下面是范文網(wǎng)小編分享的設(shè)計(jì)兩級(jí)圓柱齒輪減速器機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì))，供大家參考。

　　《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)題目 題目名稱：設(shè)計(jì)兩級(jí)圓柱齒輪減速器 說(shuō) 明：

　　此減速器用于熱處理車間零件清洗傳送帶的減速。此設(shè)備兩班制工作，工作期限十年，戶內(nèi)使用。

　　傳送簡(jiǎn)圖如下：

　　技術(shù)參數(shù) 已 知 條 件 數(shù) 據(jù) 組 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 鼓輪直徑（mm）

　　300 330 350 350 380 300 360 320 傳送帶運(yùn)行速度（m/s）

　　 傳送帶從動(dòng)軸所需扭矩（N﹒m）

　　700 670 650 950 1050 900 660 900 帶式輸送機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)通過(guò)連軸器將動(dòng)力傳入減速器,再經(jīng)連軸器將動(dòng)力傳至輸送機(jī)滾筒,帶動(dòng)輸送帶工作。傳動(dòng)系統(tǒng)中采用兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)軸承位置不對(duì)稱，因此要求軸有較大的剛度，高速級(jí)和低速級(jí)都采用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。

　　目 錄 第一章 電動(dòng)機(jī)的選擇………………………………….......................................1 1．1 電動(dòng)機(jī)的選擇………………………………….….………………………..…....1 1．2 裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算……………………………………………....….2 第二章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算………………….……………………….…....…3 2. 1高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………….…..........3 2．2 低速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算……….……….….…….….….....7 第三章 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算…………………………………….….....……...12 3．1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………….……….……………….…….….…...12 3. 2 中間軸的校核..……..............................................................................................16 第四章 鍵聯(lián)接的選擇與計(jì)算.............................................................................22 第五章 滾動(dòng)軸承的選擇與計(jì)算........................................................................23 第六章 箱體及附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選擇……………….…………….……....26 6．1 減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……….………………….….........................................26 6．2 減速器的附件……………………………………….……………………......…27 設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………………....……..34 參考資料……………………………………………………………………...……...35 一、 電動(dòng)機(jī)的選擇 1. 電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)類型的選擇 電動(dòng)機(jī)的類型根據(jù)動(dòng)力源和工作條件,選用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。

　　電動(dòng)機(jī)功率的選擇 由本書式()，根據(jù)已知條件計(jì)算出工作機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)速為：D=330mm r/min 一般常選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min或1500r/min的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，因此傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比約為11或16。根據(jù)總傳動(dòng)比數(shù)值，可初步擬定出以二級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)方案。即采用兩級(jí)圓柱齒輪減速箱的展開式。該方案一般采用斜齒輪，其總傳動(dòng)比較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本也較低，應(yīng)用最廣。由于齒輪相對(duì)于軸承為不對(duì)稱布置，因而沿齒寬載荷分布不均勻，要求軸有較大剛度。

　　工作機(jī)所需要的有效功率為: Pw=T×nw/9550=670×/9550= kW 為了計(jì)算電動(dòng)機(jī)的所需功率，先要確定從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)之間的總效率。設(shè)為彈性聯(lián)軸器效率為，為齒輪傳動(dòng)（7級(jí)）的效率為，為滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率為，為V帶傳動(dòng)為，w=1。

　　則傳動(dòng)裝置的總效率為: =1××××2= 電動(dòng)機(jī)所需的功率為：/= kW 確定電動(dòng)機(jī)額定功率為：。

　　電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：

　　為了便于選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由本書查得V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍iv=2~4,單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍i`2=3~6,傳送帶傳動(dòng)比i`3=1,則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：

　　nd1=nwivi21i21i31=~6944 r/min 可見同步轉(zhuǎn)速為1000r/min ,1500r/min 和3000r/min的電動(dòng)機(jī)均符合。這里初步選分別為1000r/min和1500r/min的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表：

　　方 案 型 號(hào) 額定功率 (kW) 轉(zhuǎn)速 (r/min) 同步 滿載 1 Y112M1-4 4 1500 1440 2 Y132M1-6 4 1000 960 2. 裝置運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 、傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 ﹙一﹚、傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比：

