兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和三維實(shí)體設(shè)計(jì)論文

2021屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書題目：兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和三維實(shí)體設(shè)計(jì)專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：指導(dǎo)教師：完成日期：2021年月日設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)任務(wù)與內(nèi)容〔論文要闡述的主要問題〕了解軟件的使用環(huán)境研究該齒輪減速器的目的、意義熟悉減速器的工作原理、分類及組成完成減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及傳動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算掌握實(shí)體設(shè)計(jì)的工作流程6.根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算：工作年限工作班制工作環(huán)境載荷性質(zhì)生產(chǎn)批量102多灰塵稍有波動(dòng)小批滾筒圓周力F/N帶速滾筒直徑D/mm滾筒長(zhǎng)度L/mm120000.284508507.利用軟件對(duì)減速器結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)體設(shè)計(jì)8.總結(jié)設(shè)計(jì)〔論文〕完成后要提交的材料畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一份〔文字不少于15000字〕。英文資料及譯文各一份，其中漢字不少于3000字。減速器裝配圖一張、零件圖三張〔其中一張為手工繪圖〕。三維實(shí)體設(shè)計(jì)圖一張。光盤一張〔含全部設(shè)計(jì)資料〕。專業(yè)負(fù)責(zé)人簽章：年月日發(fā)題時(shí)間：年月日預(yù)計(jì)完成時(shí)間：年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告書題目：兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和三維實(shí)體設(shè)計(jì)專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：機(jī)械063學(xué)號(hào)：060611328姓名：王飛指導(dǎo)教師：張秀芳年月日開題報(bào)告書第一頁研究的目的、意義及國內(nèi)外開展概況國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，減速器工作可靠性好，使用壽命長(zhǎng)。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報(bào)導(dǎo)，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(dòng)原理和結(jié)構(gòu)上與本工程類似或相近，都為目前先進(jìn)的齒輪減速器。國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長(zhǎng)。論文提綱或設(shè)計(jì)總體方案一、畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)軟件Solidworks簡(jiǎn)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及傳動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算1電動(dòng)機(jī)選擇2主要參數(shù)計(jì)算3V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4減速器斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核6.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)7.潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)開題報(bào)告書第二頁論文的應(yīng)用價(jià)值或設(shè)計(jì)工程的市場(chǎng)預(yù)測(cè)1.市場(chǎng)需求前景：平動(dòng)齒輪減速器由于體積小，重量輕，傳動(dòng)效率高，將會(huì)節(jié)省可觀的原料和能源。因此，本減速器是一種節(jié)能型的機(jī)械傳動(dòng)裝置，也是減速器的換代產(chǎn)品。本減速器可廣泛應(yīng)用于機(jī)械，冶金、礦山、建筑、航空、軍事等領(lǐng)域。特別在需要較大減速比和較大功率的各種傳動(dòng)中有巨大的市場(chǎng)和應(yīng)用價(jià)值。2.社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益?現(xiàn)有的各類減速器多存在著消耗材料和能源較多，對(duì)于大傳動(dòng)比的減速器，該問題更為突出。而本新型減速器具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。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(gè)根底部件。不管在減小體積、減輕重量、提高效率、改善工藝、延長(zhǎng)使用壽命和提高承載能力以及降低本錢等等方面，有所改良的話，都將會(huì)促進(jìn)資源〔包括人力、材料和動(dòng)力〕的節(jié)省?？