一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计(上海大学机械设计2大作业)
机械设计大作业
设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计
内装： 1.设计任务书1份
2.设计计算说明书1份
3.装配工作图1张
学院机电工程及自动化
专业机械工程及自动化
学号 11121112
设计者华爆会
指导教师傅燕鸣
完成日期 2014年2月9日
成绩
机械设计大作业计算说明书
设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计
学院机电工程及自动化
专业机械工程及自动化
学号 11121112
设计者华爆会
指导教师傅燕鸣
完成日期 2014年2月9日
一、确定齿轮结构尺寸，计算作用在齿轮上的作用力
1.1选择齿轮的结构型式
根据《机械设计课程设计手册》第16章第5节，确定齿轮结构为齿轮轴。
1.2计算输出轴的转矩T
m
N 25.1871530
.39550T 2
n P 95502?=?=
=
1.3计算作用在齿轮上的圆周力、径向力
N 72.1104)113003.0/(25.1872)z m /(T 2d /T 2F 2222t =??=?==
N
09.40220tan 72.1104tan F F 2t 2r =?=α?=
二、选择轴的材料
因传递的功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，所以初选轴的材料为45钢，并经过调质处理。查《机械设计课程设计手册》表16-1，得：轴材料的硬度为
217~225HBW ，抗拉强度极限MPa 640B
=σ，屈
服强度极限
MPa
355s =σ，弯曲疲劳极限
MPa 2751=σ-，剪切疲劳极限MPa 1551=τ-，
许用弯曲应力
MPa 60][1=σ-；查表16-2，得
103~126A 0=。
m
N 25.187T 2?=
N 72.1104F 2t =
N 09.402F 2r =
MPa 640B =σ MPa 355s =σ MPa 2751=σ- MPa 1551=τ- MPa 60][1=σ- 103~126A 0=
三、初步估算轴的最小直径
mm
77.27~98.33153
.3)103~126(n P
A d 33
2
02=?=≥
考虑键槽对轴强度的影响， 取mm 71.29d 07.1d 2min 2==
参考联轴器孔径系列标准，取
mm 35d min 2=
四、轴的结构设计及强度校核
4.1联轴器的选择
由于载荷较平稳，速度不高，无特殊要求，故选用弹性柱销联轴器。查表7-9，联轴器的工作情况系数3
.1K A =，故
m
N 43.243m N 25.1873.1T K T 2A ca ?=??==
查表7-6选用LT6型，公称转矩m N 250T n ?=，
故
n ca T T <，采用
Y 型轴孔，A 型键，轴孔直径
mm 35d =，轴孔长度mm 82L =，取弹性套柱销
的装配距离
mm 45K 2=。
4.2轴上零件的位置与固定方式的确定
大齿轮安排在箱体中央，轴承对称布置在齿轮两侧。轴外伸端安装联轴器，联轴器靠轴肩轴向固定。齿轮靠轴环和套筒实现轴向固定。轴承采用两端固定，脂润滑，通过封油环和轴承盖固定。输出轴轴系结构如图所示
mm 35d min 2=
m
N 43.243T ca ?=
m N 250T n ?=
mm 35d = mm 82L = mm 45K 2=
4.3各轴段直径和长度的确定
（1）各轴段直径的确定
21d ：最小直径，安装联轴器外伸轴段，
mm 35d d min 221==
22d ：密封处轴段。根据联轴器的轴向定位要求，定位
轴肩为
mm
5.3~45.2351.0~07.0d )1.0~07.0(h 21
=?==）（
查表1-19，并考虑到毡圈油封的标准，取
mm 40d 22=。该处轴的圆周速度
s
/m 4s /m 32.010006015340100060n d v 222<=???=
?=ππ 故选用毡圈油封合格，由表9-9，选取毡圈45JB/ZQ4606-1997。 23d ：滚动轴承处轴段。考虑拆装方便，2223d d >，
取
mm 50d 23=。考虑到轴只受径向力，故选用深沟球
轴承。由
mm 50d 23=，查表6-5，初选代号6210轴承，
其基本尺寸为
mm 20mm 90mm 50B D d ??=??
安装尺寸
mm 57d a =。
mm 35d 21=
mm 40d 22=
选取毡圈
45JB/ZQ4606-1997。
mm 50d 23=
mm 20mm 90mm 50B D d ??=??mm 57d a =
24d ：低速级大齿轮安装轴段，取mm 55d 24= 25d ：轴环，该轴段为齿轮提供定位作用，定位轴肩高度：
mm
5.5~85.355)1.0~07.0(d )1.0~07.0(h 24=?==则
mm
66~7.6211~7.755h 2d d 2425=+=+=，
查表1-19，取标准值
mm 63d 25=
26d ：滚动轴承处轴段，mm 50d d 2326==。
（2）各轴段长度的确定
21L
：安装联轴器轴段。为了保证轴向定位可靠，该轴段的长度应比联轴器轴孔的长度短2~3mm ，现联轴器轴孔长为82mm ，故取
80mm L 21=
24L ：大齿轮配合段。由齿宽mm 80b 2=，为了
便于定位可靠，同理取
mm 78L 24=。
22L ：此段长度除与轴上零件有关外，还与轴承宽度
及轴承端盖等零件有关。且此轴段一部分长度用于装轴承盖， 一部分伸出箱体外。取
mm 60L 22=
25L ：轴环的宽度。mm 10L 25=。
26L ：右侧安装封油环、轴承的轴段。
mm 182B L 26=-=
23L ：此段装轴承与套筒。取套筒长度为30mm ，则
mm 50230220L 23=++-=。
mm 55d 24=
mm 63d 25=mm 50d 26=
80mm L 21= mm 78L 24= mm 60L 22= mm 10L 25= mm 18L 26=mm 50L 23=
输出轴的总轴长
mm
296501810607880L L L L L L L 2625242322212=+++++=+++++=
两轴承间的跨度
mm 1608023020L =+?+=
4.4按弯扭合成应力校验轴的强度 输出轴的受力简图如图所示
N 05.201209
.4022F F F 2r BY AY ====
N 36.5522
72
.11042F F F 2t BZ AZ ====
mm 296L 2=
mm 160L =
N 05.201F AY =
N 36.552F AZ =
N
81.58736.55205.201F F F F 2
2
2
AZ
2AY B A =+=+==
截面C 处的水平弯矩
m
N 19.442
/16.036.5522/L F M AZ Z 2C ?=?==
截面C 处垂直弯矩
m
N 08.162
/16.005.2012/L F M AY Y 2C ?=?==
截面C 处的合成弯矩
m
N 02.4719.4408.16M M M 2
2
2
Z
2C 2Y 2C 2C ?=+=+=
输出轴所受转矩
m N 25.187T T 2?==
危险截面C 的当量弯矩：因为是单向回转轴，所以转矩切应力视为脉动循环变应力，取折合系数
6.0=α，则
m
N 79.121)25.1876.0(02.47)
T (M M 2
2
2
22C 2e ?=?+=α+=
MPa
60][MPa 32.7551.01079.121d 1.0M W M 133
3242e e ca =σ<=??=
==σ-
故轴强度足够
N
81.587F F B A ==
m
N 19.44M Z
2C ?=
m
N 08.16M Y 2C ?=
m
N 02.47M 2
C ?=
m
N 79.121M 2
e ?=
MPa
60][MPa
32.71ca =σ<=σ-轴强度足够
轴的弯矩图和转矩图
Y 2C M
V M
Z 2C M
H M
2C M
M
2T T
4.5滚动轴承校验
（1）输出轴轴承寿命。
查表6-5得：深沟球轴承6210的基本额定动载荷
kN 0.35C r =，基本额定静载荷kN 2.23C 0=。
预计寿命为10000h 。N 63.257F F 1r 2r ==。查表
6-14，当收到轻微冲击，取滚动轴承载荷系数2.1f p =。
因为
0F /F r a =，查表6-15得深沟球轴承的最小e 值为
0.22，故此时
e F /F r a ≤，则径向动载荷系数
1X X 21==，轴向动载荷系数0Y Y 21==. 16.309)063.2571(2.1)F Y F X (f P 1a 11r 1p 1=+??=+=
16.309)063.2571(2.1)
F Y F X (f P 2a 22r 2p 2=+??=+=
kN 0.35C r = kN 2.23C 0= 2.1f p =
1X X 21== 0Y Y 21== 16.309P 1= 16.309P 2=
h
10000h 1006.15816.3093500011536010P C f n 6010L 63
6
r t 26h >?=??
