機械制造及自動化畢業(yè)設計--盤磨機齒輪減速器的設計

1、<p>　　學生畢業(yè)設計（論文）報告</p><p>　　系 別： 機電工程學院 </p><p>　　專 業(yè)： 機械設計與制造 </p><p>　　班 號： 機制101 </p><p>　　學 生 姓 名：

2、 </p><p>　　學 生 學 號： </p><p>　　設計（論文）題目： 盤磨機齒輪減速器的設計 </p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　一、課題名稱： 盤磨機齒輪減速器的設計

3、 </p><p>　　二、主要技術(shù)指標： 該盤磨機的主軸轉(zhuǎn)速n=50r/min，圓錐齒輪傳動比i=4，電動機功率P=9kw，電動機轉(zhuǎn)速n1=1500 r/min，每日工作八小時，傳動工作年限為八年，盤磨機傳動不逆轉(zhuǎn)，工作時有輕微的振動，起動載荷為名義載荷的1.5倍，主軸轉(zhuǎn)速允許誤差為±5%。 <

4、;/p><p>　　三、工作內(nèi)容和要求： 這是一個展開式二級斜齒圓柱齒輪減速器。要求根據(jù)上面的給定條件，通過強度計算和結(jié)構(gòu)設計，完成該減速器的總體和傳動件的設計，并繪制該減速器的總裝圖和零件工作圖。在設計過程中，要求通過對兩對圓柱齒輪傳動比的適當分配，使該減速器的外形尺寸盡量減小，并通過對圓柱齒輪的位置設計，使各軸的受力情況達到最合理的狀態(tài)。</p><p>　　四、主要參考文獻 1.

5、 機械設計手冊</p><p>　　2. 齒輪設計手冊 </p><p>　　學 生（簽名） 2012 年 12月5日</p><p>　　指 導 教師（簽名） 年 月 日 </p><p>　　教研室主任（簽名）

6、 年 月 日</p><p>　　系 主 任（簽名） 年 月 日</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）開題報告</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　緒論6</b></p><p>

7、<b>　　一、設計方案7</b></p><p>　　二、電動機的選擇8</p><p>　　三、傳動比的分配8</p><p>　　四、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)8</p><p><b>　　五、齒輪的設計9</b></p><p><b>　　六

8、、軸的設計14</b></p><p>　　七、減速器的潤滑與密封21</p><p>　　八.箱體結(jié)構(gòu)的設計21</p><p><b>　　九、結(jié)論24</b></p><p><b>　　謝辭24</b></p><p><b>　　參考

9、文獻25</b></p><p>　　作者： 常州信息職業(yè)技術(shù)學院 機電工程系 機制101班 秦潤哲</p><p>　　日期：2012年12月</p><p>　　盤磨機二級斜齒圓柱齒輪減速器的設計</p><p>　　摘要：本報告主要研究了盤磨機二級斜齒圓柱齒輪減速器的設計方法和具體步驟。斜齒輪主要是能夠提高齒輪嚙合的重

10、合度，使齒輪傳動平穩(wěn)，降低噪音。 提高齒根的彎曲強度、齒面的接觸強度，可以選擇合適的變位系數(shù)來解決?；蛘呒哟簖X輪的模數(shù)。電動機型號選定后，進行了傳動比的計算并進行分配，是否合理的分配傳動比將直接影響到傳動裝置的外廓尺寸、重量、成本以及減速器的中心距等。其后的傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算在計算部分占有一定的比重，各項參數(shù)的準確性對整個機器的運行有著很大的影響。在齒輪設計中詳細介紹了齒輪材料的選擇及許用應力的確定、按齒根彎曲疲勞強度設計計

11、算確定齒輪參數(shù)及主要尺寸、確定齒輪傳動精度以及齒輪結(jié)構(gòu)的設計，在設計齒輪的具體結(jié)構(gòu)時，要綜合考慮多種因素，如齒輪的尺寸、材料、加工方法、熱處理等。</p><p>　　關(guān)鍵字：減速器、齒輪</p><p>　　Abstract:This report mainly studies plate mill level 2 helical gear reducer design methods

12、and steps. The helical gear is mainly can improve the gear meshing coincidence degree, make smooth transmission gears, reduce noise. Improve the tooth root bending strength, the tooth contact strength, can choose the rig

13、ht shift coefficient to solve. Or increase the gear module. Motor model selected, the calculation of the transmission and distribution, whether reasonable distribution of transmission ratio</p><p>　　Keywords

