0129-帶式運輸機傳動裝置中的同軸式二級圓柱齒輪減速器設(shè)計【全套6張CAD圖】,全套6張CAD圖,運輸機,傳動,裝置,中的,同軸,二級,圓柱齒輪,減速器,設(shè)計,全套,cad 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械傳動裝置。當前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機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)上與本項目類似或相近，都為目前先進的齒輪減速器。當今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。因此，除了不斷改進材料品質(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、機器人等領(lǐng)域中，微型發(fā)動機已基本研制成功，美國和荷蘭近期研制分子發(fā)動機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，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、機械效率高等優(yōu)點?。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，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。國內(nèi)有少數(shù)高等學校和廠礦企業(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，實現(xiàn)減速傳動的作用。平動發(fā)生器可采用平行四邊形機構(gòu)，或正弦機構(gòu)或十字滑塊機構(gòu)。本成果采用平行四邊形機構(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構(gòu)，也可以是實體的采用平行四邊形機構(gòu)。有實用價值的平動齒輪機構(gòu)為內(nèi)嚙合齒輪機構(gòu)，因此又可以分為內(nèi)齒輪作平動運動和外齒輪作平動運動兩種情況。外平動齒輪減速機構(gòu)，其內(nèi)齒輪作平動運動，驅(qū)動外齒輪并作減速轉(zhuǎn)動輸出。該機構(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，大大減少了機構(gòu)整體尺寸。由于內(nèi)平動齒輪機構(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、本項目的技術(shù)特點與關(guān)鍵技術(shù)? 1.本項目的技術(shù)特點,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：（1）傳動比范圍大，自I=10起，最大可達幾千。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。（2）傳遞功率范圍大：并可與電動機聯(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）機械效率高。嚙合效率大于95%，整機效率在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。2.本項目的關(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和平行四邊形機構(gòu)組合而成的。它的傳動原理是：電機輸入旋轉(zhuǎn)運動，外齒輪作平行移動，其圓心的運動軌跡是一個圓，與之嚙合的內(nèi)齒輪則作定軸轉(zhuǎn)動。因為外齒輪作平行移動，所以稱謂平動齒輪機構(gòu)。齒輪的平行移動需要有輔助機構(gòu)幫助實現(xiàn)的，可采用（6~12副）銷軸、滾子作為虛擬輔助平動機構(gòu)，也可以采用偏心軸作為實體輔助平動機構(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.本項目的概況本項目已獲得中國實用新型專利，專利號：ZL95227767.0?。?本項目自1995年試制出第一臺樣機（功率2.5kW，傳動比I=32）后，陸續(xù)與一些廠礦合作，設(shè)計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，與電機連成一體。（2）攪拌機用減速器，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1000kw，目前正在研制超小型（外型尺寸為毫米級）的微型減速器。 2．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)用價值。 2.社會經(jīng)濟效益?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特的優(yōu)點。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，有所改進的話，都將會促進資源（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，完全可以填補國內(nèi)市場的空白，并將具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益 設(shè)計任務(wù)書 題目：設(shè)計一用于帶式運輸機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： 1. 組成：傳動裝置由電機、減速器、工作機組成。 2. 特點：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；2—聯(lián)軸器；3—齒輪減速器；4—帶式運輸機；5—鼓輪；6—聯(lián)軸器 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)計內(nèi)容 ⒈電動機的選擇與運動參數(shù)計算； ⒉斜齒輪傳動設(shè)計計算 ⒊軸的設(shè)計 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)計計算說明書的編寫 四． 設(shè)計任務(wù) ⒈減速器總裝配圖一張 ⒉齒輪、軸零件圖各一張 ⒊設(shè)計說明書一份 五． 設(shè)計進度 第一階段：總體計算和傳動件參數(shù)計算 第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計 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、零件圖的繪制及計算說明書的編寫 傳動方案的擬定及說明 由題目所知傳動機構(gòu)類型為：同軸式二級圓柱齒輪減速器。