機械設(shè)計課設(shè)說明書同軸式講解

1、 燕山大學 機 械 設(shè) 計 課 程 設(shè) 計 報 告 題目題目：帶式輸送機傳動裝置帶式輸送機傳動裝置 學學 院：院： 機械工程學院機械工程學院 年級專業(yè)：年級專業(yè)： 級機制班級機制班 學學 號：號： 學生姓名：學生姓名： 指導教師：指導教師： 燕山大學課程設(shè)計報告 2 目 錄 第一部分第一部分 1、摘要、摘要.6 第二部分第二部分 1、項目設(shè)計目標與技術(shù)要求、項目設(shè)計目標與技術(shù)要求.1 2 傳動系統(tǒng)方案制定與分析傳動系統(tǒng)方案制定與分析.1 3 傳動方案的技術(shù)設(shè)計與分析傳動方案的技術(shù)設(shè)計與分析 3.1 電動機選擇與確定.2 3.1.1 電動機類型和結(jié)構(gòu)形式選擇.2 3.1.2 電動機容量確定.3

2、3.1.3 電動機轉(zhuǎn)速選擇.4 3.2 傳動裝置總傳動比確定及分配 3.2.1 傳動裝置傳動比分配原則.4 3.2.2 各級傳動比分配.4 3.2.2.1 分配方案.4 3.2.3 傳動裝置的運動和動力參數(shù).4 4 關(guān)鍵零部件的設(shè)計與計算關(guān)鍵零部件的設(shè)計與計算 4.1 設(shè)計原則制定.5 4.1.1 不同類件的安全系數(shù)確定.5 4.1.2 關(guān)鍵件或主要件加工工藝制定.6 4.1.3 材料選擇與工藝選擇.9 4.2 齒輪傳動設(shè)計方案.10 4.3 齒輪傳動設(shè)計計算及校核.11 4.4 軸的計算 4.4.1 軸徑初估.14 4.5 鍵的選擇及鍵聯(lián)接的強度計算 4.5.1 鍵聯(lián)接方案選擇.16 4.5

3、.2 鍵聯(lián)接的強度計算.17 4.6 滾動軸承選擇方案及固定方案.18 4.6.1 滾動軸承的選擇.18 4.6.2 軸承固定方案比較.18 5 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與總成傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與總成 5.1 裝配圖設(shè)計及部件結(jié)構(gòu)選擇、執(zhí)行機械設(shè)計標準與規(guī)范 5.1.1 裝配圖整體布局.19 5.1.2 軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與方案分析 5.1.2.1 高速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計與方案分析.20 5.1.2.2 中間軸結(jié)構(gòu)設(shè)計與方案分析.21 5.1.2.3 低速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計與方案分析.23 5.2 零件圖設(shè)計.34 燕山大學課程設(shè)計報告 3 5.3 主要零部件的校核與驗算 5.3.1 軸系結(jié)構(gòu)強度校核(選擇低速軸進行校核).

4、25 5.3.2 角接觸球軸承軸承的壽命計算.27 6 主要附件與配件的選擇主要附件與配件的選擇 6.1 聯(lián)軸器選擇.29 6.2 潤滑與密封的選擇 6.2.1 潤滑方案對比及確定.29 6.2.2 密封方案對比及確定.30 6.3 通氣器.31 6.4 油標.32 6.5 螺栓及吊環(huán)螺釘.32 6.6 油塞.32 6.7 窺視孔蓋.32 6.8 定位銷.32 6.9 軸承蓋.32 6.10 軸承套杯.32 6.11 調(diào)整墊片組.32 6.12 擋油板.32 7 零部件精度與公差的制定零部件精度與公差的制定 7.1 精度制定原則.33 7.2 減速器主要結(jié)構(gòu)、配合要求.33 7.3 減速器主要

5、技術(shù)要求.34 7.4 拆裝和調(diào)整的說明.34 7.5 減速器箱體的附件說明.34 8 項目經(jīng)濟性與安全性分析項目經(jīng)濟性與安全性分析 8.1 零部件材料、工藝、精度等選擇經(jīng)濟性.35 8.2 減速器總重量估算及加工成本初算.35 8.3 安全性分析.35 9 設(shè)計小結(jié)設(shè)計小結(jié).36 10 參考文獻參考文獻.37 燕山大學課程設(shè)計報告 4 摘 要 帶式運輸機傳動裝置設(shè)計主要內(nèi)容為傳動方案的分析和擬定，選擇電機，計算傳動裝 置的運動學參數(shù)和動力參數(shù)，傳動零件和軸的設(shè)計，軸承、連接件、潤滑密封和聯(lián)軸器 的選擇，減速器箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計及其附件的設(shè)計、繪制裝配圖和零件工作圖、編寫設(shè)計說 明書等，在這一過程中

6、需要用到課上機械設(shè)計所學的理論知識，齒輪的設(shè)計原則， 校核原則，軸的設(shè)計過程和校核，軸承的壽命計算等，再設(shè)計過程中要考慮公差等級與 經(jīng)濟性的矛盾，考慮到配合的選擇，在這一過程中涉及到的知識有機械設(shè)計，材 料力學，機械原理，互換性等，再設(shè)計方案的選擇，零件材料的選擇，安全 系數(shù)方面，經(jīng)濟性的方面都要綜合考慮。 關(guān)鍵詞： 帶式運輸機設(shè)計 傳動裝置 設(shè)計與校核 經(jīng)濟性 燕山大學課程設(shè)計報告 0 1 項目設(shè)計目標與技術(shù)要求項目設(shè)計目標與技術(shù)要求 任務(wù)描述：機械設(shè)計課程設(shè)計的主要內(nèi)容為： （1）傳動系統(tǒng)方案的分析和擬定以及減速器類型的選擇； （2）電動機的選擇與傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算； （3）傳動

7、零件的設(shè)計計算（如除了傳動，蝸桿傳動，帶傳動等）； （4）軸的設(shè)計計算； （5）軸承及其組合部件選擇； （6）鍵聯(lián)接和聯(lián)軸器的選擇及校核； （7）減速器箱體，潤滑及附件的設(shè)計； （8）裝配圖和零件圖的設(shè)計； （9）校核； （10）軸承壽命校核； 技術(shù)要求：減速器的應用場合：室外 載荷情況：微振 批量：小批 F= 1794N D=0.31m V=0.67m/s 2 傳動系統(tǒng)方案制定與分析傳動系統(tǒng)方案制定與分析 各個傳動方案的比較及優(yōu)缺點 同軸式圓柱齒輪傳動： 優(yōu)點： 減速器橫向尺寸較小，兩大齒輪浸油深度可以大致相同。 缺點： 減速器軸向尺寸及重量較大；高級齒輪的承載能力不能充分利用；中 間軸承潤

