兩級斜齒圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計和三維實體設(shè)計論文

2021屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書題目：兩級斜齒圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計和三維實體設(shè)計專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：學(xué)號：姓名：指導(dǎo)教師：完成日期：2021年月日設(shè)計任務(wù)書設(shè)計任務(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)計及傳動尺寸設(shè)計計算掌握實體設(shè)計的工作流程6.根據(jù)數(shù)據(jù)進行兩級斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計計算：工作年限工作班制工作環(huán)境載荷性質(zhì)生產(chǎn)批量102多灰塵稍有波動小批滾筒圓周力F/N帶速滾筒直徑D/mm滾筒長度L/mm120000.284508507.利用軟件對減速器結(jié)構(gòu)進行實體設(shè)計8.總結(jié)設(shè)計〔論文〕完成后要提交的材料畢業(yè)設(shè)計說明書一份〔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〕。三維實體設(shè)計圖一張。光盤一張〔含全部設(shè)計資料〕。專業(yè)負(fù)責(zé)人簽章：年月日發(fā)題時間：年月日預(yù)計完成時間：年月日畢業(yè)設(shè)計開題報告書題目：兩級斜齒圓柱齒輪減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計和三維實體設(shè)計專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：機械063學(xué)號：060611328姓名：王飛指導(dǎo)教師：張秀芳年月日開題報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，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報導(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，在傳動原理和結(jié)構(gòu)上與本工程類似或相近，都為目前先進的齒輪減速器。國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。論文提綱或設(shè)計總體方案一、畢業(yè)設(shè)計相關(guān)軟件Solidworks簡介二、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)計及傳動尺寸設(shè)計計算1電動機選擇2主要參數(shù)計算3V帶傳動的設(shè)計計算4減速器斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算5軸的設(shè)計計算及校核6.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計7.潤滑密封設(shè)計開題報告書第二頁論文的應(yīng)用價值或設(shè)計工程的市場預(yù)測1.市場需求前景：平動齒輪減速器由于體積小，重量輕，傳動效率高，將會節(jié)省可觀的原料和能源。因此，本減速器是一種節(jié)能型的機械傳動裝置，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中有巨大的市場和應(yīng)用價值。2.社會經(jīng)濟效益?現(xiàn)有的各類減速器多存在著消耗材料和能源較多，對于大傳動比的減速器，該問題更為突出。而本新型減速器具有獨特的優(yōu)點。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，都將會促進資源〔包括人力、材料和動力〕的節(jié)省?？梢灶A(yù)見，本新型減速器在國內(nèi)外市場中的潛力是很大的，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〕大多依靠進口，而本減速器的一個巨大優(yōu)勢就是可以做超大型的減速器，完全可以填補國內(nèi)市場的空白，并將具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益。進度方案第一周搜集、閱讀參考資料、熟悉軟件第二周提交開題報告第三、四周進行主要零部件設(shè)計計算第五至八周繪制總裝圖及零件圖、做三維實體第八至十周編寫設(shè)計說明書、對設(shè)計內(nèi)容進行修改完善、準(zhǔn)備辯論第十一周辯論主要參考文獻〔1〕濮良貴,紀(jì)明剛.機械設(shè)計.7版.北京:高等教育出版社,2001

〔2〕劉會英，楊志強。機械根底綜合課程設(shè)計學(xué)生提交報告日期：年月日指導(dǎo)教師簽字：年月日說明學(xué)生在接到設(shè)計任務(wù)書后規(guī)定時間內(nèi)，應(yīng)在調(diào)研的根底上，填寫該課題報告書并經(jīng)指導(dǎo)教師審查通過后，方可進行下一階段的工作。一、畢業(yè)設(shè)計相關(guān)軟件Solidworks簡介

