ф1.8×14型轉筒干燥機傳動系統(tǒng)與支撐裝置設計-畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)設計（論文）</b></p><p>　　題目Ф1.8×14型轉筒干燥機傳動系統(tǒng)與支撐裝置設計</p><p>　　系 別 航空與機械工程系</p><p>　　專業(yè)名稱 機械設計制造及其自動化</p><p>　　班級學號

2、 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　二O一四 年 五 月 </p><p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　航空與機械工程 系 機械設計制造及其自動化 專業(yè)類 1081

3、023 班</p><p><b>　　學生（簽名）：</b></p><p>　　填寫日期： 2014 年 2 月 17 日</p><p><b>　　指導教師（簽名）：</b></p><p>　　助理指導教師(并指出所負責的部分)：</p><p>　

4、　航空工程與機械工程 系（室）主任（簽名）：</p><p>　　附注:任務書應該附在已完成的畢業(yè)設計說明書首頁。</p><p>　　Ф1.8×14型轉筒干燥機的傳動系統(tǒng)與支撐裝置的設計</p><p>　　摘要：本課題的目的就是設計一轉筒干燥機的傳動系統(tǒng)與支撐裝置。轉筒干燥器主要有以下主要部分組成。筒體是一主要部分其外廓尺寸決定于反應或操作所需要的

5、空間。筒上裝有滾圈，筒體及筒中所裝物料的重量，通過滾圈而傳給支座的托輪，支座裝有防止筒體作軸向竄動的裝置?？拷休喴粨踺喿耐搀w上，裝有齒圈，以帶動筒體回轉。裝在減速箱軸上的齒輪與此齒圈相連，減速器和電動機構成一傳動裝置。在轉筒的物料端，裝有一個小室，為卸出物料及傳入或引入引出氣體而用。筒的出料端用密封裝置（迷宮或端面式的密封）加以密封。在筒的一端設有卸料裝置，用以加卸出被處理的固體物料。被處理的物料與氣流在轉筒內即可以并流，也可以逆流

6、。</p><p>　　通過任務書中的條件參數，確定傳動系統(tǒng)方案與支撐裝置方案。畫出系統(tǒng)傳動簡圖；確定電動機型號及齒輪配置；傳動功率的設計，傳動參數與減速器的選擇，傳動件設計；熟練應用CAD繪制傳動裝置減速器的三維裝配圖。畫出托輪簡圖；支撐裝置受力的分析；研究設計軸承與托輪；設計擋輪與軸承。閱讀文獻，編寫技術文件，編寫設計說明書</p><p>　　關鍵詞：轉筒干燥機 傳動裝置

7、減速器 支撐裝置</p><p><b>　　指導老師簽字：</b></p><p>　　Ф1.8 × 14 type rotary drum dryer and the support device is designed to drive</p><p>　　Abstract:The purpose of this subje

8、ct is to design the transmission system of a rotary dryer and the support device. Rotary drum dryer mainly has the following main parts. The barrel body is needed in the reaction or operating space determines a major par

9、t of the contour size. Cylinder is provided with rolling ring, material barrel body and barrel weight, through the roller to roller bearings, bearings arranged for preventing cylinder device for axial movement. Near the

10、wheel cylinder wheel gear </p><p>　　Through the task book condition parameters, determining the transmission system and the supporting device scheme. Draw the system transmission diagram; determine the type

11、of motor and gear configuration; design of transmission power, transmission parameter selection and reducer, transmission parts design; 3D assembly drawing skilled application of CAD drawing gear reducer. Draw roller dia

12、gram analysis supporting device; stress; research and design of bearing and roller; design of gear wheel and </p><p>　　Keywords: Tumble dryer 、Gearing、Reducer 、Supporting device</p><p>　　Signatu

13、re of Supervisor: </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　2 傳動裝置的設計3</p><p><b>　　2.1原始數據3</b></p><p>

14、　　2.2 傳動功率的確定3</p><p>　　2.3 傳動裝置總傳動比及其分配4</p><p>　　2.4 計算傳動裝置的動力和動力參數4</p><p>　　2.5 V帶的設計計算5</p><p>　　3 開齒齒輪傳動設計7</p><p>　　3.1齒輪配置簡介7</p><

15、;p>　　3.2 齒輪的設計計算7</p><p>　　3.2.1齒輪計算7</p><p>　　3.2.2 齒圈的結構設計8</p><p>　　3.2.3 小齒輪寬度9</p><p>　　3.2.4 小齒輪傳動軸與軸承9</p><p>　　3.2.5 聯(lián)軸器9</p><

16、p>　　4 減速器的設計11</p><p>　　4.1減速器的主要型式及其特性11</p><p>　　4.2減速器結構12</p><p>　　4.3減速器潤滑14</p><p>　　4.4減速器圓柱齒輪傳動的設計15</p><p>　　4.4.1齒輪傳動特點與分類15</p>

17、<p>　　4.4.2齒輪傳動的主要參數與基本要求15</p><p>　　4.4.3按軟齒面閉式斜齒設計17</p><p>　　4.5軸的設計計算與校核25</p><p>　　4.5.1 減速器輸入軸的結構設計26</p><p>　　4.5.2 減速器中間軸的結構設計27</p><p>

18、　　4.5.3 減速器輸出軸的結構設計及其強度校核28</p><p>　　4.6軸承的選擇與計算31</p><p>　　4.6.1軸承型號的選擇31</p><p>　　4.6.2計算低速軸承32</p><p>　　4.7箱體的計算33</p><p>　　5 支撐裝置的設計33</p>

19、;<p><b>　　5.1 托輪34</b></p><p>　　5.2托輪及軸承計算34</p><p><b>　　5.3擋輪36</b></p><p>　　5.4擋輪及軸的設計36</p><p><b>　　參考文獻39</b></p&

