機(jī)械畢業(yè)設(shè)計-二級齒輪減速器設(shè)計及齒輪的加工工藝設(shè)計（含CAD圖紙全套）
機(jī)械畢業(yè)設(shè)計-二級齒輪減速器設(shè)計及齒輪的加工工藝設(shè)計（含CAD圖紙全套）,機(jī)械,畢業(yè)設(shè)計,二級,齒輪,減速器,設(shè)計,加工,工藝,cad,圖紙,全套
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院
本科畢業(yè)論文
題 目：二級齒輪減速器設(shè)計及齒輪的加工工藝
專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化
班 級： 1103
學(xué)生姓名： 杜 松
指導(dǎo)教師： 侯志敏
論文提交日期： 2015 年 6 月 1 日
論文答辯日期： 2015 年 6 月 5 日
摘 要
計算機(jī)輔助設(shè)計是指利用計算機(jī)及其圖形裝置幫助設(shè)計人員的設(shè)計工作。以下簡稱CAD。在工程和產(chǎn)品設(shè)計中,計算機(jī)可以幫助設(shè)計人員負(fù)責(zé)計算、信息存儲和圖紙等工作。經(jīng)常要使用電腦在不同的設(shè)計方案很多計算、分析和比較,確定最優(yōu)的解決方案,各種設(shè)計信息,不論是數(shù)字的、文字或圖形,可以存儲在計算機(jī)的內(nèi)存或CRT,并可以快速檢索,設(shè)計師經(jīng)常使用圖紙設(shè)計,草圖到施工圖的努力工作可以電腦完成。由計算機(jī)自動生成的設(shè)計結(jié)果,可以快速作出圖形顯示,使設(shè)計人員及時判斷設(shè)計和修改;利用計算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。計算機(jī)輔助設(shè)計可以減少設(shè)計人員的勞動,縮短設(shè)計周期,提高設(shè)計質(zhì)量。
本次設(shè)計主要的目的是：
1.綜合過去所學(xué)的理論知識,提高聯(lián)系實際和綜合分析的能力.
2.訓(xùn)練和提高設(shè)計的基本技能.如計算、應(yīng)用設(shè)計資料、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等.
3.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)課的知識，分析和解決工程技術(shù)問題的工作能力。
4.鞏固、深化和擴(kuò)大學(xué)生所學(xué)基本理論、基本知識和基本技能。
5.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊精神，樹立良好的學(xué)術(shù)思想和工作作風(fēng)。
6.對減速器進(jìn)行理論設(shè)計，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計尺寸要求利用CAD進(jìn)行裝配圖制作；這是基于CAD的一種新型的、先進(jìn)的零件設(shè)計，在實際中具有高效、優(yōu)質(zhì)的特點。
在本設(shè)計中,我們所做的所有的二級減速器設(shè)計過程,獲取大量的數(shù)據(jù)在此過程中,計算了減速器的各個數(shù)據(jù)參數(shù),其次我們做的是減速機(jī)的實體建模,使用AutoCAD強(qiáng)大的編輯功能,可以移動,復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、陣列,伸展,
修剪,擴(kuò)展對象,等。應(yīng)用程序的設(shè)計的巨大的優(yōu)勢,作為一個先鋒在當(dāng)今集成CAD / CAM軟件,我們也理解其強(qiáng)大的功能和便捷。
關(guān)鍵字： 減速器; CAD; 裝配圖及零件圖的制作; 數(shù)控加工
Abstract
(computer aided design) refers to the use of computers and graphics device to help loading the product design and engineering, computer can help design calculation, information storage and drawings, etc. Different design often requires a computer calculation, analysis and comparison, to determine the optimal scheme, the design of digital information, text, graphics, or can be stored in the computer's memory, and based on the partition, or fast retrieval, designers often use sketches, hard work can complete the computer will start to design sketch, the design of the computer automatically generated as a result, you can quickly make a graphical display, enable designers to design decisions and changes, using the computer can carry out with the graphic editor, amplification, narrow, translation and rotation of graphics data processing and other computer aided design personnel can reduce labor, shorten the design cycle, improve design quality. Main aim is to:
1.integrated past theories knowledge, improve the comprehensive analysis and practical ability.
2. Training and improving the design of basic skills such as calculation and application. Design information, standards and specifications, etc.
3. To cultivate students' comprehensive use course and specialized course, the technical basis of knowledge, analyze and solve engineering technical problems of working ability.
4.consolidate, deepening and expanding the students learned the basic theories, basic knowledge and skills.
