機(jī)電一體化畢業(yè)設(shè)計(jì)論文帶式輸送機(jī)用二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器

1、河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題 目帶式輸送機(jī)用二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器系 別機(jī)電工程系專 業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)班 級(jí)08機(jī)電十班學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師定稿日期2010年 3月 22日河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書專業(yè)班級(jí)08機(jī)電十班姓名17指導(dǎo)教師魏波設(shè)計(jì)（論文）題目帶式輸送機(jī)用二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器主要研究?jī)?nèi)容帶式輸送機(jī)用二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器掌握斜齒圓柱齒輪減速器傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)過程和方法，包括參數(shù)擬定、傳動(dòng)設(shè)計(jì)、零件計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，主要技術(shù)指標(biāo)或研究目標(biāo)1）樹立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握斜齒圓柱齒輪減速器傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)過程和方法，包括參數(shù)擬定、傳動(dòng)設(shè)計(jì)、零件計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等

2、，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)的能力。2）綜合應(yīng)用過去所學(xué)的理論知識(shí)，提高聯(lián)系實(shí)際和綜合分析的能力。3）提高的設(shè)計(jì)的能力。如計(jì)算、制圖，應(yīng)用設(shè)計(jì)資料、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、編寫技術(shù)文件（說(shuō)明書）等。基本要求工作條件：輸送機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，輕微振動(dòng)，連續(xù)工作，兩班制，使用期限8年，卷筒轉(zhuǎn)速容許誤差為±5%。原始數(shù)據(jù)：卷筒圓周力f=2500n，卷筒直徑d=420mm，卷筒轉(zhuǎn)速n=113.7r/min。主要參考資料及文獻(xiàn)【1】蒙曉影.工程力學(xué).大連：大連理工大學(xué)出版社,2004.09【2】石品德.潘周光.曹小容. 機(jī)械制圖北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社,2007.10【3】陳于萍.高曉康.互換性與測(cè)量技術(shù).北京：高等教育

3、出版社,2002.07【4】張曉坤.隋曉朋.張智廣.atucad中文版實(shí)用教程.北京：北京經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)出版社，2008.9【5】隋冬杰.劉曉菡.王傲勝.機(jī)械基礎(chǔ).上海：同濟(jì)出版社，【6】唐金松.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2000.【7】李西伯.物理學(xué).北京：高等教育出版社，1993.5【8】龔桂義主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)（第三版）.北京：高等教育出版社，1987.【9】龔桂義主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.（第二版）.北京：高等教育出版社，1989.【10】徐自立.工程材料.武漢:華中科技大學(xué)出版社，2003；摘 要本文闡述了二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)的過程，對(duì)

4、機(jī)床的進(jìn)一步改造。齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是減速器最主要的部分，特別是箱體，精度要求非常的高，還需考慮其它方面對(duì)傳動(dòng)軸的影響。在分析各種減速器結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，并利用各種相關(guān)的資料和實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮了各種性能、精度、平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)，實(shí)用性比較強(qiáng)，設(shè)計(jì)一臺(tái)二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器傳動(dòng)系統(tǒng)。通過了經(jīng)驗(yàn)的估算到驗(yàn)算，不符合就對(duì)某些部件進(jìn)行改進(jìn)，反復(fù)進(jìn)行修改直到達(dá)到要求，并通過二維繪圖軟件autocad繪圖，修改結(jié)構(gòu)上不合理的地方。本文對(duì)設(shè)計(jì)的方案的選擇進(jìn)行了分析、比較，對(duì)零件的選擇校核和分析，對(duì)二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)步驟做了介紹，并對(duì)一些設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行了簡(jiǎn)化。關(guān)鍵詞：二級(jí)斜齒圓柱齒輪 減速器 強(qiáng)度

5、計(jì)算abstractthis paper describes two helical gear reducer design and design process, the further transformation of the machine tool. gear reducer drive system is the most important part, especially the box, very high accuracy requirements, need to consider the impact of other aspects of the drive shaf

6、t. in the analysis of the structure and performance characteristics of various reducer, based on and use a variety of relevant information and practical experience, comprehensive consideration a variety of performance, precision, stability, economic design, practicality relatively strong, to design

