齒輪箱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)

1、目 錄1 機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識(shí)11.1 尺寸注法的常用簡(jiǎn)化表示法11.2 中心孔表示法21.2.1 75°、90°中心孔31.2.2 60°中心孔41.3 退刀槽51.4 焊縫61.5 裝配通用技術(shù)條件71.5.1 連接裝配方式71.5.2 滾動(dòng)軸承的裝配81.5.3 齒輪與齒輪箱裝配92 螺紋及螺紋連接102.1 螺紋的標(biāo)記方法102.2 螺塞與連接螺孔尺寸102.3 孔沿圓周的配置112.4 螺栓和螺釘通孔尺寸112.5 六角螺栓和六角螺母用沉孔尺寸112.6 普通螺紋的余留長(zhǎng)度112.7 扳手空間123 鍵連接133.1 平鍵鍵槽的尺寸與公差133.2 普通平鍵

2、的尺寸與公差144 軸承的選型154.1 軸承的分類154.2 軸承與軸的配合164.3 軸承與外殼的配合174.4 配合表面的粗糙度和形位公差174.5 選擇潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂的一般原則184.6 軸承配置195 漸開線圓柱齒輪225.1 漸開線圓柱齒輪模數(shù)225.2 傳動(dòng)參數(shù)選擇235.3 變位齒輪傳動(dòng)245.4 最少齒數(shù)255.5 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算255.6 高變位齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算265.7 角變位齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算275.8 端面重合度的確定296 減速器設(shè)計(jì)316.1 焊接箱體鋼板厚度及焊接尺寸316.2 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)316.3 減速器附件356.3.1 油尺和油尺套356.3.

3、2 透氣塞366.3.3 通氣罩366.3.4 螺塞366.3.5 視孔蓋376.4 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑376.5 減速器技術(shù)要求387 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算397.1 輪齒受力計(jì)算397.2 齒輪主要尺寸的初步確定397.2.1 齒面接觸強(qiáng)度397.2.2 初步確定模數(shù)、齒數(shù)407.3 齒輪疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算417.3.1 齒面接觸強(qiáng)度校核417.3.2 輪齒彎曲強(qiáng)度校核457.4 計(jì)算例題468 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算498.1 軸的材料508.2 初步確定軸端直徑508.3 按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算軸的強(qiáng)度518.3.1 畫出軸的受力簡(jiǎn)圖518.3.2 作出受力圖及彎矩、扭矩圖518.3.3 確定危險(xiǎn)截面518.

4、3.4 確定材料許用彎曲應(yīng)力518.3.5 按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算軸頸528.4 精確強(qiáng)度校核計(jì)算528.4.1 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核528.4.2 靜強(qiáng)度安全系數(shù)校核578.5 軸的彎曲剛度校核579 鍵的強(qiáng)度計(jì)算5910 軸承的選型計(jì)算60機(jī)械制圖及齒輪箱設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)1 機(jī)械制圖基礎(chǔ)知識(shí)1.1 尺寸注法的常用簡(jiǎn)化表示法簡(jiǎn)化后簡(jiǎn)化前成組要素尺寸注法在同一圖形中，對(duì)于尺寸相同的孔、槽等成組要素，可僅在一個(gè)要素上注出其尺寸和數(shù)量倒角注法在不致引起誤解時(shí)，零件圖中的倒角可以省略不畫，其尺寸也可以簡(jiǎn)化標(biāo)注孔的旁注法各類孔（光孔、螺紋孔、沉孔等）可采用旁注和符號(hào)相結(jié)合的方法標(biāo)注。指引線應(yīng)從在裝配時(shí)的裝入端

5、或孔的圓形視圖的中心引出；指引線的基準(zhǔn)線上方應(yīng)注寫主孔尺寸，下方應(yīng)注寫輔助孔等內(nèi)容1.2 中心孔表示法1.2.1 75°、90°中心孔1.2.2 60°中心孔1.3 退刀槽1.4 焊縫1.5 裝配通用技術(shù)條件1.5.1 連接裝配方式1.5.2 滾動(dòng)軸承的裝配1.5.3 齒輪與齒輪箱裝配2 螺紋及螺紋連接2.1 螺紋的標(biāo)記方法2.2 螺塞與連接螺孔尺寸2.3 孔沿圓周的配置2.4 螺栓和螺釘通孔尺寸2.5 六角螺栓和六角螺母用沉孔尺寸2.6 普通螺紋的余留長(zhǎng)度2.7 扳手空間3 鍵連接3.1 平鍵鍵槽的尺寸與公差3.2 普通平鍵的尺寸與公差4 軸承的選型4.1 軸承

6、的分類4.2 軸承與軸的配合4.3 軸承與外殼的配合4.4 配合表面的粗糙度和形位公差4.5 選擇潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂的一般原則4.6 軸承配置5 漸開線圓柱齒輪5.1 漸開線圓柱齒輪模數(shù)5.2 傳動(dòng)參數(shù)選擇5.3 變位齒輪傳動(dòng)5.4 最少齒數(shù)5.5 標(biāo)準(zhǔn)齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算5.6 高變位齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算5.7 角變位齒輪傳動(dòng)的幾何計(jì)算5.8 端面重合度的確定6 減速器設(shè)計(jì)6.1 焊接箱體鋼板厚度及焊接尺寸6.2 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.3 減速器附件6.3.1 油尺和油尺套6.3.2 透氣塞6.3.3 通氣罩6.3.4 螺塞6.3.5 視孔蓋6.4 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑6.5 減速器技術(shù)要求螺栓、螺釘、螺母擰緊