5.the cultivation of students' innovation ability and team spirit, good academic ideas and style of work.
6. According to the theory of gear reducer design, and on this basis, according to the size of the design requirements by using CAD assembly.
Key words: reducer； CAD； assembly and detail drawing
目 錄
第一章 題目分析及傳動方案設(shè)計 1
1.1 課題內(nèi)容及分析要求 1
1.2 傳動方案的擬定及說明 2
第二章 傳動裝置的總體設(shè)計 3
2.1 電動機(jī)的選擇 3
2.2 計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 5
2.3 帶傳動設(shè)計 6
2.4 傳動件的設(shè)計計算 9
第三章 軸的設(shè)計計算 14
3.1 高速軸Ⅰ設(shè)計 14
3.2 軸Ⅱ的設(shè)計計算（中間軸的計算） 15
3.3 軸Ⅲ的設(shè)計計算（低速軸的計算） 17
3.4 軸的校核計算 18
3.5 高速軸的疲勞強(qiáng)度校核 21
第四章 鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計算表及附件的選擇 24
4.1鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計算表 24
第五章 標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計與選用 25
5.1 鍵聯(lián)接的選擇及校核計算 25
5.2 滾動軸承的選擇及計算 25
5.3 聯(lián)軸器的選擇與計算 28
5.4 潤滑與密封(潤滑與密封方式的選擇、潤滑劑的選擇) 29
5.5 減速器附件的選擇及說明 29
參考文獻(xiàn) 31
致謝 32
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 題目分析及傳動方案設(shè)計
第1章 題目分析及傳動方案設(shè)計
1.1 課題內(nèi)容及分析要求
1.1.1 二級圓柱齒輪減速器
圖1-1
設(shè)計的原始資料及依據(jù)
原始數(shù)據(jù)：
運(yùn)輸帶牽引力F = 2500（N）
運(yùn)輸帶速度 V = 1.30（m/s）
傳動滾筒直徑 D = 300（㎜）
工作條件：
輕微的震動,連續(xù)單向操作工作傳送帶速度允許誤差為正負(fù)5%,單一的輪班,
使用10年(一年300天工作日),小批量生產(chǎn)。
1.1.2 設(shè)計（論文）主要內(nèi)容及要求
（1） 結(jié)構(gòu)設(shè)計
初步確定了總體結(jié)構(gòu)方案（畫出傳輸分析圖),外殼結(jié)構(gòu)設(shè)計。
齒輪與傳動軸結(jié)構(gòu)設(shè)計（完成總裝配圖A0一張，重要零件工作圖不少于2張）。
（2） 主要零件力學(xué)分析
對主要零件傳動軸進(jìn)行力學(xué)分析及強(qiáng)度校核。
（3） 編寫設(shè)計計算說明書
設(shè)計任務(wù)、目錄、傳動設(shè)計（傳動系統(tǒng)圖要規(guī)范）、主要零件計算、重要結(jié)構(gòu)
的選擇分析、參考文獻(xiàn)（序號、作者、書名、出版社及年月）等。
對設(shè)計說明書、論文撰寫內(nèi)容、格式、字?jǐn)?shù)的要求:
按照學(xué)院要求格式，字?jǐn)?shù)不少于1.5萬字。
項目完成后的結(jié)果應(yīng)提交類型、數(shù)量、質(zhì)量要求:
二維總裝圖、零件圖設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計說明書1份、開題報告一份。
1.2傳動方案的擬定及說明
二級減速器的傳動方案(包括皮帶輪減速和兩級圓柱齒輪減速器),說明如下:
為了估計總傳動比范圍,以選擇合適的驅(qū)動機(jī)制和提出傳輸方案,可以通過
已知的條件下,計算第一驅(qū)動滾筒的速度，即
（1-1）
作為原動機(jī),一般選擇電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速,因此傳動裝置共有16 - 160個。根據(jù)
總傳動比價值,規(guī)范提供的傳輸方案可用于添加二級圓柱齒輪傳動皮帶輪傳輸。
32
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 傳動裝置的總體設(shè)計
第2章 傳動裝置的總體設(shè)計
2.1電動機(jī)的選擇