7、a 2 stage helical gear reducer drive system. through the experience of the estimates to the checking does not conform to certain components on the right improvements, repeatedly modified until the meet the requirements, and through two-dimensional mapping software, autocad drawings, modify the struc

8、ture of irrational place. in this paper, the design options of the program analysis and comparison, the choice of parts checked and analysis, the two helical gear reducer design steps made an introductory, and some design steps has been simplified.key words: two helical gear reducer strength calcula

9、tion目 錄摘 要4abstract51 緒論72 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案82.1 方案的特點(diǎn)及應(yīng)用82.2 初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案82.3 選擇電動(dòng)機(jī)82.3.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型82.3.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量92.4 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比102.4.1 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)102.4.2 分配各級(jí)傳動(dòng)比102.4.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)113 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)123.1 齒輪傳動(dòng)的概述123.1.1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)123.1.2 齒輪傳動(dòng)的分類123.2 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)123.2.1 選擇齒輪材料、熱處理及精度123.2.2 確定許用應(yīng)力133.2.3 高速級(jí)齒

10、輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)133.2.4 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)144 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)174.1滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的概述174.1.1軸的功能及分類184.1.2滾動(dòng)軸承的分類184.2 滾動(dòng)軸承的型號(hào)選擇及設(shè)計(jì)184.3 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度184.4 計(jì)算軸上的載荷215 減速器聯(lián)接鍵的設(shè)計(jì)236 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)236.1 箱體特點(diǎn)236.2 潤(rùn)滑與密封設(shè)計(jì)257 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)25論文總結(jié)25參考文獻(xiàn)251 緒論原料輸送大量使用皮帶輸送機(jī)，本論文是關(guān)于帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)，帶式輸送機(jī)的帶傳動(dòng)是通過撓性件帶，把主動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給從動(dòng)軸的一種機(jī)械形式，常用于兩軸相距較遠(yuǎn)的場(chǎng)合，與其他機(jī)械傳動(dòng)相比，帶

11、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，是一種應(yīng)用很廣泛的機(jī)械傳動(dòng)。帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置主要有電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器等組成。帶傳動(dòng)由于承載能力低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他型式大，故應(yīng)放在系統(tǒng)的高速級(jí)，此時(shí)速度較高，在傳遞相同功率時(shí)的轉(zhuǎn)矩減小，從而使帶傳動(dòng)獲得較為緊湊的結(jié)構(gòu)尺寸，此外，帶傳動(dòng)工作平穩(wěn)，能緩沖、吸振，被廣泛采用。論文分為七部分。第一部分“傳動(dòng)方案的總體設(shè)計(jì)”主要是確定傳動(dòng)方案，選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)，合理分配傳動(dòng)比及計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，為計(jì)算各級(jí)傳動(dòng)件作準(zhǔn)備條件；第二部分“傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算”主要進(jìn)行確定傳動(dòng)件齒輪的尺寸參數(shù)、材料和結(jié)構(gòu)；第三部分“減速器軸的設(shè)計(jì)”進(jìn)行軸的材料及各部分結(jié)構(gòu)

12、和主要參數(shù)的確定，強(qiáng)度計(jì)算校核第四部分“減速器鍵的設(shè)計(jì)”進(jìn)行了鍵的型號(hào)尺寸及材料的選擇、強(qiáng)度的計(jì)算；第五部分“減速器軸承的設(shè)計(jì)”進(jìn)行了軸承的選擇、壽命計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算；第六部分“減速箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”主要進(jìn)行箱體的材料及各部分結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)；第七部分“聯(lián)軸器的選擇和減速器的潤(rùn)滑”進(jìn)行了聯(lián)軸器的選擇計(jì)算和減速器各部分的潤(rùn)滑方式和潤(rùn)滑油的選用。所引用的參考文獻(xiàn)資料有：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、機(jī)械零件、機(jī)械原理、機(jī)械制圖、互換性與技術(shù)測(cè)量。2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)方案2.1 方案的特點(diǎn)及應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)軸承的位置不對(duì)稱，因此要求有較大的剛度。高速級(jí)齒輪布置在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)矩輸入端。這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的彎曲

