畢業(yè)設(shè)計(jì)--帶式輸送機(jī)一級(jí)圓柱齒輪的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　專(zhuān)業(yè)：機(jī)械制造及自動(dòng)化</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　帶式輸送機(jī)一級(jí)圓柱齒輪的設(shè)計(jì)是我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。也是我們對(duì)對(duì)大學(xué)所學(xué)課程的一次深入的的綜合性連接，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。更是我們?nèi)矫娴剡M(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)

2、、動(dòng)力學(xué)分析和機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的一個(gè)十分重要實(shí)踐性的環(huán)節(jié)。因此它是我們的大學(xué)生涯中占有十分重要的地位。</p><p>　　我希望通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以對(duì)自己在將來(lái)從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練。從中可以鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。為今后參加工作打下良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：電動(dòng)機(jī)的選擇、V帶的設(shè)計(jì)、齒輪的設(shè)計(jì)、軸承、密封</p><p><

3、b>　　目 錄</b></p><p><b>　　、概述</b></p><p>　　1.1減速器的應(yīng)用領(lǐng)域及簡(jiǎn)介 </p><p>　　1.2 減速器的主要型式及其特性</p><p>　　1.2.1 圓柱齒輪減速。</p><p>　　1.2.2 蝸桿減速器</p

4、><p>　　1.2.3 齒輪-蝸桿減速器 </p><p><b>　　1.3減速器結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　1.3.1 傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)</p><p>　　1.3.2 新型減速器結(jié)構(gòu) </p><p><b>　　1.4減速器潤(rùn)滑 </b></p>

5、<p>　　1.5輪減速器工作原理</p><p>　　1.6減速器的發(fā)展及趨勢(shì)</p><p>　　1.6.1我國(guó)減速器的現(xiàn)狀</p><p>　　1.6.2齒輪減速器的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　第2章、圓柱齒輪減速器的整體設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1傳動(dòng)方案的擬定 </p>&l

6、t;p>　　1.1.1 方案的選定 </p><p>　　1.1.2 方案的比較 </p><p>　　1.2電動(dòng)機(jī)的選擇 </p><p>　　1.2.1 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的選擇 </p><p>　　1.2.2 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) </p><p>　　1.2.3 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 </p>

7、<p>　　1.3傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　1.3.1 V帶的設(shè)計(jì)</p><p>　　1.3.2 一級(jí)減速器直齒齒輪的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.3整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　、關(guān)鍵零部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和校核</p><p>　　1 輸入軸的設(shè)計(jì)及

8、校核</p><p>　　1.1.2 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力</p><p>　　1.1.3 初算直徑</p><p>　　1.1.4 軸上零件的軸向定位</p><p>　　1.1.5 軸上零件的周向定位</p><p><b>　　1.1.6 軸長(zhǎng)</b></p>

9、<p>　　1.1.7 軸的結(jié)構(gòu)工藝</p><p>　　1.1.8 按扭轉(zhuǎn)復(fù)合進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　1.2 輸入軸的設(shè)計(jì)及校核 </p><p>　　1.3.2.1 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力</p><p>　　1.3.2.2 初算直徑</p><p>　　1.3.2.3 軸上零件的軸

10、向定位</p><p>　　1.3.2.4 軸上零件的周向定位</p><p>　　1.3.2.5 軸長(zhǎng)</p><p>　　1.3.1.6 軸的結(jié)構(gòu)工藝</p><p>　　1.3.2.7 按扭轉(zhuǎn)復(fù)合進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　1.3滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 </p><p>　　1

11、.3.1 輸入軸承的計(jì)算</p><p>　　1.3.1.1 求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P1、P2</p><p>　　1.3.1.2試選軸承型號(hào)</p><p>　　1.3.1.3由預(yù)期壽命求所需C</p><p>　　1.3.2 輸出軸承的計(jì)算</p><p>　　1.3.2.1 求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P1、P2</p

12、><p>　　1.3.2.2 試選軸承型號(hào)</p><p>　　1.3.2.3 由預(yù)期壽命求所需C </p><p>　　1.4鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 </p><p>　　1.4.1 輸入軸與大帶輪輪轂聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接</p><p>　　1.4.2 輸出軸與大齒輪聯(lián)接用平鍵聯(lián)接 </p><p&

13、gt;　　1.4.3 輸出軸與聯(lián)軸器聯(lián)接用平鍵聯(lián)接 </p><p>　　1.5齒輪的設(shè)計(jì)及校核</p><p>　　1.5.1齒輪材料熱處理及精度</p><p>　　1.5.2初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸</p><p>　　1.5.3.設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　1.5.4齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p>

14、<p>　　1.6從動(dòng)軸的設(shè)計(jì)及校核</p><p>　　1.6.1求輸出軸上的功率P1，轉(zhuǎn)速n1，轉(zhuǎn)矩T1</p><p>　　1.6.2求作用在齒輪上的力</p><p>　　1.6.3 初步確定軸的最小直徑</p><p>　　1.6.4 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度</p><p>　

15、　1.6.5求軸上的載荷</p><p>　　1.6.6校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　1.7鍵的設(shè)計(jì)和校核</p><p>　　1.7.1軸 II 軸與齒輪聯(lián)接鍵</p><p>　　1.7.2軸 II 軸與聯(lián)軸器聯(lián)接鍵</p><p>　　1.7.3軸 I 與聯(lián)軸器聯(lián)接鍵</p><p>

16、<b>　　結(jié)論</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p><b>　　減速器概述</b></p><p>　　1.1減速器的應(yīng)用領(lǐng)域及簡(jiǎn)介</p><p>　　減速器，是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，

17、并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置。圓柱齒輪減速機(jī)是一種相對(duì)精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩?！A柱齒輪減速器的齒輪采用滲碳、淬火、磨齒加工，承載能力高、噪聲低；主要用于帶式輸送機(jī)及各種運(yùn)輸機(jī)械，也可用于其它通用機(jī)械的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中。它具有承載能力高、壽命長(zhǎng)、體積小、效率高、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，用于輸入軸與輸出軸呈垂直方向布置的傳動(dòng)裝置中。圓柱齒輪減速器廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、起重、運(yùn)輸、水泥、建筑、化工、紡織、印染、制藥等領(lǐng)域。</p>

18、<p>　　1.2 減速器的主要型式及其特性</p><p>　　減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)或齒輪—蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置；在少數(shù)場(chǎng)合下也用作增速的傳動(dòng)裝置，這時(shí)就稱(chēng)為增速器。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)簡(jiǎn)單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用很廣。</p><p>　　減速器類(lèi)

