三級減速器畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p>　　學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告</p><p>　　系 別： 機(jī)電工程系 </p><p>　　專 業(yè)： 數(shù)控專業(yè) </p><p>　　班 號： 數(shù)控102班 </p><

2、;p>　　學(xué) 生 姓 名： 唐建軍 </p><p>　　學(xué) 生 學(xué) 號： 1004033225 </p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目： 三級減速器設(shè)計(jì) </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師： 張紅衛(wèi) </p><p>　　設(shè) 計(jì) 地 點(diǎn)：常州信息職業(yè)技

3、術(shù)學(xué)院 </p><p>　　起 迄 日 期： 2012.12—2013.04 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　專業(yè) 數(shù)控技術(shù) 班級 數(shù)控102 姓名 唐建軍 </p><p>　　一、課題名稱： 三級減速器的設(shè)計(jì)

4、 </p><p><b>　　二、主要技術(shù)指標(biāo)：</b></p><p>　　1 選定減速器的類型和安裝型式 </p><p>　　2 確定各項(xiàng)工藝方法及參數(shù)

5、 </p><p>　　3 確定整體方案設(shè)計(jì) </p><p>　　三、工作內(nèi)容和要求

6、：</p><p>　　1 了解國產(chǎn)減速器的制造工藝和裝配工藝； </p><p>　　2 設(shè)計(jì)ZSY280-25-108Kw型減速器； </p><p>　　3 利用三維造型軟件完成減速

7、器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的三維及二維圖紙； </p><p><b>　　三、主要參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　1 吳彥農(nóng)，康志軍.Solidworks2005實(shí)踐教程. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005

8、 </p><p>　　2 吳宗澤，羅圣國.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊.北京：高等教育出版社，2009 </p><p&g

9、t;　　3 朱理 .機(jī)械原理.北京：高等教育出版社，2008 </p><p>　　4 徐錦康.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2008 </p><p&

10、gt;　　5 文熙.Pro/ENGINER 野火版3.0寶典.北京：電子工業(yè)出版社，2007 </p><p>　　6、周開勤主編.機(jī)械零件設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].哈爾濱： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2004 </p><p>　　學(xué) 生（簽名） 年 月 日</p

11、><p>　　指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日 </p><p>　　教研室主任（簽名） 年 月 日</p><p>　　系 主 任（簽名） 年 月 日 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告

12、</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 緒論…………………………………………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 減速器的發(fā)展現(xiàn)狀…………………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1.1 我國減速器的發(fā)

13、展現(xiàn)狀………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1.2 國外減速器的發(fā)展現(xiàn)狀………………………………………………………………………1</p><p>　　1.2 減速器的發(fā)展趨勢…………………………………………………………………………………2</p><p>　　1.3 本文研究對象及意義…………………………………………

14、……………………………………3</p><p>　　1.3.1 本文研究對象……………………………………………………………………………………3</p><p>　　1.3.2 本文研究意義……………………………………………………………………………………4</p><p>　　2 傳動裝置總體設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………………5

15、</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)………………………………………………………………………………………………5</p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求…………………………………………………………………………………5</p><p>　　2.1.2 原始數(shù)據(jù)……………………………………………………………………………………………5</p>

16、<p>　　2.2 確定傳動方案…………………………………………………………………………………………5</p><p>　　2.3 選擇電動機(jī)和傳動比的分配……………………………………………………………………5</p><p>　　2.3.1 確定電動機(jī)功率…………………………………………………………………………………5</p><p>　　2.3.

17、2 分配各級傳動比…………………………………………………………………………………6</p><p>　　2.4 傳動系統(tǒng)的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算……………………………………………………………6</p><p>　　2.4.1 各軸的轉(zhuǎn)速…………………………………………………………………………………………6</p><p>　　2.4.2 各軸輸入功率………………

18、……………………………………………………………………6</p><p>　　2.4.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩……………………………………………………………………………………7</p><p>　　3 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………………………………………7</p><p>　　3.1 高速軸齒輪的設(shè)計(jì)………………………………………………………

19、…………………………7</p><p>　　3.1.1 主要參數(shù)……………………………………………………………………………………………7</p><p>　　3.1.2 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)……………………………………………………………………7</p><p>　　3.1.3 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度………………………………………………………………………9<

20、;/p><p>　　3.2 第二級傳動齒輪設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………10</p><p>　　3.2.1 主要參數(shù)…………………………………………………………………………………………10</p><p>　　3.2.2 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)…………………………………………………………………10</p><p

21、>　　3.2.3 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度……………………………………………………………………12</p><p>　　3.3 第三級傳動齒輪設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………13</p><p>　　3.3.1 主要參數(shù)…………………………………………………………………………………………13</p><p>　　3.3.2 按

22、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)…………………………………………………………………13</p><p>　　3.3.3 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度……………………………………………………………………15</p><p>　　4 軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………………………16</p><p>　　4.1 Ⅰ軸的設(shè)計(jì)…………………………………

23、………………………………………………………16</p><p>　　4.2 Ⅱ軸的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………………19</p><p>　　4.3 Ⅲ軸的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………………22</p><p>　　4.4 Ⅳ軸的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………

