游梁式抽油機二級傳動裝置設(shè)計-學(xué)位論文

蘭州航空工業(yè)職工大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計（論文）第2頁共39頁PAGE1蘭州航空工業(yè)職工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：游梁式抽油機二級傳動裝置專業(yè)：班級：學(xué)生姓名：指導(dǎo)老師：年月日 摘要 通過對減速器的簡單了解，開始學(xué)習(xí)設(shè)計齒輪減速器，嘗試設(shè)計增強感性認知和對社會的適應(yīng)能力，及進一步鞏固已學(xué)過的理論知識，提高綜合運用所學(xué)知識發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，以求把理論和實踐結(jié)合一起。學(xué)習(xí)如何進行機械設(shè)計，了解機械傳動裝置的原理及參數(shù)搭配。學(xué)習(xí)運用多種工具，比如CAD等，直觀的呈現(xiàn)在平面圖上。通過對圓柱齒輪減速器的設(shè)計，對齒輪減速器有個簡單的了解與認知。齒輪減速器是機械傳動裝置中不可缺少的一部分。機械傳動裝置在不斷的使用過程中，會不同程度的磨損，因此要經(jīng)常對機械予以維護和保養(yǎng)，延長其使用壽命，高效化的運行，提高生產(chǎn)的效率?！娟P(guān)鍵詞】：機械傳動裝置、齒輪減速器、設(shè)計原理與參數(shù)配置目錄第一節(jié)設(shè)計任務(wù)(3)第二節(jié)方案設(shè)計分析(3)第三節(jié)軸承的選擇及壽命計算(17)第四節(jié)設(shè)計結(jié)果(22)第五節(jié)心得體會(23)第六節(jié)附錄(25)引言1.1減速器的主要型式及其特性減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動、蝸桿傳動或齒輪—蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用在動力機與工作機之間作為減速的傳動裝置；在少數(shù)場合下也用作增速的傳動裝置，這時就稱為增速器。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運動準確可靠、使用維護簡單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機械中應(yīng)用很廣。減速器類型很多，按傳動級數(shù)主要分為：單級、二級、多級；按傳動件類型又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪等。電動機電動機聯(lián)軸器高速軸中間軸低速軸減速器系統(tǒng)框圖以下對幾種減速器進行對比：1）圓柱齒輪減速器當(dāng)傳動比在8以下時，可采用單級圓柱齒輪減速器。大于8時，最好選用二級(i=8—40)和二級以上(i>40)的減速器。單級減速器的傳動比如果過大，則其外廓尺寸將很大。二級和二級以上圓柱齒輪減速器的傳動布置形式有展開式、分流式和同軸式等數(shù)種。展開式最簡單，但由于齒輪兩側(cè)的軸承不是對稱布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。為此，在設(shè)計這種減速器時應(yīng)注意：1)軸的剛度宜取大些；2)轉(zhuǎn)矩應(yīng)從離齒輪遠的軸端輸入，以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻；3)采用斜齒輪布置，而且受載大的低速級又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開好。這種減速器的高速級齒輪常采用斜齒，一側(cè)為左旋，另一側(cè)為右旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對斜齒輪能自動調(diào)整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應(yīng)能作小量游動。