7、力矩表規(guī)格力矩8.8級(jí)取整8級(jí)取整規(guī)格力矩8.8級(jí)取整8級(jí)取整18288253.4255230.423031.31.14421.04120402353.7354321.632543.12.72832.48322548482.2485438.4440565.2864.8524693609.8610554.4555610.59.24108.410271010888.8889808808825222220203013791213121411031104104943.124439.2403318551632163414841484128574.87568703623942106210819151915

8、14135118.8120108110393087271627182469247016205180.418016416542382033613361305630567 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算7.1 輪齒受力計(jì)算7.2 齒輪主要尺寸的初步確定7.2.1 齒面接觸強(qiáng)度7.2.2 初步確定模數(shù)、齒數(shù)mn=（0.016-0.0315）aZ1COS=2amn（1+u）=Z1Z2=iZ17.3 齒輪疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算7.3.1 齒面接觸強(qiáng)度校核在齒面接觸強(qiáng)度核算時(shí)，小齒輪和大齒輪的許用接觸應(yīng)力要分別計(jì)算。在任何嚙合瞬間，大、小齒輪的接觸應(yīng)力總是相等的。小齒輪的計(jì)算接觸應(yīng)力 H1=ZBZHZEZZKAKVKHKHF

9、td1bu±1u大齒輪的計(jì)算接觸應(yīng)力 H1=ZDZHZEZZKAKVKHKHFtd1bu±1u齒輪的許用接觸應(yīng)力 HP=HGSHmin=HlimZNTZLZVZRZWZXSHmin0.9Hlim接觸強(qiáng)度的計(jì)算安全系數(shù) SH=HGH=HlimZNTZLZVZRZWZXH接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù) SHmin 見下表：7.3.1.1 小輪及大輪單對(duì)齒嚙合系數(shù) ZB、ZD7.3.1.2 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) ZH7.3.1.3 彈性系數(shù) ZE7.3.1.4 重合度系數(shù) Z7.3.1.5 螺旋角系數(shù) Z7.3.1.6 使用系數(shù) KA7.3.1.7 動(dòng)載系數(shù) KV7.3.7.8 螺旋線載荷分布系

10、數(shù) KH7.3.7.9 齒間載荷分配系數(shù) KH、KF7.3.2 輪齒彎曲強(qiáng)度校核7.4 計(jì)算例題8 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算軸的設(shè)計(jì)包括軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軸的計(jì)算。軸的計(jì)算包括軸的強(qiáng)度計(jì)算、軸的剛度計(jì)算和軸的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算。軸設(shè)計(jì)的原則是，在滿足結(jié)構(gòu)要求的強(qiáng)度、剛度要求的條件下，設(shè)計(jì)出尺寸小、重量輕、安全可靠，工藝上經(jīng)濟(jì)合理，又便于維護(hù)檢修的軸。軸的設(shè)計(jì)程序如下： 根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)方案的整體布局，確定軸上零、部件的布置和裝配方案； 選擇軸的材料； 在力的作用點(diǎn)及支點(diǎn)間跨距尚不能精確確定的情況下，按純扭工況初步估算軸的直徑； 進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（軸肩、鍵槽、圓角等）； 根據(jù)軸的受載情況及使用工況，進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算、剛度

11、計(jì)算； 必要時(shí)進(jìn)行軸強(qiáng)度的精確校核計(jì)算； 對(duì)于轉(zhuǎn)速較高、跨度較大、外伸端較長(zhǎng)的軸要進(jìn)行臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算； 如果計(jì)算結(jié)果不能滿足強(qiáng)度、剛度等要求時(shí)，必須采取措施修改軸的設(shè)計(jì)； 繪制軸的工作圖。8.1 軸的材料8.2 初步確定軸端直徑8.3 按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算軸的強(qiáng)度8.3.1 畫出軸的受力簡(jiǎn)圖通常把軸視為置于鉸鏈支座上，當(dāng)采用滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承支承時(shí)，支點(diǎn)位置可參考下圖確定，圖b中a值詳見滾動(dòng)軸承。8.3.2 作出受力圖及彎矩、扭矩圖作出垂直面和水平面內(nèi)的受力圖及相應(yīng)的彎矩圖，再按矢量法求得合成彎矩。當(dāng)軸上的軸向力較大時(shí)，還應(yīng)計(jì)算由此引起的正應(yīng)力。需繪制支承反力、水平面彎矩、垂直面彎矩、扭矩圖。8.3.3 確定危險(xiǎn)截面危險(xiǎn)截面應(yīng)取承受彎矩、扭矩大，截面尺寸最小，應(yīng)力集中較嚴(yán)重的截面。8.3.4 確定材料許用彎曲應(yīng)力8.3.5 按彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算軸頸8.4 精確強(qiáng)度校核計(jì)算8.4.1 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核8.4.2 靜強(qiáng)度安全系數(shù)校核8.5 軸的彎曲剛度校核光軸的撓度和偏轉(zhuǎn)角一般按雙支點(diǎn)梁