6、低速轴的校核计算。
55
时间安排
1）电动机选择、传动比分配、运动参数、计算、 传动零件设计计算（1天）。
2）轴的结构设计，绘装配草图（1天）。 3）画正式装配图：包括主要尺寸、配合公差、零 件编号、明细表、技术要求等（2天）。 4）画零件图1张（低速轴或低速轴上齿轮）。（1 ） 5）编写计算说明书。（1天） 6）检查和装订。
24
3）轴的结构设计，绘制结构草图
H
C △1 e
H
△
Ⅱ轴
K
△
HH
△
K
轴承端盖
பைடு நூலகம்
25
• 作出装配简图，拟定装配方案；
• 确定轴上零件的位置和固定方式
• 确定各轴段的直径
• 确定各轴段的长度
要求画出结构草图
• 轴的结构细节，圆角、倒角、退刀槽等。
26
箱体内壁线
⑦ ⑥⑤ ④ ③
②①
27
（4）按弯扭合成强度校核轴径
水平面内 支点反力
水平面内 弯矩图
垂直面内 支点反力
垂直面内 弯矩图
合成 弯矩图
扭矩图
28
5）修改轴的结构 6）完成轴的零件工作图 。
29
5．轴上零件的具体结构设计 主要有：齿轮、套筒、联轴器等
注意：1）此时应考虑齿轮、轴承的润滑方式，连轴器 的型号，考虑此润滑方式下密封以及它们对轴的要求： 如脂润滑应有挡油环，装在轴上位置，密封圈）轴承 v<2m/s时，脂润滑；v>2m/s时，油润滑。
52
8.理由：视孔盖与箱盖接 触处未设计加工凸台，不 便于加工箱盖上的孔。 改进措施：应在视孔盖与 箱盖接触处设计加工凸台
10.理由：锥销的长度过短， 不利于装拆。锥销孔未设 计成通孔。 改进措施：锥销应加长; 锥销孔应设计成通孔。
9.理由：吊耳孔位置不 当，孔壁强度可能不够 改进措施：应将耳孔位 置往内侧移。
31
手册p67表4-1
表4-1 铸铁减速器箱体主要结构尺寸
32
33
34
单级减速器
35
减速器的内部结构
36
图纸布置
先 画 俯 视 图
参考手册p125图
技术要求
标题栏与 明细栏
37
①
38
5-8mm
②
10-15mm
10-15mm
39
③
40
④
41
油标
放油螺塞
齿轮啮合的画法
观察孔盖与透气器
17
技术要求
标题栏与 明细栏
18
零件与箱体内壁的间距△1和△2 （10-15mm），画出俯视图的箱 体内框线
19
注意:
H、△ 、 K有一定要求
K
△
H
教材p276例11.1
C △1 e
H
△
HH
△
K
Ⅱ轴
轴承端盖
20
（4）确定轴的支点和轴上零件力的作用点
∵在开始设计轴时，轴的长度和跨距未定，支座反力和弯矩 就无法求得，这时常用简单公式初步估算出轴的最细处直径 dmin，并依次进行轴的结构设计。
材料一般取45钢，Pd≥5.5kW时用合金钢如40Cr等。
16
三 绘制装配草图：与轴的结构设计同步进行
1．选择视图 一般用三视图，和必要的局部视图 2．布置图面 1）确定绘图的有效面积 装配图：0号图纸，按1：1画；
1号图纸，按1：2画（当大齿轮齿顶圆直径da>320mm时）。 零件图：2号图纸，按1：1画。 2）大体确定三视图的位置 先画俯视图 （1）根据中心距先画俯视图的两根轴线; （2）然后画齿轮； （3）按设计资料确定零件与箱体内壁的间距△1和△2（取1015mm），画出俯视图的箱体内框线；
53
设计说明书内容
一、封面 二、设计任务书 三、目录 四、设计说明书正文：内容应完整（见下页） 五、设计小结
54
设计说明书正文内容
1、电机选择计算；
2、运动参数计算：各轴功率、转矩、传动比等；
3、齿轮传动计算：大、小齿轮
1）直齿轮要计算的参数
• a ; m ; z1 , z2; b1 , b2; • dai , dfi , di (i=1~2) • 2）斜齿轮要计算的参数
48
3.理由：油塞与箱座接合处未 设计密封件，会造成漏油。 改进措施：在接合处加上一 密封圈。
不合理
4.理由：装油塞处箱壁 太薄，不利于螺钉联接 改进措施：装油塞处应 设计凸台。
合理
49
50
不合理
不合理
5.理由：a.轴承旁螺栓距轴承座孔中心太远 或太近，不利于提高联接刚度和拧紧操作； b.轴承盖螺钉设计在剖分面上,是错误的。
手册p7
1）电机类型：
推荐Y系列380V，三相异步电动机
2）选择电动机功率Ped 设：工作机（卷筒）所需功率Pr 卷筒效率ηW 电机至卷筒轴Ⅲ的传动总效率η（减速器效率）