8、滑困難；中間軸較長，剛度差；僅能有一個輸入和輸出端，限制 了傳動布置的靈活性。 展開式圓柱齒輪傳動齒輪傳動： 優(yōu)點： 傳動效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長。 缺點： 結(jié)構(gòu)較復雜，橫向尺寸較小，軸向尺寸較大，中間軸軸較長，剛度差， 中間軸軸承潤滑較困難。 圓錐圓柱式齒輪傳動 優(yōu)點： 可以改變力矩的方向 即可以把橫向運動轉(zhuǎn)為豎直運動 ，用于輸入軸與 輸出軸呈現(xiàn)垂直方向布置的傳動裝置。具有承載能力高，噪音低，體積小， 重量輕，效率高，使用壽命長的特性。 缺點： 與二級圓柱齒輪減速器相比，加工稍微復雜一些，傳動效率低。 蝸輪蝸桿圓柱齒輪傳動 優(yōu)點： 燕山大學課程設(shè)計報告 1 有比較大的傳動

9、比，非常緊湊的結(jié)構(gòu)；傳動比較平穩(wěn)，噪聲也比較低； 具有自鎖功能。 缺點： 傳動摩擦損失比較大，效率也很低；加工成本較高。 各種齒輪的優(yōu)缺點對比： 直齒齒輪：當兩個直齒齒輪嚙合時，其齒面接觸線是與齒輪軸線平 行的直線，因此，當直齒輪嚙合時，整個尺寬同時進入嚙合并同時退出 嚙合，從而導致沖擊、振動和噪聲較大，影響了傳動平穩(wěn)性。 斜齒齒輪：當兩個斜齒齒輪嚙合時，由于輪齒傾斜，一端先進入嚙合， 另一端后進入嚙合，其接觸線由短變長，再由長變短。則沖擊、振動和 噪聲較小，傳動較平穩(wěn)。與直齒輪相比，斜齒輪更適合于高速傳動。與 直齒 傳動相比，斜齒輪傳動有以下優(yōu)點： 嚙合性好。齒輪開始嚙合和脫離嚙合都是逐漸的

10、，故傳動平穩(wěn)，噪聲 小。對齒廓制造誤差反應小。 重合度大。相對提高了斜齒輪的承載能力，延長了使用壽命。 結(jié)構(gòu)緊湊。斜齒標準齒輪的最小齒數(shù)較直齒輪的少，同樣的情況下， 斜齒輪傳動結(jié)構(gòu)更緊湊。 斜齒輪的主要缺點：產(chǎn)生軸向推力。 錐齒輪傳動：可以用來傳遞兩個相交軸之間的運動和動力。和圓柱齒輪 相比，直齒圓錐齒輪的制造精度低，工作時振動和噪聲較大，故圓周速 度不宜過高。 綜上所述，由于輸送端對傳動比要求不是很嚴格準確，而且?guī)?動可以傳遞較遠軸之間的運動，所以將帶傳動放在卷筒軸上用來輸送 煤塊，由于齒輪傳動與鏈傳動相的傳動比準確，傳動平穩(wěn)，噪聲小， 與蝸輪蝸桿傳動相比效率較高，發(fā)熱量少，故減速器內(nèi)部采

11、用齒輪傳 動。而展開式齒輪傳動減速器結(jié)構(gòu)較復雜，橫向尺寸較小，軸向尺寸 較大，間軸較長，剛度差，中間軸軸潤滑較因難?？紤]到工作場合為 室外，載荷為微振，所以采用同軸式齒輪傳動。 3 傳動方案的技術(shù)設(shè)計與分析傳動方案的技術(shù)設(shè)計與分析 3.1 電動機選擇與確定 3.1.1 電動機類型和結(jié)構(gòu)形式選擇 Y 系列（IP23)三相異步電動機： 該系列為一般用途防護式籠型電動 機。能符合防止手指觸及機殼內(nèi)帶電體或轉(zhuǎn)動部分；防止直徑大于 12mm 的小固體異物進入，并防止垂直線成 60 度角的淋水對電機的影響該系列 電動機具有很高的效率、啟動性能好、噪聲低、體積小重量輕等優(yōu)點。適 于驅(qū)動無特殊要求的各種機械設(shè)

12、備。 Y 系列（IP44)三相異步電動機：該系列電動機效率高、節(jié)能、轉(zhuǎn)矩高、 噪聲低、振動小，運動安全可靠。能防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電機 內(nèi)部;具有與 Y 系列（IP23)相同的用途外，還能適用于灰塵多、水土飛濺 的場合。 燕山大學課程設(shè)計報告 2 YEJ 系列電磁制動三相異步電動機:適合于要求快速停止準確定位的傳 動機構(gòu)或裝置上，具有制動快，定位準確的優(yōu)點。 綜合以上三種電動機的特點和優(yōu)點，結(jié)合所設(shè)計的減速器用于室外工 作，灰塵較多，使用條件較為惡劣，應該考慮灰塵等其他雜物侵入到電機 內(nèi)部，所以選擇 Y 系列（IP44)三相異步電動機。 3.1.2 電動機容量確定 電動機的容量選得是否

13、得當，對其工作和經(jīng)濟性影響很大。容量小于工 作要求，就不能保證工作機的正常工作，或使電動機長期過載而過早損壞， 容量大過大則電動機的價格高，能力又不能充分利用，由于經(jīng)常不滿載工 作，效率和功率因數(shù)都較低，增加電能消耗，造成很大的浪費。 電動機容量主要根據(jù)運行時的發(fā)熱條件來決定。課程設(shè)計所給的題目工 作機一般為穩(wěn)定（或變化很小）載荷下連續(xù)運轉(zhuǎn)的機械，而且傳遞功率較 小，故只需使電動機的額定功率等于或稍大于電動機的實際輸出功率,一般 不需要校驗發(fā)熱和啟動力矩。 （1）工作所需要的功率為：wP w w FV P 1000 其中：，96.0,/67.0,1794wsmVNF 所以： kwPw252.1

14、 96.01000 67.01794 （2）電動機的輸出功率為:0P w 0 P P 為電動機至滾筒軸的傳動總效率，查指導手冊 88 頁表 12-10，其中， 聯(lián)軸的傳動效率，齒輪的傳動效率為 ，滾動軸承的傳動效99. 0197.02 率，則：98.03 85.0 98.0 97.0 99.0 4224 32 1 2 2 （3）電動機所需要的功率為： kW47.1 85.0 252.1 0 wP P 因載荷性質(zhì)為微震，電動機額定功率需大于，查機械設(shè)計課程設(shè)mP0P 計指導手冊119 頁表 14-4 和 120 頁續(xù)表 14-4，選取電動機額定功率為。Wk2.2 3.1.3 電動機轉(zhuǎn)速的選擇 滾