　　根據(jù)電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速和滾筒轉(zhuǎn)速可算出傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為 i1=nm/nw=960/= i2= nm/nw=1440/= ﹙二﹚、分配各級(jí)傳動(dòng)比：取V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比iv= ，則兩級(jí)減速箱的傳動(dòng)比為：

　　iz1=i2/iv=/= iz2=i1/iv=/= 其中 可解得， if1= is1= if2= is2= 因?yàn)樗玫膇F和iS的值符合一般圓柱齒輪傳動(dòng)比的常用范圍，故可選方案1；

　　又因?yàn)榉桨?得出的iF和iS的值不符合一般圓柱齒輪傳動(dòng)比的常用范圍，所以不選。

　　﹙三﹚、各軸的轉(zhuǎn)速 設(shè)電動(dòng)機(jī)的軸為0軸，減速箱的高速軸為1軸，中速軸為2軸，低速軸為3軸，則各軸的轉(zhuǎn)速為：

　　n1=n0/iv=1440/=576 r/min n2=n1/if=576/= r/min n3=n2/is=/= r/min ﹙四﹚、各軸的輸入功率 按電動(dòng)機(jī)額定功率Ped計(jì)算各軸輸入功率，即 ㈤、各軸的轉(zhuǎn)矩 T0=9550p0/n0=9550 T1=9550p1/n1=9550×/576= T2=9550p2/n2=9550×/= T3=9550p3/n3=9550×/= 將以上計(jì)算結(jié)果整理后列于下表，供以后計(jì)算使用：

　　項(xiàng)目 電動(dòng)機(jī)軸0 高速軸1 中速軸2 低速軸3 轉(zhuǎn)速（r/min）

　　1440 576 功率（kw）

　　4 轉(zhuǎn)矩（N·m）

　　 、V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ﹙一﹚、確定計(jì)算功率Pca ：

　　Pca=KA×P KA= 由電動(dòng)機(jī)選型可知: P=4 kw ∴ ﹙二﹚、選擇V帶的帶型：根據(jù)傳動(dòng)的形式，選用普通V帶；

　　再根據(jù)Pca、n1，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得：確定選用A型V帶。

　　﹙三﹚、確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1：由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)P60查得，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=100mm。

　?、隍?yàn)算帶速v ：按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，驗(yàn)算帶的速度 v=πdd1n1/=π×100×1440/=/s dd2=idd1=100×1440/576=250mm 初選帶輪的中心距a0，按下式選取 (dd2+ dd1)mm ＜a0＜2(dd2+ dd1)mm 取a0=500mm 按機(jī)械設(shè)計(jì)表8-8 Ld1≈2a0+π(dd2+ dd1)/2+( dd2- dd1)/(4a0)= 根據(jù)Ld1由表選取相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld a≈a0+(Ld－ Ld1)/2= 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角α1， α1≈180°－（dd2- dd1）×60°/a=°＞120° 合適。

　　計(jì)算V帶的根數(shù)z 由n0=1440r/min dd1=100mm i=,查表（a）和表（b）得P0=，ΔP0=，查表得Kα=，查表得KL=，則由式得：

　　z=Pca/[(P0+ΔP0)KαKL]=/[(+)] ××= 取z=4 ③計(jì)算預(yù)緊力F0：查表得q=/m，由式得：

　　F0=500Pca(/Kα－1)/(vz)+qv 2 =500××﹙/－1﹚/﹙×4﹚+×2= ④計(jì)算作用在軸上的壓軸力FQ：

　　由式得：FQ=2zF0sin（α?/2）=2×4××sin（α?/2）= 二、 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)選用標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)參數(shù)壓力角，齒頂高系數(shù)，頂隙系數(shù)。

　　1. 高速級(jí)斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ﹙一﹚、選擇齒輪材料及熱處理方式：

　　由于軟齒面齒輪用于齒輪尺寸緊湊性和精度要求不高，載荷不大的中低速場(chǎng)合。根據(jù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)選軟齒面組合：