24、……………………25</p><p>　　5 滾動軸承的校核……………………………………………………………………………………28</p><p>　　5.1 Ⅰ軸承校核…………………………………………………………………………………………28</p><p>　　5.2 Ⅱ軸承校核…………………………………………………………………………………………28<

25、/p><p>　　5.3 Ⅲ 軸承校核…………………………………………………………………………………………28</p><p>　　5.4 Ⅳ 軸承校核…………………………………………………………………………………………28</p><p>　　6 箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………………………………29</p><

26、p>　　7 齒輪傳動介紹和減速器工藝……………………………………………………………………29</p><p>　　7.1 齒輪傳動特點(diǎn)………………………………………………………………………………………29</p><p>　　7.2 影響齒輪壽命的因素……………………………………………………………………………30</p><p>　　7.3 齒輪傳動

27、的實(shí)效形式………………………………………………………………………31</p><p>　　7.3.1 齒輪傳動出現(xiàn)不同實(shí)效形式的原因……………………………………………………31</p><p>　　7.3.2 何為齒輪傳動的實(shí)效…………………………………………………………………………31</p><p>　　7.3.3 齒輪傳動的主要實(shí)效形式、造成的影響及預(yù)防

28、措施…………………………31</p><p>　　7.4 漏水試驗(yàn)………………………………………………………………………………………………36</p><p>　　7.5 試車……………………………………………………………………………………………………36</p><p>　　7.6 擦洗及涂漆………………………………………………………………………………………

29、…37</p><p>　　7.7 減速器的搬動和起吊……………………………………………………………………………37</p><p>　　8 減速器的潤滑方式及潤滑劑的選擇…………………………………………………………37</p><p>　　8.1 減速器的潤滑方式………………………………………………………………………………37</p><

30、;p>　　8.2 潤滑劑的選取………………………………………………………………………………………39</p><p>　　8.3 潤滑油的選取………………………………………………………………………………………40</p><p>　　9 ZSY減速機(jī)齒輪計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)………………………………………………………………41</p><p>　　9.1 S

31、olidWorks功能簡介………………………………………………………………………41</p><p>　　9.2 運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件SolidWorks展現(xiàn)減速機(jī)三維圖…………………42</p><p>　　結(jié)論………………………………………………………………………………………………………………51</p><p>　　致謝………………………………………………

32、………………………………………………………………52</p><p>　　參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………………………………53</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　減速器是一種由封閉在箱體內(nèi)的齒輪，蝸桿蝸輪等傳動零件組成的傳動裝置，裝在原動機(jī)和工作機(jī)之間用來改變軸的轉(zhuǎn)速與

33、轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)工作機(jī)需要。減速器結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高，使用維護(hù)方便，因而在工業(yè)中應(yīng)用廣泛。</p><p>　　減速器的結(jié)構(gòu)隨其類型和要求的不同而異，一般由齒輪，軸，軸承，箱體和附件等組成。</p><p>　　對于即將畢業(yè)的學(xué)生來說，本次設(shè)計(jì)的最大成果就是：綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械制造基礎(chǔ)、金屬材料與熱處理、公差與技術(shù)測量、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)以及工藝、夾具

34、等基礎(chǔ)理論、工程技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐知識。掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序、方法、設(shè)計(jì)規(guī)律、技術(shù)措施，并與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力，具備了機(jī)械傳動裝置、簡單機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造的能力，還煅練了學(xué)生自覺學(xué)習(xí)軟件的能力。</p><p>　　關(guān)鍵詞 減速器,設(shè)計(jì),制造</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>

35、　　Reducer is a kind of enclosed by in the cabinet, the worm worm gear transmission parts such as transmission device, the prime mover and work machine mounted on between shaft used to change speed and torque, to adapt wo

36、rk machine needs. Reducer compact structure, high transmission efficiency, use convenient maintenance, so widely used in industry. </p><p>　　For graduating students, the biggest achievement of this design is

37、: integrated use of mechanical design, mechanical drawing, mechanical manufacturing base, the metal material and heat treatment, tolerance and technology measurement, theoretical mechanics, mechanics of materials, mechan

38、ical principles, basic computer applications and technology, fixtures and other basic theory, practical knowledge of engineering and production. Zhangwo mechanical design of the general procedures, methods, design </p

39、><p>　　Key words: Design；Reducer；Manufacture</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 減速器的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　1.1.1 我國減速器的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　減速機(jī)在我國的發(fā)展已有近40年的歷史，廣

40、泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)及國防工業(yè)的各個領(lǐng)域。產(chǎn)品已從最初單一的擺線減速機(jī)，發(fā)展到現(xiàn)在五大類產(chǎn)品，即擺線減速機(jī)、無級變速器、齒輪減速機(jī)、蝸輪蝸桿減速機(jī)、電動滾筒。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，減速機(jī)用量比較大的行業(yè)主要有：電力機(jī)械、冶金機(jī)械、環(huán)保機(jī)械、電子電器、筑路機(jī)械、化工機(jī)械、食品機(jī)械、輕工機(jī)械、礦山機(jī)械、輸送機(jī)械、建筑機(jī)械、建材機(jī)械、水泥機(jī)械、橡膠機(jī)械、水利機(jī)械、石油機(jī)械等，這些行業(yè)使用減速機(jī)產(chǎn)品的數(shù)量已占全國各行業(yè)使用減速機(jī)總數(shù)的60%～70%。 <