13、變形可以部分相互抵消，以減緩沿齒寬載荷分布不均勻的現(xiàn)象。用于載荷比較平穩(wěn)的場(chǎng)合。高速級(jí)一般做成斜齒。傳動(dòng)裝置圖如2-1-11-電動(dòng)機(jī)；2-聯(lián)軸器；3-齒輪減數(shù)機(jī)；4-卷筒；5-運(yùn)輸帶2-1-1 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置示意圖2.2 初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，傳動(dòng)裝置的總效率××0.876；為兩對(duì)聯(lián)軸器的效率，為三對(duì)滾動(dòng)軸承的效率，為閉式齒輪的傳動(dòng)效率，齒輪為7級(jí)精度，油脂潤(rùn)滑。根據(jù)帶式運(yùn)輸機(jī)工作的類型，可取工作效率。2.3 選擇電動(dòng)機(jī)2.3.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型1）按工作電源分類 根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。其中交流電動(dòng)機(jī)還分為單

14、相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)。 2）按結(jié)構(gòu)及工作原理分類 電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為直流電動(dòng)機(jī)，異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。同步電動(dòng)機(jī)還可分為永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同步電動(dòng)機(jī)。 異步電動(dòng)機(jī)可分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又分為三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)等。交流換向器電動(dòng)機(jī)又分為單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。有刷直流電動(dòng)機(jī)可分為永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。電磁直流電動(dòng)機(jī)又分為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。永磁直流電動(dòng)機(jī)又分為稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)

15、、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。 3）按起動(dòng)與運(yùn)行方式分類 電動(dòng)機(jī)按起動(dòng)與運(yùn)行方式可分為電容起動(dòng)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式單相異步電動(dòng)機(jī)和分相式單相異步電動(dòng)機(jī)。 4）按用途分類 電動(dòng)機(jī)按用途可分為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。 按照工作條件是輸送機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大，空載起動(dòng)，工作時(shí)間長(zhǎng)的環(huán)境下，因此選擇選擇y系列三相鼠籠式交流異步電動(dòng)機(jī)。2.3.2 選擇電動(dòng)機(jī)的容量要想使電動(dòng)機(jī)在使用中效率最高，必須根據(jù)負(fù)載的不同性質(zhì)來(lái)合理選擇電動(dòng)機(jī)的容量和型號(hào)。如電動(dòng)機(jī)容量選擇往往偏大。不僅造成投資的浪費(fèi)，而且效率和功率因數(shù)也都不高，使電能浪費(fèi)很大。

16、電動(dòng)機(jī)的容量選得過小，就會(huì)難于起動(dòng)，或者勉強(qiáng)起動(dòng)起來(lái)，工作電流也會(huì)超過電動(dòng)機(jī)的額定電流，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組過熱乃至燒毀。 選擇電動(dòng)機(jī)容量時(shí)，還要考慮到供電變壓器容量的大小。一般來(lái)說(shuō)，直接起動(dòng)的最大1臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)的容量，不宜超過供電變壓器容量的13。對(duì)連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，如與水泵、風(fēng)機(jī)等配套的電動(dòng)機(jī)，從節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)，電動(dòng)機(jī)約在80%左右負(fù)載率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，效率最高。對(duì)農(nóng)用電動(dòng)機(jī)，其平均負(fù)載率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，效率最高。所以；對(duì)農(nóng)用電動(dòng)機(jī)，其平均負(fù)載為電動(dòng)機(jī)額定存量的70%以上時(shí)即可認(rèn)為電動(dòng)機(jī)容量的選擇是合理的。 對(duì)短時(shí)間運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，例如，與電動(dòng)閘門配套的電動(dòng)機(jī)，可以允許在比額定功率偏大的情況下運(yùn)行，這應(yīng)該依電動(dòng)機(jī)

