av男主角
范文一：悬挂式输送机传动装置设计
一、 课题:悬挂式输送机传动装置设计 (一) 课程设计的目的
1) 通过机械设计课程设计，综合运用机械设计课程和其它有关选修课程的理论和生产
实际知识去
2) 分析和解决机械设计问题，并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。
3) 学习机械设计的一般方法。通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的
能力。
4) 进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和
规范。
(二) 已知条件
1) 机器功用 通过生产线中传送半成品、成品用，被运送物品悬挂在输送链上
2) 工作情况 单向连续传动，轻度震动;
3) 运动要求 输送链速度误差不超过5%;
4) 使用寿命 8年，每年350天，每天工作16小时; 5) 检修周期 一年小修，三年大修;
6) 生产批量 中批生产
7) 生产厂型 中、大型通用机械厂
8) 主动星轮圆周力:3.5KN
9) 主动星轮速度:1.0m/s
10) 主动星轮齿数:9
11) 主动星轮节距:80mm
(三) 设计内容
1) 电动机选型
2) 链传动设计
3) 减速器设计
4) 联轴器选型设计
5) 其他
(四) 设计要求
E2:二级展开式圆柱齿轮传动(异向)
(五) 工作要求
1) 画减速器装配图一张(A0或A1图纸);
2) 零件工作图二张(传动零件、轴、);
3) 对传动系统进行结构分析、运动分析并确定电动机型号、工作能力分析;
4) 对传动系统进行精度分析，合理确定并标注配合与公差; 5) 设计说明书一份。
(六) 结题项目
1) 检验减速能否正常运转。
2) 每人一套设计零件草图。
3) 减速器装配图:A0或A1图纸;每人1张。 4) 零件工作图:A3;每人共2张、齿轮和轴各1张。 5) 设计说明书:每人1份。
(七) 完成时间
共3周(2013.12.27,20014.1.17)
计算及说明 结果
一、 传动方案设计
悬挂式输送机传动系统方案 1. 根据主动星轮的速度和主动星轮节距可得星轮转速
n
0.9601000，，v，，601000n= = =83.3r/min zp，780，
，P=Fv=3.5 1.0=3.5kw
准备选用1500r/min的Y型系列电动机 2. 为加工方便采用水平剖分式 3. 由于传递功率不大，故轴承采用球轴承 4. 考虑到高速级转速较高，采用斜齿轮，使传动平稳;
电动机和输入轴之间采用H型弹性块联轴器 (TB/T5511-1991)
二、 电动机的选择 (一) 电动机输出功率计算
42,,,,,,1234
n=83.3r/min ,,0.991弹性联轴器效率
,,0.992滚动轴承效率
,,0.973闭式圆柱齿轮传动效率效率
,,0.964滚子链效率
42,,，，，0.990.990.970.96所以，=0.8590
p3.15 'p,85.90%电动机输出功率= ==4.08kw (二) 确定电动机型号
1( 考虑到生产线上有时会出现过载现象，为了使
输出链正常运转而不影响生产效率，取K(功
率储备系数)=1.2
' "p，，p所以，=k =1.2 4.08=4.90kW
计算及说明 结果 2( 查表16-2，得，选Y系列1500r/min的电动机，
具体牌号为:Y132S-4
1) 额定功率p=5.5kw
,=0.8590 nm2) 满载转矩=1440r/min
'p=4.08kw 三、 传动比分配
两级齿轮按如下传动比分配
ii,1.3 12
减速器总传动比 "=4.90kw piiii,,, 1223总链
分配传动比
p=5.5kw i:高速级传动比 1nm=1440r/min i:低速级传动比 D=38mm 2
i:链传动传动比 3
取i 3=1.7;
i 2则=2.8;
i 1=3.64
i,17.28总5、计算传动装置的运动和动力参数
电机轴:电动机转轴 P0 ,,，，nrTNm,,，,,PP4.4KW1440/min955029.180r00n0 I轴:高速轴 ,,，，,PKWP.η.η3.20.990.994.31012I
nr,1440/minI P4.31ITNm,,，,9550955028.58. In1440I
i 3=1.7
计算及说明 结果 II轴:中间轴 i2=2.8PPKW,,,，，,.η.η3.30.990.974.14III23
i1n1440=3.64 Inr,,,439.02/minIIi3.2812
P4.31II TNm,，,，,9550955090.06.IIn439.02 II
III轴:低速轴
PPKW,,，，,.η.η3.050.990.973.98IIIII23 n439.02IInr,,,173.53/min IIIi2.5323
P3.98III T,，9550219.03.9550,，,NmIII173.53nIII
数据汇总:
电动机转高速轴中间轴II 低速轴III
轴 I
转速1440 1440 395.60 141.23
r/min
功率kw 4.90 4.80 4.61 4.43
转矩N.m 32.50 31.83 111.29 299.56
传动比 1.7 3.28 2.53
项 效率 0.9801 0.9603 0.9603
四、 传动件设计计算
(一) 链传动设计
已知条件:
计算及说明 结果
PKW,3.98III
nr,173.53/minIII i,1.8 P3.98III 则TNm,，,，,95509550219.03.IIIn173.53III
1( 选择链轮齿数 zz、12
,0.8/ms小链轮齿数 估计链速为0.6，由表5.3取
大链轮齿数 z,i,z,1.7，19,322链1
L2( 确定链节距 p
初取中心距，则链节数为 ap,400
22azzzz，,p,,01221L,，， p,,,pa22,,0=19 z1224019343419，，,pp,,106.64,，，= ,,32 z,,2pp2402,,
3( 确定链节距p
载荷系数K 查表5.4 A
小链轮齿数系数K 查表5.5 Z
多排链系数 查表5.6 KM
链长度系数 查表5-13 KL KP13.98，L=106节 App,,,3.864由式 0KKK11.031，，ZLM
K,1A
根据小链轮转速和，查图5.5，确定链条型号 p0
K,1Z4( 确定中心距a
由式
K,1.0M
K,1.03L
P0=4.43kw
16A单排链
计算及说明 结果
22P=25.4 ，，pZZZ+Z+ZZ-,,,,,,121221,,aLL+-8,,, PP,,,,,,,4222,,,,,,,, ，，
22，，25.419+3419+3434-19,,,,,,,, =106+106-8,, ,,,,,,4222,,,,,,,,, ，，
=1262.2
v5( 验算链速
nzp11a=1011.2mm v,,1.1m/s在此处键入公式。 60，1000
v=1.1m/s6( 计算压轴力Q
链条工作拉力 F= 在此处键入公式。
符合估计 ,,，,1000/10003.98/1.402.843pvKN
KK,1.2压轴力系数 QQF=4.028KN
K,由式5-13 压轴力Q==1.2×4.028=4.833KN 1.2Q
K,1.2 Q
Q=4.833KN
(二) 圆柱齿轮传动设计计算 高速级:选择圆柱斜齿轮 1( 选材齿轮材料，确定许用应力 (1) 一般机器,速度不高,选用8级精度(GB10095-88) (2) 材料选择,由《机械设计》表10-1中知选择: 小齿轮材料:40Cr(调质处理) HBS 260
大齿轮材料:45 (调质处理) HBS 240
,Flim[],YY,许用接触应力，由式6-6， FNXSFlim
小齿轮的接触疲劳强度极限=720MPa. ,Hlim1 大齿轮接触疲劳强度极限=590MPa. =720MPa ,,Hlim2Hlim1接触疲劳寿命系数 应力循环次数N 由式6-7 =590MPa Z,NHlim2
9N,，，，，，,，6014401(835016)3.87101 9 3.8710，9 N,,，1.181023.28 查图6-5得
计算及说明 结果
9Z,1,，3.8710 NN11
Z,1N29N,1.06，102接触强度最小安全系数 SHmin
,7201，Z,1Hlim1N1ZMP,,,553.85,,, HNa11S1.3FlimZ,1N2 5901，,Hlim2 ZMP,,,453.85,,,HNa22S1.3Flim=1.3 SHmin
,,,H1
,,,,,min{}453.85MP， ,553.85MP则 ,,,,,,HHHaa12
,,,H2
, ,453.85MPFlima[],YY,许用弯曲应力计算 由式 [,]FNXFSFlim
,,,H弯曲疲劳极限 查图6-7 ,Flim
,453.85MPa
弯曲疲劳寿命系数 查图6-8 YN
弯曲强度尺寸系数 查图6-9 YX
,,550MPFlim1a弯曲强度最小安全系数 S,490MP,FlimFlim2a
,550 YY,,1FlimNN11[,,，，,YYMP]11275,FNXa1S2Flim =1 Y490,XFlim[,,，，,YYMP]11245,FNXa2S2Flim=2 SFlim
[,],275MPF1a
2( 齿面接触疲劳强度设计计算 ,245MP [,]F2确定齿轮传动精度等级，按
参考表6.7、表6.8选取 Z1
计算及说明 结果
小轮分度圆直径 d1
2ZZZZ,,2KTu，1EH,,13 d,,,1 ,,uHd,,
齿宽系数 ,d
=0.8 小轮齿数 ,Zd1
=27 Z，大轮齿数 Z,Z，i,3.64，27,9812112
,u传动误差比=0 =98 Z2
K载荷系数K= KKK,AV,
使用系数K 查表6.3 A
=1.25 K动载系数K 由推荐值1.05-1.4 AV
齿间载荷分配系数 由推荐值1.0-1.2 K=1.2 K,V
K齿向载荷分布系数 由推荐值1.0-1.2 =1.1 K,,
KK，，，载荷系数K==1.251.21.11.1 =1.1 KKK,,AV,
K=1.82 Z材料弹性系数 E
Z=189.8E
2节点区域系数 ZN/mmH
=2.45 ZZ重合度系数 H,
=0.78 Zcoscos12,,ZZ螺旋角系数 由= ,,,
22Z=0.99 ZZZZ,,,，，，，，，，，1189.82.450.780.9921.822858013.2812KTu,,EH,,133,,d,,1,,,,u453.850.83.28,,Hd,,
=47.36mm
49.17mm d,1
计算及说明 结果
mdZmm,,,cos/47.36cos12/251.85,法向模数 n11
取 mmm,2n,,，,arccos[()/2]10.99mzza故 n12
,,10.99中心距
amzzmm,，,，,()/(2cos)2(2582)/2cos12109.39, n12
a=109mm 圆整a=109mm
分度圆直径
,,,,,,,,, ,dmzmzmm,,,/cos10.99/cos10.9950.93 111nn V=4.20m/s
圆周速度
vdnms,,，，,,,/6000050.931440/600003.84/11
,=50 ,齿宽b 圆整 bdmm,，,，,,0.850.9340.74d1,,,, ,
大齿轮齿宽 bbmm,,402
小齿轮齿宽bb,，(5-10)12
3.齿根弯曲疲劳强度校核计算
,,,,,,, ,,2KT1,,,,YYYY[]由式6-16 FFaSaF,,,,,,,,,, ,,bdmn1
=2.57 YFa133当量齿数zz,,,/cos25/cos10.9926.43, v11
=2. 18 YFa233当量齿数zz,,,/cos82/cos10.9986.68, v22
=1.60 YSa1
=1.787 YY大小齿轮齿形系数 Sa2Fa
Y大小齿轮应力修正系数 Sa
不变位时，端面啮合角
',,,arctan(tan20/cos10.99)20.34 t
=1.56 端面模数mmmm,,/cos10.992.04, tna
计算及说明 结果
重合度 =0.73 ,Ya,
1''，，,,,,,,,，,zztantantantan，，，，aattatt1122Y=0.92 ，，,2, ，，,,,,12.0425cos20.342.0482cos20.34，，，，,,，,25tan(arccos)tan20.3482tan(arccos)tan20.34,,,,,, 22.0425222.048222，，，，，，,,,,,，，
,1.69
,,57.58MP重合度系数=0.25+0.75/=0.69 Y,F1a,a
Y 螺旋角系数 ,,61.49MP,F2a
齿根弯曲强度故满足
2KT21.8228580，， 1,,,，，，，YYYY2.5871.5970.690.89FFaSa,,1 bdm4550.932，， n1
,,57.58[],,,,,,,, F,
2KT21.8228580，，,,,,,,,,, ,,1,,,，，，，YYYY2.2071.5970.690.89FFaSa,,2 bdm4050.932，，,,,,, n1,,,,61.49MP[],,,,,,,, Fa,,
,,,,, ,,
5. 齿轮其他主要尺寸计算 大齿轮分度圆直径
dmzmm,,，,/cos10.99282/cos10.99167.06 22n 根圆直径
ddhmm,,,,，，,250.9321.25245.93ff11 ddhmm,,,,，，,2167.0621.252162.06ff22 顶圆直径
ddhmm,，,，，，,250.9321254.93aa11 ddhmm,，,，，，,2167.06212171.06aa22
=680MPa ,Hlim1
=570MPa ,Hlim2高速级:选择圆柱斜齿轮
1.选材齿轮材料，确定许用应力 (3) 一般机器,速度不高,选用8级精度(GB10095-88) (4) 材料选择,由《机械设计》表10-1中知选择: 9N,1.06，101小齿轮材料:40Cr(调质处理) HBS 260
大齿轮材料:45 (调质处理) HBS 240
, ,,,,,,,,, ,
计算及说明 结果
Z,1,N1Flim[],YY,许用接触应力，由式6-6， FNXSZ,1.05FlimN2
小齿轮的接触疲劳强度极限=720MPa. ,Hlim1
=1.3 SHmin
大齿轮接触疲劳强度极限=590MPa. ,Hlim2
,,,H1 接触疲劳寿命系数 应力循环次数N 由式6-7 Z N=438.46
9N,，，，，，,，60439.021(835016)1.1810,,,1H2 9 1.1810，9=438.46N,,，0.4661022.53
, ,,H查图6-5得 =438.46Z,1N1 Z,1.05N2
接触强度最小安全系数 SHmin
,,550MPFlim1a,7201，Hlim1,490MP,Flim2aZMP,,,553.85,,,HNa11S1.3Flim YY,,15901.05，,NN12Hlim2ZMP,,,476.54,,,HNa22S1.3Flim=1 YX
=2 SFlim
,,,,,min{}476.54MP，则 ,,,,,,HHHa12
[,],275MPF1a
,245MP [,]F2
,Flim[],YY,许用弯曲应力计算 由式 [,] FNXFSFlim
弯曲疲劳极限 查图6-7 ,Flim
弯曲疲劳寿命系数 查图6-8 YN
弯曲强度尺寸系数 查图6-9 YX
弯曲强度最小安全系数 SFlim
计算及说明 结果
,550=0.8 ,Flimd[,,，，,YYMP]11275,FNXa1S2Flim =29 Z490,1Flim[,,，，,YYMP]11245,FNXa2S2Flim=81 Z2
3( 齿面接触疲劳强度设计计算 确定齿轮传动精度等级，按
参考表6.7、表6.8选取 Z1 小轮分度圆直径 =1.25 dK1A
2K=1.2 ,,ZZZ2KTu，1VEH,13d,,,1 ,,uHd,,=1.1 K,
K=1.1 齿宽系数, ,d
Z小轮齿数 1K=1.82
，大轮齿数ZiZ,,，,2.532768 21
Z=189.8E
uzz,,,/68/272.519传动比 212N/mm
2.532.519,,,,,uu/0.00450.05传动比误差 =2.5 Z2.53H
=0.87 Z,
K载荷系数K= KKK,AV,
K使用系数 查表6.3 A
84.77mm d,1
K动载系数 由推荐值1.05-1.4 V
mmm,3取 齿间载荷分配系数 由推荐值1.0-1.2 K,
a=165mm K齿向载荷分布系数 由推荐值1.0-1.2 ,
,,,, ,K，，，载荷系数K==1.251.21.11.1 KKK,AV, V=1.80m/s
计算及说明 结果
符合估计
材料弹性系数 ZE
,,,, ,
,,,, ,
节点区域系数 ZH
重合度系数 Z,
22=2.53 YZZZZ,,1189.82.58721.829006012.5191u2，，，，，，，KTFa1,,EH,,133d,,,,1,,u476.540.82.519,,,,,,Hd
=2. 22 YFa2=75.36mm
=1.62 YSa1模数 mdZmm,,,/75.36/252.7411
=1.77 YSa2中心距 amzzmm,，,，,()/22(2582)/2142.512
分度圆直径dmzmm,,81 11 圆周速度
vdnms,,，，,,,/6000081439.02/600001.86/11
齿宽b 圆整 bdmm,，,，,,0.88164.8d1
=1.74 ,a大齿轮齿宽 bbmm,,652
=0.687 Y,
小齿轮齿宽bb,，(5-10)12 3.齿根弯曲疲劳强度校核计算 ,,54.44MP F1a
2KT1,,,,YYY[]由式6-16 FFaSaF, ,,56.66MPbdmF2a1
齿根弯曲强度Y大小齿轮齿形系数 Fa满足
,,,,,,, ,Y大小齿轮应力修正系数 Sa,,,,,,,, ,,
,,,,,,, ,,
,,,, ,,
,,,,, ,,
计算及说明 结果
重合度 ,a
1 ，，,,,,,,,，,zztantantantan，，，，aattatt1122，，2, ，，,,,,1327cos20368cos20，，，，,,，,27tan(arccos)tan2068tan(arccos)tan20,,,,,, 23272336823，，，，，，,,,,,，，
,1.717
重合度系数=0.25+0.75/=0.687 Y,,a
故
221.8290060KT，， 1,,,，，，YYY702.571.600.687FFaSa,1 bdm4550.933，， 1
,,54.44[], F
2KT21.8290060，， 1,,,，，，YYY2.251.7660.687FFaSa,2 bdm65813，， 1
,,56.66MP[], Fa
4.齿轮其他主要尺寸计算
大齿轮分度圆直径dmzmm,,，,368204 22 根圆直径
ddhmm,,,,，，,28121.25373.5ff11 ddhmm,,,,，，,220421.253196.5ff22 顶圆直径
ddhmm,，,，，,2812387aa11 ddhmm,，,，，,2167.0623210aa22
数据汇总:
齿顶分度齿根模数齿数 齿宽 中心 项 Z b 圆直圆直圆直距a 目 m齿 n径d 轮 d 径 径 dfa号
59.65 55.65 50.65 2 27 50 129 高小齿
速轮
级 206 202 197 2 98 45 大齿
轮
93 84.77 79.5 3 29 75 165 低小齿
速轮
计算及说明 结果
249 243 235.5 2 81 70 级 大齿
轮
五、 轴的设计计算
(一) 齿轮上作用力计算
高速级:
1) 小齿轮
2T228.58，1FN1122,,,N圆周力 t-3d50.9310，1
tantan20,:n径向力 FF1122N416N,,，, rtcoscos10.99:,
轴向力 FFtan1122tan10.99N194N,,，:,,at
2) 大齿轮
2T290.06，2FN1078,,,N圆周力 t-3d167.0610，2
tantan20,:n径向力FF1078N400N,,，, rtcoscos10.99:,
轴向力 FFtan1078tan10.99N194N,,，:,,at
低速级:
1) 小齿轮
2T290.06，1FN2224,,,N圆周力 t-3 d17.07,mmd8110，?min1
d25.02,mmFFtan1122tan20N809N,,，,,径向力 ?minrt
2) 大齿轮
d33.65,,mm?min2T2219.03，2FN2147,,,N圆周力 t-3d20410，2
=1.7 KFFtan2147tan20N782N,,，,,径向力Art
计算及说明 结果
=49.61NmTCa
=100Nm TN
[n]=5000r/min 数据汇总
满足要求 圆周力 径向力 轴向力 项 D=95mm 齿 目 轮 =24mm b 1号
L=52mm 高速级 小齿轮 1122N 416N 218N 大齿轮 1078N 400N 209N =70mm D1低速级 小齿轮 2224N 809N
大齿轮 2147N 782N
(二) 初步估计轴的直径
选取45号钢作为轴的材料，调质处理
P? 3dA,由式8-2 计算轴的最小直径并加大3%以考minn?
