三級減速器設計 畢業(yè)設計

1、常州信息職業(yè)技術學院學生畢業(yè)設計（論文）報告系 別： 機電工程系 專 業(yè)： 數(shù)控專業(yè) 班 號： 數(shù)控102班 學 生 姓 名： 學 生 學 號： 1004033225 設計（論文）題目： 三級減速器設計 指 導 教 師： 設 計 地 點：常州信息職業(yè)技術學院 起 迄 日 期： 2012.122013.04 畢業(yè)設計（論文）任務書專業(yè) 數(shù)控技術 班級 數(shù)控102 姓名 唐建軍 一、課題名稱： 三級減速器的設計 二、主要技術指標：1 選定減速器的類型和安裝型式 2 確定各項工藝方法及參數(shù) 3 確定整體方案設計 三、工作內(nèi)容和要求：1 了解國產(chǎn)減速器的制造工藝和裝配工藝； 2 設計zsy280-25

2、-108kw型減速器； 3 利用三維造型軟件完成減速器結(jié)構設計方案的三維及二維圖紙； 三、主要參考文獻：1 吳彥農(nóng)，康志軍.solidworks2005實踐教程. 北京：機械工業(yè)出版社，2005 2 吳宗澤，羅圣國.機械設計課程設計手冊.北京：高等教育出版社，2009 3 朱理 .機械原理.北京：高等教育出版社，2008 4 徐錦康.機械設計.北京：高等教育出版社，2008 5 文熙.pro/enginer 野火版3.0寶典.北京：電子工業(yè)出版社，2007 6、周開勤主編.機械零件設計指導書m.哈爾濱： 哈爾濱工業(yè)大學出版社 2004 學 生（簽名） 年 月 日指 導 教師（簽名） 年 月 日

3、 教研室主任（簽名） 年 月 日系 主 任（簽名） 年 月 日 畢業(yè)設計（論文）開題報告設計（論文）題目三級減速器的設計一、 選題的背景和意義：減速機是一種動力傳達機構，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機（馬達）的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機構。在目前用于傳遞動力與運動的機構中，減速機的應用范圍相當廣泛。幾乎在各式機械的傳動系統(tǒng)中都可以見到它的蹤跡，從交通工具的船舶、汽車、機車，建筑用的重型機具，機械工業(yè)所用的加工機具及自動化生產(chǎn)設備，到日常生活中常見的家電，鐘表等等.其應用從大動力的傳輸工作，到小負荷，精確的角度傳輸都可以見到減速機的應用，且在工業(yè)應用上，減速機具有減速及增加轉(zhuǎn)矩功

4、能。因此廣泛應用在速度與扭矩的轉(zhuǎn)換設備。減速機的作用主要有： 1）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。 2）減速同時降低了負載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機都有一個慣量數(shù)值。二、 課題研究的主要內(nèi)容：本設計為三級減速器的設計及計算機輔助軟件繪制。根據(jù)二維圖紙建立三維模型，完成設計過程。本設計主要解決一下問題：1.確定原始數(shù)據(jù)和資料2.選定減速機的安裝方式和類型3.初定各項工藝方法及參數(shù)4.確定傳動級數(shù)5.確定幾何參數(shù)6.整體方案7.校核8.潤滑冷卻計算9.確定減速機的附件10.繪制工程圖11.畫出三維圖形12.通過三維

5、生成二維圖形，并加以修改三、 主要研究（設計）方法論述：根據(jù)設計零件不同的特點，可根據(jù)以下原則進行：1、上網(wǎng)查看相關的資料和圖紙2、 到圖書館翻閱相關的書籍3、 運用 cadug4.0輔助設計4、對相對比較復雜的零件，用兩個甚至更多的設計說明進行分析比較，進行綜合比較，擇優(yōu)而定；5、在所創(chuàng)建的二維或三維零件模型的基礎上，對所設計的零件進行設計說明。四、設計（論文）進度安排：時間（迄止日期）工 作 內(nèi) 容2012.11.23-12.25實習，實地調(diào)研；收集資料，熟悉課題2013.1.1-1.10熟悉相關軟件，進行初步的分析、計算，擬定初步設計2013.1.20-1.22完成畢業(yè)設計的開題報告20

