【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 軸的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩（或功率）。如將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸。相鄰兩軸間傳動(dòng)比相鄰兩軸間傳動(dòng)效率軸的輸入功率（kW）各軸之間的輸入轉(zhuǎn)矩（）各軸的轉(zhuǎn)速（r/min）則可按電動(dòng)機(jī)軸至工作機(jī)運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算，得到各軸的運(yùn)動(dòng)和參數(shù)。 各軸轉(zhuǎn)速Ⅰ軸　　　　　　　 ?、蜉S　　　　　　　 　 Ⅲ軸　　　　　　　　 Ⅳ軸　　　　　　　　 ＝ 各軸的輸入功率Ⅰ軸—Ⅳ軸的輸入功率：Ⅰ軸　　　　　 　Ⅱ軸　　　　　　 Ⅲ軸　　　　 　?、糨S　　　　　 　式中——電動(dòng)機(jī)的出功率（kW）　——聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率　——軸承的傳動(dòng)效率—— 齒輪的傳動(dòng)效率同一根軸的輸出功率與輸入功率的數(shù)值不同，需要精確計(jì)算時(shí)取不同的數(shù)值。 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩： 式（）Ⅰ軸—Ⅳ軸的輸入轉(zhuǎn)矩： 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算結(jié)果整理于下表:軸名效率P（kw）轉(zhuǎn)矩T（）轉(zhuǎn)速N（r/min）傳動(dòng)比效率輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸229601Ⅰ軸960Ⅱ軸Ⅲ軸Ⅳ軸 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)裝置包括各種類型的零件，其中決定其工作性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和尺寸大小的主要是傳動(dòng)零件。支撐零件和聯(lián)接零件都是要根據(jù)零件的要求來設(shè)計(jì)，因此一般應(yīng)先設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)零件，確定其尺寸，參數(shù)，材料和結(jié)構(gòu)。為了使設(shè)計(jì)減速器時(shí)的原始條件比較準(zhǔn)確，應(yīng)該先設(shè)計(jì)減速器外的傳動(dòng)零件，如聯(lián)軸器等。 第一級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 1)材料的選擇應(yīng)傳動(dòng)尺寸和批量較小,小齒輪設(shè)計(jì)成齒輪軸,齒輪的材料用40Cr，硬度為241HB～ 286HB，平均取為260HB，大齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度為229～286HB，平均取240HB。2)輪傳動(dòng)的計(jì)算 轉(zhuǎn)矩 　　　　　 式（）齒寬系數(shù)由機(jī)械手冊(cè)查表得接觸疲勞極限由機(jī)械手冊(cè)查表得 初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力 3)初步計(jì)算小齒輪分度圓直徑 式 ()取 值由機(jī)械手冊(cè)查得 初步取齒寬 4) 校核計(jì)算(1)確定中心距 : 式()選取(2)圓周速度: 式()(3)計(jì)算齒數(shù)和模數(shù)和螺旋角則由機(jī)械手冊(cè)查得（和估計(jì)值接近）(4)齒輪的傳動(dòng)的載荷計(jì)算工作載荷 式() 齒向載荷分布系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得取 式()載荷系數(shù)： 重合度系： 螺旋角系數(shù)： 彈性系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 接觸最小安全系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 接觸壽命系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 驗(yàn)算： 計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度比較合適，無須調(diào)整。 