机械设计课程设计2010-2011第2学期
姓名：李天周
班级：汽车２班
指导教师：梁伟
成绩：
日期：200 １２年４月
09届汽车专业课程设计
目录
设计任务书 (2)
题目分析﹑传动方案的拟定 (3)
电动机选择，传动系统运动学和动力学计算 (5)
传动零件的设计计算 (6)
轴的设计计算及校核 (15)
１轴承的选择和计算
２键联接的选择和校核
３联轴器的选择和校核
箱体的设计 (29)
润滑和密封的选择，润滑剂的牌号及装油量计算 (31)
心得体会 (31)
参考资料 (31)
.
1
姓名：李天周题目：单级圆锥直齿减速器
设计说明书
设计直齿圆锥齿轮减速器。
设计参数如下：
1运输带工作速度：1.5m/s
2卷筒直径D：400mm
3工作情况:两班制，连续单向运转，载荷较平稳。运输带速度允许误差正负5%。使用
期限10年。
4运输带工作拉力F：2300N
5工作环境：室内，环境最高温度35度左右。
拟定传动设计图，综合设计产品的质量，经济等因数，设计经济适用的一级
减速器，带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、高速重载保护作用，可以在大
的轴间距和多轴间传递动力，且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点，选择带传动
拟定传动图
图一
1---平带2—电动机3 –卷筒4---联轴器5 ---V带
I---高速轴II—低速轴III –直齿锥齿轮1
IV--直齿锥齿轮2
.
2
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3
电动机的选择
Y 系列电动机具有高效、节能、噪声低、振动小、重量轻、性能可靠、安装维修
方便等优点，选择Y 系列电动机可作驱动各种不同机械之用， kw Fv p w w 59.396
.010005
.123001000=??==
η
F ---工作机的有效拉力； w p ---工作机所需功率； V ---运输带的速度； w η---- 工作机的工作效率；
8892.098.0995.096.095.024321=???=???=ηηηηη 1η----V 带的效率；
2η---8级精度齿轮的效率（稀油润滑）;
3η---一对滚动轴承的效率 ; 4η---联轴器的效率;
kw p p w
037.48892
.059
.30==
=
η
0p ---电动机所需功率；
选择电动机的额定功率m p ；使=m p （1~1.3）0p 则m p =5.5kw 确定电动机的转速 ；
min /65.7114.35
.1601000r D n w =???=
w n --卷筒的速度 ；
取V 带传动比1i =(2~4) ； 单级圆锥齿轮2i =（2~3）； 总传动比i =（4~12)； m n =(4~12)?71.65=286.6~859.8r/min 查机械手册知Y160M2-8电动机适合；=m n 720r/min ； 下面是电动机的参数
.
姓名：李天周 题目：单级圆锥直齿减速器
4
额定功率 kw 满载时
最大额定转矩
转速（r/min ）
电流（A ） 效率 （%）
5.5
720
13.3
0.74
2.0
表1
计算总的传动比并分配传动比
05.1065
.717203===
w m n n i 3i ---总的传动比；
分配传动比； 齿带i i i ?=3 ；为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取8.2=带i 59.38
.25
.10==齿i 计算传动装置的运动和动力参数；
I 轴转速
1.2578
.27201===
带i n n m r/min II 轴转速
61.7159
.31.25712===
齿i n n r/min I 轴功率 835.395.0037.4101=?=?=ηp p kw
II 轴功率 663.3995.096.0835.33212=??=??=n n p p kw 工作机轴功率
571.398.0995.0663.3432=??=??=n n p p w kw
工作机轴转矩
m N n p T w w w ?=÷?=4789550
电动机转矩 009550p T ?=55.53=÷m n N m ?
I 轴转矩
45.1429550111=÷?=n p T N m ?
II 轴转矩
5.48805115.095509550222=?=÷?=n p T N m ?
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5
V
带的设计和带轮设计
①确定V 带型号，由书上表得;
kw k p p A ca 05.61.15.5=?=?= 又720=m n /min 由机械书上图确定选取A 型普通V 带; 小带轮D 取，D =140mm ，=2D i 带mm D 3921408.21=?=?