14、：reducer、gear</p><p>　　緒論：減速器的類別、品種、型式很多，目前已制定為行（國）標的減速器有40余種。減速器的類別是根據(jù)所采用的齒輪齒形、齒廓曲線劃分；減速器的品種是根據(jù)使用的需要而設計的不同結(jié)構(gòu)的減速器；減速器的型式是在基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上根據(jù)齒面硬度、傳動級數(shù)、出軸型式、裝配型式、安裝型式、聯(lián)接型式等因素而設計的不同特性的減速器。與減速器聯(lián)接的工作機載荷狀態(tài)比較復雜，對減速器的影響很大，是

15、減速器選用及計算的重要因素，減速器的載荷狀態(tài)即工作機（從動機）的載荷狀態(tài)，通常分為三類：</p><p><b>　?、佟鶆蜉d荷;</b></p><p><b>　?、凇械葲_擊載荷;</b></p><p>　?、邸獜姏_擊載荷。減速器是指原動機與工作機之間獨立封閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速并相應地增大轉(zhuǎn)矩。此外，在某些

16、場合，也有用作增速的裝置，并稱為增速器。 </p><p>　　我們通過對減速器的研究與設計，我們能在另一個角度了解減速器的結(jié)構(gòu)、功能、用途和使用原理等，同時，我們也能將我們所學的知識應用于實踐中。</p><p>　　在設計的過程中，我們能正確的理解所學的知識，而我們選擇減速器，也是因為對我們機制專業(yè)的學生來說，這是一個很典型的例子，能從中學到很多知識。</p><p

17、><b>　　1、設計方案</b></p><p>　　1.1根據(jù)設計項目要求，考慮到電動機購買方便、結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用和維護方便，且運行可靠，所以原動機選用電動機，并且盤磨機的工作沒有太大的沖擊，所以電動機與減速器用聯(lián)軸器直接相連，為了消除電動機軸與減速器軸的同軸度誤差，我們選彈性套柱銷聯(lián)軸器。</p><p>　　1.2此裝置每日工作8小時，傳動工作年限為

18、八年，盤磨機傳動不逆轉(zhuǎn)，而且工作時可以有輕微的振動，主軸轉(zhuǎn)速允許有±5%的誤差，因此選擇二級斜齒圓柱齒輪減速器。斜齒輪主要是能夠提高齒輪嚙合的重合度，使齒輪傳動平穩(wěn)，降低噪音。 提高齒根的彎曲強度、齒面的接觸強度，可以選擇合適的變位系數(shù)來解決。或者加大齒輪的模數(shù)。采用斜齒輪時傳動時，齒輪會產(chǎn)生軸向推力，要采用角接觸球軸承消除。</p><p>　　1.3由于展開式齒輪相對于軸承為不對稱布置，因而載荷分布

19、不均勻，要求軸有較大的剛度。為了減小高速級齒輪對軸的彎矩，高速級齒輪要遠離電動機，以增大扭矩。低速級齒輪靠近電動機。</p><p>　　注意事項是：采用斜齒輪傳動時，齒輪會產(chǎn)生軸向推力。</p><p>　　要采用角接觸球軸承消除。</p><p><b>　　2、電動機的選擇</b></p><p>　　已知電動機功

20、率P=9KW,電動機轉(zhuǎn)速n=1500r/min,查表可得電動機為Y系列三相異步電動機, 電動機型號為Y160M-4(Y表示系列代號,160表示機座中心高,M表示中機座,4為電動機的級數(shù)),滿載轉(zhuǎn)速1460r/min，額定功率p額=11KW,額定轉(zhuǎn)矩為2.3N·m。</p><p><b>　　3、傳動比的分配</b></p><p>　　3.1根據(jù)電動機的滿

21、載轉(zhuǎn)速n電及工作機軸的轉(zhuǎn)速n主，可求得傳動裝置的總傳動比i:</p><p>　　i =n電 /n主 </p><p>　　=1460/50 =29.2</p><p><b>　　3.2分配傳動比</b></p><p>　　由i減 i錐=i 得i減=i/i錐</p><p&

22、gt;　　=29.2/4=7.3</p><p>　　按展開式布置，考慮潤滑條件，減速器的外型尺寸盡量減小，參考相關(guān)資料可?。?lt;/p><p><b>　　高速級： i高=3</b></p><p>　　則低速級： i低=i減/i高 =7.3/3=2.43 </p&g

23、t;<p>　　4、計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p><b>　　4.1各軸的轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　1軸： n1=n電/i高=1460/3=486.67r/min</p><p>　　2軸： n2=n1/i低=486.67/2.43=200.27r/min</p><p

24、>　　主軸： n主=n2/i錐=200.27/4=50.07r/min</p><p>　　4.2各軸的輸入功率：</p><p>　　取齒輪傳動效率η1=0.97,滾動軸承的傳動效率2=0.98,聯(lián)軸器傳動效率η3=0.98</p><p>　　1軸： p1=p額η1η2η3=11*0.97*0.98*0.98=10.25kw</p&g

