電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)帶式運(yùn)輸減速器設(shè)計(jì)與減速器加工工藝畢業(yè)設(shè)計(jì)

第1章 總體構(gòu)思減速器是電機(jī)和皮帶機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要。本次設(shè)計(jì)的減速器為二級(jí)圓柱齒輪減速器，速比為16，傳遞功率為3.8Kw。高速級(jí)齒輪為一對(duì)模數(shù)mn=2.5mm、螺旋角=13°32´的斜齒輪，低速級(jí)齒輪為一對(duì)模數(shù)m=4mm的直齒輪。電機(jī)與減速器的傳動(dòng)為三角帶傳動(dòng)，選用A型三角帶，帶輪為4槽結(jié)構(gòu)，帶傳動(dòng)速比為1.54。電機(jī)為Y系列電機(jī)，功率4KW，同步轉(zhuǎn)速1500rpm。本設(shè)計(jì)對(duì)減速器齒輪、軸等零件進(jìn)行了強(qiáng)度校核，對(duì)軸承進(jìn)行了壽命計(jì)算，均能滿足設(shè)計(jì)要求。對(duì)箱體進(jìn)行了設(shè)計(jì)，在滿足使用要求的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，節(jié)約材料。 關(guān)鍵詞：減速器；齒輪；電機(jī)；箱體；強(qiáng)度校核第2章 減速機(jī)齒輪的設(shè)計(jì)2.1減速機(jī)高速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)要求分析（1）使用條件分析傳遞功率：P1=3.8 KW；減速機(jī)輸入軸轉(zhuǎn)速：n1=960 rpm；電機(jī)與減速機(jī)傳動(dòng)方式：V形帶傳動(dòng)；齒數(shù)比u=4；轉(zhuǎn)矩：T=9.55Í106Í=9.55Í106Í=37802 Nmm圓周速度：估計(jì)v< 4m/s。屬中速、中載，重要性和可靠性一般的齒輪傳動(dòng)。（2）設(shè)計(jì)任務(wù)確定一種能滿足功能要求和設(shè)計(jì)約束的較好的設(shè)計(jì)方案，包括：齒輪的基本參數(shù)：mn,z1,z2,x1,x2,d齒輪的主要尺寸：d1,d2,a,da1,da22.1.2選擇齒輪的材料、熱處理方式及疲勞極限應(yīng)力（1）齒輪材料及熱處理方式及疲勞極限應(yīng)力按使用條件，屬中速、中載，重要性和可靠性一般的齒輪傳動(dòng)，可選用軟齒面齒輪，也可選用硬齒面齒輪。本例選用軟齒面齒輪，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（3）表23.2-38，具體選用：小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為241-286HBS；大齒輪：45，正火處理，硬度為217-255HBS。由圖23.2-18c查得：Hlim1=800 MPa Hlim2=650 MPa由圖23.2-29查得：FE1=320 MPa FE2=240 MPa（2）按接觸強(qiáng)度初步確定中心距，并初選主要參數(shù)由表23.2-21 a476 (u+1) 式中，T1小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，Nm。T1=9.55Í106Í=9.55Í106Í=37802 Nmm=37.8 NmK載荷系數(shù)，由于載荷較平穩(wěn)，速度較低，取K=1.5齒寬系數(shù)：a=0.4齒數(shù)比：u=4許用接觸應(yīng)力HP，按大齒輪計(jì)算，HP2=541 MPa（按表23.2-21，取最小安全系數(shù)SHlim=1.2）則：a476 (4+1) =86.17 mm取a=135 mm按經(jīng)驗(yàn)公式：mn=(0.007-0.02)a=(0.007-0.02)135=0.945-2.7 mm 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=2.5 mm初取齒輪螺旋角=9 cos=0.9877由表23.2-7： z1=21.33取z1=21 則z2=21Íu=21Í4=84精確計(jì)算cos=0.9722 =1332mt=2.5715 mmd1=mtz1=2.5715Í21=54.001 mmb=aÍa=0.4Í135=54 mm（3）校核齒面接觸強(qiáng)度按表23.2-22 H=ZH.ZE.Z分度圓上的圓周力Ft=1400 N由表23.2-24得，使用系數(shù)KA=1.25由式23.2-12求，動(dòng)載系數(shù)KV=1+（+K2）v=2.714 m/s由表23.2-46，齒輪的精度等級(jí)為8級(jí)。