二級圓柱斜齒輪減速器及主要零件工藝設計[F=4000 V=0.6 D=300]【帶箱體工藝卡】【CAD圖紙和說明書】

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機械加工工序卡片 工件名稱 工序號 零件名稱 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS220-285 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式銑床 X51 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 銑底面 麻花鉆 卡尺 1 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工序卡片 工件名稱 工序號 零件名稱 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS220-285 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鉆M18螺紋底孔 麻花鉆 卡尺 1 2 攻絲M18 絲錐 卡尺 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工序卡片 工件名稱 工序號 零件名稱 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS220-285 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鉆18-M12螺紋底 麻花鉆 卡尺 1 2 攻絲M12 絲錐 卡尺 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工序卡片 工件名稱 工序號 零件名稱 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS220-285 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鉆6-Φ18孔 麻花鉆 卡尺 1 2 锪孔Φ32 锪孔鉆 卡尺 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工序卡片 工件名稱 工序號 零件名稱 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS220-285 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式銑床 X51 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 銑結合面 端銑刀 卡尺 1 銑油槽 立銑刀 卡尺 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工序卡片 工件名稱 工序號 零件名稱 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS220-285 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鉆6-Φ13孔 麻花鉆 卡尺 1 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工序卡片 工件名稱 工序號 零件名稱 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS220-285 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鉆2-Φ8孔和2-Φ8.8孔 麻花鉆 卡尺 1 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工序卡片 工件名稱 工序號 零件名稱 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS220-285 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式銑床 X51 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 銑軸承座2端面 端銑刀 卡尺 1 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工序卡片 工件名稱 工序號 零件名稱 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS220-285 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 臥式鏜床 T616 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 鏜各段軸承孔 端銑刀 卡尺 1 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工序卡片 工件名稱 工序號 零件名稱 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS220-285 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式鉆床 Z525 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 锪孔Φ22 锪孔鉆 卡尺 1 2 鉆M10螺紋底孔 麻花鉆 卡尺 