同軸式減速器輸入軸和輸出軸位于同一軸線上，故箱體長度較短。但這種減速器的軸向尺寸較大。圓柱齒輪減速器在所有減速器中應(yīng)用最廣。它傳遞功率的范圍可從很小至40000kW，圓周速度也可從很低至60m/s一70m／s，甚至高達150m／s。傳動功率很大的減速器最好采用雙驅(qū)動式或中心驅(qū)動式。這兩種布置方式可由兩對齒輪副分擔(dān)載荷，有利于改善受力狀況和降低傳動尺寸。設(shè)計雙驅(qū)動式或中心驅(qū)動式齒輪傳動時，應(yīng)設(shè)法采取自動平衡裝置使各對齒輪副的載荷能得到均勻分配，例如采用滑動軸承和彈性支承。圓柱齒輪減速器有漸開線齒形和圓弧齒形兩大類。除齒形不同外，減速器結(jié)構(gòu)基本相同。傳動功率和傳動比相同時，圓弧齒輪減速器在長度方向的尺寸要比漸開線齒輪減速器約30％。2）圓錐齒輪減速器它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場合。二級和二級以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動和圓柱齒輪傳動組成，所以有時又稱圓錐—圓柱齒輪減速器。因為圓錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，為了使它受力小些，常將圓錐面崧，作為，高速極：山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許圓周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應(yīng)用不如圓柱齒輪減速器廣。3）蝸桿減速器主要用于傳動比較大(j>10)的場合。通常說蝸桿傳動結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸小，這只是對傳減速器的傳動比較大的蝸桿減速器才是正確的，當(dāng)傳動比并不很大時，此優(yōu)點并不顯著。由于效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動的場合。蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于4m/s時最好采用蝸桿在下式，這時，在嚙合處能得到良好的潤滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大于4m/s時，為避免攪油太甚、發(fā)熱過多，最好采用蝸桿在上式。4）齒輪-蝸桿減速器它有齒輪傳動在高速級和蝸桿傳動在高速級兩種布置形式。前者結(jié)構(gòu)較緊湊，后者效率較高。通過比較，我們選定圓柱齒輪減速器。1.2減速器結(jié)構(gòu)近年來，減速器的結(jié)構(gòu)有些新的變化。為了和沿用已久、國內(nèi)目前還在普遍使用的減速器有所區(qū)別，這里分列了兩節(jié)，并稱之為傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)和新型減速器結(jié)構(gòu)。1）傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)減速器的箱體是用中等強度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強度鑄鐵或鑄鋼。少量生產(chǎn)時也可以用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應(yīng)進行時效或退火處理。大量生產(chǎn)小型減速器時有可能采用板材沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比較傾向于形狀簡單和表面平整。箱體應(yīng)具有足夠的剛度，以免受載后變形過大而影響傳動質(zhì)量。箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成，其剖分面則通過傳動的軸線。