? ?????=?
?
? ??=ε
故轴承寿命符合要求。
（2）轴承润滑方式的确定。 齿轮的圆周速度
s
/m 2s /m 28.0600001533560000n d v 22<=??=
=ππ 故轴承采用脂润滑。
五、键的选择与强度校核
5.1输出轴外伸端处
（1）选择键连接的种类和尺寸。
mm 35d d min 221==，80mm L 21=，考
虑到键在轴中部安装，查表4-27，选键10X80 GB/T 1096-2003，
mm 80L ,mm 8h ,mm 10b ===。选择材料
为45钢，查表4-28，键静连接时的许用挤压应力为
MPa 120~100][p =σ，
取
MPa 110][p =σ。
工作长度
mm 701080b L l =-=-=。键与轮
毂键槽的接触高度mm 485.0h 5.0k =?==。
（2）校核键连接的强度。
h
10000h 1006.158L 6h
>?= 轴承寿命符合要求
轴承采用脂润滑
mm 80L mm 8h mm 10b ===
MPa 110][p =σ
mm 70l = mm 4k =
计 算 及 说 明
主 要 结 果
]
[MPa 21.38357041025.1872kld 10T 2p 3
2132p σ<=????=
?=σ
故键的强度足够，选择键10X80 GB/T 1096-2003合适。
5.2输出轴大齿轮连接处
（1）选择键连接的种类和尺寸。
大齿轮连接处mm 55d
24=，mm
78L 24=，考
虑到键在轴中部安装，查表4-27，选键16X70 GB/T 1096-2003，mm 70L ,mm 10h ,mm 16b ===。选择材
料为45钢，查表4-28，键静连接时的许用挤压应力为MPa 120~100][p =σ，
取
MPa 110][p =σ。
工作长度
mm 541670b L l =-=-=。键与轮
毂键槽的接触高度
mm 5105.0h 5.0k =?==。
]
[MPa 22.25555451025.1872kld 10T 2p 32432p σ<=????=
?=σ 故键的强度足够，选择键16X70 GB/T 1096-2003合适。
六、设计小结（300字）
七、参考资料
[1]傅燕鸣主编. 机械设计课程设计手册. 上海：上海科学技术出版社，2013.
[2]濮良贵，纪名刚主编. 机械设计. 8版. 北京：高等教育出版社，2006.
]
[MPa 21.38p p σ<=σ
键的强度足够，选择键10X80 GB/T
1096-2003
mm
70L mm 10h mm
16b ===
MPa 110][p =σ
mm 54l = mm 5k =
]
[MPa 22.25p p σ<=σ键的强度足够，选择键16X70 GB/T 1096-2003
直齿锥齿轮传动计算例题
例题10-3试设计一减速器中的直齿锥齿轮传动。已知输入功率P=10kw，小齿轮转速n1=960r/min，齿数比u=3.2，由电动机驱动，工作寿命15年（设每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。 [解]1.选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 （1）选用标准直齿锥齿轮齿轮传动，压力角取为20°。 （2）齿轮精度和材料与例题10-1同。 （3）选小齿轮齿数z1=24，大齿轮齿数z2=uz1=3.224=76.8，取z2=77。 2.按齿面接触疲劳强度设计 （1）由式（10-29）试算小齿轮分度圆直径，即 1) =1.3 计算小齿轮传递的转矩。 9.948 选取齿宽系数=0.3。 查得区域系数 查得材料的弹性影响系数。 [] 由图 由式（ ， 由图10-23查取接触疲劳寿命系数 取失效概率为1%，安全系数S=1，由式（10-14）得 取和中的较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力，即
2）试算小齿轮分度圆直径 (2) 1 3.630m/s ②当量齿轮的齿宽系数 0.342.832mm 2) ①由表查得使用系数 ②根据级精度（降低了一级精度） ④由表 由此，得到实际载荷系数 3)由式（10-12），可得按实际载荷系数算得的分度圆直径为 及相应的齿轮模数 3.按齿根弯曲疲劳强度设计 （1）由式（10-27）试算模数，即
1）确定公式中的各参数值。 ①试选 ②计算 由分锥角 由图 由图 由图查得小齿轮和大齿轮的齿根弯曲疲劳极限分别为 由图取弯曲疲劳寿命系数 ，由式（10-14）得 因为大齿轮的大于小齿轮，所以取 2)试算模数。 =1.840mm
机械设计基础课程设计报告模板(减速器设计)
机械设计基础课程设计 ——单级斜齿轮圆柱齿轮减速器 学校：海洋大学 专业：轮机工程 学号：1703130103 姓名：*** 指导教师：丽娟
10年，单班制工作，输送带允许误差为5%。 设计工作量： 1.设计计算说明书1份（A4纸20页以上，约6000-8000字）； 2.主传动系统减速器装配图（主要视图）1（A2图纸）； 3.零件图（轴或齿轮轴、齿轮）2（A3图纸）。 专业科：斌教研室：郭新民指导教师：锋开始日期 20**年5月 5日完成日期20**年 6月 30 日
第一节设计任务 设计任务：设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知输送拉力F=1200N，带速V=1.7m/s，传动卷筒直径D=270mm。由电动机驱动，工作寿命八年（每年工作300天），两班制，带式输送机工作平稳，转向不变。 设计工作量： 1、减速器装配图1（A0图纸） 2、零件图2（输出轴及输出轴上的大齿轮A1图纸）（按1：1比例绘制） 3、设计说明书1份（25业）
第二节 、传动方案的拟定及说明 传动方案如第一节设计任务书（a ）图所示，1为电动机，2为V 带，3为机箱，4为联轴器，5为带，6为卷筒。由《机械设计基础课程设计》表2—1可知，V 带传动的传动比为2~4，斜齿轮的传动比为3~6，而且考虑到传动功率为 KW ，属于小功率，转速较低，总传动比小，所以选择结构简单、制造方便的单级圆柱斜齿轮传动方式。 第三节 、电动机的选择 1.传动系统参数计算 (1) 选择电动机类型. 选用三相异步电动机,它们的性能较好,价廉,易买到,同步转有3000,1500,1000,750r/m 四种,转速低者尺寸大; 为了估计动装置的总传动比围，以便选择合适的传动机构和拟定传动方案，可先由已知条件计算起驱动卷筒的转速n w 经过分析，任务书上的传动方案为结构较为简单、制造成本也比较低的方案。 （2）选择电动机 1）卷筒轴的输出功率Pw 2）电动机的输出功率Pd P ＝P /η 传动装置的总效率 η＝滑联齿轮滚带 ηηηηη????2 ＝0.96×0.98×0.98×0.99×0.96＝0.86 故P ＝P /η=2.125/0.86=2.4KW 单级圆柱斜齿轮传动 P =2.4KW 12000.75 2.12510001000 FV Pw kw ?===w 601000601000 1.7 n 120.3/min 3.14270v r D ???===?πw n 120.3/min r = 2.125Pw kw =
