847 同軸式二級圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)

847 同軸式二級圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì),同軸,二級,圓柱齒輪,減速器,設(shè)計(jì) 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1引言國外減速器現(xiàn)狀?齒輪減速器在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機(jī)械傳動裝置。當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機(jī)械效率過低的問國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報(bào)導(dǎo)，日本住友重工研制的 FA 型高精度減速器，美國 Alan-Newton 公司研制的 X-Y 式減速器，在傳動原理和結(jié)構(gòu)上與本項(xiàng)目類似或相近，都為目前先進(jìn)的齒輪減速器。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。因此，除了不斷改進(jìn)材料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動原理和傳動結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新，平動齒輪傳動原理的出現(xiàn)就是一例。減速器與電動機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號的產(chǎn)品。目前，超小型的減速器的研究成果尚不明顯。在醫(yī)療、生物工程、機(jī)器人等領(lǐng)域中，微型發(fā)動機(jī)已基本研制成功，美國和荷蘭近期研制分子發(fā)動機(jī)的尺寸在納米級范圍如能輔以納米級的減速器，則應(yīng)用前景遠(yuǎn)大。1．國內(nèi)減速器現(xiàn)狀?國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機(jī)械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國內(nèi)使用的大型減速器（500kw 以上），多從國外（如丹麥、德國等）進(jìn)口，花去不少的外匯。60 年代開始生產(chǎn)的少齒差傳動、擺線針輪傳動、諧波傳動等減速器具有傳動比大，體積小、機(jī)械效率高等優(yōu)點(diǎn)?。但受其傳動的理論的限制，不能傳遞過大的功率，功率一般都要小于 40kw。由于在傳動的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破，因此，沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動比大、體積小、重量輕、機(jī)械效率高等這些基本要求。90 年代初期，國內(nèi)出現(xiàn)的三環(huán)（齒輪）減速器，是一種外平動齒輪傳動的減速器，它可實(shí)現(xiàn)較大的傳動比，傳遞載荷的能力也大。它的體積和重量都比定軸齒輪減速器輕，結(jié)構(gòu)簡單，效率亦高。由于該減速器的三軸平行結(jié)構(gòu)，故使功率/體積（或重量）比值仍小。且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上，這在使用上有許多不便。北京理工大學(xué)研制成功的"內(nèi)平動齒輪減速器"不僅具有三環(huán)減速器的優(yōu)點(diǎn)外，還有著大的功率/重量（或體積）比值，以及輸入軸和輸出軸在同一軸線上的優(yōu)點(diǎn)，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。國內(nèi)有少數(shù)高等學(xué)校和廠礦企業(yè)對平動齒輪傳動中的某些原理做些研究工作，發(fā)表過一些研究論文，在利用擺線齒輪作平動減速器開展了一些工作。二、平動齒輪減速器工作原理簡介,平動齒輪減速器是指一對齒輪傳動中，一個齒輪在平動發(fā)生器的驅(qū)動下作平面平行運(yùn)動，通過齒廓間的嚙合，驅(qū)動另一個齒輪作定軸減速轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)減速傳動的作用。平動發(fā)生器可采用平行四邊形機(jī)構(gòu)，或正弦機(jī)構(gòu)或十字滑塊機(jī)構(gòu)。本成果采用平行四邊形機(jī)構(gòu)作為平動發(fā)生器。平動發(fā)生器可以是虛擬的采用平行四邊形機(jī)構(gòu)，也可以是實(shí)體的采用平行四邊無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2形機(jī)構(gòu)。有實(shí)用價(jià)值的平動齒輪機(jī)構(gòu)為內(nèi)嚙合齒輪機(jī)構(gòu)，因此又可以分為內(nèi)齒輪作平動運(yùn)動和外齒輪作平動運(yùn)動兩種情況。外平動齒輪減速機(jī)構(gòu)，其內(nèi)齒輪作平動運(yùn)動，驅(qū)動外齒輪并作減速轉(zhuǎn)動輸出。該機(jī)構(gòu)亦稱三環(huán)（齒輪）減速器。由于內(nèi)齒輪作平動，兩曲柄中心設(shè)置在內(nèi)齒輪的齒圈外部，故其尺寸不緊湊，不能解決體積較大的問題。?內(nèi)平動齒輪減速，其外齒輪作平動運(yùn)動，驅(qū)動內(nèi)齒輪作減速轉(zhuǎn)動輸出。由于外齒輪作平動，兩曲柄中心能設(shè)置在外齒輪的齒圈內(nèi)部，大大減少了機(jī)構(gòu)整體尺寸。由于內(nèi)平動齒輪機(jī)構(gòu)傳動效率高、體積小、輸入輸出同軸線，故由廣泛的應(yīng)用前景。? 