10kw圓錐圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論文)</p><p>　　題 目 名 稱 10KW圓錐－圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)</p><p>　　題 目 類 別 </p><p>　　學(xué) 院（系） 山 東 理 工</p><p>　　專 業(yè) 班 級 </p><p>　　

2、學(xué) 生 姓 名 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　開題報(bào)告日期 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1 引言 ……………………………………………

3、………………………… 1</p><p>　　2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)………………………………………………………1</p><p>　　2.1 擬訂傳動(dòng)方案 …………………………………………………………1</p><p>　　2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇………………………………………………………… 2</p><p>　　2.3

4、 確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比及其分配…………………………………… 3</p><p>　　2.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)…………………………………… 3</p><p>　　3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………… 4</p><p>　　3.1 高速級圓錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)…………………………………………… 4<

5、/p><p>　　3.2 低速級圓柱直齒輪設(shè)計(jì)……………………………………………… 8</p><p>　　4 軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………………… 11</p><p>　　4.1 中間軸的設(shè)計(jì)…………………………………………………………11</p><p>　　4.2 高速軸的設(shè)計(jì)……………

6、……………………………………………16</p><p>　　4.3 低速軸的設(shè)計(jì)…………………………………………………………17</p><p>　　5 軸承的選擇和計(jì)算……………………………………………………… 18</p><p>　　5.1 中間軸的軸承的選擇和計(jì)算…………………………………………18</p><p&g

7、t;　　5.2 高速軸的軸承的選擇和計(jì)算…………………………………………19</p><p>　　5.3 低速軸的軸承的選擇和計(jì)算…………………………………………19</p><p>　　6 減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸……………………………………… 19</p><p>　　7 鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核………………… …………………………

8、…21</p><p>　　7.1 中間軸與齒輪聯(lián)接用鍵的選擇和強(qiáng)度校核…………………………21</p><p>　　8 結(jié) 論…………………………………………………………………… 23</p><p>　　9 致 謝…………………………………………………………………… 24</p><p>　　10 參考文獻(xiàn)…………

9、……………………………………………………… 26</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　減速器是機(jī)械行業(yè)中較為常見而且比較重要的機(jī)械傳動(dòng)裝置。減速器的種類非常多，各種減速器的設(shè)計(jì)各有各的特點(diǎn)，但總的設(shè)計(jì)步驟大致相同。其設(shè)計(jì)都是根據(jù)工作機(jī)的性能和使用要求，如傳遞的功率大小、轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)方式，工作條件，可靠性，尺寸，維護(hù)等等。本文是關(guān)于圓錐齒輪

10、減速器的設(shè)計(jì)，主要用于攪拌機(jī)的傳送。這種減速器相對于其他種類的減速器來講，運(yùn)用不是很廣泛。本課題主要通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）完成。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)是當(dāng)今設(shè)計(jì)以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)，通過本課題的研究，將進(jìn)一步深入地對這一技術(shù)進(jìn)行了解和學(xué)習(xí)。</p><p>　　2 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 擬訂傳動(dòng)方案</p>

11、<p>　　本傳動(dòng)裝置用于攪拌機(jī)，工作參數(shù)：傳動(dòng)效率η=0.96，在室內(nèi)工作（環(huán)境最高溫度35℃），載荷平穩(wěn)，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，使用壽命24000小時(shí)。本設(shè)計(jì)擬采用二級圓錐直齒輪減速器，錐齒輪應(yīng)布置在高速級，使其直徑不至于過大，便于加工。傳動(dòng)簡圖如圖2-1所示。</p><p>　　圖2-1 傳動(dòng)裝置簡圖</p><p>　　電動(dòng)機(jī) 2—傳動(dòng)帶輪 3—二級圓錐齒輪減速器 4—

12、輸出軸 </p><p>　　2.2 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p>　　（1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型</p><p>　　按工作條件和要求，選用一般用途的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。</p><p><b>　　電壓380V。</b></p><p>　　（2）選擇電動(dòng)機(jī)的功率</p><

