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1、成人教育学院学生毕业设计（论文） I 摘 要 本次毕业课题设计中的减速机选择的是非标准减速器。一级圆柱齿轮减速机 是位于原动机和工作机之间的机械传动装置。机器常由原动机、传动装置和工作 机三部分组成。合理的传动方案不仅应满足工作机的性能要求，而且还要工作可 靠、结构简单紧凑加工方便、成本低、传动效率高以及使用和维护方便。 关键词 ： 传动装置；箱体；齿轮；低速轴 成人教育学院学生毕业设计（论文） II 目 录 第第 1 1 章章 总总 述述 .1 1.1 机械设计基础毕业设计的目的1 1.2 机械设计基础毕业设计的内容1 1.3 机械设计基础毕业设计的要求1 第第 2 2 章章 传动装置的总体
2、设计传动装置的总体设计 .2 2.1 减速箱的工作原理2 2.2 电动机的选择3 2.3 计算总传动比及分配各级的传动比4 2.4 运动参数及动力参数计算5 第第 3 3 章章 传动零件的设计计算传动零件的设计计算 .6 3.1 带轮传动的设计计算6 3.2 带轮的安装与维护8 第第 4 4 章章 轴的设计计算轴的设计计算 .9 4.1 从动轴的设计计算9 4.2 从动轴校核轴受力图11 第第 5 5 章章 滚动轴承的选择及校核计算滚动轴承的选择及校核计算 .14 5.1 从动轴滚动轴承的设计14 5.2 主动轴滚动轴承的设计15 第第 6 6 章章 键联接的选择及校核计算键联接的选择及校核计
3、算 .16 6.1 从动轴与齿轮配合处的键16 6.2 主动轴与齿轮配合处的键17 第第 7 7 章章 润滑的选择润滑的选择 .18 第第 8 8 章章 联轴器及轴承盖的选择联轴器及轴承盖的选择 .19 8.1 联轴器的选择19 8.2 轴承盖的选择19 第第 9 9 章章 减速器箱体和附件设计减速器箱体和附件设计 .20 9.1 减速器箱体：20 9.2 附件设计：21 第第 1010 章章 结结 论论 .24 参考文献参考文献 .25 致致 谢谢 .26 成人教育学院学生毕业设计（论文） 1 第 1 章 总 述 1.1 机械设计基础毕业设计的目的 （1）培养我们综合运用所学的机械设计课程的
4、知识去解决机械工程问题的 能力，并使所学知识得到巩固和发展。 （2）学习机械设计的一般方法和简单机械传动装置的设计步骤。 （3）进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图和学习使用设计资料、 手册、标准和规范。 1.2 机械设计基础毕业设计的内容 （1）拟定和分析传动装置的设计方案。 （2）选择电动机，计算传动装置的运动和动力参数。 （3）进行传动件的设计计算，结构设计，校核轴、轴承、连轴器、键等零 部件的强度，选择润滑和密封方式。 （4）绘制减速器装配图。 （5）绘制零件工作图。 （6）编写设计计算说明书，准备答辩。 1.3 机械设计基础毕业设计的要求 （1） 理论联系实际，力求设计合理，同时
5、鼓励创新。 （2） 认真阅读教材中与课程有关的内容，认真查阅有关资料。 （3） 正确运用课程设计指导书，按步骤进行设计和计算，不要急于求成； 按时完成全部设计任务。 成人教育学院学生毕业设计（论文） 2 第 2 章 传动装置的总体设计 2.1 减速箱的工作原理 一级圆柱齿轮减速器是通过装在箱体内的一对啮合齿轮的转动，动力从一轴 传至另一轴，实现减速的，如图 2-1 齿轮减速器结构图所示。动力由电动机通过 皮带轮（图中未画出）传送到齿轮轴，然后通过两啮合齿轮（小齿轮带动大齿轮） 传送到轴，从而实现减速之目的。由于传动比 i = n 1 / n 2 ，则从动轴的转速 n 2 = z 1 / z 2
6、n 1。 减速器有两条轴系两条装配线，两轴分别由滚动轴承支承在箱体上，采 用过渡配合，有较好的同轴度，从而保证齿轮啮合的稳定性。端盖嵌入箱体内， 从而确定了轴和轴上零件的轴向位置。装配时只要修磨调整环的厚度，就可使轴 向间隙达到设计要求。 2.1.1 运动简图： 1电动机 2带传动 3联轴器 4 皮带式输送机 5 一级圆柱齿轮减速器 2.1.2 工作条件： 皮带式输送机单向运转，有轻微的震动，两班制工作，使用年限 5 年，输送 机带轮轴转速的允许误差为5%。小批量生产，每年工作 300 天。 成人教育学院学生毕业设计（论文） 3 2.1.3 要求： 每人交上说明书一份，装配图一张，零件图二张
