机械课程设计

说明书

课程设计题目：带式输送机传动装置

姓    名：

学    号：

专    业：

完成日期：

                  荆楚理工学院—机械工程学院

                

机械课程设计说明书

一、前言

(一) 设计任务

设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知运输带输送拉力F=2KN，带速V=2.0m/s，传动滚筒直径D=400mm（滚筒效率为0.96）。电动机驱动，预定使用寿命8年（每年工作300天），工作为二班工作制，载荷轻，带式输送机工作平稳。工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。动力来源：电力，三相交流380/220伏。

图1 带式输送机的传动装置简图

1、电动机；2、三角带传动；3、减速器；4、联轴器；5、传动滚筒；6、皮带运输机

表1   常用机械传动效率

表2   常用机械传动比范围

(二) 设计目的

通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉一般的机械装置设计过程。

(三) 传动方案的分析

机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。

带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。

齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。

减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。

二、传动系统的参数设计

 (一) 电动机选择

1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机

2、电动机功率选择：

①传动装置的总效率η：

查表1取皮带传动效率0.96，轴承传动效率0.99，齿轮传动效率0.97，联轴器效率0.99。

η=0.96*0.99³*0.97*0.99=0.8945

②工作机所需的输入功率P_w：

P_w=(F_wV_w)/(1000η_w)

式中，F_w=2 KN=2000N，V_w=2.0m/s，η_w=0.96，代入上式得

P_w=(2000*2)/(1000*0.96)=4.17 KW

③电动机的输出功率：

P_O= P_w /η=4.17/0.8945=4.66KW

选取电动机额定功率P_m，使电动机的额定功率P_m＝（1～1.3）P_O ，由查表得电动机的额定功率P＝5.5KW。

3、确定电动机转速：

计算滚筒工作转速：

n_w=60*1000V/（πD）=60×1000×2/（π×400）=96r/min

由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i₁=3~6。取V带传动比i₂=2~4，则总传动比理时范围为i=6~24。

故电动机转速的可选范围为n=（6~24）×96=576~2304r/min。

4、确定电动机型号

根据以上计算，符合这一转速范围的电动机的同步转速有750r/min 、1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速机的传动比，最终确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ，满载转速1440r/min 。

