轴承盖螺钉直径是多少

⑴ 轴承盖螺钉分布直径公式中的D是什么

该公式中的D代表的是所有螺钉在圆周上的分布直径！其中，D是英语diameter（直径）的简写！

⑵ 轴承端盖的尺寸怎样来确定啊

承端盖，轴承端盖用以固定轴承、调整轴承间隙并承受轴向力。轴承端盖的结构有嵌入式和凸缘式两种。每种又有闷盖和透盖之分。 嵌入式轴承端盖结构简单、紧凑，无需固定螺钉，外径小，重量轻，外伸轴尺寸短。但装拆端盖和调整 轴承间隙困难，密封性能差，座孔上开槽，加工费时。嵌入式轴承端盖多用于重量轻、结构紧凑的场合， 其结构和尺寸见表：

⑶ 轴承端盖标准尺寸表是什么

一、内径尺寸＜10mm的轴承，轴承的内径尺寸即轴承的内径代号。

例：608T1XZZMC3ER轴承的内径尺寸=8mm。

二、内径尺寸大于等于10mm、小于等于17mm的轴承：

内径尺寸=10mm，轴承的内径代号是：00

例：6200CM轴承的内径尺寸=10mm

内径尺寸=12mm，轴承的内径代号是：01

例：6901-2Z的轴承内径尺寸=12mm。

内径尺寸=15mm，轴承的内径代号是：02

例：6902-2Z的轴承内径尺寸=15mm。

内径尺寸=17mm，轴承的内径代号是：03

例：6903-2Z的轴承内径尺寸=17mm。

三、内径尺寸大于等于20mm，小于等于180mm的轴承。

(3)轴承盖螺钉直径是多少扩展阅读

以21307CDE4为例：

CDE4：为后置代号。

21307：为轴承的基本代号。反应的就是轴承的尺寸。

07：内径代号。表示轴承的内径尺寸=07×5=35mm

3：外径代号。

表示轴承的外径尺寸是“3”系列。详细尺寸参数需查询手册。

1：宽度代号。表示轴承的宽度是“1”系列。详细参数需查询手册。

2：类型结构代号。表示此轴承是双列调心滚子轴承。

⑷ 急求 二级直齿圆锥齿轮减速器的课程设计，还有装配图。。

机械设计课程设计计算说明书

设计题目：二级展开式圆柱齿轮减速器

设计者： 张广义

指导教师： 于振文

09 年 06 月 26 日

机械设计课程设计任务书
班级： 07机械制造与自动化 姓名：张广义
-----------------------------------------------------------------------------------------
设计题目：设计电动卷扬机传动装置

原始数据：
运输带工作拉力F=12kN；8.5
运输带工作速度ν=16m/min；21.5
卷筒直径 D=230mm 310

工作条件：
连续单向运转，工作时有轻微振动，使用期限8年，小批量生产，单班制工作，运输带速度允许误差±5% 。

设计工作量：
1、减速器装配图1张；
2、零件工作图2—3张；
3、设计说明书1份。
（本任务书编入说明书首页）

减速器设计说明书

设计参数：
1、 运输带工作拉力: F=8.5KN；
2、 运输带工作速度: ；
3、 滚筒直径： ；
4、 滚筒工作效率： ；
5、 工作寿命：8年单班制工作，所以， ；
6、 工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动。

传动装置设计：
一、传动方案：展开式二级圆柱齿轮减速器。
二、选择电机：
1、 类型：Y系列三相异步电动机；
2、 型号：
工作机所需输入功率： ;
电机所需功率： ;3.47
其中， 为滚筒工作效率，0.96
为高速级联轴器效率，0.98
为两级圆柱齿轮减速器效率，0.95
为高速级联轴器效率，0.98
电机转速 选：1000 ；
所以查表选电机型号为：Y132M1-6
电机参数：
额定功率： 4KW
满载转速： ＝960
电机轴直径：
三、 传动比分配：
（ ）
其中： 为高速级传动比， 为低速级传动比，且 ，
取 ，则有： ；
四、传动装置的运动和动力参数
1、 电机轴： ；
；
；
2、 高速轴： ；
；
；
3、 中间轴： ；
；
；
4、低速轴： ；
；
；
5、工作轴： ；
；
；
传动零件设计：
一、齿轮设计（课本p175）
高速级（斜齿轮）：
设计参数：

1、选材：
大齿轮：40Cr，调质处理，硬度300HBS；
小齿轮：40Cr，表面淬火，硬度40~50HRC。
2、确定许用应力：
1）许用接触应力：

而：

因为 ，所以，只需考虑 。
对于调质处理的齿轮， 。
；
查表（HBS为300）有循环基数 ，故， ，所以， 。

2）许用弯应力：

查表有：

取 ，单向传动取 ，因为，
所以取 ，则有：

3）齿轮的工作转矩：

4）根据接触强度，求小齿轮分度圆直径：

其中， （钢制斜齿轮）， 。

所以，取 ，则有

5）验算接触应力：

其中，取

而，齿轮圆周速度为：
故， （7级精度），
所以，最终有，
6）验算弯曲应力：

其中， （x=0）

，所以应验算小齿轮的弯曲应力

低速级（直齿轮）：
设计参数：

1、选材：
大齿轮：40Cr，调质处理，硬度300HBS；
小齿轮：40Cr，表面淬火，硬度40~50HRC。
2、确定许用应力：
1）许用接触应力：

而：

因为 ，所以，只需考虑 。
对于调质处理的齿轮， 。
；
查表（HBS为300）有循环基数 ，故， ，所以， 。

2）许用弯应力：

查表有：

取 ，单向传动取 ，因为，
所以取 ，则有：

3）齿轮的工作转矩：

4）根据接触强度，求小齿轮分度圆直径：

其中， （钢制直齿轮）， 。
=119.1mm
所以，取 ，则有

5）验算接触应力：

其中，取
（直齿轮），
而，齿轮圆周速度为：
故， （7级精度），
所以，最终有，
6）验算弯曲应力：

其中， （x=0）

，所以应验算大齿轮的弯曲应力

所以，计算得齿轮的参数为：

高速级 大 379.2 2 160 213.32 45
1 0.25

小 41 20 50
低速级 大 380 2.5 152 225 95 －
小 70 28 100

二、联轴器选择
高速级： ，电机轴直径： ，所以，选择 ；
低速级： 所以，选择 ；
三、初算轴径
（轴的材料均用45号钢，调质处理）
高速轴： ，（外伸轴，C=107），根据联轴器参数选择 ；
中间轴： ，（非外伸轴，C=118），具体值在画图时确定；
低速轴： ，（外伸轴，C=107），根据联轴器参数选择 。
四、轴承的润滑方式选择：
高速级齿轮的圆周速度为：
所以，轴承采用油润滑。高速级小齿轮处用挡油板。
五、 箱体的结构尺寸：（机械设计课程设计手册p173）
箱座壁厚： ，而 ，
所以，取 。
箱盖壁厚： ，所以，取 。
箱座、箱盖、箱底座凸缘的厚度：
箱座、箱盖的肋厚：
轴承旁凸台的半径：
轴承盖外径： （其中，D为轴承外径， 为轴承盖螺钉的直径）。
中心高：
取： ；
地脚螺钉的直径： （因为： ）；数目：6。
轴承旁联接螺栓的直径： ；
箱盖、箱座联接螺栓的直径：
轴承盖螺钉的直径： 数目：4；
窥视孔盖板螺钉的直径： 。
至箱外壁的距离：
至凸缘边缘的距离： 。
外箱壁到轴承座端面的距离： 。
齿轮顶圆与内箱壁距离： ，取： 。
齿轮端面与内箱壁距离： ，取： 。
六、初选轴承：
高速轴：205， ；
中间轴：307, ；
低速轴：212, ；
轴承端盖外径：
高速轴： ;
中间轴： ；
低速轴：
七、轴的强度核算：
轴所受的力：
高速级： ;
;
。
低速级： ；
；
轴的受力分析：
高速轴：

