第一篇：雙級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 1.設(shè)計(jì)任務(wù)

設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳送機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)。要求傳動(dòng)系統(tǒng)中含有兩級(jí)圓柱齒輪減速器。具體工作任務(wù)：

（1）繪制減速器裝配圖一張；（2）繪制零件工作圖2張；

（3）編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份。2.傳動(dòng)系統(tǒng)方案

圖中各部件為：

1.電動(dòng)機(jī)；2.連軸器；3.減速器； 4.連軸器；5.滾筒； 6.輸送帶

3.原始數(shù)據(jù)

輸送帶有效拉力F=3000N；

輸送帶工作速度v=1.3m/s（允許誤差±5%）； 輸送機(jī)滾筒直徑d=355mm； 減速器設(shè)計(jì)壽命5年。4.工作條件

兩班制，常溫下連續(xù)工作；空載啟動(dòng)，工作載荷有輕微振動(dòng)；電壓為380/220V三相交流電。

二、傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 1.電機(jī)的選擇

按設(shè)計(jì)要求及工作條件選用Y系列三相異步電機(jī)，臥式封閉結(jié)構(gòu)，電壓330V。1)電動(dòng)機(jī)容量的選擇

根據(jù)已知條件計(jì)算工作機(jī)所需有效功率

Pw?F?v?3000?1.31000?3.9kW

設(shè)：?4w——輸送機(jī)滾筒軸（4軸）至輸送帶之間的傳送效率；

?c——聯(lián)軸器效率，?c?0.99(參考文獻(xiàn)1附表B-10)；

?g——閉式圓柱齒輪傳動(dòng)效率，?g?0.97(參考文獻(xiàn)1附表B-10)；

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

由傳動(dòng)系統(tǒng)方案知：

i01?i34?1

則兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比

i??i12?i34?13.73

為便于兩級(jí)圓柱齒輪減速器采用浸油潤(rùn)滑，當(dāng)兩對(duì)齒輪的配對(duì)材料相同、齒面硬度HBS?350、齒寬系數(shù)相等時(shí)，考慮齒面接觸強(qiáng)度接近相等的條件，取高速級(jí)傳動(dòng)比

i12?(1.3~1.5)i?4.38

那么

i?23?ii?3.13

12那么各傳動(dòng)比分配結(jié)果如下：

i01?1,i12?4.38,i23?3.13,i34?1

3.傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算

傳動(dòng)系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下： 0軸（電機(jī)軸）

n0?nm?960r/min

P0?Pr?4.59kW

T04.590?9550Pn?9550?960?45.66N?m

01軸（高速軸）

n1?n0i?960r/min 01P1?Pr??01?4.54kW

T4.541?9550P1n?9550?1960?45.16N?m

2軸（中間軸）

n2?n1i?219.18r/min

12P2?P1??12?4.36kW

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-35查得壽命系數(shù)ZN1?0.92，ZN2?0.96 因?yàn)橐粚?duì)齒輪均為軟齒面，故工作硬化系數(shù)ZW?1 一般設(shè)計(jì)中取潤(rùn)滑系數(shù)ZL?1

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表8-8，當(dāng)失效概率小于1/100時(shí)，取接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)SH'min?1

將以上數(shù)值帶入許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式

[?H1]?ZN1??H',lim1S?0.92?560?515MPa

H'min1[??ZN2??H',lim2?0.96?500H2]SH'min1?480MPa

（3）按齒面接觸強(qiáng)度條件計(jì)算中心距a 由參考文獻(xiàn)2中式8-45

'a?(u?1)500KTZ'''?231???ZEHZ?Z???mm au??[?H]?初設(shè)螺旋角?'?10?（由最后幾何條件確定）理論傳動(dòng)比i12'?u'?4.38 高速軸轉(zhuǎn)矩T1?45.16N?m

齒寬系數(shù)?a?0.35（見(jiàn)參考文獻(xiàn)1表4-3）初取載荷系數(shù)K'?1.85

彈性系數(shù)Z??189.8MPa（據(jù)參考書(shū)目2表8-7）初取節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)Z'H?2.475 初取重合度系數(shù)Z'E?0.80 初取螺旋角系數(shù)Z'??0.992 將以上數(shù)據(jù)帶入中心距計(jì)算公式

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

齒輪精度取8級(jí)

按參考文獻(xiàn)2圖8-21，KV?1.13

○3齒向載荷分布系數(shù)K? 按參考文獻(xiàn)2圖8-24，軟齒面，不對(duì)稱(chēng)布置，?(u?1)?ad?2?0.96，K??1.14

○4齒間載荷分配系數(shù)K? 端面重合度???[1.88?3.2(1z?1?1.68

1z)]cos?2縱向重合度?bsin????m?1.60

n由參考文獻(xiàn)2式（8-38），重合度????????1.68?1.60?3.28K??1.43

K?KAKVK?K??1?1.13?1.14?1.43?1.84?K'

原設(shè)計(jì)偏于安全，不再重新進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。（5）驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度

1）根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-32（c）查得

?F',lim1?240MPa

?F',lim2?200MPa

2）接觸應(yīng)力變化總次數(shù)

N1?60n1?Lh?60?960?1?24000?1.382?109

N82?60n2?Lh?60?219.18?1?24000?3.16?10

根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-45查得壽命系數(shù)YN1?0.88，YN2?0.93（2）根據(jù)參考文獻(xiàn)2表8-8得SF'min?1.25（3）齒形系數(shù)，根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-28 YFa1?2.6，YFa2?2.2

（4）應(yīng)力修正系數(shù)，根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-29 YSa1?1.62，YSa2?1.83

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

大齒輪材料為45鋼（正火），硬度HBS2=170~217（2）確定許用接觸應(yīng)力[?HP3]和[?HP4] 由文獻(xiàn)2知接觸應(yīng)力計(jì)算公式為：

[?H]??H',limSH'minZNZWZLMPa

根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-33（c）查得

?H',lim3?560MPa ?500MPa ?H',lim4根據(jù)接觸應(yīng)力變化總次數(shù)

N3?60n2?Lh?60?219.18?1?24000?3.16?10N4?60n3?Lh?60?70.02?1?24000?1.01?1088

根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-35查得壽命系數(shù)ZN3?0.96，ZN4?1 因?yàn)橐粚?duì)齒輪均為軟齒面，故工作硬化系數(shù)ZW?1 一般設(shè)計(jì)中取潤(rùn)滑系數(shù)ZL?1

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表8-8，當(dāng)失效概率小于1/100時(shí)，取接觸強(qiáng)度最小安全系數(shù)SH'min?1

將以上數(shù)值帶入許用接觸應(yīng)力計(jì)算公式

[?H3]?ZN3??H',lim3SH'minZN4??H',lim4SH'min?0.96?56011?5001?537.6MPa

[?H4]???500MPa

（3）按齒面接觸強(qiáng)度條件計(jì)算中心距a 由參考文獻(xiàn)2中式8-45

'''500KT1?ZEZHZ?Z?a?(u?1)3??au?[?H]?'?mm ???2理論傳動(dòng)比i23'?u'?3.13 轉(zhuǎn)矩T2?189.97N?m

齒寬系數(shù)?a?0.35（見(jiàn)參考文獻(xiàn)1表4-3）

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○1使用系數(shù)KA，按參考文獻(xiàn)2表8-5，KA?1 ○2動(dòng)載系數(shù)KV 齒輪圓周速度v??d3n23.14?98?219.1860000?60000?1.12ms

齒輪精度取8級(jí)

按參考文獻(xiàn)2圖8-21，KV?1.13

○3齒向載荷分布系數(shù)K? 按參考文獻(xiàn)2圖8-24，軟齒面，不對(duì)稱(chēng)布置

?d?bd?0.71，K??1.11

3○4齒間載荷分配系數(shù)K? 端面重合度?1??[1.88?3.2(z?11.79

1z)]?2縱向重合度?r????1.79

由參考文獻(xiàn)2式（8-38），重合度??????r?1.79?1.79?3.58K??1.44

K?KAKVK?K??1?1.13?1.11?1.44?1.80?K'

原設(shè)計(jì)偏于安全，不再重新進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。（5）驗(yàn)算輪齒彎曲強(qiáng)度

1）根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-32（c）查得

?F',lim3?240MPa

?F',lim4?200MPa

2）接觸應(yīng)力變化總次數(shù)

N3?60n2?Lh?60?219.18?1?24000?3.16?108

N4?60n3?Lh?60?70.02?1?24000?1.01?108

根據(jù)參考文獻(xiàn)2圖8-45查得壽命系數(shù)YN3?0.92，YN4?0.96（6）根據(jù)參考文獻(xiàn)2表8-8得SF'min?1.25

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四、減速器軸的設(shè)計(jì) 1.軸的布置

a1?140mm，a2?200mm

bh1?54mm，bh2?49mm，bl1?75mm，bl2?70mm

考慮相鄰齒輪沿軸向不發(fā)生干涉，計(jì)入尺寸s?11mm

考慮齒輪與箱體內(nèi)壁沿軸向不發(fā)生干涉，計(jì)入尺寸k?10mm 為保證滾動(dòng)軸承放入箱體軸承座孔內(nèi)，計(jì)入尺寸c?4mm 初取軸承寬度為n1?20mm，n2?22mm，n3?22mm 3根軸的支撐跨距分別為

l1?2?(c?k)?bh1?s?bl1?n1?2?(4?10)?54?11?75?20?188mm l2?2?(c?k)?bh1?s?bl1?n2?2?(4?10)?54?11?75?22?190mm l3?2?(c?k)?bh1?s?bl1?n3?2?(4?10)?54?11?75?22?190mm

2.高速軸的設(shè)計(jì)

A.選擇軸的材料及熱處理

小齒輪采用齒輪軸結(jié)構(gòu)。選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)。

B.軸的受力分析 軸的受力簡(jiǎn)圖如圖：

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

?Md1A?0.RBy?lAB?Fa1?2?Fr1?lAC?0.得到

RBy=120.23N ?MB?0.Fr1?lBC?Fd1a1?2?RAy?lAB?0.得到

RAy=509.30N 合成支撐反力為：RA?1334.48N,RB?474.66N（3）計(jì)算彎矩 水平面內(nèi)：

MAX?MBX?0.MCx?RBxlBC?62908N?mm

豎直面內(nèi)：

MAy?MBy?0.MCy??RAylAC?25974N?mm MCy??RBylBC?16472N?mm

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減速器高速軸的結(jié)構(gòu)如下圖：

3.中間軸的設(shè)計(jì)

A.選擇軸的材料及熱處理 選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)。

B.軸的受力分析 軸的受力簡(jiǎn)圖如圖：

lAB?l3?190mm

lbl1BC?c?k?2?n32?52mm

lAC?lAB?lBC?138mm

（1）計(jì)算齒輪的嚙合力

FT2189.87t2?2000d?2000?2239.06N?1589.31NFr2?Ftan?nt2cos??1589.31?tan20?cos11?52'59''N?591.13NFa2?Ft2tan??1589.31?tan11?52'59''?334.44N

F2000T22000?189.97t3?d?398?3876.94NFr3?Ft3tan?n?3876.94?tan20??1411.10N（2）求支撐反力 在水平面內(nèi)，有

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M??RAylAC?12752N?mm M??Fr3lBD?(RBy?Fr3)lBC?40460N?mm

CyCyMDy?RBylBD?109813N?m

合成彎矩：

MA?MB?0

M?M22C?Cx?MCy??17951N?mmM22C??MCx?MCy??42386.6N?mm MD?M2DX?M2DY?219268N?mm

（4）合成扭矩T=Ft2·d2/2=189970N·mm

（5）軸的初步計(jì)算 根據(jù)參考文獻(xiàn)2式16-6，d?310M2?(?T)2[?]mm

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-7，軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，?b?637MPa

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

lAB?l3?190mm

ll1BC?c?k?b2?n32?62.5mm

lAC?lAB?lBC?127.5mm

（1）計(jì)算齒輪的嚙合力

F32000?571.47t4?2000Td?4302N?3784.57N

Fr1?Ft1tan?n?3784.57?tan20?N?1377.47N（2）求支撐反力 在水平面內(nèi)，有

?MB?0.Ft4lBC?RAxlAB?0得到RAx=3784.57N ?MA?0.RBxlAB?Ft4lAC?0得到RBy=2539.65N 在豎直面內(nèi)，有

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

（4）合成扭矩T?Ft4?d4/2?571470N?mm

（5）軸的初步計(jì)算 根據(jù)參考文獻(xiàn)2式16-6，d?310M2?(?T)2[?]mm

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-7，軸的材料為45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，?b?637MPa 根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-3，插值得[??1]?58.7MPa 取折算系數(shù)??0.6 代入得，d?310M2?(?T)2[?]?38.87mm

（6）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

按經(jīng)驗(yàn)公式，減速器輸入端的軸端直徑

dd?(0.3~0.35)dm?(0.3~0.35)?200?60~70mm

參考聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)軸孔直徑，取dd?72mm

安裝齒輪、聯(lián)軸器處軸肩結(jié)構(gòu)尺寸按參考文獻(xiàn)1表5-1確定。減速器低速軸的結(jié)構(gòu)如下圖：

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表17-8，沖擊載荷系數(shù)fp?1.5。當(dāng)量動(dòng)載荷

