兩級斜齒圓柱齒輪減速器結構設計和三維實體設計

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1、 山東交通學院2010屆畢業生畢業設計任 務 書題目：兩級斜齒圓柱齒輪減速器結構設計和三維實體設計專 業：機械設計制造及其自動化 班 級： 機械063 學 號： 060611328 姓 名： 王飛 指導教師： 張秀芳 完成日期：2010 年 月 日設計任務書設計任務與內容（論文要闡述的主要問題）1. 了解軟件的使用環境2. 研究該齒輪減速器的目的、意義3. 熟悉減速器的工作原理、分類及組成4. 完成減速器結構設計及傳動尺寸設計計算5. 掌握實體設計的工作流程6. 根據已知數據進行兩級斜齒圓柱齒輪減速器的設計計算：工作年限工作班制工作環境載荷性質生產批量102多灰塵稍有波動小批滾筒圓周力F/N帶

2、速滾筒直徑D/mm滾筒長度L/mm120000.284508507.利用軟件對減速器結構進行實體設計8.總結設計（論文）完成后要提交的材料1. 畢業設計說明書一份（文字不少于15000字）。2. 英文資料及譯文各一份，其中漢字不少于3000字。3. 減速器裝配圖一張、零件圖三張（其中一張為手工繪圖）。4. 三維實體設計圖一張。5. 光盤一張（含全部設計資料）。專業負責人簽章： 年 月 日發題時間： 年 月 日預計完成時間： 年 月 日 畢業設計開題報告書題目：兩級斜齒圓柱齒輪減速器結構設計和三維實體設計專 業：機械設計制造及其自動化 班 級： 機械063 學 號： 060611328 姓 名：

3、 王飛 指導教師： 張秀芳 年 月 日開 題 報 告 書 第一頁研究的目的、意義及國內外發展概況 國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領先地位，特別在材料和制造工藝方面占據優勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報導，日本住友重工研制的FA型高精度減速器，美國Alan-Newton公司研制的X-Y式減速器，在傳動原理和結構上與本項目類似或相近，都為目前先進的齒輪減速器。國內的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機械效率過低的問題。另外，材料品質和工藝水平上還有許多弱點，特別是大型的減速器問題

4、更突出，使用壽命不長。論文提綱或設計總體方案一、畢業設計相關軟件Solidworks簡介二、研究該齒輪減速器的目的、意義三、熟悉減速器的工作原理、分類及組成 四、減速器結構設計及傳動尺寸設計計算1 電動機選擇2 主要參數計算3 V帶傳動的設計計算4 減速器斜齒圓柱齒輪傳動的設計計算5 軸的設計計算及校核6.箱體結構的設計 7. 潤滑密封設計 開 題 報 告 書 第二頁 論文的應用價值或設計項目的市場預測1.市場需求前景：平動齒輪減速器由于體積小，重量輕，傳動效率高，將會節省可觀的原料和能源。因此，本減速器是一種節能型的機械傳動裝置，也是減速器的換代產品。本減速器可廣泛應用于機械，冶金、礦山、建

5、筑、航空、軍事等領域。特別在需要較大減速比和較大功率的各種傳動中有巨大的市場和應用價值。 2.社會經濟效益?現有的各類減速器多存在著消耗材料和能源較多，對于大傳動比的減速器，該問題更為突出。而本新型減速器具有獨特的優點。由于減速裝置在各部門中使用廣泛，因此，人們都十分重視研究這個基礎部件。不論在減小體積、減輕重量、提高效率、改善工藝、延長使用壽命和提高承載能力以及降低成本等等方面，有所改進的話，都將會促進資源（包括人力、材料和動力）的節省。 可以預見，本新型減速器在國內外市場中的潛力是很大的，特別是我國超大型減速器（如水泥生產行業，冶金，礦山行業都需要超大型減速器）大多依靠進口，而本減速器的一