标准化取D =400mm ②验算带速; s m n D V m
/275.51000
6014.311=???=
5m/s<5.275<30m/s ；
③确定带的基准长度；
()()+≤≤+12012
0.72DD a DD a 为中心距； mm D D a 5405401)(1210=?=+=
mm
a D D D D a L o 1.1959540
4260540214.354024)()(214.322
21212=?+
?+?=-+
++=
濮良贵，纪名刚主编 第八版 《机械设计》；表8—2选择带的其准长度L=2000mm;
④确定实际中心距; mm a a 5602
1
.195920000≈-+
= ⑤ 算小带轮的包角；
12006.1557.53560
1801
2
1>=?--=D D α ⑥ 算V 的根数Z ；
kw
k k P P p L a r 354.103.192.0)09.026.1()(=??+=???+=
r p ----单根V 带的额定功率；
机械书上查的 P=1.26kw ； p ?=0.09kw a k =0.92 ； =L p 1.09
V 带根数； 468.41
.15.5=?=
r
p Z ； 圆整Z=5
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6
⑦算单根V 带的初拉力 F ；
N
qv p zV k k F ca a a
38.223275.51.005.6275
.5592.092
.05.25605.256022
1
=?+???-?
=+?-?
=
q-----A 型带单位长度质量 q=0.1kg/m ⑧算压轴力f ;
f=2N a F z 21812
06
.155sin
38.223522sin 1=???=?
e
齿轮的设计
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7
1、选择齿轮材料及精度等级
考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr 调质，齿面硬度为240~260HBS 。大齿轮选用45钢调质，齿面硬度220HBS ；根据教材P190和表2选8级精度。齿面粗糙度R a ≤1.6~3.2μm
表2引用电子书《减速器设计实例精选》。
2、按齿面接触疲劳强度设
根据教材P203式10-9a ：21
322.92(
)(10.5)E
H R R Z KT d u
σ≥Φ-Φ
进行计算 确定有关参数如下： 1 传动比i 齿=3.59
取小齿轮齿数Z 1=20。则大齿轮齿数：Z 2=iZ 1=3.59×20= 72
实际传动比i 0 传动比误差：i-i 0/I=3.6-3.59/3.59=0.2%<5% 可以用 齿数比：u=i 0=3.59 2 取φ
R
=0.3
3 转矩T1=142.45m N ?
4 试选载荷系数K t =1.6
5 许用接触应力
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图二引用电子书《减速器设计实例精选》 由表中得 ；
mpa Hlin 6001=σ mpa Hlin 5502=σ
6 由教材P206式10-13计算应力循环次数N. N 1=60njL h =60×257.1×1×(16×365×10)=9.01810? N 2=N 1/i=9.01810?/3.6=2.503810? 接触强度寿命系数 HN k
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图三 引用电子书《减速器设计实例精选》 由表知
K H N1=0.87 K H N2=0.96
下表3引用电子书《减速器设计实例精选》
通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求，选取安全系数S H =1.0 [σH ]1=σHlim1
K H N1/S H =600 0.87/1.0Mpa=522Mpa [σH ]2=σ
Hlim2
K H N2/S H =550×0.96/1.0Mpa=528Mpa
7弹性影响系数Z E 下 表4查得Z E =189.8MP a 1/2
表4引用电子书《减速器设计实例精选》 图中单位（mpa ）
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10
8计算 将H σ=[σH ]1=σ
Hlim1
K H N1/S H =600?0.87/1.0Mpa=522Mpa
21
32
2.92(
)(10.5)E
H R R Z KT d u
σ≥Φ-Φ =98.7mm 初算小齿轮的直径d ≥98.7mm 9计算平均分度圆处的圆周速度;
s m n d V m /328.11000
6014.31
1=???=
10载荷系数k==βαH H v A k k k k 11.15.1104.1????=1.716
下表5引用电子书《减速器设计实例精选》使用系数A k
图四引用电子书《减速器设计实例精选》 动载系数v k
a H k ---为齿间载荷分配系数 对于圆锥齿轮一般取1
βH k ----为齿向载荷分布系数 对于圆锥齿轮 be H H k k ββ5.1==1.1?1.5=1.65
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be H k β---轴承系数
查教材P226 be H k β=1.1
⑩按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径
m m k k
d
d t
85.736
.1716
.17.983
3
1=== 模数：m=d 1/Z 1=73.85/20=3.69mm
据教材《机械原理》表10-6查得 m=3.75mm
⑾大小齿轮的有关参数
小齿轮锥角δ1=arctan (Z 1/Z 2)=arctan (72
20
)=0.285
小齿轮的当量齿数 8.2096
.020
cos 111===
δz z v 圆整取21 大齿轮的当量齿数 7.269)