主要参数：额定功率5.5KW，满载转速1440r/min，电动机质量68kg。

(二) 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比

1、总传动比：i =1440/96=15

2、分配各级传动比：

因i= i₁* i₂，根据有关资料，单级减速器i=3~6合理，这里取i₁ =5，i₂=15/5=3。

(三) 运动参数及动力参数计算

1、各轴转速（r/min）

Ⅰ轴  n₁=n_m/i ₂=1440/3=480 r/min

Ⅱ轴  n₂= n₁/ i₁= n_w =96 r/min

2、计算各轴的功率（KW）

电动机的输出功率P_O=4.66KW

Ⅰ轴 P_I=4.66×0.96=4.4736KW

Ⅱ轴 P_Ⅱ= P_Ⅰη₁η₂=4.4736×0.99*0.97=4.4736KW×0.99×0.97=4.296KW

（η₁为轴承传动效率，η₂为齿轮传动效率，η₃联轴器传动效率）

卷筒轴 P_j= P_Ⅱ*η₁*η₃=4.296×0.99×0.99=4.211KW

3、计算各轴扭矩（N·mm）

Ⅰ轴 T_I=9550×P_I/n_I=9550×4.4736/480=89.006N·m

Ⅱ轴 T_Ⅱ=9550×P_Ⅱ/n_Ⅱ=9550×4.296/96=427.36N·m

卷筒轴T_j=9550×P_j/n_j=9550×4.211/96=418.91N·m

将运动和动力参数计算结果整理后列于下表：

表3 运动和动力参数表

三、传动零件的设计计算

（一）Ｖ带传动的设计

1、确定计算功率

工作情况系数查文献[1]表11.5知： =1.1。

=1.1×4.66=5.126kw

2、选择带型号

根据P_c =5.126kw，n_m＝1440r/min，查文献[1]图11.15，初步选用普通Z型带。

3、选取带轮基准直径

查文献[1]表11.6选取小带轮基准直径=80mm，则大带轮基准直径=3*（1-0.01）*80=237.6mm。

式中，为带的滑动率，通常取（1%～2%），查表后取=250mm。

大带轮转速=456.192 r/min

4、验算带速v

6.03 m/s

在5～25m/s范围内，Ｖ带充分发挥。

5、V带基准长度和中心距

求

根据文献[1]中式11.20，初定=495mm

取。

由文献[1]中式11.2带长

由文献[1]中图11.4定相近的基准长度Ld=1600mm，再由式（11.3）计算实际中心距

=534.054mm

6、验算包角，由式（11.4）得

=160.9^O>，合适

7、确定v带根数z

带速

实际传动比=3.157

查表11.8单根v带功率=0.36KW；查表11.7包角系数=0.953；查表11.12带长度系数=1.16，查表11.10，，则由公式得=9.65

故选10根带。

8、确定带的张紧力F₀（单根带）

查表11.4得q=0.06kg/m，故可由式（11.21）得单根V带的张紧力

=71.03 N

轴上载荷=2*10*71.03*sin80.45^o=1400.7116 N

（二）齿轮传动的设计计算

1、选择齿轮材料及精度等级

根据工作要求，考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面，齿面硬度<=350HBS。小齿轮：45钢，调质，HB1=220；大齿轮：45钢，正火，HB2=190。

查文献[1]表12.14，得=1.1，=1.4。

查文献[1]图12.17和12.23知

=555MPa，=530Mpa；=190Mpa，=180Mpa。

故：[]1=/=504.5Mpa，[]2=/=481.8Mpa；

[]1=/=135.7 Mpa，[]2=/=128.5 Mpa。

由于硬度小于350HBS，属软齿面，所以按接触强度设计，再验算弯曲强度。

2、按齿面接触强度计算（略）

设齿轮按8级精度制造。查文献[1]表12.10，12.13，取载荷系数K=1.2，=0.4。

3、确定有关参数和系数（略）

以上内容可参照文献[1]中，P234内容。

（三）轴的设计计算

1 、输入轴的设计计算

⑴、按扭矩初算轴径

选用45钢，调质，硬度217~255HBS，文献[1]表16.2取c=110，初步确定Ⅰ轴的直径≥ ＝110*（4.4736/480）^1/3 =23.1㎜。

由于轴端开键槽，会削弱轴的强度，故需增大轴径5%~7%，取=24.717㎜

∴选d₁=25mm

初步确定Ⅱ轴的最小直径

=39.05mm,

同样增大轴径5%~7%，取=42㎜

⑵、轴的结构设计

①轴上零件的定位，固定和装配

由于本设计中为单级减速器，因此可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定；两轴承分别以轴肩和套筒定位，采用过渡配合固定。轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承依次从右面装入。

②确定轴各段直径和长度（略）

Ⅰ轴：

Ⅱ轴：

四、滚动轴承的选择

(一) 计算输入轴承

选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm。

(二) 计算输出轴承

选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm。

五、键联接的选择

本设计均采用：普通圆头平键。

普通平键——用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动。

构造：两侧面为工作面，靠键与槽的挤压和键的剪切传递扭矩

型式：大齿轮处选择圆头A型（常用）；

为防转、键（指端铣刀加工）与槽同形、键顶上面与毂不接触有间隙，联轴器与带轮处均选择C型键。

1、输出轴与带轮联接采用平键联接

键的类型及其尺寸选择：

带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择C型平键联接。

装配图中该键零件选用GB1096-79系列的键12×56，查得：键宽b=12，键高h=8，并根据轴长确定键长。

六、箱体、箱盖主要尺寸计算

箱体采用水平剖分式结构，采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸（略）

七、轴承端盖

略

八、减速器的附件的设计

1、挡圈：GB886-86

查得：内径d=55，外径D=65，挡圈厚H=5，右肩轴直径D1≥58；

2、油标：M12：d =6，h=28，a=10,b=6，c=4，D=20；

3、角螺塞：M18×1.5 ：JB/ZQ4450-86。

九、设计参考文献目录

[1] 邱宣怀，郭可谦，吴宗泽等. 机械设计（第四版）.北京：高等教育出版社，2007.