7、输送带（牵引力）F=5KN 滚筒直径 D=300mm 输送带带速 v=1.1m/s 2.2 电动机的选择 2.2.1 选择电动机的类型： 按电动机的特性及工作条件选择。若无特殊要求一般选择 Y 系三相异步电动 机，其优点是可直接接在三相交流电路中，结构简单，价格便宜，维护方便。 2.2.2 选择电动机的容量： 电动机的容量选择是否合适，对电动机的工作和经济性都有影响。容量选择 过大，则电动机的价格高，传动能力又不能充分利用，而且由于电动机经常在轻 载下运转，基效率和功率数都较低从而造成能源的浪费。 对于长期运行、载荷比较稳定的机械，通常按照电动机的额定功率选择，而 不校核电动机的发热和起动转矩
8、，选择电动机容量时应保证电动机的额定功率 Ped 应略大于工作机所需的电动机功率 Pd 即 PedPd 2.2.3 电动机输出功率： Pw=Fv/1000=5kn1.1m/s/1000=5.5kw 2.2.4 电动机至输送带的总功率： 总=14234 根据表 21 查得 1=0.99（球轴承） 2=0.99（弹性联轴器） 3=0.97（8 级精度的一般齿轮传动） 4=0.96(带传动) 总=14234 =0.9940.990.970.96 =0.88 2.2.5 电动机所需的工作功率： 成人教育学院学生毕业设计（论文） 4 Pd=Pw/ 总=5.5/0.88=6.25kw 2.2.6 电动机额
9、定功率： Ped为 7.5kw 2.2.7 确定电动机转速： 电动机输出轴转速： nw=601000V/D =6010001.1/3.14300 =70r/min 表 22 查得 带传动的传动范围 i1=24 闭式直齿圆柱齿轮传动的传动范围 i2=34 总传动比范围为 i =（24） （34） =616 故电动机转速的可选范围为 nd =inw =（616）70 r/min =(4201120) r/min 所以 nd=970 r/min（满载时转数） 2.2.8 确定电动机型号： 查附表 3，选定电动机型号为 Y160M6 2.3 计算总传动比及分配各级的传动比 2.3.1 总传动比： i
10、总=nd/nw=970/70=13.85 2.3.2 分配各级传动比： （1） 据指导书，取齿轮 i 齿轮=5（单级减速器 i=36 之间取 3.15、3.55、4、4.5、5、5.6 合理，为减少系统误差，取整数为宜） （2）i 总=i 齿轮i 带 i 带=i 总/i 齿轮=13.85/5=2.77 成人教育学院学生毕业设计（论文） 5 2.4 运动参数及动力参数计算 2.4.1 计算各轴转速（r/min） nI=n 电动/ i 带=970/2.77=350r/min nII=nI/ i 齿轮=350/5=70r/min nIII=nII =70r/min 2.4.2 计算各轴的功率（KW）
11、 PI=Pd 带=6.250.96=6KW PII=PI 齿轮轴承 齿轮=60.990.97=5.76KW PIII=PII 齿轮轴承 联轴器=5.760.990.99 =5.64KW 2.4.3 计算各轴扭矩（Nmm） Td = 9550Pd / n 电动= 95506.25/970 =61 Nmm TI=9550PI/nI=95506/350=163.71Nmm TII=9550PII/nII=95505.76/70=785.82mm TIII=9550PIII/nIII=95505.64/70=769.45Nmm 成人教育学院学生毕业设计（论文） 6 第 3 章 传动零件的设计计算 3.
12、1 带轮传动的设计计算 解：确定计算功率 PC，选择 V 型带。由于载荷平稳，工作时间两班制。 所以由书表 117 查得 k=1.3，故计算功率为 PC=kP=1.33=3.9kw 由于 PC=3.9kw，n1=970 r/min。由书表 118 得，确定带的型号为 A 型号。 确定带轮的基准直径 d1和 d2 由书表 118，根据 d1dmin 的要求，取 d1=100mm。 d2= d1 n1/ n2=100970/369.23=262mm 3.1.1 验算带速 V=d1n1/601000=3.14 100970/601000=5.076 m/s 带速 V 在 525 m/s 范围内，故合
13、适。 3.1.2 计算中心距 a，带长 Ld 初定中心距为 0.7(d1+d2)a02(d1+d2)得 0.7(100+262)a02(100+262) 254mma0722mm 取 a0=500mm 初定带长为 L0=2a0+(d1+d2)/2+(d2-d1) 2/4a0 =2500+3.14（100+262）/2（262-100）2/4500 =1569mm 由书表 111 取 Ld=1600mm 中心距 aa0+（Ld-L）/2 =500+（1600-1569）/2 =515mm 中心距变化范围为 amin=a-0.015Ld=515-0.0151600 =491mm amax=a+0.
