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本科毕业论文（设计）题目盘磨机传动装置的设计院系机械学院专业机械设计制造及其自动化姓名学号学习年限2014年1月至2014年 6 月指导教师职称副教授申请学位工学学士学位2014年5月20日盘磨机传动装置的设计学生姓名：指导教师：摘要：本报告主要研究了盘磨机二级斜齿圆柱齿轮减速器的设计方法和具体步骤。
斜齿轮主要是能够提高齿轮啮合的重合度，使齿轮传动平稳，降低噪音。
提高齿根的弯曲强度、齿面的接触强度，可以选择合适的变位系数来解决。
或者加大齿轮的模数。
电动机型号选定后，进行了传动比的计算并进行分配，是否合理的分配传动比将直接影响到传动装置的外廓尺寸、重量、成本以及减速器的中心距等。
其后的传动装置的运动和动力参数的计算在计算部分占有一定的比重，各项参数的准确性对整个机器的运行有着很大的影响。
在齿轮设计中详细介绍了齿轮材料的选择及许用应力的确定、按齿根弯曲疲劳强度设计计算确定齿轮参数及主要尺寸、确定齿轮传动精度以及齿轮结构的设计，在设计轮的具体结构时，要综合考虑多种因素，如齿轮的尺寸、材料、加工方法、热处理等。
关键字：减速器、斜齿轮、锥齿轮、轴The design of the plate mill gearingAuthor’s: tutor:ABSTRACT: This report mainly studies plate mill level 2 helical gear reducer design methods and steps. The helical gear is mainly can improve the gear meshing coincidence degree, make smooth transmission gears, reduce noise. Improve the tooth root bending strength, the tooth contact strength, can choose the right shift coefficient to solve. Or increase the gear module. Motor model selected, the calculation of the transmission and distribution, whether reasonable distribution of transmission ratio will directly affect the transmission device the size, weight, cost profile and the center distance of gear reducer, etc. Subsequent transmission device of sport and the computation of dynamic parameters in the calculation of the proportion of taking a part, the accuracy of the parameters of the whole machine operation has very big effect. In the design of gear introduced the selection of materials and gear allowable stress, according to the determination of tooth root bending fatigue strength design parameters and the main gear calculate and determine the size, sure gear transmission precision and gear structure design, the design of concrete structure in gear, considering many factors, such as the size of the gear, materials, processing methods, heat treatment, etc.KEYWORDS:reducer; helical gear; bevel gear; shaft目录1 绪论 (1)1.1 盘磨机的课题研究背景 (1)1.2.