2.1.1 電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式
根據(jù)工作的要求和工作條件,選擇通用Y112M - 4系列三個異步電動機(jī),它是
橫向密封結(jié)構(gòu)。
2.1.2電動機(jī)容量
（1) 卷筒軸的輸出功率： (2-1)
（2) 電動機(jī)輸出功率： (2-2)
傳動裝置的總效率： (2-3)
式中，為從電動機(jī)至卷筒軸之間的各傳動機(jī)構(gòu)和軸承的效率。
由表2-4查得：彈性聯(lián)軸器；滾子軸承；圓柱齒輪傳動；
V帶傳動、=0.96
則，即
故 ，即
2.1.3 電動機(jī)額定功率
由[1]表20-1選取電動機(jī)額定功率
2.1.4 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速
為了便于選擇電動機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由任務(wù)書中推薦減速
裝置傳動比范圍i=(8-40)，則電動機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：
(2-4)
可見只有同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動機(jī)均符合。選定電動機(jī)的型號為Y112M--4，主要性能如下表：
性能表
電機(jī)型號
額定功率
滿載轉(zhuǎn)速
起運(yùn)轉(zhuǎn)矩
最大轉(zhuǎn)矩
Y112M--4
4.0KW
1440r/min
2.2 N m
2.3N m
2.1.5 傳動比的設(shè)計
（1） 計算傳動裝置的總傳動比并分配傳動比
? 總傳動比=n/nw17.39（符合16<<160），則=17.39
? 分配傳動比，則二級展開式圓柱齒輪減速器總傳動比=(2-5)
其中二級減速器中：
高速級齒輪傳動比，則=3.489 (2-6)
低速級齒輪傳動比，則=2.492
2.2 計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)
2.2.1 各軸轉(zhuǎn)速
減速器傳動裝置各軸從高速軸至低速軸依次編號為：Ⅰ軸、Ⅱ軸、Ⅲ軸。
各傳動軸轉(zhuǎn)速為：
(2-7)
2.2.2各傳動軸輸入功率：
按電動機(jī)所需功率計算各軸輸入功率，即
2.2.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩T(N?m)
計算結(jié)果匯總表
項目
電動機(jī)
高速軸Ⅰ
中間軸Ⅱ
低速軸Ⅲ
N轉(zhuǎn)速（r/min）
1440
720
55.21
55.21
P功率（kW）
4.0
3.78
3.63
3.49
轉(zhuǎn)矩T(N?m)
50.14
249.9
603.7
591.7
i傳動比
2
3.489
2.492
效率
0.96
0.96
0.96
2.3 帶傳動設(shè)計
2.3.1 確定計算功率P
據(jù)[2]表13-8查得工作情況系數(shù)K=1.1。故有：
P=KP，即Pc =4.158kw （2-8）
2.3.2 選擇V帶帶型
據(jù)Pc和n由[2]圖13-15選用A帶。
2.3.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d并驗算帶速
（1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑有表13-9，取小帶輪直徑=100mm，驗算帶速v
m/s （2-9）
即v=7.54m/s
因為7.54m/s在5m/s~25m/s之間，故帶速合適。
i=3.11
（2）計算大帶輪基準(zhǔn)直徑
取=200mm （2-10）
2.3.4 確定V帶中心距a和基準(zhǔn)長度Ld
（1）初定中心距
a=1.5(+)=1.5(100+200)=450mm （2-11）
取a=450mm，即a=450mm
（2）計算帶所需的基準(zhǔn)長度
=1377mm （2-12）
選帶基準(zhǔn)長度L=1400（mm）
即L=1400（mm）
（3）計算實際中心距
=461.5mm （2-13）
即a=765mm
2.3.5 驗算小帶輪上的包角
即= （2-14）
2.3.6 計算帶的根數(shù)z
(1) 計算單根V帶的額定功率P
由和r/min查表13-3得
P=1.32（KW）
據(jù)n=1440，i==1.96和A型帶，查13-5得
P=0.15（KW）
K=0.98，K=0.96，于是：
P=(P+P)KK=1.154（KW）
(2) 計算V帶根數(shù)z
（2-15）
即Z=4，故取4根。
2.3.7 計算單根V帶的初拉力最小值（F）
由表13-1得A型帶的單位長質(zhì)量q=0.1（）
所以
=113（N）
即=113（N）
2.3.8 計算壓軸力F
壓軸力為：
=2Fsin=24113sin167.6°/2=899（N）即（F）=899（N）