6、13.1.23-1.31計算機三維造型，生成二維工程圖紙2013.2.1-2.4編寫并通過主要計算設計，編制主要零件加工工藝2013.2.5-2.10通過對所繪制的零件進行分析2013.2.11-3.5撰寫畢業(yè)設計說明書，完善相關圖紙資料2013.3.19-3.22完成初稿，交給指導老師審閱2013.3.23-4.19完善初稿，使設計符合規(guī)范要求2013.4.20-4.22完成設計，最終定稿2013.5進行答辯五、指導教師意見： 指導教師簽名： 年 月 日六、系部意見： 系主任簽名： 年 月 日目 錄1 緒論11.1 減速器的發(fā)展現(xiàn)狀11.1.1 我國減速器的發(fā)展現(xiàn)狀11.1.2 國外減速器的

7、發(fā)展現(xiàn)狀11.2 減速器的發(fā)展趨勢21.3 本文研究對象及意義31.3.1 本文研究對象31.3.2 本文研究意義42 傳動裝置總體設計52.1 設計任務52.1.1 設計任務和要求52.1.2 原始數(shù)據(jù)52.2 確定傳動方案52.3 選擇電動機和傳動比的分配52.3.1 確定電動機功率52.3.2 分配各級傳動比62.4 傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算62.4.1 各軸的轉(zhuǎn)速62.4.2 各軸輸入功率62.4.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩73 齒輪設計計算73.1 高速軸齒輪的設計73.1.1 主要參數(shù)73.1.2 按齒根彎曲疲勞強度設計73.1.3 校核齒面接觸疲勞強度93.2 第二級傳動齒輪設計103

8、.2.1 主要參數(shù)103.2.2 按齒根彎曲疲勞強度設計103.2.3 校核齒面接觸疲勞強度123.3 第三級傳動齒輪設計133.3.1 主要參數(shù)133.3.2 按齒根彎曲疲勞強度設計133.3.3 校核齒面接觸疲勞強度154 軸的設計164.1 軸的設計164.2 軸的設計194.3 軸的設計224.4 軸的設計255 滾動軸承的校核285.1 軸承校核285.2 軸承校核285.3 軸承校核285.4 軸承校核286 箱體的設計計算297 齒輪傳動介紹和減速器工藝297.1 齒輪傳動特點297.2 影響齒輪壽命的因素307.3 齒輪傳動的實效形式317.3.1 齒輪傳動出現(xiàn)不同實效形式的原

9、因317.3.2 何為齒輪傳動的實效317.3.3 齒輪傳動的主要實效形式、造成的影響及預防措施317.4 漏水試驗367.5 試車367.6 擦洗及涂漆377.7 減速器的搬動和起吊378 減速器的潤滑方式及潤滑劑的選擇378.1 減速器的潤滑方式378.2 潤滑劑的選取398.3 潤滑油的選取409 zsy減速機齒輪計算機輔助設計419.1 solidworks功能簡介419.2 運用計算機輔助設計軟件solidworks展現(xiàn)減速機三維圖42結(jié)論51致謝52參考文獻53摘 要減速器是一種由封閉在箱體內(nèi)的齒輪，蝸桿蝸輪等傳動零件組成的傳動裝置，裝在原動機和工作機之間用來改變軸的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩，以

10、適應工作機需要。減速器結(jié)構緊湊，傳動效率高，使用維護方便，因而在工業(yè)中應用廣泛。減速器的結(jié)構隨其類型和要求的不同而異，一般由齒輪，軸，軸承，箱體和附件等組成。對于即將畢業(yè)的學生來說，本次設計的最大成果就是：綜合運用機械設計、機械制圖、機械制造基礎、金屬材料與熱處理、公差與技術測量、理論力學、材料力學、機械原理、計算機應用基礎以及工藝、夾具等基礎理論、工程技術和生產(chǎn)實踐知識。掌握機械設計的一般程序、方法、設計規(guī)律、技術措施，并與生產(chǎn)實習相結(jié)合，培養(yǎng)分析和解決一般工程實際問題的能力，具備了機械傳動裝置、簡單機械的設計和制造的能力，還煅練了學生自覺學習軟件的能力。關鍵詞 減速器,設計,制造abstr