虑键槽的影响，查表8-6 取A=115
P4.31?3 3dA1.0311517.07,,，,mm min?n1440?
P4.14?3 3dA1.0311525.02,,，,mm min?n439.02?
P3.98?3 3dA1.0311533.65,,，,mmmin?n173.53?
六、 (插)联轴器的选择
工作情况系数 查表11.2 KA
，则=T=1.731.83=54.11Nm TKCaA
查《机械设计师手册》吴宗泽 主编 表29-90
选HTLA型弹性块联轴器
YA3882， (/55111991)JBT,型号:HTLA4 YA2452，
计算及说明 结果
公称转矩:=100Nm TN 许用转速:[n]=5000r/min 联轴器参数:D=95mm
=24mm b1
L=52mm
=70mm D1
(三) 轴的结构设计 高速轴: 1) 确定轴的结构方案
由于是高速级，采用斜齿轮使传动平稳，同时受力不大，
考虑使用角接触球轴承，轴线速度较低，轴承采用脂润
滑方式，这就考虑使用挡油环。左右轴承采用端盖固定，
半联轴器采用轴端挡圈使轴向定位，采用A型平键周
向定位。 2) 确定个轴段直径和长度
?段:由联轴器尺寸参数确定，d=24mm,长度比L=52mm 短2mm
便于联轴器的轴向定位 ?段:为使联轴器定位，轴肩为6-12mm，取6mm，则
该段d=30mm，长度,考虑端盖螺钉空间和轴承
轴宽度，取L=71mm
R284.8,N?段:为便于装拆轴承内圈，且符合标准轴承内dd,V143
R837.2,NV2
径。查GB/T292-1994,轴承暂选型号为7007C，d3
=35mm，,,,,,,
5dnmmr，,，,，351440110./min,选择脂润滑;33
R75,NH1考虑挡油环的长度,,,,，该轴段长度为,,+R341,NH2 ,,,,,,,
计算及说明 结果
RN,294.5?段:通过查表由便于装拆轴承内圈确定,,,,d14
RN,904.02 ,，采用齿轮轴(齿根圆与轮毂键槽顶面的距离
,,(,,)该轴段长度受其他轴的制约，最终SN,147.3H1 确定L=87.5mm; SN,452.0H2?段:即为齿轮的宽度L=B=45mm
?段:为轴承安放位置，同?段 3) 确定轴承及齿轮作用点位置
258N A,1
AN,4522 如下图:
C,20.0KNor
C=30.5KNr
e=0.38
x=0.44
y=1.47
pN,661.51
e=0.39
4) 绘制轴的弯矩和扭矩图 x=0.44
力求解过程 y=1.43
R+R=F1122,N pN,1357.42V1V2t{R.120.5R.41,i. V1V2
R284.8,NV1得 R837.2,NV2
,=1:=3 fR+R=F416,NtH1H2r{ii. F.120.5R.161.50,，,MHrH24 Lh,，3.4310h
R75,NH1解得: '4 Lh,，1.6810R341,NhH2
(插)校核轴承 'LL, hh22RRRN,，,294.5则:1VH11轴承合适
计算及说明 结果
22 RRRN,，,904.02VH22
SRN,,0.5147.3H11 SRN,,0.5452.0H22
SFS，,H1H2a
所以，左边轴承被压紧
则=258N ASF,,1H2a
ASN,,4522H2
i. 计算当量动载荷
,查表10.5并插值计AC/258/200000.013,,1or 算e=0.38
AR/258/294.5 >e,而查表并插值x=0.44;11
y=1.47 所以
pfxRyA,，,，，，()1.3(0.44294.51.47258)111P
,查表10.5并插值计AC/452/200000.023,,2or 算e=0.38
AR/452/9040.5 >e,,而查表并插值x=0.44;22
y=1.43 所以
pfxRyA,，,，，，()1.3(0.449041.47452)211P ii. 计算轴承寿命
6fC10,t ,L()由式10-7 轴承寿命 h60nP
温度系数 ft
6，1011950034 Lh,,，()3.4310 h，6014401357.4
计算及说明 结果
'4=34.32N.M Lh,，，,，3350181.6810M而三年大修时间 hV
M,9.04N.mH1 M=13.98N.mH2
MNm,17.15.
MNmm,40834. ca
=60 [],,1b
,,4.48ca
该轴满足强度要
求
弯矩扭矩图:
计算及说明 结果
V垂直面内
=34.32N.M MV H水平面内
M,9.04N.mH1 MM,+M=9.04+4.94=13.98N.mHH21H
MTTNm,,,,,0.617.15.(0.6为扭矩折合系数，取) 当量弯矩
222MNmm,，，,34320139801715040834.ca
2Nmm/轴的材料45号钢，调质处理。查表8.2得=60 [],,1b
计算及说明 结果
M408342ca,,,,,,4.48/[]Nmm cab,133，0.1d0.145
R1759.2,NV1 R1542.8,NV2
中速轴: R337.0,NH11) 确定轴的结构方案 R72.0,NH2 由于与高速级斜齿轮配对，同样齿轮采用斜齿轮，同时
受力不大，考使用角接触球轴承，轴线速度较低，同样 RN,1791.21轴承采用脂润滑方式，使用挡油环。左右轴承采用端盖
固定，齿轮采用A型平键周向定位。 RN,1547.522) 确定个轴段直径和长度 SN,895.6H1 SN,772.2H2?段:为便于装拆轴承内圈，且符合标准轴承内dd,21
径。查GB/T292-1994,轴承暂选型号为7206C，d1
A,895.6N 1=30mm，,,,6,,
5 dnmmr，,，,，30439.02110./min,选择脂润滑;AN,1089.6211
考虑挡油环的长度,,,,，箱内壁离齿轮端面C,23.0KNor 10mm，齿轮端面突出该轴段2mm便于固定，考C=19.5KNr虑重合部分，该轴段长度为,6+8+10+2,36,,
e=0.43 ?段:安装低速级小齿轮，齿宽B=70，缩进2mm，则
该轴段长为73mm ?段: 轴肩，要求两齿轮端面轴向间隙8-15mm，这里x=0.44
取12mm，即为该轴段长度，为了定位安全，y=1.30
d=40mm pN,2538.11 ?段:安装高速级大齿轮，齿宽B=45mm，缩进2mm，
则该轴段长为63mm ?段: 为轴承安放位置，同?段
e=0.465
x=0.44 3) 确定轴承及齿轮作用点位置 y=1.26
pN,2148.32
计算及说明 结果
4) 绘制轴的弯矩和扭矩图 力求解过程
,=1:=3 R+R=FF3302，,NftV1V2t1t2{i. -F.54.8-F.(54.8+67)+R.(54.8+67+42.3)0,t2t1V24 Lh,，3.4310h
R1759.2,NV1得 '4 Lh,，1.6810R1542.8,NhV2
'LL,R+R+F=F H1H2r1r2hh{ii. ,，,MF.54.8F.(54.8+67)+R.(54.8+67+42.3)0Hr2r1H2轴承合适
R337.0,NH1解得: R72.0,NH2
(插)校核轴承
22则:RRRN,，,1791.21VH11
22RRRN,，,1547.5 2VH22
SRN,,0.5895.6H11 SRN,,0.5772.2H22
SFS，,H1H2a
所以，右边轴承被压紧
则895.6N AS,1H1=
ASFN,，,1089.62H1a i. 计算当量动载荷
,查表10.5并插值计AC/895.6/195000.060,,1or 算e=0.43
AR/0.5 >e,而查表并插值x=0.44;y=1.30 11 所以=96.40N.M MV1
pfxRyA,，,，，，()1.3(0.44179.21.30895.6)111P
=65.2N.M MV2
,查表10.5并插值AC/1089.6/195000.073,,2or
计算及说明 结果 计算e=0.465 M,18.47N.mH1而查表并插值 AR/1089.6/1544.50.75 >e,,22MNm,54.04.
x=0.44;y=1.26
MNmm,112050.所以ca
pfxRyA,，,，，，()1.3(0.441544.51.26772.2)211P
ii. 计算轴承寿命 =60 [],,1b6fC10,t,由式10-7 轴承寿命 L()h ,,31.7460nPca
该轴满足强度要温度系数 ft求
6，1012300034 Lh,,， ()2.8210h，60439.022538.1
'4Lh,，，,，3350181.6810而三年大修时间 h
计算及说明 结果
V垂直面内
=96.40N.M;=65.2N.M MMV1V2 H水平面内
M,18.47N.mH1
MTTNm,,,,,0.654.04.(0.6为扭矩折合系数，取) 当量弯矩
222MNm,，，,96.4018.4754.04112.05.ca
[],轴的材料45号钢，调质处理。查表8.2得=60 ,1b
2Nmm/
M1120502ca,,,,,,31.74/[]Nmm cab,133，0.1d0.132
计算及说明 结果
低速轴: 1) 确定轴的结构方案
齿轮采用直齿轮，同时受力不大，考使用深沟球
轴承，轴线速度较低，轴承采用脂润滑方式，使
用挡油环。左右轴承采用端盖固定，齿轮和链轮
采用A型平键周向定位。 2) 确定个轴段直径和长度
R1399.4,NV1?段:为便于装拆轴承内圈，且符合标准dd,R747.6,N21V2
轴承内径。查GB/T272-1994,轴承暂选型号
R6688.4,N为6209，d=45mm， H21
R2764.4,,NH1 ,,,9,,
5 dnmmr，,，,，45173.53110./min,选择脂润滑;RN,3098.4111
考虑挡油环的长度,,,,，该轴段长度为RN,6730.12,9+10,29,, ?段:轴肩宽L=9.5mm，d=56mm由三根轴的相A,0N 1对位置确定
?段:安装低速级大齿轮，齿宽B=70，缩进2mm，AN,02 则该轴段长为68mm,d=50.
