【正文】 發(fā)展的社會，我們的齒輪加工也逐步往綠色環(huán)保的干式、半干式加工轉(zhuǎn)變，其中有高速和低溫冷風(fēng)干式加工兩個方向，從這一點上講，傳統(tǒng)的機加工 都將邁向一個新的臺階。 而且， 在 傳統(tǒng)繪圖設(shè)計過程中，工程師們感到最別扭的、最影響設(shè)計質(zhì)量的、最需要有人輔助的幾個常見的問題可能有下列幾項： 復(fù)雜的投影線生成問題 、 漏標(biāo)尺寸，漏畫圖線的問題 、 機構(gòu)的幾何關(guān)系和運動關(guān)系的分析討論問題 、 設(shè)計的更新與修改問題 、 設(shè)計工程管理問題 、 二維參數(shù)化的局限性 等等，這些在我們的二維軟件繪圖中都不能得到很好的解決。 對于創(chuàng)成設(shè)計，三維設(shè)計模式幾乎是最為合理的了 2 電機的選擇計算 選擇電動機的類型 按工作要求和工作條件選用 Y 系 列三相籠型異步電動機，全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓 380V. 選擇電動機的容量 工作機的有效功率為 Pw=FV/1000=(2200N )/1000=. 從電動機到工作機輸送帶間的總效率： 聯(lián)軸器的傳動效率 η 1=. 帶傳動效率η 2=. 一對圓錐滾子軸承的效率 η 3= 0. 98. 一對球軸承的效率 η 4= . 閉式直齒圓錐齒傳動效率η 5= . 閉式直齒圓柱齒傳動效率η 6= . 總效率 =η 2 1η 2 η 3 3 η 4η 5 η 6= 0. 983 =. 所以電動機所需工作功率為： Pd=Pw/η ∑ = 確定電動機轉(zhuǎn)速 查表得二級圓錐圓柱齒輪減速器傳動比 i=840，而工作機卷筒軸的轉(zhuǎn)速為： d=250mm nw=60 1000V/π d=所以電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為： nd=i nw =(840) =(6123060)r/m 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750 r/m,1000 r/m,1500 r/m,3000 r/m 四種。 = 齒根圓直徑： df1= * cosδ 1=702** 176。 *176。 *cosδ 2= tan20176。參照工作要求根據(jù) dmin=25mm 取 d IⅡ =30mm，根據(jù)機械設(shè)計手冊標(biāo)準(zhǔn)，單 列圓錐滾子承選用型號為 30206，其主要參數(shù)為 d=30mm， D=62mm， T=， B=16， C=14，所以 dⅤ Ⅵ =30mm。根據(jù)需要去 K=為聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩，即 : T=9550 P/n=9550 Tc=KT= = 聯(lián)軸器的需用轉(zhuǎn)矩 Tn=1250 許用轉(zhuǎn)速 [n]=4750r/minn=所以聯(lián)軸器符合使用要求 (4)作用在大直齒輪上的力： 圓周力： Ft4= Ft3= Fr4= Fr3= (5)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 如圖 35 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 第 17 頁 共 34 頁 17 如圖 35 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求， IⅡ軸端右端需要制出一軸肩 dIⅡ =40mm，故取 dⅡ Ⅲ =50mm，為了保證軸噸擋圈只壓在半聯(lián)軸器上面不壓在軸的斷面上，故 IⅡ軸段取 L IⅡ =80mm。 m ②水平面內(nèi)的支撐反力： ∵Σ MC=0，∴ RBz=Fr4 L1/（ L1+L2） = ∵Σ Z=0，∴ RCz= Fr4 RBz ==， ∵水 平面內(nèi) D 點彎矩 MDz= RCz L1= = 5 鍵聯(lián)接的選擇 高速軸的鍵連 接 1．