15、筒軸工作轉(zhuǎn)速： 燕山大學課程設(shè)計報告 3 min/3.41 31.014.3 67.06060 nr D v w 二級圓柱齒輪減速器傳動比范圍：408i1 所以電動機實際轉(zhuǎn)速的推薦值為： min/1651330 n1 r niwd 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有和綜合考慮電動機和傳動min/750rmin/1000r 裝置的尺寸、重量和價格等因素，為使傳動裝置機構(gòu)緊湊，選用同步轉(zhuǎn)速 的電動機。min/1000r 綜上，所選電動機為：型號 Y112M-6，滿載轉(zhuǎn)速 ,額定功min940rn 。kW2.2 3.2 傳動裝置總傳動比確定及分配 3.2.1 合理的分配總傳動比即各級傳動比如何取值，是設(shè)計中的

16、重要問題， 它直接影響到傳動裝置的外廓尺寸、重量及潤滑條件等。 總傳動比分配的一些原則： （1）各級傳動比都應在常用合理的范圍內(nèi)，以符合各種傳動形式的工作特點， 并使結(jié)構(gòu)比較緊湊。 （2）盡量使傳動裝置外廓尺寸或重量較小。 （3）在兩級或多級的齒輪減速器中盡量使各級大齒輪浸油深度合理（低速級 大齒輪浸油稍深，高速級大齒輪能浸到油)。 （4）使各級傳動尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱合理，便于安裝。 3.2.2 傳動比分配 （1）總傳動比為 6 . 47 1 . 19 910 i w m n n （2）分配傳動比 同軸式二級齒輪減速器齒輪傳動比的常用值為： 。這種傳動比分配方式潤滑條件比較好。 77.4 21

17、 iii 各個部分的功率計算： 3.2.3 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) （1）各軸的轉(zhuǎn)速： 電動機 ;min/940n0r 軸 1 ;min/940nn01r 軸 2 ; min/06.197 77.4 940 n 1 1 2r i n 軸 3 ;min/31.41 77.4 06.197 n 2 2 3r i n 卷筒軸 min/31.41nn34r （2）各軸的輸入功率： 燕山大學課程設(shè)計報告 4 電動機 ;wPk47.1 0 軸 1 ;kwPP46.199.001.1101 軸 2 ;kw39.198.097.046.1 3 212PP 軸 3 ;kw32.198.097.039.1

18、2 323PP 卷筒軸 ;kw28.198.099.032.1 134 1 PP (3)各軸的輸入轉(zhuǎn)矩： mN r kW n p T m d d 93.14 min940 47.1 95509550 軸 mNmN d TT78.1499.093.14 11 軸mNiTT02.6777.497.098.078.14 13212 軸 mNiTT89.30377.497.098.002.67 23223 卷筒軸 mNTT83.2949.908.90303.89 123卷 (4)整理列表： 運動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理于下表： 運動和動力參數(shù)表 軸功率 P/kW轉(zhuǎn)矩 T/Nm轉(zhuǎn)速 n/rpm 電機軸1.

19、4714.93940 11.4614.78940 21.3967.02197.06 31.32303.8941.31 卷筒軸1.28294.8341.31 4 關(guān)鍵零部件的設(shè)計與計算關(guān)鍵零部件的設(shè)計與計算 4.1 設(shè)計原則制定 4.1.1 不同類件的安全系數(shù)確定： 齒輪類零件的安全系數(shù)：在計算齒輪的許用應力時時，按下 式計算： S limK N 其中 S 為疲勞強度系數(shù)，若按作齒輪材料疲勞極限實驗所取得失 效概率計算齒輪的疲勞強度時，通常取 S=1。 軸類零件的安全系數(shù):當采用安全系數(shù)校核軸的強度時： （1）疲勞強度校核：綜合安全系數(shù)應滿足： 燕山大學課程設(shè)計報告 5 SS SS SS 22

20、其中 =為彎矩作用下的安全系數(shù)， = 為轉(zhuǎn)矩 S max s S max s 作用下的安全系數(shù)， 當材料質(zhì)地均勻、載荷與應力計算較精確時，可取 1.3- 1.5；材料不夠均勻、計算不夠精確時，取 1.5-1.8；材料均 勻性和計算精確度都很低，或尺寸很大的轉(zhuǎn)軸，則取 1.8- 2.5.重要的軸，破環(huán)后會引起重大事故時，應適當增大 值。 （2）靜強度校核：靜強度校核的目的在于校核軸對塑形變形 的抵抗能力。 在校核時； = = S max s S max s 對于塑形材料，靜強度的許用安全系數(shù)見機械設(shè)計 P145 表 10- 4 因為減速器中的軸為一般軸，計算精度較低故取疲勞校核中的安全系 數(shù)為

21、2，對于靜強度校核可根據(jù)材料的拉壓和剪切屈服點的比值來選取。 4.1.2 關(guān)鍵件或主要件加工工藝制定： 軸類零件：要求不高的外圓在半精車時既可以加工到規(guī)定的尺寸， 退刀槽、躍程槽、倒角和螺紋應在半精車時加工，鍵槽在半精車后進 行劃線和銑削，調(diào)制處理安排在粗車之后。調(diào)制后一定要修研中心孔， 以消除熱處理變形和氧化皮。磨削之前，一般還應修研一次中心孔， 以提高定位精度。故主要的加工工藝如下： 下料 粗車臺階 熱處理 修研中心孔 半精車臺階 車退 刀槽、躍程槽、倒角和螺紋 鍵槽劃線 銑鍵槽 修研中心孔 磨外圓。 齒輪類零件： 齒輪毛坯為自由鍛，齒形加工的方案比較： 齒形切削加工方法按其原理可分為：成

22、形法和展成法。 成形法是用與被切齒輪的齒槽法向截面形狀相符的成行刀具切出 齒形的方法，常見的有銑齒、拉齒等。 銑齒：（1）生產(chǎn)成本低， 齒輪銑刀的結(jié)構(gòu)簡單，在普通銑 床上就可以完成。 （2）加工精度低 齒形的準確性完全取決于齒輪銑刀， 而一個刀號的銑刀要加工一定齒數(shù)范圍的齒輪，致使齒形誤差大，此 外，在銑床上采用分度頭，分齒誤差也較大。 燕山大學課程設(shè)計報告 6 （3）生產(chǎn)效率低 每銑一齒都要重復耗費切入、切出、 退刀、和分度的時間。 鑒于以上特點：成形法銑齒一般用于單件小批量生產(chǎn)和機修工 作中加工精度 9 級以下，齒面粗糙度為 Ra6.3-3.2 的齒輪。 展成法：利用齒輪刀具與被切齒論的嚙