Solidworks公司是專業(yè)從事三維機械設(shè)計、工程分析和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件開發(fā)和營銷的跨國公司，其軟件產(chǎn)品Solidworks提供一系列的三維〔3D〕設(shè)計產(chǎn)品，幫助設(shè)計師減少設(shè)計時間，增加精確性，提高設(shè)計的創(chuàng)新性，并將產(chǎn)品更快推向市場。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)置零件分析測試零件設(shè)計，分析設(shè)計的完整性。機器設(shè)計工具具有整套熔接結(jié)構(gòu)設(shè)計和文件工具，以及完全關(guān)聯(lián)的鈑金功能。模具設(shè)計工具測試塑料射出制模零件的可制造性。消費產(chǎn)品設(shè)計工具保持設(shè)計中曲率的連續(xù)性，以及產(chǎn)品薄壁的內(nèi)凹零件，可加速消費性產(chǎn)品的設(shè)計。對現(xiàn)成零組件的線上存取讓3DCAD系統(tǒng)使用者透過市場上領(lǐng)先的線上目錄使用現(xiàn)在的零組件。模型組態(tài)管理在一個文件中產(chǎn)生零件或零組件模型的多個設(shè)計變化，簡化設(shè)計的重復(fù)使用。零件模型建構(gòu)利用伸長、旋轉(zhuǎn)、薄件特征、進階薄殼、特征復(fù)制排列和鉆孔來產(chǎn)生設(shè)計。曲面設(shè)計使用有導(dǎo)引曲線的疊層拉伸和掃出產(chǎn)生復(fù)雜曲面、填空鉆孔，拖曳控制點以進行簡單的相切控制。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械傳動裝置。當(dāng)前減速器普遍存在著體積大、重量大，或者傳動比大而機械效率過低的問題。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長的方向開展。因此，除了不斷改良材料品質(zhì)、提高工藝水平外，還在傳動原理和傳動結(jié)構(gòu)上深入探討和創(chuàng)新，平動齒輪傳動原理的出現(xiàn)就是一例。減速器與電動機的連體結(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、機器人等領(lǐng)域中，微型發(fā)動機已根本研制成功，美國和荷蘭近期研制的分子發(fā)動機的尺寸在納米級范圍，如能輔以納米級的減速器，那么應(yīng)用前景遠大。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，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。最近報導(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，在傳動原理和結(jié)構(gòu)上與本工程類似或相近，都為目前先進的齒輪減速器。2.國內(nèi)減速器現(xiàn)狀國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國內(nèi)使用的大型減速器〔500kw以上〕，多從國外〔如丹麥、德國等〕進口，花去不少的外匯。60年代開始生產(chǎn)的少齒差傳動、擺線針輪傳動、諧波傳動等減速器具有傳動比大，體積小、機械效率高等優(yōu)點。但受其傳動的理論的限制，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、傳動比大、體積小、重量輕、機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，是一種外平動齒輪傳動的減速器，它可實現(xiàn)較大的傳動比，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)平動齒輪減速器"不僅具有三環(huán)減速器的優(yōu)點外，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，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)對平動齒輪傳動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減速器開展了一些工作。平動齒輪減速器工作原理簡介,平動齒輪減速器是指一對齒輪傳動中，一個齒輪在平動發(fā)生器的驅(qū)動下作平面平行運動，通過齒廓間的嚙合，驅(qū)動另一個齒輪作定軸減速轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)減速傳動的作用。平動發(fā)生器可采用平行四邊形機構(gòu)，或正弦機構(gòu)或十字滑塊機構(gòu)。本成果采用平行四邊形機構(gòu)作為平動發(fā)生器。平動發(fā)生器可以是虛擬的采用平行四邊形機構(gòu)，也可以是實體的采用平行四邊形機構(gòu)。有實用價值的平動齒輪機構(gòu)為內(nèi)嚙合齒輪機構(gòu)，因此又可以分為內(nèi)齒輪作平動運動和外齒輪作平動運動兩種情況。外平動齒輪減速機構(gòu)，其內(nèi)齒輪作平動運動，驅(qū)動外齒輪并作減速轉(zhuǎn)動輸出。該機構(gòu)亦稱三環(huán)〔齒輪〕減速器。由于內(nèi)齒輪作平動，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)平動齒輪減速，其外齒輪作平動運動，驅(qū)動內(nèi)齒輪作減速轉(zhuǎn)動輸出。由于外齒輪作平動，兩曲柄中心能設(shè)置在外齒輪的齒圈內(nèi)部，大大減少了機構(gòu)整體尺寸。由于內(nèi)平動齒輪機構(gòu)傳動效率高、體積小、輸入輸出同軸線，故由廣泛的應(yīng)用前景。平動齒輪減速器工程的技術(shù)特點與關(guān)鍵技術(shù)1.本工程的技術(shù)特點,本新型的"內(nèi)平動齒輪減速器"與國內(nèi)外已有的齒輪減速器相比擬，有如下特點：〔1〕傳動比范圍大，自I=10起，最大可達幾千。假設(shè)制作成大傳動比的減速器，那么更顯示出本減速器的優(yōu)點?！?〕傳遞功率范圍大：并可與電動機聯(lián)成一體制造?！?〕結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。比現(xiàn)有的齒輪減速器減少1/3左右?！?〕機械效率高。嚙合效率大于95%，整機效率在85%以上，且減速器的效率將不隨傳動比的增大而降低，這是別的許多減速器所不及的。〔5〕本減速器的輸入軸和輸出軸是在同一軸線上。市場需求分析1.市場需求前景：平動齒輪減速器由于體積小，重量輕，傳動效率高，將會節(jié)省可觀的原料和能源。因此，本減速器是一種節(jié)能型的機械傳動裝置，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中有巨大的市場和應(yīng)用價值。2.社會經(jīng)濟效益?現(xiàn)有的各類減速器多存在著消耗材料和能源較多，對于大傳動比的減速器，該問題更為突出。而本新型減速器具有獨特的優(yōu)點。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，都將會促進資源〔包括人力、材料和動力〕的節(jié)省?？梢灶A(yù)見，本新型減速器在國內(nèi)外市場中的潛力是很大的，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〕大多依靠進口，而本減速器的一個巨大優(yōu)勢就是可以做超大型的減速器，完全可以填補國內(nèi)市場的空白，并將具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益。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是利用各級齒輪傳動來到達降速的目的.減速器就是由各級齒輪副組成的.比方用小齒輪帶動大齒輪就能到達一定的減速的目的,再采用多級這樣的結(jié)構(gòu),就可以大大降低轉(zhuǎn)速了.

