【導(dǎo)讀】常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告。1了解國(guó)產(chǎn)減速器的制造工藝和裝配工藝；2設(shè)計(jì)ZSY280-25-108Kw型減速器；3利用三維造型軟件完成減速器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的三維及二維圖紙；所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。在目前用于傳遞動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)中，減速機(jī)的應(yīng)。用范圍相當(dāng)廣泛。幾乎在各式機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)中都可以見(jiàn)到它的蹤跡，從交通工具的船舶、到減速機(jī)的應(yīng)用，且在工業(yè)應(yīng)用上，減速機(jī)具有減速及增加轉(zhuǎn)矩功能。與扭矩的轉(zhuǎn)換設(shè)備。減速機(jī)的作用主要有：。減速機(jī)額定扭矩。2）減速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機(jī)。本設(shè)計(jì)為三級(jí)減速器的設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)輔助軟件繪制。

　　

【正文】 Ⅳ軸的設(shè)計(jì) a）軸材料選用 40Cr，調(diào)質(zhì)處理 b)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）估算軸徑 d min0 ， 查表得軸的 C值是 97 d min0 13 1PC n? =121mm 單鍵槽增加 5%—— 7%，所以 dmin0 ? (127— 129)mm，根據(jù)工廠實(shí)際情況，這里取d min0 =130mm。 2) 軸上轉(zhuǎn)矩 T1 = N? m 3)軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖所示： 圖 410 d12 = d min0 =140mm, d23 = d56 = d12 +10=150mm,d34 = d23 +2? (— )= （ — ） mm,這里取 d34 =175mm, d45 = d56 +10=160 mm L12 =370mm, L23 =269mm, L34 ? =,取 L34 =15mm, L45 =180mm, L56 =T=65mm(T為軸承寬度 ) ?常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 28 查軸承樣本，選用單列圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑 d=150 mm， 外徑 D=320 mm 4)軸的受力分析如下圖 圖 411 Lac = Lbc = 5) 軸的校核 F 6t =642dT = F6r = F 6t tan? n /cos? =34923 N F6a = F 6t tan? =21584 N Rbx = F 6t ? Lac /Lab =33750 N Rax = F 6t ? Lbc /Lab =59742 N Mcx =10006785 N? mm Ray =(F6r Lbc + F6a 21? d6 )/ Lab = 31759 N Rby =(F6r Lac F6a 21? d6 )/ Lab =3164 N M1y = Ray ? Lac =5319633 N? mm M2y = Rby ? Lbc =938126 N? mm M1 =11332883 N? mm M2 =938131 N? mm ?常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 29 圖 412 T1 =18978920N? mm Mca = ? ?2112 )( TM ?? =11332889 N? mm ca? = Mca /W＜ [ 1?? ]=90 Mpa滿足要求 5 滾動(dòng)軸承的校核 Ⅰ軸承校核 軸承類型為圓錐滾子 軸承，軸承預(yù)期壽命為 20200HLh? 由之前計(jì)算可知： F1r =6329N， F1a = 3856 N 軸承工作轉(zhuǎn)速 n1 =1400 r/min P parr fYFXF )( 11 ?? =4952 N 11rr660P P ( )10js LnCL???? Cr 故軸承 30311滿足要求 ?常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 30 Ⅱ 軸承校核 軸承類型為圓錐滾子軸承，軸承預(yù)期壽命為 20200HLh? 