3 攻絲M10 絲錐 卡尺 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工序卡片 工件名稱 工序號 零件名稱 零件號 零件重量 同時加工件數(shù) 1 材料 毛坯 牌號 硬度 型號 重量 HT200 HBS220-285 鑄件 設備 夾具 輔助工具 名稱 型號 專用夾具 立式銑床 X51 安裝 工步 安裝及工步說明 刀具 量具 走刀長度mm 走刀次數(shù) 切削深度mm 進給量mm/r 主軸轉速r/min 切削速度m/min 基本工 時min 1 銑Φ32孔端面 端銑刀 卡尺 1 設計者 指導老師 共 1 頁 第 1 頁 機械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零件圖號 產(chǎn)品名稱 零件名稱 共 1 頁 第 1 頁 材 料 牌 號 毛 坯 種 類 毛坯外形尺寸 每毛坯件數(shù) 1 每 臺 件 數(shù) 備 注 工 序 號 工 名 序 稱 工 序 內 容 車 間 工 段 設 備 工 藝 裝 備 工 時 準終 單件 1 鑄造 鑄造 2 時效處理 時效處理 3 銑 銑下端面 X51 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 4 鉆 鉆6-Φ18孔锪孔Φ32 Z525 專用夾具，麻花鉆，锪孔鉆，游標卡尺 5 銑 銑結合面及其油槽孔 X51 專用夾具，端銑刀，立銑刀，游標卡尺 6 鉆 鉆6-Φ13連接孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 7 鉆 鉆2-Φ8銷孔和2-Φ8.8連接孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，游標卡尺 8 銑 銑軸承座孔2端面 X51 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 9 鏜 鏜Φ80，Φ88，Φ140的孔 T616 專用夾具，彎頭鏜刀，游標卡尺 10 鉆 锪孔Φ22，鉆M10螺紋孔 Z525 專用夾具，麻花鉆，絲錐，锪孔鉆，游標卡尺 11 鉆 銑Φ32端面 X51 專用夾具，端銑刀，游標卡尺 12 鉆 鉆孔M18 Z525 專用夾具，麻花鉆，絲錐，彎頭鏜刀 13 鉆 鉆18-M12 Z525 專用夾具，麻花鉆，絲錐，游標卡尺 14 檢驗 檢驗 15 入庫 入庫 設 計（日 期） 校 對（日期） 審 核（日期） 標準化（日期） 會 簽（日期） 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽 字 日 期 一、目的與要求 畢業(yè)設計的基本目的與要求是： 1、 綜合運用機械設計課程和其它有關先修課程的理論及生產(chǎn)實踐的知識去分析和解決機械設計和零件的加工問題，并使所學知識得到進一步鞏固和深化。通過設計和編制工藝文件，掌握機械設計的一般規(guī)律，培養(yǎng)分析和解決實際問題的能力。 2、學會從機器功能的要求出發(fā)，制定正確的設計和工藝方案，正確計算零件的工作能力，確定它的尺寸、形狀、結構及材料，并考慮制造工藝、使用、維護、經(jīng)濟和安全等問題，培養(yǎng)零部件設計的能力。 3、通過計算和繪圖，學會運用標準、規(guī)范、手冊、圖冊和查閱有關技術資料等，培養(yǎng)機械設計和編制工藝文件的基本技能。 4、按時在教室進行設計，獨立完成各階段設計任務，發(fā)揮獨立思考的精神，主動自覺地培養(yǎng)綜合設計能力。? 二、題目 1、題目：設計二級圓錐/斜齒輪減速箱及主要零件的加工工藝。 2、要求：該機由Y型電機驅動，經(jīng)傳動裝置驅動滑輪帶動鋼絲繩移動。整機使用壽命為5年，每天兩班制工作，每年工作300天，工作時不逆轉，載荷平穩(wěn)，工作機效率為0.95，要求有過載保護，按單件生產(chǎn)設計。 3、原始數(shù)據(jù)：二級圓錐/斜齒輪減速箱 原始數(shù)據(jù) 題號 第一組（單號） 圓錐齒輪 第二組（雙號） 斜齒輪 運輸帶拉力 F(KN) 3 4 卷筒直徑 D(mm) 220 300 帶速V(m/s) 0.8 0.60 編制工藝零件 減速箱箱蓋 輸出軸 4、傳動方案簡圖 圓錐齒輪傳動 斜齒輪傳動 三、設計內容 1、傳動裝置的方案設計，進行傳動參數(shù)的計算，傳動零件、軸、鍵和軸承等的設計計算等； 2、減速器部件裝配圖一張(0號圖幅)； 3、編寫相應零件加工工藝卡； 4、編寫設計計算說明書一份。 四、畢業(yè)設計步驟與方法 1、畢業(yè)設計步驟 ⑴ 設計準備 了解設計任務書，明確設計要求、工作條件、設計內容和步驟；通過查閱有關設計和加工工藝資料，觀看電教片和參觀實物或模型等，了解設計對象的性能、結構及工藝性；準備好設計需要資料、繪圖工具；擬訂設計計劃等。 ⑵ 傳動裝置的總體設計和傳動件等的設計 A 擬訂和確定傳動方案；選擇電動機；分配傳動比；計算各軸上的轉速、功率和轉矩；設計傳動件；初算軸徑；初選滾動軸承。 B 減速器裝配草圖設計 繪制減速器裝配草圖；進行軸的結構設計和軸系部件設計；校核軸和鍵聯(lián)接的強度以及滾動軸承的壽命；計算箱體和附件的結構。 ⑶ 完成減速器裝配工作圖 加深減速器裝配圖；標注主要尺寸、配合、零件序號；編寫標題欄、零件明細表、減速器特性表及技術要求等。 ⑷ 繪制零件加工工藝圖 繪出零件的必要加工視圖；標注定位位置、加工方法、加工余量、采用機床等。 2、編寫設計計算說明書 寫明整個設計的主要計算和一些技術說明。 3、畢業(yè)設計答辯 答辯是畢業(yè)設計的最后一個環(huán)節(jié)。通過準備和答辯，可以總結設計方法、步驟和收獲體會，發(fā)現(xiàn)問題，提高設計能力。 