三、本項(xiàng)目的技術(shù)特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)? 1.本項(xiàng)目的技術(shù)特點(diǎn),本新型的"內(nèi)平動齒輪減速器"與國內(nèi)外已有的齒輪減速器相比較，有如下特點(diǎn)：（1）傳動比范圍大，自 I=10 起，最大可達(dá)幾千。若制作成大傳動比的減速器，則更顯示出本減速器的優(yōu)點(diǎn)。 （2）傳遞功率范圍大：并可與電動機(jī)聯(lián)成一體制造。 （3）結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。比現(xiàn)有的齒輪減速器減少 1/3 左右。 （4）機(jī)械效率高。嚙合效率大于 95%，整機(jī)效率在 85%以上，且減速器的效率將不隨傳動比的增大而降低，這是別的許多減速器所不及的。 （5）本減速器的輸入軸和輸出軸是在同一軸線上。本減速器與其它減速器的性能比較見表 1。因缺少數(shù)據(jù)，表中所列的各減速器的功率/重量比是最優(yōu)越的。?表 1?各類減速器比較 型號 功率（kw） 減速比 質(zhì)量（kg） QI-450? 93 31.5 1820 ZSY-250? 95 31.5 540 NGW-92 88.1 31.5 577 SEW(德國)? 90 28.61 1300 NP-100? 100 30 400 注：NP-100 為內(nèi)平動齒輪減速器，SEW 減速器的質(zhì)量含電機(jī)。2.本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)?由圖 2 可知，"內(nèi)平動齒輪減速器"是由內(nèi)齒輪 Z2、外齒輪 Z1 和平行四邊形機(jī)構(gòu)組合而成的。它的傳動原理是：電機(jī)輸入旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，外齒輪作平行移動，其圓心的運(yùn)動軌跡是一個圓，與之嚙合的內(nèi)齒輪則作定軸轉(zhuǎn)動。因?yàn)橥恺X輪作平行移動，所以稱謂平動齒輪機(jī)構(gòu)。齒輪的平行移動需要有輔助機(jī)構(gòu)幫助實(shí)現(xiàn)的，可采用（6~12 副）銷軸、滾子作為虛擬輔助平動機(jī)構(gòu)，也可以采用偏心軸作為實(shí)體輔助平動機(jī)構(gòu)。內(nèi)平動齒輪減速器的關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵工藝是組成平行四邊形構(gòu)件的尺寸計(jì)算及其要求的加工精度、輪齒主要參數(shù)的選擇。這些因數(shù)都將影響傳動的能力和傳動的質(zhì)量。總的說，組成本減速器的各零部件都要求有較高的精度，它們將決定著減速器的整體傳動質(zhì)量。3.本項(xiàng)目的概況本項(xiàng)目已獲得中國實(shí)用新型專利，專利號：ZL95227767.0?。?本項(xiàng)目自 1995 年試制出第一臺樣機(jī)（功率 2.5kW，傳動比 I=32）后，陸續(xù)與一些廠礦合作，設(shè)計(jì)了下面幾種不同功率、不同傳動比的減速器。 （1）電動推拉門用減速器，功率 550W，傳動比 I=26，與電機(jī)連成一體。 （2）攪拌機(jī)用減速器，功率 370W，傳動比 I=17。 （3）某軍品用的兩種減速器，一種功率 370W，傳動比 I=23.5；另一種功率 370W，傳動比 I=103 的二級傳動減速器。 （4）鋼廠大包回轉(zhuǎn)臺減速器，功率 7.5kw，傳動比 I=64。 （5）鋼廠輥道減速器，功率 7.5kw，傳動 I=11。在本專利的基礎(chǔ)上，已研制出一種新型超大型減速器，功率可達(dá) 1000kw，目前正在研制超小型（外型尺寸為毫米級）的微型減速器。無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書32．市場需求 分析 1.市場需求前景?同平動齒輪減速器由于體積小，重量輕，傳動效率高，將會節(jié)省可觀的原料和能源。因此，本減速器是一種節(jié)能型的機(jī)械傳動裝置，也是減速器的換代產(chǎn)品。 ?本減速器可廣泛應(yīng)用于機(jī)械，冶金、礦山、建筑、航空、軍事等領(lǐng)域。特別在需要較大減速比和較大功率的各種傳動中有巨大的市場和應(yīng)用價(jià)值。 2.社會經(jīng)濟(jì)效益?現(xiàn)有的各類減速器多存在著消耗材料和能源較多，對于大傳動比的減速器，該問題更為突出。而本新型減速器具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。由于減速裝置在各部門中使用廣泛，因此，人們都十分重視研究這個基礎(chǔ)部件。不論在減小體積、減輕重量、提高效率、改善工藝、延長使用壽命和提高承載能力以及降低成本等等方面，有所改進(jìn)的話，都將會促進(jìn)資源（包括人力、材料和動力）的節(jié)省。 可以預(yù)見，本新型減速器在國內(nèi)外市場中的潛力是很大的，特別是我國超大型減速器（如水泥生產(chǎn)行業(yè)，冶金，礦山行業(yè)都需要超大型減速器）大多依靠進(jìn)口，而本減速器的一個巨大優(yōu)勢就是可以做超大型的減速器，完全可以填補(bǔ)國內(nèi)市場的空白，并將具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書4畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置中的同軸式二級圓柱齒輪減速器一． 傳動裝置總體設(shè)計(jì)：1. 組成：傳動裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。2. 