【正文】 長的方向發(fā)展。在醫(yī)療、生物工程、機器人等領(lǐng)域中，微型發(fā)動機已基本研制成功，如能在納米級領(lǐng)域內(nèi)輔以納米級的減速器，則應(yīng)用前景更加遠大。 設(shè)計過程及設(shè)計方法 2 機械設(shè)計過程一般包括規(guī)劃設(shè)計、方案設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、施工設(shè)計和改進設(shè)計等幾個階段。 2 特點：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。 電動機的輸出功率為 ?? kw 3 確定電動機的額定功率 因為 ≥ ， 查《機械工程師電子手冊》可知： 5 選定電動機的額定功率 kw 4 選擇電動機轉(zhuǎn)速： 滾筒轉(zhuǎn)速為 ? r/min 經(jīng)查表按推薦的傳動比合理范圍： V帶傳動的傳動比 i1＝ 2～ 4，二級圓柱直齒輪減速器傳動比 i2＝ 8～40。 m） 轉(zhuǎn)速 r/min 輸入功率 輸出功率 輸入轉(zhuǎn)矩 輸出轉(zhuǎn)矩 電動機軸 / / 1440 Ⅰ 軸（高速軸） 576 Ⅱ 軸（中間軸） Ⅲ 軸（低速軸） Ⅳ 軸（卷筒軸） 8 第 3 章 V 帶的設(shè)計 V帶型號： 確定計算功率 經(jīng)查吉林大學(xué)出版社出版，朱艷芳主編的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 121 頁 表79可知： （ 31） 式中： — 設(shè)計計算功率 kW； — 工作情況系數(shù) ,查表選取 ；P— 傳遞的名義功率 kW， 則 。 2 計算大帶輪基準直徑 (32) 式中 i= 則 : ； 參照表 710 取 =315mm 確定中心距 a 和膠帶長度 1 初步確定中心距 ( ) ( ) 9 ( ) ( ) 取 =600mm； 2 初選 后，可根據(jù)下式計算膠帶的初選帶的長度 ( ) ( ) ( ) ( ) 根據(jù)初選長度 查吉林大學(xué)出版社出版，朱艷芳主編的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 123 頁表 711 選取和 相近的標(biāo)準 V帶基準長度 mm 計算出實際中心距 mm 驗算小帶輪包角 176。 確定 V帶根數(shù) ( ) (33) 式中： — 計算功率； — 單根普通 V帶的額定功率； — 單根普通V帶額定功率的增量； — 長度系數(shù)； — 包角因數(shù)； , 查吉林大學(xué)出版社出版，朱艷芳主編的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 119頁表 74 可知： =， =,由 124 頁表 71 和 表 712 分別可知： , ，則 ( ) ( ) ,取 Z=5。將以上數(shù)據(jù)代入得 ( )√( ) mm 初算中心距 mm 確定基本參數(shù)，計算主要尺寸 1 選擇齒數(shù)：取 ， 則 ， 取 。 注：高速級齒輪幾何參數(shù)與低速級齒輪幾何參數(shù)共見表 43。 由吉林大學(xué)出版社出版，朱艷芳主編的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 69 頁表 55選 。 齒輪幾何尺寸計算繪制齒輪零件圖 。 軸上零件的定位、固定和裝配 由前面齒輪計算結(jié)果可知 I 軸為齒輪軸，二 級減速器中可將高速齒輪安排在箱體右側(cè)，相對于軸承不對稱分布 ?？紤]箱外連接螺栓扳手空間位置， +5~8mm，查《機械工程師電子手冊》可以計算出箱體壁厚 ，軸承端蓋旁連接螺栓直徑 ， ， ，則 ，比較孔內(nèi)安裝零件和箱外連接螺栓扳手空間位置要求，取大值 ，所以取 。 Ⅰ 軸各軸段長度直徑數(shù)據(jù)見表 51： 19 表 51 高速軸各軸段參數(shù)表 1 2 3 4 5 6 7 直徑 d/mm 32 40 45 55 55 45 長度 l/mm 64 64 19 118 70 25 19 3 Ⅰ 軸的簡易結(jié)構(gòu)布置圖如下： Ⅰ 軸的受力分析及彎矩、扭矩計算 Ⅰ 軸的受力分析 如下 ： 取齒輪齒寬的中間、軸承寬中點為受力點，則： 20 1 求作用在齒輪上的力 式中 — 高速軸輸入轉(zhuǎn)矩； — 高速軸上小齒輪 1的分度圓直徑。 校核軸承和計算壽命 1 校核軸承 A 徑向載荷 √ √ 軸向載荷 故 ；查吉林大學(xué)出版社出版，朱艷芳主編的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》200 頁表 101利用線性插值求得 e=， 則 ，查表 1015，X=1； Y=0 則 ： 當(dāng)量動載荷： 2 計算軸承 A 壽命 查吉林大學(xué)出版社出版，朱艷芳主編的《 機械設(shè)計基礎(chǔ)》 199 頁表1013 可知： ； 。 