盘磨机的课题研究意义 (1)2 设计任务书 (1)2.1 设计任务 (1)2.2 系统总体方案的设计 (2)3 电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算 (2)3.1 电动机类型的选择 (2)3.2 电动机功率的选择 (2)3.3 确定电动机的转速 (2)3.4 确定电动机的型号 (2)3.5计算总传动比及分配各级的传动比 (2)3.6 传动参数的计算 (3)4 传动零件的计算 (4)4.1 锥齿轮的设计和计算 (4)4.2 高速级斜齿轮的设计和计算 (7)4.3 低速级斜齿轮的设计和计算 (12)5 轴的设计计算 (18)5.1 高速轴的设计和计算 (18)5.2 中间轴的设计和计算 (23)5.3 低速轴的设计和计算 (28)6 键连接的选择和计算 (34)6.1 高速轴上的键的设计与校核 (34)6.2 中间轴上的键的设计与校核 (34)6.3 低速轴上的键的设计与校核 (34)7 滚动轴承的选择和计算 (35)7.1 计算高速轴的轴承 (35)7.2 计算中间轴的轴承 (35)7.3 计算低速轴的轴承 (36)8 联轴器的选择 (37)9 箱体及其减速器附件设计 (37)9.1 箱体结构尺寸 (37)9.2 减速器附件设计 (38)10 润滑和密封设计 (39)设计小结 (39)参考文献 (39)1 绪论1.1 盘磨机的课题研究背景盘磨机中最重要的部件就是齿轮减速器，齿轮减速器在各行各业中十分广泛的使用着,是一种不缺少的机械传动装置.圆柱齿轮减速器是最常用的机械传动机构之一，具有传递功率大，制造简单，维修方便，使用寿命长等许多优点，是通用的机械部件，被广泛应用于冶金，矿山，建筑，物料搬运等行业。
机械设计基础课程设计说明书设计题目：盘磨机传动装置。
：据数原始电动机额定功率P=5.5kw,同步转速1500r/min,满载转速1440r/min,圆锥齿轮传动比i=2～４，主动轴转速n(主)＝50r/min.工作要求：每日两班制工作，工作年限为10年，传动不逆转，有轻微的振动，主动轴转速的允许误差为±5%。
传动方案：如图（1）指导老师:姓名::班级图（１）圆柱斜齿减速器联轴器 3. ２4 .１．电动机7.盘磨 6. 5.开式圆锥齿轮传动主轴).电动机的选择。
一)=1500r/minn(同型号：Y132M1-4 P（额）=5.5kw 题中已给出：)=2～４i(锥)=50r/minn(主结果计算及说明n/=i i (1) =n=28.81440/50=28.8 总主满总/ (2)i ii==28.8/3=9.6 总锥减ii=取3.23 低锥= (3) ×2 iiii= =i21.5高低高减低i i=取1.5低高i减i ii== =?3×1.53.2=4.8?锥高低5.1．整理得:二).传动装置运动及动力参数的计算:计算及说明结果/ninn===(1)1440r/min1440/4.8=300r/min1满2高/ inn=(2) =300/3.2=93.75r/min n2=300r/min低32/ in=(3)=nn3=93.75r/min93.75/2=46.875r/min 锥34,,,nnn n分别是轴，n4=46.875r/min=n3，1，242满31，的转速c4(4)确定各部件效率：查设计指导书表得：2-3ηη=轴承效率：= 联轴器效率：0.980.99 21η=齿轮传动效率：0.973ηη= P.=P=P. 5.336kw0.98kw=5.336kw 0.995.5××1121ηη= .P=P.0.98kw=5.072kw P2=5.072kw0.97×5.336×2231ηη= = P..P0.98kw=4.822kw P3=4.822kw×5.072×0.9723322?=ηη .. = PP.298.0kw=4.447kw×0.990.97××4.82234312 =P4.447kw4求各轴输入转矩。
机械设计课程设计盘磨机传动装置的设计机械设计是一门广受欢迎的课程，它涉及到各种现代机械设备的设计，制造和维护。
在本篇文章中，我将讨论机械设计课程中的一个案例，即盘磨机传动装置的设计。
盘磨机是一种常见的加工设备，常用于制造车间和机械加工工厂。
它的作用是对大型金属零部件进行修整和加工。
在盘磨机的使用中，传动装置起着重要的作用，因为它将电动机的运动通过转动蜗杆传递给磨盘，从而使磨盘得以正常工作。
盘磨机传动装置的设计需要考虑的关键因素有转矩，传递效率，功能性和耐用性等方面。
为了满足这些要求，我们可以采用凸轮蜗杆传动的设计方案。
这种设计方案具有高效稳定的转矩传递能力，在高速工作中也不易产生磨损和噪声等问题。