由表23.2-27，K1=34.79 K2=0.0087 則：KV=1+（+0.0087）=1.53齒向載荷分布系數(shù)，KH=KS+KM按d=，由圖23.2-14c, KS=1.3; 圖23.2-15, KM=0.19則：KH=1.3+0.19=1.49齒向載荷分布系數(shù)，按KA N/m由表23.2-28，KH=1.5按=1332 ，x=0,由圖23.2-16得，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH=2.42查表23.2-29，材料彈性系數(shù)ZE=189.8 按接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度及螺旋角系數(shù)z：當(dāng)量齒數(shù)：zv1= zv2=當(dāng)量齒數(shù)的端面重合度，v=v+v按=1332 ，zv1=22.8，zv2=91.3，由圖23.2-10查，v=0.78,v=0.87則：v=0.78+0.87=1.65按m=，=1332 ，由圖23.2-11得：縱向重合度=1.5按v=1.65，=1.5，=1332 ，由圖23.2-17得，z=0.76齒面接觸應(yīng)力為：H=2.42Í189.8ZÍ0.76=559 MPa計(jì)算安全系數(shù)SH：由表23.2-22 , SH=求壽命系數(shù)zN:應(yīng)力循環(huán)次數(shù):N1=60n1t=60Í1Í960Í30000=1.728Í109(滿載工作小時(shí)數(shù)t:每的工作300天,每天工作10小時(shí),壽命10年) N2=60n2t=60Í1Í240Í30000=4.32Í108對(duì)調(diào)質(zhì)鋼，允許有一定點(diǎn)蝕，由圖23.2-19查N=109因N1> N，取zN1=1；由圖23.2-19查zN2=1.05潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)zLVR:v=2.714 m/s 選90#中極壓工業(yè)齒輪油，50=90 mm2/s 由圖23.2-20查zLVR =0.83工作硬化系數(shù)zW:因小齒輪齒面未硬化，取zW=1按接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)zX:由圖23.2-23查zX =1則：SH1= SH2= =由式23.2-19知，SHmin=1，SH1，2> SHmin 故安全（4）校核齒根彎曲強(qiáng)度由表23.2-22，F(xiàn)=彎曲強(qiáng)度計(jì)算的載荷分布系數(shù)：KF=KH=1.49，KF=KH=1.5復(fù)合齒形系數(shù)YFS：由zv1=22.8，zv2=91.3圖23.2-24查得，YFS1=4.3，YFS2=3.94彎曲強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù)Y：按v=1.65，=1332 ，圖23.2-28得，Y=0.64 則：F1=F2=F1計(jì)算安全系數(shù)SF：由表23.2-22 ， SF=壽命系數(shù)YN：對(duì)調(diào)質(zhì)鋼，由圖23.2-30查得彎曲疲勞應(yīng)力的循環(huán)基數(shù)N=3Í106因N1=1.728Í109> N N2=4.32Í108> N，取YN1=YN2=1相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)YrelT：圖23.2-24，qs1>1.5，qs2>1.5由表23.2-30得，YrelT= YrelT=1相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)YRrelT：表23.2-45，齒面粗糙度Ra1=Ra2=1.6由式23.2-24得，YRrelT= YRrelT=1尺寸系數(shù)YX：圖23.2-31，由mn=2.5得，YX=1則：SF1=SF2=由式23.2-20 ，SFmin=1.4 SF1，SF2均大于SFmin 故安全。