機械設(shè)計課程設(shè)計--展開式二級圓柱斜齒輪減速器傳動

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄I</b></p><p>　　機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書1</p><p><b>　　1 緒論2</b></p><p>　　1.1 選題的目的和意義2</p><p>

2、　　2 確定傳動方案3</p><p>　　3 機械傳動裝置的總體設(shè)計3</p><p>　　3.1 選擇電動機3</p><p>　　3.1.1 選擇電動機類型3</p><p>　　3.1.2 電動機容量的選擇3</p><p>　　3.1.3 電動機轉(zhuǎn)速的選擇4</p><p&

3、gt;　　3.2 傳動比的分配5</p><p>　　3.3計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)5</p><p>　　3.3.1各軸的轉(zhuǎn)速：5</p><p>　　3.3.2各軸的輸入功率：6</p><p>　　3.3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：6</p><p>　　3.3.4整理列表6</p><

4、;p>　　4 V帶傳動的設(shè)計7</p><p>　　4.1 V帶的基本參數(shù)7</p><p>　　4.2 帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計9</p><p><b>　　5齒輪的設(shè)計10</b></p><p>　　5.1齒輪傳動設(shè)計（1、2輪的設(shè)計）10</p><p>　　5.1.1 選定齒輪

5、的類型、精度等級、材料及齒數(shù)10</p><p>　　5.1.2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計10</p><p>　　5.1.3按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計13</p><p>　　5.1.4 幾何尺寸計算15</p><p>　　5.1.5圓整中心距后的強度校核16</p><p>　　5.1.6主要設(shè)計結(jié)論19&l

6、t;/p><p>　　5.1.7結(jié)構(gòu)設(shè)計19</p><p>　　5.2 齒輪傳動設(shè)計（3、4齒輪的設(shè)計）21</p><p>　　5.2.1 齒輪的類型,、精度等級、材料及齒數(shù)21</p><p>　　5.2.2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計21</p><p>　　5.2.3按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計24</p&g

7、t;<p>　　5.2.4 幾何尺寸計算26</p><p>　　5.2.5圓整中心距后的強度校核27</p><p>　　5.2.6主要設(shè)計結(jié)論30</p><p>　　5.2.7結(jié)構(gòu)設(shè)計30</p><p>　　6軸、軸承及鍵的設(shè)計32</p><p>　　6.1輸入軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計

8、32</p><p>　　6.2中速軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計36</p><p>　　6.3輸出軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計41</p><p>　　7減速器附件的選擇及簡要說明47</p><p>　　7.1.檢查孔與檢查孔蓋47</p><p>　　7.2.通氣器47</p><p>

9、;<b>　　7.3.油塞47</b></p><p><b>　　7.4.油標(biāo)47</b></p><p>　　7.5吊環(huán)螺釘?shù)倪x擇47</p><p><b>　　7.6定位銷47</b></p><p>　　7.7啟蓋螺釘48</p><p&

10、gt;　　8減速器潤滑與密封48</p><p>　　8.1 潤滑方式48</p><p>　　8.1.1 齒輪潤滑方式48</p><p>　　8.1.2 齒輪潤滑方式48</p><p>　　8.2 潤滑方式48</p><p>　　8.2.1齒輪潤滑油牌號及用量48</p><p&

11、gt;　　8.2.2軸承潤滑油牌號及用量48</p><p>　　8.3密封方式48</p><p>　　9機座箱體結(jié)構(gòu)尺寸49</p><p>　　9.1箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計49</p><p><b>　　設(shè)計總結(jié)51</b></p><p><b>　　參考文獻52</

12、b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 選題的目的和意義</p><p>　　減速器的類別、品種、型式很多，目前已制定為行（國）標(biāo)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(shè)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、

13、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(shè)計的不同特性的減速器。 </p><p>　　與減速器聯(lián)接的工作機載荷狀態(tài)比較復(fù)雜，對減速器的影響很大，是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>　　①—均勻載荷;</b></p><p><b>　?、?/p>

14、—中等沖擊載荷;</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(yīng)地增大轉(zhuǎn)矩。此外，在某些場合，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(shè)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(xué)的知識應(yīng)用于實踐中。</p><

15、;p>　　在設(shè)計的過程中，我們能正確的理解所學(xué)的知識，而我們選擇減速器，也是因為對我們過控專業(yè)的學(xué)生來說，這是一個很典型的例子，能從中學(xué)到很多知識。</p><p><b>　　2 確定傳動方案</b></p><p>　　①根據(jù)工作要求和工作環(huán)境，選擇展開式二級圓柱斜齒輪減速器傳動方案。此方案工作可靠、傳遞效率高、使用維護方便、環(huán)境適用性好，但齒輪相對軸承的

16、位置不對稱，因此軸應(yīng)具有較大剛度。此外，總體寬度較大。</p><p>　?、跒榱吮Ｗo電動機，其輸出端選用帶式傳動，這樣一旦減速器出現(xiàn)故障停機，皮帶可以打滑，保證電動機的安全。</p><p>　　3 機械傳動裝置的總體設(shè)計</p><p><b>　　3.1 選擇電動機</b></p><p>　　3.1.1 選擇電

