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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （屆 ） 學(xué) 生 姓 名 院 （系） 專 業(yè) 機(jī)電一體化 學(xué) 號(hào) 導(dǎo) 師 設(shè)計(jì)（論文）題目 設(shè)計(jì)螺旋傳輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)圓柱齒輪減速器

2、 黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)螺旋傳輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)圓柱齒輪減速器 摘要: 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是設(shè)計(jì)螺旋傳輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)圓柱齒輪減速器，減速器是一種由封閉在箱體內(nèi)的齒輪、蝸輪、蝸桿等組成，一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動(dòng)設(shè)備。它是位于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的機(jī)械傳動(dòng)裝置，把原動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過(guò)減速器的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達(dá)到減速的目的。 本文主要是從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行一級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)： 第一，合理的傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)，了解機(jī)械傳動(dòng)裝置的原理及參數(shù)搭配，為設(shè)計(jì)各級(jí)傳動(dòng)件和裝配草圖提供依據(jù)。 第二，傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算及齒輪、軸、滾動(dòng)軸承、

3、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)選擇與校正，為進(jìn)行裝配草圖的設(shè)計(jì)作好準(zhǔn)備。 第三，減速器結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì)以便提高效率、降低成本，使用維修簡(jiǎn)單。 第四，減速器裝配圖和零件工作圖的設(shè)計(jì)以便進(jìn)行機(jī)器裝配、調(diào)試及維護(hù)。 關(guān)鍵詞：齒輪減速器 箱體 機(jī)械傳動(dòng)裝置 原理及參數(shù) 設(shè)計(jì) 29 Design of spiral transmission machine transmission device in a cylindrical gear reducer Abstract: The graduation de

4、sign topic is the level of the design of cylindrical gear reducer, it is a closed in the box body, gear, worm gear, worm and other components,generally used for low speed large torque transmission equipment. It is located in the original motivation and work between the machine and the mechanical tra

5、nsmission device, the original motive power through the gear reducer input shaft on a small number of teeth of gear meshing of the big gear output shaft to achieve the purpose of deceleration. This article is mainly from the following aspects to a cylindrical gear reducer design: First, reasonable

6、 gear design, understanding the mechanical transmission principle and parameter matching design levels, transmission parts and Assembly Sketches provide a basis. In second, transmission parts of the design and calculation of gear, shaft, bearing, selection of design, the design for Assembly Sketche

7、s ready. Third, speed reducer structure and its attachment to the design in order to improve efficiency, reduce costs, the use of simple repair. In fourth, the reducer assembly drawing and parts drawing design for machine assembly, commissioning and maintenance. Key words: Gear reducer Casing

8、A mechanical transmission device Principle and Parameter Design 目 錄 摘要 I Abstract II 1 緒論 1 1.1 選題背景 1 1.2 選題意義 1 1.3 減速器的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1 1.4 減速器的分類及載荷分類 2 1.5 設(shè)計(jì)的主要工作 3 1.6 設(shè)計(jì)的總結(jié)及展望未來(lái) 3 2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 4 2.1 一級(jí)圓柱齒輪減速器的工作原理及技術(shù)說(shuō)明 4 2.2 傳動(dòng)方案的分析與擬定 4 2.3 選擇電動(dòng)機(jī) 5 2.4

9、計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 6 3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 9 3.1 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 9 3.2 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 3.3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 3.4 軸承的選擇及校核 17 3.5 聯(lián)軸器的選擇 18 4 一級(jí)圓柱減齒輪速器的結(jié)構(gòu) 20 4.1 減速器的簡(jiǎn)介 20 4.2 一級(jí)圓柱齒輪減速器箱體的尺寸 20 4.3 一級(jí)齒輪圓柱減速器箱體結(jié)構(gòu)及其工藝性 21 4.4 一級(jí)圓柱齒輪減速器的附件 22 4.5 一級(jí)圓柱齒輪減速器的潤(rùn)滑和密封 23 4.6 一級(jí)圓柱齒輪減速器的安裝與拆卸順序 24 5 繪制裝配圖和零件圖 26 總 結(jié) 27 致 謝 28 參

10、考文獻(xiàn) 29 1 緒論 1.1 選題背景 減速器其實(shí)已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常的廣泛。其一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動(dòng)設(shè)備，把電動(dòng)機(jī)，內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過(guò)減速器的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達(dá)到減速的目的。隨著現(xiàn)代工業(yè)突飛猛進(jìn)地發(fā)展，一般的速度已經(jīng)無(wú)法滿足快速工業(yè)生產(chǎn)的要求，于是就開(kāi)發(fā)了利用減速器的傳輸機(jī)生產(chǎn)線，它能夠很好地提高作業(yè)人員和設(shè)備工裝的效率，有效地降低成本，提高生產(chǎn)能力。然而，傳輸機(jī)生產(chǎn)線的傳送速度就是依靠減速器來(lái)實(shí)現(xiàn)快慢控制的。傳輸機(jī)生產(chǎn)線的裝置最常用的就是螺旋傳輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)圓柱齒輪減速器。 減速器是一種由封閉在箱體內(nèi)的

11、齒輪、蝸輪、蝸桿等組成的傳動(dòng)裝置，是將電動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到我們所要的回轉(zhuǎn)數(shù)。其可以很好的實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞、獲得某一速度和獲得較大的扭矩，效率十分之高，非常之準(zhǔn)確可靠。目前在大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，幾乎在各式機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以見(jiàn)到它的蹤跡。隨著工業(yè)快速的發(fā)展和工廠自動(dòng)化程度的日益加劇，減速器的需求量也會(huì)大大增長(zhǎng)。然而，一級(jí)圓柱齒輪減速器又是各式各樣減速器中典型的代表.在這種背景下我們選擇了一級(jí)齒輪減速器的設(shè)計(jì)具有重要性。 1.2 選題意義 本論文主要內(nèi)容是對(duì)一級(jí)圓柱齒輪減速器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，是對(duì)我們即將畢業(yè)走向工作崗位的又一次全面的、規(guī)范的機(jī)械設(shè)計(jì)能力的綜合訓(xùn)練。 畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的主