?段:用套筒定位齿轮，由三根轴的相对位置确x=1
定该轴段长L=65mm,d=47 y=0 ?段:为轴承安放位置，同?段 ?段:为使链轮定位，同时考虑毡圈的直径，取
轴肩5mm，则该段d=40mm，长度,考虑=1.2fP端盖螺钉空间和轴承轴宽度，取L=65mm ?段:为小链轮的安装位置，链轮d=35mm， pN,3718.11L=48mm，考虑链轮的轴向定位，缩进
2mm，所以该轴段长度L=46mm pN,8076.12
3) 确定轴承及齿轮作用点位置 轴承参数: (插)链压轴力方向的确定，在链轮的布置当中，C,31.5KNor 有可能链轮的中心距与地面不平行，考虑最危险的C=20.5KNr情况，即链的拉力的方向与减速器轴心的连线方向平行
,=1:=3 ft
计算及说明 结果
4 Lh,，0.57010h
'4 Lh,，0.5610h
4) 绘制轴的弯矩和扭矩图 'LL, hh力求解过程
轴承合适 R+R=F2147,NV1V2t {i. R.62.5R.117,V1V2
R1399.4,NV1得 R747.6,NV2
R+R=F+FH1H2r1r2 {ii. ，,F.62.5F.(62.5+117+114)-R.(62.5+117)0r1r2H2
R6688.4,NH2解得: R2764.4,,NH1 (插)校核轴承
22则RRRN,，,3098.4:1VH11
22RRRN,，,6730.1 2VH22
A,AN,0无轴向力，所以0N， 12
i. 计算当量动载荷
f载荷系数=1.2P 所以
pfxRyA,，,，，,()1.213098.43718.1N111P
所以
pfxRyA,，,，，,()1.216730.18076.1N222P ii. 计算轴承寿命
计算及说明 结果
6fC10,t由式10-7 轴承寿命, L()h=87.46N.MM60nPV
温度系数 ft
M,172.78N.mH16，1013150034Lh,,，()0.57010hM,358.19N.m，H260173.538076.1
2 ,,,,36.29/NmmabMNm,104.12. ,0,m 2,,6.01/Nmm,,MNmm,373020.amca
而一年小修时间
'4Lh,，，,，1350160.2410h(这里考虑的是
=60 [],,1b链传动当中最危险的情况，如上页所述，如
果按其他方式布置，压轴力分解之后再合成 ,,40.93ca弯矩，由三角形法则知合成的弯矩必小于两
该轴满足强度要轴向力平行，即上述所述的最危险的时刻)
求 而弯矩的减小必然带来轴承所受径向力的
降低，由寿命公式知，径向力的较小变化能 带来寿命时间的较大增长。)
弯矩扭矩图:
计算及说明 结果
V垂直面内
=87.46N.M MV H水平面内
MNm,330.72 M,172.78N.m1H1
TM,358.19N.mH2T1=219.03Nm
MTTNm,,,,,0.6104.12.(0.6为扭矩折合系数，取)
当量弯矩
22= ,36.29MPMNm,，,358.19104.12373.02.baca
,= 12.02MPa
计算及说明 结果
轴的材料45号钢，调质处理。查表8.2得=60 [],,1b2 ,,,,36.29/Nmmab
,,0m 2Nmm/2 Nmm,,6.01/,,ma
M3730202ca,,,,,,40.93/[]Nmm cab,133，0.1d0.145 2 ,,275/Nmm,1
(四) 精确校核轴段疲劳强度 2,,155/Nmm ,1考虑到低速轴上所受力比较大，所以校核?轴的疲劳强度。 ,,0.1,
,,0.05,
轴肩圆角处:
k,1.9855,
k,1.348,
配合处:
K,2.705,
K2.023,,
1) 选择危险截面
通过观察计算，截面1和截面是危险截面 2) 计算危险截面工作应力 截面1:
通过几何关系计算得 K2.705,, K2.023,,
计算及说明 结果
MNm,330.46H
MNm,13.08 S,1.5V ,,
22MMMNm,，,330.72HV1
T1=219.03Nm 抗弯截面系数
333W,0.1d,0.1，45,9112.5mm 抗扭截面系数 333 S2.56, W,0.2d,0.2，45,18225mmcaT
截面上的弯曲应力 该截面疲劳强
度安全 M330720,,,,36.29MP baW9112.5 截面上的扭转应力
T2190303,,,,12.02MP TaW18225T
2 弯曲应力幅:,,,,36.29/Nmmab 弯曲平均应力:,0,m 2扭切应力幅和平均应力:,,,/26.01/Nmm,,,ma 3) 确定轴材料机械性能 查表8.2，弯曲疲劳极限
22,,,,275/,155/NmmNmm剪切疲劳极限 ,,11
= ,51.30MPba
,= 17.11MPa
碳钢材料特性系数:;,,,,,0.10.5,,, 4) 确定综合影响因素
轴肩圆角处有效应力集中系数、kk,,,2 ,,,,51.30/Nmmab根据,,,, rdDd/1/450.022,/47/451.044,,0m 2由表插值计算得，,,8.91.98551.348kkNmm,,8.56/,,ma,,
2 ,,275/Nmm,1配合处综合影响系数K、，根据配合由表K,,H7/h6d,,,b 2,,155/Nmm 插值计算得:K,,，,;K8.112.705K0.40.62.023,1,,,
计算及说明 结果
尺寸系数、，根据由表查得,,,,d8120.78,,=0.84、,,0.1,,,,,
表面状况系数，查图得,,,820.88,,,,,0.05,,,,
轴肩圆角处: 轴肩处综合影响因素为: K、K,,
k,2.305,
k1.9855,,,,K2.686,,,0.840.88， k,1.5775,,,
k1.348, K1.964,,,,，0.780.88,,,,
K2.705,,取较大的综合影响因素来计算安全系数，则 K2.023,,
5) 计算安全系数
S,1.5由式8.13取安全系数 ,, 由式8-6
K3.118,,275,,1,,,S2.80 ,，，，，K2.70536.290.10,,,K2.298,am,,,
,155,1,,,S6.30 ,，，，，K2.20312.020.056.01,,,am,,
SS2.806.30，S,1.5,, ,,S2.56S,,,, ,,ca2222SS2.806.30，，,,
截面2: 通过几何关系计算得
MNm,328.34H
MNm,0 V 22MMMNm,，,328.34HV2
S1.573,caT1=219.03Nm
该截面疲劳强333W,0.1d,0.1，40,6400mm抗弯截面系数 度安全
计算及说明 结果 抗扭截面系数 所以，轴疲劳强
度安全 333 W,0.2d,0.2，45,12800mmT 截面上的弯曲应力
2，，, =100 /NmmM328340p，， ,,,,51.30MP ba2W6400 =80 /Nmm,,,截面上的扭转应力
T2190303,,,,17.11MP TaW12800T
2 弯曲应力幅:,,,,51.30/Nmmab 弯曲平均应力:,0,m 2扭切应力幅和平均应力:,,,/28.56/Nmm,,,ma
6) 确定轴材料机械性能 ,,,满足 ,,
bhL，，
,，，8725查表8.2，弯曲疲劳极限
22,,,,275/,155/NmmNmm剪切疲劳极限 ,,11
碳钢材料特性系数:;,,,,,0.10.5,,,
7) 确定综合影响因素
轴肩圆角处有效应力集中系数、kk,,, 根据,,,,rdDd/1/400.025,/45/401.125
,,,满足 ,,由表插值计算得，,,8.92.3051.5775kk,,
bhL，，
,，，10830
尺寸系数、，根据由表查得,,,,d8120.78,,=0.84、,,,,
表面状况系数，查图得,,,820.88,,,,,,
为: K、K,,
计算及说明 结果
k2.305,,,,K3.118,,,，0.840.88,,,满足 ,,,, k1.5775,bhL，， ,,,K2.298,，0.780.88,,,,,，，10824
8) 计算安全系数
S,1.5由式8.13取安全系数 ,, 由式8-6
,275,1,,,S1.719 ,，，，，K3.11851.300.10,,,am,,
,155,1,,,S3.90 ,，，，，K2.29817.110.058.56,,,am,,
,,,满足 ,,
SS1.7193.900，,,S1.573S,,,, ,,cabhL，， 2222SS1.7193.900，，,,,，，14940
七、 键的选择与强度验算
1) 高速轴
，，，，,,键许用挤压应力查表3.2得=100pp，，，，
2Nmm/
,,,满足 ,,2, =80 /Nmm ,,bhL，，
bh，,，87a) 联轴器上:由直径d=24mm选 ,，，10840(C型) 确定键长:
34428.5810T，，lmm,,,6.8 247100，，，，dh,p，，
Llbmm,，,14.8
取L25mm,
校核键:
32T228.5810，，2 ,,,,11.98/Nmm,,,,dLb24258，，
计算及说明 结果
2) 中速轴
bh，,，108b) 直(小)齿轮:由直径d=32mm选 确定键长:
34490.0610T，，lmm,,,14.1 328100，，，，,dhp，， Llbmm,，,24.1
取L30mm,
校核键:
32T290.0610，，2 ,,,,18.76/Nmm,,,,dLb323010，，
bh，,，108c) 斜(大)齿轮:由直径d=34mm选 确定键长:
34490.0610T，，lmm,,,13.2 348100，，，，,dhp，， Llbmm,，,23.2
取L24mm,
校核键:
32T290.0610，，2 ,,,,22.1/Nmm,,,,dLb342410，，
3) 低速轴
bh，,，149d) 直(大)齿轮:由直径d=50mm选 确定键长:
344219.0310T，，lmm,,,19.47 509100，，，，dh,p，， Llbmm,，,33.47
取L40mm,
校核键:
32T2219.0310，，2 ,,,,15.65/Nmm,,,,dLb504010，，
bh，,，108e) 链轮:由直径d=35mm选 确定键长:
计算及说明 结果
344219.0310T，，lmm,,,31.29 358100，，，，,dhp，，
Llbmm,，,/236.29
取L40mm,
校核键:
32T2219.0310，，2 ,,,,31.29/Nmm,,,,dLb354010，，
八、 减速器的结构和附件设计 1) 减速器的箱体采用铸造(HT150)制成; 2) 保证机体有足够的刚度,在轴承座中加肋，铸出凸台，便于
轴承座旁的螺栓连接并增加刚度; 3) 因其传动件速度小于12m/s，采用浸油润油，同时为了避
免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离H取为40mm; 4) 机体结构有良好的工艺性;
铸件壁厚为8，内箱圆角半径为R=6;机体外型简单，拔
模方便。 5) 箱体底座加工成槽型，减少加工量，并安放稳定。
附件设计: , 观察孔及观察孔盖 在机盖顶部开有观察孔，检查传动零件啮合、润滑及齿轮损坏 情况，安放观察孔的地方突出2-4mm，以减少加工面; , 放油螺塞: 放油孔位于油池最底处，箱底切除部分便于钻孔时防止刀具受 力不均，加工不好，安放处突出2-4mm减少加工面，并用油 圈加以密封。 , 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;也不 能太高，防止与齿轮发生碰撞，并考虑铣刀铣的空间; , 通气器: 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. , 启盖螺钉: 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.
计算及说明 结果 , 定位销:
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. , 吊钩:
在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运。
减速器机体结构尺寸如下:
符号 计算公式 取值
, ,,0.025a，3,8箱座壁厚 8
箱盖壁厚 8 ,,0.02a，3,8 , 11
箱盖凸缘厚度 12 bb,1.5, 111 箱座凸缘厚度 12 bb,1.5, 箱座底凸缘厚度 20 bb,2.5, 22 地脚螺钉直径 M18 d,0.036a，12d ff
n 地脚螺钉数目 a?250 n=4 4 轴承旁联接螺栓直M14 dd,0.75d 1f1
径
机盖与机座联接螺M10 ddd =(0.5~0.6) f22 栓直径
轴承端盖螺钉直径 M8 d dd=(0.4~0.5) f33
视孔盖螺钉直径 M6 ddd =(0.3~0.4) f44
定位销直径 M8 d dd=(0.7~0.8) 2 28 dddC ，，至外f121 22 机壁距离
16
26 ddC ，至凸缘边 f22
20 缘距离 14 外机壁至轴承座端52 llCC =++(5~10) 1112
面距离
大齿轮顶圆与内机10 ,,, >1.2 11
壁距离
齿轮端面与内机壁10 ,,, > 22 距离
,m,0.85 11机盖，机座肋厚 7 m1 m,0.85, 7 m2 轴承端盖外径 102 DD,D d+(5~5.5) 223
计算及说明 结果
D为轴承外径 102
125
轴承旁联结螺栓距102 S S,D尽量靠近，2 离 102 不可干涉 dd和12 125
九、 减速器的润滑与密封
1、齿轮润滑
齿轮速度小于12m/s，采用浸油润油。高速级大齿轮浸油一个
齿高的高度，低速级大齿轮浸油深度为20mm左右，符合要求
2、滚动轴承的润滑
d,n1) 查《机械设计》表10.10，轴承的润滑方式由值确定。
高速级
45dnmmrmmr.3514405.0410./min1.810./min,,，,，,， 所以所有轴承采用脂润滑的方式， 并定期加脂，补充
脂的运动消耗。
2) 采用脂润滑轴承的时候，为避免稀油稀释油脂，需用挡油
板将轴承与箱体内部隔开。
3) 在选用润滑脂的牌号时，根据《机械设计师手册》表24-6 查得常用油脂的主要质量指标和用途。轴承选用通用锂基
,20~120:C润滑脂(GB7324-1987)，它适用于温度范
1围内各种机械设备的轴承，选用牌号为的润滑脂。
3、轴密封形式的选择 1) 在构成机体的各零件间，如机盖与机座间、及外伸轴的输 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 度和密封要求考虑不同的密封件和结构。 2) 为防止机体内润滑剂外泄和外部杂质进入机体内部，由《机 械设计课程上机与设计》表6-2知密封形式由密封处圆周速 度决定。
计算及说明 结果
各透盖密封处圆周速度:
,3 vndms,，,，，，，,2/260214403010/2602.26/,,，，，，111 ,3vndms,，,，，，，,2/2602173.534010/2600.363/，，，，,,222
vvms,5/,,,环境温度90，由表选择毡圈密封方式。 12
十、 其他技术说明 1. 减速器装配前，必须按图纸检验各个部分零件，然后需用煤油
清洗，滚动轴承用汽油清洗，内壁涂刷抗机油浸蚀的涂料两次; 2. 在装配过程中轴承装配要保证装配游隙; 3. 轴承部位油脂的填入量要小于其所在轴承腔空间的2/3; 4. 减速器的润滑剂在跑合后要立即更换，其次应该定期检查，半
年更换一次。润滑轴承的润滑脂应定期添加; 5. 在机盖机体间，装配是涂密封胶或水玻璃，其他密封件应选用
耐油材料; 6. 对箱盖与底座结合面禁用垫片，必要时可涂酒精漆片或水玻
璃。箱盖与底座装配好后，在拧紧螺栓前应用0.05mm塞尺检
查其密封性。在运转中不许结合面处有漏油渗油现象; 7. 减速器装配完毕后要进行空载试验和整机性能试验; 8. 空载实验:在额定转速下正反转各1,2小时，要求运转平稳、
声响均匀、各联接件密封处不得有漏油现象;
负载实验:在额定转速及额定载荷下，实验至油温不再升高为
,,40c止。通常，油池温生不得超过,轴温升不得超过， 35c 9. 搬动减速器应用底座上的钓钩起吊。箱盖上的吊环仅可用与起
吊箱盖; 10. 机器出厂前，箱体外表面要涂防护漆，外伸轴应涂脂后包装。
运输外包装后，要注明放置要求。
十一、 设计小结
在这三周专业课课程设计当中，学到了很多东西。不仅加深了 对所学知识的了解，巩固了所学知识，知道了如何很好地学以致 用，把握继承与创新的结合，同时对一项设计过程如何去展开有 一个大体的把握，即应该有一个大体的轮廓，采用自顶向下的设计方法，同时考虑在每一个部分、每一个过程当中与其他部分、过程的相互联系。感觉最繁琐的莫过于忽视了某个因素，导致了该部件设计必须重新开始，降低了设计速度，这应该在以后的设计过程当中应当尽量避免。同时要加深对专业知识的学习，对某些知识还是不是很清楚，只能简简单单套套公式进行计算或是计
计算及说明 结果
算不熟练，往往忽略某一因素而导致重新计算，突出的地方就是轴上力分析的时候，要么忽略力或由力产生的力矩，要么方向弄错，总之，第一根轴力分析还有轴承校核的时候计算了三四遍，在这以后要相当注意，要加强力学与工程应用这方面的学习。 在一点就是本次课程设计的装配图和零件图由三维直接生成二维，尤其是装配图，对自己来说也算是一个挑战，以前很少应用，这次应用，碰到的问题还是很多，因为国与国之间的标准不一样，同时也许因为软件相互间的转化功能不行，在转到Autocad里改了也不少，这对工作量来说也是很大，不过经过了本次尝试，自己学到的东西还是很多的，首先就是加深了PRO/E三维软件的学习，第二就是发现在用三维进行参数化设计还是很方便的，并且设计精度高和准确。再次，本次三维到二维的尝试，掌握了很多技巧，不管是查软件学习资料，还是自己慢慢摸索，都对PRO/E、AutoCAD、word2007排版等等都有一定的提高。
还有一点是课程设计是需要发很长时间的工作，刚开始的时候就匆匆下手，不久之后就发现由于考虑不周或是思路错乱导致重新开始，也有一种欲速则不达的感觉。通过本次课程设计明白一项设计并不能一蹴而就，要慢慢来，一点一点完成，一个一个细节部件完成，同时考虑各部分之间的联系，之后再完善联系，检查，修改，最后整理整理思路，再回头回顾一下这一路来的设计，查缺补漏，最后完成整个设计。
现大体总结一下:
1. 机械设计课程设计是一门综合性相当强的设计课程，自认为他既是一门设计作业，又是一门课程，它融《机械原理》、《机械设计》、《理论力学》、《材料力学》、《机械精度设计及其检测》等等于一体，对这些课程的学习情况也是一种检验，从中也可以查缺补漏，对不熟悉或不懂的知识点再继续巩固和学习。同时对自己本次试验来说还要熟练掌握PRO/E三维软件AutoCAD2008等相关软件的应用;