Pr?fp(XFr?YFa)?1.5?(0.56?3507.75?2.30?334.44)N?4100.33N

11C?hn?js?PrL?P60Lr(106)?22157.96?Cr故所選軸承滿(mǎn)足壽命要求。

6209軸承：D?85mm,damin?52mm,B?19mm 3.低速軸滾動(dòng)軸承的選擇

Fr?2702.64N,n?70.02rmin，Lh?2.5?16?300?12000h。

初選滾動(dòng)軸承6013GB/T276，基本額定動(dòng)載荷Cr?32000N，基本額定靜載荷C0r?24800N。

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表17-8，沖擊載荷系數(shù)fp?1.5。當(dāng)量動(dòng)載荷

Pr?fpFr?1.5?2702.64?4053.96N11

C?js?PrL?Pr(60Lhn106)??14976?Cr故所選軸承滿(mǎn)足壽命要求。

6013軸承：D?100mm,damin?72mm,B?18mm

六、鍵和聯(lián)軸器的選擇 1.高速軸鍵和聯(lián)軸器的選擇

（1）高速軸的工作轉(zhuǎn)矩T1?45.16N?m，工作轉(zhuǎn)速為n1?960r/min。

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表18-1，取工作情況系數(shù)K?1.75。計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc?KT?79.03N?m

根據(jù)參考文獻(xiàn)2附錄c-16,選聯(lián)軸器為 LX3聯(lián)軸器YA38?82YA32?82GB/T5014?2003。

許用轉(zhuǎn)矩[T]?1250N?m，許用轉(zhuǎn)速[T]?4750r/min

兩級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

選A型普通平鍵。

d31?71mm,L31?70mm,L31?70?5~10mm?60~65mm '根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-8選取20?12?63GB1096：

b?20mm,h?12mm,L?63mm

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-9查得許用擠壓應(yīng)力[?p]?110MPa

?p?FA?4000Tdhl?62.39MPa?[?p]

滿(mǎn)足要求。

（2）根據(jù)參考文獻(xiàn)2表18-1，取工作情況系數(shù)K?1.75。計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc?KT?1069.28N?m

根據(jù)參考文獻(xiàn)2附錄c-16,選聯(lián)軸器為 LX4聯(lián)軸器YA55?112YA48?112GB/T4323。

許用轉(zhuǎn)矩[T]?2500N?m，許用轉(zhuǎn)速[n]?3870r/min 均符合要求。

（10）選A型普通平鍵。

d32?55mm,L11?112mm,L11?112?5~10mm?102~107mm '根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-8選取16?10?100GB1096：

b?16mm,h?10mm,L?100mm,l?84mm

根據(jù)參考文獻(xiàn)2表16-9查得許用擠壓應(yīng)力[?p]?110MPa

?p?FA?4000Tdbl?4000?571.4755?10?84?49.48MPa?[?p]

滿(mǎn)足要求。

七、減速器潤(rùn)滑方式潤(rùn)滑劑及密封裝置的選擇

（一）潤(rùn)滑：

由參考文獻(xiàn)1建議，齒輪采用浸油潤(rùn)滑；當(dāng)齒輪圓周速度v?12m/s時(shí)，圓柱齒輪浸油深度以一個(gè)齒高、但不小于10mm為宜，大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x≥30~50mm。軸承潤(rùn)滑采用脂潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂的加入量為軸承空隙體積的13~12，采

（二）密封：

防止外界的灰塵、水分等侵入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦А㈤唴⒖嘉墨I(xiàn)1，高低速軸密封圈為氈圈密封。箱體與箱座接合面的密封采用密封膠進(jìn)行密封。

第二篇：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)--單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

機(jī)械課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)題目 單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)

學(xué) 院

___________________________ 專(zhuān)業(yè)班級(jí) ___________________________ 設(shè) 計(jì) 人 ___________________________ 學(xué) 號(hào)

___________________________ 指導(dǎo)教師

_________________________ 完成日期

_________________________

目 錄

一、前言…………….…………………………………………2

二、設(shè)計(jì)任務(wù)…………….……………………………………2

三、計(jì)算過(guò)程及計(jì)算說(shuō)明…………………………………….3

（一）電動(dòng)機(jī)選擇…………………………………………….3

（二）計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比………………….4(三)運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算…………………………….4(四）傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………...5

（五）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及軸承的選擇計(jì)算……………………...9(六)鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算…………………………………….13

四、減速器的潤(rùn)滑與密封……………………………………………..14 五 減速器箱體及其附件………………………………………………..15

六、設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………17

七、參考資料……………………………………………………19

一、前言（一)設(shè)計(jì)目的：

通過(guò)本課程設(shè)計(jì)將學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)算能力，熟悉一般的機(jī)械裝置設(shè)計(jì)過(guò)程。(二)傳動(dòng)方案的分析：

機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是用來(lái)傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿(mǎn)足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。合理的傳動(dòng)方案除滿(mǎn)足工作裝置的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。-

本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。傳動(dòng)方案采用了一級(jí)傳動(dòng)，傳動(dòng)為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長(zhǎng)，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之一。本設(shè)計(jì)采用的是單級(jí)直齒輪傳動(dòng)。

二、設(shè)計(jì)任務(wù)

設(shè)計(jì)一臺(tái)用帶式運(yùn)輸?shù)闹饼X圓柱齒輪減速器運(yùn)輸機(jī)運(yùn)送沙子單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)載荷，有輕微沖擊，環(huán)境有輕度粉塵，使用期限八年，兩班制工作（每班8小時(shí)，每年按300天計(jì)算）。

原始數(shù)據(jù)：運(yùn)輸帶工作拉力F=1800N；帶速V=1m/s；滾筒直徑D=200mm，帶速允許誤差＜5%。具體要求：

1、電動(dòng)機(jī)類(lèi)型確定

2、單機(jī)減速器的齒輪、軸、軸承、箱體等的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度計(jì)算

3、A1裝配圖一張

4、編寫(xiě)一份設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

三、計(jì)算過(guò)程及計(jì)算說(shuō)明

（一）電動(dòng)機(jī)選擇

1、電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)

2、電動(dòng)機(jī)功率選擇（1）傳動(dòng)裝置的總功率：

η總=0.96×0.99×0.99×0.97×0.99×0.96=0.86(2)電機(jī)所需的工作功率： P工作=FV/1000η總 =1800×1/1000×0.86 =2.09KW

3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速： 計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速： n筒=60×1000V/πD =60×1000×1/π×200 =95.49r/min 按手冊(cè)推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍I‘1=3～6。取V帶傳動(dòng)比I’2=2～4，則總傳動(dòng)比理時(shí)范圍為I‘a(chǎn)=6～24。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n’d=I‘a(chǎn)×n筒=573～2291r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、和1500r/min等。

根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見(jiàn)第2方案比較適合，則選n=1000r/min。

4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)

根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類(lèi)型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y112M-6。其主要性能：額定功率：2.2KW，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速940r/min，質(zhì)量45kg

（二）計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n筒=940/95.49=10 i2=i/2.5=4(三)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算

1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）V帶高速軸 nI=n電機(jī)=940r/min 減速器高速軸nII=nI/iV帶=940/2.5=376(r/min)減速器低速軸nIII=nII/ i減速器=376/4=94(r/min)

2、計(jì)算各軸的輸入功率（KW）V帶低速軸 PI=P工作=2.2KW 減速器高速軸 PII=PI×η帶=2.2×0.96=2.11KW 減速器低速軸 PIII=PII×η軸承×η齒輪= 2.03KW

3、計(jì)算各軸扭矩（N?m）電動(dòng)機(jī)輸出軸 TI=9550×PI/nI =9550×202/940=22.35N?m 減速器高速軸 TII=9550×PII/nII =9550×2.11/376=53.59N?m 減速器低速軸 TIII=9550×PIII/nIII =9550×2.03/94=206.23N?m(四）傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算

（1）選擇齒輪材料及精度等級(jí)

考慮減速器傳遞功率不大，所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì)，齒面硬度為240~260HBS，取260HBS。大齒輪選用45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度220HBS；根據(jù)課本P74表6-5選8級(jí)精度。齒面精糙度Ra≤1.6~3.2μm(2)按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)

由d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 確定有關(guān)參數(shù)如下：傳動(dòng)比i齒=4 取小齒輪齒數(shù)Z1=24。則大齒輪齒數(shù)： Z2=iZ1=4×24=96 齒數(shù)比：u=i0=4 由課本取φd=0.75(3)轉(zhuǎn)矩T1 T1=22350N?mm(4)載荷系數(shù)k 由課本取k=1.2(5)許用接觸應(yīng)力[σH] [σH]= σHlimZNT/SH由課本查得： σHlimZ1=710Mpa σHlimZ2=620Mpa 由課本P133式6-52計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL NL1=60n1rth=60×458.2×1×(16×365×8)=1.28×109 NL2=NL1/i=1.28×109/6=2.14×108 由課本P135圖6-34查得接觸疲勞的壽命系數(shù)： ZNT1=0.92 ZNT2=0.98 通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安全系數(shù)SH=1.0 [σH]1=σHlim1ZNT1/SH=710×0.92/1.0Mpa =653.2Mpa [σH]2=σHlim2ZNT2/SH=620×0.98/1.0Mpa =607.6Mpa 故得：

d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 =76.43[1.2×22350×(6+1)/0.75×4×607]1/3mm =46.21mm 模數(shù)：m=d1/Z1=46.21/24=1.93mm 根據(jù)課本取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2mm(6)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 根據(jù)課本 式

σF=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤[σH] 確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)

分度圓直徑：d1=mZ1=2×24mm=48mm d2=mZ2=2×96mm=192mm 齒寬：b=φdd1=0.75×48mm=36mm 取b=40mm b1=45mm(7)齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)YSa 根據(jù)齒數(shù)Z1=20,Z2=120由表6-9相得 YFa1=2.80 YSa1=1.55 YFa2=2.14 YSa2=1.83(8)許用彎曲應(yīng)力[σF] 根據(jù)課本 式：

[σF]= σFlim YSTYNT/SF 由課本圖 查得：

σFlim1=290Mpa σFlim2 =210Mpa 由圖6-36查得：YNT1=0.88 YNT2=0.9 試驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)YST=2 按一般可靠度選取安全系數(shù)SF=1.25 計(jì)算兩輪的許用彎曲應(yīng)力

[σF]1=σFlim1 YSTYNT1/SF=290×2×0.88/1.25Mpa =408.32Mpa [σF]2=σFlim2 YSTYNT2/SF =210×2×0.9/1.25Mpa =302.4Mpa 將求得的各參數(shù)代入式（6-49）σF1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1 =(2×1×50021.8/45×2.52×20)×2.80×1.55Mpa =77.2Mpa< [σF]1 σF2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1 =(2×1×50021.8/45×2.52×120)×2.14×1.83Mpa =11.6Mpa< [σF]2 故輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠(9)計(jì)算齒輪傳動(dòng)的中心矩a a=m/2(Z1+Z2)=2/2(24+96)=100mm(10)計(jì)算齒輪的圓周速度V V=πd1n1/60×1000=3.14×48×940/60×1000 =2.36 m/s

（五）軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及軸承的選擇計(jì)算 輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、按扭矩初算軸徑

選用40Cr調(diào)質(zhì)，硬度217~255HBS 根據(jù)課本，取c=110 d≥110(2.11/382.1)1/3mm=19.44mm 考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則 d=19.7×(1+5%)mm=20.69 ∴選d=25mm

2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）軸上零件的定位，固定和裝配

單級(jí)減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱(chēng)分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，聯(lián)接以平鍵作過(guò)渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則采用過(guò)渡配合固定（2）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度

工段：d1=25mm 長(zhǎng)度取L1=50mm ∵h(yuǎn)=2c c=1.5mm II段:d2=d1+2h=25+2×2×1.5=31mm ∴d2=31mm 初選用6207型深溝球軸承，其內(nèi)徑為35mm, 寬度為16mm.考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。取套筒長(zhǎng)為20mm，通過(guò)密封蓋軸段長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度，并考慮聯(lián)軸器和箱體外壁應(yīng)有一定矩離而定，為此，取該段長(zhǎng)為55mm，安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂寬度小2mm,故II段長(zhǎng)： L2=（2+20+16+55）=93mm III段直徑d3=35mm L3=L1-L=50-2=48mm Ⅳ段直徑d4=45mm 由手冊(cè)得：c=1.5 h=2c=2×1.5=3mm d4=d3+2h=35+2×3=41mm 長(zhǎng)度與右面的套筒相同，即L4=20mm 但此段左面的滾動(dòng)軸承的定位軸肩考慮，應(yīng)便于軸承的拆卸，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)查取由手冊(cè)得安裝尺寸h=3.該段直徑應(yīng)?。海?0+3×2）=36mm 因此將Ⅳ段設(shè)計(jì)成階梯形，左段直徑為36mm Ⅴ段直徑d5=30mm.長(zhǎng)度L5=19mm 由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距L=100mm(3)按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算

①求分度圓直徑：已知d1=48mm ②求轉(zhuǎn)矩：已知T2=52780N?mm ③求圓周力：Ft 根據(jù)課本 式得

Ft=2T2/d2=52780/48=1099.583N ④求徑向力Fr 根據(jù)課本P127（6-35）式得

Fr=Ft?tanα=1099.58×tan200=400.21N ⑤因?yàn)樵撦S兩軸承對(duì)稱(chēng)，所以：LA=LB=50mm(7)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度 由式（6-3）

