機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)系列——西北工業(yè)大學(xué)——二級(jí)展開(kāi)式直齒圓柱齒輪減速器

1、西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)論文 論文題目： 二級(jí)展開(kāi)式直齒圓柱齒輪減速器 學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：學(xué) 校：專 業(yè)：指導(dǎo)教師：課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)院（系） 系 機(jī)電工程 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 二級(jí)齒輪減速器2.題目背景和意義： 本次論文設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并完成帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中減速器裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)及主要零件的工藝、工裝設(shè)計(jì)。綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械制造基礎(chǔ)、金屬材料與熱處理、公差與技術(shù)測(cè)量、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理。掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序、方法、設(shè)計(jì)規(guī)律、技術(shù)措施，并與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力，具備了機(jī)械

2、傳動(dòng)裝置、簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造的能力。 3.設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容： 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)總體設(shè)計(jì)；帶式輸送機(jī)傳動(dòng)總體設(shè)計(jì)；主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；主要零、部件設(shè)計(jì)；完成主要零件的工藝設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)一套主要件的工藝裝備；撰寫(xiě)設(shè)計(jì)論文；翻譯外文資料等 4.設(shè)計(jì)的基本要求及進(jìn)度安排（含起始時(shí)間、設(shè)計(jì)地點(diǎn)）：，地點(diǎn)： 主要參 ：轉(zhuǎn)距T=850Nm，滾筒直徑D=380mm，運(yùn)輸帶工作轉(zhuǎn)速V=1.35m/s 工作條件：送機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載起動(dòng)，每天兩班制工作，每年按300個(gè)工作日計(jì)算，使用期限10年。 具體要求：主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；主要零、部件設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)一套主要件的工藝裝備；撰寫(xiě)設(shè)計(jì)論文；選一典型零件

3、，設(shè)計(jì)其工藝流程；電動(dòng)機(jī)電路電氣控制；翻譯外文資料等 5.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作量要求： 設(shè)計(jì)論文一份1.0萬(wàn)1.2萬(wàn)字 裝配圖1張 A0，除標(biāo)準(zhǔn)件外的零件圖9張 A3 設(shè)計(jì)天數(shù)： 四周 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 學(xué)生簽名： 年 月 日 系（教研室）主任審批： 年 月 日 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)系統(tǒng)摘要本次論文設(shè)計(jì)的題目是“帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)及制造”。 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并完成帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中減速器裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)及主要零件的工藝、工裝設(shè)計(jì)。本次的設(shè)計(jì)具體內(nèi)容主要包括：帶式輸送機(jī)傳動(dòng)總體設(shè)計(jì)；主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；主要零、部件設(shè)計(jì)；完成主要零件的工藝設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)一套主要件的工藝裝備；撰寫(xiě)開(kāi)

4、題報(bào)告；撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；翻譯外文資料等。對(duì)于即將畢業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，本次設(shè)計(jì)的最大成果就是：綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、機(jī)械制造基礎(chǔ)、金屬材料與熱處理、公差與技術(shù)測(cè)量、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)以及工藝、夾具等基礎(chǔ)理論、工程技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐知識(shí)。掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般程序、方法、設(shè)計(jì)規(guī)律、技術(shù)措施，并與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力，具備了機(jī)械傳動(dòng)裝置、簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造的能力.ABSTRACT This topic design topic is “the belt type transports the engine drive instrument t

5、he design and the manufacture”. Structural design, and completes the belt type to transport in the engine drive instrument the reduction gear assembly drawing, the detail drawing design and the major parts craft, the work clothes design. This time design concrete content mainly includes: The belt ty

6、pe transports the engine drive system design； Main transmission system design； Main zero, part design； Completes the major parts the technological design； Designs set of main important documents the craft equipment； Composes the topic report； Composition graduation project instruction booklet； Trans

7、lation foreign language material and so on.Regarding the student who soon graduates, this design biggest achievement is: Synthesis basic theories, project technology and production practice knowledge and so on utilization machine design, mechanical drawing, machine manufacture foundation, metal mate