41、;/p><p>　　“十五”期間，由于國家采取了積極的財(cái)政政策，拉動了內(nèi)需，固定資產(chǎn)投資力度加大，各行業(yè)的發(fā)展駛?cè)肓丝燔嚨?。特別是基礎(chǔ)建設(shè)的投資，使冶金、電力、建筑機(jī)械、建筑材料、能源等加快了發(fā)展，因此，對減速機(jī)的需求也逐步擴(kuò)大。預(yù)計(jì)“十一五”期間，隨著國家對機(jī)械制造業(yè)的重視，重大裝備國產(chǎn)化進(jìn)程的加快以及城市改造、場館建設(shè)等工程項(xiàng)目的開工，減速機(jī)的市場前景看好，整個行業(yè)仍將保持快速發(fā)展態(tài)勢，尤其是齒輪減速機(jī)的增長將會

42、大幅度提高，這與進(jìn)口設(shè)備大多配套采用齒輪減速機(jī)有關(guān)。因此，業(yè)內(nèi)專家希望企業(yè)抓緊開發(fā)制造齒輪減速機(jī)，尤其是大型硬齒面減速機(jī)及中、小功率減速機(jī)，以滿足市場的需求。 </p><p>　　從行業(yè)內(nèi)企業(yè)發(fā)展情況來看，近年來，江蘇省、浙江省的民營企業(yè)發(fā)展速度很快，已經(jīng)成為行業(yè)中的一支生力軍。此外，山東省淄博地區(qū)的減速機(jī)廠家也很多。一些發(fā)展速度較快的民營企業(yè)，在完成了原始積累后，不斷發(fā)展壯大。他們緊跟市場變化，及時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)

43、構(gòu)，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求也在不斷提高。為了增強(qiáng)競爭力，他們加大購置檢測設(shè)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及擴(kuò)大廠房的資金投入，加工能力及技術(shù)水平提高很快，同時還重視人才的培養(yǎng)與引進(jìn)，企業(yè)已開始向規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。</p><p>　　1.1.2 國外減速器的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　眼前國外工程機(jī)械緊要配套件大多半都出產(chǎn)歷史久遠(yuǎn)，技藝成熟、供應(yīng)富余，出產(chǎn)集中度高，品牌效應(yīng)突出。配套件的開展隨主機(jī)的開

44、展而開展，同時配套件自身的開展反過來又推進(jìn)主機(jī)的開展。眼前國外工程機(jī)械配套件的開展形勢好過主機(jī)的開展形勢?！　≡诹黧w產(chǎn)物范疇內(nèi)，眼前世界上最大的流體產(chǎn)物締造企業(yè)，美國的派克公司，成立于1918年，也有近100年歷史，能夠提供種類齊全的、高技藝程度的液壓件、密封件及一切的液壓附件。</p><p>　　眼前世界上最大的用于靜液壓體系的變量液壓元件締造企業(yè)，德國的博士――力士樂公司，已有200多年的歷史，從1953

45、年開端一切締造液壓元件，也有50年以上歷史。其最具特征的產(chǎn)物是用于靜液壓傳動的變量體系液壓元件，不管是斜盤式或斜軸式，閉式或開式體系液壓元件種類都十分齊全，能為各種需求靜液壓體系元件的工程機(jī)械配件。</p><p>　　還有世界上最大的傳動部件締造企業(yè)，德國的ZF公司，成立于1915年，也有近100年歷史，能為各種工程機(jī)械提供種類齊全的傳動部件。在電氣配套件方面，世界最大的德國西門子電氣公司，以及日本的東芝公司、

46、川崎公司、德國的博士公司等，都有50年以上，以至100年以上的久遠(yuǎn)歷史，能滿足工程機(jī)械各種高技藝程度的電氣體系和電氣元件的請求。</p><p>　　1.2 減速器的發(fā)展趨勢</p><p>　　減速機(jī)發(fā)展趨勢如下：</p><p>　　高水平、高性能。圓柱齒輪普遍采用滲碳淬火、磨齒，承載能力提高4倍以上，體積小、重量輕、噪聲低、效率高、可靠性高。 　　</p

47、><p>　　積木式組合設(shè)計(jì)?；緟?shù)采用優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊，零件通用性和互換性強(qiáng)，系列容易擴(kuò)充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。 　　</p><p>　　型式多樣化，變型設(shè)計(jì)多。擺脫了傳統(tǒng)的單一的底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動支承底座、電動機(jī)與減速器一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴(kuò)大使用范圍。 　　</p><p>　　促使減速器水平提高的主要