通过分析盘磨机的工作原理和传动装置的设计要求，我们可以开始实际设计。
首先，我们需要选择一个合适的电动机。
在这种情况下，我们需要一个功率大约2.2千瓦的电动机，它能够提供充足的动力和速度。
其次，我们需要选择一个合适的蜗杆和蜗轮。
这些部件需要具有高度精度，以确保稳定可靠的传递效率。
同时，它们还需要具有强大的载荷能力，能够承受长时间高负荷的工作。
在设计过程中，我们还需要考虑传动装置的安全性和维护成本。
这将影响我们所选用的部件和材料。
因此，我们需要选择一种耐用，易于加工的材料，并进行充分的测试和模拟，以确保设计的可行性和稳定性。
最后，我们需要对设计进行性能测试和实际应用。
这些测试将帮助我们发现和解决任何问题，并在必要时进行一些调整和修改。
这种设计方案需要耐心和细心的实现，但它将产生一个高效而稳定的盘磨机传动装置。
总之，盘磨机传动装置的设计是一种复杂的工程任务，需要高度的技术和创造力。
这个过程包括以前所述的多个步骤，其中每一个都需要仔细考虑。
最终的设计方案应该满足机械设计课程的基本要求，例如高效性，可靠性和耐用性。
大型盘磨机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解大型盘磨机的基本结构、工作原理及其在工业生产中的应用。
2. 学生能够掌握大型盘磨机的主要部件名称、功能及相互之间的关系。
3. 学生能够了解大型盘磨机的操作流程、维护保养知识及安全操作规程。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析大型盘磨机的运行状态，判断常见故障及原因。
2. 学生能够独立完成大型盘磨机的操作演示，掌握基本操作技能。
3. 学生能够设计简单的磨料加工方案，运用大型盘磨机进行实际操作。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对机械制造及其自动化专业的兴趣，激发学习热情。
2. 学生在学习过程中，形成团队协作、沟通交流的能力，增强集体荣誉感。
3. 学生能够认识到大型盘磨机在工业生产中的重要性，增强社会责任感和职业使命感。
课程性质：本课程为机械制造及其自动化专业的一门实践性较强的专业课程，旨在让学生掌握大型盘磨机的操作、维护及故障排除方法。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有较强的动手能力和学习兴趣。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，突出操作技能的培养，关注学生的个体差异，提高学生的综合素养。
通过课程学习，使学生达到预定的学习成果，为将来的职业发展奠定基础。
二、教学内容1. 大型盘磨机结构原理：讲解大型盘磨机的整体结构、各部件名称及作用，探讨其工作原理，分析其在工业生产中的应用。
教材章节：第二章“大型盘磨机结构及工作原理”2. 大型盘磨机操作与维护：详细介绍大型盘磨机的操作流程、维护保养方法、安全操作规程，并进行实际操作演示。
教材章节：第三章“大型盘磨机的操作与维护”3. 大型盘磨机故障诊断与排除：分析大型盘磨机常见故障及其原因，探讨故障诊断方法，示范故障排除步骤。
教材章节：第四章“大型盘磨机的故障诊断与排除”4. 磨料加工方案设计：结合实际生产需求，指导学生设计磨料加工方案，运用大型盘磨机进行实际操作。
教材章节：第五章“大型盘磨机在磨料加工中的应用”教学进度安排：1. 第1-2周：大型盘磨机结构原理学习及实践操作演示。
传动装置的设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解传动装置的基本概念、种类及工作原理；2. 掌握传动装置在设计过程中的计算方法和步骤；3. 了解传动装置在工程实际中的应用及优缺点分析。
技能目标：1. 培养学生运用传动装置设计知识解决实际问题的能力；2. 提高学生运用计算软件进行传动装置设计计算的能力；3. 培养学生动手制作和调试传动装置模型的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械设计领域的兴趣和热情；2. 培养学生的团队协作意识和沟通能力；3. 增强学生的创新意识，培养勇于尝试、不断改进的精神。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在让学生通过理论学习和实践操作，掌握传动装置设计的基本知识和技能。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，具有一定的空间想象能力和动手能力，但可能对传动装置设计计算的实际应用相对陌生。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以实例分析、动手实践为主，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 传动装置基本概念：介绍传动装置的定义、分类及用途，分析各类传动装置的工作原理及特点。