2. 这三周的课程设计,对我们来说是一个大的工程，对于培养我们的理论联系实际、学以致用、应用理论知识指导实践、继承与创新相结合的设计思维有很大的益处。再以后专业课的学习当中更好地把理论应用于实际联系起来，去真正地掌握专业知识，利于以后的深造、工作。
3. 本次设计大体来讲采用自顶向下的设计方法，细化部件，在细化到零件，一个一个设计，各个击破，同时考虑各个部分相互联系，列下各个部件设计时的注意事项更有益于设计的进行，防止出现疏忽而导致设计无效而重新开始。综合考虑，把握全面，最终要实现短、准、快的目标，这对我们来说，的确是很大的挑战，要应对这一挑战，要学的还很多，未来要加强学习，更好的把握学以致用，不断提高专业知识技能，争取在机械行业早日获得核心竞争力。
计算及说明 结果
参考文献
[1]程志红、唐大放.《机械设计课程上机与设计》.南京:东南大学出版社，2007
[2]程志红.《机械设计》.南京:东南大学出版社，2007 [3]金清肃.《机械设计课程设计》.武汉:华中科技大学出版社，2007 [4]吴宗泽.《机械设计师手册》(上、下册).北京:机械工业出版社，2002
[5]韩正铜、王天熠.《机械精度设计与检测》.徐州:中国矿业大学出版社，2009
[6]李爱军、陈国平.《画法几何及机械制图》.北京:机械工业出版社，2008
[7]孙海波、姚新港.《AutoCAD2008使用教程》.北京:机械工业出版社，2008
范文二：悬挂式输送机传动装置设计e5
目 录
设计任务书…………………………………………………………………………… 3
1传动装置总图…………………………………………………………………… 3 2设计条件………………………………………………………………………… 3 3设计任务………………………………………………………………………… 4 4设计要求……………………………………………………………………………4
一、电动机的选择……………………………………………………………… 5 二、分配传动比………………………………………………………………… 5 三、传动装置的运动和动力参数计算………………………………………… 6 四、传动零件的设计计算……………………………………………………… 7
（一） 开式链传动的基本参数及强度计算…………………… 7 （二） 斜齿圆柱齿轮的基本参数及强度计算…………………… 8 （三） 直齿圆柱齿轮的基本参数及强度计算………………………………12 五、齿轮公差组的确定…………………………………………………… 16 六、轴的结构设计及强度计算…………………………………………………… 16
（一） 输入轴结构设计和强度计算……………………………………… 16 （二） 中间轴的结构设计………………………………………………… 20 （三） 输出轴的结构设计………………………………………………… 24 七、轴承寿命校核计算…………………………………………………………… 27 八、平键的强度校核 …………………………………………………………… 31 九、箱体结构的设计 ……………………………………………………………… 33 十、确定箱体的基本参数 …………………………………………………………… 34设计小结 …………………………………………………………………………… 35参考资料 …………………………………………………………………………… 29
设 计 任 务 书
题目E. 悬挂式输送机传动装置设计
1. 传动装置总图
2. 设计条件
1） 机器功用 通用生产线中传送半成品、成品用，被运送物品悬挂到输送
链上；
2） 工作情况 单向连续运输，轻度震荡；
3） 机械公用 输送散装物料，如砂、灰、谷物、煤粉等； 4） 运动要求 输送机主轴转速误差不超过0.05； 5） 使用寿命 8年，每年350天，每天16小时； 6） 检修周期 一年小修，三年大修； 7） 生产批量 中批生产
8） 生产厂型 中、大型通用机械制造厂。
3. 设计任务：
1） 设计内容 A 电动机的选择； B 链传动设计； C 减速器设计； D 联
轴器选型设计； E 其他；
2） 设计工作量 A 传动系统安装图1张； B 减速器装配图1张； C 零件
图2张； D 设计计算说明1份； 4. 设计要求：
1) 减速器设计成 A 展开式二级减速器；B 同轴式二级减速器；C 行星齿轮减速器；D 单极圆柱或圆锥齿轮减速器；E 设计者自选减速器的形式。 2) 对所设计得减速器 A 要有一对斜齿轮 B 要有两对斜齿轮 C 要有一对变位齿轮 D 要有两对变位齿轮 E 变位与否、直齿与斜齿有设计者自定。
表E
范文三：悬挂式输送机传动装置设计
机械设课计程设 计算说计书明
设计
目题展 式悬开式挂送输机 动传置设计 院装 机自 设计 指者老导师班
2014
1年 月13 日
2
录目
设
计务书……任……………………………………………………………………… 3 传1装置动总…图……………………………………………………………… 3…2 设计条………件…………………………………………………………………3 3设 任务计……………………………………………………………………… … 34 设计要求…………………………………………………………………………… 4、一 电动机 的选 择 … ……… … … …… … … … … … … … … …… … … … ……… 5 二分 配、传 动 比 … …… … … …… … …… …… … … …… … …… ……… ……… 5 、传 三 动装置 运的动 动和力 参 数 计 算 …… …… … … ……… … … …… … ……6 四传、动 零 的件设 计 计算 … … … … … …… ……… … … …… … …… … … … …7 一）（开 式链 动传 的 本基 参 及数 强度 计 算… … … … … … … … 二） （ 齿 斜 圆 齿柱 轮 的基 本 参 及 强 度数 计算 …… … … … … …… 79
（三） 齿 直 圆 柱 轮齿的 基本 参数 及 度强 计 算… ……… … … … …… … …… 1 4五、轴 的构结计设强及计算度………………………………………………… …1 9（） 一入轴结构输计设强和计算…度…………………………………… （二 中间）轴的结构计…设…………………………………………… …（三）输出轴 结的设构计…………………………………………………1 923 26
、六轴承寿命核计校…………算……………………………………………… 29… 七、平的强键校核度八 、 箱结体的设构计九、 定箱体的确本基参 数计小设结 参资考料…… ……………………………………………………… 43
………
……………………………………………………… 35…… ……………………………………………………… 37
…………………………………………………………………………… 38 …………………………………………………………………………… 83
2
3
设计任 务 书
目 题.E悬 式输挂机送动装传置设 计. 传1动装总置
图2
设.条计 件）1 器机功用通 生用产线传送半成中品成、品，用被送物品悬挂到输运 链送； 上2 ）） 34 ）5 ）） 76）8） 工 作情况单向 续运输连，度震轻；荡 机公用械 送输装散料物，如砂、灰谷、物、煤等；粉 运动求要输送机 轴转速主差误超过 0.不50 ；用寿使
命 8，每年 年50 3天每，天 1 小时6 检修；周期 一年小修，年大三；修 生批产量生产 厂型中批生产 中、 大通用机型制造厂械
3.设。任计务 ：1 设）内计容 A电动 的机择；选B 链传动设计；C 减速设器；计 D联
3
4
轴器型设计选；E 其 ；他2） 设计 工量作 A传动系 安统装图 1 张 B 减；器装速图 配 1； 张 C零 图件2 张；D 计计算设说明 1 份 4.；设要计求 1)：减 器速计成 设A展开 式二级速减；B器 轴式二同级减器；速C行星齿轮 速减器D； 极圆柱或单圆齿锥减轮器；速 E设者计自减速器选形式的。2 对)所计得设速减器A 有一要斜齿对 B 轮有要两对斜齿 C 要有轮一变对位齿轮 要D有两变对位轮 齿E变位与 否直齿、与齿斜设有计者定。自
表
E题 号主 动轮圆星周 主动星轮速度力主动 轮星齿 主动数轮星距 题号节主 动星圆周轮力 主 星轮速度动主 星动轮齿数 动主轮节距 星10.9 29 11.1 1920 . 8 92 70.99 9
2
4
E 3.5
E12 3.
E5 3.5
3E
545
E5 .5.
5
E 56.
5
E77
8E 7
E9
7
E1
0
09.97 8
0
10 . 809
.11 1 810
09. 780
1
0.9 8
01
1. 1 186
0.9
786
1. 9 086
1.11 18 6
.097 8
6E11 E1
E132E 1 4E1 E156E 719 9 111 111
18EE 9 E1201 4 1
41.5 12.2 12.5
51.0 1
192
.087 1 0
0.909 100
1
0 .1 1100
.0 78100
0.9
190
0
5
项目
容及内算计说
计明算结
果一
、电动机选择：
的1） ） 3) 4） 52)主 动轮星圆力周 F=5：.K5 主N星轮速动： 度主动星轮数： 主齿星动节轮距 ：传动装总置率： 弹效柱性联销轴器率效 ：?联 ?099. 柱圆齿传轮动效率： 柱? 0.?9 7角接触轴承效率： 球 ?承 ?0. 99链传 动效率 ?：链 ?0.9 6② 总效率 ：
? 联 0?.9
9F=
.5KN
5
V? m1s/
V
? 1 ms
/z ?9P ?
80mm
z ?
9 ?P80m m
① 选取
?
柱? 0. 79
?
承? .90
?链9 ?0 .9
6
?a ?联 ??? ? ???
2链 柱 承4
?0 9.94? 0.972 0.99? ?0 .9
60.=59806
pd）
?
?a? 0 8.509
电
动输出功机：率
?a
p
w
?
FV?5. 51?00?0 1? ? 6.40Kw1 00 0a?1 00?00. 859
0
pd? .604w
K3
确）定动机电型号电动 所机额需定功 率 和电P动输机 出功率P d关系为
?pk p? d K取=.01
则 ?p6.40Kw
?pk ? pd? 10. ?6.0 ?46 .4Kw0 以：所
择电动选机型号:为Y32M1-4 三型异相电动机步额,定率功
p 0? .57w K，同 转 速 n步 ?01 05 0r/inm ，异 步 转速
? n1440 r/mni。(J/T86B0.81-1989
)
二分、配动比传
5：
6
1
估.传算装置的总传动比动： 动机电满载转时速 为n输送机星,的转速轮 为n d
n d? 0?16000? v / p ?z ?6010?0?10. / 9 ?0 8 0 8?.3333r / mi in总 ?n/nd ? 1 44/0 3833.3?1 72.8减
速器为级二开式展柱圆齿减轮速 2器. 根据公式
nd ? ：8.3333 / rmn i总i? 7.21
8i1
2 ?2i3? 链i ?总i试分配
传动比 ：根据
i12
?
(13 .~ 1.4)i23
第一齿级轮动传 i：2 ? 1.19 3第级二齿轮动：传 i2 ?32. 4 第6三级（开式链轮）动传：i ?链2 .
21i ?23.1 9
i
23 ? .26
i链 4?2. 2
三、
传装动的运置和动力动数计算：
参.1计各算轴转速
：
n1 ? ?n1 40 4r/min
n 2 n1 1?44 0? ?41.51 4r/mini12 3.91
1n? 1 404 rm/n
i
n2 4?5.41 r1m/i
n3n ?n4 ?
n2 4
5.14 ? 1 18?.5 r/min i233 2.64
n 1383. 5 ??8 .31 r4/im in 2链.2
n3
183?.5r /in
nm4 ? 8.34 1r/im
n2
计算各.轴入输功：率
p
1 ?p ??d 联?承? ?.460 ?0.92 9?6. 7kw2p2
?1 ??p柱 ?承? 6.2??7 09.9?0. 79? 6.02k wp3 ?2 ??柱p ??承? .02? 06.9? 9.07 9? 57.8 k
w
6
p1? 6. 27k p2 w? 602 kw
.p3? 5 .8 7kw
7
4 ?p p ??链 ??承 ?3 .78? 0.959?0 9.6? .549w
k. 2计算各输轴转入矩
：T1 9?505 p1? 6.27? 595? 0 4?.518N ? m n114 0 4p 62.0 ? 95502?? 1 7236 N . ?m 2n 4514.1p3 5.7 8? 9550 ? 300.81N ?? mn 31 8.3 54p5. 9 4? 955? 0? 28.68 N5 m ?n48 3.1
44 p?5 49 .kw
T1
? 41. 5N8 ? mT ? 1227.6N3?
m2 T 9?55?0
T
3 ?950?5
T
3 ?30081N ?.m T4
? 26.58N 8?
T4 ?m9 550?
将上
结果列述于中：表
轴号 12 43轴 号 1 23 41 3. 9 2.1462 .
2 转速n
功 率
转 矩PT
n
1 ?1404 /rin
pm1 6?.27w pk2? .02 kw6
T1
? 41. 58N ?mT2 ?217.3N6 ? m
n2
? 41.41 r5mi/n
n3
1?38. r5m/i
n4 n? 8341r./im
np ?3 5.87kw
p 4 ? .495k
w3T 3?00.18 N m
T4 ??6 825.N8 ?m
率效
?动传 比i
0.
890 1096.0 30.9036 0950.4
四传、动零的件设计算计：
（）链传动设计一 1选择链）轮齿数 z
z12
78
链轮小数 z齿1? 9 1大轮齿链 数z2 z2? i ? z链 1? 22. 1?9 41.8 ,?取数奇为z ?241 2）定计确功算率 荷载数 K 系 A查主教表材 -69 K ?A .1 0 小；轮齿数系链数 K 查z主材教图 -193K Z? .12 ；5单 排链
z1；? 1
9z ?2 14
K A? .01K Z?1. 2
5pca
? KA K ZP ? .7K5 ?w?1.15 ?21 14Kw.
3)定确型链和节号 距根 据cpa ? 114.wK 及 3 ?n183. r5 /mi n 查图9- 1，可1选20 -1。查A 9表1-链条，节为 距=p13.57mm4 ）算计节链数中和距心初取中 心距 a ? 0(30~ 50)P ? 04 ? P4?0 1.357m ? m270 mm 则1链数节
pca 为? 1.4K1
链号w 2A0-1 p3=17.m5m
Lp ? 2a0
p/? ? 1z? z 2? / 2 ? ? p/ a0 ? ? ? 2 ? z1 z? /2 ?
? 110.31
?取链数为偶数 节Lp ? 11 0表查9- 7用 值法插得中心计算距系数f1 ? 0 2.9403则链 动最大传心中距
为
2
0a 1?720mm
? 2
1?207 31/.5 7? (1 9?4 1)/ 2 ? 4(?11 9)2 / ? 42? 3.751/ 270
1
pL ?110
1 f 0.?49203
a
? f 1p[L2 ?p( z ?1 2z ])? 02.4093 ? 1.73?52[11?- (091 ?14]
)=216.057m
m5计算链) v速，定润滑确方
v式?n3 1 pz ? .8145 / sm60 ?100
0
? 1a26 50.7 mm
由v ? 1. 845 m/ s和链 号2A-01查图，9 -1 应采用4
油池滑或
油盘润溅润飞。
v滑 1.?485 / sm
采
用油池滑润油盘飞或
8
9
6计算）轴力压F P
效圆周有力为： e F 1?000
溅润。
p 7.5滑? 0100 ?? 40 5 .604N v 1.845
链
轮水平 布置 压时轴 力 系 数K Fp ?.115 则 ，压轴 力 压 轴力
FP
? KF p e F 1?1.?540 5 604N ? 4.64 780N
.FP
?674 48.0N
高速斜齿级圆柱轮的齿本基数参及度强计算
：1选择.轮齿材料、材的及齿数料 1）小齿轮选用： 4C0 r质,硬调为度2 8H0BS大 齿选用轮 54 调质,度为 硬24H0S 2B）度精等级选 7级精 度 ）3小轮数齿Z 1大 齿数 Z轮 2圆为 Z 整 ?277 4 ）定初螺旋 角推荐在 20值 ~40 选中 ：Z1? 4
H2B1S ?802BHS BS2H ? 420BHS
Z
2 ? Z1 i?12 ? 3.19 ?42? 7.56
6Z
1? 24
Z 2?77
? ?
4?1 ?? 4?
1
.2齿按面触强度接计设按 式 012-1小轮 度分 圆d 1 由：式
d1 t ?
32
K t T1u ? 1 ZH Z E 2 ( ?) ?d? u [ ?H ]
算计：
1)
公内式计各算值数
① 荷系数载K 初值的 Kt =1 .;6 ②计 算齿轮小递传转矩的。
K
t =16
.
1T ?
95
5 .1?0 p5 1955.? 05 ?16 .72? ? .145?184 N0? m m1n1440
1T ?4 15.?801 4N? m m
③
由 图1 -03 0取选域区数 系ZH ?2.43 3 ④ 由;表 0-17选取齿 宽系 数?d? 1⑤由 表10- 得6料的弹材影响性系 Z数E 1?8.8Mpa99
1
2
ZH ? 2. 34
3?
d? 1
10
⑥ 图由10 -2d1 齿面按硬度查小得轮的接触齿疲强劳度限极
Z
E 189.8Mp?a
1 2
?Hl mi 1?6 00Mp ；a大 齿 的轮 接触疲 劳 度 强 限极
?
liHm2 ?50Mp5a 。⑦
由式 10-13 算应计循力环数次
。?
H li1 m 600?pa
M?
H il2 ? m505Mp
Na ? 6101njL h 60?144??01 (?8 3?50?61 )?3 8707?1.09N1 3
8707?.09 12N? ? ? 1. 214?130 i19 2.39
1 由图⑧ 1-10 取接触9劳疲命系数 寿KH N 1?0 9.1, HNK 2 ? 0.4 9⑨ 用许触接应力:失效概取为 1率% 安全系， 数S1=，由式 1-01
2N1
?38.7071?0
9N2 ?
121.34?19
K H0N1 0?.1 9 KHN 2? 0.94
K
?09.1?600 [ ? ]1 ? HN 1Hl m1i ?? 456paM S1 得 K? .90 4?5 05 ?[ ]H2 ?HN 2lim2 ? ? 57M1p aS 1[?