梢灶A(yù)見，本新型減速器在國內(nèi)外市場(chǎng)中的潛力是很大的，特別是我國超大型減速器〔如水泥生產(chǎn)行業(yè)，冶金，礦山行業(yè)都需要超大型減速器〕大多依靠進(jìn)口，而本減速器的一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)就是可以做超大型的減速器，完全可以填補(bǔ)國內(nèi)市場(chǎng)的空白，并將具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。進(jìn)度方案第一周搜集、閱讀參考資料、熟悉軟件第二周提交開題報(bào)告第三、四周進(jìn)行主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算第五至八周繪制總裝圖及零件圖、做三維實(shí)體第八至十周編寫設(shè)計(jì)說明書、對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行修改完善、準(zhǔn)備辯論第十一周辯論主要參考文獻(xiàn)〔1〕濮良貴,紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(jì).7版.北京:高等教育出版社,2001

〔2〕劉會(huì)英，楊志強(qiáng)。機(jī)械根底綜合課程設(shè)計(jì)學(xué)生提交報(bào)告日期：年月日指導(dǎo)教師簽字：年月日說明學(xué)生在接到設(shè)計(jì)任務(wù)書后規(guī)定時(shí)間內(nèi)，應(yīng)在調(diào)研的根底上，填寫該課題報(bào)告書并經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過后，方可進(jìn)行下一階段的工作。一、畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)軟件Solidworks簡(jiǎn)介

Solidworks公司是專業(yè)從事三維機(jī)械設(shè)計(jì)、工程分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件開發(fā)和營(yíng)銷的跨國公司，其軟件產(chǎn)品Solidworks提供一系列的三維〔3D〕設(shè)計(jì)產(chǎn)品，幫助設(shè)計(jì)師減少設(shè)計(jì)時(shí)間，增加精確性，提高設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性，并將產(chǎn)品更快推向市場(chǎng)。Solidworks軟件組成：2D到3D轉(zhuǎn)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(fù)使用2D幾何；視圖折疊工具，可以從DWG資料產(chǎn)生3D模型。內(nèi)置零件分析測(cè)試零件設(shè)計(jì)，分析設(shè)計(jì)的完整性。機(jī)器設(shè)計(jì)工具具有整套熔接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和文件工具，以及完全關(guān)聯(lián)的鈑金功能。模具設(shè)計(jì)工具測(cè)試塑料射出制模零件的可制造性。消費(fèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)工具保持設(shè)計(jì)中曲率的連續(xù)性，以及產(chǎn)品薄壁的內(nèi)凹零件，可加速消費(fèi)性產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。對(duì)現(xiàn)成零組件的線上存取讓3DCAD系統(tǒng)使用者透過市場(chǎng)上領(lǐng)先的線上目錄使用現(xiàn)在的零組件。模型組態(tài)管理在一個(gè)文件中產(chǎn)生零件或零組件模型的多個(gè)設(shè)計(jì)變化，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)的重復(fù)使用。零件模型建構(gòu)利用伸長(zhǎng)、旋轉(zhuǎn)、薄件特征、進(jìn)階薄殼、特征復(fù)制排列和鉆孔來產(chǎn)生設(shè)計(jì)。曲面設(shè)計(jì)使用有導(dǎo)引曲線的疊層拉伸和掃出產(chǎn)生復(fù)雜曲面、填空鉆孔，拖曳控制點(diǎn)以進(jìn)行簡(jiǎn)單的相切控制。直觀地修剪、延伸、圖化、縫織曲面、縮放和復(fù)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(yè)中十分廣泛地使用著，是一種不可缺少的機(jī)械傳動(dòng)裝置。當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長(zhǎng)的方向開展。因此，除了不斷改良材料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動(dòng)原理和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新，平動(dòng)齒輪傳動(dòng)原理的出現(xiàn)就是一例。減速器與電動(dòng)機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號(hào)的產(chǎn)品。目前，超小型的減速器的研究成果尚不明顯。在醫(yī)療、生物工程、機(jī)器人等領(lǐng)域中，微型發(fā)動(dòng)機(jī)已根本研制成功，美國和荷蘭近期研制的分子發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸在納米級(jí)范圍，如能輔以納米級(jí)的減速器，那么應(yīng)用前景遠(yuǎn)大。1.國外減速器現(xiàn)狀國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，減速器工作可靠性好，使用壽命長(zhǎng)。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報(bào)導(dǎo)，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(dòng)原理和結(jié)構(gòu)上與本工程類似或相近，都為目前先進(jìn)的齒輪減速器。2.