　　小齒輪選擇45鋼調(diào)質(zhì),HBS=217～255；

　　大齒輪選擇45鋼?；?HBS=162～217；

　　此時(shí)兩齒輪最小硬度差為217-162=55；

　　比希望值略小些，可以初步試算。

　　﹙二﹚、齒數(shù)的選擇：

　　現(xiàn)為軟齒面齒輪，齒數(shù)以比根切齒數(shù)較多為宜，初選=24 ==4.= 取大齒輪齒數(shù)=100，則齒數(shù)比（即實(shí)際傳動(dòng)比）為=/=100/24=。與原要求僅差()/=%，故可以滿足要求。

　　﹙三﹚、選擇螺旋角β：按經(jīng)驗(yàn) ，8°<<20°,現(xiàn)初選=15° ﹙四﹚、計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查齒形系數(shù)：

　　z= z/cosβ=24/ cos15°= z= z/cosβ=100/ cos15°= 線性差值求得：

　　YFα1=+﹙﹚×﹙﹚/﹙27-26﹚= YSα1=+﹙﹚×﹙﹚/﹙27-26﹚= YFα2=+﹙﹚×﹙﹚/﹙150-100﹚= YSα2=+﹙﹚×﹙﹚/﹙150-100﹚= ﹙五﹚、選擇齒寬系數(shù)：

　　由于減速器為展開式雙級(jí)齒輪傳動(dòng)，所以齒輪相對(duì)支承只能為非對(duì)稱簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，故齒寬系數(shù)不宜選得過(guò)大，參考[1]表7-7，選擇φ為～，現(xiàn)選φ= ﹙六﹚、選擇載荷系數(shù)：取Kt= ﹙七﹚、計(jì)算I號(hào)齒輪軸上的扭矩TI :·m ﹙八﹚、計(jì)算幾何參數(shù)：

　　tan=tan/ cos=tan20°/ cos15°= t=°=20°38′47″ sin= sincos== sin15°cos20°= b=°=14°04′31″ = =φz1tan=×1×24×tan15°= ﹙九﹚、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：

　　①區(qū)域系數(shù)：

　　ZH =[2COSβb/﹙sinαtcosαt﹚]1/2= ②彈性影響系數(shù): Z= ③應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：

　　N1=60n1jLh=60×﹙1440/﹚×1×﹙2×8×300×10﹚=×109 N2= N1/i2=×109/=×108 ④接觸疲勞壽命系數(shù)KHN：由圖查得 KHN1= KHN2= ⑤彎曲疲勞壽命系數(shù)KHN：由圖查得 KFN1= KFN1= ⑥齒齒輪齒面接觸疲勞極限：

　　由表按齒面硬度差得σHlim1=σHlim2= 去失效概率為1％，安全系數(shù)SH=1，得 [σH1]=KHN1σHlim1/SH= [σH2]= KHN2σHlim2/SH= ﹙[σH1]+ [σH2]﹚/2=≤[σ] ≤[σH1]= 取[σ]=460MPa ⑦小齒輪分度圓直徑：

　　dt1≥﹛2KT1﹙i+1﹚﹙ZHZE/[σ]﹚2/﹙φdεαi﹚﹜ ?= ⑧計(jì)算法面模數(shù)m ：m=cosd/z=cos15°/24= mm ﹙十﹚、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：

　?、儆?jì)算螺旋角系數(shù)Y：因＝>1，按＝1計(jì)算得：

　　Y＝1-β/120°＝1－115°/120°＝0. ②初算中心距：

　　a=m(z1+ z)/2cos=(24+100)/2cos15°= 取a=128 mm ③計(jì)算齒形系數(shù)與許用應(yīng)力之比值：

　　取安全系數(shù)SF=， KFN1= KFN1= [σF1]= KFN1σFlim1/SF= [σF2]= KFN2σFlim2/SF= MPa YSα1Y/[]=×/= YSα2Y/[]=×/= 由于YSα1Y/[]較大，用小齒輪的參數(shù)YSα1Y/[]代入公式， ④計(jì)算齒輪所需的法面模數(shù)：= ﹙十一﹚、 決定模數(shù) 由于設(shè)計(jì)的是軟齒面閉式齒輪傳動(dòng)，其主要失效是齒面疲勞點(diǎn)蝕，若模數(shù)過(guò)小，也可能發(fā)生輪齒疲勞折斷。所以對(duì)比兩次求出的結(jié)果，按接觸疲勞強(qiáng)度所需的模數(shù)較大，齒輪易于發(fā)生點(diǎn)蝕破壞，即應(yīng)以mn≥為準(zhǔn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)表，暫定模數(shù)為：