14、03Ld=515+0.031600 =563mm 成人教育学院学生毕业设计（论文） 7 3.1.3 验算小带轮包角 小带轮包角可按下列公式得 1=1800-（d2-d1）/a57.30 =1800-（260-100）/51557.30 =162.10 1=162.101200 小带轮包角 1合适。 3.1.4 确定 V 带的根数 Z 根据书表 114 查得，单根普通 V 带所能传递的功率 P0=0.96kw 根据书表 115 查得，单根普通 V 带功率增量为P0=0.11kw 根据书表 116 查得，包角修正系数为 Ka=0.95 根据书表 111 查得，带长修正系数为 KL=0.99 Z=P
15、C/(P0+P0)KKL =3.9/(0.96+0.11) 0.950.99 =3.88 取 Z=4 3.1.5 计算初压力 F0 由书表 112 查得 q=0.1kg/m，单根 V 带的初拉力： F0=500PC/ZV（2.5/K-1）+qV2 =5003.9/45.024(2.5/0.96-1)+0.15.0242 =160.65N 3.1.6 计算轴上的力 Fy Fy=2ZF0sin1/2=24160.65sin167.6/2 =1233.792N 3.1.7 带轮的材料选用 小带轮的材料为铸铁（AT150）因为直径采用实心式带轮。大带轮的材料为 HT150，因为直径 d2=262mm。
16、采用腹板式带轮。普通 V 带轮的轮槽尺寸 成人教育学院学生毕业设计（论文） 8 V 带为 A 型号，查书表 113 查得 bd=11mm hamin=2.75mm e=150.3mm fmin=9mm hfmin=8.7mm min=6mm =34 根据机械设计手册 235 页 查得轮宽 B=（Z-1）e+2f=（4-1）15+29 =63mm 3.2 带轮的安装与维护 安装时，两轮的轴线应平行，否则带间磨损严重，一般应使小轮包角 1120。要先将中心距缩小，带套在带轮上再慢慢拉紧，不要硬撬，带装好 后，带的张紧程度是大拇指能按下 12mm 为宜，在使用过程中对带传递应进行定 期检查，发现有疲
17、劳破坏现象时，应及时将 V 带更换，用安全防护罩将带传动罩 起来，即保证人身安全，又防止酸碱等腐蚀腰带，而发生意外。 成人教育学院学生毕业设计（论文） 9 第 4 章 轴的设计计算 4.1 从动轴的设计计算 已知：P4=2.6kw，从动齿轮转速 70 r/min。分度圆直径 d2=222.5mm，单向 传动，载荷平稳，工作时间两班制。 4.1.1 选择轴的材料，确定许用应力 查书表 162 得选用 45 钢，正火处理，硬度在 170217HBW，抗拉强度 b=600Mpa 查书表 164 得许用弯曲应力-1bb=55Mpa 4.1.2 按扭转强度计算最小直径 dC(P/n)1/3 由书表 16
18、3，C=118107 取 C=115 d234.49mm 考虑到轴颈上有一键槽，应将轴径增大 3%，但因为从动轴传递的功率较小， 故不用将轴径增大。根据弹性套柱销连轴器 TL6 内孔直径取 d2=35mm，查附表 2 10。选弹性套柱销联轴器（GB43241984） 4.1.3 轴的结构设计 A. 确定轴上零件布置在箱中央，轴承对称地布置在两侧，轴在外轴端安装 联轴器，齿轮以轴环和套筒实现轴向定位和固定，以平键联接和过盈配 合 H7/r6 实现周向固定。查 53 表，为便于装拆和调整等要求，通常将 轴设计成阶梯轴。 B. 确定轴各段直径和长度 根据轴各段直径确定的原则，采用阶梯轴尺寸按由小至大
19、，由两端到中央的顺 序确定。而装有密封件和滚动轴承处的直径，则应与密封件和轴承的内径一致。 轴上两个支点的轴承，应尽量采用相同的型号，便于轴承座孔的加工。 查表 51 外伸轴直径 d1=35mm 联轴器定位肩高度 a=3mm，圆角半径 R=2，直径 d2=41mm 成人教育学院学生毕业设计（论文） 10 为安装轴承便于安装，两滚动轴承处的轴径直径 d3 d2。且查表 51 查得，轴颈的直径 d3=47mm。因为两相邻轴段直径的变化仅是轴 上的拆装方便或区分表面，所以两直径略有差值。即轴颈直径 d3=45mm。因直齿 圆柱齿轮减速器的轴有存在径向载荷，所以选深沟球轴承来承受径向载荷。选择 轴承型