48、因素有： 　　</p><p>　　理論知識的日趨完善，更接近實(shí)際（如齒輪強(qiáng)度計(jì)算方法、修形技術(shù)、變形計(jì)算、優(yōu)化設(shè)計(jì)方法、齒根圓滑過渡、新結(jié)構(gòu)等）。 </p><p>　　采用好的材料，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。 　　</p><p><b>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理。</b></p><p>

49、　　加工精度提高到ISO5－6級。 　　</p><p>　　軸承質(zhì)量和壽命提高　</p><p><b>　　潤滑油質(zhì)量提高。</b></p><p>　　自20世紀(jì)60年代以來，我國先后制訂了JB1130－70《圓柱齒輪減速器》等一批通用減速器的標(biāo)淮，除主機(jī)廠自制配套使用外，還形成了一批減速器專業(yè)生產(chǎn)廠。目前，全國生產(chǎn)減速器的企業(yè)有數(shù)百家，

50、年產(chǎn)通用減速器25萬臺左右，對發(fā)展我國的機(jī)械產(chǎn)品作出了貢獻(xiàn)。 </p><p>　　20世紀(jì)60年代的減速器大多是參照蘇聯(lián)20世紀(jì)40－50年代的技術(shù)制造的，后來雖有所發(fā)展，但限于當(dāng)時的設(shè)計(jì)、工藝水平及裝備條件，其總體水平與國際水平有較大差距。改革開放以來，我國引進(jìn)一批先進(jìn)加工裝備，通過引進(jìn)、消化、吸收國外先進(jìn)技術(shù)和科研攻關(guān)，逐步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)。材料和熱處理質(zhì)量及齒輪加工精度均有較

51、大提高，通用圓柱齒輪的制造精度可從JB179－60的8－9級提高到GB10095－88的6級，高速齒輪的制造精度可穩(wěn)定在4－5級。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、傳動效率有了較大的提高，對節(jié)能和提高主機(jī)的總體水平起到很大的作用。 　</p><p>　　我國自行設(shè)計(jì)制造的高速齒輪減（增）速器的功率已達(dá)42000kW ，齒輪圓周速度達(dá)150m/s以上。但是，我國大多數(shù)減速器的技術(shù)水平

52、還不高，老產(chǎn)品不可能立即被取代，新老產(chǎn)品并存過渡會經(jīng)歷一段較長的時間。</p><p>　　1.3 本文研究對象及意義</p><p>　　1.3.1 本文研究對象</p><p>　　硬齒面減速機(jī)主要包括平行軸系列和垂直軸系列，平行軸減速器是按國家標(biāo)準(zhǔn)(GBl9004—88))生產(chǎn)，產(chǎn)品經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，具有國際八十年代先進(jìn)水平，它主要包括ZDY (單級)、ZLY(

53、兩級)、ZSY(三級)和ZFY(四級)四大系列，垂直軸減速器是按國家標(biāo)準(zhǔn)(JB/T9002—1999)生產(chǎn)，用于輸入軸與輸出軸呈垂直方向布置的傳動裝置，它主要包括DBY、DCY和DFY三大系列。</p><p>　　ZSY硬齒面減速機(jī)包括：ZSY160,ZSY180,ZSY200,ZSY224,ZSY250, ZSY280, ZSY3 15,ZSY355,ZSY400等系列。</p>&l

54、t;p>　　主要有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：</p><p>　　中心距，公稱傳動比等主要參數(shù)均經(jīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要零、部件互換性好。</p><p>　　齒輪均采用優(yōu)質(zhì)合金鋼經(jīng)滲碳、淬火、而成，齒面硬度達(dá)HRC54—62．</p><p>　　體積小、重量輕、精度高、承載能力大、效率高，壽命長，可靠性高、傳動平穩(wěn)、噪音低。</p><p>　　一般采

55、用油池潤，自然冷卻，當(dāng)熱功率不能滿足時，可采用循環(huán)油潤滑或風(fēng)扇，冷卻盤管冷卻。 </p><p>　　ZSY減速機(jī)輸入轉(zhuǎn)速一般n、≤1500r／min 。ZSY硬齒面減速機(jī)(2)齒輪傳動圓周速度不大于20米／秒。可廣泛用于冶金、礦山、化工、建材、起重、運(yùn)輸、紡織、造紙、儀器、塑料、橡膠、工程機(jī)械、能源等工業(yè)部門。</p><p>　　本文研究的對象是ZSY系列減速機(jī)的280型號，根據(jù)給定的

56、材料對減速機(jī)整體各部分進(jìn)行設(shè)計(jì)校核。且能運(yùn)用PRO/E三維軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，畫出各零件的三維圖并予以裝配，然后將三維圖導(dǎo)成二維圖，便于對整個設(shè)計(jì)過程進(jìn)行分析。</p><p>　　此減速機(jī)是三級展開式圓柱齒輪減速機(jī)，三級都是斜齒圓柱齒輪傳動，其基本參考數(shù)據(jù)如表1-1所示：</p><p><b>　　表1-1</b></p><p>　　1.3