　　m= ﹙十二﹚、初算中心距：

　　×(24+100)/2cos15°= 取 a=128mm ﹙十三﹚、修正螺旋角β：按標(biāo)準(zhǔn)中心距修正β：

　　β=arccos [ mn﹙z1+z2﹚/﹙2 a﹚]= arccos [﹙24+100﹚/128 ]=° ﹙十四﹚、計(jì)算端面模數(shù)：mt=mn/cosβ= ﹙十五﹚、計(jì)算傳動(dòng)的其他尺寸：

　　d1= mn z1=×24= d2= mn z2=×100= b2= d1φd=1×=50mm b1= b2+7=+6=56mm ﹙十六﹚、計(jì)算齒面上的載荷：

　　Ft=2T1/d1=2×/= Fr= Fttanαt=×°= KN Fα=Fttanβ=×°= KN ﹙十七﹚、選擇精度等級(jí) 齒輪的圓周轉(zhuǎn)速：ν=πd1n1/=/s 因運(yùn)輸機(jī)為一般通用機(jī)械，故選齒輪精度等級(jí)為7級(jí)是合宜的。

　　﹙十八﹚、齒輪圖：

　　2. 低速級(jí)斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 ﹙一﹚、選擇齒輪材料及熱處理方式：

　　由于軟齒面齒輪用于齒輪尺寸緊湊性和精度要求不高，載荷不大的中低速場(chǎng)合。根據(jù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)選軟齒面組合：

　　根據(jù)[1]P102表8-1得：

　　小齒輪選擇45鋼調(diào)質(zhì),HBS=217～255；

　　大齒輪選擇45鋼常化,HBS=162～217；

　　此時(shí)兩齒輪最小硬度差為217-162=55；

　　比希望值略小些，可以初步試算。

　　﹙二﹚、齒數(shù)的選擇：

　　現(xiàn)為軟齒面齒輪，齒數(shù)以比根切齒數(shù)較多為宜，初選=22 ==3.= 取大齒輪齒數(shù)z=70，則齒數(shù)比（即實(shí)際傳動(dòng)比）為=z/z1=70/22=與原要求僅差()/=%，故可以滿足要求。

　　﹙三﹚、選擇螺旋角β：

　　按經(jīng)驗(yàn) ，8°<<20°,現(xiàn)初選=15° ﹙四﹚、計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)，查齒形系數(shù)：

　　z= 1 /cos=22/ cos15°= z= /cos=70/ cos15°= 由[1]P111表8-8線性差值求得：

　　YFα1=+﹙﹚×﹙﹚/﹙25-24﹚= YSα1=+﹙﹚×﹙﹚/﹙25-24﹚= YFα2=+﹙﹚×﹙﹚/﹙80-70﹚= YSα2=+﹙﹚×﹙﹚/﹙80-70﹚= ﹙五﹚、選擇齒寬系數(shù)：

　　由于減速器為展開式雙級(jí)齒輪傳動(dòng)，所以齒輪相對(duì)支承只能為非對(duì)稱簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，故齒寬系數(shù)不宜選得過(guò)大，參考P123表，選擇φ為～，現(xiàn)選φ=1 ﹙六﹚、選擇載荷系數(shù)：載荷系數(shù)K為～。

　　取Kt= ﹙七﹚、計(jì)算II號(hào)齒輪軸上的扭矩TII: T2=9550×P2/n2= N·m ﹙八﹚、計(jì)算幾何參數(shù)：

　　tan=tan/ cos=tan20°/ cos15°= =° sin= sincos= sin15°cos20° = =° =1. =φz1tan=×122tan15°= ﹙九﹚、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：