20、号 60209 宽度系列代号为窄，直径系列代号为轻，内径代号 09。 安装齿轮，采用标准系列值，取 d4=55mm。 轴环处考虑齿轮定位和固定直径。查机械设计手册 771 页 8355 查 得，a=（0.070.1）d4，a=5.5 d5= d4+2a=66mm 轴上两轴承的轴径的直径应一致 d6=45mm。 C. 确定各段轴的长度 因为选用弹性套柱销联轴器（GB43231984） 。主动端 Z 型轴孔，C 型键槽 dz=35mm，L=60mm，A=45mm。TL6 型号。对于安装联轴器的轴段，应使轴段的长度 略短于相配轮毂的宽度。 l1=58mm 为保证齿轮固定可靠，而且齿轮端面与箱体之间不
21、相碰及轴承拆卸方便，齿轮 端面与箱体壁间应留有一定间隙，为使轴承含在箱体内取两者之间间距为 15.79mm。选择凸缘式轴承盖，密封圈 B=（614）mm，取 B=6mm。根据机械设 计手册表 692 1493 页。轴承盖 b1=12mm，L=16mm。 l2=43.79mm 查机械设计手册 986 页 轴承宽度 b=19mm，r=2，套筒设定为 8mm。 l3=41mm 安装齿轮的轴段，应使轴段的长度略短于相配轮毂的宽度，因为轮毂宽度 L=66mm，所以跟齿轮联接的轴段 l4=64mm。 轴环宽度 l5=b=1.4a=7.7mm 根据机械设计手册 表 8355 查得 轴径 l6=21mm 为防
22、止传动件润滑油飞溅到轴承内，轴承面向箱体内壁侧应加挡油环 l=（1015）mm， 设定挡油环长度为 12mm。 成人教育学院学生毕业设计（论文） 11 4.2 从动轴校核轴受力图 圆周力：Ft=2T/ d2=339.33N 径向力：Fr= Fttan=760.1N 作用在右端带轮上的力 F=2500N，方向向下。 K=136mm L=56.2mm 4.2.1 画出轴的空间受力图 4.2.2 根据水平受力图求水平面支反力，并画出水平弯矩图。 F1H=F2H=Ft/2=1169.67N 截面 a 处弯距为 MaH=F1HL/2=32.87Nm 4.2.3 根据垂直面受力图求垂直面支反力，并画出垂直
23、 面弯距图。 F1V=Fr L/2L=380.05 Nm F2V= Fr- F1V=380.05 Nm F1V= F2V 垂直面弯距 Mav=F2VL/2=10.68Nm 4.2.4 求 F 力在支点所产生的反力，并画出其弯距图 F1F=Fr K/L=6049.82Nm F2F= F- F1F=8549.82Nm F 力产生的弯距 MaF=FK=340Nm 在轴的 aa 截面，F 力产生的弯距为 MaF=F 1FL/2=170Nm 4.2.5 求合成弯距，并画出合成弯距图 按 F 力作用的最不利的情况考虑，把 MaF 与（Mav2+ MaH2）1/2 直接相加， 得 Ma=（Mav2+ MaH
24、2）1/2+MaF=204.56 Nm 成人教育学院学生毕业设计（论文） 12 画出转距图 T=260.25 Nm 由图可见，aa 截面最危险，求当量弯距。 Me=Ma2+ （2T）21/2 由于轴的转距变化规律不清楚，所以按脉动变化转距计算。 =-1bb / 0bb 根据机械设计手册表 8346 762 页 -1bb=60Mpa 0bb=100Mpa =-1bb / 0bb=0.6 Me=Ma2+(T)21/2=257.35 Nm 4.2.6 计算危险截面的直径 轴的材料选用 45 钢调质处理，已查得-1bb=60Mpa d(Me/0.1-1bb)1/3=35mm 说明：因截面 a 处有一键
25、槽，应将直径增大 3%，但因为轴传递的功率小。所以不 增加。 结构设计图中此处直径为 55mm，故强度足够。图如下: 成人教育学院学生毕业设计（论文） 13 成人教育学院学生毕业设计（论文） 14 第 5 章 滚动轴承的选择及校核计算 5.1 从动轴滚动轴承的设计 a) 选择轴承类型：由于单向传动主要受径向载荷，同时也承受轴向载荷， 选择深沟球轴承。 D=85mm b) 选择轴承型号，根据轴径 d=45mm，选择轴承型号 60209 型滚动轴承。 c) 验算 T=9550p/n=260.25 Nm Ft=2T/d2=2339.33 Nm Fr=Fttan=760.1N 已知：轴承的使用期限（5