6、個巨大優勢就是可以做超大型的減速器，完全可以填補國內市場的空白，并將具有較大的經濟效益和社會效益。進度計劃第一周 搜集、閱讀參考資料、熟悉軟件第二周 提交開題報告第三、四周 進行主要零部件設計計算第五至八周 繪制總裝圖及零件圖、做三維實體第八至十周 編寫設計說明書、對設計內容進行修改完善、準備答辯第十一周 答辯主要參考文獻1濮良貴,紀明剛. 機械設計. 7版. 北京:高等教育出版社, 2001 2劉會英，楊志強。 機械基礎綜合課程設計學生提交報告日期： 年 月 日指導教師簽字： 年 月 日說明學生在接到設計任務書后規定時間內，應在調研的基礎上，填寫該課題報告書并經指導教師審查通過后，方可進行下

7、一階段的工作。一、畢業設計相關軟件Solidworks簡介Solidworks公司是專業從事三維機械設計、工程分析和產品數據管理軟件開發和營銷的跨國公司，其軟件產品Solidworks提供一系列的三維（3D）設計產品，幫助設計師減少設計時間，增加精確性，提高設計的創新性，并將產品更快推向市場。Solidworks軟件組成： 2D到3D轉換工具將2D工程圖拖到SolidWorks工程圖中的功能；支持包括外部參考的可重復使用2D幾何；視圖折疊工具，可以從DWG資料產生3D模型。 內置零件分析測試零件設計，分析設計的完整性。 機器設計工具具有整套熔接結構設計和文件工具，以及完全關聯的鈑金功能。 模具

8、設計工具測試塑料射出制模零件的可制造性。 消費產品設計工具保持設計中曲率的連續性，以及產品薄壁的內凹零件，可加速消費性產品的設計。 對現成零組件的線上存取讓3D CAD系統使用者透過市場上領先的線上目錄使用現在的零組件。 模型組態管理在一個文件中產生零件或零組件模型的多個設計變化，簡化設計的重復使用。 零件模型建構利用伸長、旋轉、薄件特征、進階薄殼、特征復制排列和鉆孔來產生設計。 曲面設計使用有導引曲線的疊層拉伸和掃出產生復雜曲面、填空鉆孔，拖曳控制點以進行簡單的相切控制。直觀地修剪、延伸、圖化、縫織曲面、縮放和復制排列曲面。二、研究該齒輪減速器的目的、意義齒輪減速器在各行各業中十分廣泛地使用

9、著，是一種不可缺少的機械傳動裝置。當前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機械效率過低的問題。當今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長的方向發展。因此，除了不斷改進材料品質、提高工藝水平外，還在傳動原理和傳動結構上深入探討和創新，平動齒輪傳動原理的出現就是一例。減速器與電動機的連體結構，也是大力開拓的形式，并已生產多種結構形式和多種功率型號的產品。目前，超小型的減速器的研究成果尚不明顯。在醫療、生物工程、機器人等領域中，微型發動機已基本研制成功，美國和荷蘭近期研制的分子發動機的尺寸在納米級范圍，如能輔以納米級的減速器，則應用前景遠大。1.國外減速器現狀國外

10、的減速器，以德國、丹麥和日本處于領先地位，特別在材料和制造工藝方面占據優勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報導，日本住友重工研制的FA型高精度減速器，美國Alan-Newton公司研制的X-Y式減速器，在傳動原理和結構上與本項目類似或相近，都為目前先進的齒輪減速器。2.國內減速器現狀國內的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機械效率過低的問題。另外，材料品質和工藝水平上還有許多弱點，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國內使用的大型減速器（500kw以上），多從國外（如丹麥、德國

11、等）進口，花去不少的外匯。60年代開始生產的少齒差傳動、擺線針輪傳動、諧波傳動等減速器具有傳動比大，體積小、機械效率高等優點。但受其傳動的理論的限制，不能傳遞過大的功率，功率一般都要小于40kw。由于在傳動的理論上、工藝水平和材料品質方面沒有突破，因此，沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動比大、體積小、重量輕、機械效率高等這些基本要求。90年代初期，國內出現的三環（齒輪）減速器，是一種外平動齒輪傳動的減速器，它可實現較大的傳動比，傳遞載荷的能力也大。它的體積和重量都比定軸齒輪減速器輕，結構簡單，效率亦高。由于該減速器的三軸平行結構，故使功率/體積（或重量）比值仍小。且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上