鍵聯(lián)接的強度校核 查高等教育出版社出版，劉力主編的《機械制圖》第二版 320 頁可知： 聯(lián)接 V 帶帶輪的鍵 選用普通平鍵 （ A 型） ，基本尺寸為 ， 由化學(xué)工業(yè)出版社，成大先主編的《機械設(shè)計手冊》第四版第二卷表 531表 5317 可知： ， ， ； 鍵聯(lián)接所傳遞的轉(zhuǎn)矩： Ⅰ 鍵工作面的壓強： Ⅰ 24 式中 d— 該軸段的直徑；鍵校核合格。軸承分別以軸肩和套筒實現(xiàn)軸向定位，靠過盈配合實現(xiàn)周向固定，軸通過兩端軸承實現(xiàn)軸向定位。 Ⅱ 軸各軸段長度直徑數(shù)據(jù)見表 52： 表 52 中間軸各軸段參數(shù)表 1 2 3 4 5 6 直徑 d/mm 55 65 75 120 65 55 長度 l/mm 47 60 20 80 20 21 2 各軸段配合及表面粗糙度：軸頸處為 ， ，齒輪配合處 ， 。由吉林大學(xué)出版社出版，朱艷芳主編的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 164 頁表 9 171 頁表 93查得： ， ，則 ： ，強度滿足！ 計算危險截面處軸的直徑 √ √ 由 可知： Ⅱ 軸設(shè)計合格。對于球軸承 代入公式得 ： Ⅱ ( ) ( ) (小時 ) 在上述工作條件下，該軸承壽命為 63702 小時，滿足五年兩班制要求。按成大先主編的《機械設(shè)計手冊》第四版第二卷表 6119 查得： A=112(以下軸均取此值 ) 初步確定 III 軸的輸入端直徑 ： √ Ⅲ Ⅲ? √ ? 考慮到軸端有鍵槽，軸徑應(yīng)增大 4﹪～ 5﹪， 初定， mm。 軸段 6 安裝齒輪，為了安裝可靠取 ；根據(jù)低速級 齒輪嚙合可以算出大齒輪端面距離箱體內(nèi)壁距離為 18mm， 為保證軸承含在箱體軸承孔中，并考慮軸承的潤滑，考慮到端蓋的厚度，取軸承端面距箱內(nèi)壁距離為 8mm ，則 ； 軸段 5 為軸肩，取 ； 根據(jù)前面的計算可以確定箱體內(nèi)部距離為 196mm，則 32 196187420+8=92mm；軸段 3 安裝軸承取 ；軸段 2 的長度要考慮端蓋上的螺栓安裝，故取 ；軸段 1 安裝聯(lián)軸器 ，根據(jù)《機械工程師電子手冊》取 。當(dāng)量轉(zhuǎn)矩： √ ( Ⅲ ) 若認為軸的扭切應(yīng)力是脈沖循環(huán)變應(yīng)力，取校正系數(shù) ，帶入上式可得 √ ( Ⅲ ) √ ( ) 軸的強度條件： 式中， W— 軸的抗彎截面系數(shù) ； d— 該軸段的直徑； — 軸的需用彎曲應(yīng)力；因為軸的材料為 45＃ 優(yōu)質(zhì)碳素鋼，調(diào)質(zhì)處理。 3 校核軸承 B 徑向載荷 √ √ 軸向載荷 故 ；查吉林大學(xué)出版社出版，朱艷芳主編的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》200 頁表 101利用線性插值求得 e=， 則 ，查表 1015，X=1； Y=0 則 ： 當(dāng)量動載荷： 4 計算軸承 B 壽命 查吉林大學(xué)出版社出版，朱艷芳主編的《機械設(shè)計基礎(chǔ)》 199 頁表1013 可知： ； 。 38 第 6 章 減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 減速器的結(jié)構(gòu)分配 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。機體外型簡單，拔模方便。油尺安置的部位不能太低，以防油進入油尺座孔而溢出。 減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸如表 61： 表 61 減速器機體結(jié)構(gòu)尺寸 名稱 符號 計算公式 結(jié)果 箱座壁厚 10 箱蓋壁厚 9 箱蓋凸緣厚度 14 箱座凸緣厚度 b 15 箱座底凸緣厚度 25 地腳螺釘直徑 查《機械工程師電子手冊》 M16 地腳螺釘數(shù)目 n 查《機械工程師電子手冊》 6 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 M12 機蓋與機座 聯(lián)接螺栓直徑 ( ) M10 軸承端蓋螺釘直徑 ( ) 10 視孔蓋螺釘直徑 ( ) 8 ， ， 至外機壁距 離 查機械課程設(shè)計指導(dǎo)書表 4 2 116 ， ， 至凸緣邊緣距離 查機械課程設(shè)計指導(dǎo)書表 4 114 外機壁至軸承座端面距離 40 大齒輪頂圓與內(nèi)機壁距離 ?? 15 齒輪端面與內(nèi)機壁距離 ?? 15 減速器 三維模型投影 40 減速器整體 3 為視圖： 41 箱蓋三維視圖 箱體三維視圖 42 減速器的潤滑與密封 潤滑方式的選擇 因為此變速器為閉式齒輪傳動，又因為齒輪的圓周速度 ，所以采用將大齒輪的輪齒浸入油池中進行浸油潤滑 ， 考慮到高速級大齒輪可能浸不到油，所以在大齒輪下安裝一小油輪進行潤滑。 密封方式的選擇 由于 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 軸與軸承接觸處的線速度 ，所以采用氈圈密封。這是我們都希望看到的，也是我們進行畢業(yè)設(shè)計的目的和最終歸