故只要對本傳動機構(gòu)進行分析論證。 本傳動機構(gòu)的特點是：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。 電動機的選擇 1． 電動機類型和結(jié)構(gòu)的選擇 因為本傳動的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式Y(jié)（IP44）系列的電動機。 2． 電動機容量的選擇 KW ⑴工作機所需功率Pw KW Pw＝3.4kW 2 電動機的輸出功率 所以 KW 由電動機到運輸帶的傳動總功率為 η＝＝0.904 Pd＝3.76kW 3． 電動機轉(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 方案 電動機型號 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 470 125.65 2 Y132M1-6 4 1000 960 730 83.77 3 Y160M1-8 4 750 720 1180 62.83 4．電動機型號的確定 由(機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書p119)查出電動機型號為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： 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 傳動裝置的總傳動比及其分配 1． 計算總傳動比 由電動機的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機主動軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動裝置應(yīng)有的總傳動比為： i＝nm/nw nw＝38.4 i＝25.14 2． 合理分配各級傳動比 由于減速箱是同軸式布置，所以i1＝i2。 因為i＝25.14，取i＝25，i1=i2=5 速度偏差為0.5%<5%，所以可行。 各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩 項 目 電動機軸 高速軸I 中間軸II 低速軸III 鼓 輪 轉(zhuǎn)速（r/min） 960 960 192 38.4 38.4 功率（kW） 4 3.96 3.84 3.72 3.57 轉(zhuǎn)矩（N·m） 39.8 39.4 191 925.2 888.4 傳動比 1 1 5 5 1 效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97 傳動件設(shè)計計算 1． 選精度等級、材料及齒數(shù) 1） 材料及熱處理； 選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。 2） 精度等級選用7級精度； 3） 試選小齒輪齒數(shù)z1＝20，大齒輪齒數(shù)z2＝100的； 4） 選取螺旋角。初選螺旋角β＝14° 2． 按齒面接觸強度設(shè)計 因為低速級的載荷大于高速級的載荷，所以通過低速級的數(shù)據(jù)進行計算 按式（10—21）試算，即 dt≥ 1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值試選Kt＝1.6 （1） 選取區(qū)域系數(shù)ZH＝2.433 （2） 選取尺寬系數(shù)φd＝1 （3） 查得εα1＝0.75，εα2＝0.87，則εα＝εα1＋εα2＝1.62 （4） 查得材料的彈性影響系數(shù)ZE＝189.8Mpa （5） 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限σHlim1＝600MPa；大齒輪的解除疲勞強度極限σHlim2＝550MPa； （6） 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N1＝60n1jLh＝60×192×1×（2×8×300×5）＝3.32×10e8 N2＝N1/5＝6.64×107 （7） 查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1＝0.95；KHN2＝0.98 （8） 計算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1％，安全系數(shù)S＝1，由式（10－12）得 [σH]1＝＝0.95×600MPa＝570MPa [σH]2＝＝0.98×550MPa＝539MPa [σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa 2） 計算 （1） 試算小齒輪分度圓直徑d1t d1t≥ ==67.85 （2） 計算圓周速度 v===0.68m/s （3） 計算齒寬b及模數(shù)mnt b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm mnt===3.39 h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm b/h=67.85/7.63=8.89 (4)計算縱向重合度εβ 　　　　　　εβ==0.318×1×tan14=1.59 (5)計算載荷系數(shù)K 已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1 根據(jù)v=0.68m/s,7級精度，由圖10—8查得動載系數(shù)KV=1.11；由表10—4查的KHβ的計算公式和直齒輪的相同， 故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1)1×1+0.23×1067.85=1.42 查得KFβ=1.36 查得KHα=KHα=1.4。故載荷系數(shù) K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05 (6)按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（10—10a）得 d1==mm=73.6mm (7)計算模數(shù)mn mn =mm=3.74 3． 按齒根彎曲強度設(shè)計 由式(10—17) mn≥ 1） 確定計算參數(shù) （1） 計算載荷系數(shù) K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96 （2） 根據(jù)縱向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59，從圖10－28查得螺旋角影響系數(shù) Yβ＝0。