25、t;<p>　　2軸： p2=p1η1η2=10.247*0.97*0.98=9.74kw</p><p>　　4.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩:</p><p>　　電動機軸： T0=9550（p額/n電）=9550（11/1460）=71.95N·m</p><p>　　1軸： T1=9550（p1/n1）=9550（10.25

26、/486.67）=201.14N·m</p><p>　　2軸： T2=9550（p2/n2）=9550（9.74/200.27）=464.46N·m</p><p><b>　　4.4整理列表</b></p><p><b>　　5、齒輪的設計</b></p><p&g

27、t;　　5.1 1、2齒輪的設計</p><p>　　依照傳動方案，本設計選用二級展開式斜齒圓柱齒輪傳動。</p><p>　　盤磨機為一般工作機器,運轉(zhuǎn)速度不高，查《機械設計基礎(chǔ)》表7—10，選用 8級精度。</p><p>　　5.1.1 材料選擇：</p><p>　　小齒輪材料為40Gr，表面淬火，齒面硬度為55HR

28、C，接觸疲勞強度極限 σHlim1=1220MPa，彎曲疲勞強度極限σFlim1=380MPa。</p><p>　　大齒輪材料為45鋼，表面淬火，齒面硬度為50HRC，接觸疲勞強度極限 σHlim2=1200MPa，彎曲疲勞強度極限σFlim2=370MPa。</p><p>　　取SHlim=1 SFlim=1 則</p><p>　　[σH1]=

29、σHlim1/SHlim=1220/1=1220 MPa</p><p>　　[σH2]=σHlim2/SHlim=1200/1=1200 MPa</p><p>　　[σF1]=σFlim1/SFlim=380/1=380 MPa</p><p>　　[σF2]=σFlim2/SFlim=370/1=370 MPa</p><p>

30、　　按齒面接觸疲勞強度計算：</p><p><b>　　d1≥</b></p><p>　　載荷系數(shù)K： 因載荷有輕微沖擊，齒輪相對于軸承不對稱布置，由表7-13取K=1.4，齒寬系數(shù)由表7-14取得=1.0。</p><p>　　許用接觸應力[σH] [σH]=[σH1]=1220MPa</p><p&

31、gt;　　傳動比i i=i高=3</p><p>　　將以上參數(shù)代入式 d1≥得</p><p><b>　　d1≥</b></p><p><b>　　d1≥31.552</b></p><p>　　5.1.2 確定齒輪參數(shù)及主要尺寸：</p><

32、;p>　　齒數(shù) 取z1=23，則z2=iz1=3*23=69</p><p>　　模數(shù) 初選螺旋角β=15o 則法面模數(shù)</p><p><b>　　mn=1.325㎜</b></p><p>　　取標準值mn=1.5mm</p><p><b>　　中心距</b><

33、;/p><p>　　標準中心距 a1==71.5mm</p><p>　　為了便于箱體的加工和測量，取a1=72mm，則實際螺旋角</p><p>　　在8o～25o的范圍內(nèi)，故合適。</p><p><b>　　④其他主要尺寸：</b></p><p>　　分度圓直徑： 36mm</p

34、><p><b>　　108mm</b></p><p>　　齒頂圓直徑： </p><p>　　齒寬： </p><p><b>　　。取b1=45mm</b></p><p>　　5.1.3 齒輪尺寸表：</p><p><b&

35、gt;　　將幾何尺寸匯于表：</b></p><p>　　5.1.4 驗算齒面彎曲疲勞強度：</p><p>　　查表7-37得YFs1=4.3 YFs2=4.0</p><p><b>　　則≤[σF1]</b></p><p><b>　　≤[σF2]</b></p>

36、;<p><b>　　所以彎曲強度足夠。</b></p><p>　　5.1.5 確定齒輪傳動精度：</p><p>　　齒輪圓周速度 </p><p>　　由表7-10確定為8級精度，齒厚偏差選HK。</p><p>　　5.2 3、4齒輪的設計</p><p>　　5.

37、2.1 材料選擇：</p><p>　　小齒輪材料為40Gr，表面淬火，齒面硬度為55HRC，接觸疲勞強度極限 σHlim3=1220MPa，彎曲疲勞強度極限σFlim3=380MPa。</p><p>　　大齒輪材料為45鋼，表面淬火，齒面硬度為50HRC，接觸疲勞強度極限 σHlim4=1200MPa，彎曲疲勞強度極限σFlim4=370MPa。</p><p>

38、;　　取SHlim=1 SFlim=1 則</p><p>　　[σH3]=σHlim3/SHlim=1220/1=1220 MPa</p><p>　　[σH4]=σHlim4/SHlim=1200/1=1200 MPa</p><p>　　[σF3]=σFlim3/SFlim=380/1=380 MPa</p><p>