教材章节：第二章第一节2. 传动装置设计计算方法：讲解传动装置设计的基本步骤，包括受力分析、计算功率、选择传动装置类型等。
教材章节：第二章第二节3. 传动装置设计实例分析：分析典型传动装置设计案例，引导学生掌握设计方法和技巧。
教材章节：第二章第三节4. 传动装置设计软件应用：介绍常用传动装置设计软件，教授软件操作方法，并进行实际计算演示。
教材章节：第二章第四节5. 传动装置模型制作与调试：指导学生分组制作传动装置模型，并进行调试和优化。
教材章节：第二章第五节6. 传动装置优缺点分析：分析各类传动装置在实际应用中的优缺点，探讨改进措施。
教材章节：第二章第六节教学进度安排：第一周：传动装置基本概念第二周：传动装置设计计算方法第三周：传动装置设计实例分析第四周：传动装置设计软件应用第五周：传动装置模型制作与调试第六周：传动装置优缺点分析教学内容确保科学性和系统性，结合课程目标，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
6t编号：机械设计课程设计说明书题目：盘磨机传动装置的设计(二级斜齿圆柱轮减速器)院（系）：机电工程学院专业：机械电子工程学生姓名：陆声潘学号：1300130515指导教师单位：机电工程学院姓名：唐良宝职称：教授2016年5月28日目录1设计题目 (6)1.1盘磨机传动装置的工作原理 (6)1.2工作情况 (6)1.3设计数据 (6)2电动机的选择 (7)2.1 电动机类型的选择 (7)2.2电动机功率的确定 (7)2.3电动机转速的确定 (8)2.4分配各级传动比 (9)3.各轴数据的计算 (9)3.1各轴转速计算 (9)3.2各轴输入功率计算 (9)3.3各轴转矩计算 (10)4.选定斜齿轮类型、精度系数、材料及齿数。
(10)4.1选定压力角和螺旋角 (10)4.2确定齿轮级数 (10)4.3材料选择 (11)4.4确定齿轮齿数 (11)5低速小齿轮分度圆直径计算 (11)5.1计算小齿轮分度圆直径 (11)5.1.1试选KHt=1.8， (11)Z (11)5.1.3计算接触疲劳强度用重合度系数εσ (12)5.1.5计算接触疲劳许用应力][H5.1.6计算应力循环次数 (12)5.2调整小齿轮分度圆直径 (13)6. 大齿轮几何尺寸计算 (13)6.1计算中心距 ........................................................................................................... 14 6.2按圆整后的中心距修正螺旋角 ........................................................................... 14 6.3计算大小齿轮分度圆直径 ................................................................................... 14 6.4计算齿轮宽度 ....................................................................................................... 14 6.5其他几何参数尺寸计算 (14)7齿根弯曲疲劳强度计算 (15)7.1选取KFt ................................................................................................................. 15 7.2计算弯曲疲劳强度的重合度系数εY ................................................................... 15 7.3计算弯曲疲劳强度的螺旋角系数βY ................................................................... 15 7.4 计算][F SaFa Y Y σ的值 .................................................................................................... 15 7.5试算模数 (16)8调整齿轮模数 (16)8.1计算实际载荷系数前的数据准备。
