机械设计课程设计(二级减速器)

机械设计基础课程设计计算说明书

系专业班设计者

指导老师

2011 年 5 月21 日

目录

一、设计任务书 (2)

二、电动机的选择 (3)

三、计算传动装置的运动和动力参数 (4)

四、传动件设计（齿轮） (6)

五、轴的设计 (10)

六、滚动轴承校核 (17)

七、连接设计 (19)

八、减速器润滑及密封 (19)

九、箱体及其附件结构设计 (20)

十、设计总结 (22)

十一、参考资料 (23)

1.3)

P，

d

40)48(3841920)min

r

⨯=

、电动机型号选择

符合这一范围的转速有：m in

750r、1000r

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，选用同m in

r的电动机作为原动机。1920min

r

32mm，

最后确定减速器高速轴外伸直径

、初选轴承

考虑到主要承受径向力，轴向也可承受小的轴向载荷。当量摩擦系数在高速转时也可承受纯的轴向力，

斜量，大量生产价格最低等因素，

据设计尺寸d=

32mm，；半联轴器与轴配合的毂孔长度为

50 IX mm

=

Ⅱ

-轴段右端要求制出一轴肩，轴承端盖的总宽度为

四、滚动轴承与轴的周向定位，是借过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为m6。 (4)轴上倒角与圆角 根据[4]表15-2，取轴端倒角C1.2，各轴肩处的圆角半径见齿轮轴零件图。

倒角C1.2

设计内容 计算及说明

结 果

6、轴的受力分析

首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。确定轴的支点位置，对与轴承6207，由于它的对中性好所以它的支点在轴承的正中位置。因此作为简支梁的轴的支撑跨距为266.5mm 。 计算轴齿轮上的圆周力：

N d T F t 6.94550

23640

2211=⨯==

， 径向力：N F F t r 2.34420tan 6.945tan =⨯==

α

根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。

7、判断危险截面

从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出C 截面是危险截面。现将C 截面处的M H 、M V 及M 的值列于下表： 载荷

水平面H

垂直面V

支反力

N

F NH 3.2601=N F NH 3.6852=

N F NV 8.941=N F NV 4.2492=

N F t 6.945= N F r 2.344=

(2)各轴段直径与长度的确定

1)根据所选轴承的直径mm d 30=，取中间轴最小直径

mm d d 30--==ⅥⅤⅡⅠ；综合壁厚及箱体尺寸等因素，现取mm L L 40-==-ⅥⅤⅡⅠ；

mm d d 30--==ⅥⅤⅡⅠmm

L L 40-==-ⅥⅤⅡⅠ

设计内容 计算及说明

结 果

2)为满足齿轮的轴向定位要求，ⅡⅠ-轴段右端及ⅥⅤ-轴段左端要求制出一轴肩，故取mm d d 36-==-ⅤⅣⅢⅡ。根据高速级大齿轮及低速级小齿轮的齿宽，分别取mm L 61=-ⅢⅡ，mm L 36=-ⅤⅣ；

3)为满足齿轮的轴向定位要求，取mm d 43=-ⅣⅢ。根据齿轮间间隙推荐值，取mm L 15=-ⅣⅢ；

至此已初步确定各轴段的直径与长度。 1)轴上零件的周向固定

1)齿轮与轴的周向定位采用平键联接。

ⅢⅡ-段平键，按mm d 36-=ⅢⅡ，由[1]表10-9查得平键的截面

mm b 10=，mm h 8=，由该轴段长度取mm L 50=。

ⅤⅣ-段平键，按mm d 36-=ⅤⅣ，由[1]表10-9查得平键的截面

mm b 10=，mm h 8=，由该轴段长度取mm L 28=。

同时为了保证齿轮与轴配合得有良好得对中性，固选择齿轮轮毂与轴得配合选H7/n6。 2)滚动轴承与轴的周向定位，是借过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为m6。 (4)轴上倒角与圆角 根据[4]表15-2，取轴端倒角C1，各轴肩处的圆角半径见中间轴零件图。 C 低速轴3的设计

mm d d 36-==-ⅤⅣⅢⅡmm L 61=-ⅢⅡ mm L 36=-ⅤⅣ mm d 43=-ⅣⅢ mm L 15=-ⅣⅢ

键10×8×

50GB/T 1069-1979

键10×8×28GB/T 1069-1979

倒角C1.2

(2)各轴段直径与长度的确定

1)由所选半联轴器的孔径mm d 42~30=，取低速轴最小直径mm d 35-=ⅡⅠ；半联轴器与轴配合的毂孔长度为mm L 82=，ⅡⅠ-断的长度应比L 略短一些，现取mm L 80=-ⅡⅠ；

2)为满足半联轴器的轴向定位要求，ⅡⅠ-轴段右端要求制出一轴肩，故取

ⅢⅡ-段的直径mm d 42=-ⅢⅡ；轴承端盖的总宽度为15mm （由减速

器和轴承端盖的机构设计而定），根据轴承的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖外端面与联轴器的距离 为25mm 。故取mm L 40=-ⅢⅡ。

mm d 35-=ⅡⅠ

mm L 80=-ⅡⅠ

mm d 42=-ⅢⅡ mm L 40=-ⅢⅡ

设计内容 计算及说明

结 果

3)根据所选轴承直径尺寸确定mm d d 45-==-ⅧⅦⅣⅢ，取mm L 19=-ⅣⅢ，mm L 45-=ⅧⅦ；

4)为满足轴承的轴向定位要求，取mm d 50=-ⅤⅣ，综合中间轴设计取mm L 68=-ⅤⅣ； 5)为满足齿轮的轴向定位要求，取该段直径mm d 60=-ⅥⅤ，长度mm L 10=-ⅥⅤ； 6)根据齿轮几何尺寸，ⅦⅥ-段直径mm d 50=-ⅥⅤ，长度取mm L 56=-ⅥⅤ；

至此已初步确定各轴段的直径与长度。

(4)轴上零件的周向固定

1)齿轮，半联轴器与轴的周向定位都采用平键联接。

mm

d d 45-==-ⅧⅦⅣⅢmm L 19=-ⅣⅢ

mm L 45-=ⅧⅦ

mm d 50=-ⅤⅣ

mm L 68=-ⅤⅣ

mm d 60=-ⅥⅤ

mm L 10=-ⅥⅤ

mm d 50=-ⅥⅤ mm L 56=-ⅥⅤ