【導(dǎo)讀】以求把理論與實踐相結(jié)合。學(xué)習(xí)如何進行機械設(shè)計，了解機械傳動裝置的原理及參數(shù)搭配。學(xué)習(xí)運用多種工具，比如AutoCAD等，直觀地將機械結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)在平面圖上。通過對圓柱齒輪減速器的設(shè)計，對單級圓柱齒輪減速器有了一個簡單的了解與認(rèn)識。機械傳動裝置在不斷的使用中，會不同程度的磨損，因此要經(jīng)常對機械。予以維護和保養(yǎng)，延長其使用壽命，高效化的運行，提高生產(chǎn)的效率。

　　

【正文】 O在滾動體和滾道的最大承載接觸區(qū)域中心所產(chǎn)生的應(yīng)力，與實際負(fù)荷組合所產(chǎn)生得應(yīng)力相同。 PO=XO*Fr+Ys*Fa[KN] 其中 ， PO當(dāng)量靜負(fù)荷， KN 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 22 頁 共 30 頁 Fr徑向負(fù)荷， KN Fa軸向負(fù)荷， KN XO徑向系數(shù) ， YO軸向系數(shù)。 動負(fù)荷軸承 DIN ISO281所規(guī)定的動負(fù)荷軸承計算標(biāo)準(zhǔn)方法的基礎(chǔ)是材 料疲勞失效（出現(xiàn)凹坑），壽命計算公式為： L10=L=(C/P)P [106轉(zhuǎn) ]其中 L10=L名義額定壽命 [106轉(zhuǎn) ]C額定動負(fù)荷 [KN] P 當(dāng)量動負(fù)荷 [KN] P 壽命指數(shù) L10是以 100萬轉(zhuǎn)為單位的名義額定壽命 [106轉(zhuǎn) ] C 額定動負(fù)荷 [KN] P 壽命指數(shù) L10是以 100萬轉(zhuǎn)為單位的名義額定壽命。對于一大組相同型號的軸承來說，其中 90%應(yīng)該達(dá)到或者超過該值。額定動負(fù)荷 C [KN]在每一類軸承的參數(shù)表中都可以找到，在該負(fù)荷作用下，軸承可以達(dá)到 100萬轉(zhuǎn)的額定壽命。當(dāng)量動負(fù)荷 P [KN]是 一項理論值，對向心軸承而言是徑向力，對推力軸承來說是軸向力。其方向、大小恒定不變。當(dāng)量動負(fù)荷作用下的軸承壽命與實際負(fù)荷組合作用時相同。 P=X*Fr+Y*Fa 其中： P當(dāng)量動負(fù)荷， Fr徑向負(fù)荷， Fa軸向負(fù)荷，單位都是千牛頓， X徑向系數(shù)， Y軸向系數(shù)。不同類型軸承的 X,Y值及當(dāng)量動負(fù)荷計算依據(jù)，可在各類軸承的表格和前言中找到。球軸承和滾子軸承的壽命指數(shù) P有所不同。對球軸承， P=3 對滾子軸承， P=10/3 變負(fù)荷及變速度 如果軸承動負(fù)荷的值及速度隨時間而變化，那么在計算當(dāng)量負(fù)荷時就得有相應(yīng)的考慮。連續(xù)的負(fù)荷及 速度曲線就要用分段近似值來替代。當(dāng)量動負(fù)荷的計算公式變?yōu)椋? 滾動軸承的最小負(fù)荷 過小的負(fù)荷加上潤滑不足，會造成滾動體打滑，導(dǎo)致軸承損壞。保持架軸承的最小負(fù)荷系數(shù) P/C=,而滿裝軸承的最小負(fù)荷系數(shù) P/C=(P為當(dāng)量動負(fù)荷， C為額定動負(fù)荷 )。 本設(shè)計中選用深溝軸承。參見 GB/T27694 軸承的校核： 根據(jù)設(shè)計，取主動軸左側(cè)軸承校核。 