為了卸蓋容易，在剖分面處的一個凸緣上攻有螺紋孔，以便擰進螺釘時能將蓋頂起來。聯(lián)接箱座和箱蓋的螺栓應(yīng)合理布置，并注意留出扳手空間。在軸承附近的螺栓宜稍大些并盡量靠近軸承。為保證箱座和箱蓋位置的準確性，在剖分面的凸緣上應(yīng)設(shè)有2—3個圓錐定位銷。在箱蓋上備有為觀察傳動嚙合情況用的視孔、為排出箱內(nèi)熱空氣用的通氣孔和為提取箱蓋用的起重吊鉤。在箱座上則常設(shè)有為提取整個減速器用的起重吊鉤和為觀察或測量油面高度用的油面指示器或測油孔。關(guān)于箱體的壁厚、肋厚、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據(jù)經(jīng)驗公式計算，見有關(guān)圖冊。關(guān)于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示Oe等均可從有關(guān)的設(shè)計手冊和圖冊中查出。在減速器中廣泛采用滾動軸承。只有在載荷很大、工作條件繁重和轉(zhuǎn)速很高的減速器才采用滑動軸承。2）新型減速器結(jié)構(gòu)下面列舉兩種聯(lián)體式減速器的新型結(jié)構(gòu)，圖中未將電動機部分畫出。1）齒輪—蝸桿二級減速器；2）圓柱齒輪—圓錐齒輪—圓柱齒輪三級減速器。這些減速器都具有以下結(jié)構(gòu)特點：——在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線開設(shè)剖分面。為了便于傳動零件的安裝，在適當(dāng)部位有較大的開孔?！谳斎胼S和輸出軸端不采用傳統(tǒng)的法蘭式端蓋，而改用機械密封圈；在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋。——輸出軸的尺寸加大了，鍵槽的開法和傳統(tǒng)的規(guī)定不同，甚至跨越了軸肩，有利于充分發(fā)揮輪轂的作用。和傳統(tǒng)的減速器相比，新型減速器結(jié)構(gòu)上的改進，既可簡化結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)目，同時又改善了制造工藝性。但設(shè)計時要注意裝配的工藝性，要提高某些裝配零件的制造精度。1.3減速器潤滑圓周速度u≤12m/s一15m／s的齒輪減速器廣泛采用油池潤滑，自然冷卻。為了減少齒輪運動的阻力和油的溫升，浸入油中的齒輪深度以1—2個齒高為宜。速度高的還應(yīng)該淺些，建議在0．7倍齒高左右，但至少為10mm。速度低的(0．5m／s一0．8m／s)也允許浸入深些，可達到1／6的齒輪半徑；更低速時，甚至可到1／3的齒輪半徑。潤滑圓錐齒輪傳動時，齒輪浸入油中的深度應(yīng)達到輪齒的整個寬度。對于油面有波動的減速器(如船用減速器)，浸入宜深些。在多級減速器中應(yīng)盡量使各級傳動浸入油中深度近予相等。如果發(fā)生低速級齒輪浸油太深的情況，則為了降低其探度可以采取下列措施：將高速級齒輪采用惰輪蘸油潤滑；或?qū)p速器箱蓋和箱座的剖分面做成傾斜的，從而使高速級和低速級傳動的浸油深度大致相等。減速器油池的容積平均可按1kW約需0．35L一0．7L潤滑油計算(大值用于粘度較高的油)，同時應(yīng)保持齒輪頂圓距離箱底不低于30mm一50mm左右，以免太淺時激起沉降在箱底的油泥。減速器的工作平衡溫度超過90℃時，需采用循環(huán)油潤滑，或其他冷卻措施，如油池潤滑加風(fēng)扇，油池內(nèi)裝冷卻盤管等。循環(huán)潤滑的油量一般不少于0．5L/kW。圓周速度u>12m/s的齒輪減速器不宜采用油池潤滑，因為：1)由齒輪帶上的油會被離心力甩出去而送不到嚙合處；2)由于攪油會使減速器的溫升增加；3)會攪起箱底油泥，從而加速齒輪和軸承的磨損；4)加速潤滑油的氧化和降低潤滑性能等等。這時，最好采用噴油潤滑。潤滑油從自備油泵或中心供油站送來，借助管子上的噴嘴將油噴人輪齒嚙合區(qū)。速度高時，對著嚙出區(qū)噴油有利于迅速帶出熱量，降低嚙合區(qū)溫度，提高抗點蝕能力。