（3）计算大齿轮的基准直径
280mm。
3.4确定V带中心距和基础长度
（1）根据
，初定中心距a0=500mm。
（2）计算所需的带长
=1592mm。
由图/表8-2，对A型带进行基准长度Ld=1550mm。
（3）实际中心距
479mm
中心距的变化范围
455.75~525.5mm。
3.5验算小带轮包角
156.67°>120°合格。
3.6计算V带根数Z
由nm，dd1结合教材《机械设计》查图/表8-4得P0=1.02kW。
由nm，i0，A型带，查图/表8-5得P0=0.17kW。
已知1查表8-6得K=0.93，已知Ld查表8-2得KL=0.98
则V带根数
4.41，取z=5。
3.7计算压轴力
由教材《机械设计》表8-3，可知A型带单位长度质量q=0.105kg/m。
单根V带的初拉力最小值：
=130.20N。
压轴力的最小值：
=1275.11N。
四、设计减速器内传动零件（直齿圆柱齿轮）
4.1高速级齿轮传动设计计算
（1）选择材料及确定许用应力
由教材《机械设计》表10-1确定以下参数：
表4-1高速级齿轮材料及许用应力
齿轮
热处理方式
齿面硬度
/MPa
/MPa
小齿轮
调质
280
600
500
大齿轮
调质
240
550
380
由表14-1-100，取安全系数SH=1，SF=1.4。
则许用应力为：
600MPa
550MPa
257.14MPa
271.43MPa
（2）按齿面接触强度设计
设齿轮按8级精度制造，由教材《机械设计》表10-2得载荷系数K=1.3，由表10-7得齿宽系数Φd=1，由表10-5可得弹性系数ZE=189.8
。
小齿轮传递的（输入）转矩：
T1=70.23*103Nmm（注意单位换算）
小齿轮分度圆直径：
55.20mm。
齿数取z1=24，z2=i1z1≈101，故实际传动比i1=z2/z1=4.21。
齿宽
56mm（圆整）。
取大齿轮齿宽b2=56mm，为补偿安装误差，取小齿轮齿宽b1=b2+（5~10）=62mm。
模数m=d1t/z1=2.3，按表15-2，取标准模数m=2.5，实际分度圆直径
60mm，
252.5mm，中心距
156.25mm。
（3）验算齿轮弯曲强度
由教材《机械设计》图/表10-17，取齿形系数YFa1=2.65,YFa2=2.18，应力修正系数YSa1=1.58，YSa2=1.82。
判断：
91.02≦[σF1]
判断：
86.25≦[σF2]
满足条件，安全。
（4）齿轮的圆周速度
1.51m/s。
对照表15-35可知，选着8级精度是合适的。
4.2低速级齿轮传动设计计算
（1）选择材料及确定许用应力
由教材《机械设计》表10-1确定以下参数：
表4-2低速级齿轮材料及许用应力
齿轮
热处理方式
齿面硬度
/MPa
/MPa
小齿轮
调质
280
600
500
大齿轮
调质
240
500
380
由表14-1-100，取安全系数SH=1，SF=1.4。
则许用应力为：
600MPa
550MPa
357.14MPa
271.43MPa
（2）按齿面接触强度设计
设齿轮按8级精度制造，由教材《机械设计》表10-2得载荷系数K=1.3，由表10-7得齿宽系数Φd=1，由表10-5可得弹性系数ZE=189.8
。
小齿轮传递的（输入）转矩：
T2=282.60*103Nmm（注意单位换算）
小齿轮分度圆直径：
89.98mm。
齿数取z1=24，z2=i1z1≈73，故实际传动比i1=z2/z1=3.04。
齿宽
90mm（圆整）。
取大齿轮齿宽b2=90mm，为补偿安装误差，取小齿轮齿宽b1=b2+（5~10）=96mm。
模数m=d1t/z1=3.75，按表15-2，取标准模数m=4，实际分度圆直径