特點(diǎn)：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3. 確定傳動方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動功率大，將 V 帶設(shè)置在高速級。 其傳動方案如下：1—電動機(jī)；2—聯(lián)軸器；3—齒輪減速器；4—帶式運(yùn)輸機(jī)；5—鼓輪；6—聯(lián)軸器無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書5一． 工作情況：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)二． 原始數(shù)據(jù)鼓輪的扭矩 T（N·m）：850鼓輪的直徑 D（mm）：350運(yùn)輸帶速度 V（m/s）：0.7帶速允許偏差（％）：5使用年限（年）：5工作制度（班/日）：2三． 設(shè)計(jì)內(nèi)容⒈電動機(jī)的選擇與運(yùn)動參數(shù)計(jì)算；⒉斜齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算⒊軸的設(shè)計(jì)⒋滾動軸承的選擇⒌鍵和連軸器的選擇與校核；⒍裝配圖、零件圖的繪制⒎設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫四． 設(shè)計(jì)任務(wù)⒈減速器總裝配圖一張⒉齒輪、軸零件圖各一張⒊設(shè)計(jì)說明書一份五． 設(shè)計(jì)進(jìn)度第一階段：總體計(jì)算和傳動件參數(shù)計(jì)算第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(jì)第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫傳動方案的擬定及說明無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書6由題目所知傳動機(jī)構(gòu)類型為：同軸式二級圓柱齒輪減速器。故只要對本傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析論證。本傳動機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長、剛度差，中間軸承潤滑較困難。電動機(jī)的選擇1． 電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇因?yàn)楸緜鲃拥墓ぷ鳡顩r是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式 Y（IP44）系列的電動機(jī)。2． 電動機(jī)容量的選擇KWWdaP??⑴工作機(jī)所需功率 Pw KW10WFVPw＝3.4kW2 電動機(jī)的輸出功率所以 KW10daFVP??由電動機(jī)到運(yùn)輸帶的傳動總功率為η＝ ＝0.904軸 承’聯(lián)齒軸 承聯(lián) ηηηηη 23Pd＝3.76kW3． 電動機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇nd＝（i1’·i2’…in’ ）nw初選為同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動機(jī)方案 電動機(jī)型號額定功率KW同步轉(zhuǎn)速r/min額定轉(zhuǎn)速r/min重量N總傳動比1 Y112M-2 4 1500 1440 470 125.652 Y132M1-6 4 1000 960 730 83.773 Y160M1-8 4 750 720 1180 62.83無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書74．電動機(jī)型號的確定由(機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 p119)查出電動機(jī)型號為 Y132M1-6,其額定功率為4kW，滿載轉(zhuǎn)速 960r/min?；痉项}目所需的要求。其參數(shù)如下：計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)傳動裝置的總傳動比及其分配1． 計(jì)算總傳動比由電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 nm 和工作機(jī)主動軸轉(zhuǎn)速 nw 可確定傳動裝置應(yīng)有的總傳動比為：i＝nm/nwnw＝38.4無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書8i＝25.142． 合理分配各級傳動比由于減速箱是同軸式布置，所以 i1＝i2。因?yàn)?i＝25.14，取 i＝25，i1=i2=5速度偏差為 0.5%=:時 ， 6軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑 1d1.7fd=M14蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑 2=（ 0.5 0.6）2:fM10軸承端蓋螺釘直徑 3=（ 0.4 0.5）3f10視孔蓋螺釘直徑 4d=（ 0.3 0.4）4fd8定位銷直徑 =（0.7 0.8）:28， ， 至外箱壁的fd12距離1C查手冊表 11—2 342218， 至凸緣邊緣距離f2 2查手冊表 11—2 2816無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書13外箱壁至軸承端面距離 1l= + +（5 10）1lC2:50大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 D>1.2d15齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 2>210箱蓋，箱座肋厚 m,1110.85,.m?81=9軸承端蓋外徑 2D軸承孔直徑+（5—5.5）3d120（I 軸）112（II 軸）175（III 軸）軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離 S2?120（I 軸）112（II 軸）175（III 軸）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算擬定輸入軸齒輪為右旋II 軸：1． 