23、合運動，在專用齒輪加工 機床上切出齒形的一種方法，它比成形法銑齒應用廣泛。插齒和滾齒 是展成法中常見的兩種方法。 插齒和滾齒的比較： （1）加工原理相同，均屬于展成法。 （2）加工精度和齒面粗糙度基本相同 精度 8-7 級，Ra 值為 1.6 左右。 （3）插齒的分度精度略低于滾齒，而滾齒的齒形精度略低于插 齒。 （4）插齒后的齒面粗糙度略優(yōu)于滾齒。 （5）滾齒的生產(chǎn)效率略高于插齒。 （6）生產(chǎn)類型相同 滾齒和插齒在單件小批量及大批量中均被 廣泛采用。 齒形精工精度：滾齒和插齒一般加工中等精度的齒輪 7-8 級，對于 7 級精度以上的齒輪或經(jīng)淬火的齒輪，在滾齒和插齒之后需要進一步提 高齒形精度

24、，常用的齒形精加工方法有：剃齒、珩齒、磨齒和研齒。 由于減速器齒輪的加工精度為中等加工精度，熱處理為調(diào)制或正 火，故不需要進行齒形的精加工，為了提高齒形的精工精度，提高生 產(chǎn)效率不選用銑齒和插齒，而采用滾齒加工。 箱體類零件的加工方案： 箱體類零件采用鑄造的方式。鑄造分為砂型鑄造，特種鑄造。 砂型鑄造的特點：操作靈活，但勞動強度大，強度大，生產(chǎn)效 率低，常用于單件和小批量生產(chǎn)。 特種鑄造：分為熔模鑄造，金屬型鑄造，壓力鑄造，低壓鑄造， 離心鑄造。 熔模鑄造： （1）鑄型精密無分型面，鑄件的精度高表面質(zhì)量好，尺寸公差 CT7- CT4，表面粗糙度 Ra 值可達 12.5-1.6. （2）可制造形

25、狀復雜的鑄件，最小壁厚可達 0.7mm，最小孔徑可 達 1.5mm。 （3）能適用各種鑄造合金，尤其適用于高熔點和難加工合金的生產(chǎn)。 （4）工序復雜，生產(chǎn)周期長，鑄件成本高，鑄件尺寸和質(zhì)量受限制， 一般不超過 25kg。 熔模鑄造適用于制造形狀復雜，難以加工的高熔點合金等有特 殊要求的精密鑄件。 金屬型鑄造： 燕山大學課程設(shè)計報告 7 （1）鑄件冷卻速度快，組織致密，力學性能好。 （2）鑄件精度和表面質(zhì)量較高，鑄件尺寸公差等級為 CT9-CT6，表 面 粗糙度 Ra 可達 12.5-6.3。 （3）實現(xiàn)了一型多鑄，提高了生產(chǎn)效率，改善了勞動條件。 （4）金屬型無透氣且無退讓性，鑄件易產(chǎn)生澆不到

26、、裂紋或白口等 缺陷。 金屬型鑄造適用于批量生產(chǎn)非鐵合金鑄件，對鑄鐵件只限于形狀簡 單的中小批量。 壓力鑄造： （1）鑄件尺寸精度很高 CT8-CT4，表面粗糙度可達 3.2-0.8，壓鑄件可 以不需要機加即可以直接使用。 （2）可以壓鑄形狀復雜的薄壁零件。 （3）鑄件組織致密，力學性能好。 （4）生產(chǎn)率高易于實現(xiàn)自動化。 （4）鑄件凝固快，補縮困難，易產(chǎn)生縮松。 （6）設(shè)備投資大，鑄型制造費用高，周期長，故只適用于大批量生 產(chǎn)。 低壓鑄造： （1） 充型平穩(wěn)，無沖擊，飛濺現(xiàn)象，不易產(chǎn)生夾砂、砂眼、氣孔等 缺陷。 （2）澆注系統(tǒng)簡單。 低壓鑄造主要適用于生產(chǎn)質(zhì)量要求較高的鎂鋁合金鑄件。 離心鑄

27、造： （1） 組織細密，力學性能好。 （2） 可以鑄造圓形中空的鑄件，簡化工藝，節(jié)約金屬。 （3） 便于鑄造雙金屬鑄件。 （4）離心鑄件表面粗糙，尺寸不易控制，需要增大加工余量來保證鑄 件質(zhì)量，且不適宜生產(chǎn)偏析的合金。離心鑄造主要用于生產(chǎn)管套類鑄 件。 由于減速器的批量為中批，所以不宜采用砂型鑄造，而采用特種 鑄造，因為箱體零件的結(jié)構(gòu)不是很復雜，沒有必要采用熔模鑄造，為 了節(jié)約成本，不適合采用壓力鑄造，離心鑄造主要用于套管類零件， 故不采用，由于箱體類零件采用鑄鐵材料，且批量為小批，所以選擇 金屬型鑄造。 4.1.3 材料選擇與工藝選擇 齒輪類零件： 設(shè)計原則制定： 閉式軟齒面齒輪傳動（失效以

28、點蝕失效為主）：按齒面接觸疲勞設(shè) 計，按齒根彎曲疲勞進行校核。 閉式硬齒面齒輪傳動（失效以輪齒折斷為主）：按齒根彎曲強度進 燕山大學課程設(shè)計報告 8 行設(shè)計，按齒面接觸疲勞強度進行校核。 開式齒輪傳動（失效以磨損和輪齒折斷）:因為磨損沒有可靠的計 算方法，所以按齒根彎曲強度進行設(shè)計然后考慮磨損因素，將模數(shù) m 增大 10%15%。 材料的選擇：對于齒輪材料的基本要求是：齒面要硬，齒心要韌， 以抵抗齒面失效和輪齒折斷。 制造齒輪的材料有： 1）鋼 分為鑄鋼和鍛鋼兩類。除尺寸較大、結(jié)構(gòu)形狀復雜宜選用鑄 鋼外，一般均選用鍛鋼制造齒輪。 （1）軟齒面齒輪：這類齒輪多經(jīng)調(diào)制或正火處理后切齒，切 齒精度一

29、般為 8 級，精切可達到 7 級。常用的鋼號為 45、40Cr、38SiMnMo 等。因齒面硬度不高，故限制了承載能力， 但易制造、成本低。故常用于對尺寸和重量無特殊要求的場合。 （2）硬齒面齒輪 一般為切齒后經(jīng)過熱處理（整體淬火、表面 淬火滲碳淬火、滲氮、液體碳氮共滲等）在磨齒。常用的材料有： 20CrMnTi、20CrMnMo 等。 2）鑄鐵：由于抗彎和耐沖擊性能均較差，故鑄鐵主要是應用在低 速不重要的開式傳動和功率不大的場合中。 3）非金屬材料：在高速、小功率、精度不高的齒輪傳動中，也有 用非金屬材料制造齒輪的，如夾布膠木、尼龍。 因為設(shè)計的齒輪為軟齒面，考慮到經(jīng)濟性選擇 45 號鋼。