57、.2 本文研究意義</p><p>　　ZSY圓柱齒輪減速機(jī)作為一種廣泛應(yīng)用的減速機(jī)，具有廣泛的代表性。通過對此類型的減速機(jī)的設(shè)計(jì)與研究，可以深入的了解減速機(jī)的原理，減速機(jī)在機(jī)械行業(yè)中的重要意義。同時通過對減速機(jī)的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合各種專業(yè)知識，靈活運(yùn)用，培養(yǎng)設(shè)計(jì)者較為成熟的機(jī)械設(shè)計(jì)思想。為以后的工作打下一個良好的基礎(chǔ)。</p><p>　　2．傳動裝置總體設(shè)計(jì)</p><

58、p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求</p><p>　　通過在廣泛查閱了大量有關(guān)文獻(xiàn)、吸收和消化目前對減速器的研究成果的基礎(chǔ)上，做以下的工作：</p><p>　　a) 了解國產(chǎn)減速器的制造工藝和裝配工藝；</p><p>　　b) 設(shè)計(jì)ZSY280-25-

59、108Kw型減速器；</p><p>　　c）利用三維造型軟件完成減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的三維及二維圖紙；</p><p>　　d) 制定減速器的安裝、調(diào)試、使用及維護(hù)保養(yǎng)的技術(shù)文件；</p><p>　　2.1.2 原始數(shù)據(jù)</p><p>　　該減速器低速級中心距為280mm，總傳動比為25，輸出功率為108Kw。工作壽命10年，每年工作3

60、00天，兩班制，工作平穩(wěn)。</p><p>　　2.2 確定傳動方案</p><p>　　傳動方案一般用機(jī)構(gòu)簡圖表示。傳動方案要滿足工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、傳動效率高、使用維護(hù)方便、工藝性和經(jīng)濟(jì)性好等要求。本課題減速器的機(jī)構(gòu)簡圖如下圖所示：</p><p><b>　　圖2-1</b></p><p>　　2.3

61、 選擇電動機(jī)和傳動比的分配</p><p>　　2.3.1 確定電動機(jī)功率</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)電動機(jī)的容量以額定功率表示，所選電動機(jī)的額定功率應(yīng)不小于所需工作機(jī)的額定要求的功率。則工作機(jī)要求的電動機(jī)功率為：</p><p><b>　　Pd＝Pw/η</b></p><p>　　Pd——工作機(jī)要求的電動機(jī)輸出功

62、率，單位為Kw；</p><p>　　η——電動機(jī)至工作機(jī)之間傳動裝置的總效率；</p><p>　　Pw——工作機(jī)所需輸入功率，單位為Kw。</p><p>　　齒式聯(lián)軸器傳動效率 </p><p>　　圓柱斜齒輪齒輪傳動效率 </p><p><b>　　滾子軸承 </b></p&

63、gt;<p>　　則 η=0.99×0.98×0.98×0.98×0.98×0.98×0.98×0.98×0.99=0.851</p><p>　　Pd＝108/0.851Kw=126.91 Kw</p><p>　　所以可以選擇YS6324型電動機(jī)，其額定功率是180Kw，滿載轉(zhuǎn)速時1400 r

64、/min</p><p>　　2.3.2 分配各級傳動比</p><p>　　總傳動比公式為i＝i*i*i，其中i＝25，根據(jù)傳動比分配原則，初步假定i=2.72，i=3.5，i=2.63。</p><p>　　2.4 傳動系統(tǒng)的運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算</p><p>　　傳動系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算：</p><p

65、>　　2.4.1 各軸的轉(zhuǎn)速</p><p>　　n===1400 r/min</p><p>　　n===515 r/min</p><p>　　n===147 r/min</p><p>　　n===56r/min</p><p><b>　　各軸輸入功率</b></p>

66、<p>　　P=126.91Kw</p><p>　　P=P0.99=125.64Kw</p><p>　　P=P0.98=120.66Kw</p><p>　　P=P0.98=115.88Kw</p><p>　　P=P0.98=111.29Kw</p><p>　　式中，P ，P， P， P分別為相對應(yīng)

67、軸的功率。</p><p>　　2.4.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩</p><p>　　T=9.5510=857.0410 Nmm</p><p>　　T=9.5510=2237.4810 Nmm</p><p>　　T=9.5510=7528.2610 Nmm</p><p>　　T=9.5510=18978.9210 Nm

68、m</p><p>　　式中， 對應(yīng)軸的轉(zhuǎn)矩。</p><p><b>　　3. 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　3.1 高速軸齒輪的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1 主要參數(shù)</p><p>　　大小齒輪均采用20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火，齒面硬度為58～62HRC，7級精度，Z

69、=25，Z=68，φ= 0.8,β=13</p><p>　　3.1.2 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　a）確定 </b></p><p><b>　　M</b></p><p>　　載荷系數(shù) 試選K=1.5</p><p>　　小齒輪傳遞取T=9.5

70、510=857.0410 Nmm=857040 Nmm</p><p>　　大小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限 ==460Mpa</p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60njLh=4.03210， N=60 njLh=1.48210</p><p>　　彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.88, K=0.90</p><p><b>　　計(jì)算許用彎