初步確定軸的最小直徑d≥ ＝ =34.2mm30NPA319284.62． 求作用在齒輪上的受力Ft1= =899NdTFr1=Ft =337NβαcostanFa1=Fttanβ=223N ；Ft2=4494NFr2=1685NFa2=1115N3． 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1） 擬定軸上零件的裝配方案無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書14i. I-II 段軸用于安裝軸承 30307，故取直徑為 35mm。ii. II-III 段軸肩用于固定軸承，查手冊得到直徑為 44mm。iii. III-IV 段為小齒輪，外徑 90mm。iv. IV-V 段分隔兩齒輪，直徑為 55mm。v. V-VI 段安裝大齒輪，直徑為 40mm。vi. VI-VIII 段安裝套筒和軸承，直徑為 35mm。2） 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1. I-II 段軸承寬度為 22.75mm，所以長度為 22.75mm。2. II-III 段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙 12mm，軸承和箱體的間隙 4mm，所以長度為 16mm。3. III-IV 段為小齒輪，長度就等于小齒輪寬度 90mm。4. IV-V 段用于隔開兩個齒輪，長度為 120mm。5. V-VI 段用于安裝大齒輪，長度略小于齒輪的寬度，為 83mm。6. VI-VIII 長度為 44mm。4． 求軸上的載荷66 207.5 63.5 Fr1=1418.5NFr2=603.5N查得軸承 30307 的 Y 值為 1.6Fd1=443NFd2=189N因?yàn)閮蓚€齒輪旋向都是左旋。故：Fa1=638NFa2=189N無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書155． 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1） 判斷危險(xiǎn)截面由于截面 IV 處受的載荷較大，直徑較小，所以判斷為危險(xiǎn)截面2） 截面 IV 右側(cè)的MPaWmb5.17??截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 aT64.2?PTmb 9.78.152???由于軸選用 40cr，調(diào)質(zhì)處理，所以， ， 。MPaB73?a361??Ma2601???綜合系數(shù)的計(jì)算由 .?dD45.2r經(jīng)直線插入，知道因軸肩而形成的理論應(yīng)力集中為 ，23.???無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書16，81.???軸的材料敏感系數(shù)為 ， ，5.0?q87.??故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 .2)1(???k70???q查得尺寸系數(shù)為 ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為 ，.??? 76.0???軸采用磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為 ，92??軸表面未經(jīng)強(qiáng)化處理，即 ，則綜合系數(shù)值為1q?93.21????????kK.??a) 碳鋼系數(shù)的確定碳鋼的特性系數(shù)取為 ，1.0???05.?b) 安全系數(shù)的計(jì)算軸的疲勞安全系數(shù)為 92.61????maKS??.41?a??? SSc ????5.6.2??故軸的選用安全。I 軸：1． 作用在齒輪上的力FH1=FH2=337/2=168.5Fv1=Fv2=889/2=444.52． 初步確定軸的最小直徑 mnPAda9.17301?無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書173． 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1） 確定軸上零件的裝配方案2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度a) 由于聯(lián)軸器一端連接電動機(jī)，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動機(jī)外伸軸直徑尺寸的限制，選為 25mm。b) 考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá) 2.5mm，所以該段直徑選為 30。c) 該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有 2mm 的圓角，則軸承選用 30207 型，即該段直徑定為 35mm。d) 該段軸要安裝齒輪，考慮到軸肩要有 2mm 的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為40mm。