我把这样的一个东西发出来是为了让一些新手有练习的项目，因为你的soilwork还有CAD玩得再六也是需要那么一些项目来练练手的，所有就把老师布置给我们的任务发出来，当你能把这一个项目弄出来的时候差不多就有能力进入机械设计行业了，里面的这些数字我和小组的成员改动过，但是公式什么的都是没问题的，另外自己再找一本机械设计基础的书，就差不多可以弄懂了

  设计一级直齿圆柱齿轮减速器，初始数据F = 1750N，V = 1.2m/s，D = 200mm，设计年限（寿命）：八年，每天工作班制（8小时/班）：单班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。

  3.确定传动方案：考虑到电机转速高，V带具有缓冲吸振能力，将V带设置在高速级。选择V带传动和一级直齿圆柱齿轮减速器。

  V带的效率：1=0.96，轴承的效率：2=0.98，蜗轮蜗杆传动的效率：3=0.82，联轴器的效率4=0.99，滚动的效率5=0.96。

  经查表按推荐的传动比合理范围，V带传动的传动比i1=2~4，一级蜗轮蜗杆减速器传动比i2=10~40，则总传动比合理范围为ia=20~160，电动机转速的可选范围为nd = ia×n = (20~160)×63.69 = 273.8~10190.4r/min。考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y112M-4的三相异步电动机，额定功率为4KW,满载转速nm=1440r/min，同步转速1500r/min。

  式中i0、i分别为带传动和减速器的传动比。为使V带传动外廓尺寸不致过大，初步取i0=3，则减速器传动比为:

  1）初选小带轮的基准直径dd1。由表，取小带轮的基准直径dd1 = 100mm。

  （1）材料选择：由表选小齿轮材料为40Cr调质处理，硬度范围取为280HBS，大齿轮材料为45钢调质处理，硬度范围取为240HBS。

  ④由表用插值法查得8级精度、小齿轮相对支承对称布置时，KH = 1.19。

  先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，取A0 = 112，得：

  输入轴的最小直径是安装大带轮处的轴径，由于安装键将轴径增大5%，故选取:d12 = 20 mm

  1）为满足大带轮的轴向定位要求，I-II轴段右端需制出一轴肩，故取II=III段的直径d23 = 30 mm；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D = 40mm。大带轮宽度B = 74 mm，为了能够更好的保证轴端挡圈只压在大带轮上而不压在轴的端面上，故I-II段的长度应比大带轮宽度B略短一些，现取l12 = 72 mm。

  2）初步选择滚动轴承。因轴承只受径向力的作用，故选用深沟球轴承。参照工作要求并根据d23 = 30mm，由轴承产品目录中选择深沟球轴承6208，其尺寸为d×D×T = 40×80×18mm，故d34 = d78 = 40mm，取挡油环的宽度为15，则l34 = l78 = 15+18= 33 mm。

  轴承采用挡油环进行轴向定位。由手册上查得6208型轴承的定位轴肩高度h = 5 mm，因此，取d45 = d67 = 50mm。

  3）由于齿轮的直径较小，为了能够更好的保证齿轮轮体的强度，应将齿轮和轴做成一体而成为齿轮轴。所以l56 = B = 80 mm，d56 = 77 mm

  4）根据轴承端盖便于装拆，保证轴承端盖的外端面与大带轮右端面有一定距离，取l23 = 50 mm。

  5）取齿轮距箱体内壁之距离Δ = 16 mm，考虑箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s，取s = 8 mm，则

  通常只校核轴上承受最大弯矩和转矩的截面（即危险截面C）的强度。必要时也对其他危险截面（转矩较大且轴颈较小的截面）进行强度校核。根据公式（14-4），取 = 0.6，则有：

  故设计的轴有足够的强度，并有一定的裕度（注：计算W时，忽略单键槽的影响）。轴的弯扭受力图如下：

  先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，取:A0 = 112，于是得

  输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d12，为了使所选的轴直径d12与联轴器的孔径相适应，故需同时选取联轴器型号。

  按照计算转矩Tca应小于联轴器公称转矩的条件，查标准GB/T 4323-2002或手册，选用LT6型联轴器。半联轴器的孔径为32 mm故取d12 = 32 mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度为60 mm。

  1）为满足半联轴器的轴向定位要求，I-II轴段右端需制出一轴肩，故取II-III段的直径d23 = 40mm；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D = 48 mm。半联轴器与轴配合的毂孔长度L = 60 mm，为了能够更好的保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴的端面上，故I-II段的长度应比L略短一些，现取l12 = 58 mm。

  2）初步选择滚动轴承。因轴承只受径向力的作用，故选用深沟球轴承。参照工作要求并根据d23 = 40mm，由轴承产品目录中选取深沟球轴承6210，其尺寸为d×D×T = 50mm×90mm×20mm，故d34 = d67 = 50 mm，取挡油环的宽度为15，则l67 = 20+15 = 35 mm

  右端滚动轴承采用挡油环进行轴向定位。由手册上查得6210型轴承的定位轴肩高度h = 3.5 mm，因此，取d56 = 57 mm。

  3）取安装齿轮处的轴段IV-V段的直径d45 = 60 mm；齿轮的左端与左轴承之间采用挡油环定位。已知大齿轮轮毂的宽度为B = 50 mm，为了使挡油环端面可靠地压紧齿轮，此轴段应略短于轮毂宽度，故取l45 = 48 mm。

  4）根据轴承端盖便于装拆，保证轴承端盖的外端面与半联轴器右端面有一定距离，取l23 = 50 mm。

  5）取小齿轮端面距箱体内壁之距离Δ = 16 mm，考虑箱体的铸造误差，在确定滚动轴承位置时，应距箱体内壁一段距离s，取s = 8 mm，已知滚动轴承的宽度T = 20 mm，则