國內(nèi)減速器現(xiàn)狀國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長(zhǎng)。國內(nèi)使用的大型減速器〔500kw以上〕，多從國外〔如丹麥、德國等〕進(jìn)口，花去不少的外匯。60年代開始生產(chǎn)的少齒差傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)、諧波傳動(dòng)等減速器具有傳動(dòng)比大，體積小、機(jī)械效率高等優(yōu)點(diǎn)。但受其傳動(dòng)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(dòng)的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破，因此，沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、機(jī)械效率高等這些根本要求。90年代初期，國內(nèi)出現(xiàn)的三環(huán)〔齒輪〕減速器，是一種外平動(dòng)齒輪傳動(dòng)的減速器，它可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率亦高。由于該減速器的三軸平行結(jié)構(gòu)，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，這在使用上有許多不便。北京理工大學(xué)研制成功的"內(nèi)平動(dòng)齒輪減速器"不僅具有三環(huán)減速器的優(yōu)點(diǎn)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(yōu)點(diǎn)，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。國內(nèi)有少數(shù)高等學(xué)校和廠礦企業(yè)對(duì)平動(dòng)齒輪傳動(dòng)中的某些原理做些研究工作，發(fā)表過一些研究論文，在利用擺線齒輪作平動(dòng)減速器開展了一些工作。平動(dòng)齒輪減速器工作原理簡(jiǎn)介,平動(dòng)齒輪減速器是指一對(duì)齒輪傳動(dòng)中，一個(gè)齒輪在平動(dòng)發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)下作平面平行運(yùn)動(dòng)，通過齒廓間的嚙合，驅(qū)動(dòng)另一個(gè)齒輪作定軸減速轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減速傳動(dòng)的作用。平動(dòng)發(fā)生器可采用平行四邊形機(jī)構(gòu)，或正弦機(jī)構(gòu)或十字滑塊機(jī)構(gòu)。本成果采用平行四邊形機(jī)構(gòu)作為平動(dòng)發(fā)生器。平動(dòng)發(fā)生器可以是虛擬的采用平行四邊形機(jī)構(gòu)，也可以是實(shí)體的采用平行四邊形機(jī)構(gòu)。有實(shí)用價(jià)值的平動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)為內(nèi)嚙合齒輪機(jī)構(gòu)，因此又可以分為內(nèi)齒輪作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)和外齒輪作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)兩種情況。外平動(dòng)齒輪減速機(jī)構(gòu)，其內(nèi)齒輪作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)外齒輪并作減速轉(zhuǎn)動(dòng)輸出。該機(jī)構(gòu)亦稱三環(huán)〔齒輪〕減速器。由于內(nèi)齒輪作平動(dòng)，兩曲柄中心設(shè)置在內(nèi)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(nèi)平動(dòng)齒輪減速，其外齒輪作平動(dòng)運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)內(nèi)齒輪作減速轉(zhuǎn)動(dòng)輸出。由于外齒輪作平動(dòng)，兩曲柄中心能設(shè)置在外齒輪的齒圈內(nèi)部，大大減少了機(jī)構(gòu)整體尺寸。由于內(nèi)平動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率高、體積小、輸入輸出同軸線，故由廣泛的應(yīng)用前景。平動(dòng)齒輪減速器工程的技術(shù)特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)1.本工程的技術(shù)特點(diǎn),本新型的"內(nèi)平動(dòng)齒輪減速器"與國內(nèi)外已有的齒輪減速器相比擬，有如下特點(diǎn)：〔1〕傳動(dòng)比范圍大，自I=10起，最大可達(dá)幾千。假設(shè)制作成大傳動(dòng)比的減速器，那么更顯示出本減速器的優(yōu)點(diǎn)?！?〕傳遞功率范圍大：并可與電動(dòng)機(jī)聯(lián)成一體制造?！?〕結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。比現(xiàn)有的齒輪減速器減少1/3左右?！?〕機(jī)械效率高。嚙合效率大于95%，整機(jī)效率在85%以上，且減速器的效率將不隨傳動(dòng)比的增大而降低，這是別的許多減速器所不及的?！?〕本減速器的輸入軸和輸出軸是在同一軸線上。市場(chǎng)需求分析1.市場(chǎng)需求前景：平動(dòng)齒輪減速器由于體積小，重量輕，傳動(dòng)效率高，將會(huì)節(jié)省可觀的原料和能源。因此，本減速器是一種節(jié)能型的機(jī)械傳動(dòng)裝置，也是減速器的換代產(chǎn)品。本減速器可廣泛應(yīng)用于機(jī)械，冶金、礦山、建筑、航空、軍事等領(lǐng)域。特別在需要較大減速比和較大功率的各種傳動(dòng)中有巨大的市場(chǎng)和應(yīng)用價(jià)值。2.