e) 為了齒輪軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá) 5mm，所以該段直徑選為46mm。f) 軸肩固定軸承，直徑為 42mm。g) 該段軸要安裝軸承，直徑定為 35mm。h) 各段長度的確定各段長度的確定從左到右分述如下：a) 該段軸安裝軸承和擋油盤，軸承寬 18.25mm，該段長度定為 18.25mm。b) 該段為軸環(huán)，寬度不小于 7mm，定為 11mm。c) 該段安裝齒輪，要求長度要比輪轂短 2mm，齒輪寬為 90mm，定為88mm。d) 該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取 13.5mm、軸承與箱體內(nèi)壁距離取4mm（采用油潤滑） ，軸承寬 18.25mm，定為 41.25mm。e) 該段綜合考慮箱體突緣厚度、調(diào)整墊片厚度、端蓋厚度及聯(lián)軸器安裝尺寸，定為 57mm。無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書18f) 該段由聯(lián)軸器孔長決定為 42mm4． 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度W=62748N.mmT=39400N.mm45 鋼的強(qiáng)度極限為 ，又由于軸受的載荷為脈動的，所以 。MPap275][?? 6.0??][43)(22 pmpWTM?????III 軸1． 作用在齒輪上的力FH1=FH2=4494/2=2247NFv1=Fv2=1685/2=842.5N2． 初步確定軸的最小直徑 mnPAda4.51301?3． 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1） 軸上零件的裝配方案2） 據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度I-II II-IV IV-VV-VIVI-VII VII-VIII無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書19直徑 60 70 75 87 79 70長度 105 113.7583 9 9.5 33.255． 求軸上的載荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6. 彎扭校合 3332160.01. mdW???][.5)(22 pmp MPaT?????滾動軸承的選擇及計(jì)算I 軸：1． 求兩軸承受到的徑向載荷2． 軸承 30206 的校核2） 徑向力 5.16821??VHrF3） 派生力，NYFrAd7.52?NYFrBd7.52?4） 軸向力由于 ，dAdBa F??..31所以軸向力為 ，2?aAF752aB5） 當(dāng)量載荷由于 ， ，erAa?3.1erBa?31.0所以 ， ， ， 。4.0?X6.AY?X0BY由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為2.pf無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書20NFYXfPaArApA 04.59)(??? 2.0)(???aBrBpBFYXfP6） 軸承壽命的校核 hCnLAh 218.3)(017???II 軸：2、 軸承 30307 的校核1） 徑向力 NFVHrA5.1482??rb60322） 派生力，NYFrAd4?NYFrBd189?3） 軸向力由于 ，dAdBa F??08921所以軸向力為 ，F(xiàn)aA63?aB189?4） 當(dāng)量載荷由于 ， ，erAa?5.0erBa?.0所以 ， ， ， 。4.?X6.1AY?X0BY由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為2.1pfNFfParpA 84.905)(? NFYXPaBr2.74)(??5） 軸承壽命的校核 hCnLAh 21.)(6017????III 軸：3、 軸承 32214 的校核1） 徑向力 NFVHrA5.84212??rb22） 派生力無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書21，NYFrAd6.294?NYFrBd6.294?3） 軸向力由于 ，dAdBa ??.105.1所以軸向力為 ，F(xiàn)aA?aB6294?4） 當(dāng)量載荷由于 ， ，erAa?32.1erBa?3.0所以 ， ， ， 。4.0?X5.AY1?X0BY由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為 ，故當(dāng)量載荷為2.pfNFfParpA 87.23)(? NFYXPaBr10)(??5） 軸承壽命的校核 hCnLAh 401.56)(6017????鍵連接的選擇及校核計(jì)算代號 直徑（mm）工作長度（mm）工作高度（mm）轉(zhuǎn)矩（N·m）極限應(yīng)力（MPa）8×7×60（單頭）25 35 3.5 39.8 26.0高速軸12×8×80（單頭）40 68 4 39.8 7.32中間軸 12×8×70（單頭）40 58 4 191 41.2低速軸 20×12×80（單頭）75 60 6 925.2 68.5無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書2218×11×110（單頭）60 107 5.5 925.2 52.4由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為 ，根據(jù)擠壓強(qiáng)度條MPap10][??件，鍵的校核，上述鍵皆安全。連軸器的選擇由于彈性聯(lián)軸器優(yōu)點(diǎn)：·高剛性。 ·良好的柔性。 ·同步運(yùn)轉(zhuǎn)，無齒隙。 ·高強(qiáng)度鋁合金，低慣量。 ·保養(yǎng)容易，無需潤滑油及其它維修服務(wù)。 ·兩種緊固方法：夾緊和螺釘緊固所以考慮選用它。二、 高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動機(jī)為電動機(jī)，所以工作情況系數(shù)為 ，5.1?AK計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 mNTKAca ????7.598.31所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器 TL4（GB4323-84） ，但由于聯(lián)軸器一端與電動機(jī)相連，其孔徑受電動機(jī)外伸軸徑限制，所以選用 TL5（GB4323-84）其主要參數(shù)如下：材料 HT200公稱轉(zhuǎn)矩 mNTn??125軸孔直徑 ，d38d25?軸孔長 ，L601裝配尺寸 A45半聯(lián)軸器厚 b38（GB4323-84 ）三、 第二個聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書23由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動機(jī)為電動機(jī)，所以工作情況系數(shù)為 ，5.1?AK計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 mNTKAca ????8.1372.95.3所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器 TL10（GB4323-84）其主要參數(shù)如下：材料 HT200公稱轉(zhuǎn)矩 mNTn??20軸孔直徑 d631軸孔長 ， L417裝配尺寸 A80半聯(lián)軸器厚 b5?（GB4323-84 ）減速器附件的設(shè)計(jì)十一. 減速器的各部位附屬零件的設(shè)計(jì).⑴窺視孔蓋與窺視孔：在減速器上部可以看到傳動零件嚙合處要開窺視孔, 大小只要夠手伸進(jìn)操作可以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和齒側(cè)間隙,了解嚙合情況.潤滑油也由此注入機(jī)體內(nèi).⑵放油螺塞放油孔的位置設(shè)在油池最低處，并安排在不與其它部件靠近的一側(cè)，以便于放油，放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加強(qiáng)密封，選用外六角油塞及墊片 M16×1.5。⑶油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油面高度，以保證有正常的油量.因此要安裝于便于觀察油面及油面穩(wěn)定之處即低速級傳動件附近；用帶有螺紋部分的油尺，油尺上的油面刻度線應(yīng)按傳動件浸入深度確定?？蛇x用游標(biāo)尺 M16。⑷通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于摩擦發(fā)熱,機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙向外滲漏,所以在機(jī)蓋頂部或窺視孔上裝通氣器，使機(jī)體內(nèi)熱空氣自由逸處，保證機(jī)體內(nèi)外壓無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書24力均衡，提高機(jī)體有縫隙處的密封性，通氣器用帶空螺釘制成. 由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過濾） ，采用 M18×1.5⑸啟蓋螺釘為了便于啟蓋，在機(jī)蓋側(cè)邊的邊緣上裝一至二個啟蓋螺釘。在啟蓋時，可先擰動此螺釘頂起機(jī)蓋；螺釘上的長度要大于凸緣厚度，釘桿端部要做成圓柱形伙半圓形，以免頂壞螺紋；螺釘直徑與凸緣連接螺栓相同。在軸承端蓋上也可以安裝取蓋螺釘,便于拆卸端蓋.對于需作軸向調(diào)整的套環(huán),裝上二個螺釘,便于調(diào)整.⑹定位銷為了保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)接凸緣的長度方向兩端各安置一個圓錐定位銷。兩銷相距盡量遠(yuǎn)些，以提高定位精度。如機(jī)體是對稱的,銷孔位置不應(yīng)對稱布置.⑺環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤為了拆卸及搬運(yùn)，應(yīng)在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊鉤、吊環(huán)，并在機(jī)座上鑄出吊鉤。⑻調(diào)整墊片用于調(diào)整軸承間隙,有的起到調(diào)整傳動零件軸向位置的作用.⑼密封裝置在伸出軸與端蓋之間有間隙,必須安裝密封件,以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi).潤滑與密封一、 齒輪的潤滑采用浸油潤滑，由于低速級周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為35mm。齒輪油的選擇齒輪油用于潤滑齒輪傳動裝置，由于齒輪傳動裝置的類型，工作條件不同，對齒輪油有不同的要求。齒輪油通?？煞譃檐囕v齒輪油和工業(yè)齒輪油兩大類，車輛齒輪油主要用于各種車輛的變速箱、驅(qū)動橋傳動齒輪的潤滑；工業(yè)齒輪油主要用于冶金、礦山、水泥和化肥等廠礦機(jī)械中具有一般沖擊、中等負(fù)荷以上的 正、斜齒輪的潤滑。因減速器是閉式斜齒輪傳動，所以減速器潤滑劑類型應(yīng)為工業(yè)齒輪油。1．工業(yè)齒輪油的選擇原則無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書252．