39、　　[σF4]=σFlim4/SFlim=370/1=370 MPa</p><p>　　按齒面接觸疲勞強度計算：</p><p><b>　　d3≥</b></p><p>　　載荷系數(shù)K： 因載荷有輕微沖擊，齒輪相對于軸承不對稱布置，由表7-13取K=1.4，齒寬系數(shù)由表7-14取得=1.0。</p><p>

40、;　　許用接觸應力[σH] [σH]=[σH3]=1220MPa</p><p>　　傳動比i i=i低=2.43</p><p>　　將以上參數(shù)代入式 d3≥得</p><p><b>　　d3≥</b></p><p><b>　　d3≥45</b>

41、</p><p>　　5.2.2 確定齒輪參數(shù)及主要尺寸：</p><p>　　齒數(shù) 取z3=23，則z4=iz3=2.43*23=55.89，取整z4=56</p><p>　　模數(shù) 初選螺旋角β=15o 則法面模數(shù)</p><p><b>　　mn=1.89㎜</b></p>&l

42、t;p>　　取標準值mn=2mm</p><p><b>　　中心距</b></p><p>　　標準中心距 a2==81.78mm</p><p>　　為了便于箱體的加工和測量，取a2=82mm，則實際螺旋角</p><p>　　在8o～25o的范圍內(nèi)，故合適。</p><p><

43、;b>　?、芷渌饕叽纾?lt;/b></p><p>　　分度圓直徑： 47.75mm</p><p><b>　　116mm</b></p><p>　　齒頂圓直徑： </p><p>　　齒寬： 整圓為b4=48mm</p><p><b>

44、;　　。取b1=55mm</b></p><p>　　5.2.3 齒輪尺寸表：</p><p><b>　　將幾何尺寸匯于表：</b></p><p>　　5.2.4 驗算齒面彎曲疲勞強度：</p><p>　　查表7-37得YFs1=4.3 YFs2=4.0</p><p>&

45、lt;b>　　則≤[σF3]</b></p><p><b>　　≤[σF4]</b></p><p><b>　　所以彎曲強度足夠。</b></p><p>　　5.2.5 確定齒輪傳動精度：</p><p>　　齒輪圓周速度 </p><p>　

46、　由表7-10確定為8級精度，齒厚偏差選HK。</p><p><b>　　6、軸的設計</b></p><p>　　按軸承載情況不同，可將其分為心軸、傳動軸、轉(zhuǎn)軸，其中轉(zhuǎn)軸既承受彎矩又承受轉(zhuǎn)矩，因此該減速器選用轉(zhuǎn)軸。</p><p>　　6.1軸材料及熱處理方法的選擇</p><p>　　因為碳素鋼價格較便宜，對應力集

47、中的敏感性小，中碳優(yōu)質(zhì)鋼經(jīng)過熱處理后，能獲得良好的綜合力學性能，所以本設計中選用45鋼正火。查表得到許用彎曲應力[σ-1]b=55MPa。</p><p><b>　　6.2軸的結(jié)構(gòu)設計</b></p><p>　　軸的結(jié)構(gòu)設計主要是確定軸的外形和結(jié)構(gòu)尺寸。一般軸結(jié)構(gòu)設計的基本要求是：</p><p>　　軸和軸上的零件要有準確的工作位置；&l

48、t;/p><p>　　各零件要可靠地相互聯(lián)接；</p><p>　　軸應便于加工，軸上零件要易于裝拆；</p><p><b>　　盡量減小應力集中；</b></p><p>　　軸各部分的直徑和長度尺寸要合理。</p><p>　　軸上零件的軸向定位用套筒，周向定位用鍵。</p>&l

49、t;p>　　軸的結(jié)構(gòu)工藝性：軸的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，應盡量滿足加工、裝配和維修的要求。因此軸在形狀上應力求簡單，階梯級數(shù)盡可能少，鍵槽、圓角半徑、倒角、中心孔等尺寸盡可能統(tǒng)一，以便于加工；當某一軸段需車制螺紋或磨削加工時，應留有退刀槽或砂輪越程槽；當軸上有多處鍵槽時，應使其位于同一母線上；為便于零件裝拆，軸端應有倒角。</p><p>　　減小應力集中，提高軸的疲勞強度：軸一般在變硬的狀態(tài)下工作，進行結(jié)構(gòu)設計時

50、，應盡量減小應力集中。對階梯軸相離軸段直徑不宜相差太大，在軸徑變化處的過渡圓角半徑不宜過小。盡量避免在軸上開橫孔、凹槽和加工螺紋。在重要結(jié)構(gòu)中可采用凹切圓角、過渡肩環(huán)等措施，減小應力集中。提高軸的表面質(zhì)量，降低表面粗糙度，采用碾壓、噴丸合表面熱處理方法，也可顯著提高軸的疲勞強度。其次，在軸結(jié)構(gòu)設計時，應合理布置軸上零件，減輕軸所受載荷，減小軸向尺寸，以提高強度。</p><p>　　軸的直徑尺寸的確定：凡用作固定