（5）主要幾何尺寸mn=2.5mm mt=2.5715mm z1=21 z2=84 =1332d1=z1mt=21Í2.5715=54.002mmd2=z2mt=84Í2.5715=216.006mmda1=d1+2ha=54.002+2Í2.5=59.002mmda2=d2+2ha=216.006+2Í2.5=221.006mma=(d1+d2)/2=135.004b2=aa=0.4Í135=54mmb1=60mm2.2減速機(jī)低速級(jí)傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)要求分析（1）使用條件分析傳遞功率：P1=3.8 KW；主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速：n1=240 rpm；齒數(shù)比u=4；轉(zhuǎn)矩：T=9.55Í106Í=9.55Í106Í=151208 Nmm=151.208 Nm圓周速度：估計(jì)v< 4m/s。屬中速、中載，重要性和可靠性一般的齒輪傳動(dòng)。（2）設(shè)計(jì)任務(wù)確定一種能滿足功能要求和設(shè)計(jì)約束的較好的設(shè)計(jì)方案，包括：齒輪的基本參數(shù)：m,z1,z2,x1,x2,d齒輪的主要尺寸：d1,d2,a,da1,da22.2.2選擇齒輪的材料、熱處理方式及疲勞極限應(yīng)力（1）齒輪材料及熱處理方式及疲勞極限應(yīng)力按使用條件，屬中速、中載，重要性和可靠性一般的齒輪傳動(dòng)，可選用軟齒面齒輪，也可選用硬齒面齒輪。本例選用軟齒面齒輪，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（3）表23.2-38，具體選用：小齒輪：40Cr，調(diào)質(zhì)處理，硬度為241-286HBS；大齒輪：45，正火處理，硬度為217-255HBS。由圖23.2-18c查得：Hlim1=800 MPa Hlim2=650 MPa由圖23.2-29查得：FE1=320 MPa FE2=240 MPa（2）按接觸強(qiáng)度初步確定中心距，并初選主要參數(shù)由表23.2-21 a476 (u+1) 式中，T1小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩，Nm。T1=9.55Í106Í=9.55Í106Í=151208 Nmm=151.208 NmK載荷系數(shù)，由于載荷較平穩(wěn)，速度較低，取K=1.5齒寬系數(shù)：a=0.4齒數(shù)比：u=4許用接觸應(yīng)力HP，按大齒輪計(jì)算，HP2=541 MPa（按表23.2-21，取最小安全系數(shù)SHlim=1.2）則：a476 (4+1) =186.86 mm取a=210 mm按經(jīng)驗(yàn)公式：mn=(0.007-0.02)a=(0.007-0.02)210=1.47-4.2 mm取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=4mm初取齒輪螺旋角=9 cos=0.9877由表23.2-7：z1=20.54取z1=21 則z2=21Íu=21Í4=84精確計(jì)算cos=1 =0低速級(jí)齒輪傳動(dòng)為直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。d1=mz1=4Í21=84 mmb=aÍa=0.4Í210=84 mm（3）校核齒面接觸強(qiáng)度按表23.2-22 H=ZH.ZE.Z分度圓上的圓周力Ft=3600 N由表23.2-24得，使用系數(shù)KA=1.25由式23.2-12，動(dòng)載系數(shù)KV=1+（+K2）v=1.055 m/s由表23.2-46，齒輪的精度等級(jí)為8級(jí)。由表23.2-27，K1=34.79 K2=0.0087 則：KV=1+（+0.0087）=1.13齒向載荷分布系數(shù)，KH=KS+KM按d=，由圖23.2-14c, KS=1.3; 圖23.2-15, KM=0.23，則：KH=1.3+0.23=1.53齒向載荷分布系數(shù)，按KA N/m由表23.2-28，KH=1.2按=0 ，x=0，由圖23.2-16得，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH=2.5查表23.2-29，材料彈性系數(shù)ZE=189.8 按接觸強(qiáng)度計(jì)算的重合度及螺旋角系數(shù)z：當(dāng)量齒數(shù)：zv1=z1=21 zv2=z2=84當(dāng)量齒數(shù)的端面重合度，v=v+v按=0，zv1=21，zv2=84，由圖23.2-10查，v=0.76，v=0.9則：v=0.76+0.9=1.66按m=，=0，圖23.2-11得，縱向重合度=0按v=1.66，=0，=0，圖23.2-17得，z=1齒面接觸應(yīng)力為：H=2.5Í189.8Í1=610 MPa計(jì)算安全系數(shù)SH：由表23.2-22 ,SH=求壽命系數(shù)zN:應(yīng)力循環(huán)次數(shù):N1=60n1t=60Í1Í240Í30000=4.32Í108(滿載工作小時(shí)數(shù)t:每的工作300天,每天工作10小時(shí),壽命10年) N2=60n2t=60Í1Í60Í30000=1.08Í108對(duì)調(diào)質(zhì)鋼，允許有一定點(diǎn)蝕，由圖23.2-19查N=109由圖23.2-19查，zN1=1.05；zN2=1.15潤(rùn)滑油膜影響系數(shù)zLVR: v=1.055 m/s 選90#中極壓工業(yè)齒輪油，50=90 mm2/s由圖23.2-20查zLVR =0.83工作硬化系數(shù)zW:因小齒輪齒面未硬化，取zW=1按接觸強(qiáng)度計(jì)算的尺寸系數(shù)zX:由圖23.2-23查zX =1則：SH1= SH2= =由式23.2-19知，SHmin=1，SH1，2> SHmin 故安全（4）校核齒根彎曲強(qiáng)度由表23.2-22，F(xiàn)=彎曲強(qiáng)度計(jì)算的載荷分布系數(shù)：KF=KH=1.53，KF=KH=1.2復(fù)合齒形系數(shù)YFS：由zv1=21，zv2=84，圖23.2-24查得，YFS1=4.35，YFS2=3.94彎曲強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù)Y：按v=1.66，=0 ，圖23.2-28得，Y=0.72 則：F1=F2=F1計(jì)算安全系數(shù)SF：由表23.2-22 ， SF=壽命系數(shù)YN：對(duì)調(diào)質(zhì)鋼，由圖23.2-30查得彎曲疲勞應(yīng)力的循環(huán)基數(shù)N=3Í106因N1=4.32Í108> N N2=1.08Í108> N，取YN1=YN2=1相對(duì)齒根圓角敏感系數(shù)YrelT：圖23.2-24，qs1>1.5，qs2>1.5由表23.2-30得，YrelT= YrelT=1相對(duì)齒根表面狀況系數(shù)YRrelT：根據(jù)表23.2-45，齒面粗糙度Ra1=Ra2=1.6 由式23.2-24得，YRrelT= YRrelT=1尺寸系數(shù)YX：圖23.2-31，由m=4得，YX=1則，SF1=SF2=由式23.2-20 ，SFmin=1.4 SF1，SF2均大于SFmin 故安全。（5）主要幾何尺寸m=4mm z1=21 z2=84 d1=z1m=21Í4=84mmd2=z2m=84Í4=336mmda1=d1+2ha=84+2Í4=92mmda2=d2+2ha=336+2Í4=344mma=(d1+d2)/2=210 mmb2=aa=0.4Í210=84mmb1=90mm大齒輪的零件圖見附圖一。第3章 軸的設(shè)計(jì)3.1 按軸的扭矩初選軸徑和聯(lián)軸器軸的材料：45軸的轉(zhuǎn)速：60rpm軸所傳遞的功率：3.8KW軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩：T=9.55Í106Í=9.55Í106Í=604833 Nmm=604.833 Nm軸上裝有齒輪，軸端裝有聯(lián)軸器，需開鍵槽。由表26.1-1查，b=650 Mpa （抗拉強(qiáng)度）s=360 Mpa （屈服強(qiáng)度）-1=270 Mpa（彎曲疲勞極限）-1=155Mpa（扭轉(zhuǎn)疲勞極限）E=2.15Í105MPa表26.3-1選公式初步估算軸徑：dmin=A (由表26.3-2選A=118-107，取A=115)裝聯(lián)軸器、齒輪的軸開有鍵槽，軸徑增加3-5%，取軸端直徑為48mm。選聯(lián)軸器，考慮動(dòng)載荷及過(guò)載，取聯(lián)軸器工作情況系數(shù)K=1.5。聯(lián)軸器工作轉(zhuǎn)矩：Tc=KT=1.5Í604.833=907250 Nmm=907.25 Nm根據(jù)工作要求選聯(lián)軸器，由d=48mm,Tc選聯(lián)軸器型號(hào)：HL4 柱銷聯(lián)軸器，允許最大轉(zhuǎn)矩TP=1600Nm3.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸的受力，選取6000型滾動(dòng)軸承，為便于軸承裝配，取裝軸承處直徑d1=55mm，d2=60mm。初選6311型軸承，軸承規(guī)格為55Í120Í29，軸環(huán)寬為15mm。齒輪周向固定為平鍵，軸向固定為軸環(huán)和軸套，軸承的固定靠軸套、軸肩、軸承蓋固定，聯(lián)軸器靠軸肩固定。3.3 軸的受力分析軸的彎矩、扭矩圖見附圖二。