30、軸類零件： 設(shè)計原則制定：軸的工作能力決定于它的強度和剛度，對于高速軸， 有時還決定于它的振動的穩(wěn)定性。在設(shè)計軸時，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計和工作 能力驗算兩個方面的內(nèi)容： 1）根據(jù)軸上零件的安裝和定位及軸的制造工藝等方面的要求，合 理的確定軸的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。 2）軸的承載能力驗算是指軸的強度、剛度及穩(wěn)定性的驗算。 材料選擇： （1）軸的主要材料主要采用碳素鋼和合金鋼。碳素鋼比合金鋼價 廉，對應力集中的敏感性較小，所以應用廣泛。常用的碳素鋼有： 30、40、45 和 50 剛，其中最常用的是 45 鋼。為保證其力學性能， 應進行調(diào)制或正火處理。不重要的或受力較小的軸以及一般傳動的軸 可使用 Q235A、

31、Q255、Q235-AF。 （2）合金鋼具有角鋼的強度和硬度，可淬性較好，可用在大功并 要求減輕重量和提高軸的耐磨性時采用。常用的合金鋼有 12CrNi2、12CrNi3 等。 （3）軸也可以采用合金鑄鐵和球墨鑄鐵來做。它們的毛坯是鑄造 成形的，所以以得到合理的形狀。這些材料的吸振性好，可以用熱處 理的方法獲得所需的耐磨性，對于應力集中的敏感性也較低。但是鑄 燕山大學課程設(shè)計報告 9 造軸的品質(zhì)不易控制，可靠性差。 考慮到軸的強度，選用鋼，不選用鑄鐵，考慮到經(jīng)濟性原則選擇 碳素鋼 45 。 箱體類零件： 材料的選擇： 箱體零件材料通常用灰鑄鐵（HT150、HT200 等），對于重型或有 沖擊載

32、荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。鑄造箱體交易獲得合理和復 雜的結(jié)構(gòu)形狀，剛度好，易進行切削加工；但制造周期長，重量較大， 因而多用于成批生產(chǎn)。單件生產(chǎn)的減速器，為了簡化工藝、降低成本、 縮短生產(chǎn)周期，也采用鋼板焊接的箱體。 為了節(jié)約成本，減少減速器的振動，考慮加工工藝，選擇灰鑄鐵。 4.2 齒輪傳動設(shè)計方案 4.2.1 軟齒面/硬齒面方案選擇：獲得軟齒面（硬度350HBS）的熱處理方法有整體淬火、表面淬 火、滲碳淬火和氮化等。一般是在切齒后作表面硬化處理，再進行磨 齒等精加工，精度可達 5 級或 4 級。但是隨著硬齒面加工技術(shù)的發(fā)展， 使用硬質(zhì)合金滾刀或鈷高速鋼滾刀，也可精滾輪齒，而不需要再進行

33、 磨齒。硬化齒輪的齒面接觸疲勞強度、齒根彎曲疲勞強度及齒面抗膠 合能力都得到提高，因此采用硬齒面或中硬齒面是當前發(fā)展的趨勢。 因為硬齒面的成本高，故雖然它的強度高，但是考慮到經(jīng)濟性的原因 和課上所學知識，選擇軟齒面齒輪。 4.2.2 設(shè)計及校核原則：以齒面接觸疲勞進行設(shè)計，以齒根彎曲強度進 行校核 為了使傳動更加平穩(wěn)，選擇斜齒圓柱齒輪。 4.2.3 直齒輪/斜齒輪選擇方案： 圓柱直齒輪用于平行軸傳動，齒輪嚙合與退出時沿著齒寬同時進行， 容易產(chǎn)生沖擊，振動和噪音。 圓柱斜齒輪除可用于平行中傳動，還可用于交叉軸傳動（螺旋齒輪機 構(gòu)）其特點：重合系數(shù)大，傳動平穩(wěn)，齒輪強度高，適于重負載，相 比直齒而

34、言：斜齒有軸向力。 4.3 齒輪傳動設(shè)計計算 1） 選精度等級、材料及齒數(shù) （1）選精度等級 運輸機為一般工作機，速度不高，故選擇 8 級精度。 （2）材料選擇 燕山大學課程設(shè)計報告 10 由機械設(shè)計77 頁表 6-3，選擇小齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度 240HBS，大齒輪材料為 45 鋼（正火），硬度為 200HBS，二者材料硬度差 為 40HBS。 （3）選取齒輪齒數(shù) 選小齒輪齒數(shù) ；大齒輪齒數(shù)，20z14.952077.4zz 12u 圓整取 96； 實際齒數(shù)比：8.4 20 96 1 2 z z u 傳動比誤差為：在允許范圍內(nèi)。,63.0 77.4 )8.477.4()( 0

35、0 i ii （4）選取螺旋角 初選螺旋角，齒寬系數(shù)（查機械設(shè)計94 頁表 6- 141.1d 7，軸承相對齒輪不對稱布置。） 2）按齒面接觸強度設(shè)計 初定小齒輪分度圓直徑1d 3 2 2 1)( u 12 H EH d ZZZZuKT d (1)確定載荷系數(shù)K KKKKKVA : 查機械設(shè)計82 頁表 6-4，由于載荷均勻平穩(wěn)，所以選取使用AK ；25.1AK ：估計圓周速度，由機械設(shè)計82 頁圖 6-VKsmv/1sm z /2.0 100 v1 11b）得： ；02.1vK ：端面重合度：Kcos) 11 (2 . 388. 1 21zz 64.114cos) 96 1 20 1 ( 2

36、.388.1 縱向重合度：74.114tan 201.1 tan sin1 z m bd n 總重合度：38.3 由機械設(shè)計84 頁圖 6-13，查得齒間載荷分配系數(shù)；：由42 . 1 KK 機械設(shè)計85 頁圖 6-17 且,得；所以： 1.1d18.1K 2.101.181.421.021.25KKKKKVA (2)ZZZZEH ：由機械設(shè)計87 頁圖 6-19 查得，節(jié)點區(qū)域系數(shù)；HZ43. 2HZ ： 由機械設(shè)計87 頁表 6-5 查得，彈性系數(shù);EZa8 .189MPZE 燕山大學課程設(shè)計報告 11 ：因為，取，重合度系數(shù);Z1 178 . 0 64 . 1 11 Z :螺旋角系數(shù)；Z