11、actreducer is a kind of enclosed by in the cabinet, the worm worm gear transmission parts such as transmission device, the prime mover and work machine mounted on between shaft used to change speed and torque, to adapt work machine needs. reducer compact structure, high transmission efficiency, use

12、convenient maintenance, so widely used in industry. for graduating students, the biggest achievement of this design is: integrated use of mechanical design, mechanical drawing, mechanical manufacturing base, the metal material and heat treatment, tolerance and technology measurement, theoretical mec

13、hanics, mechanics of materials, mechanical principles, basic computer applications and technology, fixtures and other basic theory, practical knowledge of engineering and production. zhangwo mechanical design of the general procedures, methods, design rules and technical measures, and production pra

14、ctice the combination of general engineering training to analyze and solve practical problems, have a mechanical transmission device, a simple mechanical design and manufacturing capabilities, also calcined practicing self-learning software.key words: design；reducer；manufacture1 緒論1.1 減速器的發(fā)展現(xiàn)狀1.1.1

15、我國減速器的發(fā)展現(xiàn)狀減速機在我國的發(fā)展已有近40年的歷史，廣泛應用于國民經(jīng)濟及國防工業(yè)的各個領域。產(chǎn)品已從最初單一的擺線減速機，發(fā)展到現(xiàn)在五大類產(chǎn)品，即擺線減速機、無級變速器、齒輪減速機、蝸輪蝸桿減速機、電動滾筒。據(jù)初步統(tǒng)計，減速機用量比較大的行業(yè)主要有：電力機械、冶金機械、環(huán)保機械、電子電器、筑路機械、化工機械、食品機械、輕工機械、礦山機械、輸送機械、建筑機械、建材機械、水泥機械、橡膠機械、水利機械、石油機械等，這些行業(yè)使用減速機產(chǎn)品的數(shù)量已占全國各行業(yè)使用減速機總數(shù)的60%70%。 “十五”期間，由于國家采取了積極的財政政策，拉動了內(nèi)需，固定資產(chǎn)投資力度加大，各行業(yè)的發(fā)展駛?cè)肓丝燔嚨?。特別

16、是基礎建設的投資，使冶金、電力、建筑機械、建筑材料、能源等加快了發(fā)展，因此，對減速機的需求也逐步擴大。預計“十一五”期間，隨著國家對機械制造業(yè)的重視，重大裝備國產(chǎn)化進程的加快以及城市改造、場館建設等工程項目的開工，減速機的市場前景看好，整個行業(yè)仍將保持快速發(fā)展態(tài)勢，尤其是齒輪減速機的增長將會大幅度提高，這與進口設備大多配套采用齒輪減速機有關。因此，業(yè)內(nèi)專家希望企業(yè)抓緊開發(fā)制造齒輪減速機，尤其是大型硬齒面減速機及中、小功率減速機，以滿足市場的需求。 從行業(yè)內(nèi)企業(yè)發(fā)展情況來看，近年來，江蘇省、浙江省的民營企業(yè)發(fā)展速度很快，已經(jīng)成為行業(yè)中的一支生力軍。此外，山東省淄博地區(qū)的減速機廠家也很多。一些發(fā)展

17、速度較快的民營企業(yè)，在完成了原始積累后，不斷發(fā)展壯大。他們緊跟市場變化，及時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求也在不斷提高。為了增強競爭力，他們加大購置檢測設備、實驗設備以及擴大廠房的資金投入，加工能力及技術水平提高很快，同時還重視人才的培養(yǎng)與引進，企業(yè)已開始向規(guī)范化、標準化方向發(fā)展。1.1.2 國外減速器的發(fā)展現(xiàn)狀眼前國外工程機械緊要配套件大多半都出產(chǎn)歷史久遠，技藝成熟、供應富余，出產(chǎn)集中度高，品牌效應突出。配套件的開展隨主機的開展而開展，同時配套件自身的開展反過來又推進主機的開展。眼前國外工程機械配套件的開展形勢好過主機的開展形勢。在流體產(chǎn)物范疇內(nèi)，眼前世界上最大的流體產(chǎn)物締造企業(yè)，美國的派克

