畢業(yè)論文終稿-雙圓弧齒輪減速器設(shè)計[下載送CAD圖紙 全套打包資料]

需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯目錄摘要IABSTRACTII1緒論111研究背景及意義112國內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀113雙圓弧齒輪減速器的優(yōu)點22總體方案及參數(shù)的選擇421設(shè)計要求422傳動方案的選擇423電動機的選擇6231選擇電動機類型6232選擇電動機容量6233選擇電動機轉(zhuǎn)速724傳動比計算7241計算總傳動比7242分配各級傳動比725運動和動力參數(shù)技術(shù)8251各軸轉(zhuǎn)速8252各軸輸入功率8253各軸轉(zhuǎn)矩83帶、齒輪傳動的設(shè)計與校核1031V帶傳動的設(shè)計10311V帶的基本參數(shù)10312帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計1232高速級齒輪傳動設(shè)計12321選擇材料、精度及參數(shù)12322按抗彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù)13323確定齒輪傳動參數(shù)14324驗算齒根彎曲疲勞強度15325驗算齒面接觸疲勞強度17326幾何尺寸計算1833低速機齒輪傳動設(shè)計19331選擇材料、精度及參數(shù)19332按抗彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù)19333確定齒輪傳動參數(shù)20334驗算齒根彎曲疲勞強度21335驗算齒面接觸疲勞強度23336幾何尺寸計算234軸及附件的設(shè)計與校核2541軸的設(shè)計25411輸入軸的設(shè)計25412中間軸的設(shè)計27413輸出軸的設(shè)計2842軸承的選擇與校核31421輸入軸軸承31422中間軸軸承32423輸出軸軸承3343鍵的選擇與校核33431輸入軸與帶輪的鍵33432齒輪2與中間軸的鍵34433齒輪3與軸的鍵3444減速器附件設(shè)計及潤滑密封35441減速器附件設(shè)計35442潤滑與密封3545剎車裝置的設(shè)計38總結(jié)39參考文獻40致謝41I摘要隨著石油鉆采工業(yè)的迅速發(fā)展，對于鉆采設(shè)備的要求也就越來越高，減速器作為采油設(shè)備的一個重要組成部分也急需得到了相應(yīng)的改進和提高。圓弧齒輪傳動是一種新型齒輪傳動，在冶金、礦山、起重運輸機械以及高速傳動中得到廣泛的應(yīng)用。圓弧齒輪是一種以圓弧做齒形的斜齒（或人字齒）輪。雙圓弧齒輪減速器主要由輸入軸、中間軸、輸出軸、圓弧齒輪、軸承、鍵等構(gòu)成。本次設(shè)計首先，通過對圓弧齒輪傳動減速器結(jié)構(gòu)及原理進行分析，在此分析基礎(chǔ)上提出了總體結(jié)構(gòu)方案；接著，對主要技術(shù)參數(shù)進行了計算選擇；然后，對各主要零部件進行了設(shè)計與校核；最后，通過AUTOCAD制圖軟件繪制了雙圓弧齒輪減速器裝配圖及主要零部件圖。通過本次設(shè)計，鞏固了大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識，如機械原理、機械設(shè)計、材料力學(xué)、公差與互換性理論、機械制圖等；掌握了普通機械產(chǎn)品的設(shè)計方法并能夠熟練使用AUTOCAD制圖軟件，對今后的工作于生活具有極大意義。關(guān)鍵詞圓弧齒輪，減速器，軸，設(shè)計IIABSTRACTWITHTHERAPIDDEVELOPMENTOFTHEOILDRILLINGINDUSTRY,THEREQUIREMENTSFORDRILLINGEQUIPMENTISMOREANDMOREHIGH,OILPRODUCTIONEQUIPMENTREDUCERASANIMPORTANTPARTALSOINURGENTNEEDOFIMPROVEMENTANDTHECORRESPONDINGINCREASEARCGEARTRANSMISSIONISANEWGEAR,ISWIDELYUSEDINMETALLURGY,MINING,MATERIALHANDLINGEQUIPMENTANDHIGHSPEEDDRIVESYSTEMARCGEARISACIRCULARARCTOOTHHELICALDOORHERRINGBONEROUNDDOUBLEARCGEARREDUCERISMAINLYCOMPOSEDOFANINPUTSHAFT,ANINTERMEDIATESHAFT,ANOUTPUTSHAFT,GEAR,BEARING,BONDTHEDESIGNISFIRST,BYPERFORMINGONTHEARCGEARREDUCERSTRUCTUREANDPRINCIPLEANALYSISPRESENTEDINTHISANALYSIS,BASEDONTHEOVERALLSTRUCTUREOFTHEPROGRAMTHEN,THEMAINTECHNICALPARAMETERSWERECALCULATEDSELECTIONTHEN,FOREACHOFTHEMAINCOMPONENTSWEREDESIGNANDVERIFICATIONANDFINALLY,THROUGHTHEAUTOCADDRAWINGSOFTWARETODRAWADOUBLEARCGEARREDUCERASSEMBLYDRAWINGANDMAJORCOMPONENTSFIGTHROUGHTHISDESIGN,THECONSOLIDATIONOFTHEUNIVERSITYISTHEPROFESSIONALKNOWLEDGE,SUCHASMECHANICALPRINCIPLES,MECHANICALDESIGN,MECHANICSOFMATERIALS,TOLERANCESANDINTERCHANGEABILITYTHEORY,MECHANICALDRAWINGANDTHELIKEMASTEREDTHEDESIGNOFGENERALMACHINERYPRODUCTSANDBEABLETOSKILLFULLYUSEAUTOCADMAPPINGSOFTWAREONTHEFUTUREWORKOFGREATSIGNIFICANCEINLIFEKEYWORDSGEAR,REDUCER,SHAFTS,DESIGNIIIIVVVIVII1緒論11緒論11研究背景及意義近年來，隨著石油鉆采工業(yè)的迅速發(fā)展，對于鉆采設(shè)備的要求也就越來越高。因此，作為采油設(shè)備的一個重要組成部分減速器，也得到了相應(yīng)的改進和提高。為提高采油效率，設(shè)計更加合理而精密的減速器成為當(dāng)務(wù)之急。設(shè)計出一款與之相匹配的減速器，在動力傳輸，軸承潤滑等方面做出更好的改進，使之更加合理，經(jīng)濟。本畢業(yè)設(shè)計是“API系列常規(guī)抽油機模塊化設(shè)計”研究項目的一部分，它的完成為該項目提供重要的基礎(chǔ)依據(jù)；同時，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計能力，掌握雙圓弧齒輪設(shè)計的一些基本知識。通過設(shè)計，提高分析問題解決問題的能力。通過設(shè)計加深了對所學(xué)知識的認識和理解，為進一步開拓專業(yè)知識創(chuàng)造條件，鍛煉了動手動腦的能力，通過實踐運用鞏固了所學(xué)知識，加深了解其基本原理。12國內(nèi)外研究及發(fā)展現(xiàn)狀改革開放以來，我國引進一批先進的加工裝備。通過不斷引進、消化和吸收國外先進技術(shù)以及科研攻關(guān)，開始掌握了各種高速和低速重載齒輪裝置的設(shè)計制造技術(shù)。材料和熱處理質(zhì)量及齒輪加工精度都有較大的提高，通用圓柱齒輪的制造精度可從JB17960的89級提高到GB1009588的6級，高速齒輪的制造精度可穩(wěn)定在45級。部分減速器采用硬齒面后，體積和重量明顯減小，承載能力、使用壽命、傳動效率有了大幅度的提高，對節(jié)能和提高主機的總體水平起到明顯的作用。從1988年以來，我國相繼制定了5060種齒輪和蝸桿減速器的標(biāo)準，研制了許多新型減速器，這些產(chǎn)品大多數(shù)達到了20世紀80年代的國際水平。目前，我國可設(shè)計制造2800KW的水泥磨減速器、1700軋鋼機的各種齒輪減速器。各種棒材、線材軋機用減速器可全部采用硬齒面。但是，我國大多數(shù)減速器的水平還不高，老產(chǎn)品不可能立即被替代，新老產(chǎn)品并存過渡會經(jīng)歷一段較長的時間。近十幾年來，計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)在機械制造中的廣泛應(yīng)用，改變了制造業(yè)的傳統(tǒng)觀念和生產(chǎn)組織方式。一些先進的齒輪生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)采用精益雙圓弧齒輪減速器設(shè)計2生產(chǎn)、敏捷制造、智能制造等先進技術(shù)形成了高精度、高效率的智能化齒輪生產(chǎn)線和計算機網(wǎng)絡(luò)化管理。適應(yīng)石油鉆采工業(yè)要求的新產(chǎn)品開發(fā)，關(guān)鍵工藝技術(shù)的創(chuàng)新競爭，產(chǎn)品質(zhì)量競爭以及員工技術(shù)素質(zhì)與創(chuàng)新精神，是2L世紀企業(yè)競爭的焦點。在2L世紀成套機械裝備中齒輪仍然是機械傳動的基本部件。由于計算機技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，使得機械加工精度、加工效率太為提高，從而推動了機械傳動產(chǎn)品多樣化，整機配套的模塊化、標(biāo)準化，以及造型設(shè)計藝術(shù)化，使產(chǎn)品更加精致。CNC機床和工藝技的發(fā)展，推動了機械傳動結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展。在傳動系統(tǒng)設(shè)計中的電子控制、液壓傳動。齒輪、帶鏈的混合傳動，將成為變速箱設(shè)計中優(yōu)化傳動組合的方向。在傳動設(shè)計中的學(xué)科交叉，將成為新型傳動產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢。總之，當(dāng)今世界各國減速器及齒輪技術(shù)發(fā)展總趨勢是向六高、二低、二化方面發(fā)展。六高即高承載能力、高齒面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高傳動效率二低即低噪聲、低成本；二化即標(biāo)準化、多樣化。