武汉工程大学机械设计课程设计
设计计算说明书
题目: 双级展开式圆柱齿轮减速器
专业: 机械电子工程
班级：03班
姓名: 陈倩
学号: 1203120302
指导教师: 秦襄培
武汉工程大学机电工程学院
2015年1月7日
目录
一、设计任务书 (2)
二、传动方案的分析与拟定 (2)
三、电动机的选择与计算 (3)
四、传动比的分配 (3)
五、传动装置的运动及动力参数的选择和计算 (4)
六、传动零件的设计计算和轴系零部件的初步选择 (6)
七、联轴器的选择及计算 (16)
八、键连接的选择及计算 (16)
九、轴的强度校核计算 (18)
十、润滑和密封 (21)
十一、箱体及附件的结构设计和选择 (22)
十二、设计小结 (24)
十三、参考资料 (24)
一设计任务书
设计带式传输机传动装置中的双级圆柱齿轮减速器。
设计数据及工作条件：
T=370Nm; V=0.75m/s; D=330mm；
生产规模：中小批量；
工作环境：多尘；
载荷特性：平稳；
工作期限：8年，两班制。
设计注意事项：
1.设计由减速器装配图1张，零件图2张（包括低速轴和低速轴上大齿轮），以及设计计算说明书一份组成;
2.设计中所有标准均按我国标准采用，设计说明书应按规定纸张及格式编写;
3.设计图纸及设计说明书必须按进度完成，经指导教师审查认可后，才能给予评分或答辩。
二传动方案的分析与拟定
根据已知条件计算出工作机滚筒的转速为
min
/
41
.
43
min
/
)
330
14
.3
/(
75
.0
1000 60
) /(
1000 60
r
r D
v
n w
≈
⨯
⨯
⨯
=⨯
=π
为防止过载以及过载而引起的安全事故，可拟定传动方案为：外部V带传动+内部双级圆柱齿轮传动。
机构整体布置如图一：
图1. 传动方案简图T=370Nm;
V=0.75m/s; D=330mm
n w=43.41r/min
在该轴段与V 带轮相配处开有一个键槽，故应将d min 增大5%，得d min =17.89mm,再根据设计手册查标准尺寸，取d 2min =25mm 。
初步设计其结构如下图所示：
图2. 低速轴结构设计
（2）、中间轴
取C=108，则：
mm
mm n P C d 463.2686.137028.210833min =⨯==
在该轴段与齿轮相配处开有一个键槽，故应将d min 增大5%，得d min 27.786 mm,再根据设计手册查标准尺寸，并考虑到滚动轴承的选型，取d 3min =40 mm 。
初步设计其
结构如下图所示：
图3. 中间轴结构设计
（3）、低速轴
取C=105，则：
mm
mm n P C d 28.3749.49947.110533min =⨯==
在该轴段与联轴器相配处开有一个键槽，故应将d min 增大5%，得d min =39.44mm,再根据设计手册查标准尺寸，取d 4min =40 mm 。
初步设计其结构如下图所示：
高速轴最小轴颈：
d 2min =25mm
中间轴最小轴
颈：
d 3min =40 mm
低速轴最小轴
颈： d 4min =40 mm
图4. 低速轴结构设计
5. 初选滚动轴承
根据传动特征：载荷平稳，中载低速，有轴向和径向载荷，初选圆锥滚子轴承，选择型号结果如下表所示。
表2. 轴承代号及其尺寸性能
由于三根轴上的齿轮圆周速度均小于2m/s ，所以这三对圆锥滚子轴承均采用润滑脂润滑。
七 联轴器的选择及计算
1. 低速轴与工作机之间的联轴器
由于轴的转速较低，传递的转矩较大，又因为减速器与工作机常不在同一机座上，要求有较大的轴线偏移补偿，因此选用承载能力较高的刚性可移式联轴器，此处选用HL 弹性柱销联轴器。
计算转矩，取工作情况系数K A =1.5，则：
m N m N T K T A ca •=•⨯==31.64154.4275.14
查表，选择联轴器型号：HL4型联轴器。
其主要尺寸如下表所示：
表3. HL4弹性柱销联轴器主动端基本尺寸
型号 轴孔类型 键槽类型
d 1 L D 2 HL4
Y 型
A 型
50
112
195
轴种类 轴承代号 d
D T B C r /kN C 0r /kN 高速轴 6207 35 72 35.51 17 15 10 中间轴 6210 50 90 140.49 20 27 19.8 低速轴
6210
50
90
427.54
20
27
19.8
滚动轴承选型结果： 高速轴： 6207 中间轴： 6210 低速轴： 6210
低速轴与工作机间联轴器: HL4联轴器
855014/100B40J 112501-⨯⨯GB
九 轴的强度校核计算
1. 高速轴
（1）、计算齿轮受力
齿轮1的圆周力：
N N d T F t 5.127805555.051
.3522121=⨯==
齿轮1的径向力：
N N F F n t r 7.478584.13cos 20tan 5.1278cos tan 1
1=︒︒
⨯==βα
齿轮1的轴向力：
N N F F t a 9.308584.13tan 5.1278tan 11=︒⨯==β
（2）、画受力简图
假定带轮压轴力的方向垂直向下，轴的转向向右看为顺时针方向，齿轮啮合点的位置在上方，对于零件作用于轴上的分布力或转矩均当成集中载荷作用于轴上零件宽度的中点（后面的受力分析均作此假设），则根据斜齿圆柱齿轮传动的受力分析方法可知各分力的方向如图所示。
从而可进一步作出其弯矩图和扭矩图。
齿轮1受力： 圆周力：
N
F t 5.12781=径向力：
N
F r 7.4781=轴向力：
N F a 9.3081=
图5. 高速轴的受力分析
（3）、计算支反力
铅垂面内支反力：
N
N
F d F F R r a Q VA 8.1154)
59144(597.4782/55.559.30829733.665)
59144(59
2/)5914494(1=+⨯+⨯+⨯=+⨯+⨯+++=
N
N R F F R VA r Q VB
8.10)8.11547.47833.665(-=-+=-+=
水平面内支反力：
高速轴铅垂面内支反力： N
R VA 8.1154=N R VB 8.10-=
表4. 减速器铸造箱体的结构尺寸
十二设计小结
该设计符合要求.
十三参考资料
1、机械设计机械设计基础课程设计王昆主编高等教育出版社 1995
2、机械设计课程设计指导书濮良贵，陈定国主编主编高等教育出版社 1995
3、机械设计课程设计刘俊龙廖仁文主编机械工业出版社 1992
4、机械设计课程设计黄珊秋主编机械工业出版社 1999。