8、rial and heat treatment, common difference and technical survey, theoretical mechanics, materials mechanics, mechanism, computer application foundation as well as craft, jig. Grasps the machine design the general procedure, the method, the design rule, the technical measure, and unifies with the pro

9、duction practice, raises analyzer and solves the general engineering actual problem ability, has had the mechanical drive, the simple machinery design and manufacture ability. Key words(關(guān)鍵詞): Belt conveyor(帶式輸送機(jī)) Transmission device(傳動(dòng)裝置) Design(設(shè)計(jì)) Manufacture(制造)目錄 一、 引言1 二、 傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明22.1、組成22.2、

10、特點(diǎn)22.3、確定傳動(dòng)方案2 三、 電動(dòng)機(jī)的選擇53.1、電動(dòng)機(jī)類型選擇53.2、電動(dòng)機(jī)功率選擇5、傳動(dòng)裝置的總功率5、電動(dòng)機(jī)所需的工作功率53.3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速53.4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)6 四、 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比74.1、總傳動(dòng)比74.2、分配各級(jí)傳動(dòng)比7 五、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)及傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 75.1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速75.2、計(jì)算各軸的功率75.3、計(jì)算各軸的扭矩8 六、 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 126.1、選擇齒輪材料及精度等級(jí)和齒數(shù)126.2、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)126.3、確定齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)及幾何尺寸136.4、校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度146.5、標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的尺寸

11、計(jì)算公式表格15 七、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算167.1、輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算16、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力16、估算軸的基本直徑16、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)177.2、輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算21、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力22、估算軸的基本直徑22、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23八 。 減速器 箱體結(jié)構(gòu) 九、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 319.1、輸入軸與大帶輪輪轂聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接319.2、輸入軸與齒輪聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接319.3、輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接329.4、輸出軸與聯(lián)軸器聯(lián)接用平鍵聯(lián)接33十、 聯(lián)軸器的選擇 33十一、減速器箱體附件的選擇說(shuō)明 34、檢查孔和視孔蓋34、通氣器34、軸承蓋34、定位銷3411.2、啟蓋螺釘3

12、511.3、油標(biāo)3511.4、放油孔及放油螺塞3511.5、起吊裝置35十二、潤(rùn)滑與密封 36十三、電器電路圖 38十四、外文翻譯 39 設(shè)計(jì)總結(jié) 46 致謝 47 參考資料目錄 48計(jì)算過(guò)程及計(jì)算說(shuō)明一、 引言 計(jì)算過(guò)程及說(shuō)明國(guó)外減速器現(xiàn)狀?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(guò)低的問(wèn)國(guó)外的減速器，以德國(guó)、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(wèn)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

13、，美國(guó)Jan-Newton公司研制的X-Y式減速器，在傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)上與本項(xiàng)目類似或相近，都為目前先進(jìn)的齒輪減速器。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)的方向發(fā)展。因此，除了不斷改進(jìn)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(kāi)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)已基本研制成功，美國(guó)和荷蘭近期研制分子發(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，則應(yīng)用前景遠(yuǎn)大。二、傳動(dòng)方案擬

14、定及說(shuō)明 要求：輸送機(jī)連續(xù)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)，空載起動(dòng)，輸送帶速度允許誤差±5%，滾筒效率096，每天兩班制工作，載荷平穩(wěn)，環(huán)境要求清潔,每年按300個(gè)工作日計(jì)算，使用期限10年。2.1組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、工作機(jī)組成。2.2 特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻， 要求軸有較大的剛度。2.3 確定傳動(dòng)方案：考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速高，傳動(dòng)功率大，將V帶設(shè)置在高速級(jí)。 其傳動(dòng)方案如下：1）外傳動(dòng)為V帶傳動(dòng)。2）減速器為同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器3） 方案簡(jiǎn)圖如下：該方案的優(yōu)缺點(diǎn)：減速器橫向尺寸較小，兩大吃論浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，軸向尺寸大，中間軸較長(zhǎng)