H] ?[? H] ? [?1 H2 ]46 ? 5175 ? ?315. M5pa 22
由⑩ 10图-62得 ?1?? 0. 7 ， ? ?8 2?0. 87
? H[ ]? 5 135M.p
a ?则?? ? 1 ???? 2 ?16. 25计算
)①试算 齿轮分度圆直径 d小t1
?
? ? 1 .56
dt1 3
2 K?t 1Tu ?1 Z H Z E 2() 43.?80 m m?d ?? u [ ? ]
H1td? 4 308.mm
②
算圆周速度计
v?
n1?d1t 140?4? 43 .80? ? 3.2 4 m8/ s 06? 001 006 1?000v
?3.284 m /s
计③算齿 b 及模数宽 nm
tb ? ?d
d t 1 1? 43?0.mm8? 4 .38m0m
b
? 4 308m.
mnt m?
1d ctos? 4 .38? 0cs14o? ? 1 4.9z 1 82?
mnt
?1.4
901
1
1h
? 2.5m2tn? 22.?5.194? 3 3.255m
bm/ ? h34 .8 0? 12 .5 3.8352
5h? 33.525m m
b/ h ? 12. 5
8 ④计算向重纵
合度 ? ?
?? 0.?381 ? d1ztan? ?0 31.8?? 21? tan144? ?1.9 0
⑤ 计3载荷算系 数K已知 有轻微冲击故用使系数K A ?1.25 , 根据 v 3?.428 m/s ，7 精级度， 图 1由-80查 得载动系 KV 数 ?1.1 1;由表 0-4 用插值法查得1
?? 1?903
K . ?A1. 25
KH ? ?141.8
；由图10 13 查- 得KF? 1?.5;3 表 由1-03 查得 K H ?? FK ? 1.? 4 ;故荷载系数K ? AK V KK?H K?H ?1 2.51.?111.? ?4.118 4 ?.257⑥ 按实际的载系数校正所荷算得的分圆度直，由式 1径-10a 0得
K ?V1 11
.
K? H ?14.81 K? ?F 1.53K H
? ?KF? ?1. 4K
? .725
1 d d1t?
3K 2.
7 ? 54.03?83 ?5 1.6m0 m K t16.d
1 ?51.0m6
m⑦ 计模算数mn
d1 os ? c5.16?0 cs1o4?mn ? ? ? .290mmz1 24
.3按齿弯根疲曲劳度强计 由式 1设0-7
m1n 3 2? T1Y? Kocs2? YF YSa ?a d z12? ? [??F ]
mn ?.20m9
m
)1确定计算系数① 载
荷系
K ? K 数 AK VF? KFK ?? .15?211.1?.14?1 35. ? .22
6根据纵向重②度合 ?? ?1. 903从， 图01-8 2查螺得角影响系旋数
K
? .62
112
12
Y
??0. 88
③ 计算当;齿量
数
Y? ? .88
0
vz 1?
z
241? ? 2 .2763 ocs ?oc3s 4?1 2z77 ??84 29 .3 cs ? oos3c14?
z
1v? 2 .267
vz 2 ?
④ 差
取齿系数 形表由10-5 查得 YF1 ? 2a592； YFa2 ? ..2211⑤ 差应取校力正系数 表由1 -05 查 得Ya1S ?1596；.Y aS2 ? 17.4 ⑥7由图 1-201c 得小齿查的轮弯疲劳曲强度限极? E1F ?500Mp ；a大齿轮的弯 疲曲强劳极限 度 F?E 2? 3 80pMa； ⑦ 由 图10-8 1取曲弯疲劳寿命系 K数 FN 1?0.85 K F, 2N? 088.; ⑧ 计算 曲弯劳疲许应力用 取弯疲曲劳全系数 S=1安4，由. 1式0-2 得
1vz 2? 84.2 9 YaF1? 25.29 YaF2 2?.21
1Y
aS1 ?1 596.Y a S2? 1. 774
?FE1 ?5 00Ma
p?F E ?23 0Mp8
Ka FN 1 ?.08 5K FN2 0.8?8
?[ F] ?1 30.57Mpa3
[
? F]1 ?
K N1?FFE1 .85 ? 0500 Mp? ?a30 3. 75Mpa S 1. 4
K ?.088? 380 [ ?F]2 FN 2? E F2 ?M a p? 328 .6 M8ap S.14⑨
计 大、小算齿轮
的Y
FaSYa [?F ]
[? F] ?2 23.868pa
M
Fa1YYa1S 2.52?9.156 ? ? 09013.6 [? 3F 1 303].5 YFa27YSa 22.211 1?.747 ? ?0. 01426 ?[F 2 ]38.286
大轮的齿值大。取数2）设计 算计
1
2YFaYSa ? 0
016.4 [2 F?]
Y
aFYaS ?0.01 462[ ?F ]
3
1
2KT1 Y ?osc 2? FaYSa Ynm? ? 1?4.6 m m?d z2?1? ? [ F]3
m
n ?.41mm
6齿由接触面劳疲度强算的法面计数大模于齿弯曲疲根强 劳度计算的法模面数取 mn，? .5m1m满足可求，要接按疲触劳强 度计算分得圆度直 d1径 51?6.0m计算m数。
mn齿 ? 15.m
m1d co ?s 156.0?c o1s4? 1z? ? ? 3.338 mn1.
5齿取数 z 1?33 ，则 2z ?zu ?1 33?3 .19 ?1 5.072 ?0154 ）何尺寸几计 算①计算中 心
距z1? 3
3
2z? 1 0
a?
5
z1(? 2 zmn ()33 ? 015) ?15.? ? 10 .667mm 2cs
o
? 2 c?so1?4a
1?0 .67 6mm
整为 圆17m0m
。② 按圆整的后中心距修螺正角
旋?
?arcc s
o(
1 ?z z2) nm( 3 3 ?150 )1?.5? acroc ? s41? 14'2'4 2'a ?1027
计③大算小齿的轮分度直圆
? ? 1径44?'42' 1'
d1
?1mz n33?1. ?5? 51 .71 m moc s c?so14?4 142''' z2 m 1n501?5. ? 162?.8m3 coms? co 1s4 4?'142 '
'
d 1 5?.11mm
7
2d
?④ 计
齿宽算
d
2 ?16.832mm
? ?bdd ? 11?51 1. 7? 1.517m
圆m后整 B 1?5 1mm ， 2B? 64m m5.轮齿其的基他几何参数 法面模数本
1B ?5 1mm 2 ? 4Bmm
6m
n ? 1.m5mz1
? 3 3 ，z 2 105?
数 z1齿， z 压2力
角?
20?
13=
41
螺角旋? ? 14? 4 14''2'
? 齿顶系数 ha高 ?1
nm n?1. m5m
1z? 33 ，2z 1?0
5法
面隙顶数 c系 n动比 传 i? .139 度分圆径 d直齿顶 高 ah 根高齿 齿高全h 齿顶直径圆
?
?
c n ?0.2
5?
d2? 16 28.mm
3=
20
?? 1?4?4142' ''
1 ?d 5117mm
?. an ?1h
ha ?? m ? nan ?h1 .5? 1 ? 15
.
?cn ? 0.2
*5 ?fh ?han( ?c n)nm? ( 1 ?025).? 1.5? 1 8.7
5i ? 3.
9
h ?1ha ?hf ?15 ?.1 87.5 ? .3375mm
1d 51.?1mm7
d
? 1226.8m3mh
a? 1.5
da 1? d ? 12ah ?5117 ?.2 ? 1. ? 554.71mm da2 ?d2 2h?a ?61.832 ? 2?15 ?. 1568.3m
m根圆直齿 径 f
dh
f 1.?785h
3.?75 3mm
d
f ? 11d ?h f 2? 1.17 5? 21.? 5 ?84.17m md f2 ? 2 d?2 fh ?621.38? 2?1 .5 ?1 9.83m5m
面齿法 pn 法距面厚齿 sn
d
a ? 54.11mm d 7a 2? 61.538mmd f 1 ?48.7mm d 1f2 1?6.28m3m
pn ?
?m n 1?5 . ??? 4. 17m msn? e ? pn / ? 2.417 / 2 2?3.55m
m
（）二 低级速直齿圆柱轮的齿基参数本强及度计算 ：n p ?.71mm41
.选齿择的轮料、材料材齿数及：1）小齿轮 选 4用Cr0调 质,硬为 2度8H0S B大齿选轮用 4 5质,硬度为 240调BS H）3精等级度 7 级精选 4度小）齿轮数 Z3 大 轮齿数 Z4 3.按面接齿触度强计设
1
4sn
?2.35 5mm
在荐推 值2 0 4~0 选：中Z 3 ?2 4
HB3S ?2 8HBS
H0BS ? 4820BS
H Z4? Z3 i?3 ? 2.42?62 ?459
51
式 按10-1 2小轮分度 d圆 3 由：式
Z
3? 2 4
d t3 ? .2323
K tT3 u ? 1Z 2 E() ?d u[?H ]
计算
Z ：4? 5
92)公
式各内计数值算①
载荷系 数 K 初值的 tK 1.3= ;② 算小齿计传轮的转递。矩
9
.55 1?50 2p 5.95?105 ? .620T3 ?? ? 1.2 37?160 5N ?m n2 4m514.1
由表 1③-7 0选取宽齿系数? ?d 1
1K t =1.3
④
表由 016- 材料得的性影弹响系 Z数 E? 18 98.Mp 2a⑤ 图由 1-210 d齿按面硬查度得小轮的接触疲劳强齿极度
限T3 ?
.21376?10 5 N? mm
?
Hlim3? 6 00Mpa ；大 齿轮 的 接 疲 触 劳 度强 极限
?H l mi4? 5 5M0a p
⑥ 由式。 1-01 计3应力算环次数循
。?d ?
1
Z ? 1E98.8Mp
a 21
N3? 60n j2Lh 6?0 451?4.11?? 8(? 350?16 )? 1. 132?419
N4 ?0N3 1.2341
?190 ?? 4 .395?1028 i2 32.46
H?lim3 ? 06M0ap?
H lim4 ?505Mp
a⑦
由 10-图1 取9触疲接劳寿命数系 KHN 3 ? .90 5 K, NH4 1?0. 2⑧许用 触应力:取接失概效率 为1% 安全，数 系=1， S式 由011-
2N ?3 .121431?90N
4 4?93.2?150
8
HN 3? lKmi 3.09?56 0 ?0? 570M apS 得 K1? .120 5?50[? H4]? H 4 Nilm ? ?4 651Mp Sa 1? [ H] ?
33计算)① 试
小齿算轮度分直圆 径d3t
K
H 3N? 0.95 KN H 4? 10.2
K T u? 1E Z2 dt 3 2.?233 3t ( ? )6930. m ?mdu [? H]15
[?
H3] ? 750Map ? [H] 4 ?615paM
16
②
算圆周速度
计v
?n?d 2t 435 .411?? 69 .03 ?? 1. 368m / s60? 100 06 01?00
③0 算齿宽计 b模及 mnt数
dt3? 6.39mm
0b
? ? d 3dt? 1? 6.903mm 69?.03m
mnm t
?3d ctso? 6 .390 ?os14c ? ? ?2.80z 32
v4 ?1.386 m/ s
?h 2.52mt ? n22.5?2 80. 6.3?m
mbh/? 69 .0 ? 31 61.3 b
?69.30 m m
④算计荷系数载K 根据 v? .1368 m s/ 7， 精度级，图由1 08-查 动载系数得K V 1?.07 表10 2 查-使得系数 用 KA? 1.25; 由 1表0-4 用值法插得 查7 级精、度齿轮相小对承支非称布置对时
，
mt n? .820
h ?6 3m.m
b /
h? 11
K ?H ?1.24
4由 10-图13 得查K F? ? .351 ; 直轮得齿 K ?H? K F ? ? ; 1故荷系载 K数? KA VK HK?KH ?? .12?1.075??1.4142 ?.1950⑤ 实按的载荷际数系正校算得的分所度圆直径由式 10-10， 得
a
K ?V1. 7
0K A 1?.5
2 H?K 1.?24
4
d ?3 d3 t
3 计⑥算数 模
m
K1 .095? 69. 3? 30 ? 7.87m1m tK .1
K F3 ??1. 35
KH? ?K F ?? 1K
?1.9 0
5d78 .71m? ? ?33.28m m 3 2z4
4.齿根弯曲按疲强度劳计设 由式10-5
3d? 7 8.7m1m
m?3
K2T3Y aFYSa 2 ?d?z 3[ ? ]F16
m? 3. 8 2m
m
17
)2确计算定数
①系由 图1 0-02c 得查齿轮的弯曲疲劳强小极度限? FE 3 ?500M p ； 大a轮齿弯曲的劳疲度极强限 F?E4 ? 803Mp ； ② a图由 0-18 取弯1曲疲劳命寿数 系K NF 3 0.8? ,8 FK N4? 0 92 . ; 计③弯曲疲劳算许用应 力弯取曲疲劳全系安数 =S14.，由式 1-120得
[?F ]3 ?
KFN ?3F 3E0. 88 ?5 00 ?Mp a? 134 .9 M2p a S.14
?
E3F? 5 0M0ap
? F 4E? 803Ma
KpFN ?30.8
8
?K 09.2 ? 830 [?F ] 4?FN 4 FE4 ? Mp a 2?94. 17Mpa S1 .4④
算载计荷系 数 ?K KA K VFK? F? K ?.2151.07?1?1?3.5? 1 806.⑤ 查取齿形系 数 表由1 05-查得 YF a3? 2. 6 ；5 FaY 4?2. 842 差取⑥应校正力数系 由 1表-50 得 查SY a3? .51 8；YSa 4 ? 1. 277⑦ 计大、小算齿轮
的
FK N4? .90
[?2F 3] ?3142.9Ma
p
?[F ]4 ? 2 49.71pMa
K ? .8016
Y
FYSaa ? F[]
FYa 3 ?2.56
FaYY3a S32 6.5?.518? 0.?1303 [? F]3314. 29Y aFY4aS 42. 8241?7.7 ?2 ? 00.15 [?8 F4]2 4.79
大1齿的数值大轮。取
FaY4 ?.224
8Sa 3Y ? .58
1Sa 4 Y?1. 27
7YFaSa Y?0 .108 5[ F?
3]
）
设计计算
m
3?
2
KT Y3aYFa S ??2 .33 mm ?2 zd3 ? [ ]FY
aFSY ? 0a0.15 8? [ ]
F
由齿接面触劳疲强计度算的模数于齿大弯根疲劳强度计 算曲的模，取 数m ? 25mm .满足要求可，接触按劳疲强度计算1
7
18
分得度圆径直d3 ?7 .71mm计8算齿。
数3 ?zd 3 8 77. 1? ? 1 34.84m 2 5
m.? 2 .33m
取齿m 数3 z 3?，则 14z ?u 23z 3 ?1?32. 64? 6.27 6 7? 4）6何尺几计算 寸 ①计算心中距
m
?2 .m5m
a?
( z
3 z?4 m (31 )?7 )6 2?5 . ??13 3 7.m5m2 2
计②算大齿小的分度轮圆直径
d3
?3mz? 31 ?2 5. 7?75.m
m4 d ?4zm ?7 ?6 .25? 190mm④
计算宽齿
z3? 3 1z4
7?
6 ? ?bd 3 ? 1?d 7.5 ?7 7.75m
m整圆 B3 后? 8mm7，B ?47 3m 5.齿m轮其的基本他几参数何模数
m ?.2mm
a 5 ?133. 7 5mm
d3 ?7 75.mmd
4 ?90m1
m
数 z齿3 ， 4 z3 ?z 31 z， ?476 压 角
力?
3B? 7 8m
B4m ? 7mm3m
?2.5mm
= 0
? 2a
?
齿顶
系数 h高 1?* 顶
隙数系 c? 0.5
2
3 ? 31，zz4 ? 7
6动比 传i ?2.4 6度分圆径 d直 顶齿 高h a
d3
? 77. 5m m d4 ?190m
?m ah ?m? ha ? 2 .5? 1 ?2.mm5
?
=
0?2
?
ah?1
*
?根高齿 fh (?ha? c )m? ( ?1 0.5) ? 22. 5 ?3.215
c
* 0?25.i
?24.
