【溫馨提示】 dwg后綴的文件為CAD圖，可編輯，無水印，高清圖，，壓縮包內(nèi)文檔可直接點開預覽，需要原稿請自助充值下載，請見壓縮包內(nèi)的文件，所見才能所得，下載可得到【資源目錄】下的所有文件哦--有疑問可咨詢QQ:1304139763 或 414951605
機械設(shè)計課程設(shè)計指導書
（機類本科使用）
李開世 劉郁蔥 黃文權(quán) 編著
四川理工學院機電工程系
二00五年十月
27
前 言
《機械設(shè)計》是機械類學生一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，機械設(shè)計課程設(shè)計又是其中重要的實踐教學環(huán)節(jié)，根據(jù)機械類專業(yè)本科學生機械設(shè)計課程設(shè)計要求，結(jié)合學院實際，編寫本書指導學生進行課程設(shè)計，與《機械設(shè)計》教材配套使用。
本指導書從教學要求出發(fā)，教材上有的內(nèi)容不再摘錄，力求內(nèi)容精選、適用，題目難度適中，符合本校實際要求，書中提出了對課程設(shè)計的具體要求，說明了步驟、設(shè)計報告的撰寫以及設(shè)計過程中需要注意的事項，并提供了八組設(shè)計題目類型，每組題目類型又有若干小題供設(shè)計時視情況選用。指導教師根據(jù)實際情況，在滿足課程設(shè)計基本要求的前提下，亦可自選附錄之外的其他設(shè)計題目。
本指導書在李開世教授編寫的《機械設(shè)計課程設(shè)計題集（本科）》基礎(chǔ)上，由劉郁蔥、黃文權(quán)進行了內(nèi)容的增補充實和調(diào)整，改正了原題集中的個別印刷錯誤，并全部重新繪制了示例圖。
由于時間倉促，書中疏漏錯誤在所難免，歡迎大家批評指正。
編者
二00五年十月
目 錄
前 言 I
第一章 機械設(shè)計課程設(shè)計概述 1
1.1 機械設(shè)計課程設(shè)計的目的 1
1.2 機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容和任務 1
1.3 機械設(shè)計課程設(shè)計中的注意事項 2
第二章 機械設(shè)計課程設(shè)計步驟 3
2.1 設(shè)計準備 3
2.2 傳動裝置的總體設(shè)計 3
2.3 各級傳動零件的設(shè)計 4
2.4 減速器裝配草圖的設(shè)計及繪制 5
2.5 減速器裝配圖工作圖的設(shè)計及繪制 5
2.6 零件工作圖的設(shè)計及繪制 5
2.7 整理和編寫設(shè)計說明書 5
2.8 進行設(shè)計總結(jié) 5
第三章 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書 6
3.1 設(shè)計說明書內(nèi)容 6
3.2 要求 6
3.3 書寫格式舉例 7
3.4 推薦參考書目 7
機械設(shè)計課程設(shè)計 設(shè) 計 說 明 書 8
機械設(shè)計課程設(shè)計任務書（示例） 9
機械設(shè)計課程設(shè)計進度計劃表 10
附錄I：機械設(shè)計課程設(shè)計參考題目 11
附錄II：機械設(shè)計課程設(shè)計參考圖樣 20
第一章 機械設(shè)計課程設(shè)計概述
“機械設(shè)計”是機械類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課程，論述的是各類通用零部件的設(shè)計原理與計算方法。為了對該門課程有充分的認識和深入的掌握，教學過程中除了系統(tǒng)地講授必要的設(shè)計與計算理論，進行作業(yè)及實驗等外，還應使學生作較全面的機械設(shè)計技能鍛煉，即在“機械設(shè)計”課程完畢以后，進行為期3~4周的課程設(shè)計。
“機械設(shè)計”課程設(shè)計是對機械類專業(yè)本科學生進行的一次較全面的機械設(shè)計基本技能訓練，是該門課程重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。
1.1 機械設(shè)計課程設(shè)計的目的
1．培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的正確設(shè)計思想，綜合運用“機械設(shè)計”課程及有關(guān)先修課程的理論知識，生產(chǎn)知識去分析和解決工程實際問題的能力。
2．學習機械設(shè)計的一般方法，了解和掌握常用機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設(shè)計過程和設(shè)計方法，使學生具備一定的設(shè)計能力。
3．通過設(shè)計計算、繪圖、查閱有關(guān)設(shè)計資料、手冊、標準和規(guī)范，數(shù)據(jù)處理，類比等，對學生進行基本技能訓練。
4．了解和學習機械設(shè)計的計算機輔助設(shè)計方法和過程。
1.2 機械設(shè)計課程設(shè)計的內(nèi)容和任務
機械設(shè)計課程設(shè)計通常選擇一般用途的機械傳動裝置作為設(shè)計對象，我院機械類本科以兩級齒輪減速器的設(shè)計為主，如圖１所示的圓錐圓柱齒輪二級減速器。指導教師根據(jù)實際情況，也可進行工作量與此相當?shù)钠渌麢C械的設(shè)計。
每個學生應獨立完成以下任務：
減速器裝配圖一張(0號或1號圖紙)；
零件工作圖1~3張（傳動零件，軸等，3號或4號圖紙）；
設(shè)計計算說明書一份（6000-8000字）。
在設(shè)計中可以使用各種計算機輔助計算、設(shè)計和分析工具來完成設(shè)計任務，采用計算機輔助設(shè)計的同學，需至少手工繪制圖紙1張，其他圖紙和設(shè)計說明書可打?。ㄑb配圖：4×A4打印紙拼合；零件圖：A4打印紙；說明書：A4打印紙），同時上交設(shè)計圖紙和設(shè)計說明書的電子文檔。
1．電動機 2．聯(lián)軸器 3．圓錐齒輪減速器 4．鏈傳動 5．鏈式運輸機
圖１
1.3 機械設(shè)計課程設(shè)計中的注意事項
1．機械設(shè)計課程設(shè)計是一個非常重要的教學環(huán)節(jié)，既是對已學課程的綜合運用，又為以后的專業(yè)課學習打下基礎(chǔ)，因此，務必要求學生在設(shè)計過程中嚴肅認真，踏實細致，并養(yǎng)成保質(zhì)保量，按時完成任務的良好習慣。
