機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)-二級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)及齒輪的加工工藝設(shè)計(jì)（含CAD圖紙全套）
機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)-二級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)及齒輪的加工工藝設(shè)計(jì)（含CAD圖紙全套）,機(jī)械,畢業(yè)設(shè)計(jì),二級(jí),齒輪,減速器,設(shè)計(jì),加工,工藝,cad,圖紙,全套
摘 要
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是指利用計(jì)算機(jī)及其圖形裝置幫助設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)工作。以下簡(jiǎn)稱(chēng)CAD。在工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,計(jì)算機(jī)可以幫助設(shè)計(jì)人員負(fù)責(zé)計(jì)算、信息存儲(chǔ)和圖紙等工作。經(jīng)常要使用電腦在不同的設(shè)計(jì)方案很多計(jì)算、分析和比較,確定最優(yōu)的解決方案,各種設(shè)計(jì)信息,不論是數(shù)字的、文字或圖形,可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存或CRT,并可以快速檢索,設(shè)計(jì)師經(jīng)常使用圖紙?jiān)O(shè)計(jì),草圖到施工圖的努力工作可以電腦完成。由計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成的設(shè)計(jì)結(jié)果,可以快速作出圖形顯示,使設(shè)計(jì)人員及時(shí)判斷設(shè)計(jì)和修改;利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)可以減少設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng),縮短設(shè)計(jì)周期,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。
本次設(shè)計(jì)主要的目的是：
1.綜合過(guò)去所學(xué)的理論知識(shí),提高聯(lián)系實(shí)際和綜合分析的能力.
2.訓(xùn)練和提高設(shè)計(jì)的基本技能.如計(jì)算、應(yīng)用設(shè)計(jì)資料、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等.
3.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)和專(zhuān)業(yè)課的知識(shí)，分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的工作能力。
4.鞏固、深化和擴(kuò)大學(xué)生所學(xué)基本理論、基本知識(shí)和基本技能。
5.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)精神，樹(shù)立良好的學(xué)術(shù)思想和工作作風(fēng)。
6.對(duì)減速器進(jìn)行理論設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸要求利用CAD進(jìn)行裝配圖制作；這是基于CAD的一種新型的、先進(jìn)的零件設(shè)計(jì)，在實(shí)際中具有高效、優(yōu)質(zhì)的特點(diǎn)。
在本設(shè)計(jì)中,我們所做的所有的二級(jí)減速器設(shè)計(jì)過(guò)程,獲取大量的數(shù)據(jù)在此過(guò)程中,計(jì)算了減速器的各個(gè)數(shù)據(jù)參數(shù),其次我們做的是減速機(jī)的實(shí)體建模,使用AutoCAD強(qiáng)大的編輯功能,可以移動(dòng),復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、陣列,伸展,
修剪,擴(kuò)展對(duì)象,等。應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)的巨大的優(yōu)勢(shì),作為一個(gè)先鋒在當(dāng)今集成CAD / CAM軟件,我們也理解其強(qiáng)大的功能和便捷。
關(guān)鍵字： 減速器; CAD; 裝配圖及零件圖的制作; 數(shù)控加工
Abstract
(computer aided design) refers to the use of computers and graphics device to help loading the product design and engineering, computer can help design calculation, information storage and drawings, etc. Different design often requires a computer calculation, analysis and comparison, to determine the optimal scheme, the design of digital information, text, graphics, or can be stored in the computer's memory, and based on the partition, or fast retrieval, designers often use sketches, hard work can complete the computer will start to design sketch, the design of the computer automatically generated as a result, you can quickly make a graphical display, enable designers to design decisions and changes, using the computer can carry out with the graphic editor, amplification, narrow, translation and rotation of graphics data processing and other computer aided design personnel can reduce labor, shorten the design cycle, improve design quality. Main aim is to:
1.integrated past theories knowledge, improve the comprehensive analysis and practical ability.
2. Training and improving the design of basic skills such as calculation and application. Design information, standards and specifications, etc.
3. To cultivate students' comprehensive use course and specialized course, the technical basis of knowledge, analyze and solve engineering technical problems of working ability.
4.consolidate, deepening and expanding the students learned the basic theories, basic knowledge and skills.
5.the cultivation of students' innovation ability and team spirit, good academic ideas and style of work.
6. According to the theory of gear reducer design, and on this basis, according to the size of the design requirements by using CAD assembly.