20、gt;<p><b>　　致 謝40</b></p><p>　　Ф1.8×14型轉筒干燥機傳動系統(tǒng)與支撐裝置設計</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　轉筒干燥機廣泛應用于食品、飼料、化工、醫(yī)藥、礦山、制肥等行業(yè)。根據烘干產品的要求，可采用不同的熱源。如：直熱式熱風

21、爐、間接式熱風爐、導熱油、電加熱、蒸氣等。該機適用于含水小于85%的各類糟渣物料的干燥，如啤酒糟、酒精糟、果渣、藥渣、醬糟、糖渣、淀粉渣、禽畜糞便、屠宰下腳料等，對于開辟飼料資源，降低飼養(yǎng)成本，減少環(huán)境污染具有良好效果。長期以來，對轉筒干燥器的研究僅限于對干燥過程的試驗研究和提出數學模型，這些研究并不能完全揭示轉筒干燥器內部物料的運動軌跡和熱力學參數的分布信息，常規(guī)的測試手段又很難測得，因而，對這種干燥器的運用和發(fā)展受到了一定的限制。在

22、很長的時期內，轉筒干燥器已經沒有真正意義上的技術創(chuàng)新。在1996年，日本東京的Yamato Sankyo制造公司申請了一個新型轉筒干燥器的專利，其新穎之處在于干燥空氣從中心管穿過多條分支管而噴射到旋轉的筒壁上，它不僅熱質傳遞速率幾乎是原來的兩倍，而且，具有尺寸小、結構簡單、成本低等優(yōu)點，這是這些年來，在轉筒干燥器領域的主要創(chuàng)新。</p><p><b>　　其特點：　　</b></p&

23、gt;<p>　　轉筒干燥器機械化程度高，生產能力較大，可連續(xù)運轉 　　</p><p>　　流體通過筒體阻力小，功能消耗低 　　</p><p>　　對物料特性的適應性比較強 　　</p><p>　　操作穩(wěn)定上，操作費用較低，產品干燥的均勻性好 　　</p><p>　　5、結構優(yōu)良﹑簡單﹑物料通過筒體阻力運行平穩(wěn)﹑操作方便

24、。</p><p>　　回轉圓筒設備的轉速都比較慢，一般在2～6r/min，因而在電動機將轉矩傳給轉筒時就必須進行減速。減速的速比較大，通常是電動機通過減速機輸出軸上的小齒輪經過一級開式齒輪傳動之后，再傳給裝在筒體上的大齒輪而使筒體轉動。隨著筒體的加速大，傳動功率亦越來越大。由于大功率、大速比減速器的設計制造困難很多，因此較大的筒體又能采用雙傳動的。當用直流電動機驅動時，雙傳動兩側電動機的同步是完全可以實現(xiàn)的。確

25、定單傳動還是雙傳動的主要依據為電動機的功率的大小。目前電動機功率150kW以下的，均為單傳動，250kW以上的一般為雙傳動，而150～250kW則視具體條件而定。</p><p>　　回轉圓筒是用于固體顆粒物料的干燥或冷卻的設備，操作時周圍環(huán)境溫度較高，灰塵較大，在逸出氣體中往往含有腐蝕氣體。選用電動機時應防塵、防腐、防爆，還應具有通風冷卻裝置，以適應高溫輻射的需要。另外為實現(xiàn)加料和筒體轉速同步，有用回轉筒主電動

26、機帶動發(fā)電機供給加料的驅動電動機。</p><p>　　回轉干燥器由于被干燥材料的物性不穩(wěn)定和重量的變動，有時需對筒體進行調速。常用的調速方法有以下幾種：</p><p>　　直流電動機可控硅調速；</p><p>　　繞線形轉子異步電動機，電阻調速及可控硅串激調速；</p><p>　　電磁調速異步電動機（又稱滑差電動機）；</p&g

27、t;<p>　　整流子變速異步電動機；</p><p>　　鼠籠型多速異步電動機；</p><p>　　用更換皮帶輪方法進行調速。</p><p>　　托輪裝置承受整個回轉部分的重量，因此是在重負荷下工作的部件，并且要使筒體滾圈能在托輪上平穩(wěn)轉動。</p><p>　　托輪裝置按所用軸承可分為滑動軸承托輪組和滾動軸承托輪組。滾動

28、軸承托輪組又可分為轉軸式和心軸式。還有滑動–滾動軸承托輪組（徑向滑動軸承，軸向滾動軸承）。滾動軸承托輪組具有結構簡單，維修方便，摩擦阻力小，減少電耗及制造簡單等優(yōu)點。托輪擋輪標準中每組托輪承載不超過100t時都用滾動軸承。</p><p>　　由于干燥器是傾斜安裝的，由自重及摩擦產生軸向力，又因滾圈和托輪軸線不平行而產生附加軸向力。形大體重的筒體的軸向位置難于固定，應允許沿軸向往復串動。為使寬度不等的托輪和滾圈的

29、工作表面磨損均勻，也要求筒體能軸向串動。擋輪則起限制筒體的軸向竄動(普通擋輪)或控制軸向竄動（液壓擋輪）的作用。為了使筒體有自由伸長的可能，故每個筒體只應用一對擋輪夾在滾圈的兩邊。擋輪和滾圈側面的距離，決定于筒體的容許軸向移動距離，這樣可以保證滾圈與托輪的接觸，而且大、小齒輪不致超過要求的嚙合范圍，還可保證筒體兩端的密封裝置不致失去作用。</p><p><b>　　2 傳動裝置的設計</b>

30、;</p><p><b>　　2.1原始數據</b></p><p>　　1．轉筒干總體尺寸：φ1.8(m)×14(m)，筒體厚度：16mm；</p><p>　　2. 支撐方式：兩點支撐；</p><p>　　3. 減速機功率：18.5kW；</p><p>　　4. 轉筒轉速：5r