机械设计复习题23658
1. 一工程机械传动装置中的轴，根据工作条件选用角接触球轴承支承，安装方式如图。已知轴承径向载荷N F N F r r 2000,100021==，轴向外载荷N K a 900=，内部轴向力r F S 63.0=（15分） （1）确定两轴承内部轴向力的方向 （2）计算两轴承上的轴向载荷21,a a F F 2.图示的结构，用两个M12（小径106.101=d ）螺钉固定一牵引钩，若螺钉的材料为Q235（许用应力MPa 160][=σ），装配时控制预紧力，被联接件结合面的摩擦系数2.0=f ，可靠性系数C=1.3, 求允许的牵引力F 。
3．如图所示为圆柱齿轮-蜗杆传动。已知斜齿轮1的转动方向轮齿旋向。(14分) (1) 为了使齿轮2和齿轮3产生的轴向力相互抵消一部分，试设计齿轮2和齿轮3的轮齿旋向。 (2分) (2) 为使齿轮4和蜗杆5产生的轴向力相互抵消一部分，试设计蜗杆5的轮齿旋向，并判断当前 重物的运动方向。(2分) (3) 在图中啮合处用箭头标出齿轮1和齿轮2所受轴向力1a F 和2a F 的方向，用点或叉符号标出圆周力1t F 和2t F 的方向。(2分) (4) 已知齿轮1的齿数128Z =，模数4n m =，压力角20n α=，螺旋角12β=，I 轴的输入功率为110P kw =，转速为11000/min n r =，不计摩擦。试计算齿轮1受到的轴向力1a F 和圆周力1t F 4.向4ω。 (1)欲使中间轴上的轴向力能部分抵消，试确定蜗杆与蜗轮轮齿的螺旋线方向和蜗杆的转向。 (2)在图上标出各轮所受轴向力和圆周力的方向。
5. 请指出图中所示的轴系零部件结构中的错误，并说明错误原因。 说明：(1) 轴系部件采用两端固定式支承，轴承采用油脂润滑； (2) 同类错误按1处计； (3) 指出6处错误即可，将错误处圈出并引出编号，并在图下做简单说 明； (4) 若多于6处且其中有错误答案时，按错误计算。
机械设计齿轮传动设计答案解析
题10-6 图示为二级斜齿圆柱齿轮减速器, 第一级斜齿轮的螺旋角 1 β的旋 向已给出。 （1）为使Ⅱ轴轴承所受轴向力较小,试确定第二级斜齿轮螺旋角β的旋向, 并画出各轮轴向力、径向力及圆周力的方向。 （2）若已知第一级齿轮的参数为:Z 1 =19,Z 2 =85,m n =5mm,0 20 = n α,a=265mm, 轮1的传动功率P=,n 1 =275 r/min。试求轮1上所受各力的大小。 解答: 1．各力方向：见题解10-6图。 2．各力的大小：m N 045 . 217 m N 275 25 .6 9550 9550 1 1 1 ? = ? ? = ? =n P T 148 . 11 , 9811 .0 265 2 ) 85 19 ( 5 2 ) ( cos2 1 1= = ? + ? = + =β β a z z n m ； mm 83 . 96 cos 1 1 = =β z n m d； N 883 tan , N 1663 cos tan , N 4483 2000 1 1 1 1 1 1 1 1 1 = = = = = =β β α t a t r t F F n F F d T F ； 题10-7图示为直齿圆锥齿轮-斜齿圆柱齿轮减速器,为使Ⅱ轴上的轴向力 抵消一部分,试确定一对斜齿圆柱齿轮螺旋线的方向;并画出各齿轮轴向力、径向 力及圆周力的方向。 解答：齿轮3为右旋，齿轮4为左旋; 力的方向见题解10-7图。 题解 题
↓ 题10-9 设计一冶金机械上用的电动机驱动的闭式斜齿圆柱齿轮传动, 已知:P = 15 kW,n 1 =730 r/min,n 2 =130 r/min,齿轮按8级精度加工,载荷有严重冲击,工作时间t =10000h,齿轮相对于轴承为非对称布置,但轴的刚度较大,设备可靠度要求较高,体积要求较小。（建议两轮材料都选用硬齿面） 解题分析：选材料→确定许用应力→硬齿面，按轮齿的弯曲疲劳强度确定齿轮的模数→确定齿轮的参数和几何尺寸→校核齿轮的接触疲劳强度→校核齿轮的圆周速度 解答:根据题意,该对齿轮应该选用硬齿面,其失效形式以轮齿弯曲疲劳折断为主。 1. 选材料 大、小齿轮均选用20CrMnTi 钢渗碳淬火（[1]表11-2），硬度为56～62HRC ，由[1]图 11-12 和[1]图11-13查得：MPa 1500,MPa 430lim lim ==H F σσ 2.按轮齿弯曲疲劳强度进行设计 （1）确定FP σ 按[1]式（11-7 P227）计算，取6.1,2min ==F ST S Y ；齿轮的循环次数： 8111038.41000017306060?=???==at n N ,取11=N Y ,则: 538MPa MPa 16 .124301m in lim 1=??== N F ST F FP Y S Y σσ （2）计算小齿轮的名义转矩T 1
机械设计习题 (1)齿轮
一、选择题 1、一般开式齿轮传动的主要失效形式是＿C＿。 A、齿面胶合 B、齿面疲劳点蚀 C、齿面磨损或轮齿疲劳折断 D、轮齿塑性变形 2、高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是＿A＿。 A、齿面胶合 B、齿面疲劳点蚀 C、齿面磨损 D、轮齿疲劳折断 3、45号钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为＿B＿。 A、HRC＝45~50 B、HBS=220~270 C、HBS=160~180 D、HBS=320~350 4、齿面硬度为56~62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为＿C＿。 A、齿坏加工、淬火、磨齿、滚齿 B、齿坏加工、淬火、滚齿、磨齿 C、齿坏加工、滚齿、渗碳淬火、磨齿 D、齿坏加工、滚齿、磨齿、淬火 5、齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是＿D＿。 