15、、剛度差，中間軸承潤(rùn)滑較困難。 齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長(zhǎng)，是現(xiàn)代機(jī)器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之。本設(shè)計(jì)采用的是單級(jí)直齒輪傳動(dòng)。原始數(shù)據(jù)：輸送帶拉力F=2000N；帶速V=1.3m/s；滾筒直徑D=180mm。三、電動(dòng)機(jī)選擇1、 電動(dòng)機(jī)類型的選擇： Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)（工作要求：連續(xù)工作機(jī)器）2、 電動(dòng)機(jī)功率選擇：3、（1）傳動(dòng)裝置的總功率：（查指導(dǎo)書(shū)附表2.2）        = =0.90(2) 電機(jī)所需的工作功率：P d=FV/1000=3.53、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：計(jì)算滾筒工作轉(zhuǎn)速：n筒=60×100

16、0V/D=60×1000×1.35/×380=67.89r/min   按指導(dǎo)書(shū)P7表2.1推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍i齒輪=34。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=i總×n筒=（916）×67.89=(610.961086.24)r/min，符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750r/min、和1000r/min。根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由指導(dǎo)書(shū)附表10查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，其技術(shù)參數(shù)及傳動(dòng)比的比較情況見(jiàn)下表：表2.1 傳動(dòng)比方案動(dòng)比方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率（KW）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)

17、速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比1Y160M1-8475072010.612Y132M1-44100096014.144、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比，可知方案1比較合適（在滿足傳動(dòng)比范圍的條件下，有利于提高齒輪轉(zhuǎn)速，便于箱體潤(rùn)滑設(shè)計(jì)）。因此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-6，額定功率為Pd =4KW，滿載轉(zhuǎn)速n電動(dòng)=960r/min。電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 額定轉(zhuǎn)矩Y132M-6 4KW 1000r/min2.22.24、 計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比1、總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n筒=960/67.89=14.142、分配各

18、級(jí)傳動(dòng)比（1）       據(jù)指導(dǎo)書(shū)P7表2.1，取齒輪i齒輪=3（單級(jí)減速器i=35之間取4.22、合理，為減少系統(tǒng)誤差，）（2）       i總=i齒輪×i帶i帶=i總/i齒輪=14.14/4.22=3.355、 運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）n電動(dòng)=960r/minIII/ i齒輪=960/4.22=227.49r/min2、 計(jì)算各軸的功率（KW）PI=Pd×帶=4×0.99=3.96KWPII=PI×齒輪軸承×齒

19、輪=3.96×0.99×0.97=3.8KWPIII=PII×齒輪軸承×聯(lián)軸器=3.8×0.99×0.97 =3.65KW3計(jì)算各軸扭矩（N·mm）= 9550×Pd / n電動(dòng)= 9550×4/960 =39.79N·mm TI=9550×PI/=9550×3.96/960=39.39N·mmTII=9550×PII/=9550×3.8/227.49 =159.54N·mmTIII=9550×PIII/=9550×

20、3.65/67.91=513.29N·mm  六、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1）選擇齒輪材料及精度等級(jí)和齒數(shù)   考慮減速器傳遞功率不大，按課本P142表10-8及10-9選，以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用45#鋼，齒面硬度為230HBS。大齒輪選用45#鋼，正火，齒面硬度190HBS；根據(jù)表選7級(jí)精度。齒面精糙度Ra1.63.2m。取小齒輪齒數(shù)Z1=25。則大齒輪齒數(shù)：Z2=i齒Z1=4.2×25=105.52）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)  由課本P147式（10-24）d1【kT1(u+1)/duHP2】1/3 確定有關(guān)參數(shù)如下：傳動(dòng)比i齒=u