6全高齿h 齿顶直径
圆h
? ha? h f ?.52 ?3 .21 ? 5.6255
3d ? 7.75m
18m
1
9d
a3? d3 ? 2h ?a77.5 ? 2 ?.5 2?82 5m.md a 4 d?4? 2a h 19??0 2 ?25.? 159m
m根圆直径 d 齿f
d 4 ?901mm
h a?2. 5m
m
h ?5.26
5 f d3? d3 ? h2 f?77 .5? 2 3?.21? 75.251mmd f 4 ? d 4 2h?f ?109? 2 ?312. 5? 18.735mm齿距
齿p厚s 顶隙
c ? p ? m? 25 ? ? .? .7584mm s ? e ? / 2p? 7.85 / 24? 3 9.27m m c ??m ? 2.c5 ?0 2. ? 0.5256
da
3? 82.5 mmda 4? 1 95m
dmf 3 ?7.25m1md 4f ?183 7.5mmp ?
7. 54m 8
sm? 3 .97 m2mc ? 06.5
2五
、的轴构设计及结度强算： 计一（ ）输轴入的结设构计和度计强算
1：.步初算估轴的径： 直取选45 号 作为钢轴的料材调质处， 理据公根 d式1 ?A 0 ? 键3的影响槽 。查表 15-3 取 0 ? A121则： d1 mi n ?.06 1 ?12?13 圆整 d 1mni ?2m0 2m轴.结的设计：构
p1 计算轴最的直小径并，大加6% 考以虑 1n
.62 7 19.3?9mm 1440
A ? 012
1d
m1i n 2?0m
1m
9
02
（1
确定轴的）构方结案 该：（轴入轴输）轴承的分别两端装入从由，挡油环定位。轴段 ①主要 于用装联安器轴， 其直应径于轴联的器径孔 弹性柱销套轴联器相 配 合 ， 因 要此 先选 择 联 轴器 联。轴 器 的 计 算 转 矩为 型号为 L 5T
Tac K ?A ? T1 根，工据作况选取 情 AK ? .51 ，则
[： ] T?1 52N?
mT
ac K ? A T1? ?1.58?1.4 ?5 62.73 ? m
N据工根要作求选用弹性套销柱联器轴型，为 LT号5许,用转
[T ] 矩 ?215 N? 。m （GB/ 4T33-2200
2
）
与取输轴联接入的半轴联孔器径d1 ? 2m 5，m因选 取此 轴 段的①直 径 为 1 ?d 25m m。 半 联 轴 轮 器 总毂 长度L
?4 4mm， J（型轴 ）孔， 与轴配的轮毂合孔长度为
L
? 126 mm。
2）（定确各轴段的径和长度： 轴直① 段:为合配颈，轴半按联器轴径孔选，轴段取 直 ①径 d为 ?1 52m。m为证保位定要，轴求段① 的长应比度半联轴 器合段配毂轮长孔度（mm略）短2 ~ 3 mm；半轴联右 器用端肩轴轴向定。所位以轴段① 总长为 ，l1? 60m。 m段轴② :为使半联器定位，轴肩轴高 h ? 0.07 ~ (.1)0 d
，1d ?25m m
1 ?l60 m
md 2? 29m ml
2=5m0m
2
02
所1 h1以? 00. ? 75mm2 ?.17m5，即 m2 d ?9m2 m。端取宽度 7盖307 型C接触角轴球承2 mm6 端盖，端外于半联轴器右端面距离24 m， m 则l 2=05m。m轴段 ③ 为：便拆装于轴承，d3>d2,故 选377C0型 角接触球轴 ，承 3 ? d35m,m=2Bm1mD=80m,m。齿轮箱体内壁与间
d 3?3 m5m,=B2m1mD=
0mm8
d
3 35m?
m隙
1取m0，m轴距离承内 壁8mm轴承外,侧进入轴面段1mm 。 3l= 31mm 则 3l 31=mm 。轴段 ④ 取 ：l4 ?1m9m ，轴 肩高 h (?00. ~7 .10d ， )取
d
4 ?4 1mm
l4
?91m
m
4d? 4 1mm l4 ?,9 mm
轴1⑤段 此轴为段轮轴的齿轮齿部， 分其分圆的度径直
d 1 =5为117mm., 1 ?B51m m 因该此轴尺段： d5 ?寸d ?441 m，m
d
5 4?m1m l5 ?51mm 6d ? 1mm
l46 10m?
m所
以l5 ?15mm。轴 段⑥挡 油环轴定位，向肩轴高h ? (0.0 ~70 1). d，
7 ? 3d5m m7l? 2 9mm
6d ?1mm4, l6 ? 1m0
轴段m ⑦为撑轴颈支，来用装安轴。承为保证轴承的向轴定位用挡油盘定位 ，于一相同。轴此为取 d 7? 5m3，m
7l ?29mm2.
轴上 件的周向定零 位半轴器与轴联的周向定位用 A采 型键连平。接由 d ?12 m5 m查平得键面 b 截?h ?m8 ?m7m m ，键用键槽铣刀槽加，工长为 6mm5，合配
为7H 。动滚承与轴轴周的向定位由是渡 k过6
A型键平截面
b ?h ? 8mm 7?mm
长度为 56m
m配 合
H为7。 k6
合来配证的，所以③ 保⑦ 轴的直段尺径公差为寸 m6。 . 确3轴上圆角和倒定尺角 取轴端倒角寸 2 为 4??5， 轴各肩圆处角径见半件零。 4. （图1确）定轮齿轴及用作位力，置作用力求
1
2
轴倒端为角 ?2 54
?
a ?16 .6mm
2
2
查 7037（GC/BT 2291994）-轴的参承，数支点尺其寸
a ? 1为66m.m， 因 左 半 此联 轴 器 到轴 承 支 点 的 离距
L1 ?
21.68m Lm 2?13 0.9mm
L1
? 50 62?? 6.1 ?6 1286m.
轴承支点到齿轮m荷载作点距离为 L用2 ?301.9mm齿轮载 到轴荷承点支的离为 L距3? 47 .9mm齿轮受力方 如下图向所：示
L
3?47. m9m
1.算作用计在轮齿的上啮合力 ：转矩 ：1 ?T9550 ?
p16 .27? 955?0? 4 1.58 ?Nm 1 n144
T10 ?41.58 N ?
m1.54 ?82 ?16 25 1.7 圆N力周 :tF1? 2T1 d/ 1
? 511. 710 ??
F31 t? 621 .17N
F5r1 ? 1165.2N
径
向力 ：rF ?1
F
ttan? n6215 7 .? tn20 a ? 6?1152N. co s ?co1s4? 14'4' 2'
??
F1 a?4 26.12
.N17?ta n4 411'2'4 '? 426 .2N1轴向 力 Fa1：? Ft1 t n ?a= 621
52截面 .C是危险 截：
面载 荷支力反F
平面 水H
垂
面 直
VFV N1? 22 .418NF NV2 ? 38.71N6
F
H 1 ? N34.358 FNH N 2?11 9 8.79
N
矩 M
M 弯H? 56 99N . m?
MV
1 ?29 .3N4 ?m MV 2 ? 18 .52N ?m22
2
总3矩
弯1 ?M 56.99 ? 22.932 ?4 4.14N ? 6 M 2m? 5 .9926? 1.825 ? 52.992 ?Nm
M1 ?641.4N? m M 2 ? 59.92N m?
T1 ? 415.N 8 m
?矩扭 T
T1 ?4.185 ? m
N
.3按扭弯合应力成校轴的核强 进行度核校时，常通校只轴核上承受大最矩和弯扭矩的截面强
2。度M ac ?M ? ?T ? 取?折系数 合 ? 0.? 26
1 ?M( T? 1) 264.1 4 2 ?0(6 ?.4 .581 2 ? ca)? ? ?9 .9Mpa9 0.1? 41W 31?09?
?? 06.
?a ? 9.c99pM
a
的轴材料为4 5，钢调处质理查，表1 -5 1 [?得 ? 1]? 6 Mpa0, ?[? 1 ] ?60pMa
?a c? [?? ]1，故 安全。
? ca
? [ ??1] ，安全
二）间中的结轴构计和强度设算：
1.初计步算轴的直估： 径选取 4 5号钢为作的轴料材， 质处调理。 根公据式
d 2 ?
A0? 3
p
计2算的轴最小径，直两个键槽有，大加 1%2以 n2
0 ? A12
1 考 虑 键槽的 影 。响查 表 5-3 1取 0A ?1 21 则 ：
d 2
imn? 1. 1?122?13
2轴的.构结设计：
6.
02? 2 9.7m m 541541
.
整圆d 2m ni ?30 m
d m2 mni? 3 m0m
1） 确（轴定结构方案的 ：考到该虑转轴速高，不此因承的转轴也速不高太，承轴采用 润滑脂，设置挡需环。该油（中间轴） ，小圆轴齿柱轮从左 端装入，大圆齿轮柱从右装端，入后然分自别端两入挡装板油和轴 。承构如图：结
23
4
2
（2）确各定段的直径和长轴度 轴：段：①为撑轴颈，支用来安轴承装预选。轴型承号为7 30c 角接6球触承轴
7
063c角接触球轴 承宽， B度? 9 1mm 外圈，直D径 7?2m ，m宽 B ?度19 mm 外，直 圈其圈直内径 d? 03mm 。 所轴段 以①径应直轴承为圈内直径径 D 7=2m 其内m直圈
径1 d? 30 mm为；证保轴的轴承定位用向油挡盘位定，此取 为1l ? 39m
m轴段②： 于安用小圆装柱轮， 齿知已小轮分度圆直径
齿
d? 03 mm。
d1 ?
0 3m l1m ?39mm
宽度度 为B 3? 8mm。7 样同了保为证定精位度， d2? 36m m d ?377 5mm，.取轴 ②直径 段 d 2 3?m6m，长 度 l为2 7?6mm 。轴段：③此 轴段轴环，为为了保 证定位肩有轴一定的高度和 齿轮间的距离要求，之直径和其度确长为：定
2l ?76 mm
3d 4?2 mml3 7?. 5mmd 4 ? 3
6m ml ?44 mm4
d 3 ?42 m，ml3 ? .5 mm7
轴④：段 用于安大装圆柱轮齿 ，知大齿轮分已度直圆 宽径为 B度2? 46 m 。 同样为m保证了
定位精度 ，d ?216 28.m3m 取轴，段直径④d 4 ?36 mm 长，度 l4为? 4 mm4。轴 段：为⑤撑支轴颈用来安装轴，。为承保证轴的承轴 定向用挡油盘定位，为此位取d5 ? 30m m，l5 ?41. 5m （3m）中间键轴的计设高 速级动从轮齿低速和级主齿轮靠动键向定周位 速级高从齿动,轮选用 型平键A
。2
45 d ?30mml 5? 41 .5m
m
高速级动从轮齿A 型 键平 面尺截寸
b为? ?h10 m m? 8mm
2
根5轴据径d 2 ?36mm ，键查的标（G准B/ 1T069-020）3确, 定截面尺为寸 b h?? 10 mm? 8mm 据根轮宽毂 l度2? 7 6mm， 长系列键选取中 L 70 mm 低?速级动主轮,选齿用A 平型。键 据根轴径d 4 36m?m，查键的标 准G（BT/10 692-003）,确定 截尺寸面 b 为? h? 10 mm ? 8mm 根据轮毂度宽 l ? 44mm,在4键长系 列选取中 L? 04m m（4）确轴上定角和倒圆尺角寸取轴 倒端角 2 为 4?? 5，各轴肩处圆半径角零件图。 3见. 1定齿确轮轴及作力用置，求位用作力 查306C7（BT29G-12949）轴承参的，数其点支尺为
寸 ?a 5 1因此 ，轴支承点到圆小柱齿直轮载荷用作的距离
点L
? 70mm
速低主级齿动 A轮 型键 平截尺面为寸
b? h? 10m m ?mm L8 ? 0 mm
4轴
倒端角为 2 45?
?L
1? 61 m Lm 2?6 9.m5
m
L1 ? 6m1m ， 小柱直圆轮齿到圆柱斜大轮载荷作用齿距点离
为 L2 69?5.m m， 圆柱斜齿大载轮作荷点到用轴承支点距的离为 L3 ? 475.mm。齿轮受力 向如方图所下：示
L 3? 7.5mm4
1.计作用算齿在上的轮合啮： 转矩： 力T ? 2559?0
2p6.02 ? 9 55? ? 102.736N? m 2n 514.1425
T
2 ?127 36N. m
?tF2 ? 6152 17.N
2
6
圆
周力 Ft :2? F t1? 125 61.7
Ft N ?32 T2/ d ? 137 2.36 2? ?32 68 .7N 771.5 ?01?3
Ft
3? 32 86 .7N1Fr 2
?61.521
N径向
：力 F r2 ?r1F ?611.52N
F
r3 ?1196 . 6N2F 2 ?a426.21N
rF 3 ?Ft3 tan ? ?3 82 671. ?tn20?a? 191 .266
N轴力向 F：a2 ? aF =14 26 2.N 1.截面2 C是险危面截：
载
荷支反力 F
水
平 面
H直面垂 VF
N 1 V? 114 .444NF N 2V 6?6.343
FNHN1 2?54 905N.FNH 2 ? 213 .738
N矩弯M
MH 1 ? 10110N.? M H m2 1?85.2N4 ?
MV m1? 31 51N. ?m MV 2? 69.1N 8?
m
1M ?1 4.12N5 ? m
M2 114?.25 ? mN
弯总矩
M1
?11 0.012? 31 5.1 2 ?11.452N m M?2 ? 158.24 2? 6 98.1 ? 127295. N m
?
2T? 1 273.6 ? N
m矩 扭
T
2 T? 21.376 N m?
.按4弯合成扭应力核校轴强度的 行进核校时通，只常核校轴承上最大受矩和扭矩的弯面截强
2度 。 ca ? M ? M?T ??取 合折数系? ? 0. 62
? ac ?40.3M5p
a M2? (?2 ) 2 172T95.2? (0 .6 ?12.36)7 2? ca ? ? ? 04.5Mp3a W.01 ?336 1??90
轴材料为 的54钢， 调质处，查理表15- 得1[ ? ? ]1 ? 06Mpa ,
?
c ?a ? [?1]
安 全
?
ac? [? 1?] ，故全。安
）三
输出轴的构结设计和强度计算：2
6
2
7
1.初
估步算轴直的：径 取选 54 号作为钢的材轴，料调质处理。根据公式
d 3?A0 ?
3p
3计 算的轴小最直径，有个两槽，加大 1键%以2 3n
A
0 ?11
2
考 键 槽虑的 影 。 查 响表1 5-3取 A 0 11?2则 ：
3mdin? 40 mm
dm3in ?1 .2?112? 132
轴的结.设构：
计.758? 3.69m2m 83.5
1圆整
d3mni ? 4mm
0
1）确定轴（结构方的案 该轴（输：轴出）端左后装入大圆先齿柱、轮油环挡轴承、、轴承套， 右端先入挡装油环轴承、。联轴器将在动系传统 配装时装安结构如。图
：（2）确定
各轴段直的径长和度 ：段⑥轴 为：支轴颈，用来安撑装链。轮为证保链的轴轮向定 位轴肩用定，取位轴高度为 肩mm3根据链，分度轮直圆径d
? 31p75 ? ? 192..9m 0m取链，孔直径 轮 1?8 0108? in(s) s i( n) z1 9
dk ? 10.10 d ?6
d6? 4 0mml ? 658mm
kd ? 1d? 40 mm轮毂，度 厚h 为h K?? 9.5
?