由力平衡有：

受力如图：
；
；

；

选材为45号钢调质处理，所以
查表有：

；
；
所以，危险截面为截面C
；
而此处 ，
所以，此处满足强度要求，安全。

中间轴：

由力平衡有：

受力如图：
；
；
；
；
可见B处受力更大，

；
选材为45号钢调质处理，所以
查表有：

；
；
所以，危险截面为截面B
；
而此处 ，所以，此处满足强度要求，安全。

低速轴：

由力平衡有：

受力如图：
；

选材为45号钢调质处理，所以查表有：

；
；

所以，危险截面为截面B
；
而此处 ，
所以，此轴满足强度要求，安全。

八、轴承使用寿命计算：（ ）
高速轴：
选用205，则有： 。
计算步骤和结果如下：
计算项目 计算结果

0.0317

0.225

1.1

942.2N
，

结论 （满足寿命要求）

中间轴： ；
选用306，则有： 。
计算步骤和结果如下：
计算项目 计算结果

0.015

0.192

1.1

1727N
，

结论 （满足寿命要求）

低速轴：选用2 209，则有： 。
径向当量动负荷 ;
径向当量静负荷 ；
所以， 。
九、齿轮详细参数：
高速级大齿轮：
；
；
； ；
；
；
低速级大齿轮：
；
；
；
；
；
；

⑸ 轴承端盖螺钉长度

901-2Z的轴承内径尺寸=12mm。内径尺寸=15mm，，承端盖，轴承端盖用以固定轴承、调整轴承间隙并承受轴向力。 轴承端盖的结构有嵌入式和凸缘式两种。每种又有闷盖和透盖之分。

⑹ 带式输送机装置中的二级圆柱齿轮减速器设计说明书

设计参数：

1、运输带工作拉力: ；

2、运输带工作速度: ；

3、滚筒直径： ；

4、滚筒工作效率： ；

5、工作寿命：8年单班制工作，所以， ；

6、工作条件：连续单向运转，工作时有轻微振动。

传动装置设计：

一、传动方案：展开式二级圆柱齿轮减速器。

二、选择电机：

1、类型：Y系列三相异步电动机；

2、型号：

工作机所需输入功率： ;

电机所需功率： ;

其中， 为滚筒工作效率，0.96

为高速级联轴器效率，0.98

为两级圆柱齿轮减速器效率，0.95

为高速级联轴器效率，0.98

电机转速 选：1500 ；

所以查表选电机型号为：Y112M-4

电机参数：

额定功率： 4Kw

满载转速： ＝1440

电机轴直径：

三、 传动比分配：

（ ）

其中： 为高速级传动比， 为低速级传动比，且 ，

取 ，则有： ；

四、传动装置的运动和动力参数

1、电机轴： ；

；

；

2、高速轴： ；

；

；

3、中间轴： ；

；

；

4、低速轴： ；

；

；

5、工作轴： ；

；

；

传动零件设计：

一、齿轮设计（课本p175）

高速级（斜齿轮）：

设计参数：

1、选材：

大齿轮：40Cr，调质处理，硬度300HBS；

小齿轮：40Cr，表面淬火，硬度40~50HRC。

2、确定许用应力：

1）许用接触应力：

而：

因为 ，所以，只需考虑 。

对于调质处理的齿轮， 。

；

查表（HBS为300）有循环基数 ，故， ，所以， 。

2）许用弯应力：

查表有：

取 ，单向传动取 ，因为，

所以取 ，则有：

3）齿轮的工作转矩：

4）根据接触强度，求小齿轮分度圆直径：

其中， （钢制斜齿轮）， 。

所以，取 ，则有

5）验算接触应力：

其中，取

而，齿轮圆周速度为：

故， （7级精度），

所以，最终有，

6）验算弯曲应力：

其中， （x=0）

，所以应验算大齿轮的弯曲应力

低速级（直齿轮）：

设计参数：

1、选材：

大齿轮：40Cr，调质处理，硬度300HBS；

小齿轮：40Cr，表面淬火，硬度40~50HRC。

2、确定许用应力：

1）许用接触应力：

而：

因为 ，所以，只需考虑 。

对于调质处理的齿轮， 。

；

查表（HBS为300）有循环基数 ，故， ，所以， 。

2）许用弯应力：

查表有：

取 ，单向传动取 ，因为，

所以取 ，则有：

3）齿轮的工作转矩：

4）根据接触强度，求小齿轮分度圆直径：

其中， （钢制直齿轮）， 。

所以，取 ，则有

5）验算接触应力：

其中，取

（直齿轮），

而，齿轮圆周速度为：

故， （7级精度），

所以，最终有，

6）验算弯曲应力：

其中， （x=0）

，所以应验算大齿轮的弯曲应力

所以，计算得齿轮的参数为：

高速级
大
184.5
2
90
112.75
45

1
0.25

小
41
20
50

低速级
大
210
2.5
84
140
55
－

小
70
28
62

二、联轴器选择

高速级： ，电机轴直径： ，所以，选择 ；

低速级： 所以，选择 ；

三、初算轴径

（轴的材料均用45号钢，调质处理）

高速轴： ，（外伸轴，C=107），根据联轴器参数选择 ；

中间轴： ，（非外伸轴，C=118），具体值在画图时确定；

低速轴： ，（外伸轴，C=107），根据联轴器参数选择 。

四、轴承的润滑方式选择：

高速级齿轮的圆周速度为：

所以，轴承采用油润滑。高速级小齿轮处用挡油板。

五、箱体的结构尺寸：（机械设计课程设计手册p173）

箱座壁厚： ，而 ，

所以，取 。

箱盖壁厚： ，所以，取 。

箱座、箱盖、箱底座凸缘的厚度：

箱座、箱盖的肋厚：

轴承旁凸台的半径：

轴承盖外径： （其中，D为轴承外径， 为轴承盖螺钉的直径）。

中心高：

取： ；

地脚螺钉的直径： （因为： ）；数目：6。

轴承旁联接螺栓的直径： ；

箱盖、箱座联接螺栓的直径：

轴承盖螺钉的直径： 数目：4；

窥视孔盖板螺钉的直径： 。

至箱外壁的距离：

至凸缘边缘的距离： 。

外箱壁到轴承座端面的距离： 。

齿轮顶圆与内箱壁距离： ，取： 。

齿轮端面与内箱壁距离： ，取： 。

六、初选轴承：

高速轴：205， ；

中间轴：306, ；

低速轴：2209, ；

轴承端盖外径：

高速轴： ;

中间轴： ；

低速轴：

七、轴的强度核算：

轴所受的力：

高速级： ;

;

。

低速级： ；

；

轴的受力分析：

高速轴：

由力平衡有：

受力如图：

；

；

；

选材为45号钢调质处理，所以

查表有：

；

；

所以，危险截面为截面C

；

而此处 ，

所以，此处满足强度要求，安全。

中间轴：

由力平衡有：

受力如图：

；

；

；

；

可见B处受力更大，

；

选材为45号钢调质处理，所以

查表有：

；

；

所以，危险截面为截面B

；

而此处 ，所以，此处满足强度要求，安全。

低速轴：

由力平衡有：

受力如图：

；

选材为45号钢调质处理，所以查表有：

；

；

所以，危险截面为截面B

；

而此处 ，

所以，此轴满足强度要求，安全。

八、轴承使用寿命计算：（ ）

高速轴：

选用205，则有： 。

计算步骤和结果如下：

计算项目
计算结果

0.0317

0.225

1.1

942.2N

，

结论
（满足寿命要求）

中间轴： ；

选用306，则有： 。

计算步骤和结果如下：

计算项目
计算结果

0.015

0.192

1.1

1727N

，

结论
（满足寿命要求）

低速轴：选用2 209，则有： 。

径向当量动负荷 ;

径向当量静负荷 ；

所以， 。

九、齿轮详细参数：

高速级大齿轮：

低速级大齿轮：

⑺ 轴承盖联接螺钉直径为M7是什么意思

这个是一些 轴承的 固定螺杆孔径尺寸

⑻ 减速器轴承端盖螺钉尺寸经验公式是怎么得到的

承端盖，轴承端盖用以固定轴承、调整轴承间隙并承受轴向力。 轴承端盖的结构有嵌入式和凸缘式两种。每种又有闷盖和透盖之分。 嵌入式轴承端盖结构简单、紧凑，无需固定螺钉，外径小，重量轻，外伸轴尺寸短。但装拆端盖和调整 轴承间隙困难，密封性能差，座孔上开槽，加工费时

⑼ 单级蜗轮蜗杆减速器设计(F=5KN,V=0.7,D=390)