速度u≤20心s的齒輪傳動常在油管上開一排直徑為4mm的噴油孔，速度更高時財應(yīng)開多排噴油孔。噴油孔的位置還應(yīng)注意沿齒輪寬度均勻分布。噴油潤滑也常用于速度并不很高而工作條件相當(dāng)繁重的重型減速器中和需要用大量潤滑油進行冷卻的減速器中。噴油潤滑需要專門的管路裝置、油的過濾和冷卻裝置以及油量調(diào)節(jié)裝置等，所以費用較貴。此外，還應(yīng)注意，箱座上的排油孔宜開大些，以便熱油迅速排出。蝸桿圓周速度在10m/s以下的蝸桿減速器可以采用油池潤滑。當(dāng)蝸桿在下時，油面高度應(yīng)低于蝸桿螺紋的根部，并且不應(yīng)超過蝸桿軸上滾動軸承的最低滾珠(柱)的中心，以免增加功率損失。但如滿足了后一條件而蝸桿未能浸入油中時，則可在蝸桿軸上裝一甩油環(huán)，將油甩到蝸輪上以進行潤滑。當(dāng)蝸桿在上時，則蝸輪浸入油中的深度也以超過齒高不多為限。蝸桿圓周速度在10m／s以上的減速器應(yīng)采用噴油潤滑。噴油方向應(yīng)順著蝸桿轉(zhuǎn)入嚙合區(qū)的方向，但有時為了加速熱的散失，油也可從蝸桿兩側(cè)送人嚙合區(qū)。齒輪減速器和蝸輪減速器的潤滑油粘度可分別參考表選取。若工作溫度低于0℃，則使用時需先將油加熱到0℃以上。蝸桿上置的，粘度應(yīng)適當(dāng)增大。第一節(jié)設(shè)計任務(wù)抽油機是將原油從井下舉升到地面的主要采油設(shè)備之一，常用的有桿抽油設(shè)備有三部分組成：一是地面驅(qū)動設(shè)備即抽油機；二是井下的抽油泵，它懸掛在油井油管的下端；三是抽油桿，它將地面設(shè)備的運動和動力傳遞給井下抽油泵。抽油機由電動機驅(qū)動，經(jīng)減速傳動系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)（將轉(zhuǎn)動變轉(zhuǎn)為往復(fù)移動）帶動抽油桿及抽油泵柱塞作上下往復(fù)移動，從而實現(xiàn)將原油從井下舉升到地面的目的。圖1－1抽油機是長期野外作業(yè)，24小時連續(xù)運行，要求運行平穩(wěn)、效率高、使用壽命長。抽油桿的上下往復(fù)運動，每分鐘10次。本裝置的使用壽命為15年。（工作機械扭矩為T=18000Nm，工作機轉(zhuǎn)速n=10r/min）要求：①根據(jù)任務(wù)要求，進行抽油機機械系統(tǒng)總體方案設(shè)計，確定減速傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)的組成，繪制系統(tǒng)方案示意圖。②選擇電機型號，分配減速傳動系統(tǒng)中各級傳動的傳動比，并進行傳動機構(gòu)的工作能力設(shè)計計算。③對抽油機機械系統(tǒng)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，繪制裝配圖及關(guān)鍵零件工作圖。第二節(jié)方案設(shè)計分析一.抽油機機械系統(tǒng)總體方案設(shè)計（一）根據(jù)抽油機功率大，沖次小，傳動比大等特點，初步?jīng)Q定采用以下總體方案，如框圖所示：圖2－1（二）總體傳動方案初步確定傳動系統(tǒng)總體方案如圖2—2所示。選擇V帶傳動和二級圓柱斜齒輪減速器（展開式）。傳動裝置的總效率ηη＝ηηηηη＝0.94×0.98×0.98×0.98×0.99＝0.867；η為V帶的效率，η為第一對軸承的效率，η為第二對軸承的效率，η為第三對軸承的效率，η為每對齒輪嚙合傳動的效率（齒輪為6級精度，稀油潤滑）。圖2—2（三）電動機的選擇電動機所需工作功率為：P＝P/η＝Tn/（9550*0.867）＝20.76kW執(zhí)行工作機轉(zhuǎn)速n=10r/min，經(jīng)查表按推薦的傳動比合理范圍，V帶傳動的傳動比i＝2～4，二級圓柱斜齒輪減速器傳動比i＝8～40，則總傳動比合理范圍為i＝16～160，電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為n＝i×n＝（16～160）×11＝176～1760r/min。綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比，選定型號為Y2—280S—6的三相異步電動機，額定功率為22kW，滿載轉(zhuǎn)速n＝970r/min，同步轉(zhuǎn)速1000r/min。（四）傳動裝置的總傳動比和傳動比分配1.總傳動比由選定的電動機滿載轉(zhuǎn)速n和工作機主動軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動裝置總傳動比為i＝n/n＝970/10＝972.傳動裝置傳動比分配i＝i×i式中i，i分別為帶傳動和減速器的傳動比。為使V帶傳動外廓尺寸不致過大，初步取i＝3.6，則減速器傳動比為i＝i/i＝97/3.61＝26.94。根據(jù)各原則，查圖得高速級傳動比為i＝6.3，則i＝i/i＝4.28（五）傳動裝置運動和動力參數(shù)的計算1.各軸轉(zhuǎn)速n＝n/i＝970/3.6＝269.47r/minn＝n/i＝269.47/6.3＝43.09r/minn＝n/（i×i）＝11r/min2.各軸輸入功率P＝P×η＝20.76×0.94＝19.5kWP＝P×η×η＝19.5×0.98×0.99＝18.9kWP＝P×η×η＝18.9×0.98×0.99＝16.82kW3.各軸輸入轉(zhuǎn)矩Ⅰ軸T＝9550P/n=9550×19.5/269.47=0.703kN·mⅡ軸T＝9550P/n=9550×18.9/43.09=4.188kN·mⅢ軸T＝9550P/n=9550×16.82/11=14.6kN·m（六）Ｖ帶傳動的設(shè)計1.確定計算功率式中為工作情況系數(shù)，為電機輸出功率2.選擇帶型號根據(jù)，查圖初步選用Ｃ型帶．3.選取帶輪基準直徑查表選取小帶輪基準直徑，則大帶輪基準直徑式中ξ為帶的滑動率，通常?。?%～2%），查表后取4.驗算帶速v在１０～２０m/s范圍內(nèi)，Ｖ帶充分發(fā)揮。5.確定中心距a和帶的基準長度在范圍內(nèi)，初定中心距，所以帶長查圖選?。眯蛶У幕鶞书L度，得實際中心距取6.驗算小帶輪包角，包角合適。7.確定v帶根數(shù)z因，帶速，傳動比i=3.61,查表得單根v帶所能傳遞的功率，功率增量，包角修正系數(shù)，帶長修正系數(shù)，則由公式得＝故選6根帶。8.確定帶的初拉力單根普通Ｖ帶張緊后的初拉力為9.計算帶輪所受壓力利用公式具體帶與帶輪的主要參數(shù)見圖2—7圖2—7（七）齒輪的設(shè)計計算1.高速級齒輪傳動的設(shè)計計算（1）齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪EQ\o\ac(○,1)齒輪材料及熱處理大小齒輪材料為20CrMnTi。齒面滲碳淬火，齒面硬度為58～62HRC，有效硬化層深0.5～0.9mm。經(jīng)查圖，?。剑?500MPa，＝＝500Mpa。EQ\o\ac(○,2)齒輪精度按GB/T10095－1998，選擇６級，齒根噴丸強化。(2)初步設(shè)計齒輪傳動的主要尺寸因為硬齒面齒輪傳動，具有較強的齒面抗點蝕能力，故先按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，再校核持面接觸疲勞強度。EQ\o\ac(○,1)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝kN·mEQ\o\ac(○,2)確定齒數(shù)z因為是硬齒面，故取z＝19，z＝iz＝6.3×19＝120傳動比誤差i＝u＝z/z＝120/19＝6.316Δi＝＝0.25％5％，允許EQ\o\ac(○,3)初選齒寬系數(shù)按非對稱布置，由表查得＝0.6EQ\o\ac(○,4)初選螺旋角初定螺旋角＝15EQ\o\ac(○,5)載荷系數(shù)K使用系數(shù)K工作機輕微沖擊，原動機均勻平穩(wěn)，所以查表得K＝1.25動載荷系數(shù)K估計齒輪圓周速度v＝0.75m/s查圖得K＝1.01;齒向載荷分布系數(shù)K預(yù)估齒寬b＝40mm查圖得K＝1.17，初取b/h＝6，再查圖得K＝1.13齒間載荷分配系數(shù)查表得K＝K＝1.1載荷系數(