第二級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)小齒輪的材料用40Cr，硬度為241HB～ 286HB，平均取為260HB，調(diào)質(zhì)量處理，大齒輪用45鋼，調(diào)質(zhì)量處理。硬度為229～286HB，平均取240HB。齒寬系數(shù)由機(jī)械手冊(cè)查表得接觸疲勞極限由機(jī)械手冊(cè)查表得 初步計(jì)算的許用接觸應(yīng)力 1) 轉(zhuǎn)矩 2）初步計(jì)算小齒輪分度圓直徑 ?。? 值由機(jī)械手冊(cè)查得 初步取齒寬 3) 校核計(jì)算(1)確定中心距 :選?。? (2)圓周速度:4)計(jì)算齒數(shù)和模數(shù)和螺旋角 取則由機(jī)械手冊(cè)查得（和估計(jì)值接近）5）工作載荷 齒向載荷分布系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得取 載荷系數(shù)： 重合度系： 螺旋角系數(shù)： 彈性系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 接觸最小安全系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 接觸壽命系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 接觸壽命系數(shù)由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得 驗(yàn)算： 計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度比較合適，無須調(diào)整。名稱符號(hào)單位螺旋角度法向模數(shù)法向壓力角度分度圓直徑齒數(shù)個(gè)齒寬 減速器中齒輪的主要參數(shù) 齒輪軸的校核在二級(jí)齒輪減速器傳動(dòng)中，中間軸所受的力較復(fù)雜。因此對(duì)中間軸進(jìn)行校核,如能滿足要求,減速器中的軸均能滿足要。減速器的軸采用45鋼,調(diào)質(zhì)處理。 由機(jī)械手冊(cè)查表得: 已知中間軸的 。1)作用力的計(jì)算 式（） 齒輪的圓周力： 式（） 齒輪的徑向力: 式（） 齒輪的軸向力: 式（） 齒輪的圓周力： 齒輪的徑向力: 齒輪的軸向力: 2)垂直面支承反力及彎矩（見圖41） 式（）彎矩見圖（見圖41） 式（）3)平面支承反力及彎矩（見圖41） 支反力： 式（） 彎矩計(jì)算： 式（）4)合成彎矩： 式（）5)應(yīng)力校核系數(shù): 式（）6)當(dāng)量轉(zhuǎn)矩: 式（）7)當(dāng)量彎矩: 在大齒輪軸勁中間截面處： 式（） 在右軸勁中間截面處：8)校核軸頸 式（） 經(jīng)校核較合適無需調(diào)整。 減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減速器機(jī)構(gòu)因其類型、用途不同而已。但無論何種類型的減速器，其基本結(jié)構(gòu)都是由軸系部件、箱體及附件三大部分組成。1)軸系部件軸系部件包括傳動(dòng)件、軸和軸承等組合。(1)傳動(dòng)件減速器箱外傳動(dòng)件包括有鏈輪、帶輪等；箱內(nèi)傳動(dòng)件有圓柱齒輪、圓錐齒輪、蝸桿蝸輪等。傳動(dòng)件決定減速器的技術(shù)特性。通常根據(jù)傳動(dòng)件的種類命名減速器。(2)軸傳動(dòng)件裝在軸上以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和傳遞功率。減速器普遍采用階梯軸。傳動(dòng)件和軸多以平健連接。(3)軸承組合 a）軸承 軸承支撐軸的部件。由于滾動(dòng)軸承摩擦系數(shù)比普通滑動(dòng)軸承小，運(yùn)動(dòng)精度高，在軸頸尺寸相同時(shí)，滾動(dòng)軸承寬度比滑動(dòng)軸承小，可使減速器軸向結(jié)構(gòu)緊湊，潤(rùn)滑、維護(hù)簡(jiǎn)便等，所以減速器廣泛采用滾動(dòng)軸承（簡(jiǎn)稱軸承）。 b）軸承蓋 軸承蓋用來固定軸承，承受軸向力，以及調(diào)整軸向間隙。軸承蓋嵌入式和凸緣式兩種。凸緣式調(diào)整軸向間隙方便，密封性好；嵌入式質(zhì)量較輕。 c）密封 在輸入和輸出軸外伸出，為防止灰塵、水氣及其它雜質(zhì)浸入軸承，引起軸承加劇磨損和腐蝕，以及防止?jié)櫥瑒┩饴?，需在軸承蓋孔中設(shè)置密封裝置。 d)調(diào)整墊片 為了調(diào)整調(diào)整軸向間隙，有時(shí)也為了調(diào)整傳動(dòng)件（如圓錐齒輪蝸輪）的軸向位置，需放置調(diào)整墊片。