【正文】 F HA F HBM HCF r2F t2M VC2M VC1F VA F VBMTb)a)c)d)e)f)A B 圖 1 7)確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度 由圖 1 可以看出，截面 Ⅰ Ⅰ、Ⅱ Ⅱ所受 轉(zhuǎn)矩 相同， 但彎 矩 M eⅠ ＞ M eⅡ ，且 軸上還有鍵槽，故截面 Ⅰ Ⅰ可能 為 危 險(xiǎn)截面。mm=126 848N按設(shè)計(jì)結(jié) 果 畫 出 軸 的 結(jié) 構(gòu)草 圖 （ 見(jiàn)圖 1a） （ 4）按 彎 扭合成 強(qiáng) 度校 核軸徑 1）畫出軸的受力圖（圖 1b），將軸上作用力分解為水平面分力和垂直面分力，受力分析如下： 圓 周力： NdTF t 2985195 5222 ????? （ d2 為齒輪分度圓直徑） 徑向 力： Fr2= Ft2tanα=2985179。 齒輪 的周向固定采用平 鍵連 接。 （四）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及低速軸的強(qiáng)度校核 低速 軸 的 設(shè)計(jì) 及 強(qiáng) 度校核 （ 1） 選擇軸 的材料，確定 許 用 應(yīng) 力 選擇軸的材料為 45 鋼 ， 調(diào)質(zhì)處 理。因?yàn)槭瞧胀p速器，查表《常見(jiàn)機(jī)器中齒輪的精度等級(jí)》得，直齒圓柱齒輪應(yīng)選擇 8 級(jí)精度。 按齒輪面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可由下式 V= 盤磨機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第 13 頁(yè) 3 211 ][ )1(HRuuKTd ?? ?? 可求出 d1 值，先確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)： （ 1）轉(zhuǎn)矩 T1 T1=105N178。 δa2＝ 77176。4176。 θf(wàn)1＝ θf(wàn)2＝ arctan(hf/R)=arctan()=4176。－ δ 1＝ 90176。m TⅢ ＝ 291Nη3 （ 4）在兩級(jí)減速器中，高速級(jí)和低速級(jí)的大齒輪直徑應(yīng)盡量相近，以利于浸油潤(rùn)滑。 80 10179。 (AC/2+AD)179。 表 工作 條 件和技 術(shù)資 料： 工作 條件 工作期限 工作班制 載 荷性 質(zhì) 生 產(chǎn) 方式 8年 單班制 輕微 成批生 產(chǎn) 技 術(shù)數(shù)據(jù) 主軸 轉(zhuǎn) 速 電動(dòng)機(jī)功率 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 圓錐齒輪 傳動(dòng)比 n=45r/min P= n=1500r/min i= 動(dòng) 力 來(lái)源 電 動(dòng)機(jī) ，三相交流，電壓 380/220V 其它要求 單 向運(yùn)轉(zhuǎn) ， 總減 速比允差177。 在 21 世紀(jì)成套機(jī)械裝備中 ,齒輪仍然是機(jī)械傳動(dòng)的基本部件。 它的主要優(yōu)點(diǎn)是： 瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、工作平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力； 適用的功率和速度范圍廣 ， 傳動(dòng)效率高 ， 工作可靠、使用壽命長(zhǎng)； 外輪廓尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊。 當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長(zhǎng)的方向發(fā)展。 傳動(dòng) 系 統(tǒng)方 案 的擬 定 盤磨機(jī) 傳動(dòng) 系 統(tǒng)方 案如下 圖 所示： 電動(dòng) 機(jī) 1→ 聯(lián)軸器 2→ 直齒圓柱齒輪減速 3→ 聯(lián)軸器 5 盤磨機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第 5 頁(yè) →錐齒輪傳動(dòng) 6→主軸 7→盤磨機(jī) 4 電動(dòng) 機(jī) 1 通 過(guò)聯(lián)軸器 2將動(dòng)力傳 入直 齒圓 柱 齒輪減 速器 3，再經(jīng)過(guò) 直 齒圓 柱 齒輪減 速器 3通過(guò)聯(lián)軸器 5將動(dòng)力傳至 錐 齒輪 6，由錐 齒輪 6 通 過(guò) 主軸 7 傳 送到盤磨機(jī) 4 上工作 。