12、要意義 （1）通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們運(yùn)用機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械CAD等有關(guān)課程知識(shí)，起到鞏固、深化、融會(huì)貫通及擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面知識(shí)的作用，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想。 （2）通過(guò)對(duì)一級(jí)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)，使我們掌握了機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的一般設(shè)計(jì)步驟和方法，培養(yǎng)了我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想及獨(dú)立、全面科學(xué)的工程分析與設(shè)計(jì)能力。 （3）能夠提高我們查找和翻閱設(shè)計(jì)資料的能力以及計(jì)算、繪圖數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面的能力。 1.3 減速器的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 20世紀(jì)70年代末以來(lái)，世界減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展。產(chǎn)品發(fā)展的總趨勢(shì)是小型化、高速化、低噪音和高可靠性；

13、技術(shù)發(fā)展中最引人注目的是硬齒面技術(shù)、功率分支技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)。 對(duì)于通用減速器而言，除普遍采用硬齒面技術(shù)外，模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)成為其發(fā)展的一個(gè)主要方向。它旨在追求高性能的同時(shí)，盡可能減少零部件及毛坯的品種規(guī)格和數(shù)量，以便于組織生產(chǎn)、形成批量、降低成本、獲得規(guī)模效益。同時(shí)，利用基本零件，增加產(chǎn)品的形式和花樣，盡可能多地開(kāi)發(fā)實(shí)用的變型設(shè)計(jì)或派生系列產(chǎn)品，如由一個(gè)通用系列派生出多個(gè)專用系列；擺脫了傳統(tǒng)的單一有底座實(shí)心軸輸出的安裝方式，增添了空心軸輸出的無(wú)底座懸掛式、浮動(dòng)支承底座、電動(dòng)機(jī)與減速器一體式連接、多方位安裝面等不同形式，擴(kuò)大了使用范圍。 促使減速器水平提高的主要因素還有： （

14、1）理論知識(shí)更完善、更接近實(shí)際（如齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法、變形計(jì)算、修形技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、齒根圓滑過(guò)渡、新齒形、新結(jié)構(gòu)等）。 （2）齒輪和軸材料普遍采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件，材料和熱處理質(zhì)量控制水平提高。 （3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理。 （4）齒輪加工精度提高到GB/T 10095.1-2008的4到6級(jí)。 （5）箱體的剛度和加工精度提高。 （6）軸承質(zhì)量和壽命提高。 （7）采用含添加劑的工業(yè)齒輪油，潤(rùn)滑油質(zhì)量提高。 改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)陸續(xù)引進(jìn)先進(jìn)加工裝備，通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和科研攻關(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

15、熱處理質(zhì)量及齒輪加工精度都有較大提高，通用圓柱齒輪的制造精度可以從JB179-1960的8到9級(jí)提高到GB/T 10095.1-2001的6級(jí)。目前我國(guó)已經(jīng)可設(shè)計(jì)制造2800KW的水泥磨減速器、1700mm軋鋼機(jī)各種減速器。 20世紀(jì)80年代末到90年代初，我國(guó)相繼制定了近100個(gè)齒輪和蝸桿減速器的標(biāo)準(zhǔn)，研制了許多新型減速器，大體上實(shí)現(xiàn)了通用減速器的更新?lián)Q代。許多產(chǎn)品達(dá)到了20世紀(jì)80年代的國(guó)際水平。部分減速器采用硬齒面后，體積和質(zhì)量明顯減小，承載能力、使用壽命、傳動(dòng)效率和可靠性有了大幅度的提高，對(duì)節(jié)能和提高主機(jī)的總體水平起到了明顯的作用，為發(fā)展我國(guó)的機(jī)械產(chǎn)品作出了貢獻(xiàn)。 進(jìn)入20世紀(jì)90

16、年代中后期，國(guó)外又陸續(xù)推出了更新?lián)Q代的減速器，不但更突出了模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，而且在承載能力、總體水平、外觀質(zhì)量方面又有明顯提高。面對(duì)這方面差距，我們的對(duì)策應(yīng)該是： （1）有條件的企業(yè)應(yīng)該瞄準(zhǔn)國(guó)際最先進(jìn)的水平，盡快研究開(kāi)發(fā)面向21世紀(jì)的新產(chǎn)品。要研究出更好的模塊化設(shè)計(jì)方法，以期形成較大的批量，求得規(guī)模效益?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)有的企業(yè)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了這類產(chǎn)品。 （2）研究、開(kāi)發(fā)、推廣成本較低而承載能力又能接近硬齒面的中硬齒面滾齒的新齒形和新結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)多年來(lái)使用行之有效的雙圓弧齒輪、三環(huán)減速器和已成功應(yīng)用的點(diǎn)線嚙合齒輪等技術(shù)，應(yīng)不斷完善，大力推廣。 （3）加快漸開(kāi)線行星齒輪減速器的更新?lián)Q代，擴(kuò)大其市場(chǎng)占有率。

17、 （4）產(chǎn)品的發(fā)展應(yīng)著重提高內(nèi)在質(zhì)量，嚴(yán)格控制材料熱處理、幾何加工精度和裝配試驗(yàn)的質(zhì)量和穩(wěn)定性，以提高產(chǎn)品的可靠性和無(wú)重大故障的工作壽命。企業(yè)應(yīng)制訂高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。 （5）改進(jìn)外觀設(shè)計(jì)和涂漆質(zhì)量，杜絕滲有漏油現(xiàn)象。 （6）提高配套件（如潤(rùn)滑冷卻裝置、風(fēng)扇、逆止器、液壓泵、制動(dòng)器等）的質(zhì)量。隨著社會(huì)的發(fā)展，應(yīng)不斷地開(kāi)發(fā)出新結(jié)構(gòu)、新類型的產(chǎn)品，以適應(yīng)市場(chǎng)的需求。 1.4 減速器的分類及載荷分類 我們工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中其類型眾多，一般按傳動(dòng)裝置的類型可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、圓錐-圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器、齒輪-蝸桿減速器、行星齒輪減