12、，這在使用上有許多不便。北京理工大學研制成功的內平動齒輪減速器不僅具有三環減速器的優點外，還有著大的功率/重量（或體積）比值，以及輸入軸和輸出軸在同一軸線上的優點，處于國內領先地位。國內有少數高等學校和廠礦企業對平動齒輪傳動中的某些原理做些研究工作，發表過一些研究論文，在利用擺線齒輪作平動減速器開展了一些工作。平動齒輪減速器工作原理簡介,平動齒輪減速器是指一對齒輪傳動中，一個齒輪在平動發生器的驅動下作平面平行運動，通過齒廓間的嚙合，驅動另一個齒輪作定軸減速轉動，實現減速傳動的作用。平動發生器可采用平行四邊形機構，或正弦機構或十字滑塊機構。本成果采用平行四邊形機構作為平動發生器。平動發生器可以是

13、虛擬的采用平行四邊形機構，也可以是實體的采用平行四邊形機構。有實用價值的平動齒輪機構為內嚙合齒輪機構，因此又可以分為內齒輪作平動運動和外齒輪作平動運動兩種情況。外平動齒輪減速機構，其內齒輪作平動運動，驅動外齒輪并作減速轉動輸出。該機構亦稱三環（齒輪）減速器。由于內齒輪作平動，兩曲柄中心設置在內齒輪的齒圈外部，故其尺寸不緊湊，不能解決體積較大的問題。內平動齒輪減速，其外齒輪作平動運動，驅動內齒輪作減速轉動輸出。由于外齒輪作平動，兩曲柄中心能設置在外齒輪的齒圈內部，大大減少了機構整體尺寸。由于內平動齒輪機構傳動效率高、體積小、輸入輸出同軸線，故由廣泛的應用前景。平動齒輪減速器項目的技術特點與關鍵技

14、術1.本項目的技術特點,本新型的內平動齒輪減速器與國內外已有的齒輪減速器相比較，有如下特點：（1）傳動比范圍大，自I=10起，最大可達幾千。若制作成大傳動比的減速器，則更顯示出本減速器的優點。（2）傳遞功率范圍大：并可與電動機聯成一體制造。（3）結構簡單、體積小、重量輕。比現有的齒輪減速器減少1/3左右。（4）機械效率高。嚙合效率大于95%，整機效率在85%以上，且減速器的效率將不隨傳動比的增大而降低，這是別的許多減速器所不及的。 （5）本減速器的輸入軸和輸出軸是在同一軸線上。市場需求 分析 1.市場需求前景：平動齒輪減速器由于體積小，重量輕，傳動效率高，將會節省可觀的原料和能源。因此，本減速

15、器是一種節能型的機械傳動裝置，也是減速器的換代產品。本減速器可廣泛應用于機械，冶金、礦山、建筑、航空、軍事等領域。特別在需要較大減速比和較大功率的各種傳動中有巨大的市場和應用價值。 2.社會經濟效益?現有的各類減速器多存在著消耗材料和能源較多，對于大傳動比的減速器，該問題更為突出。而本新型減速器具有獨特的優點。由于減速裝置在各部門中使用廣泛，因此，人們都十分重視研究這個基礎部件。不論在減小體積、減輕重量、提高效率、改善工藝、延長使用壽命和提高承載能力以及降低成本等等方面，有所改進的話，都將會促進資源（包括人力、材料和動力）的節省。 可以預見，本新型減速器在國內外市場中的潛力是很大的，特別是我國

16、超大型減速器（如水泥生產行業，冶金，礦山行業都需要超大型減速器）大多依靠進口，而本減速器的一個巨大優勢就是可以做超大型的減速器，完全可以填補國內市場的空白，并將具有較大的經濟效益和社會效益。三、熟悉減速器的工作原理、分類及組成原理：明闡述就是降低轉速，增大扭矩，減小慣量齒輪減速機是利用各級齒輪傳動來達到降速的目的.減速器就是由各級齒輪副組成的.比如用小齒輪帶動大齒輪就能達到一定的減速的目的,再采用多級這樣的結構,就可以大大降低轉速了.齒輪減速機一般用于低轉速大扭矩的傳動設備，把電動機.內燃機或其它高速運轉的動力通過減速機的輸入軸上的齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的，普通的減速機