21、=4.2由表10-12   取d=1轉(zhuǎn)矩  TI=9550×P1/n1=9550×3.96/960 =39393.75N·m載荷系數(shù)k 由課本P144   取k=1.2許用接觸應(yīng)力HP，由課本P150圖10-33查得：Hlim1=650Mpa     Hlim2=570MpaHP1=0.9Hlim1=0.9×650Mpa=585Mpa  HP2=0.9Hlim2=0.9×570Mpa=513Mpa取HP=513Mpa故得：d1【kT1(u+1)/duHP2】1/3 =×1.2

22、×39393.75×(4.2+1)/0.9×4.2×51321/3mm =50.5mm3）確定齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)及幾何尺寸模數(shù)：m=d1/Z1=50.5/25=2.02mm根據(jù)課本P130表10-2 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)：m=2.5mm分度圓直徑d1=mZ1=2.5×25=62.5mm          d2=mZ2=2.5×106=265mm傳動(dòng)中心距  a=m(Z1+Z2)/2=2.5(25+106)/2=163.75mm齒寬  &#

23、160;     b2=b=d×d1=1×62.5=62.5mm            b1=b2+4mm=66.5mm驗(yàn)算齒輪圓周速度  V齒=d1n1/60×1000=3.14×62.5×960/60×1000=3.14m/s由表10-7選齒輪傳動(dòng)精度等級(jí)8級(jí)合宜4)校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度  由課本P148式（10-26）得  F=(2kT1/d1mb)YFS1F1確定有關(guān)參

24、數(shù)和系數(shù)許用彎曲應(yīng)力FP由課本P150圖10-34查得：Flim1=357Mpa  Flim2 =220MpaF1= 0.7Flim1 =0.7×357Mpa=245Mpa  F2= 0.7Flim2 =0.7×220Mpa=154Mpa 復(fù)合齒形系數(shù)YFS  由P149圖10-32查得    YFS1=4.4   YFS2=3.8計(jì)算兩輪的許用彎曲應(yīng)力F1=(2kT1/d1mb)YFS1 =（2×1.2×39393.75)/(62.5×60.5×2.5）×4.4M

25、pa =42.60MpaF1F2=(2kT1/d1mb)YFS2 =（2×1.2×39393.75)/(265×62.5×2.5）×3.8Mpa =8.68MpaF25) 標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪的尺寸計(jì)算公式如下表：一 選齒輪類、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1 為提高傳動(dòng)平穩(wěn)性及強(qiáng)度，選用直圓柱齒輪；2 因?yàn)檫\(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用8級(jí)精度；3 小齒輪材料：40 Cr調(diào)質(zhì) HBS=280接觸疲勞強(qiáng)度極限 （由圖10-21d）彎曲疲勞強(qiáng)度極限 Mpa （由圖10-20c）大齒輪材料：45號(hào)鋼正火 HBS=240接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPa （由圖10

26、-21c）彎曲疲勞強(qiáng)度極限 （由圖10-20b）4 初選小齒輪齒數(shù) 大齒輪齒數(shù)Z4=3.4×30=102 二 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算公式： mm （由式10-21）1確定公式內(nèi)的各計(jì)算參數(shù)數(shù)值初選載荷系數(shù) 齒寬系數(shù) （由表10-7） 材料的彈性影響系數(shù) Mpa1/2 （由表10-6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)計(jì)算接觸疲勞壽命系數(shù) （由圖10-19）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力，取失效概率為1%，取安全系數(shù) 2計(jì)算（1）試算小齒輪分度圓直徑=81.53mm（2） 計(jì)算圓周速度 （3）計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt b/h=13.33（4）計(jì)算載荷系數(shù) 使用系數(shù) <由表10-2> 根據(jù)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)得 動(dòng)

27、載系數(shù) <由表10-8> 根據(jù)v=0. 807m/s 7級(jí)精度 直齒輪， 由表10-4用插值法查得7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，根據(jù)b/h=13.33，查圖10-13得，故載荷系數(shù)= （5）按實(shí)際的載荷系數(shù)修正所算得的分度圓直徑 （6） 計(jì)算模數(shù)m三 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)<由式(10-5)> 1 確定計(jì)算參數(shù)計(jì)算載荷系數(shù)（2）彎曲疲勞系數(shù)KFN <由圖10-18>得 （3）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.3 <由式(10-12)>得 （4）查取齒型系數(shù)YF 應(yīng)力校正系數(shù)YS <由表10-5> 得 （5）計(jì)算大小齒