机械设计课程设计说明书

前言
课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节。根据学院的教学环节，在2006年6月12日-2006年6月30日为期三周的机械设计课程设计。本次是设计一个蜗轮蜗杆减速器，减速器是用于电动机和工作机之间的独立的闭式传动装置。本减速器属单级蜗杆减速器（电机——联轴器——减速器——联轴器——带式运输机），本人是在周知进老师指导下独立完成的。该课程设计内容包括：任务设计书，参数选择，传动装置总体设计，电动机的选择，运动参数计算，蜗轮蜗杆传动设计，蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计，蜗轮轴的尺寸设计与校核，减速器箱体的结构设计，减速器其他零件的选择，减速器的润滑等和A0图纸一张、A3图纸三张。设计参数的确定和方案的选择通过查询有关资料所得。
该减速器的设计基本上符合生产设计要求，限于作者初学水平，错误及不妥之处望老师批评指正。

设计者：殷其中
2006年6月30日

参数选择：
总传动比：I=35 Z1=1 Z2=35
卷筒直径：D=350mm
运输带有效拉力：F=6000N
运输带速度：V=0.5m/s
工作环境：三相交流电源
有粉尘
常温连续工作
一、 传动装置总体设计：
根据要求设计单级蜗杆减速器，传动路线为：电机——连轴器——减速器——连轴器——带式运输机。(如图2.1所示) 根据生产设计要求可知，该蜗杆的圆周速度V≤4——5m/s，所以该蜗杆减速器采用蜗杆下置式见（如图2.2所示），采用此布置结构，由于蜗杆在蜗轮的下边，啮合处的冷却和润滑均较好。蜗轮及蜗轮轴利用平键作轴向固定。蜗杆及蜗轮轴均采用圆锥滚子轴承，承受径向载荷和轴向载荷的复合作用，为防止轴外伸段箱内润滑油漏失以及外界灰尘，异物侵入箱内，在轴承盖中装有密封元件。 图2.1
该减速器的结构包括电动机、蜗轮蜗杆传动装置、蜗轮轴、箱体、滚动轴承、检查孔与定位销等附件、以及其他标准件等。

二、 电动机的选择：
由于该生产单位采用三相交流电源，可考虑采用Y系列三相异步电动机。三相异步电动机的结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，启动性能好等优点。一般电动机的额定电压为380V
根据生产设计要求，该减速器卷筒直径D=350mm。运输带的有效拉力F=6000N，带速V=0.5m/s，载荷平稳，常温下连续工作，工作环境多尘，电源为三相交流电，电压为380V。
1、 按工作要求及工作条件选用三相异步电动机，封闭扇冷式结构，电压为380V，Y系列
2、 传动滚筒所需功率
3、 传动装置效率：（根据参考文献《机械设计课程设计》 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社 第133-134页表12-8得各级效率如下）其中：
蜗杆传动效率η1=0.70
搅油效率η2=0.95
滚动轴承效率（一对）η3=0.98
联轴器效率ηc=0.99
传动滚筒效率ηcy=0.96
所以：
η=η1•η2•η33•ηc2•ηcy =0.7×0.99×0.983×0.992×0.96 =0.633
电动机所需功率： Pr= Pw/η =3.0/0.633=4.7KW
传动滚筒工作转速： nw＝60×1000×v / ×350
＝27.9r/min
根据容量和转速，根据参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社 第339-340页表附表15-1可查得所需的电动机Y系列三相异步电动机技术数据，查出有四种适用的电动机型号，因此有四种传动比方案，如表3-1:
表3-1
方案 电动机型号 额定功率
Ped kw 电动机转速 r/min 额定转矩
同步转速 满载转速
1 Y132S1-2 5.5 3000 2900 2.0
2 Y132S-4 5.5 1500 1440 2.2
3 Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0
4 Y160M-8 5.5 750 720 2.0

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和减速器的传动比，可见第3方案比较适合。因此选定电动机机型号为Y132M2-6其主要性能如下表3-2：
表3-2
中心高H 外形尺寸
L×（AC/2＋AD）×HD 底角安装尺寸
A×B 地脚螺栓孔直径K 轴身尺寸
D×E 装键部位尺寸
F×G×D
132 515×（270/2＋210）×315 216×178 12 38×80 10×33×38
四、运动参数计算：
4.1蜗杆轴的输入功率、转速与转矩
P0 = Pr=4.7kw
n0=960r/min
T0=9.55 P0 / n0=4.7×103=46.7N .m
4.2蜗轮轴的输入功率、转速与转矩
P1 = P0•η01 = 4.7×0.99×0.99×0.7×0.992 =3.19 kw
nⅠ= = = 27.4 r/min
T1= 9550 = 9550× = 1111.84N•m
4.3传动滚筒轴的输入功率、转速与转矩
P2 = P1•ηc•ηcy=3.19×0.99×0.99=3.13kw
n2= = = 27.4 r/min
T2= 9550 = 9550× = 1089.24N•m
运动和动力参数计算结果整理于下表4-1：
表4-1
类型 功率P（kw） 转速n（r/min） 转矩T（N•m） 传动比i 效率η
蜗杆轴 4.7 960 46.75 1 0.679
蜗轮轴 3.19 27.4 1111.84 35
传动滚筒轴 3.13 27.4 1089.24

五、蜗轮蜗杆的传动设计：
蜗杆的材料采用45钢，表面硬度>45HRC，蜗轮材料采用ZCuA110Fe3,砂型铸造。
以下设计参数与公式除特殊说明外均以参考由《机械设计 第四版》 邱宣怀主编 高等教育出版社出版 1996年 第13章蜗杆传动为主要依据。
具体如表3—1：

表5—1蜗轮蜗杆的传动设计表
项 目 计算内容 计算结果
中心距的计算
蜗杆副的相对滑动速度
参考文献5第37页（23式） 4m/s<Vs<7m/s
当量摩擦
系数 4m/s<Vs<7m/s
由表13.6取最大值

选[ ]值
在图13.11的i=35的线上，查得[ ]=0.45
[ ]=0.45

蜗轮转矩

使用系数 按要求查表12.9

转速系数

弹性系数 根据蜗轮副材料查表13.2

寿命系数

接触系数 按图13.12I线查出

接触疲劳极限 查表13.2

接触疲劳最小安全系数 自定

中心距

传动基本尺寸
蜗杆头数
Z1=1
蜗轮齿数模数

m=10
蜗杆分度圆 直径
或

蜗轮分度圆
直径
mm

蜗杆导程角
表13.5

变位系数 x=（225-220）/10=0.5 x=0.5
蜗杆齿顶圆 直径 表13.5
mm

蜗杆齿根圆 直径 表13.5
mm

蜗杆齿宽
mm

蜗轮齿根圆直径
mm

蜗轮齿顶圆直径（吼圆直径）
mm

蜗轮外径
mm

蜗轮咽喉母圆半径

蜗轮齿宽 B =82.5

B=82mm
mm

蜗杆圆周速度
=4.52 m/s

相对滑动速度
m/s

当量摩擦系数 由表13.6查得

轮齿弯曲疲劳强度验算
许用接触应力

最大接触应力

合格
齿根弯曲疲劳强度 由表13.2查出

弯曲疲劳最小安全系数 自取

许用弯曲疲劳应力

轮齿最大弯曲应力

合格
蜗杆轴扰度验算
蜗杆轴惯性矩

允许蜗杆扰度

蜗杆轴扰度

合格
温度计算
传动啮合效率

搅油效率 自定

轴承效率 自定

总效率

散热面积估算

箱体工作温度
此处取 =15w/（m²c）

合格
润滑油粘度和润滑方式
润滑油粘度 根据 m/s由表13.7选取

润滑方法 由表13.7采用浸油润滑

六、蜗杆、蜗轮的基本尺寸设计
6.1蜗杆基本尺寸设计
根据电动机的功率P=5.5kw，满载转速为960r/min，电动机轴径 ，轴伸长E=80mm
轴上键槽为10x5。
1、 初步估计蜗杆轴外伸段的直径
d=（0.8——10） =30.4——38mm
2、 计算转矩
Tc=KT=K×9550× =1.5×9550×5.5/960=82.1N.M
由Tc、d根据《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社第334页表14-13可查得选用HL3号弹性柱销联轴器（38×83）。
3、 确定蜗杆轴外伸端直径为38mm。
4、 根据HL3号弹性柱销联轴器的结构尺寸确定蜗杆轴外伸端直径为38mm的长度为80mm。
5、 由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社的第305页表10-1可查得普通平键GB1096—90A型键10×70，蜗杆轴上的键槽宽 mm，槽深为 mm，联轴器上槽深 ，键槽长L=70mm。
6、 初步估计d=64mm。
7、 由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社第189页图7-19，以及蜗杆上轴承、挡油盘，轴承盖，密封圈等组合设计，蜗杆的尺寸如零件图1（蜗杆零件图）
6.2蜗轮基本尺寸表（由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社第96页表4-32及第190页图7-20及表5—1蜗轮蜗杆的传动设计表可计算得）
表6—1蜗轮结构及基本尺寸
蜗轮采用装配式结构，用六角头螺栓联接（ 100mm）,轮芯选用灰铸铁 HT200 ，轮缘选用铸锡青铜ZcuSn10P1+* 单位：mm