13、p>　　電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：P=P／；</p><p>　　查表確定各部分裝置的效率：V帶傳動(dòng)效率1=0.96，滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率（一對）2=0.99，圓錐齒輪傳動(dòng)效率3=0.96，圓柱齒輪傳動(dòng)效率4=0.99，聯(lián)軸器傳動(dòng)效率5=0.99，分析傳動(dòng)裝置傳動(dòng)過程可得：</p><p>　　傳動(dòng)裝置的總效率為：=1●24 ●3●4●5；</p><p>　　所以=

14、0.96×0.994×0.96×0.97×0.99×=0.894；</p><p>　　所以所需電動(dòng)機(jī)功率為：P= P／=10/0.894=11.1 kW</p><p>　　查表，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率P=12.5 kW。</p><p>　?。?）選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p>　　通常，

15、V帶的傳動(dòng)比范圍為：i1’=2~4,二級圓錐齒輪減速器傳動(dòng)比為：i2’=8~15,則減速器的總傳動(dòng)比=16~60，</p><p>　　符合這范圍的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有1000、1500、3000 r/min三種，現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速1000 r/min和1500 r/min兩種常用轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析比較（查表）</p><p>　　綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格、傳動(dòng)比及市場供應(yīng)情況，

16、選取比較合適的方案，現(xiàn)選用型號為Y160M—4，其主要安裝尺寸如下：</p><p>　　中心高：H=160 mm</p><p>　　外型尺寸：L×（AC×AD）×HD=600×（325+255）×385 mm</p><p>　　軸伸尺寸：D=42 mm，E=110 mm</p><p>

17、　　裝鍵部分尺寸：F×G×D=12×37×42 mm</p><p>　　底腳安裝尺寸：A×B=254×210 mm</p><p>　　地腳螺栓孔直徑：K=15 mm</p><p>　　2.3 確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比及其分配</p><p>　　（1）減速器總傳動(dòng)比ia=12.6（

18、n為滿載轉(zhuǎn)速）</p><p>　　（2）分配傳動(dòng)裝置各級傳動(dòng)比：取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i0=3，則減速器的傳動(dòng)比為i=ia/i0=12.6/3=4.2</p><p>　　為了避免圓錐齒輪過大，制造困難，并考慮齒輪的浸油深度，取高速級傳動(dòng)比i=2，低速級傳動(dòng)比為i=i/i1=2.1。</p><p>　　2.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p>&l

19、t;p>　?。?）各軸的輸入功率</p><p>　　軸0（電動(dòng)機(jī)軸）：P0= P=11.1 kW</p><p>　　軸Ⅰ（高速軸）P= P01=11.1×0.96=10.66kW</p><p>　　軸Ⅱ（中間軸）P= P23=10.66×0.99×0.96=10.13 kW</p><p>　　軸Ⅲ（

20、低速軸）P= P24=10.13×0.99×0.97=9.73 kW</p><p><b>　　（2）各軸的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　軸0：n0= n=1460 r/min</p><p>　　軸Ⅰ：n= n0／i01=1460／3=486.67 r/min</p><p>　　軸Ⅱ：n=n

21、1／i12=486.67／2=243.335 r/min</p><p>　　軸Ⅲ：n=n2／i23=243.335／2.1=115.874 r/min</p><p>　?。?）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩</p><p>　　軸0：T0=T=9550=9550×≈72.6Nm</p><p>　　軸Ⅰ：T=9550=9550×≈20

22、9.18 Nm</p><p>　　軸Ⅱ：T=9550=9550×≈397.57Nm</p><p>　　軸Ⅲ：T=9550=9550×≈801.92Nm</p><p>　　表2-1 設(shè)計(jì)軸的傳動(dòng)特性表</p><p>　　3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.1 高速級圓錐齒輪傳動(dòng)

23、設(shè)計(jì)</p><p>　　（1）選擇齒輪類型、材料、精度以及參數(shù)</p><p>　?、?選用圓錐直齒齒輪傳動(dòng)</p><p>　?、?選用齒輪材料：選取大小齒輪材料均為45鋼，小齒輪調(diào)質(zhì)處理齒面硬度取240HBS；大齒輪正火處理齒面硬度取200HBS。</p><p>　　③ 選取齒輪為8級精度（GB10095—88）</p>