[2] 王旭，王积森，周先军等. 机械设计课程设计. 北京：机械工业出版社，2005.

 

第二篇：机械设计课程设计说明书范例

机 械 课 程 设 计

说 明 书

课程设计题目：带式输送机传动装置

姓 名：

学 号：

专 业：

完成日期：

红河学院工学院

机械课程设计说明书

1、前言

1.1 设计任务

1．设计带式运输机传动装置（简图如下）

图1 带式输送机的传动装置简图

1、电动机；2、三角带传动；3、减速器；4、联轴器；5、传动滚筒；6、皮带运输机

2.工作条件

已知运输带输送拉力F=4.5KN，带速V=1.8m/s，传动滚筒直径D=500mm

1）三班制，连续单向运转，载荷较平稳，室内工作，有粉尘，环境最高温度35℃，每年330个工作日；

2）使用折旧期10年；

3）检修间隔期：5年一大修，两年一中修，半年一次小修；

4）动力来源的：电力，三相交流，电压380V/220V；

5）运输速度允许误差为；

6）一般机械厂制造，小批量生产；

7)一天工作20个小时。

3.课程设计内容

1）装配图一张（A0）；

2）零件工作图两张（A3）输出轴及输出齿轮；

3）设计说明书一份。

备注：手工绘制图纸，手写说明书。

4.设计数据：

1.2 传动方案的分析

机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。

带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。

齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。

减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。

2、传动系统的参数设计

2.1 电动机选择

1、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机

2、电动机功率选择：

①传动装置的总效率η：

表1 常用机械传动效率

查表1取皮带传动效率0.96，轴承传动效率0.99，齿轮传动效率0.97，联轴器效率0.99。

η=0.96*0.993*0.97*0.99=0.8945

②工作机所需的输入功率Pw：

Pw=(FwVw)/1000

式中，Fw=4.5 KN=2000N，Vw=1.8m/s，代入上式得

Pw=(4500*1.8)/1000=8.1 KW

③电动机的输出功率：

PO= Pw /η=8.1/0.8945=9.06KW

选取电动机额定功率Pm，使电动机的额定功率Pm＝（1～1.3）PO ，由查表得电动机的额定功率P＝11KW。

3、确定电动机转速：

计算滚筒工作转速：

nw=60*1000V/（πD）=60×1000×1.8/（π×500）=69/min

由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i1=3~6。取V带传动比i2=2~4，则总传动比理时范围为i=6~24。

故电动机转速的可选范围为n=（6~24）×69=414~1654r/min。

4、确定电动机型号

根据以上计算，符合这一转速范围的电动机的同步转速有750r/min 、1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速机的传动比，最终确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y160M-4 ，满载转速1460r/min 。

