计算模数m=d1/ z1=2.37 由表5.1取标准模数m=2.5mm d1=mz1=2.5×25mm=62.5mm d2=mz2=2.5×63=157.5mm 取b2=65mm b1=b2+5mm=70mm 3、 按齿根弯 a=0.5 m（z1+z2）=0.5×2.5×（25+63）=110mm 曲疲劳强度校核 由表5.9知YFs1=4.21 YFs2=4.00由表5.5知?bb1?310MPa ?bb2?295MPa 2kT1???YES1?68.51MPa bb123?dzm Y?bb2?ES2??bb1?65.09MPa b1=70mm a=110mm ?bb1?68.51MPa ?bb2?69.09MPa YES1?bb1<【?bb1】 ?bb2<【?bb2】 弯曲疲劳强度足够 六、轴的设计
由前面计算可知：传动功率P2=2.397KW,转速n2=119.427r/min，工作单向转动轴采用深沟球轴承支撑。
设计步骤 计算方法和内容 设计结果 1、 选择轴的由已知条件知减速器传递的功率属于中小功率，对材料无特殊要求，故选 材料，确定许用45钢并经调质处理。查表7.1得强度极限ζB=640MPa，查表7.1得许用 用应力。 弯曲应力【ζ-b1】=60MPa。 查表7.2得C=107～118.又由式（7.2）得： 【ζ-b1】=60MPa 2、 按钮转强 P??度估算轴径。 d≥C× . 3?? n?? 2.397?? =（107～118）×3?? ?119.427?3、 设计轴的 结构并绘制=29.05～32.04 结构草图 考虑到轴的最小直径出要安装联轴器，会有键槽存在，故将估算直径加大 3%～7%，取为29.92～34.28mm。查书233页附表弹性柱销联轴器Fr=1505.26N （1）、确定轴（GB5014-1985摘录）取d1=32mm 上零件的位查表9.2知工作系数K=1.8 置和固定方 轴的计算转矩为： 式 TC=K×9550× P/n =345.02N.m TC=345.02N.m 查书233页附表弹性柱销联轴器，（GB5014-85摘录）得HL3型联轴器，半 联轴器轮毂长L=82mm，键槽长L1=60mm。 L1=82mm L=60mm （1）、确定轴上零件的布置方案和定位方式，将齿轮布置在中间，对称 于两端轴承。齿轮用轴肩与轴套作轴向定位，用平键和配合H7/K6作周向 定位。轴的轴向定位是用轴端盖凸缘单向固定外圈来实现的。轴外伸段半 联轴器用轴肩和轴端挡圈作轴向定位的，用平键和配合H7/K6作周定位。 （2）、确定各 （2）、确定轴的各段直径 轴段的直径 ①、由上述可知轴段1直径最小d1=32mm。 d1=32mm 轴的直 10～18 ＞18～＞30～＞50～＞80～ 径 d 30 50 80 100 轴上圆 角倒角 C1/R1 1.6 2.0 3.0 4.0 5.0 最小轴 肩高度 hmin 2 2.5 3 3.5 4.5 轴环宽b b≈1.4h 度 轴上圆 角半径 R 0.8 1.0 1.6 2 2.5 ②、轴段2考虑到要对安装在轴段1上的联轴器进行定位，轴段2上应有 轴肩，同时为能很顺利地在轴段2上安装轴承，轴段2必须满足轴承内径 的标准，至少应满足： d1+2×3mm=32+6=38mm d2=38mm 取轴径d2=38，并根据《机械设计基础课程设计指导书》228页附表10.5 选用6208型轴承。 ③、轴段3不考虑对安装在轴2上的零进行定位，只要求有一定圆角即可， 至少应满足： d3=d2+1～5mm 取标准d3=40mm。 d3=40mm ④、轴段4一般要比轴段3的直径大10mm，所以有 d4=d3+1～5mm d4=42mm 取标准d4=42 ⑤、为了便于拆卸左轴承，根据书228页附表10.5可知，6028型轴承的 最小安装直径： d5=50mm da=47mm，所以取d5=50mm ⑥、轴段6与轴段2安装相同型号的轴承，所以该轴径为： d6=d2=38mm d6=d2=38mm （3）、确定轴的各段长度 ①、已知毂宽为38mm，为了保证齿轮固定可靠，轴段3的长度应略短于齿 毂宽为38mm 轮轮毂宽度2mm，取轴段3的长度为36mm。 （3）、确定各 ②、轴环的宽度约为该最小轴肩高度的1.4倍，即附表如上可得：所以轴轴段的长度 环的宽度为7mm。 ③、为保证齿轮端面与箱体内壁不相碰，齿轮端面与箱体内壁间应留有一 定的间距，可取该间距为14mm。 ④、为了保证轴承安装在箱体轴承座孔中，并考虑轴承的润滑，取轴承端 面距箱体内壁的距离为8mm。又查书228的附表10.5知，6208型滚动轴承 的宽度为：B=18mm。 B=18mm 所以轴承支点的距离为： L=（18/2+2+14+38/2）×2 =88mm L=88mm ⑤、确定轴段2的长度时，要根据轴段安装的零件尺寸来决定，所以有： a、上有一套筒，与齿轮端面与箱体内壁间应留有一定的间距相同，故取套 筒的长度为20mm。套筒左端紧靠与齿轮的内圈横截面，套筒右端有2mm的 倒角，且右端使其轴承定位，由上述可知6208型轴承的宽度为18mm。 