σe=Mec/0.1d33=99.6/0.1×353 =14.5MPa< [σ-1]b=60MPa ∴該軸強(qiáng)度足夠。輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

1、按扭矩初算軸徑

選用45#調(diào)質(zhì)鋼，硬度（217~255HBS）根據(jù)課本 取c=115 d≥c(P3/n3)1/3=33.41mm 取d=35mm

2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）軸的零件定位，固定和裝配

單級(jí)減速器中，可以將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱(chēng)分布，齒輪左面用軸肩定位，右面用套筒軸向定位，周向定位采用鍵和過(guò)渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過(guò)渡配合或過(guò)盈配合，軸呈階狀，左軸承從左面裝入，齒輪套筒，右軸承和皮帶輪依次從右面裝入。（2）確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度

初選6209型深溝球軸承，其內(nèi)徑為45mm，寬度為19mm?？紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離，則取套筒長(zhǎng)為20mm，則該段長(zhǎng)41mm，安裝齒輪段長(zhǎng)度為輪轂寬度為2mm。(3)按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算

①求分度圓直徑：已知d2=192mm ②求轉(zhuǎn)矩：已知T3=20300N?mm ③求圓周力Ft：根據(jù)課本P127（6-34）式得 Ft=2T3/d2=2×271×103/300=1806.7N ④求徑向力Fr根據(jù)課本P127（6-35）式得 Fr=Ft?tanα=1806.7×0.36379=657.2N ⑤∵兩軸承對(duì)稱(chēng) ∴LA=LB=49mm(六)鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 軸徑d1=25mm,L1=50mm 查手冊(cè)得，選用C型平鍵，得：

鍵A 8×7 GB1096-79 l=L1-b=50-8=42mm h=7mm 根據(jù)課本得

σp=4T2/dhl=4×48000/22×7×42 =29.68Mpa<[σR]（2、輸入軸與齒輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接

軸徑d3=35mm L3=48mm T=271N?m 查手冊(cè)P51 選A型平鍵 鍵10×8 GB1096-79 l=L3-b=48-10=38mm h=8mm σp=4T/dhl=4×271000/35×8×38 =101.87Mpa<[σp](110Mpa)

3、輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接 軸徑d2=50mm L2=50mm T=61.5Nm 查手冊(cè)P51 選用A型平鍵 鍵16×10 GB1096-79 l=L2-b=50-16=34mm h=10mm 據(jù)課本P243式（10-5）得

σp=4T/dhl=4×6100/51×10×34=60.3Mpa<[σp]

四、減速器的潤(rùn)滑與密封 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑

高速級(jí)齒輪圓周轉(zhuǎn)速為2.0m/s 低速級(jí)齒輪圓周轉(zhuǎn)速為0.69m/s 所以選擇脂潤(rùn)滑的潤(rùn)滑方式，可用旋蓋式、壓注式油杯向軸承室加注潤(rùn)滑脂。潤(rùn)滑油牌號(hào)的確定及油量計(jì)算

減速器中傳動(dòng)件通常用浸油（油?。?rùn)滑

選用牌號(hào)為L(zhǎng)-AN32的全損耗系統(tǒng)用油，其主要用于一般機(jī)床齒輪減速箱、中小型機(jī)床導(dǎo)軌。油面高度為浸過(guò)高速級(jí)大齒輪一個(gè)全齒，油量計(jì)算： V=a×b×h=543×146×57=4.52×106mm3 軸承的潤(rùn)滑

選用牌號(hào)為ZGN69-2的滾動(dòng)軸承脂，該潤(rùn)滑脂適用于各種機(jī)械設(shè)備的滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑，適用工作溫度≤90°C 脂潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于密封，但潤(rùn)滑效果不如油潤(rùn)滑，故常用于開(kāi)式齒輪傳動(dòng)、開(kāi)式蝸桿傳動(dòng)和低速滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑。

滾動(dòng)軸承采用脂潤(rùn)滑時(shí)，潤(rùn)滑脂的填充量不應(yīng)超過(guò)軸承空間的1/3~1/2。減速器的密封 選用氈圈密封方式。

其密封效果是靠矩形氈圈安裝于梯形槽中所產(chǎn)生的徑向壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉，但磨損較快、壽命短。它主要用于軸承采用脂潤(rùn)滑，且密封處軸的表面圓周速度較小的場(chǎng)合，對(duì)粗、半粗及航空用氈圈其最大圓周速度分別為3m/s、5m/s、7m/s，工作溫度t≤90°C

五、減速器箱體及其附件（1）窺視孔和視孔蓋

窺視孔應(yīng)設(shè)在箱蓋頂部能看見(jiàn)齒輪嚙合區(qū)的位置，大小以手能伸入箱體內(nèi)檢查操作為宜。

窺視孔處應(yīng)設(shè)計(jì)凸臺(tái)以便于加工。視孔蓋可用螺釘緊固在凸臺(tái)上，并考慮密封。（2）通氣器

通氣器設(shè)置在箱蓋頂部或視孔蓋上。較完善的通氣器內(nèi)部制成一定曲路，并設(shè)置金屬網(wǎng)。

選擇通氣器類(lèi)型的時(shí)候應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，其規(guī)格尺寸應(yīng)與減速器大小相適應(yīng)。（3）油面指示器

油面指示器應(yīng)設(shè)置在便于觀(guān)察且油面較穩(wěn)定的部位，如低速軸附近。

常用的油面指示器有圓形油標(biāo)、長(zhǎng)形油標(biāo)、管狀油標(biāo)，油標(biāo)尺等形式。

油標(biāo)尺的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在減速器中較常采用。油標(biāo)尺上有表示最高及最低油面的刻線(xiàn)。裝有隔離套的油尺可以減輕油攪動(dòng)的影響。

油標(biāo)尺安裝位置不能太低，以避免油溢出油標(biāo)尺座孔。（4）放油孔和螺塞

放油孔應(yīng)設(shè)置在油池的最低處，平時(shí)用螺塞堵住。采用圓柱螺塞時(shí)，座箱上裝螺塞處應(yīng)設(shè)置凸臺(tái)，并加封油墊片。放油孔不能高于油池底面，以避免排油不凈。（5）起吊裝置

吊環(huán)螺釘可按照起重量選擇。為保證起吊安全，吊環(huán)螺釘應(yīng)完全擰入螺孔。箱蓋安裝吊環(huán)螺釘處應(yīng)設(shè)置凸臺(tái)，以使吊環(huán)螺釘孔有足夠深度。

箱蓋吊耳、吊鉤和箱座吊鉤的結(jié)構(gòu)尺寸在設(shè)計(jì)時(shí)可以進(jìn)行適當(dāng)修改。（6）定位銷(xiāo)

常采用圓錐銷(xiāo)作定位銷(xiāo)。兩定位銷(xiāo)之間的距離越遠(yuǎn)越可靠，因此，通常將其設(shè)置在箱體聯(lián)接凸緣的對(duì)角處，并應(yīng)作非對(duì)稱(chēng)布置。定位銷(xiāo)的長(zhǎng)度應(yīng)大于箱蓋、箱座凸緣厚度之和。（7）起蓋螺釘

起蓋螺釘設(shè)置在箱蓋聯(lián)接凸緣上，其螺紋有效長(zhǎng)度應(yīng)大于箱蓋凸緣厚度。起蓋螺釘直徑可與箱蓋凸緣螺釘直徑相同，螺釘端部制成圓柱形并光滑導(dǎo)角或制成半球形。

六、設(shè)計(jì)小結(jié)

一個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了。這一個(gè)星期以來(lái)，我是感慨良多，有痛苦也有快樂(lè)，發(fā)過(guò)火，流過(guò)汗，學(xué)到的東西也很多。大家常掛在嘴邊的一句話(huà)：哥畫(huà)的不是圖，畫(huà)的是寂寞。但經(jīng)過(guò)了那么多天的奮戰(zhàn)，當(dāng)我們平生最大的一幅圖在我們自己的設(shè)計(jì)中成型時(shí)，我們才發(fā)現(xiàn)：我們畫(huà)的不是寂寞，而是成功的歷程。成就感在我們的心中蕩漾……

首先,我要感謝頂著炎熱的天氣在教室里指導(dǎo)我們的陳老師,是他在我們幾乎絕望的時(shí)候給了我們鼓勵(lì),給了我們信心,也是他在我們遇到困難的時(shí)候出現(xiàn)在我們的身邊。

通過(guò)一個(gè)星期的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，我知道了在設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須嚴(yán)肅認(rèn)真，刻苦專(zhuān)研，一絲不茍，精益求精，才能在設(shè)計(jì)思想，方法和技能各方面獲得較好的鍛煉與提高。必須發(fā)揮設(shè)計(jì)的主動(dòng)性，主動(dòng)思考問(wèn)題分析問(wèn)題和解決問(wèn)題設(shè)計(jì)中要正確處理參考已有資料和創(chuàng)新的關(guān)系。熟悉和利用已有的資料，既可避免許多重復(fù)的工作，加快設(shè)計(jì)進(jìn)程，同時(shí)也是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要保證。善于掌握和使用各種資料，如參考和分析已有的結(jié)構(gòu)方案，合理選用已有的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，也是設(shè)計(jì)工作能力的重要方面。機(jī)械設(shè)計(jì)應(yīng)邊計(jì)算，邊繪圖，邊修改，設(shè)計(jì)計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)繪圖交替進(jìn)行，這與按計(jì)劃完成設(shè)計(jì)任務(wù)并不矛盾，應(yīng)從第一次設(shè)計(jì)開(kāi)始就注意逐步掌握正確的設(shè)計(jì)方法。

安排課程設(shè)計(jì)的基本目的，在于通過(guò)理論與實(shí)際的結(jié)合、人與人的溝通，進(jìn)一步提高思想覺(jué)悟。尤其是觀(guān)察、分析和解決問(wèn)題的實(shí)際工作能力，以便培養(yǎng)成為能夠主動(dòng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的高素質(zhì)的復(fù)合型人才。-

作為整個(gè)學(xué)習(xí)體系的有機(jī)組成部分，課程設(shè)計(jì)雖然安排在一周進(jìn)行，但并不具有絕對(duì)獨(dú)立的意義。它的一個(gè)重要功能，在于運(yùn)用學(xué)習(xí)成果，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果。運(yùn)用學(xué)習(xí)成果，把課堂上學(xué)到的系統(tǒng)化的理論知識(shí)，嘗試性地應(yīng)用于實(shí)際設(shè)計(jì)工作，并從理論的高度對(duì)設(shè)計(jì)工作的現(xiàn)代化提出一些有針對(duì)性的建議和設(shè)想。檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果，看一看課堂學(xué)習(xí)與實(shí)際工作到底有多大距離，并通過(guò)綜合分析，找出學(xué)習(xí)中存在的不足，以便為完善學(xué)習(xí)計(jì)劃，改變學(xué)習(xí)內(nèi)容與方法提供實(shí)踐依據(jù)。

對(duì)我們非機(jī)械專(zhuān)業(yè)的本科生來(lái)說(shuō)，實(shí)際能力的培養(yǎng)至關(guān)重要，而這種實(shí)際能力的培養(yǎng)單靠課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須從課堂走向?qū)嵺`。這也是一次設(shè)計(jì)工作的預(yù)演和準(zhǔn)備。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，讓我們找出自身狀況與實(shí)際需要的差距，并在以后的學(xué)習(xí)期間及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，為求職與正式工作做好充分的知識(shí)、能力準(zhǔn)備，從而縮短從校園走向社會(huì)的心理轉(zhuǎn)型期。課程設(shè)計(jì)促進(jìn)了我系人才培養(yǎng)計(jì)劃的完善和課程設(shè)置的調(diào)整。課程設(shè)計(jì)達(dá)到了專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)的預(yù)期目的。在一個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)之后，我們普遍感到不僅實(shí)際動(dòng)手能力有所提高，更重要的是通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)流程的了解，進(jìn)一步激發(fā)了我們對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的興趣，并能夠結(jié)合實(shí)際存在的問(wèn)題在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)。

課程設(shè)計(jì)需要刻苦耐勞，努力鉆研的精神,有時(shí)可能需要連續(xù)幾個(gè)小時(shí)、十幾個(gè)小時(shí)不停的工作進(jìn)行攻關(guān), 雖然過(guò)程很辛苦，有時(shí)還會(huì)有放棄的念頭，但始終堅(jiān)持下來(lái)，完成了設(shè)計(jì)，而且學(xué)到了，應(yīng)該是補(bǔ)回了許多以前沒(méi)學(xué)好的知識(shí)，同時(shí)鞏固了這些知識(shí)，提高了運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。最后出成果的瞬間是喜悅、是輕松、是舒了口氣！-

至于此次課程設(shè)計(jì)中的不足，我將在今后的學(xué)習(xí)的加以改進(jìn)，不斷的完善自己，認(rèn)真學(xué)習(xí)自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，希望在畢業(yè)的時(shí)候能成為一個(gè)合格的工科人才。

七、參考資料目錄

機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì) 高等教育出版社 1995年12月版 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 湖南大學(xué)出版社 2005年8月版

第三篇：帶式輸送機(jī)(圓錐—圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

摘要

減速器是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達(dá)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動(dòng)設(shè)備，把電動(dòng)機(jī).內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過(guò)減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達(dá)到減速的目的。