2.4傳動件的設(shè)計計算
2.4.1 高速級齒輪
（1）選擇材料熱處理方式
根據(jù)工作條件與已知條件知減速器采用閉式軟齒面
計算說明 (HB<=350HBS),8級精度,查表10-1得
小齒輪 40MnB 調(diào)質(zhì)處理 HB1=241~286HBS
大齒輪 2G310-570正火 HB2=165~197HBS
（2）齒面接觸強(qiáng)度計算
取小齒輪z1=30，則z2=30x3.489=105，取=105
（2-16）
確定公式中的各計算數(shù)值
a.因為齒輪分布非對稱，載荷比較平穩(wěn)綜合選擇Kt=1.5
b.由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Zh=1.5
c.計算小齒輪的轉(zhuǎn)矩:。確定需用接觸應(yīng)力
d.由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=188MPa
e.由圖10-2查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限
因為軟齒面閉式傳動常因點蝕而失效,故先按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計公式確定傳
動的尺寸,然后驗算輪齒的彎曲強(qiáng)度,查表9-5得齒輪接觸應(yīng)力=730MPa大
齒輪的為=280MPa
（3）計算
①計算圓周速度:
V=лn1/60000=3.25m/s （2-17）
②試算小齒輪分度圓直徑
≥ （2-18）
=mm=86.mm
③計算齒寬B及模數(shù)
B=φd=0.8x86.2mm=68.69mm
=/=2.87mm，則取m=3
④計算載荷系數(shù)
查表11-6，載荷系數(shù)
⑤計算當(dāng)量齒數(shù)
齒形系數(shù)：，
（4）由[1]圖10-5查得
由表10-5 查得
由圖10-20C但得=254.5 MPa =408 MPa
計算齒輪疲勞應(yīng)力,得:
=12.03 MPa
=11.7 MPa，即安全
（5）計算齒數(shù)：故取=30，則==105，取
（6）計算中心距
取a1=202mm （2-20）
計算大小齒輪分度圓直徑
=Zm=90；=105x3=315
（7）確定齒寬
取 （2-21）
2.4.2 低速級齒輪
（1）選擇材料熱處理方式（與前一對齒輪相同）
（2）取小齒輪=30，則==75 取=75，
（3）按齒面接觸強(qiáng)度計算:
（2-22）
確定公式中的各計算數(shù)值
a.因為齒輪分布對稱，載荷比較平穩(wěn)綜合選擇K=1.3
b.由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)
c.計算小齒輪的轉(zhuǎn)矩:
確定需用接觸應(yīng)力
d.由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=188MPa
e.由圖10-2查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限
因為軟齒面關(guān)閉傳輸失敗由于點腐蝕，通常首先按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計公式的
大小，然后驗算輪齒的彎曲強(qiáng)度,查表9-5得齒輪接觸應(yīng)力=730MPa大
齒輪的為=280MPa。
（4）計算
①圓周速度:
V=лn1/60000=1.19（m/s）
②試算小齒輪分度圓直徑,
≥
=mm=165.4（mm）
③計算齒寬b
B=φd=0.8X165.4=132.32（mm）
a 由表11-3分別查得: 載荷系數(shù) K=1.3
④計算模數(shù)
= /=5.51mm
（5）按齒輪彎曲強(qiáng)度設(shè)計 由式10-17
a上式中
b計算當(dāng)量齒數(shù)
齒形系數(shù)：，
由[1]圖11-8查得
c計算彎曲疲勞應(yīng)力:由11-5得
=269MPa
=255 MPa，則安全
直徑=70.48mm來計算應(yīng)有的數(shù),于是有取2.5mm 則
d中心距
，取=289mm
e計算大小齒輪分度圓直徑
=165mm;=412.5mm
f齒寬取
齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計，（略）配合后面軸的設(shè)計而定。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 軸的設(shè)計計算
第三章 軸的設(shè)計計算
3.1高速軸Ⅰ設(shè)計
（1） 按齒輪軸設(shè)計，軸的材料取與高速級小齒輪材料相同，40MnB，調(diào)質(zhì)處理，
查表15-31，取C=107
（2）初算軸的最小直徑
（3-1）
高速軸Ⅰ為輸入軸，最小直徑處跟V帶輪軸孔直徑。因為帶輪軸上有鍵槽，