37、985 . 0 cosZ (3)計算接觸疲勞許用應力 S KHHN H lim 應力循環(huán)次數(shù)： 8 2211042n60N 10 97.2 i 7 2 1 2 N N 由機械設(shè)計95 頁圖 6-25 查得壽命系數(shù)：,07.1，02.121HNHNKK 由機械設(shè)計95 頁圖 6-27c）查得接觸疲勞極限應力： ，MPaMPaHH4705902lim1lim， 取安全系數(shù)：1S 所以：, MPaKHHNH8.60159002.11lim11 , MPaKHHNH9.50247007.12lim22 取MPaH602 綜上：將以上相關(guān)數(shù)據(jù)帶入設(shè)計公式得： 3 2 2 1)(

38、 u 12 H EH d ZZZZuKT d mm5.53 9.502 985.078.08.18943.2 4.8 18.4 1.1 10 02.6710.22 3 2 3 )( (4)校核并計算圓周速度 sm nd /55.0 100060 2.575.53 100060 v 21 (5)修正載荷系數(shù) ，查機械設(shè)計82 頁表 6-11b）得動載荷系數(shù)： 11.0 100 20 55.0 100 1 vz ；01.1vK （6）校正試算的分度圓直徑1d mm K K V V 68.51 12.1 01.1 5.53dd 33 11 3）確定參數(shù)尺寸 （1）計算法向模數(shù) mm z d mn50

39、.2 20 14cos68.51cos 1 1 圓整成標準值，取mm5.2mn （2）計算中心距 燕山大學課程設(shè)計報告 12 ,圓整取mm mzz 4.149 14cos2 5.2)9620( cos2 )( a n21 mm150a （3）按圓整后中心距修正螺旋角 600514 2 )( arccos n21 a mzz 修正后， 值改變不多，參數(shù)不必修正。 、 HZ 計算分度圓直徑：mm mz dmm mz d28.248 cos ,72.51 cos n2 2 n1 1 (2)齒厚：，取 為保證小齒輪比mmdbd89.5672.511.11mmb57 2 大齒輪寬,所以 mm105mmb

40、b625 21 4）校核齒根彎曲疲勞強度 , 2 2 11 221 2111 n1 1 1F SaFa SaFaF FFSaFaF YY YY YYYY mbd KT （1）計算當量齒數(shù) 14.22 600514cos 20 cos 33 1 1 z zv 3.106 600514cos 96 cos 33 2 2 z zv 查機械設(shè)計89 頁圖 6-21 得：齒形系數(shù)17.2,65.2 2a1FaFYY 查機械設(shè)計89 頁圖 6-22 得：應力修正系數(shù)80.1,58.1 21aSaSYY （2）重合度系數(shù)： 70.0 66.1 75.0 25.0 75.0 25.0 Y （3）螺旋角系數(shù)：

41、77.0 120 600514 89.11 120 1 Y （4）查取彎曲疲勞極限應力及壽命系數(shù) 由機械設(shè)計96 頁圖 6-28c）查得：,由圖 6-28b）查MPaF4501lim 得：；MPaF3902lim 由機械設(shè)計95 頁圖 6-26 按 7 2 7 11097.2，1042.1NN 分別查得：，取失效概率為，安全系數(shù)，121FNFNKK 0 0 11S 則彎曲疲勞許用應力為：,MPaKFFNF4501lim11 MPaKFFNF3902lim22 (5)計算彎曲應力： 燕山大學課程設(shè)計報告 13 111 1 1 1Y mbd 2 YYY KT SaFaF 83.070.058.16

42、5.277.0 238.4747 10 02.6740.22 3 3.1351FMPa a126 58.165.2 8.117.2 3.13522FFMP 所以彎曲疲勞強度符合要求。 由于是同軸式二級齒輪減速器，因此兩對齒輪取成完全一樣，這樣保證了 中心距完全相等的要求，且根據(jù)低速級傳動計算得出的齒輪接觸疲勞強度以及 彎曲疲勞強度一定能滿足高速級齒輪傳動的要求。 為了使中間軸上大小齒輪的軸向力能夠相互抵消一部分，故高速級小齒輪 采用左旋，大齒輪采用右旋，低速級小齒輪右旋大齒輪左旋。 高速級低速級 小齒輪大齒輪小齒輪大齒輪 傳動比 4.77 模數(shù)(mm) 2.5 螺旋角 600514 中心距(m

43、m) 150 齒數(shù) 20962096 齒寬(mm) 35 306257 分度圓 51.72248.2851.7228.28 齒根圓 45.47242.0245.47242.02 直徑 (mm) 齒頂圓 56.72253.2856.72253.28 旋向左旋右旋右旋左旋 4.4 軸的計算 軸徑初估 估計原則，參數(shù)選擇及計算，軸徑最小值與安全性、經(jīng)濟性的矛盾 4.4.1 高速軸軸的計算 （1） 高速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 （）min/r 高速軸功率 （）kw 轉(zhuǎn)矩 T（）mN 9401.46 14.78 燕山大學課程設(shè)計報告 14 （2） 作用在軸上的力 已知高速級齒輪的分度圓直徑為=51.

44、72 ，根據(jù)機械設(shè)計（軸的dmm 設(shè)計計算部分未作說明皆查此書）式(10-14)，則 NtgFF N tgF F N d T F ta nt r t 33.1512074.571tan 20.215 600514cos 20 54.571 cos tan 54.571 1072.51 78.1422 3 （3）初步確定軸的最小直徑 先按式(15-2)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處 理。根據(jù)表 15-3，取,于是得112 0 A mm n P Ad97.12 940 46.1 112 33 0min 4.4.2 中速軸的設(shè)計計算 （1）中速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 （

45、）min/r 中速軸功率 （）kw 轉(zhuǎn)矩 T（ ）mN 197.061.3967.02 （2）作用在軸上的力 已知高速級齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則mmd28.248 1 NtgFF N tgF F N d T F ta nt r t 94539tan 27.203 600514cos 20 87.539 cos tan 87.539 1028.248 02.6722 1 1 3 1 已知低速級齒輪的分度圓直徑為，根據(jù)式(10-14)，則mmd75.98 2 NtgFF N tgF F NF ta nt r t 68.68660051465.2591t

46、an 85.975 600514cos 20 65.2591 cos tan 65.2591 1072.51 02.672 2 2 3 2 （3）初步確定軸的最小直徑 先按式(15-2)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處 理。根據(jù)表 15-3，取,于是得112 0 A mm n P Ad48.21 06.197 39.1 112 33 0min 燕山大學課程設(shè)計報告 15 4.4.3 低速軸的設(shè)計計算 （1）低速軸上的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 （）min/r 中速軸功率 （）kw 轉(zhuǎn)矩 T（ ）mN 41.311.32303.89 （2）作用在軸上的力 已知低速級齒輪的分度圓

