【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 氣壓增大，導(dǎo)致潤(rùn)滑油從縫隙及濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)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(shí)將油池中的污油排出，清理油池，應(yīng)在機(jī)座底部油池最低處開(kāi)設(shè)放油孔。 （ 4)油面指示器：為了能隨時(shí)監(jiān)測(cè)油池中的油面高度，以確定齒輪是否處于正常的潤(rùn)滑狀態(tài)，故需設(shè)置油面指示器。 （ 5)吊耳和吊鉤：為了方便裝拆與搬運(yùn)，在機(jī)蓋上設(shè)置吊耳，在機(jī)座上設(shè)置吊鉤。 (6)定位銷(xiāo)：本減速器機(jī)體為剖分式，為了保證軸承座孔的加工和裝配精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)接后，在鏜孔之前，在機(jī)蓋與機(jī)座的 連接凸緣上應(yīng)裝配定位銷(xiāo)。定位銷(xiāo)采用圓錐銷(xiāo)，安置在機(jī)體縱向兩側(cè)的聯(lián)接凸緣得結(jié)合面上，呈非對(duì)稱(chēng)布置。 (7)起蓋螺釘：在機(jī)蓋與機(jī)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(kāi)。為了便于拆下機(jī)蓋，在機(jī)蓋地凸緣上設(shè)置一個(gè)起蓋螺栓。 本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)主要是對(duì)二級(jí)齒輪減速器進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)減速器的工作環(huán)境， 擬定減速器的傳動(dòng)方案，通過(guò)計(jì)算確定減速器的各個(gè)參數(shù)，包括軸的直徑、長(zhǎng)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(jì)算機(jī)軟件，即 UG NX。繪制出齒輪減速器各個(gè)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(yīng)用功能模塊對(duì)模型進(jìn)行虛擬裝配操作 ,創(chuàng)建齒輪減速器的實(shí)體效果圖，并完成減速器二維工程圖 的創(chuàng)建。最后對(duì)減速器進(jìn)行虛擬仿真運(yùn)動(dòng)，以直觀的反應(yīng)減速器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，為得到相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)做基礎(chǔ)。 在設(shè)計(jì) 中不但可以熟悉機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程，完善設(shè)計(jì)思路， 了解現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)和掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)的方法。了解 UG軟件的功能和使用方法，為以后的工作學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 減速器傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 8 2 減速器傳動(dòng)方案 的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)裝置在整臺(tái)機(jī)器的質(zhì)量和成本中占有很大的比例，機(jī)器的 工作性能和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也在很大的程度上取決于轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的優(yōu)劣。減速器作為機(jī)械中常用的傳動(dòng)裝置，連接了高速級(jí)與低速級(jí)，因此選擇合適的傳動(dòng)方案能有效地提高傳動(dòng)的穩(wěn)定性和傳動(dòng)效率。 傳動(dòng)方案分析 1，帶傳動(dòng)是一種撓性傳動(dòng)，通過(guò)摩擦傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、價(jià)格低廉和緩沖吸振等特點(diǎn)。但承載能力小， 宜布置在高速級(jí)； 2，鏈傳動(dòng)也是一種撓性傳動(dòng)，通過(guò)鏈輪與鏈條的嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)。制造和安裝精度要求低，成本低。但只能實(shí)現(xiàn)平行軸間鏈輪的同向傳動(dòng)，不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比，穩(wěn)定性差，且有沖擊振動(dòng)，宜布置在低 速級(jí)； 3，蝸桿傳動(dòng)沖擊載荷小，傳動(dòng)平穩(wěn)，但傳動(dòng)效率低，磨損嚴(yán)重。放在高速級(jí)時(shí)蝸輪材料應(yīng)選用錫青銅，否則可選用鋁青銅； 4，開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑條件差，磨損嚴(yán)重，應(yīng)布置在低速級(jí)； 5，錐齒輪、斜齒輪宜放在高速級(jí)。 二級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比一般為 840，使用斜齒、直齒或人字齒。