28、輪的 并加以比較 比較 所以大齒輪的數(shù)值大，故取0.016052 計(jì)算四 分析對(duì)比計(jì)算結(jié)果對(duì)比計(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)，取=3.已可滿足齒根彎曲強(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d1t=90.07mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由 五 幾何尺寸計(jì)算1 計(jì)算大小齒輪的分度圓直徑d1、d2mm mm2 計(jì)算中心距3計(jì)算齒輪寬度b =取 高速級(jí)低速級(jí)齒數(shù) 模數(shù)壓力角齒頂高系數(shù)頂隙系數(shù)齒距齒厚齒槽寬齒根高齒頂高分度圓直徑 齒高基圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 中心距七、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1）輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選擇軸的材料，確定許

29、用應(yīng)力由于設(shè)計(jì)的是單級(jí)減速器的輸入軸，屬于一般軸的設(shè)計(jì)問(wèn)題，選用45#正火鋼，硬度170217HBS，抗拉強(qiáng)度b=600Mpa，彎曲疲勞強(qiáng)度-1=255Mpa。-1b=55Mpa2、估算軸的基本直徑根據(jù)課本P225式13-1，并查表13-3，取A=118dA (PI/ n1)1/3=118 (4/960)mm1/3 =19.12 考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d1=19.12×(1+5%)mm =23.4mm由課本P214表13-4選d1=25mm3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)         1）軸上零件的定位，固定和

30、裝配  單級(jí)減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，靠平鍵和過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定。兩軸承分別以軸肩和大筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，靠過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，軸通過(guò)兩端軸承實(shí)現(xiàn)軸向定位。大帶輪輪轂靠軸肩、平鍵和螺栓分別實(shí)現(xiàn)軸向定位和周向固定。2）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度I段：d1=25mm   長(zhǎng)度取決于安裝位置，暫定L1=40mmII段d2=d1+2h=25+2×0.07d1 =25+2×0.07×25 =28.5mm取標(biāo)準(zhǔn)值d2=30mm初選用6206型深溝球軸承，其內(nèi)徑為30mm,寬度為16mm。（轉(zhuǎn)入輸入

31、軸軸承選擇計(jì)算）  考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。取套筒長(zhǎng)為10mm.III段直徑d3=d2+2h=30mm+2×0.07d2 =30mm+2×0.07×30mm =34.2mm取d3=35mm L3=b1-2=（35-2）mm=33mm段軸環(huán)直徑d4=d3+2h=35+2×0.07d3 =35+2×0.07×35mm =41.01mm 取標(biāo)準(zhǔn)值d4=42mm長(zhǎng)度與右面的套筒相同，即L4=10mm考慮此段滾動(dòng)軸承左面的定位軸肩，應(yīng)便于軸承的拆卸，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)查取由附表6.2得安裝尺寸d2=30

32、mm，該段直徑應(yīng)?。篸5=30mm。因此將段設(shè)計(jì)成階梯形，右段直徑為30mm。由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨距L=72322016=140mm3)按彎矩復(fù)合進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算求分度圓直徑：已知d1=62.5mm求轉(zhuǎn)矩：已知T1=39393.75N·mm求圓周力：FtFt=2T1/d1=2×39393.75/62.5=1260.48N求徑向力FrFr=Ft·tan=1260.48×tan200=353.7N因?yàn)樵撦S兩軸承對(duì)稱，所以：LA=LB=70mm1) 繪制軸受力簡(jiǎn)圖（如圖a）2) 繪制水平面彎矩圖      