b、减速器中两个齿轮的中心距a =156.25mm，并且设轴承座端面距外箱体 a =156.25mm 的距离为y，则： 查书地脚螺钉直径为： df=0.036a+12=0.036×156.25+12 df=20mm =17.625mm 圆整后得：df=20mm 箱盖的壁厚为： δ1=0.02a+1mm =0.025×156.25+1=4.906mm≥8mm δ1=8mm 取δ1=8mm 轴承端盖螺钉直径： d3=（0.4-0.5）df =（0.4～0.5）×20mm=（8～10）mm 取d3=8mm 查书轴旁连接螺栓直径为： d′1=0.75df =0.75×20=15mm d′1=15mm 由于较大的偶数则d1′=16mm，所以轴承的连接螺栓直径为16mm写为M16 查手册表4.2,c1min=22，c2min=20 cmin=22，c2min=20 所以轴承座端面距离内箱壁的距离为y为： y=δ1+C1min+C2min+（5～10） =8+22+20+5=55mm y=55mm C、外壁圆角半径一般为3～5mm，取圆角半径为4mm。 d、由b、步可知d3=8mm 螺钉连接外装式轴承的厚度为： e=1.2d3 =1.2×8mm=9.6mm e=10mm e、轴段2伸出箱体外的长度一般为15～20mm，为了方便计算取该轴段的 伸出长度为18mm。 ⑥、轴段1的长度确定，根据联轴器的长度来确定其长度，查书233页知 L′=82mm。 L′=82mm。 ⑦、在轴段1、3上分别加工出键槽，使两键槽处于轴的同一圆柱母线上， 键槽的长度比相应的轮廓宽度约小5～10mm，键槽的规格查书轴段1的键 槽深度为5.5mm，宽度为14mm；轴段3的键槽深度为7mm，宽度为18mm。 轴全长为L=82+18+55+10+6+20+38=239mm 两轴承之间的跨距为203mm 七、轴承的选择与校核 设计步骤 设计计算与内容 设计结果 一、轴承的当量动由前面计算知d2=38mm，选用6208型号的轴承。 载荷 查书232页查表8.15知：载荷系数fp=1.2 fp=1.2 查书232页查表8.14知：温度系数fT=1 fT=1 因为此Fa=0 由P=fp×Fr =1.2×1505.26 P=1806.312N =1806.312N 二、 试选轴承型因为是球轴承ε=3 号 根据轴颈d=38mm，选择6208型，并查书228页附表ε=3 10.5得该型号轴承的基本额定动载荷Cr=29.5KN 基本额定静载荷Cor=18.0KN Cr=29.5KN 由表8.16知：轴承预期寿命「Lh」的参数值为40000～Cor=18.0KN 60000h 在因为该轴承要工作5年且24小时连续工作，所 以有： Lh=5×52×5×24=31200h 三、由预期寿命求 60nLh??所需c并校核 Cmax= fpP/fT3? ? 610?? =13155.58N 选择6208轴承Cr=29.5KN 满足要求Cmax＜Cr，选择合适。 满足要求Cmax＜Cr，选择合适 八、键的设计
设计步骤 一、 联轴器的键 设计计算与内容 选择C型健 由轴径d1=32mm，在表查得健宽b=10mm，健高h=8mm，L=22～设计结果 选择C型键 1、 选择健的型号 2、写出健的型号 二、 齿轮键的选择 1、选健的型号 2、写出键的型号 110mm。 b=14mm L=70mm≤（1.6～1.8）d h=9mm l1=L-0.5b=70-0.5×10=65mm L=22～110mm 由式6.1得 ζjy1= 4T/dhl＜【ζjy】 选健为C22×110GB/T1096-2003 选择A型健 选择A型键 轴径d3=40mm，为了使加工方便，应尽量选取相同得健高和健b=12mm 宽。但强度不够。 h=8mm 故 健宽b=12mm，高h=8mm，L=50mm L=28～140mm l2=L-18=50-18=32mm ζjy2= 4T/dhl＜【ζjy】 选取键A28×140GB/T1096-1979 设计计算与内容 设计结果 九、联轴器的选择
设计步骤 一、计算联轴器由表16.1查得工作情况系数K=1.3 的转矩 由式16.1得 二、确定联轴器主动端 TC1=KT2 的型号 =1.3×191.68=249.18N·mm 从动端TC2=KTW =1.3×183.93 =239.113N·m＜Tm 由前面可知： d≥C =29.05～32.04mm 又因为d（1+0.05） =（29.05～32.04）（1+0.05） =30.5～33.64mm n2=119.427r/min＜〔n〕 由附表11.5可确定联轴器的型号为弹性柱销联轴 器 HL3 GB5014-85。
十、减速器箱体设计
设计步骤 轴中心距 箱体壁厚 箱盖壁厚 机座凸缘厚度 机盖凸缘厚度 机盖底凸缘厚度 地脚螺栓直径 设计计算与内容 a=155mm δ1=0.02a+1mm=4.906mm≥8mm δ1=0.02a+1≥8mm b=1.5 ×δ=12mm b1=1.5δ1=12mm b2=2.5δ=2.5×8=20mm df=0.036a+12 =17.625mm 取整偶数20mm 设计结果 a=155mm δ1=8mm δ1=4.906≥8mm b=12mm b2=20mm df=17.58mm TC1=249.18N·mm TC2=239.113 N·m 标记为：HL3GB5014-85。