減速器的高速級(jí)一般通過(guò)帶傳動(dòng)或直接通過(guò)聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)相連接。低速級(jí)則通過(guò)鏈傳動(dòng)或其他傳動(dòng)方式與工作機(jī)相連接。 傳動(dòng)方案選擇 由減速器的實(shí)際工作環(huán)境具體分析，擬定合適的傳動(dòng)方案 。本文設(shè)計(jì)環(huán)境以長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷變化不大， 使用期限八 年（每年按 300 個(gè)工作日計(jì)算），輸送帶速度 V的容許誤差為177。 5％，工作機(jī)的 效率η w=5％的機(jī)械為例。 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 減速器傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 9 表 21 工作環(huán)境參數(shù) 每日工作時(shí)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(jī)直徑 /mm 160 選擇合適的電動(dòng)機(jī) 1，選擇 電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型 和結(jié)構(gòu)型式 電動(dòng)機(jī)有交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)之分，一般工廠都采用三相交流電，因而多采用交流電動(dòng)機(jī)。 一般選擇 Y型三相異步電動(dòng)機(jī)。 2，電動(dòng)機(jī)的額定功率 電動(dòng)機(jī)功率的選擇直接影響到電動(dòng)機(jī)的工作性能和經(jīng)濟(jì)性能的好壞 。所選電動(dòng)機(jī)的功率小于工作要求，則不能保證工作機(jī)的正常工作，使電動(dòng)機(jī)經(jīng)常過(guò)載而提前損壞；如果電動(dòng)機(jī)的功率過(guò)大，則電動(dòng)機(jī)經(jīng)常不能滿載運(yùn)行，功率因數(shù)和功率較低，從而增加電能消耗、造成浪費(fèi)。 工作機(jī)最大的使用功率： Pw=Fv/1000η w = 電機(jī)至工作機(jī)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(dòng)機(jī)所需功率 Pd需 = Pw/η = 由于該機(jī)械載荷變化不大，電動(dòng)機(jī)額定功率 Pd 只需略大于 Pd 需即可，故 取電動(dòng)機(jī)的額定功率 Pd為 4kw。 3， 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 同一類(lèi)型的、相同額定功率的電動(dòng)機(jī)也有幾種不同的轉(zhuǎn)速。低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的極數(shù)多、外闊尺寸及重量較大、價(jià)格較高，但可使傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及尺寸減小，高轉(zhuǎn)速電動(dòng)濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 減速器傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 10 機(jī)則與其相反。一般多選用同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min 或 1000r/min 的電動(dòng)機(jī)。 工作機(jī)的工作轉(zhuǎn)速： Nw=601000V/πD=601000x1. 3/ =155r/min 按 推薦的傳動(dòng)比合理范圍 ， 取 V帶 傳動(dòng)比 i1=2— 4。一級(jí)直齒輪傳動(dòng)比 i2=3— 5，則總傳動(dòng)比的推薦范圍： i= i1Xi2=6— 20，則 電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比 ， 則轉(zhuǎn)速為 960r/min 的 Y132M16型電動(dòng)機(jī) 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(jì)算總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 總傳動(dòng)比 i=Nd/Nw=960/155=。 對(duì)于二級(jí)齒輪減速器而 言 i=i1Xi2，為使 V 帶輪的尺寸不致過(guò)大，取 i1=，分配時(shí)傳動(dòng)比應(yīng)保證 i1i2，所以去 i2=。 確定總傳動(dòng)比后應(yīng)合理分配各級(jí)傳動(dòng)比，限制傳動(dòng)件的圓周速度以減小動(dòng)載荷，降低傳動(dòng)精度等級(jí)。分配各級(jí)傳動(dòng)比時(shí)要考慮到： 1，各級(jí)傳動(dòng)比應(yīng)該在推薦的范圍內(nèi)選取。 2，應(yīng)使傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較小、重量較輕。 3，應(yīng)使各傳動(dòng)件的尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱(chēng)、合理，避免互相干澀碰撞。 4，對(duì)于二級(jí)展開(kāi)式齒輪減速器而言，高速級(jí)和低速級(jí)的大齒輪直徑應(yīng)盡量相等，以利于浸油潤(rùn)滑。一般推薦高速級(jí)傳動(dòng)比為 i1=（ — ） Xi2。