Key words: reducer； CAD； assembly and detail drawing
目 錄
第一章 題目分析及傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 1
1.1 課題內(nèi)容及分析要求 1
1.2 傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明 2
第二章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 3
2.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 3
2.2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 5
2.3 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 6
2.4 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 9
第三章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 14
3.1 高速軸Ⅰ設(shè)計(jì) 14
3.2 軸Ⅱ的設(shè)計(jì)計(jì)算（中間軸的計(jì)算） 15
3.3 軸Ⅲ的設(shè)計(jì)計(jì)算（低速軸的計(jì)算） 17
3.4 軸的校核計(jì)算 18
3.5 高速軸的疲勞強(qiáng)度校核 21
第四章 鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表及附件的選擇 24
4.1鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表 24
第五章 標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)與選用 25
5.1 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 25
5.2 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 25
5.3 聯(lián)軸器的選擇與計(jì)算 28
5.4 潤(rùn)滑與密封(潤(rùn)滑與密封方式的選擇、潤(rùn)滑劑的選擇) 29
5.5 減速器附件的選擇及說(shuō)明 29
參考文獻(xiàn) 31
致謝 32
沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章 題目分析及傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)
第1章 題目分析及傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)
1.1 課題內(nèi)容及分析要求
1.1.1 二級(jí)圓柱齒輪減速器
圖1-1
設(shè)計(jì)的原始資料及依據(jù)
原始數(shù)據(jù)：
運(yùn)輸帶牽引力F = 2500（N）
運(yùn)輸帶速度 V = 1.30（m/s）
傳動(dòng)滾筒直徑 D = 300（㎜）
工作條件：
輕微的震動(dòng),連續(xù)單向操作工作傳送帶速度允許誤差為正負(fù)5%,單一的輪班,
使用10年(一年300天工作日),小批量生產(chǎn)。
1.1.2 設(shè)計(jì)（論文）主要內(nèi)容及要求
（1） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
初步確定了總體結(jié)構(gòu)方案（畫(huà)出傳輸分析圖),外殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
齒輪與傳動(dòng)軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（完成總裝配圖A0一張，重要零件工作圖不少于2張）。
（2） 主要零件力學(xué)分析
對(duì)主要零件傳動(dòng)軸進(jìn)行力學(xué)分析及強(qiáng)度校核。
（3） 編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)任務(wù)、目錄、傳動(dòng)設(shè)計(jì)（傳動(dòng)系統(tǒng)圖要規(guī)范）、主要零件計(jì)算、重要結(jié)構(gòu)
的選擇分析、參考文獻(xiàn)（序號(hào)、作者、書(shū)名、出版社及年月）等。
對(duì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、論文撰寫(xiě)內(nèi)容、格式、字?jǐn)?shù)的要求:
按照學(xué)院要求格式，字?jǐn)?shù)不少于1.5萬(wàn)字。
項(xiàng)目完成后的結(jié)果應(yīng)提交類(lèi)型、數(shù)量、質(zhì)量要求:
二維總裝圖、零件圖設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份、開(kāi)題報(bào)告一份。
1.2傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明
二級(jí)減速器的傳動(dòng)方案(包括皮帶輪減速和兩級(jí)圓柱齒輪減速器),說(shuō)明如下:
為了估計(jì)總傳動(dòng)比范圍,以選擇合適的驅(qū)動(dòng)機(jī)制和提出傳輸方案,可以通過(guò)
已知的條件下,計(jì)算第一驅(qū)動(dòng)滾筒的速度，即
（1-1）
作為原動(dòng)機(jī),一般選擇電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速,因此傳動(dòng)裝置共有16 - 160個(gè)。根據(jù)