71、曲應(yīng)力</b></p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，應(yīng)力修正系數(shù)Y=2.0，則</p><p>　　== 578.2 Mpa</p><p>　　== 591.4Mpa</p><p><b>　　Z ==27.02</b></p><p><b>　　Z ==

72、73.51</b></p><p><b>　　查表得出：</b></p><p>　　Y=2.62, Y=2.24, Y=1.59，Y=1.75</p><p>　　因?yàn)?所以按小齒輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　重合度系數(shù)Y及螺旋角系數(shù)Y</p><p>

73、　　Y=0.70 Y=0.86</p><p><b>　　b)設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　1)M==3.46m</p><p><b>　　2)圓周速度:</b></p><p>　　v===6.5 m/s</p><p><b>　　3)計(jì)算載荷系數(shù)

74、K</b></p><p>　　使用系數(shù)K=1.5，傳動載荷系數(shù)K=1.2， 齒間載荷分配系數(shù)K=1.2, 齒間載荷分布系數(shù)K=1.24 K= K K K K=2.68</p><p>　　4)校正并確定模數(shù)m</p><p>　　m==3.46×=4.2mm</p><p><b>　　取m=4mm&

75、lt;/b></p><p>　　c)計(jì)算齒輪傳動幾何尺寸</p><p><b>　　1）中心距a</b></p><p>　　a==190.9mm</p><p><b>　　2) 螺旋角</b></p><p><b>　　=13.00</b>

76、;</p><p>　　3) 齒輪分度圓直徑</p><p>　　d==48.21mm d==279.15mm </p><p><b>　　4) 齒寬</b></p><p>　　b= d=0.848.21=82.104mm</p><p><b>　　b=90mm</b&

77、gt;</p><p>　　b= b+(5—10)=100mm</p><p>　　3.1.3 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　確定上公式各參數(shù)值</b></p><p>　　1) ==1200 Mpa</p

78、><p>　　2) K=0.9 K=0.92 </p><p>　　3)計(jì)算許用接觸應(yīng)力</p><p><b>　　取S=1</b></p><p>　　=K/ S=0.91200/1=1080Mpa</p><p>　　=K/ S=0.921200/1=1104Mpa</p>

79、;<p>　　=(+)/2=1092Mpa</p><p>　　4)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z=2.44</p><p>　　5)重合度系數(shù)Z=0.8</p><p>　　6)螺旋角系數(shù)Z==0.987</p><p>　　7)材料系數(shù)Z= 189.8</p><p><b>　　8)校核</b>

80、;</p><p>　　=2.44189.80.750.992</p><p>　　=926.43 Mpa <=1092Mpa</p><p>　　3.2 第二級傳動齒輪設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 主要參數(shù)</p><p>　　大小齒輪均采用20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火，齒面硬度為58～62HRC，

81、7級Z=25， Z=88，φ= 1.1,β=13</p><p>　　3.2.2 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　a) 確定 </b></p><p><b>　　M</b></p><p>　　1)載荷系數(shù) K=1.5</p><p>　　2)小齒輪傳

82、遞的轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　T=2237.48Nm</p><p>　　3)大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 </p><p><b>　　==460Mpa</b></p><p><b>　　4)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</b></p><p>　　N=14.83210, N=0.4

83、2410</p><p>　　5)彎曲疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　K=0.9, K=0.92</p><p>　　6)取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，應(yīng)力修正系數(shù)Y=2，則 </p><p>　　== 591.43 Mpa</p><p><b>　　== 604.6</b></p>

84、;<p>　　7)查取齒型系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)</p><p><b>　　Z ==27.03</b></p><p><b>　　Z ==95.13</b></p><p>　　查表得 Y=2.57，=2.18 , Y=1.6，Y=1.79</p><p>　　8)計(jì)算大小齒輪的并加

85、以比較</p><p>　　因?yàn)?故按小齒輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)。</p><p>　　9)重合度系數(shù)Y及螺旋角系數(shù)Y</p><p>　　Y=0.7 Y=0.9</p><p><b>　　b)設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　1) 計(jì)算齒輪模數(shù)M=3.437</p>&

86、lt;p><b>　　2)圓周速度:</b></p><p>　　v==2.377m/s</p><p><b>　　3)計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　使用系數(shù)K=1.5，傳動載荷系數(shù)K=1.01， 齒間載荷分配系數(shù)K=1.2, 齒間載荷分布系數(shù)K=1.34 K= K K K K=2.44<

87、;/p><p><b>　　4)校正并確定模數(shù)</b></p><p>　　m==3.437×=3.67mm</p><p><b>　　取m=4m</b></p><p>　　c)計(jì)算齒輪傳動幾何尺寸</p><p><b>　　1)中心距a</b&g

88、t;</p><p><b>　　a==232mm</b></p><p><b>　　2) 螺旋角</b></p><p><b>　　=13</b></p><p>　　3) 齒輪分度圓直徑</p><p>　　d= =102.63mm, d==36

89、1.26mm</p><p><b>　　4) 齒寬</b></p><p>　　b= d=1.1102.63=112.893mm</p><p><b>　　b=120mm</b></p><p>　　b= b+(5—10)=130mm</p><p>　　3.2.3