答辯前，應認真整理和檢查全部圖紙和計算說明書，疊好圖紙，一并裝入袋內，準備答辯。 五、設計方法 獨立思考，要繼承與創(chuàng)新；要全面考慮機械零部件的強度、剛度、 工藝性、經(jīng)濟性和維護等要求；采用邊計算、邊畫圖、邊修改的“三邊”設計方法；盡量使用標準和規(guī)范。 六、設計說明書 設計計算說明書是圖紙設計的理論基礎，是整個設計計算的整理和總結，同時也是審核設計的技術文件之一。機械傳動裝置設計類的課題，說明書大致包括以下內容： ⑴封面； ⑵評定表； ⑶設計任務書； ⑷目錄（標題、頁次）； ⑸傳動方案的分析和擬定（附傳動方案簡圖）； ⑹電動機的選擇； ⑺傳動裝置運動及動力參數(shù)計算； ⑻傳動零件的設計計算； ⑼軸的設計計算； ⑽滾動軸承的選擇和計算； a潤滑方式、潤滑油牌號及密封方式的選擇； b箱體及附件的結構設計和選擇； c零件加工工藝的選擇 d設計小結（簡要說明對畢業(yè)設計的體會、設計的優(yōu)缺點及改進意見等）； e參考資料（資料編號、作者、書名、出版單位、出版年月）。 編寫計算說明書應注意以下幾點： 第一： 計算內容要列出公式，代入數(shù)值，略去演算過程，寫下結果，標明單位； 第二：應編寫必要的大小標題，附加必須的插圖（如軸的受力分析圖等）和表格，寫出簡短結論（例如“滿足強度要求”等），注明重要公式或數(shù)據(jù)的來源（參考資料的編號和頁次）。 第三：設計計算說明書一般用16開紙書寫，并應加封面，約5000字左右。 七、圖紙要求 1、裝配圖必須標明機器的全部結構、原理；標明每個機械零件的功能、形狀、尺寸、位置及相互聯(lián)接的方法，相互配合的性質及運動關系。 2、必須標明所有配合尺寸，定位及聯(lián)結尺寸、總體尺寸。 3、必須由視圖及剖視圖組成，視圖完整，投影關系準確，線條及畫法，尺寸及配合的標注必須符合國家標準，技術條件齊全。 說明書 題 目：_________________________________ 學 生：_________________________________ 系 別：_________________________________ 專業(yè)班級：_________________________________ 指導教師：_________________________________ 輔導教師：_________________________________ 時 間：______________至_________________ 二級斜齒輪減速器的設計 摘 要 IV 緒論 V 1、任務書 1 2、電動機的選擇 2 2.1、電動機的容量選擇 2 2.2．電動機轉速的選擇 2 2.3． 電動機型號的確定 3 3、傳動比的分配 3 4、傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算 3 5.漸開線斜齒圓柱齒輪設計 4 5.1高速級斜齒圓柱齒輪設計計算表 4 5.2低速級斜齒圓柱齒輪設計計算表 10 5.3斜齒輪設計參數(shù)表 15 6.軸的設計計算 16 6.1 1軸的結構設計 16 (1）．選擇軸的材料及熱處理方法 16 (2）．確定軸的最小直徑 16 (4)．選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關的參數(shù)。 17 (5)計算各軸段長度。 18 6.2 Ⅱ軸的結構設計 19 （1）選擇軸的材料及熱處理方法 19 （2）確定軸的最小直徑 19 （3）確定各軸段直徑并填于下表內 20 (4)．選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關的參數(shù)。 20 （5）.計算各軸段長度 21 6.3 Ⅲ軸的結構設計 21 (1)．選擇軸的材料及熱處理方法 21 （2）．確定軸的最小直徑 21 （3）．確定各軸段直徑并填于下表內 22 （4）．選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關的參數(shù)。 22 （5）.計算各軸段長度 23 6.4 0軸的強度校核 23 7軸承的選擇和校核 28 7.1Ⅱ軸軸承的選擇 28 7.2 校核Ⅱ軸軸承是否滿足工作要求 28 8　鍵聯(lián)接的選擇和校核 30 8.1 Ⅱ軸大齒輪鍵的選擇 30 8.2 Ⅱ軸大齒輪鍵的校核 30 9 減速器的潤滑、密封和潤滑牌號的選擇 31 9.1傳動零件的潤滑 31 9.2 減速器密封 31 結 論 34 參考文獻 35 致 謝 36 摘 要 該論文完成二級斜齒輪減速器裝置的設計，主要包括以下內容：介紹主要裝置的性能、規(guī)格、型號及技術數(shù)據(jù)；說明了設計原理并進行了方案選擇，繪出了相關圖形和表格；對各種方案進行了分析和比較并介紹了所用方案的特點；應用原始數(shù)據(jù)以及相關公式對各種方案進行了計算，并根據(jù)計算結果確定應選用元器件或零部件；進行結構設計和方案校核；對實驗中所得到的資料進行歸納、分析和判斷，提出自己的結論和見解。 關鍵詞 傳動比 電動機 齒輪 減速器 Design of Two Level Inclined Gear Reducer Abstract The paper complete belt conveyor design of transmission device, mainly includes the following content: to introduce the main device performance, type, model and technical data。 