88 （3） 計算當量齒數(shù) z1=z1/cosβ=20/cos14=21.89 z2=z2/cosβ=100/cos14=109.47 （4） 查取齒型系數(shù) 由表10－5查得YFa1=2.724；Yfa2=2.172 （5） 查取應(yīng)力校正系數(shù) 由表10－5查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798 （6） 計算[σF] σF1=500Mpa σF2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98 [σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa （7） 計算大、小齒輪的并加以比較 ==0.0126 ==0.01468 大齒輪的數(shù)值大。 2） 設(shè)計計算 mn≥=2.4 mn=2.5 4． 幾何尺寸計算 1） 計算中心距 z1=32.9，取z1=33 z2=165 a=255.07mm a圓整后取255mm 2） 按圓整后的中心距修正螺旋角 β=arcos=1355’50” 3） 計算大、小齒輪的分度圓直徑 d1=85.00mm d2=425mm 4） 計算齒輪寬度 b=φdd1 b=85mm B1=90mm，B2=85mm 5） 結(jié)構(gòu)設(shè)計 以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式為宜。其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖。 減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如下： 名稱 符號 計算公式 結(jié)果 機座厚度 δ 9 機蓋厚度 8 機蓋凸緣厚度 12 機座凸緣厚度 14 機座底凸緣厚度 23 地腳螺釘直徑 M24 地腳螺釘數(shù)目 6 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑 M14 蓋與座聯(lián)結(jié)螺栓直徑 =（0.5 0.6） M10 軸承端蓋螺釘直徑 =（0.40.5） 10 視孔蓋螺釘直徑 =（0.30.4） 8 定位銷直徑 =（0.70.8） 8 ，，至外箱壁的距離 查手冊表11—2 34 22 18 ，至凸緣邊緣距離 查手冊表11—2 28 16 外箱壁至軸承端面距離 =++（510） 50 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 >1.2 15 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 > 10 箱蓋，箱座肋厚 8 9 軸承端蓋外徑 軸承孔直徑+（5—5.5） 120（I 軸） 112（II 軸） 175（III軸） 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓距離 120（I 軸） 112（II 軸） 175（III軸） 軸的設(shè)計計算 擬定輸入軸齒輪為右旋 II軸： 1． 初步確定軸的最小直徑 d≥＝=34.2mm 2． 求作用在齒輪上的受力 Ft1==899N Fr1=Ft=337N Fa1=Fttanβ=223N； Ft2=4494N Fr2=1685N Fa2=1115N 3． 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1） 擬定軸上零件的裝配方案 i. 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=1418.5N Fr2=603.5N 查得軸承30307的Y值為1.6 Fd1=443N Fd2=189N 因為兩個齒輪旋向都是左旋。 故：Fa1=638N Fa2=189N 5． 精確校核軸的疲勞強度 1） 判斷危險截面 由于截面IV處受的載荷較大，直徑較小，所以判斷為危險截面 2） 截面IV右側(cè)的 截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 由于軸選用40cr，調(diào)質(zhì)處理，所以 ，，。 綜合系數(shù)的計算 由 經(jīng)直線插入，知道因軸肩而形成的理論應(yīng)力集中為，， 軸的材料敏感系數(shù)為，， 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 查得尺寸系數(shù)為，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為， 軸采用磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為， 軸表面未經(jīng)強化處理，即，則綜合系數(shù)值為 a) 碳鋼系數(shù)的確定 碳鋼的特性系數(shù)取為， b) 安全系數(shù)的計算 軸的疲勞安全系數(shù)為 故軸的選用安全。 I軸： 1． 作用在齒輪上的力 FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5 2． 初步確定軸的最小直徑 3． 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 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，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動機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)標準化，定為40mm。 e) 為了齒輪軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達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。 f) 該段由聯(lián)軸器孔長決定為42mm 4． 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 W=62748N.mm T=39400N.mm 45鋼的強度極限為，又由于軸受的載荷為脈動的，所以。 III軸 1． 作用在齒輪上的力 FH1=FH2=4494/2=2247N Fv1=Fv2=1685/2=842.5N 2． 初步確定軸的最小直徑 3． 