18、公司，成立于1918年，也有近100年歷史，能夠提供種類齊全的、高技藝程度的液壓件、密封件及一切的液壓附件。眼前世界上最大的用于靜液壓體系的變量液壓元件締造企業(yè)，德國的博士力士樂公司，已有200多年的歷史，從1953年開端一切締造液壓元件，也有50年以上歷史。其最具特征的產(chǎn)物是用于靜液壓傳動的變量體系液壓元件，不管是斜盤式或斜軸式，閉式或開式體系液壓元件種類都十分齊全，能為各種需求靜液壓體系元件的工程機械配件。還有世界上最大的傳動部件締造企業(yè)，德國的zf公司，成立于1915年，也有近100年歷史，能為各種工程機械提供種類齊全的傳動部件。在電氣配套件方面，世界最大的德國西門子電氣公司，以及日本的

19、東芝公司、川崎公司、德國的博士公司等，都有50年以上，以至100年以上的久遠歷史，能滿足工程機械各種高技藝程度的電氣體系和電氣元件的請求。1.2 減速器的發(fā)展趨勢減速機發(fā)展趨勢如下： 高水平、高性能。圓柱齒輪普遍采用滲碳淬火、磨齒，承載能力提高4倍以上，體積小、重量輕、噪聲低、效率高、可靠性高。 積木式組合設計。基本參數(shù)采用優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊，零件通用性和互換性強，系列容易擴充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。 型式多樣化，變型設計多。擺脫了傳統(tǒng)的單一的底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動支承底座、電動機與減速器一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴大使用范圍。 促使減速器水平提高的

20、主要因素有： 理論知識的日趨完善，更接近實際（如齒輪強度計算方法、修形技術、變形計算、優(yōu)化設計方法、齒根圓滑過渡、新結(jié)構等）。 采用好的材料，普遍采用各種優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件，材料和熱處理質(zhì)量控制水平提高。 結(jié)構設計更合理。 加工精度提高到iso56級。 軸承質(zhì)量和壽命提高 潤滑油質(zhì)量提高。 自20世紀60年代以來，我國先后制訂了jb113070圓柱齒輪減速器等一批通用減速器的標淮，除主機廠自制配套使用外，還形成了一批減速器專業(yè)生產(chǎn)廠。目前，全國生產(chǎn)減速器的企業(yè)有數(shù)百家，年產(chǎn)通用減速器25萬臺左右，對發(fā)展我國的機械產(chǎn)品作出了貢獻。 20世紀60年代的減速器大多是參照蘇聯(lián)20世紀4050年代的技術制造

21、的，后來雖有所發(fā)展，但限于當時的設計、工藝水平及裝備條件，其總體水平與國際水平有較大差距。改革開放以來，我國引進一批先進加工裝備，通過引進、消化、吸收國外先進技術和科研攻關，逐步掌握了各種高速和低速重載齒輪裝置的設計制造技術。材料和熱處理質(zhì)量及齒輪加工精度均有較大提高，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，體積和質(zhì)量明顯減小，承載能力、使用壽命、傳動效率有了較大的提高，對節(jié)能和提高主機的總體水平起到很大的作用。 我國自行設計制造的高速齒輪減（增）速器的功率已達42000kw ，齒輪圓周速度達15

22、0m/s以上。但是，我國大多數(shù)減速器的技術水平還不高，老產(chǎn)品不可能立即被取代，新老產(chǎn)品并存過渡會經(jīng)歷一段較長的時間。1.3 本文研究對象及意義1.3.1 本文研究對象硬齒面減速機主要包括平行軸系列和垂直軸系列，平行軸減速器是按國家標準(gbl900488)生產(chǎn)，產(chǎn)品經(jīng)優(yōu)化設計，具有國際八十年代先進水平，它主要包括zdy (單級)、zly(兩級)、zsy(三級)和zfy(四級)四大系列，垂直軸減速器是按國家標準(jb/t90021999)生產(chǎn)，用于輸入軸與輸出軸呈垂直方向布置的傳動裝置，它主要包括dby、dcy和dfy三大系列。zsy硬齒面減速機包括：zsy160,zsy180,zsy200,z