Explain the design principle and the plan selection, draw the relevant graphics and tables, For all kinds of schemes are analyzed and compared, and introduces the characteristics of the scheme; Application of original data and related formula in the various solutions are calculated, and according to the calculated results to determine should choose what kind of components or parts; Structure design and check plan; In the experiment of information obtained concludes, analysis, and judgment, put forward its own conclusions and opinions. Keywords transmission motor gear reducer 緒論 輸送帶一般可分為普通輸送帶和特殊結構輸送帶。普通輸送帶主要用于通用固定式、繩架吊掛式及可伸縮式帶式輸送機。特殊結構輸送帶包括鋼繩牽引輸送帶、旅客輸送帶、花紋輸送帶、擋邊輸送帶、防撕裂輸送帶、無覆蓋膠輸送帶等。輸送帶一般由覆蓋層、帶芯、隔離層三個組成。 所以帶式輸送機具有運行可靠、連續(xù)、高效,易于實現(xiàn)自動化和對地形適應性強等優(yōu)點,是散狀物料連續(xù)運輸?shù)闹饕O備。據(jù)有關資料介紹,法國輸送機單機長度已達15 km,高差為1 km。單滾筒的驅動功率達1 050 kW,設計帶速達8.4m/s,年運量達4億t。在澳大利亞的一個采礦場,輸送機通過多機串聯(lián)運距長達上百公里。目前我國的帶式輸送機也正在向長距離、高帶速、大運量、大功率方向發(fā)展。由于我國用剛性理論來分析研究帶式輸送機并制訂計算方法和設計規(guī)范,設計中對輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)(一般取n=10左右),實際上輸送帶是粘彈性體,而不能簡單地用剛體力學來解釋和計算。長距離帶式輸送機其輸送帶對驅動裝置的起、制動力的動態(tài)響應是一個非常復雜的過程,如何降低輸送帶的設計安全系統(tǒng)(輸送帶安全系數(shù)n=5～6),延長帶式輸送機使用壽命,確保了輸送機運行的可靠性,傳動問題是大型輸送機的關鍵技術,它關系到輸送機的技術性能和經(jīng)濟效益。目前國內外大都采用以下可控傳動技術來解決輸送機的傳動問題。 傳動時間隨帶式輸送機主參數(shù)可以在一定范圍調節(jié),使輸送機按照預先設定的傳動速度圖平穩(wěn)運行,并能實現(xiàn)滿載傳動;在多機驅動時具有功率平衡的功能;電動機能空載傳動,降低對電網(wǎng)的沖擊;具有過載保護功能 近幾年來,國內外相繼開發(fā)成功了多種形式的軟傳動裝置:①液粘性軟傳動裝置,如澳大利亞的BOSS 系統(tǒng)、美國的CST 等;②液力型軟傳動裝置,如調速型液力偶合器、加長后輔液力偶合器等;③電氣型軟傳動裝置,如變頻調速、可控硅控制開關磁阻傳動等;④機械式軟傳動裝置,如BEST、德國力士樂公司的輔助液壓馬達周轉齒輪系統(tǒng)等。 V 1、任務書 1、題目：設計二級圓錐/斜齒輪減速箱及主要零件的加工工藝。 2、要求：該機由Y型電機驅動，經(jīng)傳動裝置驅動滑輪帶動鋼絲繩移動。整機使用壽命為5年，每天兩班制工作，每年工作300天，工作時不逆轉，載荷平穩(wěn)，工作機效率為0.95，要求有過載保護，按單件生產(chǎn)設計。 3、原始數(shù)據(jù)：二級斜齒輪減速箱 原始數(shù)據(jù) 第二組（雙號） 斜齒輪 運輸帶拉力 F(KN) 4 卷筒直徑 D(mm) 300 帶速V(m/s) 0.60 編制工藝零件 輸出軸 4、傳動方案簡圖 斜齒輪傳動 2、電動機的選擇 2.1、電動機的容量選擇 根據(jù)已知條件可以計算出工作機所需有效功率 .4 設 —— 輸送機滾筒軸至輸送帶間的傳動效率； —— 聯(lián)軸器效率， =0.99 —— 閉式圓柱齒輪傳動效率， =0.97 —— 一對滾動軸承效率， =0.99 —— 帶式輸送機滾筒效率。 =0.96 估算運動系統(tǒng)總傳遞效率： 式中： 得傳動系統(tǒng)總效率 工作機所需電動機功率 由Y系列三相異步電動機技術數(shù)據(jù)中可以確定，滿足條件的電動機額定功率應取為3。 2.2．電動機轉速的選擇 根據(jù)已知條件由計算得知輸送機滾筒的工作轉速 按高等教育出版社出版的機械設計課程設計指導書表3-1，常見機械傳動的主要性能推薦的傳動比合理范圍，一級齒輪減速器傳動比=3～5，則總傳動比合理范圍=9～25，故電動機轉速的可選范圍為： =×=(9～25)×47.77=343.9～955.5r/min 符合這一范圍的同步轉速有: 750。由高等教育出版社出版的機械設計課程設計指導書表10-112（查出Y132M-8滿足要求） 2.3． 