2．正確處理計算和繪圖的關(guān)系。不能把設(shè)計片面理解為就是理論計算。確定機械零件尺寸時，應綜合考慮零件結(jié)構(gòu)，加工，裝配，使用條件，與其它零件的關(guān)系以及經(jīng)濟性。理論計算只是為確定零件尺寸提供了一個方面（如強度）的依據(jù)，有時要利用經(jīng)驗公式來確定尺寸，有時要根據(jù)結(jié)構(gòu)和工藝來確定尺寸。因此在設(shè)計過程中，經(jīng)常是邊畫、邊算，邊修改。計算和繪圖相互補充，交叉進行。
3．正確處理參考現(xiàn)有資料與創(chuàng)新的關(guān)系。任何設(shè)計都不可能是設(shè)計者憑空想象，獨出心裁的產(chǎn)物。大量的設(shè)計參考資料是前人設(shè)計經(jīng)驗的總結(jié)，初次進行機械設(shè)計，應充分熟悉和利用現(xiàn)有資料，參考和分析已有的結(jié)構(gòu)方案，合理選用有關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù)。這正是鍛煉設(shè)計能力的一個重要方面。但是，參考資料并不意味著盲目地抄襲資料。設(shè)計者必須根據(jù)特定的設(shè)計任務和具體要求敢于提出新設(shè)想、新方案和新結(jié)構(gòu)并在設(shè)計實踐中總結(jié)和改善，充分發(fā)揮主觀能動性，這樣，設(shè)計者的設(shè)計技能才能不斷得到提高。
4．注意培養(yǎng)工作的計劃性，應經(jīng)常檢查和掌握進度，并隨時整理設(shè)計計算結(jié)果。這對于設(shè)計的正常進行，階段檢查和編寫說明書都是有益的。
5．盡可能引用新的設(shè)計方法，采用計算機輔助設(shè)計工具或手段進行設(shè)計。
第二章 機械設(shè)計課程設(shè)計步驟
設(shè)計通常根據(jù)具體條件分析確定出總體傳動方案，然后進行必要的運算，通過計算，作圖，查閱資料以及必要的修改得到結(jié)果，最后以機械圖和設(shè)計說明書的形式完成設(shè)計。大致過程如下所示。
2.1 設(shè)計準備
認真研究設(shè)計任務書，明確設(shè)計要求、條件、內(nèi)容和步驟；閱讀有關(guān)資料、圖紙，看錄像及參觀實物或拆裝減速器，了解設(shè)計對象；復習“機械設(shè)計”課程有關(guān)內(nèi)容，熟悉有關(guān)零件的設(shè)計方法和步驟；擬定設(shè)計計劃（工作進度表），準備好有關(guān)圖書，資料及用具。
2.2 傳動裝置的總體設(shè)計
準備工作完成后，首先進行傳動裝置總體設(shè)計，總體設(shè)計的內(nèi)容是分析和選定傳動裝置的方案, 選擇電動機的類型、型號和轉(zhuǎn)速，為下一步的傳動件設(shè)計提供條件。
2.2.1 分析和選定傳動裝置的方案
傳動方案通常用機構(gòu)運動簡圖的方式表達，根據(jù)課程設(shè)計任務書中提供的原始參數(shù)，分析減速器的工作條件（如運動特點，有無特殊要求等），工作性能（如運輸帶工作拉力Ｆ，運輸帶工作速度ｖ），再分析比較多種傳動方案的特點，考慮總體結(jié)構(gòu)，尺寸以及加工制造方便，使用和維護易于操作進行，成本低廉等因素從中選擇出最佳的傳動方案。如果設(shè)計的是多級傳動，對于有幾種傳動形式的多級傳動要充分考慮各種傳動方式的傳動特點，合理布置傳動順序，下面幾點在考慮傳動方案時可供參考。
1．帶傳動乘載能力小，傳遞同樣功率時結(jié)構(gòu)尺寸較大，但帶能吸收振動，傳動平穩(wěn)，適宜布置在高速級，通常ｉ≤７。
2．鏈傳動因為有運動的不均勻性和附加動載荷，有沖擊，最好布置在低速級 ，通常ｉ≤８。
3． 斜齒輪因為是逐漸進入和退出嚙合其傳動比直齒輪更平穩(wěn)，故宜布置在高速級。
4．大直徑的圓錐齒輪加工較直齒輪和斜齒輪困難，宜將其布置在高速級，并采用小傳動比以減小其直徑和模數(shù)。
5．蝸桿傳動可得到較大的傳動比，適合于用在高速傳動中。
總體傳動方案的選擇可參考附錄I示例圖。
2.2.2 選擇電動機
電動機由專門廠家生產(chǎn)，是標準部件，設(shè)計時要選擇電機型號、電機功率和電機轉(zhuǎn)速，這些可根據(jù)工作機性能，工作環(huán)境和工作載荷來選擇，在產(chǎn)品目錄上查閱相關(guān)參數(shù)。
如無特殊要求，電機類型通常選用Ｙ系列的三相籠型異步電動機，因其結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，維護方便。電機功率和轉(zhuǎn)速要根據(jù)具體條件進行計算。
確定總傳動比和分配各級傳動比；
總傳動比由選擇好的電機轉(zhuǎn)速ｎ電和計算出的工作機工作機轉(zhuǎn)速ｎ工確定
ｉ總＝ｎ電 /ｎ工
關(guān)于總傳動比的分配，應考慮下面幾點
1．各級傳動比應在推薦值的范圍。
2．傳動比的分配應使各級傳動比尺寸協(xié)調(diào)合理。
3．考慮結(jié)構(gòu)的要求，各級傳動件要有相應的合適的空間，不能發(fā)生干涉。
4．對于多級齒輪傳動來說，從潤滑的需要出發(fā)，應盡可能使大齒輪的直徑尺寸接近。
前面參數(shù)確定后，計算每根軸的轉(zhuǎn)速，功率及扭矩；畫出傳動裝置方案簡圖。為設(shè)計計算各級傳動零件和裝配圖設(shè)計做準備。
2.3 各級傳動零件的設(shè)計
傳動件是減速器的核心零件，計算齒輪減速器各級傳動件的參數(shù)，確定出尺寸以及箱外傳動零件如帶傳動、鏈傳動等的主要參數(shù)和尺寸。
設(shè)計時先確定出外傳動件，如帶傳動、鏈傳動的有關(guān)參數(shù)，帶傳動通常選用結(jié)構(gòu)簡單的ｖ帶傳動，計算確定出帶的型號、長度和根數(shù)，主、從動帶輪的直徑，傳動中心距。對于鏈傳動需要計算確定出鏈的型號、鏈節(jié)數(shù)、排數(shù)，鏈輪的齒數(shù)和直徑，傳動中心距，說明潤滑方式。外傳動件參數(shù)的確定還應考慮與電機、聯(lián)軸器等標準部件的配合，即輪轂和軸的尺寸要相配。尺寸確定后，應根據(jù)確定的參數(shù)重新計算實際傳動比。
閉式齒輪內(nèi)傳動件是指箱體內(nèi)的圓柱齒輪、圓錐齒輪、斜齒輪或蝸桿蝸輪，他們的設(shè)計都有相應的設(shè)計公式，具體設(shè)計參看《機械設(shè)計》教材或有關(guān)的參考資料，設(shè)計時需注意下面幾點；