90cos(12
2=-=
δ z z v 圆整取270
分度圆直径：d 1=mZ 1=3.75×20=75mm d 2=mZ 2=3.75?72=270mm
齿距1
.14045184
40075.342
22
1=+?=+=z z m R 齿宽421.1403.0=?==R b φ ⑿校核齿根弯曲疲劳强度 根据教材P226公式10-23：[](10.5)
t Fa Sa
F F R KFY Y bm σσ=
≤-Φ
根据下图分别查值；
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图五引用电子书《减速器设计实例精选》
图六引用电子书《减速器设计实例精选》
。
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图七引用电子书《减速器设计实例精选》
齿轮的弯曲疲劳极限
图八引用电子书《减速器设计实例精选》
‘、
由上面四表查的=1F Y 2.76 =2F Y 2.06 1S Y = 1.56 2S Y = 1.97
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安全系数 4.1=s mpa 5001=σ mpa 3802=σ 8.01=N Y 85.02=N Y
mpa s
Y N F 400][1
11=?=
σσ m pa s
Y N 323][1
22=?=
σσ 010764.0][111=?σs F Y Y ≤012564.0]
[222=?σS F Y
Y 载荷系数716.11.15.1104.11=????==βαF F v A k k k k k 大齿轮的数值大
()157
.2][11422
222
22
=?+-≥
σφφS F R R Y Y u z kT m
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，由于齿轮模数主要取决于弯曲疲劳所决定的承载能力，而齿面接触强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，即模数和齿数的乘积，可由弯曲强度算得的模数 2.157并圆整为标准值m=3mm,按接触强度计算的分度圆直径mm d 85.731= 算出小齿轮齿数 256.243
85.7311≈===
m d z 大齿轮齿数 907.892559.312≈=?=?=z u z
这样设计出的齿轮传动，既满足了齿面接触强度，又满足了齿根弯曲强度，并做到结构
紧凑，避免浪费。
下面是所设计齿轮的一些几何参数 名称 小齿轮 大齿轮 分锥角 5.15)arctan(2
11==z z σ
5.749012=-=σσ
分度圆直径 mm z m d 7511=?=
mm mz d 27022==
齿顶高 mm m h h a a 3*
1==
mm h a 32=
齿根高 mm m c m h h a f 6.31=+=** mm h f 6.32=
齿宽
3/R B ≤ 7.46≤B B=46mm
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齿顶圆直径
mm h d d a a 78.80)cos(2111=+=σ =2a d 271.60mm
齿根圆直径
()mm h d d f f 06.68cos 2111=-=σ
=2f d mm 08.268 齿轮的分度圆
()mm d d R m 75.635.0111=Φ-?= mm d m 075.1952=
表6附 取圆锥齿轮压力角20 ；0.1=*
a h 2.0=*c
轴的的设计
1因为传递的功率较大，选择材料合金钢质调质处理，
表7引用电子书《减速器设计实例精选》
2伸出端最小直径计算 135~106=c
3.283
1
1
=≥n p c d mm C 取115 轴与带轮连接，有键槽应增大 0.03~0.05
则()05.0~03.03.283.28+≥d mm mm d 1.293.2803.03.28min =+?=mm 3轴设计的大体构想
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图九 ---高速轴的构想
高速轴的设计说明；
3.轴段2和4 的设计；2和4 都安装轴承，由于此处轴向力比较大。采用圆锥滚子轴承。初选轴承30307,轴承内径d=35mm 外径D=80mm.宽度B=21mm ,T ＝22．２５ｍｍ．定位轴肩直径mm mm d a 44~42=。 取mm L L 1942== ， mm d d 3542==。外径 定位轴肩内径对轴的作用点距外圈大端面a=16.8mm; 锥齿轮的圆周速度小于２ｍｍ／ｓ，采用脂润滑。
4. 轴段1设计；轴段1有零件带轮，采用轴套定位；因为轴的圆周速度小于3
采用毯圈油封，
取轴段1的直径d 30
1= 。
带轮轮毂的宽度 H=（1.5~2）1d 则H=45~60mm ,取Ｈ＝５０ｍｍ 则取轴的长度应小于轮毂的长 取mm l 48=
下箱壁的厚度
()mm
mm d d m m 868.315.22975.6310125
.021≥=++=++≈σ
取 mm 8=σ
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上箱壁的厚度 mm mm 88.685.01≤=≈σσ 取=1σ８ｍｍ
由于锥距mm mm z z m R 3001.1402
12
2
21≤=+=可确定轴承旁连接螺栓直径M12， 箱体凸缘螺栓直径Ｍ１０ ，地脚螺栓直径Ｍ１６，轴承端盖连接螺钉直径M8 轴承端盖的厚度mm e 6.982.1=?= 取mm e 10=
取轴承端盖轴承坐的调整间隙 mm t 2=? 取带轮凸缘端面与轴承端盖表面 K=28mm
取轴承外端面到套杯大端面 S=15.75mm
则
mm
L T s e k l L t 1071925.2275.152********=-+++++=-++?+++=
5.轴段5段的设计；
取5段处的直径mm d 305=
取齿轮大端外径向端面与轴承套杯端面mm 101=?
