齿数取z1?26，则z2?4.49?26?117。故实际传动比i?模数
117 ?4.5（误差为0.2%<5%）
26m?d157.369??2.5mm z126齿宽
b??dd1?1.0?57.37?57.37mm，取b2?60mm，b1?65mm
取m?2.5mm
查教材P57，表4-1 实际
d1?z1?m?26?2.5?65mm，d2?z2?m?117?2.5?292.5mm
中心距
a?d1?d265?292.5??179mm 22验算轮齿弯曲强度 齿形系数
YFa1?2.75(图11-8)，YSa1?1.58(图11-9)
YFa2?2.25，YSa2?1.82
?F12KT1YFa1YSa12?1.5?1.28?105?2.75?2.25???254MPa???F1??256MPa22bmz157.37?2.5?26YFa2YSa22.25?1.82?254??239MPa???F2??360MPa，安全。
YFa1YSa12.75?1.58?F2??F1齿轮的圆周速度
v??d1n160?1000?3.14?65?342.86?1.17m/s
60000对照教材P168，表11-2 可知选用9级精度是合宜的。 齿顶高 齿根高
*ha?ham?1.0?2.5?2.5mm
*hf?ha?c*m??1.0?0.25??2.5?3.125mm
??小齿轮齿顶圆直径 齿根圆直径
da1?d1?2ha?65?2?2.5?70mm df1?d1?2hf?58.75mm
大齿轮齿顶圆直径 齿根圆直径
da2?d2?2ha?292.5?2?2.5?297.5mm df2?d2?2hf?287.5mm
一、 轴的设计与校核
1. 输入轴最小直径的设计和作用力计算
小齿轮选用45号钢(调质），齿面硬度为197~286HBS； 按扭转强度初步设计轴的最小直径 选择45号钢，调质处理，HBS217~255
?B?650MPa,?S?360MPa,??1?300MPa（教材P241，表14-1）
查教材P245，表14-2，取c?110 Ⅰ轴
dⅠ?c3
P4.32Ⅰ?110?3?25.60mm nⅠ342.86考虑键槽
dⅠ?25.60?1.05?26.88mm dⅠ?30mm (即d1?30mm)
选取标准直径
以上计算的轴径作为输入轴外伸端最小直径。 轴的结构设计，轴上零件的定位、固定和装配
一级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面、右面均有轴肩轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别和轴承端盖定位，采用过渡配合固定。
求齿轮上作用力的大小、方向 小齿轮分度圆直径：
d1?65mm TⅠ?120.34N?m
作用在齿轮上的转矩为：
圆周力：
Ft?2000T2000?120.34Ⅰ??3702.8N d165径向力：
Fr?Fttan??3702.8?tan20??1347.7N
2. 输入轴的结构设计与校核
为了满足大带轮的轴向定位要求，如上图，A-B轴段右端制出一轴肩，故取B-C段直径dB?C?35mm；左端用轴端挡圈定位，按轴端直径取挡圈直径D?40mm.