主要参数：额定功率11KW，满载转速1460r/min，电动机质量123kg。

2.2 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比

1、总传动比：i =1440/96=15

2、分配各级传动比：

因i= i1* i2，根据有关资料，单级减速器i=3~6合理，这里取i1 =5，i2=15/5=3。

2.3 运动参数及动力参数计算

1、各轴转速（r/min）

Ⅰ轴 n1=nm/i 2=1440/3=480 r/min

Ⅱ轴 n2= n1/ i1= nw =96 r/min

2、计算各轴的功率（KW）

电动机的输出功率PO=4.66KW

Ⅰ轴 PI=4.66×0.96=4.4736KW

Ⅱ轴 PⅡ= PⅠη1η2=4.4736×0.99*0.97=4.4736KW×0.99×0.97=4.296KW

（η1为轴承传动效率，η2为齿轮传动效率，η3联轴器传动效率）

卷筒轴 Pj= PⅡ*η1*η3=4.296×0.99×0.99=4.211KW

3、计算各轴扭矩（N·mm）

Ⅰ轴 TI=9550×PI/nI=9550×4.4736/480=89.006N·m

Ⅱ轴 TⅡ=9550×PⅡ/nⅡ=9550×4.296/96=427.36N·m

卷筒轴Tj=9550×Pj/nj=9550×4.211/96=418.91N·m

将运动和动力参数计算结果整理后列于下表：

表3 运动和动力参数表

3.1Ｖ带传动的设计

1、确定计算功率

工作情况系数查文献[1]表11.5知： =1.1。

=1.1×4.66=5.126kw

2、选择带型号

根据Pc =5.126kw，nm＝1440r/min，查文献[1]图11.15，初步选用普通Z型带。

3、选取带轮基准直径

查文献[1]表11.6选取小带轮基准直径=80mm，则大带轮基准直径=3*（1-0.01）*80=237.6mm。

式中，为带的滑动率，通常取（1%～2%），查表后取=250mm。

大带轮转速=456.192 r/min

4、验算带速v

6.03 m/s

在5～25m/s范围内，Ｖ带充分发挥。

5、V带基准长度和中心距

求

根据文献[1]中式11.20，初定=495mm

取。

由文献[1]中式11.2带长

由文献[1]中图11.4定相近的基准长度Ld=1600mm，再由式（11.3）计算实际中心距

=534.054mm

6、验算包角，由式（11.4）得

=160.9O＞，合适

7、确定v带根数z

带速

实际传动比=3.157

查表11.8单根v带功率=0.36KW；查表11.7包角系数=0.953；查表11.12带长度系数=1.16，查表11.10，，则由公式得=9.65

故选10根带。

8、确定带的张紧力F0（单根带）

查表11.4得q=0.06kg/m，故可由式（11.21）得单根V带的张紧力

=71.03 N

轴上载荷=2*10*71.03*sin80.45o=1400.7116 N

3.2齿轮传动的设计计算

1、选择齿轮材料及精度等级

根据工作要求，考虑减速器传递功率不大，所以齿轮采用软齿面，齿面硬度＜=350HBS。小齿轮：45钢，调质，HB1=220；大齿轮：45钢，正火，HB2=190。

查文献[1]表12.14，得=1.1， =1.4。

查文献[1]图12.17和12.23知

=555MPa， =530Mpa； =190Mpa， =180Mpa。

故：[]1=/=504.5Mpa，[]2=/=481.8Mpa；

[]1=/=135.7 Mpa，[]2=/=128.5 Mpa。

由于硬度小于350HBS，属软齿面，所以按接触强度设计，再验算弯曲强度。

2、按齿面接触强度计算（略）

设齿轮按8级精度制造。查文献[1]表12.10，12.13，取载荷系数K=1.2， =0.4。

3、确定有关参数和系数（略）

以上内容可参照文献[1]中，P234内容。

3.3轴的设计计算

1 、输入轴的设计计算

⑴、按扭矩初算轴径

选用45钢，调质，硬度217~255HBS，文献[1]表16.2取c=110，初步确定Ⅰ轴的直径≥＝110*（4.4736/480）1/3 =23.1㎜。

由于轴端开键槽，会削弱轴的强度，故需增大轴径5%~7%，取=24.717㎜

∴选d1=25mm

初步确定Ⅱ轴的最小直径

=39.05mm,

同样增大轴径5%~7%，取=42㎜

⑵、轴的结构设计

①轴上零件的定位，固定和装配

由于本设计中为单级减速器，因此可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定；两轴承分别以轴肩和套筒定位，采用过渡配合固定。轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承依次从右面装入。