51、和定位的軸肩和軸環(huán)，應保證一定的高度a，a≈(0.07～0.1)d（d為配合處的軸徑），安裝滾動軸承處，按安裝尺寸查軸承標準。非定位軸肩高度一般取a≈1～2mm；軸環(huán)寬度b≈1.4a，與標準零件配合處的直徑，必須符合相應的標準尺寸系列。</p><p>　　軸的長度尺寸的確定：軸的各段長度與零件的尺寸及相關(guān)零件間的相互位置有關(guān)；為使軸上零件可靠地固定，應使配合段軸的長度稍小于輪轂寬度2～3mm。</p>

52、;<p>　　6.3 軸的強度計算</p><p>　　軸的設計過程包括軸的強度計算和軸的結(jié)構(gòu)設計，兩者一般結(jié)合在一起進行。最初，只能根據(jù)軸系簡圖和一些基本數(shù)據(jù)，按軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩，初估軸的直徑。然后以初估直徑為基礎(chǔ)，進行軸結(jié)構(gòu)設計，得出結(jié)構(gòu)草圖，從而得知各軸段的直徑和長度，載荷作用點和支點位置，然后再進行強度校核。</p><p><b>　　齒輪相關(guān)參數(shù)：<

53、/b></p><p><b>　　各軸的相關(guān)參數(shù)：</b></p><p>　　I 軸(電動機軸)：</p><p>　　6.3.1 按扭轉(zhuǎn)強度估算最小直徑</p><p>　　齒輪選用45鋼，并經(jīng)正火處理，由相關(guān)資料查得：抗拉強度σb=590MPa，許用彎曲應力[σ-1]b=55MPa ；C=107～118，

54、取C=110，可得</p><p>　　d1≥C×=110× mm=21.56 mm</p><p>　　考慮兩軸頭上都有鍵槽，將軸徑增大5%，即d1=21.56×1.05=22.64mm;</p><p>　　因兩軸頭安裝聯(lián)軸器和滾動軸承，按轉(zhuǎn)矩T1=71.95N·m，查閱機械設計手冊，選用TL5型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其孔徑d

55、1=25 mm，故取軸端直徑d=25mm；半聯(lián)軸器長L≤62 mm；因同時承受軸向力和徑向力，所以軸承選用角接觸球軸承7205C（內(nèi)徑d=25mm，外徑D=52mm，寬B=15mm）</p><p>　　6.3.2 確定I軸的各段直徑。</p><p>　　根據(jù)軸各段直徑的確定原則，由右端至左端，I軸軸段1為軸的最小直徑，已取定dI1=25mm，軸段2考慮齒輪和軸承的定位，增加軸肩，按標準

56、尺寸取，d12=31mm，由于I 軸齒輪為齒輪軸，齒頂圓為d=39 mm，增加軸肩定位軸承，所以軸段3直徑dI3=42mm，軸段4配合軸端3 及另一軸端軸承，選用同樣尺寸dI4=31mm；軸段5與軸承配合，同軸段1取,軸段6取dI6=24mm。</p><p>　　6.3.3 確定I軸的各段長度。</p><p>　　為保證齒輪固定可靠，且遠離電動機，初選I 軸軸段1(與聯(lián)軸器接觸段)長度

57、為60mm，軸段2的長度取l2=15mm，l3=81mm，為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，即軸承拆卸方便，齒輪端面與箱體內(nèi)壁應留有一定間隙，取兩者間距為14mm，即軸段4長為14mm；為保證軸承含在箱體軸承孔中，并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為2mm；根據(jù)軸承寬度15mm，取軸段5等于15mm。</p><p>　　箱體內(nèi)軸的位置總尺寸81+45+14=140mm</p><p&

58、gt;<b>　　II軸：</b></p><p>　　6.3.4 按扭轉(zhuǎn)強度估算最小直徑</p><p>　　齒輪選用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由相關(guān)資料查得：抗拉強度σb=640MPa，許用彎曲應力[σ-1]b=60MPa ；C=107～118，取C=110，可得</p><p>　　d1≥C×=110× mm=30.36

59、 mm</p><p>　　因兩軸頭安裝滾動軸承，按轉(zhuǎn)矩T2=200.96N·m，轉(zhuǎn)速為486.67r/min查閱機械設計手冊，選用軸承為7207C（內(nèi)徑d=35mm，外徑D=72mm，寬B=17mm）</p><p>　　6.3.5 確定II軸的各段直徑。</p><p>　　根據(jù)軸各段直徑的確定原則，由右端至左端，II軸軸段1配合軸承，為軸的最小直徑，