社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益?現(xiàn)有的各類減速器多存在著消耗材料和能源較多，對(duì)于大傳動(dòng)比的減速器，該問題更為突出。而本新型減速器具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。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(gè)根底部件。不管在減小體積、減輕重量、提高效率、改善工藝、延長(zhǎng)使用壽命和提高承載能力以及降低本錢等等方面，有所改良的話，都將會(huì)促進(jìn)資源〔包括人力、材料和動(dòng)力〕的節(jié)省?？梢灶A(yù)見，本新型減速器在國內(nèi)外市場(chǎng)中的潛力是很大的，特別是我國超大型減速器〔如水泥生產(chǎn)行業(yè)，冶金，礦山行業(yè)都需要超大型減速器〕大多依靠進(jìn)口，而本減速器的一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)就是可以做超大型的減速器，完全可以填補(bǔ)國內(nèi)市場(chǎng)的空白，并將具有較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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(zhuǎn)速，增大扭矩，減小慣量齒輪減速機(jī)是利用各級(jí)齒輪傳動(dòng)來到達(dá)降速的目的.減速器就是由各級(jí)齒輪副組成的.比方用小齒輪帶動(dòng)大齒輪就能到達(dá)一定的減速的目的,再采用多級(jí)這樣的結(jié)構(gòu),就可以大大降低轉(zhuǎn)速了.

齒輪減速機(jī)一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動(dòng)設(shè)備，把電動(dòng)機(jī).內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來到達(dá)減速的目的，普通的減速機(jī)也會(huì)有幾對(duì)相同原理齒輪到達(dá)理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動(dòng)比。

齒輪減速機(jī)是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達(dá)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(jī)構(gòu)。

降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速機(jī)額定扭矩。

減速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。分類：照傳動(dòng)類型可分為齒輪減速機(jī)、蝸桿減速機(jī)和行星齒輪減速機(jī)；按照傳動(dòng)級(jí)數(shù)不同可分為單級(jí)和多級(jí)減速機(jī)；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機(jī)、圓錐齒輪減速機(jī)和圓錐－圓柱齒輪減速機(jī)；按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速機(jī)。以下是常用的減速機(jī)分類：1、擺線減速機(jī)2、硬齒面圓柱齒輪減速器3、行星齒輪減速機(jī)4、軟齒面減速機(jī)5、三環(huán)減速機(jī)6、起重機(jī)減速機(jī)7、蝸桿減速機(jī)8、軸裝式硬齒面減速機(jī)9、無級(jí)變速機(jī)組成：速器主要由傳動(dòng)零件〔齒輪或蝸桿〕、軸、軸承、箱體及其附件所組成。其根本結(jié)構(gòu)有三大局部：1〕齒輪、軸及軸承組合；2〕箱體；3〕減速器附件。四、減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及傳動(dòng)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算一、運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖圖11—電動(dòng)機(jī)2—V帶3—齒輪減速器4—聯(lián)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(dòng)，多灰塵，小批量，兩班制工作,使用期限10年(每年按300天計(jì)算)。三、原始數(shù)據(jù)滾筒直徑D〔mm〕：450運(yùn)輸帶速度V〔m/s〕：0.28滾筒周圍力F〔N〕：12000滾筒長(zhǎng)度L(mm)：800四、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容1電動(dòng)機(jī)選擇2主要參數(shù)計(jì)算3V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算4減速器斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核6.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)7.潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)8參考文獻(xiàn)1電動(dòng)機(jī)選擇(1)選擇電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)，電壓380V.(2)選用電動(dòng)機(jī)容量nw=〔60×1000〕v/πD=11.89r/minPw=FV/1000=3.36kwV帶傳動(dòng)效率η1=0.96滾動(dòng)軸承效率η2=0.99，閉式齒輪傳動(dòng)效率η3=0.97，聯(lián)軸器效率η4=0.99，傳功滾筒效率η5=0.96,其中總效率為Pd=Pw/η=4.034kw選用電動(dòng)機(jī)額定功率為4kw通常，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比范圍為2到4，二級(jí)圓柱齒輪減速器為8到40，那么總傳動(dòng)比的范圍為16到160，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：n1d=(16~160)×11.89=190~1900r/min.