26、 年） ，每年工作 300 天（两班制） 。 Lh=19440h 直齿圆柱齿轮不承受轴向力 当量动载荷 P=x Fr 根据书表 188 查得 x=1 P=760.1N 根据机械设计手册 986 页 Cr=2560KN C0=1810KN 根据书表 185 查得 当轴承的工作温度 100C ft=1 根据书表 186 查得 载荷性质：为冲击，平稳 fp=1.2 轴承为深沟球轴承 轴承的寿命指数 =3 Cr= fpp/ ft（60n/106Lh）1/ =4387.3N 4.3873KNCr 轴承型号 60209 型滚动轴承满足要求。 成人教育学院学生毕业设计（论文） 15 5.2 主动轴滚动轴承的
27、设计 a) 选择轴承类型：由于单向传动主要受径向载荷，同时也承受轴向载荷， 选择深沟球轴承。 D=72mm b) 选择轴承型号，根据轴径 d=35mm，选择轴承型号 60207 型滚动轴承。 c) 验算 T=9550p/n=70.09 Nm Ft=2T/d2=2437.91 Nm Fr=Fttan=792.12N 已知：轴承的使用期限（5 年） ，每年工作 300 天（两班制） 。 Lh=19440h 直齿圆柱齿轮不承受轴向力 当量动载荷 P=x Fr 根据书表 188 查得 x=1 P=792.12N 根据机械设计手册 986 页 Cr=2010KN C0=1390KN 根据书表 185 查
28、得 当轴承的工作温度 100C ft=1 根据书表 186 查得 载荷性质：为冲击，平稳。fp=1.2 轴承为深沟球轴承 轴承的寿命指数 =3 Cr= fpp/ ft（60n/106Lh）1/ =7176.6N 7.1766KNCr 轴承型号 60207 型滚动轴承满足要求。 成人教育学院学生毕业设计（论文） 16 第 6 章 键联接的选择及校核计算 6.1 从动轴与齿轮配合处的键 分已知：d=55mm n=70r/min 载荷平稳，单向传动。 a. 齿轮传动要求轴与齿轮对中要好，以防止啮合不良。故联接选用平键。根据 轴径 d=55mm 由机械设计手册表 499 4100849 页查得 b.
29、选用 A 型平键，尺寸为 b=16mm 说明：查机械设计手册可得键的长度应比轴段短 510mm 故取 L=56mm h=10mm 1) 验算键联接挤压强度 A 型键 工作长度 l=L-b=40m 查书表 153 查得许用应力挤压应力 F=125150Mpa P=4000T/hld=47.32MpaF 合格 2) 相配键槽设计 由机械设计手册表 499 查得槽深 t=6 毂槽深 t1=4.4 尺寸偏差宽度 轴 N9 -0.04 毂 JS0.02 深度 轴 t0 0 毂 t1 0 键槽应靠近轮毂装入侧的轴段端短 510 取轮毂装入侧的轴段端 5mm 从动轴联轴器相配键槽的设计已知：d2=35mm
30、n=70 r/min 载荷平稳，单向传动。 a 齿轮传动要求轴与齿轮对中要好，以防止啮合不良。故联接选用平键。根据轴 径 d=35mm 由机械设计手册表 499 849 页查得 选用 A 型平键，尺寸为 b=10mm h=8mm 说明：查机械设计手册可得键的长度应比轴段短 510mm 故取 L=50mm 槽深 t=5 偏差 宽度 N9 -0.04 深度 t0 0 键槽应靠近轮毂装入侧的轴段端短 510mm 取轮毂装入侧的轴段端 3mm。 成人教育学院学生毕业设计（论文） 17 6.2 主动轴与齿轮配合处的键 已知：d=40mm n=350r/min 载荷平稳，单向传动。 齿轮传动要求轴与齿轮对
31、中要好，以防止啮合不良。故联接选用平键。根据轴径 d=40mm 由机械设计手册表 499 4100 849 页查得 选用 A 型平键，尺 寸为 b=12mm 说明：查机械设计手册可得键的长度应比轴段短 510mm 故取 L=56mm h=8mm 1) 验算键联接挤压强度 A 型键 工作长度 l=L-b=44mm 查书表 153 查得许用应力挤压应力F=125150Mpa P=4000T/hld=19.91MpaF 合格 2) 相配键槽设计由机械设计手册表 499 查得槽深 t=5 毂槽深 t1=3.3 尺寸偏差 宽度 轴 N9 -0.04 毂 JS0.02 深度 轴 t0 0 毂 t1 0 键
