【正文】 4 .5 10 31 7 .aH HM F l N m?? ? ? ? ? 39。 24 7 減速器 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(jī)體采用67isH配合 。 4） 對附件設(shè)計(jì) ① 視孔蓋和窺視孔 在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用 M6 緊固 。 ⑦ 吊鉤 在機(jī)座上直接鑄出吊鉤，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體 。 ④ 通氣孔 由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡 。為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為 。 鍵的設(shè)計(jì)與校核 因?yàn)?d1=63 裝聯(lián)軸器查課本 153 頁表 109 選鍵為 :18 11bh??查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì) 基礎(chǔ) 》 第 155 頁表 1010得 ? ?b? =100～ 120 因?yàn)?L1=107 初選鍵長為 100,校核 ? ? ? ?34 4 1 6 3 7 .5 1 0 1156 3 1 0 0 1 8 1 1 bT M p ad lh????? ? ? ??所以所選鍵為 : 1 8 1 1 1 0 0b h l? ? ? ? ? ， 6 80d? 裝齒輪查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì) 基礎(chǔ) 》 第 153 頁表109 選鍵為 : 22 14bh??查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì) 基礎(chǔ) 》 第 155 頁表 1010得 ??b? =100～ 120因?yàn)?L6=122 初選鍵長為 100,校核 ? ? ? ?34 4 1 6 6 5 . 2 1 0 7 6 . 28 0 1 0 0 2 2 1 4 bT M p ad lh????? ? ? ??所以所選鍵為 : 2 2 1 4 1 0 0b h l? ? ? ? ?。查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊》 第 85頁表 72，此尺寸符合軸承蓋和密封圈標(biāo)準(zhǔn)值，因此 取 2 70d mm? ；設(shè)計(jì)軸段 3d ，為使軸承裝拆方便，查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè) 計(jì)手冊》 第 62 頁 表 61 采用擋油環(huán)給軸承定位 ， 選軸承 6204: ad=84 ， D=130， B=25 取 3 75d? ； 設(shè)計(jì)軸段 4d ，考慮到擋油環(huán)軸向定位，故 取 4 80d ? ； 設(shè)計(jì)另一端軸頸 7d ， 取 7375d d mm?? ， 軸承由擋油環(huán)定位，擋油環(huán)另一端靠齒輪齒根處 定位。 所以， L1=74， L2=117， L3=94。 軸承壽命校核 軸承壽命可由式 610 ()60 th PCfLhn Pf ??進(jìn)行校核，由于軸承 主要承受徑向載荷的作用，所以 rPF? ，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 259 頁表 169， 10取 1, ,tpff??取 3?? 。311 80 0 73 10 57 .4 .av vM F l N m?? ? ? ? ? 3） 求水平面的支承力 由 1 1 2 2()HtF l l Fl??得 2112211 2 9 4 8 2 1 9 77 3 2 1 1HtlFFll? ? ? ???N 21 294 8 219 7 751H t HF F F? ? ? ? ?N 4） 求并繪制水平面彎矩圖 311 21 97 73 10 15 .aH HM F l N m?? ? ? ? ? 39。 圖 41 齒輪尺寸 13 5 軸的設(shè)計(jì) 高速軸的設(shè)計(jì) 確定各軸段直徑和長度 該減速器的高速軸 選用 45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理 ， 根據(jù)課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 289 頁表183 可 取 ? ? 35Mpa? ? C=100。 低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 1） 確定 材料 熱處理方式 低速級(jí)小齒輪選用 45鋼調(diào)質(zhì)，齒面 硬度為 250HBS。高速級(jí)大齒輪選用 45鋼正火，齒面硬度為 220HBS。由 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 203 頁式 1318計(jì)算實(shí)際中心距： 00 8 4 7 .12dLLaa ?? ? ?。 1 2 3 4, , ,? ? ? ? 依次為電機(jī)與軸 1，軸 1與軸 2，軸 2與軸 3，軸 3與軸 4 之間的傳動(dòng)效率。 2） 工作條件：雙班工作，有輕微振動(dòng)，小批量生產(chǎn)，單向傳動(dòng)，使用 5年，運(yùn)輸帶允許誤差 5%。 