17、動機類型</p><p>　　電動機是標(biāo)準(zhǔn)部件。因為工作環(huán)境清潔，運動載荷平穩(wěn)，所以選擇Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。</p><p>　　3.1.2 電動機容量的選擇</p><p>　　1、工作機所需要的功率為：</p><p><b>　　其中：，，</b></p><p&g

18、t;<b>　　得</b></p><p>　　2、電動機的輸出功率為</p><p>　　——電動機至滾筒軸的傳動裝置總效率。</p><p>　　取V帶傳動效率，齒輪傳動效率，效率，彈性聯(lián)軸器=0.99，卷筒效率=0.95，從電動機到工作機輸送帶間的總效率為：</p><p>　　3、電動機所需功率為：</p&

19、gt;<p>　　因載荷平穩(wěn) ，電動機額定功率只需略大于即可，，查《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊（第三版）》表12-1選取電動機額定功率為。 </p><p>　　3.1.3 電動機轉(zhuǎn)速的選擇</p><p><b>　　滾筒軸工作轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　展開式減速器的傳動比為：</p><p><

20、;b>　　V帶的傳動比為：</b></p><p><b>　　得總推薦傳動比為：</b></p><p>　　所以電動機實際轉(zhuǎn)速的推薦值為：</p><p>　　符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為3000r/min。</p><p>　　綜合考慮為使傳動裝置機構(gòu)緊湊，選用同步轉(zhuǎn)速3000r/min的電機。<

21、;/p><p>　　型號為Y112M-2，滿載轉(zhuǎn)速，功率4。</p><p>　　3.2 傳動比的分配</p><p><b>　　1、總傳動比為</b></p><p><b>　　2、分配傳動比</b></p><p>　　為使傳動裝置尺寸協(xié)調(diào)、結(jié)構(gòu)勻稱、不發(fā)生干涉現(xiàn)象，現(xiàn)選

22、V帶傳動比：；</p><p>　　則減速器的傳動比為：；</p><p>　　考慮兩級齒輪潤滑問題，兩級大齒輪應(yīng)該有相近的浸油深度。則兩級齒輪的高速級與低速級傳動比的比值取為1.4，取</p><p><b>　　則：；</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><

23、;p>　　3.3計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)</p><p>　　3.3.1各軸的轉(zhuǎn)速：</p><p><b>　　1軸 ；</b></p><p><b>　　2軸 ；</b></p><p><b>　　3軸 ；</b></p><p>

24、;<b>　　滾筒軸 </b></p><p>　　3.3.2各軸的輸入功率：</p><p><b>　　1軸 ；</b></p><p><b>　　2軸 ；</b></p><p><b>　　3軸 ；</b></p><p

25、><b>　　卷筒軸 </b></p><p>　　3.3.3各軸的輸入轉(zhuǎn)矩：</p><p><b>　　電機軸 ；</b></p><p><b>　　1軸 ；</b></p><p><b>　　2軸 ；</b></p

26、><p><b>　　3軸 ；</b></p><p><b>　　滾筒軸 </b></p><p><b>　　3.3.4整理列表</b></p><p>　　4 V帶傳動的設(shè)計</p><p>　　4.1 V帶的基本參數(shù)</p>

27、<p><b>　　1、確定計算功率：</b></p><p><b>　　已知：；；</b></p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表8-8得工況系數(shù)：；</p><p><b>　　則：</b></p><p><b>　　2、選取V帶型號：&

28、lt;/b></p><p>　　根據(jù)、查《機械設(shè)計》圖8-11選用Z型V帶</p><p>　　3、確定大、小帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　?。?）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑：</p><p><b>　??；</b></p><p>　?。?）計算大帶輪基準(zhǔn)直徑：</p>&l

29、t;p><b>　??；</b></p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表8-9取，誤差小于5%，是允許的。</p><p><b>　　4、驗算帶速：</b></p><p><b>　　帶的速度合適。</b></p><p>　　5、確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動中心距

30、：</p><p><b>　　中心距：</b></p><p><b>　　初選中心距</b></p><p><b>　　取中心距 。 </b></p><p><b>　　（2）基準(zhǔn)長度：</b></p><p>　　對于Z型

31、帶查《機械設(shè)計（第九版）》表8-2選用</p><p><b>　?。?）實際中心距：</b></p><p>　　6、驗算主動輪上的包角：</p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　得</b></p><p>　　主動輪上的包

32、角合適。</p><p>　　7、計算V帶的根數(shù)：</p><p>　　，查《機械設(shè)計（第九版）》表8-4 得： </p><p><b>　??；</b></p><p>　?。?），.125查表8-5得：；</p><p>　?。?）由查《機械設(shè)計（第九版）》表8-6得，包角修正系數(shù)</p

33、><p>　?。?）由，與V帶型號Z型查《機械設(shè)計（第九版）》表8-2得：</p><p><b>　　綜上數(shù)據(jù)，得</b></p><p><b>　　取合適。</b></p><p>　　8、計算預(yù)緊力（初拉力）：</p><p>　　根據(jù)帶型Z型查《機械設(shè)計（第九版）》表8

34、-3得：</p><p>　　9、計算作用在軸上的壓軸力：</p><p>　　其中為小帶輪的包角。</p><p>　　10、V帶傳動的主要參數(shù)整理并列表：</p><p>　　4.2 帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計</p><p><b>　　1、帶輪的材料：</b></p><p>