31、/min；</p><p>　　5. 物料填充率：15%。</p><p>　　2.2 傳動功率的確定</p><p><b>　　采用杜馬公式計算</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　式中 </b>&l

32、t;/p><p>　　則 </p><p>　　其中：N為回轉圓筒所需的功率；ND為電動機工作時的功率。</p><p>　　選用電動機功率為18.5kW。</p><p>　　異步電動機旋轉磁場的轉速（同步轉速）有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min等。異步電動機的轉速一般要低2%～5%，

33、在功率相同的情況下，電動機轉速越低體積越大，價格也越高，而且功率因數與效率較低；高轉速電動機也有它的缺點，它的啟動轉矩較小而啟動電流大，拖動低轉速的農業(yè)機械時傳動不方便，同時轉速高的電動機軸承容易磨損。</p><p><b>　　結論：</b></p><p>　　選用Y200L1-6異步電動機，額定功率為18.5 kW，同步轉速為1000 r/min，滿轉時轉速n

34、0為970 r/min。</p><p>　　2.3 傳動裝置總傳動比及其分配</p><p>　　由于總傳動比，而開齒齒輪的傳動比iG我定為5.48，為了使減速器設計為兩級減速器，因此，我在電動機和減速器之間用V帶傳動。</p><p><b>　　分配各級傳動比：</b></p><p><b>　　取V帶

35、傳動比</b></p><p><b>　　開齒齒輪傳動比</b></p><p><b>　　則減速器</b></p><p><b>　　高速級傳動比</b></p><p><b>　　低速級傳動比</b></p><

36、p>　　2.4 計算傳動裝置的動力和動力參數</p><p><b>　　查閱資料可得：選取</b></p><p>　　電動機軸為0軸，減速器高速軸為Ⅰ軸，中間軸為Ⅱ軸，低速軸為Ⅲ軸，小齒輪傳動軸為Ⅳ軸。</p><p><b>　　0軸：</b></p><p><b>　?、褫S

37、：</b></p><p><b>　?、蜉S：</b></p><p><b>　　Ⅲ軸：</b></p><p><b>　?、糨S：</b></p><p>　　2.5 V帶的設計計算</p><p>　　為安全起見，帶傳應置于鐵絲網或保護

38、罩之內，使之不能外露。</p><p>　　已知電動機功率P=18.5KW，轉速n0=970r/min, 傳動比，設為2班工作制，所以每天工作時間為16小時。</p><p>　　(1)確定計算功率：由表8-7查得=1.2, 所以。</p><p>　　選擇V帶的帶型：根據、由圖8-11選用C型。</p><p>　　確定帶輪的基準直徑并驗算

39、帶速v。</p><p>　?。?）初選小帶輪的基準直徑.由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準直徑=200mm。</p><p>　?。?）驗算帶速v，按式驗算帶的速度</p><p><b>　　(2-2)</b></p><p>　　因為5m/s<v<30m/s,故帶速合適。</p><

40、;p>　　(4)計算大帶輪的基準直徑。根據式計算大帶輪的基準直徑</p><p>　　(5)確定V帶的中心距a和基準長度</p><p>　　根據濮良貴主編《機械設計》式（8-20），初定中心距=600mm。</p><p><b>　　由式</b></p><p>　　=2+ /2（+）+（+ /4=3416mm

41、 （2-3）</p><p>　　由《機械設計》表8-2選帶的基準長度=3550mm。</p><p>　　按式計算實際中心距a=+(-)/2=1067mm （2-4）</p><p>　　(6)驗算小帶輪上的包角=-（-）=164°≥ (2-5)</p><p>　　(7)計算帶的根數z

42、</p><p>　　①計算單根V帶的額定功率。</p><p>　　由=200mm和n0=970r/min,查表8-4a得=4.64KW。</p><p>　　根據n0=970 r/min，和C型帶，查表8-4b得。</p><p>　　查表8-5得=0.958,表8-2得=0.99于是</p><p><b&

43、gt;　　(2-6)</b></p><p>　　②計算V帶的根數取根。</p><p>　　(8)計算單根V帶的初拉力的最小值</p><p>　　由表8-3得A型帶的單位長度質量q=0.1kg/m，所以</p><p>　　==471N (2-7)</p><p&

44、gt;　　應使帶的實際初拉力>.</p><p>　　(9)計算壓軸力的最小值為</p><p><b>　　(2-8)</b></p><p>　　3 開齒齒輪傳動設計</p><p><b>　　3.1齒輪配置簡介</b></p><p>　　1.齒輪配置中心角 &

45、lt;/p><p>　　單傳動時，中心角一般為20°～50°。中心角的大小影響傳動裝置的橫向尺寸及減速器與筒體的距離，當減速器與齒輪間有半開式齒輪時，中心角應略大，以保證檢修減速器時，能吊起減速器箱蓋等部件。</p><p>　　雙傳動時，中心角內包含齒圈齒數的尾數應為0.5，使兩側齒輪的嚙合過程相差半個周期。一側在齒頂嚙合，一側在齒根嚙合，使各瞬時的同時嚙合齒數的差別減到

46、最少，以提高嚙合重疊系數，有利于提高傳動的平穩(wěn)性。</p><p><b>　　2.齒輪罩</b></p><p>　　齒輪罩的結構有全封閉和半封閉兩種。</p><p>　　確定齒輪罩的寬度，必須考慮筒體的軸向串動量。齒輪罩結構應注意防止漏油。在側壁和周壁上適當部位開觀察孔，以便檢查和測量齒的嚙合情況。</p><p>