shù)K＝KKKK=1.25×1.01×1.1×1.13＝1.57EQ\o\ac(○,6)齒形系數(shù)Y和應(yīng)力修正系數(shù)Y當(dāng)量齒數(shù)z＝z/cos＝19/cos＝21.08z＝z/cos＝120/cos＝133.15查圖得Y＝2.8Y＝2.17Y＝1.56Y＝1.82EQ\o\ac(○,7)重合度系數(shù)Y端面重合度近似為＝【1.88-3.2×（）】cos＝【1.88－3.2×（1/19＋1/120）】×cos15＝1.63＝arctg（tg/cos）＝arctg（tg20/cos15）＝20.64690＝14.07609因為＝/cos，則重合度系數(shù)為Y＝0.25+0.75cos/＝0.696EQ\o\ac(○,8)螺旋角系數(shù)Y軸向重合度＝＝1.024,取為1Y＝1－＝0.878EQ\o\ac(○,9)許用彎曲應(yīng)力安全系數(shù)由表查得S＝1.25工作壽命兩班制，15年，每年工作365天小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1＝60nkt＝60×271.47×1×7×300×2×8＝5.473×10大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2＝N1/u＝5.473×10/6.316＝0.866×10查圖得壽命系數(shù),;實驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù),查圖取尺寸系數(shù)許用彎曲應(yīng)力比較,取EQ\o\ac(○,10)計算模數(shù)按GB/T1357-1987圓整為標準模數(shù),取EQ\o\ac(○,11)初算主要尺寸初算中心距,取a=355mm修正螺旋角分度圓直徑齒寬,取,,齒寬系數(shù)EQ\o\ac(○,12)驗算載荷系數(shù)圓周速度查得按，，查得，又因，查圖得，，則K＝1.6，又Y=0.930，Y=0.688，。從而得滿足齒根彎曲疲勞強度。(3)校核齒面接觸疲勞強度EQ\o\ac(○,1)載荷系數(shù)，，，，EQ\o\ac(○,2)確定各系數(shù)材料彈性系數(shù)查表得節(jié)點區(qū)域系數(shù)查圖得重合度系數(shù)查圖得螺旋角系數(shù)EQ\o\ac(○,3)許用接觸應(yīng)力試驗齒輪的齒面接觸疲勞極限壽命系數(shù)查圖得，；工作硬化系數(shù)；安全系數(shù)查表得；尺寸系數(shù)查表得，則許用接觸應(yīng)力為：取EQ\o\ac(○,4)校核齒面接觸強度，滿足齒面接觸疲勞強度的要求。2.低速級齒輪傳動的設(shè)計計算(1)齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪EQ\o\ac(○,1)齒輪材料及熱處理大小齒輪材料為45鋼。調(diào)質(zhì)后表面淬火，齒面硬度為40～50HRC。經(jīng)查圖，?。剑?200MPa，＝＝370Mpa。EQ\o\ac(○,2)齒輪精度按GB/T10095－1998，選擇６級，齒根噴丸強化。(2)初步設(shè)計齒輪傳動的主要尺寸因為硬齒面齒輪傳動，具有較強的齒面抗點蝕能力，故先按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，再校核持面接觸疲勞強度。EQ\o\ac(○,1)計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝kN·mEQ\o\ac(○,2)確定齒數(shù)z因為是硬齒面，故取z＝33，z＝iz＝3.92×33＝129傳動比誤差i＝u＝z/z＝129/33＝3,909Δi＝＝0.28％5％，允許EQ\o\ac(○,3)初選齒寬系數(shù)按非對稱布置，由表查得＝0.6EQ\o\ac(○,4)初選螺旋角初定螺旋角＝12EQ\o\ac(○,5)載荷系數(shù)K使用系數(shù)K工作機輕微沖擊，原動機均勻平穩(wěn)，所以查表得K＝1.25動載荷系數(shù)K估計齒輪圓周速度v＝0.443m