18、速器等，按傳動(dòng)級(jí)數(shù)又可以將其分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)減速器等。 圓柱齒輪減速器：?jiǎn)渭?jí)、二級(jí)、二級(jí)以上二級(jí)。布置形式：展開(kāi)式、分流式、同軸式。 圓錐齒輪減速器：用于輸入軸和輸出軸位置成相交的場(chǎng)合。 蝸桿減速器：主要用于傳動(dòng)比i>10的場(chǎng)合，傳動(dòng)比較大時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊。其缺點(diǎn)是效率低。 齒輪—蝸桿減速器：若齒輪傳動(dòng)在高速級(jí)，則結(jié)構(gòu)緊湊；若蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)，則效率較高。 行星齒輪減速器：傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比范圍廣，傳動(dòng)功率12W~50000KW，體積和重量小。 聯(lián)接的工作機(jī)載荷狀態(tài)比較復(fù)雜，對(duì)減速器的影響很大，是減速器選用及計(jì)算的重要因素，減速器的載荷狀態(tài)即工作機(jī)（從動(dòng)機(jī)）的載荷狀態(tài)，通常分為三類：

19、均勻載荷、等沖擊載荷、沖擊載荷。 1.5 設(shè)計(jì)的主要工作 我們?cè)诘弥厴I(yè)設(shè)計(jì)之時(shí)，我們通過(guò)查閱資料才明白本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是一級(jí)圓柱齒輪減速器，它是一個(gè)機(jī)械傳動(dòng)裝置，設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容一般包括五個(gè)個(gè)方面。 第一部分：傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)，其主要包括傳動(dòng)方案的分析與擬定、選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)、計(jì)算總傳動(dòng)比、合理分配各級(jí)傳動(dòng)比以及計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力參數(shù)等，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)算及齒輪、軸、滾動(dòng)軸承、聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)選擇與校正，這些工作是為進(jìn)行裝配草圖的設(shè)計(jì)作準(zhǔn)備。 第三部分：減速器結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計(jì)及選擇潤(rùn)滑和密封方式。 第四部分：繪制減速器裝配圖及繪制零件工

20、作圖。 第五部分：編寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備答辯。 我們完成了這五個(gè)部分的設(shè)計(jì)也就完成了整個(gè)論文設(shè)計(jì)，但是，我們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)程中,首先要樹(shù)立一個(gè)正確的設(shè)計(jì)思想。就是力求自己認(rèn)真、踏實(shí)、對(duì)待事情一絲不茍，要認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，要經(jīng)得起反復(fù)修正，保質(zhì)保量、按時(shí)完成任務(wù)。 1.6 設(shè)計(jì)的總結(jié)及展望未來(lái) 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣是巨大的，可謂受益匪淺。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我們掌握了機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械裝置的一般設(shè)計(jì)方法和步驟，也提高了我們機(jī)械設(shè)計(jì)的基本能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心

21、。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我們充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)我們大二所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己機(jī)械設(shè)計(jì)能力的一種綜合訓(xùn)練是培養(yǎng)我們分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我們對(duì)之前所學(xué)知識(shí)起到了鞏固、深化、融會(huì)貫通的作用，使我們樹(shù)立了正確的設(shè)計(jì)思想。 通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己專業(yè)知識(shí)和綜合素質(zhì)。 2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 2.1 一級(jí)圓柱齒輪減速器的工作原理及技術(shù)說(shuō)明 2.1.1 工作原理 一級(jí)圓柱齒輪減速器是通過(guò)裝在箱體內(nèi)的

22、一對(duì)嚙合齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，把原動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過(guò)其輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達(dá)到減速的目的。 一級(jí)圓柱齒輪減速器有兩條軸系即兩條裝配線，兩軸分別由滾動(dòng)軸承支承在箱體上，采用過(guò)渡配合，有很好的同軸度，從而保證大小齒輪嚙合的穩(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。 2.1.2 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 一級(jí)圓柱齒輪減速器運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖2-1所示。 圖2-1運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 1．電動(dòng)機(jī) 2．帶傳動(dòng) 3．聯(lián)軸器 4．皮帶式輸送機(jī) 5．一級(jí)圓柱齒輪減速器 2.1.3 主要技術(shù)參數(shù)說(shuō)明 技術(shù)參數(shù)主要根據(jù)表2-1的參考數(shù)據(jù) 表

23、2-1 參考數(shù)據(jù) 題 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 F(KN) 3.6 3.8 4.0 4.2 4.4 4.6 4.8 5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 V(m/s) 1.2 1.1 1.0 1.15 1.3 1.4 1.2 1.1 1.0 1.2 1.1 1.2 1.3 1.1 1.0 D(mm) 350 330 300 250 200 350 330 300 250 200 350 300

24、250 200 330 在本畢業(yè)設(shè)計(jì)中我們選擇了輸送帶的最大有效拉力F=4.0KN, 輸送帶的工作速V=1.0 m/s，輸送機(jī)滾筒直徑D=300mm。 2.1.4 傳動(dòng)系統(tǒng)工作條件 皮帶式輸送機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，有輕微的震動(dòng)，兩班制工作，使用年限5年，輸送機(jī)帶輪軸轉(zhuǎn)速的允許誤差為5%。小批量生產(chǎn)，每年工作300天。 2.2 傳動(dòng)方案的分析與擬定 傳動(dòng)方案一般用于機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖表示，它反映了運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力的傳遞路線及各部件的組成和鏈接關(guān)系。合理的傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的工作要求，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、易于生產(chǎn)加工、使用維護(hù)方便及傳遞效率高，有效的降低生產(chǎn)成本。在本畢業(yè)設(shè)計(jì)課題運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖中我們可知，傳

25、動(dòng)方案選擇的是帶傳動(dòng)。 帶傳動(dòng)的承載能力比較小，傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，其結(jié)構(gòu)尺寸要比其他傳動(dòng)形式的大，但是帶傳動(dòng)平穩(wěn)性是比較好的，能夠很好地緩沖吸振性能。帶傳動(dòng)我們又分為平帶傳動(dòng)和V帶傳動(dòng)，在此畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)選擇適用功率比較大的V帶傳動(dòng)。采用Ｖ帶傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)的組合，即可滿足傳動(dòng)比要求，適應(yīng)工作機(jī)要求。不過(guò)，對(duì)于我們已擬定的傳動(dòng)方案，我們還是要在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷地修改完善，力求設(shè)計(jì)合理。 2.3 選擇電動(dòng)機(jī) 設(shè)計(jì)一級(jí)圓柱齒輪減速器等一般的機(jī)械傳動(dòng)裝置，我們通常采用電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的發(fā)展已經(jīng)非常正規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，所以，在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們要根據(jù)實(shí)際工作載荷的大小及相關(guān)性質(zhì)、轉(zhuǎn)速的