初步选择滚动轴承
因轴转速较高，且只承受径向载荷，故选取深沟轴承。据《机械设计课程设计》定出滚动轴承型号6208。其尺寸为d?D?B?40mm?80mm?18mm。故取
dC?D?dG?H?40mm，
而因为在齿轮与轴承之间要加上甩油环，取油环宽度为15mm,又轴应比轴承与甩油环长度之和稍短（轴不露头），故LC?D?LG?H?30mm。右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位，由
h?(0.07~0.1)d取h?3.5mm，故取dF?G?47mm。
左边甩油环采用轴肩定位，故取轴段D?E直径dD?E?dF?G?47mm，
LD?E?7mm，轴E?F段为齿轮轴上齿轮的位置，齿宽b1?65mm，齿顶圆直径da1?70mm。
据《机械设计课程设计》设计轴承盖尺寸结构以及轴的结构设计，根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取LB?C?70mm。
轴上零件的周向定位
齿轮，小齿轮与轴的周向定位均采用平键连接，由教材P156，查表10-9，按dA?B?30mm，查得A型平键为：
b?h?L?8mm?7mm?36mm
滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为M6。 计算轴上的载荷
确定轴承的指点为位置，简支梁的轴的支承跨距L?65?2??7?15??109mm。根据轴的结构图作出轴的计算简图，再作出轴的弯矩图和扭矩图。从轴的结构图以及弯矩图和扭矩图中可以看出截面C是轴的危险截面。 截面C处的支反力F： 水平面H上：
FHA?FHB?Ft3702.8??1851.4N 22垂直面V上： 弯矩M： 水平面H上： 垂直面V上：
FVA?Fr1347.7F1347.7??673.85N，FVB??r????673.85N 2222MH?FHA?MV1L0.109?1851.4??101.0N/m 22L0.109?FVA??673.85??36.72N/m
22
MV2?FVB?总弯矩：
L0.109??673.85???36.72N/m 222222M1?MH?MV1?101.0?36.72?107.46N/m 2M2?MH?Mr22?101.02???36.72??107.46N/m
2轴传递的转矩
T?Ft?按弯矩合成应力校核轴的强度
d10.065?3702.8??120.3N?m 22进行校核时，通常只校核轴上承受最大的弯矩和扭矩的截面(即危险截面C)的强度。
M2???T??M???T?????1?及以上数据和轴单??4???根据式?ca??W?W??2W?222向旋转，扭矩切应力为脉动循环变应力，取??0.6 轴的计算应力：
?ca?M1???T?22W?122??107.46?0.6?120.3?22.2MPa????1??60MPa
0.1d31故安全。
3. 输出轴最小直径的设计和作用力计算
大齿轮选用45号钢（正火），齿面硬度为156~217HBS 按扭转强度初步设计轴的最小直径
?Hlim2?375MPa，?FE?320MPa（表11-1）
Ⅱ轴
dⅡ?c3
P4.11Ⅱ?110?3?37.76mm nⅡ76.36考虑键槽
dⅡ?37.76?1.07?40.40mm dⅡ?45mm
选取标准直径
轴的结构设计，轴上零件的定位、固定和装配
单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，该设计润滑方式为脂润滑，有甩油环，齿轮一面用轴肩定位，另一面用甩油环定位，周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以甩油环定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶梯状，左轴承从左面装入，齿轮、右轴承和联轴器依次从右面装入。 求齿轮上作用力的大小、方向
大齿轮分度圆直径：
d1?292.5mm TⅡ?513.63N?m
作用在齿轮上的转矩为：
圆周力：
Ft?2000T2000?513.63Ⅰ??3512N d1292.5径向力：
Fr?Fttan??3512.8?tan20??1278.3N
4. 输出轴的结构设计与校核
查标准GB/T5014-2003，选用LX3型弹性柱销联轴器，其公称转矩为1250N?m。半
联轴器的孔径d1?45mm，故取dA?B?45mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度
L1?84mm。
为了满足半联轴器的轴向定位要求，如上图，A?B轴段左端需制出一轴肩，故取B?C段直径dB?C?50mm；右端用轴端挡圈定位，按轴端直径去挡圈直径D?50mm，半联轴器与轴配合的毂孔长度L1?84mm。为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上，而不压在轴的端面上，故A?B端的长度应比L1略短一些，现取LA?B?82mm。
初步选择滚动轴承。因轴转速较高，且只承受径向载荷，故选取深沟球轴承。据《机械设计课程设计》，表定出滚动轴承型号为6211。其尺寸为d?D?B?55?100?21mm。故取dC?D?dG?H?55mm，左，右端滚动轴承皆采用甩油环进行轴向定位，取甩油环宽度15mm,故LF?G?34mm，LC?D?46mm。
取安装齿轮处的轴端D?E的直径dD?E?60mm，齿轮的左端与左轴承之间采用轴肩定位，轴肩搞h?0.07d，取dE?F?65mm，LE?F?10mm。已知齿轮轮毂的宽度为60mm，为了是甩油环端面可靠地压紧齿轮，此轴端应略短于轮毂宽度，故取LD?E?67.5mm
轴上零件的周向定位
机械基础课程设计(一级圆柱齿轮减速器)【完美】