電動機型號的確定 選用Y系列三項異步電動機，臥式封閉結構，綜合考慮電機和傳動裝置的尺寸、重量、價格減速器的傳動比選擇電機型號為Y132M-8 ，其主要參數(shù)如下： 電動機額定功率 3KW 電動機滿載轉速 710r/min 電動機軸伸出端直徑D 38mm 電動機伸出端安裝長度E 110mm 3、傳動比的分配 帶式輸送機傳動系統(tǒng)的總傳動比 柱齒輪傳動單級傳動比常用值為3-5，展開式二級齒輪減速器 為便于兩級圓柱齒輪減速器采用浸油潤滑，當兩對齒輪材料相同、齒面硬度、齒寬系數(shù)相等時，考慮齒面接觸強度接近相等的條件，取高速級傳動比 低速級傳動比 4、傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算 傳動系統(tǒng)各軸的轉速、功率和轉矩計算： 0軸（電動機軸）： 1軸（減速器高速軸）： 2軸（減速器中間軸）： 3軸（減速器低速軸）： 將上述結果和傳動比及傳動效率匯總如表2-3: 項目 電機軸 高速軸Ⅰ 中間軸Ⅱ 低速軸Ⅲ 轉速 (r min) 710 710 144.9 38.13 功率 (kw) 3 2.772 2.66 2.55 轉矩N·m ) 37.66 37.28 175.4 640 傳動比i 4.9 3.8 表2-3 傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù) 5.漸開線斜齒圓柱齒輪設計 5.1高速級斜齒圓柱齒輪設計計算表 表3-2高速級斜齒圓柱齒輪 項目 計算（或選擇）依據(jù) 計算過程 單位 計算（或確定）結果 1．選齒輪精度等級 查[1]表10-8 選用7級精度 級 7 2．材料選擇 查[1]表10-1 小齒輪選用45號鋼（調質處理）硬度為250HBS 大齒輪選用45號鋼（調質處理）硬度為220HBS 小齒輪250HBS 大齒輪220HBS 3．選擇齒數(shù)Z 個 147 4.9 4．選取螺旋角β 取14 度 14 5．按齒面接觸強度設計 （1）試選Kt 取1.6 1.6 (2)區(qū)域系數(shù)ZH 由[1]圖10-30 （3）εa 由[1]圖10-26查得εa1=0.77 εa2=0.87 1.64 1.64 (4)計算小齒輪傳遞的轉矩T1 查表1 Nmm (5)齒寬系數(shù)Фd 由[1]表10-7 1.0 (6)材料的彈性影響系數(shù)ZE 由[1]表10-6 (7) 齒輪接觸疲勞強度極限 由[1]圖10-21c 由[1]圖10-21ｄ 550 540 550 540 （8）應力循環(huán)次數(shù)N 由[1]式10-13 （9）接觸疲勞強度壽命系數(shù)KHN 由[1]圖10-19 KHN1 =1.05 KHN2 =1.12 KHN1 =1.05 KHN2 =1.12 （10）計算接觸疲勞強度許用應力[σH] 取失效概率為１％，安全系數(shù)為S=1，由[1]式10-12得 =(577.5+604.8)=591.15 （11）試算小齒輪分度圓直徑 按[1]式（10－21）試算 mm =53.03 （12）計算圓周速度v m/s 1.54 （13）計算齒寬B B1=60 B2=55 mm B1=60 B2=55 （14）模數(shù) h = 2.25mnt =2.25×2.14=4.815 b/h =53.03/4.815=11.01 度 mnt =2.14 h = 4.815 b/h =11.01 （15）計算縱向重合度 εβ= 0.318φdz1tanβ 1.903 （16）計算載荷系數(shù)K 由[1]表10-2查得使用系數(shù) 根據(jù)v=1.54 m/s，７級精度，由[1]圖１０－８查得動載荷系數(shù)1.08 由[1]表１０－４查得 KHβ=1.12+0.18(1+0.6φd2) φd2+0.23×10-3b =1.420 由[1]圖１０－１３查得KFβ=1.33 假定，由[1]表１０－３查得1.4 故載荷系數(shù)K=KAKVKHαKHβ=1×1.08×1.4×1.42=2.15 K=2.15 （17）按實際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑 由[1]式10-10ａ 58.52 （18）計算模數(shù) mm 1.89 6．按齒根彎曲強度設計 （1）計算載荷系數(shù)K K=KAKVKFαKFβ K=1×1.08×1.4×1.33=2.01 K=2.01 （2）螺旋角影響系數(shù) 根據(jù)縱向重合度εβ= 1.903 ，從[1]圖10-28 0.88 0.88 （3）計算當量齒數(shù)ZV =32.84 =160.9 （4）齒形系數(shù)YFa 由[1]表１０－５ YFa1=2.591 YFa2=2.198 YFa1=2.591 YFa2=2.198 （5）應力校正系數(shù)YSa 由[1]表１０－５ YSa1=1.597 YSa2=1.781 YSa1=1.597 YSa2=1.781 （6）齒輪的彎曲疲勞強度極限 由[1]圖10-20b 由[1]圖10-20c 400 350 400 350 （7）彎曲疲勞強度壽命系數(shù) 由[1]圖10-18 利用插值法可得 0.90 0.95 0.90 0.95 （8）計算彎曲疲勞許用應力[σF] 取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1.3，由式10-12得 （9）計算大小齒輪的并加以比較 結論：大齒輪的系數(shù)較大，以大齒輪的計算 ＝0.0153 （10）齒根彎曲強度設計計算 由[1]式10-17 =1.743 mm 1.743 結論：對比計算結果，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)，?。? mm，已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，須按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d1=58.52 mm來計算應有的齒數(shù)。于是由 取30，則Z2 = Z1×i齒1 =30×4.9=147取Z2 =147 7．