本設(shè)計(jì)對(duì)二級(jí)減速器進(jìn)行了工藝過(guò)程及裝配的設(shè)計(jì)，對(duì)減速器各零部件的材料進(jìn)行了選擇和比較，對(duì)它的各部分零件加工精度進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，然后利用AutoCAD2004軟件進(jìn)行二級(jí)減速器箱體中各零件的二維制圖;再將各個(gè)零件裝配在一起形成二維工程裝配圖;最后，文章對(duì)潤(rùn)滑和密封的選擇，潤(rùn)滑劑的牌號(hào)及裝油量計(jì)算。

關(guān)鍵詞：箱體；工藝；裝配；設(shè)計(jì)；AutoCAD

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

目錄

第一章 緒論…………………………………………………………………………………… 5 1.1 設(shè)計(jì)目的………………………………………………………………………………….5 1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求………………………………………………………………………….5 第二章 題目分析﹑傳動(dòng)方案的擬定……………………………………………………..5 2.1 原始條件和數(shù)據(jù)…………………………………………………………………………..5 2.2 輸送帶工作拉力……………………………………………………………………….6 2.3 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下……………………………………………………………………………..6 2.4 傳動(dòng)方案的擬定和說(shuō)明………………………………………………………………….6 第三章 電動(dòng)機(jī)選擇，傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算………………………………… 6 3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………………………………………..6 3.2 確定電動(dòng)機(jī)功率…………………………………………………………………………..6 3.3 電動(dòng)機(jī)輸出功率………………………………………………………………………….7 3.4 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速………………………………………………………………………….7 3.5 總轉(zhuǎn)動(dòng)比…………………………………………………………………………………………………………………………………………….7 3.6 分配傳動(dòng)比………………………………………………………………………………..8 3.7 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)…………………………………………………….8 3.8 各軸輸入功率………………………………………………………………………………………………………………………………….8 3.9 各軸輸入轉(zhuǎn)矩………………………………………………………………………………………………………………………………… 10

3.10 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩…………………………………………………………………………….9

第四章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………………………………………………………9 4.1 直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………… 9 4.2 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)……………………………………………………………………….9 4.3 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值………………………………………………………………… 10 4.4 計(jì)算………………………………………………………………………………………… 11 4.5 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的設(shè)計(jì)公式為………………………………………………….12 4.6 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值………………………………………………………………12 4.7 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力……………………………………………………………….13

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

4.8 設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………………………………………………13 4.9 幾何尺寸計(jì)算…………………………………………………………………………….14 第五章 傳動(dòng)的直齒，錐齒輪的設(shè)計(jì)……………………………………………………….14 5.1 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)…………………………………………………………………… 14 5.2 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值………………………………………………………………… 14 5.3 計(jì)算………………………………………………………………………………………… 15 5.4 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)…………………………………………………………………… 16 5.5 幾何計(jì)算……………………………………………………………………………………18 第六章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核……………………………………………………………… 18 6.1 初步確定軸的最小直徑………………………………………………………………… 18 6.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………….18 6.3 Ⅰ軸的校核……………………………………………………………………………….19 6.4 軸承Ⅰ的校核…………………………………………………………………………….21 6.5 驗(yàn)算軸承壽命…………………………………………………………………………….22 6.6 Ⅲ軸的校核……………………………………………………………………………….22 6.7 軸承Ⅱ的校核…………………………………………………………………………….23 6.8 求兩軸的計(jì)算軸向力

和

……………………………………………………….23

6.9 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2…………………………………………………………….23 6.10 第Ⅲ軸承的校核?！?4 6.11 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2……………………………………………………………24 第七章 鍵連接的選擇和校核……………………………………………………………… 25 7.1 選擇鍵連接的類(lèi)型和尺寸………………………………………………………………25 7.2 校核鍵連接的強(qiáng)度……………………………………………………………………… 25 7.3 第Ⅱ軸中的小圓柱齒輪上鍵的選擇………………………………………………… 25 7.4 第Ⅱ軸中的大圓錐齒輪上鍵的選擇………………………………………………… 25 7.5 第Ⅲ軸中的大圓柱齒輪上鍵的選擇………………………………………………… 25 7.6 校核第Ⅲ軸中的大圓柱齒輪上鍵的強(qiáng)度…………………………………………… 25 7.7 校核第Ⅲ軸中的最小段上鍵的強(qiáng)度………………………………………………… 26 第八章 聯(lián)軸器的選擇和校核……………………………………………………………… 26 8.1 類(lèi)型選擇，載荷計(jì)算，公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩…………………………………………………… 26

FF帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

8.2 由表14-1，p352,查得轉(zhuǎn)矩…………………………………………………………… 26 8.3 類(lèi)型選擇………………………………………………………………………………… 26 第九章 箱體的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………… 26 9.1 箱體的主要結(jié)構(gòu)………………………………………………………………………… 26 第十章 滑和密封的選擇，潤(rùn)滑劑的牌號(hào)及裝油量計(jì)算…………………………… 28 10.1 減速器的潤(rùn)滑…………………………………………………………………………… 28 10.2 減速器的密封…………………………………………………………………………… 28 第十一章 傳動(dòng)裝置的附件及說(shuō)明………………………………………………………… 29 11.1 軸承蓋…………………………………………………………………………………… 29 11.2 軸承套杯………………………………………………………………………………… 29 11.3 調(diào)整墊片組……………………………………………………………………………… 29 11.4 油標(biāo)……………………………………………………………………………………….29 11.5 排油孔螺塞……………………………………………………………………………… 29 11.6 檢查孔蓋板……………………………………………………………………………… 29 11.7 通氣器…………………………………………………………………………………….30 11.8 起吊裝置………………………………………………………………………………… 30 11.9 定位銷(xiāo)…………………………………………………………………………………… 30 11.10 起蓋螺釘……………………………………………………………………………….30 設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………………………………………………...30 參考資料………………………………………………………………………………………… 32 致 謝…………………………………………………………………………………………….33

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

第一章 緒論

1.1 設(shè)計(jì)目的

畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，獨(dú)立解決減速器設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。因此，通過(guò)設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到下述目的。

1.1.1初步掌握正確的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)的基本方法步驟,鞏固深化和擴(kuò)大所學(xué)的知識(shí),培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的工作方法和獨(dú)立工作能力。

1.1.2獲得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，零件計(jì)算，編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。繪制部件總裝圖（展開(kāi)圖，裝配圖）和零件工作圖等方面的基本訓(xùn)練及基本技能。1.1.3熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格、手冊(cè)和資料的應(yīng)用。1.1.4對(duì)現(xiàn)有機(jī)械結(jié)構(gòu)初具分析能力和改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力。

1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)和要求

設(shè)計(jì)基本內(nèi)容及要求：

按照設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)調(diào)查研究所提供的權(quán)據(jù)和有關(guān)技術(shù)資料，進(jìn)行以下工作：制定工藝方案，確定選擇通用部件，設(shè)計(jì)專(zhuān)用部件，繪制有關(guān)圖紙（零件、裝配圖等），編寫(xiě)技術(shù)文件等。其基本內(nèi)容如下： 1.2.1選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)；

1.2.2定帶傳動(dòng)的主要參數(shù)及尺寸； 1.2.3設(shè)計(jì)減速器； 1.2.4選擇聯(lián)軸器。1.2.5減速器裝配圖一張； 1.2.6零件工作圖二張； 1.2.7設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。

第二章 題目分析﹑傳動(dòng)方案的擬定

2.1 原始條件和數(shù)據(jù)

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

膠帶輸送機(jī)單班制連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作中有輕微振動(dòng)；使用期限10年，檢修期間隔為3年。該機(jī)動(dòng)力來(lái)源為三相交流電，在中等規(guī)模機(jī)械廠(chǎng)小批生產(chǎn)。輸送帶速度允許誤差為±5%。

2.2 輸送帶工作拉力

2300N，輸送帶速度：1.6m/s，卷筒直徑：270mm.2.3 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下:

2.4 傳動(dòng)方案的擬定和說(shuō)明

由題目所知傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類(lèi)型為：圓錐—圓柱兩級(jí)齒輪減速器。故只要對(duì)本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析論證。

本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：共三根軸，每根軸直徑依次增大，利用圓錐圓柱齒輪進(jìn)行傳動(dòng)，寬度尺寸較小，但錐齒輪加工比圓柱齒輪困難，一般置于高速級(jí)，以減小其直徑和模數(shù)。

第三章 電動(dòng)機(jī)選擇，傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)計(jì)算

3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇：

選用Y系列一般用途的三相異步電動(dòng)機(jī)

3.2 確定電動(dòng)機(jī)功率：

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

Pw?Fw?vw1000??wKw?2200?0.91000?0.94?2.106kw

?w?0.943.3 電動(dòng)機(jī)輸出功率

P0?Pw?

因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率3.4 ?

確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速

按表2-1各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比范圍，圓錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)比所以總傳動(dòng)比范圍是

?

一般傳動(dòng)比為總體傳動(dòng)比的

可見(jiàn)電動(dòng)機(jī)可選范圍

3.5 總轉(zhuǎn)動(dòng)比

圓柱齒輪傳動(dòng)比

?，帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

3.6 分配傳動(dòng)比

令

3.7 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)

軸：

II軸：

III軸：

工作軸

3.8 各軸輸入功率

I軸：

II軸：III軸： 7

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

工作軸 ：

3.9 各軸輸入轉(zhuǎn)矩

I軸：

II軸：

III軸：

工作軸：

3.10 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩：

第四章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算

4.1 直齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)

4.1.1選定直齒圓柱齒輪，8級(jí)精度，小齒輪材料為40Gr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240HBS，二者材料硬度相差40HBS。

4.1.2選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)

4.2 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

4.3 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值

4.3.1選載荷系數(shù)

4.3.2計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩

4.3.3由表10-7取得齒寬系數(shù)

4.3.4有表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)

4.3.5有圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限

；大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限

4.3.6由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，4.3.7試算小齒輪分度圓直徑，代入中較小的值

4.3.8由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

4.3.9計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力

取失效概率為1% 安全系數(shù)S=1.由式10-12得

4.4 計(jì)算

4.4.1試算小齒輪分度圓直徑4.4.2計(jì)算圓周速度

4.4.3計(jì)算齒寬b

4.4.4計(jì)算齒寬與齒高之比，代入中較小的值

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

模數(shù)

齒高

4.4.5b計(jì)算載荷系數(shù)

根據(jù)直齒輪h?，8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)

由表10-2查得使用系數(shù)

；

由表10-4用插值法查得8級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí)，由，故載荷系數(shù)4.4.6按實(shí)際的載荷系數(shù)校所算得的分度圓直徑，由式k査圖10-13k得

kv

b10-10a得

k

4.4.7計(jì)算模數(shù)m 4.5 按齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算的設(shè)計(jì)公式為

4.6 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值KH

H?4.6.1由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞極限

K

?A?H11

?v??F帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限 4.6.2由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)

4.7 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力

取彎曲疲勞安全系數(shù)

，由式10-12得；

計(jì)算載荷系數(shù)

查取齒形系數(shù)

由表10-5查得 查取應(yīng)力校正系數(shù)

由表10-5查得

計(jì)算大小齒輪的

大齒輪的數(shù)值大

4.8 設(shè)計(jì)計(jì)算

對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)主要取決于彎曲疲勞所決定的承載能力，而齒面接觸強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，即模數(shù)和齒數(shù)的乘積，可由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)2.09并就近元稹為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm,按接觸強(qiáng)度計(jì)算的分度圓直徑

?KK??FEFkk?YY?YY?YFaFaYFaFSaSaYF1

并加以比較

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)。

算出小齒輪齒數(shù)

大齒輪齒數(shù)

取

這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿(mǎn)足了齒面接觸強(qiáng)度，又滿(mǎn)足了齒根彎曲強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。

4.9 幾何尺寸計(jì)算

4.9.1計(jì)算分度圓直徑

4.9.2計(jì)算中心距 4.9.3計(jì)算齒輪寬度

取

5.1 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)

5.1.1選軸夾角為90度的直齒圓錐齒輪，為8級(jí)精度，由表10-1選擇小齒輪材料為40二者材料硬度差40HBS。5.1.2選小齒輪的齒數(shù)

由設(shè)計(jì)計(jì)算公式

5.2 確定公式內(nèi)各計(jì)算數(shù)值

5.2.1試選載荷系數(shù)

dZZ??d?ZB?b?1Ba?

第五章 傳動(dòng)的直齒，錐齒輪的設(shè)計(jì)

（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，大齒輪齒數(shù)

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

5.2.2計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩

5.2.3最常用的值，齒寬系數(shù)

5.2.4由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)

5.2.5由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限

；大齒輪的齒面的接觸疲勞強(qiáng)度極限為

5.2.6由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ?

5.2.7由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)

5.2.8計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力TN

取失效概率為，安全系數(shù)，由式（10-12）得

5.3 1 ?

計(jì)算

5.3.1試驗(yàn)算小齒輪分度圓直徑5.3.2計(jì)算齒寬

1HLim，代入

HLimS?中較小的值。

1KZ

?

K

RE?0?H

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

5.3.3計(jì)算齒寬與齒高之比

模數(shù)

齒高

5.3.4計(jì)算載荷系數(shù)

根據(jù)，8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)，直齒錐齒輪使用系數(shù)由表10-2查得

5.3.5齒間載荷分配系數(shù)可按下試計(jì)算

5.3.6由表k10-9中查得取軸承系數(shù)

故載荷系數(shù)

5.3.7按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式（10-10a）得

5.3.8計(jì)算模數(shù)

5.4 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)

曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為5.4.1確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值

由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限vhmkb

?vHk?tk ?