19、型很多，按傳動(dòng)級(jí)數(shù)主要分為：?jiǎn)渭?jí)、二級(jí)、多級(jí)；按傳動(dòng)件類(lèi)型又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪等，以下對(duì)幾種減速器進(jìn)行對(duì)比。</p><p>　　1.2.1 圓柱齒輪減速器</p><p>　　當(dāng)傳動(dòng)比在8以下時(shí)，可采用單級(jí)圓柱齒輪減速器。大于8時(shí)，最好選用二級(jí)(i=8—40)和二級(jí)以上(i>40)的減速器。單級(jí)減速器的傳動(dòng)比如果過(guò)大，則其外廓尺寸將很大。二級(jí)和二級(jí)以上圓柱

20、齒輪減速器的傳動(dòng)布置形式有展開(kāi)式、分流式和同軸式等數(shù)種。展開(kāi)式最簡(jiǎn)單，但由于齒輪兩側(cè)的軸承不是對(duì)稱(chēng)布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。為此，在設(shè)計(jì)這種減速器時(shí)應(yīng)注意：⑴、軸的剛度宜取大些；⑵、轉(zhuǎn)矩應(yīng)從離齒輪遠(yuǎn)的軸端輸入，以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻；⑶、采用斜齒輪布置，而且受載大的低速級(jí)又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開(kāi)好。這種減速器的高速級(jí)齒輪常采用斜齒，一側(cè)為左旋，另一側(cè)為右旋，軸向力能

21、互相抵消。為了使左右兩對(duì)斜齒輪能自動(dòng)調(diào)整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應(yīng)能作小量游動(dòng)。同軸式減速器輸入軸和輸出軸位于同一軸線(xiàn)上，故箱體長(zhǎng)度較短。但這種減速器的軸向尺寸較大。</p><p>　　圓柱齒輪減速器在所有減速器中應(yīng)用最廣。它傳遞功率的范圍可從很小至40 000kW，圓周速度也可從很低至60m/s一70m／s，甚至高達(dá)150m／s。傳動(dòng)功率很大的減速器最好采用雙驅(qū)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式。這兩種布置方

22、式可由兩對(duì)齒輪副分擔(dān)載荷，有利于改善受力狀況和降低傳動(dòng)尺寸。設(shè)計(jì)雙驅(qū)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)設(shè)法采取自動(dòng)平衡裝置使各對(duì)齒輪副的載荷能得到均勻分配，例如采用滑動(dòng)軸承和彈性支承。 </p><p>　　圓柱齒輪減速器有漸開(kāi)線(xiàn)齒形和圓弧齒形兩大類(lèi)。除齒形不同外，減速器結(jié)構(gòu)基本相同。傳動(dòng)功率和傳動(dòng)比相同時(shí)，圓弧齒輪減速器在長(zhǎng)度方向的尺寸要比漸開(kāi)線(xiàn)齒輪減速器約30％。</p><p>　

23、　它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場(chǎng)合。二級(jí)和二級(jí)以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動(dòng)和圓柱齒輪傳動(dòng)組成，所以有時(shí)又稱(chēng)圓錐—圓柱齒輪減速器。因?yàn)閳A錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，為了使它受力小些，常將圓錐面崧，作為，高速極：山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許圓周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應(yīng)用不如圓柱齒輪減速器廣。</p><p>　　1.2.2 蝸桿減速器</p><p>　　主要

24、用于傳動(dòng)比較大(j>10)的場(chǎng)合。通常說(shuō)蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸小，這只是對(duì)傳減速器的傳動(dòng)比較大的蝸桿減速器才是正確的，當(dāng)傳動(dòng)比并不很大時(shí)，此優(yōu)點(diǎn)并不顯著。由于效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動(dòng)的場(chǎng)合。</p><p>　　蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于4m/s時(shí)最好采用蝸桿在下式，這時(shí)，在嚙合處能得到良好的潤(rùn)滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大于4m/s時(shí)，為避免攪油太甚

25、、發(fā)熱過(guò)多，最好采用蝸桿在上式。 </p><p>　　1.2.3 齒輪-蝸桿減速器</p><p>　　它有齒輪傳動(dòng)在高速級(jí)和蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)兩種布置形式。前者結(jié)構(gòu)較緊湊，后者效率較高?！?lt;/p><p>　　通過(guò)比較，我們選定圓柱齒輪減速器。</p><p>　　1.3 減速器結(jié)構(gòu)</p><p>　　近年

26、來(lái)，減速器的結(jié)構(gòu)有些新的變化。為了和沿用已久、國(guó)內(nèi)目前還在普遍使用的減速器有所區(qū)別，這里分列了兩節(jié)，并稱(chēng)之為傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)和新型減速器結(jié)構(gòu)。</p><p>　　1.3.1傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu) </p><p>　　絕大多數(shù)減速器的箱體是用中等強(qiáng)度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強(qiáng)度鑄鐵或鑄鋼。少量生產(chǎn)時(shí)也可以用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應(yīng)進(jìn)行時(shí)效或退火處理。大量生產(chǎn)小型減速器時(shí)有可能采用板材

27、沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比較傾向于形狀簡(jiǎn)單和表面平整。箱體應(yīng)具有足夠的剛度，以免受載后變形過(guò)大而影響傳動(dòng)質(zhì)量。箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成，其剖分面則通過(guò)傳動(dòng)的軸線(xiàn)。為了卸蓋容易，在剖分面處的一個(gè)凸緣上攻有螺紋孔，以便擰進(jìn)螺釘時(shí)能將蓋頂起來(lái)。聯(lián)接箱座和箱蓋的螺栓應(yīng)合理布置，并注意留出扳手空間。在軸承附近的螺栓宜稍大些并盡量靠近軸承。為保證箱座和箱蓋位置的準(zhǔn)確性，在剖分面的凸緣上應(yīng)設(shè)有2—3個(gè)圓錐定位銷(xiāo)。在箱蓋上備有為觀察傳動(dòng)嚙

28、合情況用的視孔、為排出箱內(nèi)熱空氣用的通氣孔和為提取箱蓋用的起重吊鉤。在箱座上則常設(shè)有為提取整個(gè)減速器用的起重吊鉤和為觀察或測(cè)量油面高度用的油面指示器或測(cè)油孔。關(guān)于箱體的壁厚、肋厚、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，見(jiàn)有關(guān)圖冊(cè)。關(guān)于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示Oe等均可從有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)和圖冊(cè)中查出。在減速器中廣泛采用滾動(dòng)軸承。只有在載荷很大、工作條件繁重和轉(zhuǎn)速很高的減</p><p>　　1.3.