　?、賲^(qū)域系數(shù)：

　　Z=[2cosβb/﹙sinαtcosαt﹚] ?= ②彈性影響系數(shù): Z= KHN1＝ KHN2= σHlim1=σHlim2＝515 MPa S= ③許用接觸應(yīng)力：[σH1]=σHlim1KHN1/SH= MPa [σH2] =σHlim2KHN2/SH= MPa ﹙[σH1] ＋[σH2]﹚／2= MPa≤[σH] ≤[σH1]= MPa 取[σH]=490 MPa ④小齒輪分度圓直徑：dt1≥﹛2KT1﹙i+1﹚﹙ZHZE/[σH]﹚2/﹙φdεαi﹚﹜ ?= b= dt1φd= b/h=φd z1/﹙β﹚= Kv= Kα= KA=1 KHβ= K=KvKαKβKA= d1= dt1﹙K/Kt﹚?= ⑤圓周速度：ν=πdt1n2/=/s ⑥計(jì)算法面模數(shù)m: m=cos d1/z=cos15°/22= ﹙十﹚、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：

　　①計(jì)算螺旋角系數(shù)Y：

　　因＝，計(jì)算得：Y＝1-＝1－1.°/120°＝ ②計(jì)算齒形系數(shù)與許用應(yīng)力之比值：

　　SF= 查圖得 KFN1= KFN1= 查表得 σFlim1=σFlim2= [σF1]= KFN1σFlim1/ SF = [σF2]= KFN2σFlim2/ SF = YSα1Y/[ F1]=×/ = YSα2Y/[ F2]=×/= ③計(jì)算齒輪所需的法面模數(shù)：Kv= Kα= KA=1 KFβ= K=KvKαKβKA= =﹙2××××cos2β×/1./222﹚?= ﹙十一﹚、按接觸強(qiáng)度決定模數(shù)值，取m = ﹙十二﹚、初算中心距：

　　a=mn(z1+ z)/2cos=(22+70)/ ﹙2cos15°﹚= mm 取 a=119 mm ﹙十三﹚、修正螺旋角β：

　　按標(biāo)準(zhǔn)中心距修正β：cosβ= mn﹙Z1＋Z2﹚/2a=0. β=° ﹙十四﹚、計(jì)算端面模數(shù)：mt= mn / cosβ= ﹙十五﹚、計(jì)算傳動(dòng)的其他尺寸：

　　d1= mn z1=×22= d2= mn z2=×70= b2= d1φd=1×=57mm b1= b2+7=+7=64mm ﹙十六﹚、計(jì)算齒面上的載荷：

　　Ft=2T1/d1=2×/= KN Fr= Fttanαt=×°= KN Fα=Fttanβ=×°= KN 齒輪的主要參數(shù) 高速級(jí) 低速級(jí) 齒數(shù) 24 100 22 70 中心距 128 119 法面模數(shù) 端面模數(shù) 螺旋角 14°22′41″ 14°53′53″ 法面壓力角 端面壓力角 20°38′47″ 20°39′49″ 齒寬b 56 50 64 57 齒根高系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 1 1 齒頂高系數(shù) 齒頂系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值 當(dāng)量齒數(shù) 分度圓直徑 齒頂高 齒根高 齒全高 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 基圓直徑 46 193 53 169 三、 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 軸是組成機(jī)械的主要零件，它支撐其他回轉(zhuǎn)件并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)它又通過(guò)軸承和機(jī)架連接。所有軸上零件都圍繞軸心做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)以軸為基準(zhǔn)的組合體——軸系部件。

　　1、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中間軸：

　　、初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理。

　　按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法估算軸的直徑,由[1]P207表12—2，取A=110 dmin≥ A﹙P2/n2﹚?= 、按軸向定位要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 初步選擇圓錐滾子軸承。取安裝軸承段直徑d =35mm,選取型圓錐滾子軸承，其尺寸為，D=72mm ,T=,B=17mm,C=15mm，a=。

　　由于軸承的安裝尺寸42mm，現(xiàn)取高速齒輪軸段d1=40mm，齒輪距箱體內(nèi)壁的距離Δ1=10mm,齒輪2與齒輪3輪轂端面間距Δ3=8mm 由于低速級(jí)小齒輪d3=,則取齒輪軸段d2=40mm，低速級(jí)小齒輪齒寬為64mm，。

　　由于高速級(jí)大齒輪的齒寬為50 mm，且由于高速級(jí)大齒輪與軸承之間采用套筒定位，為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪，故取d3=45mm。