47、直徑為，根據(jù)式(10-14)，則mmd28.248 NtgFF N tgF F N d T F ta nt r t 61.64860051496.2447tan 73.921 600514cos 20 96.2447 cos tan 96.2447 1028.248 89.30322 3 （3）初步確定軸的最小直徑 先按式(15-2)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處 理。根據(jù)表 15-3，取，于是得 112 0 A mm n P Ad54.35 31.41 32.1 112 33 0min 4.5 鍵的選擇及鍵聯(lián)接的強度計算 4.5.1 鍵聯(lián)接方案選擇 對比分析常用鍵聯(lián)接

48、，確定鍵聯(lián)接形式及尺寸選擇依據(jù) 常用的鍵聯(lián)接：鍵是標準件，一般分為兩大類:平鍵和半圓鍵，構(gòu) 成松聯(lián)接；斜鍵構(gòu)成緊聯(lián)結(jié)。 平鍵的工作表面為側(cè)面，工作時，靠鍵與鍵槽的擠壓傳遞扭矩。按用 途分為普通平鍵、導向平鍵和滑鍵三種。普通平鍵用于靜聯(lián)結(jié)，按結(jié)構(gòu) 分為圓頭、方頭和一端圓頭一端方頭鍵。圓頭鍵牢固地臥于指狀銑刀銑 出的鍵槽中，方頭鍵臥于盤狀銑刀銑出的鍵槽中，常用緊固釘緊固。一 端圓頭一端方頭的用于軸伸處。導鍵和滑鍵都用于動聯(lián)結(jié)。 半圓鍵用于靜聯(lián)結(jié)，鍵的側(cè)面是工作表面。半圓鍵的優(yōu)點是：工藝 性好缺點是：軸上的鍵槽較深，對軸的削弱較大。它主要是用于載荷較 小的聯(lián)結(jié)，也常用于錐形軸聯(lián)結(jié)的輔助裝置。平鍵和半

49、圓鍵聯(lián)結(jié)制造容 易，拆裝方便，在一般情況下不影響被聯(lián)結(jié)件的定心，因而應用相當廣 泛。 斜鍵聯(lián)結(jié)的主要缺點：引起軸上零件與軸的配合偏心，在沖擊、振 動或交變載荷下也容易松動，因此，不宜用于要求定心準確、高速和沖 擊振動或變載的聯(lián)結(jié)。 由于減速器存在沖擊載荷，而且對被聯(lián)結(jié)件定心的要求較高故不宜使 用斜鍵，又因為半圓鍵對軸的強度削弱比較大，不宜采用，所以均采用 A 型普通平鍵。鍵的材料為精拔鋼，查機械設(shè)計P39表 3-1 得鍵的 燕山大學課程設(shè)計報告 16 許用擠壓應力=110MPa。 p 尺寸選擇依據(jù)：由機械設(shè)計課程指導書P190 表 17-30 知鍵的尺寸 由鍵所在軸頸確定，鍵槽寬和鍵寬 b 的

50、尺寸為配合尺寸，是決定配合性 質(zhì)的主要參數(shù)。 4.5.2 鍵聯(lián)接的強度計算 （1）高速軸與聯(lián)軸器聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接 選擇 A 型平鍵連接。根據(jù)軸徑，查手冊得，選用mmLmmd42,25 GB1096-2003 系列的鍵，鍵高。368 7h 鍵的接觸長度,由機械設(shè)計表 3-1 取聯(lián) 接的許用擠壓應力=110，由式（3-1）得聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為MPa 所以該鍵符合強度要求。 （2）中速軸與大齒輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接 選擇 A 型平鍵連接。根據(jù)軸徑，與渦輪配合的軸長度mmd37 ，查手冊得，選用 GB1096-2003 系列的鍵，鍵高。mmL443510 8h 鍵的接觸長度,由機械設(shè)計表 3-1 取聯(lián)接

51、 的許用擠壓應力=110，由式（3-1）得聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為MPa 所以該鍵符合強度要求。 （3）低速軸與大齒輪、聯(lián)軸器聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接 與大齒輪聯(lián)接：選擇 A 型平鍵連接。根據(jù)軸徑，mmd52 ，查手冊得，選用 GB1095-2003 系列的鍵，鍵高mmL554516 。10h 鍵的接觸長度,由機械設(shè)計表 3-1 取聯(lián) 接的許用擠壓應力=110，由式（3-1）得聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為MPa 所以該鍵符合強度要求。 與聯(lián)軸器聯(lián)接：選擇 A 型平鍵連接。根據(jù)軸徑，mmLmmd82,40 查手冊得，選用 GB1095-2003 系列的鍵，鍵高。7012 8h 鍵的接觸長度,由機械設(shè)計表 3-1 取

52、聯(lián) 接的許用擠壓應力=110，由式（3-1）得聯(lián)接所能傳遞的轉(zhuǎn)矩為MPa 所以該鍵符合強度要求。 4.6 滾動軸承選擇方案及固定方案 燕山大學課程設(shè)計報告 17 4.6.1 滾動軸承的選擇 常用滾動軸承的類型 （1） 深溝球軸承：主要承受徑向載荷和一定的雙軸向載荷，極限轉(zhuǎn)速高， 結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。 （2） 調(diào)心球軸承：主要承受徑向載荷和不大的雙軸向載荷。這類軸承適 合于彎曲剛度較小的軸、二軸承孔同心度較低及多支點的支撐中。 （3） 圓柱滾子軸承：能承受大的徑向載荷，不能承受軸向載荷，適用于 剛性大、對中性好的支撐中。 （4）滾針軸承：徑向結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，只能受徑向載荷。對軸的變形或安裝 誤差很

53、敏感，適用于轉(zhuǎn)速較低、徑向尺寸受限制的場合。 （5）角接觸軸承：能同時承受較大的徑向載荷和軸向載荷，適用于旋轉(zhuǎn)精 度較高的支撐。 （6）圓錐滾子軸承：能同時承受徑向載荷和單向軸向載荷的能力比角接觸 軸承大，但極限轉(zhuǎn)速低，軸承外圈可以分離，安裝、調(diào)試方便，宜成對使 用。 此次減速器設(shè)計中因為存在較大的徑向載荷和單向軸向力，而且轉(zhuǎn)速較 低，所以選用了圓錐滾子軸承，安裝調(diào)試比較方便。 4.6.2 軸承固定的方案比較 4.6.2.1 軸承配置的方式： （1）背對背排列：載荷中心作用于軸承的中心線之外，即外圈寬端面相對， 又稱反安裝。 當工作零件位于懸臂端時，反安裝的軸承跨距較大，懸臂長度較小， 故懸臂