A、45号钢 B、ZG340~640 C、20Cr D、20CrMnTi 6、齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在＿A＿。 A、跑合阶段 B、稳定性磨损阶段 C、剧烈磨损阶段 D、齿面磨料磨损阶段 7、对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般＿D＿。 A、按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度 B、按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度 C、只需按接触强度设计 D、只需按弯曲强度设计 8、一对标准直齿圆柱齿轮，已知z1=18，a2=72，则这对齿轮的弯曲应力＿A＿。 A、sF1>sF2 B、sF1 减速器机械设计课程设计说明书一．任务设计书 题目A：设计用于带式运输机的传动装置 二. 传动装置总体设计 设计工作量：1.减速器装配图一张（A3） 2.零件图（1～3） 3.设计说明书一份 个人设计数据： 运输带的工作拉力 T(N/m)___850______ 运输机带速V（m/s） ____1.60_____ 卷筒直径D（mm） ___270______ 已给方案 三．选择电动机 1．传动装置的总效率： η=η1η2η2η3η4η5 式中：η1为V带的传动效率，取η1=0.96； η2η2为两对滚动轴承的效率，取η2=0.99； η3为一对圆柱齿轮的效率，取η3=0.97; η为弹性柱销联轴器的效率，取η4=0.99； η5为运输滚筒的效率，取η5=0.96。 所以，传动装置的总效率η=0.96*0.99*0.99*0.97*0.98*0.96=0.859 电动机所需要的功率 P=FV/η=850*1.6/（0.859×1000）=1.58KW 2．卷筒的转速计算 nw=60*1000V/πD=60*1000*1.6/3.14*500=119.37r/min V 带传动的传动比范围为]4,2[' 1 i ;机械设计第八版142页 一级圆柱齿轮减速器的传动比为i2∈[3，5]；机械设计第八版413页 总传动比的范围为[6，20]； 则电动机的转速范围为[716,2387]; 3．选择电动机的型号： 根据工作条件，选择一般用途的Y 系列三相异步电动机，根据电动机所需的功率，并考虑电动机转速越高，总传动比越大，减速器的尺寸也相应的增大，所以选用Y100L1-4型电动机。额定功率2.2KW ，满载转速1430（r/min ）,额定转矩2.2（N/m ）,最大转矩2.3（N/m ） 4、计算传动装置的总传动比和分配各级传动比 总传动比ia=n/nw=1430/119.37=12.00 式中：n 为电动机满载转速； w n 为工作机轴转速。 取V 带的传动比为i1=3，则减速器的传动比i2=ia/3=4.00; 5．计算传动装置的运动和动力参数 6.计算各轴的转速。 O 轴：n0=1430 r/min; Ⅰ轴：n1=n1/i01=1430/3=476.67 r/min; Ⅱ轴：n2=n2/i12=115.27 r/min 齿轮传动 一、选择题 7-1．对于软齿面的闭式齿轮传动，其主要失效形式为________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-2．一般开式齿轮传动的主要失效形式是________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-3．高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式为________。 A ．轮齿疲劳折断 B ．齿面磨损 C ．齿面疲劳点蚀 D ．齿面胶合 7-4．齿轮的齿面疲劳点蚀经常发生在________。 A ．靠近齿顶处 B ．靠近齿根处 C ．节线附近的齿顶一侧 D ．节线附近的齿根一侧 7-5．一对45钢调质齿轮，过早的发生了齿面点蚀，更换时可用________的齿轮代替。 A ．40Cr 调质 B ．适当增大模数m C ．45钢齿面高频淬火 D ．铸钢ZG310-570 7-6．设计一对软齿面减速齿轮传动，从等强度要求出发，选择硬度时应使________。 A ．大、小齿轮的硬度相等 B ．小齿轮硬度高于大齿轮硬度 C ．大齿轮硬度高于小齿轮硬度 D ．小齿轮用硬齿面，大齿轮用软齿面 7-7．一对齿轮传动，小轮材为40Cr ；大轮材料为45钢，则它们的接触应力________。 A ．1H σ=2H σ B. 1H σ＜2H σ C ．1H σ＞2H σ D ．1H σ≤2H σ 7-8．其他条件不变，将齿轮传动的载荷增为原来的4倍，其齿面接触应力________。 A ．不变 B ．增为原应力的2倍 C ．增为原应力的4倍 D ．增为原应力的16倍 7-9．一对标准直齿圆柱齿轮，z l = 21，z 2 = 63，则这对齿轮的弯曲应力________。 A. 1F σ＞2F σ B. 1F σ＜2F σ C. 1F σ =2F σ D. 1F σ≤2F σ 7-10．对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般________。 A ．先按接触强度设计，再校核弯曲强度 B ．只需按接触强度设计 C ．先按弯曲强度设计，再校核接触强度 D ．只需按弯曲强度设计。 7-7．设计闭式软齿面直齿轮传动时，选择小齿轮齿数z 1的原则是________。 减速器的机械设计 仅供参考 一、传动方案拟定 第二组第三个数据：设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器 （1）工作条件：使用年限10年，每年按300天运算，两班制工作，载荷平稳。 （2）原始数据：滚筒圆周力F=1.7KN；带速V=1.4m/s； 滚筒直径D=220mm。 运动简图 二、电动机的选择 1、电动机类型和结构型式的选择：按已知的工作要求和条件，选用Y系列三相异步电动机。 