大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限

5.4.2由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)

5.4.3計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力。

??

H15

?A?帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

取彎曲疲勞安全系數(shù)

由式（10-12）得

5.4.4計(jì)算載荷系數(shù)k

5.4.5查取齒形系數(shù)

由表10-5查得：5.4.6查取應(yīng)力校正系數(shù)

由表10-5查取

5.4.7計(jì)算大，小齒輪的大齒輪的數(shù)值大 5.4.8設(shè)計(jì)計(jì)算

對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)大計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，反于齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.26并就圓整為標(biāo)準(zhǔn)值按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑

算出小齒輪齒數(shù)

S?K?YYYYY?FaFa?YFaYSaSaFaFF ,并加以比較

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

大齒輪齒數(shù)

這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿(mǎn)足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿(mǎn)足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。

5.5 幾何計(jì)算

5.5.1計(jì)算分度圓直徑

5.5.2計(jì)算中心距

5.5.3計(jì)算齒輪齒寬d

取 Z

第六章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核

6.1 初步確定軸的最小直徑

選取軸的材料為40，取

6.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)a

擬定軸上零件的裝配方案

BB?

???d??帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

6.2.1為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，故取Ⅱ-Ⅲ段的直徑=24mm;半聯(lián)軸器與軸配合的孔長(zhǎng)度，為了保證軸端擋

略短一些，圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段的長(zhǎng)度應(yīng)比現(xiàn)取。

6.2.2初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)

=24mm, 由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐 滾子軸承30208，其尺寸為

；而 右端軸徑僅是為了裝配方便，并不承受軸向力亦不對(duì)軸上零件起定位和固定作用時(shí)，則相鄰直徑的變化差可以較小，一般可取直徑差1~3mm，因此取。

6.2.3取安裝齒輪處的軸段位。已知齒輪輪縠的寬度為略短與輪縠寬度，故取6.3 Ⅰ軸的校核

dLLlI??dII?，故。

；齒輪的左端與左軸承之間采用套筒定，為了是套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)。

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

6.3.1已知軸的彎矩和扭矩，可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面（即彎矩和扭矩）而軸徑可能不足的截面，做彎矩合成強(qiáng)度校核計(jì)算，按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力。

6.3.2通常由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱(chēng)循環(huán)環(huán)變應(yīng)力而由扭矩所產(chǎn)生的，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，則常常不是對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)力，為了考慮兩者循環(huán)應(yīng)力特性不同的影響，引入折合系數(shù)，則計(jì)算應(yīng)力為時(shí)，取；若扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力亦為對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取對(duì)于直徑為d的圓軸，彎曲應(yīng)力為入式，則軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為 M??H?Y?M?。當(dāng)扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為靜應(yīng)力；若扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力亦為對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，取

。，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,J將和代

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

選用安全。

6.4 軸承Ⅰ的校核

如圖附頁(yè)C所示：

Fr1?F?tan?cos?1?439.838N Fa1?Fttan?sin?1?121.14N

Fre?165?Fdae?F2r1v?110?632.23N

Fr2v?Fre?Fr1v??192N

Fr1H?165FT110te?1929N

Fr2H?Fte?Fr1H?654N

Fr1?F22r1v?Fr1H?2030N Fr2?F2求兩軸的計(jì)算軸向力 對(duì)于30205Fr2v?F2r2H?682N

和

型軸承，由表8-145，軸承派生軸向力

假設(shè)

FFr1d1?2Y?634.37N FFr2d2?2Y?213.125N

因?yàn)镕ae?Fd2?Fd1 所以軸承1被放松，軸承2被壓緊 所以Fa1?Fd1?637.37N

Fa2?Fd1?Fae?513N 求軸承當(dāng)量載荷P1和P2

FteFF?F20

CM?帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

Fa12F?0.31?e Far1F?0.75?e

a2對(duì)軸承1，X1?1 Y1?0 對(duì)軸承2，X2?0.4 Y2?1.6

因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷，按表13-6，取

P1?fp?x1Fr1?Y1Fa1??3045N

P2?fp?x2Fr2?Y2Fa2??1230N

6.5 驗(yàn)算軸承壽命

因P1?P2,所以按軸承1的受力大小來(lái)驗(yàn)算

106? L??60n?c??P??570729?L'h?h

1Ⅱ軸的校核。

彎矩，扭矩圖如圖附頁(yè)A所示：

選用45 6.6 Ⅲ軸的校核

MH?FNH1?L1?253N?mMV?FNVM

如圖附頁(yè)B所示： 1?L1?92N?m

M?M2V?M2H?269N?m

F?F?D2?360N?m

?ca?36.606????1?合格

HfP帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

6.7 軸承Ⅱ的校核

如圖附頁(yè)D所示：

6.8 求兩軸的計(jì)算軸向力

對(duì)于30205型軸承，由表8-145，軸承派生軸向力

F?F?a?F

2685N 2153N

和

C=32200N 假設(shè)

軸承1被壓緊，eFF2Y

被放松F

r

6.9 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P1F和P2

trr

F?F2

?22

?vvH?aa帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

所以對(duì)軸承1，2

因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷 取

因?yàn)? 所以按軸承1的受力大小驗(yàn)算

6.10 第Ⅲ軸承的校核P

X

Y

如圖附頁(yè)E所示：

求兩軸承的計(jì)算軸向力

和

對(duì)6208型軸承

6.11 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷P1和P2

因?yàn)檩S承運(yùn)轉(zhuǎn)中有中等沖擊載荷 F1取2

因?yàn)?所以按軸承2的受力大小驗(yàn)算Ff?F

F23

??P??帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

故所選軸承滿(mǎn)足壽命要求。

第七章 鍵連接的選擇和校核

7.1 選擇鍵連接的類(lèi)型和尺寸

一般8級(jí)以上精度的齒輪有定心精度的要求，應(yīng)選用平鍵按第Ⅰ根軸上鍵的選擇： 從表8-61中查得鍵的截面尺寸為：寬度，由輪縠寬度并參考的長(zhǎng)度系列取鍵長(zhǎng)

高度7.2 校核鍵連接的強(qiáng)度

鍵，軸和輪縠的材料都是鋼，由表6-2P108機(jī)械設(shè)計(jì)查得許用擠壓應(yīng)力鍵與輪縠鍵槽的接觸高度適。

7.3 第Ⅱ軸中的小圓柱齒輪上鍵的選擇

校核與上面相同，合適。

7.4 第Ⅱ軸中的大圓錐齒輪上鍵的選擇

7.5 第Ⅲ軸中的大圓柱齒輪上鍵的選擇

取 d?bLh?L?lk??????'db??h，取其平均值

'，鍵的工作長(zhǎng)度，所以 合合適。

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

7.6 校核第Ⅲ軸中的大圓柱齒輪上鍵的強(qiáng)度

合適。

7.7 校核第Ⅲ軸中的最小段上鍵的強(qiáng)度

8.1 類(lèi)型選擇，載荷計(jì)算，公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩

為了隔離震動(dòng)與沖擊

8.2 由表14-1，p352,查得轉(zhuǎn)矩

8.3 類(lèi)型選擇

從大轉(zhuǎn)速為

9.1 箱體的主要結(jié)構(gòu)

9.1.1箱體材料為HT150，采用剖分式箱體，箱體結(jié)構(gòu)最原始的構(gòu)思：上下箱作成具有一定壁厚

'lk??L?????db??hLL?pp?p??KT?GBTL

合適。

第八章 聯(lián)軸器的選擇和校核

中查得型彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為

之間合用。，許用最，軸徑為

第九章 箱體的設(shè)計(jì)，箱體內(nèi)側(cè)壁與小圓柱齒輪兩端面有間距，與

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

大圓柱齒頂圓有間距。

；下箱體內(nèi)低壁與大齒輪頂圓的間距應(yīng)不小于9.1.2為適應(yīng)軸承寬度和安放軸承蓋，不是加大箱體兩側(cè)壁厚而是采取在座孔周?chē)浔谕鈹U(kuò)成具有一定寬度的軸承座，并在軸承座兩旁設(shè)置凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，是聯(lián)接螺栓能緊靠座孔以提高聯(lián)接剛性。

9.1.3為使下箱座與其他座駕聯(lián)接，下箱座亦需做出凸緣底座。

9.1.4為增加軸承座的剛性，軸承座處可設(shè)肋板，肋板的厚度通常取壁厚的0.85倍。

9.1.5鑄造箱體應(yīng)力力求形狀簡(jiǎn)單，為便于造型時(shí)取模，鑄件表面沿拔模方向應(yīng)有斜度，對(duì)長(zhǎng)度為 的鑄件，拔模斜度為。

名稱(chēng) 符號(hào) 尺寸關(guān)系 箱體壁厚 δ 0.025a+箱蓋壁厚

箱座，箱蓋，箱底凸緣厚度 地腳螺栓直徑和數(shù)目 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 箱蓋，箱座聯(lián)接螺栓直徑

軸承端蓋螺釘直徑

檢查孔蓋螺釘直徑

????b?bba?d

螺栓間

距

軸承座孔（外圈）直徑D

螺釘

數(shù)目6

雙級(jí)減速器：

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

距離至箱外壁 至凸緣

;

-軸承外圈直徑

邊緣距離

軸承旁聯(lián)接螺栓具體 S 一般取軸承旁凸臺(tái)半徑

軸承旁凸臺(tái)高度 根據(jù)低速軸軸承座外徑

扳手空間箱外壁至軸承座端面距離

箱蓋，箱座肋厚

大齒輪頂圓與箱內(nèi)壁間距離 齒輪端面與箱內(nèi)壁距離

第十章 滑和密封的選擇，潤(rùn)滑劑的牌號(hào)及裝油量計(jì)算

10.1 減速器的潤(rùn)滑

10.1.1該減速器采用油潤(rùn)滑，對(duì)于浸入油中。當(dāng)齒輪回轉(zhuǎn)時(shí)粘在其上的油液被帶到嚙合區(qū)進(jìn)行潤(rùn)滑，同時(shí)油池的油被甩上箱壁，有助散熱。10.1.2為避免浸油潤(rùn)滑的攪油功耗太大和保證齒輪嚙合區(qū)的充分潤(rùn)滑，傳動(dòng)件浸入油中的深度不宜太深或太淺，一般浸油深度以浸油齒輪的一個(gè)齒高為適度，但不少于10mm.10.1.2一般齒頂圓至油池底面的距離不應(yīng)小于30~50mm，為了有利于散熱，每傳遞功率的需油量約為，所以此減速器的需油量為10.1.3高速圓周速 dD,dDffRcDmMcLcmmm??

和的要求

由結(jié)構(gòu)確定

，的齒輪傳動(dòng)可采用油潤(rùn)滑，將齒輪

。，可選用320工業(yè)閉式齒輪油。

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

10.2 減速器的密封

10.2.1軸伸出處的密封為占圈式密封，軸承室內(nèi)側(cè)的密封為封油環(huán)密封，檢查孔蓋板，排油螺塞，油標(biāo)與箱體的接合面均需加紙封油墊或皮封油圈。10.2.2減速器采用鈣鈉基潤(rùn)滑脂（）。

11.1 軸承蓋 第十一章 傳動(dòng)裝置的附件及說(shuō)明

軸承蓋結(jié)構(gòu)采用螺釘式可分為螺釘聯(lián)接式，材料為鑄鐵（HT150），當(dāng)軸承采用輸油溝飛濺潤(rùn)滑時(shí)為使油溝中的油能順利進(jìn)入軸承室，需在軸承蓋端部車(chē)出一段小直徑和銑出徑向?qū)ΨQ(chēng)缺口。

11.2 軸承套杯

套杯可用作固定軸承的軸向位置，同一軸線(xiàn)上兩端軸承外徑不相等時(shí)使座孔可一次鏜出，調(diào)整支承的軸向位置。

11.3 調(diào)整墊片組

調(diào)整墊片組的作用是調(diào)整軸承游隙及支承的軸向位置。墊片組材料為沖壓銅片或08F鋼拋光。

SH28 11.4 油標(biāo)

采用桿式油標(biāo)，對(duì)于多級(jí)傳動(dòng)則需安置在低速級(jí)傳動(dòng)件附近。長(zhǎng)期連續(xù)工作的減速器，在桿式油標(biāo)的外面常裝有油標(biāo)尺套，可以減輕油的攪動(dòng)干擾，以便在不停車(chē)的情況下隨時(shí)檢測(cè)油面。

11.5 排油孔螺塞

為了換油及清洗箱體時(shí)排出油污，排油孔螺塞材料一般采用Q235，排油孔螺塞的直徑可按箱座壁厚的倍選取。排油孔應(yīng)設(shè)在便于排油的一側(cè)，必要時(shí)可在不同位置兩個(gè)排油孔以適應(yīng)總體布局之需。

11.6 檢查孔蓋板

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

為了檢查傳動(dòng)件嚙合情況，潤(rùn)滑狀態(tài)以及向箱內(nèi)注油，在箱蓋上部便于觀(guān)察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置開(kāi)足夠大的檢查孔，平時(shí)則將檢查孔蓋板蓋上并用螺釘予以固定，蓋板與箱蓋凸臺(tái)接合面間加裝防滲漏的紙質(zhì)封油墊片。

11.7 通氣器

為溝通箱體內(nèi)外的氣流使箱體內(nèi)的氣壓不會(huì)因減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫升而增大，從而造成減速器密封處滲漏，在箱蓋頂部或檢查孔蓋板上安裝通氣器。