轴承套杯凸肩厚C=10mm;
齿轮大端外径向端面与轮毂右的距离为46mm ；小齿轮左边挡 油环定位
右边轴端挡板固位；为使挡板能够压紧齿轮端面。配合段应比轮毂短 取差值为1.25mm; 则
mm
L T C L 6825
.11925.2210104625.141465=--+++=--++?+=
6.轴段3的设计
小齿轮齿宽中分度圆与大端处端处径向端面距离M 与齿轮的结构有关； 取M=27mm;
mm a C M l 8.638.1610102713=+++=++?+=
则两轴承对轴作用点间距 ()mm mm l l 152~6.1215.2~232==
取;1203mm L =
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则mm a T L l 9.1302232=-+= 符合要求
mm L a T l L H
l 55.9315
8.1325.2248107252
211=+---+=++--+=
锥齿轮上受力的计算；已知 mm d 751= m N T ?=45.1421
()()
9636.05.15cos cos 1== σ ()2672.0sin 1=σ 小锥齿轮的受力
圆周力 ()N d T F R t 44695.01/2111=-=φ 径向力 N F F t r 36.15679636.020tan 11=?= 轴向力 N F F t a 62.4342672.020tan 11=??=
大锥齿轮的受力
圆周力，径向力 轴向力，分别与小齿轮圆周力；轴向力，径向力 大小相等，方向相反。
表8
轴的受力情况；
()()9
.1309.13055.932181
8.6336.1567275
.6352.43422213111
+-?-?=+--=
l l l f l F d F R r m a AH
N 47.4218-=
负号表示方向。下同
N f R F R AH r BH 3604218147.421836.15671=-+=--=
在垂直平面反力；
N l l F R t AV 77.19849
.1368
.634469231=?==
()N R F R AV t Bv 77.64531=+-= 轴承1的总支承反力；
N R R R AV AH A 3.4661217277802
2==+=
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轴承2的总支承反力；
N R R R BH BV B 5.7390546200252
2==+=
水平面A 处截面的弯矩；
mm N fl M AH ?=?==55.19748955.9321811
齿轮左面的弯矩；
mm N d
F M m a H ?=?=5.138532
111
水平面B 处截面弯矩；
mm N d
F l F M m a r BH ?-=+-=98.814412
1131
垂直面B 处截面弯矩；
mm N l R M AV BV ?=?=2717152 B 处合成弯矩；
mm N M M M BV BH B ?==+=7.2836572.980461706902
2
A 处截面弯矩；
AH A M M =
齿轮所在截面弯矩；
H M M 11=
从弯矩图知；Ｂ处有弯矩又有转矩；B 处最危险。 其抗弯截面系数；
333
4
1.420732
3514.332
14.3mm d W =?=?=
其抗扭截面系数；
33
22.841416
3514.3mm W T =?=
减速器的箱体结构及设计 一、概述 图1-2-4所示为单级圆柱齿轮卧式减速器的典型箱体结构。 单级圆柱齿轮减速器的箱体广泛采用剖分式结构。卧式减速器一般只有一个剖分面，即沿轴线平面剖开、分为箱盖、箱座两部分（大型立式减速器才采用两个剖分面）。 箱体一般用灰铸铁HT150或HT200制造。对于重型减速器也可以采用球墨铸铁或铸钢 制造。在单件生产中，特别是大型减速器，可采用焊接结构，以减轻重量，缩短生产周期。 二、箱体结构的设计要点 减速器的箱体是支持和固定轴及轴上零件并保证传动精度的重要零件，其重量一般约占减速器总重量的40％~50％，因此，箱体结构对减速器的性能、制造工艺、材料消耗、重量和成本等影响很大，设计时务必综合考虑，认真对待。 减速器箱体的设计要点如下： 1、箱体应具有足够的刚度 （1）轴承座上下设置加强筋（参见图1-2-4）。 （2）轴承座房设计凸台结构（图1-2-4、图1-2-5）。凸台的设置可使轴承座旁的联接 螺栓靠近座孔，以提高联接的刚性。 设计凸台结构要注意下列几个问题： ①轴承座旁两凸台螺栓距离S应尽可能靠近，如图1-2-6所示。对无油构箱体（轴承采