工業(yè)齒輪油一般分為普通工業(yè)齒輪油、中負(fù)荷工業(yè)齒輪油和重負(fù)荷工業(yè)齒輪油三類。工業(yè)齒輪油的選擇原則一是根據(jù)齒面接觸應(yīng)力、齒輪狀況和使用工況選擇工業(yè)齒輪油類型。（見表 1；二是根據(jù)齒輪分度圓圓周速度選擇齒輪油黏度，見表 2，根據(jù)查得黏度再去確定齒輪油的牌號。） 表 1 低速重載齒輪選油表（閉式齒輪）齒輪種類 潤滑方法 齒面應(yīng)力 MPa 推薦用油類型 使用工況 傳動齒輪，低于 350 圓柱齒輪與圓錐齒輪 油浴潤滑與循環(huán)潤滑動力齒輪 低負(fù)荷350～500 中負(fù)荷500～1100 重負(fù)荷高于 1100 機(jī)械油 普通工業(yè)齒輪油 中負(fù)荷工業(yè)齒輪油 中負(fù)荷工業(yè)齒輪油 重負(fù)荷工業(yè)齒輪油 一般傳動齒輪 一般齒輪 有沖擊高溫的齒輪 礦井提升，露天采掘高溫有沖擊的齒輪，船舶海港機(jī)械等。 冶金、軋鋼、井下采煤、高溫有沖擊、有水部位的齒輪 表 2 齒輪油黏度薦用值圓周速度(m/s) 0.5 以下 0.5～1 1～2.5 2.5～5 5～12.5 12.5～25 大于 25 齒輪材料 強(qiáng)度極限 MPa 50℃運(yùn)動黏度(cst) 塑料、鑄鐵、青銅 —— 176 117 80 58 43 32 —— 470～1000 266 177 118 82 59 44 32 鋼1000～1250 266 266 177 118 82 59 44 滲碳或表面淬火鋼 1250～1580 444 266 266 177 118 82 59 二、 滾動軸承的潤滑無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書26由于軸承周向速度為，所以宜開設(shè)油溝、飛濺潤滑。三、 潤滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利，因?yàn)閭鲃友b置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 ，所以采用脂潤滑，箱體內(nèi)選用 SH0357-92 中的 50 號潤5(1.~2)0./minr?滑，裝至規(guī)定高度。密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為（F）B25-42-7-ACM ， （F ）B70-90-10-ACM。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。結(jié)果與討論分析減速器的結(jié)構(gòu)1、 拆卸減速器按拆卸的順序給所有零、部件編號，并登記名稱和數(shù)量，然后分類、分組保管，避免產(chǎn)生混亂和丟失；拆卸時避免隨意敲打造成破壞，并防止碰傷、變形等，以使再裝配時仍能保證減速器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。拆卸順序：①、拆卸觀察孔蓋。②、拆卸箱體與箱蓋聯(lián)連螺栓，起出定位銷釘，然后擰動起蓋螺釘，卸下箱蓋。③、拆卸各軸兩邊的軸承蓋、端蓋。④、一邊轉(zhuǎn)動軸順著軸旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒏咚佥S軸系拆下，再用橡膠榔頭輕敲軸將低、中速軸系拆卸下來。⑤、最后拆卸其它附件如油標(biāo)、放油螺塞等。2、分析裝配方案按照先拆后裝的原則將原來拆卸下來的零件按編好的順序返裝回去。①、檢查箱體內(nèi)有無零件及其他雜物留在箱體內(nèi)后，擦凈箱體內(nèi)部。將各傳動軸部件裝入箱體內(nèi)；②、將嵌入式端蓋裝入軸承壓槽內(nèi)，并用調(diào)整墊圈調(diào)整好軸承的工作間隙。③、將箱內(nèi)各零件，用棉紗擦凈，并塗上機(jī)油防銹。再用手轉(zhuǎn)動高速軸，觀察有無零件干涉。經(jīng)檢查無誤后，合上箱蓋。無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書27④、松開起蓋螺釘，裝上定位銷，并打緊。裝上螺栓、螺母用手逐一擰緊后，再用扳手分多次均勻擰緊。⑤、裝好軸承小蓋，觀察所有附件是否都裝好。用棉紗擦凈減速器外部，放回原處，擺放整齊。分析各零件作用、結(jié)構(gòu)及類型：（1）、主要零部件：①、軸：主要功用是直接支承回轉(zhuǎn)零件，以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動并傳遞動力。高速軸和中速軸都屬于齒輪軸；低速軸為轉(zhuǎn)軸、屬階梯軸。②、齒輪：裝配圖設(shè)計(jì)（一）、裝配圖的作用作用：裝配圖表明減速器各零件的結(jié)構(gòu)及其裝配關(guān)系，表明減速器整體結(jié)構(gòu)，所有零件的形狀和尺寸，相關(guān)零件間的聯(lián)接性質(zhì)及減速器的工作原理，是減速器裝配、調(diào)試、維護(hù)等的技術(shù)依據(jù)，表明減速器各零件的裝配和拆卸的可能性、次序及減速器的調(diào)整和使用方法。裝備圖的總體規(guī)劃：（1）、視圖布局：①、選擇 3 個基本視圖，結(jié)合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補(bǔ)充。②、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達(dá)減速器外形，將減速器的工作原理和主要裝配關(guān)系集中反映在一個基本視圖上。布置視圖時應(yīng)注意：a、整個圖面應(yīng)勻稱美觀，并在右下方預(yù)留減速器技術(shù)特性表、技術(shù)要求、標(biāo)題欄和零件明細(xì)表的位置。b、各視圖之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)某叽鐦?biāo)注和零件序號標(biāo)注的位置。