a=b C x B
160 128 12 36 20 15 2 82
e n

10 3 35 380 90º 214 390 306

七、蜗轮轴的尺寸设计与校核
蜗轮轴的材料为45钢并调质，且蜗轮轴上装有滚动轴承，蜗轮，轴套，密封圈、键，轴的大致结构如图7.1：

图7.1 蜗轮轴的基本尺寸结构图

7.1 轴的直径与长度的确定
1.初步估算轴的最小直径（外伸段的直径）
经计算D6>51.7>100mm
又因轴上有键槽所以D6增大3%，则D6=67mm
计算转矩
Tc=KT=K×9550× =1.5×9550×3.19/27.4=1667.76N.M<2000 N.M
所以蜗轮轴与传动滚筒之间选用HL5弹性柱销联轴器65×142，
因此 =65m m
2.由参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社的第305页表10-1可查得普通平键GB1096—90A型键20×110，普通平键GB1096—90A型键20×70，联轴器上键槽深度 ，蜗轮轴键槽深度 ，宽度为 由参考文献《机械设计基础》（下册） 张莹 主编 机械工业出版社 1997年的第316页—321页计算得：如下表：
图中表注 计算内容 计算结果
L1 （由参考文献《机械设计课程设计》 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社第182页表15-1查得滚动轴承6216的基本结构） L1=25
L2 自定 L2=20
L3 根据蜗轮 L3=128
L4 自定 L4=25
L5 （由参考文献《机械设计课程设计》 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社第182页表15-1查得滚动轴承6216的基本结构） L5=25
L6 自定 L6=40
L7 选用HL5弹性柱销联轴器65×142 L7=80
D1 （由参考文献《机械设计课程设计》 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社第182页表15-1查得滚动轴承6216的基本结构） D1=80
D2 便于轴承的拆卸 D2=84
D3 根据蜗轮 D3=100
D4 便于轴承的拆卸 D4=84
D5 自定 D5=72
D6 D6>51.7>100mm
又因轴上有键槽所以D6增大3%，则D6=67mm D6=67
7.2轴的校核
7.2.1轴的受力分析图

图7.1
X-Y平面受力分析

图7.2
X-Z平面受力图：

图7.3

水平面弯矩
1102123.7

521607

97 97 119

图7.4
垂直面弯矩 714000

图7.5
436150.8
合成弯矩

1184736.3
714000
681175.5

图7.6
当量弯矩T与aT
T=1111840Nmm
aT=655985.6Nmm

图7.7

7.2.2轴的校核计算如表5.1
轴材料为45钢， ， ，
表7.1
计算项目 计算内容 计算结果
转矩

Nmm

圆周力 =20707.6N

=24707.6N

径向力
=2745.3N

轴向力 =24707.6×tan 20º
Fr =8992.8N
计算支承反力
=1136.2N

=19345.5N

垂直面反力
=4496.4N
水平面X-Y受力图 图7.2
垂直面X-Z受力 图7.3
画轴的弯矩图
水平面X-Y弯矩图 图7.4

垂直面X-Z弯矩图 图7.5

合成弯矩 图7.6

轴受转矩T T= =1111840Nmm
T=1111840Nmm
许用应力值 表16.3，查得

应力校正系数a a=

a=0.59
当量弯矩图
当量弯矩 蜗轮段轴中间截面
=947628.6Nmm
轴承段轴中间截面处
=969381.2Nmm

947628.6Nmm
=969381.2Nmm

当量弯矩图 图7.7
轴径校核

验算结果在设计范围之内，设计合格
轴的结果设计采用阶梯状，阶梯之间有圆弧过度，减少应力集中，具体尺寸和要求见零件图2（蜗轮中间轴）。
7.3装蜗轮处轴的键槽设计及键的选择
当轴上装有平键时，键的长度应略小于零件轴的接触长度，一般平键长度比轮毂长度短5—10mm，由参考文献1表2.4—30圆整，可知该处选择键2.5×110，高h=14mm，轴上键槽深度为 ，轮毂上键槽深度为 ，轴上键槽宽度为 轮毂上键槽深度为
八、减速器箱体的结构设计
参照参考文献〈〈机械设计课程设计》（修订版） 鄂中凯，王金等主编 东北工学院出版社 1992年第19页表1.5-1可计算得，箱体的结构尺寸如表8.1：

表8.1箱体的结构尺寸
减速器箱体采用HT200铸造，必须进行去应力处理。
设计内容 计 算 公 式 计算结果
箱座壁厚度δ =0.04×225+3=12mm
a为蜗轮蜗杆中心距 取δ=12mm
箱盖壁厚度δ1 =0.85×12=10mm
取δ1=10mm
机座凸缘厚度b b=1.5δ=1.5×12=18mm b=18mm
机盖凸缘厚度b1 b1=1.5δ1=1.5×10=15mm b1=18mm
机盖凸缘厚度P P=2.5δ=2.5×12=30mm P=30mm
地脚螺钉直径dØ dØ==20mm dØ=20mm
地脚螺钉直径d`Ø d`Ø==20mm d`Ø==20mm
地脚沉头座直径D0 D0==48mm D0==48mm
地脚螺钉数目n 取n=4个 取n=4
底脚凸缘尺寸（扳手空间） L1=32mm L1=32mm
L2=30mm L2=30mm
轴承旁连接螺栓直径d1 d1= 16mm d1=16mm
轴承旁连接螺栓通孔直径d`1 d`1=17.5 d`1=17.5
轴承旁连接螺栓沉头座直径D0 D0=32mm D0=32mm
剖分面凸缘尺寸（扳手空间） C1=24mm C1=24mm
C2=20mm C2=20mm
上下箱连接螺栓直径d2 d2 =12mm d2=12mm
上下箱连接螺栓通孔直径d`2 d`2=13.5mm d`2=13.5mm
上下箱连接螺栓沉头座直径 D0=26mm D0=26mm
箱缘尺寸（扳手空间） C1=20mm C1=20mm
C2=16mm C2=16mm
轴承盖螺钉直径和数目n,d3 n=4, d3=10mm n=4
d3=10mm
检查孔盖螺钉直径d4 d4=0.4d=8mm d4=8mm
圆锥定位销直径d5 d5= 0.8 d2=9mm d5=9mm
减速器中心高H H=340mm H=340mm
轴承旁凸台半径R R=C2=16mm R1=16mm
轴承旁凸台高度h 由低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准。 取50mm
轴承端盖外径D2 D2=轴承孔直径+(5~5.5) d3 取D2=180mm
箱体外壁至轴承座端面距离K K= C1+ C2+(8~10)=44mm K=54mm
轴承旁连接螺栓的距离S 以Md1螺栓和Md3螺钉互不干涉为准尽量靠近一般取S=D2 S=180
蜗轮轴承座长度（箱体内壁至轴承座外端面的距离） L1=K+δ=56mm L1=56mm
蜗轮外圆与箱体内壁之间的距离 =15mm
取 =15mm

蜗轮端面与箱体内壁之间的距离 =12mm
取 =12mm

机盖、机座肋厚m1,m m1=0.85δ1=8.5mm, m=0.85δ=10mm m1=8.5mm, m=10mm
以下尺寸以参考文献《机械设计、机械设计基础课程设计》 王昆等主编 高等教育出版社 1995年表6-1为依据
蜗杆顶圆与箱座内壁的距离 =40mm
轴承端面至箱体内壁的距离 =4mm
箱底的厚度 20mm
轴承盖凸缘厚度 e=1.2 d3=12mm 箱盖高度 220mm 箱盖长度
（不包括凸台） 440mm
蜗杆中心线与箱底的距离 115mm 箱座的长度
（不包括凸台） 444mm 装蜗杆轴部分的长度 460mm
箱体宽度
（不包括凸台） 180mm 箱底座宽度 304mm 蜗杆轴承座孔外伸长度 8mm
蜗杆轴承座长度 81mm 蜗杆轴承座内端面与箱体内壁距离 61mm