總傳動(dòng)比價(jià)值,規(guī)范提供的傳輸方案可用于添加二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)皮帶輪傳輸。
33
沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)
第2章 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)
2.1電動(dòng)機(jī)的選擇
2.1.1 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式
根據(jù)工作的要求和工作條件,選擇通用Y112M - 4系列三個(gè)異步電動(dòng)機(jī),它是
橫向密封結(jié)構(gòu)。
2.1.2電動(dòng)機(jī)容量
（1) 卷筒軸的輸出功率： (2-1)
（2) 電動(dòng)機(jī)輸出功率： (2-2)
傳動(dòng)裝置的總效率： (2-3)
式中，為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸之間的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。
由表2-4查得：彈性聯(lián)軸器；滾子軸承；圓柱齒輪傳動(dòng)；
V帶傳動(dòng)、=0.96
則，即
故 ，即
2.1.3 電動(dòng)機(jī)額定功率
由[1]表20-1選取電動(dòng)機(jī)額定功率
2.1.4 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由任務(wù)書(shū)中推薦減速
裝置傳動(dòng)比范圍i=(8-40)，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為：
(2-4)
可見(jiàn)只有同步轉(zhuǎn)速為1500r/min的電動(dòng)機(jī)均符合。選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y112M--4，主要性能如下表：
性能表
電機(jī)型號(hào)
額定功率
滿載轉(zhuǎn)速
起運(yùn)轉(zhuǎn)矩
最大轉(zhuǎn)矩
Y112M--4
4.0KW
1440r/min
2.2 N m
2.3N m
2.1.5 傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)
（1） 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比
? 總傳動(dòng)比=n/nw17.39（符合16<<160），則=17.39
? 分配傳動(dòng)比，則二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器總傳動(dòng)比=(2-5)
其中二級(jí)減速器中：
高速級(jí)齒輪傳動(dòng)比，則=3.489 (2-6)
低速級(jí)齒輪傳動(dòng)比，則=2.492
2.2 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
2.2.1 各軸轉(zhuǎn)速
減速器傳動(dòng)裝置各軸從高速軸至低速軸依次編號(hào)為：Ⅰ軸、Ⅱ軸、Ⅲ軸。
各傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速為：
(2-7)
2.2.2各傳動(dòng)軸輸入功率：
按電動(dòng)機(jī)所需功率計(jì)算各軸輸入功率，即
2.2.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩T(N?m)
計(jì)算結(jié)果匯總表
項(xiàng)目
電動(dòng)機(jī)
高速軸Ⅰ
中間軸Ⅱ
低速軸Ⅲ
N轉(zhuǎn)速（r/min）
1440
720
55.21
55.21
P功率（kW）
4.0
3.78
3.63
3.49
轉(zhuǎn)矩T(N?m)
50.14
249.9
603.7
591.7
i傳動(dòng)比
2
3.489
2.492
效率
0.96
0.96
0.96
2.3 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)
2.3.1 確定計(jì)算功率P
據(jù)[2]表13-8查得工作情況系數(shù)K=1.1。故有：
P=KP，即Pc =4.158kw （2-8）
2.3.2 選擇V帶帶型
據(jù)Pc和n由[2]圖13-15選用A帶。
2.3.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d并驗(yàn)算帶速
（1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑有表13-9，取小帶輪直徑=100mm，驗(yàn)算帶速v
m/s （2-9）
即v=7.54m/s
因?yàn)?.54m/s在5m/s~25m/s之間，故帶速合適。
i=3.11
（2）計(jì)算大帶輪基準(zhǔn)直徑
取=200mm （2-10）
2.3.4 確定V帶中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld
（1）初定中心距
a=1.5(+)=1.5(100+200)=450mm （2-11）
取a=450mm，即a=450mm
（2）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度
=1377mm （2-12）
選帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度L=1400（mm）
