9、m/s，故v 符合要求
4. 初步確定中心距
0.7(dd1+dd2)120o
7. 確定帶的根數(shù)z
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4a單根V帶傳遞功率P0=1.16KW
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-4b 傳遞功率增量△P0= 0.119KW
包角修正系數(shù)kα=0.93,
長(zhǎng)度修正系數(shù)kl=1.03,
Z
10、≥Pc/[(P0+△P0) kαkl]=6.3根，因此Z=7根
8. 確定單根V 帶的拉力F0
9. 對(duì)軸的壓力FQ
10. 張緊裝置
此處的傳動(dòng)近似為水平傳動(dòng)，故可用調(diào)節(jié)中心距的方案張緊。設(shè)張緊輪，位置在小帶輪松邊外側(cè)，另外，將馬達(dá)聯(lián)動(dòng)小帶輪的中心軸設(shè)為可調(diào)，以調(diào)節(jié)傳送帶松緊。
11. 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
已知小帶輪的直徑為dd1=112mm，大帶輪的直徑為dd2=355mm。
小帶輪，轉(zhuǎn)速較高，宜采用鑄鋼材料，直徑小，故用實(shí)心結(jié)構(gòu)。
大帶輪，轉(zhuǎn)速不太高，可采用鑄鐵材料（HT150或HT200），直徑大，故用腹板式腹板
11、式結(jié)構(gòu)。
計(jì)算結(jié)果是7根A—GB11544—89V 帶，中心距a為620mm,帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=112mm,
dd2=355mm，對(duì)軸的壓力FQ=2308N，帶輪的寬度B=(Z－1)e+2f=108mm
3.2齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)
已知條件：傳遞的功率,電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，小齒輪轉(zhuǎn)速n1=305.73r/min,傳動(dòng)比 i=4，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，使用壽命5 年，每天工作24小時(shí)。
1.選擇齒輪類型，精度等級(jí)，材料及齒數(shù)
1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)，相對(duì)支承對(duì)稱布置
2）運(yùn)輸機(jī)速度不高，故選用7級(jí)精度
3）材料選擇。小齒輪選用45（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪選用45鋼（調(diào)質(zhì)），硬
12、度為240HBS，要求齒面粗糙度Ra≤3.2—6.3um
4）選小齒輪齒數(shù)z1=27，則大齒輪齒數(shù)z2=27*4=108，Z1、Z2互質(zhì)，取Z2=107。
2．按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行試算
（1） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值
1）試選載荷系數(shù)
2）計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩
3）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7選取齒寬系數(shù)
4）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6查得材料影響系數(shù)
5）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的
13、接觸疲勞強(qiáng)度極限
6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
7）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù),
8）計(jì)算接觸許用應(yīng)力
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，則
（2） 計(jì)算
1） 試算小齒輪分度圓直徑d1t，代入中較小的數(shù)值。
2） 計(jì)算圓周速度v
3） 計(jì)算齒寬b
4） 計(jì)算齒寬與齒高之比
模數(shù)
齒高
故
5） 計(jì)算載荷系數(shù)
14、
根據(jù)v=1.02m/s，7級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)
直齒輪，
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2查得使用系數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4查得齒向載荷系數(shù)
由，，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-13得
故載荷系數(shù)
6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑
7） 計(jì)算模數(shù)m
3．按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式為
（1） 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值
1） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限
2） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖1
15、0-18取彎曲疲勞壽命系數(shù),
3） 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力
取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.5則
4） 計(jì)算載荷系數(shù)
5） 查取齒形系數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得，
6） 查取應(yīng)力校正系數(shù)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得，
7） 計(jì)算大小齒輪的并加以比較
顯然大齒輪的數(shù)值大
（2） 設(shè)計(jì)計(jì)算
對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，
16、可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.04并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)
則大齒輪齒數(shù)
這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的齒輪傳動(dòng)，既滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。
4. 幾何尺寸計(jì)算
（1） 計(jì)算分度圓直徑
（2） 計(jì)算中心距
（3） 計(jì)算齒輪寬度
取，
齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)匯總：
表（4）計(jì)算結(jié)果匯總
傳動(dòng)比
齒輪圓周速度
17、m/s
輸入力矩N·m
小齒輪直徑mm
大齒輪直徑mm
模數(shù)mm
A齒數(shù)
B齒數(shù)
中心距mm
小齒輪寬度mm
大齒輪寬度mm
4
1.09
68
270
2.5
27
108
169
75
68
3.3軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
（1） 高速軸設(shè)計(jì)
已知條件：傳遞的功率P1=4.22kw，轉(zhuǎn)速n1=305.73r/min,直齒圓柱齒輪分度圓直徑d1=68mm,傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=131.94Nm
1) 選擇軸的材料確定許用應(yīng)力
減速器傳遞的功率屬于中小功率，材料無(wú)特殊要求，故選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，強(qiáng)度極限σB=650Mpa，許用彎曲應(yīng)力[σ-1b]
18、=60Mpa
2) 初步確定軸的最小直徑
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3得A0=103~126.