目前應(yīng) 用最 廣泛 的是 Y 系列自 扇冷式 籠 型三相異步 電動(dòng) 機(jī)，其 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) Pd＝ 盤磨機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第 6 頁(yè) 單 、起 動(dòng) 性能好、工作可靠、價(jià)格低廉， 維護(hù) 方便，適用于不易燃、不易爆 、無(wú) 腐 蝕 性氣體 、無(wú)特 殊要求 的場(chǎng) 合。 178 地 腳 螺栓孔直徑 軸伸 尺寸 D179。 （ 2）應(yīng)使傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較小、重量較輕。 各軸轉(zhuǎn) 速 nⅠ ＝ n0＝ 1440 r/min m in/ 11m in/ 44 0n 1 rrin ??? ⅠⅡ mi n/158mi n/ 2 rrin ??? ⅡⅢ m in/45m in/ 3 rrin ??? Ⅲ主 各軸的輸入功率 Ⅰ軸 PⅠ ＝ Pdη22 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因兩軸交角Σ =90176。 d1＝ 100mm d2＝ 350mm h a＝ 10 d a1＝ d a2＝ h f＝ d f1＝ 76mm d f2＝ mm R=182mm b=50mm θa1＝ θa2＝ 3176。+3176。 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 當(dāng)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的校核公式為 ][1)( 4 232121 FRRSFF umzYYKT ?? ?????? 則校核合格。 驗(yàn)算齒輪的圓周速度 v smndV / 0 0 060 0 0 060 1 ?? ????? ? 由表《常用精度等 級(jí)齒輪 的加工方法》 可知選 8 級(jí)精度是合適的。 （ 3）許用彎曲應(yīng)力 [σF] 由圖《試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限》查得 盤磨機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第 15 頁(yè) σHlim1＝ 210MPa， σHlim2＝ 190MPa 由表《安全系數(shù) SH 和 SF》查得 SF＝ ， 由圖《彎曲疲勞壽命系數(shù) YNT》查得 YNT1＝ YNT2＝ 1 由式 [σ F] ＝ YNTσHlim/SF 得 M P aM P aSY FHNTF 2101][ 1l i m11 ???? ?? M P aM P aSY FHNTF 1 1 901][ 2l i m22 ???? ?? 故M P aM P aYYzbmKTFSFF1 6 2][253752125111211?????????????? M P aM P aYYzbmKTFSFF1 4 6][253752225221212?????????????? 則齒根彎曲強(qiáng)度校核合格。 （ 2）應(yīng) 力修正系數(shù) YS 由表《標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) YS》查得： YS1＝ ， YS2＝ 。 1）確定 軸 上零件的位置和固定方式 要確定 軸 的 結(jié) 構(gòu)形 狀 ，必 須先 確定 軸 上零件的 裝配順 序和固定方式。 經(jīng) 查表《 鍵 的主要尺寸》得到： 低速軸上⑥段的 鍵槽鍵寬 b 為 10mm， 鍵 高 h 為 8mm 鍵長(zhǎng) L為 70mm。 2985N=1003N FHB=Ft2－ FHA=2985－ 1003N=1982N Ⅰ Ⅰ截面 處 的 彎 矩 為： M HⅠ =1003mm Ⅱ Ⅱ截面 處 的 彎 矩 為： M VⅡ = =2347= 62 196N由表 《 軸 的常用材料及部分機(jī)械性能》查 得 抗拉 強(qiáng) 度極限 σB＝ 650MPa， 屈服極限 σS＝360MPa， σ1＝ 300MPa， 彎曲疲勞極限 再由表《 軸 的 許 用 彎 曲 應(yīng) 力》得 許 用 彎 曲 應(yīng) 力 [σ 1b] ＝ 60MPa。 3)確定各 軸 段的 長(zhǎng) 度 由于小 齒輪輪轂寬 度 為 80mm， 為 保 證齒輪固定 可靠， 軸 段②的 長(zhǎng) 度 應(yīng) 略短于 齒輪輪轂寬 度，取 l2=78mm；由于大 齒輪輪轂寬 度為 50mm， 為 保 證齒輪固定 可靠， 軸 段④的 長(zhǎng) 度 應(yīng) 略短于 齒輪輪轂寬 度，取 l4=48mm； 為 保 證齒輪 端面于箱體 內(nèi) 壁不相碰， 齒輪 端面于箱體 內(nèi) 壁 間應(yīng)留有 一定的 間 距，取 該間 距，取 該間 距 為 10mm；為 保 證軸 承安 裝 在箱體 軸 承座孔中 （軸 承 寬 度 為 15mm），并考 慮軸承 的潤(rùn) 滑，取 軸 承端面距箱體 內(nèi) 壁的距 離為 5mm，所以 軸 段 l1=32mm，用同樣的方法可以確定軸段③、⑤為 l3=10mm， l5=35mm 4)確定 鍵槽 的主要尺寸 在軸 段 ②、④上分 別 加工出 鍵槽 ，使 兩鍵槽處 于 軸 的同一 圓 柱母 線上 ， 鍵槽 的 長(zhǎng) 度比相 應(yīng) 的 輪轂寬 度小 約 5～ 10mm， 鍵槽寬 度按軸 段直 徑 查手 冊(cè) 得到。