【文章內容簡介】 ???????? PCn6010L610h 式中 n為軸承轉速。 在恒定的徑向載荷 rF 和軸向載荷 aF 作用下，當量動載荷為 ar XFXFP ?? 有以上式子可得 輸出軸軸承 23064 的基本額定壽命為 hPCn 10000h140816010L610h ?????????? 所選軸承符合要求。 輸出軸軸承 23088 的基本額定壽命為 hPCn 10000h147306010L610h ?????????? 所選軸承負荷要求。 傳動軸軸承 23060 的基本額定壽命為 hPCn 10000h128946010L610h ?????????? 燕山大學本科畢業(yè)設計（論文） 16 所選軸承符合要求。 第 4 章 減速機的設計 17 第 4章 減速機的 設計 減速機的概念與分類 機器 一般由原動機、傳動裝置和工作機三部分組成。傳動裝置將原動機的動力和運動傳遞給工作機，它的成本在 機器中占很大比重，其性能和質量對機器的 工作影響也很大。因此，合理的設計傳動裝置是整部機器 設計工作中重要的一環(huán)，而合理的擬定傳動方案又是保證傳動裝置設計質量的基礎。 傳動方案用機構運動簡圖表達，它能簡單明了的表明運動和動力的傳遞方式和路線以及各部件的組成和連接關系。 合理的傳動方案保證工作可靠，并且結構簡單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、傳動效率高 和使用維護便利。一種方案要同時滿足上述要求往往比較困難，因此應根 據具體的設計任務有側重的保證主要設計要求，選用比較合理的方案。 滿足工作性能要求的傳動方案，可以由不同的傳動機構以不同的組合形式和布置順序構成。因此，選定原動機以后，擬定傳動方主要是合理的確定傳動機構的類型以及在多級傳動中各傳動機構的合理布置。 傳動機構類型的選擇 傳動機構 的 類型 ： 普通 V帶傳動 鏈傳動 漸開線圓柱齒輪傳動 圓錐齒輪傳動 普通圓柱蝸桿 傳動 選擇 傳動類型時必須考慮外廓尺寸的大小。在同樣的要求傳動條件下，不同類型的傳動機構的外廓尺寸相差很大。在采用同類型傳動機構條件下，用不同的連接方式也會有很大差別。 傳動機構類型選擇的一般原則： ，宜選用結構簡單、價格便宜、標準化程度高的傳動機構，以降低制造成本。 ，應優(yōu)先選用效率高的傳動機構，如齒輪傳動，以降低耗能。 、換向頻繁的工作機，應選用具有過載保護和緩沖吸震能力的傳動機構 ，如帶傳動。在易燃、易爆場合不能選用摩擦傳動，以防靜電引起火災 。 、潮濕、多沉場合，易選用鏈、閉式齒輪和蝸桿傳動。 燕山大學本科畢業(yè)設計（論文） 18 ，宜選用齒輪或蝸桿傳動。 各傳動機構在多級傳動中的布置 在多級傳動中必須根據各類傳動機構的特點，揚長避短，合理安排傳動順序。一般應考慮一下幾點： ，但傳動平穩(wěn)，緩沖吸震能力強，宜布置在高速級。 2．鏈傳動運轉不均勻，有沖擊，宜布置在低速機級。 ，但效率較低， 適用于中、小功率間歇運轉的場合。當與齒輪傳動同時使用時若要求減速器結構緊湊，可布置在低速級；若要求提高承載能力和傳 動效率可布置在高速級。 ，特別是大直徑、大模數的圓錐齒輪，所以只要有在需改變軸的布置方向時采用，并盡量放在高速級。 ，常用在高速級或要求傳動平穩(wěn)的場合。 ，潤滑不良，磨損較嚴重，應布置在低速級。 減速機的主要類型、特點及應用 傳動裝置中廣泛采用減速器，一些類型的減速器已有系列標準并由專業(yè)廠生產。一般情況下應盡量選用標準減速器，對傳動布置、尺寸結構、功率、傳動比等有特殊要求，從標準中不能選出時才自行設計制造。 減速機的主要類型、特點及應用 單級圓柱齒輪減速器， 傳動比一般小于 6，可用直齒、斜齒和人字齒。軸線可做水平布置、上下布置或垂直布置，應用廣泛。 二級圓柱齒輪減速器，傳動比一為 8~40，結構簡單，運用廣泛。展開式的高速級常用斜齒，由于斜齒相對于軸承為不對稱布置，因而延齒向載荷分布不均，要求軸有較大剛度，用于載荷比較平穩(wěn)的場合。