47、;　　3.齒輪中心距的加大</p><p>　　冷態(tài)安裝時，齒輪、齒圈的安裝中心距應比理論中心距加大些，以適應齒圈徑向跳動和受熱膨脹，使運動中能保持齒輪嚙合正常的側隙和頂隙在一定范圍。加大的距離，一般為（0.001-0.002）D（D為筒體內徑）。當齒圈溫度較高及模數較大時，取偏大值。</p><p>　　齒輪的潤滑一般為油池潤滑，齒輪可直接浸入油池內。也可用定期涂刷油脂的辦法進行潤滑。&

48、lt;/p><p>　　3.2 齒輪的設計計算</p><p><b>　　3.2.1齒輪計算</b></p><p>　　根據《干燥設備》表8-29和8-30確定。</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　取</b></p

49、><p><b>　　則</b></p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　小齒輪齒數</b></p><p>　　取 按接觸強度計算齒圈寬度 按式</p><p><b>　?。?-1）</b></p&

50、gt;<p><b>　　式中 </b></p><p><b>　　。</b></p><p>　　當齒輪圓周速度低時（一般小于1m/s）可取，轉速度高時，，所以取。</p><p>　　，，齒輪材料ZG正火</p><p><b>　　取。</b>&l

51、t;/p><p>　　3.2.2 齒圈的結構設計</p><p>　　根據《干燥設備》中圖8-52</p><p>　　齒圈剖面尺寸（m為模數）：</p><p><b>　　輪緣厚度</b></p><p><b>　　輪轂厚度</b></p><p>

52、<b>　　筋厚度</b></p><p><b>　　輪輻寬度</b></p><p><b>　　輪轂寬度</b></p><p><b>　　設計</b></p><p>　　大齒圈的正火處理HB163-187，模數</p><p

53、>　　由于運輸和安裝的需要，齒圈均制成兩半裝配式的，接合面用螺栓連接。</p><p>　　3.2.3 小齒輪寬度</p><p><b>　　式中 </b></p><p><b>　　設計</b></p><p>　　該傳動件用縱向彈簧板固定。安裝時用薄墊板進行找正。</p>

54、<p>　　各種彈簧板結構能使齒圈與筒體間留有散熱空間，能減少筒體彎曲等變形對嚙合精度的影響起一定的減震緩沖作用。</p><p>　　彈簧板結構尺寸見《干燥設備》表8-34，塊數為8塊，厚度為19.2mm,寬度為800mm。</p><p>　　3.2.4 小齒輪傳動軸與軸承</p><p>　　軸①段的直徑等于減速器低速軸的直徑，其與減速器用聯(lián)軸器

55、連接，，</p><p>　　軸段⑤裝有小齒輪。軸段③與軸段⑦有軸承，根據《機械設計手冊》選取圓錐滾子軸承30220 （GB297-84）d=100mm, T= 37mm, D=180mm。</p><p><b>　　3.2.5 聯(lián)軸器</b></p><p>　?。?） 聯(lián)軸器的功用</p><p>　　聯(lián)軸器是將兩

56、軸軸向聯(lián)接起來并傳遞扭矩及運動的部件并具有一定的補償兩軸偏移的能力，為了減少機械傳動系統(tǒng)的振動、降低沖擊尖峰載荷，聯(lián)軸器還應具有一定的緩沖減震性能。聯(lián)軸器有時也兼有過載安全保護作用。</p><p>　?。?） 聯(lián)軸器的選用</p><p><b>　　聯(lián)軸器選擇原則：</b></p><p>　　轉矩T： T↑，選剛性聯(lián)軸器、無彈性元件或有金

57、屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器； T有沖擊振動，選有彈性元件的撓性聯(lián)軸器；</p><p>　　轉速n：n↑，非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器；</p><p>　　對中性：對中性好選剛性聯(lián)軸器，需補償時選撓性聯(lián)軸器；</p><p>　　裝拆：考慮裝拆方便，選可直接徑向移動的聯(lián)軸器；</p><p>　　環(huán)境：若在高溫下工作，不可選有非金屬元件的聯(lián)軸器；

58、</p><p>　　成本：同等條件下，盡量選擇價格低，維護簡單的聯(lián)軸器；</p><p><b>　?。?）聯(lián)軸器材料</b></p><p>　　半聯(lián)軸器的材料常用45、20Cr鋼，也可用ZG270—500鑄鋼。鏈齒硬度最好為40HRC一45HRC。聯(lián)軸器應有罩殼，用鋁合金鑄成。用單排鏈時，滾子和套筒受力，銷軸只起聯(lián)接作用，結構可靠性好；用

59、雙排鏈時，銷軸受剪力，承受沖擊能力較差，銷軸與外鏈板之間的過盈配合容易松動。在高速輕載場合，宜選用較小鏈節(jié)距的鏈條，重量輕，離心力??；在低速重載場合，宜選用較大鏈節(jié)距的鏈條，以便加大承載面積。鏈輪齒數一般為12~22。為避免過渡鏈節(jié)，宜取偶數。</p><p>　　本機構查GB4323-84，選用HL7型彈性柱銷聯(lián)軸器，其尺寸參數如表所示，</p><p>　　公稱轉矩T=6300，許用最

60、大轉速n=2240，軸孔直徑為80~95mm，選Y系列軸孔長度L1=172mm。</p><p>　　4 二級齒輪減速器的設計</p><p>　　4.1減速器的主要型式及其特性</p><p>　　減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿傳動或齒輪—蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用在動力機與工作機之間作為減速的傳動裝置；在少數場合下也用作增速的傳動裝置，這時就

61、稱為增速器。減速器由于結構緊湊、效率較高、傳遞運動準確可靠、使用維護簡單，并可成批生產，故在現(xiàn)代機械中應用很廣。</p><p>　　減速器類型很多，按傳動級數主要分為：單級、二級、多級；按傳動件類型又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪等。</p><p>　　以下對幾種減速器進行對比：</p><p><b>　　1）圓柱齒輪減速器</b&