1．根據(jù)工作環(huán)境和工作性能用類比的方法確定齒輪材料，若設(shè)計成齒輪軸還應兼顧軸的強度、剛度要求，為加工方便起見，盡可能減少材料種類，同級減速器各小齒輪和大齒輪材料盡量分別一致。
2．一對相嚙合的齒輪（圓錐齒輪除外），考慮軸向裝配誤差，通常小齒輪寬度要大于大齒輪寬度5~10ｍｍ。
3．標準參數(shù)查表選取，應該圓整的尺寸要圓整，重要的計算尺寸精確到小數(shù)點后兩位。
2.4 減速器裝配草圖的設(shè)計及繪制
裝配圖用于表達零件的相互裝配關(guān)系，是重要的技術(shù)文件。要最終完成好裝配圖，做草圖是一個很重要的步驟，因為在設(shè)計過程中，為使零件得到合理的結(jié)構(gòu)和表達，零件和零件之間有協(xié)調(diào)的相互關(guān)系，有些尺寸和圖紙需要進行多次修正、修改。
在草圖階段，細線繪制軸承結(jié)構(gòu)及箱內(nèi)外大致結(jié)構(gòu)；校核軸、鍵和聯(lián)軸器的強度及滾動軸承的壽命；進行軸承，箱體及其附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，邊設(shè)計邊修改，以期得到最合理的結(jié)構(gòu)尺寸。草圖完成后應檢查并修改。標注尺寸和配合，寫出減速器特性；技術(shù)要求、零件序號、考慮明細表和標題欄。
2.5 減速器裝配圖工作圖的設(shè)計及繪制
裝配圖要符合機械制圖國家標準的要求，選擇合適的表達方式。在認真檢查分析草圖的基礎(chǔ)上進行繪制，標注尺寸和配合，寫出減速器特性；技術(shù)要求、零件序號、考慮明細表和標題欄。
2.6 零件工作圖的設(shè)計及繪制
要求表達的零件是軸和齒輪，對于軸類零件，常用一個主視圖來表達，有孔和鍵槽的地方可用剖視圖來表達，細節(jié)部分可用局部放大圖。齒輪的表達通常用兩個視圖，對于齒輪分度圓、齒頂圓等線條機械制圖上有專門的規(guī)定，必需按規(guī)定繪制。
2.7 整理和編寫設(shè)計說明書
設(shè)計說明書的編寫參見第三章。
2.8 進行設(shè)計總結(jié)
第三章 機械設(shè)計課程設(shè)計說明書
設(shè)計說明書是圖紙設(shè)計的理論根據(jù)，又是設(shè)計計算的整理和總結(jié)，而且是審核設(shè)計是否合格的技術(shù)文件之一。編寫設(shè)計說明書是設(shè)計工作的一個重要組成部份。
3.1 設(shè)計說明書內(nèi)容
機械設(shè)計課程設(shè)計說明書的內(nèi)容根據(jù)具體的設(shè)計任務而定，說明書的格式一般可參照下列要求：
封面（參考第8頁格式）
設(shè)計任務書（參考第9頁示例格式）；
目錄（標題，頁次）；
傳動方案的分析與擬定（傳動方案簡圖）；
電動機的選擇與有關(guān)計算；
傳動裝置運動及動力參數(shù)的計算；
傳動零件的設(shè)計計算；
軸的設(shè)計計算（軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計簡圖，軸的受力分析圖彎矩圖、扭矩圖）；
滾動軸承的選擇和計算鍵的選擇和計算；
聯(lián)軸器的選擇；
潤滑方式及密封件的選擇；
箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計；
其他（如熱平衡計算，計算機輔助設(shè)計流程圖，程序及計算結(jié)果等。）；
設(shè)計小結(jié)；
參考資料（包括書名或期刊名，作者，出版單位及年月）。
3.2 要求
1．計算正確，論述清楚，層次分明，文字簡潔，書寫工整。
2．計算部分寫出計算公式，代入相應數(shù)值后不必寫出運算過程，直接寫出計算結(jié)果及單位，并寫出簡短結(jié)論（如“滿足強度要求”，“在允許范圍內(nèi)”等）。
3．凡公式或數(shù)據(jù)，應注明來源。
4．為了清楚說明設(shè)計內(nèi)容，應附有必要的插圖（如傳動方案簡圖，軸的受力分析圖，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計草圖等）。為了簡練醒目，一些計算可以用表格形式寫出（如傳裝置的運動及動力參數(shù)，傳動零件的幾何尺寸參數(shù)等）。
5．只要求寫出正確設(shè)計結(jié)果，不必寫出修改過程。
3.3 書寫格式舉例
計算及說明
結(jié)果
齒面接觸強度計算
初步計算
轉(zhuǎn)矩：＝9.55×106×P/n1=9.55×106×20/1000
齒寬系數(shù)：由《機械設(shè)計》第222頁，表12.13取
接觸疲勞極限：由《機械設(shè)計》第224頁，圖12.17取
=191000N.mm
=1.0
=710MPa
3.4 推薦參考書目
設(shè)計過程中需要了解和使用有關(guān)的規(guī)范、公式，查閱相關(guān)的圖、表，要利用參考資料來進行，以下為推薦的參考書目。
1．《機械設(shè)計手冊》
2．《機械設(shè)計》教材
3．《機械制圖》
4．《機械零件設(shè)計手冊》
5．《機械設(shè)計課程設(shè)計》
6．《機械零件圖冊》
7．《計算機輔助設(shè)計》
說明：以上書目沒有列出作者、出版社和版本，同學可根據(jù)條件選擇不同作者，不同版本相應的資料作設(shè)計參考。注意，在引用公式、圖表時，一定是同一本手冊或教材中的公式和圖表對應，不能用這本書的公式而查另一本書的圖表。
機械設(shè)計課程設(shè)計
設(shè) 計 說 明 書
題 目
設(shè) 計 者
指導教師
班 級
提交日期
機械設(shè)計課程設(shè)計任務書（示例）
題 目 帶式運輸機用圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計（A3）
設(shè) 計 者
指導教師
班 級
設(shè)計時間 2004年12月20日~2005年1月7日
任務要求：
1. 減速器裝配圖一張(0號或1號圖紙)
2. 零件圖1~3張（由指導教師指定）
3. 設(shè)計說明書一份（6000~8000字）
其它要求：設(shè)計步驟清晰，計算結(jié)果正確，說明書規(guī)范工整，制圖符合國家標準。按時、獨立完成任務。
計劃
日期
應完成的設(shè)計內(nèi)容
實際完成情況
第
1
周
第
2
周
第
3
周
機械設(shè)計課程設(shè)計進度計劃表
附錄I：機械設(shè)計課程設(shè)計參考題目