故最小直徑加大5%，=19.53mm。由《機(jī)械設(shè)計手冊》表22-1-17查得
帶輪軸孔有20，22，24，25，28等規(guī)格，故取=20mm
高速軸工作簡圖如圖3-1所示
圖3-1
①各部分?jǐn)?shù)據(jù)的確定
首先確定個段直徑
A段：=20mm 有最小直徑算出）
B段：=25mm，根據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn)，選擇氈圈孔徑為25mm的
C段：=30mm，與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合，取軸承內(nèi)徑
D段：=36mm， 設(shè)計非定位軸肩取軸肩高度h=3mm
E段：=45.58mm，將高速級小齒輪設(shè)計為齒輪軸，考慮依據(jù)《課程設(shè)計指
導(dǎo)書》p116
G段： =30mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合，取軸承內(nèi)徑
F段：=36mm, 設(shè)計非定位軸肩取軸肩高度h=3mm 則=20mm
第二、確定各段軸的長度
A段：=1.6*20=32mm,圓整取=30mm
B段：=54mm，考慮軸承蓋與其螺釘長度然后圓整取54mm
C段：=28mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合,加上擋油盤長度（參
考《減速器裝配草圖設(shè)計》p24）=B+△3+2=16+10+2=28mm
G段：=29mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合,加上擋油盤長度（參
F段：，=△2-2=10-2=8mm
E段：，齒輪的齒寬
D段：=96mm, 考慮各齒輪齒寬及其間隙距離，箱體內(nèi)壁寬度減去箱體內(nèi)
已定長度后圓整得=92mm軸總長L=313mm
兩軸承間距離（不包括軸承長度）S=194.5mm，則L=310mm、S=194mm
3.2 軸Ⅱ的設(shè)計計算（中間軸的計算）
（1） 按齒輪軸設(shè)計，軸的材料取與高速級小齒輪材料相同，40Cr，調(diào)質(zhì)處理，
（2） 初算軸的最小直徑
（3-2）
因為帶輪軸上有鍵槽，故最小直徑加大6%，=27.325mm。根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)，軸Ⅱ的最小直徑應(yīng)該設(shè)計在與軸承配合部分，初選圓錐滾子軸承30206，故取=30mm。則軸Ⅱ的設(shè)計圖如下：
圖3-2
①各部分?jǐn)?shù)據(jù)的確定
首先，確定各段的直徑
A段:=30mm,與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合
F段：=30mm，與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合
E段：=38mm，非定位軸肩
B段：=48mm, 非定位軸肩，與齒輪配合
C段：=64.94mm, 齒輪軸上齒輪的分度圓直徑
D段：=50mm, 定位軸肩
然后確定各段距離：
A段： =29mm, 考慮軸承（圓錐滾子軸承30207）寬度與擋油盤的長度
B段：=8mm,根據(jù)軸齒輪到內(nèi)壁的距離及其厚度
C段：=135mm,根據(jù)齒輪軸上齒輪的齒寬
E段：=43mm, 根據(jù)高速級大齒輪齒寬減去2mm（為了安裝固定）
F段：=41.5mm，考慮了軸承長度與箱體內(nèi)壁到齒輪齒面的距離
D段：=9.5mm,由軸Ⅰ得出的兩軸承間距離（不包括軸承長度）S=234mm減去
已知長度
3.3 軸Ⅲ的設(shè)計計算（低速軸的計算）
輸入功率P=3.49KW,轉(zhuǎn)速n =55.21r/min,T=192.3829Nm
軸的材料選用40Cr（調(diào)質(zhì)），可由表15-3查得=100
所以軸的直徑: =39.65mm。因為軸上有兩個鍵槽，故最小直徑加大
12%，=44.408mm。
由表13.1(機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書)選聯(lián)軸器型號為LH3
軸孔的直徑=45mm長度L=84mm，則=45mm
軸Ⅲ設(shè)計圖 如下：
圖3-3
首先，確定各軸段直徑
A段: =45mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30211）配合
B段: =60mm,非定位軸肩,h取2.5mm
C段: =72mm,定位軸肩，取h=6mm
D段: =68mm, 非定位軸肩，h=6.5mm
E段: =55mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30211）配合
F段: =60mm,按照齒輪的安裝尺寸確定
G段: =45mm, 聯(lián)軸器的孔徑
然后、確定各段軸的長度
