【正文】 第 7 頁(yè) 共 30 頁(yè) 3 減速機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇電動(dòng)機(jī)： 選電動(dòng)機(jī)類型 滾動(dòng)軸承效率 ?滾 =；聯(lián)軸器效率 ?聯(lián) =。 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)：因此有三種傳支比方案。質(zhì)量 63kg。 mm 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 8 頁(yè) 共 30 頁(yè) 4 齒輪的選擇 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇齒輪材料及精度等級(jí) 考慮減速器傳遞功率不在，所以齒輪采用軟齒面。則大齒輪齒數(shù)： Z2=iZ1=2 16=32 實(shí)際傳動(dòng)比 I0 傳動(dòng)比誤差： ii0/I=0%2% 可用 齒數(shù)比： u=i0=2 由參考文獻(xiàn) [2]表取 φ d= 轉(zhuǎn)矩 T1 T1= 106 P/n1= 106 下面通過(guò)圖 、表 。 d2 d2= d1+2a， a 為定位軸肩高度。當(dāng)此軸段較長(zhǎng)時(shí)，可改設(shè)計(jì)為兩個(gè)階梯段，一段與軸承配合，精度較高，一段與套筒配 d4 d4= d3+1~5mm（自由軸肩）， d4 與齒輪孔相配，應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。也可按（ ~） d1 取定。尤其值得注意的是：當(dāng)各零件相對(duì)位置確定以后，支承點(diǎn)的跨距即可確定，這時(shí)就可以計(jì)算支承反力 ，對(duì)軸的危險(xiǎn)截面進(jìn)行復(fù)合強(qiáng)度核核以及軸承壽命計(jì)算等，如果軸的強(qiáng)度不合格或者軸承壽命不符合要求，這時(shí)就要重新選擇軸承和調(diào)整結(jié)構(gòu)。 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 中小型減速器的齒輪一般用鍛鋼制造。為模數(shù)）時(shí)，則齒輪與軸應(yīng)做成一體的齒輪軸。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 13 頁(yè) 共 30 頁(yè) 圖 軸承圖 滾動(dòng)軸承類型與尺寸選擇以及軸承組合設(shè)計(jì)可參照教材有關(guān)章節(jié)進(jìn)行。 軸承蓋結(jié)構(gòu)型式分為凸緣式（用螺釘將蓋固定在箱體上）和 嵌入式（用蓋的圓周凸緣嵌入軸承座孔的槽內(nèi)固定）。 ⊿ 1 齒頂圓與減速器內(nèi)壁之間的最小間隙 ⊿ 1≥ , δ— 箱座壁厚。 （ 3）嵌入式軸承蓋結(jié)我緊湊，重量輕，但承載能力較差，且不便于調(diào)整軸承間隙，不宜用于要求準(zhǔn)確調(diào)整間隙的場(chǎng)合。調(diào)整墊片組的組別，片數(shù)及厚度可由表 。取套筒長(zhǎng)為 16mm，通過(guò)密封蓋軸段長(zhǎng)應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度安裝齒輪段長(zhǎng)度應(yīng)比輪轂寬度小 2~3mm,故 II 段長(zhǎng)： L2==33mm III 段直徑 d3=38mm L3 =125mm Ⅳ段直徑 d4=30mm 由手冊(cè)得： c=4 h=2c=2 4=8mm d4=d3+2C=482 =30mm L4=15mm Ⅴ段直徑 d5=28mm L5=60mm。nrtF F N?? ?? ? ?? ta n 192 3 ta n 8 06 39。選取軸的材料為 45鋼，調(diào)質(zhì)處理。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 21 頁(yè) 共 30 頁(yè) 7 軸承的選用與校核 軸承的選用 確定軸承尺寸參數(shù) 在許多場(chǎng)合，軸承的內(nèi)孔尺寸已經(jīng)由機(jī)器或裝置的結(jié)構(gòu)具體所限定。在這種情況下，演算滾道和滾動(dòng)體過(guò)量塑性變形的安全系 數(shù)。要想越充分的利用軸承，那么對(duì)軸承尺寸選用的演算精確性就越重要。該負(fù)荷（對(duì)向心軸承來(lái)說(shuō)是徑向力，對(duì)推力軸承而言則是軸向力），在滾動(dòng)體和滾道接觸區(qū)域的中心產(chǎn)生的理論壓強(qiáng)為： 4600 N/MM2 自調(diào)心球軸承 4200 N/MM2其它類型球軸承 4000 N/MM2所有滾子軸承在額定靜負(fù)荷 CO的作用下，在滾動(dòng)體和滾道接觸區(qū)的最大承載部位，所產(chǎn)生的總塑性變形量約為滾動(dòng)體直徑的萬(wàn)分之一。 