96mm，
292mm，中心距
194mm。
（3）验算齿轮弯曲强度
由教材《机械设计》图/表10-17，取齿形系数YFa1=2.65,YFa2=2.25，应力修正系数YSa1=1.58，YSa2=1.76。
判断：
89.02≦[σF1]
判断：
84.19≦[σF2]
满足条件，安全。
（4）齿轮的圆周速度
0.58m/s。
对照表15-35可知，选着8级精度是合适的。
4.3传动齿轮的主要参数
表4-3传动齿轮的主要参数
高速级
低速级
齿数z
24
101
24
73
中心距a/mm
156.25
194
模数m/mm
2.5
4
齿宽b/mm
62
56
96
90
分度圆直径d/mm
60
252.5
96
292
齿顶高ha/mm
2.5
2.5
4
4
齿根高hf/mm
3.125
3.125
5
5
齿高h/mm
5.625
5.625
9
9
齿顶圆直径da/mm
65
257.5
104
300
齿根圆直径df/mm
53.75
246.25
86
282
五、轴的结构设计计算
5.1高速轴的计算（1轴）
根据表15-1得，高速轴材料为：
45号钢，热处理方式：
调质，许用弯曲应力[σ-1b]=60MPa。
（1）初估轴径
初选轴径，根据扭转强度计算初估。
由表15-3得常数A0=120
23.34mm
考虑到键槽的作用，轴径增加3%为24.04mm，圆整后暂取d1=30mm。
（2）轴的径向尺寸设计
根据轴及轴上零部件的固定、定位、安装要求，确定轴的结构如下图（结构草图,标注轴段，用充分的文字说明支撑计算结果）：
表5-1高速轴径向尺寸确定
轴段直径d/mm
确定方法
说明
d1=30
初估轴径的圆整值
d2=35
d1+（3~4）c1（密封圈决定）
根据轴肩，c1=1.6
d3=40
轴承内径
6208
d4=48
d3+（3~4）c2
根据轴肩，c2=2.0
d5=70
比齿顶圆大1~2m
齿顶圆da=65mm
d6=48
与d4相等
d7=40
轴承内径
6208
（3）轴的轴向尺寸设计
轴的结构图如下（结构草图,标注轴段长度及支撑点距离，表格内用充分的文字说明支撑计算结果）：
经验值的计算与选取：
轴承端盖至箱外传动件间的距离L=18.4
箱座壁厚=8
联接螺栓至外箱壁的距离C1=16；至凸缘边距离C2=14
轴承座宽度L=C1+C2++（5~10）=45
齿轮至机体内壁的距离2=10
大齿轮齿轮端面的距离3=12
轴承内侧至箱体内壁的距离4=12（指导书38页图5-12）
表5-2高速轴轴向尺寸确定
轴段长度L/mm
确定方法
说明
L1=48
根据已有的数据
课程设计指导书94表格
L2=43
L+e+L-轴承宽-4
e是端盖厚度
L3=32
轴承宽B
6208
L4=110
3+中速轴小齿宽+2—高速轴齿宽差/2-低速轴齿宽差/2—2
L5=62
小齿轮宽
L6=8
2—2
L7=32
轴承宽B
6208
l1=62
L7-B/2+L6+L5/2
l2=164
L3-B/2+L4+L5/2
l3=76
B/2+L2+L1/2
5.2中间轴的计算（2轴）
根据表15-1得，中间轴材料为：
45号钢，热处理方式：
调质，许用弯曲应力[σ-1b]=60MPa。
（1）初估轴径
初选轴径，根据扭转强度计算初估。
由表15-3得常数A0=120
37.12mm
（2）轴的径向尺寸设计
根据轴及轴上零部件的固定、定位、安装要求，确定轴的结构如下图（结构草图,标注轴段，用充分的文字说明支撑计算结果）：
表5-3中间轴径向尺寸确定
轴段直径d/mm
确定方法
说明
d1=40
轴承内径
6308
d2=44
d1+2（1~3）
d3=50
d2+（3~4）c3
C3=2.0
d4=44
d2