24、<p>　　④ 選取小齒輪齒數(shù)Z=26，Z=Z=2×26≈52</p><p>　　（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　首先確定計(jì)算參數(shù)</b></p><p>　?。╝）使用系數(shù)KA：查表得KA=1.0</p><p>　　（b）使用系數(shù)KV：查圖得KV=1.3</p&

25、gt;<p>　?。╟）齒間載荷分配系數(shù)KHa：估計(jì)KAKt/b<100N/mm,</p><p>　　cos===0.8944</p><p>　　cos===0.4472</p><p>　　當(dāng)量齒數(shù)：ZV1=Z1/cos=26/cos=29</p><p>　　ZV2=Z2/ cos=52/ cos=116</

26、p><p>　　當(dāng)量齒輪的重合度：=[1.88-3.2×（1/ ZV1+1/ ZV2）]</p><p>　　=1.88-3.2×（1/29+1/116）</p><p><b>　　=1.742</b></p><p><b>　　Z==0.868</b></p>&

27、lt;p>　?。╠）KH=1/ Z2=1/（0.868）2=1.33</p><p>　　（e）查取齒向載荷分布系數(shù)K=1.2</p><p>　　所以載荷系數(shù)K：K=KAKV KH K=1.0×1.3×1.3×1.2=2.028</p><p>　　轉(zhuǎn)矩T1=209.18Nm=209180Nmm</p><p

28、>　?。╢）查取齒寬系數(shù)=0.3</p><p>　　（g）查得彈性影響系數(shù)=189.8</p><p>　?。╤）查得區(qū)域系數(shù)=2.5</p><p>　　（i）查取材料接觸疲勞強(qiáng)度極限：查圖得，小齒輪為=580Mpa,大齒輪=540 Mpa</p><p>　?。╦）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N</p><p>　　N

29、=60 thn1=60×1×24000×486.67=700.80×106</p><p>　　N==280.32×106</p><p>　　（k）查表得：對N1,取m1=14.16,對N2取m2=17.56（m為疲勞曲線方程指數(shù)）</p><p>　　ZN1===1.025</p><p>

30、;　　ZN2==1.075</p><p>　　（l）查得接觸疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)S=1.05</p><p>　?。╩）計(jì)算許用接觸應(yīng)力[]：</p><p>　　[]===566.19 Mpa</p><p>　　[]==552.86 Mpa</p><p>　　（n）小齒輪大端分度圓直徑d1：</p>

31、;<p><b>　　=</b></p><p><b>　　=120.14mm</b></p><p><b>　　即d1=120mm</b></p><p>　　（3）確定主要參數(shù)：</p><p>　?。╝）大端模數(shù)m：m=d1/z1=120/26=4.62

32、,即m=4.6</p><p>　?。╞）大端分度圓直徑d1=m z1=26×4.6=119.6mm</p><p>　　d2=mz2=239mm</p><p>　?。╟）錐距R：R==133.72</p><p>　?。╠）齒寬b：b=R=40.11，取整b=40</p><p>　　(4)輪齒彎曲疲勞強(qiáng)

33、度驗(yàn)算：</p><p>　　（a）齒形系數(shù)YFa1=2.65, YFa2=2.15</p><p>　?。╞）應(yīng)力修正系數(shù)YSa按當(dāng)量齒數(shù)查圖得：</p><p>　　YSa1=1.67，YSa2=2.25</p><p>　?。╟）重合度系數(shù)Y：Y=0.25+=0.25+=0.68</p><p>　?。╠）齒間載

34、荷分配系數(shù)KFa：KFa=1/ Y=1/0.68=1.47</p><p>　　載荷系數(shù)K：K=2.028</p><p>　?。╡）齒根工作應(yīng)力：=</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=202.21N/mm2</p><p>　　==221.04N/mm2</p&