減速器和齒輪的設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展，在一定程度上標(biāo)志著一個國家的工業(yè)水平，因此，開拓和發(fā)展減速器和齒輪技術(shù)在我國有廣闊的前景，對于石油這個重工業(yè)來說更是迫不及待。13雙圓弧齒輪減速器的優(yōu)點圓弧齒輪傳動是一種新型齒輪傳動，在冶金、礦山、起重運輸機械以及高速傳動中得到廣泛的應(yīng)用。圓弧齒輪是一種以圓弧做齒形的斜齒（或人字齒）輪。圓弧齒輪傳動可分為單圓弧齒輪和雙圓弧齒輪傳動兩種形式。對于單圓弧齒輪，通常小齒輪做成凸齒。為加工方便，一般法面齒形做成圓弧，兩端面齒形只是近似的圓弧。工作時，從一個端面看，先是主動輪齒的凹部推動從動輪齒的凸部，離開后，再以它的凸部推動對方的凹部，故雙圓弧齒輪傳動在理論上同時有兩個接觸點，經(jīng)跑合后，這種傳動實際上有兩條接觸線，因此可以實現(xiàn)多對齒和多點嚙合。此外，由于其齒根厚度較大，雙圓弧齒輪傳動不僅承載能力比單圓弧齒輪傳動約高30以上，而且傳動較平穩(wěn)，振動和噪聲較小，并且可用同一把滾刀加工相配對的兩個齒輪。因此。高速重載時，雙圓弧齒輪傳動有取代單圓弧齒輪傳動的趨向。其齒廓形狀，具有比漸開線齒輪高得多的承載能力。漸開線齒輪是兩個凸齒面相接觸，綜合曲率半徑很小，接觸應(yīng)力很大，接觸強度低，齒面上容易出現(xiàn)疲勞點1緒論3蝕。圓弧齒輪傳動是凸凹齒面接觸，齒面的綜合曲率半徑比漸開線齒輪大許多倍，所以接觸強度有很大提高。雙圓弧齒輪的齒形參數(shù)可以靈活設(shè)計，齒腰和齒根的厚度可按強度要求調(diào)節(jié)，加之齒根用一段大圓弧連接，這擾非常有利于輪齒彎曲強度的提高。圓弧齒輪嚙合傳動時，因其運動特性，接觸區(qū)以很高的滾動速度沿齒寬方向移動。當(dāng)A1022時，滾動速度是圓周速度的567275倍，齒面間容易形成油膜。早在1960年ESSEN國際齒輪會議上曾指出圓弧齒輪的主要優(yōu)點之一是潤滑性能良好，油膜厚度為漸開線齒輪的10倍。此外，齒面間的滑動速度很小，綜合起來，嚙合摩擦損失減小5060,磨損減少2/33/4。漸開線齒輪滑動速度沿齒高不同，離節(jié)線越遠，速度愈大。因而引起不同的磨損程度而導(dǎo)致齒形變化，使嚙合傳動質(zhì)量惡化。圓弧齒輪滑動速度沿齒高方向均等，所以，齒面磨合時，嚙合齒廓更趨于圓弧，有良好的跑合性能。齒面的跑合磨損無損于齒形精度，而且圓弧齒輪的跑合工藝，實際上起到了裝配后的對研精加工工藝的作用。綜上所述圓弧齒輪能有效地提高承載能力。雙圓弧齒輪減速器設(shè)計42總體方案及參數(shù)的選擇21設(shè)計要求設(shè)計技術(shù)參數(shù)要求如下（1）總傳動比（I）2731（2）齒輪模數(shù)（M）第一級68、第二級911（3）減速器的額定扭矩640000/73INLBS/KNM（4）最高輸出軸轉(zhuǎn)速（N）12MIN1（5）傳遞的功率（P）2375KW（6）同類減速器的主要構(gòu)件的幾何尺寸、與減速器相關(guān)的國家標(biāo)準、API標(biāo)準及易損件、標(biāo)準件圖樣22傳動方案的選擇抽油機減速器是一種承受重復(fù)交變載荷、長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的減速裝置。減速器常用的分布方案有展開式，同軸式，分流式以及對稱分流式，現(xiàn)分別對四種方案加以對比分析。（1）對稱分流式（圖21）圖21傳動方案1示意圖該方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由于齒輪相對于軸承對稱布置，與展開式相比載荷沿齒寬分布較均勻，軸承受載較均勻。中間軸危險截面上的轉(zhuǎn)矩只想當(dāng)于軸所傳遞轉(zhuǎn)矩的一半，使用與變載荷的場合。與分流式相比，輸出軸危險截面上的轉(zhuǎn)矩是軸所傳遞轉(zhuǎn)矩的一半。（2）分流式（圖22）2總體方案及參數(shù)選擇5圖22傳動方案2示意圖該方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由于齒輪相對于軸承對稱布置，與展開式相比載荷沿齒寬分布較均勻，軸承受載較均勻。中間軸危險截面上的轉(zhuǎn)矩只想當(dāng)于軸所傳遞轉(zhuǎn)矩的一半，使用與變載荷的場合。（3）展開式（圖23）圖23傳動方案3示意圖該方案結(jié)構(gòu)簡單，但齒輪相對于軸承的位置不固定，因此要求軸有交大的剛度。高速級齒輪布置在遠離轉(zhuǎn)矩輸入端，這樣，軸在轉(zhuǎn)矩作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)變形和在載荷作用下產(chǎn)生的彎曲變形可部分互相抵消，以減緩沿齒寬分布不均勻的現(xiàn)象。用于載荷比較平衡的場合。（4）同軸式（24）圖24傳動方案4示意圖該方案減速器的橫向尺寸較小，兩對齒輪侵入油中深度大致相同。但軸向尺寸雙圓弧齒輪減速器設(shè)計6大和重量較大，且中間軸較長，剛度差，沿齒寬載荷分布不均勻，高速軸的承載能力難于充分利用。抽油機減速器是一種承受重復(fù)交變載荷、長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的減速裝置。抽油機由電動機驅(qū)動，電動機1皮帶2將動力傳入減速器3，在輸出端帶動曲柄工作。由于抽油機工作時的載荷變化大，傳動系統(tǒng)中采用兩級對稱分流式雙圓弧圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)，高速級齒輪相對于軸承位置對稱，沿齒寬載荷分布較均勻，高速級和低速級均為人字齒雙圓弧圓柱齒輪傳動。