32、槽应靠近轮毂装入侧的轴段端短 510 取轮毂装入侧的轴段端 5mm 3) 主动轴联轴器相配键槽的设计 已知：d1=24mm n=369.23r/min 载荷平稳，单向传动。 a 齿轮传动要求轴与齿轮对中要好，以防止啮合不良。故联接选用平键。根据轴 径 d=24mm 由机械设计手册表 499 849 页查得 选用 A 型平键，尺寸为 b=8mm h=7mm 说明：查机械设计手册可得键的长度应比轴段短 510mm 取 L=40mm 槽深 t=4mm 偏差 宽度 N9 -0.04 深度 t0 0 键槽应靠近轮毂装入侧的轴段端短 510mm 取轮毂装入侧的轴段端 3mm。 成人教育学院学生毕业设计（论
33、文） 18 第 7 章 润滑的选择 1.齿轮的圆周速度 v=1.1m/s12m/s 采用池浴润滑，为了减少搅拌损失和避 免润池温度过高，大齿轮侵入油池中的深度为 1 个全齿高，但不小于 10mm。但为 避免传动零件转动时将沉积在油底的污物搅起，造成齿面磨损，应使大齿轮齿顶 距油池底面的距离不小于 3050mm。根据书表 414 查得，齿轮传动润滑油粘度 为 220cSt。 2.轴承的润滑 d1n1=0.13105 mmr/min（1.52）105 mmr/min d2n2=0.043105 mmr/min（1.52）105 mmr/min 采用脂润滑，润滑脂填充量不得超过轴承空隙的 1/31/
34、2，过多会引 起轴承发热。 3.轴承密封的选择：密封是为了防止灰尘，水份等侵入轴承，并且防止润滑 剂流入。 根据密封类型的特点：选用毡圈密封，轴颈圆周速度 v5m/s 合适。毡圈材 料为毛毡，安装前用热矿物油浸渍。 主动轴轴承毛毡密封的尺寸设计。d0=29mm， 毛毡尺寸 d=d0-1=28mm D=d0+（1420）=45mm B=6mm 槽的尺寸 d1=d0+（12）=30mm D1=D+（12）=46mm B1=B+（0.51.5）=5mm 从动轴轴承毛毡密封的尺寸设计。d0=41mm， 毛毡尺寸 d= d0-1=40mm D= d0+（1420）=55mm B=6mm 槽的尺寸 d1=
35、d0+（12）=42mm D1=D+（12）=56mm B1=B+（0.51.5）=5mm 成人教育学院学生毕业设计（论文） 19 第 8 章 联轴器及轴承盖的选择 8.1 联轴器的选择 根据其特点，补偿两轴相对偏移、减振、缓冲、绝缘性能，重量较轻，承 载能力大，工作温度100C。由附表 210 选择弹性套柱销联轴器。 主动轴联轴器型号为 TL4 型。 从动轴联轴器型号为 TL6 型。 8.2 轴承盖的选择 选用可穿透端盖结构，故选用凸缘式轴承盖，主动轴 D=72mm，根据机 械设计手册表 4230 986 页 轴承外径，根据表 42 查得，d3=9mm 端盖上 螺钉数目为 4。 d0= d3
36、+1=10mm D0= D+2.5 d3=94.5mm D2= D0+2.5 d3=117mm e=1.2 d3=10.8mm e=10.8 D4= D-（1015）=60mm L=0.15D=10.8mm 选用可穿透端盖结构，故选用凸缘式轴承盖。 从动轴 D=85mm，根据机械设计手册表 4230 986 页 轴承外径，根 据表 42 查得，d3=10mm 端盖上螺钉数目为 4。 d0=d3+1=11mm D0= D+2.5 d3=110mm D2= D0+2.5 d3=135mm e=1.2 d3=12mm e1e=12 D4= D-（1015）=70mm L=0.15D=10.8mm 成
37、人教育学院学生毕业设计（论文） 20 第 9 章 减速器箱体和附件设计 9.1 减速器箱体： 1) 箱座壁厚 =0.025a+1=3.6mm 一级齿轮减速器 8mm 箱体壁厚取 1=8mm 2) 箱盖壁厚 1=0.2a+1=2.175mm 一级齿轮减速器 18mm 箱体壁厚取 1=8mm 3) 箱盖凸缘厚度 b1=1.51=12mm 4) 箱座凸缘厚度 b=1.5=12mm 5) 地脚螺钉直径 df=0.036a+12=18 6) 地脚螺钉数目 a=150mm250mm n=4 7) 轴承旁连接螺栓直径 d1=0.75 df=M14 8) 盖与座连接螺栓直径 d2=（0.50.6）df=M9