由之前計(jì)算可知： F2r =5988N， F2a = 3701 N 軸承工作轉(zhuǎn)速 n1 =515 r/min 11rr660P P ( )10js LnCL???? Cr 故軸承 30314滿足要求 Ⅲ 軸承校核 軸承類型為圓錐滾子軸承，軸承預(yù)期壽命為 20200HLh? 由之前計(jì)算可知： F5r =36521N， F5a = 22572 N 軸承工作轉(zhuǎn)速 n1 =147r/min 11rr660P P ( )10js LnCL???? Cr 故軸承 30319滿足要求 Ⅳ 軸承校核 軸承類型為圓 錐滾子軸承，軸承預(yù)期壽命為 20200HLh? 由之前計(jì)算可知： F6r =34923N， F6a = 21584 N 軸承工作轉(zhuǎn)速 n1 =56 r/min 11rr660P P ( )10js LnCL???? Cr 故軸承 30330滿足要求 6 箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算 表 61 名 稱 符號(hào) 減速器型式及尺寸關(guān)系 mm 減速器 ?常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 31 機(jī)座壁厚 δ +5=128, 取 δ= 15 機(jī)蓋壁厚 δ 1 +5=8, 取 δ= 15 機(jī)座凸緣厚 b b=? 15= 機(jī)蓋凸緣厚 b1 b1 = ? 14=21mm 機(jī)座底凸緣厚 b2 b2=? 15=37..5mm 取 b2=50 地腳螺釘直徑 df df =+8=,取 df =28mm 地腳螺釘數(shù)目 n 8 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 d1 df= 28=21 取 20 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 d2 =,取 d2 =20 聯(lián)接螺栓 d2的間距 l 150~200,取 150 軸承端蓋螺釘直徑 d3 M M12 、 M14 窺視孔蓋螺釘直徑 d4 M8 df d2至凸緣邊緣距離 c1 查表得 C1min=22mm 外機(jī)壁 至軸承座端面距離 h C1 +C2 +8=80mm 齒輪端面與箱內(nèi)壁距離 ?? ，取距離為 12mm 7 齒輪傳動(dòng)介紹和減速器工藝 齒輪傳動(dòng)特點(diǎn) 主要優(yōu)點(diǎn)： ① 瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定不變； ②機(jī)械效率高； ③壽命長(zhǎng)，工作可靠性高； ④ 結(jié)構(gòu)緊湊，適用的圓周速度和功率范圍較廣等。 主要特點(diǎn) ： ①要求較高的制造和安裝精度，成本較高； ②不適宜于遠(yuǎn)距離兩軸之間的傳動(dòng)； ③低精度齒輪在傳動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn) 生噪聲和振動(dòng)； 影響齒輪壽命的因素 基于上述講述的齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)，影響齒輪壽命的因素包括： ① 大小齒輪齒數(shù)：齒數(shù)太少，不利于齒輪加工；齒數(shù)太多，齒輪傳動(dòng)中輪齒嚙合次數(shù)多，?常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 32 齒輪磨損大，減小齒輪的壽命。因此，在加工方便和滿足要求的下，齒數(shù)盡可能少。 ② 傳動(dòng)比：因?yàn)閭鲃?dòng)比是由一對(duì)嚙合齒輪的齒數(shù)比決定的，所以傳動(dòng)比影響到齒數(shù)，從而影響到齒輪的壽命。 ③ 齒輪材料： 根據(jù)輪齒的失效形式可知，設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)時(shí)，對(duì)齒輪材料的基本要求為： 1) 齒面應(yīng)有足夠的硬度和耐磨性，以抵抗齒而磨損、點(diǎn)蝕、膠合以及 塑性變形等； 2) 輪齒芯部應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和較好的韌性，以抵抗齒根折斷和沖擊載荷； 3) 應(yīng)有良好的加工工藝性能及熱處理性能，使之便于加工且便于提高其力學(xué)性能。 因此，適合制造齒輪的材料有很多，最常用的是鍛鋼，其次是鑄鋼、鑄鐵，此外還有非金屬材料等，例如工程塑料。 ④ 壓力角：一般標(biāo)準(zhǔn)壓力角是 20 度。增大壓力角。齒輪彎曲強(qiáng)度和接觸強(qiáng)度均可增加。 ⑤ 模數(shù)：對(duì)于一般傳動(dòng)模數(shù) 2mm。 ⑥ 齒寬系數(shù)：齒寬系數(shù)決定齒寬的大小，加大齒寬，可提高承載能力；但是齒寬越大，載荷沿齒寬分布越不均勻。因此應(yīng) 合理選擇齒寬系數(shù)。一級(jí)減速機(jī)中一對(duì)嚙合的大小齒輪，要求具有一定的承載能力，且嚙合準(zhǔn)確，并且有必要提出的是，齒寬結(jié)果要圓整，而且小齒輪的齒寬在圓整值的基礎(chǔ)上還要增加 510mm，以防止大小齒輪因裝配誤差產(chǎn)生軸向錯(cuò)位時(shí)導(dǎo)致嚙合齒寬減小而增大輪齒的工作載荷。 齒輪傳動(dòng)的實(shí)效形式 齒輪傳動(dòng)出現(xiàn)不同失效形式的原因 在實(shí)際的應(yīng)用中，由于齒輪傳動(dòng)的方式有開(kāi)式、半開(kāi)式和閉式，齒面硬度有軟齒面、硬齒面，齒輪轉(zhuǎn)速有高與低，載荷有輕與重之分，所以齒輪常會(huì)出現(xiàn)各種不同的失效形式。 何為齒輪傳 動(dòng)的失效 齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中，發(fā)生輪齒折斷、齒面損壞等現(xiàn)象，從而失去其工作能力。這種現(xiàn)象稱為齒輪輪齒的失效。而齒輪傳動(dòng)的是靠輪齒的嚙合來(lái)傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)和力的，齒輪的輪齒是傳動(dòng)的關(guān)鍵部位，也是齒輪的薄弱環(huán)節(jié)，因此輪齒失效是齒輪常見(jiàn)的主要失效形式。 齒輪傳動(dòng)的 主要 失效 形式、造成的影響及預(yù)防措施 輪齒的失效分為齒體損傷和齒面損傷。齒體損傷主要為輪齒折斷，而齒面損傷又分為齒面點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒面磨損和齒面塑性變形。 （ 1）輪齒折斷：是指齒輪的一個(gè)或多個(gè)齒的整體或局部的折斷，輪齒折斷有兩種：一種是疲勞折斷，另一 種是過(guò)載折斷。 ?常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 33 1） 何為輪齒折斷 是指齒輪的一個(gè)或多個(gè)齒的整體或局部的折斷。 2） 輪齒折斷的分類 輪齒折斷有兩種：一種是疲勞折斷，另一種是過(guò)載折斷。 3） 發(fā)生的場(chǎng)合 齒寬較小的直齒圓柱齒輪往往產(chǎn)生整體折斷。如果輪齒寬度過(guò)大，由于制造、安裝的誤差使其局部受載過(guò)大時(shí)，會(huì)造成了局部折斷。 4） 提高輪齒抗折斷能力的措施 提高輪齒抗折斷能力的措施有很多，如增大齒根圓角半徑，消除該處的加工刀痕以降低齒根的應(yīng)力集中；增大軸及支承件的剛度以減輕齒面局部過(guò)載的程度；對(duì)輪齒進(jìn)行噴丸、輾壓等冷作處理以提高齒面硬度、保持芯部的韌性等。 圖 71：齒輪輪齒折斷效果圖 （ 2）齒面點(diǎn)蝕 1） 何為齒面點(diǎn)蝕 輪齒進(jìn)入嚙合時(shí)，輪齒齒面接觸處在法向力的作用下將產(chǎn)生很大的接觸應(yīng)力，脫離嚙合后接觸應(yīng)力即消失。對(duì)齒廓工作面上某一固定點(diǎn)來(lái)說(shuō)，它受到的是近似于脈動(dòng)變化的接觸應(yīng)力。如果接觸應(yīng)力超過(guò)了齒輪材料的接觸疲勞極限時(shí)，齒面上會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的金屬微粒剝落，形成點(diǎn)狀的凹坑，這種現(xiàn)象稱為齒面疲勞點(diǎn)蝕。 2） 其造成的影響 點(diǎn)蝕使齒輪工作表面損壞，破壞了齒輪的正常工作，造成傳動(dòng)不平穩(wěn)和產(chǎn)生噪音，輪齒嚙合情況會(huì)逐漸惡化而報(bào) 廢。 3） 發(fā)生的部位 齒輪在嚙合的過(guò)程中，因輪齒在節(jié)線出處嚙合時(shí)，同時(shí)嚙合齒對(duì)數(shù)少，接觸應(yīng)力大，且在節(jié)點(diǎn)處齒廓相對(duì)滑動(dòng)速度小，油膜不易形成，摩擦力大，故點(diǎn)蝕首先出現(xiàn)在節(jié)線附近的齒根表面上，然后向其它部位擴(kuò)展。 ?常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 34 4） 發(fā)生的場(chǎng)合 一般閉式傳動(dòng)中的軟齒面較易發(fā)生點(diǎn)蝕失效，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證齒面有足夠的解除強(qiáng)度。