A段: =46.5mm,由軸承長度，△3，△2，擋油盤尺寸
B段: =68mm，齒輪齒寬減去2mm，便于安裝
C段: =10mm, 軸環(huán)寬度，取圓整值
根據(jù)軸承（圓錐滾子軸承30212）寬度需要
D段: =57.5mm,由兩軸承間距減去已知長度確定
E段: =33mm, 由軸承長度，△3，△2，擋油盤尺寸
F段: =65mm, 考慮軸承蓋及其螺釘長度，圓整得到
G段: =84mm,聯(lián)軸器孔長度
3.4 軸的校核計算
1.第一根軸:
求軸上載荷
已知：
設(shè)該齒輪軸齒向是右旋
由材料力學(xué)知識可求得
水平支反力:
垂直支反力:
合成彎矩：
由圖可知,危險截面在C右邊
W=0.1=9469
=/W=14.49MPa<70MPa
軸材料選用40Cr，查手冊，符合強(qiáng)度條件
2.第二根軸：
求軸上載荷
已知：
設(shè)該齒輪軸齒向兩個都是左旋
由材料力學(xué)知識可求得
水平支反力:
垂直支反力:
合成彎矩
由圖可知,危險截面在B右邊
W=0.1=33774 （3-3）
=/W=5.98MPa<70MPa
軸材料選用40Cr，查手冊，符合強(qiáng)度條件
3.第三根軸:
求軸上載荷
已知：
設(shè)該齒輪齒向是右旋
由材料力學(xué)知識可求得
水平支反力:
垂直支反力:
合成彎矩
由圖可知,危險截面在B右邊
算得W=19300
=/W=19.77MPa<70MPa （3-4）
軸材料選用40Cr，查手冊
3.5 高速軸的疲勞強(qiáng)度校核
第一根軸結(jié)構(gòu)如下：
圖3-4
（1）判斷危險截面
在A-B軸段內(nèi)只受到扭矩的作用，又因為e<2m 高速軸是齒輪軸，軸的最小
直徑是按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕是確定的，所以A-B內(nèi)均無需疲勞強(qiáng)度校核。
應(yīng)力集中的疲勞強(qiáng)度的影響,E和E l部分段落對截面的齒輪軸嚙合區(qū)域,導(dǎo)
致最嚴(yán)重的應(yīng)力集中,截面E左端面的最大壓力。但由于齒輪和軸應(yīng)力條件
同樣的材料是一樣的,所以只是對E段截面檢查。
（2）截面右側(cè)：
抗彎截面系數(shù) （3-5）
抗扭截面系數(shù) （3-6）
左截面上的扭矩T3為 （3-7）
截面上的彎曲應(yīng)力 （3-8）
截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 （3-9）
軸的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得
截面上理論應(yīng)力系數(shù)
經(jīng)查之為：；
又由附圖3-1可查取軸的材料敏性系數(shù)；
故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式（附表3-4）為：
（3-10）
皺眉表面硬化處理后，即，得到的綜合系數(shù)為：
（3-11）
由附圖3-2的尺寸系數(shù)
由附圖3-3的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為
軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為：；
又由§3-1及§3-2得到40Cr的特性系數(shù)
則界面安全系數(shù)：
（3-12）
故可知道其右端面安全；
同理可知，E段左端面校核為：
抗彎截面系數(shù) （3-13）
抗扭截面系數(shù) （3-14）
截面IV上的扭矩T3為 （3-15）
截面上的彎曲應(yīng)力 （3-16）
截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 （3-17）
由表15-1查得：
又由附圖3-1可查取軸的材料敏性系數(shù)；
由附表3-8用插值法查得：
軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為：；
；
（3-18）
又由§3-1及§3-2得到40Cr的特性系數(shù)
則界面安全系數(shù)：
（3-19）
故E段左端截面的左端面都安全
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計算表及附件的選擇
第四章 鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計算表及附件的選擇
4.1 鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計算表
名稱
符號
減速器及其形式關(guān)系
機(jī)座壁厚
δ
0.025a+3mm=10.2mm,取10mm
機(jī)蓋壁厚
δ1
0.02a+3=8.78mm,
機(jī)座凸緣厚度
b
1.5δ=15.3mm
機(jī)蓋凸緣厚度
b1
1.5δ=13.17mm