38、9) 连接螺栓 d2的距离 l=125200 10) 轴承端盖螺钉直径 d3=M10 11) 检查孔盖螺钉直径 d4=（0.30.4）df=7.2 根据表 44 取 d4=M8 12) 定位销直径 d=（0.70.8）d2=7.2mm 13) 箱座加强肋厚度 m=0.85=6.8mm 14) 箱盖加强肋厚度 m1=0.851=6.8mm 15) 轴承盖螺钉分布圆直径 主动轴 D=72mm 根据机械设计手册表 8401 查得 轴承盖螺钉分布圆直径 D1=95mm 轴承座凸缘端面直径 D2=115mm 从动轴 D=85mm 根据机械设计手册表 8401 查得 轴承盖螺钉分布圆直径 D1=110mm
39、 成人教育学院学生毕业设计（论文） 21 轴承座凸缘端面直径 D2=130mm 16) 地脚螺栓孔凸缘的配置尺寸 df=18mm 根据机械设计手册表 8398 查得 到外箱壁距离 C1=25 到凸缘边距离 C2=22 D0=45 轴承座旁连接螺栓孔凸缘的配置尺寸 d1=14mm 根据机械设计手册表 8397 查得 到外箱壁距离 C1=22 到凸缘边距离 C2=18 D0=30 r=4 17) 盖与座连接螺栓孔凸缘的配置尺寸 d2=9mm 根据机械设计手册表 8397 查得 到外箱壁距离 C1=15 到凸缘边距离 C2=13 D0=20 r=3 18) 箱盖铸造壁相交部分的尺寸 1=8mm 根据
40、机械设计手册表 8399 查得 X=3 Y=15 R=5 19) 箱体内壁和齿顶的间隙 1.2=9.6mm 故取=10mm 20) 箱体内壁与齿轮端面的间隙11015 取1=12mm 21) 底座深度 Hd=0.5d+（3050）=156mm 22) 底座高度 H=Hd+（510）=171mm 23) 外箱盖至轴承座端面距离 l1= C1 +C2+（510）=46mm 24) 轴承座连接螺栓间的距离 说明：因尽量靠近，以与端盖螺栓互不干涉为准。 主动轴 S= D1+（22.5）d1=70 从动轴 S2= D2+（22.5）d1=80 但因为距离太近 取 S=124 9.2 附件设计： 1) 挡
41、油环设计：采用脂润滑时，为防止箱体内润滑油飞溅到轴承内，稀释润滑 脂而变质，同时防止油脂泄入箱内轴承面向箱体内壁一侧应加挡油环。挡油 板做成齿状，主动轴，挡油环厚度为 6.9mm，挡油环与轴承间隔为 3.9mm，置 于轴承内侧。 成人教育学院学生毕业设计（论文） 22 从动轴，挡油环厚度为 7.2mm，挡油环与轴承间隔为 5mm，置于轴承内侧。 2) 视孔盖：为检查传动零件的啮合情况，并向箱体内注入润滑油。在箱体的适 当位置设置观察孔，视孔盖用螺钉固定在箱盖上。根据表 44 查得 取 A=115mm B=90mm A1=75 B1=50mm A2=95mm B2=70mm h=3mm R=10
42、mm 螺钉 d=M8 L=15 4 个 3) 通气器：减速器工作时，箱体内温度升高，气体膨胀，压力增大，为使箱体 内热胀空气能自由排出，以保持箱内外压力平衡，不致使润滑油沿分合面、 轴伸密封处或其他缝隙渗漏，在箱体顶部装通电器。选择通气器类型为简单 式通气器。根据表 45 查得 取 d=M10D1=13mm D1=11.5mm S=10mm L=16mm l=8mm a=2mm d1=3mm 4)油标：为检查减速器内油池面的高度及油的颜色是否正常，经常保持油池内 有适量的能使用的油，一般在箱体便于、油面较稳定的部分，安装油标。选 择油标类型为油标尺。根据表 47 查得，d=M12 d1=4mm
43、 d2=12mm d3=6mm h=28mm a=10mm b=6mm C=4mm D=20mm D1=16mm 5)油塞：为在换油时便于排污油和清洗剂，应在箱底部、油池的最低位置处开 设放油孔，平时用油塞将放油孔堵住。根据表 410 查得，外六角螺塞的尺 寸为 d=M121.25 d1=10.2 D=22 e=15 S=13 L=24 h=12 b=3 b1=2 c=1.0 6)定位销：为保证每次拆装箱盖时，仍保持轴承座孔制造加工时的精度，应在 精加工轴承孔前，在箱盖与箱座的连接凸缘上配装圆锥定位销。因为采用多 销定位，相对于箱体应为非对称布置，以免配错位。 圆锥销的结构尺寸 dmin=9.