（下列八組題目供設(shè)計時選用，教師也可根據(jù)教學大綱要求選用其它題目）
題目A：帶式運輸機用圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計
設(shè)計一用于帶式運輸機上的圓錐圓柱齒輪減速器?？蛰d起動，經(jīng)常滿載運行，工作有輕震，不反轉(zhuǎn)。單班制工作。運輸機卷筒直徑D=320ｍｍ,運輸帶容許速度誤差為5％。減速器為小批生產(chǎn)，使用期限10年。
附表A
原始數(shù)據(jù)
題 號
A 1
A 2
A 3
A 4
A 5
A 6
運輸帶工作拉力Ｆ（Ｎ）
2×103
2.1×103
2.2×103
2.3×103
2.4×103
2.5×103
運輸帶工作速度Ｖ（ｍ/ｓ）
1.2
1.3
1.4
1.5
1.55
1.6
1．電動機 2．聯(lián)軸器 3．圓錐齒輪減速器 4．帶式運輸機
附圖A
題目B：帶式運輸機用同軸式二級圓柱齒輪減速器設(shè)計
設(shè)計一用于帶式運輸機上的同軸式二級圓柱齒輪減速器。工作平穩(wěn)。單向運轉(zhuǎn)，兩班制工作。運輸帶容許速度誤差為5％。減速器成批生產(chǎn)，使用期限10年。
附表B
原始數(shù)據(jù)
題 號
B 1
B 2
B 3
B 4
B 5
B 6
B 7
運輸機工作軸扭矩Ｔ（Ｎ·ｍ）
1300
1350
1400
1450
1500
1550
1600
運輸帶工作速度Ｖ（ｍ/ｓ）
0.65
0.70
0.75
0.80
0.85
0.90
0.80
卷筒直徑Ｄ（ｍｍ）
300
320
350
350
350
400
350
1．帶傳動 2．電動機 3．同軸式兩級圓柱齒輪減速器 4．帶式運輸機 5．卷筒
附圖B
題目C：鏈式運輸機用圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計
設(shè)計一用于鏈式運輸機上的圓錐圓柱齒輪減速器。工作平穩(wěn)，經(jīng)常滿載，兩班制工作，引鏈容許速度誤差為5％。減速器小批生產(chǎn)，使用期限5年。
附表C
原始數(shù)據(jù)
題 號
C 1
C 2
C 3
C 4
C 5
C 6
C 7
曳引鏈拉力F (N)
9×103
9.5×103
10×103
10.5×103
11×103
11.5×103
12×103
曳引鏈速度v（ｍ/ｓ）
0.30
0.32
0.34
0.35
0.36
0.38
0.4
曳引鏈鏈輪齒數(shù)Z
8
8
8
8
8
8
8
曳引鏈節(jié)距p（ｍｍ）
80
80
80
80
80
80
80
1．電動機 2．聯(lián)軸器 3．圓錐齒輪減速器 4．鏈傳動 5．鏈式運輸機
附圖C
題目D：提升機用二級同軸式斜齒輪減速器設(shè)計
設(shè)計一斗式提升機傳動用的二級斜齒圓柱齒輪同軸式減速器。傳動簡圖如下，設(shè)計參數(shù)列于附表D中。
附表D 斗式提升機的設(shè)計參數(shù)
題 號
參 數(shù)
題 號
D 1
D 2
D 3
D 4
生產(chǎn)率Q（t/h）
15
16
20
24
提升帶速度v（m/s）
1.8
2
2.3
2.5
提升高度H（mm）
32
28
27
22
提升鼓輪直徑D（mm）
400
400
450
500
注：1 斗式提升機用來提升谷物、面粉、水泥、型沙等物品；
2 提升機驅(qū)動鼓輪（附圖D中的件4）所需功率（直接代入表中數(shù)據(jù)計算）：
Ｐｗ＝ＱＨ（1＋0.8ｖ）/367(KW)
3 斗式提升機運轉(zhuǎn)方向不變，工作載荷穩(wěn)定，傳動機構(gòu)中裝有保安裝置（如安全聯(lián)軸器）；
4 工作壽命8年，每年300個工作日，每日工作16小時。
1．電動機 2．聯(lián)軸器 3．減速器 4．驅(qū)動鼓輪 5．運料斗 6．提升帶
附圖D
題目E：帶式運輸機用展開式二級圓柱齒輪減速器設(shè)計
設(shè)計用于帶式運輸機上的展開式二級圓柱齒輪減速器。連續(xù)單向運轉(zhuǎn)，空載啟動，中等沖擊，兩班制工作，運輸帶速度允許誤差為5％，工作期限為10年。
附表E
原始數(shù)據(jù)
題 號
E 1
E 2
E 3
E 4
5 E
E 6
E 7
E 8
E 9
E 10
運輸機工作軸扭矩Ｔ（Ｎ·ｍ）
800
800
800
850
850
850
850
900
900
950
運輸帶工作速度Ｖ（ｍ/ｓ）
0.70
0.90
0.80
0.75
0.85
0.95
0.90
0.75
0.80
0.85
卷筒直徑Ｄ（ｍｍ）
350
390
360
360
370
400
380
350
370
380
1．帶傳動 2．電動機 3．展開式兩級圓柱齒輪減速器 4．帶式運輸機 5．卷筒
附圖E
題目Ｆ：鏈式運輸機用蝸桿減速器設(shè)計
設(shè)計一鏈式運輸機上的蝸桿減速器。工作平穩(wěn)，經(jīng)常滿載，不反轉(zhuǎn)，引鏈容許速度誤差為5％。減速器通風良好，成批生產(chǎn)，使用期限5年。
附表F
原始數(shù)據(jù)
題號
F 1
F 2
F 3
F 4
F 5
F 6
曳引鏈拉力Ｆ（Ｎ）
6.4×103
6.8×103
6×103
7×103
6.2×103
7×103
曳引鏈速度Ｖ（ｍ/ｓ）
0.26
0.25
0.25
0.30
0.24
0.2
曳引鏈鏈輪齒數(shù)Ｚ
15
14
12
15
12
10
曳引鏈節(jié)距Ｐ（ｍｍ）
80
100
100
80
100
100
工作班制
單
單
兩
兩
單
三
1．電動機 2．聯(lián)軸器 3．蝸桿減速器 4．鏈傳動 5．鏈式運輸機
附圖F
題目G：帶式運輸機用蝸桿減速器設(shè)計
設(shè)計一帶式運輸機上用的蝸桿減速器。運輸機連續(xù)工作，單向動轉(zhuǎn)，載荷平穩(wěn)，空載起動。運輸帶速度容許誤差為5％。減速器小批生產(chǎn)，使用期限10年，三班制工作。
附表G
原始數(shù)據(jù)
題號
G 1
G 2
G 3
G 4
運輸帶工作拉力Ｆ（Ｎ）
2×103
2.2×103
2.5×103
3×103
運輸帶工作速度Ｖ（ｍ/ｓ）
0.8
0.9
1.0
1.1
卷筒直徑Ｄ（ｍｍ）
350
320
300
350
1．電動機 2．聯(lián)軸器 3．蝸桿減速器 4．帶式運輸機
附圖G
題目H：帶式輸送機動力及傳動裝置設(shè)計
設(shè)計帶式輸送機的動力及傳動裝置，設(shè)計原始數(shù)據(jù)如附表H，可供選用的傳動方案如附圖H2所示，其中原始數(shù)據(jù)為：（數(shù)據(jù)編號；傳動方案編號）的組合。