23、sy224,zsy250, zsy280, zsy3 15,zsy355,zsy400等系列。主要有以下幾點特點：(1) 中心距，公稱傳動比等主要參數(shù)均經(jīng)優(yōu)化設計，主要零、部件互換性好。(2) 齒輪均采用優(yōu)質(zhì)合金鋼經(jīng)滲碳、淬火、而成，齒面硬度達hrc5462(3) 體積小、重量輕、精度高、承載能力大、效率高，壽命長，可靠性高、傳動平穩(wěn)、噪音低。(4) 一般采用油池潤，自然冷卻，當熱功率不能滿足時，可采用循環(huán)油潤滑或風扇，冷卻盤管冷卻。 zsy減速機輸入轉(zhuǎn)速一般n、1500rmin 。zsy硬齒面減速機(2)齒輪傳動圓周速度不大于20米秒。可廣泛用于冶金、礦山、化工、建材、起重、運輸、紡織、造紙

24、、儀器、塑料、橡膠、工程機械、能源等工業(yè)部門。本文研究的對象是zsy系列減速機的280型號，根據(jù)給定的材料對減速機整體各部分進行設計校核。且能運用pro/e三維軟件進行輔助設計，畫出各零件的三維圖并予以裝配，然后將三維圖導成二維圖，便于對整個設計過程進行分析。 此減速機是三級展開式圓柱齒輪減速機，三級都是斜齒圓柱齒輪傳動，其基本參考數(shù)據(jù)如表1-1所示：表1-1名稱材料齒數(shù)齒寬模數(shù)mn螺旋角分度圓直徑齒輪軸20crmnti25100mm413102.63mm齒輪20crmnti6890mm413279.15mm齒輪軸20crmnti25130mm413102.63mm齒輪20crmnti8812

25、0mm413361.26mm齒輪軸20crmnti25148mm613154mm齒輪20crmnti66138mm613406mm1.3.2 本文研究意義zsy圓柱齒輪減速機作為一種廣泛應用的減速機，具有廣泛的代表性。通過對此類型的減速機的設計與研究，可以深入的了解減速機的原理，減速機在機械行業(yè)中的重要意義。同時通過對減速機的設計緊密結(jié)合各種專業(yè)知識，靈活運用，培養(yǎng)設計者較為成熟的機械設計思想。為以后的工作打下一個良好的基礎。2傳動裝置總體設計2.1 設計任務2.1.1 設計任務和要求通過在廣泛查閱了大量有關文獻、吸收和消化目前對減速器的研究成果的基礎上，做以下的工作：a) 了解國產(chǎn)減速器的制

26、造工藝和裝配工藝；b) 設計zsy280-25-108kw型減速器；c）利用三維造型軟件完成減速器結(jié)構設計方案的三維及二維圖紙；d) 制定減速器的安裝、調(diào)試、使用及維護保養(yǎng)的技術文件；2.1.2 原始數(shù)據(jù)該減速器低速級中心距為280mm，總傳動比為25，輸出功率為108kw。工作壽命10年，每年工作300天，兩班制，工作平穩(wěn)。2.2 確定傳動方案傳動方案一般用機構簡圖表示。傳動方案要滿足工作可靠、結(jié)構簡單、尺寸緊湊、傳動效率高、使用維護方便、工藝性和經(jīng)濟性好等要求。本課題減速器的機構簡圖如下圖所示：圖2-12.3 選擇電動機和傳動比的分配2.3.1 確定電動機功率標準電動機的容量以額定功率表示