26、高低、啟動(dòng)特性、工作的環(huán)境、過(guò)載相關(guān)情況及空間尺寸大小的限制和經(jīng)濟(jì)性等要求，從產(chǎn)品目錄中選擇電動(dòng)機(jī)的類型、結(jié)構(gòu)形式、轉(zhuǎn)速、功率以及具體的型號(hào)。 2.3.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型與結(jié)構(gòu)形式 電動(dòng)機(jī)分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩種，在工廠里面一般采用三相交流電，故多采用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)又分為同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)兩類。對(duì)于我們本次設(shè)計(jì)的一級(jí)圓柱齒輪減速器而言，由于此傳動(dòng)裝置是工作在傳動(dòng)平穩(wěn)，載荷均勻，運(yùn)動(dòng)方向不變且轉(zhuǎn)速高、工作時(shí)間長(zhǎng)的環(huán)境下,我們應(yīng)該選擇Y系列自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。因?yàn)閅系列自扇冷式籠型三相電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、啟動(dòng)性良好、價(jià)格便宜、維護(hù)簡(jiǎn)單，適用于無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。 2.3

27、.2 確定電動(dòng)機(jī)的功率 電動(dòng)機(jī)功率的選擇合不合理，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作性能和經(jīng)濟(jì)性能都有一定的影響。假如所選擇的電動(dòng)機(jī)的功率比工作時(shí)功率要求的要小，就不能夠保證工作機(jī)的正常工作，要么就會(huì)使電動(dòng)機(jī)因?yàn)樵陂L(zhǎng)期過(guò)載情況下運(yùn)行而過(guò)早的損壞；如果所選擇的電動(dòng)機(jī)的功率過(guò)大于工作時(shí)功率要求，這就導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的制造復(fù)雜、價(jià)格不再低廉，傳動(dòng)能力又不能得到很充分地利用。在功率過(guò)大的這種情況下，由于電動(dòng)機(jī)經(jīng)常在不滿載運(yùn)行功率因素和效率非常低，增加電能的損耗，造成了不必要的浪費(fèi)。因此在此設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要選擇合適且合理的電動(dòng)機(jī)功率。 對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)的一級(jí)圓柱齒輪減速器，通常是作為傳動(dòng)裝置使用在載荷比較穩(wěn)定、長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械上，

28、確定電動(dòng)機(jī)的功率時(shí)應(yīng)該保證電動(dòng)機(jī)的額定功率等于或稍大于工作機(jī)要求的功率，即 所需電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 (2-1) 工作機(jī)所需的工作功率為 (2-2) 所以 (2-3) 電動(dòng)機(jī)到運(yùn)輸帶之間的傳動(dòng)總效率（包括工作機(jī)效率）為 （2-4） 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表2-3確定各部分效率為V帶傳動(dòng)效率η1=0.96，滾動(dòng)軸承（一對(duì)）效率η

29、2=0.98，齒輪傳動(dòng)效率η3=0.97，聯(lián)軸器效率η4=0.99，傳動(dòng)滾筒效率η5=0.96，則 =0.960.970.990.96 =0.83 所以:電動(dòng)機(jī)所需要的工作功率為 2.3.3確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 計(jì)算滾筒的工作轉(zhuǎn)速： 滾筒 按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取一級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比范圍I1 =3~ 6。取V帶傳動(dòng)比I2=2~4，則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍為Id=6~24。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍

30、為： =（6~24）滾筒=（6~24）63.7r/min =(382.2~1528.8) r/min 符合這一范圍的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有750 r/min、1000 r/min、和1500r/min?，F(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速750 r/min、1000 r/min、和1500r/min三種方案進(jìn)行比較。根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需的工作功率及轉(zhuǎn)速，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)》附錄5附表5-1得到電動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)，并將計(jì)算出的總傳動(dòng)比列表2-2中 表2-2 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 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min) 總

31、傳動(dòng)比 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 1 Y132S-4 5.5 KW 1500 1440 22.6 2.2 2 Y132M2-6 5.5 KW 1000 960 15.1 2.0 3 Y160M2-8 5.5 KW 750 720 11.3 2.0 綜合考慮電動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)及總傳動(dòng)比，可知方案2比較適合，因此電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速確定為 2.3.4 確定電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類型，以及所需要的額定功率與同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M2-6。其主要性能有：額定功率：5.5KW，滿載轉(zhuǎn)速960r/min，總傳動(dòng)比為15

32、.1，額定轉(zhuǎn)矩2.0。 2.4 計(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 2.4.1 計(jì)算總傳動(dòng)比 我們通過(guò)選定的電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速也就是滾筒軸的轉(zhuǎn)速可以求出傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比為： （2-5） 2.4.2 分配傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比是等于各級(jí)傳動(dòng)比的乘積，在本設(shè)計(jì)中總傳動(dòng)比是由帶傳動(dòng)比i1與齒輪傳動(dòng)比i2的乘積組成。 查閱資料可知，普通V帶的傳動(dòng)比i1=2～4，在本設(shè)計(jì)中我們?nèi)帶傳動(dòng)比i1=3因?yàn)? （2-

33、6） 所以： 2.5 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 在合理地確定了電動(dòng)機(jī)的型號(hào)傳動(dòng)比的分配后，我們應(yīng)該計(jì)算出各軸的轉(zhuǎn)速、功率及轉(zhuǎn)矩，為我們進(jìn)行傳動(dòng)件和軸的設(shè)計(jì)計(jì)算提供依據(jù)。我們的設(shè)計(jì)通常按由電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間運(yùn)動(dòng)傳遞的路線推算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。 2.5.1 計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速 為進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，要推算出各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，現(xiàn)將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為I軸和II軸 I軸 =960/3=320（r/min） II軸 =320/5=64（r/min） 滾筒軸=64（r/min） 2.5.2

34、計(jì)算各軸的輸入功率 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)》表2-3確定各部分效率為V帶傳動(dòng)效率η1=0.96，滾動(dòng)軸承（一對(duì)）效率η2=0.98，齒輪傳動(dòng)效率η3=0.97，聯(lián)軸器效率η4=0.99，則 Ⅰ軸： Ⅱ軸： 滾筒軸： 2.5.3 計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為： Ⅰ軸： Ⅱ軸： 滾筒軸： 2.5.4 計(jì)算各軸的輸出功率 由于Ⅰ～Ⅱ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：故