注：本題共有題目數(shù)＝數(shù)據(jù)編號數(shù)×方案數(shù)＝80
工作條件：一班制，連續(xù)單向運輸。載荷平穩(wěn)，室內(nèi)工作，有粉塵（運輸帶與卷筒及支承間、包括卷筒軸承的摩擦阻力影響已在F中考慮）。
使用期限：十年，大修期三年。
生產(chǎn)批量：10臺。
生產(chǎn)條件：中等規(guī)模機械廠，可加工7-8級精度齒輪及蝸輪。
動力來源：電力，三相交流（220/380V ）。
運輸帶速度允許誤差：±5％。
附表H
數(shù)據(jù)編號
H1
H 2
H 3
H 4
H 5
H 6
H 7
H 8
H 9
H 10
運輸帶工作拉力Ｆ（Ｎ）
1500
2200
2300
2500
2600
2800
3300
4000
4300
3000
運輸帶工作速度Ｖ（ｍ/ｓ）
1.1
1.1
1.1
1.1
1.1
1.4
1.2
1.6
1.25
0.8
卷筒直徑Ｄ（ｍｍ）
220
240
300
400
200
350
350
400
500
250
附圖H1
方案 1 方案 2 方案 3
方案 4 方案 5 方案 6
方案7 行星輪減速器 方案8 軸裝式減速器
附圖H2 傳動方案編號
附錄II：機械設(shè)計課程設(shè)計參考圖樣
課程設(shè)計(說明書)
鏈式運輸機用圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計
（說明書）
學生姓名
學院名稱
專業(yè)名稱
指導教師
2013年
1月
6日
目 錄
1 設(shè)計任務書 2
2 圓錐圓柱齒輪減速器的總體設(shè)計 3
2.1 電動機的選擇和動力參數(shù)的計算 4
2.2傳動裝置總傳動比的計算和各級傳動比的分配 5
2.3計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 6
3 傳動零件的設(shè)計計算 7
3.1 高速級圓錐齒輪傳動設(shè)計 7
3.2 低速級圓柱直齒輪的設(shè)計： 11
4 軸的設(shè)計 14
4.1中間軸的設(shè)計 14
4.2 高速軸的設(shè)計 19
4.3 低速軸的設(shè)計 19
5 軸承的選擇和計算 20
5.1 中間軸的軸承的選擇和計算 20
5.2 高速軸的軸承的選擇和計算 22
5.3 低速軸的軸承的選擇和計算 22
6 減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸 22
7 鍵聯(lián)接的選擇和強度校核 24
結(jié) 論 25
致 謝 25
1 設(shè)計任務書
一、 課程設(shè)計題目：
設(shè)計一鏈式運輸機用的減速器（簡圖如下）
1．電動機 2．聯(lián)軸器 3．圓錐齒輪減速器 4．鏈傳動 5．鏈式運輸機
原始數(shù)據(jù)：
已知條件：曳引鏈拉力F (N) 11500
曳引鏈速度v（ｍ/ｓ） 0.38
曳引鏈鏈輪齒數(shù)Z 8
曳引鏈節(jié)距p（ｍｍ） 80
工作條件：
設(shè)計一用于鏈式運輸機上的圓錐圓柱齒輪減速器。工作平穩(wěn)，經(jīng)常滿載，兩班制工作，引鏈容許速度誤差為5％。減速器小批生產(chǎn)，使用期限5年。
2 圓錐圓柱齒輪減速器的總體設(shè)計
傳動方案見圖，其擬定的依據(jù)是結(jié)構(gòu)緊湊且寬度尺寸較小，傳動效率高，適用在惡劣環(huán)境下長期工作，雖然所用的錐齒輪比較貴，但此方案是最合理的。其減速器的傳動比為8-15，用于輸入軸于輸出軸相交而傳動比較大的傳動。
2.1 電動機的選擇和動力參數(shù)的計算
1、電動機類型選擇：選擇電動機的類型為三相異步電動機，額定電壓交流380V。
2、電動機容量選擇：
（1）工作機所需功率Pw=FV/1000=（11500×0.38/1000）KW=4.37KW
F-工作機阻力
v-工作機線速度
(2) 電動機輸出功率
考慮傳動裝置的功率損耗，電動機的輸出功率為
=/
為從電動機到工作機主動軸之間的總效率，即
-聯(lián)軸器傳動效率取0.98 -滾動軸承傳動效率取0.99
-圓錐齒輪傳動效率取0.96 -圓柱齒輪傳動效率取0.97
-鏈輪的傳動效率取0.9
（3）確定電動機的額定功率
因工作有輕微振動，電動機額定功率略大于即可。所以可以暫定電動機的額定功率為7.5kw。
3、確定電動機轉(zhuǎn)速
鏈式運輸機工作轉(zhuǎn)速
=60×1000V/ZP=60X1000X0.38/8X80=35.6r/min
由于兩級圓錐-圓柱齒輪減速器一般傳動比為8~15，鏈傳動的傳動比范圍2~5。故電動機的轉(zhuǎn)速的可選范圍為=(16~75） =（569.6~2670）r/min。
可見同步轉(zhuǎn)速為750r/min，1000r/min ，1500r/min 的電動機都符合，而轉(zhuǎn)速越高總傳動比越大傳動裝置的結(jié)構(gòu)會越大，成本越高,所以應綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格及總傳動比，選定電動機型號為Y160M-6
電動機型號
額定功率（kw）
電動機轉(zhuǎn)速（r/min）
電動機質(zhì)量（kg）
同步
滿載
Y160M-6
7.5
1000
970
119
2.2傳動裝置總傳動比的計算和各級傳動比的分配
1、傳動裝置總傳動比ia
=970/35.6=27.25
2、分配各級傳動比
為了使減速器的傳動比小一些，鏈傳動的傳動比范圍2~5，取，則減速器的傳動比為i=ia/i0=27.25/5=5.45
為了避免圓錐齒輪過大，制造困難，并考慮齒輪的浸油深度，取高速級傳動比i=2.5，低速級傳動比為i=i/i1=5.45/2.5=2.18
高速級為圓錐齒輪其傳動比應小些約。
取定各傳動比，當前的總傳動比
傳動后運輸鏈速度的誤差為Δ：
Δ=，在運輸鏈允許誤差±5%內(nèi)。
2.3計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)
1、各軸的轉(zhuǎn)速
＝=970r/min
＝=970/2.5=388r/min
＝/=388/2.18=178r/min
==178/5=35.6r/min
2、各軸輸入功率
3、各軸轉(zhuǎn)矩
項目
電動機軸
高速級軸I
中間軸II
低速級軸III
工作軸 IV
轉(zhuǎn)速（r/min）
970
970