35、　　采用鑄鐵帶輪（常用材料HT200）</p><p>　　2、帶輪的結(jié)構(gòu)形式：</p><p>　　V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與V帶的基準(zhǔn)直徑有關(guān)。小帶輪接電動機，較小，所以采用實心式結(jié)構(gòu)帶輪。</p><p><b>　　5齒輪的設(shè)計</b></p><p>　　5.1齒輪傳動設(shè)計（1、2輪的設(shè)計）</p>&l

36、t;p>　　5.1.1 選定齒輪的類型、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　?。?）由傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動，壓力角取為。</p><p>　　（2）帶式輸送機為一般工作機，查《機械設(shè)計（第九版）》表10-6，選精度等級為八級精度等級。</p><p>　?。?）材料選擇：查《機械設(shè)計（第九版）》表10—1選小齒輪材料為40Cr（調(diào)制），齒面硬度為

37、 280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)制），齒面硬度為240HBS。</p><p>　?。?）選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，取。故實際傳動比，則：5%</p><p><b>　?。?）初選螺旋角。</b></p><p>　　5.1.2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計</p><p>　?。?）試算小齒輪分度圓直徑：</p&

38、gt;<p><b>　　。</b></p><p>　　確定上式中各參數(shù)的值。</p><p><b>　　試選載荷系數(shù)</b></p><p><b>　　小齒輪的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-20得區(qū)域系數(shù)。</p&

39、gt;<p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-5得彈性系數(shù)。</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-7選取齒寬系數(shù)。</p><p><b>　　計算螺旋角系數(shù)</b></p><p>　　計算接觸疲勞強度用重合系數(shù)</p><p>　　計算接觸疲勞許用應(yīng)力：</p><

40、;p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-25d得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限 </p><p><b>　　，。</b></p><p><b>　　計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</b></p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-23得疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　取失效概率為1%，

41、疲勞強度安全系數(shù)。算得：</p><p><b>　　===644MPa</b></p><p>　　===617.5MPa</p><p>　　取、中較小的為該齒輪副的許用應(yīng)力</p><p>　　2）試算小齒分度圓直徑</p><p>　　（2）調(diào)整小齒輪分度圓直徑</p>&l

42、t;p>　　1）計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：</p><p><b>　　圓周速度v</b></p><p><b>　　齒寬b </b></p><p>　　2）計算實際載荷系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-2得使用系數(shù)</p><p>　

43、　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-8得動載系數(shù)</p><p>　　齒輪圓周力，查《機械設(shè)計（第九版）》表10-3得齒間載荷分配系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-4得齒向載荷分布系數(shù)</p><p><b>　　則載荷系數(shù)</b></p><p>　　3)按實際載荷系數(shù)算得分度圓直徑</p&

44、gt;<p><b>　　及相應(yīng)齒輪模數(shù)</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　5.1.3按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計</p><p>　?。?）試算齒輪模數(shù)即</p><p>　　1）確定式中各參數(shù)值</p><p><b>

45、;　　試選載荷系數(shù)</b></p><p>　　計算彎曲疲勞強度的重合度系數(shù)</p><p>　　計算彎曲疲勞強度的螺旋角系數(shù)</p><p><b>　　計算</b></p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)：</b></p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖

46、10-17得齒形系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-18得應(yīng)力修正系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-24c得小齒輪與大齒輪的齒根彎曲疲勞 極限分別是：</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-22得彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p><b>　　取彎曲疲勞安全系

47、數(shù)</b></p><p><b>　　===340MPa</b></p><p>　　===253.44MPa </p><p>　　因為大齒輪的大于小齒，所以 =</p><p><b>　　2)試算齒輪模數(shù)</b></p><p><b>　　(2

48、)調(diào)整齒輪模數(shù)</b></p><p>　　1)計算實際載荷系數(shù)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：</p><p><b>　　圓周速度v</b></p><p><b>　　齒寬b</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　齒高h(yuǎn)及寬

49、高比b/h</p><p>　　2)計算實際載荷系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-2得使用系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-8得動載系數(shù)</p><p>　　齒輪圓周力，查《機械設(shè)計（第九版）》表10-3得齒間載荷分配系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表1

50、0-4得齒向載荷分布系數(shù)</p><p><b>　　則載荷系數(shù)</b></p><p>　　3）按實際載荷系數(shù)算得齒輪模數(shù)</p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)。從滿足彎曲疲勞強度出發(fā)，從標(biāo)準(zhǔn)中就近取=2mm；為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑mm來計算

51、小齒輪的齒數(shù)，即。</p><p>　　?。?，則，取。：與互為質(zhì)數(shù)。</p><p>　　5.1.4 幾何尺寸計算</p><p><b>　　（1）計算中心距</b></p><p>　　考慮模數(shù)從1.622mm增大至2mm，為此將中心距減小圓整為91mm。</p><p>　?。?）按圓整后的

52、中心距修正螺旋角：</p><p>　?。?）計算小、大齒輪的分度圓直徑：</p><p>　?。?）計算齒輪寬度：</p><p><b>　　取。</b></p><p>　　5.1.5圓整中心距后的強度校核</p><p>　　（1）齒面接觸疲勞強度校核</p><p&g