35、gt;<p>　?。╢）彎曲疲勞極限由圖查得：=330 N/mm2</p><p><b>　　310N/mm2</b></p><p>　　由表查得：N0=3×106，m=49.91(為疲勞曲線方程指數(shù))</p><p>　?。╣）彎曲壽命系數(shù)YN：YN1===0.9</p><p><b

36、>　　YN2==0.91</b></p><p>　?。╤） 由圖查得尺寸系數(shù)：YX=1.0</p><p>　　（i）彎曲疲勞強(qiáng)度最小安全系數(shù)SFmin查得：SFmin=1.25</p><p>　?。╦）許用彎曲疲勞應(yīng)力：</p><p>　　===237.6N/mm2</p><p>　　===

37、225.68 N/mm2</p><p>　?。╧）彎曲疲勞強(qiáng)度校核：</p><p>　　= 237.6N/mm2〈</p><p>　　=225.68N/mm2〈</p><p>　　所以滿足彎曲疲勞強(qiáng)度要求。（注：本節(jié)查表查圖見《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡明設(shè)計(jì)手冊》 葉偉昌 2001）</p><p>　　（5）齒輪傳

38、動(dòng)幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表3-1：（取，,） </p><p>　　表3-1 圓錐齒輪參數(shù)（單位mm）</p><p>　　3.2 低速級圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)：</p><p>　?。?）選擇齒輪類型、材料、精度以及參數(shù)</p><p>　　①選用齒輪材料：選取大小齒輪材料均為45鋼，小

39、齒輪調(diào)質(zhì)處理齒面硬度取240HBS；大齒輪正火處理齒面硬度取200HBS。</p><p>　?、?選取齒輪為8級精度（GB10095—88）</p><p>　　③ 選取小齒輪齒數(shù)Z=25，Z=Z=2.1×25=52.5取Z=53</p><p><b>　　（2）設(shè)計(jì)計(jì)算：</b></p><p>　?、僭O(shè)

40、計(jì)準(zhǔn)則：按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核。</p><p>　?、诎待X面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　其中</b></p><p><b>　　，</b></p><p>　?。╝）查圖選取材料的接觸疲勞極限應(yīng)力為：</p><p>　　小齒輪

41、為=580Mpa,大齒輪=560 Mpa。</p><p>　　（b）由圖查得彎曲疲勞極限：=330 N/mm2</p><p><b>　　310 N/mm2</b></p><p>　?。╟）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N：N1=60n2at=60×194.67×1×24000</p><p>　　N1

42、=2.8×108</p><p>　　則N2=N1/μ2=2.8×108/3.184=0.88×108</p><p>　?。╠）由圖查得接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p>　　（e）由圖查得彎曲疲勞壽命系數(shù)；</p><p>　　（f）查表得接觸疲勞安全系數(shù)=1；彎曲疲勞安全系數(shù)=1.4；</p>

43、<p>　　又=2.0，試選=1.3。</p><p>　　（g）求許用接觸應(yīng)力和許用彎曲應(yīng)力：</p><p><b>　　=580Mpa;</b></p><p><b>　　=571Mpa;</b></p><p>　　=230×2×1/1.4Mpa=328Mpa

44、;</p><p><b>　　=300Mpa.</b></p><p>　?。╤）將有關(guān)值代入下式得：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　即：=94.86mm</p><p><b>　　則=0.96m/s</b></p

45、><p>　　∴/100=25×0.96/100=0.24 m/s</p><p>　?。╥）查圖可得，由表查得，；取，</p><p>　　則1.25×1.09×1.05×1=1.431</p><p>　　修正=94.86×1.03mm=97.71mm</p><p>

46、　?。╦）m==3.91,所以由表取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=4mm.</p><p>　　（k）計(jì)算幾何尺寸：</p><p>　　=4×25=100mm，</p><p>　　4×53=212mm,</p><p>　　a=m(Z1+Z2)/2=156mm,</p><p>　　b=1×100mm=

47、100mm,</p><p>　　取b2=105,b1=b2+10=115mm</p><p>　　(3).校核齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度：</p><p><b>　　由圖可查得</b></p><p>　　由下式校核大小齒輪的彎曲強(qiáng)度：</p><p><b>　　，即Mpa<;<

