单级圆柱斜齿轮减速器设计
4.455大齿轮上的转矩：T?9.55?106P3?9550000??6.36?10N*mm 1n366.8初选螺旋角 ??140
齿数：取Z1?24，则Z2?4.49?24?108 齿形系数：
24108?118.22
Zv1?cos14?3?26.27,Zv2?cos14?3查得 YFa1?2.68, YFa2?2.23。 YSa1?1.59, Ysa2?1.81。 因 YFa1YSa1?2.68?1.59?0.0089?YFa2YSa2?2.23?1.81?0.0112，
???F1480???F2360故应该对大齿轮进行弯曲强度计算。 小齿轮法向模数：
m?3n2KT1?Zd21?YYcos?????Fa1Sa1232?1.2?1.49?100.8?2425?0.0089?COS14??1.86mm2
F1取 mn?2.00mm。 中心距：
a?m?Z?Z??2?(24?108)?136mm
n122COS?2?COS14?取a=140mm。
确定螺旋角：??arccosmn(z1?z2)?arccos2??24?108??19.46?
2a2?140齿轮分度圆直径
d12?24?mnZ1??50.91mm cos?cos19.46?'d22?108?mnZ2??223mmcos?cos14.96?
齿宽 b???d1?0.8?50.91?40.73mm d取 b2?45mm,b1?50mm （3）验算齿面接触强度：
?H?ZEZHZ?2KT2u?12?1.2?6.36?105.5??189.8?2.5?cos19.46???417.98MPa 2bd2u4.540.73?2295417.98MPa?600MPa安全
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（4）设计小结：
项目 小齿轮 大齿轮
中心距/mm 传动比 模数/mm 螺旋角 齿数 140 44.49 2.00 19.46 分度圆直径/mm 24 108 50.91 229 5.传动轴承和传动轴的设计 大齿轮轴的设计
⑴. 前面已算出大齿轮轴的输入功率P3=4.45Kw，转速n3=66.8r/min，转矩
T3=636.19 N．m
⑵. 求作用在齿轮上的力 已知低速级大齿轮的分度圆直径为
d2=229 mm
而 Ft=2T3?2?636.19?5394N ?3d2229?10otan?tan20nFr= Ft?5394??2082N ocos?cos19.46 Fa= Fttan?=5394×0.353=1906N
⑶. 初步确定轴的最小直径
dmin?C3P34.45?114?3?46.21mm n366.8考虑到键槽的影响，可把直径加大4%，则dmin=46.21×1.04=48.06mm
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径dⅠ?Ⅱ,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号
查课本选取Ka?1.5
联轴器受到的转矩：Tca?KaT3?1.5?636.19?954.28N?m 因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以查《机械设计手册》
选取LX4型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为2500Nm,半联轴器的孔径d1=40～63mm,许用转速2870r/min，轴孔长度L=84mm，可满足大齿轮轴要求。
最后确定大齿轮轴外伸轴径为d1=50mm
⑷. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
① 为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,大齿轮轴外伸轴段右端需要制出一轴肩,故取d2=54mm;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径D?50mm半联轴器与轴配合的轮毂孔长度 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上, 故L1=82mm
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② 初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据d3=55mm,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承 轴承代号 d 7011C 7211C 7007C 7207C 55 55 35 35 D 90 100 62 72 B 18 21 14 17 da 62 64 36 42 Da 83 91 49 65 此处选取的单向角接触球轴承其尺寸为的d?D?B?55mm?90mm?18mm,故
d3?d4?55mm;而 l3?18mm .
右端滚动轴承采用套筒进行轴向定位.由手册上查得7010C型轴承定位轴肩高度
h?0.07d,取h?3mm,因此d5?61mm
③ 取安装齿轮处的轴段d6?67mm;齿轮的左端与左轴承之间采用套筒定位，套筒长取L4=20mm。已知齿轮毂的宽度为74mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取l5?71mm. 齿轮的右端采用轴肩定位,轴肩高3mm,取
d6?67mm.轴环宽度b?1.4h,取b=8mm.
④ 轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离l?30mm ,故取l2?50mm.
⑤ 取齿轮距箱体内壁之距离a=15mm,考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8mm,已知滚动轴承宽度T=18mm，故取L7=25mm。
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度.
小齿轮轴各段轴径和轴长参数可按大齿轮轴计算方法确定，其参数汇总如下：
小齿轮轴 大齿轮轴 小齿轮轴 大齿轮轴 d1 50 28 L1 82 80 d2 54 32 L2 50 40 d3 55 35 L3 18 14 d4 55 41 L4 15 30 d5 61 45 L5 71 50 d6 67 41 L6 8 27 d7 55 35 L7 25 14
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6.键的设计和计算 选择键联接的类型和尺寸
一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求，应用平键。根据各轴段轴径选取键如下：
键的类型 A型 C型 B型 键宽b 8 16 18 键高h 7 10 11 键长l 55 65 65 轴槽深t 4.0 6.0 7.0 毂槽深t1 3.3 4.3 4.4
7.箱体结构的设计
减速器的箱体采用铸造（HT200）制成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，H7大端盖分机体采用is6配合.
① 机体有足够的刚度
在机体为加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度 ② 考虑到机体内零件的润滑，密封散热。
因其传动件速度小于12m/s，故采用侵油润油，同时为了避免油搅得沉渣溅起，齿顶到油池底面的距离H为40mm。为保证机盖与机座连接处密封，联接凸缘应有足
6.3够的宽度，联接表面应精创，其表面粗糙度为?
③ 机体结构有良好的工艺性.
铸件壁厚为10，圆角半径为R=3。机体外型简单，拔模方便. ④ 机体附件设计 A 视孔盖和窥视孔
在机盖顶部开有窥视孔，能看到 传动零件齿合区的位置，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，有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M6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：
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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 盖螺钉：
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。钉杆端部要做成圆柱形，以免破坏螺纹。
F 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.
G 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. ⑤ 减速器机体结构尺寸如下：
名称 箱座壁厚 箱盖壁厚 箱盖凸缘厚度 箱座凸缘厚度 箱座底凸缘厚度 地脚螺钉直径 地脚螺钉数目 轴承旁联接螺栓直径 机盖与机座联接螺栓直径 轴承端盖螺钉直径 视孔盖螺钉直径 定位销直径 底座凸缘尺寸 符号 ? 计算公式 结果 8 8 12 12 25 M16 4 M12 M9 8 6 7 25 23 ??0.03a?1?8 ?1 b1 b ?1?0.02a?3?8 b1?1.5?1 b?1.5? b2 b2?2.5? 查手册 df n d1 d2 d1?0.72df d2=（0.5~0.6）df d3 d4 d C1min C2min d3=（0.4~0.5）df d4=（0.3~0.4）df d=（0.7~0.8）d2 查机械课程设计指导书表4 9