一般允許工作機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速之間的相對(duì)誤差為177。（ 3— 5）％。 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 為了確定傳動(dòng)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(jī)至工作機(jī)之間運(yùn)動(dòng)傳遞的路線推算各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)。 1各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 : Ⅰ軸： NⅠ =Nd /i1=400r/min Ⅱ軸： NⅡ =NⅠ /i2=102r/min 工作機(jī)軸： Nw=NⅡ =102r/min 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 減速器傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 11 2各軸的輸入功率 : Ⅰ軸： PⅠ =PdXη 01== Ⅱ軸： PⅡ = PⅠ Xη 12== 工作機(jī)軸： PⅢ =PⅡ Xη 23== 3各軸的轉(zhuǎn)矩 ： 電動(dòng)機(jī)軸 ： Td=9550xPd/Nd=9550X4/960= m Ⅰ軸 ： TⅠ =TdXi1Xη 01== N m Ⅱ軸 ： TⅡ = TⅠ Xi1Xη 12== m 工作機(jī)軸： TⅢ = TⅡ Xη 2Xη 4== N m 表 22運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 軸名 功率 kw 轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)速 r/min 電機(jī)主軸 4 960 Ⅰ軸 400 Ⅱ軸 102 工作機(jī) 155 根據(jù)計(jì)算 各級(jí)傳動(dòng)件的參數(shù)選擇合適的傳動(dòng)方案， 確定 各傳動(dòng)件的尺寸 、 聯(lián)軸器類(lèi)型和規(guī)格、 傳動(dòng)齒輪的模數(shù)、齒數(shù)以及傳動(dòng)軸的材料類(lèi)型等。 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)與建模 12 3 軸 及齒輪 的 參數(shù) 設(shè)計(jì)與建模 各軸 及齒輪 的 參數(shù) 設(shè)計(jì) 低速軸的 參數(shù) 設(shè)計(jì) 1，選擇軸的材料為 45 號(hào)調(diào)制剛。 2，軸的受力分析，簡(jiǎn)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(jì)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(jiǎn)圖如圖所示： 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(jì)算 322][ )(10 ? ?TMd ?? 式 （ ） 45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì) MPab 640?? 許用彎曲應(yīng)力 MPa60][ 1 ??? ，取折算系數(shù) ?? 將以上數(shù)值代 入軸計(jì)算截面（ c 截面）直徑計(jì)算公式： ][ )(103 22 ??? ? ? TMd 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)與建模 14 在此軸段開(kāi)有一個(gè)鍵槽時(shí)，直徑增大 4%，計(jì)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(shè)計(jì)按經(jīng)驗(yàn)公式，減速器低速級(jí)從動(dòng)軸的危險(xiǎn)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(xiǎn)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(zhǎng)度，其中軸頸、軸頭結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)與軸上相關(guān)零件的結(jié)構(gòu)尺寸聯(lián)系起來(lái)統(tǒng)籌考慮。安裝齒輪處軸段長(zhǎng)度：軸段長(zhǎng)度 等于 輪轂長(zhǎng)度 減 2mm軸頸（軸上安裝滾動(dòng)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(zhǎng)度 整個(gè)低速軸長(zhǎng)度為 340mm I段軸承安裝軸承和擋油環(huán)， 6211 寬度 B=21，該段長(zhǎng)度選為 43mm。 II段軸考慮到齒輪齒寬的影響，所以長(zhǎng)度為 73mm。 III 段為定位軸肩，長(zhǎng)度略小 11mm。 IV段用于安裝大齒輪，考慮齒寬長(zhǎng)度為 48mm。 V段用于安裝軸承與擋油環(huán)，長(zhǎng)度與 I 相同，為 45mm。 VI長(zhǎng)度與聯(lián)軸器有為 55mm。 圖 33 軸的工程圖 濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計(jì)與建模 15 中間軸的 參數(shù) 設(shè)計(jì) 1，選擇軸的材料用 45 號(hào)鋼調(diào)質(zhì)， 2，軸的受力 LAB=205mm mmbkL hAC 22 ????? 85mm mmLLL ACABDB ??? 115mm mmbkL hAD 6722 12 ?????162mm