48、/b></p><p>　　MPa = 87.8MPa<;</p><p>　　所以滿足彎曲疲勞強(qiáng)度要求。（注：本節(jié)查表查圖見《機(jī)械工程及自動(dòng)化簡明設(shè)計(jì)手冊》 葉偉昌 2001）</p><p>　　（4）齒輪傳動(dòng)幾何尺寸計(jì)算</p><p>　　幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表3-2：（取，） </p><p>

49、　　表3-2 圓柱齒輪的參數(shù)（單位mm）</p><p>　　大齒輪采用腹板式鍛造齒輪機(jī)構(gòu)。小齒輪與軸材料相同采用齒輪軸。</p><p><b>　　4 軸的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　4.1中間軸的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。?）選擇軸的材料<

50、/b></p><p>　　根據(jù)所設(shè)計(jì)的軸零件選用45鋼，加工方法為調(diào)質(zhì)處理。查軸的常用材料及其力學(xué)性能，得抗拉強(qiáng)度，屈服點(diǎn)。查軸的許用彎曲應(yīng)力表，得，，。</p><p>　?。?）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑</p><p><b>　　取C=106，得≥</b></p><p><b>　?。?）軸的

51、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖4-1 中間軸裝配草圖</p><p>　　按軸的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求選取安裝軸承處①和⑥的軸徑d=45mm，初選軸承型號為30209圓錐滾子軸承（GB/T297—94），裝齒輪②處的軸徑d=50mm，軸肩③直徑</p><p>　　d=55mm，齒輪軸④處的齒頂圓直徑d=108mm，軸肩⑤直徑d=50 mm，軸的裝配草

52、圖如圖所示，兩軸承支點(diǎn)之間的距離為=</p><p>　　式中——軸承寬度，查得30209軸承=20 mm </p><p>　　——齒輪端面與軸承端面的距離=35.5</p><p>　　——錐齒輪的寬度，=30mm</p><p>　　——兩齒輪輪轂端面之間的距離=6mm </p><p>　　——圓柱齒端面和軸承

53、端面的距離=27.5</p><p>　　——圓柱齒輪的寬度，=115mm</p><p>　?。?）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　① 計(jì)算作用在軸上的力</p><p>　?。╝）錐齒輪受力分析</p><p><b>　　圓周力</b></p><p>

54、;<b>　　徑向力</b></p><p><b>　　軸向力</b></p><p>　?。╞）圓柱齒輪受力分析</p><p><b>　　圓周力</b></p><p><b>　　徑向力</b></p><p><b

55、>　　② 計(jì)算支反力</b></p><p><b>　　水平面：</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　求得：，</b></p><p><b>　　再由，得：</b></p><

56、;p><b>　　垂直面：，，</b></p><p><b>　　求得</b></p><p><b>　　再由，</b></p><p><b>　?、?作彎矩圖</b></p><p><b>　　水平面彎矩 ：</b>&

57、lt;/p><p><b>　　垂直面彎矩 ：</b></p><p><b>　?、?合成彎矩 ：</b></p><p><b>　　⑤ 轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　?、抻?jì)算當(dāng)量彎矩</b></p><p>　　單向運(yùn)轉(zhuǎn)

58、，轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)折合系數(shù)取為：</p><p><b>　　B截面的當(dāng)量彎矩為</b></p><p><b>　　⑦ 校核軸徑</b></p><p>　　分別校核B，C截面，校核該截面直徑</p><p>　　考慮到鍵槽的設(shè)計(jì)會(huì)降低軸的強(qiáng)度，所以軸的設(shè)計(jì)應(yīng)在原來設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上增大5%，</p&

59、gt;<p><b>　　則</b></p><p><b>　　.</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定的最小直徑B為50mm，C為55mm，所以強(qiáng)度足夠。</p><p><b>　?。?）軸的校核</b></p><p>　　圖4-2 中間軸的受力分析