388
178
35.6
功率（kw）
7.5
7.28
6.92
6.65
5.93
轉(zhuǎn)矩()
73.84
71.64
170.22
356.35
1587.5
4、設(shè)計參數(shù)填入下表：
3 傳動零件的設(shè)計計算
3.1 高速級圓錐齒輪傳動設(shè)計
（1）選擇齒輪類型、材料、精度以及參數(shù)
① 選用圓錐直齒齒輪傳動
② 選用齒輪材料：選取大小齒輪材料均為45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理齒面硬度取240HBS；大齒輪正火處理齒面硬度取200HBS。
③ 選取齒輪為8級精度（GB10095—88）
④ 選取小齒輪齒數(shù)Z=26，Z=Z=2.5×26≈65
（2）按齒面接觸疲勞強度設(shè)計
首先確定計算參數(shù)
（a）使用系數(shù)KA：查表得KA=1.0
（b）使用系數(shù)KV：查圖得KV=1.3
（c）齒間載荷分配系數(shù)KHa：估計KAKt/b<100N/mm,
cos===0.9285
cos===0.3714
當量齒數(shù)：ZV1=Z1/cos=26/cos=28
ZV2=Z2/ cos=65/ cos=175
當量齒輪的重合度：=[1.88-3.2×（1/ ZV1+1/ ZV2）]
=1.88-3.2×（1/28+1/175）
=1.747
Z==0.867
（d）KH=1/ Z2=1/（0.878）2=1.33
（e）查取齒向載荷分布系數(shù)K=1.2
所以載荷系數(shù)K：K=KAKV KH K=1.0×1.3×1.3×1.2=2.028
轉(zhuǎn)矩T1=143.25Nm=143250Nmm
（f）查取齒寬系數(shù)=0.3
（g）查得彈性影響系數(shù)=189.8
（h）查得區(qū)域系數(shù)=2.5
（i）查取材料接觸疲勞強度極限：查圖得，小齒輪為=580Mpa,大齒輪=540 Mpa
（j）計算應力循環(huán)次數(shù)N
N=60 thn1=60×1×24000×970=1396.8×106
N==558.7×106
（k）查表得：對N1,取m1=14.16,對N2取m2=17.56（m為疲勞曲線方程指數(shù)）
ZN1===1.025
ZN2==1.075
（l）查得接觸疲勞強度最小安全系數(shù)S=1.05
（m）計算許用接觸應力[]：
[]===566.19 Mpa
[]==552.86 Mpa
（n）小齒輪大端分度圓直徑d1：
=
=115.67mm
即d1=116mm
（3）確定主要參數(shù)：
（a）大端模數(shù)m：m=d1/z1=116/26=4.46,即m=4.5
（b）大端分度圓直徑d1=m z1=26×4.5=117mm
d2=mz2=293mm
（c）錐距R：R==157.5
（d）齒寬b：b=R=47.25，取整b=47
(4)輪齒彎曲疲勞強度驗算：
（a）齒形系數(shù)YFa1=2.65, YFa2=2.15
（b）應力修正系數(shù)YSa按當量齒數(shù)查圖得：
YSa1=1.67，YSa2=2.25
（c）重合度系數(shù)Y：Y=0.25+=0.25+=0.68
（d）齒間載荷分配系數(shù)KFa：KFa=1/ Y=1/0.68=1.47
載荷系數(shù)K：K=2.028
（e）齒根工作應力：=
=
=125.34N/mm2
==137.02 N/mm2
（f）彎曲疲勞極限由圖查得：=230 N/mm2
210 N/mm2
由表查得：N0=3×106，m=49.91(為疲勞曲線方程指數(shù))
（g）彎曲壽命系數(shù)YN：YN1===0.9
YN2==0.91
（h） 由圖查得尺寸系數(shù)：YX=1.0
（i）彎曲疲勞強度最小安全系數(shù)SFmin查得：SFmin=1.25
（j）許用彎曲疲勞應力：
===165.6N/mm2
===152.88 N/mm2
（k）彎曲疲勞強度校核：
=125.34 N/mm2〈
=137.02N/mm2〈
所以滿足彎曲疲勞強度要求。（注：本節(jié)查表查圖見《機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊》 葉偉昌 2001）
（5）齒輪傳動幾何尺寸計算
幾何尺寸計算結(jié)果列于下表3-1：（取，,）
表3-1 圓錐齒輪參數(shù)（單位mm）
名 稱
代號
計算公式
結(jié) 果
小齒輪
大齒輪
傳 動 比
法面模數(shù)
法面壓力角
標準值
齒 數(shù)
分度圓直徑
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
齒 寬
3.2 低速級圓柱直齒輪的設(shè)計：
（1）選擇齒輪類型、材料、精度以及參數(shù)
①選用齒輪材料：選取大小齒輪材料均為45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理齒面硬度取240HBS；大齒輪正火處理齒面硬度取200HBS。
② 選取齒輪為8級精度（GB10095—88）
③ 選取小齒輪齒數(shù)Z=25，Z=Z=25×2.18=54.5取Z=55
（2）設(shè)計計算：
①設(shè)計準則：按齒面接觸疲勞強度設(shè)計，再按齒根彎曲疲勞強度校核。
②按齒面接觸疲勞強度設(shè)計
其中
，
（a）查圖選取材料的接觸疲勞極限應力為：
小齒輪為=580Mpa,大齒輪=560 Mpa。
（b）由圖查得彎曲疲勞極限：=230 N/mm2
210 N/mm2
（c）應力循環(huán)次數(shù)N：N1=60n2at=60×388×1×24000
N1=5.6×108
則N2=N1/μ2=5.6×108/2.18=2.6×108
（d）由圖查得接觸疲勞壽命系數(shù)
（e）由圖查得彎曲疲勞壽命系數(shù)；
（f）查表得接觸疲勞安全系數(shù)=1；彎曲疲勞安全系數(shù)=1.4；
又=2.0，試選=1.3。
（g）求許用接觸應力和許用彎曲應力：
=580Mpa;
=571Mpa;
=230×2×1/1.4Mpa=328Mpa;
=300Mpa.
（h）將有關(guān)值代入下式得：
=
即：=71.3mm
則=1.4m/s
∴/100=25×1.4/100=0.35 m/s
（i）查圖可得，由表查得，；取，
則1.25×1.09×1.05×1=1.431
修正=71.3×1.03mm=73.4mm
（j）m= 所以由表取標準模數(shù)m=3mm.