4
0 ?0.0 ?191 .290? 1.180m m，圆 为整 h ? 81m 。取链轮m轮
6毂
直径为d h ?d k? 2 h? 76m，m毂长轮度 l为 3?.h3 5?9 4mm .， 圆整为 ? l06 mm 。轴① 直径故 6d? 0m4m 长， 度6 l? 85m。
lm 5 5?0m
m
段⑤轴 ： 装拆为轴方便承设而置轴， 取肩盖宽度端 02mm，端 外端于半盖联器轴右面距离 3端0m m， 则5 ?l5 m0m ，27
d5
?4 6mm
28
5 d? 6m4 。m轴
④段 ：为 支 撑 颈轴， 预 选 轴 承 型 为号 713C0（G BT2/2-1999）4角触球接轴承 d ，? 0m5m,D ? 11mm，0B
?27m 。m挡环长度为 油01m，m以，所确定轴②段直径
为d 4? 50 mml4 ?3 mm
7
4d 50mm?， 长度 l4为? 37 m。
m轴段③： 3 d?60 m, ml ? 36.56mm轴段 ②：用于安装大圆 柱轮，已知轮宽度为齿 L ?7 m3。m 同样了保为定位精度证，轴段 取 直径 2d ? 52m6 m，长度为
d
3 ?6m m0l3 ? 665.m
d 2m? 65mml2
71?m
m
l 2?71 m。
m段① 轴：d1 50?mm ,l ? 194.5m
m
1 ?d 5m m0l 1 ?945m .
m
出轴输键设计
低的速从级齿轮和动链轮靠周键定向位 速低从动齿轮键的级选择选 用 A 型平。键 根轴据 径d 2 ? 6mm 5查，键的准（标G/BT1 90-26030,）定 截面尺寸确 为b ? h?16 m ?1m 0mm根 据毂宽度轮 l2? 1m7，查m的标准（G键/TB1 9602-03） ， 0键在系列中选取 L长? 63mm 链轮键 的择 选选用 型A键。平 链 低轮速级动齿从 A轮型 平
b 键? h? 1 6m m?01m m L?6 mm
3根轴径据d6 ? 4m0m ，键的查准标（BGT/ 0961200-3,确）定A 型键平 面尺截寸为b ? h 12 m? ?m8mm 据轮根宽度 l毂 ? 658mm，查键标的（准B/GT1096-200 ）3 ， 键长在系中选列取L 5?0 m m4）确（轴定上圆和倒角尺寸角 轴取倒端角为2 ? 4?5 各轴肩处圆角，半见径件图。零2
b ?8 h 1? mm ?2 8m L ?m 0 5m
m
9
2. 确4定轮
齿及轴作力用置位求作，力用查 7 310（GBCT22-1994）9承的参数，轴其点尺支为
寸 a ?22 m
am ?22 m ， 轴m承点到齿支载轮荷用点距作为 离L1? 62m m ，L 1? 62mm
齿轮
载荷轴到承支点的距离 为L 2?11 8m，轴m承到链轮的 距为 离3L? 123m。m1. 计算作在齿用上的啮合轮：力转矩 ： T3? 955?0
3p5.7 ? 95580 ? ?300.8N1 m?n3 83.51
L
2 ?1 18m
m3 L?1 32mm
3 ? T03081N ?.m Ft 4 ? 238 6.7N1
Fr4 ? 116 926N.
周力圆 Ft 4:? t 3 F? 286 .713 径向力：N F r4 ?Fr 3 ? 1169.26N
2截面 C .是险危截面
：
载 支反力荷
F水平面
H直面垂
VFN V 1?784.21N NFV 2 4?2104N.
FN
H 1?215 4 62. NNHF 2? 1132 .9N0
弯
矩 M总弯 扭矩矩T
MH ? 3135.9 N ?
mM
? V486.N 2 m
? M? 14 21.6N ?
Mm? 3135.92 ?48 .622 14?.16N2 m
T3? ? 30.08N 1 m?
3 T ?030.81N m?
5按弯扭.成合力应核轴校的度 强行校进核时通，只校常核轴上受承大弯最矩扭矩和截的面强2
度 M。 c ?a M? ?? T? 取 折系合 ? 数? 06. 2
2 ?M (?T 2 2 1)421.6 ?2 (06 ? .00381. 2) ?a c? ?? 3.018Ma pW .01 5?3 6?0?1
9轴的材为 料4 5，调钢质处，查表 理51-1 [?得?1 ]? 06pMa,
?
ac ?13.0 8pa
?M ac ?[ ?? ]
1安全
c?a ?[ ?? ]1，故 全。
安92
3
0
六轴、承寿命校核
1 输.轴轴承型入号 3077 C的寿命校计算核 查：册手7 01（GC/B 27T-69914的）参数 轴为承号 7型30C
C7r ? 4.23K
NCr ?
342.N K，C or? 2 .86K ， N公称触角? 接?15?
）.支反1力
2 2： Fr ?1 NFH 453.38 2? 22 481.2? 490 N ? 1NF 1 V 2?2 22 Fr2 ? NF 2 H? FVN2 11?8 .979 ?3 86.71 ? 251 1.6 N
0
Cro ?26.K8N
公称触角? ?接 1?
5
Fr1? 904 FN 2 r 1?51 2.0N6
）2算派生计轴力 对于 70向0C 型0承轴按表 ，137-， 承轴的派轴向力生
Fd
? Fr ee ，判为断系，其值数大小
F由a 确。 定Co
初
选=e04.估，算 F1d ?0.4 F1r? 0 .4? 490 19?N6
Fd 2 ?
0. 4rF2 ? .40? 251 .061 5?0.420 N。 Fa e齿为轮到受轴向
，力 Fea? 26.412N。 aeF ?F d ? 612.212N ?F d 2。
? Fa
2 ?Fa e?F 1d ?622.21 N,F a1 ? dF 1?1 69NFa
1 ? 0.F0073,a 2 ? .0202。由表3 13-5 行插值计进得算C oC
oe1
? 0.1 9,e2 ? 0.392 Fd1 ?。e1F r ? 13.19 N
，
F d ?2e2 F r ? 2940.24N 。 Fa?e ? F1d? 5913.N ?1 F 2d ，? Fa 2 ?aFe? F 1d? 195.13N， aF ? Fd1 ?1 193. N
。a1FF ? 00.04， a 23? 0. 1904。次计算相差不大，确两定 CoC o
e1
? 0.91 e2 ?0 3.2
9a F2? 6 2.221NF a 1 19?6N
e1 ? 0
.91, e2? 0. 39；2? Fa 2 ?62.221 ，N F1a? 916
3）N计轴算所受的承向力 受力如图
轴30
3
1
X1
0?.44 Y, ? 10.35 X 72 0.?4,4Y 2?1 42.
84 )算计当量动荷 载1 p,p 2。F
a 1F? 0. 4? 1e， a 2? 0497 ? .2e 由。表 1-35 插计算值：得 r1 Fr 2
轴承
F
1：X1 ? 0. 4, 41Y? 0 .753;轴承 2： X2 ? .04, 4Y 2 1?42.; 因轴承运8转程过中轻有微冲击按， 表1-36， fp 1?.0? .12 ， 取f p ? .12， ：
则f
p 1.2
P? .592N ? 4311 2 ?P 716 .78N
P .2529N ;1 ? f (p 1FX1 r?Y 1F 1 )a? 4 13P 2? fp X 2 (F 2 r?Y2 Fa 2 ) ? 716 .28N7;
)5验轴承寿算。命
L h? 89991 4.h3
L'
h? 4408 0h
h L ?Lh
'寿足够命轴 型号 承3067C
? 2 P?P 1 ,? 按轴 承 2 受大力小计算
L
h?
其中
1
6 0C ?( ) 8?9919 .34 ?hL h '60 nP2
Cr? 2.62KN
'hL? 8 ? 35?06 ?1 48400h
Cor
?198K.N
称接触角公 ? 15??
满足设?中寿命的备求，要命寿足！
够.2中间轴 轴型承 73号0C6的 寿校命核算：计 查册手73 06（CGBT 276/-194）的参数9为
r1F ?2835.2 N F8r 2 ?421 0.8N8
r C 26.?K2 N， oC r?1 98KN.， 公称接 触?角? 15?1）
支反：
力 22 rF1 FN?H2 594. 05 2? 1414 44 . ?2 285 3.28 N 1 ?FN V ?1 22 Fr 2 ?FN 2H371 .823 ? 66 .33 24 ?4120. 88 N2 ?FN 2 ?V
）2计派生算轴向
力3
12
对于3 700C0型轴 ，承按表 31- 7，轴承的生派向力
轴F ? derF e 为，断系数判其值，大小由
F
a确 。 定C
o初
e选0.4=估算 Fd1，? 04Fr.1? 0 4 ? 28.35 .2 8 ?1134 11.N2
F d2 ? 0.4F 2 ?r .40? 2410. 88? 9 6.432N5 。 Fea为齿轮 受轴向到
力， aFe ?26.21N4。 ae ? FF1d? 319 0.56N ?2 F d2。
?
F a 2 F?e ?a F1d ? 1309.5 26 ,NF a ?1 F1d ? 94.635N2
Fa 1 F 0?0.72, a 02? 0 0487。.由 表1-53进行 插计值得算C Coo
1e ?0. 434e 2 ?.402
0a F 2 1?390.5 62NF 1a 964?3.5N
2e1 ? .4403, e2? 04.0。2Fd ?1 e1Fr 1 ?125 6.30 N，
Fd2 ?e2 Fr 2 ?1012 .57 N? F。ae ? Fd1? 143 .878N Fd ? ，2? a 2F ?aeF ? F1 d?143 .788 N ，a1 ? FdF 1 1?120 5.7N
F。a F1? 0 073.， a2? 0 .015。两计算次差不相大确，定C oCo
e1
? .403 4, 2 e 0.420；??Fa 2 1?309. 65N ， Fa2 ?19 4635.2N。
3 计算）轴所受的承轴力 受力如向图
Fa 1? .094? e 1Fr 1F 2 a 0.4? ?2 er 2F
X1 ? 0.
44,Y1 1?.7215)
算计量当载动 荷p1, p 2。
Fa 1 F? .49 ?0e ， 1a2 ?04 . ?e2 。由表13- 5 值插算计： F得r1 Fr 2
X2 1,?Y ? 2
f0p ? 1 2.P
91. N 1? 617 P3 ?22 983. 065N
轴
承：1X 1 ?0.4, 41 Y 1?.712 轴; 2： 承X2 ? ,1 Y 2? 0;因轴承 运过转中程轻微冲有，按表击13- 6，f p? 10 ?..2 ，
13
233
取
f p 1.?2，则：
L ? h1420 194.h
P
.91 N;1 ? fp( 1 XFr1 ? 1FYa ) 1? 361 P7 2? f p (X 2r F2? Y2 aF 2) ? 2893 05.6 N;6)验算轴承寿
。
命L
' ? h4804 h
0L ?h L'
h命足够寿 承轴号型 317C
0
P? ? P 12 ,?按 承 轴 1受大力小计算
106
C ? L ? ( h ?) 14021.94 ? L'h 60nhP
其2
中Cr? 53. KN5
Cor
? 4.2KN7公
称接触角 ? ?1?5
'Lh? ?8 3051? 6 44?80 0
h?
满足备中寿设的要求，寿命
命
足够
3！ 输.轴出轴承型号 730C 1寿命的校核计算 查手： 73册10C（B/G 2T67-194）9参的为数
rF1? 22 92.9 N 0Fr ? 2210 .74N4
C ? 5r3.5KN， Cor ? 4.27NK ，公称接触 角? ?5?
11支反）：力2
2 F r1 ?FN H 154 .622 2? 78 4.212 ?229 2.90 N 1 FN?V 1? 2 22 2 F r ?2FNH 2? FNV 2 ?113 .29 ? 4012 .4 ?01 204 .7 N4
）2算派计生轴力向对 于70 00C 型轴，按表 1承-7 ，3承的轴派轴生向力
F
d? er ，F e判断为系数，其值大小由
a F确。 定oC
初选 e=.40估算 ，d1F 0.4Fr? 1?0 .4 22?2 9.9 ?0917. 1N6
dF2 ? 0.4rF2 ? 0. ?4102 .744 ? 84190.N。 ? dF ? 1d 2 F ? 。Fa ?2Fd1 ? 91716. N ,Fa1? F d1? 9 7116N ,
.Fa由表 ? .0109。4Co
e1 ?2e ?0.386
13
5-进行 插值算计 得1 e ?2 ? 0.38e6。 d1F ? e1r1F? 85.806 ，N
F
a 1? aF 2? 917 .6N
1F
d2 e? Fr 22? 46503N .。?Fd 1? d F2 ? F， 2 ?aFd ?1 8850.6N ，Fa1 ? dF1? 88.560 。
N3
3
3
4
a 。F次两计算差相不，确定 e1大? e2 ?.036 ； 8?0. 1088，C
? Foa1? Fa2 ? 9171.N 6。3
）计算轴所受的轴承力 向受力图
Fa1如? 0. 4 ?e1 rF 1Fa 2?0 7. 6?e2 F 2r
6
计算)量当载动荷p1 ,p2 。 F
1 aF? .4 ?0 1e ， a 2? .06 7 e2 ?。由表 1-53 插计值算：得 Fr1Fr 2
X
1 0?.4, Y1 4 1?.484 X2 ? 044,. 2 ? 1.44Y8
承轴1： X1? 0.44 ,1Y? 1. 44; 轴承8 ： 2X 2 ?.044, Y 2? 14.84;因轴承运 过程转有轻微中击，按表 1冲3-6， fp ? 1.0 1?2 .， 取f p ?12.， 则：
f
p? 1.2P .
3N1 1 ?2804 P2 ? 22 92.7 N6
Lh ?
6 0360 6.99
hP
.31N ;1 ? fp ( X F1r 1?Y 1F 1a )? 2804 P2? f p ( X Fr 22 ?Y F2 a 2)? 229 .276N
7);验算轴寿承。
命
'L h 4480?0 h
Lh? L h'寿命足够
?P2 ? P1 , ?按 承轴 1受 大力计小算
Lh
?其中
016C (?) ? 630 660. 9h9? L 'h60 n2
P
L' h?8 ? 350?61? 4 480 h
0
?满 设备足寿中的要求命寿，命够足！
七平键、的度强核校：
表查 -62，存在轻微冲击，据根的材轴料定确用许应力
[ p?] ? 101 Nmm/
2
,
?p
?2
?1T0，其中 d 为 轴直径，的k d
l
3
[? p ?] 10 1N/m m2
34
5
3k ? .05 ，hh 为键的高度，头平圆键l ? ?L b， L键为长的度
，b 键为宽度。 1. 的输入轴 ：A 平键型面截 ? h b 8mm? ?7mm L 56 ?mm 1 ?T41. 8N 5? md25=mm 平； 键 b ? h ?8mm? 7m
L ? m56m
2T m1?3 20 ? 4.18?1530 ? p?? ?9.1M8apk ld .50 ? 7 (?56? 8 ) ?2
5
? ?p1 9.Mpa8满
足要。 ?? 求 ?p[ ? p] 平，键b ?
h ?1 0m m?8 m L ?m 70 m
m?
? p? [ ?p ] 满，要求。足2
中间轴. A ：型键平截面 ?bh ? 10mm ? 8m mL ?70 m m1 ?T 21.37N ?6 dm=6m3；
m?
p? 2.948pMa
足要求满 ?? p ?。 [? p] ， 平
键 ?bh ?0 1m m? mm L 8? 0 m4
m
p ??
2T
?1 03 2?127.36? 13 ?0
? 9248Mpa. kdl0 .5? 8 ? ( 7 0 ?10)? 3
6
? ?p? [? p ]，满要求。
足 型A平键面截 b? ? 1h0m m? 8m L m ?40 m T1 m?1 273.N ?6 dm3=6m；
m?
p? 58 .96paM满
足求。要 ? ? p?[ ? p ，
]p? ?
2T?10 3 ?127.2631?30? ? 58.6Mpa9 ldk 05 ?.8 (40?? 0)1 ? 6
3
? p?? [? p] ，满 要求足。
.3出轴： A输型平键 截 面 ? b h?1 6m m?0 m1 m L? 3mm6T 1? 3008.1N ?m =56mmd ；键
平 ? h b?16 m ?10mm L m?63 mm
T 21?0 3 2 3?00.8?101 3p?? ??4 57.Mp2 kla 0d.5? 10 ?(6 ? 13) 6? 6
?5p 4?.57M2a
p足满要。 求? p?? ?[p ]
，?
?p ? [ ?p ]， 足满求。
A 型平要截键 面 b ?h? 12m m ?m8m L ?0 mm5 1 T ?300.8N ?1 md40=m；m3
5
平键b
?h ? 21 mm? 8mm
3
6
2 ?T13 20 ? 03081?10.3?p ??? 8995M.a kpld .05 ? ? 8(50? 1 ) 2 ?40
?L5 m0m
?
p ?9.98Mpa
5满足求。要?? p? ? p []
，?
?p ?[? p] 满足要求，。
八
、体箱构的结设计
速器减的体箱采铸用造（TH200制成），采剖分用结构为 了式保齿轮证佳合量，质 端盖分大体机采用1.
7H 合配 。s
6
机体足有的刚够
度
机在体加为肋外，轮为廓方形，增强了长承轴刚度座 .2 考到机虑体内件零的滑，密润散热封。
因
其传件动速小于 12度/s，故采用侵m油润，油时同了避 免油搅为得渣沉溅起齿顶到油池，底的面距 H离 为4 m0 m为证机保与机座盖连处接封密联接凸，应有缘足的够宽，度 联接表应精面，其车表面粗度糙 为3. 机体构结良好的工有性.