即L=1400（mm）
（3）計(jì)算實(shí)際中心距
=461.5mm （2-13）
即a=765mm
2.3.5 驗(yàn)算小帶輪上的包角
即= （2-14）
2.3.6 計(jì)算帶的根數(shù)z
(1) 計(jì)算單根V帶的額定功率P
由和r/min查表13-3得
P=1.32（KW）
據(jù)n=1440，i==1.96和A型帶，查13-5得
P=0.15（KW）
K=0.98，K=0.96，于是：
P=(P+P)KK=1.154（KW）
(2) 計(jì)算V帶根數(shù)z
（2-15）
即Z=4，故取4根。
2.3.7 計(jì)算單根V帶的初拉力最小值（F）
由表13-1得A型帶的單位長(zhǎng)質(zhì)量q=0.1（）
所以
=113（N）
即=113（N）
2.3.8 計(jì)算壓軸力F
壓軸力為：
=2Fsin=24113sin167.6°/2=899（N）即（F）=899（N）
2.4傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.4.1 高速級(jí)齒輪
（1）選擇材料熱處理方式
根據(jù)工作條件與已知條件知減速器采用閉式軟齒面
計(jì)算說(shuō)明 (HB<=350HBS),8級(jí)精度,查表10-1得
小齒輪 40MnB 調(diào)質(zhì)處理 HB1=241~286HBS
大齒輪 2G310-570正火 HB2=165~197HBS
（2）齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算
取小齒輪z1=30，則z2=30x3.489=105，取=105
（2-16）
確定公式中的各計(jì)算數(shù)值
a.因?yàn)辇X輪分布非對(duì)稱(chēng)，載荷比較平穩(wěn)綜合選擇Kt=1.5
b.由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)Zh=1.5
c.計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩:。確定需用接觸應(yīng)力
d.由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=188MPa
e.由圖10-2查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限
因?yàn)檐淉X面閉式傳動(dòng)常因點(diǎn)蝕而失效,故先按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式確定傳
動(dòng)的尺寸,然后驗(yàn)算輪齒的彎曲強(qiáng)度,查表9-5得齒輪接觸應(yīng)力=730MPa大
齒輪的為=280MPa
（3）計(jì)算
①計(jì)算圓周速度:
V=лn1/60000=3.25m/s （2-17）
②試算小齒輪分度圓直徑
≥ （2-18）
=mm=86.mm
③計(jì)算齒寬B及模數(shù)
B=φd=0.8x86.2mm=68.69mm
=/=2.87mm，則取m=3
④計(jì)算載荷系數(shù)
查表11-6，載荷系數(shù)
⑤計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)
齒形系數(shù)：，
（4）由[1]圖10-5查得
由表10-5 查得
由圖10-20C但得=254.5 MPa =408 MPa
計(jì)算齒輪疲勞應(yīng)力,得:
=12.03 MPa
=11.7 MPa，即安全
（5）計(jì)算齒數(shù)：故取=30，則==105，取
（6）計(jì)算中心距
取a1=202mm （2-20）
計(jì)算大小齒輪分度圓直徑
=Zm=90；=105x3=315
（7）確定齒寬
取 （2-21）
2.4.2 低速級(jí)齒輪
（1）選擇材料熱處理方式（與前一對(duì)齒輪相同）
（2）取小齒輪=30，則==75 取=75，
（3）按齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算:
（2-22）
確定公式中的各計(jì)算數(shù)值
a.因?yàn)辇X輪分布對(duì)稱(chēng)，載荷比較平穩(wěn)綜合選擇K=1.3
b.由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)
c.計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩:
確定需用接觸應(yīng)力
d.由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=188MPa
e.由圖10-2查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限
因?yàn)檐淉X面關(guān)閉傳輸失敗由于點(diǎn)腐蝕，通常首先按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式的
大小，然后驗(yàn)算輪齒的彎曲強(qiáng)度,查表9-5得齒輪接觸應(yīng)力=730MPa大
齒輪的為=280MPa。
（4）計(jì)算
①圓周速度:
V=лn1/60000=1.19（m/s）
②試算小齒輪分度圓直徑,
≥
=mm=165.4（mm）
③計(jì)算齒寬b
B=φd=0.8X165.4=132.32（mm）
a 由表11-3分別查得: 載荷系數(shù) K=1.3
④計(jì)算模數(shù)
= /=5.51mm
（5）按齒輪彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式10-17
a上式中
b計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)
齒形系數(shù)：，
由[1]圖11-8查得