33、;            軸承支反力：= = Ft/2=1661N/2=830.5N由兩邊對(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱。截面C在水平面彎矩為MCH=L/2=830.5N×3)繪制垂直面彎矩圖（如圖c）=Fr/2=604.6N/2=302.3N由兩邊對(duì)稱，知截面C的彎矩也對(duì)稱。截面C在水平面彎矩為MCV= L/2=302.3N×4)繪制合成彎矩圖（如圖d）MC=(MCH2+MCV2)1/2=(57.32+21.22)1/2=61N.m5)繪制扭矩圖（如圖e）轉(zhuǎn)矩：T=9.55&#

34、215;（P1/n1）×1066)按彎扭合成進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算由課本P219式13-3 按脈動(dòng)循環(huán)：=0.6=Mc2(T) 21/2=612(0.6×66.435)21/2 ?？任ｋU(xiǎn)截面的強(qiáng)度=/(0.1×) =72900N.mm/(0.1×) =15.6Mpa-1b該軸的強(qiáng)度滿足。2）輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力由于設(shè)計(jì)的是單級(jí)減速器的輸入軸，屬于一般軸的設(shè)計(jì)問(wèn)題，選用45#正火鋼，硬度170217HBS，抗拉強(qiáng)度b=600Mpa，彎曲疲勞強(qiáng)度-1=255Mpa。-1=55Mpa2、估算軸的基本直徑根據(jù)課本P225式13-1，并查表13-3

35、，取A=110dA (P/ n)1/3 =110×(2.77/138)1/3 =110×0.27=31.1mm考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則:d1=31.1mm×(1+5%)mm=32.6mm由課本P214表13-4選d1=34mm3、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)            1）軸上零件的定位，固定和裝配  單級(jí)減速器中可將齒輪安排在箱體中央，相對(duì)兩軸承對(duì)稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，靠平鍵和過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定。兩軸承分別以軸肩和

36、大筒實(shí)現(xiàn)軸向定位，靠過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)周向固定，軸通過(guò)兩端軸承實(shí)現(xiàn)軸向定位。大帶輪輪轂靠軸肩、平鍵和螺栓分別實(shí)現(xiàn)軸向定位和周向固定。2）確定軸各段直徑和長(zhǎng)度I段：d1=34mm   長(zhǎng)度取決于聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)和安裝位置，根據(jù)聯(lián)軸器計(jì)算選擇，選取YL6型Y型凸緣聯(lián)軸器L1=60mm。II段:d2=d1+2h=34mm2×0.07d1 =34mm2×0.07×34mm =38.76mmd2=40mm初選用6208型深溝球軸承，其內(nèi)徑為40mm,寬度為18mm。（轉(zhuǎn)入輸出軸軸承選擇計(jì)算）  考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁，軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。而且兩對(duì)軸承箱體

37、內(nèi)壁距離一致，（L軸1=L軸2）取套筒長(zhǎng)為10mm.III段直徑d3=d2+2h=40mm2×0.07d2 =40mm+2×0.07×40mm =45.6mm 取d3=48mm L3=b2-2=(70-2)mm =68mm段直徑d4=d32h=48mm2×0.07d2 =48mm2×0.07×48mm =54.72mm  取d4=60mm長(zhǎng)度與右面的套筒相同，即L4=10mm考慮此段滾動(dòng)軸承右面的定位軸肩，應(yīng)便于軸承的拆卸，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)查取由附表6.2得安裝尺寸d2=40mm，該段直徑應(yīng)?。篸5=40mm。因此將段設(shè)計(jì)

38、成階梯形，左段直徑為40mm。由上述軸各段長(zhǎng)度可算得軸支承跨度L=68322018=140mm3)按彎矩復(fù)合進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算求分度圓直徑：已知d2=240mm求轉(zhuǎn)矩：已知T2=9550×P/ n求圓周力：FtFt=2T2/d2=2×191692N.mm/240mm=1597.4N求徑向力FrFr=Ft·tan=1597.4N×tan200=581.5N因?yàn)樵撦S兩軸承對(duì)稱，所以：LA=LB=70mm1) 繪制軸受力簡(jiǎn)圖            