艺铸壁厚件为1 ，圆角0径半 为=3。R体外型简单机拔，模便方 4.. 附件对设
计
A孔视盖窥视和孔在机盖 顶开部窥有视孔，能 看 到传零动齿件合区的位置， 并 足有够空的，以便间能于伸进行入操作窥，视孔有盖板机 ，上开窥视体与凸缘孔块一，便有于械加工机出承盖支板表的面 用并片垫强加密，封盖板用铸制成，用铁M6 紧固 B 油螺： 塞油放位孔油于池底最处，安并在排减器速与其他部件不近 的靠一，以便放侧油放油，孔用塞堵住，因螺油此孔的处机 外体壁凸应一起，块机械加由工螺塞头部成支的面承，加封 并油加圈密以封 C。油 ：
标6
3
7
3油标位便在于观减察速油器面及面油稳定之处。油尺 安的部位不置能低，太以油防入进尺座油而孔溢出.D 通气 ：孔 于由速器运减时，机转内温度升体高，气增大压，便于排 为，气机在盖部的窥视顶改孔安装通上器气以便达到体，为 内力平衡压 E 盖.钉： 螺启盖钉上螺螺的长纹要大于机度盖结联凸缘的厚。 度杆端钉部做成圆柱要，以免形坏螺破. F纹 定销位： 为证保剖式机体的分承座轴孔的工及装配精度，加在体联机结凸 缘的度方长
向各装一安圆锥位销，定以提高位定度. G 精钩吊 ：机在上直盖铸出吊接钩和吊环， 用以起吊或运较重搬物体的 .九确定箱体、基的本数： 参(低取速轴心距中a ?17 mm) 0机座厚壁? 机壁盖厚? 机座1缘厚度 凸 b盖机缘厚凸度b1 机座底缘凸厚 b度 地2螺脚栓直 径 df 脚螺地栓目 数 n承轴螺栓直径 d旁
?1? 00.25 a ?3 8?
? 1 ?
0. 0a2 ?3? 8
?b1 5d
b1 .? .51 ?
12b ? 25?1
.d
f ? 0 0.3a 6?1
2 ?a 502 ,n?
4 ?? m8
m? 1? 8m
bm? 1 2 mmb1
12?mm
1d ? 075. fd
机
与盖座连机接螺直栓径 d 2
d 2 ?(0.5 ~ .60d )
f承端轴螺盖直钉径 d3
2 ?b20 mm
d 3 ?( .40 0.~5) d
3f
7d
f ?8 1mm
3
8
窥视孔
钉直螺径 4d定位 直销 d 径轴旁承凸台半径 R1
d
?4 (03.~ 0.4 )df
d (?.70 ~08.d )
R1 ?2C 2
n?
d16? 1 4mm
查
：
l表1? C 1?C2 (? 5 ~2)
?11 ? .12??
?2 ?
d
2 ?0 mm1
外壁至轴承座端机距离面l1 大齿轮 圆顶内与壁距机离 1 ?齿轮面与内端壁距机离 2? 机、机座肋盖板 厚m ,1 m2
d 3 ?8m m
d4 ?8 mm
?d8 m
m通气
器简易：通气 M 器21 ?1 5.
R1? 8 mm1
、十 计小设结
周的两课设计结程束了 通，此过次课设程计 使，我更扎加 的实握了掌有减关器设速方面计知识，在的设计程过中虽 遇到然一些了问题，但经一次又一过的思次考一遍又一，遍的 检。查于找终了出因原在，也暴露所了前出期我在方面这的 知识缺和经验不足欠。这 次于两级关开式圆展柱轮减齿速器课程设的计是我 真正理论们联系实际、深入了解计概设念设和过计程的实考 践，验对提高于我机们设械计综合素的大有质用。通过处三 星个的设计实践期，我使机械对设有了计多的更解了和认识.为 我以们的后工打下了坚作实基的.础 认我为 在，这周的两的程课计设， 不中培仅养独立了考、 动手操思作的力，在能种各它能其力上也有都提了高。更要重的是， 在程课计设过中，程们学会了我多学习的方法。而很这是日 后最实的用，的是真受匪浅益要面。对社会挑战，的只有 断的学习、不践实再，学、习再践。实这对我们于将 的也有很大来帮助的。以后不管，多苦有，想我我们都能苦 为乐，找变寻有的趣情事发现其中珍贵，事的情。像中就提国倡 艰的苦斗奋样一我们都可，以在课程计设束结之变后的更 加成，会熟对面需面对的事要。 回情起顾此程设计，课今 我仍感慨至颇多，从理论到践实，这在日段里子可，以得是说 苦于甜，多是但以学到很可多很多东的，西同时不仅可以巩固 了前以所过学的识知，且而学到了很多书在上本没有学所 到过知的识通。这过课次程计设我使懂了得论理实与相际
结38
l1?
42 m
?m1 ?1 2m m
? 2 ? 3 1mm
1m? m2 ? mm
6 12M ?1 .5
3
9
合是
很要的重，有理论只知识远是远不够的，有把所只的学 论知识与理践相实结合起来，才能获真正的知得。识通过这 次设计的，慨颇多感，获收多。更多的是颇从中学到 很东多，包西括本知书以及个识素质与人格品方面。 感谢老师的勤指辛，也导希望师对于我的设老提计意见。
出参
考 料
【1资】 程志 红唐大放机《设计械课程机上与计》设东大学 南版出社200 6 年1 月第 0 1；版 2【】志程《机械设红计》东大学南版社出版 ；3】孙【波海 姚港《新utocad2008A 使用程教机械》工出 版社 2业08 年 6 0月第1 版； 4【】 金任全 永文 贾红焕 《如械设计机程设课》西计交安 大通出版学 2003社 年 月2 1第 ； 【版5郝】桐《理论生力》学等教高育出版 社020 年 9 月3 3 第版【 】王6洪欣冯 雪君《 械机理原》南东学出大社版2 00 5年8 月 第 1版 ； 【】7恒孙 作陈 模文葛 杰机械原理《2》00 年第 6 版7；【8 闫圣】 平材《料学力》科出学社 2版10 2 8年 第 1 版月【 9】吴宗泽 ,罗国 圣机.设械课程设计计册手. 等高教育出 社版199.9 年6 月第1 版； 【01】朱双霞 新逸 史机械设计《础基课程计设》哈 尔滨工 大程学版社出 200 9年 8月 一版第 【；11 洪】德钟 简《机明械设手计》同册济学出大社 2版02 0年5 月 ； 其他版有数关见装配据的明图表和手细册中有的关据数。2 060年 6 月第
31
9
范文四：悬挂式输送机传动装置设计
悬挂式输送机传动装置设计
2
目 录
设计任务
书…………………………………………………………………………… 3
1传动装置总
图…………………………………………………………………… 3
2设计条
件………………………………………………………………………… 3
3设计任
务………………………………………………………………………… 3
4设计要
求……………………………………………………………………………4
一、电动机的选
择……………………………………………………………… 5
二、分配传动
比………………………………………………………………… 5
三、传动装置的运动和动力参数计
算………………………………………… 6
四、传动零件的设计计
算……………………………………………………… 7
(一) 开式链传动的基本参数及强度计算…………………… 7
(二) 斜齿圆柱齿轮的基本参数及强度计算…………………… 9
(三) 直齿圆柱齿轮的基本参数及强度计
算………………………………14
五、轴的结构设计及强度计
算…………………………………………………… 19
(一) 输入轴结构设计和强度计
算……………………………………… 19
(二) 中间轴的结构设
计………………………………………………… 23
(三) 输出轴的结构设
计………………………………………………… 26
六、轴承寿命校核计
算…………………………………………………………… 29
七、平键的强度校
核 …………………………………………………………… 34
八、箱体结构的设
计 ……………………………………………………………… 35
九、确定箱体的基本参
数 …………………………………………………………… 37设计小
结 ……………………………………………………………………
……… 38参考资
料 …………………………………………………………………………… 38
2
3
设 计 任 务 书
1. 传动装置总图
2.设计条件
1) 机器功用 通用生产线中传送半成品、成品用，被运送物品悬挂到输送
链上;
2) 工作情况 单向连续运输，轻度震荡;
3) 机械公用 输送散装物料，如砂、灰、谷物、煤粉等;
4) 运动要求 输送机主轴转速误差不超过0.05;
5) 使用寿命 8年，每年350天，每天16小时;
6) 检修周期 一年小修，三年大修;
7) 生产批量 中批生产
8) 生产厂型 中、大型通用机械制造厂。
3.设计任务:
1) 设计内容 A 电动机的选择; B 链传动设计; C 减速器设计; D 联
3
4
轴器选型设计; E 其他;
2) 设计工作量 A 传动系统安装图1张; B 减速器装配图1张; C 零件
图2张; D 设计计算说明1份; 4.设计要求:
1) 减速器设计成 A展开式二级减速器;B同轴式二级减速器;C行星齿轮减速器;D单极圆柱或圆锥齿轮减速器;E设计者自选减速器的形式。 2) 对所设计得减速器 A要有一对斜齿轮 B要有两对斜齿轮 C要有一对变位齿轮 D要有两对变位齿轮 E变位与否、直齿与斜齿有设计者自定。
表E
4
5
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
12
12
13
13
14
14
15
15
16
16
17
17
18
18
19
19
20
20
21
21
22
23
23
24
25
25
26
26
27
27
28
29
29
30
31
32
33
34
34
35
35
36
36
37
38
38
39
39
范文五：E5悬挂式输送机传动装置说明书 (2)
目 录 一 机械设计课程设计任务书
二 电动机的选择
三 总传动比及传动比分配
四 传动装置运动参数的计算
五 各组传动齿轮设计
六 各组传动轴设计
七 各传动轴上键设计
八 各组传动轴承设计
九 箱体结构尺寸
设计小结
参考文献
机械设计课程设计说明书
题目 E. 悬挂式输送机传动装置设计
1.设计条件
1)机器功用 通用生产线中传送半成品、成品用,被运送物品悬挂在输送 链上;
2)工作情况 单向连续运输,轻度振动;
3)运动要求 输送链速度误差不超过 5%;
4)使用寿命 8年,每年 350天,每天 16小时;
5)检修周期 一年小修,三年大修;
6)生产批量 中批生产;
7)生产厂型 中、大型通用机械厂。
悬挂式输送机
1、输送链 2、主动星轮 3、链传动 4、减速器 5、电动机
2.原始数据
1)主动星轮圆周力(kN ) 9.0;
2)主动星轮速度(m/s) :0.9;
3)主动星轮齿数:7;
4)主动星轮节距(mm ) :86;
3.设计任务
1)设计内容 ①电动机选型;②链传动设计;③减速器设计;④联轴器选
型设计;⑤其他。
2)设计工作量 ①传动系统安装图 1张;②减速器装配图 1张;③零件图 2张;④设计计算说明书 1份。
4.设计要求
1)减速器设计成同轴式二级减速器; 2)所设计的减速器有两对标准直齿轮。
1. 电动机的选择
1 类型:Y 系列三相异步电动机; 2 型号:
工作机所需输入功率:W P F v =?=9.0×1.0=9Kw;
电机所需功率:32
1234
6.64W
W
d P P P kW η
ηηηη==
=;
其中, 1η为高速级联轴器效率, 0.99 2η为滚动轴承效率, 0.99
3η为闭式圆柱齿轮效率, 0.97(按 8级精度)
4η为链传动效率, 0.99
电机转速 n 选:3000/min r ; 所以查表选电机型号为:Y132S2-2 电机参数: 额定功率:m p =7.5Kw
满载转速:m n =2900/min r
电机轴直径:0.018
0.002
38mm m d
++=
2.总传动比及传动比分配
(1)计算总传动比 i
在上边已确定电动机满载转速为 n =2890r/min,利用公式 5.6计算主
动星轮转速
()0601000/6010001.0/90974.07/min n v p z r =???=???=
用公式 5-5计算总传动比
0/i n n ==2900/74.07=39.15
(2)分配传动比
123
i i i i =?? 从减速器的高速轴开始各轴命名为 1轴、 2轴、 3轴、 4轴。
1i —高速级传动比 2i —低速级传动比 3i -链传动的传动比
由于 3i =2~3.5, 取 3i =2.2,所以 12i i ?=39.15/2.2=17.79 而 12(1.3~1.5)i i =, 所以取 1i =4.81, 2i =3.7
3.传动装置运动参数的计算 (1)各轴转速计算
第 1轴转速 12900(/m i n ) n r = 第 2轴转速 ()211/2900/4. 81
602. 9/
m i n
n n i r === 第 4轴转速 ()322/602. 9/3. 7163/m i n n n i r === 主动星轮转速 ()433/260. 88/2. 893.
17/m i n
n n i r === (2)各轴功率计算
第 1轴功率 ()1127. 50. 990. 997. 35P P k W ηη==??= 第 2轴功率 ()21237. 350. 990. 97
7. 06P P k W ηη==??= 第 4轴功率 ()
32237. 060. 990. 976. 778P P k W ηη==??= 主动星轮功率 ()
4346. 7780. 976. 575P P k W η==?= (3)各轴扭矩计算
第 1轴扭矩 ()1119550/95507. 35/290024. 2. T P n N m ==?= 第 2轴扭矩 ()2229550/95507. 06/602. 9111. 8. T P n N m ==?= 第 3轴扭矩 ()3339550/95506. 778/163397. 11. T P n N m ==?= 主动星轮扭矩 ()4449550/95506. 575/74. 068
47. 8.
T P n N m ==?= (4)将以上计算数据列表
3 链传动参数设计
4.各组传动齿轮设计 (1)高速级齿轮参数设计
(2)低速级齿轮参数设计
综上 ,得齿轮的相关几何参数
5.各组传动轴设计
(1)高速轴设计与校核
(2)中间轴设计与校核
(3)低速设计与校核
6.各传动轴上键设计
(1)高速轴上联轴器处键设计与校核
(2)高速轴上小齿轮处键设计与校核
(3)中间轴上小齿轮处键设计与校核
(4)中间轴上大齿轮处键设计与校核
(5)输出轴上齿轮处键设计与校核
(6)输出轴上联轴器处键设计与校核
7.各组传动轴承设计
(1)第一对轴承的选用与校核
(2)第二对轴承的选用与校核
(3)第三对轴承的选用与校核
8.箱体结构尺寸
1.箱体壁厚 10mm
箱盖壁厚 10mm
2. 箱座上凸缘高度 12mm 箱盖凸缘厚度 15mm 箱座底凸缘厚 25mm
3. 地脚螺钉直径 M20
4. 轴承连接螺柱直径 M16
5. 箱盖与箱座螺栓连接 M10
6. 轴承端盖螺钉直径 M8
7. 检查孔盖螺钉直径 M6
8. 定位销直径 8mm
9. 轴承旁凸台半径 20mm
10. 凸台高度 33mm
11. 外箱壁至轴承内壁距离 15mm
12. 齿轮顶圆与箱壁距离 15mm
13. 箱盖肋板厚 8.5mm
14. 箱座肋板厚 8.5mm
15. 通气孔选择 M12X1.25
16. 油标选择杆式油标 M12
17. 放油孔及放油塞选择 M20X1.5
18. 密封件选用毛毡密封
19. 轴承选择脂润滑 , 所以每个轴承都有各挡油环
感 想
通过此次课程设计, 我首先的感受就是做好一个设计要考虑的东西实在是太 多了。认识到机械设计这种工作的基本概念和一些方法。
我从实践中学到了一些设计的方法和思路, 虽然有些东西我还理解的不是很 清楚,但我确实觉得从中获益匪浅。有时在看课本时,自己有些想法,通过这次 设计检验了我相关机械设计的各方面知识, 使我看到了自身的很多不足, 为我以
后的学习指明了方向。
参考文献
1.程志红主编。机械设计。南京:东南大学出版社
2.程志红、唐大放主编。机械设计课程上机与设计。南京:东南大学出版 社
3.王洪欣主编。机械设计。南京:东南大学出版社
4.庄宗元主编。 AutoCAD 2004。徐州:中国矿业大学出版社
5.中国矿业大学机械制图教材编写组编。画法几何及机械制图。徐州:中 国矿业大学出版社
6.甘永力主编。几何量公差与检测。上海:上海科学技术出版社
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