17、的轉(zhuǎn)矩是否能滿足負(fù)載轉(zhuǎn)矩的要求來(lái)確定計(jì)算電動(dòng)機(jī)所需工作功率為： 。因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)功率由y系列三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)可知，選用額定功率為7.5kw的電動(dòng)機(jī)。 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速n=113.7r/min由于兩級(jí)斜齒輪減速器一般傳動(dòng)比范圍為840，則總傳動(dòng)比合理范圍為，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有1000r/min，1500r/min，3000r/min。符合條件的如下表所示：表2-3-1 電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及總傳動(dòng)比方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（kw)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n(r/min)總傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1y132s2-27.53000292032.52y132m-47.51500144014

18、.043y160m-67.510009708.04綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為y112m4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為7.5，滿載轉(zhuǎn)速1440 r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。2.4 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配各級(jí)傳動(dòng)比2.4.1 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為=132.4.2 分配各級(jí)傳動(dòng)比×式中分別為第一二級(jí)斜齒輪的傳動(dòng)比。兩級(jí)展開式斜齒輪減數(shù)器。根據(jù)各原則取得高速級(jí)傳動(dòng)比為4.3。 則2.4.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)1) 各軸轉(zhuǎn)速1440r/min

19、60;1440/4.3334.88r/min  / 334.88/3.02=110.89r/min =110.89 r/min2) 各軸輸入功率×7.43×0.997.36kw×2×7.36×0.99×0.966.99kw×2×6.99×0.99×0.966.64kw×2×1=6.64×0.99×0.996.51kw3) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩:=9550 =9550×=49.28 n·m×

20、; =49.28×1×0.99=48.79n·m×××=48.79×4.3×0.99×0.99=205.62n·m×××=205.62×3.02×0.99×0.96=590.17n·m=××=590.17×0.96×0.99=560.90n·m綜合上述，可總結(jié)如下:表4-3-1 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)軸 號(hào)功率p/kw轉(zhuǎn)矩t/（n·m）轉(zhuǎn)速n(r/min）傳動(dòng)比i傳動(dòng)效率電動(dòng)

21、機(jī)軸7.4314400.99軸17.3614404.30.95軸26.99334.883.020.96軸36.64110.890.98工作軸6.51110.893 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)3.1 齒輪傳動(dòng)的概述 3.1.1 齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)與帶傳動(dòng)相比：主要優(yōu)點(diǎn)： 傳遞動(dòng)力大、效率高； 壽命長(zhǎng)，工作平穩(wěn)，可靠性高； 能保證恒定的傳動(dòng)比，能傳遞任意夾角兩軸間的運(yùn)動(dòng)。 主要缺點(diǎn)： 制造、安裝精度要求較高，因而成本也較高； 不宜作遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 5.1.2 齒輪傳動(dòng)的分類1）按齒輪類型分：直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)、錐齒輪傳動(dòng)、人字齒輪傳動(dòng)。2）按裝置形式分：開式傳動(dòng)、半開式傳動(dòng)、閉式傳

22、動(dòng)。3）按使用情況分：動(dòng)力齒輪以動(dòng)力傳輸為主，常為高速重載或低速重載傳動(dòng)。傳動(dòng)齒輪以運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確為主，一般為輕載高精度傳動(dòng)。4）按齒面硬度分：軟齒面齒輪（齒面硬度350hbs）、硬齒面齒輪（齒面硬度350hbs）。3.2 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)3.2.1 選擇齒輪材料、熱處理及精度1）選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，功率較小，可采用軟齒面，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，然后再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核；2）選取齒輪材料，齒輪的齒體應(yīng)有較高的抗折斷能力，齒面應(yīng)有較強(qiáng)的抗點(diǎn)蝕、抗磨損和較高的抗膠合能力，即要求：齒面硬、芯部韌。常用的材料有鋼：許多鋼材經(jīng)適當(dāng)?shù)臒崽幚砘虮砻嫣幚恚梢猿蔀槌Ｓ玫凝X輪材料；鑄鐵：常作為低速、輕載、不太重