c計(jì)算彎曲疲勞應(yīng)力:由11-5得
=269MPa
=255 MPa，則安全
直徑=70.48mm來(lái)計(jì)算應(yīng)有的數(shù),于是有取2.5mm 則
d中心距
，取=289mm
e計(jì)算大小齒輪分度圓直徑
=165mm;=412.5mm
f齒寬取
齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，（略）配合后面軸的設(shè)計(jì)而定。
沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
第三章 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1高速軸Ⅰ設(shè)計(jì)
（1） 按齒輪軸設(shè)計(jì)，軸的材料取與高速級(jí)小齒輪材料相同，40MnB，調(diào)質(zhì)處理，
查表15-31，取C=107
（2）初算軸的最小直徑
（3-1）
高速軸Ⅰ為輸入軸，最小直徑處跟V帶輪軸孔直徑。因?yàn)閹л嗇S上有鍵槽，
故最小直徑加大5%，=19.53mm。由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》表22-1-17查得
帶輪軸孔有20，22，24，25，28等規(guī)格，故取=20mm
高速軸工作簡(jiǎn)圖如圖3-1所示
圖3-1
①各部分?jǐn)?shù)據(jù)的確定
首先確定個(gè)段直徑
A段：=20mm 有最小直徑算出）
B段：=25mm，根據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn)，選擇氈圈孔徑為25mm的
C段：=30mm，與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合，取軸承內(nèi)徑
D段：=36mm， 設(shè)計(jì)非定位軸肩取軸肩高度h=3mm
E段：=45.58mm，將高速級(jí)小齒輪設(shè)計(jì)為齒輪軸，考慮依據(jù)《課程設(shè)計(jì)指
導(dǎo)書(shū)》p116
G段： =30mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合，取軸承內(nèi)徑
F段：=36mm, 設(shè)計(jì)非定位軸肩取軸肩高度h=3mm 則=20mm
第二、確定各段軸的長(zhǎng)度
A段：=1.6*20=32mm,圓整取=30mm
B段：=54mm，考慮軸承蓋與其螺釘長(zhǎng)度然后圓整取54mm
C段：=28mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合,加上擋油盤(pán)長(zhǎng)度（參
考《減速器裝配草圖設(shè)計(jì)》p24）=B+△3+2=16+10+2=28mm
G段：=29mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合,加上擋油盤(pán)長(zhǎng)度（參
F段：，=△2-2=10-2=8mm
E段：，齒輪的齒寬
D段：=96mm, 考慮各齒輪齒寬及其間隙距離，箱體內(nèi)壁寬度減去箱體內(nèi)
已定長(zhǎng)度后圓整得=92mm軸總長(zhǎng)L=313mm
兩軸承間距離（不包括軸承長(zhǎng)度）S=194.5mm，則L=310mm、S=194mm
3.2 軸Ⅱ的設(shè)計(jì)計(jì)算（中間軸的計(jì)算）
（1） 按齒輪軸設(shè)計(jì)，軸的材料取與高速級(jí)小齒輪材料相同，40Cr，調(diào)質(zhì)處理，
（2） 初算軸的最小直徑
（3-2）
因?yàn)閹л嗇S上有鍵槽，故最小直徑加大6%，=27.325mm。根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu)，軸Ⅱ的最小直徑應(yīng)該設(shè)計(jì)在與軸承配合部分，初選圓錐滾子軸承30206，故取=30mm。則軸Ⅱ的設(shè)計(jì)圖如下：
圖3-2
①各部分?jǐn)?shù)據(jù)的確定
首先，確定各段的直徑
A段:=30mm,與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合
F段：=30mm，與軸承（圓錐滾子軸承30206）配合
E段：=38mm，非定位軸肩
B段：=48mm, 非定位軸肩，與齒輪配合
C段：=64.94mm, 齒輪軸上齒輪的分度圓直徑
D段：=50mm, 定位軸肩
然后確定各段距離：
A段： =29mm, 考慮軸承（圓錐滾子軸承30207）寬度與擋油盤(pán)的長(zhǎng)度
B段：=8mm,根據(jù)軸齒輪到內(nèi)壁的距離及其厚度
C段：=135mm,根據(jù)齒輪軸上齒輪的齒寬
E段：=43mm, 根據(jù)高速級(jí)大齒輪齒寬減去2mm（為了安裝固定）
F段：=41.5mm，考慮了軸承長(zhǎng)度與箱體內(nèi)壁到齒輪齒面的距離
D段：=9.5mm,由軸Ⅰ得出的兩軸承間距離（不包括軸承長(zhǎng)度）S=234mm減去
已知長(zhǎng)度
3.3 軸Ⅲ的設(shè)計(jì)計(jì)算（低速軸的計(jì)算）
輸入功率P=3.49KW,轉(zhuǎn)速n =55.21r/min,T=192.3829Nm
軸的材料選用40Cr（調(diào)質(zhì)），可由表15-3查得=100
所以軸的直徑: =39.65mm。因?yàn)檩S上有兩個(gè)鍵槽，故最小直徑加大
12%，=44.408mm。
由表13.1(機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū))選聯(lián)軸器型號(hào)為L(zhǎng)H3
軸孔的直徑=45mm長(zhǎng)度L=84mm，則=45mm
軸Ⅲ設(shè)計(jì)圖 如下：
圖3-3
首先，確定各軸段直徑