用油脂润滑）取S〈D2，应注意凸台联接螺栓（d1）与轴承盖联接螺钉（d3）不要互相干涉；对有油沟箱体（轴承采用润滑油润滑），取S≈D2〉，应注意凸台螺栓孔（d1）不要与油沟相通，以免漏油。D2则为轴承座凸缘的外径。 ②凸台高度h的确定应以保证足够的螺母搬手空间为准则。搬手空间根据螺栓直径的 大小由尺寸C1和C2确定。 ③凸台沿轴向的宽度同样取决于不同螺栓直径所确定的C1+ C2之值，以保证足够的搬 手空间。但还应小于轴承座凸缘宽度3~5mm..，以便于凸缘端面的加工。 （3）箱座的内壁应设计在底部凸缘之内如图1-2-7a所示。 （4）地脚螺栓孔应开在箱座底部凸缘与地基接触的部位；不能悬空，如图1-2-7b所示。（5）箱座是受力的重要零件，应保证足够的箱座壁厚，且箱座凸缘厚度可稍大于箱盖凸缘厚度。 2、确保箱体接合面的密封、定位和内部传动零件的润滑。 为保证箱体轴承座孔的加工和装配的准确性，在接合面的凸缘上必须设置两个定位用的圆锥销。定位销d=（0.7~0.8）d2(d2为凸缘联接螺栓直径），两锥销距离应远一些，一般宜放在对角位置。对于结构对称的箱体，定位销不宜对称布置，以免箱盖盖错方向。 为保证箱盖、箱座的接合面之间的密封性，接合面凸缘联接螺栓的间距不宜过大，一般不大于150~180mm，并尽量对称布置。 如果滚动轴承靠齿轮飞溅的润滑油润滑时，则箱座凸缘上应开设集油沟，集油沟要保证润滑油流入轴承座孔内，再经过轴承内外圈间的空隙流回箱座内部，而不应有漏油现象发生，如图1-2-8所示。
一级直齿减速器装配图画图步骤详解 （参考图：P198、p25、p15） 第一步首先估算箱体结构的大概尺寸，（箱体长＞大齿轮分度圆直径+小齿轮分度圆直径；箱体宽＞输出轴全长），然后考虑采用图纸的幅面和绘制的比例，规划画图的布局空间。 第二步根据前期绘制的零件图尺寸，先在图纸区域合适位置放置输入轴，输出轴和大、小齿轮的位置，两齿轮须在分度圆处啮合。
第三步，根据轴的结构设计，画与各自轴相配合的轴承。
第四步，绘制机体内壁线，外壁线，轴承座外端面线 机体内壁线距离小齿轮的端面距离为△2≥δ，根据计算取△2=8mm，（计算见设计说明书）；大齿轮齿顶圆与箱体内壁距离为△1≥1.2δ，取△1=9.6mm， 外壁线距离内壁线距离等于壁厚δ=8mm， 轴承座外端面线距离箱体内壁的距离l2=δ+C1+C2+（8～12）mm C1、C2根据轴承端盖连接螺栓直径查表6.2，（8～12）为区分加工面和非加工面的尺寸余量，取8mm， 轴承盖外端面距离轴承座外端面的距离为盖厚e，可查指导书P37 页根据结构设计确定。 凸台的外壁线距离内壁线l1=δ+C1+C2，
第五步，画轴承端盖和密封装置，轴承端盖画法参见P37表5.2，密封装置由于轴承采用油脂润滑，需要设计档油板，结构设计可参见P56图6.24和6.25，也可自由设计结构。轴承透盖与轴颈之间的配合采用毡圈式密封，结构可参考P58图6.29以及P146页附表7.6设计。
第六步，按照各构件的计算尺寸和俯视图的映射关系，向上做出正视图部分。机盖、机座肋厚m1=0.85δ1，m=0.85δ，见表6.1，轴承端盖螺钉直径d3，轴承端盖外径D2，机座、机盖壁厚均可按表6.1计算求得，大齿轮外轮廓半径按P73箱体结构设计要求确定。
一、减速器的工作原理 减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。 减速机是通过机械传动装置来降低电机（马达）转速，而变频器是通过改变交流电频率以达到电机（马达）速度调节的目的。通过变频器降低电机转速时，可以达到节能的目的。 减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。减速器的种类繁多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。 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实现减速运动的。动力由电动机通过皮带轮传送到齿轮轴，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。 二、减速器的构造 减速器主要由传动零件（齿轮或蜗杆等）、轴、轴承、箱体及其附件所组成。现简要介绍一下减速器的构造。 1．齿轮、轴及轴承组合 小齿轮与高速轴制成一体，即采用齿轮轴结构。这种结构用于齿轮直径和轴的直径相差不大的场合。大齿轮装配在低速轴上，利用平键作周向固定。轴上零件利用轴肩、轴套和轴承盖作轴向固定。由于齿轮啮合时有轴向分力，