35、： Ⅰ軸： Ⅱ軸： 2.5.5計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩 由于Ⅰ～Ⅱ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率：則： Ⅰ軸： Ⅱ軸： 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算結(jié)果列于表2-3中，供以后設(shè)計(jì)計(jì)算使用。 表2-3 各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 軸名 效率P （KW） 轉(zhuǎn)矩T （Nm） 轉(zhuǎn)速n r/min 傳動(dòng)比i 效率η 輸入 輸出 輸入 輸出 電動(dòng)機(jī)軸 4.8 47.75 960 3 0.96 Ⅰ軸 4.608 4.52 137.52 134.77 320 5 0.95 Ⅱ軸 4.38

36、 4.29 653.58 507.97 64 1 0.97 滾筒軸 4.25 4.17 634.10 640.51 64 3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算主要包括確定傳動(dòng)零件的材料、熱處理的方法、參數(shù)、尺寸和主要結(jié)構(gòu)，這些工作就是為進(jìn)行裝配草圖的設(shè)計(jì)準(zhǔn)備。 3.1 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 設(shè)計(jì)帶傳動(dòng)必須確定出帶的型號(hào)、長(zhǎng)度、根數(shù)，帶傳動(dòng)的中心距、安裝要求（初拉力、張緊裝置）、對(duì)軸的作用力及帶輪的材料結(jié)構(gòu)、直徑和寬度等尺寸。 3.1.1 帶傳動(dòng)的類型的選擇及傳動(dòng)的特點(diǎn) 帶傳動(dòng)適用于要求傳動(dòng)平穩(wěn)，但傳動(dòng)比要

37、求不嚴(yán)格且中心距較大的場(chǎng)合。根據(jù)工作原理帶傳動(dòng)可以分為兩類，即靠傳動(dòng)帶與帶輪間的摩擦力的摩擦帶傳動(dòng)和靠帶輪內(nèi)側(cè)的凸齒與帶輪外緣上的齒槽直接嚙合實(shí)現(xiàn)帶傳動(dòng)的嚙合帶傳動(dòng)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中選擇的帶傳動(dòng)是摩擦帶傳動(dòng)方式，由于V帶的截面積形狀為等腰梯形，其工作面為內(nèi)表面與平帶相比，當(dāng)量摩擦系數(shù)大，能傳遞較大的功率，且結(jié)構(gòu)緊湊，在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用最為廣泛。 V帶還具有一些特點(diǎn)： （1）緩沖吸振，傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低。 （2）傳動(dòng)的中心距較大，安裝維護(hù)方便。 （3）過(guò)載時(shí)，帶會(huì)在帶輪上打滑，從而起到保護(hù)其他傳動(dòng)件免受損壞的作用。 3.1.2 普通V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1.2.1 確定計(jì)算功率Pc

38、 根據(jù)該機(jī)器的工作要求由教材《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-8查得工作情況系數(shù)KA=1.2，故 功率 3.1.2.2 選擇普通V帶的型號(hào) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖6-7，如下圖，圖3-1。根據(jù)Pc =6.05KWn1=960r/min，得知其交點(diǎn)在A、B型交界線處，但在草稿設(shè)計(jì)中我選擇了B型V帶。 圖3-1普通V 帶選型圖 3.1.2.3 確定帶輪基準(zhǔn)直徑dd1和dd2 由教材《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-2小帶輪的標(biāo)準(zhǔn)直徑dd1是重要的自選參數(shù)，較小的dd1可以使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，但彎曲應(yīng)力大，使帶的壽命降低。由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-5得，推薦的B型小帶輪基準(zhǔn)直徑125mm~280mm。 取小帶

39、輪的基準(zhǔn)直徑dd1=140mm ，則大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2 即大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2=384mm (雖使略有減少但其誤差小于5%，允許) 3.1.2.4 驗(yàn)算帶速v =π140960/(601000) =7.03 m/s 因?yàn)?

40、定帶長(zhǎng)為 L0=2a0+π（dd1+ dd2）+（dd1- dd2）2/(4a0) =2700+π（140+384）/2+（384-140）2/(4700) =2244.2 mm 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-3選擇帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld=2240mm 計(jì)算實(shí)際中心距a = a0+( Ld - L0)/2=700+(2240-2244.2)/2=697.9mm 考慮到安裝調(diào)整和張緊的需要，中心距應(yīng)有調(diào)整量。一般?。? amin=a-0.015Ld=697.9-0.0152240

41、=664.3mm amax=a+0.03Ld=697.9+0.032240=765.1mm 3.1.2.6 驗(yàn)算小帶輪包角a1 所以，適合 3.1.2.7 計(jì)算V帶根數(shù)z (3-1) 根據(jù)B型V帶n1=960 r/min和dd1=140mm,查教材《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-5，用線性插值法得P0=2.08 kw；查教材《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-6，查得功率增量為ΔP0=0.30kw；查教材《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-3得帶長(zhǎng)度修正系數(shù)KL

42、=1.00，由表6-7查得包角系數(shù)Kα=0.95。 因而得到普通V帶的根數(shù)為 故取3根B型V帶 3.1.2.8 計(jì)算初拉力F0 (3-2) 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-1得B型V帶的每米長(zhǎng)質(zhì)量q=0.17kg/m； 故 3.1.2.9 計(jì)算軸上壓力 3.1.2.10 V帶輪的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 小帶輪的材料為鑄鐵（AT150）因?yàn)橹?/p>

43、徑采用實(shí)心式帶輪。大帶輪的材料為HT150，因?yàn)橹睆絛d2=384mm。采用腹板式帶輪，確定尺寸如下： 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表6-4得 hfmin=10.8mm，hamin=3.5mm, e=190.4mm，f=9mm , b0=15.2mm δmin=7.5mm, φ=380，B=（z-1）e+2f=（3-1）19+29=78mm , 由資料得：取d=30(又軸的強(qiáng)度和帶輪的要求確定) 所以 d1=2d=230=60mm D0=D2+2h=384+23.5=391 mm D1=D0-2(H+δ)=391-2(10.8+7.5)=354.4mm

