【文章內(nèi)容簡介】 氣壓增大，導致潤滑油從縫隙及濰坊科技學院學士學位論文 緒論 7 密封處向外滲漏，使密封失靈。 （ 3)放油孔及放油螺塞：為了能在換油時將油池中的污油排出，清理油池，應在機座底部油池最低處開設放油孔。 （ 4)油面指示器：為了能隨時監(jiān)測油池中的油面高度，以確定齒輪是否處于正常的潤滑狀態(tài)，故需設置油面指示器。 （ 5)吊耳和吊鉤：為了方便裝拆與搬運，在機蓋上設置吊耳，在機座上設置吊鉤。 (6)定位銷：本減速器機體為剖分式，為了保證軸承座孔的加工和裝配精度，在機蓋和機座用螺栓聯(lián)接后，在鏜孔之前，在機蓋與機座的 連接凸緣上應裝配定位銷。定位銷采用圓錐銷，安置在機體縱向兩側(cè)的聯(lián)接凸緣得結(jié)合面上，呈非對稱布置。 (7)起蓋螺釘：在機蓋與機座聯(lián)接凸緣的結(jié)合面上，為了提高密封性能，常涂有水玻璃或密封膠。因此聯(lián)接結(jié)合較緊，不易分開。為了便于拆下機蓋，在機蓋地凸緣上設置一個起蓋螺栓。 本設計簡介 本設計主要是對二級齒輪減速器進行設計。根據(jù)減速器的工作環(huán)境， 擬定減速器的傳動方案，通過計算確定減速器的各個參數(shù)，包括軸的直徑、長度、材料以及加工工藝，齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、樣式和材料等。并利用這些參數(shù)，結(jié)合計算機軟件，即 UG NX。繪制出齒輪減速器各個零部件的三維模型。 并根據(jù)已經(jīng)建立的三維零件模型和 UG 的各種應用功能模塊對模型進行虛擬裝配操作 ,創(chuàng)建齒輪減速器的實體效果圖，并完成減速器二維工程圖 的創(chuàng)建。最后對減速器進行虛擬仿真運動，以直觀的反應減速器的運動狀態(tài)，為得到相應的運動參數(shù)做基礎。 在設計 中不但可以熟悉機械的設計過程，完善設計思路， 了解現(xiàn)代機械設計發(fā)展的趨勢，充分認識和掌握現(xiàn)代設計的方法。了解 UG軟件的功能和使用方法，為以后的工作學習打下基礎。 濰坊科技學院學士學位論文 減速器傳動方案設計 8 2 減速器傳動方案 的設計 傳動裝置在整臺機器的質(zhì)量和成本中占有很大的比例，機器的 工作性能和運轉(zhuǎn)費用也在很大的程度上取決于轉(zhuǎn)動裝置的優(yōu)劣。減速器作為機械中常用的傳動裝置，連接了高速級與低速級，因此選擇合適的傳動方案能有效地提高傳動的穩(wěn)定性和傳動效率。 傳動方案分析 1，帶傳動是一種撓性傳動，通過摩擦傳遞運動和動力。具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、價格低廉和緩沖吸振等特點。但承載能力小， 宜布置在高速級； 2，鏈傳動也是一種撓性傳動，通過鏈輪與鏈條的嚙合傳遞動力和運動。制造和安裝精度要求低，成本低。但只能實現(xiàn)平行軸間鏈輪的同向傳動，不能保持恒定的瞬時傳動比，穩(wěn)定性差，且有沖擊振動，宜布置在低 速級； 3，蝸桿傳動沖擊載荷小，傳動平穩(wěn)，但傳動效率低，磨損嚴重。放在高速級時蝸輪材料應選用錫青銅，否則可選用鋁青銅； 4，開式齒輪傳動的潤滑條件差，磨損嚴重，應布置在低速級； 5，錐齒輪、斜齒輪宜放在高速級。 二級圓柱齒輪減速器的傳動比一般為 840，使用斜齒、直齒或人字齒。減速器的高速級一般通過帶傳動或直接通過聯(lián)軸器與電動機相連接。低速級則通過鏈傳動或其他傳動方式與工作機相連接。 傳動方案選擇 由減速器的實際工作環(huán)境具體分析，擬定合適的傳動方案 。本文設計環(huán)境以長期連續(xù)運轉(zhuǎn)，載荷變化不大， 使用期限八 年（每年按 300 個工作日計算），輸送帶速度 V的容許誤差為177。 5％，工作機的 效率η w=5％的機械為例。 濰坊科技學院學士學位論文 減速器傳動方案設計 9 表 21 工作環(huán)境參數(shù) 每日工作時間 T/h 24 輸入帶工作壓力 /N 2200 輸入帶傳送速度 /m/s 工作機直徑 /mm 160 選擇合適的電動機 1，選擇 電動機的類型 和結(jié)構(gòu)型式 電動機有交流電動機和直流電動機之分，一般工廠都采用三相交流電，因而多采用交流電動機。 一般選擇 Y型三相異步電動機。 