  通常只校核轴上承受最大弯矩和转矩的截面（即危险截面C）的强度。必要时也对其他危险截面（转矩较大且轴颈较小的截面）进行强度校核。根据公式（14-4），取 = 0.6，则有：

  故设计的轴有足够的强度，并有一定的裕度（注：计算W时，忽略单键槽的影响）。轴的弯扭受力图如下：

  因该轴承在此工作条件下只受径向力作用，由机械设计手册查得径向动载荷系数X和轴向动载荷系数Y分别为：X = 1，Y = 0所以:

  因该轴承只受径向力，有课本表12-5查得径向动载荷系数X和轴向动载荷系数Y分别为：X = 1，Y = 0所以:

  通用的闭式齿轮传动，其润滑方法依据齿轮的圆周速度大小而定。由于大齿轮的圆周速度v ≤ 12 m/s，将大齿轮的轮齿浸入油池中进行浸油润滑。这样，齿轮在传动时，就把润滑油带到啮合的齿面上，同时也将油甩到箱壁上，借以散热。

  齿轮浸入油中的深度通常不宜超过一个齿高，但一般亦不应小于10mm。为了尽最大可能避免齿轮转动时将沉积在油池底部的污物搅起，造成齿面磨损，大齿轮齿顶距油池底面距离不小于30mm，取齿顶距箱体内底面距离为30mm。由于大齿轮全齿高h = 4.5 mm ≤ 10 mm，取浸油深度为10mm，则油的深度H为

  根据齿轮圆周速度查表选用中负荷工业齿轮油（GB 5903-2011），牌号为150润滑油，粘度荐用值为118 cSt。

  轴承常用的润滑方式有油润滑及脂润滑两类。此外，也有使用固体润滑剂润滑的。选用哪一类润滑方式，能够准确的通过低速大齿轮的圆周速度判断。

  由于大齿轮圆周速度v = 1.76 m/s ≤ 2 m/s，所以采用脂润滑。润滑脂形成的润滑膜强度高，能承受较大的载荷，不易流失，容易密封，一次加脂可以维持相当长的一段时间。滚动轴承的装脂量一般以轴承内部空间容积的1/3~2/3为宜。为避免稀油稀释油脂，需用挡油环将轴承与箱体内部隔开。在本设计中选用通用锂基润滑脂，它适用于温度宽温度范围内各种机械设备的润滑，选用牌号为ZL-1的润滑脂。

  为防止箱体内润滑剂外泄和外部杂质进入箱体内部影响箱体工作，在构成箱体的各零件间，如箱盖与箱座间、外伸轴的输出、输入轴与轴承盖间，需设置不一样形式的密封装置。对于无相对运动的结合面，常用密封胶、耐油橡胶垫圈等；对于旋转零件如外伸轴的密封，则需根据其不同的运动速度和密封要求考虑不同的密封件和结构。本设计中由于密封界面的相对速度较小，故采用接触式密封。输入轴与轴承盖间v ＜ 3 m/s，输出轴与轴承盖间v ＜ 3 m/s，故均采用半粗羊毛毡密封圈。

  检查孔用于检查传动件的啮合情况、润滑状态、接触斑点及齿侧间隙，还可用来注入润滑油，故检查孔应开在便于观察传动件啮合区的位置，其尺寸大小应便于检查操作。

  视孔盖可用铸铁、钢板制作而成，它和箱体之间应加密封垫，还可在孔口处加过滤装置，以过滤注入油中的杂质。视孔盖示意图及相关尺寸计算如下：

  放油孔应设在箱座底面最低处或设在箱底。箱外应有足够的空间，以便于放容器，油孔下也可制出唇边，以利于引油流到容器内。放油螺塞常为六角头细牙螺纹，在六角头与放油孔的接触面处，应加封油圈密封。放油螺塞及对应油封圈尺寸如下图所示：

  油标用来指示油面高度，应设置在便于检查及油面较稳定之处。本设计采用杆式油标，杆式油标结构相对比较简单，其上有刻线表示最高及最低油面。油标安置的位置不能太低，以防油溢出。其倾斜角度应便于油标座孔的加工及油标的装拆。查辅导书手册，具体结构和尺寸如下：

  通气器用于通气，使箱体内外气压一致，以避免由于运转时箱体内温度上升，内压增大，而引起减速器润滑油的渗漏。简易的通气器钻有丁字形孔，常设置在箱顶或检查孔盖上，用于较清洁的环境。较完善的通气器具有过滤网及通气曲路，可减少灰尘进入。查辅导书手册，本设计采用通气器型号及尺寸如下：

  起吊装置用于拆卸及搬运减速器。它常由箱盖上的吊孔和箱座凸缘下面的吊耳构成。也可采用吊环螺钉拧入箱盖以吊小型减速器或吊起箱盖。本设计中所采用吊孔（或吊环）和吊耳的示例和尺寸如下图所示：

  为便于起箱盖，可在箱盖凸缘上装设2个起盖螺钉。拆卸箱盖时，可先拧动此螺钉顶起箱盖。

  为保证箱体轴承孔的加工精度与装配精度，应在箱体连接凸缘上相距较远处安置两个圆锥销，并尽量放在不对称位置，以使箱座与箱盖能正确定位。

  [1] 濮良贵、陈国定、吴立言.机械设计.9版.北京：高等教育出版社，2013.05

  [4] 机械设计手册委员会.机械设计手册(新版).北京机械工业出版社，2004

  批阅参考内容：报告整体结构的合理性，内容的完整度，格式的规范性、逻辑性与条理性。设计（实训）的内容、方法及结果的难度与工作量，质量和水平，存在的主体问题与不足。学生的学习态度，学生掌握基础和专业相关知识的情况，解决实际问题的能力。

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