九、减速器其他零件的选择
经箱体、蜗杆与蜗轮、蜗轮轴以及标准键、轴承、密封圈、挡油盘、联轴器、定位销的组合设计，经校核确定以下零件：
表9-1键 单位：mm
安装位置 类型 b（h9） h（h11） L9（h14）
蜗杆轴、联轴器以及电动机联接处 GB1096-90
键10×70 10 8 70
蜗轮与蜗轮轴联接处 GB1096-90
键25×110 25 14 110
蜗轮轴、联轴器及传动滚筒联接处 GB1096-90
键20×110 20 12 110
表9-2圆锥滚动轴承 单位：mm
安装位置 轴承型号 外 形 尺 寸
d D T B C
蜗 杆 GB297-84
7312（30312） 60 130 33.5 31 26
蜗轮轴 GB/T297-94
30216 80 140 28.25 26 22

表9-3密封圈（GB9877.1-88） 单位：mm
安装位置 类型 轴径d 基本外径D 基本宽度
蜗杆 B55×80×8 55 80 8
蜗轮轴 B75×100×10 75 100 10

表9-4弹簧垫圈（GB93-87）
安装位置 类型 内径d 宽度（厚度） 材料为65Mn，表面氧化的标准弹簧垫圈
轴承旁连接螺栓 GB93-87-16 16 4
上下箱联接螺栓 GB93-87-12 12 3

表9-5挡油盘
参考文献《机械设计课程设计》（修订版） 鄂中凯，王金等主编 东北工学院出版社 1992年第132页表2.8-7
安装位置 外径 厚度 边缘厚度 材料
蜗杆 129mm 12mm 9mm Q235

定位销为GB117-86 销8×38 材料为45钢

十、减速器附件的选择
以下数据均以参考文献《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社的P106-P118
表10-1视孔盖（Q235） 单位mm
A A1 A。 B1 B B0 d4 h
150 190 170 150 100 125 M 8 1.5

表10-2吊耳 单位mm
箱盖吊耳 d R e b
42 42 42 20
箱座吊耳 B H h
b
36 19.2 9..6 9 24

表10-3起重螺栓 单位mm
d D L S d1

C d2 h
M16 35 62 27 16 32 8 4 2 2 22 6

表10-4通气器 单位mm
D d1 d2 d3 d 4 D a b s
M18×1.5 M33×1.5 8 3 16 40 12 7 22
C h h1 D1 R k e f
16 40 8 25.4 40 6 2 2

表10-5轴承盖（HT150） 单位mm
安 装
位 置 d3 D d 0 D0 D2 e e1 m D4 D5 D6 b1 d1
蜗杆 10 130 11 155 180 12 13 35.5 120 125 127 8 80
蜗轮轴 10 140 11 165 190 12 13 20 130 135 137 10 100
表10-6油标尺 单位mm

d1 d2 d3 h a b c D D1
M16 4 16 6 35 12 8 5 26 22
表10-7油塞（工业用革） 单位mm
d D e L l a s d1 H
M1×1.5 26 19.6 23 12 3 17 17 2

十一、减速器的润滑
减速器内部的传动零件和轴承都需要有良好的润滑，这样不仅可以减小摩擦损失，提高传动效率，还可以防止锈蚀、降低噪声。
本减速器采用蜗杆下置式，所以蜗杆采用浸油润滑，蜗杆浸油深度h大于等于1个螺牙高，但不高于蜗杆轴轴承最低滚动中心。
蜗轮轴承采用刮板润滑。
蜗杆轴承采用脂润滑，为防止箱内的润滑油进入轴承而使润滑脂稀释而流走，常在轴承内侧加挡油盘。
1、《机械设计课程设计》（修订版） 鄂中凯，王金等主编 东北工学院出版社 1992年
2、《机械设计 第四版》 邱宣怀主编 高等教育出版社出版 1996年
3、《机械设计、机械设计基础课程设计》 王昆等主编 高等教育出版社 1995年
4、《机械设计课程设计图册》（第三版） 龚桂义主编 高等教育出版社 1987年
5、《机械设计课程设计指导书》（第二版） 龚桂义主编 高等教育出版社 1989年
6、简明机械设计手册（第二版） 唐金松主编 上海科学技术出版社 2000年
《机械设计课程设计》 刘俊龙 何在洲 主编 机械工业出版社 1993年
《机械零件设计课程设计》 毛振扬 陈秀宁 施高义 编 浙江大学出版社1989
《机械设计 第四版》 邱宣怀主编 高等教育出版社出版 1996年

⑽ 螺旋千斤顶的设计

一、设计任务书
设计带式输送机的传动装置。
工作条件：带式输送机连续单向运转，工作平稳无过载，空载起动，输送带速度允许误差±5% ；两班制工作（每班按8小时计算），使用期限10年，小批量生产。
具体的设计任务包括：
（1）传动方案的分析和拟定；
（2）电动机的选择，传动装置的运动和动力参数的计算；
（3）传动零件的设计（带传动、单级齿轮传动）；
（4）轴和轴承组合设计（轴的结构设计，轴承组合设计，低速轴弯、扭组合强度校核，低速轴上轴承寿命计算）；
（5）键的选择及强度校核（低速轴上键的校核）；
（6）联轴器的选择；
（7）减速器的润滑与密封；
（8）减速器装配草图俯视图设计（箱体、附件设计等）；
二、传动方案的拟定及电动机的选择
已知条件：运输带的有效拉力 F=3000N，传送带的速度为 v=2m/s，滚筒直径为 D=300mm。连续单向运转，工作平稳无过载。
1、 传动方案的拟定
采用V带传动及单级圆柱齿轮传动。
（1）、类型：采用Y系列三相异步电动机
（2）、容量选取：工作机有效功率：
Pw=FV/1000=3000 2/1000=6KW
设 ：V型带效率
：滚动轴承效率
：闭式齿轮传动（设齿轮精度为8级）效率
:弹性联轴器效率
：卷筒轴效率
ŋ6: 滚筒效率
查表得 ŋ2=0.99 ŋ3=0.97 ŋ4=0.97 ŋ5=0.98
ŋ6=0.96
传动装置总效率为：
ŋ总= ŋ1 ŋ 2^2 ŋ3 ŋ4 ŋ5 ŋ6
=0.96×0.99^2×0.97×0.97×0.98×0.96=0.83
电动机所需功率为：
Pd=FV/1000×0.83=7.23KW
查《机械设计基础课程设计》附录二， 选取电动机的额定功率 Pe=7.5kW
（3）、确定电动机转速
滚筒转速为：
=60×1000V/πD
=60×1000×2／π×300=127.4r／min
因带传动的传动比2-4为宜，齿轮传动的传动比3-5为宜，则
最大适宜传动比为
最小适宜传动比为
则电动机转速可选范围为：
nd=i =127.4×（6~20）=764.4~2548 r／min
可选的同步转速有
1000r／min 1500r／min 3000r／min
三种，三种方案的总传动比分别为：
i =7.61 i =11.3 =22.76
考虑到电动机转速越高，价格越低，尺寸越小，结构更紧凑，故选用同步转速为 的电动机。
查《机械设计基础课程设计》附录二，得此电动机的型号为 Y132M-4。
电动机型号：Y132M-4
额定功率 ：7.5
满载转速 ：1440
启动转矩 ：2.2
最大转矩 ：2.2
由电动机具体尺寸参数 ，得
中心高： 132mm
外型尺寸 ： 515*（270/2+210）315
底脚安装尺寸 ：216 178
地脚螺孔直径 ：12
轴外伸尺寸 ：38 80
装键部位尺寸 ：10 33 38
2、 计算传动装置的总传动比并分配传动比
（1）、总传动比： i总=11.3
（2）、分配传动比：取带传动比 i带=2.8，则减速器传动比 i齿=11.3/2.8=4。
三、 传动装置的运动和动力参数计算
1、各轴转速计算
nⅠ= ／i带=1440／2.8=514.286 r／min
nⅡ=nⅠ／i齿=514.286／4.0=127.4 r／min
滚筒n筒=nⅡ=127.4 r／min
2、各轴输入功率计算
PⅠ= Pd ŋ带=7.23×0.96=6.94kw
PⅡ=PⅠŋ2=6.94×096=6.66 kw
3、 各轴输入转矩计算
Td=9550×Pd／nⅠ=9550×7.23／1440=47.95Nm
TⅠ=9550×PⅠ／nⅠ= 9550×6.94／514.286=128.87Nm
TⅡ=9550×PⅡ／nⅡ=9550×6.66／172.4=499.286Nm
四、传动零件的设计计算
（一）、V带及带轮的设计
已知条件：电动机型号为 Y132M-4 中心高132mm，电动机的输出功率为 7.5kw。满载转速为 1440r／min。每天运转时间为16小时（八小时每班，两班制），I轴转速为 514.286 r／min
齿轮传动传动比：
i=nⅠ／nⅡ=4
（1） 、确定计算功率 每天运转时间为16小时的带式输送机的工况系数 =1.2。则 = Pe=1.2×7.5=9 kw
(2)、 选择V带型号
查表知选A型带
并考虑结构紧凑性等因素，初选用窄V带SPA型。
（3）、确定带轮的基准直径 和
I、初选小带轮直径
一般取 ，并取标准值。查表取小带轮直径为125m m。机中心高为 H=132mm，由 ，故满足要求。
II、验算带速
V=пd1n1／60×1000=3.14×125×1440／60×1000
=9.42m／s
一般应使 ，故符合要求。
III、计算大带轮直径
要求传动比较精确，考虑滑动率 ，取 =0.01
有 =（1- ）i带 =（1-0.01）×125×2.825=346.959mm
取标准值 =350mm
则传动比 i=2.8
对减速器的传动比进行修正，得减速器的传动比 i=4
从动轮转速为 n2=127.4r／min
IV、确定中心距和带长
【1】 由式 ，可
得332.5 mm≤a≤950 mm
取初步中心距 =750mm
（需使 a》700）
【2】 初算带长
Dm=（D1+D2）／2=237.5 mm
Δ=（D2-D1）／2=112.5mm
L= +2a+Δ ／2=2402mm
选取相近的标准长度 Ld=2500mm
【3】 确定中心距
实际中心距
a≈ +(Ld-L) ／2=750+(2500-2402)/2
=800mm
V、验算小轮包角
【1】计算单根V带的许用功率
由SPA带的 =125mm, n=1440r／min
i带=2.8
得 =1.93kw
又根据SPA带 Δ =0.17kw
又由 Ld=2500mm
查表，长度系数
=180°-Δ×60°／a=164.7°
同时由 =164.7°得包角系数 Ka=0.964
【2】、计算带的根数z
Z=Pc／（P0+ΔP0）Kl Ka=4.079
取z=5
SPA带推荐槽数为1-6，故符合要求。
VI、 确定初拉力
单位长度质量 q=0.1kg／m
单根带适宜拉力为：=161.1N
VII、 计算压轴力
压轴力为：
FQ=2z sin( a1／2)= 1596.66N
VIII、张紧装置
此处的传动近似为水平的传动，故可用调节中心距的方案张紧。
VIIII、带轮的结构设计
已知大带轮的直径da2=350mm，小带轮的直径为 da1=125mm。对于小带轮，由于其与电动机输出转轴直接相连，故转速较高，宜采用铸钢材料，
又因其直径小，故用实心结构。
对于大带轮，由于其转速不甚高，可采用铸铁材料，牌号一般为HT150或HT200，
又因其直径大，故用腹板式结构。