23、要的場(chǎng)合的齒輪材料；非金屬材料：適用于高速、輕載、且要求降低噪聲的場(chǎng)合。綜上可知如下結(jié)論：a 材料：高速級(jí)小齒輪選用45cr(調(diào)質(zhì))，硬度280hbs,取小齒齒數(shù)=28。高速級(jí)大齒輪選用45鋼(調(diào)質(zhì)），齒面硬度為大齒輪240hbs 。 z=i1×z=4.3×28=120.4 取z=120b. 齒輪精度:按gb/t100951998，選擇7級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。3.2.2 確定許用應(yīng)力根據(jù)齒輪材料，根據(jù)3圖10-38和圖10-39有hlim = 610mpa；h2lim = 610mpaflim1= 250mpa；f2lim=250mpa由式10-35可得fl =1.4flim=

24、 1.4×250 =350mpa f2 =1.4f×lim= 1.4×250 =350mpa由式10-34可得hl =0.9hlim = 0.9×610= 549 mpah2=0.9h2lim = 0.9×610= 549 mpa3.2.3 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)小齒輪齒數(shù)z1= 28 ，大齒輪齒數(shù)z2= 120,則齒數(shù)比為：1計(jì)算小齒輪的分度圓直徑 確定參數(shù)：ad= 756，am= 12.4 ；載荷系數(shù)k=1.4 ；取齒寬系數(shù)d= 1.0;t1= 48.79 nlim h = 549mpa2協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)取中心距a= 218mm則齒輪法面模數(shù)為取齒

25、輪法面模數(shù) mn= 3.0mm ；3計(jì)算分度圓直徑和齒寬 小齒輪分度圓直徑： 大齒輪分度圓直徑：齒寬：b=dd1=1.0×80.31= 80.31 mm取大齒輪齒寬b2=85 mm，則小齒輪齒寬b1=90mm。4.當(dāng)量齒數(shù)小齒輪當(dāng)量齒輪數(shù)：大齒輪當(dāng)量齒輪數(shù)：查得復(fù)合齒形系數(shù)yfs1=4.1 ；yfs2 =3.88 由于則輪齒彎曲強(qiáng)度條件所需要的模數(shù)為它小于設(shè)計(jì)結(jié)果mn=3.0mm，滿足輪齒彎曲強(qiáng)度條件。3.2.4 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)取小齒輪齒數(shù)z1=36；則大齒輪齒數(shù)為z2=i2 z1= 108.72,取z2=109齒數(shù)比為：1計(jì)算小齒輪的分度圓直徑 確定參數(shù):ad=756 ，am=

26、 12.4；載荷系數(shù)k= 1.4 ；齒寬系數(shù)d= 1.0 t2=203.62 n/mm；h= 549 mpa；2協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù) 取中心距a= 170mm螺旋角為： 取齒輪法面模數(shù)mn=2.4mm。3.計(jì)算分度圓直徑和齒寬 小齒輪分度圓直徑大齒輪分度圓直徑 齒寬b=dd1=1.0×81.61=81.61mm，取大齒輪齒寬b2=95mm，小齒輪寬b1=100mm。4當(dāng)量齒數(shù) 查表10-10得復(fù)合齒形系數(shù)yfs1= 4.06 ，yfs2= 3.88 ；按輪齒彎曲強(qiáng)度條件所需要的模數(shù)為它小于設(shè)計(jì)結(jié)果mn=2.5mm，滿足輪齒彎曲強(qiáng)度條件。各齒輪幾何參數(shù)計(jì)算結(jié)果如下表名稱代號(hào)計(jì)算公式 結(jié)果高速級(jí)

27、低速級(jí)中心距aa=d1(1+u)/2cos218170傳動(dòng)比ii=z2/z14.293.03法面模數(shù)mn由強(qiáng)度計(jì)算，并為標(biāo)準(zhǔn)值3.02.4端面模數(shù)mtmt=mn/cos3.082.48法面壓力角n 2020端面壓力角t152.48152.21螺旋角一般取=8°20°13°14.7°齒數(shù)z2812036109分度圓直徑dd=mnz/cos89.25382.4989.32270.45齒頂圓直徑dada=d+2m95.41384.5494.28275.41齒根圓直徑dfdf=d-2.5m81.55374.7983.12264.25齒寬bb2=2d1，b1=b2