60、取dII1=35mm，軸段2考慮齒輪和軸承的定位，增加軸肩，按標準尺寸取，dII2=42mm，由于II軸齒輪為齒輪軸，齒頂圓為da2=51.75 mm，軸段3與軸段2尺寸一致，取直徑dII3=42mm，軸段4配合從動齒輪安裝，縮小直徑選用直徑尺寸dII4=39mm；軸段5與軸承配合，同軸段1取dII5=35mm；</p><p>　　6.3.6 確定II軸的各段長度。</p><p>　　

61、為保證齒輪嚙合可靠，且盡量減小減速器尺寸，根據(jù)軸承寬度17mm，初選II軸軸段1(與軸承接觸段)長度為17mm，軸段2的長度為15.5mm，l3=15mm，為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，即軸承拆卸方便，齒輪端面與箱體內(nèi)壁應留有一定間隙，取兩者間距為18.5mm，即軸段4長為18.5mm；為保證軸承含在箱體軸承孔中，并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為2mm；根據(jù)軸承寬度17mm，取軸段5等于17mm；</p>

62、<p>　　箱體內(nèi)軸的位置總尺寸15.5+55+15+36+18.5=140 mm</p><p><b>　　III軸：</b></p><p>　　6.3.7 按扭轉(zhuǎn)強度估算最小直徑</p><p>　　齒輪選用45鋼，并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，由相關(guān)資料查得：抗拉強度σb=640MPa，許用彎曲應力[σ-1]b=60MPa ；C=107～

63、118，取C=110，可得</p><p>　　d1≥C×=110× mm=39.88 mm；</p><p>　　考慮兩軸頭上都有鍵槽，將軸徑增大5%，即d1=39.88×1.05=41.87mm;</p><p>　　因兩軸頭安裝聯(lián)軸器和滾動軸承，按轉(zhuǎn)矩T3=455.06 N·m，轉(zhuǎn)速200r/min；查閱機械設計手冊，選

64、用LT7型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其孔徑d1=42 mm，故取軸端直徑d=42mm；</p><p>　　半聯(lián)軸器長L≤82 mm；同時考慮軸向力和徑向力，所以軸承選用角接觸球軸承7209C（內(nèi)徑d=45mm，外徑D=85mm，寬B=19mm）</p><p>　　6.3.8 確定III軸的各段直徑。</p><p>　　根據(jù)軸各段直徑的確定原則，由右端至左端，III軸軸

65、段1為軸的最小直徑，已取定dIII1=42mm，軸段2，d12=45mm，考慮從動齒輪，考慮軸承的定位，增加軸肩，按標準尺寸取軸段3直徑dIII3=52mm，軸段4配合軸端3 及另一軸端軸承，選用尺寸dIII4=48mm；軸段5與軸承配合，同軸段2取dI5=45mm；</p><p>　　6.3.9確定III軸的各段長度。</p><p>　　為保證齒輪固定可靠，初選III軸軸段1(與聯(lián)軸

66、器接觸段)長度為90mm，軸段2的長度配合軸承寬度，取l2=19mm，l3=73mm，為保證齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，即軸承拆卸方便，齒輪端面與箱體內(nèi)壁應留有一定間隙，并配合齒輪嚙合，取兩者間距為19mm，即軸段4長為67mm；為保證軸承含在箱體軸承孔中，并考慮軸承的潤滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為2mm；根據(jù)軸承寬度19mm，取軸段5等于19mm；</p><p>　　箱體內(nèi)軸的位置總尺寸73+73=140

67、mm</p><p>　　6.3.10 軸上零件的周向定位</p><p>　　齒輪、聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接；查閱相關(guān)資料選取：</p><p>　　軸I平鍵為b×h=8x7，l=18，配合為H7/r6；</p><p>　　軸II齒輪與軸配合，選b×h=8×7，l=30，同時為了保證齒輪與軸配合有良

68、好的對中性，選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/r6；</p><p>　　軸 III齒輪與配合，選b×h=14×9，l=45，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/r6；聯(lián)軸器與軸配合，選b×h=12×8，l=63，配合為H7/r6；</p><p>　　6.4 按扭轉(zhuǎn)和彎曲組合進行強度校核</p><

69、p>　　6.4.1繪制軸的受力圖。</p><p>　　6.4.2 求水平平面內(nèi)的支反力及彎矩。</p><p>　　求支反力：齒輪對稱布置，軸只受一個外力；</p><p>　　切向力：Ft2=2T2/d2=2*200.96*1000/36=11164 N</p><p>　　FHA2=FHB2=3433/2=5582 N</p

70、><p>　　Ft3=2T3/d3=2*455.06*1000/108=8427 N</p><p>　　FHA3=FHB3=8427/2=4213.5 N</p><p>　　徑向力：Fr2=Ft2tan16.6=3328 N</p><p>　　Fr3=Ft3tan16.6=2512 N</p><p>　　軸向力：F