通過比較知選擇傳動方案1如圖21；23電動機的選擇231選擇電動機類型按已知工作條件和要求，選用Y系列一般用途的三相異步電動機232選擇電動機容量（1）減速器輸出功率WPWP6TN950出（21）已知最高輸出軸轉(zhuǎn)速（N）12R/MIN，此處取輸出軸轉(zhuǎn)速為8R/MINWNWN由公式（21）得6115KWW（2）電動機至減速器之間傳動裝置的總效率為321（22），分別為皮帶，軸承及齒輪傳動的效率，1230968097，由公式（22）得3221685（3）確定電動機的額定功率EDPWDPP（23）電動機的輸出功率D2總體方案及參數(shù)選擇7可由公式（23）得到7193DPKW選定電動機的額定功率75EDPK233選擇電動機轉(zhuǎn)速輸出軸轉(zhuǎn)速為8R/MIN該傳動系統(tǒng)為分流式圓柱齒輪傳動，查閱教材表WN181已知傳動比為2731，帶傳動推薦傳動比為，則總傳動比可取23I124I54至124之間，則電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為54548432R/MIN，1241248992R/MIN1DNW2DNW可見同步轉(zhuǎn)速為750R/MIN,1000R/MIN的電動機都符合,這里初選這兩種電動機進行比較,由參考文獻1中表161查得表211電動機轉(zhuǎn)速N/R/MIN方案電動機型號額定功率（KW）同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量/KG1Y315S675100098016208502Y315M87575074017201008由表中數(shù)據(jù)，綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量，價格以及總傳動比，即選定方案2，即，選取的電機型號為Y315M824傳動比計算241計算總傳動比由參考文獻1中表161查得滿載轉(zhuǎn)速R/MIN740MN總傳動比740/8925/WI242分配各級傳動比查閱參考文獻1機械設(shè)計課程設(shè)計中表23分配各級傳動比為了保證結(jié)構(gòu)的緊湊性取V帶傳動的傳動比為13I雙圓弧齒輪減速器設(shè)計8則減速器的傳動比為2308I取高速級的圓柱齒輪傳動比61613I則低速級的圓柱齒輪的傳動比為53I25運動和動力參數(shù)技術(shù)251各軸轉(zhuǎn)速電動機軸為電機軸0，減速器高速級軸為軸1，中速軸為軸2低速級軸為軸3，則740R/MIN0NR/MIN174263I120/MINNRIR/MIN238I252各軸輸入功率1793065DPKW223369253各軸轉(zhuǎn)矩950PTN（24）由公式（24）得311690595027104TNMN2總體方案及參數(shù)選擇91583422950PTN310NM33376將軸的運動參數(shù)匯總于下表以備查用表23各軸動力參數(shù)軸名功率P（KW）轉(zhuǎn)矩T（NMM）轉(zhuǎn)速N（R/MIN）傳動比效率電機軸71936092817403096輸入軸69052673624667616096中間軸66321583461040輸出軸63697603685096雙圓弧齒輪減速器設(shè)計10雙圓弧齒輪減速器設(shè)計113帶、齒輪傳動的設(shè)計與校核31V帶傳動的設(shè)計311V帶的基本參數(shù)1）確定計算功率CP已知；KW9371MIN/740RN查機械設(shè)計基礎(chǔ)表138得工況系數(shù)；21AK則KWKKAC3869122）選取V帶型號根據(jù)、查機械設(shè)計基礎(chǔ)圖1315選用C型V帶,CPMN3）確定大、小帶輪的基準直徑D（1）初選小帶輪的基準直徑；D20（2）計算大帶輪基準直徑；MIDD58021231）（）（帶圓整取標(biāo)準系列，誤差小于5，是允許的。M6024）驗算帶速SSNDVM/25,/710643106帶的速度合適。5）確定V帶的基準長度和傳動中心距中心距27021021DDA初選中心距M（2）基準長度雙圓弧齒輪減速器設(shè)計12MADDALD326010426021422120對于A型帶選用MLD35（3）實際中心距MAD95236010206）驗算主動輪上的包角由AD35718012得120965061主動輪上的包角合適。7）計算V帶的根數(shù)ZLARKPZC0，查機械設(shè)計基礎(chǔ)表133得MIN/74NMMD201；KWP5160（2），查表得；3I/帶，RKWP10（3）由查表得，包角修正系數(shù)96195K（4）由，與V帶型號A型查表得LD0L綜上數(shù)據(jù)，得3905156372Z取合適。106Z8）計算預(yù)緊力（初拉力）F根據(jù)帶型A型查機械設(shè)計基礎(chǔ)表131得MKGQ/103帶、齒輪傳動的設(shè)計與校核13NQVKZVPFC41520751095276815029）計算作用在軸上的壓軸力QFNZFQ317829615SIN4206I1其中為小帶輪的包角。10）V帶傳動的主要參數(shù)整理并列表帶型帶輪基準直徑MM傳動比基準長度MMC201D633250中心距（MM）根數(shù)初拉力N壓軸力N995615204178773312帶輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計1）帶輪的材料采用鑄鐵帶輪（常用材料HT200）2）帶輪的結(jié)構(gòu)形式V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與V帶的基準直徑有關(guān)。