幾何尺寸計算 （1）計算中心距a =182.4 將中心距圓整為183 mm a=183 （2）按圓整后的中心距修正螺旋角β 因值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。 度 14.71 （3）計算齒輪的分度圓直徑d mm 62.03 303.96 （4）計算齒輪的齒根圓直徑df mm 57.03 298.96 （5）計算齒輪寬度B b = φdd1 b=1.0×62.03 =62.03 圓整后?。? B1 =65 B2 =60 mm B1 =65 B2 =60 （6）驗算 所以合適 5.2低速級斜齒圓柱齒輪設計計算表 表3-3 項目 計算（或選擇）依據(jù) 計算過程 單位 計算（或確定）結果 1．選齒輪精度等級 查[1]表10-8 選用7級精度 級 7 2．材料選擇 查[1]表10-1 小齒輪選用45號鋼（調質處理），硬度為250HBS 大齒輪選用45號鋼（調質處理）硬度為220HBS 小齒輪 250HBS 大齒輪 220HBS 3．選擇齒數(shù)Z 個 U=3.8 4．選取螺旋角β 取14 度 14 5．按齒面接觸強度設計 （1）試選Kt 取1.6 1.6 （2）區(qū)域系數(shù)ZH 由[1]圖10-30 （3） 由[1]圖10-26查得 εa4=0.88 =0.78+0.88=1.66 1.66 (4)計算小齒輪傳遞的轉矩TⅡ 查表1 Nmm (5)齒寬系數(shù)Фd 由[1]表10-7 1.0 (6)材料的彈性影響系數(shù)ZE 由[1]表10-6 MPa1/2 (7) 齒輪接觸疲勞強度極限 由[1]圖10-21c 由[1]圖10-21ｄ 550 540 550 540 （8）應力循環(huán)次數(shù)N 由[1]式10-13 （9）接觸疲勞強度壽命系數(shù)KHN 由[1]圖10-19 KHN1 =1.08 KHN2 =1.14 KHN1 =1.08 KHN2 =1.14 （10）計算接觸疲勞強度許用應力[σH] 取失效概率為１％，安全系數(shù)為S=1，由[1]式１０－１２得 [σH]= 594 =604.8 （11）試算小齒輪分度圓直徑 按[1]式（10－21）試算 mm ＝80.53 （12）計算圓周速度v m/s =0.61 （13）計算齒寬B B3=85 B4=80 mm B3=85 B4=80 （14）模數(shù) h = 2.25mnt =2.253.13 ＝7.04 b/h =80.53/7.04=11.44 度 ＝3.13 h ＝7.04 b/h =11.44 （15）計算縱向重合度 εβ= 0.318φdz3tanβ ＝0.3181.025an14 =1.98 =1.98 （16）計算載荷系數(shù)K 由[1]表10-2查得使用系數(shù) 根據(jù)v=0.65s，７級精度，由[1]圖１０－８查得動載荷系數(shù)1.1 由[1]表１０－４查得 KHβ=1.12+0.18(1+0.6φd2) φd2+0.23×10-3b =1.43 由[1]圖１０－１３查得KFβ=1.35 假定，由[1]表１０－３查得1.4 故載荷系數(shù) K=KAKVKHαKHβ=11.11.41.43=2.20 K=2.20 （17）按實際的載荷系數(shù)校正分度圓直徑d3 由[1]式10-10ａ 89.55 （18）計算模數(shù) =3.48 mm =3.48 6．按齒根彎曲強度設計 （1）計算載荷系數(shù)K K=KAKVKFαKFβ K=1.01.11.41.35 =2.079 K=2.079 （2）螺旋角影響系數(shù) 根據(jù)縱向重合度εβ=1.981]圖10-28 0.88 0.88 （3）計算當量齒數(shù)ZV =27.37 76.63 （4）齒形系數(shù)YFa 由[1]表１０－５ YFa3=2.563 YFa4=2.227 YFa3=2.563 YFa4=2.227 （5）應力校正系數(shù)YSa 由[1]表１０－５ YSa3=1.604 YSa4=1.763 YSa3=1.604 YSa4=1.763 （6）齒輪的彎曲疲勞強度極限 由[1]圖１０－２０b 由[1]圖１０－2０ｃ 400 350 400 350 （7）彎曲疲勞強度壽命系數(shù) 由[1]圖１０－１８ 0.92 0.96 0.92 0.96 （8）計算彎曲疲勞許用應力[σF] 取彎曲疲勞安全系數(shù)S＝1.3，由式１０－１２得 368 336 （9）計算大小齒輪的并加以比較 結論：大齒輪的系數(shù)較大，以大齒輪的計算 = 0.0117 （10）齒根彎曲強度設計計算 由[1]式１０－１７ =2.37 結論：對比計算結果，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)，?。?.5已可滿足彎曲強度。但為了同時滿足接觸疲勞強度，須按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑d3=89.55應有的齒數(shù)。于是由 取35 ，則Z4 = Z3×i齒2 =35*3.8=133 取Z4 =133 7．幾何尺寸計算 （1）計算中心距a 將中心距圓整為217 mm =217 （2）按圓整后的中心距修正螺旋角β 因值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正。 度 （3）計算齒輪的分度圓直徑d mm 90.42 343.58 （4）計算齒輪的齒根圓直徑df mm 84.17 =337.33 （5）計算齒輪寬度B b = φdd3= 1.0*90.00=90.00 圓整后?。? B3 =95 B4 =90 mm B3 =95 B4 =90 （6）驗算 故合適 5.3斜齒輪設計參數(shù)表 表3-4斜齒輪參數(shù)表 傳動類型 模數(shù) 齒數(shù) 中心距 齒寬 螺旋角 高速級 斜齒圓柱齒輪 mm mm 低速級 斜齒圓柱齒輪 6.