A段: =45mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30211）配合
B段: =60mm,非定位軸肩,h取2.5mm
C段: =72mm,定位軸肩，取h=6mm
D段: =68mm, 非定位軸肩，h=6.5mm
E段: =55mm, 與軸承（圓錐滾子軸承30211）配合
F段: =60mm,按照齒輪的安裝尺寸確定
G段: =45mm, 聯(lián)軸器的孔徑
然后、確定各段軸的長(zhǎng)度
A段: =46.5mm,由軸承長(zhǎng)度，△3，△2，擋油盤(pán)尺寸
B段: =68mm，齒輪齒寬減去2mm，便于安裝
C段: =10mm, 軸環(huán)寬度，取圓整值
根據(jù)軸承（圓錐滾子軸承30212）寬度需要
D段: =57.5mm,由兩軸承間距減去已知長(zhǎng)度確定
E段: =33mm, 由軸承長(zhǎng)度，△3，△2，擋油盤(pán)尺寸
F段: =65mm, 考慮軸承蓋及其螺釘長(zhǎng)度，圓整得到
G段: =84mm,聯(lián)軸器孔長(zhǎng)度
3.4 軸的校核計(jì)算
1.第一根軸:
求軸上載荷
已知：
設(shè)該齒輪軸齒向是右旋
由材料力學(xué)知識(shí)可求得
水平支反力:
垂直支反力:
合成彎矩：
由圖可知,危險(xiǎn)截面在C右邊
W=0.1=9469
=/W=14.49MPa<70MPa
軸材料選用40Cr，查手冊(cè)，符合強(qiáng)度條件
2.第二根軸：
求軸上載荷
已知：
設(shè)該齒輪軸齒向兩個(gè)都是左旋
由材料力學(xué)知識(shí)可求得
水平支反力:
垂直支反力:
合成彎矩
由圖可知,危險(xiǎn)截面在B右邊
W=0.1=33774 （3-3）
=/W=5.98MPa<70MPa
軸材料選用40Cr，查手冊(cè)，符合強(qiáng)度條件
3.第三根軸:
求軸上載荷
已知：
設(shè)該齒輪齒向是右旋
由材料力學(xué)知識(shí)可求得
水平支反力:
垂直支反力:
合成彎矩
由圖可知,危險(xiǎn)截面在B右邊
算得W=19300
=/W=19.77MPa<70MPa （3-4）
軸材料選用40Cr，查手冊(cè)
3.5 高速軸的疲勞強(qiáng)度校核
第一根軸結(jié)構(gòu)如下：
圖3-4
（1）判斷危險(xiǎn)截面
在A-B軸段內(nèi)只受到扭矩的作用，又因?yàn)閑<2m 高速軸是齒輪軸，軸的最小
直徑是按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕是確定的，所以A-B內(nèi)均無(wú)需疲勞強(qiáng)度校核。
應(yīng)力集中的疲勞強(qiáng)度的影響,E和E l部分段落對(duì)截面的齒輪軸嚙合區(qū)域,導(dǎo)
致最嚴(yán)重的應(yīng)力集中,截面E左端面的最大壓力。但由于齒輪和軸應(yīng)力條件
同樣的材料是一樣的,所以只是對(duì)E段截面檢查。
（2）截面右側(cè)：
抗彎截面系數(shù) （3-5）
抗扭截面系數(shù) （3-6）
左截面上的扭矩T3為 （3-7）
截面上的彎曲應(yīng)力 （3-8）
截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 （3-9）
軸的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查得
截面上理論應(yīng)力系數(shù)
經(jīng)查之為：；
又由附圖3-1可查取軸的材料敏性系數(shù)；
故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式（附表3-4）為：
（3-10）
皺眉表面硬化處理后，即，得到的綜合系數(shù)為：
（3-11）
由附圖3-2的尺寸系數(shù)
由附圖3-3的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為
軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為：；
又由§3-1及§3-2得到40Cr的特性系數(shù)
則界面安全系數(shù)：
（3-12）
故可知道其右端面安全；
同理可知，E段左端面校核為：
抗彎截面系數(shù) （3-13）
抗扭截面系數(shù) （3-14）
截面IV上的扭矩T3為 （3-15）
截面上的彎曲應(yīng)力 （3-16）
截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 （3-17）
由表15-1查得：
又由附圖3-1可查取軸的材料敏性系數(shù)；
由附表3-8用插值法查得：
軸按磨削加工，由附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為：；
；
（3-18）
又由§3-1及§3-2得到40Cr的特性系數(shù)
則界面安全系數(shù)：
（3-19）
故E段左端截面的左端面都安全
沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章 鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表及附件的選擇
第四章 鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表及附件的選擇
4.1 鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表
名稱(chēng)
符號(hào)
減速器及其形式關(guān)系
機(jī)座壁厚
δ
0.025a+3mm=10.2mm,取10mm
機(jī)蓋壁厚
δ1
0.02a+3=8.78mm,
機(jī)座凸緣厚度
b
1.5δ=15.3mm
機(jī)蓋凸緣厚度
b1
1.5δ=13.17mm
機(jī)座底凸緣厚度
p
2.5δ=25.5mm取30mm
地腳螺釘直徑
df