44、 d2=0.5(D1+d1)=0.5(354.4+60)=207.2mm d0=0.25(D1-d1)=0.25(354.4-60)=73.6mm I=2d=230=60mm S=16mm V帶輪的結(jié)構(gòu)圖如下圖3-2 d0 d H L 圖3-2 V帶輪的結(jié)構(gòu) 3.1.2.11 帶輪的張

45、緊、安裝與維護(hù) V帶工作一段時(shí)間后，會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生變形而松弛，使張緊力減小，傳動(dòng)能力下降。所以必須定期檢查，如發(fā)現(xiàn)張緊力不足則需要重新安裝。重新安裝的方法通常有調(diào)整中心距和采用張緊力。 正確安裝、合理使用和妥善維修，是保證V帶傳動(dòng)正常工作及延長(zhǎng)V帶壽命的有效措施。一般要注意下面幾點(diǎn)： （1）V帶安裝時(shí)首先要縮小中心距，將V帶套入輪槽中，之后按初拉力進(jìn)行張緊。V帶類型，新舊不要混用。 （2）安裝時(shí)兩輪軸線必須要是平行的，并且兩帶輪相應(yīng)的V型槽的對(duì)稱平面應(yīng)該要重合的。 （3）帶傳動(dòng)不需要加潤(rùn)滑油之類的東西且清理帶上的油污，帶不能在外暴曬。 （4）帶傳動(dòng)裝置長(zhǎng)時(shí)間不用的話，我們要將傳動(dòng)帶放松

46、，維護(hù)其壽命。 3.2 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.2.1 齒輪傳動(dòng)的類型及特點(diǎn) 齒輪傳動(dòng)的類型很多，在本次設(shè)計(jì)中我們是按兩輪軸線的相對(duì)位置和齒像可分為平面齒輪傳動(dòng)和空間齒輪傳動(dòng)。平面齒輪傳動(dòng)又分為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)、人字齒輪傳動(dòng)、內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)；空間齒輪傳動(dòng)又分為直齒錐齒傳動(dòng)、斜齒錐齒傳動(dòng)、曲線齒錐齒傳動(dòng)、交錯(cuò)軸斜齒傳動(dòng)、準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)。 齒輪傳動(dòng)既有優(yōu)點(diǎn)又有缺點(diǎn)，在此僅列一二： （1）優(yōu)點(diǎn)：適用的圓周速度和功率范圍廣，效率高，工作可靠，能夠很好的保證瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定。 （2）缺點(diǎn)：制造安裝要求高、費(fèi)用高，不宜用軸間距過(guò)大的兩軸之間的傳

47、動(dòng)且精度低時(shí)噪聲比較大。 3.2.2 選擇齒輪材料及精度 小齒輪選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220到250HBS；大齒輪選用45號(hào)鋼正火，硬度為170到210HBS。由于是一級(jí)圓柱齒輪減速器，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-7選擇中等精度即8級(jí)精度，要求齒面粗糙度Ra≤3.2~6.3um。 3.2.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因?yàn)閮升X輪均為鋼質(zhì)齒輪，可以應(yīng)用求出d1值，確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)。 3.2.3.1 轉(zhuǎn)矩T1 3.2.3.2 載荷系數(shù)K及材料的彈性系數(shù)ZE 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-10取K=1.2,由表7-11得。 3.2.3.3 齒數(shù)Z1和齒寬系數(shù)ψd

48、 取小齒輪的齒數(shù)Z1=25.則大齒輪的齒數(shù)Z2= Z1I=255=125.因?yàn)橐患?jí)齒輪傳動(dòng)為對(duì)稱布置，而齒輪面又為軟齒面，所以由《材機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表7-14選取ψd=1。 3.2.3.4 許用接觸應(yīng)力[σH] 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖7-24查得σHlin1=560MPa, σHlin2=530MPa。 其中N為應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，n為齒輪轉(zhuǎn)速（r/min）,j為齒輪轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)同側(cè)齒面的嚙合次數(shù)，Lb為齒輪工作壽命。 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》圖7-24查得ZN1=1, ZN2=1.06(允許有一定的點(diǎn)蝕) 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-9查得SH=1。

49、 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》式（7-15）可得 取兩式計(jì)算中的較小值，即［σH］=560Mpa 所以初算小齒輪分度圓直徑為 3.2.3.5 確定的模數(shù) 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-2取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)=。 3.2.3.6 主要尺寸的計(jì)算 經(jīng)圓整后取齒輪寬度 , 圓整中心距取 3.2.4 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式（7-12）求出σF，如果σF<[σF],則校核合格。確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)。 3.2.

50、4.1 齒形系數(shù)YF 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表7-12查得YF1=2.65, YF2=2.18。 3.2.4.2 應(yīng)力修正系數(shù)Ys 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表7-13查得Ys1=1.59, Ys2=1.80。 3.2.4.3 許用彎曲應(yīng)力[σF] 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖7-26查得σFlin1=205 MPa, σFlin2=190 MPa。 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表7-9查得SF=1.3。 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖7-23查得YN1=YN2=1。 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》式（7-16）得 所以 由

51、于126.7MPa <[σF]1=158MPa 由于118.0MPa < [σF]2=146 MPa 所以，齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核合格 3.2.4.4 驗(yàn)算齒輪的圓周速度 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表7-7可知，選8級(jí)精度合適。 3.2.5 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑與維護(hù) 潤(rùn)滑對(duì)于齒輪傳動(dòng)是非常重要的，它可以減輕摩擦損失，提高傳動(dòng)效率，改善工作條件。閉式齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式根據(jù)齒輪的圓周速度大小決定，一般有侵油潤(rùn)滑和噴油潤(rùn)滑兩種。在使用齒輪傳動(dòng)時(shí)，在啟動(dòng)、加載、卸載、及換擋的過(guò)程中應(yīng)力求平穩(wěn)，避免產(chǎn)生沖擊。 3.3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.3.1 軸的材料和熱處理的選擇 根