（2）、尺寸的標(biāo)注：①、特性尺寸：用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動零中心距及其極限偏差等。②、配合尺寸：減速器中有配合要求的零件應(yīng)標(biāo)注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機(jī)座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標(biāo)注公稱尺寸、配合性質(zhì)及精度等級。③、外形尺寸：減速器的最大長、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所占空間。④、安裝尺寸：減速器箱體底面的長與寬、地腳螺栓的位置、間距 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書28及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長度及中心高等。（3）完成裝配圖：①、標(biāo)注尺寸：標(biāo)注尺寸反映其的特性、配合、外形、安裝尺寸。②、零件編號（序號）：由重要零件，按順時針方向依次編號，并對齊。零件圖設(shè)計(jì)（一）、零件圖的作用 作用：1、反映設(shè)計(jì)者的意圖，是設(shè)計(jì)、生產(chǎn)部門組織設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。 2、表達(dá)機(jī)器或部件運(yùn)載零件的要求，是制造和檢驗(yàn)零件的依據(jù)。（二）、零件圖的內(nèi)容及繪制1、選擇和布置視圖（1）、軸：采用主視圖和剖視圖。主視圖按軸線水平布置，再在鍵槽處的剖面視圖。（2）、齒輪：采用主視圖和側(cè)視圖。主視圖按軸線水平布置（全剖），反映基本形狀；側(cè)視圖反映輪廓、輻板、鍵槽等。2、合理標(biāo)注尺寸及偏差（1）、軸：徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)標(biāo)注，有配合處徑向尺寸應(yīng)標(biāo)尺寸偏差；軸向尺寸以軸孔配合端面及軸端面為基準(zhǔn)，反映加工要求，不允許出現(xiàn)封閉尺寸鏈。（2）、齒輪：徑向尺寸以軸線為基準(zhǔn)，軸孔、齒頂圓應(yīng)標(biāo)相應(yīng)的尺寸偏差 ；軸向尺寸以端面為基準(zhǔn)，鍵槽尺寸應(yīng)相應(yīng)標(biāo)出尺寸偏差。設(shè)計(jì)小結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識 ,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對我們的實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異。讓我們從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以學(xué)到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。在這個過程中我去查了無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書29很多圖書資料，自然在無奈的情況下走了很多彎路，還通過網(wǎng)絡(luò)資源找了很多東西，特別是查詢材料方面得到了鍛煉，同時 word 和 cad 也得到了一定提高。通過這次設(shè)計(jì)使我們懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對一些前面學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說齒輪的設(shè)計(jì)，電機(jī)的選用……通過這次課程設(shè)計(jì)之后，我們把前面所學(xué)過的知識又重新溫故了一遍，但是由于時間緊迫，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，比如說箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的計(jì)算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動更穩(wěn)定精確的設(shè)備。收獲知識，提高能力的同時，我也學(xué)到了很多人生的哲理，懂得怎么樣去制定計(jì)劃，怎么樣去實(shí)現(xiàn)這個計(jì)劃，并掌握了在執(zhí)行過程中怎么樣去克服心理上的不良情緒。原來生活也和畢業(yè)設(shè)計(jì)一樣，要好好的去計(jì)劃，去探索，這樣才會有真正的東西，那樣才體會到樂趣。因此在以后的生活和學(xué)習(xí)的過程中，我一定會把設(shè)計(jì)的精神帶到生活中，不畏艱難，勇往直前！ 參考資料目錄[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 ，高等教育出版社，王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn)主編，1995 年 12月第一版；[2]《機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版） 》 ，高等教育出版社，濮良貴，紀(jì)名剛主編，2001 年 7 月第七版；[3]《簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 ，同濟(jì)大學(xué)出版社，洪鐘德主編，2002 年 5 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