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 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-V V-VI VI-VII VII-VIII 直徑 60 70 75 87 79 70 長度 105 113.75 83 9 9.5 33.25 5． 求軸上的載荷 Mm=316767N.mm T=925200N.mm 6. 彎扭校合 滾動軸承的選擇及計算 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 3） 派生力 ， 4） 軸向力 由于， 所以軸向力為， 5） 當量載荷 由于，， 所以，，，。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當量載荷為 6） 軸承壽命的校核 II軸： 2、 軸承30307的校核 1） 徑向力 2） 派生力 ， 3） 軸向力 由于， 所以軸向力為， 4） 當量載荷 由于，， 所以，，，。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當量載荷為 5） 軸承壽命的校核 III軸： 3、 軸承32214的校核 1） 徑向力 2） 派生力 ， 3） 軸向力 由于， 所以軸向力為， 4） 當量載荷 由于，， 所以，，，。 由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當量載荷為 5） 軸承壽命的校核 鍵連接的選擇及校核計算 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） 高速軸 8×7×60（單頭） 25 35 3.5 39.8 26.0 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 18×11×110（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)擠壓強度條件，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：·高剛性。 ·良好的柔性。 ·同步運轉(zhuǎn)，無齒隙。 ·高強度鋁合金，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)計計算 由于裝置用于運輸機，原動機為電動機，所以工作情況系數(shù)為， 計算轉(zhuǎn)矩為 所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL4（GB4323-84），但由于聯(lián)軸器一端與電動機相連，其孔徑受電動機外伸軸徑限制，所以選用TL5（GB4323-84） 其主要參數(shù)如下： 材料HT200 公稱轉(zhuǎn)矩 軸孔直徑， 軸孔長， 裝配尺寸 半聯(lián)軸器厚 （GB4323-84） 三、 第二個聯(lián)軸器的設(shè)計計算 由于裝置用于運輸機，原動機為電動機，所以工作情況系數(shù)為， 計算轉(zhuǎn)矩為 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 軸孔直徑 軸孔長， 裝配尺寸 半聯(lián)軸器厚 （GB4323-84） 減速器附件的設(shè)計 十一. 減速器的各部位附屬零件的設(shè)計. 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, 大小只要夠手伸進操作可以便檢查齒面接觸斑點和齒側(cè)間隙,了解嚙合情況.潤滑油也由此注入機體內(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密封，選用外六角油塞及墊片M16×1.5。 ⑶油標 油標用來檢查油面高度，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用游標尺M16。 ⑷通氣器 減速器運轉(zhuǎn)時，由于摩擦發(fā)熱,機體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙向外滲漏,所以在機蓋頂部或窺視孔上裝通氣器，使機體內(nèi)熱空氣自由逸處，保證機體內(nèi)外壓力均衡，提高機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M18×1.5 ⑸啟蓋螺釘 為了便于啟蓋，在機蓋側(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 為了保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯(lián)接凸緣的長度方向兩端各安置一個圓錐定位銷。兩銷相距盡量遠些，以提高定位精度。如機體是對稱的,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，應(yīng)在機蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊鉤、吊環(huán)，并在機座上鑄出吊鉤。 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入機體內(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械中具有一般沖擊、中等負荷以上的 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 2． 工業(yè)齒輪油一般分為普通工業(yè)齒輪油、中負荷工業(yè)齒輪油和重負荷工業(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 圓柱齒輪與圓錐齒輪 油浴潤滑與循環(huán)潤滑 傳動齒輪，低于350 機械油 普通工業(yè)齒輪油 中負荷工業(yè)齒輪油 中負荷工業(yè)齒輪油 重負荷工業(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，船舶海港機械等。 冶金、軋鋼、井下采煤、高溫有沖擊、有水部位的齒輪 動力齒輪 低負荷350～500 ?中負荷500～1100 重負荷高于1100 ????????????????????????????????????????????????????? 表2? 齒輪油黏度薦用值 齒輪材料 ?