小帶輪接電動機，較MD201大，所以采用孔板式結(jié)構(gòu)帶輪。32高速級齒輪傳動設(shè)計321選擇材料、精度及參數(shù)（1）按圖21所示傳動方案，選用圓弧圓柱齒輪傳動；雙圓弧齒輪減速器設(shè)計14（2）抽油機為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度；（3）材料選擇。選擇大小齒輪材料為45（調(diào)制）；（4）初選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)61618110018Z2Z??；采用人字齒；暫定；選取齒寬系數(shù)；21Z505D322按抗彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù)（1）抽油機減速器屬于中等振動，暫取K17；（2）根據(jù)材料種類及硬度確定齒輪的疲勞極限由圖339B1查得小齒輪LIM152FMPA由圖339H1查得大齒輪LI40由圖340B1查得LI186H由圖340H查得LIM27AV3ZCOS（31）螺旋角Z齒數(shù)由公式（31）得1V3Z8/074218COS查圖335B1F1Y2由公式（31）得2V3Z1/074COS查圖35B得，F(xiàn)28查圖336B11457/96,23Y查表314103EY查表337B1275FLIMNXPN（32）由公式（32）得3帶、齒輪傳動的設(shè)計與校核15FLIM1NXPNLI2FFIY51/628405MPA計算式應(yīng)取（）（）中之大值代入計算1/FPY2/FP2TANAZ（33）單側(cè)齒寬的縱向重合度齒寬系數(shù)A由公式（33）得12TANTAN05/218023756,037,KAZ因齒端修薄總的縱向重合度374人字齒單側(cè)齒寬承擔(dān)二分之一的載荷331T2670NM10113258NMEUFNDPYKZ（34）由公式（34）得113258N11258321700373648EUFNDPTK設(shè)計要求齒輪模數(shù)（M）第一級68，故取MN6323確定齒輪傳動參數(shù)12COSNZA（35）由公式（35）得雙圓弧齒輪減速器設(shè)計16取A427MM12681427COSCS5NMZAM12RNZA（36）由公式（36）得126129ARCOSARCOS584NMZSND（37）由公式（37）得18619COS25NZMDM2734NSINMB（38）由公式（38）得，取B105MM23751460591SINSINBM324驗算齒根彎曲疲勞強度查表3121，抽油機工作中等振動，；15AK601DNV（39）由公式（39）得3498614570/0MS查圖3311VK27級精度時，；3帶、齒輪傳動的設(shè)計與校核17查圖3321，；D11B02/K09846MS，查表3131，按七級精度，；F2查圖336B1，U57U0Y13389時，；查圖337B1，265，；查圖335B1，1V338Z2356COS0947Z；F1Y32V33ZCOS09476Z；F28查表3141，鍛鋼球墨鑄鐵，014EENDY25MPAK齒端修薄，；小齒輪的齒根應(yīng)力1086AV12F285TEUFNDFYZM（310）K使用系數(shù)動載系數(shù)1EK載荷分配系數(shù)Y彎曲彈性系數(shù)UFY彎曲齒數(shù)比系數(shù)齒形系數(shù)由公式（310）得1086AV12F1285TEUFNDFYKZM063258053107613640MPA大齒輪的齒根應(yīng)力為221856413FFYMPA小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)71601457836240153NNT雙圓弧齒輪減速器設(shè)計18大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)7712530216NU查圖341A1，6130Y，；NX342B1M5查圖，；安全系數(shù)FLISNXY（311）由公式（311）得FLIM152364NXFLI1220S95XY齒根彎曲疲勞強度安全。325驗算齒面接觸疲勞強度查表3131，2139HK按七級精度；查表3141，鍛鋼球墨鑄鐵，027EZ3146MPA；查圖336B1，U605，；查圖337B1，當(dāng)3890，；查圖338B1得到V1NA122A12Z356MZ49809637，；，；齒面接觸應(yīng)力A073AV1H2H219ZTKEUNZM（312）接觸彈性系數(shù)接觸齒數(shù)比系數(shù)接觸螺旋角系數(shù)接觸弧長ZEUZZA系數(shù)3帶、齒輪傳動的設(shè)計與校核19由公式（312）得A073AV1H2H219ZTKEUNZM073321905460587041275MPA查圖341B1，N1N，Z查圖3431，采用320號極壓工業(yè)齒輪油2403/,1085LVMSZ查圖3441，075169/762389GVVT，安全系數(shù)HLIMLVZSN（313）接觸壽命系數(shù)潤滑劑系數(shù)速度系數(shù)LZV由公式（313）得HLIM1LVZ8601576S1893NLI2LH2H7045齒面接觸疲勞強度安全。