②确定轴各段直径和长度（略）

Ⅰ轴：

Ⅱ轴：

4、滚动轴承的选择

4.1 计算输入轴承

选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm。

4.2 计算输出轴承

选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm。

5、键联接的选择

本设计均采用：普通圆头平键。

普通平键——用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动。

构造：两侧面为工作面，靠键与槽的挤压和键的剪切传递扭矩

型式：大齿轮处选择圆头A型（常用）；

为防转、键（指端铣刀加工）与槽同形、键顶上面与毂不接触有间隙，联轴器与带轮处均选择C型键。

1、输出轴与带轮联接采用平键联接

键的类型及其尺寸选择：

带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择C型平键联接。

装配图中该键零件选用GB1096-79系列的键12×56，查得：键宽b=12，键高h=8，并根据轴长确定键长。

6、箱体、箱盖主要尺寸计算

箱体采用水平剖分式结构，采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸（略）

7、轴承端盖

略8、减速器的附件的设计

1、挡圈：GB886-86

查得：内径d=55，外径D=65，挡圈厚H=5，右肩轴直径D1≥58；

2、油标：M12：d =6，h=28，a=10,b=6，c=4，D=20；

3、角螺塞：M18×1.5 ：JB/ZQ4450-86。

9、设计参考文献目录

[1] 邱宣怀，郭可谦，吴宗泽等. 机械设计（第四版）.北京：高等教育出版社，2007.

[2] 王旭，王积森，周先军等. 机械设计课程设计. 北京：机械工业出版社，2005 1

、电动机选择

（1）、电动机类型的选择： Y系列三相异步电动机

（2）、电动机功率选择：

①传动装置的总效率：

=0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96

②工作机所需的输入功率：

因为 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N

=FV/1000η

=1908×2/1000×0.96

=3.975KW

③电动机的输出功率：

=3.975/0.87=4.488KW

使电动机的额定功率P ＝（1～1.3）P ，由查表得电动机的额定功率P ＝ 5.5KW 。

⑶、确定电动机转速：

计算滚筒工作转速：

=（60×v）/（2π×D/2）

=（60×2）/（2π×0.2）

=96r/min

由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’ =3~6。取V带传动比I’ =2~4，则总传动比理时范围为I’ =6~24。故电动机转速的可选范围为n’ =（6~24）×96=576~2304r/min

⑷、确定电动机型号

根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的情况，同时也要降低电动机的重量和成本，最终可确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ，满载转速 1440r/min 。

其主要性能：额定功率：5.5KW，满载转速1440r/min，额定转矩2.2，质量68kg。

2

、计算总传动比及分配各级的传动比

（1）、总传动比：i =1440/96=15

（2）、分配各级传动比：

根据指导书，取齿轮i =5（单级减速器i=3~6合理）

=15/5=3

3

、运动参数及动力参数计算

⑴、计算各轴转速（r/min）

=960r/min

=1440/3=480(r/min)

=480/5=96(r/min)

⑵计算各轴的功率（KW）

电动机的额定功率Pm=5.5KW

所以

P =5.5×0.98×0.99=4.354KW

=4.354×0.99×0.96 =4.138KW

=4.138×0.99×0.99=4.056KW

⑶计算各轴扭矩（N?mm）

TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63N?m

=9550×4.138/96 =411.645N?m

=9550×4.056/96 =403.486N?m

三、传动零件的设计计算

（一）齿轮传动的设计计算

（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；根据指导书选7级精度。齿面精糙度R ≤1.6~3.2μm

（2）确定有关参数和系数如下：

传动比i

取小齿轮齿数Z =20。则大齿轮齿数：

=5×20=100

，所以取Z

实际传动比

i =101/20=5.05

传动比误差：（i -i）/I=（5.05-5）/5=1%＜2.5% 可用

齿数比：

u=i

取模数：m=3 ；齿顶高系数h =1；径向间隙系数c =0.25；压力角 =20°；

则h *m=3，h ）m=3.75

h=（2 h ）m=6.75，c= c

分度圆直径：d =×20mm=60mm

d =3×101mm=303mm

由指导书取

φ

齿宽：

b=φ =0.9×60mm=54mm

=60mm ，

b

齿顶圆直径：d ）=66，

d

齿根圆直径：d ）=52.5，

d ）=295.5

基圆直径：

d cos =56.38，

d cos =284.73

(3)计算齿轮传动的中心矩a：

a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液压绞车≈182mm

（二）轴的设计计算

1

、输入轴的设计计算

⑴、按扭矩初算轴径

选用45#调质，硬度217~255HBS

根据指导书并查表，取c=110

所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm

d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm

∴选d=25mm

⑵、轴的结构设计

①轴上零件的定位，固定和装配

单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面由轴肩定位，右面用套筒轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别以轴肩和大筒定位，则采用过渡配合固定

②确定轴各段直径和长度

Ⅰ段：d =25mm

， L =（1.5～3）d ，所以长度取L

∵h=2c

c=1.5mm

+2h=25+2×2×1.5=31mm

考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm，通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度，并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定，为此，取该段长为55mm，安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长：

L =（2+20+55）=77mm

III段直径：

初选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm.