2，電動機的額定功率 電動機功率的選擇直接影響到電動機的工作性能和經(jīng)濟性能的好壞 。所選電動機的功率小于工作要求，則不能保證工作機的正常工作，使電動機經(jīng)常過載而提前損壞；如果電動機的功率過大，則電動機經(jīng)常不能滿載運行，功率因數(shù)和功率較低，從而增加電能消耗、造成浪費。 工作機最大的使用功率： Pw=Fv/1000η w = 電機至工作機的總效率： η 總 =η 帶 η2 軸承 η 齒輪 η 聯(lián)軸器 η 滾筒 = = 則電動機所需功率 Pd需 = Pw/η = 由于該機械載荷變化不大，電動機額定功率 Pd 只需略大于 Pd 需即可，故 取電動機的額定功率 Pd為 4kw。 3， 電動機的轉(zhuǎn)速 同一類型的、相同額定功率的電動機也有幾種不同的轉(zhuǎn)速。低轉(zhuǎn)速電動機的極數(shù)多、外闊尺寸及重量較大、價格較高，但可使傳動裝置的總傳動比及尺寸減小，高轉(zhuǎn)速電動濰坊科技學院學士學位論文 減速器傳動方案設計 10 機則與其相反。一般多選用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 或 1000r/min 的電動機。 工作機的工作轉(zhuǎn)速： Nw=601000V/πD=601000x1. 3/ =155r/min 按 推薦的傳動比合理范圍 ， 取 V帶 傳動比 i1=2— 4。一級直齒輪傳動比 i2=3— 5，則總傳動比的推薦范圍： i= i1Xi2=6— 20，則 電動機的轉(zhuǎn)速可選范圍： Nd=ixNw=(6— 16)x155=930— 2480 r/min 經(jīng)查表，再綜合考慮 電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比 ， 則轉(zhuǎn)速為 960r/min 的 Y132M16型電動機 比較適合 。 其主要參數(shù)為 額定功率： 4KW，滿載轉(zhuǎn)速 960r/min，額定轉(zhuǎn)矩 。 計算總傳動比和分配傳動比 總傳動比 i=Nd/Nw=960/155=。 對于二級齒輪減速器而 言 i=i1Xi2，為使 V 帶輪的尺寸不致過大，取 i1=，分配時傳動比應保證 i1i2，所以去 i2=。 確定總傳動比后應合理分配各級傳動比，限制傳動件的圓周速度以減小動載荷，降低傳動精度等級。分配各級傳動比時要考慮到： 1，各級傳動比應該在推薦的范圍內(nèi)選取。 2，應使傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較小、重量較輕。 3，應使各傳動件的尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱、合理，避免互相干澀碰撞。 4，對于二級展開式齒輪減速器而言，高速級和低速級的大齒輪直徑應盡量相等，以利于浸油潤滑。一般推薦高速級傳動比為 i1=（ — ） Xi2。一般允許工作機實際轉(zhuǎn)速與設定轉(zhuǎn)速之間的相對誤差為177。（ 3— 5）％。 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù) 為了確定傳動方案，還需推算出各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩。一般按由工作機至工作機之間運動傳遞的路線推算各軸的運動和動力參數(shù)。 1各軸轉(zhuǎn)速計算 : Ⅰ軸： NⅠ =Nd /i1=400r/min Ⅱ軸： NⅡ =NⅠ /i2=102r/min 工作機軸： Nw=NⅡ =102r/min 濰坊科技學院學士學位論文 減速器傳動方案設計 11 2各軸的輸入功率 : Ⅰ軸： PⅠ =PdXη 01== Ⅱ軸： PⅡ = PⅠ Xη 12== 工作機軸： PⅢ =PⅡ Xη 23== 3各軸的轉(zhuǎn)矩 ： 電動機軸 ： Td=9550xPd/Nd=9550X4/960= m Ⅰ軸 ： TⅠ =TdXi1Xη 01== N m Ⅱ軸 ： TⅡ = TⅠ Xi1Xη 12== m 工作機軸： TⅢ = TⅡ Xη 2Xη 4== N m 表 22運動和動力參數(shù) 軸名 功率 kw 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 r/min 電機主軸 4 960 Ⅰ軸 400 Ⅱ軸 102 工作機 155 根據(jù)計算 各級傳動件的參數(shù)選擇合適的傳動方案， 確定 各傳動件的尺寸 、 聯(lián)軸器類型和規(guī)格、 傳動齒輪的模數(shù)、齒數(shù)以及傳動軸的材料類型等。 