11.8 起吊裝置

吊環(huán)螺釘裝在箱蓋上，用來(lái)拆卸和吊運(yùn)箱蓋，也可用來(lái)吊運(yùn)輕型減速器。

11.9 定位銷(xiāo)

為確定箱座與箱蓋的相互位置，保證軸承座孔的鏜孔精度與裝配精度，應(yīng)在箱體的聯(lián)接凸緣上距離盡量遠(yuǎn)處安置兩個(gè)定位銷(xiāo)，并盡量設(shè)置在不對(duì)稱(chēng)位置。常用定位銷(xiāo)為圓錐銷(xiāo)，其公稱(chēng)直徑（小端直徑）可取，為箱座，箱蓋凸緣聯(lián)接螺栓的直徑；取長(zhǎng)度應(yīng)稍大于箱體聯(lián)接凸緣的總厚度，以利裝拆。

11.10 起蓋螺釘

箱蓋，箱座裝配時(shí)在剖分面上涂密封膠給拆卸箱蓋帶來(lái)不便，為此常在箱蓋的聯(lián)接凸緣上加工出螺孔，拆卸時(shí)，擰動(dòng)裝與其中的起蓋螺釘便可方便地頂起箱蓋。起蓋螺釘材料為35號(hào)鋼并通過(guò)熱處理使硬度達(dá)HRC28~38。

設(shè)計(jì)小結(jié)

1.通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多，更好地將以前學(xué)過(guò)的知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，比如《機(jī)械原理》，《機(jī)械設(shè)計(jì)》，《材料力學(xué)》，《互換性與技術(shù)測(cè)量》，《圖學(xué)》等專(zhuān)業(yè)知識(shí)。

2.同時(shí)我也了解到一個(gè)零件的設(shè)計(jì)要考慮很多東西，最基本的是它能實(shí)現(xiàn)你想要的功能，還有它的經(jīng)濟(jì)性也很重要，同時(shí)要考慮具體加工一個(gè)零件時(shí)的加工方法的不同，材料的選擇等因素。

dd29

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

3.通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)也讓我深刻意識(shí)到了設(shè)計(jì)的需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)木窈途_的計(jì)算。同時(shí)也知道了設(shè)計(jì)一個(gè)零件需要做些什么，需要準(zhǔn)備哪些方面的東西。

4.由于第一次設(shè)計(jì)減速器，在設(shè)計(jì)中也存在一些不足之處，比如剛開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)未考慮到很多因素，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)過(guò)程出現(xiàn)很多錯(cuò)誤，針對(duì)這些錯(cuò)誤，在分院老師的指導(dǎo)下，很多錯(cuò)誤都已經(jīng)糾正了。

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

參考資料

［1］《機(jī)械設(shè)計(jì)》，高等教育出版社，濮良貴，紀(jì)名剛主編，2006年5月第8版；

［2］《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》，浙江大學(xué)出版社，陳秀寧，施高義主編，2004年12月第2版； ［3］《材料力學(xué)》，高等教育出版社，劉鴻文主編，2004年1月第4版；

［4］《互換性與技術(shù)測(cè)量》，中國(guó)計(jì)量出版社，廖念釗，古瑩菴，莫雨松，李碩根，楊興駿主編；2007年6月第5版；

［5］《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷》，機(jī)械工業(yè)出版社，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)編著，2004年8月第3版；

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

致 謝

在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，通過(guò)減速器的分析，對(duì)其進(jìn)行了許多改進(jìn)，解決了一些關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)：1.完成了零件設(shè)計(jì)的全過(guò)程；2.熟悉裝配工藝過(guò)程；3.怎樣選擇材料。在設(shè)計(jì)過(guò)程中我遇到了很多的難題，在指導(dǎo)廖老師老師不遺余力的幫助指導(dǎo)下我順利完成了零件圖、裝配圖等的設(shè)計(jì)。使我把所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)性的使用，通過(guò)這一課題的實(shí)施可以使我們把所學(xué)知識(shí)學(xué)以至用。

老廖師以他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和豐富的理論知識(shí)為我糾正了設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，為我解答了設(shè)計(jì)中的疑問(wèn)，為我設(shè)計(jì)論文的編寫(xiě)提出了許多寶貴性的意見(jiàn)，付出了很多心血。而我始終感覺(jué)到老廖師那種誨人不倦的高風(fēng)亮節(jié)，這將在我遇到困難的時(shí)候永遠(yuǎn)激勵(lì)著我。另外，廖老師定期檢查設(shè)計(jì)完成情況，確保了質(zhì)量和進(jìn)度。在此，我感謝廖老師在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中予以我的極大幫助。

最后，對(duì)老師審閱我的論文深表感謝，并對(duì)我的設(shè)計(jì)提出不足之處。

帶式輸送機(jī)(圓錐一圓柱齒輪減速器)設(shè)計(jì)

第四篇：帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

帶式運(yùn)輸機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2008年12月23日 星期二 01:26 P.M.一種單級(jí)圓柱齒輪減速器，主要由主、從動(dòng)變位齒輪、軸承、擋圈、端蓋、主、副殼體、花鍵軸、內(nèi)花鍵套法蘭、壓蓋、軸承座組成。

其特點(diǎn)是主動(dòng)變位齒輪是臺(tái)階式的，一端部齒輪與從動(dòng)變位齒輪聯(lián)接，另一端部與軸承、擋圈固定聯(lián)接，軸承的外套與軸承座聯(lián)接，軸承座與副殼體表面聯(lián)接固定。

此減速器由于主、從齒輪采用變位齒輪，主動(dòng)變位齒輪的另一端部增加軸承、軸承座，改變過(guò)去的懸臂狀態(tài)，加強(qiáng)齒輪的工作強(qiáng)度，提高了減速器的壽命。

下面是設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：

修改參數(shù)：輸送帶工作拉力：2300N 輸送帶工作速度：1.5m/s 滾筒直徑：400mm 每日工作時(shí)數(shù)：24h 傳動(dòng)工作年限：3年

機(jī)械設(shè)計(jì)課程--帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的同軸式1級(jí)圓柱齒輪減速器 目 錄 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)……………………………………………………1 傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明………………………………………4 電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………………4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)……………………………5 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………5 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………8 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算………………………………………14 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算……………………………………16 連軸器的選擇…………………………………………………16 減速器附件的選擇……………………………………………17 潤(rùn)滑與密封……………………………………………………18 設(shè)計(jì)小結(jié)………………………………………………………18 參考資料目錄…………………………………………………18 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

題目：設(shè)計(jì)一用于帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置中的同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器 一． 總體布置簡(jiǎn)圖

1—電動(dòng)機(jī)；2—聯(lián)軸器；3—齒輪減速器；4—帶式運(yùn)輸機(jī)；5—鼓輪；6—聯(lián)軸器 二． 工作情況： 載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn) 三． 原始數(shù)據(jù)

鼓輪的扭矩T（N?m）：850 鼓輪的直徑D（mm）：350 運(yùn)輸帶速度V（m/s）：0.7 帶速允許偏差（％）：5 使用年限（年）：5 工作制度（班/日）：2 四． 設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算； 2.斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 3.軸的設(shè)計(jì)

4.滾動(dòng)軸承的選擇

5.鍵和連軸器的選擇與校核； 6.裝配圖、零件圖的繪制 7.設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě) 五． 設(shè)計(jì)任務(wù)

1． 減速器總裝配圖一張 2． 齒輪、軸零件圖各一張 3． 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 六． 設(shè)計(jì)進(jìn)度

1、第一階段：總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算

2、第二階段：軸與軸系零件的設(shè)計(jì)

3、第三階段：軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制

4、第四階段：裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě) 傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明 由題目所知傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類(lèi)型為：同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器。故只要對(duì)本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析論證。

本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是：減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長(zhǎng)、剛度差，中間軸承潤(rùn)滑較困難。電動(dòng)機(jī)的選擇

1．電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)的選擇 因?yàn)楸緜鲃?dòng)的工作狀況是：載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式Y(jié)（IP44）系列的電動(dòng)機(jī)。

2．電動(dòng)機(jī)容量的選擇 1）工作機(jī)所需功率Pw Pw＝3.4kW 2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率 Pd＝Pw/η η＝ ＝0.904 Pd＝3.76kW 3．電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇

nd＝（i1’?i2’…in’）nw 初選為同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī) 4．電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定

由表20－1查出電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132M1-6,其額定功率為4kW，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速960r/min?；痉项}目所需的要求

計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配 1．計(jì)算總傳動(dòng)比

由電動(dòng)機(jī)的滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為：

i＝nm/nw nw＝38.4 i＝25.14 2．合理分配各級(jí)傳動(dòng)比

由于減速箱是同軸式布置，所以i1＝i2。因?yàn)閕＝25.14，取i＝25，i1=i2=5 速度偏差為0.5%<5%，所以可行。各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩

項(xiàng) 目 電動(dòng)機(jī)軸 高速軸I 中間軸II 低速軸III 鼓 輪 轉(zhuǎn)速（r/min）960 960 192 38.4 38.4 功率（kW）4 3.96 3.84 3.72 3.57 轉(zhuǎn)矩（N?m）39.8 39.4 191 925.2 888.4 傳動(dòng)比 1 1 5 5 1 效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97

傳動(dòng)件設(shè)計(jì)計(jì)算

1． 選精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 1）材料及熱處理；

選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。2）精度等級(jí)選用7級(jí)精度；

3）試選小齒輪齒數(shù)z1＝20，大齒輪齒數(shù)z2＝100的； 4）選取螺旋角。初選螺旋角β＝14° 2．按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)

因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷，所以通過(guò)低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 按式（10—21）試算，即 dt≥

1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1）試選Kt＝1.6（2）由圖10－30選取區(qū)域系數(shù)ZH＝2.433（3）由表10－7選取尺寬系數(shù)φd＝1（4）由圖10－26查得εα1＝0.75，εα2＝0.87，則εα＝εα1＋εα2＝1.62（5）由表10－6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE＝189.8Mpa（6）由圖10－21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1＝600MPa；大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限σHlim2＝550MPa；（7）由式10－13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)

N1＝60n1jLh＝60×192×1×（2×8×300×5）＝3.32×10e8 N2＝N1/5＝6.64×107

（8）由圖10－19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1＝0.95；KHN2＝0.98（9）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力

取失效概率為1％，安全系數(shù)S＝1，由式（10－12）得 [σH]1＝＝0.95×600MPa＝570MPa [σH]2＝＝0.98×550MPa＝539MPa [σH]＝[σH]1＋[σH]2/2＝554.5MPa 2）計(jì)算

（1）試算小齒輪分度圓直徑d1t d1t≥ = =67.85（2）計(jì)算圓周速度 v= = =0.68m/s（3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm mnt= = =3.39 h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm b/h=67.85/7.63=8.89（4）計(jì)算縱向重合度εβ εβ= =0.318×1×tan14 =1.59（5）計(jì)算載荷系數(shù)K 已知載荷平穩(wěn)，所以取KA=1 根據(jù)v=0.68m/s,7級(jí)精度，由圖10—8查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.11；由表10—4查的KHβ的計(jì)算公式和直齒輪的相同，故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1)1×1 +0.23×10 67.85=1.42 由表10—13查得KFβ=1.36 由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故載荷系數(shù) K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05

（6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由式（10—10a）得 d1= = mm=73.6mm（7）計(jì)算模數(shù)mn mn = mm=3.74 3．按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式(10—17 mn≥ 1）確定計(jì)算參數(shù)（1）計(jì)算載荷系數(shù)

K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96（2）根據(jù)縱向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59，從圖10－28查得螺旋角影響系數(shù) Yβ＝0。88

（3）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)

z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47（4）查取齒型系數(shù)

由表10－5查得YFa1=2.724；Yfa2=2.172（5）查取應(yīng)力校正系數(shù)

由表10－5查得Ysa1=1.569；Ysa2=1.798（6）計(jì)算[σF] σF1=500Mpa σF2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98 [σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa（7）計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較 = =0.0126 = =0.01468 大齒輪的數(shù)值大。2）設(shè)計(jì)計(jì)算 mn≥ =2.4 mn=2.5 4．幾何尺寸計(jì)算 1）計(jì)算中心距 z1 =32.9，取z1=33 z2=165 a =255.07mm a圓整后取255mm 2）按圓整后的中心距修正螺旋角 β=arcos =13 55’50”

3）計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 d1 =85.00mm d2 =425mm 4）計(jì)算齒輪寬度 b=φdd1 b=85mm B1=90mm，B2=85mm 5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm，而又小于500mm，故以選用腹板式為宜。其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖。軸的設(shè)計(jì)計(jì)算

擬定輸入軸齒輪為右旋 II軸：

1．初步確定軸的最小直徑 d≥ ＝ =34.2mm 2．求作用在齒輪上的受力 Ft1= =899N Fr1=Ft =337N Fa1=Fttanβ=223N； Ft2=4494N Fr2=1685N Fa2=1115N 3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1）擬定軸上零件的裝配方案

i.I-II段軸用于安裝軸承30307，故取直徑為35mm。ii.II-III段軸肩用于固定軸承，查手冊(cè)得到直徑為44mm。iii.III-IV段為小齒輪，外徑90mm。iv.IV-V段分隔兩齒輪，直徑為55mm。v.V-VI段安裝大齒輪，直徑為40mm。

vi.VI-VIII段安裝套筒和軸承，直徑為35mm。2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度