52、據(jù)教材《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表11-1可查知，選擇15號(hào)鋼，正火，[σ-1]=55 MPa，取A=115。 3.3.2 輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.3.2.1 按扭矩初算軸徑 d≥ A=115=18.99mm 一級(jí)圓柱齒輪減速器的低速軸為轉(zhuǎn)軸，輸出端與聯(lián)軸器相接考慮鍵槽可將軸徑加大5%即d=18.991.05=19.9mm, 選凸緣聯(lián)軸器，取取標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)孔直徑d=20mm。 3.3.2.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1) 軸上零件的定位、固定和裝配。

53、 由于根據(jù)給定條件設(shè)計(jì)出來(lái)的齒輪的齒根圓直徑與根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式設(shè)計(jì)出來(lái)的軸徑接近，于是將齒輪和軸做成一體,稱為齒輪軸。 根據(jù)齒輪軸上零件的位置，封油環(huán)、左軸承、軸承蓋和大帶輪由左端裝配，右軸承、軸 承蓋從右端裝配，軸上零件要做到定位準(zhǔn)確，固定可端，其中軸承采用角接觸球軸承，嵌入式軸承蓋使軸系兩端固定，齒輪通常采用油浴潤(rùn)滑，軸承采用脂潤(rùn)滑。 (2)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 從左端起，一次設(shè)計(jì)各段直徑和長(zhǎng)度： 第一段：d1=20mm，L1的長(zhǎng)度可根據(jù)皮帶的條數(shù)和寬度，及根據(jù)軸徑而確定出來(lái)的鍵槽長(zhǎng)度確定出來(lái)。L1=52mm 第二段：d2=25mm（符合

54、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)油封氈圈尺寸，可以外購(gòu)），L2=25mm。 第三段：d3=30mm（此處軸肩位置不需要承受較大的軸向力，于是軸肩可以 設(shè)置小點(diǎn)；同時(shí)符合軸承內(nèi)徑，便于軸承裝拆。軸承型號(hào)初選為6306深溝球 軸承），L3=22mm 第四段：d4=35mm（此處軸肩設(shè)計(jì)比較高，是為了更好地承受封油環(huán)產(chǎn)生的較大軸向力），L4=10mm。 第五段：d5=65mm（因?yàn)榇溯S設(shè)計(jì)成齒輪軸，所以此尺寸為小齒輪齒頂圓的直徑），L5=50mm（此尺寸即為設(shè)計(jì)齒輪的寬度） 第六段：因?yàn)辇X輪軸是對(duì)稱分布，所以此段尺寸與第四段一樣。d6=35mm，L6=10mm。 第七段：d7=

55、30mm，L7=22mm。 由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距L=92mm。 (3)按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算 ①求分度圓直徑：已知d1=62.5mm ②求轉(zhuǎn)矩：已知T2=653.58Nmm ③求圓周力： ④求徑向力 ⑤因?yàn)樵撦S兩軸承對(duì)稱，所以： 1)繪制軸受力簡(jiǎn)圖（如圖3-3a） 2)繪制垂直面彎矩圖（如圖3-3b） 軸承支反力： , 由兩邊對(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱。截面C在垂直面彎矩為 MC1=FAyLA=6.27546=2.8865Nm

56、 3)繪制水平面彎矩圖（如圖3-3c） 圖3-3水平面彎矩圖 截面C在水平面上彎矩為： 4)繪制合彎矩圖（如圖3-3d） 5)繪制扭矩圖（如圖3-3e） 轉(zhuǎn)矩： 6)繪制當(dāng)量彎矩圖（如圖3-3f） 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取α=1，截面C處的當(dāng)量彎矩： 7)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度 所以,該齒輪軸強(qiáng)度足夠。 3.3.3 輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.3.3.1 按扭矩初算軸徑 選用45#調(diào)質(zhì)，硬度197~286H

57、BS，根據(jù)課本P245式（14-2），并查表14-2，取A=115。 考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則 所以選d=32mm 3.3.3.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)軸上零件的定位，固定和裝配 單級(jí)圓柱齒輪減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用封油環(huán)軸向定位，周向定位采用鍵和過(guò)渡配合，兩軸承分別以軸承肩和封油環(huán)定位，周向定位則用過(guò)渡配合或過(guò)盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。 (2)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 從右端起，一次設(shè)計(jì)各段直徑和長(zhǎng)度： 第一段：d1=32mm，L1的長(zhǎng)度可根據(jù)皮

58、帶的條數(shù)和寬度，及根據(jù)軸徑而確定出來(lái)的鍵槽長(zhǎng)度確定出來(lái)。 第二段：d2=35mm（符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)油封氈圈尺寸，可以外購(gòu)），L2=25mm。 第三段：d3=40mm（此處軸肩位置不需要承受較大的軸向力，于是軸肩可以設(shè)置小點(diǎn)；同時(shí)符合軸承內(nèi)徑，便于軸承裝拆。軸承型號(hào)初選為6308深溝球軸承），L3=35mm。 第四段：d4=49mm（此段用來(lái)對(duì)齒輪在軸向和周向定位） ，L4=45mm（略小于齒輪寬2~3mm）。 第五段：d5=59mm（此處軸肩設(shè)計(jì)比較高，是為了更好地承受齒輪產(chǎn)生的較大軸向力），L5=12mm。 第六段：d6=49mm，L6=20mm。 第七段：d

59、7=40mm，L7=25mm。 由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距L=91 (3)按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算 ①求分度圓直徑：已知d2=250 ②求轉(zhuǎn)矩：已知T3=151693Nmm ③求圓周力： ④求徑向力： ⑤因?yàn)樵撦S兩軸承對(duì)稱，所以：LA=LB=45.5mm 求軸承支反力： , 由兩邊對(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱。截面C在垂直面彎矩為 截面C在水平面上彎矩為： (4)計(jì)算合成彎矩

60、 (5)計(jì)算當(dāng)量彎矩 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取α=1，截面C處的當(dāng)量彎矩： (6)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度 所以,該輸出軸強(qiáng)度足夠。 3.4 軸承的選擇及校核 3.4.1 主動(dòng)軸軸承的選擇及校核 根據(jù)已知條件，軸承預(yù)計(jì)壽命1636510=58400小時(shí)。 3.4.1.1 計(jì)算當(dāng)量載荷P1、P2 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表10-10查得，X=1，Y=0，兩軸承徑向反力：Fr1=Fr2=300.4N，初選兩軸承為角接觸球軸承。由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（16-4）式得 3.4.1.2 軸承壽命計(jì)算