/s查圖得K＝1.01;齒向載荷分布系數(shù)K預(yù)估齒寬b＝80mm查圖得K＝1.171，初取b/h＝6，再查圖得K＝1.14齒間載荷分配系數(shù)查表得K＝K＝1.1載荷系數(shù)K＝KKKK=1.25×1.01×1.1×1.14＝1.58EQ\o\ac(○,6)齒形系數(shù)Y和應(yīng)力修正系數(shù)Y當(dāng)量齒數(shù)z＝z/cos＝19/cos＝35.26z＝z/cos＝120/cos＝137.84查圖得Y＝2.45Y＝2.15Y＝1.65Y＝1.83EQ\o\ac(○,7)重合度系數(shù)Y端面重合度近似為＝【1.88-3.2×（）】cos＝【1.88－3.2×（1/33＋1/129）】×cos12＝1.72＝arctg（tg/cos）＝arctg（tg20/cos12）＝20.41031＝11.26652因為＝/cos，則重合度系數(shù)為Y＝0.25+0.75cos/＝0.669EQ\o\ac(○,8)螺旋角系數(shù)Y軸向重合度＝＝1.34,取為1Y＝1－＝0.669EQ\o\ac(○,9)許用彎曲應(yīng)力安全系數(shù)由表查得S＝1.25工作壽命兩班制，7年，每年工作300天小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1＝60nkt＝60×43.09×1×7×300×2×8＝8.687×10大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2＝N1/u＝8.687×10/3.909＝2.22×10查圖得壽命系數(shù),;實驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù),查圖取尺寸系數(shù)許用彎曲應(yīng)力比較,取EQ\o\ac(○,10)計算模數(shù)按GB/T1357-1987圓整為標準模數(shù),取EQ\o\ac(○,11)初算主要尺寸初算中心距,取a=500mm修正螺旋角分度圓直徑齒寬,取,,齒寬系數(shù)EQ\o\ac(○,12)驗算載荷系數(shù)圓周速度查得按，，查得，又因，查圖得，，則K＝1.611，又Y=0.887，Y=0.667，。從而得滿足齒根彎曲疲勞強度。(3)校核齒面接觸疲勞強度EQ\o\ac(○,1)載荷系數(shù)，，，，EQ\o\ac(○,2)確定各系數(shù)材料彈性系數(shù)查表得節(jié)點區(qū)域系數(shù)查圖得重合度系數(shù)查圖得螺旋角系數(shù)EQ\o\ac(○,3)許用接觸應(yīng)力試驗齒輪的齒面接觸疲勞極限壽命系數(shù)查圖得，；工作硬化系數(shù)；安全系數(shù)查表得；尺寸系數(shù)查表得，則許用接觸應(yīng)力為：取EQ\o\ac(○,4)校核齒面接觸強度，滿足齒面接觸疲勞強度的要求。二.具體二級齒輪減速器軸的方案設(shè)計（一）高速軸I材料為20CrMnTi,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為241~286HBS，查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。按扭轉(zhuǎn)強度計算，初步計算軸徑，取由于軸端開鍵槽，會削弱軸的強度，故需增大軸徑5%~7%，取最小軸徑（二）軸II材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為217~255HBS，查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。按扭轉(zhuǎn)強度計算，初步計算軸徑，取，取安裝小齒輪處軸徑（三）軸III材料為40Cr，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為241~286HBS，查得對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。