機(jī)座底凸緣厚度
p
2.5δ=25.5mm取30mm
地腳螺釘直徑
df
0.036a+12=22.4mm取22mm
地腳螺釘數(shù)目
n
n=6
軸承旁連接螺栓直徑
d1
0.75df=16.8mm取18mm
機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑
d2
(0.5~0.6)df=11.2m取12mm
連接螺栓d2的間距
l
150mm
軸承端蓋螺釘直徑
d3
(0.4~0.5)df=8.96mm取M10
窺視孔蓋螺釘直徑
d4
(0.3~0.4)df=6.72mm取M8
定位銷直徑
d
(0.7~0.8)df=7.84mm取M8
df、d2、d3至外機(jī)壁距離
c1
c1=18
d1、d2至凸緣邊緣距離
c2
c2=16
軸承旁凸臺半徑
R1
R1=C2=16
凸臺高度
h
外機(jī)壁至軸承座端面距離
L1
c1+c2+(5~8)=39
內(nèi)機(jī)壁至軸承座端面距離
L2
δ+c1+c2+(5~8)=49
大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離
△1
≥1.2δ=12.24mm取14mm
齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離
△2
≥δ=8mm取10mm
機(jī)蓋、機(jī)座肋厚
m1,m
m1=m≈0.85δ1=6.46mm 取7mm
軸承端蓋外徑
D2
105
軸承端蓋凸緣厚度
e
(1~1.2)d3=8.96mm取12mm
軸承旁連接螺栓距離
s
s≈D2
。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計與選用
第五章 標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計與選用
5.1 鍵聯(lián)接的選擇及校核計算
Ⅰ軸上與電動機(jī)相聯(lián)處鍵的校核
鍵A10×28，b×h×L=6×6×20 單鍵
鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼，=125MPa
=125MPa，故滿足設(shè)計要求
Ⅱ軸上大齒輪處鍵
鍵 A12×25，b×h×L=10×8×36 單鍵
鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼，=125MPa
，故滿足設(shè)計要求
Ⅲ軸上鍵
聯(lián)軸器處
采用鍵A，b×h×L=14×9×70 單鍵
滿足設(shè)計要求
聯(lián)接齒輪處的鍵
采用A型鍵A 單鍵
＝125Mpa，故滿足設(shè)計要求
5.2滾動軸承的選擇及計算
5.2.1 Ⅰ軸軸承
型號為30206的圓錐滾子軸承
（1）計算軸承的徑向載荷：
（2）計算軸承的軸向載荷 (查指導(dǎo)書p125) 30206圓錐滾子軸承的基本額定
動載荷Cr=43.3KN,基本額定靜載荷Cor=50.5KW，e=0.37，Y=1.6
兩軸承派生軸向力為：
因為
軸左移，左端軸承壓緊，右端軸承放松
、
（3）計算軸承1、2的當(dāng)量載荷,取載荷系數(shù)
因為
因為，
所以取
（4）校核軸承壽命
按一年300個每日2班制的工作日.壽命18年.因此所選軸承適用。
5.2.2 Ⅱ軸軸承
（1） 計算軸承的徑向載荷：
（2）計算軸承的軸向載荷 (查指導(dǎo)書p125) 30206圓錐滾子軸承的基本
額定動載荷Cr=43.3KN,基本額定靜載荷Cor=50.5KW，e=0.37，Y=1.6
兩軸承派生軸向力為：
因為
軸右移，左端軸承放松，右端軸承壓緊
、
（3）計算軸承1、2的當(dāng)量載荷,取載荷系數(shù)
因為
因為，
N
所以取
（4）校核軸承壽命
按一年300個單班制工作日.壽命14年.因此所選軸承適用。
5.2.3 Ⅲ軸軸承
（1）計算軸承的徑向載荷：
（2）計算出軸承的軸向載荷 (查指導(dǎo)書p125) 30211圓錐滾子軸承的基本
額定動載荷Cr=90.8KN,基本額定靜載荷Cor=114KW，e=0.4，Y=1.5
兩軸承派生軸向力為：
因為
軸右移，左端軸承放松，右端軸承壓緊
、
（3）計算軸承1、2的當(dāng)量載荷,取載荷系數(shù)
因為
因為，
，所以取
（4）校核軸承壽命
按一年300個工作日,每天單班制.壽命15年.故所選軸承適用。
5.3 聯(lián)軸器的選擇與計算
軸的選擇,因為法蘭連接,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,扭矩范圍大，等優(yōu)點，且常
用于載荷較平穩(wěn)的兩軸連接首先考慮此聯(lián)軸器聯(lián)軸器的設(shè)計計算由于裝置用于
高速級傳動，原動機(jī)為電動機(jī)，故工作情況系數(shù)為.
（1） 告訴軸聯(lián)軸器的選擇：計算轉(zhuǎn)矩為 =9.45N*M =20mm查手冊選用凸
緣聯(lián)軸器GY3.