強度極限MPa 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 50℃運動黏度(cst) 塑料、鑄鐵、青銅 —— 176 117 80 58 43 32 —— 鋼 470～1000 266 177 118 82 59 44 32 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 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，因為傳動裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠遠小于，所以采用脂潤滑，箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號潤滑，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、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。 ④、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，以實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動并傳遞動力。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 （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充。 ②、選擇俯視圖作為基本視圖，主視和左視圖表達減速器外形，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、標題欄和零件明細表的位置。 b、各視圖之間應(yīng)留適當?shù)某叽鐦俗⒑土慵蛱枠俗⒌奈恢谩? （2）、尺寸的標注：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)標注配合尺寸。如：軸承與軸、軸承外圈與機座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應(yīng)標注公稱尺寸、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 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、標注尺寸：標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 （一）、零件圖的作用? 作用：1、反映設(shè)計者的意圖，是設(shè)計、生產(chǎn)部門組織設(shè)計、生產(chǎn)的重要技術(shù)文件。? ?? 2、表達機器或部件運載零件的要求，是制造和檢驗零件的依據(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、合理標注尺寸及偏差 （1）、軸：徑向尺寸以軸線為基準標注，有配合處徑向尺寸應(yīng)標尺寸偏差；軸向尺寸以軸孔配合端面及軸端面為基準，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，軸孔、齒頂圓應(yīng)標相應(yīng)的尺寸偏差 ；軸向尺寸以端面為基準，鍵槽尺寸應(yīng)相應(yīng)標出尺寸偏差。 設(shè)計小結(jié) 畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)我們綜合運用所學知識 ,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對我們的實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程.隨著科學技術(shù)發(fā)展的日新月異。讓我們從理論到實踐，在這段日子里，可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。在這個過程中我去查了很多圖書資料，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)計使我們懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，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)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對一些前面學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，電機的選用……通過這次課程設(shè)計之后，我們把前面所學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)計存在許多缺點，比如說箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的計算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實踐，能使我在以后的設(shè)計中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計出結(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，我也學到了很多人生的哲理，懂得怎么樣去制定計劃，怎么樣去實現(xiàn)這個計劃，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)計一樣，要好好的去計劃，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習的過程中，我一定會把設(shè)計的精神帶到生活中，不畏艱難，勇往直前！ 參考資料目錄 [1]《機械設(shè)計課程設(shè)計》，高等教育出版社，王昆，何小柏，汪信遠主編，1995年12月第一版； [2]《機械設(shè)計（第七版）》，高等教育出版社，濮良貴，紀名剛主編，2001年7月第七版； [3]《簡明機械設(shè)計手冊》，同濟大學出版社，洪鐘德主編，2002年5月第一版； [4]《減速器選用手冊》，化學工業(yè)出版社，周明衡主編，2002年6月第一版； [5]《工程機械構(gòu)造圖冊》，機械工業(yè)出版社，劉希平主編 [6]《機械制圖（第四版）》，高等教育出版社，劉朝儒，彭福蔭，高治一編，2001年8月第四版； [7]《互換性與技術(shù)測量（第四版）》，中國計量出版社，廖念釗，古瑩庵，莫雨松，李碩根，楊興駿編，2001年1月第四版。 [8]《機械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)書（第二版）》，高等教育出版社，陳立德主編，牛玉麗副主編，2004年7月第二版。 [9]裝卸機械技術(shù)性能手冊? 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