（二）、齿轮设计
已知条件：已知输入功率P1=6.94kw ，转速为 n1=514.286 r/min，齿数比 u=4，单向运转，载荷平稳，每天工作时间为16小时，预计寿命为10年。
（1）、选定齿轮类型、材料、热处理方式及精度等级
A、采用直齿圆柱齿轮传动。
B、带式输送机为一般机械，速度不高，选用8级精度。
C、查表 小齿轮材料为45钢，调质处理，平均齿面硬度为250HBS。
大齿轮材料为45钢，正火处理，平均齿面硬度为200 HBS。
（2）、初步计算齿轮参数
因为是闭式齿面齿轮传动，故先按齿面接触疲劳强度设计，按齿根弯曲疲劳强度校核。
小齿轮分度圆的直径为
A、 Ad==85
B、 计算齿轮转矩
TⅠ=9550×PⅠ／nⅠ= 9550×6.94／514.286=128.87 Nm
C、 取齿宽系数
齿数比为u=4
D、 取 ,则大齿轮的齿数: =84
E、 接触疲劳极限
[σH]lim =610MPa, [σH]lim =500MPa
应力循环次数
N1=60×514.286×10×300×16=1.48×10
N2=N1/u=3.7×10
查图得接触疲劳寿命极限系数为 =1, =1.1
取安全系数SH=1
则接触应力：
[σ ] =[σ ]lim1ZN1/SH=610×1/1=610MPa
[σ ] =[σ ]lim2ZN2/SH=550MPa
取 [σ ]=550 MPa

则 =85
>=66mm 取d1=70mm
（3）、确定传动尺寸
1、计算圆周速度
v=pd1n1/60*1000=1.77m/s
2、计算载荷系数
查表得使用系数
由 v=1.77 ，8级精度，查图得动载系数
查表得齿间载荷分配系数
查表得齿向载荷分布系数 （非对称布置，轴刚性小）
得
3、 确定模数： m=d1/z1=70/21=3.33mm，取标准模数为 .5
4、计算中心距：
a=m(z1+z2)/2=183.75mm
圆整为a=185mm
5、精算分度圆直径
d1=mz1=3.5×21=73.5mm
d2=mz2=3.5×84=294mm
6、计算齿宽
b1= d1=1.1×73.5=80mm
取 b2=80mm， b1=85mm
7、计算两齿轮的齿顶圆直径、齿根圆直径
小齿轮：
齿顶圆直径：
da1=m(z1+ha*)=3.5×(21+1)=77mm
齿根圆直径：
df1=m(z1-2ha*-2c)=3.5×(21-2×1-2×0.25)=64.75mm
大齿轮：
齿顶圆直径：
da2=297.5mm
齿根圆直径：
df2=285.25mm
（4）、校核齿根弯曲强度
由
式中各参数的含义
1、 的值同前
2、查表齿形系数 Ya1=2.8 Ya2=2.23
应力校核系数 Ysa1=1.55 Ysa2=1.77
4、许用弯曲应力
查图6-15（d）、（c）的弯曲疲劳强度系数为
=1

