【正文】 .............................................................................................. 48 青海大學(xué) 7 第 7 頁(yè) 第 1章 緒論 隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高人們對(duì) 產(chǎn)品的需求是多樣化的這就決定了未來(lái)的生產(chǎn)方式趨向多品種、小批量。在各行各業(yè)中十分廣泛地使用著齒輪減速器。它是一種不可缺少的機(jī)械傳動(dòng)裝置 . 它是機(jī)械設(shè)備的重要組成部分和核心部件。目前， 國(guó)內(nèi)各類(lèi)通用減速器的標(biāo)準(zhǔn)系列已達(dá)數(shù)百個(gè)基本可滿足各行業(yè)對(duì)通用減速器的需求。國(guó)內(nèi)減速器行業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不斷擴(kuò)展產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家同類(lèi)產(chǎn)品水平，承擔(dān)起為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)提供傳動(dòng)裝置配套的重任，部分產(chǎn)品還出口至歐美及東南亞地區(qū)推動(dòng)了中國(guó)裝 配制造業(yè)發(fā)展。 圓錐 圓柱斜齒輪設(shè)計(jì)的目 的，通過(guò)設(shè)計(jì)熟悉機(jī)器的具體操作， 增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)和社會(huì)適應(yīng)能力。進(jìn)一步鞏固、深化已學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法掌握通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)原理和過(guò)程。對(duì)所學(xué)技能的訓(xùn)練，例如：計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等。學(xué)會(huì)利用多種手段 (工具 )分析問(wèn)題、解決問(wèn)題 如在本設(shè)計(jì)中選擇 AutoCAD、 pro/e 等工具。了解減速器內(nèi)部齒輪間的傳動(dòng)關(guān)系。 青海大學(xué) 8 第 8 頁(yè) 第 2章 機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)及分析決策 傳動(dòng)方案 驅(qū)動(dòng)卷筒的轉(zhuǎn)速 m i n/ v100060n ??? ??????? 選用同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 或 1500r/min 的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)，因此傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比約為 13。根據(jù)總傳動(dòng)比數(shù)值，可擬定以下傳動(dòng)方案： 圖一 選擇電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式 按工作要求和工作條件，選用一般用途的 Y（ IP44）系列三相異步電動(dòng)機(jī)，它為臥式封閉結(jié)構(gòu)。 電動(dòng)機(jī)容量 (1)卷筒的輸出功率 青海大學(xué) 9 第 9 頁(yè) (2)電動(dòng)機(jī)輸出功率 傳動(dòng)裝置的總效率 式中 1? 、 2? ...為從電動(dòng)機(jī)至卷筒軸的各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和軸承的效率。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》表 24 查得：滾動(dòng)軸承效率為 ，圓柱齒輪傳動(dòng)效率為 ；圓錐齒輪傳動(dòng)效率為 ；彈性聯(lián)軸器 效率為 ；卷筒軸滑動(dòng)軸承效率為 ；則 故 (3)電動(dòng)機(jī)額定功率 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》表 201 選取電動(dòng)機(jī)額定功率 (4）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》表 24 查得減速器傳動(dòng)比為 8~15，故 m i n/r) 8 1 5~()15~8(inn awd ????? 初選同步轉(zhuǎn)速分別為 1000r/min 和 1500r/min 的兩種電動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，如下表： 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) 電動(dòng)機(jī)質(zhì)量 (kg) 同步 滿載 1 Y132M16 4 1000 960 73 2 Y112M4 4 1500 1440 43 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 青海大學(xué) 10 第 10 頁(yè) 總傳動(dòng)比 V帶傳動(dòng) 二級(jí)減速器 4 兩方案均可行 ,但方案 1 傳動(dòng)比較小 ,傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小 ,因此采用方案1,選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y132M16。 (5）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形 ,安裝尺寸 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）課程設(shè)計(jì)》表 20表 202 查得主要數(shù)據(jù)，并記錄備用。 傳動(dòng)比分配及各個(gè)軸的參數(shù) 傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 分配各級(jí)傳動(dòng)比。因?yàn)槭菆A錐圓柱齒輪減速器，所以 圓錐圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比 各軸轉(zhuǎn)速（軸號(hào)見(jiàn)圖一） 各軸輸入功率 按電動(dòng)機(jī)所需功率 計(jì)算各軸輸入功率，即 青海大學(xué) 11 第 11 頁(yè) 各軸轉(zhuǎn)矩 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果如下表： 項(xiàng)目 軸 1 軸 2 軸 3 軸 4 軸 5 轉(zhuǎn)速 (r/min) 1440 1440 483 功率 (kw) 轉(zhuǎn)矩 (N*m) 31.,1 傳動(dòng)比 1 1 4 1 效率 1 青海大學(xué) 12 第 12 頁(yè) 第 3章 減速器的設(shè)計(jì) 圓錐直齒輪設(shè)計(jì) 已知輸入功率 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，小齒輪轉(zhuǎn)速 1440r/min，齒數(shù)比 u=，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命 10 年（設(shè)每年工作 300 天），一班制，帶式輸送機(jī)工作經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)，工作有輕震，不反轉(zhuǎn)。 