71、a2=Ft2/cos16.6=11653 N</p><p>　　Fa3=Ft3/cos16.6=8769.4 N</p><p>　　根據(jù)作用力及反作用力關(guān)系：</p><p>　　a.從動輪所受圓周力為11164N，徑向力為3328 N</p><p>　　b.從動輪所受圓周力為8427N，徑向力2512 N</p><

72、;p><b>　　求截面C處的彎矩：</b></p><p>　　MHC2=FHA2*L/2=390.74 N·m</p><p>　　MHC3=FHA3*L/2=294.945 N·m</p><p>　　6.4.3求垂直平面內(nèi)的支反力及彎矩。</p><p>　　求支反力：由∑MA=0，得&

73、lt;/p><p>　　FVB2L-Fr2L/2=0</p><p>　　得FVB2=1664 N</p><p>　　FVA2=Fr2-FVB2=1664 N</p><p>　　FVB3L-Fr3L/2=0</p><p>　　得FVB3=1256 N</p><p>　　FVA3=Fr3-FV

74、B=1256 N</p><p>　　求截面C左側(cè)的彎矩：</p><p>　　MVC21=FVA2L/2 =832 N·m</p><p>　　MVC31=FVA3L/2 =628 N·m</p><p>　　求截面C右側(cè)的彎矩：</p><p>　　MVC22=MVC21 =832 N·

75、;m</p><p>　　MVC32=MVC31 =628 N·m</p><p><b>　　求合成彎矩：</b></p><p>　　求截面C左側(cè)的合成彎矩：</p><p>　　MC21=√MHC*MHC+MVC21*MVC21=7561 N·m</p><p>　　MC

76、31=√MHC*MHC+MVC31*MVC31=743 N·m</p><p>　　求截面C右側(cè)的合成彎矩：</p><p>　　MC22=MC1=7561 N·m</p><p>　　MC32=MC1=743 N·m</p><p>　　6.4.5 求當量彎矩。因單向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)變化，故折算系數(shù)α≈0.

77、6。危險截面C處的當量彎矩為</p><p>　　Mec2=√MC22*MC22+α*T2*α*T2=150.15 N·m</p><p>　　Mec3=√MC32*MC32+α*T3*α*T3=175.19 N·m</p><p>　　6.4.6 危險截面處的軸徑計算得</p><p>　　d2: 30.11mm

78、 ，d3: 31.7mm</p><p>　　因截面C處有一鍵槽，故將直徑增加5%，即d2=30.11*1.05=31.62mm，d3=31.7*1.05=33.29mm結(jié)構(gòu)設計草圖中，二軸此處直徑為32mm，三軸此處直徑為45mm，故強度足夠。因此，以原結(jié)構(gòu)設計的直徑為準。</p><p><b>　　減速器裝配圖：</b></p>&

79、lt;p>　　7、減速器的潤滑與密封</p><p><b>　　7.1傳動件的潤滑</b></p><p>　　浸油潤滑：浸油潤滑適用于齒輪圓周速度V≤12m/s的減速器。為了減小齒輪的阻力和油的升溫，齒輪浸入油中的深度以1—2個齒高為宜，速度高時還應淺些，在0.7個齒高上下，但至少要有10mm,速度低時，允許浸入深度達1/6—1/3的大齒輪頂圓半徑。油池保持

80、一定深度，一般大齒輪齒頂圓到油池底面的距離不應小于30—50mm。以免太淺會激起沉積在箱底的油泥，油池中應保持一定的油量，油量可按每千瓦約350—700cm3來確定，在大功率時用較小值。</p><p>　　7.2 滾動軸承的潤滑：減速器中滾動軸承的潤滑應盡可能利用傳動件的潤滑油來實現(xiàn)，通常根據(jù)齒輪的圓周速度來選擇潤滑方式，本設計采用潤滑脂潤滑，并在軸承內(nèi)側(cè)設置擋油環(huán)，以免油池中的稀油進入舟車功能而使?jié)櫥?/p>

81、稀釋。</p><p>　　7.3 潤滑劑的選擇：潤滑劑的選擇與傳動類型、載荷性質(zhì)、工作條件、轉(zhuǎn)動速度等多種因素有關(guān)。軸承負荷大、溫度高、應選用粘度較大的潤滑油。而軸承負荷較小、溫度低、轉(zhuǎn)速高時，應選用粘度較小的潤滑油，一般減速器常采用HT-40,HT-50號機械油，也可采用HL-20,HL-30齒輪油。當采用潤滑脂潤滑時，軸承中潤滑脂裝入量可占軸承室空間的1/3~1/2。</p><