軸傳遞的轉(zhuǎn)矩：T1=9.55Í106Í=604833 Nmm=604 Nm齒輪所受的圓周力：Ft=齒輪所受的徑向力：Fr=Ft (n=20)齒輪所受的軸向力：Fx=Fttan0=0聯(lián)軸器由于制造、安裝誤差所產(chǎn)生的附加圓周力：F0=0.3求支反力：水平面內(nèi)：MA=0，RBZ（a+b）-Fra=0RBZ=RZ=0，RAZ=Fr-RBZ，則RAZ=1309-444=865N在垂直面內(nèi)：MA=0，RBY（a+b）-Fta=0 RBY=RAY=Ft-RBY=3595-1220=2375NF0作用在A、B點(diǎn)的支反力：MB=0，RA0（a+b）-F0c=0RA0=RB0=RA0+F0=1275+2684=3959N則，齒輪的作用力在水平面內(nèi)的彎矩：MDZ=63Nm齒輪的作用力在垂直面內(nèi)的彎矩：MDy=173Nm齒輪的作用力的合成彎矩：MD=F0作用的彎矩：MD0=281NmMD0的作用平面不定，但當(dāng)其與上述合成彎矩共面時(shí)是最危險(xiǎn)的，此時(shí) ，MD= MD+ MD0=184+281=465 Nm軸所受的轉(zhuǎn)矩為：T1=604 Nm3.4 軸的強(qiáng)度校核a 確定危險(xiǎn)截面根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎、扭矩圖，截面B處彎矩較大，且有軸承配合引起的應(yīng)力集中；E處也較大，直徑較小，有圓角引起的應(yīng)力集中；D處彎矩最大，且有齒輪配合與鍵槽引起的應(yīng)力集中，屬危險(xiǎn)截面，故對(duì)D截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。b 安全系數(shù)校核計(jì)算減速機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，彎矩引起的為對(duì)稱循環(huán)的彎應(yīng)力，轉(zhuǎn)矩引起的為脈動(dòng)循環(huán)的剪應(yīng)力。彎曲應(yīng)力幅為：a= W抗彎斷面系數(shù)，由表26.3-16，W=18.3Í10-6m3由于是對(duì)稱循環(huán)彎曲應(yīng)力，平均應(yīng)力m=0由式26.3-2，S=-145#鋼彎曲對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力時(shí)的疲勞極限，由表26.1-1，-1=270MPa K正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，表26.3-5，K=1.5表面質(zhì)量系數(shù)，表26.3-8，=0.92尺寸系數(shù)，表26.3-11 ，=0.81剪應(yīng)力幅m=WP抗扭斷面系數(shù)，表26.3-16，WP=39.5Í10-6m3由式26.3-3，S-145#鋼扭轉(zhuǎn)疲勞極限，由表26.1-1，-1=155MPa K剪應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，表26.3-5，K=1.63（按鍵槽） K=1.89（按配合），?。篕=1.89表面質(zhì)量系數(shù)，表26.3-8，=0.92尺寸系數(shù)，表26.3-11 ，=0.81平均應(yīng)力折算系數(shù)，表26.3-13，=0.21D面的安全系數(shù)：式26.3-1，S=由表26.3-4，S=1.3-1.5，S>S，截面D是安全的。軸的零件圖見附圖三。第4章 電機(jī)的選擇傳遞功率：P1=3.8 KW；減速機(jī)輸入軸轉(zhuǎn)速：n1=960 rpm；電機(jī)與減速機(jī)傳動(dòng)方式：V形帶傳動(dòng)；減速機(jī)速比：i=16，兩級(jí)傳動(dòng)，齒數(shù)比u=4；減速機(jī)輸入軸轉(zhuǎn)矩：T=9.55Í106Í=9.55Í106Í=37802 Nmm圓周速度：估計(jì)v< 4m/s。屬中速、中載，重要性和可靠性一般的齒輪傳動(dòng)。由以上條件可選擇電機(jī)：Y112M-4 4KW 1500rpm 380v。第5章 箱體的設(shè)計(jì)5.1結(jié)構(gòu)和尺寸箱體是減速機(jī)中所有零件的基座，是支承和固定軸系部件，保證傳動(dòng)零件的正確相對(duì)位置并承受載荷的重要零件。箱體一般還兼作潤(rùn)滑油的油箱，具有潤(rùn)滑和密封內(nèi)零件的作用。為保證具有足夠的強(qiáng)度和剛度，箱體要有一定的壁厚，并在軸承孔處設(shè)置加強(qiáng)筋。加強(qiáng)肋做在箱體外的稱為外肋，由于其鑄造工藝性好，故應(yīng)用較廣泛。加強(qiáng)肋做在箱體內(nèi)的稱為內(nèi)肋，內(nèi)肋剛度大，不影響外形的美觀，但它阻礙潤(rùn)滑油的流動(dòng)而增加損耗，且鑄造工藝也比較復(fù)雜，所以應(yīng)用較少。