17、也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果，大小齒輪的齒數之比，就是傳動比。齒輪減速機是一種動力傳達機構，利用齒輪的速度轉換器，將馬達的回轉數減速到所要的回轉數，并得到較大轉矩的機構。降速同時提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機額定扭矩。 減速同時降低了負載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。分類：照傳動類型可分為齒輪減速機、蝸桿減速機和行星齒輪減速機；按照傳動級數不同可分為單級和多級減速機；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機、圓錐齒輪減速機和圓錐圓柱齒輪減速機；按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速機。以下是常用的減速機分類：1、擺線減速機2、硬齒面圓

18、柱齒輪減速器 3、行星齒輪減速機 4、軟齒面減速機 5、三環減速機6、起重機減速機7、蝸桿減速機8、軸裝式硬齒面減速機9、無級變速機組成：速器主要由傳動零件（齒輪或蝸桿）、軸、軸承、箱體及其附件所組成。其基本結構有三大部分：1）齒輪、軸及軸承組合；2）箱體；3）減速器附件。 四、減速器結構設計及傳動尺寸設計計算一、運動簡圖 圖11電動機 2V帶 3齒輪減速器 4聯軸器 5滾筒 6輸送帶二、工作條件該裝置單向傳送,載荷稍有波動，多灰塵，小批量，兩班制工作,使用期限10年(每年按300天計算)。三、原始數據滾筒直徑D（mm）：450運輸帶速度V（m/s）：0.28滾筒周圍力F（N）：12000滾筒

19、長度L(mm)：800四、設計說明書內容1 電動機選擇2 主要參數計算3 V帶傳動的設計計算4 減速器斜齒圓柱齒輪傳動的設計計算5 軸的設計計算及校核6.箱體結構的設計 7. 潤滑密封設計 8 參考文獻1 電動機選擇(1)選擇電動機類型 按工作要求和條件，選用Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機，電壓380V.(2)選用電動機容量nw =（601000）v/D=11.89r/minPw=FV/1000=3.36kwV帶傳動效率1=0.96滾動軸承效率2=0.99 ， 閉式齒輪傳動效率3=0.97 ， 聯軸器效率4=0.99 ， 傳功滾筒效率5=0.96,其中總效率為 Pd=Pw/=4.034

20、kw選用電動機額定功率為4kw通常，V帶傳動的傳動比范圍為2到4，二級圓柱齒輪減速器為8到40，則總傳動比的范圍為16到160，故電動機轉速可選范圍為：n1d=(16160)11.89=1901900r/min.符合這一范圍的同步轉速有750 r/min、 1000 r/min、 1500 r/min現以這三種對比查表可得Y132M-6符合要求,故選用它。 Y132M-6 (同步轉速1000r/min)的相關參數 表1額定功率滿載轉速電動機質量價格傳動比4.0kw960r/min75kg1443 元i2. 主要參數的計算(1)確定總傳動比和分配各級傳動比傳動裝置的總傳動比ia=nm/nw=96

21、0/11.89=80.74取V帶傳動單級傳動比i01=2.8，減速器的總傳動比i為：i=ia/i01=28.836 i12=(1.4i)1/2=6.354 i23=i/i12=4.538初分傳動比為i1=2.8，i2=6.354 ，iv帶=4.538 (2)計算傳動裝置的運動和動力參數 本裝置從電動機到工作機有三軸，依次為，軸，則1、各軸轉速n1=nm/iw=343 r/minn2=n1/i1=54 r/minn3=n2/i2= 11.9 r/min2、各軸功率P1=Pd01=Pdv帶= 4.0 0.96=3.84kwP2=P112=P1軸承齒輪=3.84 0.990.97=3.69 kwP3

22、=P223=P2軸承齒輪= 3.69 0.990.97=3.54kw3、各軸轉矩Td=9550Pd/nd=40.1N.mT1=Tdi帶01=107.79 N.mT2=T1i112=657.7 N.mT3=T2i223=2866.15 N.m表2項目電機軸高速軸中間軸低速軸轉速9603435411.9功率4.03.843.693.54 轉矩 40.01107.79657.7 2866.15 傳動比2.86.3544.538效率0.96 0.960.9223. V帶傳動的設計計算(1)確定計算功率查表可得工作情況系數故Pca=kAP= 1.24.0=4.8 kw(2)選擇V帶的帶型根據，由圖可得選