選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （ 1）圓錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高，故選用 7 級(jí)精度(GB1009588) （ 2）材料選擇 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 101 選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì) )，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。 （ 3）選小齒輪齒數(shù) ，大齒輪齒數(shù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =25錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =，取整 75。則 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) K= 2）計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩 3）選齒寬系數(shù) 4）由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 1021d 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ,大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 5）由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) 6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 青海大學(xué) 13 第 13 頁(yè) 7) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 1019 取接觸疲勞壽命系數(shù) 8) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 （ 2）計(jì)算 1）試算小齒輪分度圓直徑 ，代入 中較小的值 2）計(jì)算圓周速度 v 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 3）計(jì)算載荷系數(shù) 根據(jù) v=， 7 級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 108 查得動(dòng)載系數(shù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 直齒輪 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 102 查得使用系數(shù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 根據(jù)大齒輪兩端支撐，小齒輪作懸臂布置，查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表得軸承系數(shù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 接觸強(qiáng)度載荷系數(shù) 4）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，得 青海大學(xué) 14 第 14 頁(yè) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 5）計(jì)算模數(shù) m 取標(biāo)準(zhǔn)值 m=3mm 6） 計(jì)算齒輪相關(guān)參數(shù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 7）圓整并確定齒寬 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 圓整取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =46mm , 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =41mm 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 （ 1）確定彎曲強(qiáng)度載荷系數(shù) （ 2）計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 青海大學(xué) 15 第 15 頁(yè) （ 3）由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 105 查得齒形系數(shù) 應(yīng)力校正系數(shù) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ 4）由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 2020c 查 得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 （ 5 ）由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》圖 1018 取彎曲疲勞壽命系數(shù)= （ 6）計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù) ? ，得 （ 7）校核彎曲強(qiáng)度 根據(jù)彎曲強(qiáng)度條件公式 進(jìn)行校核 滿足彎曲強(qiáng)度，所選參數(shù)合適。 圓柱斜齒輪設(shè)計(jì) 青海大學(xué) 16 第 16 頁(yè) 已知輸入功率 ，小齒輪轉(zhuǎn)速 483r/min，齒數(shù)比 u=4，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，工作壽命 10年（設(shè)每年工作 300 天），一班制，帶式輸送機(jī)工作經(jīng)常滿載，空載起動(dòng)，工作有輕震，不反轉(zhuǎn)。 選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù) (1) 圓 錐圓柱齒輪減速器為通用減速器，速度不高 ,故選用 7 級(jí)精度(GB1009588) (2) 材料選擇 由《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表 101 選擇大小齒輪材料均為45 鋼（調(diào)質(zhì)），小齒輪齒面硬度為 250HBS，大齒輪齒面硬度為 220HBS。 (3) 選 小 齒 輪 齒 數(shù) ， 大 齒 輪 齒 數(shù) (4) 選取螺旋角。初選螺旋角 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行