隨著中國機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)代化的普及，使用 Solidworks2020 來提高設(shè)計(jì)效率，使整個(gè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，無疑是最好的選擇。同時(shí)在保存的時(shí)候，保存格式較少，不便于 和其他軟件相結(jié)合。 本設(shè)計(jì)以 SolidWorks 軟件為主，并結(jié)合 AutoCAD、 CAXA 電子圖板等二維繪圖軟件，設(shè)計(jì)了一個(gè)二級(jí)圓柱齒輪減速器，實(shí)現(xiàn)了減速器的三維模型生成，以及由此生成二維工程圖的設(shè)計(jì)思想。這對于減速器的三維綜合設(shè)計(jì)及模擬仿真，對提高減速器設(shè)計(jì)技術(shù)水平、快速響應(yīng)市場要求有著十分重要的意義。隨著時(shí)間的推移和軟件的不斷完善， AutoCAD 已由原來的側(cè)重于二維繪圖技術(shù)為主，發(fā)展到二維、三維繪圖技術(shù)兼?zhèn)?，且具有網(wǎng)上設(shè)計(jì)的多功能 CAD 軟件系統(tǒng)。 Solidworks2020 介紹 Solidworks 軟件是一個(gè)基于 Windows 操作平臺(tái)的三維設(shè)計(jì)軟件，它由著名的三維CAD軟件開發(fā)商 Solidworks 公司發(fā)布。對公司，對個(gè)人，對整個(gè)社會(huì)都將帶來巨大的作用。 其傳動(dòng)方案如 圖 21： 圖 21 傳動(dòng) 裝置總體設(shè)計(jì)圖 η 2η 3η 5η 4η 1IIIIIIIVPdPw 4 選擇電機(jī) 電機(jī)功率 dP 計(jì)算 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 第 6頁表 23可得 ： 1? －帶傳動(dòng)效率： 2? －每對軸承傳動(dòng)效率： 3? －圓柱齒輪的傳動(dòng)效率： 4? －聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率： 5? — 卷筒的傳動(dòng)效率： ? －電機(jī)至工作機(jī)之間的傳動(dòng)裝置的總效率： 421 2 3 4 5? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 45wPP??? ? ? 7wd PP KW??? 電機(jī)轉(zhuǎn)速和型號(hào) 確定 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 第 6頁表 22：取 V 帶傳動(dòng)比 i=2～ 4二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比 i=8～ 40 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍是： n 電機(jī) =n 卷筒 i 總 =19（ 2～ 4）（ 8～ 40） =（ 304～ 3040） r/min 符合這 一范圍的轉(zhuǎn)速有： 750 r/min、 1000 r/min、 1500 r/min、 3000 r/min， 根據(jù)電動(dòng)機(jī)所需功率和轉(zhuǎn)速 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》 第 119 頁表 81有 4種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，因此有 4 種傳動(dòng)比方案如下 表 21： 表 21 電動(dòng)機(jī)型號(hào)傳動(dòng)比方案表 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 同步轉(zhuǎn)速 （ r/min） 額定轉(zhuǎn)速 （ r/min） 重量 總傳動(dòng)比 1 Y112M2 4KW 3000 2890 45Kg 2 Y112M4 4KW 1500 1440 43Kg 3 Y132M16 4KW 1000 960 73Kg 4 Y160M18 4KW 50 720 118Kg 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，可見第3種方案比較合適，因此選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M16，其主要參數(shù)如下 表 22： 5 圖 22 電動(dòng)機(jī)安裝結(jié)構(gòu)圖 表 22 電動(dòng)機(jī)型號(hào)參數(shù)表 額定功率 kW 滿載 轉(zhuǎn)速 同步 轉(zhuǎn)速 質(zhì)量 A D E F G H L AB 4 960 1000 73 216 38 80 10 33 132 515 280 分配傳動(dòng)比 1） 總傳動(dòng)比 由 于 選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 mn 和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 為 n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為 總i ＝ mn /n＝ 960/19＝ 。 