盘磨机传动装置的设计说明《盘磨机传动装置》成果（说明书，报告，论文）课题名称机械设计基础课程设计院系机械学院专业机电一体化姓名金豪东学号201531027 指导教师吴卫峰时间2017年2月13日至2017年2月26日完成时间2017年3月11日机械与汽车工程学院目录1 引言 01.1 盘磨机的课题研究背景 01.2.盘磨机的课题研究意义 02 设计任务书 (2)2.1 设计任务 (2)2.2 系统的传动原理图 (1)2.3 系统总体方案的比较与设计 (1)3 电动机的选择，传动系统的运动和动力参数计算 (3)3.1 电动机类型的选择 (3)3.2 电动机功率选择 (3)3.3 确定电动机转速 (3)3.4 确定电动机型号 (4)3.5 计算总传动比及分配各级的传动比 (4)3.6 传动参数的计算 (4)4 传动零件的设计计算 (5)4.1 锥齿轮的设计和计算 (5)4.2 高速级斜齿轮的设计和计算 (8)4.3 低速级斜齿轮的设计和计算 (13)5 轴的设计计算 (18)5.1 高速轴的设计计算 (18)5.2 中间轴的设计计算 (24)5.3 低速轴的设计计算 (29)6 键连接的选择和计算 (34)6.1 高速轴上的键的设计与校核 (34)6.2 中间轴上的键的设计与校核 (34)6.3 低速轴上的键的设计与校核 (34)7 滚动轴承的选择和计算 (35)7.1 计算高速轴的轴承 (35)7.2 计算中间轴的轴承 (35)7.3 计算低速轴的轴承 (36)8 联轴器的选择 (37)9 箱体设计 (37)9.1 箱体尺寸 (37)9.2 减速器附件设 (38)10 润滑和密封设计 (39)参考文献 (49)91 引言1.1 盘磨机的课题研究背景盘磨机中最重要的部件就是齿轮减速器，齿轮减速器在各行各业中十分广泛的使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。
圆柱齿轮减速器是最常用的机械传动机构之一，具有传递功率大，制造简单，维修方便，使用寿命长等许多优点，是通用的机械部件，被广泛应用于冶金，矿山，建筑，物料搬运等行业。
传动装置的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解传动装置的基本概念，掌握其分类及工作原理；2. 使学生掌握传动装置在工程实践中的应用，了解不同传动方式的特点；3. 引导学生了解传动装置的选型原则，培养学生的工程意识。
技能目标：1. 培养学生运用传动装置解决实际问题的能力，提高学生的动手实践能力；2. 培养学生运用所学知识对传动装置进行简单设计和计算的能力；3. 培养学生通过观察、实验等方法，分析传动装置的运行状况，提出改进措施。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对传动装置的兴趣，培养学生热爱科学、追求真理的精神；2. 培养学生的团队协作意识，提高学生沟通与交流的能力；3. 引导学生认识到传动装置在现代工程技术中的重要性，培养学生的社会责任感和使命感。
本课程针对初中年级学生，结合学生年龄特点，注重理论与实践相结合，强调知识的应用性和实践性。
课程目标旨在使学生在掌握传动装置基本知识的基础上，提高解决实际问题的能力，培养学生热爱科学、勇于探索的精神，为我国工程技术领域培养具备创新意识和实践能力的后备人才。
二、教学内容本章节教学内容围绕传动装置的原理、分类、应用及选型原则展开。
具体内容包括：1. 传动装置的基本概念：介绍传动装置的定义、作用及其在机械系统中的重要性。
2. 传动装置的分类及工作原理：- 简介常见的传动方式，如齿轮传动、皮带传动、链传动等；- 分析各类传动方式的工作原理及优缺点。
3. 传动装置的应用：结合实际案例，介绍传动装置在各类机械设备中的应用。
4. 传动装置的选型原则：讲解传动装置选型时应考虑的因素，如负载特性、工作速度、使用环境等。
5. 传动装置的设计与计算：引导学生学习传动装置的简单设计和计算方法。
教学内容安排如下：1. 引言及传动装置基本概念（1课时）；2. 传动装置的分类及工作原理（2课时）；3. 传动装置的应用案例分析（1课时）；4. 传动装置的选型原则及实践（2课时）；5. 传动装置的设计与计算练习（2课时）。