故两轴均采用一对圆锥滚子轴承支承，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用。轴承采用润滑油润滑，为防止齿轮啮合的热油直接进入轴承，在轴承与小齿轮之间，位于轴承座孔的箱体内壁处设有档油环。为防止在轴外伸段与轴承透盖接合处箱内润滑剂漏失以及外界灰尘、异物进入箱内，在轴承透盖中装有密封元件。图中采用接触式唇形密封圈，适用于环境多尘的场合。 ２．箱体 箱体是减速器的重要组成部件。它是传动零件的基座，应具有足够的强 度和刚度。箱体通常用灰铸铁铸造，对于受冲击载荷的重型减速器也可采用铸钢箱体。单件生产的减速器，为了简化工艺，降低成本，可采用钢板焊接箱体。 箱体是由灰铸铁铸造的。为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿 轴心线水平剖分式。上箱盖和下箱座用普通螺栓联接成一整体。轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔，而轴承座旁的凸台应具有足够的承托面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时需要的扳手空间。为了保证箱体具有足够的刚度，在轴承座附近加有加强肋。为了保证减速器安置在基座上的稳定性，并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底座一般不采用完整的平面，图中减速器下箱底座面是采用两块矩形加工基面。 ３．减速器的附件 为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构 设计应给予足够重视外，还应考虑到为减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、拆装时上下箱体的精确定位、吊运等辅助零部件的合理选择和设计。 1）观察孔及其盖板 为了检查传动零件的啮合情况、接触斑点、侧隙，并向箱体内注入润滑油，应在箱体的上部适当位置设置观察孔。观察孔设在上箱顶盖能够直接观察到齿轮啮合部位的地方。平时，观察孔的盖板用螺钉固定在箱盖上。图中检查孔为长方形，其大小应允许将手伸入箱内以便检查齿轮啮合情况。 2）通气器 减速器工作时，箱体内温度升高，气体膨胀，压力增大。为使箱内受热 膨胀的空气能自由地排出以保证箱体内外压力平衡，不致使润滑油沿分箱面和轴伸出段或其他缝隙渗漏，通常在箱体顶部装设通气器。采用的通气器是具有垂直、水平相通气孔的通气螺塞。通气螺塞旋紧在检查孔盖板的螺孔中。
第1章初始参数及其设计要求保证机构件强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。初始参数：功率P=，总传动比i=5
第2章 电动机 电动机的选择 根据粉碎机的工作条件及生产要求，在电动机能够满足使用要求的前提下，尽可能选用价格较低的电动机，以降低制造成本。由于额定功率相同的电动机，如果转速越低，则尺寸越大，价格越贵。粉碎机所需要的功率为kw P 8.2=，故选用Y 系列（Y100L2-4）型三相笼型异步电动机。 Y 系列三相笼型异步电动机是按照国际电工委员会（IEO ）标准设计的，具有国际互换性的特点。其中Y 系列（Y100L2-4）电动机为全封闭的自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防灰尘、铁屑或其它杂务物侵入电动机内部之特点,B 级绝缘,工作环境不超过＋40℃,相对温度不超过95%,海拔高度不超过1000m,额定电压为380V,频率50HZ,适用于无特殊要求的机械上，如农业机械。 Y 系列三相笼型异步电动具有效率高、启动转矩大、且提高了防护等级为IP54、提高了绝缘等级、噪音低、结构合理产品先进、应用很广泛。其主要技术参数如下： 型号：42100-L Y 同步转速：min /1500r 额定功率：kw P 3= 满载转速：min /1420r 堵转转矩/额定转矩：)/(2.2m N T n ? 最大转矩/额定转矩：)/(2.2m N T n ? 质量：kg 3.4 极数：4极 机座中心高：mm 100 该电动机采用立式安装，机座不带底脚，端盖与凸缘，轴伸向下。
电机机座的选择 表2-1机座带底脚、端盖无凸缘Y系列电动机的安装及外型尺寸（mm）
第3章 传动比及其相关参数计算 传动比及其相关参数的分配 根据设计要求，电动机型号为Y100L2-4，功率P=3kw ，转速n=1420r/min 。输出端转速为n=300r/min 。 总传动比： 73.4300 14401 === n n i ； （3-1） 分配传动比：取3=D i ； 齿轮减速器： 58.13 73 .4=== D L i i i ； （3-2） 高速传动比： 5.158.14.14.112=?==L i i ； （3-3） 低速传动比： 05.15 .158 .11223=== i i i L 。 （3-2） 运动参数计算 3.2.1 各轴转速 电机输出轴： min /1420r n n D == 轴I ： min /33.4733 1420 1r i n n D === （3-4） 轴II ： min /6.3155 .133.4731212r i n n === （3-4） 轴III ：
