【正文】 69c o s2 111 ??????? ?? mmmdd a 0 o s422 0 7c o s2 222 ??????? ?? （ 6）、大端齒根圓直徑 mmmdd 8 9 o o 111f ??????? ?? mmmdd 0 3mm1 . 5 77c o 0 7c o 222f ??????? ?? 圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算 已知輸入功率 ? （略大于小齒輪的實(shí)際功率），小齒輪的轉(zhuǎn)速為：min/487n2 r? ，大齒輪的轉(zhuǎn)速為 min/72n3 r? ，傳動比 ? ，由電動機(jī)驅(qū)動，工作壽命（設(shè)每年工作 300 天），兩班制，帶式輸送，平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向不變。 300179。 （ 3）、材料選擇，小齒輪材料為 40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 剛（調(diào)質(zhì)），硬度為 240HBS，二者材料硬度相差 40HBS。 表 已知條件 數(shù)據(jù)編號 運(yùn)輸帶工作拉力 F/KN 運(yùn)輸帶工作速度 v/ 卷筒直徑 D/mm E5 400 滾筒效率 j? =（包括滾筒和軸承的效率損失）； 工作情況 兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)； 使用折舊期 8 年； 工作環(huán)境 室內(nèi)，灰塵較大，環(huán)境最高溫度 35攝氏度； 動力來源 電力，三相交流，電壓 380/220V； 檢修期限 四年一大修，兩年一次小修； 制造條件及生產(chǎn)批量 一般機(jī)械廠制造，小批量生產(chǎn)； 根據(jù)已知條件可以計算出工作機(jī)所需有效功率 : ?wP .871 0 0 0 .515 2 0 01 0 0 0 ???FV kW 設(shè) 1? —— 聯(lián)軸器的效率 1? = 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 5 頁 共 51 頁 2? —— 圓錐齒輪的傳遞效率 (7級精度 ) 2? = 3?— — 圓柱齒輪的傳遞效率（ 8 級精度） 3? = 4? —— 軸承的效率 4? = 5? —— 輸送帶間的傳動效率 5? = 估算運(yùn)動系統(tǒng)總傳遞效率 : 2534321 ηηηηηη ?總 得傳動系統(tǒng)總效率 : 2534321 ηηηηηη ?總 = 8 6 23 ????? 所以電動機(jī)所需工作功率為： Pd=Pw/ 總? = 由表 所列 Y 系列三相異步電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中可以確定，滿足 dw PP? 條件的電動機(jī)額定功率 wP 應(yīng)取為 11kW 。 人在設(shè)計零件時的原始沖動是三維的，是有顏色、材料、硬度、形狀、尺寸、位置、相關(guān)零件、制造工藝等等關(guān)聯(lián)概念的三維實(shí)體，甚至是帶有相當(dāng)復(fù)雜的運(yùn)動關(guān)系的三維實(shí)體。英法合作研制的艦載直升飛機(jī)主傳動系統(tǒng)采用圓弧齒輪后，使減速器高度大為降低。圓柱圓錐齒輪減速器是最常用的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)之一。自 20 世紀(jì)90 年代以來，國 外機(jī)械工業(yè)進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期，技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)在于努力完善產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)高精度，多用途，超小型化是工業(yè)機(jī)械的發(fā)展趨勢。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等 復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 【 關(guān)鍵字 】 三維虛擬設(shè)計 三維建模 減速器 Design and simulation analysis of conecylindrical gear reducer Li Tian (Grade08,Class 4,Major machine design manufacture and automation， school of Mechanical Engineering， Shaanxi University of Technology， Hanzhong 723003， Shaanxi) Tutor: He Yong Abstract: The main research topics are based on the design of the original data reducer, reducer enough of ponent parts (including gears, shafts, bearings, the upper casing and lower casing) design and verification method. Of the two conical gear reducer design of functional deposition, the establishment of threedimensional parametric gear reducer and gear reducer design parts (the main transmission parts, standard parts, etc.) model library, the total assembly method of constructing the library. And with the Pro/E(PRO/ENGINEER) of drawing software and database technology, for two conical cylindrical gears threedimensional modeling of conical reducer cylindrical body position, the internal transmission parts, and assembly interference analysis, stress and strain analysis, spatial motion analysis, motion simulation, eventually to produce two dimensional drawings. Key words: 3D virtual design threedimensional modeling reducer I 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交 的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。