d5=40
轴承内径
6308
（3）轴的轴向尺寸设计
轴的结构图如下（结构草图,标注轴段长度及支撑点距离，表格内用充分的文字说明支撑计算结果）：
经验值的计算与选取：
轮毂宽度与轴段长度之差=1（指导书38页图5-10）
齿轮至机体内壁的距离2=10
大齿轮齿轮端面的距离3=12
轴承内侧至箱体内壁的距离4=12（指导书38页图5-12）
表5-4中间轴轴向尺寸确定
轴段长度L/mm
确定方法
说明
L1=49
B++2+4+高速轴齿宽差/2
B为轴承宽
L2=55
中速轴大齿宽-
L3=9
3-低速轴齿宽差/2
L4=95
中速轴小齿宽-
L5=46
2+4++B
l1=64.5
L1-B/2-+中速轴大齿宽/2
l2=85
高大齿宽/2+L3+低小齿宽/2
l3=81.5
低速小齿宽/2+B/2+2+4
5.3低速轴的计算（3轴）
根据表15-1得，低速轴材料为：
45号钢，热处理方式：
调质，许用弯曲应力[σ-1b]=60MPa。
（1）初估轴径
初选轴径，根据扭转强度计算初估。
由表15-3得常数A0=120
52.83mm
考虑到键槽的作用，轴径增加3%为54.42mm，圆整后暂取d1=55mm。
（2）轴的径向尺寸设计
根据轴及轴上零部件的固定、定位、安装要求，确定轴的结构如下图（结构草图,标注轴段，用充分的文字说明支撑计算结果）：
表5-5低速轴径向尺寸确定
轴段直径d/mm
确定方法
说明
d1=55
初估直径值
d2=65
d1+（3~4）c4
C4=2.5
d3=70
轴承内径
6014
d4=78
d3+（3~4）c5
C5=2.5
d5=88
d4+（3~4）c6
C6=2.5
d6=78
d4
d7=70
轴承内径
6014
表5-6所选用联轴器的主要参数
型号
公称转矩Tn/Nm
许用转速n/mm
轴孔直径d/mm
轴孔长度L/mm
轴孔长度L1/mm
HL4
1250
4000
55
112
84
D
D1
D2
b
A
195
（3）轴的轴向尺寸设计
轴的结构图如下（结构草图,标注轴段长度及支撑点距离，表格内用充分的文字说明支撑计算结果）：
经验值的计算与选取：
轴承端盖至箱外传动件间的距离L=18
箱座壁厚=8
联接螺栓至外箱壁的距离C1=16；至凸缘边距离C2=14
轴承座宽度L=C1+C2++（5~10）=45
齿轮至机体内壁的距离2=10
大齿轮齿轮端面的距离3=12
轴承内侧至箱体内壁的距离4=12（指导书38页图5-12）
表5-7低速轴轴向尺寸确定
轴段长度L/mm
确定方法
说明
L1=82
根据已有的数据
课程设计指导书94表格
L2=43
L+e+L-轴承宽B-4
e端盖厚度
L3=34
B+4+2
L4=72
中速轴大齿宽+2+3+高速齿宽差/2-L5-2
L5=7
1.4h
h=（d5-d4）/2
L6=89
低速轴齿轮宽-
L7=46
B+2+4+低速轴齿宽差/2+
l1=94
L1/2+L2+B/2
l2=148
B/2+L4+L5+低速轴齿宽/2
l3=80
L7-B/2+L6-低速轴齿宽/2
六、轴的强度校核
6.1高速轴校核
轴的受力分析如下图：
（1）齿轮的受力
2341N；
852.05N
（2）水平面内轴承约束力
（3）竖直面内轴承约束力
（4）弯矩图和扭矩图
水平面内弯矩图
竖直面内弯矩图
扭矩图
（5）合成弯矩（考虑最不利的情况下）
带轮的压轴力FP在支点产生的反力
弯矩图
合成弯矩
208991.96Nmm（注意单位换算）
（6）按第三强度理论校核
13.73MPa<
满足强度要求。
6.2中间轴校核
轴的受力分析如下图：
（1）齿轮的受力
大齿轮
2238.4N；
814.71N
小齿轮
5887.5N；
2142.87N
（2）水平面内轴承约束力