53、t;<b>　　由前面得：</b></p><p><b>　　，， </b></p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-20得區(qū)域系數(shù)。</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-5得彈性系數(shù)。</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-7選取齒寬系數(shù)。</p&

54、gt;<p><b>　　計算螺旋角系數(shù)</b></p><p>　　計算接觸疲勞強度用重合系數(shù)</p><p>　　滿足齒面接觸疲勞強度條件</p><p>　?。?）齒根彎曲疲勞強度校核</p><p><b>　　由前面可得：</b></p><p>&l

55、t;b>　　，，=2mm，，</b></p><p>　　計算彎曲疲勞強度的重合度系數(shù)</p><p>　　計算彎曲疲勞強度的螺旋角系數(shù)</p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)：</b></p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-17得齒形系數(shù)</p><p>　　查《機

56、械設(shè)計（第九版）》圖10-18得應(yīng)力修正系數(shù)</p><p>　　齒根彎曲疲勞強度滿足要求，并且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪。</p><p>　　5.1.6主要設(shè)計結(jié)論</p><p>　　齒數(shù)模數(shù)m=2mm，壓力角，螺旋角，變位系數(shù)中心距，齒寬。小齒選用40Cr調(diào)制，大齒輪材料為45鋼調(diào)制。齒輪按8級精度設(shè)計。</p><p>

57、<b>　　齒輪尺寸表：</b></p><p><b>　　5.1.7結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　小齒輪齒頂圓直徑小于160mm故選用實心式齒輪</p><p>　　大齒輪齒頂圓直徑小于160mm故選用實心式齒輪</p><p>　　5.2 齒輪傳動設(shè)計（3、4齒輪的設(shè)計）</p&

58、gt;<p>　　5.2.1 齒輪的類型,、精度等級、材料及齒數(shù)</p><p>　?。?）由傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動，壓力角取為。</p><p>　?。?）帶式輸送機為一般工作機，查《機械設(shè)計（第九版）》表10-6，選精度等級為七級精度等級。</p><p>　?。?）材料選擇：查《機械設(shè)計（第九版）》表10—1選小齒輪材料為40Cr（調(diào)制）

59、，齒面硬度為 280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)制），齒面硬度為240HBS。</p><p>　　（4）選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，取。</p><p><b>　　（5）初選螺旋角。</b></p><p>　　5.2.2按齒面接觸疲勞強度設(shè)計</p><p>　　（1）試算小齒輪分度圓直徑，即：</p>

60、<p><b>　　。</b></p><p>　　確定上式中各參數(shù)的值。</p><p><b>　　試選載荷系數(shù)</b></p><p><b>　　小齒輪的轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-20得區(qū)域系數(shù)。</p>

61、<p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-5得彈性系數(shù)。</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-7選取齒寬系數(shù)。</p><p><b>　　計算螺旋角系數(shù)</b></p><p>　　計算接觸疲勞強度用重合系數(shù)</p><p>　　計算接觸疲勞許用應(yīng)力：</p><p&

62、gt;　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-25d得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限 </p><p><b>　　，。</b></p><p><b>　　計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：</b></p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-23查取接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p><b>　　

63、。</b></p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，可算：</p><p><b>　　===658MPa</b></p><p><b>　　===624MPa</b></p><p>　　取、中較小的為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>

64、　　試計算小齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　mm</b></p><p>　?。?）調(diào)整小齒輪分度圓直徑</p><p>　　1）計算實際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：</p><p><b>　　圓周速度v</b></p><p><b>　　齒寬b <

65、;/b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　2）計算實際載荷系數(shù)。</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-2得使用系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-8得動載系數(shù)</p><p>　　齒輪圓周力，查《機械設(shè)計（第九版）》表10-

66、3得齒間載荷分配系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-4得齒向載荷分布系數(shù)</p><p><b>　　則載荷系數(shù)</b></p><p>　　3）按實際載荷系數(shù)算得分度圓直徑</p><p><b>　　及相應(yīng)齒輪模數(shù)</b></p><p><b

67、>　　mm</b></p><p>　　5.2.3按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計</p><p><b>　　試算齒輪模數(shù)即</b></p><p>　　1）確定式中各參數(shù)值</p><p><b>　　試選載荷系數(shù)</b></p><p>　　計算彎曲疲勞強度的重

68、合度系數(shù)</p><p>　　計算彎曲疲勞強度的螺旋角系數(shù)</p><p><b>　　計算</b></p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)：</b></p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-17得齒形系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-18得

69、應(yīng)力修正系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-24c得小齒輪與大齒輪的齒根彎曲疲勞極限 分別是：</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-22得彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p><b>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)</b></p><p>　　===310.71MPa</p>

70、;<p>　　===228.86MPa </p><p>　　因為大齒輪的大于小齒，所以取=</p><p><b>　　2)試算齒輪模數(shù)</b></p><p><b>　　(2)調(diào)整齒輪模數(shù)</b></p><p>　　1)計算實際載荷系數(shù)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：</p><

71、;p><b>　　圓周速度v</b></p><p><b>　　齒寬b</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　齒高h(yuǎn)及寬高比b/h</p><p>　　2)計算實際載荷系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版

72、）》表10-2得使用系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-8得動載系數(shù)</p><p>　　齒輪圓周力，查《機械設(shè)計（第九版）》表10-3得齒間載荷分配系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-4得齒向載荷分布系數(shù)</p><p><b>　　則載荷系數(shù)</b></p>

73、<p>　　3）按實際載荷系數(shù)算得齒輪模數(shù)</p><p>　　對比計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)。從滿足彎曲疲勞強度出發(fā)，從標(biāo)準(zhǔn)中就近取=2mm；為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑mm來計算小齒輪的齒數(shù)，即。</p><p>　　?。海瑒t，取。：與互為質(zhì)數(shù)。</p><p>　　5.