則，安裝帶輪需鍵聯(lián)接直徑擴(kuò)大5％,取。
3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
a. 擬定軸上零件的裝配方案
齒輪布置在箱體內(nèi)部中央，將軸承對(duì)稱安裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝帶輪。齒輪從左端裝入，右端軸環(huán)定位，左端用套筒定位。
b. 確定各軸段直徑
軸段12（外伸端）直徑最小，若選用6208,則
d12=32, d23=35, d34=40, d56=45, d67=40
c. 確定各段長(zhǎng)度
1.帶輪的輪轂寬為108，則L12=106
2.軸承620
19、8，其尺寸d×D×B=40×80×18,則L67=18
3. L56=21
4.齒輪距箱體內(nèi)壁的距離a=16，確定軸承時(shí)，應(yīng)距離箱體內(nèi)壁s=8，軸承寬度B=18，則
5.根據(jù)軸承端蓋的裝卸及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的要求，故取L23=70
d. 軸上零件的周向固定
齒輪及帶輪的周向固定采用平鍵連接；為了保證齒輪以及帶輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪及帶輪輪轂與軸的配合為
e. 確定軸上圓角以及倒角尺寸
參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-2，取軸端倒角為，各軸肩處圓角R2
4) 求軸上的載荷
根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)畫(huà)出軸的受力簡(jiǎn)圖。由于是滾動(dòng)軸承，所以受力在中點(diǎn)。
a. 在水平面內(nèi)
20、
在截面C處的彎矩為
在截面D（就是軸上的4）處的彎矩為
b. 在垂直面內(nèi)
在截面C處的彎矩為
在截面D處的彎矩為
c. C截面受彎矩情況
d. D截面受彎矩情況
e. 兩截面受扭矩情況
f. 強(qiáng)度校核
1) C截面
2) D截面
故此軸安全。
（2） 低速軸設(shè)計(jì)
已知條件：傳遞的功率P2=4.06kw，轉(zhuǎn)速n2=76.4r/min,直齒圓柱
21、齒輪分度圓直徑d2=270mm,傳遞的轉(zhuǎn)矩T2=506.81Nm
1) 選擇軸的材料確定許用應(yīng)力
減速器傳遞的功率屬于中小功率，材料無(wú)特殊要求，故選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，強(qiáng)度極限σB=650Mpa，許用彎曲應(yīng)力[σ-1b]=60Mpa
2) 初步確定軸的最小直徑
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3得A0=103~126.