濰坊科技學院學士學位論文 軸及齒輪的參數(shù)設計與建模 12 3 軸 及齒輪 的 參數(shù) 設計與建模 各軸 及齒輪 的 參數(shù) 設計 低速軸的 參數(shù) 設計 1，選擇軸的材料為 45 號調(diào)制剛。 2，軸的受力分析，簡圖如圖所示。 圖 31 軸的受力分析圖 圖中 LAB=340mm LBC=n3/2+c+k+bh2/2=43mm LAC=LAB— LBC=297mm 3， 計算齒輪的嚙合力； NdTF t 1 3 9 92 0 01 3 9 0 022 431 ???? 式 （ ） NFF tr n 44 ?? 式 （ ） 4,求水平面內(nèi)的支承反力 軸在水平面內(nèi)的受力簡圖如圖所示： 濰坊科技學院學士學位論文 軸及齒輪的參數(shù)設計與建模 13 圖 32 軸水平方向的受力分析圖 mNlFMMMNFFtFNllFACAXCXBXAXAXBXABBCAX??????????? 5,求垂直面內(nèi)的支承反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖； 軸在垂直面內(nèi)的受力簡圖如圖所示 圖 32 軸垂直方向的受力分析圖 mNlFM c yMMNFFFNllFACAyByAyAyrByABBCyA???????????44r 求支承反力 ： mNdFTmNMNFNFtCBA???????1 3 9 9 0 021 7 6 0 0 7 3 0 3 5 944 軸的初步計算 322][ )(10 ? ?TMd ?? 式 （ ） 45 號鋼調(diào)質(zhì) MPab 640?? 許用彎曲應力 MPa60][ 1 ??? ，取折算系數(shù) ?? 將以上數(shù)值代 入軸計算截面（ c 截面）直徑計算公式： ][ )(103 22 ??? ? ? TMd 濰坊科技學院學士學位論文 軸及齒輪的參數(shù)設計與建模 14 在此軸段開有一個鍵槽時，直徑增大 4%，計算截面直徑 mmdc ? 軸的最小直徑 : 33 nPC?d mmmm . 763. 62 2121 3 ?? 6， 軸的結(jié)構(gòu)設計按經(jīng)驗公式，減速器低速級從動軸的危險截面直徑， ( 0 . 3 ~ 0 . 3 5 ) ( 0 . 3 ~ 0 . 3 5 ) 1 2 1 . 2 5 3 6 . 3 7 5 ~ 4 3 . 4 3 7 5dd a m m? ? ? ? 取減速器低速軸的危險截面直徑 mmdd 50? 根據(jù)軸上零件的位置、安裝和定位的需要，初定各軸段的直徑及長度，其中軸頸、軸頭結(jié)構(gòu)尺寸應與軸上相關零件的結(jié)構(gòu)尺寸聯(lián)系起來統(tǒng)籌考慮。安裝齒輪處軸段長度：軸段長度 等于 輪轂長度 減 2mm軸頸（軸上安裝滾動軸承段）直徑： 4 50、 5 66 5 55。 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度 整個低速軸長度為 340mm I段軸承安裝軸承和擋油環(huán)， 6211 寬度 B=21，該段長度選為 43mm。 II段軸考慮到齒輪齒寬的影響，所以長度為 73mm。 III 段為定位軸肩，長度略小 11mm。 IV段用于安裝大齒輪，考慮齒寬長度為 48mm。 V段用于安裝軸承與擋油環(huán)，長度與 I 相同，為 45mm。 VI長度與聯(lián)軸器有為 55mm。 圖 33 軸的工程圖 濰坊科技學院學士學位論文 軸及齒輪的參數(shù)設計與建模 15 中間軸的 參數(shù) 設計 1，選擇軸的材料用 45 號鋼調(diào)質(zhì)， 2，軸的受力 LAB=205mm mmbkL hAC 22 ????? 85mm mmLLL ACABDB ??? 115mm mmbkL hAD 6722 12 ?????162mm