图8键的工作长度l=L-b=70-10=60mm。
T为被固定零件传递的转矩，单位为N·mm；T=2.91 N·mm。
由于键载荷性质为轻微冲击，经查表《键连接的许用应力》键连接中最弱材料的许用挤压应力[σjy]=100～120MPa；图19目录前言 ................................................................. 错误！未定义书签。
1 城市现状......................................................... 错误！未定义书签。
1.1自然状况.................................................. 错误！未定义书签。
1.2社会经济发展现状.................................. 错误！未定义书签。
1.3城市结构与人口...................................... 错误！未定义书签。
1.4城市能源供应及消费状况...................... 错误！未定义书签。
1.5环境状况.................................................. 错误！未定义书签。
1.6交通条件.................................................. 错误！未定义书签。
2 设计依据、设计原则及规范与标准............. 错误！未定义书签。
2.1设计依据.................................................. 错误！未定义书签。
2.2编制原则.................................................. 错误！未定义书签。
目录一、设计任务书1.设计目的 (2)2.设计内容（包括：题目、简图、使用要求、已知条件、设计任务） (2)二、传动装置的总体设计及初步计算1.球磨机的基本参数 (4)2.总体方案确定 (4)3.选择电动机 (5)4.确定传动装置总传动比，分配各级传动比 (6)5.传动装置的运动参数和动力参数 (6)三、传动装置的运动和动力参数及传动件的设计计算1.带传动的设计计算 (7)2.开式齿轮传动的设计计算 (9)3.计算各轴的运动和动力参数…………………………………………………………………………9、11四、球磨机罐体及轴系设计1.罐体结构设计 (11)2.支撑辊及其轴系的设计计算 (12)3.小齿轮轴系的设计计算 (14)五、设计联接螺栓 (17)六、设计开启门 (18)七、设计总结及体会 (18)八、参考资料 (19)一、设计任务书1、设计目的（1）总结和综合运用已经学过的有关知识，分析和解决工程实际问题。
（2）学习机械设计的一般方法，了解和掌握常用机械零件，机械传动装置和简单机械的设计过程。
（3）进行基本技能的训练，例如计算、绘制方案草图、运用设计资料、查阅机械设计手册、标准、规范以及运用经验数据进行经验估算等。
2、设计内容（1）题目：实验室使用的球磨机罐体（2）简图：1、电动机2、带传动3、齿轮传动4、支承辊5、球磨机筒体6、轴承3、使用要求（1）球磨机研磨物料20KG（2）每天工作8小时（3）要求工作平稳（允许有轻微冲击）（4）使用折旧期5年4、已知条件（1）粉碎效率90%（2）制造方式为单件生产5、设计任务（1）总体方案设计：方案比较并确定最佳方案球磨机的基本参数计算选择电动机确定各传动件的传动比（2）传动件的设计计算带传动的设计计算开式齿轮的传动设计计算计算各轴的运动和动力参数（3）球磨机罐体设计及轴系设计：罐体结构设计支撑辊及其轴系的设计计算小齿轮轴系的设计计算（4）设计连接螺栓（5）设计开启门（6）设计总结及体会（7）参考资料另外，绘制A1图幅球磨机总装配图一张、A3小齿轮轴系草图及受力分析、A3小齿轮轴系零件图二.传动装置的传动装置的总体设计及初步计算3.选择电动机1)球磨机所需功率Pw2)总传动效率aη3)电动机实际功率Pd 选择电动机：主要性能表：外形尺寸：0.8142.8620 1.10.2220.10.47354.060.10.9+⎛⎫=⨯⨯⨯⨯⨯⎪⎝⎭G：球磨机的装载量，G=G1+G0=K：电动机的储备系数，K取1.1；η：粉碎效率，已知η=90%。
第一章课程设计任务书
年级专业过控101 学生姓名付良武学号74