326幾何尺寸計算上述計算得到基本參數(shù)為25N12M6,Z8,由公式得小齒輪分度圓直徑；1ND96COS25M小齒輪齒頂圓直徑；A1AH012雙圓弧齒輪減速器設(shè)計20小齒輪齒根圓直徑；F1D2H91610596FM大齒輪的分度圓直徑；2NZM7348COS5大齒輪齒頂圓直徑；A22DH0965大齒輪齒根圓直徑；F12FM中心矩；12847COSCS5NMZ齒寬05B33低速機齒輪傳動設(shè)計331選擇材料、精度及參數(shù)（1）按圖（21）所示傳動方案，選用人字齒圓柱齒輪傳動（2）抽油機為一般工作機器，速度不高，故選用7級精度（GB1009588）（3）材料選擇。查圖表（P191表101），選擇大小齒輪材料為45號鋼（調(diào)質(zhì)）。（4）初選小齒輪齒數(shù)，則大齒輪齒數(shù)318Z451890Z取，采用人字齒，暫定，選取齒寬系數(shù)；90Z0D單側(cè)重合度，由公式（33）得120531892481,2481ATGTG332按抗彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù)（1）抽油機減速器屬于中等振動，暫取K17；（2）根據(jù)材料種類及硬度確定齒輪的疲勞極限由有參考文獻1圖339B查得小齒輪LIM152FMPA由圖339H查得大齒輪LIM240FA由圖340B查得LI186HMP由圖340H查得LI273帶、齒輪傳動的設(shè)計與校核21由公式（31）得當(dāng)，；3V1Z8/064927COSF1Y206，；4V23/13時F283查圖336B當(dāng)，；289/475105Y查表314；05EY查表337B當(dāng)，；3O由公式（32）得FLIM3NXPINLI4FFI521/6328Y05MPA計算式應(yīng)取（）（）中之大值代入計算1/FP2/FPY單側(cè)齒寬的縱向重合度，由公式（33）得34TANTAN05/186375,037522KAZ因齒端修薄總的縱向重合度；2374人字齒單側(cè)齒寬承擔(dān)二分之一的載荷故332T15840NM910由公式（34）得113258N112583M279070376EUFNDPYKZ設(shè)計要求齒輪模數(shù)（M）第二級911，故取MN9333確定齒輪傳動參數(shù)雙圓弧齒輪減速器設(shè)計22中心距由公式（35）得，取A560MM349180561842COS2COS3NMZA由公式（36）得349108ARCSARCS2792NZ由公式（37）得318967COS2NZMDM4039N由公式（38）得，取B1402481147SINSI97MBM334驗算齒根彎曲疲勞強度查表312，抽油機工作中等振動，；15AK由公式（39）得查圖331，；314028/60DNVMS查圖332，當(dāng)；D13B27K64時，VK107級精度時，；查表313，按七級精度，；F210查圖336B，當(dāng)U4578U6Y2339時，；查圖337B，當(dāng)20時，；由公式（31）得3帶、齒輪傳動的設(shè)計與校核23查圖335B，當(dāng)V318Z27649,COS065ZF1Y0；當(dāng)4V33924,S8ZAF218；查表314，鍛鋼球墨鑄鐵，014EENDY25MPAK齒端修薄，；小齒輪的齒根應(yīng)力，由公式（310）得1086AV12F3285TEUFNDFYZM06325876053100612409MPA大齒輪的齒根應(yīng)力為4436FFYPA小齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)73260893524051NNT大齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)77451U查圖341A，當(dāng)6N130Y時，；NX342BM859查圖，當(dāng)時，；安全系數(shù)由公式（311）得FLIM315209S234NXYFLI32441590X齒根彎曲疲勞強度安全。雙圓弧齒輪減速器設(shè)計24335驗算齒面接觸疲勞強度查表313，2139HK按七級精度；查表314，鍛鋼球墨鑄鐵，027EZ3584MPA；查圖336B，UU4780當(dāng)時，；查圖337B，當(dāng)966時，；查圖338B，當(dāng)V1NA122M096Z3048Z，時，；，時，；A1Z97齒面接觸應(yīng)力，由公式（312）得A073AV1H2H219ZTKEUNZM0733219760565840675840MPA查圖341B，7N1N，Z查圖343，采用320號極壓工業(yè)齒輪油2403/,0LVMSZ查圖344，02761/795GVVTA安全系數(shù)由公式（313）得HLIM1LVZ860157S134NLI2LH2H70258齒面接觸疲勞強度安全。