29、2 新型減速器結(jié)構(gòu) </p><p>　　下面列舉兩種聯(lián)體式減速器的新型結(jié)構(gòu)，圖中未將電動(dòng)機(jī)部分畫(huà)出。</p><p>　?、?、齒輪—蝸桿二級(jí)減速器；⑵、圓柱齒輪—圓錐齒輪—圓柱齒輪三級(jí)減速器。這些減速器都具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：</p><p>　　——在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線(xiàn)開(kāi)設(shè)剖分面。為了便于傳動(dòng)零件的安裝，在適當(dāng)部位有較大的開(kāi)孔。</p>&

30、lt;p>　　——在輸入軸和輸出軸端不采用傳統(tǒng)的法蘭式端蓋，而改用機(jī)械密封圈；在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋。 </p><p>　　——輸出軸的尺寸加大了，鍵槽的開(kāi)法和傳統(tǒng)的規(guī)定不同，甚至跨越了軸肩，有利于充分發(fā)揮輪轂的作用。</p><p>　　和傳統(tǒng)的減速器相比，新型減速器結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，既可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)目，同時(shí)又改善了制造工藝性。但設(shè)計(jì)時(shí)要注意裝配的工藝性，要提高某些

31、裝配零件的制造精度。</p><p>　　1.4 減速器潤(rùn)滑 </p><p>　　圓周速度u≤12m/s一15m／s的齒輪減速器廣泛采用油池潤(rùn)滑，自然冷卻。為了減少齒輪運(yùn)動(dòng)的阻力和油的溫升，浸入油中的齒輪深度以1—2個(gè)齒高為宜。速度高的還應(yīng)該淺些，建議在0．7倍齒高左右，但至少為10 mm。速度低的</p><p>　　(0．5m／s一0．8m／s)也允許浸入深些

32、，可達(dá)到1／6的齒輪半徑；更低速時(shí)，甚至可到1／3的齒輪半徑。潤(rùn)滑圓錐齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒輪浸入油中的深度應(yīng)達(dá)到輪齒的整個(gè)寬度。對(duì)于油面有波動(dòng)的減速器(如船用減速器)，浸入宜深些。在多級(jí)減速器中應(yīng)盡量使各級(jí)傳動(dòng)浸入油中深度近予相等。如果發(fā)生低速級(jí)齒輪浸油太深的情況，則為了降低其探度可以采取下列措施：將高速級(jí)齒輪采用惰輪蘸油潤(rùn)滑；或?qū)p速器箱蓋和箱座的剖分面做成傾斜的，從而使高速級(jí)和低速級(jí)傳動(dòng)的浸油深度大致相等。 </p>

33、<p>　　減速器油池的容積平均可按1kW約需0．35L一0．7L潤(rùn)滑油計(jì)算(大值用于粘度較高的油)，同時(shí)應(yīng)保持齒輪頂圓距離箱底不低于30 mm一50 mm左右，以免太淺時(shí)激起沉降在箱底的油泥。減速器的工作平衡溫度超過(guò)90℃時(shí)，需采用循環(huán)油潤(rùn)滑，或其他冷卻措施，如油池潤(rùn)滑加風(fēng)扇，油池內(nèi)裝冷卻盤(pán)管等。循環(huán)潤(rùn)滑的油量一般不少于0．5L/kW。圓周速度u>12m/s的齒輪減速器不宜采用油池潤(rùn)滑，因?yàn)椋孩?、由齒輪帶上的油會(huì)被離心

34、力甩出去而送不到嚙合處；⑵、由于攪油會(huì)使減速器的溫升增加；⑶、會(huì)攪起箱底油泥，從而加速齒輪和軸承的磨損；4)加速潤(rùn)滑油的氧化和降低潤(rùn)滑性能等等。這時(shí)，最好采用噴油潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油從自備油泵或中心供油站送來(lái)，借助管子上的噴嘴將油噴人輪齒嚙合區(qū)。速度高時(shí)，對(duì)著嚙出區(qū)噴油有利于迅速帶出熱量，降低嚙合區(qū)溫度，提高抗點(diǎn)蝕能力。速度u≤20心s的齒輪傳動(dòng)常在油管上開(kāi)一排直徑為4 mm的噴油孔，速度更高時(shí)財(cái)應(yīng)開(kāi)多排噴油孔。噴油孔的位置還應(yīng)注意沿齒輪寬度均

35、勻分布。噴油潤(rùn)滑也常用于速度并不很高而工作條件相當(dāng)繁重的重型減速器中和需要用大量潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻的減速器中。噴油潤(rùn)滑需要專(zhuān)門(mén)的管路裝置、油的過(guò)濾和冷卻</p><p>　　蝸桿圓周速度在10m/s以下的蝸桿減速器可以采用油池潤(rùn)滑。當(dāng)蝸桿在下時(shí)，油面高度應(yīng)低于蝸桿螺紋的根部，并且不應(yīng)超過(guò)蝸桿軸上滾動(dòng)軸承的最低滾珠(柱)的中心，以免增加功率損失。但如滿(mǎn)足了后一條件而蝸桿未能浸入油中時(shí)，則可在蝸桿軸上裝一甩油環(huán)，將油甩到

36、蝸輪上以進(jìn)行潤(rùn)滑。當(dāng)蝸桿在上時(shí)，則蝸輪浸入油中的深度也以超過(guò)齒高不多為限。蝸桿圓周速度在10m／s以上的減速器應(yīng)采用噴油潤(rùn)滑。噴油方向應(yīng)順著蝸桿轉(zhuǎn)入嚙合區(qū)的方向，但有時(shí)為了加速熱的散失，油也可從蝸桿兩側(cè)送人嚙合區(qū)。齒輪減速器和蝸輪減速器的潤(rùn)滑油粘度可分別參考表選取。若工作溫度低于0℃，則使用時(shí)需先將油加熱到0℃以上。蝸桿上置的，粘度應(yīng)適當(dāng)增大。</p><p>　　1.5 減速器工作原理</p>&

37、lt;p>　　一級(jí)圓柱齒輪減速器是通過(guò)裝在箱體內(nèi)的一對(duì)嚙合齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力從一軸傳至另一軸，實(shí)現(xiàn)減速的，如圖2-1齒輪減速器結(jié)構(gòu)圖所示。動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶輪（圖中未畫(huà)出）傳送到齒輪軸，然后通過(guò)兩嚙合齒輪（小齒輪帶動(dòng)大齒輪）傳送到軸，從而實(shí)現(xiàn)減速之目的。由于傳動(dòng)比i = n 1 / n 2 ，則從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速n 2 = z 

38、1 / z 2×n 1。  </p><p>　　減速器有兩條軸系——兩條裝配線(xiàn)，兩軸分別由滾動(dòng)軸承支承在箱體上，采用過(guò)渡配合，有較好的同軸度，從而保證齒輪嚙合的穩(wěn)定性。端蓋嵌入箱體內(nèi)，從而確定了軸和軸上零件的軸向位置。裝配時(shí)只要修磨調(diào)整環(huán)的厚度，就可使軸向間隙達(dá)到設(shè)計(jì)要求。   </p><p