题目名称盘磨机传动装置的设计设计时间第17周～19周课程名称机械设计课程设计课程编号设计地点化工楼
一、课程设计（论文）目的
综合运用所学知识，进行设计实践?巩固、加深和扩展。
培养分析和解决设计简单机械的能力?为以后的学习打基础。
进行工程师的基本技能训练?计算、绘图、运用资料。
二、已知技术参数和条件
技术参数：
主轴的转速：42rpm
锥齿轮传动比：2~3
电机功率：5kW
电机转速：1440rpm
工作条件：
每日两班制工作，工作年限为
10年，传动不逆转，有轻微振动，
主轴转速的允许误差为±5%。
1—电动机；2、4—联轴器；3—圆柱斜齿轮减速器；
5—开式圆锥齿轮传动；6—主轴；7—盘磨
三、任务和要求
编写设计计算说明书1份，计算数据应正确且与图纸统一。
说明书应符合规范格式且用A4纸打印；
绘制斜齿圆柱齿轮减速器装配图1号图1张；绘制零件工作图3号图2张（齿轮和轴）；
标题栏符合机械制图国家标准；
图纸装订、说明书装订并装袋；
注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；
2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师（签字）：学生（签字）：
mm
mm m
z d m z d n
n 643.20915cos 5.281cos 469.7215cos 5.228cos 2
2
1
1
=⨯===⨯==
ββ
4)计算齿轮宽度
mm b d
d
449.72449.7211
=⨯==φ
圆整后取B 3=72，B 2=77. 5）结构设计 齿顶高()
()mm x h m h n an n a 5.2015.2=+⨯=+=*
齿根高()
()mm x C h
m h n n an
n
f
125.3025.015.2=-+=-+=*
*
齿高mm h h h f a 625.5=+= 齿顶圆直径
小齿轮,449.772mm d h d a a =+=大齿轮mm d h d a a 693.2142=+= 齿根圆直径
小齿轮mm d h d f f 219.662=-=，大齿轮mm d h d f f 393.2032=-=
第四章 轴的设计计算
中间轴的设计计算
中间轴上的功率P 、转速n 和转矩T 由已知，得：P= P Ⅱ=, n= n Ⅱ=min 确定轴的最小直径
先按式15-2初步估算轴的最小直径。
选取轴的材料为45钢，调质处理。
根据表15-3，取A 0=112。
得
mm n P A
d 31.264
.36675.411233
min =⨯== 轴的结构设计
（1）拟定轴上零件的装配方案 轴的设计示意图如下：
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。
1）由于min d = mm ，轴上开有两键槽，增加后轴径d=30 mm 取安装
轴上有一键槽，则增加后得直径d=20 mm ，高速轴的最小直径为安装联轴器处轴的直径d Ⅰ-Ⅱ，取d Ⅰ-Ⅱ=20 mm 。
轴的结构设计
（1）拟定轴上零件的装配方案 轴的设计示意图如下：
（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1）为了满足半联轴器的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段左端需制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ段的直径d Ⅱ-Ⅲ=24 mm ，左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=26 mm 。
半联轴器与轴配合的毂孔长度L 1=38 mm ，为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故取Ⅰ-Ⅱ段的长度应比L 1略短一些，现取L Ⅰ-Ⅱ=36mm 。
2）初步选择滚动轴承。
因轴承同时承受有径向力和轴向力的作用，故选用单列圆锥滚子轴承。
参照工作要求并根据 d Ⅱ-Ⅲ=24 mm ，选轴承型号30205，其尺寸d ×D ×T=25 mm ×52 mm × mm,故d Ⅲ-Ⅳ=d Ⅶ-Ⅷ=25 mm.由于轴承右侧需装甩油环，且轴承需离箱体内壁一段距离，考虑到箱体铸造误差，使轴承距箱体内壁6 mm 。
，则取L Ⅲ-Ⅳ=L Ⅴ-Ⅵ= mm 。
右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。
取d Ⅳ—Ⅴ=30 mm.
