.5
查课本由 表10-6查材料的弹性影响系数Z =189.8MP
选取齿宽系数
T=95.5×10 × =95.5×10 ×2.90/193.24
=14.33×10 N.m
=65.71
2. 计算圆周速度
0.665
3. 计算齿宽
b= d =1×65.71=65.71
4. 计算齿宽与齿高之比
模数 m =
齿高 h=2.25×m =2.25×2.142=5.4621
=65.71/5.4621=12.03
5. 计算纵向重合度

6. 计算载荷系数K
K =1.12+0.18(1+0.6 +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10 ×65.71=1.4231
使用系数K =1
同高速齿轮的设计,查表选取各数值
=1.04 K =1.35 K =K =1.2
故载荷系数
K＝ =1×1.04×1.2×1.4231=1.776
7. 按实际载荷系数校正所算的分度圆直径
d =d =65.71×
计算模数
3. 按齿根弯曲强度设计
m≥
一确定公式内各计算数值
（1） 计算小齿轮传递的转矩 ＝143.3kN•m
（2） 确定齿数z
因为是硬齿面，故取z ＝30，z ＝i ×z ＝2.33×30＝69.9
传动比误差 i＝u＝z / z ＝69.9/30＝2.33
Δi＝0.032％ 5％，允许
（3） 初选齿宽系数
按对称布置，由表查得 ＝1
（4） 初选螺旋角
初定螺旋角 ＝12
（5） 载荷系数K
K＝K K K K =1×1.04×1.2×1.35＝1.6848
（6） 当量齿数
z ＝z /cos ＝30/ cos 12 ＝32.056
z ＝z /cos ＝70/ cos 12 ＝74.797
由课本 表10-5查得齿形系数Y 和应力修正系数Y

（7） 螺旋角系数Y
轴向重合度 ＝ ＝2.03
Y ＝1－ ＝0.797
（8） 计算大小齿轮的

查课本由 图10-20c得齿轮弯曲疲劳强度极限

查课本由 图10-18得弯曲疲劳寿命系数
K =0.90 K =0.93 S=1.4
[ ] =
[ ] =
计算大小齿轮的 ,并加以比较

大齿轮的数值大,选用大齿轮的尺寸设计计算.
① 计算模数

对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m =3mm但为了同时满足接触疲劳强度，需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d =72.91 来计算应有的齿数.
z = =27.77 取z =30
z =2.33×30=69.9 取z =70
② 初算主要尺寸
计算中心距 a= = =102.234
将中心距圆整为103
修正螺旋角
=arccos
因 值改变不多,故参数 , , 等不必修正
分度圆直径
d = =61.34
d = =143.12
计算齿轮宽度

圆整后取

低速级大齿轮如上图：

齿轮各设计参数附表
1. 各轴转速n
(r/min)
(r/min)
(r/min)
(r/min)

626.09 193.24 84.38 84.38

2. 各轴输入功率 P
（kw）
（kw）
（kw）
(kw)

3.26 3.04 2.83 2.75

3. 各轴输入转矩 T
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)

49.79 151.77 326.98 307.52

6.传动轴承和传动轴的设计
1. 传动轴承的设计
⑴. 求输出轴上的功率P ，转速 ，转矩
P =2.83KW =84.38r/min
=326.98N．m
⑵. 求作用在齿轮上的力
已知低速级大齿轮的分度圆直径为
=143.21
而 F =
F = F
F = F tan =4348.16×0.246734=1072.84N
圆周力F ，径向力F 及轴向力F 的方向如图示:
⑶. 初步确定轴的最小直径
先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,根据课本 取

输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径 ,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号
查课本 ,选取

因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以
查《机械设计手册》
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径
⑷. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
① 为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需要制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直径 ;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径 半联轴器与 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上, 故Ⅰ-Ⅱ的长度应比 略短一些,现取
② 初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据 ,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型.

D B

轴承代号
45 85 19 58.8 73.2 7209AC
45 85 19 60.5 70.2 7209B
45 100 25 66.0 80.0 7309B
50 80 16 59.2 70.9 7010C
50 80 16 59.2 70.9 7010AC
50 90 20 62.4 77.7 7210C
2. 从动轴的设计
对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ,故 ;而 .
右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.由手册上查得7010C型轴承定位轴肩高度 mm,
③ 取安装齿轮处的轴段 ;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮 的宽度为75mm,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 . 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,取 .轴环宽度 ,取b=8mm.
④ 轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取 .
⑤ 取齿轮距箱体内壁之距离a=16 ,两圆柱齿轮间的距离c=20 .考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8 ,已知滚动轴承宽度T=16 ,
高速齿轮轮毂长L=50 ,则

至此,已初步确定了轴的各端直径和长度.
5. 求轴上的载荷
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时,
查《机械设计手册》20-149表20.6-7.
对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距.