39、>　　箱體采用分離式，沿兩軸線(xiàn)平面分為箱座和箱蓋，二者采用螺栓連接，這樣便于裝修。為了保證箱體上安裝軸承和端蓋的孔的正確形狀，兩零件上的孔是合在一起加工的。裝配時(shí)，它們之間采用兩錐銷(xiāo)定位，銷(xiāo)孔鉆成通孔，便于拔銷(xiāo)。  </p><p>　　箱座下部為油池，內(nèi)裝機(jī)油，供齒輪潤(rùn)滑。齒輪和軸承采用飛濺潤(rùn)滑方式，油面高度通過(guò)油面觀察結(jié)構(gòu)觀察。通氣塞是為了排放箱體內(nèi)的揮發(fā)氣體，拆去小蓋可檢視齒輪磨損

40、情況或加油。油池底部應(yīng)有斜度，放油螺塞用于清洗放油，其螺孔應(yīng)低于油池底面，以便放盡機(jī)油。  </p><p>　　箱體前后對(duì)稱(chēng)，兩嚙合齒輪安置在該對(duì)稱(chēng)平面上，軸承和端蓋對(duì)稱(chēng)分布在齒輪的兩側(cè)。  箱體的左右兩邊有四個(gè)成鉤狀的加強(qiáng)肋板，作用為起吊運(yùn)輸。</p><p>　　1.6減速器的發(fā)展及趨勢(shì)</p><p>　　齒輪是使用量

41、大面廣的傳動(dòng)元件。 目前世界上齒輪最大傳遞 功 率 已 達(dá) 6 500kW , 最 大 線(xiàn) 速 度 達(dá)210m/ s ( 在實(shí)驗(yàn)室中達(dá) 300m/ s) ; 齒輪最大重量達(dá)200t ,最大直徑達(dá) ª 25 . 6m ( 組合式) , 最大模數(shù) m 達(dá)50m m。 我國(guó)自行設(shè)計(jì)的高速齒輪 ( 增) 減速器的功率已達(dá) 44 000kW ,齒輪圓周速度達(dá) 150m/ s 以上 。</p><p>　　由齒輪

42、、 軸 、 軸承及箱體組成的齒輪減速器 , 用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間 , 起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用 ,在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛 。</p><p>　　1.6.1我國(guó)齒輪減速器的現(xiàn)狀</p><p>　　自 2 0 世紀(jì) 6 0 年代以來(lái) , 我國(guó)先后制訂了 《 JB 1 1 3 0 —7 0 圓柱齒輪減速器》 等一批通用減速器標(biāo)準(zhǔn) , 除主機(jī)廠自制配套使用外 , 還形成了一批減

43、速器生產(chǎn)廠。 我國(guó)現(xiàn)有齒輪生產(chǎn)企業(yè) 6 1 3 家(其中國(guó)有與集體所有的大中型企業(yè) 1 1 0 家 , 國(guó)有、 集體所有的小企業(yè) 4 3 5 家 , 私有企業(yè) 4 8家 , 三資企業(yè) 2 5 家) 。 生產(chǎn)減速器的廠家有數(shù)百家 , 年產(chǎn)通用減速器 7 5 萬(wàn)臺(tái)左右 , 年生產(chǎn)總值約 2 5 0 億元。 這些企業(yè)和廠家對(duì)發(fā)展我國(guó)的機(jī)械產(chǎn)品作出了貢獻(xiàn)。2 0 世紀(jì) 6 0 年代的減速器大多數(shù)是參照前蘇聯(lián) 2 0 世紀(jì) 4 0 ～5 0 年代

44、的技術(shù)制造的 , 后來(lái)雖有所發(fā)展 ,但限于當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)、 工藝及裝備條件 , 其總體水平與國(guó)際水平有較大差距。改 革開(kāi)放以來(lái) ,我國(guó)引進(jìn)了一批先進(jìn)的加工裝備。通過(guò)不斷引進(jìn)、 消化和吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)以及科研攻關(guān) ,開(kāi)始掌握了各種高速和低速重載齒輪裝置的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。 材料和熱處理質(zhì)量及齒輪加工精度都有較大的提高 , 通用圓柱齒輪的制造精度可從JB 1 7 9 — 6 0 的 8～9 </p><p>　　1.6.2齒

45、輪減速器的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的推進(jìn) , “ 九五” 期間 ,齒輪行業(yè)的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)水平有了明顯提高 ,如一汽、 二汽等大型企業(yè)集團(tuán)的齒輪變速箱廠、 車(chē)轎廠 ,通過(guò)企業(yè)改組、 改制 ,改為相對(duì)獨(dú)立的專(zhuān)業(yè)廠 ,參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) ; 隨著軍工轉(zhuǎn)民用 ,農(nóng)機(jī)齒輪企業(yè)轉(zhuǎn)加工非農(nóng)用齒輪產(chǎn)品 , 調(diào)整了企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)私有企業(yè)的崛起 , 中外合資企業(yè) 的涌現(xiàn) ,齒輪行業(yè)的整體結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化 ,行業(yè)實(shí)力增強(qiáng) ,

46、技術(shù)進(jìn)步加快。近十幾年來(lái) , 計(jì)算機(jī)技術(shù)、 信息技術(shù)、 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的廣泛應(yīng)用 , 改變了制造業(yè)的傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式。 一些先進(jìn)的齒輪生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)采用精益生產(chǎn)、 敏捷制造、 智能制造等先進(jìn)技術(shù) , 形成了高精度、 高效率的智能化齒輪生產(chǎn)線(xiàn)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化管理。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段 , 就同時(shí)進(jìn)行工藝過(guò)程設(shè)計(jì)及安排產(chǎn)品整個(gè)生產(chǎn)周期的各配套環(huán)節(jié)。 市場(chǎng)的快速反應(yīng)大大縮短了產(chǎn)品投放市場(chǎng)的時(shí)間。 零部件企業(yè)正向大型化、專(zhuān)業(yè)化、 國(guó)際化方向

47、發(fā)展。 齒輪產(chǎn)品將成為國(guó)際采購(gòu)、 國(guó)際配套的產(chǎn)品。適應(yīng)市場(chǎng)要求的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā) , 關(guān)鍵工藝技術(shù)的創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng) , 產(chǎn)品質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)以及員工技術(shù)素質(zhì)與創(chuàng)新精神 , 是 2 1世紀(jì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。 </p><p>　　展。 中小功率變速箱為適應(yīng)機(jī)電一體化成套裝備自動(dòng)控制、 自動(dòng)調(diào)速、 多種控制與通訊功能的接口需要 ,產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與外型在相應(yīng)改變。 矢量變頻代替直流伺服驅(qū)動(dòng) , 已成為近年中小功率變速箱產(chǎn)品(如擺輪針輪傳動(dòng)、 諧