調(diào)整墊片由若干薄鋼片組成。2)箱體 減速器箱體是用以支持和固定軸系零件，保證傳動(dòng)件的嚙合精度、良好潤(rùn)滑及密封的重要零件。箱體質(zhì)量約占減速器總質(zhì)量的50%。因此，箱體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗、質(zhì)量及成本等有很大的影響。減速器箱體按毛坯制造工藝和材料種類可以分為鑄造箱體和焊接箱體。鑄造箱體材料鑄鐵（HT200、HT150），鑄造箱體較易獲得合理和復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀，剛度好易進(jìn)行切削加工；但鑄造周期長(zhǎng)，質(zhì)量較大，因而多用于成批生產(chǎn)。焊接箱體比鑄造箱體壁厚薄，質(zhì)量輕1/41/2,生產(chǎn)周期短，多用于單件小批生產(chǎn)。減速器箱體從結(jié)構(gòu)上可以分為剖分式箱體和整體式箱體。剖分式箱體的剖分面多為水平面，與傳動(dòng)件軸心線平面重合。一般減速器只有一個(gè)剖封面。對(duì)于大型立式減速器，為便于制造和加工，也可采用兩個(gè)剖分面。3)附件為了使減速器具備較完善的性能，如注油、排油、通氣、吊運(yùn)、檢查傳動(dòng)件嚙合情況，保證加工精度和裝拆方便等，在減速器箱體上常需設(shè)置某些裝置或零件，將這些裝置和零件及箱體上相應(yīng)的局部結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為附屬裝置或簡(jiǎn)稱為附件。它們包括：視孔、通氣器、游標(biāo)、定位銷、起蓋螺釘、吊運(yùn)裝置、油杯等。減速器的機(jī)體是用于支持與固定軸系的零件，不僅用來保證傳動(dòng)件嚙合的精度，還要保證其擁有良好的潤(rùn)滑與密封的重要零件，它的重量大概占減速器總重量的一半。因此，箱體的結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能，加工工藝，材料消耗，重量及成本等有非常大的影響。機(jī)體材料采用灰鐵（HT150或HT200）制造。 滾動(dòng)軸承的選擇計(jì)算1)滾動(dòng)軸承的類型選擇有手冊(cè)查得，選取深溝球軸承原則：（1）軸承載荷 （2）軸承的轉(zhuǎn)速 （3）調(diào)心選擇 （4）安裝和拆卸 這里選取的的軸承的代號(hào)為6316的深溝球軸承 基本額定載荷 2)滾動(dòng)軸承的計(jì)算滾動(dòng)軸承疲勞壽命的基本計(jì)算公式為： 式（）其中——壽命系數(shù) 查得——當(dāng)量載荷（N）——基本額定載荷（N）軸承左端受力 右端受力因 又 式（）故左端右端其中X，Y由表選取， 故左端軸承疲勞壽命 式（） 右端軸承疲勞壽命 故由公式 得 式（） 左端 右端 減速器的潤(rùn)滑減速器傳動(dòng)件和軸承都需要良好的潤(rùn)滑；其目的的是為減少摩擦、磨損，提高效率，防銹，冷卻和散熱。減速器潤(rùn)滑對(duì)減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有直接的影響，如油面高度和需油量的確定，關(guān)系到箱體高度的設(shè)計(jì)；軸承的潤(rùn)滑方式影響到軸承的軸向位置和階梯軸的軸向尺寸等。因此，在設(shè)計(jì)減速器結(jié)構(gòu)前，應(yīng)先確定減速器潤(rùn)滑的有關(guān)問題。1)傳動(dòng)件的潤(rùn)滑絕大多數(shù)減速器傳動(dòng)件都采用油潤(rùn)滑。其潤(rùn)滑方式多為浸油潤(rùn)滑。對(duì)高速傳動(dòng)，則為壓力噴油潤(rùn)滑。(1)浸油潤(rùn)滑浸油潤(rùn)滑是將傳動(dòng)件一部分浸入油中，傳動(dòng)件回轉(zhuǎn)時(shí)，粘在其上的潤(rùn)滑油將帶到嚙合區(qū)進(jìn)行潤(rùn)滑。同時(shí)，油尺上的油被甩到箱壁上，可以散熱。這種潤(rùn)滑方式適用于齒輪圓周速度，蝸桿圓周速度的場(chǎng)合。 箱體內(nèi)要有足夠的潤(rùn)滑油，以保證潤(rùn)滑及散熱的需要。為了避免油攪動(dòng)時(shí)沉渣泛起，齒輪距油池的距離大于30~50mm，為保證傳動(dòng)件充分潤(rùn)滑且避免攪油損失過大，應(yīng)當(dāng)要有合適的浸油深度。(2)噴油潤(rùn)滑(3)當(dāng)齒輪圓周速度，或蝸桿圓周速度時(shí)，粘在傳動(dòng)件上的油由于離心力作用易被甩掉，粘合區(qū)得不到可靠供油，而且攪油使油溫升高，此時(shí)應(yīng)用噴油潤(rùn)滑，即利用液壓泵潤(rùn)滑油通過油嘴噴至嚙合