符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、1000r/min、1500r/min現(xiàn)以這三種比照查表可得Y132M-6符合要求,應(yīng)選用它。Y132M-6(同步轉(zhuǎn)速1000r/min)的相關(guān)參數(shù)表1額定功率滿載轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)質(zhì)量?jī)r(jià)格傳動(dòng)比4.0kw960r/min75kg1443元i2.主要參數(shù)的計(jì)算(1)確定總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比ia=nm/nw=960/11.89=80.74取V帶傳動(dòng)單級(jí)傳動(dòng)比i01=2.8，減速器的總傳動(dòng)比i為：i=ia/i01=28.836i12=(1.4i)1/2=6.354i23=i/i12=4.538初分傳動(dòng)比為i1=2.8，i2=6.354，iv帶=4.538(2)計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)本裝置從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)有三軸，依次為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ軸，那么1、各軸轉(zhuǎn)速n1=nm/iw=343r/minn2=n1/i1=54r/minn3=n2/i2=11.9r/min2、各軸功率P1=Pdη01=Pd×ηv帶=4.0×0.96=3.84kwP2=P1η12=P1×η軸承×η齒輪=3.84×0.99×0.97=3.69kwP3=P2η23=P2×η軸承×η齒輪=3.69×0.99×0.97=3.54kw3、各軸轉(zhuǎn)矩Td=9550Pd/ndT1=Tdi帶η01=107.79N.mT2=T1i1η12=657.7N.mT3=T2i2η23=2866.15N.m表2工程電機(jī)軸高速軸Ⅰ中間軸Ⅱ低速軸Ⅲ轉(zhuǎn)速9603435411.9功率4.03.843.693.54轉(zhuǎn)矩40.01107.79657.72866.15傳動(dòng)比2.86.3544.538效率0.960.960.9223.V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)確定計(jì)算功率查表可得工作情況系數(shù)故Pca=kA×P=1.2×4.0=4.8kw(2)選擇V帶的帶型根據(jù)，由圖可得選用A型帶。(3)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速1、初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。查表8-6和8-8可得選取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1=125mm2、驗(yàn)算帶速按計(jì)算式驗(yàn)算帶的速度v=πdd1n/60×1000=6.28s因?yàn)椋蚀藥龠m宜。3、計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑按式(8-15a)計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2=iv帶dd1=2.8×125=350mm根據(jù)教材表8-8，圓整得dd2=355mm。(4)確定V帶的中心距和基準(zhǔn)直徑〔1〕按計(jì)算式初定中心距〔2〕按計(jì)算式計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度=1644mm查表可選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1600mm〔3〕按計(jì)算式計(jì)算實(shí)際中心距a≈a0+(Ld?Ld0)=452mm(5)驗(yàn)算小帶輪上的包角(6)計(jì)算帶的根數(shù)由查表可得根據(jù)和A型帶，查表可得、、。故取V帶根數(shù)為4根4減速器斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)高速級(jí)齒輪1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)〔1〕按圖所示的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)?！?〕運(yùn)輸裝置為一般工作機(jī)器，速度不高，應(yīng)選用7級(jí)精度。〔3〕材料選擇：查表可選擇小齒輪材料為40(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS；大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。〔4〕選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)，取〔5〕選取螺旋角，初選螺旋角2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按計(jì)算式試算即〔1〕確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①因?yàn)樵瓌?dòng)機(jī)為電機(jī)所以試選，由圖10-26，那么有②小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩③查圖10-30可選取區(qū)域系數(shù)查表10-7可選取齒寬系數(shù)④查表10-6可得材料的彈性影響系數(shù)。⑤查圖10-21d得按齒面硬度選取小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。⑥按計(jì)算式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)⑦查圖可選取接觸疲勞壽命系數(shù)，。⑧計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，平安系數(shù)，按計(jì)算式(10-12)得