74、2.4 幾何尺寸計算</p><p><b>　?。?）計算中心距</b></p><p>　　考慮模數(shù)從2.215mm減小至2mm，為此將中心距增加圓整為101mm。</p><p>　　（2）按圓整后的中心距修正螺旋角：</p><p>　?。?）計算小、大齒輪的分度圓直徑：</p><p>

75、　　（4）計算齒輪寬度：</p><p><b>　　取。</b></p><p>　　5.2.5圓整中心距后的強度校核</p><p>　?。?）齒面接觸疲勞強度校核</p><p><b>　　由前面得：</b></p><p><b>　　，， </b&

76、gt;</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-20得區(qū)域系數(shù)。</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-5得彈性系數(shù)。</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表10-7選取齒寬系數(shù)。</p><p><b>　　計算螺旋角系數(shù)</b></p><p>　　計算接觸疲

77、勞強度用重合系數(shù)</p><p>　　滿足齒面接觸疲勞強度條件</p><p>　　齒根彎曲疲勞強度校核</p><p><b>　　由前面可得：</b></p><p><b>　　，，=2mm，，</b></p><p>　　計算彎曲疲勞強度的重合度系數(shù)</p>

78、;<p>　　計算彎曲疲勞強度的螺旋角系數(shù)</p><p><b>　　當(dāng)量齒數(shù)：</b></p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-17得齒形系數(shù)</p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》圖10-18得應(yīng)力修正系數(shù)</p><p>　　齒根彎曲疲勞強度滿足要求，并且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能

79、力大于大齒輪。</p><p>　　5.2.6主要設(shè)計結(jié)論</p><p>　　齒數(shù)模數(shù)m=2mm，壓力角，螺旋角，變位系數(shù)中心距，齒寬。小齒選用40Cr調(diào)制，大齒輪材料為45鋼調(diào)制。齒輪按7級精度設(shè)計。</p><p><b>　　齒輪尺寸表：</b></p><p><b>　　5.2.7結(jié)構(gòu)設(shè)計</

80、b></p><p>　　小齒輪齒頂圓直徑小于160mm故選用實心式齒輪</p><p>　　大齒輪齒頂圓直徑小于160mm故選用實心式齒輪</p><p><b>　　四個齒輪參數(shù)</b></p><p>　　6軸、軸承及鍵的設(shè)計</p><p>　　6.1輸入軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計&l

81、t;/p><p><b>　　由前面得</b></p><p><b>　　求作用在齒輪上的力</b></p><p>　　已算出低速級大齒輪分度圓直徑為：</p><p>　　3、初定軸的最小直徑</p><p>　　選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)《機械設(shè)計（第九版）》表1

82、5-3，取</p><p>　?。ㄒ韵螺S均取此值），于是初步估算軸的最小直徑：</p><p>　　輸入軸的最小直徑顯然是安裝大帶輪處軸的直徑，取為18mm，查機械手冊可得到安裝在帶輪孔的軸的長度：，為保證鏈輪與箱體的距離，取。</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　1）擬定軸的結(jié)構(gòu)和尺寸

83、（見下圖）</p><p>　　2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　?。?）軸段3和軸段7用來安裝軸承，根據(jù)，初選型號7305c的角接觸球軸承，參數(shù)基本：?；绢~定動載荷,基本額定靜載荷。由此可以確定：，。</p><p>　?。?）為減小應(yīng)力集中,并考慮左右軸承的拆卸,軸段4和6的直徑應(yīng)根據(jù)7305c的角接觸球 承的定位軸肩直徑確定,即

84、 ，取。</p><p>　　(3)軸段5上為高速小齒輪（齒輪軸），。</p><p>　　(4)取齒輪左端面與箱體內(nèi)壁間留有足夠間距，取</p><p>　　（5）取齒輪齒寬中間為力作用點,則可得, ，</p><p>　?。?）查《機械設(shè)計（第九版）》表15-2，取軸端為。各軸肩處的圓角半徑見CAD圖。</p><p&

85、gt;<b>　　輸入軸的結(jié)構(gòu)布置</b></p><p>　　軸的受力分析、彎矩的計算</p><p><b>　?。?）計算支承反力</b></p><p><b>　　在水平面上：</b></p><p><b>　　在垂直面上：</b></p

86、><p><b>　　故</b></p><p><b>　?。?）計算彎矩</b></p><p><b>　　1）水平面彎矩</b></p><p><b>　　在C處，</b></p><p><b>　　在B處，<

87、;/b></p><p><b>　　2）垂直面彎矩</b></p><p><b>　　在C處　</b></p><p><b>　?。?）合成彎矩圖</b></p><p><b>　　在C處　</b></p><p>&