隨著微電子工業(yè)向機(jī)械工業(yè)的滲透，現(xiàn)代機(jī)械日益向智能化和機(jī)電一體化方向發(fā)展。而齒輪減速器作為一種重要的動力傳遞裝置，在機(jī)械化生產(chǎn)中起著不可替代的作用。各國普遍采用硬齒面技術(shù)，提高硬度以縮小裝置的尺寸； 也可應(yīng)用以圓弧齒輪為代表的特殊齒形 。 基于特征的 三維 參數(shù)化 /變量化軟件開始進(jìn)入 設(shè)計 領(lǐng)域。傳動系統(tǒng)中采用兩級閉式圓錐 圓柱齒輪減速器。 （ 2）、運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用 8級精度。 8179。 ? ?111 2 .6 5 1 .5 8 0 .0 1 3 63 0 7 .1 4F a S aFYY? ??? ? ?222 2 . 1 1 5 1 . 8 6 0 . 0 1 6 1 92 4 4 . 2 9F a S aFYY? ??? 大齒輪的數(shù)值大。 1179。 = 模數(shù) mt mt =d3/z3=齒全高 h mmmmmh 5 t ???? 齒高比 9 2 ??hb 計算載荷系數(shù) k 查文獻(xiàn) [2]表 得使用系數(shù) Ak =1 根據(jù) v= 按 7 級精度查文獻(xiàn) [2]圖 得動載系數(shù) vk = 查圖 得 ?Hk = 直齒輪Hak = Fak =1。 163=489mm （ 2）、齒頂圓直徑 mmmhd aa 7832242z *33 ?????? ）（）（ mmmhd aa 495321632z *44 ?????? ）（）（ （ 3）、齒根圓直徑 mmmhd a **33f ????????? ）（）（ mmmhd a **44f ????????? ）（）（ （ 4）、 計算齒輪的寬度 B1=b= mmdd 727213 ????? . B2=B1+(5～ 10)mm B3=72mm B4=80mm 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 14 頁 共 51 頁 （ 5）、 中心距 a a=m(z3+z4)/2=3179。 P/n=9550179。 tan20176。 ①擬定軸上零件的裝配方案（見圖 ） ②根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位， 12 軸段 的 右端需 要 制出一軸肩，故取 23 段的直徑mmd 3532 ?? ，為了滿 足 端蓋密封， 23 軸段 的 右端需 要 制出一軸肩，故取 34 段的直徑mmd 4043 ?? ， mm58L 21 ?? mm42L 32 ?? 2）初步選擇滾動軸承。 ③截面 5 右側(cè) 抗彎截面系數(shù) 333 . 1dW mm???? 抗扭截面系數(shù) 333T 1 2 8 0 .2 dW mm???? 截面 5 右側(cè)彎矩 M 為 ?? 截面 5 上的扭矩為 mmN42380T ?? 截面上的彎曲應(yīng)力 M P 2 5 3 9 . 9 ??? WMb? 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 M P T ??? Wb? 過盈配合處的 k??? ，由文獻(xiàn)【１】附表 38 用插值法求出，并取 ????? ，于是得 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 20 頁 共 51 頁 ???? ???? ， 軸按磨削加工，由文獻(xiàn)【１】附圖 34 得表面質(zhì)量系數(shù)為 ?? ?? ?? 故得綜合系數(shù)為 ?????????????????????????? 計算安全系數(shù) caS 值。 取安裝齒輪的軸段， mmd 3532 ?? 錐齒輪左端與左軸承之間采用套筒定位，已知錐齒輪輪陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 22 頁 共 51 頁 轂長 ~ ? ，為了使套筒端面可靠地壓緊端面，此軸段應(yīng)略短于輪轂長，故取 mm40L 32 ?? ，齒輪的右端采用軸肩定位 軸肩高度 ? ，故取 mmh ? ，則軸環(huán)處的直徑為 mm42d 43 ?? 。因 ??d ， ??d ，經(jīng) 查 值后查得 ?? ?? ?? ， 又由文獻(xiàn)【１】附圖 31 可得軸的材料敏感系數(shù)為 , ???? 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 24 頁 共 51 頁 故有效應(yīng)力集中系數(shù)為 . 8511)(q1k . 8211)(q1k ??????? ??????? ）（ ）（??? ??? ?? 由 文獻(xiàn)【１】附圖 32 的尺寸系數(shù) ??? ，扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù) ??? 。齒輪左端以及軸承的定位采用擋油環(huán)，已知齒輪輪轂的寬度為 80mm，為了使擋油環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取 mml 7676 ?? ， mmd 6076 ?? 。 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù) ?? 及 ?? 按文獻(xiàn)【１】附表 32 查取。 (5) 確定軸上圓角和倒角尺寸 取軸端倒角為 2 45??。 ②聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 3TKT Aca? ，查文獻(xiàn)【１】表 141，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取 ? ，則 mmNTKT Aca ????? 4 3 7 5 6 73 3 6 5 9 ③查文獻(xiàn)【２】表 171，選 HL3 型彈性柱銷 聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為 630000 mmN? ，半聯(lián)軸器的孔徑 mmd 451 ? ，故取 mmd 4521 ?? ，半聯(lián)軸器長度 mmL 112? ，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為 84mm。 (5) 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計算應(yīng)力 M P a60030. 1 )()( 3 22222 ?? ????? W TMca ?? 前已選定軸的材料為 40rC （調(diào)質(zhì)），由文獻(xiàn)【１】表 151 查得 ? ? ? ?117 0 , caM P a? ? ?????， 故安全。2223222??????????????????????????? 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計論文 第 21 頁 共 51 頁 圓周力 1tF 、 2tF ，徑向力 1rF 、 2rF 及軸向力 1aF 、 2aF 如圖 . FFFFFF