23、用A型帶。(3)確定帶輪的基準直徑并驗算帶速1、初選小帶輪的基準直徑。查表8-6和8-8可得選取小帶輪的基準直徑dd1= 125 mm2、驗算帶速按計算式驗算帶的速度v=dd1n/601000= 6.28s因為，故此帶速合適。3、計算大帶輪的基準直徑按式(8-15a)計算大帶輪的基準直徑dd2=iv帶dd1=2.8125=350mm根據教材表8-8，圓整得dd2= 355mm。(4)確定V帶的中心距和基準直徑（1）按計算式初定中心距 （2）按計算式計算所需的基準長度=1644mm查表可選帶的基準長度Ld=1600mm（3）按計算式計算實際中心距aa0+(LdLd0)= 452mm(5)驗算小帶

24、輪上的包角(6)計算帶的根數由查表可得根據和A型帶，查表可得、。 故取V帶根數為4根4 減速器斜齒圓柱齒輪傳動的設計計算(1)高速級齒輪1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數（1）按圖所示的傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動。（2）運輸裝置為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度。（3）材料選擇：查表可選擇小齒輪材料為40(調質)，硬度為280HBS；大齒輪材料為45鋼(調質)，硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。（4）選小齒輪齒數，大齒輪齒數，?。?）選取螺旋角，初選螺旋角2、按齒面接觸強度設計，按計算式試算即（1）確定公式內的各計算數值因為原動機為電機所以試選，由圖10-26，則有

25、小齒輪傳遞轉矩查圖10-30可選取區域系數 查表10-7可選取齒寬系數查表10-6可得材料的彈性影響系數。查圖10-21d得按齒面硬度選取小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸疲勞強度極限。按計算式計算應力循環次數查圖可選取接觸疲勞壽命系數，。計算接觸疲勞許用應力取失效概率為1%，安全系數，按計算式(10-12)得（2）計算相關數值試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得計算圓周速度計算齒寬及模數計算總相重合度計算載荷系數查表可得使用系數，根據，7級精度，查表10-8可得動載系數，由表10-4查得的值與直齒輪的相同，為1.419 ，故載荷系數按實際的載荷系數校正所算得的分度圓直徑，按計算式得計算模數

26、3、按齒根彎曲強度設計，按計算式(10-17)試算即（1）確定公式內的各計算數值、計算載荷系數根據縱向重合度，查圖10-28可得螺旋角影響系數。查圖可選取區域系數，則有查表取應力校正系數，。查表取齒形系數，。(線性插值法)查圖10-20C可得小齒輪的彎曲疲勞強度極限，大齒輪的彎曲疲勞強度極限。查圖可取彎曲疲勞壽命系數，。計算彎曲疲勞許用應力 ，取彎曲疲勞安全系數，按計算式(10-22)計算得計算大、小齒輪的并加以計算大齒輪的數值較大。（2）設計計算對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數，故取，已可滿足彎曲強度，但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞

27、強度算得的分度圓直徑來計算應有的齒數，于是有取，則4、幾何尺寸計算（1）計算中心距將中心距圓整為。（2）按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數、等不必修正。（3）計算大、小齒輪的分度圓直徑（4）計算齒輪寬度圓整后取，。5、 三維建模 低速軸大齒輪 （1）從toolbox調用齒輪如下圖（2） 填入相關數據如下圖（3） 生成齒輪如下圖（4） 再把齒輪作進一步修改以下面早圖為輪廓以齒輪軸線為軸，做旋轉切除。 （5） 在做倒角和圓角（6） 以PlaneMid為對稱面做旋轉切除、圓角、倒角的鏡像（7） 作如下草圖進行拉伸切除（8） 在做此特征的圓周陣列，如下圖（9） 作如下草圖，在做拉伸切除繪制

