机械设计基础课程设计
计算说明书
系专业班
设计者
指导老师
2011 年 5 月21 日
目录
一、设计任务书 (2)
二、电动机的选择 (3)
三、计算传动装置的运动和动力参数 (4)
四、传动件设计（齿轮） (6)
五、轴的设计 (10)
六、滚动轴承校核 (17)
七、连接设计 (19)
八、减速器润滑及密封 (19)
九、箱体及其附件结构设计 (20)
十、设计总结 (22)
十一、参考资料 (23)
1.3)
P，
d
40)48(3841920)min
r
⨯=
、电动机型号选择
符合这一范围的转速有：m in
750r、1000r
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比，选用同m in
r的电动机作为原动机。
1920min
r
32mm，
最后确定减速器高速轴外伸直径
、初选轴承
考虑到主要承受径向力，轴向也可承受小的轴向载荷。
当量摩擦系数在高速转时也可承受纯的轴向力，
斜量，大量生产价格最低等因素，根据
据设计尺寸d=
32mm，；半联轴器与轴配合的毂孔长度为
50 IX mm
=
Ⅱ轴段右端要求制出一轴肩，；轴承端盖的总宽度为
四、滚动轴承与轴的周向定位，是借过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为m6。
(4)轴上倒角与圆角 根据[4]表15-2，取轴端倒角C1.2，各轴肩处的圆角半径见齿轮轴零件图。
倒角C1.2
设计内容 计算及说明
结 果
6、轴的受力分析
首先根据轴的结构图作出轴的计算简图。
确定轴的支点位置，对与轴承6207，由于它的对中性好所以它的支点在轴承的正中位置。
因此作为简支梁的轴的支撑跨距为266.5mm 。
计算轴齿轮上的圆周力：
N d T F t 6.94550
23640
2211=⨯==
， 径向力：N F F t r 2.34420tan 6.945tan =⨯==
α
根据轴的计算简图做出轴的弯矩图和扭矩图。
7、判断危险截面
从轴的结构图以及弯矩和扭矩图可以看出C 截面是危险截面。
现将C 截面处的M H 、M V 及M 的值列于下表： 载荷
水平面H
垂直面V
支反力
N
F NH 3.2601=N F NH 3.6852=
N F NV 8.941=N F NV 4.2492=
N F t 6.945= N F r 2.344=
(2)各轴段直径与长度的确定
1)根据所选轴承的直径mm d 30=，取中间轴最小直径
mm d d 30--==ⅥⅤⅡⅠ；综合壁厚及箱体尺寸等因素，现取mm L L 40-==-ⅥⅤⅡⅠ；
mm d d 30--==ⅥⅤⅡⅠmm
L L 40-==-ⅥⅤⅡⅠ
设计内容 计算及说明 结 果
2)为满足齿轮的轴向定位要求，
ⅡⅠ-轴段右端及ⅥⅤ-轴段左端要求制出一轴肩，故取mm d d 36-==-ⅤⅣⅢⅡ。
根据高速级大齿轮及低速级小齿
轮的齿宽，分别取mm L 61=-ⅢⅡ，mm L 36=-ⅤⅣ；
3)为满足齿轮的轴向定位要求，取mm d 43=-ⅣⅢ。
根据齿轮间间隙推荐
值，取mm L 15=-ⅣⅢ；
至此已初步确定各轴段的直径与长度。
1)轴上零件的周向固定
1)齿轮与轴的周向定位采用平键联接。
ⅢⅡ-段平键，按mm d 36-=ⅢⅡ，由[1]表10-9查得平键的截面
mm b 10=，mm h 8=，由该轴段长度取mm L 50=。
ⅤⅣ-段平键，按mm d 36-=ⅤⅣ，由[1]表10-9查得平键的截面
mm b 10=，mm h 8=，由该轴段长度取mm L 28=。
同时为了保证齿轮与轴配合得有良好得对中性，固选择齿轮轮毂与轴得配合选H7/n6。
2)滚动轴承与轴的周向定位，是借过渡配合来保证的，此处选轴的尺寸公差为m6。
(4)轴上倒角与圆角 根据[4]表15-2，取轴端倒角C1，各轴肩处的圆角半径见中间轴零件图。
C 低速轴3的设计
1、选择材料及热处理方式 mm d d 36-==-ⅤⅣⅢⅡmm L 61=-ⅢⅡ
mm L 36=-ⅤⅣ
mm d 43=-ⅣⅢ
mm L 15=-ⅣⅢ
键10×8×50GB/T
1069-1979 键10×8×28GB/T
1069-1979
倒角C1.2
选取轴的材料为40Cr ，调质处理。
2、初估轴径 按扭转强度法估算高速轴的直径，由[1]表14-2，取常数100=C ，由[1]式(14-2)，轴的最小直径满足： mm n P C n P C d 7.3260
236
.21003
3
333
min
=⨯==≥；
此轴的最小直径min d 即安装在联轴器处轴的最小直径ⅡⅠ-d ，为了使所
选的轴的直径ⅡⅠ-d 与联轴器的孔径相适应，所以需要同时选取联轴器的
型号。
mm d 7.32min ≥
设计内容
计算及说明
结 果
3、选择联轴器
查[1]表17-1，取5.1=A K ,则计算转矩：
m N T K T A C ⋅=⨯==533.859.3555.13；
按照n C T T ≤及电动机轴尺寸等限制条件，查[3]表13-1，选用HL3型弹性柱销联轴器。
其公称转矩m N T n ⋅=630，半联轴器的孔径
mm d 42~30=，故取低速轴3最小直径min -35d mm d >=ⅡⅠ。
4、初选轴承
考虑到主要承受径向力，轴向也可承受小的轴向载荷。
当量摩擦系数最少。
在高速转时也可承受纯的轴向力，工作中容许一定的内外圈轴线偏斜量，大量生产价格最低等因素，根据[1]表16-2选用深沟球轴承。
又根据设计尺寸mm d 42=-ⅢⅡ，由[2]表18-2选用轴承型号为6209，其
mm d 45=，mm B 19=。
5、低速轴3的结构设计 (1)拟定轴的结构方案如图：
选用HL3型弹性柱销联轴器
选用6209深沟球轴承。