90、校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　=</b></p><p>　　a) 確定上公式各參數(shù)值</p><p>　　1) ==1500 Mpa</p><p>　　2) K=0.95 K=0.97</p><p>　　3)計(jì)算許用接觸應(yīng)力</p><p>

91、;<b>　　取S=1</b></p><p>　　=K/ S=0.951500/1=1425Mpa</p><p>　　=K/ S=0.971500/1=1455Mpa</p><p>　　=(+)/2=1440Mpa</p><p>　　4)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z=2.44</p><p>　　5)重

92、合度系數(shù)Z=0.8</p><p>　　6)螺旋角系數(shù)Z==0.987</p><p>　　7)材料系數(shù)Z= 189.8, Z=25</p><p>　　8)校核 =683.7=1440</p><p>　　3.3 第三級傳動齒輪設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3.1 主要參數(shù)</p><p>

93、;　　大小齒輪均采用20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火，齒面硬度為58～62HRC，7級Z=25，Z=66，φ= 0.9,β=13。</p><p>　　3.3.2 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　a) 確定 M</b></p><p>　　1)載荷系數(shù) K=1.5</p><p>　　2)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)

94、矩 </p><p>　　T=7528260 Nm</p><p>　　3)大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 </p><p><b>　　==460Mpa</b></p><p>　　4)應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=4.2310, N=16.110</p><p>　　5)彎曲疲勞壽命系數(shù)K=0.92, K

95、=0.94</p><p>　　6)取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4，應(yīng)力修正系數(shù)Y=2，則 </p><p>　　== 604.60 Mpa</p><p>　　== 617.71 Mpa</p><p>　　7)查取齒型系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù)</p><p><b>　　Z ==27.03</b>&

96、lt;/p><p><b>　　Z ==71.35</b></p><p>　　查表得 Y=2.57 ,Y=2.24 , Y=1.600, Y=1.75 </p><p>　　8)計(jì)算大小齒輪的并加以比較</p><p>　　故按小齒輪進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　9)重合度系數(shù)

97、Y及螺旋角系數(shù)Y</p><p>　　Y=0.7 Y=0.9</p><p><b>　　b)設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　1) 計(jì)算齒輪模數(shù)</b></p><p><b>　　M=5.47</b></p><p><b>

98、　　2)圓周速度:</b></p><p>　　v==1.080m/s</p><p><b>　　3)計(jì)算載荷系數(shù)K</b></p><p>　　使用系數(shù)K=1.5，傳動載荷系數(shù)K=1， 齒間載荷分配系數(shù)K=1.2, 齒向載荷分布系數(shù)K=1.3 K= K K K K=2.34</p><p>　　4

99、)校正并確定模數(shù)m</p><p>　　m==3.28×=6.34mm</p><p><b>　　取m=6mm</b></p><p>　　c)計(jì)算齒輪傳動幾何尺寸</p><p><b>　　1)中心距a</b></p><p>　　a==280.18mm<

100、;/p><p><b>　　2) 螺旋角</b></p><p><b>　　=13.00</b></p><p>　　3) 齒輪分度圓直徑</p><p>　　d= =154.00mm d ==406mm</p><p><b>　　4) 齒寬</b>

101、;</p><p>　　b= d=138.60mm</p><p><b>　　b=138mm</b></p><p>　　b= b+(5—10)=148mm</p><p>　　3.3.3 校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度</p><p><b>　　=</b></p>

102、<p><b>　　確定上公式各參數(shù)值</b></p><p>　　1) ==1500 Mpa</p><p>　　2) K=0.97 ， K=0.98 </p><p>　　3)計(jì)算許用接觸應(yīng)力</p><p><b>　　取S=1</b></p><p>

103、;　　=K/ S=0.971500/1=1455Mpa</p><p>　　=K/ S=0.981500/1=1470Mpa</p><p>　　=(+)/2=1462.5Mpa</p><p>　　4)節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) Z=2.44</p><p>　　5)重合度系數(shù) Z=0.8</p><p>　　6)螺旋角系數(shù)

104、 Z==0.987</p><p>　　7)材料系數(shù) Z= 189.8</p><p>　　8)校核 </p><p>　　=1406.49=1462.5</p><p><b>　　4軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1 Ⅰ軸的設(shè)計(jì)</p>&l

105、t;p>　　a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，均采用20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火。</p><p><b>　　b)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）估算軸徑d，查表得軸的C值是112</p><p>　　d =50.14mm </p><p>　　單鍵

106、槽增加5%——7%，所以d(52.65—53.65)mm，根據(jù)工廠實(shí)際情況，這里取d=53mm。</p><p><b>　　2) 軸上轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　T=857.04 Nm</p><p>　　3)軸的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖所示：</p><p><b>　　圖4-1</b></p

107、><p>　　d=d=53 mm, d= d+2=55 mm, d= d+10=65 mm,</p><p>　　d= d=65 mm, d= d=55 mm, L=82 mm, L=210 mm, L=242 mm</p><p>　　L=8 mm, L=T=29 mm(T為軸承寬度)</p><p>　　查軸承樣本，選用型號為30311單列圓