3）由于高速轴上的小齿轮的尺寸较小，通常设计成齿轮轴。
4）轴承端盖的总宽度取为16 mm.取端盖的外端面与联轴器端面间的距离为30 mm,则L Ⅱ-Ⅲ=46 mm 。
5）取轴上轴段Ⅴ-Ⅵ处为高速小齿轮，直径d Ⅴ-Ⅵ=。
已知小齿轮的轮毂宽度为55mm,故取L Ⅴ-Ⅵ=55mm 。
6）取齿轮距箱体内壁的距离L Ⅵ-Ⅶ=a= mm 。
已知滚动轴承宽度T=,低速级小齿轮轮毂长L=80mm,又因为已知箱体两内壁之间的距离为，高速级小齿轮轮毂长L=55，则
mm mm L V IV 5.10755-16-5.178==-
（3）轴上零件的周向定位
半联轴器与轴的周向定位均采用平键连接。
按d Ⅰ-Ⅱ由表6-1查得平键截面b ×h=6 mm ×6 mm,键槽用键槽铣刀加工，长为22 mm,滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为m6。
（4）确定轴上的圆角和倒角尺寸
参考表15-2，取轴端倒角为2×45°。
州的校核
(1) 输入轴上的功率P 1，转速n 1，转矩T 1
P 1=5KW n 1=1440r/min T 1 =×104N ．m (2) 确定轴及求作用在齿轮上的力
1)求作用在齿轮上的力
已知高速级小齿轮的分度圆直径为 1d =mm 而 F t =
=
1
1
2d T N 070.1323627
.4910283.324
=⨯⨯ F r = F t
N o o
n 882.4977123.14cos 20tan 070.1323cos tan =⨯=βα F a = F t tan β=×°=
圆周力F t ，径向力F r 及轴向力F a 的方向如图示: 输入轴的载荷分析图如下:
低速轴的设计计算
求低速轴上的功率P 、转速n 和转矩T 由已知，得：P=P Ⅲ= KW ，n= n Ⅲ=min
初步确定轴的最小直径
先按式15-2初步估算轴的最小直径。
选取轴的材料为45钢，调质处理。
根据表15-3，取A 0=112.得
mm n P A
d 04.373
.12657.411233
min =⨯== 轴的结构设计
(1)拟定轴上零件的装配方案 轴的设计示意图如下：
(2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1) 低速轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d Ⅰ-Ⅱ.为了使所选的轴直径
d Ⅰ-Ⅱ与联轴器的孔径相适应， 故需同时选取联轴器型号。
联轴器的计算转矩T K T A ca ==mm N ⋅⨯=⨯⨯5510875.5104556.37.1。
按照计算转矩ca T 应小于联轴器公称转矩的条件，查手册，选用HL4型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为1250m N •。
半联轴器的孔径为40mm,故取d Ⅰ-Ⅱ
=40mm,联轴器长112mm ，半联轴器与轴配合的毂孔长度L1=84mm.为了
保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故取Ⅰ-Ⅱ段的长度应比L1略短一些，现取L Ⅰ-Ⅱ=80mm 。
为了满足半联轴器的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段左端需制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ段的直径d Ⅱ-Ⅲ=48mm,右端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D=50mm 。
2）初步选择滚动轴承。
选单列圆锥滚子轴承。
参照工作要求并根据d Ⅱ-Ⅲ=48mm,选轴承型号30210，其尺寸为d ×D ×T=50mm ×95mm × mm,故mm d d VIII VII IV III 50==--。
3）取安装齿轮处的轴段Ⅵ-Ⅶ的直径d Ⅵ-Ⅶ=52mm.齿轮的的左端与左端轴承之间采用甩油环和套筒定位。
已知齿轮毂的宽度为72mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取L Ⅵ-Ⅶ=69 mm.齿轮的右端采用轴肩定位，轴肩高度h ﹥=×52=,则轴环处VI V d -=60mm 。
第五章 键连接的选择和计算
高速轴上的键的设计与校核
齿轮、联轴器、与轴的周向定位都是平键连接，由表6-1查得联轴器上的键尺寸为b ⨯h ⨯L =6×6×25 mm ，联轴器采取过渡配合，但不允许过盈，所以选择H7/k6，轴与轴承之间采取过度配合，轴的直径公差采用m6（具有小过盈量，木锤装配）d=20 mm,T 1= N ·m, 查表得
[]σ=100~120
Mpa kld T p 596.57201931083.3221023
3=⨯⨯⨯⨯=⨯=σ 式中k=，l=L-b ，
[]σσ≤p
所以所选键符合强度要求。
中间轴上的键的设计与校核
已知d Ⅱ-Ⅲ=d Ⅳ-Ⅴ=34 mm ，T 2= N ·m ，参考教材，由式6-1可校核键的强度，由于d=30~38 mm 所以取b ⨯h=10⨯8 mm。