=d=35mm，L =T=18.25mm，取L

Ⅳ段直径：

由手册得：c=1.5

h=2c=2×1.5=3mm

此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑，应便于轴承的拆卸，应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取：d =（35+3×2）=41mm

因此将Ⅳ段设计成阶梯形，左段直径为41mm

+2h=35+2×3=41mm

长度与右面的套筒相同，即L

Ⅴ段直径：d =50mm. ，长度L =60mm

取L

由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=80mm

Ⅵ段直径：d =41mm， L

Ⅶ段直径：d =35mm， L ＜L3，取L

2

、输出轴的设计计算

⑴、按扭矩初算轴径

选用45#调质钢，硬度（217~255HBS）

根据课本P235页式（10-2），表（10-2）取c=110

=110× (2.168/76.4) =38.57mm

考虑有键槽，将直径增大5%，则

d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm

∴取d=42mm

⑵、轴的结构设计

①轴的零件定位，固定和装配

单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面用轴肩定位，右面用套筒轴向定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩和套筒定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶状，左轴承从左面装入，齿轮套筒，右轴承和皮带轮依次从右面装入。

②确定轴的各段直径和长度

初选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm。考虑齿轮端面和箱体内壁，轴承端面与箱体内壁应有一定矩离，则取套筒长为20mm，则该段长42.755mm，安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。

则

d =42mm

L

= 50mm

L

= 55mm

L

= 60mm

L

= 68mm

L

=55mm

L

四、滚动轴承的选择

1

、计算输入轴承

选用30207型角接触球轴承，其内径d为35mm,外径D为72mm，宽度T为18.25mm.

2

、计算输出轴承

选30211型角接球轴承，其内径d为55mm，外径D=100mm，宽度T为22.755mm

五、键联接的选择

1

、输出轴与带轮联接采用平键联接

键的类型及其尺寸选择：

带轮传动要求带轮与轴的对中性好，故选择C型平键联接。

根据轴径d =42mm ，L =65mm

查手册得，选用C型平键，得： 卷扬机

装配图中22号零件选用GB1096-79系列的键12×56

则查得：键宽b=12，键高h=8，因轴长L ＝65，故取键长L=56

2

、输出轴与齿轮联接用平键联接

=60mm,L

查手册得，选用C型平键，得：

装配图中 赫格隆36号零件选用GB1096-79系列的键18×45

则查得：键宽b=18，键高h=11，因轴长L ＝53，故取键长L=45

3

、输入轴与带轮联接采用平键联接

=25mm

L

查手册

选A型平键，得：

装配图中29号零件选用GB1096-79系列的键8×50

则查得：键宽b=8，键高h=7，因轴长L ＝62，故取键长L=50

4

、输出轴与齿轮联接用平键联接

=50mm

L

查手册

选A型平键，得：

装配图中26号零件选用GB1096-79系列的键14×49

则查得：键宽b=14，键高h=9，因轴长L ＝60，故取键长L=49

六、箱体、箱盖主要尺寸计算

箱体采用水平剖分式结构，采用HT200灰铸铁铸造而成。箱体主要尺寸计算如下：

七、轴承端盖

主要尺寸计算

轴承端盖：HT150 d3=8

n=6 b=10

八、减速器的

减速器的附件的设计

1

、挡圈 ：GB886-86

查得：内径d=55，外径D=65，挡圈厚H=5，右肩轴直径D1≥58

2

、油标 ：M12：d =6，h=28，a=10,b=6，c=4，D=20，D

3

、角螺塞

M18

×

1.5 ：JB/ZQ4450-86

.