82、p>　　7.4 減速器的密封：減速器的密封是為了防止漏油和外界灰塵和水等進入常見的漏油部位有分箱面、軸頭、蓋端及視孔蓋等。</p><p>　　分箱面的密封，可在箱體剖分面上開回油槽，軸伸出處密封的裝置有墊圈，O型橡膠圈和唇形密封圈。</p><p><b>　　8、箱體結(jié)構(gòu)的設計</b></p><p>　　減速器的箱體采用鑄造（

83、HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪嚙合質(zhì)量，</p><p>　　大端蓋分機體采用配合.</p><p>　　8.1 機體有足夠的剛度</p><p>　　在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度</p><p>　　8.2 考慮到機體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。</p><p>　　因其傳動件速度小

84、于12m/s，故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH為40mm</p><p>　　為保證機蓋與機座連接處密封，聯(lián)接凸緣應有足夠的寬度，聯(lián)接表面應精創(chuàng)，其表面粗糙度為</p><p>　　8.3 機體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.</p><p>　　鑄件壁厚為10，圓角半徑為R=3。機體外型簡單，拔模方便.</p><p&g

85、t;　　8.4 對附件設計</p><p>　　A 視孔蓋和窺視孔</p><p>　　在機蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用M6緊固</p><p><b>　　B 油螺塞：</b>

86、;</p><p>　　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，因此油孔處的機體外壁應凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。</p><p><b>　　C 油標：</b></p><p>　　油標位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。</p><p&g

87、t;　　油尺安置的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出.</p><p><b>　　D 通氣孔：</b></p><p>　　由于減速器運轉(zhuǎn)時，機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達到體內(nèi)為壓力平衡.</p><p><b>　　E 蓋螺釘：</b></p>&

88、lt;p>　　啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。</p><p>　　釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.</p><p><b>　　F 位銷：</b></p><p>　　為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.</p><p>&l

89、t;b>　　G 吊鉤：</b></p><p>　　在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán)，用以起吊或搬運較重的物體.</p><p>　　減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如下：</p><p><b>　　9、結(jié)論</b></p><p>　　作為一名機械設計與制造專業(yè)大三的學生，我覺得能做類似的課程設計是十分有意義，而且是

90、十分必要的。在已度過的大三的時間里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何去鍛煉我們的實踐面？如何把我們所學到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識用到實踐中去呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實踐平臺。在做本次課程設計的過程中，我感觸最深的當數(shù)查閱大量的設計手冊了。為了讓自己的設計更加完善，更加符合工程標準，一次次翻閱機械設計手冊是十分必要的，同時也是必不可少的。我們是在作設計，但我們不是藝術(shù)家。他們可以拋開

91、實際，盡情在幻想的世界里翱翔，我們是工程師，一切都要有據(jù)可依.有理可尋，不切實際的構(gòu)想永遠只能是構(gòu)想，永遠無法升級為設計。</p><p>　　作為一名專業(yè)學生掌握一門或幾門制圖軟件同樣是必不可少的，由于本次大作業(yè)要求用 auto CAD制圖，因此要想更加有效率的制圖，我們必須熟練的掌握它。雖然過去從未獨立應用過它，但在學習的過程中帶著問題去學我發(fā)現(xiàn)效率好高，記得大一學CAD時覺得好難就是因為我們沒有把自己放在使

92、用者的角度，單單是為了學而學，這樣效率當然不會高。邊學邊用這樣才會提高效率，這是我作本次課程設計的第二大收獲。但是由于水平有限，難免會有錯誤，還望老師批評指正。</p><p><b>　　謝辭</b></p><p>　　本文從擬定題目到定稿，歷時一月有余。在本設計完成之際，首先要向我的指導老師xx老師致以誠摯的謝意。在本設計的寫作過程中，老師給了我極大的指導和幫助

93、。老師學識淵博、治學嚴謹，平易近人，在老師的悉心指導中，我不僅學到了扎實的專業(yè)知識，也在怎樣處人處事等方面收益很多；同時他對工作的積極熱情、認真負責、有條不紊、實事求是的態(tài)度，給我留下了深刻的印象，使我受益非淺。在此我謹向xx老師表示衷心的感謝和深深的敬意。</p><p>　　另外，衷心感謝我的同窗同學們，在我畢業(yè)設計寫作中，與他們的探討交流使我受益頗多；同時，他們也給了我很多無私的幫助和支持，我在次深表謝意。

94、   學無止境。 因本人知識面有限，有些地方難免有所欠缺，望老師多提寶貴意見，謝謝您們一直以來對我的幫助!</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　楊曉輝 簡明機械實用手冊 科學出版社 2006年</p><p>　　王三民 機械原理于設計

95、課程設計 機械工業(yè)出版社 2005年 </p><p>　　文樸 李田 楊沿平 機械設計 機械工業(yè)出版社 1996年