28、+(510)859095100螺旋角方向 左右左右齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是確定輪緣，輪輻，輪轂等結(jié)構(gòu)形式及尺寸大小。過強(qiáng)度計(jì)算確定出了齒輪的齒數(shù)z、模數(shù)m、齒寬b、螺旋角b、分度圓直徑d 等主要尺寸。 在綜合考慮齒輪幾何尺寸，毛坯，材料，加工方法，使用要求及經(jīng)濟(jì)性等各方面因素的基礎(chǔ)上，按齒輪的直徑大小，選定合適的結(jié)構(gòu)形式，再根據(jù)推薦的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算3-2-1齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。代號(hào)計(jì)算公式高速級(jí)低速級(jí)ds由軸強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)要求5570d1d1=1.6ds88112d2da-10mn248364l(11.5)b8590do0.25(d2-d1)104.3563do168238nn=0.5mt1.54

29、1.24s0.3b25.528.54 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)4.1 滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的概述4.1.1傳動(dòng)軸的功能軸用于支撐回轉(zhuǎn)零件并傳遞扭矩。軸的用途及分類軸的主要功用是支承回轉(zhuǎn)零件及傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，按照承受載荷的不同，軸可分為：心軸只承受彎矩的軸，如火車車輪軸。傳動(dòng)軸只承受扭矩的軸，如汽車的傳動(dòng)軸。轉(zhuǎn)軸同時(shí)承受彎矩和扭矩的軸，如減速器的軸。按照軸線形狀的不同，軸可分為曲軸和直軸兩大類。直軸根據(jù)外形的不同，可分為光軸和階梯軸。軸一般是實(shí)心軸，有特殊要求時(shí)也可制成空心軸，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸。除了剛性軸外，還有鋼絲軟軸，可以把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)靈活地傳到不開敞地空間位置。4.1.2 滾動(dòng)軸承的分類滾動(dòng)軸承的

30、主要類型有：調(diào)心球軸承1000 、調(diào)心滾子軸承2000、圓錐滾子軸承3000、雙列深溝球軸承4000 、推力球軸承5000 、深溝球軸承6000、角接觸球軸承7000 、推力圓柱滾子軸承8000、圓柱滾子軸承n。球軸承承載能力低，極限轉(zhuǎn)速高。滾子軸承承載能力高，極限轉(zhuǎn)速低。4.2 滾動(dòng)軸承的型號(hào)選擇及設(shè)計(jì)1）列出軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩2）初步確定軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,根據(jù)課本取輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑,為了使所選的軸與聯(lián)軸器吻合,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)查課本,選取為了隔離振動(dòng)、緩沖和安裝方便，擬選用彈性聯(lián)軸器，因?yàn)橛?jì)

31、算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩,所以查可知：tl9型彈性柱銷聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩為1000n·m,許用最大轉(zhuǎn)速為2850r/min,軸徑為5071mm。4.3 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度從動(dòng)軸 為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求,-軸段右端需要制出一軸肩,故取-的直徑;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑半聯(lián)軸器與 為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上, 故-的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些,現(xiàn)取 初步選擇滾動(dòng)軸承.因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列角接觸球軸承.參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組 標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承33011型.其尺寸為 ,故;而 .右端

32、滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位.由手冊(cè)上查得33011型軸承定位軸肩高度mm, 取安裝齒輪處的軸段;齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位.已知齒輪的寬度為95mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取. 齒輪的左端采用軸肩定位,軸肩高4,取.軸環(huán)寬度,取b=16mm. 軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定) .根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 ,故取. 取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=12,兩圓柱齒輪間的距離c=16.考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí),應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s,取s=10,已知滾

33、動(dòng)軸承寬度t=27,高速齒輪輪轂長(zhǎng)l=85,則至此,已初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度.從動(dòng)軸主動(dòng)軸1.為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求,-軸段右端需要制出一軸肩,故取-的直徑;右端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑半聯(lián)軸器與 為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上, 故-的長(zhǎng)度應(yīng)比略短一些,現(xiàn)取2.初步選擇滾動(dòng)軸承.因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列角接觸球軸承.參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組 標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承33208型.其尺寸為,故,左端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位.由手冊(cè)上得33206型軸肩高度mm,3.齒輪的左端與左軸承之間