1.I-II段軸承寬度為22.75mm，所以長(zhǎng)度為22.75mm。

2.II-III段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙12mm，軸承和箱體的間隙4mm，所以長(zhǎng)度為16mm。

3.III-IV段為小齒輪，長(zhǎng)度就等于小齒輪寬度90mm。4.IV-V段用于隔開(kāi)兩個(gè)齒輪，長(zhǎng)度為120mm。

5.V-VI段用于安裝大齒輪，長(zhǎng)度略小于齒輪的寬度，為83mm。6.VI-VIII長(zhǎng)度為44mm。4． 求軸上的載荷 66 207.5 63.5 Fr1=1418.5N Fr2=603.5N 查得軸承30307的Y值為1.6 Fd1=443N Fd2=189N 因?yàn)閮蓚€(gè)齒輪旋向都是左旋。故：Fa1=638N Fa2=189N 5．精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 1）判斷危險(xiǎn)截面

由于截面IV處受的載荷較大，直徑較小，所以判斷為危險(xiǎn)截面 2）截面IV右側(cè)的

截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為

由于軸選用40cr，調(diào)質(zhì)處理，所以（[2]P355表15-1）a)綜合系數(shù)的計(jì)算

由，經(jīng)直線(xiàn)插入，知道因軸肩而形成的理論應(yīng)力集中為，（[2]P38附表3-2經(jīng)直線(xiàn)插入）軸的材料敏感系數(shù)為，（[2]P37附圖3-1）故有效應(yīng)力集中系數(shù)為

查得尺寸系數(shù)為，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為，（[2]P37附圖3-2）（[2]P39附圖3-3）軸采用磨削加工，表面質(zhì)量系數(shù)為，（[2]P40附圖3-4）

軸表面未經(jīng)強(qiáng)化處理，即，則綜合系數(shù)值為 b)碳鋼系數(shù)的確定 碳鋼的特性系數(shù)取為，c)安全系數(shù)的計(jì)算 軸的疲勞安全系數(shù)為 故軸的選用安全。I軸：

1．作用在齒輪上的力 FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5 2．初步確定軸的最小直徑

3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1）確定軸上零件的裝配方案

2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度

d)由于聯(lián)軸器一端連接電動(dòng)機(jī)，另一端連接輸入軸，所以該段直徑尺寸受到電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑尺寸的限制，選為25mm。

e)考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)2.5mm，所以該段直徑選為30。

f)該段軸要安裝軸承，考慮到軸肩要有2mm的圓角，則軸承選用30207型，即該段直徑定為35mm。

g)該段軸要安裝齒輪，考慮到軸肩要有2mm的圓角，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，定為40mm。h)為了齒輪軸向定位可靠，定位軸肩高度應(yīng)達(dá)5mm，所以該段直徑選為46mm。i)軸肩固定軸承，直徑為42mm。

j)該段軸要安裝軸承，直徑定為35mm。2）各段長(zhǎng)度的確定

各段長(zhǎng)度的確定從左到右分述如下：

a)該段軸安裝軸承和擋油盤(pán)，軸承寬18.25mm，該段長(zhǎng)度定為18.25mm。b)該段為軸環(huán)，寬度不小于7mm，定為11mm。

c)該段安裝齒輪，要求長(zhǎng)度要比輪轂短2mm，齒輪寬為90mm，定為88mm。d)該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取13.5mm、軸承與箱體內(nèi)壁距離取4mm（采用油潤(rùn)滑），軸承寬18.25mm，定為41.25mm。

e)該段綜合考慮箱體突緣厚度、調(diào)整墊片厚度、端蓋厚度及聯(lián)軸器安裝尺寸，定為57mm。

f)該段由聯(lián)軸器孔長(zhǎng)決定為42mm 4．按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 W=62748N.mm T=39400N.mm 45鋼的強(qiáng)度極限為，又由于軸受的載荷為脈動(dòng)的，所以。

III軸

1．作用在齒輪上的力 FH1=FH2=4494/2=2247N Fv1=Fv2=1685/2=842.5N 2．初步確定軸的最小直徑 3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1）軸上零件的裝配方案 2）據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 I-II II-IV IV-V V-VI VI-VII VII-VIII 直徑 60 70 75 87 79 70 長(zhǎng)度 105 113.75 83 9 9.5 33.25

5．求軸上的載荷 Mm=316767N.mm T=925200N.mm 6.彎扭校合

滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 I軸：

1．求兩軸承受到的徑向載荷

5、軸承30206的校核 1）徑向力 2）派生力 3）軸向力 由于，所以軸向力為，4）當(dāng)量載荷 由于，所以，。

由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為 5）軸承壽命的校核 II軸：

6、軸承30307的校核 1）徑向力 2）派生力，3）軸向力 由于，所以軸向力為，4）當(dāng)量載荷 由于，所以，。

由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為 5）軸承壽命的校核 III軸：

7、軸承32214的校核 1）徑向力 2）派生力 3）軸向力 由于，所以軸向力為，4）當(dāng)量載荷 由于，所以，。

由于為一般載荷，所以載荷系數(shù)為，故當(dāng)量載荷為 5）軸承壽命的校核 鍵連接的選擇及校核計(jì)算

代號(hào) 直徑

（mm）工作長(zhǎng)度（mm）工作高度（mm）轉(zhuǎn)矩

（N?m）極限應(yīng)力（MPa）

高速軸 8×7×60（單頭）25 35 3.5 39.8 26.0 12×8×80（單頭）40 68 4 39.8 7.32 中間軸 12×8×70（單頭）40 58 4 191 41.2 低速軸 20×12×80（單頭）75 60 6 925.2 68.5 18×11×110（單頭）60 107 5.5 925.2 52.4 由于鍵采用靜聯(lián)接，沖擊輕微，所以許用擠壓應(yīng)力為，所以上述鍵皆安全。連軸器的選擇

由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以考慮選用它。

二、高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算

由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，所以工作情況系數(shù)為，計(jì)算轉(zhuǎn)矩為

所以考慮選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器TL4（GB4323-84），但由于聯(lián)軸器一端與電動(dòng)機(jī)相連，其孔徑受電動(dòng)機(jī)外伸軸徑限制，所以選用TL5（GB4323-84）其主要參數(shù)如下： 材料HT200 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 軸孔直徑，軸孔長(zhǎng)，裝配尺寸 半聯(lián)軸器厚

（[1]P163表17-3）（GB4323-84

三、第二個(gè)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算

由于裝置用于運(yùn)輸機(jī)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，所以工作情況系數(shù)為，計(jì)算轉(zhuǎn)矩為

所以選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器TL10（GB4323-84）其主要參數(shù)如下： 材料HT200 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 軸孔直徑 軸孔長(zhǎng)，裝配尺寸 半聯(lián)軸器厚（[1]P163表17-3）（GB4323-84 減速器附件的選擇 通氣器

由于在室內(nèi)使用，選通氣器（一次過(guò)濾），采用M18×1.5 油面指示器 選用游標(biāo)尺M(jìn)16 起吊裝置

采用箱蓋吊耳、箱座吊耳 放油螺塞

選用外六角油塞及墊片M16×1.5 潤(rùn)滑與密封

一、齒輪的潤(rùn)滑 采用浸油潤(rùn)滑，由于低速級(jí)周向速度為，所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑，取為35mm。

二、滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑

由于軸承周向速度為，所以宜開(kāi)設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。

三、潤(rùn)滑油的選擇

齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用L-AN15潤(rùn)滑油。

四、密封方法的選取

選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為（F）B25-42-7-ACM，（F）B70-90-10-ACM。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。設(shè)計(jì)小結(jié)

由于時(shí)間緊迫，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，比如說(shuō)箱體結(jié)構(gòu)龐大，重量也很大。齒輪的計(jì)算不夠精確等等缺陷，我相信，通過(guò)這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的。

第五篇：圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告

一、選題的依據(jù)及意義：

齒輪減速器是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置，用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿(mǎn)足工作需要，在某些場(chǎng)合也用來(lái)增速，稱(chēng)為增速器。其特點(diǎn)是減速電機(jī)和大型減速機(jī)的結(jié)合。無(wú)須聯(lián)軸器和適配器，結(jié)構(gòu)緊湊。負(fù)載分布在行星齒輪上，因而承載能力比一般斜齒輪減速機(jī)高。滿(mǎn)足小空間高扭矩輸出的需要。廣泛應(yīng)用于大型礦山，鋼鐵，化工，港口，環(huán)保等領(lǐng)域。與K、R系列組合能得到更大速比。按照齒形分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓柱—圓錐齒輪減速器;二級(jí)圓柱齒輪減速器就是按其分類(lèi)來(lái)命名的。圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)是按傳統(tǒng)方法進(jìn)行的。設(shè)計(jì)人員按照各種資料、文獻(xiàn)提供的數(shù)據(jù)，結(jié)合自己的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并對(duì)已有減速器做一番對(duì)比，初步定出一個(gè)設(shè)計(jì)方案，然后對(duì)這個(gè)方案進(jìn)行一些驗(yàn)算，如果驗(yàn)算通過(guò)了，方案便被肯定了。顯然，這個(gè)方案是可采用的。但這往往使設(shè)計(jì)的減速器有很大的尺寸富余量，造成財(cái)力、物力和人力的極大浪費(fèi)。因此，優(yōu)化圓柱齒輪減速器勢(shì)在必行。

圓柱齒輪傳動(dòng)與普通定軸齒輪傳動(dòng)相比較，具有質(zhì)量小、體積小、傳動(dòng)比大、承載能力大以及傳動(dòng)平穩(wěn)和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，這些已被我國(guó)越來(lái)越多的機(jī)械工程技術(shù)人員所了解和重視。由于在各種類(lèi)型的圓柱齒輪傳動(dòng)中均有效的利用了功率分流性和輸入、輸出的同軸性以及合理地采用了內(nèi)嚙合，才使得其具有了上述的許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。圓柱齒輪傳動(dòng)不僅適用于高速、大功率而且可用于低速、大轉(zhuǎn)矩的機(jī)械傳動(dòng)裝置上。它可以用作減速、增速和變速傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的合成和分解，以及其特殊的應(yīng)用中；這些功用對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)發(fā)展有著重要意義。因此，圓柱齒輪傳動(dòng)在起重運(yùn)輸、工程機(jī)械、冶金礦山、石油化工、建筑機(jī)械、輕工紡織、醫(yī)療器械、儀器儀表、汽車(chē)、船舶、兵器、和航空航天等工業(yè)部門(mén)均獲得了廣泛的應(yīng)用。對(duì)這種減速器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，必將獲得可觀(guān)的經(jīng)濟(jì)效益。

選做這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，一方面對(duì)于減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理也有一定的了解和基礎(chǔ)，其次通過(guò)對(duì)圓柱齒輪減速器這一畢業(yè)課題設(shè)計(jì)可以鞏固我大學(xué)4年來(lái)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)于我也是一種檢驗(yàn)?？梢匀鏅z驗(yàn)我大學(xué)所學(xué)的知識(shí)是否全面，是否能靈活運(yùn)用到實(shí)際生活工作中。在做的過(guò)程中我還可以不斷學(xué)習(xí)和拓寬視野和思路，做到理論與實(shí)際相結(jié)合的運(yùn)用。最重要的是對(duì)于即將離校走向社會(huì)的我是一種挑戰(zhàn)，培養(yǎng)我獨(dú)立思考，樹(shù)立全局觀(guān)念，為以后的我奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）：

隨著時(shí)代進(jìn)步，科技與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)于齒輪的傳動(dòng)越來(lái)越多的科技因素在起 著主導(dǎo)地位。世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，如日本、德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)和俄羅斯等，對(duì)齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用，生產(chǎn)和研究都十分重視，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化、傳動(dòng)性能，傳動(dòng)功率、轉(zhuǎn)矩和速度等方面均處于領(lǐng)先地位，并出現(xiàn)一些新型的圓柱傳動(dòng)技術(shù)，如封閉圓柱齒輪傳動(dòng)、圓柱齒輪變速傳動(dòng)和微型圓柱齒輪傳動(dòng)等早已在現(xiàn)代化的機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備中獲得了成功的應(yīng)用。圓柱齒輪傳動(dòng)在我國(guó)已有了許多年的發(fā)展史，很早就有了應(yīng)用。然而，自20世紀(jì)60年代以來(lái)，我國(guó)才開(kāi)始對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了較深入、系統(tǒng)的研究和試制工作。無(wú)論是在設(shè)計(jì)理論方面，還是在試制和應(yīng)用實(shí)踐方面，均取得了較大的成就，并獲得了許多的研究成果。