查图得弯曲疲劳寿命系数
，取安全系数 ，故有KFN1=0.85 KFN2=0.8
满足齿根弯曲强度。
（5）结构设计
小齿轮的分度圆直径为 ，故可采用实心结构
大齿轮的分度圆直径为 ，故应采用腹板式结构
（6）、速度误差计算
经过带轮和齿轮设计后，
滚筒的实际转速n= /i= =127.57r/min
滚筒理论要求转速为 127.4r/min
则误差为
故符合要求。
五、轴的设计计算
（一）、低速轴的设计校核
低速轴的设计
已知：输出轴功率为 =6.66KW，输出轴转矩为 =499.286Nm，输出轴转速为 =127.4r/min，寿命为10年。
齿轮参数： z1=21， z2=84，m=3.5，
1、 选择轴的材料
该轴无特殊要求，因而选用调质处理的45钢，查得
2、 求输入轴的功率，转速及扭矩
已求得 ，PI=6.94KW , TI=128.872Nm， nI= 514.286r/min
3、 初步估算最小轴径
最小轴径
当选取轴的材料为45钢，C取110
=
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径 。
考虑到轴上开有键槽对轴强度的影响，轴径需增大5%。
d=(1+5%)41.3=43.4mm
则d=45mm
为使所选直径 与联轴器的孔径相适应，故需同时选择联轴器。
联轴器的扭矩 ,查表得 ，又TII=499.286Nm，则有
Tc=kT=1.5 499.286Nm=748.9Nm
理论上该联轴器的计算转矩应小于联轴器的公称转矩。
从《机械设计基础课程设计》 查得采用 型弹性套柱联轴器。
该联轴器所传递的公称转矩
取与该轴配合的半联轴器孔径为 d=50mm，故轴径为d1=45mm
半联轴器长 ，与轴配合部分长度 L1=84mm。
轴的结构设计
装联轴器轴段I-II:
=45mm，因半联轴器与轴配合部分的长度为 ，为保证轴端挡板压紧联轴器，而不会压在轴的端面上，故 略小于 ，取 =81mm。
（2）、装左轴承端盖轴段II-III：
联轴器右端用轴肩定位，取 =50mm，
轴段II-III的长度由轴承端盖的宽度及其固定螺钉的范围（拆装空间而定），可取 =45mm.
（3）、装左轴承轴段III-VI：
由于圆柱斜齿轮没有轴向力及 =55,初选深沟球轴承，型号为6211，其尺寸为
D×d×B=100×55×21，故 =55。
轴段III-VI的长度由滚动轴承的宽度B=21mm，轴承与箱体内壁的距离s=5～10（取 =10），箱体内壁与齿轮距离a=10～20mm（一般取 ）以及大齿轮轮毂与装配轴段的长度差（此处取4）等尺寸决定：
L3=B+s+a+4=21+10+14+4=49mm
取L3=49mm。
（4）、装齿轮轴段IV-V：
考虑齿轮装拆方便，应使d4>d3=55mm， 轴段IV-V的长度由齿轮轮毂宽度 =80mm决定，取 =77mm。
（5）、轴环段V-VI：
考虑齿轮右端用轴环进行轴向定位，取d5=70mm。
轴环宽度一般为轴肩高度的1.4倍，即
=1.4h=10mm。
（6）、自由段VI-VII：
考虑右轴承用轴肩定位，由6211轴承查得轴肩处安装尺寸为da=64mm，取d6=60mm。
轴段VI-VII的长度由轴承距箱体内壁距离 ，轴环距箱体内壁距离 决定，则 =19mm。
（7）、右轴承安装段VII-VIII：
选用6211型轴承，d7=55mm，轴段VII-VIII的长度由滚动轴承宽度B=21mm和轴承与箱体内壁距离决定，取 。
轴总长为312mm。
3轴上零件的定位
齿轮、半联轴器与轴的周向定位均用平键连接。
按 =45mm，由手册查得平键剖面 ，键槽用键槽铣刀加工，长为70mm。
半联轴器与轴的配合代号为
同理由 =60mm，选用平键为10×8×70，为保证良好的对中性，齿轮轮毂与轴的配合代号为 ，滚动轴承与轴的周向定位是靠过盈配合来保证的，此处选 。
4考虑轴的结构工艺性
轴端倒角取 .为便于加工，齿轮、半联轴器处的键槽分布在同一母线上。
5、轴的强度验算
先作出轴的受力计算简图，如图所示，取集中载荷作用在齿轮的中点，
并找出圆锥滚子轴承的支反力作用点。由表查得代号为6211轴承 ,B=21mm。则
L1=41.5+45+21/2=97mm
L2=49+77/2-21/2=77mm
L3=77/2+10+19+31-21/2=88mm
(1)、计算齿轮上的作用力
输出轴大齿轮的分度圆直径为
d2=294mm，
则圆周力

径向力

轴向力
Fa=Ft tan =Ft tan 0°=0
（2）、计算轴承的支反力
【1】、水平面上支反力
R =Ft L3/(L2+L3)=
R =FtL2/(L2+L3)=
【2】、垂直面上支反力
【3】、画弯矩图
截面C处的弯矩
a、 水平面上的弯矩

b、 垂直面上的弯矩
c、 合成弯矩M
d、 扭矩
T=T =499286Nmm

e、 画计算弯矩
因单向运转，视扭矩为脉动循环， ，则截面B、C处的当量弯矩为

=299939Nmm
f、 按弯扭组合成应力校核轴的强度可见截面C的当量弯矩最大，故校核该截面的强度

查表得 ，因 ，故安全。
A截面直径最小，故校核其强度

查表得 ，因 ，故安全。
g、 判断危险截面
剖面A、B、II、III只受扭矩，虽有键槽、轴肩及过渡配合等所引起的应力集中均将削弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕地确定的，所以剖面A、B、II、III均无需校核。
从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，剖面IV和V处过盈配合所引起的应力集中最严重；从受载的情况看，剖面C处 最大。剖面V的应力集中的影响和剖面IV的相近，但剖面V不受扭矩作用，同时轴径也比较大，故不必作强度校核。剖面C上虽然 最大，但应力集中不大（过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端），而且这里轴的直径最大，故剖面C也不必校核。剖面VI显然更不必校核，又由于键槽的应力集中系数比过盈配合的小，因而该轴只须校核IV既可。

（二）、高速轴的设计校核
高速轴的设计
已知：输入轴功率为PⅠ=6.94 kw ，输入轴转矩为TⅠ= 128.87Nm
，输入轴转速为nⅠ=514.286 r／min，寿命为10年。
齿轮参数： z1=21，z2=84，m=3.5， 。
1、选择轴的材料
该轴无特殊要求，因而选用调质处理的45钢，由表查得
1、 求输出轴的功率 ，转速 及扭矩 。
已求得 =127.4 r／min
=6.66kw
=499.286Nm
初步估算最小轴径
最小轴径 d min=
由表可知，当选取轴的材料为45钢，C取110
d min=26.2 mm
此最小直径显然是安装大带轮处轴的直径 。
考虑到轴上开有键槽对轴强度的影响，轴径需增大5%。
则 d min=1.05 26.2=27.5mm，取 =28 mm
2、 轴的结构设计
（1）、装带轮轴段I-II:
=28 mm,轴段I-II的长度根据大带轮的轮毂宽度B决定，已知 =60mm，为保证轴端挡板压紧带轮，而不会压在轴的端面上，故 略小于 ，故取 =57mm。
（2）、装左轴承端盖轴段II-III：
联轴器右端用轴肩定位，取 ,轴段II-III的长度由轴承端盖的宽度及其固定螺钉的范围（拆装空间而定），可取
（3）、装左轴承轴段III-IV：
由于圆柱直齿轮无轴向力及 ,初选深沟球轴承，型号6207，其尺寸为 , 。
轴段III-VI的长度由滚动轴承的宽度,滚动轴承与箱体内壁距离 ，等尺寸决定： 。
（4）、间隙处IV-V：
高速轴小齿轮右缘与箱体内壁的距离 。
取 ，
（5）、装齿轮轴段V-VI：
考虑齿轮装拆方便，应使 ，取 ，轴段V-VI的长度由齿轮轮毂宽度B=80mm决定，取 。
（6）、轴段VI-VII：
与轴段IV-V同。 。
（7）、右轴承安装段VII-VIII：
选用6207型轴承， B=17mm ，轴VII-VIII的长度取
轴总长为263mm。
3、 轴上零件的定位
小齿轮、带轮与轴的周向定位均用平键连接。
按 =28mm，由手册查得平键剖面 ，键槽用键槽铣刀加工，长为45mm。
带轮与轴的配合代号为 。同理由 ，选用平键为 ，为保证良好的对中性，齿轮轮毂与轴的配合代号为 ，滚动轴承与轴的周向定位是靠过盈配合来保证的，此处选 。
4、 考虑轴的结构工艺性
轴端倒角取 。
为便于加工，齿轮、带轮处的键槽分布在同一母线上。
7、轴的强度验算
先作出轴的受力计算简图，如图所示，取集中载荷作用在齿轮的中点，并找出圆锥滚子轴承的支反力作用点。查《机械设计课程设计指导书》得代号为6207的深沟球轴承 a=17mm，则
L1=57/2+50+17/2=87mm
L2=17/2+12+10+80/2=70.5mm
L3=17/2+12+10+80/2=70.5mm
(1)、计算齿轮上的作用力
输出轴小齿轮的分度圆直径为
d1=mz1=3.5 21=73.5mm
则圆周力

径向力

轴向力 Fa=0
（2）、计算轴承的支反力
【1】、水平面上支反力
RHA=FtL3/(L2+L3)=1/2Ft=1753.4N
RHB=FtL2/(L2+L3)= 1/2Ft=1753.4N
【2】、垂直面上支反力