28、其他齒輪都很類似，在此不在敘述(2)低速級齒輪1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數（1）按圖所示的傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動。（2）運輸裝置為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度。（3）材料選擇，在同一減速器各級小齒輪(或大齒輪)的材料，沒有特殊情況，應選用相同牌號，以減少材料品種和工藝要求，故查表可選擇小齒輪材料為40(調質)，硬度為52HRC；大齒輪材料為45鋼(調質)，硬度為45HRC.（4）選小齒輪齒數，大齒輪齒數（5）選取螺旋角，初選螺旋角2、按齒面接觸強度設計，按計算式試算即（1）確定公式內的各計算數值試選小齒輪傳遞轉矩查表10-7可選取齒寬系數, 查圖10-26可選取區域

29、系數，則有查表可得材料的彈性影響系數。查圖得按齒面硬度選取小齒輪的接觸疲勞強度極限，大齒輪的接觸疲勞強度極限。按計算式計算應力循環次數查圖可選取接觸疲勞壽命系數，。計算接觸疲勞許用應力取失效概率為1%，安全系數,于是得（2）計算相關數值試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得計算圓周速度計算齒寬及模數計算總相重合度計算載荷系數查表可得使用系數，根據，7級精度，查表可得動載系數，故載荷系數按實際的載荷系數校正所算得的分度圓直徑，按計算式得計算模數3、按齒根彎曲強度設計，按計算式試算即（1）確定公式內的各計算數值計算載荷系數根據縱向重合度，查圖可得螺旋角影響系數。計算當量齒數查表可取齒形系數，。查表可取

30、應力校正系數，。(線性插值法)查圖可得小齒輪的彎曲疲勞強度極限，大齒輪的彎曲疲勞強度極限。查圖可取彎曲疲勞壽命系數，。計算彎曲疲勞許用應力取彎曲疲勞安全系數，按計算式計算計算大、小齒輪的并加以計算大齒輪的數值較大。（2）設計計算 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數，故取，已可滿足彎曲強度，但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑來計算應有的齒數，于是有取，則4、幾何尺寸計算（1）計算中心距將中心距圓整為。（2）按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數、等不必修正。（3）計算大、小齒輪的分度圓直徑（4）計算齒輪寬度圓整后取

31、，。5 軸的設計計算因為減速器的各軸設計基本類似，所以以低速軸為例進行設計及校核！低速軸的設計1、求作用在齒輪上的力因為高速軸的小齒輪與中速軸的大齒輪相嚙合，故兩齒輪所受的、都是作用力與反作用力的關系，則2、選取材料可選軸的材料為45鋼，調質處理。3、計算軸的最小直徑，查表可取軸的最小直徑顯然是安裝聯軸器，下面進行聯軸器的選擇：1、）聯軸器類型選擇為了隔離振動與沖擊，選用彈性套柱銷聯軸器。2、）載荷計算公稱轉矩T=9.55106P/n=2841N.M由表14-1 查得KA=1.3，故由式（14-1）得計算轉矩為 Tca=KAT=3693.3 N.M3、）型號選擇從GB 4323-84 中查得T

32、L11型彈性套柱銷聯軸器的許用轉矩為4000N.M 符合 要求，軸徑為80 mm。4、軸徑和軸段：（1）、為了滿足半聯軸器安裝的軸向定位要求，最外段的長為172mm，它的臨段徑向要有軸肩定位。（2） 、初選圓錐滾子軸承30220，其尺寸為dDTBC=100180373429 （3） 、取齒輪1、3距箱體內壁距離為12.5mm，中速軸中間的軸肩厚度為15mm，及齒輪2、3厚度可得箱體內寬為210mm（4） 、軸肩定位高度h=（0.070.1）d（5）、非定位軸肩是為了加工和裝配方便而設置的，其高度沒有嚴格要求，一般取為12。（6）、擋油環，軸套的部分尺寸參考軸肩定位。（7）、聯軸器內端距端蓋螺帽

33、外端為20mm螺釘M18 的k=11.5 ，墊片厚度均為2mm。（8）、軸上零件的周向定位 齒輪、半聯軸器與軸的周向定位均采用普通平鍵型連接。軸與齒輪連接采用平鍵，L=80，齒輪輪轂與軸的配合為。同樣半聯軸器與軸連接，采用鍵。半聯軸器與軸的配合為。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合保證的，此外選軸的直徑尺寸公差為。5、軸上齒輪所受切向力，徑向力，軸向力，。6、求兩軸承所受的徑向載荷和將軸系部件受到的空間力系分解到鉛垂面和水平面上兩個平面力系圖一圖二圖三 9、求兩軸承的計算軸向力和對于型軸承，軸承的派生軸向力故 10、求軸承的當量動載荷和查表可得徑向載荷系數和軸向載荷系數分別為：對于軸承1 ，對