近20多年來(lái)，尤其是我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)已從世界上許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)了大量先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備和技術(shù)，經(jīng)過(guò)我國(guó)機(jī)械科技人員不斷積極的吸收和消化，與時(shí)俱進(jìn)，開(kāi)拓創(chuàng)新地努力奮進(jìn)，使我國(guó)的齒輪傳動(dòng)技術(shù)有了迅速的發(fā)展。國(guó)內(nèi)減速器行業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不斷擴(kuò)展，產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家同類(lèi)產(chǎn)品水平。縱觀(guān)國(guó)內(nèi)減速器行業(yè)的現(xiàn)狀，為保持行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展在充分肯定行業(yè)不斷發(fā)展、進(jìn)步的同時(shí)，更應(yīng)看到存在的問(wèn)題，并積極研究對(duì)策，采取措施，力爭(zhēng)在較短時(shí)間內(nèi)能有所進(jìn)展。目前，同外減速器行業(yè)存在的比較突出的問(wèn)題是，行業(yè)整體新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力弱、工藝創(chuàng)新及管理水平低，企業(yè)管理方式較為粗放，相當(dāng)比例的產(chǎn)品仍為中低檔次、缺乏有國(guó)際影響力的產(chǎn)品品牌、行業(yè)整體散、亂情況依然較為嚴(yán)重?；诖?，推進(jìn)行業(yè)優(yōu)勢(shì)企業(yè)間的購(gòu)并、整合，盡快形成有著一定的市場(chǎng)影響力的品牌、有較大規(guī)模的和實(shí)力、有較強(qiáng)產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)支持能力的這樣若干個(gè)集團(tuán)型企業(yè)，如此放能在與國(guó)外同行的競(jìng)爭(zhēng)中保持一定的優(yōu)勢(shì)并不斷得以發(fā)展。

國(guó)內(nèi)減速器行業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不斷擴(kuò)展，產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家同類(lèi)產(chǎn)品水平，完全可承擔(dān)起為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供傳動(dòng)裝置配套的重任，部分產(chǎn)品還出口至歐美及東南亞地區(qū)。

目前，國(guó)內(nèi)各類(lèi)通用減速器的標(biāo)準(zhǔn)系列已達(dá)數(shù)百個(gè)，基本可滿(mǎn)足各行業(yè)對(duì)通用減速器的需求。在第一代通用硬齒面齒輪減速器及圓弧圓柱蝸桿減速器系列產(chǎn) 2 品的基礎(chǔ)上，由西安重型機(jī)械研究落開(kāi)發(fā)并完成標(biāo)準(zhǔn)化的新一代圓柱及圓錐——圓柱齒輪減速器及圓弧圓柱蝸桿減速器業(yè)已投方市場(chǎng)。新一代減速器的突出特點(diǎn)為不僅在產(chǎn)品性能參數(shù)上進(jìn)一步進(jìn)行于優(yōu)化，而且在系列設(shè)計(jì)上完全遵從模塊化的設(shè)計(jì)原則，產(chǎn)品造型更加美觀(guān)，更宜于組織批量生產(chǎn)，更適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展而對(duì)基礎(chǔ)件產(chǎn)品提出的愈來(lái)愈高的配套要求。此外，南京高精齒輪股份有限公司也推動(dòng)了PR系列的模塊式齒輪減速器系列產(chǎn)品。但總體而言，國(guó)內(nèi)同外減速器系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)及更新工作近幾年進(jìn)展緩慢，與國(guó)外同行在此方面的差距有拉大的趨勢(shì)。而且與市場(chǎng)的需求也很不適應(yīng)，西安重型機(jī)械研究所及國(guó)內(nèi)其他單位今年已著手開(kāi)始這方面的開(kāi)發(fā)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化工作。

在通用減速器的制造方面，國(guó)內(nèi)目前生產(chǎn)廠(chǎng)家數(shù)目眾多，如對(duì)各種類(lèi)型的圓柱齒輪機(jī)圓錐——圓柱齒輪或者齒輪——蝸桿減速器系列產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)主要廠(chǎng)家有南京高精齒輪股份有限公司、寧波東力傳動(dòng)設(shè)備有限公司、江陰齒輪箱制造有限公司、江蘇泰星減速器有限公司、江蘇金象減速機(jī)有限公司、山西平遙減速機(jī)廠(chǎng)等。對(duì)象蝸桿減速器，目前國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)圓弧圓柱蝸桿減速器、錐面包絡(luò)圓柱蝸桿減速器、平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿減速器等多種類(lèi)型，主要生產(chǎn)廠(chǎng)家有江蘇金象減速機(jī)有限公司、首鋼機(jī)械制造公司、杭州減機(jī)廠(chǎng)、杭州萬(wàn)杰減速劑有限公司、天津萬(wàn)新減速機(jī)廠(chǎng)、上海浦江減速機(jī)有限公司等，對(duì)各種通用圓柱齒輪減速器、包括標(biāo)準(zhǔn)的NGW系列圓柱齒輪減速器，也包括各類(lèi)回轉(zhuǎn)圓柱減速器及封閉式圓柱齒輪檢錄其等，主要生產(chǎn)廠(chǎng)家有荊州巨鯨動(dòng)機(jī)械有限公司、洛陽(yáng)中重齒輪箱有限公司、西安重型機(jī)械研究所、石家莊科一重工有限公司、內(nèi)蒙興華機(jī)械廠(chǎng)等。

在各類(lèi)專(zhuān)用傳動(dòng)裝置的開(kāi)發(fā)機(jī)制造方面，國(guó)內(nèi)近幾年取得的明顯的進(jìn)展，如重慶齒輪箱有限責(zé)任公司生產(chǎn)的MDH28型磨機(jī)邊緣驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)裝置，其最大功率已達(dá)7000KW，傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)5000KN.m，總重46噸，生產(chǎn)的1700熱連軋主傳動(dòng)齒輪箱子的最大模數(shù)為30，重量達(dá)180噸。由杭州前進(jìn)齒輪箱有限公司生產(chǎn)的gwc70/76型1.2萬(wàn)噸及裝箱船用齒輪箱，傳動(dòng)功率已達(dá)6250KW。(轉(zhuǎn)載中國(guó)鍛壓網(wǎng))由南京高精齒輪股份有限公司及重慶齒輪箱有限公司生產(chǎn)的里磨系列齒輪箱最大功率已達(dá)3800KW，由西安重型機(jī)械研究所、洛陽(yáng)重重齒輪箱有限公司、荊州巨鯨傳動(dòng)機(jī)械有限公司等開(kāi)發(fā)制造的重載圓柱齒輪箱系列產(chǎn)品在礦山、冶金、建材、煤炭及水電等行業(yè)也都得到了廣泛應(yīng)用，其中西安重型機(jī)械研究所開(kāi)發(fā)的水泥行業(yè)輥壓機(jī)懸掛系列圓柱齒輪箱的輸入功率已達(dá)1250KW，用于鋁造軋 機(jī)的圓柱齒輪箱有司責(zé)任公司、杭州前進(jìn)出論箱有限公司、西安重型機(jī)械研究所開(kāi)發(fā)的風(fēng)力發(fā)電增速箱系列產(chǎn)品也逐步取代進(jìn)口產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)風(fēng)電行業(yè)。在大型齒圈的制造方面，國(guó)內(nèi)目前最大直徑為9.936米，凈重達(dá)80噸的齒圈已由中信重機(jī)制造完成，并用于武鋼集團(tuán)年產(chǎn)500萬(wàn)噸氧化球生產(chǎn)線(xiàn)，至此用于大型燒結(jié)機(jī)、磨機(jī)、回轉(zhuǎn)窯的大型驅(qū)動(dòng)裝置以及用于轉(zhuǎn)爐及燒結(jié)設(shè)備的大型柔性傳動(dòng)裝置國(guó)內(nèi)均可圈套供貨，而無(wú)需再行進(jìn)口。

在其他類(lèi)型新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)方面，行業(yè)企業(yè)也取得了不少成果，如西安重型機(jī)械研究所開(kāi)發(fā)的工程車(chē)輛變速箱和風(fēng)機(jī)及泵用差動(dòng)節(jié)能調(diào)速裝置、洛陽(yáng)中重齒輪箱有限公司的大型礦井提升機(jī)圓柱齒輪箱、江蘇金象減速機(jī)公司的磨機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪箱、北京太富力傳動(dòng)有限公司的大型三環(huán)傳動(dòng)齒輪箱及傳動(dòng)裝置等，也都受到了市場(chǎng)的歡迎并得以廣泛應(yīng)用。

在行業(yè)企業(yè)的產(chǎn)能擴(kuò)展及技術(shù)改造方面，近幾年呈現(xiàn)出跨越式的發(fā)展，這一方面得益于近幾年市場(chǎng)強(qiáng)勁需求的拉動(dòng)，另一方面也是受企業(yè)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、提升加工制造水平、進(jìn)而提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的主觀(guān)愿望的驅(qū)動(dòng)，國(guó)內(nèi)主要產(chǎn)品廠(chǎng)家近二年購(gòu)進(jìn)的關(guān)鍵加工設(shè)備，如大型磨齒機(jī)、鏜銑床、技工中心及熱處理設(shè)備等，累計(jì)超過(guò)200余臺(tái)（套），預(yù)計(jì)行業(yè)產(chǎn)能擴(kuò)大一倍以上，技改工作的開(kāi)展固然有提審行業(yè)企業(yè)規(guī)模和生產(chǎn)集中度及競(jìng)爭(zhēng)力的客觀(guān)效果，但由于仍存在行業(yè)企業(yè)數(shù)量多、規(guī)格小及水平參差不齊等實(shí)際問(wèn)題，因之隨著市場(chǎng)需求的回落和國(guó)外同行廠(chǎng)商大規(guī)模進(jìn)入國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)必將進(jìn)一步加劇，這也必將促進(jìn)行業(yè)企業(yè)間的購(gòu)并、整合甚至轉(zhuǎn)型。

據(jù)有關(guān)資料介紹，人們認(rèn)為目前齒輪傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向如下：

（1）標(biāo)準(zhǔn)化、多品種 目前世界上已經(jīng)有50多個(gè)漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒輪傳動(dòng)系列設(shè)計(jì)；而且還演化出多種形式的圓柱減速器、差速器和圓柱變速器等多種產(chǎn)品。

（2）硬齒面、高精度 圓柱傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的齒輪廣泛采用滲碳和氮化等化學(xué)熱處理。齒輪制造精度一般均在6級(jí)以上。顯然，采用硬齒面、高精度有利于進(jìn)一步提高承載能力，使齒輪尺寸變得更小。

（3）高轉(zhuǎn)速、大功率 圓柱齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在高速傳動(dòng)中，如在高速汽輪中已獲得日益廣泛的應(yīng)用，其傳動(dòng)功率也越來(lái)越大。

大規(guī)格、大轉(zhuǎn)矩 在中低速、重載傳動(dòng)中，傳遞大轉(zhuǎn)矩的大規(guī)格的圓柱齒輪傳 動(dòng)已有了較大的發(fā)展。

三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案：

在圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所要求該圓柱傳動(dòng)的要求（原始數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)技術(shù)要求），進(jìn)一步分析該傳動(dòng)所需的使用要求、工作狀況和所需齒輪的機(jī)械特性，首先應(yīng)了解和掌握該圓柱齒輪傳動(dòng)的已知條件；通常，已知的其原始數(shù)據(jù)為輸入功率、輸入轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比、工作特性和載荷工況等。

建立優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，優(yōu)化問(wèn)題的數(shù)學(xué)是實(shí)際優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題的數(shù)學(xué)抽象。在明確設(shè)計(jì)變量、約束條件、目標(biāo)函數(shù)之后，優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題就可以轉(zhuǎn)化成一般數(shù)學(xué)問(wèn)題。采用懲罰函數(shù)法對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行約束優(yōu)化，以中心距最小為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并與常規(guī)設(shè)計(jì)進(jìn)行比較。進(jìn)而繪制出減速器裝配圖及主要零件圖。

二級(jí)圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般原則是：

（1）各級(jí)傳動(dòng)的承載能力大致相等（可以最大性能的發(fā)揮減速器的承載能力）；

（2）在一定承載能力下，減速器具有最小的外形尺寸和重量；（3）各級(jí)傳動(dòng)中大齒輪的浸油深度大致相等。

四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度

1、設(shè)計(jì)目標(biāo)：

設(shè)計(jì)出的圓柱齒輪減速器：其輸入功率P=6.2kW，輸入轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，總傳動(dòng)比i=16.5，齒輪的寬度系數(shù)φa=0.4，工作壽命10年，每年工作300天。結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)功率較高，采用懲罰函數(shù)法，以中心距最小為目標(biāo)進(jìn)行減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)

2、圓柱齒輪減速器主要特色：

1、重量輕、體積小，結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大

2、傳動(dòng)效率高

3、傳動(dòng)功率范圍大，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解

4、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、抗沖擊和振動(dòng)的能力較強(qiáng)

5、采用硬齒面技術(shù)，使用壽命長(zhǎng)，使用性廣。

3、工作進(jìn)度：

1.收集資料、開(kāi)題報(bào)告、外文翻譯

3.05－3.25

第1周—第3周 2.建立優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型

3.26－4.8

第4周—第6周 3．編寫(xiě)優(yōu)化設(shè)計(jì)程序、計(jì)算

4.11－4.24

第 7周—第9周 4.減速器常規(guī)設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)果分析

4.25－5.6

第10周—第12周 5.繪制減速器裝配圖及主要零件圖

5.9－5.20

第13周—第14周 6.撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

5.21－5.31

第15周—第16周 7．答辯準(zhǔn)備及論文答辯

6.1－6.2

第17周

五、參考文獻(xiàn)

[1]、璞良貴，紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì).第八版.北京：高等教育出版社，2007 [2]、孫靖民主編.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì).第三版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [3]、方世杰，綦耀光主編.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.2 [4]、王昆等主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [5]、Carrol, R., and Johnson, G.,“Optimal design of compact spur gear sets”, ASME Journal of mechanisms, transmissions and automation in design.Vol.106, No.1, March 1984, pp.95-101