分流式結構復雜 ，齒輪現(xiàn)對于軸承對稱布置，常用于變載荷的場合。同軸式橫向尺寸較小，但軸向尺寸較大，中間軸較長，剛度略差，高速級齒輪的承載能力難于充分利用。 單級蝸桿減速器，結構簡、緊湊， 但效率較低，適用于載荷較小、間歇工作的場合。蝸桿下置式潤滑條件較好，應優(yōu)先選用，但當蝸桿圓周速度v4~5m/s 時用上置式。 齒輪 蝸桿減速器，傳動比一般為 15~60，最大到 第 4 章 減速機的設計 19 級時結構比較緊湊，蝸桿傳動在高速級時傳動效率較高。 單級圓錐齒輪減速器，傳動比一般小于 5，用于直齒、斜齒或曲線齒。 二級圓錐 圓柱齒輪減速器，錐齒輪應布置在高速級，圓錐齒輪為直齒時 i=8~20，為斜齒或曲線齒時 i=8~40。 減速機的設計 減速機的結構因其類型和用途不同而異。但無論何種類型的減速器，其基本結 構都是由軸系部件、箱體及附件三大部分組成。 減速機箱體使用以支持和固定軸系零件，保證傳動件的嚙合精度，良好潤滑以及密封的重要部件，因此應具有足夠的強度、剛度以及合理的結構，它的重量約占減速器總重的 50%。箱體對減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗、重量及成本有很大影響 。 箱體材料通常多用灰鑄鐵，對于重型或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。鑄造箱體較易獲得合理和復雜的結構形狀，剛度好，易進行切削加工；但制造周期長，重量較大，因而多用于成批生產。單件生產的減速器，為了簡化工藝，降低成本，縮短生產周期，也采用 鋼板焊接的箱體。 箱體可做剖分式或整體式。剖分式箱體的剖分面多取與傳動件軸心線平面重合的水平面，一般只有一個剖分面。在大型立式減速器中，為便于制造和安裝也可采用兩個剖分面。整體式箱體加工量少，重量輕，零件少，但裝配比較麻煩。 減速機外形 燕山大學本科畢業(yè)設計（論文） 20 減速機內部結構 第 4 章 減速機的設計 21 減速機 與聯(lián)軸器配合部分 減速器內部零件的設計 軸系部件包括傳動件、軸和軸承組合。傳動件是指圓柱齒輪、圓錐齒輪、蝸輪、蝸桿等，傳動件決定減速器的技術特性 傳動件裝在軸上以實現(xiàn)回轉運動和傳遞功率。減速機普遍采取階梯軸，軸和傳動件之間多用平鍵做周向聯(lián)接。 軸承組合包括軸承、軸承蓋、密封裝置以及調整墊片等。軸承是支撐軸的部件，由于滾動軸承摩擦系數比普通滑動軸承小，運動精度高，潤滑、維護簡便，因此減速器普遍采 用滾動軸承。軸承端蓋用來固定軸承，承受軸向力，以及調整軸承間隙。軸承蓋有嵌入式和凸緣式兩種，凸緣式調整軸承間隙方便，密封性能好，用的較多。為了調整軸承間隙，有時也為了調整傳動件的軸向位置，在軸承蓋和箱體之間需放置調整墊片。 它是由若干薄軟鋼片組成。在輸入輸出軸外伸處為防止灰塵、水汽以及其他雜質進入軸承，以及防止?jié)櫥瑒┩饴柙谳S承蓋孔中設置密封裝置。 齒輪軸的設計 燕山大學本科畢業(yè)設計（論文） 22 軸的工程圖 齒輪的設計（具體參數見第三章） 第 4 章 減速機的設計 23 燕山大學本科畢業(yè)設計（論文） 24 第 5章 聯(lián)軸器 的設計 概述 聯(lián)軸器是機械傳 動 中常用的部件，主要用于聯(lián)接兩軸使之一同回轉，以傳動運動和轉矩。聯(lián)軸器只有在機器停車后拆開時才能把兩軸分離。 由于制造、安裝 、 受載后 變形和溫度變化等原因，被聯(lián)接的兩軸往往不能嚴格對中，存在一定程度的 x， y 方向位移和斜偏角等偏差，以及由它們組成的綜合偏差，因此，聯(lián)軸器需要有適應這些偏差的能力，但適應這種偏差的能力是有限的。 