传动轴总体设计结构图:

(从动轴)

(中间轴)

(主动轴)
从动轴的载荷分析图:

6. 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度
根据
= =
前已选轴材料为45钢，调质处理。
查表15-1得[ ]=60MP
〈 [ ] 此轴合理安全
7. 精确校核轴的疲劳强度.
⑴. 判断危险截面
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由第3章的附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小，因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可.
⑵. 截面Ⅶ左侧。
抗弯系数 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系数 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为
截面Ⅳ上的扭矩 为 =311.35
截面上的弯曲应力

截面上的扭转应力
= =
轴的材料为45钢。调质处理。
由课本 表15-1查得：

因
经插入后得
2.0 =1.31
轴性系数为
=0.85
K =1+ =1.82
K =1+ （ -1）=1.26
所以

综合系数为： K =2.8
K =1.62
碳钢的特性系数 取0.1
取0.05
安全系数
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
截面Ⅳ右侧
抗弯系数 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系数 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅳ左侧的弯矩M为 M=133560
截面Ⅳ上的扭矩 为 =295
截面上的弯曲应力
截面上的扭转应力
= = K =
K =
所以
综合系数为：
K =2.8 K =1.62
碳钢的特性系数
取0.1 取0.05
安全系数
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
8.键的设计和计算
①选择键联接的类型和尺寸
一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求，应用平键.
根据 d =55 d =65
查表6-1取： 键宽 b =16 h =10 =36
b =20 h =12 =50
②校和键联接的强度
查表6-2得 [ ]=110MP
工作长度 36-16=20
50-20=30
③键与轮毂键槽的接触高度
K =0.5 h =5
K =0.5 h =6
由式（6-1）得：
＜[ ]
＜[ ]
两者都合适
取键标记为：
键2：16×36 A GB/T1096-1979
键3：20×50 A GB/T1096-1979
9.箱体结构的设计
减速器的箱体采用铸造（HT200）制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，
大端盖分机体采用 配合.
1. 机体有足够的刚度
在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度
2. 考虑到机体内零件的润滑，密封散热。
因其传动件速度小于12m/s，故采用侵油润油，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离H为40mm
为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为
3. 机体结构有良好的工艺性.
铸件壁厚为10，圆角半径为R=3。机体外型简单，拔模方便.
4. 对附件设计
A 视孔盖和窥视孔
在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M6紧固
B 油螺塞：
放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。
C 油标：
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。
油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出.
D 通气孔：
由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡.
E 盖螺钉：
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。
钉杆端部要做成圆柱形，以免破坏螺纹.
F 位销：
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度.
G 吊钩：
在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体.
减速器机体结构尺寸如下：

名称 符号 计算公式 结果
箱座壁厚

10
箱盖壁厚

9
箱盖凸缘厚度

12
箱座凸缘厚度

15
箱座底凸缘厚度

25
地脚螺钉直径

M24
地脚螺钉数目
查手册 6
轴承旁联接螺栓直径

M12
机盖与机座联接螺栓直径
=（0.5~0.6）
M10
轴承端盖螺钉直径
=（0.4~0.5）
10
视孔盖螺钉直径
=（0.3~0.4）
8
定位销直径
=（0.7~0.8）
8
， ， 至外机壁距离
查机械课程设计指导书表4 34
22
18
， 至凸缘边缘距离
查机械课程设计指导书表4 28
16
外机壁至轴承座端面距离
= + +（8~12）
50
大齿轮顶圆与内机壁距离
>1.2
15
齿轮端面与内机壁距离
>
10
机盖，机座肋厚

9 8.5

轴承端盖外径
+（5~5.5）
120（1轴）125（2轴）
150（3轴）
轴承旁联结螺栓距离

120（1轴）125（2轴）
150（3轴）
10. 润滑密封设计
对于二级圆柱齿轮减速器，因为传动装置属于轻型的，且传速较低，所以其速度远远小于 ，所以采用脂润滑，箱体内选用SH0357-92中的50号润滑，装至规定高度.
油的深度为H+
H=30 =34
所以H+ =30+34=64
其中油的粘度大，化学合成油，润滑效果好。
密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封，联接
凸缘应有足够的宽度，联接表面应精创，其表面粗度应为
密封的表面要经过刮研。而且，凸缘联接螺柱之间的距离不宜太
大，国150mm。并匀均布置，保证部分面处的密封性。
11.联轴器设计
1.类型选择.
为了隔离振动和冲击，选用弹性套柱销联轴器.
2.载荷计算.
公称转矩：T=9550 9550 333.5
查课本 ,选取
所以转矩
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以
查《机械设计手册》
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm

就这样楼