48、波齒輪傳動(dòng)等) 追求的目標(biāo)。隨著我國(guó)航天、 航空、 機(jī)械、 電子、 能源及核工業(yè)等方面的快速發(fā)展和工業(yè)機(jī)器人等在各工業(yè)部門(mén)的應(yīng)用 , 我國(guó)在諧波傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用方面已取得顯著成績(jī)。同時(shí) , 隨著國(guó)家高新技術(shù)及信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 ,對(duì)諧波傳動(dòng)技術(shù)產(chǎn)品的需求將會(huì)更加突出。船用齒輪箱在某些指標(biāo)方面與國(guó)際先進(jìn)水平尚有一定差距 ,但在制造精度方面及某些產(chǎn)品性能方面已接近國(guó)際水平。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高 ,游艇、 高速艇齒輪箱將會(huì)有較大的發(fā)

49、展。 面臨 2 1 世紀(jì) , 齒輪先進(jìn)制造技術(shù)的全過(guò)程實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與現(xiàn)代管理技術(shù)的結(jié)合 , 將會(huì)飛速發(fā)展。 隨著我國(guó)改革開(kāi)放 ,世界級(jí)的跨國(guó)大公司已開(kāi)始大舉進(jìn)軍中國(guó)市場(chǎng) ,并以獨(dú)資、 合資、 合作制造等形式在我國(guó)生產(chǎn)汽車(chē)、 工程機(jī)械、 大型成套設(shè)備的齒輪及齒輪裝置 ,齒輪產(chǎn)品在我國(guó)將會(huì)有大量國(guó)際品牌加入 ,這必將促使我國(guó)零部件結(jié)構(gòu)的大調(diào)整 ,</p><p>　　第2章 圓柱齒輪減速器的整體設(shè)計(jì)</p

50、><p>　　1.1傳動(dòng)方案的擬定</p><p>　　1.1.1 方案的選定</p><p>　　根據(jù)輸送機(jī)的性能有以下方案</p><p>　　1.1.2 方案的比較</p><p>　　因?yàn)楸据斔蜋C(jī)運(yùn)輸碎石、型砂等材料，所以要求對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的操作和維護(hù)要方便。因?yàn)榉桨竏在次環(huán)境下維護(hù)不方便。所以方案d不適合。<

51、;/p><p>　　因?yàn)楸据斔蜋C(jī)經(jīng)常滿(mǎn)載工作，而且是小批量生產(chǎn)。所以要求傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率要高、成本低。因?yàn)榉桨竍傳動(dòng)效率低，所以方案b不宜。</p><p>　　因?yàn)楸据斔蜋C(jī)允許有速度誤差5%。綜合考慮方案c和方案a。方案a成本低切符合工作要求。所以選擇方案a。</p><p><b>　　1.2電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><

52、;p>　　1.2.1 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的選擇 </p><p>　　本減速器在常溫下連續(xù)工作，載荷平穩(wěn)，經(jīng)常滿(mǎn)載工作，空載啟動(dòng)，工作環(huán)境有較多的灰塵，故選用Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電源380V。結(jié)構(gòu)形式為臥式。 確定電動(dòng)機(jī)的功率</p><p>　　工作機(jī)機(jī)所需的功率為</p><p>　　Pw=FV/1000η=2000×1.2/1000

53、=2.4kw</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)的工作功率為</b></p><p><b>　　Pd = Pw/η</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)到輸送帶的總效率為</p><p><b>　　η=</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程

54、設(shè)計(jì)》P111表13-7查得：V帶傳動(dòng)效率=0.96，滾子軸承效率=0.98，（兩對(duì)齒輪軸承和一對(duì)卷筒軸承），齒輪副效率=0.97（齒輪精度為8級(jí)），齒輪聯(lián)軸器效率=0.99，卷筒效率=0.96，代入得 </p><p>　　η==0.96×0.983×0.97×0.99×0.96=0.83</p><p>　　Pd = Pw/η=2.4/0.83

55、=2.89kw</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》P95表11-1選電動(dòng)機(jī)的額度功率為3 kw。</p><p><b>　　確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　　計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　nw=60×1000v/πD=60×100

56、0×1.2/3.14×320=71.66r/min</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》P110推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取V帶傳動(dòng)比</p><p><b>　　?1=2～4</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》P15表2-1取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比取

57、 ?2=0～4.</p><p>　　則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍?=0～16。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為</p><p>　　nd=?nw=（0～16）×71.66=0～1145.56r/min</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750 r/min和1000 r/min。</p><p>　　根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速,由《機(jī)械設(shè)計(jì)

58、基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》P95查表11-1有兩種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，其技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比的比較情況，見(jiàn)表3-1。</p><p>　　表3-1 可選電動(dòng)機(jī)參數(shù)比較</p><p>　　1.2.2 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，選擇方案1比較合適。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-6，主要性能見(jiàn)表3-2。<

59、;/p><p>　　表3-2 Y132S-6電動(dòng)機(jī)主要性能參數(shù)</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表11-2，外形和安裝尺寸，見(jiàn)表3-3。</p><p>　　表3-3 Y132S-6電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸 單位：mm</p><p>　　1.2.3 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比</p>

60、<p>　　傳動(dòng)系統(tǒng)的總傳動(dòng)比 </p><p>　　i =nw / nd =710/71.66=9.9</p><p>　　分配各級(jí)傳動(dòng)比 </p><p>　　i = ?1／ ?2</p><p>　　為了方便設(shè)計(jì)和制造，減速器的傳動(dòng)比為?2=3，則帶傳動(dòng)為：</p><p>　　?1

61、= i／?2 =3.3</p><p>　　即： ?1 =3.3 ?2 =3</p><p>　　計(jì)算各軸的輸入功率（kw）</p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸 P0= Pd =3kw</p><p>　　減速器小齒輪軸 Ⅰ軸 PⅠ= Pdη01=3×

62、0.96=2.88kw</p><p>　　減速器大齒輪軸 Ⅱ軸 PⅡ= PⅠη23= PⅠη2η3</p><p>　　=2.88×0.98×0.97=2.74kw</p><p>　　卷筒軸 Ⅲ軸 PⅢ=PⅡη34= PⅡη3η4軸</p><p>　　=2.47×0.97×

63、0.99=2.63kw</p><p>　　計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）</p><p>　　Ⅰ軸：nⅠ=nw / ?1=710/3.3=215.15r/min</p><p>　?、蜉S：nⅡ= nⅠ/ ?2=215.15/3=71.72 r/min</p><p>　?、筝S：nⅢ= nⅡ=71.72 r/min</p><

64、p>　　計(jì)算各軸扭矩（N·mm）</p><p>　　Td = 9550 Pw/ nw=9550×3/710=40.34N·m=40340 N·mm</p><p>　　TI=9550 PⅠ/ nⅠ=9550×2.88/215.15=127.84 N·m=127840 N·mm</p><p&g