60、及彎扭矩圖</p><p><b>　　（6）軸的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　圖4-3 中間軸結(jié)構(gòu)</p><p>　　4.2 高速軸的設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）選擇軸的材料</b></p><p>　　根據(jù)所設(shè)計(jì)的軸零件選用45鋼，加工方法為調(diào)質(zhì)處理

61、。查軸的常用材料及其力學(xué)性能，得抗拉強(qiáng)度，屈服點(diǎn)。查軸的許用彎曲應(yīng)力表，得，，。</p><p>　　（2）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑</p><p><b>　　取C=106，得≥</b></p><p><b>　?。?）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　按軸的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求選取聯(lián)軸承處

62、的軸徑d=30，初選軸承型號為30208圓錐滾子軸承（GB/T297—94），長度尺寸根據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，校核的方法與中間軸相類似，經(jīng)過具體的設(shè)計(jì)和校核，得該齒輪軸結(jié)構(gòu)是符合要求的，是安全的，軸的結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　圖4-4 高速軸結(jié)構(gòu)</p><p>　　4.3 低速軸的設(shè)計(jì)</p><p><b>　?。?）選擇軸的材料<

63、;/b></p><p>　　根據(jù)所設(shè)計(jì)的軸零件選用45鋼，加工方法為調(diào)質(zhì)處理。查軸的常用材料及其力學(xué)性能，得抗拉強(qiáng)度，屈服點(diǎn)。查軸的許用彎曲應(yīng)力表，得，，。</p><p>　　( 2 ) 初步估算軸的最小直徑</p><p><b>　　取C=106，得≥</b></p><p><b>　　（3）軸

64、的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　按軸的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求選取聯(lián)軸承處的軸徑d=65，初選軸承型號為30214圓錐滾子軸承（GB/T297—94）。其中長度尺寸根據(jù)中間軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，校核的方法與中間軸相類似，經(jīng)過具體的設(shè)計(jì)和校核，得該齒輪軸結(jié)構(gòu)是符合要求的，是安全的，軸的結(jié)構(gòu)如圖所示：</p><p>　　圖4-5 低速軸結(jié)構(gòu)</p><p&

65、gt;　　5 軸承的選擇和計(jì)算</p><p>　　5.1 中間軸的軸承的選擇和計(jì)算</p><p>　　按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步選用30209（GB/T297—94）圓錐滾子軸承</p><p><b>　　計(jì)算軸承載荷</b></p><p>　　圖5-1 中間軸軸承的受力簡圖</p><p>

66、　　① 軸承的徑向載荷 </p><p><b>　　軸承A：</b></p><p><b>　　軸承B：</b></p><p><b>　?、?軸承的軸向載荷</b></p><p>　　查表可得圓錐滾子軸承的內(nèi)部軸向力計(jì)算公式為</p><p>

67、　　查表可得30209軸承的Y=1.5。</p><p>　　故，方向?yàn)樽宰笙蛴遥?lt;/p><p><b>　　，方向?yàn)樽杂蚁蜃蟆?lt;/b></p><p>　　由，故軸承A被壓緊，B被放松。</p><p>　　所以，兩軸承的總軸向力為：</p><p><b>　　，。</b&g

68、t;</p><p><b>　?、?計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p>　　由表查得圓錐滾子軸承30209的</p><p><b>　　取載荷系數(shù)，</b></p><p><b>　　軸承A：>e</b></p><p><b>

69、;　　則</b></p><p><b>　　軸承B：＜e</b></p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　④ 計(jì)算軸承壽命</b></p><p>　　因?yàn)椋?，軸承B受載大，所以按軸承B計(jì)算壽命，查得30209軸承基本額定載荷，軸承工作

70、溫度小于，取溫度系數(shù)，則軸承壽命，</p><p>　　若按8年的使用壽命計(jì)算，兩班制工作，軸承的預(yù)期壽命為</p><p>　　，＞,所以所選軸承合適。</p><p>　　5.2 高速軸的軸承的選擇和計(jì)算</p><p>　　按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選用30208（GB/T297—94）圓錐滾子軸承，經(jīng)校核所選軸承能滿足使用壽命，合適。</