按扭轉(zhuǎn)強度計算，初步計算軸徑，取由于軸端開鍵槽，會削弱軸的強度，故需增大軸徑5%~7%，取最小軸徑軸I，軸II，軸III的布置方案與具體尺寸分別如圖2—8，圖2—9，圖2—10所示。圖2—8圖2—9圖2—10第三節(jié)軸承的選擇及壽命計算一．第一對軸承齒輪減速器高速級傳遞的轉(zhuǎn)矩具體受力情況見圖3—1（一）軸I受力分析齒輪的圓周力齒輪的徑向力齒輪的軸向力（二）計算軸上的支反力經(jīng)計算得垂直面內(nèi)圖3—1水平面內(nèi)（三）軸承的校核初選軸承型號為32014輕微沖擊，查表得沖擊載荷系數(shù)1.計算軸承A受的徑向力軸承B受的徑向力2.計算附加軸向力查表得3000型軸承附加軸向力則軸承A，軸承B3.計算軸承所受軸向載荷由于，即B軸承放松，A軸承壓緊由此得4.計算當(dāng)量載荷軸承Ae=0.43,則,軸承Be=0.43,則5.軸承壽命計算因，按軸承B計算二．第二對軸承齒輪減速器低速級傳遞的轉(zhuǎn)矩具體受力情況見圖3—2（一）軸II受力分析齒輪的圓周力齒輪的徑向力齒輪的軸向力（二）計算軸上的支反力經(jīng)計算得垂直面內(nèi)水平面內(nèi)（三）軸承的校核初選軸承型號為32928輕微沖擊，查表得沖擊載荷系數(shù)1.計算軸承A受的徑向力軸承B受的徑向力2.計算附加軸向力查表得3000型軸承附加軸向力則軸承A，軸承B3.計算軸承所受軸向載荷由于，即B軸承放松，A軸承壓緊由此得4.計算當(dāng)量載荷軸承Ae=0.36,則,軸承Be=0.36,則5.軸承壽命計算因，按軸承A計算圖3—2三．第三對軸承具體受力情況見圖3—3（一）軸III受力分析齒輪的圓周力齒輪的徑向力齒輪的軸向力（二）計算軸上的支反力經(jīng)計算得垂直面內(nèi)水平面內(nèi)（三）軸承的校核初選軸承型號為32938輕微沖擊，查表得沖擊載荷系數(shù)1.計算軸承A受的徑向力軸承B受的徑向力2.計算附加軸向力查表得3000型軸承附加軸向力則軸承A，軸承B3.計算軸承所受軸向載荷由于，即B軸承放松，A軸承壓緊由此得4.計算當(dāng)量載荷軸承Ae=0.48,則,軸承Be=0.48,則5.軸承壽命計算因，按軸承B計算圖3—3第四節(jié)設(shè)計結(jié)果一．最終實際傳動比iV帶高速級齒輪低速級齒輪3.616.3163.909二.各軸轉(zhuǎn)速n(r/min)(r/min)(r/min)271.4742.9811三.各軸輸入功率P（kW）（kW）（kW）42.341.0439.82四.各軸輸入轉(zhuǎn)矩T(kN·m)(kN·m)(kN·m)1.4889.09634.57五.帶輪主要參數(shù)小輪直徑（mm）大輪直徑（mm）中心距a（mm）基準長度（mm）帶的根數(shù)z2801000145150006六．高、低速級齒輪參數(shù)名稱高速級低速級中心距a(mm)355500法面摸數(shù)(mm)56螺旋角（°）11．7983613．59049旋向小齒輪左右大齒輪右左齒數(shù)1933120129分度圓直徑（mm）97.050203.704(mm)612.950796.296齒頂圓直徑（mm）107.050215.704(mm)622.950808.296齒根圓直徑(mm)84.550188.704(mm)600.450781.296齒寬（mm）60130（mm）54124齒輪等級精度66材料及熱處理20CrMnTi，齒面滲碳淬火，齒面硬度58~62HRC45鋼，調(diào)質(zhì)后淬火，齒面硬度40~50HRC

結(jié)論本設(shè)計是相對于實驗用的減速器的設(shè)計，所以對于它的減速級數(shù)要求就要多點，他的作用主要是讓使用者了解一般減速器的基本原理和主要結(jié)構(gòu)，所以在設(shè)計過程中要想到這些，對于本次設(shè)計本人還是比較滿意的，比如在減速器高速軸和低速軸之間的傳動，齒輪間嚙合等。但由于時間緊迫，和本人能力和經(jīng)驗有限，設(shè)計中難免出現(xiàn)一些不合理或問題不大的錯誤，所以這次的設(shè)計存在許多缺點，比如說齒輪的計算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實踐，若以后還有機