0.036a+12=22.4mm取22mm
地腳螺釘數(shù)目
n
n=6
軸承旁連接螺栓直徑
d1
0.75df=16.8mm取18mm
機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑
d2
(0.5~0.6)df=11.2m取12mm
連接螺栓d2的間距
l
150mm
軸承端蓋螺釘直徑
d3
(0.4~0.5)df=8.96mm取M10
窺視孔蓋螺釘直徑
d4
(0.3~0.4)df=6.72mm取M8
定位銷(xiāo)直徑
d
(0.7~0.8)df=7.84mm取M8
df、d2、d3至外機(jī)壁距離
c1
c1=18
d1、d2至凸緣邊緣距離
c2
c2=16
軸承旁凸臺(tái)半徑
R1
R1=C2=16
凸臺(tái)高度
h
外機(jī)壁至軸承座端面距離
L1
c1+c2+(5~8)=39
內(nèi)機(jī)壁至軸承座端面距離
L2
δ+c1+c2+(5~8)=49
大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離
△1
≥1.2δ=12.24mm取14mm
齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離
△2
≥δ=8mm取10mm
機(jī)蓋、機(jī)座肋厚
m1,m
m1=m≈0.85δ1=6.46mm 取7mm
軸承端蓋外徑
D2
105
軸承端蓋凸緣厚度
e
(1~1.2)d3=8.96mm取12mm
軸承旁連接螺栓距離
s
s≈D2
。
沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第五章 標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)與選用
第五章 標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計(jì)與選用
5.1 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算
Ⅰ軸上與電動(dòng)機(jī)相聯(lián)處鍵的校核
鍵A10×28，b×h×L=6×6×20 單鍵
鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼，=125MPa
=125MPa，故滿足設(shè)計(jì)要求
Ⅱ軸上大齒輪處鍵
鍵 A12×25，b×h×L=10×8×36 單鍵
鍵聯(lián)接的組成零件均為鋼，=125MPa
，故滿足設(shè)計(jì)要求
Ⅲ軸上鍵
聯(lián)軸器處
采用鍵A，b×h×L=14×9×70 單鍵
滿足設(shè)計(jì)要求
聯(lián)接齒輪處的鍵
采用A型鍵A 單鍵
＝125Mpa，故滿足設(shè)計(jì)要求
5.2滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算
5.2.1 Ⅰ軸軸承
型號(hào)為30206的圓錐滾子軸承
（1）計(jì)算軸承的徑向載荷：
（2）計(jì)算軸承的軸向載荷 (查指導(dǎo)書(shū)p125) 30206圓錐滾子軸承的基本額定
動(dòng)載荷Cr=43.3KN,基本額定靜載荷Cor=50.5KW，e=0.37，Y=1.6
兩軸承派生軸向力為：
因?yàn)?
軸左移，左端軸承壓緊，右端軸承放松
、
（3）計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量載荷,取載荷系數(shù)
因?yàn)?
因?yàn)椋?
所以取
（4）校核軸承壽命
按一年300個(gè)每日2班制的工作日.壽命18年.因此所選軸承適用。
5.2.2 Ⅱ軸軸承
（1） 計(jì)算軸承的徑向載荷：
（2）計(jì)算軸承的軸向載荷 (查指導(dǎo)書(shū)p125) 30206圓錐滾子軸承的基本
額定動(dòng)載荷Cr=43.3KN,基本額定靜載荷Cor=50.5KW，e=0.37，Y=1.6
兩軸承派生軸向力為：
因?yàn)?
軸右移，左端軸承放松，右端軸承壓緊
、
（3）計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量載荷,取載荷系數(shù)
因?yàn)?
因?yàn)椋?
N
所以取
（4）校核軸承壽命
按一年300個(gè)單班制工作日.壽命14年.因此所選軸承適用。
5.2.3 Ⅲ軸軸承
（1）計(jì)算軸承的徑向載荷：
（2）計(jì)算出軸承的軸向載荷 (查指導(dǎo)書(shū)p125) 30211圓錐滾子軸承的基本
額定動(dòng)載荷Cr=90.8KN,基本額定靜載荷Cor=114KW，e=0.4，Y=1.5
兩軸承派生軸向力為：
因?yàn)?
軸右移，左端軸承放松，右端軸承壓緊
、
（3）計(jì)算軸承1、2的當(dāng)量載荷,取載荷系數(shù)
因?yàn)?
因?yàn)椋?
，所以取
（4）校核軸承壽命
按一年300個(gè)工作日,每天單班制.壽命15年.故所選軸承適用。
5.3 聯(lián)軸器的選擇與計(jì)算
軸的選擇,因?yàn)榉ㄌm連接,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,扭矩范圍大，等優(yōu)點(diǎn)，且常
用于載荷較平穩(wěn)的兩軸連接首先考慮此聯(lián)軸器聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算由于裝置用于
高速級(jí)傳動(dòng)，原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，故工作情況系數(shù)為.
（1） 告訴軸聯(lián)軸器的選擇：計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 =9.45N*M =20mm查手冊(cè)選用凸
緣聯(lián)軸器GY3.