62、gt;</p><p>　　當傳動比在8以下時，可采用單級圓柱齒輪減速器。大于8時，最好選用二級(i=8—40)和二級以上(i>40)的減速器。單級減速器的傳動比如果過大，則其外廓尺寸將很大。二級和二級以上圓柱齒輪減速器的傳動布置形式有展開式、分流式和同軸式等數種。展開式最簡單，但由于齒輪兩側的軸承不是對稱布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。為此，在設計這種減速器時應注意：1)軸的剛

63、度宜取大些；2)轉矩應從離齒輪遠的軸端輸入，以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻；3)采用斜齒輪布置，而且受載大的低速級又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開好。這種減速器的高速級齒輪常采用斜齒，一側為左旋，另一側為右旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對斜齒輪能自動調整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應能作小量游動。同軸式減速器輸入軸和輸出軸位于同一軸線上，故箱體長度較短。但這種減速器的軸向尺寸較大。</p&g

64、t;<p>　　圓柱齒輪減速器在所有減速器中應用最廣。它傳遞功率的范圍可從很小至40 000kW，圓周速度也可從很低至60m/s一70m／s，甚至高達150m／s。傳動功率很大的減速器最好采用雙驅動式或中心驅動式。這兩種布置方式可由兩對齒輪副分擔載荷，有利于改善受力狀況和降低傳動尺寸。設計雙驅動式或中心驅動式齒輪傳動時，應設法采取自動平衡裝置使各對齒輪副的載荷能得到均勻分配，例如采用滑動軸承和彈性支承。 </p

65、><p>　　圓柱齒輪減速器有漸開線齒形和圓弧齒形兩大類。除齒形不同外，減速器結構基本相同。傳動功率和傳動比相同時，圓弧齒輪減速器在長度方向的尺寸要比漸開線齒輪減速器約30％。</p><p><b>　　2）圓錐齒輪減速器</b></p><p>　　它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場合。二級和二級以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動和圓柱齒

66、輪傳動組成，所以有時又稱圓錐—圓柱齒輪減速器。因為圓錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，為了使它受力小些，常將圓錐面崧，作為，高速極：山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許圓周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應用不如圓柱齒輪減速器廣。</p><p><b>　　3）蝸桿減速器</b></p><p>　　主要用于傳動比較大(j>10)的場合。通常說蝸桿傳動結構緊湊、輪廓尺

67、寸小，這只是對傳減速器的傳動比較大的蝸桿減速器才是正確的，當傳動比并不很大時，此優(yōu)點并不顯著。由于效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動的場合。</p><p>　　蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于4m/s時最好采用蝸桿在下式，這時，在嚙合處能得到良好的潤滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大于4m/s時，為避免攪油太甚、發(fā)熱過多，最好采用蝸桿在上式。 </p><

68、p>　　4）齒輪-蝸桿減速器</p><p>　　它有齒輪傳動在高速級和蝸桿傳動在高速級兩種布置形式。前者結構較緊湊，后者效率較高?！?lt;/p><p>　　通過比較，我們選定圓柱齒輪減速器。</p><p><b>　　4.2減速器結構</b></p><p>　　近年來，減速器的結構有些新的變化。為了和沿用已久、

69、國內目前還在普遍使用的減速器有所區(qū)別，這里分列了兩節(jié)，并稱之為傳統(tǒng)型減速器結構和新型減速器結構。</p><p>　　1）傳統(tǒng)型減速器結構 </p><p>　　絕大多數減速器的箱體是用中等強度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強度鑄鐵或鑄鋼。少量生產時也可以用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應進行時效或退火處理。大量生產小型減速器時有可能采用板材沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比較傾向于形狀簡單和表

70、面平整。箱體應具有足夠的剛度，以免受載后變形過大而影響傳動質量。箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成，其剖分面則通過傳動的軸線。為了卸蓋容易，在剖分面處的一個凸緣上攻有螺紋孔，以便擰進螺釘時能將蓋頂起來。聯(lián)接箱座和箱蓋的螺栓應合理布置，并注意留出扳手空間。在軸承附近的螺栓宜稍大些并盡量靠近軸承。為保證箱座和箱蓋位置的準確性，在剖分面的凸緣上應設有2—3個圓錐定位銷。在箱蓋上備有為觀察傳動嚙合情況用的視孔、為排出箱內熱空氣用的通氣孔和為提取箱

71、蓋用的起重吊鉤。在箱座上則常設有為提取整個減速器用的起重吊鉤和為觀察或測量油面高度用的油面指示器或測油孔。關于箱體的壁厚、肋厚、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據經驗公式計算，見有關圖冊。關于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示Oe等均可從有關的設計手冊和圖冊中查出。在減速器中廣泛采用滾動軸承。只有在載荷很大、工作條件繁重和轉速很高的減</p><p>　　2）新型減速器結構 </p><p&

72、gt;　　下面列舉兩種聯(lián)體式減速器的新型結構，圖中未將電動機部分畫出。</p><p>　　1）齒輪—蝸桿二級減速器；2）圓柱齒輪—圓錐齒輪—圓柱齒輪三級減速器。</p><p>　　這些減速器都具有以下結構特點：</p><p>　　——在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線開設剖分面。為了便于傳動零件的安裝，在適當部位1`</p><p><b

73、>　　有較大的開孔。</b></p><p>　　——在輸入軸和輸出軸端不采用傳統(tǒng)的法蘭式端蓋，而改用機械密封圈；在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋。 </p><p>　　——輸出軸的尺寸加大了，鍵槽的開法和傳統(tǒng)的規(guī)定不同，甚至跨越了軸肩，有利于充分發(fā)揮輪轂的作用。 </p><p>　　和傳統(tǒng)的減速器相比，新型減速器結構上的改進，既可簡化結構