齒輪減速機一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動設(shè)備，把電動機.內(nèi)燃機或其它高速運轉(zhuǎn)的動力通過減速機的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來到達減速的目的，普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪到達理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動比。

齒輪減速機是一種動力傳達機構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達的回轉(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(gòu)。

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。

減速同時降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。分類：照傳動類型可分為齒輪減速機、蝸桿減速機和行星齒輪減速機；按照傳動級數(shù)不同可分為單級和多級減速機；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機、圓錐齒輪減速機和圓錐－圓柱齒輪減速機；按照傳動的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速機。以下是常用的減速機分類：1、擺線減速機2、硬齒面圓柱齒輪減速器3、行星齒輪減速機4、軟齒面減速機5、三環(huán)減速機6、起重機減速機7、蝸桿減速機8、軸裝式硬齒面減速機9、無級變速機組成：速器主要由傳動零件〔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)計及傳動尺寸設(shè)計計算一、運動簡圖圖11—電動機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，多灰塵，小批量，兩班制工作,使用期限10年(每年按300天計算)。三、原始數(shù)據(jù)滾筒直徑D〔mm〕：450運輸帶速度V〔m/s〕：0.28滾筒周圍力F〔N〕：12000滾筒長度L(mm)：800四、設(shè)計說明書內(nèi)容1電動機選擇2主要參數(shù)計算3V帶傳動的設(shè)計計算4減速器斜齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算5軸的設(shè)計計算及校核6.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計7.潤滑密封設(shè)計8參考文獻1電動機選擇(1)選擇電動機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機，電壓380V.(2)選用電動機容量nw=〔60×1000〕v/πD=11.89r/minPw=FV/1000=3.36kwV帶傳動效率η1=0.96滾動軸承效率η2=0.99，閉式齒輪傳動效率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選用電動機額定功率為4kw通常，V帶傳動的傳動比范圍為2到4，二級圓柱齒輪減速器為8到40，那么總傳動比的范圍為16到160，故電動機轉(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)速電動機質(zhì)量價格傳動比4.0kw960r/min75kg1443元i2.主要參數(shù)的計算(1)確定總傳動比和分配各級傳動比傳動裝置的總傳動比ia=nm/nw=960/11.89=80.74取V帶傳動單級傳動比i01=2.8，減速器的總傳動比i為：i=ia/i01=28.836i12=(1.4i)1/2=6.354i23=i/i12=4.538初分傳動比為i1=2.8，i2=6.354，iv帶=4.538(2)計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)本裝置從電動機到工作機有三軸，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傳動比2.86.3544.538效率0.960.960.9223.V帶傳動的設(shè)計計算(1)確定計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、驗算帶速按計算式驗算帶的速度v=πdd1n/60×1000=6.28s因為，故此帶速適宜。3、計算大帶輪的基準(zhǔn)直徑按式(8-15a)計算大帶輪的基準(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〕按計算式初定中心距〔2〕按計算式計算所需的基準(zhǔn)長度=1644mm查表可選帶的基準(zhǔn)長度Ld=1600mm〔3〕按計算式計算實際中心距a≈a0+(Ld?Ld0)=452mm(5)驗算小帶輪上的包角(6)計算帶的根數(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的設(shè)計計算(1)高速級齒輪1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)〔1〕按圖所示的傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動?！?〕運輸裝置為一般工作機器，速度不高，應(yīng)選用7級精度?！?〕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?！?〕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、按齒面接觸強度設(shè)計，按計算式試算即〔1〕確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值①因為原動機為電機所以試選，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度極限，大齒輪的接觸疲勞強度極限。⑥按計算式計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)⑦查圖可選取接觸疲勞壽命系數(shù)，。⑧計算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%，平安系數(shù)，按計算式(10-12)得