65、t;　　TII=9550 PⅡ/ nⅡ=9550×2.74/71.72=364.85 N·m =364850 N·mm</p><p>　　TⅢ=9550 PⅢ/ nⅢ=9550×2.63/71.72=350.20 N·m =350200 N·mm</p><p>　　將機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算數(shù)值列表3-4。</p

66、><p>　　表3-4 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算數(shù)值</p><p>　　1.3傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　1.3.1 V帶的設(shè)計(jì)</p><p>　　表4-1 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算步驟</p><p>　　1.3.2 一級(jí)減速器直齒齒輪的設(shè)計(jì)</p><p>　　表4-2

67、 直齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟</p><p><b>　　1.3整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　減速機(jī)輸出軸用一根同步帶鏈接兩條絲杠，減速機(jī)輸出軸鏈接同步帶的兩邊各使用一個(gè)張緊輪，使得同步帶在傳動(dòng)過(guò)程中有一定預(yù)緊力，傳動(dòng)平穩(wěn)可靠。橫梁為一體式傳感器，上夾具用螺釘固定在橫梁上，橫梁可以檢測(cè)試驗(yàn)力的大小和變化，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚砥?。下夾具用螺釘固定在 T 形槽底

68、板上。</p><p>　　第3章 關(guān)鍵零部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和校核</p><p>　　1.3.1 輸入軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　1.3.1.1 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力</p><p>　　由于設(shè)計(jì)的是單級(jí)減速器的輸入軸，該軸無(wú)特殊要求，選用45鋼，=650MPa、=59 MPa、=98 MPa、=216 Mpa</p>

69、<p>　　1.3.1.2 初算直徑</p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式（10-24） </p><p><b>　　≥C×</b></p><p>　　表10-17，取C=110</p><p>　　=111×=26.12 mm</p><p>　　考慮有

70、鍵槽，將直徑增大5%，則</p><p>　　d1=22.4×(1+5%) mm=23.5 mm</p><p><b>　　取 d1=30mm</b></p><p><b>　?、?軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)軸上零件的布置和軸徑的初步估算將此軸做成齒輪軸。其結(jié)構(gòu)圖如

71、下</p><p>　　圖5-1 齒輪軸</p><p>　　1.3.1.3 軸上零件的軸向定位</p><p>　　根據(jù)軸徑的初步估算和簡(jiǎn)圖，將本軸做成齒輪軸。為了裝拆方便，兩軸承靠近齒輪的一端均采用軸肩定位。兩軸承采用同一尺寸，以便購(gòu)買(mǎi)、加工、安裝和維修。</p><p>　　1.3.1.4 軸上零件的周向定位</p>

72、<p>　　大帶輪與輸入軸的周向定位采用平鍵連接，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》</p><p>　　表14-35，并考慮為便于加工，在與大帶輪連接處的剖面尺寸b×h=8×7根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表18-6配合采用H7/k6.滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制，軸的尺寸公差為k6.確定各段軸徑和軸長(zhǎng)：</p><p>　　軸徑：從右向左取依次為<

73、/p><p>　　d1=30 mm、d2=40 mm、d3=50 mm、d4=小齒輪、d5=50 mm d6=40 mm。</p><p>　　1.3.1.5 軸長(zhǎng)</p><p>　　長(zhǎng)度取決于帶輪輪轂結(jié)構(gòu)和安裝位置，暫定L1=50 mm初選用6008軸承，其寬度為15 mm。軸承蓋的厚度為20 mm，套筒的寬度，考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距

74、離。通過(guò)密封蓋軸段長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度，并考慮箱體外壁應(yīng)有一定矩離而定，兩軸肩的寬度均為10 mm 。為此，取該段長(zhǎng)L2=165。小齒輪的寬度=75 mm。</p><p>　　1.3.1.6 軸的結(jié)構(gòu)工藝</p><p>　　考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝，在軸的左右兩端面和軸</p><p>　　肩處均制成2×45°的倒角。右端支承軸的軸頸為&

75、lt;/p><p>　　了磨削到位，留有砂輪越程槽。</p><p>　　1.3.1.7 按扭轉(zhuǎn)復(fù)合進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　⑴ 求分度圓直徑：已知d1=62.5 mm</p><p>　?、?求轉(zhuǎn)矩：已知T1=127840 N·mm</p><p><b>　　⑶ 求圓周力：</b&g

76、t;</p><p>　　Ft=2T1/d1=2×127840/62.5=4090.88 N</p><p><b>　?、?求徑向力</b></p><p>　　Fr=Ft·tanα=4090.88×tan20°=1488.96 N</p><p>　　因?yàn)樵撦S兩軸承對(duì)稱(chēng)，所以：

77、LA=LB=50.5 mm</p><p>　　繪制軸受力簡(jiǎn)圖（如圖a）</p><p><b>　?、?軸承支反力：</b></p><p>　　RHA= RHB = Ft/2=2045.44 N</p><p>　　由兩邊對(duì)稱(chēng)，知截面C的彎矩也對(duì)稱(chēng)。</p><p>　　⑹ 截面C在水平面彎矩

78、為</p><p>　　MHC= RHA L/2=2045.44×50.5=103294.72 N·mm</p><p>　　⑺ 繪制垂直面彎矩圖（如圖c）</p><p>　　RVA= RVB = Fr/2=744.48 N</p><p>　　由兩邊對(duì)稱(chēng)，知截面C的彎矩也對(duì)稱(chēng)。</p><p>

79、　?、?截面C在水平面彎矩為</p><p>　　MVC= RVA L/2=744.48×50.5=37596.24 N·mm</p><p>　?、?繪制合成彎矩圖（如圖d）</p><p>　　MC=(MHC2+MVC2)1/2=(103294.72+37596.24)1/2=70445.48 N·mm</p><

80、;p>　?、?繪制扭矩圖（如圖e）</p><p>　　轉(zhuǎn)矩：T=364850 N·mm</p><p>　?、?按扭轉(zhuǎn)復(fù)合進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　Mc=70445.48 N·mm =59 MPa</p><p>　　==70445.48/0.1 ×62.5³=2.89 MPa&l

81、t; =59 MPa</p><p>　　所以該軸的強(qiáng)度足夠。</p><p>　　1.3.2 輸出軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　1.3.2.1 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力</p><p>　　由于設(shè)計(jì)的是單級(jí)減速器的輸入軸，該軸無(wú)特殊要求，選用45鋼，</p><p>　　=650 MPa、=59 MPa、=98

82、 MPa、=216 Mpa</p><p>　　1.3.2.2 初算直徑</p><p>　　按扭轉(zhuǎn)復(fù)合進(jìn)行強(qiáng)度估算輸出端聯(lián)軸器的最小直徑。《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》</p><p>　　表10-17按45鋼取C=110，輸出軸的功率PⅡ=2.74 kw。輸出轉(zhuǎn)速</p><p>　　nⅡ=71.72 r/min。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式（10-24）