27、，所選電動機的額定功率應不小于所需工作機的額定要求的功率。則工作機要求的電動機功率為：pdpw/pd工作機要求的電動機輸出功率，單位為kw；電動機至工作機之間傳動裝置的總效率；pw工作機所需輸入功率，單位為kw。齒式聯(lián)軸器傳動效率 圓柱斜齒輪齒輪傳動效率 滾子軸承 則 =0.990.980.980.980.980.980.980.980.99=0.851pd108/0.851kw=126.91 kw所以可以選擇ys6324型電動機，其額定功率是180kw，滿載轉(zhuǎn)速時1400 r/min2.3.2 分配各級傳動比 總傳動比公式為ii*i*i，其中i25，根據(jù)傳動比分配原則，初步假定i=2.72，

28、i=3.5，i=2.63。2.4 傳動系統(tǒng)的運動和動力參數(shù)計算傳動系統(tǒng)各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩計算：2.4.1 各軸的轉(zhuǎn)速n=1400 r/minn=515 r/minn=147 r/minn=56r/min2.4.2 各軸輸入功率p=126.91kwp=p0.99=125.64kwp=p0.98=120.66kwp=p0.98=115.88kwp=p0.98=111.29kw式中，p ，p， p， p分別為相對應軸的功率。2.4.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 t=9.5510=857.0410 nmmt=9.5510=2237.4810 nmm t=9.5510=7528.2610 nmm t=9.551

29、0=18978.9210 nmm式中， 對應軸的轉(zhuǎn)矩。3. 齒輪設計計算3.1 高速軸齒輪的設計3.1.1 主要參數(shù)大小齒輪均采用20crmnti，經(jīng)滲碳淬火，齒面硬度為5862hrc，7級精度，z=25，z=68，= 0.8,=133.1.2 按齒根彎曲疲勞強度設計a）確定 m1） 載荷系數(shù) 試選k=1.52） 小齒輪傳遞取t=9.5510=857.0410 nmm=857040 nmm3） 大小齒輪彎曲疲勞強度極限 =460mpa4） 應力循環(huán)次數(shù) n=60njlh=4.03210， n=60 njlh=1.482105） 彎曲疲勞壽命系數(shù)k=0.88, k=0.906） 計算許用彎曲應力

30、取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，應力修正系數(shù)y=2.0，則= 578.2 mpa= 591.4mpa z =27.02 z =73.51 查表得出： y=2.62, y=2.24, y=1.59，y=1.758） 因為 所以按小齒輪進行齒根彎曲疲勞強度設計計算9） 重合度系數(shù)y及螺旋角系數(shù)yy=0.70 y=0.86b)設計計算1)m=3.46m2)圓周速度:v=6.5 m/s3)計算載荷系數(shù)k 使用系數(shù)k=1.5，傳動載荷系數(shù)k=1.2， 齒間載荷分配系數(shù)k=1.2, 齒間載荷分布系數(shù)k=1.24 k= k k k k=2.684)校正并確定模數(shù)m m=3.46=4.2mm 取m=4mmc)計

31、算齒輪傳動幾何尺寸1）中心距aa=190.9mm2) 螺旋角=13.003) 齒輪分度圓直徑d=48.21mm d=279.15mm 4) 齒寬b= d=0.848.21=82.104mm b=90mm b= b+(510)=100mm3.1.3 校核齒面接觸疲勞強度 = 確定上公式各參數(shù)值1) =1200 mpa2) k=0.9 k=0.92 3)計算許用接觸應力 取s=1=k/ s=0.91200/1=1080mpa=k/ s=0.921200/1=1104mpa=(+)/2=1092mpa4)節(jié)點區(qū)域系數(shù)z=2.44 5)重合度系數(shù)z=0.8 6)螺旋角系數(shù)z=0.987 7)材料系數(shù)z

32、= 189.8 8)校核=2.44189.80.750.992=926.43 mpa =1092mpa3.2 第二級傳動齒輪設計3.2.1 主要參數(shù)大小齒輪均采用20crmnti，經(jīng)滲碳淬火，齒面硬度為5862hrc，7級z=25， z=88，= 1.1,=133.2.2 按齒根彎曲疲勞強度設計a) 確定 m1)載荷系數(shù) k=1.52)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 t=2237.48nm3)大小齒輪的彎曲疲勞強度極限 =460mpa4)應力循環(huán)次數(shù) n=14.83210, n=0.42410 5)彎曲疲勞壽命系數(shù) k=0.9, k=0.926)取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，應力修正系數(shù)y=2，則 = 59