71、p><p>　　5.3 低速軸的軸承的選擇和計(jì)算</p><p>　　按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選用30213（GB/T297—94）圓錐滾子軸承，經(jīng)校核所選軸承能滿足使用壽命，合適。</p><p>　　6 減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸（單位：mm）</p><p>　　(1) 箱座（體）壁厚：=≥8，取=10，其中=210；</p>&

72、lt;p>　　(2) 箱蓋壁厚：=0.02a+3≥8，取=8；</p><p>　　(3) 箱座、箱蓋、箱座底的凸緣厚度：，,；</p><p>　　(4) 地腳螺栓直徑及數(shù)目：根據(jù)=210，得，根據(jù)螺栓的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，選得20，數(shù)目為6個(gè)；</p><p>　　(5) 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑：； </p><p>　　(6) 箱蓋、箱座聯(lián)結(jié)螺

73、栓直徑：=10～12，取=10；</p><p>　　(7) 軸承端蓋螺釘直徑：</p><p>　　表6-1 減速器所用螺釘規(guī)格</p><p>　　(8) 檢查孔蓋螺釘直徑：本減速器為二級傳動(dòng)減速器，所以取=5；</p><p>　　(9) 螺栓相關(guān)尺寸：視具體設(shè)計(jì)情況而定，以圖紙?jiān)O(shè)計(jì)為準(zhǔn)</p><p>　　(

74、10) 軸承座外徑：，其中為軸承外圈直徑，</p><p>　　把數(shù)據(jù)代入上述公式，得數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　高速軸：mm取為125mm;</p><p>　　中間軸：取為130mm;</p><p>　　低速軸：取為180mm.</p><p>　　(11) 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓的距離：以螺栓和螺釘互不干涉為準(zhǔn)盡量

75、靠近；</p><p>　　(12) 軸承旁凸臺半徑：40mm，根據(jù)結(jié)構(gòu)而定；</p><p>　　(13) 軸承旁凸臺高度：根據(jù)低速軸軸承外徑和扳手空間的要求，由結(jié)構(gòu)確定；</p><p>　　(14) 箱外壁至軸承座端面的距離：，取=60mm；</p><p>　　(15) 箱蓋、箱座的肋厚：≥0.85，取=8mm，≥0.85，取=10m

76、m；</p><p>　　(16) 大齒輪頂圓與箱內(nèi)壁之間的距離：≥1.2，取=20mm；</p><p>　　(17) 鑄造斜度、過渡斜度、鑄造外圓角、內(nèi)圓角：鑄造斜度=1：10，</p><p>　　過渡斜度=1：20，鑄造外圓角=5，鑄造內(nèi)圓角=3。</p><p>　　7 鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核</p><p&g

77、t;　　7.1 中間軸與齒輪用鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核</p><p>　　（1）錐齒輪與軸的鍵聯(lián)接</p><p>　?、?選用普通平鍵（A型）</p><p>　　按中間軸裝齒輪處的軸徑=50，以及輪轂長=50，</p><p>　　查表，選用鍵14×45GB1096—79。</p><p><b&g

78、t;　?、?強(qiáng)度校核</b></p><p>　　鍵材料選用45鋼，查表知，鍵的工作長度，，按公式的擠壓應(yīng)力</p><p><b>　　＜</b></p><p>　　所以鍵的聯(lián)接的強(qiáng)度是足夠的，選用本鍵合適。</p><p>　　（2） 低速軸和高速軸上的鍵效核方法同上，材料同樣選用45鋼。</p&

79、gt;<p><b>　　經(jīng)效核，合格。</b></p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　減速器的設(shè)計(jì)是一個(gè)較為復(fù)雜的過程，期間設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、編制工藝等等，都是較為繁瑣的事情。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展這些過程都變的簡單化。為了適應(yīng)現(xiàn)代市場的需求，就必須運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)解決過去計(jì)算繁瑣，繪圖工作量大