34、于軸承2 ，因軸承運轉載荷平穩，按表13-6，取則。11、求該軸承應具有的額定載荷值因為則有預期壽命 故合格12、彎矩圖的計算水平面： ,.AB段：彎矩為0BC段： CD段： 鉛垂面：,.AB段彎矩為0BC段: CD段： 做彎矩圖如下從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面是軸的危險截面?，F將計算出的截面處的、及的值列于下表 表5載荷水平面垂直面支持力彎矩總彎矩扭矩13、按彎扭合成應力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險截面)的強度。根據計算式及上表的數據，以及軸單向旋轉，扭轉切應力為脈動循環變應力，取，軸的計算應力前已選定軸的材料為45鋼，調質處理，查表可

35、得，因此，故安全。7、確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為，各軸肩處圓角半徑為2。6.箱體結構的設計減速器的箱體采用鑄造（HT200）制成，采用剖分式結構為了保證齒輪佳合質量，大端蓋分機體采用配合.1. 機體有足夠的剛度在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度2. 考慮到機體內零件的潤滑，密封散熱。因其傳動件速度小于12m/s，故采用侵油潤油，同時為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂到油池底面的距離H為27mm為保證機蓋與機座連接處密封，聯接凸緣應有足夠的寬度，聯接表面應精創，其表面粗糙度為3. 機體結構有良好的工藝性.鑄件壁厚為12，圓角半徑為R=3。機體外型簡單，拔模方便.4. 對附件設計 A

36、 視孔蓋和窺視孔在機蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動零件齒合區的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進行操作，窺視孔有蓋板，機體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封，蓋板用鑄鐵制成，用M8緊固B 油螺塞：放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機體外壁應凸起一塊，由機械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。C 油標：油標位在便于觀察減速器油面及油面穩定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出.D 通氣孔：由于減速器運轉時，機體內溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣

37、器，以便達到體內為壓力平衡.E 蓋螺釘：啟蓋螺釘上的螺紋長度要大于機蓋聯結凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋.F 位銷：為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機體聯結凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷，以提高定位精度.G 吊鉤：在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環，用以起吊或搬運較重的物體.減速器機體結構尺寸如下：名稱符號計算公式結果箱座壁厚12箱蓋壁厚10箱蓋凸緣厚度18箱座凸緣厚度18箱座底凸緣厚度30地腳螺釘直徑M22地腳螺釘數目查手冊4軸承旁聯接螺栓直徑M18機蓋與機座聯接螺栓直徑=（0.50.6）M14軸承端蓋螺釘直徑=（0.40.5）10視孔蓋螺釘直徑=（0.30.4）8定

38、位銷直徑=（0.70.8）10，至外機壁距離查機械課程設計指導書表4342622，至凸緣邊緣距離查機械課程設計指導書表42820外機壁至軸承座端面距離=+（812）55大齒輪頂圓與內機壁距離1.215齒輪端面與內機壁距離15機蓋，機座肋厚m1=9 m= 9軸承端蓋外徑+（55.5）112（1軸）130（2軸）230（3軸）軸承旁聯結螺栓距離127. 潤滑密封設計對于二級圓柱齒輪減速器，因為傳動裝置屬于輕型的，且傳速較低，所以其速度遠遠小于，所以采用脂潤滑，箱體內選用SH0357-92中的50號潤滑，裝至規定高度.油的深度為H+其中油的粘度大，化學合成油，潤滑效果好。密封性來講為了保證機蓋與機座聯接處密封，聯接凸緣應有足夠的寬度，聯接表面應精創，其表面粗度應為 密封的表面要經過刮研。而且，凸緣聯接螺柱之間的距離不宜太大，國150mm。并勻均布置，保證部分面處的密封性。8、 減速器裝配體及部分零件圖片9、參考文獻1濮良貴,紀明剛. 機械設計. 7版. 北京:高等教育出版社, 2001 2劉會英，楊志強。 機械基礎綜合課程設計54