　　高速級(jí)大齒輪距箱體內(nèi)壁的距離Δ1=10 mm. 兩軸承支點(diǎn)間距離：L=2﹙T-a﹚+2Δ1+B3+Δ3+ι= ι=50mm 齒輪3的對(duì)稱線與左端軸承支點(diǎn)距離：L1=﹙T-a﹚+Δ1+ B3/2= 齒輪2與齒輪3對(duì)稱線間距：L2=B2/2+Δ3+ι/2=58mm 齒輪2與右端軸承支點(diǎn)距離：L3=ι/2+Δ1+﹙T-a﹚= 2、中間軸的校核：

　　﹙一﹚、 中間軸的各參數(shù)如下：

　　=·m =/min = KW ﹙二﹚、中間軸上的各力：

　　低速級(jí)小齒輪：Ft1= Fr1= Fa1= d1= 高速級(jí)大齒：Ft2= KN Fr1= KN Fa1= KN d2= ﹙三﹚、繪制軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖：

　　水平面（H平面）：

　　鉛垂面（V平面）：

　　﹙四﹚、彎矩圖：

　　﹙五﹚、校核軸的強(qiáng)度 ①計(jì)算支反力：

　　水平面：∑MB=0 RAH×L-Ft3×﹙L2+L3﹚-Ft3×L3=0 RAH= ∑F=0 RBH=Ft2+Ft3-RAH= 垂直面：∑MB=0 RAV×L-Fr3×﹙L2+L3﹚+Fα3×d3/2+Fr2×L3+Fα2×d2/2=0 RAV= ∑F=0 RBV=Fr3-Fr2-RAV= ②計(jì)算彎矩：

　　水平面：MCH=- RAH×L1=-·M MDH=- RBH×L3=-·M 垂直面：MCV1= RAV×L1=·M MCV2= RAV×L1+ Fα3×d3/2= N·M MDV1= RBV×L3= N·M MDV2= RBV×L3- Fα2×d2/2=- N·M ③合成彎矩：

　　MC1=﹙MCH 2+ MCV12﹚?= MC2=﹙MCH 2+ MCV22﹚?= MD1=﹙MDH 2+ MDV12﹚?= MD2=﹙MDH 2+ MDV22﹚?= ④計(jì)算扭矩：

　　= 減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取系數(shù)α= ⑤計(jì)算彎矩：

　　McaC1=MC1= McaC2=﹙MC22+T2﹚?= McaD1= MD1= McaD2=﹙MD22+T2﹚?= ⑥判斷危險(xiǎn)截面：

　　由計(jì)算彎矩圖可見，C剖面處得計(jì)算彎矩最大，該處得計(jì)算應(yīng)力 σcaC = McaC2/W=10 McaC2/d13=＜[σ-1]=60MPa 查表軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)，可知：[σ-1]=60MPa，安全。

　　四、 鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算 鍵是標(biāo)準(zhǔn)件，通常用于聯(lián)接軸和軸上的零件，起到周向固定的作用并傳遞轉(zhuǎn)矩。有些類型的鍵還可以實(shí)現(xiàn)軸上零件的軸向固定或軸向移動(dòng)。根據(jù)所設(shè)計(jì)的要求。此次設(shè)計(jì)采用平鍵聯(lián)接。

　　1、鍵的選擇 取中間軸段的普通平鍵進(jìn)行說(shuō)明，具體結(jié)構(gòu)：

　　據(jù)中間軸尺寸d=40mm，由[3]P388附錄E中查得鍵尺寸：鍵寬b=12mm,鍵高h(yuǎn)=8mm,由軸轂寬B2=48mm、B3=64mm并參考鍵的長(zhǎng)度系列，取鍵長(zhǎng)L2=40mm，L3=56mm，選圓頭普通平鍵（A型）。

　　2、鍵的校核 鍵與輪轂鍵槽的接觸高度t1=,許用擠壓應(yīng)力[σp]=120～150MPa，取中間值[σp]=130，可知：σp=2 T/﹙hld﹚=×2/﹙8×28×40﹚=＜[σp] 該平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度是足夠的。按照同樣的方法選擇其它鍵，具體主要參數(shù)如下：