（k）計算幾何尺寸：
=3×25=75mm，
3×55=165mm,
a=m(Z1+Z2)/2=120mm,
b=1×75mm=75mm,
取b2=75，b1=85mm
(3).校核齒跟彎曲疲勞強度：
由圖可查得
由下式校核大小齒輪的彎曲強度：
，即Mpa<;
MPa = 87.8MPa<;
所以滿足彎曲疲勞強度要求。（注：本節(jié)查表查圖見《機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊》 ）
（4）齒輪傳動幾何尺寸計算
幾何尺寸計算結(jié)果列于下表3-2：（取，）
表3-2 圓柱齒輪的參數(shù)（單位mm）
名 稱
代號
計算公式
結(jié) 果
小齒輪
大齒輪
中 心 距
=
傳 動 比
法面模數(shù)
法面壓力角
標準值
齒 數(shù)
分度圓直徑
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
齒 寬
大齒輪采用腹板式鍛造齒輪機構(gòu)。小齒輪與軸材料相同采用齒輪軸。
4 軸的設(shè)計
4.1中間軸的設(shè)計
（1）選擇軸的材料
根據(jù)所設(shè)計的軸零件選用45鋼，加工方法為調(diào)質(zhì)處理。查軸的常用材料及其力學性能，得抗拉強度，屈服點。查軸的許用彎曲應力表，得，，。
（2）按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑
取C=106，得≥
（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
圖4-1 中間軸裝配草圖
按軸的結(jié)構(gòu)和強度要求選取安裝軸承處①和⑥的軸徑d=45mm，初選軸承型號為30209圓錐滾子軸承（GB/T297—94），裝齒輪②處的軸徑d=50mm，軸肩③直徑
d=55mm，齒輪軸④處的齒頂圓直徑d=108mm，軸肩⑤直徑d=50 mm，軸的裝配草圖如圖所示，兩軸承支點之間的距離為=
式中——軸承寬度，查得30209軸承=20 mm
——齒輪端面與軸承端面的距離=35.5
——錐齒輪的寬度，=30mm
——兩齒輪輪轂端面之間的距離=6mm
——圓柱齒端面和軸承端面的距離=27.5
——圓柱齒輪的寬度，=115mm
（4）按彎扭合成應力校核軸的強度
① 計算作用在軸上的力
（a）錐齒輪受力分析
圓周力
徑向力
軸向力
（b）圓柱齒輪受力分析
圓周力
徑向力
② 計算支反力
水平面：
=
求得：，
再由，得：
垂直面：，，
求得
再由，
③ 作彎矩圖
水平面彎矩 ：
垂直面彎矩 ：
④ 合成彎矩 ：
⑤ 轉(zhuǎn)矩
⑥計算當量彎矩
單向運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)折合系數(shù)取為：
B截面的當量彎矩為
⑦ 校核軸徑
分別校核B，C截面，校核該截面直徑
考慮到鍵槽的設(shè)計會降低軸的強度，所以軸的設(shè)計應在原來設(shè)計基礎(chǔ)上增大5%，
則
.
結(jié)構(gòu)設(shè)計確定的最小直徑B為50mm，C為55mm，所以強度足夠。
（5）軸的校核
圖4-2 中間軸的受力分析及彎扭矩圖
（6）軸的結(jié)構(gòu)
圖4-3 中間軸結(jié)構(gòu)
4.2 高速軸的設(shè)計校核
（1）選擇軸的材料
根據(jù)所設(shè)計的軸零件選用45鋼，加工方法為調(diào)質(zhì)處理。查軸的常用材料及其力學性能，得抗拉強度，屈服點。查軸的許用彎曲應力表，得，，。
（2）按扭轉(zhuǎn)強度估算軸的最小直徑
取C=106，得≥
（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
按軸的結(jié)構(gòu)和強度要求選取聯(lián)軸承處的軸徑d=30，初選軸承型號為30208圓錐滾子軸承（GB/T297—94），長度尺寸根據(jù)結(jié)構(gòu)進行具體的設(shè)計，校核的方法與中間軸相類似，經(jīng)過具體的設(shè)計和校核，得該齒輪軸結(jié)構(gòu)是符合要求的。
圓周力、徑向力及軸向力的方向如圖二所示
（4）計算支承反力 在水平面上為
R2H=Fr1+R1H=565.2+206.6N=771.8N
在垂直平面上為
軸承1的總支承反力為
軸承2的總支承反力為
（3） 畫彎矩圖 彎矩圖如圖5c、d、e所示
在水平面上，a-a剖面為
MaH=-R1Hl2=-206.6*135.9Nmm=-28076.9Nmm
b-b剖面左側(cè)為
在垂直平面上為
合成彎矩
a-a剖面為
b-b剖面左側(cè)為
（4）畫轉(zhuǎn)矩圖 轉(zhuǎn)矩圖如圖4.2所示
校核軸的強度
因a-a剖面彎矩大，同時作用有轉(zhuǎn)矩，a-a剖面為危險面
其抗彎截面系數(shù)為
抗扭截面系數(shù)為
彎曲應力為
扭剪應力為
按彎扭合成強度進行校核計算，對于單向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)處理，故取折合系數(shù)則當量應力為
由表8-26查得45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強度極限，則由表8-32查得軸的許用彎曲應力強度滿足要求
校核鍵連接的強度
聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應力為
齒輪處鍵連接的擠壓應力為
取鍵、軸及帶輪的材料都為鋼，由表8-33查得，強度足夠。
4.3 低速軸的設(shè)計校核
（1）選擇軸的材料
根據(jù)所設(shè)計的軸零件選用45鋼，加工方法為調(diào)質(zhì)處理。查軸的常用材料及其力學性能，得抗拉強度，屈服點。查軸的許用彎曲應力表，得，，。
( 2 ) 初步估算軸的最小直徑
取C=106，得≥
（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
按軸的結(jié)構(gòu)和強度要求選取聯(lián)軸承處的軸徑d=65，初選軸承型號為30214圓錐滾子軸承（GB/T297—94）。其中長度尺寸根據(jù)中間軸的結(jié)構(gòu)進行具體的設(shè)計，校核的方法與中間軸相類似，經(jīng)過具體的設(shè)計和校核，得該齒輪軸結(jié)構(gòu)是符合要求的，是安全的，軸的結(jié)構(gòu)如圖所示：
圖4-5 低速軸結(jié)構(gòu)
軸的受力分析
（1） 畫軸的受力簡圖 軸的受力簡圖如圖所示
（2）
計算支承反力 在水平面上為
R2H=Fr4-R1H=1777.1-61N=1838.1N
在垂直平面上為
軸承1的總支承反力為
軸承2的總支承反力為
（3） 畫彎矩圖 彎矩圖如圖5c、d、e所示
在水平面上，a-a剖面為
MaH=-R1Hl2=-61*68.7Nmm=-4190.7Nmm
a-a剖面右側(cè)為
MaH′=R2Hl2=1838.1*132.7Nmm=243915.9Nmm
在垂直平面上為
合成彎矩
a-a剖面為
a-a剖面右側(cè)為
（4）畫轉(zhuǎn)矩圖 轉(zhuǎn)矩圖如圖7f所示，T1=918410Nmm
校核軸的強度
因a-a剖面彎矩大，同時作用有轉(zhuǎn)矩，a-a剖面為危險面
其抗彎截面系數(shù)為
抗扭截面系數(shù)為
彎曲應力為
扭剪應力為