動(dòng)負(fù)荷軸承 DIN ISO281所規(guī)定的動(dòng)負(fù)荷軸承計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方法的基礎(chǔ)是材 料疲勞失效（出現(xiàn)凹坑），壽命計(jì)算公式為： L10=L=(C/P)P [106轉(zhuǎn) ]其中 L10=L名義額定壽命 [106轉(zhuǎn) ]C額定動(dòng)負(fù)荷 [KN] P 當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷 [KN] P 壽命指數(shù) L10是以 100萬(wàn)轉(zhuǎn)為單位的名義額定壽命 [106轉(zhuǎn) ] C 額定動(dòng)負(fù)荷 [KN] P 壽命指數(shù) L10是以 100萬(wàn)轉(zhuǎn)為單位的名義額定壽命。其方向、大小恒定不變。球軸承和滾子軸承的壽命指數(shù) P有所不同。保持架軸承的最小負(fù)荷系數(shù) P/C=,而滿裝軸承的最小負(fù)荷系數(shù) P/C=(P為當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷， C為額定動(dòng)負(fù)荷 )。則： 1 1 1 1 1()p r aP f X F Y F? ? ? 6 39。在單件生產(chǎn)中，特別是大型減速器，可采用焊接結(jié)構(gòu)，以減輕重量，縮短生產(chǎn)周期。凸臺(tái)的設(shè)置可使軸承座旁的聯(lián)接 設(shè)計(jì)凸臺(tái)結(jié)構(gòu)要注意下列幾個(gè)問(wèn)題： ①軸承座旁兩凸臺(tái)螺栓距離 S應(yīng)盡可能靠近。搬手空間根 據(jù)螺栓直徑的大小由尺寸 C1和 C2確定。 （ 4）地腳螺栓孔應(yīng)開(kāi)在箱座底部凸緣與地基接觸的部位；不能懸空。 為保證箱蓋、箱座的接合面之間的密封性，接合面凸緣聯(lián)接螺栓的間距不宜過(guò)大，一般不大于 150~180mm，并盡量對(duì)稱布置。當(dāng)箱壁的厚度變化較 大時(shí)，應(yīng)采用平緩過(guò)渡的結(jié)構(gòu)。 同一側(cè)的各種加工端面盡可能一樣平齊，以便于一次調(diào)整刀具進(jìn)行加工。本減速箱箱體，壁厚采用 8mm~10mm，符合標(biāo)準(zhǔn) 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 26 頁(yè) 共 30 頁(yè) 9 密封和潤(rùn)滑的設(shè)計(jì) 密封 由于選用的電動(dòng)機(jī)為低速，常溫，常壓的電動(dòng)機(jī)則可以選用毛氈密封。 潤(rùn)滑 (1) 對(duì)于齒輪來(lái)說(shuō)，由于傳動(dòng)件的 的圓周速度 v 12m/s,采用浸油潤(rùn)滑，因此機(jī)體內(nèi)需要有足夠的潤(rùn)滑油，用以潤(rùn)滑和散熱。這樣不僅密封簡(jiǎn)單，不宜流失，同時(shí)也能形成將滑動(dòng)表面完全分開(kāi)的一層薄膜。 ，如計(jì)算、繪圖、熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料（手冊(cè)、圖冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗(yàn)數(shù) 據(jù)，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算和數(shù)據(jù)處理等。 。在課題的研究過(guò)程中 ， 導(dǎo)師在理論分析、難點(diǎn)解疑等各個(gè)方面對(duì)我進(jìn)行了悉心的指導(dǎo) ， 對(duì)論文結(jié)構(gòu)的組織及全文的總成進(jìn)行了多次細(xì)致認(rèn)真的審改 ， 并提出了寶貴的意見(jiàn)。愿所有的老師工作順順利 ， 萬(wàn)事如意 ； 愿所有的同學(xué)在以后的工作及學(xué)習(xí)中都努力奮斗 ， 充分發(fā)揮各自的潛質(zhì) ，發(fā)揚(yáng)理工人的學(xué)風(fēng)與奮斗精神 ,為祖國(guó)的建設(shè)貢獻(xiàn)自己的力量。在此即將畢業(yè)之際 ， 我對(duì)導(dǎo)師對(duì)我的精心培養(yǎng)和無(wú)微不至的關(guān)懷表示由衷的感謝和敬意。這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)充實(shí)了我的知識(shí)，也為我以后走上工作崗位奠定了基礎(chǔ)，期盼獲得收獲的那一天！ 