為了便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體大多做成剖分式，由箱座和箱蓋組成，取軸的中心線所在平面為剖分面，箱座和箱蓋采用普通螺栓連接，用圓錐銷定位。在大型的立式圓柱齒輪減速箱中，為了便于制造和安裝，也有采用兩個(gè)剖分面的。對(duì)于小型的蝸桿減速箱，可用整體式箱體。整體式箱體結(jié)構(gòu)緊湊，重量較輕，易于保證軸承與軸承孔的配合要求，但裝拆和調(diào)整不如剖分式箱體方便。箱體的材料，毛坯種類與減速器的應(yīng)用場(chǎng)合及生產(chǎn)數(shù)量有關(guān)。鑄造箱體通常采用灰鑄鐵鑄造。當(dāng)需要承受振動(dòng)和沖擊載荷時(shí)，可用鑄鋼或高強(qiáng)度鑄鐵鑄造。鑄造箱體的剛性較好，外形美觀，易于切削加工，能吸收振動(dòng)和消除噪聲，但重量較大，適合于成批生產(chǎn)。對(duì)于單件或小批生產(chǎn)的箱體，可采用鋼板焊接而成。這種箱體箱壁薄，重量輕，材料省，生產(chǎn)周期短，但要求制造成本較高。此外，為了便于加工和檢測(cè)，同一軸線軸承孔的直徑通常都相等，且使同側(cè)各軸承座的外端面處于同一平面。為了減少加工面積，箱體與其它零件、部件的接合處一般都做成凸臺(tái)或沉頭座。5.2箱體內(nèi)壁線的確定本階段的設(shè)計(jì)內(nèi)容，主要是初繪減速器的俯視圖和部分主視圖。圓柱齒輪減速器先畫出傳動(dòng)零件的中心線，然后畫齒輪的輪廓。為了保證兩齒輪的嚙合寬度和降低安裝精度的要求，通常小齒輪比大齒輪寬5-10mm。其他詳細(xì)結(jié)構(gòu)可暫時(shí)不畫出。雙級(jí)圓柱齒輪減速器可以從中間軸開始，中間軸上的兩齒輪端面間距為8-15 mm。如中間軸上小齒輪也為軸齒輪，可將小齒輪在原本基礎(chǔ)上再做寬8-15mm，作為大齒輪軸向定位的軸肩。按小齒輪端面距箱體內(nèi)壁間的距離a2=(為底座壁厚，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（3）表25.1-2查=0.025a+58，本例a=200mm，則=10mm)的要求，畫出沿箱體長(zhǎng)度方向的兩條內(nèi)壁線。沿箱體寬度方向，只能先畫出距低速級(jí)大齒輪頂圓a1=1.2的內(nèi)壁線。高速級(jí)小齒輪一側(cè)內(nèi)壁涉及箱體結(jié)構(gòu)，暫不畫出，留到畫主視圖時(shí)再畫。雙級(jí)圓柱齒輪減速器，按高速級(jí)小齒輪和中間軸小齒輪面與箱體內(nèi)壁間的距離a2=的要求畫出沿箱體長(zhǎng)度方向的兩條內(nèi)壁線。同樣，可畫出低速級(jí)大齒輪具頂圓與箱體內(nèi)壁的距離a1=1.2的一側(cè)的內(nèi)壁線。高速級(jí)小齒輪一側(cè)暫不畫出，留到畫主視圖時(shí)再畫。輸油溝的確定當(dāng)軸承利用齒輪飛濺起來(lái)的潤(rùn)滑油潤(rùn)滑時(shí)，應(yīng)在箱座連結(jié)凸緣上開輸油溝。輸油溝的結(jié)構(gòu)見圖。開輸油溝時(shí)還應(yīng)注意，不要與連接螺栓孔相干涉。5.2.3箱蓋，箱座凸緣及連接螺栓的布置為了防止?jié)櫥屯饴咕墤?yīng)有足夠的寬度。另外，還應(yīng)考慮安裝連接螺栓時(shí)，要保證有足夠的扳手活動(dòng)空間。在布置凸緣連接螺栓時(shí)，應(yīng)盡量均勻?qū)ΨQ。為保證箱蓋與箱座接合的緊密性，螺栓的間距不要過(guò)大，對(duì)中小型減速箱不大于100-200mm。布置螺栓時(shí)，與別的零件間也要留有足夠的扳手活動(dòng)空間。箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮的幾個(gè)問題a、足夠的剛度箱體除有足夠的強(qiáng)度外，還需有足夠的剛度，若剛度不夠，會(huì)使軸和軸承在外力作用下產(chǎn)生偏斜，引起傳動(dòng)零件嚙合精度下降，使減速器不能正常工作。因此，在設(shè)計(jì)箱體時(shí)，除有足夠的壁厚外，還需在軸承凸臺(tái)上下做出剛性加強(qiáng)肋。b、良好的箱體結(jié)構(gòu)工藝性箱體結(jié)構(gòu)工藝性，主要包括鑄造工藝性和機(jī)械加工工藝等。箱體的鑄造工藝性：設(shè)計(jì)鑄造箱體時(shí)，力求外形簡(jiǎn)單，壁厚均勻，過(guò)渡平緩。在采用砂模鑄造時(shí)，箱體鑄造圓角半徑一般可取R=5-10mm。為使液態(tài)金屬流動(dòng)通暢，壁厚應(yīng)大于最小壁厚（min=8mm），還應(yīng)注意鑄件應(yīng)有1：10-1：20的拔模斜度。