2、确定电动机的功率： （1）传动装置的总效率： η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒 =0.96×0.992×0.97×0.99×0.95 =0.86 (2)电机所需的工作功率： Pd=FV/1000η总 =1700×1.4/1000×0.86 =2.76KW 3、确定电动机转速： 滚筒轴的工作转速： Nw=60×1000V/πD =60×1000×1.4/π×220 =121.5r/min 按照【2】表2.2中举荐的合理传动比范畴，取V带传动比Iv=2~4，单级圆柱齿轮传动比范畴Ic=3~5，则合理总传动比i的范畴为i=6~20，故电动机转速的可选范畴为nd=i×nw=（6~20）×121.5=729~2430r/min 符合这一范畴的同步转速有960 r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表 方案电动机型号额定功率电动机转速（r/min）传动装置的传动比KW 同转满转总传动比带齿轮 1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.63 2 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89 综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，比较两种方案可知：方案1因电动机转速低，传动装置尺寸较大，价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。 4、确定电动机型号 按照以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为 Y100l2-4。 其要紧性能：额定功率：3KW，满载转速1420r/min，额定转矩2.2。 三、运算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比：i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68 2、分配各级传动比 （1）取i带=3 （2）∵i总=i齿×i 带π ∴i齿=i总/i带=11.68/3=3.89 四、运动参数及动力参数运算 1、运算各轴转速（r/min） nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min) nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min) 1 (1) 闷盖上没有毡圈；(2) 二轴承端盖与箱体间有调整垫片；(3) 轴的两端应有倒角； (4) 二轴承滚动体应画十字中心线； (5) 左轴承套筒改为带甩油环式； (6) 与齿轮配合的轴颈长度应比轮毂长短l～2mm； (7) 平键槽不应开到轴环上，应短一点； (8) 右轴承左边加一甩油环，轴环缩短； (9) 右轴承右边轴径应小于轴承内径，相应的锥端轴径也要减小； (10)透盖与轴间应有间隙，且应有密封毡圈； (11) 锥形轴端与联轴器应有半圆键联接，半圆键槽应与蜗轮处平键槽在同一条线上； (12) 锥形轴端长度应比联轴器锥孔长短一点，还应有轴端挡圈固定； (13) 闷盖、联轴器内凹过渡处及蜗轮辐板与轮毂过渡处均应画出圆角； (14) 蜗轮轮毂外圆应是锥面，端部倒角； (15) 闷盖、透盖外圆外侧应倒角，联轴器端部外圆、内孔均应倒角，联轴器外圆应倒角。 (1) 轴的右端面应缩到联轴器端面内1～2mm，轴端挡圈压到联轴器端面上，与轴端面留有间隙； (2) 联轴器与透盖不能接触，联轴器应右移； (3) 联轴器与轴配合直径应小一点，形成轴肩定位； (4) 联轴器处联接平键与蜗轮处联接平键应在一条线上，键与毂孔键槽底面间应有间隙； (6) 右轴承内圈左端面只能与套筒端面接触，与轴肩端面应有间隙，所以套筒内轴颈右端面应左移l～2mm； (7) 与蜗轮轮毂配合轴颈长度应比轮毂长短1～2m；轴颈右端面缩进去； (8) 左轴承内圈不能被轴环全挡住，轴环左部轴径减小至内圈厚度的2/3左右； (9) 透盖和闷盖外圆外侧应倒角，与箱体间均应有调整垫片。 (10) 联轴器外圆及左端外圆、内孔两头应倒角，有些类型联轴器应画出联接孔轴心线； (11) 轴的左端伸出轴承内圈过长，应缩短一点。 (1) 平键与透盖于涉了，应左移；(2) 轴伸出端应有台阶，用于输入联釉器轴向定位； (3) 透盖与轴间应有间隙，应有毡圈密封； (4) 透盖与套杯间，套杯与箱体间应有调整垫片： (5) 箱体端面非接合面应低一些，不加工，圆角过渡； (6) 箱体孔的中间一段直径加大些，减少精加工面； (7) 套杯内孔中间一段直径加大些，减少精加工面； (8) 右轴承右边应有甩油环，不使润滑油进入轴承； (9) 右轴承右边轴径应小于轴承内径，以使轴承能装到轴上，为此，齿轮应与轴作成两体，轴成台阶轴，用平键联接； (10) 轴承滚子中心应有中心线。 另外，此图两轴承为正装(面对面)，齿轮悬臂较长，若改为反装(背对背)，将使齿轮悬臂长减小。 一、结构改错题：请用圆圈标出错误的位置，满分16分 二、指出下图所示轴系结构设计中的错误，依次标出序号并简要说明错误的原因。（八） 1 五、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。按示例①所示，指出图中的其他结构错误（不少于7处）（7分）（注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。） 例①——缺少调整垫片 [解] ⑴——缺少调整垫片 ⑵——轮毂键槽不对 ⑶——与齿轮处键槽的位置不在同一角度上 ⑷——键槽处表达不正确（应该局部剖视） ⑸——端盖孔与轴径间无间隙 ⑹——多一个键 ⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠 ⑻——齿轮右侧无轴向定位 ⑼——轴承安装方向不对 ⑽——轴承外圈定位超高 ⑾——轴与轴承端盖相碰 六、请说明图示轴系结构中用数字标出位置的错误（不合理）的原因。（5分） 2 ⑴——轴肩的高度超出了轴承内圈的外径；⑵——轴段的长度应该小于轮毂的宽度；⑶——螺纹轴段缺少螺纹退刀槽；⑷——键槽应该与中间部位的键槽在 同一母线上布置；⑸——键的长度应该小于轴段的长度。七、试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。 