由 設(shè)計(jì) 手 冊(cè) 取 標(biāo) 準(zhǔn)直 徑 d=18mm （ 3） 設(shè)計(jì)軸 的 結(jié) 構(gòu) 1）確定 軸 的固定方式 要確定 軸 的 結(jié) 構(gòu)形 狀 ，必 須先 確定 軸 上零件的 裝配順 序和固定方 式。 齒輪 Ⅰ的小齒輪的各部分尺寸見(jiàn)下表（單位： mm）： 分度圓直徑d 齒頂高 ha 齒根高 h f 齒寬 b1 50 2 55 齒頂圓直徑d a 齒根圓直徑d f 中心距 a 模數(shù) m 54 45 113 2 齒輪 Ⅰ的大齒輪的各部分尺寸見(jiàn)下表（單位： mm）： 分度圓直徑d 齒頂高 ha 齒根高 h f 齒寬 b2 176 2 50 齒頂圓直徑d a 齒根圓直徑d f 中心距 a 模數(shù) m 180 171 113 2 直齒圓柱齒輪 Ⅰ的圖樣如 下 圖所示： d1=72mm D1=168mm D0=120mm 盤磨機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第 27 頁(yè) 8φ30φ176φ18050 圖 4 直齒圓柱齒輪Ⅱ的設(shè)計(jì) 當(dāng)直齒齒輪的齒頂圓直徑 da≤ 200mm 時(shí) ，采用實(shí)體式 結(jié) 構(gòu)； 當(dāng)直齒齒輪的齒頂圓直徑 da=200～ 500mm時(shí) ，采用腹板式 結(jié) 構(gòu)。 型號(hào) 公稱扭矩/Nm，則 Tc=根據(jù)軸徑及查表《鍵的主要尺寸》可得： 低速軸⑥段 鍵槽鍵寬 b為 10mm， 鍵 高 h為 8mm， 鍵長(zhǎng) L為 70mm。mm； T=179。 滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì) 滾動(dòng)軸承的標(biāo)準(zhǔn)部件，設(shè)計(jì)時(shí)只需要選擇軸承的類型和型號(hào)，并進(jìn)行軸承的組合設(shè)計(jì)即可，軸承類型是根據(jù)載荷大小、方向和極限轉(zhuǎn)速高低、旋 轉(zhuǎn)精度、工作條件及經(jīng)濟(jì)性等要求來(lái)選擇尺寸大小，由軸承的壽命計(jì)算來(lái)確定；為使軸正常工作通常采用如下調(diào)整措施：保證滾動(dòng)軸承應(yīng)有的間隙，軸承底座及壁應(yīng)有足夠的厚度，并用加強(qiáng)肋加強(qiáng)其剛性。 為使箱體零件裝卸方便，箱體常制成剖分式，其剖分面常與軸線平面重合，由水平和傾斜兩種，前者加工方便應(yīng)用較多，后者有利于各級(jí)齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑，但部分處結(jié)合面加工困難，應(yīng)用較少。 （二）箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 箱體的結(jié)構(gòu)分析 一般絕大多數(shù)中、小型減速器均采用滾動(dòng)軸承，只有載荷很大，工作條件惡劣，在轉(zhuǎn)速很高的場(chǎng)合才采用滑動(dòng)軸承。mm。 中間軸②段 鍵槽鍵寬 b為 8mm， 鍵 高 h為 7mm， 鍵長(zhǎng) L為 70mm。m 由上表知：額定轉(zhuǎn)矩 Tm=160Nm2 徑向△Y 軸向△X mm mm HL1 90 2 177。 齒輪 Ⅱ的小齒輪的各部分尺寸見(jiàn)下表（單位： mm）： 分度圓直徑d 齒頂高 ha 齒根高 h f 齒寬 b1 75 3 80 齒頂圓直徑d a 齒根圓直徑d f 中心距 a 模數(shù) m 81 135 3 齒輪 Ⅱ的大齒輪的各部分尺寸見(jiàn)下表（單位： mm）： 分度圓直徑d 齒頂高 ha 齒根高 h f 齒寬 b2 195 3 75 齒頂圓直徑d a 齒根圓直徑d f 中心距 a 模數(shù) m 201 135 3 對(duì)于大齒輪腹板結(jié)構(gòu)，計(jì)算如下： d0=24mm c= 盤磨機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 第 28 頁(yè) d1==179。 2)確定各 軸 段的直 徑 如下 圖 3， 軸 段①（外伸端）直 徑 最小， d1=18mm；考 慮 到要 對(duì)安 裝在軸 段①上的 聯(lián)軸器進(jìn) 行定位， 軸 段②上 應(yīng)有軸 肩，同 時(shí)為順利 地在軸 段②上安 裝軸 承， 軸 段②必 須滿 足 軸承內(nèi)徑 的 標(biāo) 準(zhǔn)，故取軸 段②的直 徑為 d2=25mm；由于小 齒輪