33、1.43 mpa = 604.67)查取齒型系數(shù)和應力校正系數(shù) z =27.03 z =95.13 查表得 y=2.57，=2.18 , y=1.6，y=1.798)計算大小齒輪的并加以比較 因為 故按小齒輪進行齒根彎曲疲勞強度設計。9)重合度系數(shù)y及螺旋角系數(shù)yy=0.7 y=0.9b)設計計算1) 計算齒輪模數(shù)m=3.4372)圓周速度:v=2.377m/s3)計算載荷系數(shù)k使用系數(shù)k=1.5，傳動載荷系數(shù)k=1.01， 齒間載荷分配系數(shù)k=1.2, 齒間載荷分布系數(shù)k=1.34 k= k k k k=2.444)校正并確定模數(shù) m=3.437=3.67mm 取m=4mc)計算齒輪傳動幾何

34、尺寸 1)中心距aa=232mm2) 螺旋角=133) 齒輪分度圓直徑d= =102.63mm, d=361.26mm4) 齒寬b= d=1.1102.63=112.893mmb=120mmb= b+(510)=130mm3.2.3 校核齒面接觸疲勞強度 =a) 確定上公式各參數(shù)值 1) =1500 mpa2) k=0.95 k=0.973)計算許用接觸應力 取s=1=k/ s=0.951500/1=1425mpa=k/ s=0.971500/1=1455mpa=(+)/2=1440mpa4)節(jié)點區(qū)域系數(shù)z=2.44 5)重合度系數(shù)z=0.8 6)螺旋角系數(shù)z=0.987 7)材料系數(shù)z= 1

35、89.8, z=25 8)校核 =683.7=14403.3 第三級傳動齒輪設計3.3.1 主要參數(shù) 大小齒輪均采用20crmnti，經(jīng)滲碳淬火，齒面硬度為5862hrc，7級z=25，z=66，= 0.9,=13。3.3.2 按齒根彎曲疲勞強度設計a) 確定 m1)載荷系數(shù) k=1.52)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 t=7528260 nm3)大小齒輪的彎曲疲勞強度極限 =460mpa 4)應力循環(huán)次數(shù) n=4.2310, n=16.1105)彎曲疲勞壽命系數(shù)k=0.92, k=0.946)取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.4，應力修正系數(shù)y=2，則 = 604.60 mpa = 617.71 mpa7)查取

36、齒型系數(shù)和應力校正系數(shù) z =27.03 z =71.35 查表得 y=2.57 ,y=2.24 , y=1.600, y=1.75 8)計算大小齒輪的并加以比較 故按小齒輪進行齒根彎曲疲勞強度設計9)重合度系數(shù)y及螺旋角系數(shù)yy=0.7 y=0.9b)設計計算 1) 計算齒輪模數(shù)m=5.472)圓周速度:v=1.080m/s3)計算載荷系數(shù)k使用系數(shù)k=1.5，傳動載荷系數(shù)k=1， 齒間載荷分配系數(shù)k=1.2, 齒向載荷分布系數(shù)k=1.3 k= k k k k=2.34 4)校正并確定模數(shù)m m=3.28=6.34mm 取m=6mmc)計算齒輪傳動幾何尺寸 1)中心距aa=280.18mm2

37、) 螺旋角=13.003) 齒輪分度圓直徑d= =154.00mm d =406mm4) 齒寬b= d=138.60mmb=138mmb= b+(510)=148mm3.3.3 校核齒面接觸疲勞強度 =確定上公式各參數(shù)值 1) =1500 mpa 2) k=0.97 ， k=0.98 3)計算許用接觸應力 取s=1=k/ s=0.971500/1=1455mpa=k/ s=0.981500/1=1470mpa=(+)/2=1462.5mpa4)節(jié)點區(qū)域系數(shù) z=2.44 5)重合度系數(shù) z=0.8 6)螺旋角系數(shù) z=0.987 7)材料系數(shù) z= 189.8 8)校核 =1406.49=14