54、端剛性較大。當軸受熱伸長時軸承游隙增大，因此不會發(fā)生軸 承卡死的現(xiàn)象。 （2）面對面排列：載荷中心處于軸承中心線之內(nèi)，即外圈窄端面相對，又 稱正安裝。 當工作零件位于兩軸承之間時，正安裝的剛性好。正安裝的結(jié)構(gòu)簡 單、拆裝方便，但當軸受熱伸長時軸承游隙減小，容易卡死，因此特 別注意軸承游隙的調(diào)整。 （3）串聯(lián)排列：載荷中心處于軸承中心線同一側(cè)，即外圈寬、窄端面相對。 這種排列適合于軸向載荷大，需要多個軸承承擔的情況。 因為減速器中的高速軸中的齒輪在懸臂端，故高速軸的軸承采用 反安裝以減小懸臂端的長度。因為減速器為油潤滑，在潤滑零部件的 過程中又降溫冷卻的作用，故減速器的發(fā)熱量較少，而且齒輪布置在

55、 兩個軸承之間，正安裝時軸的剛性好，所以中間軸和輸出軸軸承采用 正安裝。 4.6.2.2 軸承的固定方案。 （1） 兩端固定支撐 指兩個軸承各限制一個方向的軸向位移 燕山大學課程設(shè)計報告 18 的支承方式。在純徑向載荷或軸向載荷較小的聯(lián)合作用下的軸，一般 采用向心型軸承組成兩端固定支撐，并在其中的一個支撐端，是軸承 外圈與外殼孔間采用較松的配合，同時在外圈與端蓋間留出適當?shù)目?隙，以適應軸的受熱伸長。 （2）固定-游動支撐 指在軸的一個支撐端使軸承與軸及外殼孔 的位置相對固定，以實現(xiàn)軸的軸向定位。而在軸的另一支撐端，使軸 承與軸或外殼孔間可以相對移動，以補償因熱變形及制造安裝誤差引 起的長度變

56、化。固定-游動支撐的運轉(zhuǎn)精度高，對各種工作條件的適 應性強。因此，在各種機床主軸、工作溫度較高的蝸桿軸以及跨度較 大的長軸支撐中得到了廣泛的應用。 （3）兩端游動支撐 兩段游動支撐結(jié)構(gòu)中兩個支撐端面的軸承， 都對軸不作精確地軸向定位，因此都屬于游動支撐。此類支撐常用于 軸的軸向位置已由其他零件限定的場合，如在人字齒輪的傳動支撐中。 此時，若其中一根軸的軸向位置已進行了雙向固定，則另一軸必須為 雙點游動支撐。否則，由于人字齒輪兩側(cè)齒輪不完全對稱，會使輪齒 受力不均勻，影響齒輪傳動正常工作。 由于減速器中軸的軸向力不大，而且減速器的運轉(zhuǎn)精度不是很 高，所以選擇兩端固定支撐。高速軸與低速軸之間軸承采

57、用軸承座固 定。 5 傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與總成傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與總成 5.1 裝配圖設(shè)計及部件結(jié)構(gòu)選擇、執(zhí)行機械設(shè)計標準與規(guī)范 5.1.1 裝配圖整體布局 裝配圖是機器組裝、調(diào)試、維護等的技術(shù)依據(jù)，所以繪制裝配圖是 設(shè)計過程的重要環(huán)節(jié)。必須考慮對零件的材料、強度、剛度、加工、拆 裝、調(diào)整和潤滑等的要求，用足夠的視圖和剖面表達清楚。 采用主視圖、左視圖、俯視圖三個視圖的方式表達裝配體的整體布 局。 在俯視圖中高速軸與低速軸相對于軸承座對稱分布，相對的軸承采用 軸承座固定。高速軸與低速軸分別與輸入端和輸出端相連，中速軸上安 裝大小兩個齒輪分別與高速軸與低速軸上的齒輪相嚙合，從而達到減速 的目的。高速

58、級與中速級采用深溝球軸承，低速級齒輪采用角接觸球軸 承。俯視圖采用從上下箱體分型面處全剖局部不剖的方式。表達出軸、 齒輪、端蓋、軸承座、下箱體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及定位銷、啟蓋螺栓的安放位 置。并結(jié)合其他兩個視圖表達出油塞、油標、軸承座、齒輪、軸、地腳 螺栓、軸承旁螺栓、上下箱體螺栓、吊鉤、肋板的安裝位置 在主視圖中油標、油塞、通氣器、窺視孔蓋采用全剖的方式表達出 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。選剖左半部分以表達出軸承座螺栓、軸承旁螺栓、上下箱 體聯(lián)接螺栓內(nèi)部結(jié)構(gòu)。右半部分選擇不剖以表達出肋板、軸承蓋、軸承 蓋螺栓、吊耳的位置與結(jié)構(gòu)。選剖啟蓋螺栓表達出其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 燕山大學課程設(shè)計報告 19 左視圖選剖軸承座并結(jié)合其他兩

59、個視圖更加完整的表達出軸承座與 擋油板的結(jié)構(gòu)。 同軸式圓柱齒輪減速器初繪圖 5.1.2 軸系結(jié)構(gòu)設(shè)計與方案分析 零件在軸上的固定: 軸上零件通常是以轂和軸連在一起的，轂的固定有周向固定和軸向固 定兩種。 零件的周向固定的方法：鍵、花鍵、成形、銷、彈性環(huán)、過盈等聯(lián)接。 軸上零件軸向固定的方法：軸肩、擋圈、圓螺母、套筒、圓錐形軸頭等。 軸肩：結(jié)構(gòu)簡單，可以承受較大的軸向力； 螺釘鎖緊擋圈：用緊定螺釘固定在軸上，在軸上零件兩側(cè)各用一個擋圈 時，可以任意調(diào)整軸上零件的位置，拆裝方便，但不能承受較大的軸向力， 且釘端會引起應力集中；當軸上零件一邊采用軸肩定位時，另一邊可以采 用套筒定位，以便于拆裝； 圓

60、螺母：如果套筒很長時，可以不采用套筒而采用螺母定位軸上零件， 螺母也可以用在軸端； 軸段擋圈：常用于軸端零件的固定； 圓錐形軸頭：對中好，常用于轉(zhuǎn)速較高時，也常用于軸端零件的固定。 由于軸要傳遞轉(zhuǎn)矩，所以齒輪周向固定的方式選擇鍵連接，又因為 傳遞的扭矩載荷不大，所以選擇普通平鍵，不選擇花鍵聯(lián)結(jié)。因為軸肩 可以承受較大的軸向力所以齒輪在軸向方向的固定采用軸肩定位。軸承 燕山大學課程設(shè)計報告 20 內(nèi)外圈的厚度較薄，不能選擇其他周向固定的方式只能選擇過盈聯(lián)結(jié)， 軸承在軸向的固定方式采用套筒或圓螺母與軸肩的固定方式。 5.1.2.1 高速軸結(jié)構(gòu)設(shè)計與方案分析 1） 擬訂軸的設(shè)計方案（如圖） 2）根據(jù)