　　軸 鍵 鍵槽 公稱直徑d 公稱尺寸b×h 鍵長(zhǎng) L 鍵的標(biāo)記 寬度b 深度 公稱尺寸b 極限偏差 軸 t 榖 t1 一般鍵聯(lián)接 軸N9 榖JS9 >22～30 8×7 45 鍵 C8×45 GB1096-2003 8 0 - - 4 >38～44 12×8 40 鍵 12×40 GB1096-2003 12 0 - - 5 >44～50 14×9 45 鍵 14×45 GB1096-2003 14 0 - - 6 >38～44 12×8 5 鍵 C12×70 GB1096-2003 12 0 - - 5 五、 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 軸承是支承軸的零件，其功用有兩個(gè)：支承軸及軸上零件，并保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減輕轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。

　　與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有啟動(dòng)靈活、摩擦阻力小、效率高、潤(rùn)滑簡(jiǎn)便及易于互換等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。它的缺點(diǎn)是抗沖擊能力差，高速時(shí)有噪聲，工作壽命也不及液體摩擦滑動(dòng)軸承。

　　1、軸承的選擇與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于轉(zhuǎn)速適中，受軸向力和承受徑向載荷，故選用圓錐滾子軸承。下面以中間軸為例初選軸承型號(hào)為型。：

　　根據(jù)初算軸徑，考慮軸上零件的定位和固定，估計(jì)出裝軸承處的軸徑，再假設(shè)選用輕系列軸承，這樣可初步定出滾動(dòng)軸承的型號(hào)。軸承具體結(jié)構(gòu)如下 2、軸承的校核 軸承的固定方式為全固式，故軸向外載荷F全部由軸承1承受具體如下圖：

　　1 2 R1 R2 FA 軸承的校核 以中間軸為例，由P411附錄H查得Cr = N ，=N，P201表查得，對(duì)于球軸承3 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P：

　　裝軸承處的軸徑 D=40mm （中間軸上有兩個(gè)齒輪）

　　低速級(jí)小齒輪：

　　Ft1= Fa1= Fr1=, 高速級(jí)大齒輪：

　　Ft2= Fa2= Fr2= 則Fa =｜Fa1- Fa2｜= Fr =｜Fr1+ Fr2｜= Fa/= e= Y= Fa/ Fr =＞e 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P=﹙ Fr +﹚= Lh=106﹙ft Cr /P﹚3 /60n=.8747h＞2×8×300×10=h 即所選軸承滿足工作要求。

　　具體參數(shù)如下表。

　　軸承型號(hào)系列 基本尺寸 安裝尺寸 d D B da 25 52 15 31 35 72 17 42 50 90 20 57 3、減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 箱體是加速器中所有零件的基座，是支承和固定軸系部件、保證傳動(dòng)零件正確相對(duì)位置并承受作用在減速器上載荷的重要零件。箱體一般還兼作潤(rùn)滑油的油箱。機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸，主要根據(jù)地腳螺栓的尺寸，再通過(guò)地板固定，而地腳螺尺寸又要根據(jù)兩齒輪的中心距a來(lái)確定。由[3]P361表15-1設(shè)計(jì)減速器的具體結(jié)構(gòu)尺寸如下表：

　　減速器鑄造箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 符號(hào) 結(jié)構(gòu)尺寸 機(jī)座壁厚 δ 10 機(jī)蓋壁厚 δ1 10 機(jī)座凸緣、機(jī)蓋凸緣和機(jī)座底凸緣厚度 b,b1,b2 12,12,20 機(jī)蓋和箱座上的肋厚 m，m1 8 軸承旁凸臺(tái)的高度和半徑 h,R 50，16 軸承蓋的外徑 D2 D+（）d3 地腳螺釘 直徑與數(shù)目 df 雙級(jí)減速器 a1+a2 小于350 df 16 n 6 通孔直徑 df′ 沉頭座直徑 D0 33 螺栓距機(jī)壁距離 C1min 25 螺栓距凸緣外緣距離 C2min 23 聯(lián)接螺栓 軸承旁聯(lián)接螺栓 箱座、箱蓋聯(lián)接螺栓 直徑 d d1=12 d2=10 通孔直徑 d1 11 沉頭座直徑 D 26 22 凸緣尺寸 c1min 20 18 c2min 16 14 軸承蓋螺釘直徑 d3 8 視孔蓋螺釘直徑 d4 6 大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁的距離 Δ1 10 齒輪端面與箱體內(nèi)壁的距離 Δ2 10 4、減速度器的附件 為了保證減速器正常工作和具備完善的性能，如檢查傳動(dòng)件的嚙合情況、注油、排油、通氣和便于安裝、吊運(yùn)等。減速器箱體上常設(shè)置某些必要的裝置和零件，這些裝置和零件及箱體上相應(yīng)的局部結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為附件。