8 1 10 5 11 6 2 7 4 9 3 1、此处应有垫片； 2、轴肩太高；3 3、键太长； 4、安装齿轮处的轴的直径应小于齿轮宽度； 5、套筒直径太大，超过轴承内圈高度； 6、轴承端盖此处的直径太大；、此处应有密封圈；7 、轴承左端没有定位8 2-3mm9、此处轴太长，轴的端面与轴端挡圈应相隔； 10、联轴器结构不合理，； 11、两个键的位置应布置在同一方向，而且轴的画法有误 八、试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。 例1 设计用于带式输送机传动装置的闭式单级直齿圆柱齿轮传动。传递功率P=2.7kW ，小齿轮转速n 1=350r/min ，传动比i=3.57。输送机工作平稳，单向运转，两班工作制，齿轮对称布置，预期寿命10年，每年工作300天。 解：1. 选择齿轮精度等级、材料、齿数 1）带式输送机属于一般机械，且转速不高，故初选择8级精度。 2）因载荷平稳，传递功率较小，可采用软齿面齿轮。参考表5-6，小齿轮选用45钢调质处理，齿面硬度220~250HBS ，σHLim1=595MPa ， σFE1=230MPa ；大齿轮选用 45钢正火处理，齿面硬度170~200HBS ， σ HLim2=520MPa ，σFE2=200MPa 。 3）初选小齿轮齿数z 1=24，则z 2=iz 1=3.57×24=85.68，取z 2=87。故实际传动比i=z 2/z 1=87/24=3.62，与要求的传动比3.57的误差小于3%。 对于齿面硬度小于350 HBS 的闭式软齿面齿轮传动，应按齿面接触强度设计，再按齿根弯曲强度校核。 2. 按齿面接触强度设计 设计公式5-48 1d ≥1）查表5-8，原动机为电动机，工作机械是输送机，且工作平稳，取载荷系数K=1.2。 2）小齿轮传递的转矩 11 2.7 9550955073.671 350 P N m n T =?= ?= ? 3）查表5-13，齿轮为软齿面，对称布置，取齿宽系数φd =1。 4）查表5-10，两齿轮材料都是锻钢，故取弹性系数Z E =189.8 MPa 1/2。 5）两齿轮为标准齿轮，且正确安装，故节点区域系数Z H =2.5，取重合度系数Z ε=0.9。 6）计算许用接触应力 N W X HLim H H Z Z Z S σσ??=?? ①应力循环次数 小齿轮N 1=60n 1jL h =60×350×1×(2×8×300×10)=10.08×108 大齿轮N 2= N 1/i=10.08×108/3.62=2.78×108 ②据齿轮材料、热处理以及N 1、N 2，查接触疲劳寿命系数图表，不允许出现点蚀，得接触疲劳寿命系数Z N1=1，Z N2=1，两齿轮均为软齿面故ZW=1，ZX=1。 ③一般传动，取安全系数S H =1.1。 ④计算许用接触应力 11115951540.91.1N W X HLim H H MPa Z Z Z S σσ???===??2222 5201427.71.1N W X HLim H H MPa Z Z Z S σσ???===?? 取小值[σ H2]代入计算。 7）计算 1 81.56mm d 8）计算主要尺寸 ①模数m=d 1/z 1=81.56/24=3.4mm 查表5-2，取标准值m=4mm 。 ②分度圆直径d 1=mz 1=4×24=96mm 机械设计课程设计—减速器设计 目录 第 1 章机械设计课程设计任务书 (1) 1.1.设计题目 (1) 1.3.设计要求 (1) 1.4.设计说明书的主要内容 (2) 1.5.课程设计日程安排 (2) 第 2 章传动装置的总体设计 (3) 2.1.传动方案拟定 (3) 2.2.电动机的选择 (3) 2.3.计算总传动比及分配各级的传动比 (4) 2.4.运动参数及动力参数计算 (5) 第 3 章传动零件的设计计算 (6) 第 4 章轴的设计计算 (13) 第 5 章滚动轴承的选择及校核计算 (18) 第 6 章键联接的选择及计算 (19) 第 7 章连轴器的选择与计算 (20) 设计小结 (21) 参考文献 (22) 第 1 章 机械设计课程设计任务书 1.1. 设计题目 设计用于带式运输机的两级斜齿圆柱齿轮减速器，图示如示。连续单向运转，载荷平稳，两班制工作，使用寿命为5年，作业场尘土飞扬，运输带速度允许误差为±5%。 图 1带式运输机 1.2. 设计数据 表 1设计数据 运输带工作拉力 F （N ） 运输带工作速度 V(m/s ) 卷筒直径 D(mm) 5000 0.44 400 1.3. 设计要求 1.减速器装配图A0一张 2.设计说明书一份约6000～8000字 机械设计课程设计 1.4.设计说明书的主要内容 封面 (标题及班级、姓名、学号、指导老师、完成日期) 目录（包括页次） 设计任务书 传动方案的分析与拟定(简单说明并附传动简图) 电动机的选择计算 传动装置的运动及动力参数的选择和计算 传动零件的设计计算 轴的设计计算 滚动轴承的选择和计算 键联接选择和计算 联轴器的选择 设计小结(体会、优缺点、改进意见) 参考文献 1.5.课程设计日程安排 表2课程设计日程安排表 1)准备阶段12月14日～12月14日1天 2)传动装置总体设计阶段12月15日～12月15日1天 3)传动装置设计计算阶段12月16日～12月18日3天 4)减速器装配图设计阶段12月21日～12月25日5天 5)零件工作图绘制阶段12月28日～12月29日2天 6)设计计算说明书编写阶段12月30日～12月30日1天 7)设计总结和答辩12月31日1天 结构改错题 1．图示为轴承面对面安装的轴系结构，指出轴系结构中不少于10处的错误。 注：润滑方式、倒角和圆角不考虑。 解： １、缺少调整垫片 ２、４箱体上非加工面应低于加工面； ３、右轴承装反了； ５、缺少调整垫片； ６、缺轴端挡板； ７、缺键联接； ８、透盖与轴之间应有间隙； ９、缺毡圈油封； １０、轴承左边轴径应小于轴承内经； １１、装齿轮轴段长应小于轮毂宽。 2 图示为小锥齿轮轴系部件结构图，齿轮采用油润滑，轴承为脂润滑。指出途中不合理或错误的结构，在图中用序号标出，并按序号简要说明错误原因。 解： 说明： ①没有必要设圆螺母及轴上螺纹轴头，因齿轮上F a向右； ②锥齿轮孔键槽是通的，以便于加工，且槽底与键顶面间有间隙； ③轴环外径太大，应低于轴承内圈1/3厚，以方便内圈拆卸； ④两轴承内圈之间的轴外径小于轴承内径，以使左轴承能装人； ⑤两轴承外圈之间的套杯内径应小于轴承外径，以便于轴承定位； ⑥透盖左端面与轴承外圈端面问应留间隙，以避免干涉； ⑦套杯应加端环，端环左端面应加调整垫片，以调整轴系位置； ⑧套杯右端面与端盖间应加密封垫，起密封作用； ⑨轴用弹性挡圈改为圆螺母及防松垫片（轴上制螺纹及槽），用以调整轴承的游隙；⑩端盖内孔应加毡圈油封，起密封作用，端盖与轴间应有间隙； 11 轴上螺纹右边轴径应小于螺纹外径，以方便装配； 12 此处应设轴肩，对轴上零件起轴向定位作用； 13 轴上两个键槽应处同一母线上，以方便加工。 