74、，減少零件數目，同時又改善了制造工藝性。但設計時要注意裝配的工藝性，要提高某些裝配零件的制造精度。</p><p><b>　　4.3減速器潤滑</b></p><p>　　圓周速度u≤12m/s一15m／s的齒輪減速器廣泛采用油池潤滑，自然冷卻。為了減少齒輪運動的阻力和油的溫升，浸入油中的齒輪深度以1—2個齒高為宜。速度高的還應該淺些，建議在0．7倍齒高左右，但至少

75、為10mm。速度低的(0．5m／s一0．8m／s)也允許浸入深些，可達到1／6的齒輪半徑；更低速時，甚至可到1／3的齒輪半徑。潤滑圓錐齒輪傳動時，齒輪浸入油中的深度應達到輪齒的整個寬度。對于油面有波動的減速器(如船用減速器)，浸入宜深些。在多級減速器中應盡量使各級傳動浸入油中深度近予相等。如果發(fā)生低速級齒輪浸油太深的情況，則為了降低其探度可以采取下列措施：將高速級齒輪采用惰輪蘸油潤滑；或將減速器箱蓋和箱座的剖分面做成傾斜的，從而使高速級

76、和低速級傳動的浸油深度大致相等。 </p><p>　　減速器油池的容積平均可按1kW約需0．35L一0．7L潤滑油計算(大值用于粘度較高的油)，同時應保持齒輪頂圓距離箱底不低于30mm一50mm左右，以免太淺時激起沉降在箱底的油泥。減速器的工作平衡溫度超過90℃時，需采用循環(huán)油潤滑，或其他冷卻措施，如油池潤滑加風扇，油池內裝冷卻盤管等。循環(huán)潤滑的油量一般不少于0．5L/kW。圓周速度u>12m/s的

77、齒輪減速器不宜采用油池潤滑，因為：1)由齒輪帶上的油會被離心力甩出去而送不到嚙合處；2)由于攪油會使減速器的溫升增加；3)會攪起箱底油泥，從而加速齒輪和軸承的磨損；4)加速潤滑油的氧化和降低潤滑性能等等。這時，最好采用噴油潤滑。潤滑油從自備油泵或中心供油站送來，借助管子上的噴嘴將油噴人輪齒嚙合區(qū)。速度高時，對著嚙出區(qū)噴油有利于迅速帶出熱量，降低嚙合區(qū)溫度，提高抗點蝕能力。速度u≤20心s的齒輪傳動常在油管上開一排直徑為4mm的噴油孔，速

78、度更高時財應開多排噴油孔。噴油孔的位置還應注意沿齒輪寬度均勻分布。噴油潤滑也常用于速度并不很高而工作條件相當繁重的重型減速器中和需要用大量潤滑油進行冷卻的減速器中。噴油潤滑需要專門的管路裝置、油的過濾和冷卻裝置以</p><p>　　蝸桿圓周速度在10m/s以下的蝸桿減速器可以采用油池潤滑。當蝸桿在下時，油面高度應低于蝸桿螺紋的根部，并且不應超過蝸桿軸上滾動軸承的最低滾珠(柱)的中心，以免增加功率損失。但如滿足了

79、后一條件而蝸桿未能浸入油中時，則可在蝸桿軸上裝一甩油環(huán)，將油甩到蝸輪上以進行潤滑。當蝸桿在上時，則蝸輪浸入油中的深度也以超過齒高不多為限。蝸桿圓周速度在10m／s以上的減速器應采用噴油潤滑。噴油方向應順著蝸桿轉入嚙合區(qū)的方向，但有時為了加速熱的散失，油也可從蝸桿兩側送人嚙合區(qū)。齒輪減速器和蝸輪減速器的潤滑油粘度可分別參考表選取。若工作溫度低于0℃，則使用時需先將油加熱到0℃以上。蝸桿上置的，粘度應適當增大。</p><

80、;p>　　4.4減速器圓柱齒輪傳動的設計</p><p>　　4.4.1齒輪傳動特點與分類</p><p>　　和其他機械傳動比較，齒輪傳動的主要優(yōu)點是：工作可靠，使用壽命長；瞬時傳動比為常數；傳動效率高；結構緊湊；功率和速度適用范圍很廣等。缺點是：齒輪制造需專用機床和設備，成本較高；精度低時，振動和噪聲較大；不宜用于軸間距離大的傳動等。</p><p>　　

81、按齒線相對于齒輪母線方向分：直齒，斜齒，人宇齒，曲線齒</p><p>　　按齒輪傳動工作條件分： 閉式傳動，形式傳動，半形式傳動</p><p>　　按齒廓曲線分： 漸開線齒，擺線齒，圓弧齒</p><p>　　按齒面硬度分： 軟齒面(≤350佃)，硬齒面(>350佃)</p>&l

82、t;p>　　4.4.2齒輪傳動的主要參數與基本要求</p><p>　　齒輪傳動應滿足兩項基本要求:1)傳動平穩(wěn);2)承載能力高。</p><p>　　在齒輪設計、生產和科研中，有關齒廓曲線、齒輪強度、制造精度、加工方法以及熱理工藝等，基本上都是圍繞這兩個基本要求進行的。</p><p><b>　　（1）主要參數</b></p&g

83、t;<p>　　——基本齒廓。漸開線齒輪輪齒的基本齒廓及其基本參數見表12．2或查閱機械設計手冊。</p><p>　　——模數。為了減少齒輪刀具種數，規(guī)定的標準模數見表12．3或查閱機械設計手冊。</p><p>　　——中心距。薦用的中心距系列見表12，4或查閱機械設計手冊。</p><p>　　——傳動比i、齒數比u。主動輪轉速nl與從動輪轉速n