　　窺視孔和視孔蓋 窺視孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況和潤(rùn)滑情況等，并可由該孔向箱內(nèi)注入潤(rùn)滑油，平時(shí)由視孔蓋用螺釘封住。為防止污物進(jìn)入箱內(nèi)及潤(rùn)滑油滲漏，蓋板底部墊有紙質(zhì)封油墊片。

　　通氣器 減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)的溫度和氣壓都很高，通氣器能使熱膨脹氣體及時(shí)排出，保證箱體內(nèi)、外氣壓平衡，以免潤(rùn)滑油沿箱體接合面、軸伸處及其它縫隙滲漏出來(lái)。結(jié)構(gòu)圖如下。

　　設(shè)計(jì)小結(jié) 通過(guò)3周的時(shí)間，我們自己動(dòng)手設(shè)計(jì)了一個(gè)機(jī)械裝置（減速器），這是大學(xué)以來(lái)我們花時(shí)間最多的一個(gè)自己真正動(dòng)手演練的實(shí)踐。通過(guò)這樣的一個(gè)過(guò)程，我們了解并實(shí)踐了機(jī)械設(shè)計(jì)的基本過(guò)程。同時(shí)我認(rèn)識(shí)到了機(jī)械設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐性和經(jīng)驗(yàn)性要求很高的學(xué)科，雖然是自己設(shè)計(jì)，但是要遵循很多標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程實(shí)際上就是一個(gè)不斷用標(biāo)準(zhǔn)來(lái)完善的過(guò)程，而且在設(shè)計(jì)時(shí)要首先作一些假設(shè)，通過(guò)后面的設(shè)計(jì)進(jìn)行比對(duì)，重復(fù)修改，不斷完善。要想設(shè)計(jì)出一件好的產(chǎn)品需要我們手頭有完善的標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)這次訓(xùn)練，我們積累了一些經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)更加熟悉了CAD軟件的運(yùn)用，尤其是我們使用三維軟件的，通過(guò)這次訓(xùn)練，我們接觸到了UG軟件的更多模塊，對(duì)其使用更加熟練。

　　針對(duì)我個(gè)人的設(shè)計(jì)我談一下優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)——雖是一個(gè)兩級(jí)的減速器，但整體尺寸較小，且其總傳動(dòng)比較大，經(jīng)校核其強(qiáng)度和要求都比較符合；

　　使用UG進(jìn)行設(shè)計(jì)零件和裝配，能很好的反映出設(shè)計(jì)結(jié)果，便于虛擬實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也可導(dǎo)成二維圖。缺點(diǎn)——設(shè)計(jì)過(guò)程中為了保證箱體強(qiáng)度其厚度取得較大，這樣加大了整體重量，可以進(jìn)一步計(jì)算和實(shí)驗(yàn)來(lái)減輕重量；

　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有些不太合理，可以進(jìn)一步考慮進(jìn)行完善；

　　齒輪的造型是通過(guò)其他軟件直接生成后導(dǎo)入U(xiǎn)G的，從而在圖上看著不是很完美，有待進(jìn)一步學(xué)習(xí)UG軟件，從而做出在UG里顯示較好的齒輪，另外裝配中，齒輪的嚙合沒(méi)有很好的表示出來(lái)，只保證了中心距；

　　部分箱體結(jié)構(gòu)的型號(hào)選擇是憑感覺(jué)得出的，沒(méi)有太多的依據(jù)。

　　在課程設(shè)計(jì)中，老師給了我們耐心的指導(dǎo)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新，在此由衷感謝老師對(duì)我們的幫助！ 當(dāng)然，三周時(shí)間設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品，其可靠性是值得有些懷疑的，有待于進(jìn)一步探討和驗(yàn)證，再說(shuō)又是我們第一次作這種專業(yè)性很強(qiáng)的設(shè)計(jì)，問(wèn)題難免很多。

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