88、lt;b>　　在B處，</b></p><p>　　計算轉(zhuǎn)矩，并作轉(zhuǎn)矩圖</p><p><b>　　(CD段)</b></p><p>　　作受力、彎距和扭距圖</p><p><b>　　7、選用校核鍵</b></p><p><b>　　1）

89、帶輪的鍵</b></p><p>　　由《機械設(shè)計（第九版）》表6-1選用圓頭平鍵（A型）</p><p><b>　　由式</b></p><p>　　查表《機械設(shè)計（第九版）》6-2得 ，鍵校核安全</p><p>　　8、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p>　　由合成彎矩

90、圖和轉(zhuǎn)矩圖知，B處當(dāng)量彎矩最大，并且有較多的應(yīng)力集中，為危險截面</p><p>　　根據(jù)式并取查《機械設(shè)計（第九版）》表15-4得</p><p>　　由《機械設(shè)計（第九版)》表15-1查得，，校核安全。</p><p>　　9、校核軸承和計算壽命</p><p>　　1）校核軸承A和計算壽命</p><p><

91、;b>　　徑向載荷</b></p><p><b>　　當(dāng)量動載荷</b></p><p><b>　　因為，校核安全。</b></p><p>　　該軸承壽命該軸承壽命</p><p>　　2)校核軸承B和計算壽命</p><p><b>　　徑

92、向載荷</b></p><p>　　當(dāng)量動載荷，校核安全</p><p>　　該軸承壽命該軸承壽命</p><p>　　6.2中速軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計</p><p><b>　　1、中間軸上的功率</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩</b></p

93、><p>　　2、求作用在齒輪上的力</p><p><b>　　高速大齒輪:</b></p><p><b>　　低速小齒輪: </b></p><p>　　3、初定軸的最小直徑，選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。</p><p>　　根據(jù)《機械設(shè)計（第九版表）》15-3，取，于

94、是初步估算軸的最小直徑</p><p>　　這是安裝軸承處軸的最小直徑</p><p>　　4、根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　?。?）初選型號7208c的角接觸球軸承，參數(shù)如下</p><p>　　基本額定動載荷　基本額定靜載荷 故。軸段1和5的長度等于軸承寬度加軸套和考慮安裝,故取。</p>&

95、lt;p>　?。?）軸段2上為低速級小齒輪（齒輪軸）,齒輪左端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪左端面上,小齒輪右端用軸肩固定，，</p><p>　?。?）軸段4上安裝高速級大齒輪,為便于齒輪的安裝, 應(yīng)略大于,可取。齒輪右端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪右端面上,即靠緊,軸段4的長度應(yīng)比齒輪轂長略短,若轂長與齒寬相同,已知齒寬，取。大齒輪左端用軸肩固定,由此可確定軸段3的直徑, 軸肩高度,取,,故取。&

96、lt;/p><p>　　取齒輪齒寬中間為力作用點,則可得, ，</p><p>　?。?）參考《機械設(shè)計（第九版）》表15－2，取軸端為，各軸肩處的圓角半徑見CAD圖。</p><p><b>　　中間軸的結(jié)構(gòu)布置</b></p><p>　　5、軸的受力分析、彎距的計算</p><p><b&

97、gt;　　1）計算支承反力：</b></p><p><b>　　在水平面上 </b></p><p><b>　　在垂直面上：</b></p><p><b>　　故 </b></p><p><b>　　總支承反力：</b></p&

98、gt;<p><b>　　2)計算彎矩</b></p><p><b>　　在水平面上：</b></p><p><b>　　在垂直面上：</b></p><p><b>　　故：</b></p><p>　　3)計算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖</

99、p><p>　　6、作受力、彎距和扭距圖</p><p><b>　　7、選用校核鍵</b></p><p>　　1）低速級小齒輪的鍵</p><p>　　由《機械設(shè)計（第九版）》表6-1選用圓頭平鍵（A型） </p><p><b>　　由</b></p><

100、;p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表6-2，得 ，鍵校核安全</p><p>　　2）高速級大齒輪的鍵</p><p>　　由《機械設(shè)計（第九版）》表6-1選用圓頭平鍵（A型）　 </p><p><b>　　由</b></p><p>　　查《機械設(shè)計（第九版）》表6-2，得 ，鍵校核安全</p>

101、<p>　　8、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p>　　由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知，2處當(dāng)量彎矩最大，并且有較多的應(yīng)力集中，為危險截面</p><p>　　根據(jù)式并取查《機械設(shè)計（第九版）》表15-4得</p><p>　　由表15-1查得，，校核安全。</p><p>　　9、校核軸承和計算壽命</p><

102、;p>　　1）校核軸承A和計算壽命</p><p><b>　　徑向載荷</b></p><p><b>　　軸向載荷</b></p><p>　　,查《機械設(shè)計（第九版）》表13-5得X=1,Y=0,按表13-6,,取,故</p><p><b>　　因為，校核安全。</b&

103、gt;</p><p>　　該軸承壽命該軸承壽命</p><p>　　2）校核軸承B和計算壽命</p><p><b>　　徑向載荷</b></p><p>　　當(dāng)量動載荷，校核安全</p><p>　　該軸承壽命該軸承壽命</p><p>　　查表13-3得預(yù)期計算壽命，