聯(lián)軸器的分類 聯(lián)軸器的 分類如下 ：（ 1）凸緣聯(lián)軸器 （ 2）套筒聯(lián)軸器 （ 3）夾殼聯(lián)軸器 ：（ 1）無彈性原件撓性聯(lián)軸器 （ 2）金屬彈性原件撓性聯(lián)軸器 （ 3）非撓性聯(lián)軸器金屬彈性原件 器 聯(lián)軸器的選擇和計算 根據使用要求和工作條件，設計時按照有關手冊選擇 （ 1）需傳遞的轉矩大小和性質以及對緩沖減震方面的要求 對大功率的重載傳動，可選用齒式聯(lián)軸器：對有嚴重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉振動的傳動，可選用簧片聯(lián)軸器等具有較高彈性的聯(lián)軸器。 （ 2）聯(lián)軸器的工作轉速高低和引起離心力的大小 對于高速傳動軸應第 5 章 聯(lián)軸器的設計 25 選用平衡精度高的膜片聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器等。 （ 3） 兩軸相對位移的大小和方向 當安裝調整后難 以保持兩軸精確對中或工作中兩軸將產生較大的附加相對位移時，應選用撓性聯(lián)軸器；徑向位移較大時，選用滑塊聯(lián)軸器；角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。 （ 4）聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境 通常由金屬元件制成不需潤滑的聯(lián)軸器比較可靠，需要潤滑的聯(lián)軸器，其性能易受潤滑完善程度的影響。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對溫度、腐蝕性介質、光等比較敏感，而且容易老化。 （ 5）聯(lián)軸器的制造、安裝、維護和成本 在滿足使用性能的前提下，應選用拆裝方便、維護簡單、成本低的聯(lián)軸器。如夾殼聯(lián)軸器可在不移動兩軸的情況下進行拆裝 ，用于低速、剛性大的傳動軸。一般的 非金屬彈性元件聯(lián)軸器由于具有良好的綜合性能，適宜用于一般的中小功率傳動。 選定聯(lián)軸器類型后，應按計算轉矩、軸伸直徑及轉速選擇所需型號和尺寸。聯(lián)軸器的許用轉矩、 應大于計算轉矩及實際轉速，軸孔長度，尺寸結構應分別與兩被聯(lián)接軸相配。 由于聯(lián)軸器的傳動軸系載荷變化性質不同，以及聯(lián)軸器的本身結構特點和性能不同，聯(lián)軸器的計算轉矩不等于傳動軸系理論上需傳遞的轉矩，通常以工作情況系數 K 表示二者的比值。 聯(lián)軸器的設計 齒式聯(lián)軸器是可移式剛性聯(lián)軸器中用途最廣泛的一種 ，它是利用內外齒嚙合以實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的聯(lián)接。齒輪形狀有直齒和鼓型齒，內外齒齒數相等。由于嚙合齒間留有較大的尺側間隙并將齒頂做成球面 ，因此有良好的補償兩軸相對位移的能力。鼓型齒不僅更有利于增大補償兩軸綜合位移的能力，而且當兩軸有相對角位移時還可避免輪齒發(fā)生邊緣接觸，改善嚙合面上壓力分布的均勻性。 齒式聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸的許用相對位移量與聯(lián)軸器的結構、齒形以及各相對位移的組成有關，此外還與齒輪材質的疲勞強度和聯(lián)軸器轉速有關。一般允許角位移：直齒 o300? ＇，鼓型齒 301o? ＇；允許的軸向位移較大。 齒式聯(lián)軸器工作可靠，適用于重載下工作或高速運動的水平傳動軸的聯(lián)接。帶中間軸的可用于相距較遠兩軸的聯(lián)接，而且可增加 許用徑向位移量，燕山大學本科畢業(yè)設計（論文） 26 此外還可利用中間軸使聯(lián)軸器具有扭轉彈性。齒式聯(lián)軸器制造困難，工作中需要良好的潤滑。 鼓形齒式聯(lián)軸器一般采用 45 鍛鋼，齒必須經熱處理。齒輪數目一般為30～ 80 由于較多的齒輪同時工作，可以傳遞較大轉矩。球面齒頂、鼓形齒形以及嚙合齒間留有較大的齒側縫隙，是這種聯(lián)軸器具有良好的綜合位移補償能力。適用于高速、重載傳動場合。重型機械中應用 較多