（2） 計算低速軸的聯(lián)軸器： 計算轉(zhuǎn)矩為=45mm 查手
冊算用凸緣聯(lián)軸器GYS6
5.4 潤滑與密封(潤滑與密封方式的選擇、潤滑劑的選擇)
油浸減速機(jī)的傳動部位,減速器滾動軸承采用油脂潤滑。
5.5 減速器附件的選擇及說明
（1） 窺視孔及其視孔蓋
為了控制零件的嚙合傳動,接觸點,間隙,還要往箱體注入潤滑油,應(yīng)設(shè)置窺視
孔在箱體的合適位置。窺視孔安裝在上箱頂蓋可以直接觀察到齒輪嚙合區(qū)域。通
內(nèi)即可),以檢查齒輪嚙合情況。
（2） 通氣器
減速器工作時，箱體內(nèi)溫度上升，氣體膨脹，壓力變大，為了能使箱內(nèi)因受
熱膨脹的空氣能自由排出去，保持箱體內(nèi)外壓力平衡，使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸
密封件等縫隙不滲漏，在箱體頂部設(shè)有通氣器。
（3）軸承蓋
固定軸的軸向位置和軸向載荷,軸承孔與軸承蓋封閉的兩端。軸承內(nèi)孔法蘭式
和嵌入式兩種,在圖中是法蘭類型軸承蓋,使用六角螺栓固定在箱體上;在軸承蓋
是透明的,過剩軸密封裝置安裝在透明的封面。
（4）定位銷
為了精確地加工軸承座孔，還要在每次拆裝箱蓋時依然保持軸承座孔制造加
工時的位置精度，應(yīng)在精加工軸承孔前，在箱蓋與箱座的連接凸緣上配裝配位銷。
圖中采用的是兩個定位圓的錐銷，安置在箱體縱向兩側(cè)連接邊緣上。箱體應(yīng)呈非
對稱布置，防止錯裝。
（5）油面指示器
油池中,為檢查減速器表面高度,為了保持經(jīng)常有適當(dāng)?shù)挠?油池箱體一般是
方便觀察,油面穩(wěn)定的地方,提供油位指示器，圖中的指示期是油標(biāo)尺。
（6）放油螺塞
換油時,為排放電石油和清潔劑,應(yīng)該在最低的盒子底部和油池最低位置設(shè)置
排水孔,通常用螺塞將放油口塞住,放油塞和身體結(jié)合面應(yīng)添加墊片防止泄漏。
（7）啟蓋螺釘
為了加強(qiáng)密封效果,通常在內(nèi)閣時組裝細(xì)分表面涂以硅酸鈉或密封劑,當(dāng)刪除
常常由于膠結(jié)緊密的困難。為這個職位通常在箱蓋法蘭連接,1 ~ 2個螺絲孔,旋
入啟發(fā)與圓柱方盒子或半盒螺絲。扭曲牧師盒螺絲蓋子可以抬高。牧師盒螺絲可
以一樣大小的螺栓法蘭連接。
（8）起吊裝置
圖在盒子里配備了兩圈,用來提升蓋,下法蘭鍛造結(jié)束的箱座四鉤,用于提升
整個減速器。
沈陽化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn)
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致謝
這么快就畢業(yè)設(shè)計結(jié)束,感覺設(shè)計給我們帶來了很多的收獲,開始接受任務(wù)要求時,我覺得壓力很大,但這種感覺很快就消失了,因為很快就在侯老師的幫助下自,有了自己的設(shè)計思路,在這里我要感謝侯老師給了我最及時的指導(dǎo),我不確定自己的設(shè)計有多好,但我肯定這是我付出后才收獲的果實。
在設(shè)計的過程中,遇到各種波折,數(shù)據(jù)錯了,一半照片發(fā)現(xiàn)設(shè)計有點小錯誤,等等,但在一個無助的變化,觀察正確的圖,驕傲和滿意是不言而喻的,各種各樣的小知識在設(shè)計的過程中,老師談到了印像是真的不記得了,立刻感覺到有時在課堂上不仔細(xì)聽老師講課的后果,但我能夠通過一些參考文獻(xiàn)把不知道的弄明白，了解整個設(shè)計，感覺最重要的是認(rèn)真,在圖紙和計算數(shù)據(jù)的過程中,每一個小錯誤都可能導(dǎo)致所有的崩潰。這次課程設(shè)計老師最常說的是到了工作,領(lǐng)導(dǎo)吩咐的任務(wù)怎么困難都要完成,三個星期的課設(shè),我不知道有多少個熬夜的晚上，仿佛再次回到了高三的感覺,但是當(dāng)這一切都完成后覺得值得,因為我可以自豪地說,這是我的成果。萬分感謝侯老師的細(xì)心指導(dǎo)與幫助。
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