104、故安全。</p><p>　　6.3輸出軸及其軸承裝置、鍵的設(shè)計</p><p><b>　　1、輸入軸上的功率</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　2、求作用在齒輪上的力</p><p>　　3、初定軸的最小直徑</p>&l

105、t;p>　　選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表15-3，取</p><p>　?。ㄒ韵螺S均取此值），初步估算軸的最小直徑</p><p>　　輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑.為了使所選的軸直徑 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時選取聯(lián)軸器型號。</p><p>　　聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT1,查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩的變化很小,故取KA=1.3

106、,則，</p><p>　　查《機械設(shè)計手冊》，選用GY6型凸緣聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為900000。半聯(lián)軸器的孔徑，故取半聯(lián)軸器長度L＝82mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度。</p><p><b>　　4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　1）擬定軸上零件的裝配方案（見下圖）</p><p>　　2）根據(jù)軸向定位

107、的要求確定軸的各段直徑和長度</p><p>　　（1）為滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，1軸段右端需制處一軸肩，軸肩高度,故取2段的直徑 。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度=60mm.，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故的長度應(yīng)該比略短一點，現(xiàn)取</p><p>　?。?）初步選軸承，參照工作要求并根據(jù)，初選型號7209c軸承，其尺寸為，基本額定動載荷　基本額定靜載荷，　，故,

108、軸段7的長度與軸承寬度相同,故取　　</p><p>　　(3)取齒輪左端面與箱體內(nèi)壁間留有足夠間距，取。為減小應(yīng)力集中,并考慮右軸承的拆卸,軸段4的直徑應(yīng)根據(jù)7209c的角接觸球軸承的定位軸肩直徑確定</p><p>　?。?）軸段6上安裝齒輪,為便于齒輪的安裝, 應(yīng)略大與,可取.齒輪右端用套筒固定,為使套筒端面頂在齒輪左端面上,即靠緊,軸段6的長度應(yīng)比齒輪轂長略短,若轂長與齒寬相同,已

109、知齒寬,故取。齒輪右端用肩固定,由此可確定軸段5的直徑, 軸肩高度,取,,故取</p><p>　?。?）取齒輪齒寬中間為力作用點,則可得,，</p><p>　?。?）參考表15－2，取軸端為，各軸肩處的圓角半徑見CAD圖。</p><p><b>　　輸出軸的結(jié)構(gòu)布</b></p><p>　　5、受力分析、彎距的計

110、算</p><p><b>　?。?）計算支承反力</b></p><p><b>　　在水平面上</b></p><p><b>　?。?）在垂直面上</b></p><p><b>　　故</b></p><p><b&g

111、t;　　總支承反力</b></p><p>　　2）計算彎矩并作彎矩圖</p><p><b>　?。?）水平面彎矩圖</b></p><p><b>　?。?）垂直面彎矩圖</b></p><p><b>　?。?）合成彎矩圖</b></p><

112、;p>　　3）計算轉(zhuǎn)矩并作轉(zhuǎn)矩圖</p><p>　　6．作受力、彎距和扭距圖</p><p><b>　　7．選用鍵校核</b></p><p>　　鍵連接：聯(lián)軸器：選單圓頭平鍵（C型） </p><p>　　齒輪：選普通平鍵 （A型） </p><p><b>　　聯(lián)軸器:由

113、式</b></p><p>　　查表6-2，得 ，鍵校核安全</p><p><b>　　齒輪: </b></p><p>　　查表6－2，得 ，鍵校核安全</p><p>　　8、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度</p><p>　　由合成彎矩圖和轉(zhuǎn)矩圖知，C處左側(cè)承受最大彎矩和扭

114、矩，并且有較多的應(yīng)力集中，故c截面為危險截面。根據(jù)式取，軸的計算應(yīng)力</p><p>　　由表15-1查得，，故安全</p><p>　　9．校核軸承和計算壽命</p><p>　?。?）校核軸承A和計算壽命</p><p><b>　　徑向載荷</b></p><p><b>　　軸向

115、載荷</b></p><p>　　,查《機械設(shè)計（第九版）》表13-5得X=1,Y=0,按表13-6,,取,故</p><p><b>　　因為，校核安全。</b></p><p>　　該軸承壽命該軸承壽命</p><p>　?。?）校核軸承B和計算壽命</p><p><b&g

116、t;　　徑向載荷</b></p><p>　　當(dāng)量動載荷，校核安全</p><p>　　該軸承壽命該軸承壽命</p><p>　　7減速器附件的選擇及簡要說明</p><p>　　7.1.檢查孔與檢查孔蓋</p><p>　　二級減速器總的中心距，則檢查孔寬,長，檢查孔蓋寬,長．螺栓孔定位尺寸：寬，，圓角,

117、孔徑,孔數(shù)，孔蓋厚度為,材料為Q235．</p><p><b>　　7.2.通氣器</b></p><p><b>　　可選為．</b></p><p><b>　　7.3.油塞</b></p><p>　　為了換油及清洗箱體時排出油污，在箱體底部最低位置設(shè)置一個排油孔，排油