3．指出轴系零部件结构中的错误，并说明错误原因。 解： 1 轴上两个平键应在同一母线上； 2 齿轮的联接平键长度不能超出联接轴段长； 3 轴右端的轴用弹性挡圈没必要，轴可缩短； 4 轴环将右轴承左端内圈全挡住了、无法拆卸，轴肩要降低到内圈外径下1/3召处； 5 两个轴承端盖与箱体间应有调整垫片； 6 箱体上不加工的毛坯面应比加工面低（2 处）； 7 螺钉联接多处错误：①箱体上是盲螺孔，不是光孔；②螺孔有效深度应大于螺钉拧入深度；③底孔深度应大于螺纹孔深度；④弹簧垫圈开口方向画反了。 8 轴上左边轴承以左轴段外径应比轴承内径稍小； 9 透盖与轴之间应有间隙； 10 透盖内应加毡圈油封。 机械设计课程设计说明书 设计题目：斜齿圆柱齿齿轮减速器（9） 姓名： 学号： 2013050509 指导教师： 成绩： 2015 年6 月日河池学院―物理与机电工程学院 目录 设计任务书 (3) 一、课程设计目的 (3) 二、课程设计题目 (3) 三、课程设计任务 (4) 第一部分传动装置总体设计 (5) 一、电机的选择 (5) 二、计算传动装置总传动比及分配各级传动比 (5) 三、计算传动装置的动力和运动参数 (5) 第二部分V带传动的设计 (6) 一、V带传动的设计 (6) 第三部分齿轮的结构设计 (8) 一、高速级和低速级减速齿轮设计（闭式圆柱齿轮） (8) 第四部分轴的结构设计............................................................................ 1错误！未定义书签。 一、输入轴的设计............................................................................... 错误！未定义书签。1 二、输出轴的设计............................................................................... 错误！未定义书签。4 第五部分轴承的选择及校核. (16) 一、各轴轴承的选择 (18) 第六部分键的选择 (18) 第七部分联轴器的选择 (18) 第八部分箱体的结构设计 (19) 第九部分减速器的附件设计 (19) 第十部分减速器的润滑及密封 (20) 第十一部分机械课程设计心得................................................................. 错误！未定义书签。0 第十二部分参考文献................................................................................. 错误！未定义书签。1 例：轴承改错题精选 （1）轴的右端面应缩进带轮右端面1~2mm且应有轴端挡圈固定带轮； （2）带轮与轴间应有键联接； （3）带轮左端面靠轴肩定位，下一段轴径加大； （4）带轮两个槽中没有线； （5）取消套筒（若保留套筒对带轮定位也可，那么套筒应穿过透盖顶到轴承内圈右端面）； （6）透盖与轴之间应有间隙，且还应有密封毡圈； （7）应改为喇叭口斜线，用角接触球轴承； （8）与轮毂配合段轴颈长度应比轮毂长小1~2mm； （9）轮毂与轴之间应有键联接； （10）两个轴承端盖与箱体间应有调整垫片； （11）箱体上端盖接触面之外的外表面应低一些； （12）轴承端盖外圆外侧应倒角。 一、图示为一用对圆锥滚子轴承外圈窄边相对安装的轴系结构。请按示例①所示，指出图中的其他结构错误（不少于7处）（7分）（注：润滑方式、倒角和圆角忽略不计。） 例①——缺少调整垫片 [解] ⑴——缺少调整垫片 ⑵——轮毂键槽不对 ⑶——与齿轮处键槽的位置不在同一角度上 ⑷——键槽处表达不正确（应该局部剖视） ⑸——端盖孔与轴径间无间隙 ⑹——多一个键 ⑺——齿轮左侧轴向定位不可靠 ⑻——齿轮右侧无轴向定位 ⑼——轴承安装方向不对 ⑽——轴承外圈定位超高 ⑾——轴与轴承端盖相碰 二、请说明图示轴系结构中用数字标出位置的错误（不合理）的原因。（5分） ⑴——轴肩的高度超出了轴承内圈的外径； ⑵——轴段的长度应该小于轮毂的宽度； ⑶——螺纹轴段缺少螺纹退刀槽； ⑷——键槽应该与中间部位的键槽在同一母线上布置； ⑸——键的长度应该小于轴段的长度。 三．试指出图中结构不合理的地方，并予以改正。 1 8 10 十八齿轮传动习题与参考答案 一、单项选择题（从给出的A、B、C、D中选一个答案） 1 一般开式齿轮传动的主要失效形式是C 。 A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面磨损或轮齿疲劳折断 D. 轮齿塑性变形 2 高速重载齿轮传动，当润滑不良时，最可能出现的失效形式是 A 。 A. 齿面胶合 B. 齿面疲劳点蚀 C. 齿面磨损 D. 轮齿疲劳折断 3 45钢齿轮，经调质处理后其硬度值约为 B 。 A. 45～50 HRC B. 220～270 HBS C. 160～180 HBS D. 320～350 HBS 4 齿面硬度为56～62HRC的合金钢齿轮的加工工艺过程为C 。 A. 齿坯加工→淬火→磨齿→滚齿 B. 齿坯加工→淬火→滚齿→磨齿 C. 齿坯加工→滚齿→渗碳淬火→磨齿 D. 齿坯加工→滚齿→磨齿→淬火 5 齿轮采用渗碳淬火的热处理方法，则齿轮材料只可能是 D 。 A. 45钢 B. ZG340-640 C. 20Cr D. 20CrMnTi 6 齿轮传动中齿面的非扩展性点蚀一般出现在。 A. 跑合阶段 B. 稳定性磨损阶段 C. 剧烈磨损阶段 D. 齿面磨料磨损阶段 7 对于开式齿轮传动，在工程设计中，一般。 A. 按接触强度设计齿轮尺寸，再校核弯曲强度 B. 按弯曲强度设计齿轮尺寸，再校核接触强度 C. 只需按接触强度设计 D. 只需按弯曲强度设计 8 一对标准直齿圆柱齿轮，若z1=18，z2=72，则这对齿轮的弯曲应力。 A. σF1＞σF2 B. σF1＜σF2 C. σF1=σF2 D. σF1≤σF2 9 对于齿面硬度≤350HBS的闭式钢制齿轮传动，其主要失效形式为。 A. 轮齿疲劳折断 B. 齿面磨损 C. 齿面疲劳点蚀 D. 齿面胶合 10 一减速齿轮传动，小齿轮1选用45钢调质；大齿轮选用45钢正火，它们的齿面接触应力。 