RVA=3220N
RVB= =347N
【3】、截面C处的弯矩
1、 水平面上的弯矩

2、 垂直面上的弯矩

3、 合成弯矩M

4、 扭矩
T= TⅠ= 128.87Nm
5、 计算弯矩
因单向运转，视扭矩为脉动循环， ，则截面C、A、D处的当量弯矩为

6 、 按弯扭组合成应力校核轴的强度
可见截面A的当量弯矩最大，故校核该截面的强度

查表得 ，因 ，故安全。
截面D的直径最小，故校核该截面的强度

因 ，故安全。

5、 判断危险截面
剖面A、B、II、III只受扭矩，虽有键槽、轴肩及过渡配合等所引起的应力集中均将削弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕地确定的，所以剖面A、B、II、III均无需校核。
从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看，剖面IV和V处过盈配合所引起的应力集中最严重；从受载的情况看，剖面C处 最大。剖面V的应力集中的影响和剖面IV的相近，但剖面V不受扭矩作用，同时轴径也比较大，故不必作强度校核。剖面C上虽然 最大，但应力集中不大（过盈配合及键槽引起的应力集中均在两端），而且这里轴的直径最大，故剖面C也不必校核。剖面VI显然更不必校核，又由于键槽的应力集中系数比过盈配合的小，因而该轴只须校核IV既可。

六、键连接的校核计算
键连接设计
I、 带轮与输入轴间键连接设计
轴径 ，轮毂长度为 ，查手册，选用A型平键，其尺寸为 。
现校核其强度：
, ， 。

查手册得 ，因为 ，故满足要求。
II、 小齿轮与输入轴间键连接设计
轴径 d=50mm，轮毂长度为 ，查手册，选用A型平键，其尺寸为 .
现校核其强度：
TI=128872Nmm, ， 。

查手册得 ，因为 ，故满足要求。
键连接设计
III、 大齿轮与输出轴间键连接设计
轴径d=60mm，轮毂长度为 ，查手册，选用A型平键，其尺寸为
现校核其强度：
TII=499.286 Nm， ， 。

查手册得 ，因为 ，故满足要求。
IV、 半联轴器与输出轴间键连接设计
轴径 ，半联轴器的长度为 ，查手册，选用A型平键，其尺寸为 .
现校核其强度：
, ， 。

查手册得 ，因为 ，故满足要求。
七、 滚动轴承的选择及寿命计算
滚动轴承的组合设计及低速轴上轴承的寿命计算
已知条件：
采用的轴承为深沟球轴承。
一、滚动轴承的组合设计
1、滚动轴承的支承结构
输出轴和输入轴上的两轴承跨距为H1=155mm,H2=150mm ，都小于350mm。且工作状态温度不甚高，故采用两端固定式支承结构。
2、滚动轴承的轴向固定
轴承内圈在轴上的定位以轴肩固定一端位置，另一端用弹性挡圈固定。
轴承外圈在座孔中的轴向位置采用轴承盖固定。
3、滚动轴承的配合
轴承内圈与轴的配合采用基孔制，采用过盈配合，为 。
轴承外圈与座孔的配合采用基轴制。
4、滚动轴承的装拆
装拆轴承的作用力应加在紧配合套圈端面上，不允许通过滚动体传递装拆压力。
装入时可用软锤直接打入，拆卸时借助于压力机或其他拆卸工具。
5、滚动轴承的润滑
对于输出轴承，内径为d=55mm，转速为n=127.4 ，则
，查表可知其润滑的方式可为润滑脂、油浴润滑、滴油润滑、循环油润滑以及喷雾润滑等。
同理，对于输入轴承，内径为35，转速为514.286 r/min
，查表可知其润滑的方式可为润滑脂、油 浴润滑、滴油润滑、循环油润滑以及喷雾润滑等
6、滚动轴承的密封
对于输出轴承，其接触处轴的圆周速度

故可采用圈密封。
二、低速轴上轴承寿命的计算
已知条件：
1轴承 ,

2轴承

轴上的轴向载荷为0径向载荷为
查表得 ,则轴承轴向分力
Fs1=Fr1/2Y=567N
Fs2=Fr2/2Y=496N
易知此时
Fs1 > Fs2
则轴承2的轴向载荷

轴承1轴向载荷为
.
且低速轴的转速为127.4
预计寿命 =16 57600h
I、计算轴承1寿命
6、 确定 值
查《机械设计基础课程设计》表，得6207基本动荷 ,基本额定静载荷 。
7、 确定e值
对于深沟球轴承，则可得 e=0.44
8、 计算当量动载荷P
由
<e
由表查得 ,则

9、 计算轴承寿命
由 =
查可得 ,取 ；查表可得 （常温下工作）；6207轴承为深沟球轴承，寿命指数为 ，则
>
故满足要求。
II、计算轴承2寿命
1、确定 值
查《机械设计基础设计》，得6211型轴承基本额定动载荷 ,基本额定静载荷 。
2、 确定e值
对于深沟球轴承6200取，则可得e=0.44
4、 计算当量动载荷P
由

由表10-5查得 ,则
P=Fr2=1687N
5、 计算轴承寿命
由
查表10-7，可得 ,取 ；查表10-6可得 （常温下工作）；深沟球轴承轴承，寿命指数为 ，则
> ,故满足要求。
八、 联轴器的选择
与低速轴轴端相连的半联轴器为弹性套柱销联轴器，型号为 ，其公称转矩为 ，而计算转矩值为：
，故其强度满足要求。
九、箱体结构设计
箱体采用灰铸铁铸造而成，采用剖分式结构，由箱座和箱盖两部分组
成，取轴的中心线所在平面为剖分面。
箱体的强度、刚度保证
在轴承座孔处设置加强肋，做在箱体外部。外轮廓为长方形。
机体内零件的密封、润滑
低速轴上齿轮的圆周速度为：

由于速度较小，故采用油池浸油润滑，浸油深度为：

高速轴上的小齿轮采用溅油轮来润滑，利用溅油轮将油溅入齿轮啮合处进行润滑。
3、机体结构有良好的工艺性.
铸件壁厚为8mm，圆角半径为R=5。机体外型简单，拔模方便.
4. 对附件设计
A 视孔盖和窥视孔
在机盖顶部开有窥视孔，能看到传动零件啮合区的位置，并有足够的空间，以便于能伸入进行操作，窥视孔有盖板，机体上开窥视孔与凸缘一块，便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封，盖板用铸铁制成，用M8螺钉紧固。
B 油螺塞：
放油孔位于油池最底处，并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔处的机体外壁应凸起一块，由机械加工成螺塞头部的支承面，并加封油圈加以密封。
C 油标：
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。
油尺安置的部位不能太低，以防油进入油尺座孔而溢出.
D 通气孔：
由于减速器运转时，机体内温度升高，气压增大，为便于排气，在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器，以便达到体内为压力平衡.
E 定位销：
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度，在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销，以提高定位精度.
F 吊钩：
在机盖上直接铸出吊钩和吊环，用以起吊或搬运较重的物体.

总结：机箱尺寸

名称 符号 结构尺寸/mm
箱座壁厚
8
箱盖壁厚
8
箱座凸缘厚度
12
箱盖凸缘厚度
12
箱底座凸缘厚度
20
箱座上的肋厚
7
箱盖上的肋厚
7
轴承旁凸台的高度
39
轴承旁凸台的半径
23
轴承盖的外径
140/112
地
脚
螺
钉 直径
M16
数目
4
通孔直径
20
沉头座直径
32
底座凸缘尺寸
22
20
连
接
螺
栓 轴承旁连接螺栓直径
M12
箱座的连接螺栓直径
M8
连接螺栓直径
M18
通孔直径
9
沉头座直径
26
凸缘尺寸 15
12
定位销直径
6
轴承盖螺钉直径
M8A
视孔盖螺钉直径
M6
吊环螺钉直径
M8
箱体内壁至轴承座端面距离
55
大齿轮顶圆与箱体内壁的距离
12
齿轮端面与箱体内壁的距离
15

十、润滑与密封
滚动轴承的润滑
由于轴承周向速度为，所以宜开设油沟、飞溅润滑。
润滑油的选择
齿轮与轴承用同种润滑油较为便利，考虑到该装置用于小型设备，选用GB443-89全损耗系统用油L-AN15润滑油。
密封方法的选取
选用凸缘式端盖易于调整，采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为GB894.1-86-25轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定
十一、设计小结
十二、参考资料
1《画法几何及工程制图 第六版》朱辉、陈大复等编 上海科学技术出版社
2、《机械设计基础课程设计》 陈立德主编 高等教育出版社
3、《机械设计计算手册 第一版》王三民主编 化学工业出版社
4、《机械设计 第四版》邱宣怀主编 高等教育出版社

我的设计作业F=3000N V=2m/s D=300mm