61、 因?yàn)?P1=P2 故取P=450.6N 所以 深勾球軸承ε=3 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：6005C角接觸球軸承型額定靜載荷，基本當(dāng)量動(dòng)載荷，根據(jù)課本P279 表16-8得：ft=1。由課本P278（16-3）式得L=16670/n(ftCr/P)ε=16670/537.88(110000/450.6)3 =338747h>58400h 所以，預(yù)期壽命足夠 3.4.2 從動(dòng)軸軸承的選擇及校核 3.4.2.1 計(jì)算當(dāng)量載荷P1、P2 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表10-10查得，X=1，Y=0，兩軸承徑向Fr1=Fr2=626.95N，初選兩軸承為角接觸球軸承。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（16

62、-4）式得 3.4.2.2 軸承壽命計(jì)算 因?yàn)镻1=P2 故取P=940.425N 因?yàn)樯顪锨蜉S承ε=3 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得：6009深溝球軸承型額定靜載荷，基本當(dāng)量動(dòng)載荷，根據(jù)課本P279 表16-8得：ft=1。由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》得： 所以，預(yù)期壽命足夠 3.5 聯(lián)軸器的選擇 3.5.1 聯(lián)軸器的工作原理 聯(lián)軸器是將兩軸軸向聯(lián)接起來(lái)并傳遞扭矩及運(yùn)動(dòng)的部件并具有一定的補(bǔ)償兩軸偏移的能力，為了減少機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)、降低沖擊尖峰載荷，聯(lián)軸器還應(yīng)具有一定的緩沖減震性能。聯(lián)軸器有時(shí)也兼有過(guò)載安全保護(hù)作用。 3.5.2 聯(lián)軸器的類型及特點(diǎn) 聯(lián)軸器的種類有很多，我

63、們把常用的聯(lián)軸器分為剛性聯(lián)軸器、彈性聯(lián)軸器、無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器、安全聯(lián)軸器、起動(dòng)安全聯(lián)軸器等。 剛性聯(lián)軸器：剛性聯(lián)軸器不具有補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)偏移的能力，也不具有緩沖減震性能。 彈性聯(lián)軸器：具有一定的補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)偏移的能力，最大量隨型號(hào)不同而不同。 無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器：承載能力大，但也不具有緩沖減震性能，在高速或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)時(shí)，有沖擊噪聲。 安全聯(lián)軸器：在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是，存在一個(gè)保險(xiǎn)環(huán)節(jié)（如銷釘可動(dòng)聯(lián)接等），其只能承受限定載荷。當(dāng)實(shí)際載荷超過(guò)限定的載荷時(shí)，保險(xiǎn)環(huán)節(jié)就發(fā)生變化，截?cái)噙\(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞，從而對(duì)機(jī)器起安全保護(hù)作用。 起動(dòng)安全聯(lián)軸器：除了具有過(guò)

64、載保護(hù)作用外，還有將機(jī)器電動(dòng)機(jī)的帶載起動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榻瓶蛰d起動(dòng)的作用。 3.5.3聯(lián)軸器類型的選用 常用的聯(lián)軸器多已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，選用時(shí)，按工作條件選擇合適的類型。一般高速軸要用彈性聯(lián)軸器，低速軸則用剛性聯(lián)軸器。于減速器載荷平穩(wěn)，速度不高，無(wú)特殊要求，考慮拆裝方便及經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，選用彈性套柱聯(lián)軸器。 選擇聯(lián)軸器類型時(shí)，我們應(yīng)該考慮幾個(gè)方面： (1)聯(lián)軸器傳遞載荷的大小和性質(zhì)及對(duì)緩沖、減振功能的要求。一般載荷較平穩(wěn)傳遞扭矩大,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,同軸度非常好,沒(méi)有相對(duì)位移的選用剛性聯(lián)軸器。載荷變化較大,要求緩沖,減振或者同軸度不容易保證,應(yīng)該選用有彈性聯(lián)軸器。 (2)轉(zhuǎn)速n，轉(zhuǎn)速n很高時(shí)選擇金屬?gòu)椥?/p>

65、聯(lián)軸器。 3.5.4聯(lián)軸器型號(hào)的選擇 考慮機(jī)器啟動(dòng)時(shí)的慣性力以及過(guò)載等影響，在選擇聯(lián)軸器時(shí)，應(yīng)該計(jì)算力矩為依據(jù)。 =9550=9550=15.3 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)》表2-3可知工作情況系數(shù)K=1.5。 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》附表4-8選擇型號(hào)為YLD2性套住聯(lián)軸器。公稱尺寸轉(zhuǎn)矩，。采用Y型軸孔，A型鍵軸孔直徑d=20，軸孔長(zhǎng)度L=82 TL8型彈性套住聯(lián)軸器有關(guān)參數(shù)軸支承跨距L=91,聯(lián)軸器型號(hào)如下表3-1所示 表3-1聯(lián)軸器型號(hào)選擇 型號(hào) 公稱 轉(zhuǎn)矩T/(Nm) 許用 轉(zhuǎn)速 n/(r 軸孔 直徑 d/mm 軸孔 長(zhǎng)度 L/

66、mm 外徑 D/mm 材料 軸孔 類型 鍵槽 類型 YLD2 16 7200 20 82 80 HT200 Y型 A型 4 一級(jí)圓柱減齒輪速器的結(jié)構(gòu) 4.1 減速器的簡(jiǎn)介 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)，把原動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過(guò)其輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達(dá)到減速的目的。減速器可以用來(lái)改變軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)工作的需要。 減速器具有很多優(yōu)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維修方便、傳動(dòng)效率高。在機(jī)械傳動(dòng)裝置中應(yīng)用十分廣泛，幾乎在各式機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以見(jiàn)到它的蹤跡。隨著工業(yè)快速的發(fā)展和工廠自動(dòng)化程度的日益加劇，減速器的需求量也會(huì)大大增長(zhǎng)。其優(yōu)點(diǎn)也會(huì)日益改善。 在我們工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中其類型眾多，一般按傳動(dòng)裝置的類型可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、圓錐-圓柱齒輪減速器、蝸桿減速器、齒輪-蝸桿減速器、行星齒輪減速器等，按傳動(dòng)