軸的設計計算 6.1 1軸的結構設計 (1）．選擇軸的材料及熱處理方法 查表15-1[1]選擇軸的材料為優(yōu)質碳素結構鋼45；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火。 (2）．確定軸的最小直徑 查[1]的扭轉強度估算軸的最小直徑的公式： （3-3） 再查表15-3[1]， 考慮鍵：因為鍵槽對軸的強度有削弱作用，開有一個鍵槽，所以軸的軸徑要相應增大 mm (3）．確定各軸段直徑并填于下表內 表3-5各軸段直徑 名稱 依據(jù) 單位 確定結果 mm 且由前面的帶輪的設 計可得，帶輪的孔徑為30，mm ＝30 ＝30 查 [2]表7-12　35 35 因為處裝軸承，所以只要＞即可，選取7類軸承，查 [2]表6-6，選取7208AC，故 ＝40 ＝40 46 由于是齒輪軸所以等于高速級小齒輪的分度圓直徑： 40 40 (4)．選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關的參數(shù)。 查 [2]（2）“潤滑方式”，及說明書“（12）計算齒輪圓周速度” = 1.54，故選用脂潤滑。 將與軸長度有關的各參數(shù)填入下表 表3-6軸長度有關的各參數(shù) 名稱 依據(jù) 單位 確定結果 箱體壁厚 查表11-1[2] 8 地腳螺栓直徑及數(shù)目n 查表11-1 [2] 查表3-13[2]， ?。?0， ＝16 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 查表11-1 [2] 查表3-9 [2]，?。?6 ＝12 軸承旁聯(lián)接螺栓扳手空間、 查表11-1 [2] 軸承蓋聯(lián)接螺釘直徑 查表11-2[2] 查表11-10 [2]，得當取 軸承蓋厚度 查表11-10 [2] ， 小齒輪端面距箱體內壁距離 查[2] =10 軸承內端面至箱體內壁距離 查 [2]因為選用脂潤滑，所以 ＝10 距軸承支點距軸承寬邊端面離a 查表6-6[2]，選取7208AC軸承， 故 (5)計算各軸段長度。 表3-7各軸段長度 名稱 計算公式 單位 計算結果 由于與大帶輪配合，則： 63 由公式 ＝56 由公式 32 由公式 ＝110.5 齒輪1輪轂寬度： ＝65 由公式 ＝40 L（總長） ＝365.5 （支點距離） ＝197.5 6.2 Ⅱ軸的結構設計 （1）選擇軸的材料及熱處理方法 查表15-1[1]選擇軸的材料為優(yōu)質碳素結構鋼45；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火回火。 （2）確定軸的最小直徑 查[1]的扭轉強度估算軸的最小直徑的公式： （3-4） = 再查表15-3 [1]， （3）確定各軸段直徑并填于下表內 表3-8軸段直徑 名稱 依據(jù) 單位 確定結果 由于和軸承配合，取標準軸徑為： =45 由于和齒輪配合，取 查表1-6[2]，?。?0 =50 查 [2]表1-6，取=60 =60 與高速級大齒輪配合，?。? ＝=45 ＝45 (4)．選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關的參數(shù)。 查 [2]（二）“滾動軸承的潤滑”，及說明書“六、計算齒輪速度” ，故選用脂潤滑。 將與軸長度有關的各參數(shù)填入下表 表3-9軸長度有關的各參數(shù) 名稱 依據(jù) 單位 確定結果 軸承支點距軸承寬邊端面距離a 選用7209AC軸承，查 [2]表6-6 得 （5）.計算各軸段長度 表3-10各軸段長度 名稱 計算公式 單位 計算結果 ＝43 ＝93 ＝10 齒輪配合長度： ＝58 ＝45.5 L（總長） L＝249.5 （支點距離） 196.1 6.3 Ⅲ軸的結構設計 (1)．選擇軸的材料及熱處理方法 查表15-1[1]選擇軸的材料為優(yōu)質碳素結構鋼45；根據(jù)齒輪直徑，熱處理方法為正火回火。 （2）．確定軸的最小直徑 查[1]的扭轉強度估算軸的最小直徑的公式： （3-5） 再查表15-3 [1]， 考慮鍵：因為鍵槽對軸的強度有削弱作用，開有一個鍵槽，所以軸的軸徑要相應增大 （3）．確定各軸段直徑并填于下表內 表3-11各軸段直徑 名稱 依據(jù) 單位 確定結果 由于與聯(lián)軸器配合，配合軸徑為d1=60mm ＝60 考慮聯(lián)軸器定位： 查 [2]表7-12，?。?0 ＝70 為了軸承裝配的方便： ，取符合軸承標準孔徑大小為 ＝75 考慮軸肩定位，查（1）表1-16，取標準值=86 ＝86 考慮齒輪的定位： 92 由于與齒輪配合=80mm =80 由于軸承配合：＝＝75 ＝75 （4）．選擇軸承潤滑方式，確定與軸長有關的參數(shù)。 查 [2]（二）“滾動軸承的潤滑”，及說明書“六、計算齒輪速度”， ，故選用脂潤滑。將與軸長度有關的各參數(shù)填入下表 表3-12與軸長度有關的各參數(shù) 名稱 依據(jù) 單位 確定結果 軸承支點距軸承寬邊端面距離a 選用7015AC軸承，查表6-6[2] 得 （5）.