（2） 計(jì)算低速軸的聯(lián)軸器： 計(jì)算轉(zhuǎn)矩為=45mm 查手
冊(cè)算用凸緣聯(lián)軸器GYS6
5.4 潤(rùn)滑與密封(潤(rùn)滑與密封方式的選擇、潤(rùn)滑劑的選擇)
油浸減速機(jī)的傳動(dòng)部位,減速器滾動(dòng)軸承采用油脂潤(rùn)滑。
5.5 減速器附件的選擇及說(shuō)明
（1） 窺視孔及其視孔蓋
為了控制零件的嚙合傳動(dòng),接觸點(diǎn),間隙,還要往箱體注入潤(rùn)滑油,應(yīng)設(shè)置窺視
孔在箱體的合適位置。窺視孔安裝在上箱頂蓋可以直接觀察到齒輪嚙合區(qū)域。通
內(nèi)即可),以檢查齒輪嚙合情況。
（2） 通氣器
減速器工作時(shí)，箱體內(nèi)溫度上升，氣體膨脹，壓力變大，為了能使箱內(nèi)因受
熱膨脹的空氣能自由排出去，保持箱體內(nèi)外壓力平衡，使?jié)櫥脱胤窒涿婊蜉S伸
密封件等縫隙不滲漏，在箱體頂部設(shè)有通氣器。
（3）軸承蓋
固定軸的軸向位置和軸向載荷,軸承孔與軸承蓋封閉的兩端。軸承內(nèi)孔法蘭式
和嵌入式兩種,在圖中是法蘭類(lèi)型軸承蓋,使用六角螺栓固定在箱體上;在軸承蓋
是透明的,過(guò)剩軸密封裝置安裝在透明的封面。
（4）定位銷(xiāo)
為了精確地加工軸承座孔，還要在每次拆裝箱蓋時(shí)依然保持軸承座孔制造加
工時(shí)的位置精度，應(yīng)在精加工軸承孔前，在箱蓋與箱座的連接凸緣上配裝配位銷(xiāo)。
圖中采用的是兩個(gè)定位圓的錐銷(xiāo)，安置在箱體縱向兩側(cè)連接邊緣上。箱體應(yīng)呈非
對(duì)稱(chēng)布置，防止錯(cuò)裝。
（5）油面指示器
油池中,為檢查減速器表面高度,為了保持經(jīng)常有適當(dāng)?shù)挠?油池箱體一般是
方便觀察,油面穩(wěn)定的地方,提供油位指示器，圖中的指示期是油標(biāo)尺。
（6）放油螺塞
換油時(shí),為排放電石油和清潔劑,應(yīng)該在最低的盒子底部和油池最低位置設(shè)置
排水孔,通常用螺塞將放油口塞住,放油塞和身體結(jié)合面應(yīng)添加墊片防止泄漏。
（7）啟蓋螺釘
為了加強(qiáng)密封效果,通常在內(nèi)閣時(shí)組裝細(xì)分表面涂以硅酸鈉或密封劑,當(dāng)刪除
常常由于膠結(jié)緊密的困難。為這個(gè)職位通常在箱蓋法蘭連接,1 ~ 2個(gè)螺絲孔,旋
入啟發(fā)與圓柱方盒子或半盒螺絲。扭曲牧師盒螺絲蓋子可以抬高。牧師盒螺絲可
以一樣大小的螺栓法蘭連接。
（8）起吊裝置
圖在盒子里配備了兩圈,用來(lái)提升蓋,下法蘭鍛造結(jié)束的箱座四鉤,用于提升
整個(gè)減速器。
沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn)
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致謝
這么快就畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束,感覺(jué)設(shè)計(jì)給我們帶來(lái)了很多的收獲,開(kāi)始接受任務(wù)要求時(shí),我覺(jué)得壓力很大,但這種感覺(jué)很快就消失了,因?yàn)楹芸炀驮诤罾蠋煹膸椭伦?有了自己的設(shè)計(jì)思路,在這里我要感謝侯老師給了我最及時(shí)的指導(dǎo),我不確定自己的設(shè)計(jì)有多好,但我肯定這是我付出后才收獲的果實(shí)。
在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,遇到各種波折,數(shù)據(jù)錯(cuò)了,一半照片發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)有點(diǎn)小錯(cuò)誤,等等,但在一個(gè)無(wú)助的變化,觀察正確的圖,驕傲和滿意是不言而喻的,各種各樣的小知識(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,老師談到了印像是真的不記得了,立刻感覺(jué)到有時(shí)在課堂上不仔細(xì)聽(tīng)老師講課的后果,但我能夠通過(guò)一些參考文獻(xiàn)把不知道的弄明白，了解整個(gè)設(shè)計(jì)，感覺(jué)最重要的是認(rèn)真,在圖紙和計(jì)算數(shù)據(jù)的過(guò)程中,每一個(gè)小錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致所有的崩潰。這次課程設(shè)計(jì)老師最常說(shuō)的是到了工作,領(lǐng)導(dǎo)吩咐的任務(wù)怎么困難都要完成,三個(gè)星期的課設(shè),我不知道有多少個(gè)熬夜的晚上，仿佛再次回到了高三的感覺(jué),但是當(dāng)這一切都完成后覺(jué)得值得,因?yàn)槲铱梢宰院赖卣f(shuō),這是我的成果。萬(wàn)分感謝侯老師的細(xì)心指導(dǎo)與幫助。
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