38、62.54軸的設計4.1 軸的設計 a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，均采用20crmnti，經(jīng)滲碳淬火。b)軸的結(jié)構設計 1）估算軸徑d，查表得軸的c值是112 d =50.14mm 單鍵槽增加5%7%，所以d(52.6553.65)mm，根據(jù)工廠實際情況，這里取d=53mm。2) 軸上轉(zhuǎn)矩 t=857.04 nm3)軸的結(jié)構簡圖如下圖所示： 圖4-1d=d=53 mm, d= d+2=55 mm, d= d+10=65 mm, d= d=65 mm, d= d=55 mm, l=82 mm, l=210 mm, l=242 mml=8 mm

39、, l=t=29 mm(t為軸承寬度)查軸承樣本，選用型號為30311單列圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑d=55 mm，外徑d=120mm4)軸的受力分析如下圖圖4-2 l=l+ l+l=72.5 mm l=l+ l +t=306.5 mm5) 軸的校核f=16701 nf= ftan/cos=6239n f= ftan=3856n r= f l/l=3195n r =13506 n m=1.978706410 nmm r=(f l- f d)/ l =5640 n r= 689 n m=979185 m= r l=408900 nmm m= r l=180528.5 nmm m=1061133 nmm

40、 m=995688 nmmt=857.0410 nmm =0.6 m=1175165 nmm= m/=90mpa滿足要求圖4-34.2 軸的設計a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，均采用20crmnti，經(jīng)滲碳淬火。b)軸的結(jié)構設計 1）估算軸徑d，查表11.3得軸的c值是105 d =64.7mm 單鍵槽增加5%7%，所以d(67.9469.23)mm，所以d=70mm2) 軸上轉(zhuǎn)矩 t=1225.07nm3)軸的結(jié)構簡圖如下圖所示：圖4-4 d=70mm, d= d+10=80mm, d= d+2a= d+2(0.070.1)d=91.296

41、，這里取d=94mm, d=78mm, d= 70mm 查軸承樣本，選用型號為30314單列圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑分別為d=70 mm，外徑d=150 mml=35mm, l=108mm, l=105mm, l=7mm, l=t=35mm(t為軸承寬度)4)軸的受力分析如下圖 圖4-5l=t+( l-t)+ l=54mm l= l+ l+ l+ l=224mm l= l+ l+ l=107mm5)軸的校核f=16031 nf= ftan/cos=5988n f= ftan=3701 nf=43603 nf= ftan/cos=16288 n f= ftan=10067 n r=( f l+ f

42、l) /l=25901 nr=33733 nm= r l=1398654 nmm m= rl=360946 nmmr=3305 nr=-8239n m=r l=178470 nmm m= f l+r l=921403 nmm m= r l=-881573 nmm m= r l- f l=-422522 nmm m=1409995nmm m=1674878 nmm m=952603nmm m=555704 nmm圖4-6d）齒輪軸的彎扭合成強度校核 根據(jù)軸的結(jié)構尺寸及彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖，截面d處的彎矩最大，且有齒輪配合引起的應力集中；截面c處的彎矩較大，且有齒輪配合引起的應力集中。故這些都屬于危險截

43、面，應進行彎扭合成強度校核?？紤]啟、停機影響，扭矩為脈動循環(huán)變應力，=0.6, m=1646125 nmm= m/w=90mpa滿足要求。4.3 軸的設計a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，均采用20crmnti，經(jīng)滲碳淬火。b)軸的結(jié)構設計 1）估算軸徑d，查表11.3得軸的c值是107 d=98.8mm 單鍵槽增加5%7%，所以d(103. 74105.716)mm，所以d=110mm2) 軸上轉(zhuǎn)矩 t=7528.26 nm3)軸的結(jié)構簡圖如下圖所示：圖4-7d= d= d=95mm, d= d+26=121mm, d= d+10=130mm ，d=120mm，l=137mm, l=58mm, l=7 mm, l=t=45 mm(t為軸承寬度) l=45 mm,查軸承樣本，選用型號為30319單列圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑d=95 mm