（3）竖直面内轴承约束力
（4）弯矩图和扭矩图
水平面内弯矩图
竖直面内弯矩图
扭矩图
最危险截面的合成弯矩
373622.82Nmm（注意单位换算）
（5）按第三强度理论校核
50.55MPa<
满足强度要求。
6.3低速轴校核
轴的受力分析如下图：
（1）齿轮的受力
5583.63N；
2032.28N
（2）水平面内轴承约束力
（3）竖直面内轴承约束力
（4）弯矩图和扭矩图
水平面内弯矩图
竖直面内弯矩图
扭矩图
最危险截面的合成弯矩
308565.99Nmm（注意单位换算）
（5）按第三强度理论校核
13.91MPa<
满足强度要求。
七、校核轴承寿命
表7-1所选用的轴承主要参数
轴名称
轴承代号
d/mm
D/mm
B/mm
Cr/kN
高速轴
6208
40
80
18
29.5
中间轴
6308
40
90
23
40.8
低速轴
6014
70
110
20
38.5
轴承设计要求寿命
43800h
6.1高速轴
根据轴的受力情况可知，高速轴上所受径向力大的轴承作用在轴段7，
1807.80N。
150876.78h＞
满足要求。
6.2中间轴
根据轴的受力情况可知，中间轴上所受径向力大的轴承作用在轴段5，
4584.34N。
102557.11h＞
满足要求。
6.3低速轴
根据轴的受力情况可知，低速轴上所受径向力大的轴承作用在轴段7，
3857.07N。
433905.36h＞
满足要求。
八、键连接的选择和计算
本设计减速器共需键：
5个。
表8-1键的主要参数
轴名
安装直径d/mm
类型
h/mm
b/mm
轮毂长度
/mm
键长L/mm
高速轴
30
普通平键A型
8
10
48
40
中间轴
44
普通平键A型
9
14
70
70
44
普通平键A型
9
14
100
90
低速轴
78
普通平键A型
14
22
90
80
普通平键A型
10
16
70
九、箱体的设计
表9-1铸铁减速器箱体的主要结构尺寸（mm）
名称
符号
尺寸
机座壁厚
8
机盖壁厚
1
8
机座凸缘厚度
b
12
机盖凸缘厚度
b1
12
机座底凸缘厚度
b2
20
地脚螺钉直径
df
20
地脚螺钉数目
n
4
轴承旁联接螺栓直径
d1
16
盖与座联接螺栓直径
d2
10
连接螺栓d2的间距
l
150
轴承端盖螺钉直径
d3
8
窥视孔盖螺钉直径
d4
6
定位销直径
d
8
df,d1,d2至外机壁距离
C1
16
df,d2至凸缘边缘距离
C2
14
轴承旁凸台半径
R1
14
凸台高度
h
50
外机壁与轴承座端面距离
l1
38
大齿轮端面圆与内机壁距离
1
10
齿轮端面与内机壁距离
2
10
机盖，机座筋厚
m1,m
6.86.8
轴承端盖外径
D2
120
轴承旁联接螺栓距离
s
120
十、心得体会
经过三周的奋斗，机械设计课程设计终于圆满的完成了。
感谢老师给我们安排这次锻炼。
在这个过程中我收获颇丰，期间充满了快乐、汗水、夹杂着成功的喜悦！
和朋友们一起谈论问题，一起努力。
不仅课程设计圆满成功还增加了我们之间的情谊，让我知道了在以后的机械生涯中是离不开合作伙伴的！
我要学会和他们一起奋斗，一起面对生活中的风风雨雨！
在课程设计期间，老师给了我们全面对的指导。
这次是我们第一次做完整的设计，也是我们机械生涯中重要的一步，我们都憋着一股劲，一定以最快的速度，最好的质量来完成我们人生中重要的一步。
这一次的课程设计对我们究竟有多大的好处，需要我们在以后的生活中慢慢领会。
我们在课程设计期间遇到过很多问题，如电机的选择、齿轮的设计、传动轴的设计及力的分析、轴承的选用、键的
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