高速軸 I輸出端與聯(lián)軸器的鍵連接 采用圓頭普通平鍵（ GB109579 ， GB109679），由 d=30 ㎜，查表得 b h=8 7，因 L1長為 60 ㎜，故取鍵長 L=50 ㎜ ， I的的鍵聯(lián)接 采用圓頭普通平鍵（ GB109579 ， GB109679），由 d=32 ㎜，查表得 b h=10 8，因小圓錐齒輪寬為 38 ㎜， L1長為 40mm，故取鍵長 L=30 ㎜ 低速軸的鍵連接 II的鍵聯(lián)接 采用圓頭普通平鍵（ GB109579 ， GB109679），由 d=50 ㎜，查表得 b h=14 9，因大圓錐齒輪寬為 38 ㎜，且 L1 長為 60mm，故取鍵長 L=50 ㎜ 2．小柱齒輪與低速軸 II的鍵聯(lián)接 采用圓頭普通平鍵（ GB109579 ， GB109679），由 d=55 ㎜，查表得 b h=16 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 第 21 頁 共 34 頁 21 10，因小圓 柱齒輪寬為 65 ㎜，且 L1長為 65mm，故取鍵長 L=55 ㎜ III 的的鍵聯(lián)接 采用圓頭普通平鍵（ GB109579 ， GB109679），由 d=60 ㎜，查表得 b h=18 11，因大圓柱齒輪寬為 60 ㎜，且 L1長為 60mm，故取鍵長 L=50 ㎜ III 輸出 端與 聯(lián)軸器的鍵聯(lián)接 采用圓頭普通平鍵（ GB109579 ， GB109679），由 d=40 ㎜，查表得 b h=12 8，因 L1長為 80 ㎜，故取鍵長 L=70 ㎜ 6 減速器機體的結(jié)構(gòu)設(shè)計 減速器機體是用來支持和固定軸系部件的 重要零件。因此，雖然工藝比較復(fù)雜，內(nèi)壁阻礙潤滑油的流動，但是目前采用內(nèi)肋的機體還在逐漸增加。機蓋和機座連接凸緣的寬度和凸緣的類型有關(guān)，對外凸緣，其寬度為 B≥ ? + c1+c2， 式中， ? 為機壁厚， c1， c2 為凸緣上連接螺栓 d2的扳手空間尺寸；對內(nèi)凸 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 第 22 頁 共 34 頁 22 緣，其寬度為： K≥ ()d 式中， d 為機蓋和機座間連接螺栓直徑 機座底部凸緣承受很到的傾覆力矩，應(yīng)該很好地固定在機架或地基上，因此，所設(shè)計的機座底部凸緣應(yīng)有足夠的強度和剛度。對中小型減速器，其最高油面比最低油面高處（ 1015） mm 即可。良好的工藝性對提高加工精度和生產(chǎn)率，降低成本及提高裝配質(zhì)量等有重大影響，因此設(shè)計機體時要特別注意。因為小齒輪直徑較小，按上述公式計算會是機體的內(nèi)壁不能超出軸承座孔。換油 事件為半年，主要取決于油中雜質(zhì)多少及被氧化，被污染程度。 軸伸出處的密封 :作用是使?jié)L動軸承與箱外隔絕，防止?jié)櫥吐┏鲆约跋潴w外的雜質(zhì)，水及灰塵等侵入軸承室，避免軸承急劇磨損和腐蝕。這個圓弧線可以超出軸承旁邊的凸臺。力求形狀簡單，結(jié)構(gòu)合理，壁厚均勻，過渡平緩，保證鑄造方便，可靠，盡量避免產(chǎn)生縮孔，裂紋 ，澆鑄不足和冷隔等各種鑄造缺陷。錐齒輪的浸油深度取齒寬的 1/2最為最低油面位置。 為了增加地腳螺栓的連接剛度，地腳螺栓孔的間隔距離不應(yīng)太大，一般為(150200)mm 地腳螺栓的數(shù)量通常取 48 個。通常 s1≈ D2， D2 為軸承座外徑，取螺栓中心線與軸承座外徑 D2 的圓相切的位置。 鑄鐵機體被廣泛采用，它具有較好的吸震性，良好的切削性能和承壓性能。 m ③合成彎矩： MD= 22M MDZ DY? = 2211 63 10 .0 4 42 42 0. 32?= N參照工作要求根據(jù) dⅡ Ⅲ =50mm，根據(jù)機械設(shè)計手冊標(biāo)準(zhǔn)，深溝球承選用型號為 60210，其主要參數(shù)為 d=50mm， D=90mm， B=20mm，所以 dⅢ Ⅳ =56mm，為大齒輪的右端定位制造出一軸肩的高度為 65mm，寬度為 10mm，即 dⅣ Ⅴ =65mm， LⅣ Ⅴ =10mm， dⅤ Ⅵ =50mm，LⅢ Ⅳ =17mm 取安裝齒輪處的軸端Ⅵ Ⅶ的直徑 dⅥ Ⅶ =60mm，齒輪的左端通過軸套定位，右端通過軸套和螺釘定位。軸段的長度取 LⅤ Ⅵ =。= 軸向力 :Fa1= Ft1*tan20 176。 初步選定滾動軸承，因為軸承同時有徑向力和軸向力的作用，故選單列圓錐滾子軸承。 = 齒輪錐距： R= 2212ZZ? = 2228 84? =110mm 將其圓整取 R=112mm 大端圓周速度： v=π *d1t*nI /60000=**960/60000=齒寬： b=R* R? =112/3=38mm 所以去 b1=b2=38mm 分度園平均直徑： dm1=d1*() R? =70*5/6=58mm dm2=d2*() R? =210*5/6=175mm 閉式直齒圓柱齒輪傳動的設(shè)計計算 a．選材 七級精度 小齒輪 材料選用 45 號鋼，調(diào)質(zhì)處理， HB=217~286， 大齒輪材料選用 45 號鋼，正火處理， HB=162~217， 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計： σ Hmin1=+380 由公式得出： 小齒輪的齒面接觸疲勞強度σ Hmin1=600 Mpa ； 大齒輪的齒面接觸疲勞強度σ Hmin2 =550 Mpa b. (1) 計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N: N1=60njL=60 320 1 8 10 300= 108 N2=N1/ i1=91216 108/= 108 (2)查表得疲勞壽命系數(shù) ： KHN1=,KHN2=,取安全系數(shù) SHmin =1 ∴ [σ ]H=σ Hmin KHN / SHmin ∴ [σ ]H1=600 [σ ]H2=550 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 第 10 頁 共 34 頁 10 ∵ [σ ]H1[σ ]H2 ∴取 539 Mpa (3) 按齒面接觸強度設(shè)計小齒輪大端模數(shù)（由于小齒輪更容易失效故按小齒輪設(shè)計） : 取齒數(shù) Z1=24，則 Z2=Z1 i1=24 =100， 取 Z2=100 ∵實際傳動比 u=Z2/Z1=100/24=， (4)查表有材料彈性影響 系數(shù) ZE=，取載荷系數(shù) Kt= 有∵ T1= 104 T/()， u=3，Ф R1=1/3. 齒寬系數(shù)： d? =1 ∴試計算小齒輪的分度圓直徑為： d1t≥ 3 2 / * ( 1 / )K tT d u u? ?* 23 H( [ ] )ZE ? ? = 43 [1 .5 * 7 .6 3 * 1 0 / 1 ] * ( 3 1 / 3 )?* 23 ( 539) = (1)計算圓周 速度 v=π *d1t*nI /60000=**320/60000=齒寬 b= d? *d1t=1*= 計算齒寬與齒高之比： b/h 模數(shù) mt= d1t/Z1=h== b/h=(2)計算齒輪的動載系數(shù) K 根據(jù) v=，查表得： Kv=,又查表得出使用系數(shù) KA= 取動載系數(shù) K? = 取軸承系數(shù) K? =*= 齒輪的載荷系數(shù) K= Kv*KA* K? *K? = (3)按齒輪的實際載荷系數(shù)所得的分度圓直徑由公式 : d1= d1t 3 /K Kt = 3 m=d．按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計： σ Fmin1=+275 由公式查得： (1)小齒輪的彎曲疲勞強度σ FE1=500 Mpa ； 桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 )說明書 第 11 頁 共 34 頁 11 大齒輪的彎曲疲勞強度σ FE2 =380 Mpa m≥ 2 2 23 11[ 4 / ( 1 0 .5 ) 1 ] * / [ ]F a F s FKT R R Z u Y Y? ? ??? (2)查得彎曲疲勞強度壽命系數(shù) KFN1=,KFN2=. 計算彎曲疲勞強度的許用應(yīng)力，安全系數(shù)取 S= 由 [σ F]=σ Fmin KFN / SFmin 得 [σ F]1=σ FE1* KFN1/S=500*[σ F]2=σ FE2* KFN2/S=380*計算載荷系數(shù) 由 b/h=,k?? = 查得 KF? = K= Kv*KA* K? *KF? =1***= ： YFa1=, YFa2= Ysa1=, Ysa2= YFa * Ysa /[σ F]并加以比較 ∵ YFa1 * Ysa1 /[σ F]1 =*YFa2 * Ysa2/[σ F] 2 =*∴ YFa1 * Ysa1