336幾何尺寸計算上述計算得到的基本參數(shù)為N12M8,Z,90,73帶、齒輪傳動的設(shè)計與校核25由公式得小齒輪分度圓直徑3NZM189D67MCOS2小齒輪齒頂圓直徑A3AH028小齒輪齒根圓直徑FD18671967F大齒輪的分度圓直徑4NZM5430815MCOS2O大齒輪齒頂圓直徑A4DH60192大齒輪齒根圓直徑F176F中心矩；348502COSCS29NMZM齒寬；10B空刀槽L小齒輪3采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，大齒輪4采用孔板式結(jié)構(gòu)4軸及附件的設(shè)計與校核264軸及附件的設(shè)計與校核41軸的設(shè)計411輸入軸的設(shè)計（1）已知數(shù)據(jù)如下6905KW，24667R/MIN，267313365P1N1TNM1/2TNM（2）求作用在齒輪1上的力3411COS2670COS25909TTFD431TAN51TAN761COS03RN4319840ATF圖41高速軸齒輪受力圖（3）初步確定軸的最小直徑30PDAN（41）式中P功率單位（KW）N轉(zhuǎn)速單位（R/MIN）根據(jù)公式（41），初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。取112，得112MM7327MM0A,131MINPDA369052474軸及附件的設(shè)計與校核27該軸直徑D100MM，有一個鍵槽，軸頸增大34,安全起見，取軸頸增大5則，圓整后取D176MM。1MIN1MIN050573269M輸入軸的最小直徑是安裝帶輪處的直徑。（4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計A擬定軸上零件的裝配方案經(jīng)分析比較，選用如圖所示的裝配方案。圖42高速軸裝配方案B根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1帶輪采用軸肩定位，III段76MM，由式H（00701）D，取12D88MM23D初步選擇滾動軸承。該傳動方案沒有軸向力，高速軸轉(zhuǎn)速較高，載荷不大，故選用深溝球軸承2根據(jù)88MM，查GB27689初步取0組游隙，0級公差的深溝球軸承23D6018，其尺寸為DDB90MM150MM27MM，故34910DM定位軸肩處，取105，4545893LM6728L3由指導(dǎo)書表41知箱體內(nèi)壁到軸承座孔端面的距離，采用凸緣式軸1L承蓋，取軸承蓋的總寬度為68MM，到帶輪的距離為80MM，則，取小2365L齒輪距箱體內(nèi)壁的距離為20MM，大齒輪2和與齒輪3之間的距離C30MM，1A，滾動軸承端面距箱體內(nèi)壁則；S034150MLBSAMM458930LLC軸上零件的周向定位帶輪與軸的周向定位采用普通C型平鍵連接，按，1276D12L60查圖表（P表61）選用鍵22MM14MM140MM。滾動軸承與軸的周向BHL雙圓弧齒輪減速器設(shè)計28定位采用過渡配合來保證，選用直徑尺寸公差為M6D確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為C2，各軸肩處圓角半徑為R2412中間軸的設(shè)計（1）已知數(shù)據(jù)如下已知，263PKW215834TNM340/INR（2）求作用在齒輪上的力19KN，077KN，8KN1TTF21RF21AF2333COS60COS96847TTKND3TAN18TA25COS960RF軸上力的方向如下圖43所示圖43中間軸受力圖（3）初步確定軸的最小直徑根據(jù)式（41）初步確定軸的最小直徑，選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。取112，得0A332MIN62101094PDM該軸的最小直徑為安裝軸承處的直徑，取為130MM，2IND（4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計4軸及附件的設(shè)計與校核29A擬定軸上的傳動方案圖44中間軸的裝配方案B確定軸的各段直徑和長度1）根據(jù)，取，軸承與齒輪2之間采用套筒定位，取2MIN130D1230DM，齒輪2與齒輪3之間用軸肩定位H5MM，取，2356D34D150M，齒輪3采用軸肩定位，則,由于軸環(huán)寬度B14H軸II設(shè)40L45計3B280B23L；，；23402108LCL56278L2）初步選擇滾動軸承由于配對的斜齒輪相當(dāng)于人字齒，軸II相對于機座固定，則III軸應(yīng)兩端游動支承，選取外圈無擋邊圓柱滾子軸承，初步選取0組游隙，0級公差的N系列軸承N206，其尺寸為DDB130MM230MM40MM。由于軸承內(nèi)圈不受軸向力，軸端不受力，選用凸緣式軸承蓋，取軸承端蓋的總寬度為60MM3）軸上零件的周向定位齒輪的周向定位都采用普通平鍵連接按MM；34D1023D80M280B查圖表（P表61）取各鍵的尺寸為IIIII段BHL25MM14MM70MM（使用一對）滾動軸承的周向定位靠過渡配合來保證，選公差為M64）確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為C2，各軸肩處的圓角半徑為R2。雙圓弧齒輪減速器設(shè)計30413輸出軸的設(shè)計（1）已知數(shù)據(jù)如下已知KW，R/MIN369P337601NMT38N（2）求作用在軸上的力43128TTFK435RFK（3）初步確定軸的最小直徑按式（41）初步確定軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼調(diào)質(zhì)處理。取，于是得012A1123MIND3692348M該軸的最小直徑為安裝曲柄的直徑，則軸的最小直徑3MIN25D（4）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計A擬定軸上零件的裝配方案。