39、                    十四、外文翻譯Gear：Is the use of gear teeth of two gears meshing each other transmission of mechanical power transmission and sport. According to the relative position of the gear axis paralle

40、l to axis of cylindrical sub-gear drive, bevel gear axis intersect and cross-axis helical drive gear. Compact structure, high efficiency, long life and so on.Gear refers to the main, driven wheel gear direct, transfer and exercise of the power devices.Of all the mechanical transmission, the most wid

41、ely used gear can be used to transfer between any two-axle and exercise power.The characteristics of gear is: a smooth gear transmission, the transmission ratio accurate, reliable, high efficiency, long life, the use of power, speed and size range. Such as transmission of power from small to almost

42、100,000 kilowatts; speeds of up to 300m / s; gear diameter from a few millimeters to more than 20 meters. However, the need for specialized gear manufacturing equipment, the meshing noise transmission.Many types of gear.(1) According to the relative positions of the two-axis and the direction of the

43、 tooth can be divided into the following types:<1> column <3> <2> bevel gear drive; <3> cross-axis helical gear drive. (2) According to the working conditions of gears can be divided into: <1>-type open gear drive gear drive, gear exposed, does not guarantee good lubric

44、ation. <2> semi-open gear drives, gear oil immersion pool, has shields, but not closed. <3> closed gear transmission, gear, shaft and bearings are installed in the closed, good lubricating conditions, Sha easy access, installation of precision。Gear has a good working conditions, is the m

45、ost widely used gear.=Criteria for the design of gearGear failure for the five forms, should be the appropriate design criteria established. However, tooth wear, plastic deformation and so on, has not yet been established because of the wide and effective use of engineering calculation methods and d

46、esign data, so the current design of gear, it is usually only on the guarantee that the tooth root bending fatigue strength and tooth surface to ensure contact fatigue strength calculation of the two criteria. For high-power high-speed gear transmission (such as aero-engine main drive, drive turbine

47、-generator unit, etc.), but also by the tooth surface to ensure that the criteria for anti-bonding capacity is calculated (refer to GB6413-1986). As for the ability to resist other failure, although generally not at present be calculated, but the measures to be taken to strengthen the tooth's ab

48、ility to resist these failures.1, closed gear transmission.From the practice of that gear in the closed, usually to ensure that the main tooth contact fatigue strength. Tooth surface hardness for high strength and low core-tooth gear (20,20 Cr steel such as used by the quenching of carburized gears)

49、 or a more brittle material of the gear, usually at the tooth root bending fatigue strength to ensure that the main. If the two gears are hardened and the tooth surface hardness as high as, then as the case may be.closed for more than gear, heat, easy to bad lubrication and cause injury, such as too

50、th bonding, in order to control the temperature rise, but also for calculation of cooling capacity.2, open (semi-open) GearAccording to tooth surface is supposed to be based to ensure that anti-wear and anti-fracture ability Dedendum two criteria are calculated, but as mentioned earlier, on the toot

51、h surface abrasion resistance of the method of calculating capacity is not perfect yet, so off-type (semi-open) Gear At present, only the tooth root bending fatigue strength to ensure that the design criteria. In order to extend the open (semi-open) the life of gear, and will be visible by the speci

52、fic needs of the module to achieve an appropriate increase.Before the reference of the gear wheels, spokes, wheels and other parts of the size, usually only for the structural design, strength calculation is not carried out.擇文：齒輪傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)是利用兩齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)。按齒輪軸線的相對(duì)位置分平行軸圓柱齒輪傳動(dòng)、相交軸圓錐齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸螺旋齒輪傳動(dòng)。具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)是指用主、從動(dòng)輪輪齒直接、傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置。在所有的機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪傳動(dòng)應(yīng)用最廣，可用來(lái)傳遞任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)是：齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比精確，工作可靠、效率高、壽命長(zhǎng)，使用的功率、速度和尺寸范圍大。例如傳遞功