按彎扭合成強度進行校核計算，對于單向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)矩按脈動循環(huán)處理，故取折合系數(shù)則當量應力
由表8-26查得45鋼調(diào)質(zhì)處理抗拉強度極限，則由表8-32查得軸的許用彎曲應力強度滿足要求
校核鍵連接的強度
聯(lián)軸器處鍵連接的擠壓應力為
齒輪處鍵連接的擠壓應力為
取鍵、軸及帶輪的材料都為鋼，由表8-33查得，強度足夠
5 軸承的選擇和計算
5.1 中間軸的軸承的選擇和計算
按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，初步選用30209（GB/T297—94）圓錐滾子軸承
（1） 計算軸承載荷
圖5-1 中間軸軸承的受力簡圖
① 軸承的徑向載荷
軸承A：
軸承B：
② 軸承的軸向載荷
查表可得圓錐滾子軸承的內(nèi)部軸向力計算公式為
查表可得30209軸承的Y=1.5。
故，方向為自左向右；
，方向為自右向左。
由，故軸承A被壓緊，B被放松。
所以，兩軸承的總軸向力為：
，。
③ 計算當量動載荷
由表查得圓錐滾子軸承30209的
取載荷系數(shù)，
軸承A：>e
則
軸承B：＜e
則
④ 計算軸承壽命
因為＞，軸承B受載大，所以按軸承B計算壽命，查得30209軸承基本額定載荷，軸承工作溫度小于，取溫度系數(shù)，則軸承壽命，
若按8年的使用壽命計算，兩班制工作，軸承的預期壽命為
，＞,所以所選軸承合適。
5.2 高速軸的軸承的選擇和計算
按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，選用30208（GB/T297—94）圓錐滾子軸承，經(jīng)校核所選軸承能滿足使用壽命，合適。
⑴計算軸承的軸向力：
由表9-9查軸承得，，由表9-10查得軸承內(nèi)部軸向力計算公式，則軸承1,2的內(nèi)部軸向力分別為：
外部軸向力，各軸向力方向如圖所示，則：
則兩軸承的軸向力分別為：
⑵計算當量動載荷：
因為,查表得,因，故,軸承1的當量動載荷為:
因為,查表得,因，
故,軸承2的當量動載荷為:
⑶校核軸承壽命
因為，故只需校核軸承2，。軸承在以下工作，查表8-34得。對于減速器，查表8-35的載荷系數(shù)
軸承2的壽命為：
減速器預期壽命為：
，故軸承壽命足夠。
5.3 低速軸的軸承的選擇和計算
按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，選用30213（GB/T297—94）圓錐滾子軸承，經(jīng)校核所選軸承能滿足使用壽命，合適。
則
則
則
，
則
則
故合格
6 減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸
(1) 箱座（體）壁厚：=≥8，取=10，其中=210；
(2) 箱蓋壁厚：=0.02a+3≥8，取=8；
(3) 箱座、箱蓋、箱座底的凸緣厚度：，,；
(4) 地腳螺栓直徑及數(shù)目：根據(jù)=210，得，根據(jù)螺栓的標準規(guī)格，選得20，數(shù)目為6個；
(5) 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑：；
(6) 箱蓋、箱座聯(lián)結(jié)螺栓直徑：=10～12，取=10；
(7) 軸承端蓋螺釘直徑：
表6-1 減速器所用螺釘規(guī)格
高速軸
中間軸
低速軸
軸承座孔（外圈）直徑
80
85
125
軸承端蓋螺釘直徑
8
10
10
螺 釘 數(shù) 目
6
6
6
(8) 檢查孔蓋螺釘直徑：本減速器為二級傳動減速器，所以取=5；
(9) 螺栓相關(guān)尺寸：視具體設(shè)計情況而定，以圖紙設(shè)計為準
(10) 軸承座外徑：，其中為軸承外圈直徑，
把數(shù)據(jù)代入上述公式，得數(shù)據(jù)如下：
高速軸：mm取為125mm;
中間軸：取為130mm;
低速軸：取為180mm.
(11) 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓的距離：以螺栓和螺釘互不干涉為準盡量靠近；
(12) 軸承旁凸臺半徑：40mm，根據(jù)結(jié)構(gòu)而定；
(13) 軸承旁凸臺高度：根據(jù)低速軸軸承外徑和扳手空間的要求，由結(jié)構(gòu)確定；
(14) 箱外壁至軸承座端面的距離：，取=60mm；
(15) 箱蓋、箱座的肋厚：≥0.85，取=8mm，≥0.85，取=10mm；
(16) 大齒輪頂圓與箱內(nèi)壁之間的距離：≥1.2，取=20mm；
(17) 鑄造斜度、過渡斜度、鑄造外圓角、內(nèi)圓角：鑄造斜度=1：10，
過渡斜度=1：20，鑄造外圓角=5，鑄造內(nèi)圓角=3。
7 鍵聯(lián)接的選擇和強度校核
（1）錐齒輪與軸的鍵聯(lián)接
① 選用普通平鍵（A型）
按中間軸裝齒輪處的軸徑=50，以及輪轂長=50，
查表，選用鍵14×45GB1096—79。
② 強度校核
鍵材料選用45鋼，查表知，鍵的工作長度，，按公式的擠壓應力
＜
所以鍵的聯(lián)接的強度是足夠的，選用本鍵合適。
（2） 低速軸和高速軸上的鍵效核方法同上，材料同樣選用45鋼。
經(jīng)效核，合格。
結(jié) 論
減速器的設(shè)計是一個較為復雜的過程，期間設(shè)計計算、繪制工程圖、編制工藝等等，都是較為繁瑣的事情。但隨著科學技術(shù)的發(fā)展這些過程都變的簡單化。為了適應現(xiàn)代市場的需求，就必須運用計算機輔助設(shè)計技術(shù)解決過去計算繁瑣，繪圖工作量大及工作效率低，更新速度慢的問題。
通過本設(shè)計我對各種減速器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計步驟有了一個大概的了解，對以前所學的專業(yè)知識作了一個很好的總結(jié)，設(shè)計中尚有很多不合理和不理解的地方，以待在今后的學習工作中來彌補。
致 謝
感謝學校和系里為我們學生提供了優(yōu)越的學習環(huán)境和學習條件，使我們能夠順利的完成設(shè)計的任務。我要對所有幫助過我的老師我同學說一聲感謝，你們都辛苦了！
參考文獻
[1].王旭主編 機械設(shè)計課程設(shè)計 機械工業(yè)出版社 2006.
[2].徐錦康主編 機械設(shè)計 高等教育出版社 2006．
[3].沈世德主編 機械原理 機械工業(yè)出版社 2007．
[4].單祖輝主編 工程力學 高等教育出版社 2004.
[5].王章忠主編 機械工程材料 機械工業(yè)出版社 2007.
[6].王伯平主編 互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) 機械工業(yè)出版社 2009.
[7].左曉明主編 工程制圖 機械工業(yè)出版社 2007.
[8].吉衛(wèi)喜主編 機械制造技術(shù) 機械工業(yè)出版社 2008.
[9].丁國琴主編 計算機輔助設(shè)計組合機床主軸箱.山東農(nóng)機. 2002.
[10].姚永明主編 非標準設(shè)備設(shè)計 上海交通大學出版社 1999．
[11]葉偉昌.機械工程及自動化簡明設(shè)計手冊（上冊）.北京：機械工業(yè)出版社，2001
[12]徐錦康.機械設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，2001
[13]成大先.機械設(shè)計手冊（第四版 第四卷）.北京：化學工業(yè)出版社，2002