84、2之比稱為傳動比i。大齒輪的齒數z2與小齒輪齒數z1之比稱為齒數比u。</p><p>　　減速傳動時，u=i；增速傳動u=1/i 。</p><p><b>　　——標準模數m：</b></p><p>　　斜齒輪及人宇齒輪取法向模數為標準模數，錐齒輪取大端模數為標準模數。</p><p>　?、跇藴手袃?yōu)先采用第一

85、系列，括號內的模數盡可能不用。</p><p>　　——變位系數。刀具從切制標準齒輪的位置移動某一徑向距離(通稱變位量)后切制的齒輪，</p><p>　　稱為徑向變位系數。刀具變位量用xm表示，x稱為變位系數。刀具向齒輪中心移動，x為負值，反之為正值。隨著x的改變，輪齒形狀也改變，因而可使?jié)u開線上的不同部分作為工作齒廓，以改善嚙合性質。 ，</p><p>

86、　　由變位齒輪所組成的齒輪傳動，若兩輪變位系數的絕對值相等，但一為正值，另一為負值，即x1=-x2稱為“高度變位”，此時，傳動的嚙合角等于分度圓壓力角，分度圓和節(jié)圓重合，中心距等于標準齒輪傳動中心距，只是齒頂高和齒根高有所變化。</p><p>　　若x1=-x2；x1+x2≠0，這種齒輪傳動稱為角度變位齒輪傳動。此時，嚙合角將不等于分度圓壓力角，分度圓和節(jié)圓不再重合。</p><p>　

87、　（2） 精度等級的選擇 </p><p>　　在漸開線圓柱齒輪和錐齒輪精度標準(GBl0095—-88和GBll365—89)中，規(guī)定了12個精度等級，按精度高低依次為1—12級，根據對運動準確性、傳動平穩(wěn)性和載荷分布均勻性的要求不同，每個精度等級的各項公差相應分成三個組：第Ⅰ公差組、第Ⅱ公差組和第Ⅲ公差組。</p><p>　　（3） 齒輪傳動的失效形式</p>&

88、lt;p>　　齒輪傳動的失效形式主要有輪齒折斷和齒面損傷兩類。齒面損傷又有齒面接觸疲勞磨損(點蝕)、膠合、磨粒磨損和塑性流動等。</p><p>　　減速器中齒輪分布如圖所示，齒輪的傳動形式一般有：</p><p>　　1)齒輪傳動：按齒根彎曲疲勞強度設計公式作齒輪的設計計算，不按齒面接觸疲勞強度設計公式計算，也無需用齒面接觸疲勞強度校核公式進行校核。開式齒輪傳動，將計算所得模數加大

89、10%-15%（考慮磨損影響。傳遞動力的齒輪模數一般不小于1.5-2mm（以防意外斷齒）。</p><p>　　2)齒輪傳動：方法一 軟齒面閉式齒輪傳動傳動，接觸疲勞點蝕是主要失效形式，計算時先按齒面接觸疲勞強度設計公式求出小齒輪直徑d1和接觸齒寬b，再用齒根彎曲疲勞強度校核公式進行校核。硬齒面閉式齒輪傳動計算時先按齒根彎曲疲勞強度設計公式求出模數m和接觸齒寬b，再用齒面接觸疲勞強度校核公式進行校核。方法二 不論

90、軟硬齒面都分別按彎曲疲勞強度設計公式求出模數m,按接觸疲勞強度設計公式求出小齒輪分度圓直徑d1，再按d1=mZ1調整齒數Z1。與方法一相比，這樣設計出的齒輪傳動，既剛好滿足接觸疲勞強度，又剛好滿足彎曲疲勞強度，所以結構緊湊，避免浪費。</p><p>　　4.4.3按軟齒面閉式斜齒設計</p><p>　　一、高速軸與中間軸之間的齒輪傳動設計</p><p>　　1

91、、齒輪材料、熱處理方法、齒面硬度，確定許用應力齒輪制造精度及其選擇齒數的初步選擇</p><p>　　(1)該傳動為斜齒圓柱齒輪傳動。</p><p>　　(2) 運輸機為一般機器，速度不高，故選用7級精度（GB10095-88)。</p><p>　　(3) 查濮良貴主編的《機械設計》表10-1，小齒輪用40，調質，齒面硬度為280HBS，大齒輪用45號鋼，調

92、質，齒面硬度240HBS，硬度差為40HBS，合適。</p><p>　　查《機械設計》表10-21（d）得=600Mpa,=540Mpa。</p><p><b>　　計算應力循環(huán)系數</b></p><p>　　設工作年限8年，工作班制2班，每年工作300天。</p><p>　　由圖10-19取接觸疲勞壽命系數&l

93、t;/p><p>　　=0.9 =0.93</p><p>　　取失效概率為1%安全系數S=1，得</p><p><b>　　得</b></p><p>　　《機械設計》圖10-20（c）得 </p><p>　　查《機械設計》圖10-18得 </p>

94、<p>　　取彎曲疲勞系數S=1.4，得彎曲疲勞許用應力：</p><p>　　選小齒輪齒數Z1=22，則大齒輪齒數Z2。</p><p>　　按齒面接觸強度計算：</p><p>　?、偃?1.3 查《機械設計》表10-7取圓柱齒輪的齒寬系數=1.0。表10-6取彈性影響系數=189.8</p><p>　　②取法面壓力角=

95、，螺旋角。查《機械設計》圖10-30得=2.433</p><p>　?、埤X輪上的轉矩==9550000×12.96/323.33=382791.58N.mm，

96、

97、 </p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　算小齒輪分度圓直徑</b></p>&

98、lt;p>　　≥=85.091 mm （4-1）</p><p><b>　　算圓周速度V</b></p><p>　?、匏泯X寬b及其模數，齒高h：</p><p>　　b==85.091mm （4-2

99、）</p><p>　　=3.75mm （4-3）</p><p><b>　　⑦計算載荷系數K</b></p><p>　　查《機械設計》表10-2取使用系數=1.25。由《機械設計》圖10-8查得動載系數=1.18，查《機械設計》表10-4查得=1.427，查《機械