〔2〕計算相關(guān)數(shù)值①試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得②計算圓周速度③計算齒寬及模數(shù)④計算總相重合度⑤計算載荷系數(shù)查表可得使用系數(shù)，根據(jù)，7級精度，查表10-8可得動載系數(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按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，按計算式得⑦計算模數(shù)3、按齒根彎曲強度設(shè)計，按計算式(10-17)試算即〔1〕確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值①、計算載荷系數(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度極限，大齒輪的彎曲疲勞強度極限。⑦查圖可取彎曲疲勞壽命系數(shù)，。⑧計算彎曲疲勞許用應(yīng)力，取彎曲疲勞平安系數(shù)，按計算式(10-22)計算得⑨計算大、小齒輪的并加以計算大齒輪的數(shù)值較大。〔2〕設(shè)計計算比照計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，故取，已可滿足彎曲強度，但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑來計算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有取，那么4、幾何尺寸計算〔1〕計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?！?〕計算大、小齒輪的分度圓直徑〔4〕計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為對稱面做旋轉(zhuǎn)切除、圓角、倒角的鏡像作如下草圖進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(2)低速級齒輪1、選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)〔1〕按圖所示的傳動方案，選用斜齒圓柱齒輪傳動?！?〕運輸裝置為一般工作機器，速度不高，應(yīng)選用7級精度?！?〕材料選擇，在同一減速器各級小齒輪(或大齒輪)的材料，沒有特殊情況，應(yīng)選用相同牌號，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、按齒面接觸強度設(shè)計，按計算式試算即〔1〕確定公式內(nèi)的各計算數(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度極限，大齒輪的接觸疲勞強度極限。⑥按計算式計算應(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〕計算相關(guān)數(shù)值①試算小齒輪分度圓直徑，由計算公式得②計算圓周速度③計算齒寬及模數(shù)④計算總相重合度⑤計算載荷系數(shù)查表可得使用系數(shù)，根據(jù)，7級精度，查表可得動載系數(shù)，，，故載荷系數(shù)⑥按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，按計算式得⑦計算模數(shù)3、按齒根彎曲強度設(shè)計，按計算式試算即〔1〕確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值①計算載荷系數(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度極限，大齒輪的彎曲疲勞強度極限。⑦查圖可取彎曲疲勞壽命系數(shù)，。⑧計算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞平安系數(shù)，按計算式計算⑨計算大、小齒輪的并加以計算大齒輪的數(shù)值較大?！?〕設(shè)計計算比照計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度計算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強度計算的法面模數(shù)，故取，已可滿足彎曲強度，但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度算得的分度圓直徑來計算應(yīng)有的齒數(shù)，于是有取，那么4、幾何尺寸計算〔1〕計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。〔3〕計算大、小齒輪的分度圓直徑〔4〕計算齒輪寬度圓整后取，。5軸的設(shè)計計算因為減速器的各軸設(shè)計根本類似，所以以低速軸為例進行設(shè)計及校核！低速軸的設(shè)計1、求作用在齒輪上的力因為高速軸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，下面進行聯(lián)軸器的選擇：1、〕聯(lián)軸器類型選擇為了隔離振動與沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。2、〕載荷計算公稱轉(zhuǎn)矩T=9.55106P/n=2841N.M由表14-1查得KA=1.3，故由式〔14-1〕得計算轉(zhuǎn)矩為Tca=KAT=3693.3N.M3、〕型號選擇從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?！?〕、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平面力系圖一圖二圖三9、求兩軸承的計算軸向力和對于型軸承，軸承的派生軸向力故10、求軸承的當(dāng)量動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：對于軸承1，對于軸承2，因軸承運轉(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為那么有預(yù)期壽命故合格12、彎矩圖的計算水平面：,.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截面?，F(xiàn)將計算出的截面處的、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)力校核軸的強度進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險截面)的強度。根據(jù)計算式及上表的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取，軸的計算應(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，大端蓋分機體采用配合.1.機體有足夠的剛度在機體為加肋，外輪廓為長方形，增強了軸承座剛度2.考慮到機體內(nèi)零件的潤滑，密封散熱。因其傳動件速度小于12m/s，故采用侵油潤