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 29 頁(yè) 共 30 頁(yè) 參 考 文 獻(xiàn) [1] 楊明忠 ,朱家誠(chéng)主編 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M]. 武漢 :武漢 理工大學(xué)出版社 , [2] 吳宗澤，羅圣國(guó)主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京 :高等教育出版社 , [3] 璞良貴，紀(jì)名剛主編 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M].第八版 .北京：高等教育出版社， [4] 孫靖民主編 .機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì) [M].第三版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [5] 方世杰，綦耀光主編 .機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [6] 王昆等主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè) 計(jì)手冊(cè) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [7] 劉瑞新，洪遠(yuǎn)征等編著 .Visual Basic 程序設(shè)計(jì)教程 [M].第二版 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [8] 楊黎明主編 .機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社， [9] 張紹匍，徐錦康，魏傳儒主編 .機(jī)械零件學(xué)習(xí)指南與課程設(shè)計(jì) [M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [10] 鄭貞平，喻德主編 .UG NX5 中文版三維設(shè)計(jì)與 NC加工實(shí)例精解 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [11] 《實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組 .實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [12] 季杏法主編 .小型三相異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)手冊(cè) [M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [13] 龐起淮主編 .小功率電動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù)手冊(cè) [M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [14] （美） .CR. 機(jī)械設(shè)計(jì)通用手冊(cè) [M] 河海大學(xué)機(jī)械學(xué)院譯 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 [15 ］ 王明亮 . 關(guān)于中國(guó)學(xué)術(shù)期刊標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)工程的進(jìn)展[EB/OL]. [16］ 萬(wàn)錦坤 .中國(guó)大學(xué)學(xué)報(bào)論文文載 (19831993).英文版［ DB/CD］ .北京 :中國(guó)大百科全書出版社 ,1996. 36 [17] Carrol, R., and Johnson, G.,“Optimal design of pact spur gear sets”, ASME Journal of mechanisms, transmissions and automation in design. [J] , , March 1984, 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 30 頁(yè) 共 30 頁(yè) 致 謝 本文的研究工作是在導(dǎo)師鄭軍和郭平英教授的精心指導(dǎo)下順利完成的。不具備這項(xiàng)能力就難以勝任未來(lái)的挑戰(zhàn)。 ，綜合運(yùn)用了機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展。對(duì)于單級(jí)減速器，浸油深度為一個(gè)齒全高，這樣就可以決定所需油量，單級(jí)傳動(dòng) ,每傳遞 1KW 需油量 V0=~。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲(chǔ)存潤(rùn)滑油和遮擋灰塵。因此，軸承座的外端面、觀察孔、透氣塞、吊環(huán)螺釘、油 標(biāo)尺和油塞以及凸緣連接螺栓孔等處均應(yīng)制出凸臺(tái)（凸出非加工面 3~5mm）以便加工。 (2)機(jī)械加工工藝性的要求軸承座孔應(yīng)為通孔，最好兩端孔徑一樣以利于加工。 箱體結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的工藝性 (1)鑄造工藝性的要求，箱壁不宜太薄， δmin≧ 8mm，以免澆鑄時(shí)鐵水流動(dòng)困難，出現(xiàn)充不滿型腔的現(xiàn)象。 確保箱體接合面的密封、定位和內(nèi)部傳動(dòng)零件的潤(rùn)滑。但還應(yīng)小于軸承座凸緣寬度 3~5mm..，以便于凸緣端面的加工。 D2則為軸承座凸緣的外徑。 減速器箱體的 設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下： 箱體應(yīng)具有足夠的剛度 （ 1）軸承座上下設(shè)置加強(qiáng)筋。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 24 頁(yè) 共 30 頁(yè) 8 減速器的箱體結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì) 概述 箱體一般用灰鑄鐵 HT150或 HT200制造。參見(jiàn) GB/T27694 軸承的校核： 根據(jù)設(shè)計(jì)，取主動(dòng)軸左側(cè)軸承校核。連續(xù)的負(fù)荷及 速度曲線就要用分段近似值來(lái)替代。 P=X*Fr+Y*Fa 其中： P當(dāng)量動(dòng)負(fù)荷， Fr徑向負(fù)荷， Fa軸向負(fù)荷，單位都是千牛頓， X徑向系數(shù)， Y軸向系數(shù)。額定動(dòng)負(fù)荷 C [KN]在每一類軸承的參數(shù)表中都可以找到，在該負(fù)荷作用下，軸承可以達(dá)到 100萬(wàn)轉(zhuǎn)的額定壽命。PO在滾動(dòng)體和滾道的最大承載接觸區(qū)域中心所產(chǎn)生的應(yīng)力，與實(shí)際負(fù)荷組合所產(chǎn)生得應(yīng)力相同。FS=CO/PO 其中 FS靜負(fù)荷安全系數(shù)， CO額定靜負(fù)荷 [KN]， PO當(dāng)量靜負(fù)荷 [KN] 靜負(fù)荷安全系數(shù) FS是防止?jié)L動(dòng)零件接觸區(qū)出現(xiàn)永久性 變形的安全系數(shù)。只有在特殊情況時(shí)，才根據(jù) DIN ISO 281對(duì)實(shí)際可達(dá)到的工作壽命做名義壽命演算。該演算包括將軸承實(shí)際載荷跟其載荷能力進(jìn)行比較。 圖 主軸圖 其彎扭特性大致如下示意圖：中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 20 頁(yè) 共 30 頁(yè) 22HVM M M??，對(duì)截面Ⅱ右側(cè)分析，由公式：22( ) 4 ( ) 7 . 7 5 1 . 52ca M a T SWW? ? ? ? ? ?所以軸的強(qiáng)度是足夠的。39。 3 4 39。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第 18 頁(yè) 共 30 頁(yè) 6 軸的計(jì)算 6,1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸上零件的定位，固定和裝配 單級(jí)齒輪傳動(dòng)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，聯(lián)接以平鍵作過(guò)渡配合固定，兩軸承分別以軸肩和大筒定位，則采用過(guò)渡配合固定 確定軸各段直徑和長(zhǎng)度 工段： d1=28mm 長(zhǎng)度取 L1=60mm ∵ h=2c c= 其中花鍵長(zhǎng)度為 35mm。 調(diào)整墊片組由多片厚度不同的墊片組成。 L3 軸承端蓋及聯(lián)接螺栓頭高度 根據(jù)軸承端蓋結(jié)構(gòu)型式?jīng)Q定 L4 箱外轉(zhuǎn)動(dòng)零件至固定零件的距離 L4=15~20 L5 *箱外零件與軸的配合長(zhǎng)度 L5=（ ~） d,d配合