則，安裝帶輪需鍵聯(lián)接直徑擴(kuò)大5％,取
3) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
a. 擬定軸上零件的裝配方案
齒輪布置在箱體內(nèi)部中央，將軸承對(duì)稱安裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝半聯(lián)軸器。齒輪從右端裝入，左端軸環(huán)定位，右端用套筒定位。
b. 確定各軸段直徑
軸段78（
22、外伸端）直徑最小，若選,軸承選用6212則
d12=60, d23=65, d34=70, d45=65, d56=60, d67=55, d78=50
c. 確定各段長(zhǎng)度
1.半聯(lián)軸器的輪轂寬為84，則L78=82
2.齒輪的輪轂寬68，則L45=65
3.軸承6212，其尺寸d×D×B=60×110×22,則L12=22
4.軸環(huán)高度h>0.07d=4.55,取h=5，則軸環(huán)寬度b≥1.4h=7，取b=12，則L34=12
5.齒輪距箱體內(nèi)壁的距離a=16，確定軸承時(shí)，應(yīng)距離箱體內(nèi)壁s=8，軸承寬度B=22，則；
6.根據(jù)軸承端蓋的裝卸及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑油的
23、要求，故取L67=50
d. 軸上零件的周向固定
齒輪及帶輪的周向固定采用平鍵連接；為了保證齒輪以及帶輪與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇齒輪及半聯(lián)軸器輪轂與軸的配合為
e. 確定軸上圓角以及倒角尺寸
參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-2，取軸端倒角為，各軸肩處圓角R2
4) 求軸上的載荷
根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)畫(huà)出軸的受力簡(jiǎn)圖。由于是滾動(dòng)軸承，所以受力在中點(diǎn)。
g. 在水平面內(nèi)
在截面C處的彎矩為
在截面D（就是軸上的5）處的彎矩為
h. 在垂直面內(nèi)
在截面C處的彎矩為
24、 在截面D處的彎矩為
i. C截面受彎矩情況
j. D截面受彎矩情況
k. 兩截面受扭矩情況
l. 強(qiáng)度校核
3) C截面
4) D截面
故此軸安全。
3.4鍵連接的校核計(jì)算
（1） 帶輪與輸入軸鍵連接設(shè)計(jì)
已知條件：軸徑，輪轂長(zhǎng)度為，轉(zhuǎn)矩T=131.94Nm
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-1，選用A型平鍵，其尺寸為.
現(xiàn)校核其強(qiáng)度：
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-2得，因?yàn)?，故滿足要求。
（2） 大齒輪與輸出軸鍵連接設(shè)計(jì)
已知條件：軸徑，輪轂長(zhǎng)度為，轉(zhuǎn)
25、矩T=506.81Nm
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-1，選用A型平鍵，其尺寸為.
現(xiàn)校核其強(qiáng)度：
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-2得，因?yàn)?，故滿足要求。
（3） 半聯(lián)軸器與輸出軸鍵連接設(shè)計(jì)
已知條件：軸徑，輪轂長(zhǎng)度為，轉(zhuǎn)矩T=506.81Nm
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-1，選用A型平鍵，其尺寸為.
現(xiàn)校核其強(qiáng)度：
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6-2得，因?yàn)椋蕽M足要求。
3.5滾動(dòng)軸承的壽命計(jì)算
（1） 高速軸上滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算
已知條件：所選軸承代號(hào)6208
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表8-155得C=29.5kN
（2） 低速軸上滾動(dòng)軸承壽命計(jì)算
已知條件：所選軸承代號(hào)6212
根
26、據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表8-155得C=47.8kN
3.6聯(lián)軸器的校核
已知條件：所選聯(lián)軸器代號(hào)為
校核計(jì)算：
第四章 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1. 箱體
（1） 箱體采用灰鑄鐵鑄造而成，采用剖分式結(jié)構(gòu)，由機(jī)座和機(jī)蓋兩部分組成，取軸的中心線所在平面為剖分面。箱體的強(qiáng)度、剛度保證，在軸承座孔處設(shè)置加強(qiáng)肋，做在箱體外部。外輪廓為長(zhǎng)方形。
（2） 箱體結(jié)構(gòu)良好的工藝性
機(jī)座壁厚為10mm，機(jī)蓋厚度8mm，圓角半徑為R=5。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.
（3） 附件設(shè)計(jì)
a. 視孔蓋及窺視孔
在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件嚙合區(qū)的位置，并有足
27、夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開(kāi)窺視孔與凸緣一塊，便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用M8螺釘緊固。
b. 油螺塞
放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。
c. 油標(biāo)
油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處；
油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。
d. 通氣孔
減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡.
e. 定位銷
28、
為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.