選取如下圖45所示的方案圖45輸出軸裝配方案B根據(jù)軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度1）取，為了滿足曲柄的軸向定位要求，采用軸肩定位，由125DMH（00701）D，取，曲柄擋圈緊固232）初步選擇滾動軸承根據(jù)軸上受力及軸頸，初步選用0組游隙，0級公差的深溝球軸承6352，其尺寸為DDB260MM380MM64MM故3467D20M3）軸承采用軸肩定位，取，45D28M1L4軸及附件的設(shè)計與校核314）根據(jù)軸頸查圖表（P表152，指導(dǎo)書表1321）取安裝齒輪處軸段，齒輪采用軸肩定位，根據(jù)H（00701）D，取H10MM，則6720DM，軸環(huán)寬度B14H20MM，取535620LM5）已知；取，（S4MM）其他同上415B7820D78146）根據(jù)軸II，軸III的設(shè)計，取滾動軸承與內(nèi)壁之間的距離10MM，則3S23L100MM，100MM32SAC56LC軸上零件的周向定位齒輪與軸的周向定位都采用普通平鍵連接，根據(jù)6720DM，；6715LM12D1240LM67段BHL55MM32MM280MM12段BHL50MM28MM220M滾動軸承與軸的周向定位靠過渡配合來保證，選用直徑尺寸公差為M6D確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角尺寸為C2，軸上圓角R2。（5）求軸上的載荷軸的計算簡圖如下圖（46）所示，深溝球軸承6248，從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖（見下圖）可以看出FT作用處是危險截面，將該截面的所受彎矩和扭矩列于下表表41載荷水平面H垂直面V支反力F2675KN12N64KN12NF彎矩8025NMHM21903VMM總彎矩M23748M扭矩T265KN雙圓弧齒輪減速器設(shè)計32圖46彎矩及扭矩圖（6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度根據(jù)上表對危險截面進行校核，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取06，軸的計算應(yīng)力22CAMTW（42）由公式（42）得2222383406561CAMPA前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查教科書45鋼60MPA，因此1，故軸安全。CA142軸承的選擇與校核421輸入軸軸承（1）由輸入軸的設(shè)計知，初步選用深溝球軸承6018，由于受力對稱，只需要計算一個。21RRTF（43）其受力由公式（43）得4軸及附件的設(shè)計與校核33RF221761950RTKN0，3，轉(zhuǎn)速N24667R/MIN已知軸承的預(yù)計壽命為8760HAHL（2）查軸承的當(dāng)量載荷查滾動軸承樣本（指導(dǎo)書表153）知深溝球軸承6018的基本額定動載荷C66KN，基本額定靜載荷495KN0C（3）求軸承當(dāng)量動載荷P因為0，徑向載荷系數(shù)X1，軸向載荷系數(shù)Y0，因工作情況平穩(wěn)，按課本AF（P表136），取10PFXYPRAF（）（44）由公式（44）得PF10250PRAFKN（）（4）驗算軸承壽命610HCLN（45）由公式（45）得3661010045782HHLNP故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用深溝球軸承6018422中間軸軸承（1）計算軸承所有載荷由軸2的設(shè)計已知，初步選深溝球軸承6226，由于受力對稱，故只需要校核一個。其受力由公式（43）得RF2218548RTKN合合0，10/3，N40R/MINA（2）查軸承的當(dāng)量動載荷（指導(dǎo)書表155）知6226的基本額定動載荷C基本額定靜載荷0C（3）求軸承當(dāng)量動載荷P雙圓弧齒輪減速器設(shè)計34因為，徑向載荷系數(shù)X1，軸向載荷系數(shù)Y0，因工作情況平穩(wěn)，0AF由公式（44）得P（XY）48KNPFRA（4）驗算軸承壽命由公式（45）得H3661010270846HCLNP73714H72000HH故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用深溝球軸承6226。423輸出軸軸承（1）計算軸承所受載荷由輸出軸的設(shè)計知，初步選用深溝球軸承6252，由于受力對稱，只需要計算一個。由公式（43）得RF24RT2675469KN0，3，轉(zhuǎn)速N8R/MINA查滾動軸承樣本知深溝球軸承6252的基本額定動載荷C45KN，基本額定靜載荷40KN0C（2）求軸承當(dāng)量動載荷P因為0，徑向載荷系數(shù)X1，軸向載荷系數(shù)Y0，因工作情況平穩(wěn)，AF取10，由公式（44）得PFP（XY）10（1690）KN69KNRA（3）驗算軸承壽命由公式（45）得73714H72000H336610109HCLNPNHL故所選用軸承滿足壽命要求。確定使用深溝球軸承6252。43鍵的選擇與校核4軸及附件的設(shè)計與校核35431輸入軸與帶輪的鍵（1）選擇鍵由軸1的設(shè)計知初步選用普通平鍵2140BHL12673NMT（2）校核鍵連接的強度鍵、軸和輪轂的材料都是鋼，由課本（P表62）查得許用應(yīng)力100P120MPA，取110MPA。鍵的工作長度L