計算各軸段長度 表3-13 名稱 計算公式 單位 計算結果 選聯(lián)軸器軸孔長度為107mm，則： 105 由公式 ＝47 由公式 ＝39 由公式 ＝73 由公式 ＝10 配合齒輪4： 88 ＝51.5 L（總長） 413.5 （支點距離） ＝184.3 6.4 0軸的強度校核（說明：其余兩軸不再校核） 齒輪的受力分析： 斜齒輪上的圓周力：；徑向力：；軸向力： 分別將: 代入以上3式，得 表3-14和軸長度有關的參數(shù) 齒輪2上的圓周力 齒輪上的徑向力 齒輪上的軸向力 3189.49 1195.80 788.14 齒輪3上的圓周力 齒輪上的徑向力 齒輪上的軸向力 4958.7 2720.77 1750.14 求支反力、繪彎矩、扭矩圖 軸Ⅱ受力簡圖 圖3-2Ⅱ軸的受力圖 其中， 方向均向外；方向都指向軸心；向左，向右。 （1）.垂直平面支反力，如圖a) 軸向力平移至軸心線形成的彎矩分別為： （3-6） （3-7） （3-8） (2).垂直平面彎矩圖，如圖b 計算特殊截面的彎矩： （3-9） （3-10） （3-11） （3-12） (3).水平平面支反力，如圖c) （3-13） (4).水平平面彎矩圖,如圖d) 計算特殊截面的彎矩： （3-14） (5).合成彎矩圖, 如圖e) （3-15） (6).扭矩圖,如圖f) (7)．按彎扭合成校核軸的強度 1）確定軸的危險截面 根據(jù)軸的結構尺寸和彎矩圖可知：截面3受到的合力矩最大，且大小為： ,再考慮到兩個裝齒輪的軸段,因此截面3為危險截面。 2）按彎矩組合強度校核軸危險截面強度 （軸的抗彎截面系數(shù)，初選鍵：b=12,t=5,d=50;解得W=11050.63 mm3） 取，則： 查表15-1得[]=60mpa,因此,故安全。 7軸承的選擇和校核 7.1Ⅱ軸軸承的選擇 選擇Ⅱ軸軸承的一對7309AC軸承，校核軸承，軸承使用壽命為6年，每年按300天計算。 根據(jù)滾動軸承型號，查出和。 7.2 校核Ⅱ軸軸承是否滿足工作要求 (1).畫軸承的受力簡圖 圖3-3 軸承的受力圖 (2).求軸承徑向支反力、 1）垂直平面支反力、 （3-16） 2）水平面支反力、 （3-17） 3）合成支反力、 （3-18） (3).求兩端面軸承的派生軸向力、 （3-19） (4).確定軸承的軸向載荷、 由于 因此軸承1被放松： 軸承2被放松： (5).計算軸承的當量載荷、 查[1] 表13-5 ：可得：e=0.68 ① 查[1]表有： 取 得： ② 查[1]表有：，取，得： 因此軸承1危險。 (6).校核所選軸承 由于兩支承用相同的軸承，故按當量動載荷較大的軸承1計算，滾子軸承的0.68，查表13-6[1]取沖擊載荷系數(shù) 1.2，查表13-7[1]取溫度系數(shù)1.0，計算軸承工作壽命： 結論：選定的軸承合格，軸承型號最終確定為：7209AC 8　鍵聯(lián)接的選擇和校核 8.1 Ⅱ軸大齒輪鍵的選擇 一般8級精度以上尺寸的齒輪有定心精度要求，因此均選用普通圓頭平鍵 A型,根據(jù)鍵槽所在段軸徑為分別為： 查[2]，選用，（大齒輪）鍵1： （小齒輪）鍵2： 8.2 Ⅱ軸大齒輪鍵的校核 鍵長度小于輪轂長度且鍵長不宜超過，前面算得大齒輪寬度60, 小齒輪寬度90，根據(jù)鍵的長度系列選鍵長: 鍵1：；鍵2： 查[1]表16-2得 鍵與鋼制軸在輕微沖擊載荷下的許用擠壓應力為： ，則： 鍵1： 鍵2： 所以所選用的平鍵強度均足夠。 取鍵標記為： 鍵1：16×50 GB/TB1096-79 鍵2：16×80 GB/TB1096-79 9 減速器的潤滑、密封和潤滑牌號的選擇 9.1傳動零件的潤滑 （1）齒輪傳動潤滑 因為齒輪圓周速度，故選擇浸油潤滑。 （2）滾動軸承的潤滑 因為齒輪速度，故滾動軸承選用脂潤滑。 9.2 減速器密封 （1）軸外伸端密封 毛氈圈油封。 （2） 軸承靠箱體內側的密封 擋油板：防止?jié)q油漲到軸承。 （3）箱體結合面的密封 箱體結合面的密封性要求是指在箱體剖分面、各接觸面及密封處均不允許出現(xiàn)漏油和滲油現(xiàn)象，剖分面上不允許加入任何墊片或填料。為了保證機蓋與機座聯(lián)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)，其表面粗糙度應為6.3,密封的表面要經(jīng)過刮研。而且，凸緣聯(lián)接螺柱之間的距離不宜太大，不大于mm。 11 箱體主要設計尺寸 表3-15 箱體主要尺寸 名稱 計算依據(jù) 計算過程 計算結果 箱座壁厚 8 箱蓋壁厚 8 箱座凸緣厚度 12 箱蓋凸緣厚度 12 箱座底凸緣厚度 20 地腳螺栓直徑 0．036+12 —— 16 地腳螺釘數(shù)目 =171<250 4 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 12 箱蓋與箱座聯(lián)接螺栓直徑 8 聯(lián)接螺栓的間距 —— —— 100 軸承端蓋螺釘直徑 8 定位銷直徑 8 、、至外箱壁距離 查[2]表5-1 25 20 16 、至凸緣邊緣距離 查[2]表5-1 23 14 軸承旁凸臺半徑 = —— 16 凸臺高度 —— —— 60 軸承座寬度 50 鑄造過渡尺寸 —— 11.82 大齒輪頂圓與內箱壁距離 ≥ —— 10 齒輪端面與內箱壁距離 ≥10～15 —— 10 箱蓋、箱昨筋厚、 8 10 軸承端蓋外徑 120 114 160 軸承旁聯(lián)接螺栓距離 —— 20 133.5 173.5 結 論 現(xiàn)代減速器的種類越來越多，而選擇適合自己的就顯得很重要了。 本文介紹了選擇減速器的方法，同時對減速器的各個部分進行了分析以及計算，具體方法如下： （1）深入進行了減速器的分析及其選擇。 （2）針對不同性能和功能要求，對減速器各個功能組件進行研究設計。 （3）對主軸、錐齒輪和軸承等關鍵部位的零件進行設計計算并校核，保證其功能要求和性能要求，同時繪制造粒機總裝配圖和零件圖。 參考文獻 [1] 吳偉，任紅英.機械設計教程 [M].北京：北京理工大學出版社，2007.8. 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