〔2〕計(jì)算相關(guān)數(shù)值①試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得②計(jì)算圓周速度③計(jì)算齒寬及模數(shù)④計(jì)算總相重合度⑤計(jì)算載荷系數(shù)查表可得使用系數(shù)，根據(jù)，7級(jí)精度，查表10-8可得動(dòng)載系數(shù)，由表10-4查得的值與直齒輪的相同，為1.419，故載荷系數(shù)⑥按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，按計(jì)算式得⑦計(jì)算模數(shù)3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按計(jì)算式(10-17)試算即〔1〕確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①、計(jì)算載荷系數(shù)②根據(jù)縱向重合度，查圖10-28可得螺旋角影響系數(shù)。③查圖可選取區(qū)域系數(shù)，，那么有④查表取應(yīng)力校正系數(shù)，。⑤查表取齒形系數(shù)，。(線性插值法)⑥查圖10-20C可得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。⑦查圖可取彎曲疲勞壽命系數(shù)，。⑧計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞平安系數(shù)，按計(jì)算式(10-22)計(jì)算得⑨計(jì)算大、小齒輪的并加以計(jì)算大齒輪的數(shù)值較大?！?〕設(shè)計(jì)計(jì)算比照計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，故取，已可滿足彎曲強(qiáng)度，但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有取，那么4、幾何尺寸計(jì)算〔1〕計(jì)算中心距將中心距圓整為?！?〕按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多，故參數(shù)、、等不必修正?！?〕計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑〔4〕計(jì)算齒輪寬度圓整后取，。三維建模低速軸大齒輪〔1〕從toolbox調(diào)用齒輪如下列圖填入相關(guān)數(shù)據(jù)如下列圖生成齒輪如下列圖再把齒輪作進(jìn)一步修改以下面早圖為輪廓以齒輪軸線為軸，做旋轉(zhuǎn)切除。在做倒角和圓角以PlaneMid為對(duì)稱面做旋轉(zhuǎn)切除、圓角、倒角的鏡像作如下草圖進(jìn)行拉伸切除在做此特征的圓周陣列，如下列圖作如下草圖，在做拉伸切除繪制其他齒輪都很類似，在此不在表達(dá)(2)低速級(jí)齒輪1、選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)〔1〕按圖所示的傳動(dòng)方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)?！?〕運(yùn)輸裝置為一般工作機(jī)器，速度不高，應(yīng)選用7級(jí)精度。〔3〕材料選擇，在同一減速器各級(jí)小齒輪(或大齒輪)的材料，沒有特殊情況，應(yīng)選用相同牌號(hào)，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(diào)質(zhì))，硬度為52HRC；大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為45HRC.〔4〕選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)〔5〕選取螺旋角，初選螺旋角2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按計(jì)算式試算即〔1〕確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①試選②小齒輪傳遞轉(zhuǎn)矩③查表10-7可選取齒寬系數(shù),查圖10-26可選取區(qū)域系數(shù)，，那么有④查表可得材料的彈性影響系數(shù)。⑤查圖得按齒面硬度選取小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。⑥按計(jì)算式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)⑦查圖可選取接觸疲勞壽命系數(shù)，。⑧計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，平安系數(shù),于是得〔2〕計(jì)算相關(guān)數(shù)值①試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式得②計(jì)算圓周速度③計(jì)算齒寬及模數(shù)④計(jì)算總相重合度⑤計(jì)算載荷系數(shù)查表可得使用系數(shù)，根據(jù)，7級(jí)精度，查表可得動(dòng)載系數(shù)，，，故載荷系數(shù)⑥按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，按計(jì)算式得⑦計(jì)算模數(shù)3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，按計(jì)算式試算即〔1〕確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值①計(jì)算載荷系數(shù)②根據(jù)縱向重合度，查圖可得螺旋角影響系數(shù)。