44、94mm l=60mm dmax=10mm a1.2mm r1d1=9.94mm 成人教育学院学生毕业设计（论文） 23 r2a/2+d+（0.021）2/8a=10.54mm 公称直径 d=10mm，长度 l=60mm， 材料 35 钢，热处理硬度 2838HRC，表面氧化处理 A 型圆锥销。 7)启盖螺钉：为加强密封效果，通常装配时在箱体剖分面以上有水玻璃或密封 胶，然而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖。为此常在箱盖连接凸缘的适当 位置，加工出 12 个螺孔，旋入启盖螺钉，将上箱盖顶起。 8)起吊装置：当减速器重量超过 25kg 时，为了便于拆卸和搬运，在箱体上应设 置起吊装置。它常由箱盖上
45、的吊孔和箱座上的吊钩构成。吊钩在箱座上铸出。 根据表 412 查得。 K=C1+ C2=40mm H32mm h0.5H=16mm r0.25K=10mm b（1.82.5）=20mm 9)套筒：防止轴上零件的轴向定位移动，使零件准确而可靠地处在规定的位置， 以保证机器的正常工作。 主动轴的套筒直径为 47mm，宽为 8mm 从动轴的套筒直径为 59mm，宽为 4.9 10) 回油沟的形状及尺寸： a=5 b=8 c=5 成人教育学院学生毕业设计（论文） 24 第 10 章 结 论 经过这次的机械毕业设计，使我学习并掌握了更多的机械设计中的知识， 通过这次实习我也能把上课所学到的理论知识联系到
46、实际的机械设计中去， 从而更加巩固了上课时学习的内容和提高了机械设计的水平，了解了设计时 需要的内容和设计步骤，及其设计出的零件组成。 这次设计是进行一级圆柱齿轮减速器设计，首先是对电动机的选择，再 计算出各带的传递功率、转速和转距。然后进行传动零件的设计计算，从而 对 V 带轮和 V 带各部分进行正确的选择，再对圆柱齿轮进行设计，计算出圆 柱齿轮各个尺寸，从而设计出合理的圆柱齿轮。再进行齿轮轴的设计，计算 出齿轮轴上的各径向和轴向尺寸。再对滚动轴承进行选择，选择出只受径向 力的深沟球轴承和对轴承进行校核。再进行对键的联接的设计和校核计算， 选择保证正常工作的键。最后进行润滑的选择、联轴器的选
47、择和轴承盖的选 择。然后再对减速器箱体和附件进行设计尺寸。 最后对设计完的一级圆柱齿轮减速器的各零件部分用 CAD 绘画出装配图 和零件图，用此来检查自己设计出的各零件尺寸是否正确、组装是否合理、 是否满足设计要求。 经过这次设计使我能更加了解了机械设计的知识，使我巩固理论知识， 提高实际问题的思考分析能力，进一步提高了我独立解决问题的能力。也使 我进一步认识一级圆柱齿轮减速器的内部结构，掌握各部分的计算和进行正 确的选择；进一步加强了我独立工作能力的培养、巩固专业知识、锻炼了专 业技能。 成人教育学院学生毕业设计（论文） 25 参考文献 1 陈立德.机械设计基础. 3 版. 北京:高等教育出版社,2007. 2 编写组,机械设计师手册. 北京:机械工业出版社, 1998. 3 吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册.2 版. 北京:高等教育出版社,1999. 4 龚桂义,机械课程设计指导书.2 版. 北京:高等教育出版社,1990. 5 卢颂峰.机械零件课程设计手册. 北京:中央广播电视大学出版社,1985. 6 浙江大学机械零件教研室.机械零件课程设计. 杭州:浙江大学出版社, 1983. 7 上海交通大学机械原理及机械零件教研室.机械零件课程设计. 上海:上海 交通大学出版