83、</p><p><b>　　≥C×得</b></p><p>　　dmin= C×= 110×=37.5</p><p>　　由于安裝聯(lián)軸器有鍵。將直徑增大5%。故選用HL4彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器</p><p>　　J40×84/Y40×112，故取軸與聯(lián)軸器的連接處的軸徑為

84、40 mm。</p><p><b>　?、?軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根據(jù)齒輪減速器的簡(jiǎn)圖和軸的初步估算的軸徑確定軸上零件的布置。進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.3.2.3 軸上零件的軸向定位</p><p>　　齒輪的一端靠軸肩定位，另一端靠套筒定位，拆裝、傳力均較方便，兩端軸承采用同一

85、尺寸，以便購(gòu)買(mǎi)、安裝和維護(hù)。左側(cè)軸承靠軸肩定位。故左側(cè)軸承與齒輪之間設(shè)置兩個(gè)軸肩。</p><p>　　1.3.2.4 軸上零件的周向定位</p><p>　　齒輪與軸、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表14-35，并考慮為便于加工，齒輪與軸、聯(lián)軸器與軸連接處的剖面尺寸b×h=12×8根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表18-6配合采用H7/

86、k6.滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制，軸的尺寸公差為k6.</p><p>　　確定各段軸徑和軸長(zhǎng)：</p><p><b>　　軸徑：從右向左取為</b></p><p>　　d1=40 mm、d2=50 mm、d3=60 mm、d4=70 mm、d5=60 mm、d6=50 mm。</p><p>　　1.3.2

87、.5 軸長(zhǎng)</p><p>　　長(zhǎng)度取決于帶輪輪轂結(jié)構(gòu)和安裝位置，從右依次取半聯(lián)軸器與軸的配合寬度為84mm，為了使套筒壓住半聯(lián)軸器端面，取其長(zhǎng)度為82 mm軸承蓋的厚度為20 mm，初選用6010軸承，其寬度為16 mm?？紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。通過(guò)密封蓋軸段長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度，并考慮箱體外壁應(yīng)有一定矩離而定，為此，該段中再用套筒定位。所以取該段長(zhǎng)197 mm。大齒輪寬=70

88、 mm，為了使套筒壓住齒輪端面，取其長(zhǎng)度為68 mm。軸肩寬度為10 mm。所以此軸的長(zhǎng)度為：</p><p>　　1.3.2.6 軸的結(jié)構(gòu)工藝</p><p>　　考慮軸的結(jié)構(gòu)工藝，在軸的左右兩端面處均制成2×45°的倒角。左端支承軸的軸頸為了磨削到位，留有砂輪越程槽。為便于加工，齒輪、半聯(lián)軸器處的鍵槽布置在同一母線(xiàn)上并取同一剖面尺寸。</p><

89、;p>　　1.3.2.7 按扭轉(zhuǎn)復(fù)合進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　?、?求與齒輪配合直徑：已知d3=70mm</p><p>　　⑵ 求轉(zhuǎn)矩：已知T2=364850N·mm</p><p>　?、?求圓周力: Ft=2T2/d3=2×364850/70=3891.73N</p><p>　?、?求徑向力:Fr=F

90、t·tanα=3891.73×tan20°=1416.47N</p><p>　　因?yàn)樵撦S兩軸承對(duì)稱(chēng)，所以：LA=LB=60mm</p><p>　　繪制軸受力簡(jiǎn)圖（如圖a）、</p><p><b>　?、?軸承支反力：</b></p><p>　　RHA= RHB = Ft/2=1945

91、.865N</p><p>　　由兩邊對(duì)稱(chēng)，知截面C的彎矩也對(duì)稱(chēng)。</p><p>　?、?截面C在水平面彎矩為</p><p>　　MHC= RHA L/2=1945.865×60=116931.9N·mm</p><p>　?、?繪制垂直面彎矩圖（如圖c）</p><p>　　RVA= RVB

92、= Fr/2=708.235N</p><p>　　由兩邊對(duì)稱(chēng)，知截面C的彎矩也對(duì)稱(chēng)。</p><p>　?、?截面C在水平面彎矩為</p><p>　　MVC= RVA L/2=708.235×60=42494.1N·mm</p><p>　?、?繪制合成彎矩圖（如圖d）</p><p>　　MC

93、=(MHC2+MVC2)1/2=(116931.9+42494.1)1/2=79713N·mm</p><p>　　繪制扭矩圖（如圖e）</p><p>　　⑽ 轉(zhuǎn)矩：T=364850 N·mm</p><p>　?、?按扭轉(zhuǎn)復(fù)合進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　Mc=79713N·mm =59 MPa&l

94、t;/p><p>　　==79713/0.1 ×70³=2.324MPa< =59 MPa</p><p>　　所以該軸的強(qiáng)度足夠。</p><p>　　滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算</p><p>　?、?根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命:Lh=16×300×10=48000小時(shí)</p><

95、;p>　　1.3.滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算</p><p>　　1.3.1輸入軸承的計(jì)算</p><p>　　1.3.1.1 求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P1、P2</p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表10-12和表10-11 </p><p>　　選擇載荷系數(shù)=1.2，溫度系數(shù)=0.9。</p><p>　　已知分度圓直

96、徑d1=62.5mm，轉(zhuǎn)速n1=215.15 r/min，假設(shè)軸承僅受徑向載荷R1和R2，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式（8-5）可得：</p><p>　　Ft=2T1/d1=2×127840/62.5=4090.88 N</p><p>　　Fr= =4090.88tan20°=1488.96 N</p><p>　　因軸承對(duì)稱(chēng)齒輪分布，故R1=R2=F

97、r/2=744.48 N</p><p>　　P1= R1=1.2×744.48=893.76N</p><p>　　P2=R2=0.95×744.48=707.256N</p><p>　　1.3.1.2 試選軸承型號(hào)</p><p>　　根據(jù)計(jì)算軸徑d2=40 mm，初選6008型，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表16-1

98、得該型號(hào)軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=17000 N，基本額定靜載荷Cor=11800 N。</p><p>　　1.3.1.3 由預(yù)期壽命求所需C</p><p>　　P1＞P2，即按軸承1計(jì)算《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表10-10 得=12000 h</p><p>　　C==893.76×=4800.05 N</p><p>　　因C

99、＜Cr=17000 N，故選軸承型號(hào)為6008型。</p><p>　　1.3.2 輸出軸承的計(jì)算</p><p>　　1.3.2.1 求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷P1、P2</p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表10-12和表10-11</p><p>　　選擇載荷系數(shù)=1.2，溫度系數(shù)=0.9。</p><p>　　已知