③計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)④查表可取齒形系數(shù)，。⑤查表可取應(yīng)力校正系數(shù)，。(線性插值法)⑥查圖可得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限。⑦查圖可取彎曲疲勞壽命系數(shù)，。⑧計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞平安系數(shù)，按計(jì)算式計(jì)算⑨計(jì)算大、小齒輪的并加以計(jì)算大齒輪的數(shù)值較大?！?〕設(shè)計(jì)計(jì)算比照計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，故取，已可滿足彎曲強(qiáng)度，但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有取，那么4、幾何尺寸計(jì)算〔1〕計(jì)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(shù)、、等不必修正?！?〕計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑〔4〕計(jì)算齒輪寬度圓整后取，。5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算因?yàn)闇p速器的各軸設(shè)計(jì)根本類似，所以以低速軸為例進(jìn)行設(shè)計(jì)及校核！低速軸的設(shè)計(jì)1、求作用在齒輪上的力因?yàn)楦咚佥S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(guān)系，那么2、選取材料可選軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。3、計(jì)算軸的最小直徑，查表可取軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器，下面進(jìn)行聯(lián)軸器的選擇：1、〕聯(lián)軸器類型選擇為了隔離振動(dòng)與沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。2、〕載荷計(jì)算公稱轉(zhuǎn)矩T=9.55106P/n=2841N.M由表14-1查得KA=1.3，故由式〔14-1〕得計(jì)算轉(zhuǎn)矩為Tca=KAT=3693.3N.M3、〕型號(hào)選擇從GB4323-84中查得TL11型彈性套柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為4000N.M符合要求，軸徑為80mm。4、軸徑和軸段：〔1〕、為了滿足半聯(lián)軸器安裝的軸向定位要求，最外段的長(zhǎng)為172mm，它的臨段徑向要有軸肩定位。、取齒輪1、3距箱體內(nèi)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(nèi)寬為210mm、軸肩定位高度h=〔0.07~0.1〕d〔5〕、非定位軸肩是為了加工和裝配方便而設(shè)置的，其高度沒有嚴(yán)格要求，一般取為1~2?！?〕、擋油環(huán)，軸套的局部尺寸參考軸肩定位?！?〕、聯(lián)軸器內(nèi)端距端蓋螺帽外端為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(lián)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(lián)軸器與軸連接，采用鍵。半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)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(gè)平面力系圖一圖二圖三9、求兩軸承的計(jì)算軸向力和對(duì)于型軸承，軸承的派生軸向力故10、求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷和查表可得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)分別為：對(duì)于軸承1，對(duì)于軸承2，因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)載荷平穩(wěn)，按表13-6，，取那么。。11、求該軸承應(yīng)具有的額定載荷值因?yàn)槟敲从蓄A(yù)期壽命故合格12、彎矩圖的計(jì)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(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面是軸的危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)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(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險(xiǎn)截面)的強(qiáng)度。根據(jù)計(jì)算式及上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計(jì)算應(yīng)力前已選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查表可得，因此，故平安。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(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造〔HT200〕制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用配合.1.機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度2.考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s，故采用侵油潤(rùn)