而在開(kāi)式齒輪傳動(dòng)中，由于磨損嚴(yán)重，點(diǎn)蝕還來(lái)不及出現(xiàn)或擴(kuò)展即被磨損掉。所以一般看不到點(diǎn)蝕現(xiàn)象。 5） 預(yù)防措施 為過(guò)早出現(xiàn)點(diǎn)蝕，可采用提高齒面硬度、增大潤(rùn)滑油的粘度、降低表面粗糙度指、在許可范圍內(nèi)采用大的變位系數(shù)等措施。 圖 72：齒輪齒面點(diǎn)蝕效果圖 （ 3）齒面膠合 1） 何為齒面膠合 在重載傳動(dòng)中，齒輪副兩齒輪工作齒面發(fā)生金屬表面直接接觸而形成“焊接”的現(xiàn)象，稱為齒面膠合。 產(chǎn)生齒面膠合的原因主要有以下兩個(gè)： ① 高速重載的閉式齒輪傳動(dòng)中，由于散熱不好，導(dǎo)致潤(rùn)滑油油溫升高，黏度降低，易于從兩齒面接觸處被擠 出來(lái)，使工作齒面間的潤(rùn)滑油膜破壞。 ② 低速重載的齒輪傳動(dòng)中，由于工作面之間壓力好大，潤(rùn)滑油膜不易形成。 2） 發(fā)生的部位 當(dāng)兩工作齒面金屬直接接觸時(shí)，齒面的瞬時(shí)高溫會(huì)使較軟的齒的齒面金屬熔焊在與之相嚙合的另一齒輪的齒面上，并因相對(duì)滑動(dòng)在較軟的工作齒面上形成與滑動(dòng)方向一致的撕裂溝痕。傳動(dòng)中，靠近節(jié)線的齒頂表面處相對(duì)速度較大，因此膠合常發(fā)生在該部位齒面發(fā)生膠合現(xiàn)象后，?常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告 35 將嚴(yán)重?fù)p壞而失效。 3) 防止發(fā)生齒面膠合的措施 為防止產(chǎn)生齒面膠合，對(duì)于低速傳動(dòng)，可采用黏度大的潤(rùn)滑油；對(duì)于高速傳動(dòng)，則可采用硫化潤(rùn)滑油，使其較牢固 地吸附在齒面上而不易被擠掉。提高齒面的硬度和減小輪齒表面粗糙度，以及兩齒輪選擇不同材料（親和力?。┑却胧┚蓽p少膠合的發(fā)生。 （ 4） 齒面磨損 1）什幺是齒面磨損 齒輪齒面的磨損是齒輪傳動(dòng)的常見(jiàn)失效形式 ， 齒面磨損是齒輪在嚙合傳動(dòng)過(guò)程中，輪齒接觸表面上的材料摩擦損耗的現(xiàn)象。 2）齒輪磨損的分類 齒輪的磨損有兩種形式：一種是磨粒磨損，另一種是跑合磨損。 3） 產(chǎn)生齒面磨損的原因 ① 齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中，工作齒面間有相對(duì)滑動(dòng)。 ② 齒面不干凈，有金屬微粒、塵埃、污物等進(jìn)入輪齒嚙合區(qū)域，引起磨粒磨損。 ③ 潤(rùn)滑不 好。 4） 齒面磨損造成的影響 齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中，輪齒不僅受到載荷的作用，而且接觸的兩齒面間有相對(duì)滑動(dòng)，使齒面發(fā)生磨損。齒面磨損的速度符合預(yù)定的設(shè)計(jì)期限，則視為正常磨損。正常磨損的齒面很光亮，沒(méi)有明顯的痕跡，在規(guī)定的磨損量?jī)?nèi)。并不影響齒輪的工作。但是齒面磨損嚴(yán)重時(shí)。漸開(kāi)線輪廓被破壞，使齒側(cè)間隙增大引起傳動(dòng)不平穩(wěn)，使齒輪不能正確嚙合，傳動(dòng)失真，產(chǎn)生沖擊和噪音，甚至?xí)螨X厚過(guò)度磨薄發(fā)生輪齒折斷。 5） 不同磨損產(chǎn)生的不同場(chǎng)合 磨粒磨損是潤(rùn)滑條件不好、易受灰塵及有害物質(zhì)侵襲的開(kāi)式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式之一；而對(duì)于新的齒 輪傳動(dòng)裝置來(lái)說(shuō)，在開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)期間由于齒面間的相互摩擦而產(chǎn)生的磨損，屬于跑合磨損，跑合對(duì)齒輪傳動(dòng)是無(wú)害的。 6） 預(yù)防及改進(jìn)措施 為減少齒面磨損，應(yīng)盡可能采用潤(rùn)滑條件良好的閉式傳動(dòng)，同時(shí)，提高齒面硬度，減小輪齒面表面粗糙度值。 人們往往把磨損后的齒輪當(dāng)作廢鋼處理掉，造成極大浪費(fèi)而事實(shí)上，磨損后的齒輪仍可修復(fù)利用，而且修復(fù)后的齒輪有很多優(yōu)點(diǎn)。磨損后的齒形，為了滿足使用要求，可以采取如下措施：采用與原設(shè)計(jì)要求相同的刀具（即刀具的基本參數(shù)不變）將刀具向齒輪中?常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告