f. 吊環(huán)
在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體。
減速箱鑄鐵箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系
名稱
符號(hào)
尺寸
機(jī)座厚度
δ
10
機(jī)蓋厚度
δ1
8
機(jī)座凸緣的厚度
B
15
機(jī)蓋凸緣的厚度
B1
12
機(jī)座底凸緣的厚度
b2
25
地腳螺栓的直徑
df
20
軸承旁聯(lián)接螺栓的直徑
d1
16
上下機(jī)體結(jié)合處聯(lián)接螺栓直徑
d2
10
軸承端蓋的螺釘直徑
d3
10
窺視孔蓋的螺釘直徑
d4
6
螺
29、栓Mdf至凸緣邊緣的距離
C2f
24
螺栓Mdf至外機(jī)壁的距離
C1f
26
螺栓Md2至凸緣邊緣的距離
C22
21
螺栓Md2至外機(jī)壁的距離
C12
22
螺栓Md1至外機(jī)壁的距離
C11
22
軸承旁凸臺(tái)半徑
R1
20
凸臺(tái)高度
H
50
外機(jī)壁至軸承座端面的距離
L1
50
大齒輪齒頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離
△1
12
齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離
△2
16
機(jī)蓋肋厚度
M1
8
機(jī)體肋厚度
M
10
小軸承端蓋外直徑
D2
130
大軸承端蓋外直徑
D2
160
軸承旁聯(lián)接螺栓距離
S
138及179（見(jiàn)裝
30、配圖）
2. 軸承端蓋
軸承端蓋是用來(lái)固定軸承的位置、調(diào)整軸承間隙并承受軸向力的，軸承端蓋的結(jié)
構(gòu)形式有凸緣式和嵌入式兩種。
凸緣式軸承端蓋的密封性能好，調(diào)整軸承間隙方便，因此，采用凸緣式，這種端蓋
大多采用鑄鐵件。
第五章 潤(rùn)滑密封的選擇
（1） 機(jī)體內(nèi)零件潤(rùn)滑和密封
低速軸上齒輪的圓周速度為：
則采用浸油潤(rùn)滑，浸油深度不應(yīng)超過(guò)一個(gè)齒高。
高速軸上的小齒輪采用濺油輪來(lái)潤(rùn)滑，利用濺油輪將油濺入齒輪嚙合處進(jìn)行潤(rùn)滑。
（2） 滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑
對(duì)于滾動(dòng)軸承6208，，故采用脂潤(rùn)滑；
對(duì)于滾動(dòng)軸承6212，，故采用脂潤(rùn)滑；
（3） 伸出端密封
31、軸伸端密封方式有接觸式和非接觸式兩種。氈圈密封是接觸式密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，適用于脂潤(rùn)滑軸承中。
第六章 設(shè)計(jì)小結(jié)
經(jīng)過(guò)此次減速箱的設(shè)計(jì)，我真正體會(huì)到一個(gè)完整機(jī)械的設(shè)計(jì)方法，雖然我選擇的是單級(jí)圓柱直齒齒輪減速箱的設(shè)計(jì)，但是我還是從中學(xué)到了很多。
1. 鍛煉了自己運(yùn)用課本知識(shí)的能力。本次設(shè)計(jì)涉及了機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械原理，材料力學(xué)，理論力學(xué)，工程圖學(xué)等多門課程的知識(shí)，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，不但使我對(duì)課本知識(shí)在一定程度上進(jìn)行了復(fù)習(xí)，而且鍛煉了我運(yùn)用知識(shí)的水平，提高了我對(duì)課程知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。
2. 通過(guò)本次實(shí)踐，初步掌握了一般機(jī)械的設(shè)計(jì)流程，培養(yǎng)了我獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力。在本次設(shè)計(jì)中，需要我們?nèi)シ喓芏鄷?shū)籍，自主查閱各種設(shè)計(jì)手冊(cè)，初步培養(yǎng)我們的自主設(shè)計(jì)能力，這是課堂上難以學(xué)到的寶貴財(cái)富。
第七章 參考資料
1. 《機(jī)械設(shè)計(jì)》濮良貴，紀(jì)名剛主編 高等教育出版社
2. 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》陳秀寧，施高義主編 浙江大學(xué)出版社
3. 《材料力學(xué)》劉鴻文主編 高等教育出版社
4. 機(jī)械工業(yè)部洛陽(yáng)軸承研究所. GB/T 276-1994, 滾動(dòng)軸承 深溝球軸承 外形尺寸.機(jī)械中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 1994.
5. 廖念釗, 古瑩庵, 莫雨松, 互換性與技術(shù)測(cè)量[M]. 北京: 中國(guó)計(jì)量出版社, 2001.
專心---專注---專業(yè)
減速箱設(shè)計(jì)