箱體的機(jī)械加工工藝性：為了提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)盡量減小機(jī)械加工面。箱體上任何一處加工表面與非加工表面要分開，不使它們?cè)谕黄矫嫔?。是采用凸出還是采用凹入結(jié)構(gòu)，應(yīng)視加工方法而定。軸承孔端面、窺視孔、通氣器、吊環(huán)螺釘、油塞等處均應(yīng)凸起3-8mm。支承螺栓頭或螺母的支承面，一般多采用凹入結(jié)構(gòu)，即沉頭座。沉頭座锪平時(shí)，深度不限，锪平為止。箱座底面也應(yīng)鑄出凹入部分，以減少加工面及保證減速器安裝在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性。為保證加工精度，縮短工時(shí)，應(yīng)盡量減少加工時(shí)工件和刀具的調(diào)整次數(shù)。因此，同一軸線上的軸承孔的直徑，精度和表面粗糙度應(yīng)盡量一致，以便一次鏜成。各軸承座的外端面應(yīng)在同一平面內(nèi)。箱座與箱蓋用螺栓聯(lián)接后，打上定位銷進(jìn)行鏜孔，鏜孔時(shí)接合面處禁止放任何襯墊。5.2.5減速箱的附件a、檢查孔 為檢查傳動(dòng)零件的嚙合情況，并向箱內(nèi)注入潤(rùn)滑油，應(yīng)在箱體的適當(dāng)位置設(shè)置檢查孔。檢查孔設(shè)在箱蓋頂部能直接觀察到齒輪嚙合部位處。平時(shí)，檢查孔的蓋板用螺釘固定在箱蓋上。b、通氣塞減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)溫度升高，氣體膨脹，壓力增大。為使箱體內(nèi)熱脹的空氣能自由排出，通常在箱體頂部裝設(shè)通氣塞。c、軸承蓋為固定軸系部件的軸向位置，并承受軸向負(fù)荷，軸承座孔兩端用軸承蓋封閉。本次設(shè)計(jì)采用嵌入式軸承蓋，減速器外觀平整，寬度較小。d、定位銷為保證每次拆裝箱蓋時(shí)，仍保持軸承座孔制造加工時(shí)的精度，在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上配裝定位銷。本次設(shè)計(jì)采用2個(gè)8mm的圓錐定位銷。e、油面指示器為檢查減速器內(nèi)油池油面的高度，一般在箱體便于觀察、油面較穩(wěn)定的部位，裝設(shè)油面指示器。本次設(shè)計(jì)采用的是油標(biāo)尺。f、放油螺塞換油時(shí)，排放油污和清洗劑，應(yīng)在箱座底部、油池的最低位處開設(shè)放油孔，平時(shí)用螺塞將孔堵住。放油螺塞與箱座接合面應(yīng)回防漏用的墊圈。g、啟箱螺釘 這加強(qiáng)密封效果，通常在裝配時(shí)于箱體剖分面上涂以密封膠，因而在拆卸時(shí)往往因膠接緊密而難于開蓋。為此，常在箱蓋聯(lián)接凸緣的適當(dāng)位置，加工2個(gè)螺孔，旋入啟箱用的螺釘。第6章鍵、軸承、帶傳動(dòng)的選擇與校核6.1鍵的選擇與校核以低速軸為例，來(lái)選擇、校核鍵。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（4），選擇平鍵，尺寸為18Í11，長(zhǎng)度為70mm 。鍵的校核：由于平鍵連接用于傳遞扭矩，鍵的側(cè)面受擠壓，故根據(jù)鍵的受力情況，按擠壓強(qiáng)度進(jìn)行校核。由式 jy=T大齒輪傳遞的扭矩，T=602 Nmd與齒輪配合的軸徑，d=60mml鍵的工作長(zhǎng)度，l=70-18=52mmk鍵與輪轂的接觸高度，k=h/2=11/2=5.5mm jy鍵聯(lián)接的許用擠壓應(yīng)力，查表21.3-3，對(duì)于輕微沖擊時(shí)，取 jy=100-120MPajy=滿足強(qiáng)度要求。6.2軸承的選擇與校核軸承的選擇根據(jù)軸承的受力情況，減速機(jī)選擇軸承型號(hào)為6000型。由軸的尺寸及軸承的受力，選擇輸入軸軸承為6307；中軸軸承為6308；輸出軸軸承為6311。軸承壽命的計(jì)算本次只選擇低速軸（三軸）進(jìn)行計(jì)算：圓周力：Ft=3595N；軸向力：Fa=0；軸徑：d=55mm；轉(zhuǎn)速：n=60rpm；壽命：大于5000h；可靠性為90%。由表28.2-6，Cor=41.91KN=41910N Cr=55.06KN=55060N 極限轉(zhuǎn)速：油潤(rùn)滑時(shí)，nlim=6700rpm計(jì)算軸承內(nèi)部軸向力：軸承支反力：FrA= FrB= Fa=0，Pr=Fr由式28.3-4b，PrA=FrA=3802N，PrB=FrB=5257N軸承的壽命：由式28.3-12，Lh=6.3帶傳動(dòng)的選擇與校核設(shè)計(jì)功率：Pd=KAP=1.3Í4=5.2Kw KA工況系數(shù)，表22.1-9，KA=1.3由圖22.1-1，根據(jù)Pd，n，選A型三角帶。帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比：i=小帶輪基準(zhǔn)直徑：由表22.1-14，dd1=100mm大帶輪直徑：dd2=i dd1(1-)=1.56Í100Í(1-0.02)=153mm滑差率，=0.01-0.02 由表22.1-14，取標(biāo)準(zhǔn)直徑dd2=160mm驗(yàn)算帶速：v=帶輪的圓周速度在5-25m/s范圍內(nèi)，合適。確定中心距：0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2) 0.7(100+160)<a0<2(100+160) 182<a0<520 取a0=480mm確定A帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度：Ld0=2a0+ =2Í480+ =1370mm由表22.1-6，選Ld=1400 mm帶輪的實(shí)際中心距：a= a0+小帶輪包角：包角合適。單根三角帶傳遞的功率：由表22.1-13c，根據(jù)A型帶，d1=100mm，n1=1500rpm得： P1=1.32Kw；P1=0.15Kw三角帶根數(shù)：Z= K小帶輪包角修正系數(shù)，表22.1-10，K=0.99 Kl帶長(zhǎng)修正系數(shù)，表22.1-11，Kl=0.96取z=4。單根三角帶的預(yù)緊力： F0=m三角帶每米長(zhǎng)質(zhì)量，表22.1-12，m=0.1kg/m三角帶作用在軸上的力：Fr=2F0zsin4、帶輪的材料及結(jié)構(gòu)材料：HT150；結(jié)構(gòu)：帶輪槽數(shù)為4槽A型帶。由于帶輪直徑較小，采用腹板式結(jié)構(gòu)，腹板上鉆有4孔，帶輪與軸用普通平鍵固定。結(jié) 論通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我綜合運(yùn)用了所學(xué)的專業(yè)課程知識(shí)，理論聯(lián)系實(shí)際，所學(xué)的專業(yè)知識(shí)得到了系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和鞏固,為以后的工作和進(jìn)一步的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。這次設(shè)計(jì)還培養(yǎng)了我的分析和解決實(shí)際問題的能力。通過(guò)對(duì)減速器的設(shè)計(jì)過(guò)程，我學(xué)到了以前所沒有學(xué)到的東西，學(xué)會(huì)了解決工程技術(shù)問題的基本方法，獨(dú)立工作能力增強(qiáng)，計(jì)算機(jī)和繪圖的技能大大提高。這次設(shè)計(jì)使我受益非淺， 由于本人能力有限，還望各位老師多多批評(píng)指正。主要參考文獻(xiàn)1)陳立德 機(jī)械制造技術(shù) 上海交大出版20002)范順成 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)機(jī)械工業(yè)出版社 20013)鄭文偉 機(jī)械原理 高等教育出版社 19974)汪愷 機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)機(jī)械工業(yè)出版社 19975)張展 減速器設(shè)計(jì)選用手冊(cè)上?？萍汲霭嫔?0016)任家卉機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)北京航空航天大學(xué)出版社19997）大連理工大學(xué)機(jī)械制圖第四版高等教育出版社19938） 王洪欣機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)（）中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社20029） 張樹森機(jī)械制造工程學(xué)東北大學(xué)出版社200110)J.Cecil.Computer-Aided Fixture Design-A Review and Future Trends(J).Virtual Enterprise Engineering Lab(VEEL),Industrial Engineering Department,New Mexico State University,Las Cruves,USA