80、及工作效率低，更新速度慢的問題。</p><p>　　正是基于此，在本畢業(yè)設(shè)計(jì)中，運(yùn)用了強(qiáng)大的三維造型軟件Pro-E造型，它圖形界面友好，直觀，在繪圖過程中易變換，修改錯(cuò)誤，方便用戶及時(shí)調(diào)整，提高了效率，并能生成二維圖紙，主要計(jì)算也通過編寫程序來上機(jī)完成，讓我們省去了不少繁瑣的計(jì)算過程。主要零件的工藝設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的條件下也顯得一目了然。但這都要建立在我們熟練掌握這些軟件的運(yùn)用的基礎(chǔ)上。本人對于Pro-E軟

81、件的運(yùn)用只是剛?cè)腴T，所以設(shè)計(jì)二維圖紙主要通過CAD完成，三維造型還有很多不足之處。希望自己在今后的學(xué)習(xí)工作中來彌補(bǔ)自身的不足之處。</p><p>　　通過本設(shè)計(jì)我對各種減速器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)大概的了解，對以前所學(xué)的專業(yè)知識作了一個(gè)很好的總結(jié)，設(shè)計(jì)中尚有很多不合理和不理解的地方，以待在今后的學(xué)習(xí)工作中來彌補(bǔ)。</p><p><b>　　致 謝</b><

82、;/p><p>　　感謝學(xué)校和系里為我們學(xué)生提供了優(yōu)越的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)條件，使我們能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)。經(jīng)過三個(gè)多月的學(xué)習(xí)工作，我順利的完成了學(xué)校所布置的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。在這我要特別感謝我的指導(dǎo)老師李茂勝老師，正是他的嚴(yán)格要求和悉心指導(dǎo)才使我完成了二級圓錐齒輪減速器的設(shè)計(jì)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)我把以前沒學(xué)好的知識再次進(jìn)行了學(xué)習(xí)，使我的機(jī)械設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐知識得到了豐富。這些都是與李老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格是分不開的。他有很多工作要

83、做，平時(shí)還要給學(xué)生上課，但對我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)從沒放松過，他總是盡量擠出時(shí)間來幫我們解決問題，并讓我們積極參與探討，調(diào)動(dòng)我們的學(xué)習(xí)熱情，這些都是值得我們傾佩的。同時(shí)我要感謝和我同組的同學(xué)，他們在我設(shè)計(jì)中也給了我很多寶貴的意見 。以及監(jiān)督我們簽到和幫助我們在機(jī)房用機(jī)、打印圖紙的老師們。我要對所有幫助過我的老師我同學(xué)說一聲感謝，你們都辛苦了！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p

84、><p>　　1 吳彥農(nóng)，康志軍.Solidworks2003實(shí)踐教程.淮陰：淮陰工學(xué)院，2003</p><p>　　2 孫江宏，段大高.中文版Pro/Engineer2001入門與實(shí)例應(yīng)用.北京：中國鐵道出版社，2003</p><p>　　3 葉偉昌.機(jī)械工程及自動(dòng)化簡明設(shè)計(jì)手冊（上冊）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　

85、4 徐錦康.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001</p><p>　　5 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第四版 第四卷）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002</p><p>　　6 葛常清.機(jī)械制圖（第二版）.北京：中國建材工業(yè)出版社，2000</p><p>　　7 譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)（第二版）.北京：清華大學(xué)出版社，2000</p><p>　　

86、8 譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)題解與上機(jī)指導(dǎo)（第二版）.北京：清華大學(xué)出版社，2000</p><p>　　9 劉鴻之.材料力學(xué)（第三版 上、下冊）.北京：高等教育出版社，2001</p><p>　　10 呂廣庶，張遠(yuǎn)明.工程材料及成型技術(shù).北京：高等教育出版社，2001</p><p>　　11 曾正明.機(jī)械工程材料手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003</p>

87、;<p>　　12 周昌治，楊忠鑒，趙之淵，陳廣凌.機(jī)械制造工藝學(xué).重慶：重慶大學(xué)出版社，1999</p><p>　　13 張耀宸.機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊.北京：航空出版社，1989</p><p>　　14 許高燕.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊及課程設(shè)計(jì).中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1989</p><p>　　15 彭萬波，張?jiān)旗o，張然.Pro/Engineer2001實(shí)