108、錐滾子軸承，其內(nèi)徑d=55 mm，外徑D=120mm</p><p>　　4)軸的受力分析如下圖</p><p><b>　　圖4-2</b></p><p>　　L=L+ L+L=72.5 mm</p><p>　　L=L+ L +T=306.5 mm</p><p><b>　　5)

109、 軸的校核</b></p><p>　　F==16701 N</p><p>　　F= Ftan/cos=6239N</p><p>　　F= Ftan=3856N</p><p>　　R= F L/L=3195N</p><p>　　R =13506 N</p><p>　　M=

110、1.978706410 Nmm</p><p>　　R=(F L- F d)/ L =5640 N</p><p>　　R= 689 N M=979185</p><p>　　M= R L=408900 Nmm</p><p>　　M= R L=180528.5 Nmm</p><p>　　M=10611

111、33 Nmm</p><p>　　M=995688 Nmm</p><p>　　T=857.0410 Nmm </p><p><b>　　=0.6</b></p><p>　　M==1175165 Nmm</p><p>　　= M/ω＜[]=90Mpa滿足要求</p><p

112、><b>　　圖4-3</b></p><p>　　4.2 Ⅱ軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，均采用20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火。</p><p><b>　　b)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1

113、）估算軸徑d，查表11.3得軸的C值是105</p><p>　　d =64.7mm </p><p>　　單鍵槽增加5%——7%，所以d(67.94—69.23)mm，所以d=70mm</p><p>　　2) 軸上轉(zhuǎn)矩 T=1225.07Nm</p><p>　　3)軸的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖所示：</p><p>&l

114、t;b>　　圖4-4</b></p><p>　　d=70mm, d= d+10=80mm, d= d+2a= d+2(0.07—0.1)d=91.2—96，這里取d=94mm, d=78mm, d= 70mm </p><p>　　查軸承樣本，選用型號為30314單列圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑分別為d=70 mm，外徑D=150 mm</p><p>

115、　　L=35mm, L=108mm, L=105mm, L=7mm, L=T=35mm(T為軸承寬度)</p><p>　　4)軸的受力分析如下圖</p><p><b>　　圖4-5</b></p><p>　　L=T+( L-T)+ L=54mm</p><p>　　L= L+ L+ L+ L=224mm</

116、p><p>　　L= L+ L+ L=107mm</p><p><b>　　5)軸的校核</b></p><p>　　F==16031 N</p><p>　　F= Ftan/cos=5988N</p><p>　　F= Ftan=3701 N</p><p>　　F==43

117、603 N</p><p>　　F= Ftan/cos=16288 N</p><p>　　F= Ftan=10067 N</p><p>　　R=( F L+ F L) /L=25901 N</p><p><b>　　R=33733 N</b></p><p>　　M= R L=1398654

118、 Nmm</p><p>　　M= RL=360946 Nmm</p><p><b>　　R==3305 N</b></p><p><b>　　R=-8239N</b></p><p>　　M=R L=178470 Nmm</p><p>　　M= F L+R L=921

119、403 Nmm</p><p>　　M= R L=-881573 Nmm</p><p>　　M= R L- F L=-422522 Nmm</p><p>　　M==1409995Nmm</p><p>　　M==1674878 Nmm</p><p>　　M==952603Nmm</p><p&

120、gt;　　M==555704 Nmm</p><p><b>　　圖4-6</b></p><p>　　d）齒輪軸的彎扭合成強(qiáng)度校核</p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖，截面D處的彎矩最大，且有齒輪配合引起的應(yīng)力集中；截面C處的彎矩較大，且有齒輪配合引起的應(yīng)力集中。故這些都屬于危險(xiǎn)截面，應(yīng)進(jìn)行彎扭合成強(qiáng)度校核?？紤]啟、停機(jī)影響

121、，扭矩為脈動循環(huán)變應(yīng)力，α=0.6, M==1646125 Nmm</p><p>　　= M/W＜[]=90Mpa滿足要求。</p><p>　　4.3 Ⅲ軸的設(shè)計(jì)</p><p>　　a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，均采用20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火。</p><p><b>

122、;　　b)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1）估算軸徑d，查表11.3得軸的C值是107</p><p><b>　　d=98.8mm </b></p><p>　　單鍵槽增加5%——7%，所以d(103. 74—105.716)mm，所以d=110mm</p><p>　　2) 軸上轉(zhuǎn)矩

123、T=7528.26 Nm</p><p>　　3)軸的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖所示：</p><p><b>　　圖4-7</b></p><p>　　d= d= d=95mm, d= d+26=121mm, d= d+10=130mm ，d=120mm，</p><p>　　L=137mm, L=58mm, L=7 mm, L=

124、T=45 mm(T為軸承寬度) L=45 mm,</p><p>　　查軸承樣本，選用型號為30319單列圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑d=95 mm，外徑D=200 mm。</p><p>　　4)軸的受力分析如下圖</p><p><b>　　圖4-8</b></p><p>　　L=L+ L+L=103.5mm</p&