2） 驗(yàn)算帶速 11 1 2 5 9 6 0 6 . 2 8 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnV m s?? ??? ? ??? 帶速在 5～ 25 /ms范圍內(nèi)，合適。 圖 33 線性圖 6） 求作用在帶輪軸上的壓力 QF 查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 193 頁表 131 得 m= 3） 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 9級(jí)精度制造，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 148 頁表 106得：載荷系數(shù) ? ，取齒寬系數(shù) ?? 計(jì)算中心距：由課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 149 頁式 1014得： ? ? ? ? ? ?1112 2 533 335 335 9 101 1 179 .4490 HaKTauu???? ????? ? ? ? ??? ??????? 考 慮 高 速 級(jí) 大 齒 輪 與 低 速 級(jí) 大 齒 輪 相 差 不 大 取 210a? ? 則12 2 168aZZ m? ? ? 取 1 29Z? 2 139Z ? 實(shí)際傳動(dòng)比 139 ? 傳動(dòng)比誤差：4 . 7 9 4 . 6 31 0 0 % 3 . 5 % 5 %4 . 6 3? ? ? ?齒寬： 0. 4 21 0 84aba?? ? ? ?取 2 84b? 1 90b? 高速級(jí)齒輪： 2 84b? 2 139Z ? 。 3） 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 采用 9級(jí)精度制造，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 148頁表 106得：載荷系數(shù) ? ，取齒寬系數(shù) ?? 4） 計(jì)算中心距 由課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 149頁式 1014 得： ? ? ? ? ? ?2222 2 333 335 335 470 .3 101 1 241 .3490 HKTauu???? ????? ? ? ? ??? ??????? 取 250a? 4m? 則 34 2 125aZZ m? ? ?取 3 27Z? 4 98Z? 計(jì)算傳動(dòng)比誤差 98 100% % 5%? ? ? ?， 合適 。選用 6204 軸承。 39。 3d 段主要是定位高速級(jí)大齒輪，所以取 3 60d? ， L3= 4? =10。 2 2 2 21 1 1 3 1 6 4 5 8 6 4 5 9 6r v HF F F N? ? ? ? ?2 2 2 22 2 2 2 5 0 0 6 8 3 0 7 2 7 3r v HF F F N? ? ? ? ? 則 6 6 3 321 0 1 0 1 2 9 . 5 1 0( ) ( ) 2 . 1 26 0 6 0 6 8 1 . 1 7 2 7 3thPCfL h yn P f ? ??? ? ? ???，軸承使用壽命在 2～ 3 年范圍內(nèi)，因此所該軸承符合要求。322 19 59 16 2 10 31 7 .aH HM F l N m?? ? ? ? ? 7） 計(jì)算 F 在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力 31122 4 9 7 1 1 6 1158302F FlFNll ?? ? ?? 圖 55 彎矩圖 21 1 1 5 8 2 9 4 7 4 1 0 5FFF F F N? ? ? ? ? 21 8） 計(jì)算 F 力產(chǎn)生的彎矩圖 323 2 9 4 7 1 1 6 1 0 3 4 1FM F l N?? ? ? ? ? 311 11 58 97 .5 10 10 0. 1m F FM F l N?? ? ? ? ? 9） 計(jì)算 F 在 a 處產(chǎn)生的彎矩 311 11 58 97 .5 10 10 0. 1m F FM F l N?? ? ? ? ? 10） 計(jì)算 合成彎矩圖 考慮最不利的情況，把 mFM 與 22av aHMM? 直接相加。 1） 保證 機(jī)體有足夠的剛度 在機(jī)體為加肋，外輪廓為長方形，增強(qiáng)了軸承座剛度 。 ② 油螺塞 放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸 表 71： 表 71 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸 表 名稱 符號(hào) 計(jì)算公式 結(jié)果 箱座壁厚 ? ??? a? 10 箱蓋壁厚 1? ??? a? 9 箱蓋凸緣厚度 1b 11 ??b 12 箱座凸緣厚度 b ??b 15 箱座底凸緣厚度 2b ? ?b 25 地腳螺釘直徑 fd ?? ad f M24 地腳螺釘數(shù)目 n 查手冊 6 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 1d fdd ? M12 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 2d 2d=（ ～ ） ? fd M10 軸承端蓋螺釘直徑 3d 3d =（ ～ ） ? fd 10 視孔蓋螺