34、采用套筒定位.已知齒輪的寬度為85mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取. 齒輪的左端采用軸肩定位,軸肩高4,取.軸環(huán)寬度,取b=16mm. 4.軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定) .根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 ,故取.5.取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=12,兩圓柱齒輪間的距離c=16.考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí),應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s,取s=10,已知滾動(dòng)軸承寬度t=25,低速級(jí)齒輪輪轂長(zhǎng)b=95,則至此,已初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度.主動(dòng)軸中間軸1.初步選擇滾動(dòng)

35、軸承.因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列角接觸球軸承.參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組 標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承33007型.其尺寸為,故;而 .右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位.由手冊(cè)上查得33007型軸肩高度mm,2.取安裝齒輪處的軸段;齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定位.已知齒輪的寬度為50mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取. g低速級(jí)小齒輪的左端采用軸肩定位,軸肩高5,取.軸環(huán)寬度,取b=25mm. 3.軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定) .根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求,

36、取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離 ,故取.4.取齒輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16,兩圓柱齒輪間的距離c=20.考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí),應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離 s,取s=8,已知滾動(dòng)軸承寬度t=27,由于高速級(jí)大小齒和低速成級(jí)大小齒輪間配合完好.至此,已初步確定了軸的各端直徑和長(zhǎng)度.中間軸4.4 求軸上的載荷 首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖, 確定頂軸承的支點(diǎn)位置時(shí),查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)20-149表20.6-7.對(duì)于33011型圓錐滾子軸承,a=19mm,因此,做為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距. 水平面上的支反力垂直面內(nèi)的支反力彎矩總彎矩 圖4-1-1 從動(dòng)軸載荷分析圖6. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合

37、成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只能校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度。=前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得=60mp 此軸合理安全5 減速器聯(lián)接鍵的設(shè)計(jì)1）從動(dòng)軸一般8級(jí)以上精度的尺寸的齒輪有定心精度要求，應(yīng)用平鍵.按，查得平鍵截面.鍵槽用鍵槽銑刀加工。長(zhǎng)為70mm.半聯(lián)軸器于軸的配合為。同樣可得長(zhǎng)為60mm.2）中間軸齒輪周向定位。查得兩平鍵的尺寸分別為3）主動(dòng)軸按，查得平鍵截面.鍵槽用鍵槽銑刀加工。長(zhǎng)為38mm.半聯(lián)軸器于軸的配合為。同樣可得,長(zhǎng)為31mm.6 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)6.1 箱體特點(diǎn)減速器的箱體采用鑄造（ht200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端

38、蓋分機(jī)體采用配合.1）.機(jī)體有足夠的剛度。在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2）.考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xh為40mm 為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為3）.機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性。鑄件壁厚為10，圓角半徑為r=3。機(jī)體外型簡(jiǎn)單，拔模方便.4）.對(duì)附件設(shè)計(jì)。a 視孔蓋和窺視孔 在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的

39、表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用m6緊固b 油螺塞 放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。c 油標(biāo) 油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出.d 通氣孔 由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡.e 蓋螺釘 啟蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.f 位銷 為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配

40、精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.g 吊鉤 在機(jī)蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體.減速器機(jī)體箱結(jié)構(gòu)尺寸減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)主要尺寸如下表：名稱符號(hào)計(jì)算公式結(jié)果箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱蓋凸緣厚度12箱座凸緣厚度12箱座底凸緣厚度20地腳螺釘直徑m20地腳螺釘數(shù)目查手冊(cè)6軸承旁聯(lián)接螺栓直徑m14機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑=（0.50.6）m10軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）8視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）8定位銷直徑=（0.70.8）7，至外機(jī)壁距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表426，至凸緣邊緣距離查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表424外機(jī)壁至軸承座端面距離=+（812）56大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離>1.210齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離>8機(jī)蓋，機(jī)座肋厚7 7軸承端蓋外徑+（55.5）102（1軸）102（2軸）130（3軸）軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離102（1軸）102（2軸）130（3軸）6.2 潤(rùn)滑與密封設(shè)計(jì)對(duì)于二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于，所