100、設計》圖10-13得=1.36，查《機械設計》表10-3查得==1.1，得載荷系數</p><p>　　⑧按實際的載荷系數校正所算得的分度圓直徑</p><p>　　=103.212 mm （4-4）</p><p>　　模數== 4.55

101、 （4-5）</p><p>　　B.按齒根彎曲強度設計</p><p><b>　　①計算載荷系數K</b></p><p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　?、诳v向重合度</b></p><p><b>

102、　?。?-7）</b></p><p>　　查《機械設計》圖10-28得螺旋角影響系數</p><p><b>　　=0.88</b></p><p><b>　?、鬯惝斄魁X數</b></p><p><b>　　==24.08</b></p><

103、;p><b>　　==96.33</b></p><p>　　《機械設計》表10-5查得齒形系數=2.65，=2.188，表10-5查得應力校正系數=1.58，=1.786</p><p>　　算大、小齒輪的值，并且加以比較</p><p>　　小齒輪=2.65*1.58/300=0.01396</p><p>　

104、　大齒輪=2.188*1.786/233.43=0.01674</p><p>　　故選用大齒輪的計算值計算</p><p><b>　　計算</b></p><p>　　=3.26mm （4-8）</p><p>　　對此結果，取=4足以滿足彎曲強度，但是為了同時滿足接觸

105、疲勞強度，需要按接觸疲勞強度計算的分度圓直徑=103.212mm來計算應有的齒數</p><p><b>　　故==25.03</b></p><p><b>　　取 則 </b></p><p>　　（4）齒輪幾何尺寸的計算</p><p><b>　?、儆嬎阒行木郺</b>

106、</p><p>　　a==257.65 （4-9）</p><p>　　圓整得a=258mm</p><p>　?、诎葱薷暮笾行木嘈拚菪?lt;/p><p>　　==14.30° （4-10）&l

107、t;/p><p>　　因為值改變不多，所以參數、、等不必修正</p><p>　　算大、小齒輪的分度圓直徑</p><p>　　=103.197 mm 圓整為103mm</p><p>　　=412.790 mm 圓整為413mm</p><p><b>　　算齒輪寬度b</b><

108、/p><p>　　b==103.197mm</p><p>　　圓整后取=105 mm =115 mm</p><p><b>　　齒輪結構設計</b></p><p>　　二、中間軸與低速軸之間的齒輪傳動設計</p><p>　　1、齒輪材料、熱處理方法、齒面硬度，確定許用應力齒輪制造

109、精度及其選擇齒數的初步選擇</p><p>　　（1）該傳動為斜齒圓柱齒輪傳動。</p><p>　　(2) 運輸機為一般機器，速度不高，故選用7級精度（GB10095-88)。</p><p>　　(3) 查《機械設計》表10-1，小齒輪用40，調質，齒面硬度為280HBS，大齒輪用45號鋼，調質，齒面硬度240HBS，硬度差為40HBS，合適。</p&

110、gt;<p>　　查濮良貴主編的《機械設計》表10-21（d）得=600Mpa,=540Mpa。</p><p><b>　　計算應力循環(huán)系數</b></p><p>　　由圖10-19取接觸疲勞壽命系數</p><p>　　=0.915 =0.935</p><p>　　取失效概率

111、為1%安全系數S=1，得</p><p><b>　　得</b></p><p>　　《機械設計》圖10-20（c）得 </p><p>　　查《機械設計》圖10-18得 </p><p>　　取彎曲疲勞系數S=1.4，得彎曲疲勞許用應力：</p><p>　　選小齒輪齒數Z1=33，則大

112、齒輪齒數Z2。</p><p><b>　　取=97</b></p><p>　?。?）按齒面接觸強度計算：</p><p>　?、偃?1.3 查濮良貴《機械設計》表10-7取圓柱齒輪的齒寬系數=1.0。表10-6取彈性影響系數=189.8</p><p>　?、谌》鎵毫?，螺旋角。查《機械設計》圖10-30得=2

113、.433</p><p>　　③小齒輪上的轉矩==9550000×12.45/80.83=1470957.57 N.mm，

114、

115、 </p><p><b>　　算小齒輪分度圓直徑</b></p><p>　　≥=130.993mm</p><p><b>　　算圓周速度V</

116、b></p><p>　　V==0.554m/s</p><p>　　算齒寬b及其模數，齒高h：</p><p>　　b=×=130.933 mm</p><p><b>　　=3.85mm</b></p><p><b>　?、哂嬎爿d荷系數K</b><

117、/p><p>　　查《機械設計》表10-2取使用系數=1.25。由《機械設計》圖10-8查得動載系數=1.08，查《機械設計》表10-4查得=1.33，查《機械設計》圖10-13得=1.4，查《機械設計》表10-3查得==1.1，得載荷系數 </p><p>　　⑧按實際的載荷系數校正所算得的分度圓直徑</p><p>　　=×=150.588 mm</

118、p><p><b>　　模數== 4.43</b></p><p>　?。?）按齒根彎曲強度設計</p><p><b>　　①計算載荷系數K</b></p><p><b>　?、诳v向重合度</b></p><p>　　查《機械設計》圖10-28得螺旋角影

119、響系數</p><p><b>　　=0.88</b></p><p><b>　　算當量齒數</b></p><p><b>　　==36.12</b></p><p><b>　　==106.18</b></p><p>　　查

120、濮良貴《機械設計》表10-5查得齒形系數=2.44，=2.175，表10-5查得應力校正系數=1.654，=1.795</p><p>　　算大、小齒輪的值，并且加以比較</p><p>　　小齒輪=2.44*1.654/305.36=0.01322</p><p>　　大齒輪=2.175*1.795/234.79=0.01663</p><p&