一、仔细分析，对所画对象做到心中有数 在画装配图之前，要对现有资料进行整理和分析，进一步搞清装配体的用途、性能、结构特点以及各组成部分的相互位置和装配关系，对其它完整形状做到心中有数。 二、确定表达方案 根据装配图的视图选择原则，确定表达方案。 对该减速器其表达方案可考虑为： 主视图应符合其工作位置，重点表达外形，同时对右边螺栓连接及放油螺塞连接采用局部剖视，这样不但表达了这两处的装配连接关系，同时对箱体右边和下边壁厚进行了表达，而且油面高度及大齿轮的浸油情况也一目了然；左边可对销钉连接及油标结构进行局部剖视，表达出这两处的装配连接关系；上边可对透气装置采用局部剖视，表达出各零件的装配连接关系及该结构的工作情况。 俯视图采用沿结合剖切的画法，将内部的装配关系以及零件之间的相互位置清晰地表达出来，同时也表达出齿轮的啮合情况、回油槽的形状以及轴承的润滑情况。 左视图可采用外形图或局部视图，主要表达外形。可以考虑在其上作局部剖视，表达出安装孔的内部结构，以便于标注安装尺寸。 另外，还可用局部视图表达出螺栓台的形状。 建议用A1图幅，1：1比例绘制。 画装配图时应搞清装配体上各个结构及零件的装配关系，下面介绍该减速器的有关结构： 1、两轴系结构由于采用直齿圆柱齿轮，不受轴向力，因此两轴均由滚动轴承支承。轴向位置由端盖确定，而端盖嵌入箱体上对应槽中，两槽对应轴上装有八个零件，如图2-3所示，其尺寸96等于各零件尺寸之和。为了避免积累误差过大，保证装配要求，轴上各装有一个调整环，装配时修磨该环的厚度g使其总间隙达到要求0.1±0.02。因此，几台减速器之间零件不要互换，测绘过程中各组零件切勿放乱。
前言 在本学期临近期末的近半个月时间里，学校组织工科学院的学生开展了锻炼学生动手和动脑能力的课程设计。在这段时间里，把学到的理论知识用于实践。 课程设计每学期都有，但是这次和我以往做的不一样的地方：单独一个人完成一组设计数据。这就更能让学生的能力得到锻炼。但是在有限的时间里完成对于现阶段的我们来说比较庞大的“工作”来说，虽然能够按时间完成，但是相信设计过程中的不足之处还有多。希望老师能够指正。总的感想与总结有一下几点： 1.通过了3周的课程设计使我从各个方面都受到了机械设计的 训练，对机械的有关各个零部件有机的结合在一起得到了深刻的认识。 2.由于在设计方面我们没有经验，理论知识学的不牢固，在设计 中难免会出现这样那样的问题，如：在选择计算标准件是可能会出现误差，如果是联系紧密或者循序渐进的计算误差会更大，在查表和计算上精度不够准 3.在设计的过程中，培养了我综合应用机械设计课程及其他课程 的理论知识和应用生产实际知识解决工程实际问题的能力，在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，大家共同解决了许多个人无法解决的问题，在这些过程中我们深刻地认识到了自己在知识的理解和接受应用方面的不足，在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。 最后，衷心感谢老师的指导和同学给予的帮助，才能让我的这次设计顺利按时完成。
目录 一．传动装置总体设计 (4) 二．电动机的选择 (4) 三．运动参数计算 (6) 四．蜗轮蜗杆的传动设计 (7) 五．蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计 (13) 六．蜗轮轴的尺寸设计与校核 (15) 七．减速器箱体的结构设计 (18) 八．减速器其他零件的选择 (21) 九．减速器附件的选择 (23) 十．减速器的润滑 (25)
减速器装配图大齿轮零 件图和输出轴零件图 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】
第1章初始参数及其设计要求保证机构件强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。 初始参数：功率P=，总传动比i=5
第2章 电动机 电动机的选择 根据粉碎机的工作条件及生产要求，在电动机能够满足使用要求的前提下，尽可能选用价格较低的电动机，以降低制造成本。由于额定功率相同的电动机，如果转速越低，则尺寸越大，价格越贵。粉碎机所需要的功率为 kw P 8.2=，故选用Y 系列（Y100L2-4）型三相笼型异步电动机。 Y 系列三相笼型异步电动机是按照国际电工委员会（IEO ）标准设计的，具有国际互换性的特点。其中Y 系列（Y100L2-4）电动机为全封闭的自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防灰尘、铁屑或其它杂务物侵入电动机内部之特点,B 级绝缘,工作环境不超过＋40℃,相对温度不超过95%,海拔高度不超过1000m ,额定电压为380V ,频率50HZ ,适用于无特殊要求的机械上，如农业机械。 Y 系列三相笼型异步电动具有效率高、启动转矩大、且提高了防护等级为IP54、提高了绝缘等级、噪音低、结构合理产品先进、应用很广泛。其主要技术参数如下： 型号：42100-L Y 同步转速：min /1500r 额定功率：kw P 3= 满载转速：min /1420r 堵转转矩/额定转矩：)/(2.2m N T n ? 最大转矩/额定转矩：)/(2.2m N T n ?