100、分度圓直徑d2=187.5 mm，轉(zhuǎn)速n2=71.72 r/min，假設(shè)軸承僅受徑向載荷R1和R2，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式（8-5）可得：</p><p>　　Ft=2T1/d1=2×364850/187.5=3891.73 N</p><p>　　Fr= =3891.73tan20°=1416.47 N</p><p>　　因軸承對(duì)稱(chēng)齒輪分布，故R

101、1=R2=Fr/2=1945.865 N</p><p>　　P1= R1=1.2×1945.865=2335.04 N</p><p>　　P2=R2=0.95×1945.865=1848.57 N</p><p>　　1.3.2.2 試選軸承型號(hào)</p><p>　　根據(jù)計(jì)算軸徑d2=60 mm，初選6012型，《機(jī)

102、械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表16-1得該型號(hào)軸承的基本額定動(dòng)載荷Cr=31500 N，基本額定靜載荷Cor=24200 N。</p><p>　　1.3.2.3 由預(yù)期壽命求所需C</p><p>　　P1＞P2，即按軸承1計(jì)算《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表10-10 得=12000 h</p><p>　　C==2335.04×=8695.31 N</p>

103、;<p>　　因C＜Cr=31500 N，故選軸承型號(hào)為6012型。</p><p>　　1.4鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算</p><p>　　由于齒輪和軸材料均為45鋼，故取=100Mpa</p><p>　　1.4.1 輸入軸與大帶輪輪轂聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接</p><p>　　軸徑d1=30mm,L1=50mm</p>

104、;<p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表14-35，</p><p>　　選用C型平鍵，得：b=8mm，h=7mm，</p><p>　　鍵長(zhǎng)取L=L1－（5～10）=40mm。鍵的工作長(zhǎng)度=L－b=32mm。</p><p><b>　　強(qiáng)度校核：</b></p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式（11-2

105、9）：</p><p>　　= =4×127840/40×7×32 =57.07Mpa<[σP]=100Mpa</p><p>　　所選鍵為：鍵C8×7×40GB/T1096-2003</p><p>　　1.4.2輸出軸與大齒輪聯(lián)接用平鍵聯(lián)接</p><p>　　軸徑d3=60mm,L

106、3=62mm</p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表14-35，</p><p>　　選用A型平鍵，得：b=12mm，h=8mm，</p><p>　　鍵長(zhǎng)取L=L3－（5～10）=53mm。鍵的工作長(zhǎng)度=L－b=41mm。</p><p><b>　　強(qiáng)度校核：</b></p><p>

107、　　《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式（11-29）：</p><p>　　= =4×364850/60×8×41 =74.16Mpa<[σP]=100Mpa</p><p>　　所選鍵為：鍵16×8×56GB/T1096-2003</p><p>　　1.4.3輸出軸與聯(lián)軸器聯(lián)接用平鍵聯(lián)接</p><p&

108、gt;　　軸徑d1=40mm,L1=82mm</p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》表14-35，</p><p>　　選用A型平鍵，得：b=12mm，h=8mm，</p><p>　　鍵長(zhǎng)取L=L1－（5～10）=72mm。鍵的工作長(zhǎng)度=L－b=60mm。</p><p><b>　　強(qiáng)度校核：</b></

109、p><p>　　《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式（11-29）</p><p>　　==4×364850/40×8×60 =76.01Mpa<[σP]=100Mpa</p><p>　　所選鍵為：鍵C12×8×75GB/T1096-200</p><p><b>　　1.5齒輪的設(shè)計(jì)</b

110、></p><p>　　1.5.1齒輪材料熱處理及精度</p><p>　　考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開(kāi)線(xiàn)斜齒輪</p><p>　?。?）       齒輪材料及熱處理</p><p>　　① 材料：高速級(jí)小齒輪選用鋼調(diào)質(zhì)，齒面硬度為小齒輪

111、 280HBS 取小齒齒數(shù)=24</p><p>　　高速級(jí)大齒輪選用鋼正火，齒面硬度為大齒輪 240HBS Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144</p><p><b>　?、?齒輪精度</b></p><p>　　按GB/T10095－1998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。</p>

112、<p>　　1.5.2初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸</p><p><b>　　按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　確定各參數(shù)的值:</b></p><p><b>　　①試選=1.6</b></p><p>　　選取區(qū)域系數(shù) Z=2.433 &l

113、t;/p><p><b>　　則</b></p><p><b>　?、谟?jì)算應(yīng)力值環(huán)數(shù)</b></p><p>　　N=60nj =60×626.09×1×（2×8×300×8）</p><p>　　=1.4425×10h</p

114、><p>　　N=4.45×10h #(5.96為齒數(shù)比,即5.96=)</p><p>　　③查得：K=0.93 K=0.96</p><p>　?、荦X輪的疲勞強(qiáng)度極限</p><p>　　取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,公式得:</p><p>　　[]==0.93×550=511.5 &l

115、t;/p><p>　　[]==0.96×450=432 </p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力 </b></p><p>　?、莶檎n本表3-5得： =189.8MP </p><p><b>　　=1</b></p><p>　　T=9.55&#

116、215;10×=9.55×10×2.93/626.09</p><p>　　=4.47×10N.m</p><p>　　1.5.3.設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　?、傩↓X輪的分度圓直徑d</p><p><b>　　=46.42</b></p><p><

117、;b>　?、谟?jì)算圓周速度</b></p><p><b>　　1.52</b></p><p><b>　?、塾?jì)算齒寬b和模數(shù)</b></p><p><b>　　計(jì)算齒寬b</b></p><p>　　b==46.42mm</p><p&

118、gt;<b>　　計(jì)算摸數(shù)m</b></p><p><b>　　初選螺旋角=14</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　?、苡?jì)算齒寬與高之比</b></p><p>　　齒高h(yuǎn)=2.25 =2.25×2.00

119、=4.50</p><p>　　=46.42/4.5 =10.32</p><p><b>　?、萦?jì)算縱向重合度</b></p><p>　　=0.318=1.903</p><p><b>　?、抻?jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p><b>　　使用系數(shù)=1&l

120、t;/b></p><p>　　根據(jù),7級(jí)精度, 查課本得</p><p>　　動(dòng)載系數(shù)K=1.07,</p><p>　　查課本K的計(jì)算公式:</p><p>　　K= +0.23×10×b</p><p>　　=1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10&

121、#215;46.42=1.33</p><p>　　查課本得: K=1.35</p><p>　　查課本得: K==1.2</p><p><b>　　故載荷系數(shù):</b></p><p>　　K＝K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71</p><p&

122、gt;　?、甙磳?shí)際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑</p><p><b>　　d=d=50.64</b></p><p><b>　?、嘤?jì)算模數(shù)</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　1 計(jì)算模數(shù)</b></p&

123、gt;<p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=2mm但為了同時(shí)滿(mǎn)足接觸疲勞強(qiáng)度，需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=50.64來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).于是有:</p><p>　　z==24.57 取z=25</p><p>　　那么z=5.96×25=149