电机需要的功率Pd计算如下：
Pd
Pr
Ped
Pr
FV
1000W
kW
V Dn（m/s）
601000
8
轴 2 承 齿轮 联 2 轴器
改进措施：
a.应将螺栓移到与轴承座孔外圆相切的位置。
合理
b.将轴承盖螺钉转一个角度，沿圆周均匀分布。
51
6.理由：两螺栓靠得 太近，用扳手拧紧或 松开螺母时，扳手空 间不够。 改进措施：两螺栓要 有一定的间距使扳手 有足够的空间。
7.理由：定位销孔位置不当。 改进措施：定位销孔应布置在 箱盖与箱座的联接凸缘上， 沿长度方向非 对称布置，且 间距应尽量大 些。
23
（1）根据工作条件选择材料，确定许用应力
• 选45钢，调质处理。查表得到许用弯曲应力[σ1b]=60MPa。
（2）按扭转强度初步估算轴的最小直径
dA 03P n(10 ~171 )32 8 883 0.7 2~3.1 6 mm
有键槽，放大3~5%，33.68~37.91mm，取标准直 径d1=35mm。
21
3．进行轴的结构设计
轴径设计、轴段长度设计 （要求在说明书中画出轴的结构简图，可不画轴 上零件）
4．轴的强度校核及轴承寿命计算，键联接的强度验算 等
要求计算及校核低速级轴的强度
参考教材例题：第11章 轴 p276例11.1
22
例11.1
设计如图所示的斜齿圆柱齿 轮减速器的输出轴（Ⅱ轴）。 已知传递功率P=12kW，输出 轴的转速n=260r/min,从动齿轮 的分度圆直径d=251.4mm，螺 旋角β=9°30′7″，右旋。齿轮 轮毂宽度b2=70mm，单向运转。
轴1的最小直径d1min(减速器的输入端)
d1min A03
P1 n1
20mm
圆整后与联轴器、电机轴一致； 联轴器两端轴径允许不同，但相 差不能太大，查表
轴2的最小直径d2min（减速器的输出端）
d2min
A0 3
P2 n2
圆整后与联轴器一致；联轴器两 端轴径允许不同，但相差不能太 大，查表
注意：有键槽处，估算直径要加大3～5％；然后圆整。
同步转速 3000 r/min 1500 r/min 1000 r/min 750 r/min
满载转速
2840 r/min
1420 r/min
940 r/min
710 r/min
3）确定电动机转速nd 已知卷筒转速为n（r/min）
一级减速器的总传动比合理范围是ia=2～8(直齿轮2～5) 所以：电动机转速为nd=ia·n=（2～8）n 例如 n=260 r/min
W 轴承卷筒
滚子＝ 0 .98
轴承
球＝
0 .99
齿轮 ＝ 0 .97
联轴器 ＝ 0 .99 ~ 0 .995
卷筒＝0.96
9
举例：现算出Pd=2.08kW 查手册取Ped=2.2kW 对于Ped=2.2kW的电动机型号有四种
型号
Y90L-2 Y100L1-4 Y112M-6 Y132S-8
（kW） （N.mm）
转速
电机轴
主动 齿轮轴
从动 齿轮轴
卷筒
将计算结果列成表格以便查找。
传动比 效率
12
手册p29
4．传动零件设计计算
1）联轴器选择
低速级：刚性联轴器，高速级：弹性联轴器
凸缘联轴器
弹性柱销联轴器
13
4．传动零件设计计算
教材例题7.2和例题7.3
2）斜齿轮要计算的参数
a ; mn ; z1 , z2; b1 , b2; β; dai , dfi , di (i=1~2)
• 根据：传递功率P；传动比i； 小齿轮的转速n; 工作时间、闭式传动。
• 1 ） 选择材料、热处理、精度等级、决定 齿面硬度、表面粗糙度。
• 2 ） 若选软齿面按齿面接触疲劳强度设计, 需校核齿根弯曲疲劳强度
• 若选硬齿面按齿根弯曲疲劳强度设计，需 校核齿面接触疲劳强度
15
5．注意事项 1）斜齿轮的中心距a要圆整，其尾数为0，2，5，8 2）模数取标准值，并且≥1.5 3）β＝8°～20° 当β＝8°～12°时用“60000”轴承 当β＝12°～20°时用“30000”或“70000”轴承 4）小齿轮齿宽b1应比大齿轮齿宽b2大5～10mm 取齿宽系数Ψd=1～1.2
则 nd=520～2080 r/min 该范围内的转速有 710 r/min, 940 r/min, 1420 r/mi1n0
电动机方案比较
方 案
电动机 型号
电动机转速
额定功率
Ped（kW） 同步转速
满载 转速
电动机 重量
（kg）
参考 价格