质量：kg 3.4 极数：4极 机座中心高：mm 100 该电动机采用立式安装，机座不带底脚，端盖与凸缘，轴伸向下。电机机座的选择 表2-1机座带底脚、端盖无凸缘Y系列电动机的安装及外型尺寸（mm）
一级圆柱齿轮减速器 一、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×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。 图2-1 齿轮减速器结构图箱体采用分离式，沿两轴线平面分为箱座和箱盖，二者采用螺栓连接，这样便于装修。为了保证箱体上安装轴承和端盖的孔的正确形状，两零件上的孔是合在一起加工的。装配时，它们之间采用两锥销定位，销孔钻成通孔，便于拔销。箱座下部为油池，内装机油，供齿轮润滑。齿轮和轴承采用飞溅润滑方式，油面高度通过油面观察结构观察。通气塞是为了排放箱体内的挥发气体，拆去小盖可检视齿轮磨损情况或加油。油池底部应有斜度，放油螺塞用于清洗放油，其螺孔应低于油池底面，以便放尽机油。 箱体前后对称，两啮合齿轮安置在该对称平面上，轴承和端盖对称分布在齿轮的两侧。 箱体的左右两边有四个成钩状的加强肋板，作用为起吊运输。
二、减速器的装配示意图 装配示意图是在机器或部件拆卸过程轴测图所画的记录图样，是绘制装配图和重新进 行装配的依据。它所表达的内容主要是各零件之间的相对位置、装配与连接关系、传动路 线和工作情况等。 在全面了解后，可以画出部分装配示意图。只有在拆卸之后才能显示出零件间的装配关系，因此应该一边拆卸，一边补充、完成装配示意图。 装配示意图的画法没有严格的规定，通常用简单的线条画出零件的大致轮廓。画装配示意图时，对零件的表达一般不受前后层次的限制，其顺序可以从主要零件着手，依此按装配 顺序把其它零件逐个画出。 装配示意图画好后，对各个零件编上序号并列表登记。应注意图、表、零件标签上的序号、 名称要一致。 图2-2 给出了减速器的装配示意图，可供参考。零件序号横线上方的为零件序号和名称（或 标准件规格尺寸）。 三、减速器的拆卸顺序 箱体和箱盖通过六个螺栓连接，拆下六个螺栓即可将箱盖取下，对于两轴系零件，整个取下该轴，即可一一拆下各零件。其它各部分拆卸比较简单。拆卸零件不要用硬东西乱敲，以防敲毛敲坏零件，影响装配复原。对于不可拆的零件，如过渡配合或过盈配合的零件则不要轻易拆下。对拆下的零件应妥善保管，以免丢失。 一级圆柱齿轮减速器装配图的画法 一、仔细分析，对所画对象做到心中有数 在画装配图之前，要对现有资料进行整理和分析，进一步搞清装配体的用途、性能、结构
减速器零件装配全图精 编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
一、减速器的工作原理 减速机一般用于低转速大扭矩的传动设备，把电动机.内燃机或其它高速运转的动力通过减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，普通的减速机也会有几对相同原理齿轮达到理想的减速效果，大小齿轮的齿数之比，就是传动比。 减速机是通过机械传动装置来降低电机（马达）转速，而变频器是通过改变交流电频率以达到电机（马达）速度调节的目的。通过变频器降低电机转速时，可以达到节能的目的。 减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。减速器的种类繁多，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。 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实现减速运动的。动力由电动机通过皮带轮传送到齿轮轴，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。 二、减速器的构造 减速器主要由传动零件（齿轮或蜗杆等）、轴、轴承、箱体及其附件所组成。现简要介绍一下减速器的构造。 1．齿轮、轴及轴承组合 小齿轮与高速轴制成一体，即采用齿轮轴结构。这种结构用于齿轮直径和轴的直径相差不大的场合。大齿轮装配在低速轴上，利用平键作周向固定。轴上零件利用轴肩、轴套和轴承盖作轴向固定。由于齿轮啮合时有轴向分力，故两轴均采用一对圆锥滚子轴承支承，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用。轴承采用润滑油润滑，为防止齿轮啮合的热油