A. σH1＞σH2 B. σH1＜σH2 C. σH1=σH2 D. σH1≤σH2 11 对于硬度≤350HBS的闭式齿轮传动，设计时一般。 A. 先按接触强度计算 B. 先按弯曲强度计算 \ \ 解：1，2联轴器左端未轴向定位；左轴端应短于联轴 器左端面，便于有效定位。 6，9轴承内圈没有定位。 7齿轮没有周向定位。 密 五、结构改错题：共八处错误 五、结构改错题：本大题只有一个小题，满分12分 五、结构改错题：共八处错误 密 五、结构改错题：本大题只有一个小题，满分12分 五、结构改错题：共八处错误 16 下图为斜齿轮、轴、轴承组合结构图。齿轮用油润滑，轴承用脂润滑，指出该设计的错误。要求： 1．在图中用序号标注设计错误处； 2．在图下方的空白处标注序号，按序号列出错误，并提出修改建议； 3．不必在图中直接改正。 看收藏的幻灯片“轴的作业” 1.端盖与轴接触且无密封，应有一定的空隙且装有密封； 2.套筒与轴承接触时超过轴承内圈高度，使轴承装卸不方便，应低于轴承内圈高度； 3.套筒顶不住齿轮，应使轴肩适当向齿轮内部，使套筒只是顶在齿轮上； 4.精加工面过长，且装卸轴承不方便，应该给轴分级； 5.联轴器的键和齿轮的键位置不对，两者的键应该在同一条直线上； 6.轴肩过高超过轴承内圈高度，无法拆卸轴承，应适当降低高度，使其在轴承内圈内； 题六图 17.题38图所示轴系结构，按示例①，编号指出其他错误(不少于7处)。(注：不考虑轴承的润滑方式以及图中的倒角和圆角)。示例：①—缺少调整垫片 1.端盖直接与轴接 触，且无密封； 2.套筒太高，超过轴承内圈高度； 3.键过长，套筒无法装入； 4.精加工面过长，且装卸轴承不方便； 密 5.轴无分级，致使轴套无法紧固齿轮； 6.轴肩过高，超过了轴承的内圈高度，无法装卸轴承； 7.轴承不用用键周向固定； 8.缺少调整垫片，无法调整轴承间隙。 18.指出轴系中的错误结构，编号说明其错误原因。 1.此处不用键，无周向旋转构件可固定； 2.精加工面过长，使轴承装卸不方便； 3.端盖直接与轴接触且无密封； 4.无调整垫片，无法调整轴承间隙； 5.套筒太高，超过了轴承内圈，无法装卸轴承； 6.套筒无法固定住齿轮； 7.轴承左侧无轴向固定件； 一、 1.无垫片，无法调整轴承的游隙； 2.轴肩过高，无法拆卸轴承； 3.轴套长度应小于轮毂的长度； 4.同一根轴上的两个键槽应布置在同一母线上； 5.套筒应低于轴承内圈（应采用阶梯型套筒）； 6.轴承端盖与相应轴段处应有密封件，且与轴间不应接触，应有间隙； 7.设轴肩对联轴器进行定位；8.轴承内外圈剖面线方向应一致； 9.轴端无倒角；10.应设轴肩便于装配。 二、 第五章 螺纹连接和螺旋传动 受拉螺栓连接 1、受轴向力F Σ 每个螺栓所受轴向工作载荷：z F F /∑= z ：螺栓数目； F ：每个螺栓所受工作载荷 2、受横向力F Σ 每个螺栓预紧力：fiz F K F s ∑> f ：接合面摩擦系数；i ：接合面对数；s K ：防滑系数； z ：螺栓数目 3、受旋转力矩T 每个螺栓所受预紧力：∑=≥ n i i s r f T K F 10 s K ：防滑系数； f ：摩擦系数； 4、受翻转力矩M 螺栓受最大工作载荷：∑=≥ z i i L ML F 1 2max max m ax L ：最远螺栓距离 受剪螺栓连接 5、受横向力F Σ（铰制孔用螺栓） 每个螺栓所受工作剪力：z F F /∑= z ：螺栓数目； 6、受旋转力矩T （铰制孔用螺栓） 受力最大螺栓所受工作剪力：∑=≥ z i i r Tr F 1 2 max max m ax r ：最远螺栓距离 螺栓连接强度计算 松螺栓连接：[]σπσ ≤= 4 21d F 只受预紧力的紧螺栓连接：[]σπσ≤= 4 3.1210 d F 受预紧力和轴向工作载荷的紧螺栓连接： 受轴向静载荷：[]σπσ ≤= 4 3.12 12 d F 受轴向动载荷：[]p m b b a d F C C C σπσ≤?+= 21 2 受剪力的铰制孔用螺栓连接剪力： 螺栓的剪切强度条件：[]σπτ ≤= 4 /20 d F 螺栓与孔壁挤压强度：[]p p L d F σσ≤= min 螺纹连接的许用应力 许用拉应力： []S S σσ= 许用切应力： []τ στS S = 齿轮传动设计计算的步骤 （1）根据题目提供的工作情况等条件，确定传动形式，选定合适的齿轮材料和热处理方法，查表确定相应的许用应力。 （2）分析失效形式，根据设计准则，设计m或d1； （3）选择齿轮的主要参数； （4）计算主要集合尺寸，公式见表9-2.表9-10或表9-11； （5）根据设计准则校核接触强度或弯曲强度； （6）校核齿轮的圆周速度，选择齿轮传动的静的等级和润滑方式等；（7）绘制齿轮零件工作图。 以下为设计齿轮传动的例题： 例题 试设计一单级直齿圆柱齿轮减速器中得齿轮传动。已知：用电动机驱动，传递功率P=10KW ，小齿轮转速n 1=950r/min ，传动比i=4，单向运转，载荷平稳。使用寿命10年，单班制工作。 解：（1）选择材料与精度等级 小轮选用45钢，调质，硬度为229~286HBS （表9-4）大轮选用45钢，正火，硬度为169~217HBS(表9-4)。因为是普通减速器，由表9-13选IT8级精度。因硬度小于350HBS ，属软齿面，按接触疲劳强度设计，再校核弯曲疲劳强度。 （2）按接触疲劳强度设计 ①计算小轮传递的转矩为 T 1 =9.55×106 n1 P =9.55×106×95510 =105N ·mm ②载荷系数K 查表9-5取 K=1.1 ③齿数Z 和齿宽系数ψ d 取z 1=25，则 100254iz1z2=?== 因单级齿轮传动为对称布置，而齿轮齿面又为软齿面，由表9-12选取ψ d =1。 ④许用接触应力【 σ H 】 由图9-19（c ）查得 MPa H 5701 lim =σ MPa H 5302lim =σ 由9-7表查得S H =1 9h 11101.19=）8×5×52×10（×955×60=j 60=L n ?N ()8 9 1 2 10 34 1019.1i =N N ?=?= 查图9-18得 11 =Z N ， 1.082=Z N 由式（9-13）可得 []MPa H S Z H H N 5701570 11 lim 1 1=?= ?= σσ []MPa H S Z H H N 4.5721 530 08.12 lim 2 2 =?= ?=σσ 查表9-6得 MPa Z E 8.189=,故由式（9-14）得减速器机械设计课程设计说明书
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