118、孔用油塞及封油圈堵住．在本次設(shè)計中，可選為，封油圈材料為耐油橡膠，油塞材料為Q235</p><p><b>　　7.4.油標(biāo)</b></p><p>　　選用帶螺紋的游標(biāo)尺，可選為．</p><p>　　7.5吊環(huán)螺釘?shù)倪x擇</p><p>　　可選單螺釘起吊，其螺紋規(guī)格為．</p><p>&

119、lt;b>　　7.6定位銷</b></p><p>　　為保證箱體軸承座孔的鏜制和裝配精度，在箱體分箱面凸緣長度方向兩側(cè)各安裝一個圓錐定位銷，其直徑可?。?長度應(yīng)大于分箱面凸緣的總長度．</p><p><b>　　7.7啟蓋螺釘</b></p><p>　　啟蓋螺釘上的螺紋段要高出凸緣厚度，螺紋段端部做成圓柱形．</p

120、><p><b>　　8減速器潤滑與密封</b></p><p><b>　　8.1 潤滑方式</b></p><p>　　8.1.1 齒輪潤滑方式</p><p>　　齒輪，應(yīng)采用噴油潤滑，但考慮成本及需要選用浸油潤滑。</p><p>　　8.1.2 齒輪潤滑方式</p

121、><p><b>　　軸承采用潤滑脂潤滑</b></p><p><b>　　8.2 潤滑方式</b></p><p>　　8.2.1齒輪潤滑油牌號及用量</p><p>　　齒輪潤滑選用150號機械油（GB 443－1989），最低－最高油面距(大齒輪)10～20mm，需油量為1.5L左右</p

122、><p>　　8.2.2軸承潤滑油牌號及用量</p><p>　　軸承潤滑選用ZL－3型潤滑脂（GB 7324－1987）用油量為軸承間隙的1/3～1/2為宜</p><p><b>　　8.3密封方式</b></p><p>　　1.箱座與箱蓋凸緣接合面的密封</p><p>　　選用在接合面涂密封

123、漆或水玻璃的方法。</p><p>　　2.觀察孔和油孔等出接合面的密封</p><p>　　在觀察孔或螺塞與機體之間加石棉橡膠紙、墊片進行密封</p><p><b>　　3.軸承孔的密封</b></p><p>　　悶蓋和透蓋用作密封與之對應(yīng)的軸承外部</p><p>　　軸的外延端與透端蓋的

124、間隙，由于，故選用半粗羊毛氈加以密封。</p><p>　　4.軸承靠近機體內(nèi)壁處用擋油環(huán)加以密封，防止?jié)櫥瓦M入軸承內(nèi)部。</p><p><b>　　9機座箱體結(jié)構(gòu)尺寸</b></p><p>　　9.1箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　在本次設(shè)計中箱體材料選擇鑄鐵HT200即可滿足設(shè)計要求</p>

125、<p><b>　　設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　本設(shè)計是根據(jù)設(shè)計任務(wù)的要求，設(shè)計一個展開式二級圓柱減速器。首先確定了工作方案，并對帶傳動、齒輪傳動﹑軸﹑箱體等主要零件進行了設(shè)計。零件的每一個尺寸都是按照設(shè)計的要求嚴(yán)格設(shè)計的，并采用了合理的布局，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。</p><p>　　通過減速器的設(shè)計，使我對機械設(shè)計的方法、步驟有了較深的認(rèn)識。熟悉了齒

126、輪、帶輪、軸等多種常用零件的設(shè)計、校核方法；掌握了如何選用標(biāo)準(zhǔn)件，如何查閱和使用手冊，如何繪制零件圖、裝配圖；以及設(shè)計非標(biāo)準(zhǔn)零部件的要點、方法。進一步鞏固了以前所學(xué)的專業(yè)知識，真正做到了學(xué)有所用﹑學(xué)以致用，將理論與實際結(jié)合起來，也是對所學(xué)知識的一次大檢驗，使我真正明白了，搞設(shè)計不是憑空想象，而是很具體的。每一個環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)密的分析和強大的理論做基礎(chǔ)。另外，設(shè)計不是單方面的，而是各方面知識綜合的結(jié)果。</p><p&g

127、t;　　從整個設(shè)計的過程來看，存在著一定的不足。像軸的強度校核應(yīng)更具體全面些，盡管如此收獲還是很大。相信這次設(shè)計對我以后從事類似的工作有很大的幫助，同時也為畢業(yè)設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。諸多不足之處，懇請老師批評指正。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 吳宗澤、羅盛國主編.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊.第3版. 北京：高等教育出版社，200

128、6</p><p>　　[2] 濮良貴、陳國定、吳立言主編. 機械設(shè)計第九版.高等教育出版社（第九版）,2013</p><p>　　[3] 劉鴻文 主編.材料力學(xué).第3版. 北京：機械工業(yè)出版社,1992</p><p>　　[4] 機械設(shè)計課程設(shè)計圖冊陳霞、姚順培、杜雪松 主編.國家工科機械基礎(chǔ)課程教學(xué)基地</p><p>　　[5] 孫

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131、12]Rajput R K.Elements of Mechanical Engineerling. Katson Publ.House,1985</p><p>　　[13]機械制圖第六版，大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室編，2010，高等教育出版社</p><p>　　[14]劉朝儒等，機械制圖。北京，高等教育出版社，2001</p><p>　　[15] 黃靖遠(yuǎn)，機