由上述計算，齒輪受力基本數(shù)據(jù)可以算出： 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 23 頁 共 30 頁 軸承受力 1 ? ? 1 ? 比值 112 0 2 .2 4 0 .3 95 2 1 .8 3arFF ?? 110 .3 9 2 0 3 .5drF F N?? 102 0 2 . 2 40 . 0 1 0 1 220210aFC ?? pf =~,取 pf =。則： 1 1 1 1 1()p r aP f X F Y F? ? ? 6 39。110 ( ) 1 0 2 7 0 860hhCLLnP ?? ? ? 故選用軸承符合預(yù)期壽命。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 24 頁 共 30 頁 8 減速器的箱體結(jié)構(gòu)及設(shè)計 概述 箱體一般用灰鑄鐵 HT150或 HT200制造。對于重型減速器也可以采用球墨鑄鐵或鑄鋼制造。在單件生產(chǎn)中，特別是大型減速器，可采用焊接結(jié)構(gòu)，以減輕重量，縮短生產(chǎn)周期。 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點 減速器的箱體是支持和固定軸及軸上零件并保證傳動精度的重要零件，其重量一般約占減速器總重量的 40％ ~50％，因此，箱體結(jié)構(gòu)對減速器的性能、制造工藝、材料消耗、重量和成本等影響很大，設(shè)計時務(wù)必綜合考慮，認(rèn)真對待。 減速器箱體的 設(shè)計要點如下： 箱體應(yīng)具有足夠的剛度 （ 1）軸承座上下設(shè)置加強筋。 （ 2）軸承座房設(shè)計凸臺結(jié)構(gòu)。凸臺的設(shè)置可使軸承座旁的聯(lián)接 設(shè)計凸臺結(jié)構(gòu)要注意下列幾個問題： ①軸承座旁兩凸臺螺栓距離 S應(yīng)盡可能靠近。對無油構(gòu)箱體（軸承采用油脂潤滑）取 S〈 D2，應(yīng)注意凸臺聯(lián)接螺栓（ d1）與軸承蓋聯(lián)接螺釘（ d3）不要互相干涉；對有油溝箱體（軸承采用潤滑油潤滑），取 S≈ D2〉，應(yīng)注意凸臺螺栓孔（ d1）不要與油溝相通，以免漏油。 D2則為軸承座凸緣的外徑。 ②凸臺高度 h的確定應(yīng)以保證足夠的螺母搬手空間為準(zhǔn)則。搬手空間根 據(jù)螺栓直徑的大小由尺寸 C1和 C2確定。 ③凸臺沿軸向的寬度同樣取決于不同螺栓直徑所確定的 C1+ C2之值，以保證足夠的搬手空間。但還應(yīng)小于軸承座凸緣寬度 3~5mm..，以便于凸緣端面的加工。 （ 3）箱座的內(nèi)壁應(yīng)設(shè)計在底部凸緣之內(nèi)。 （ 4）地腳螺栓孔應(yīng)開在箱座底部凸緣與地基接觸的部位；不能懸空。 （ 5）箱座是受力的重要零件，應(yīng)保證足夠的箱座壁厚，且箱座凸緣厚度可稍大于箱蓋凸緣厚度。 確保箱體接合面的密封、定位和內(nèi)部傳動零件的潤滑。 為保證箱體軸承座孔的加工和裝配的準(zhǔn)確性，在接合面的凸緣上必須設(shè)置 兩個定位中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 25 頁 共 30 頁 用的。 為保證箱蓋、箱座的接合面之間的密封性，接合面凸緣聯(lián)接螺栓的間距不宜過大，一般不大于 150~180mm，并盡量對稱布置。 如果滾動軸承靠齒輪飛濺的潤滑油潤滑時，則箱座凸緣上應(yīng)開設(shè)集油溝，集油溝要保證潤滑油流入軸承座孔內(nèi)，再經(jīng)過軸承內(nèi)外圈間的空隙流回箱座內(nèi)部，而不應(yīng)有漏油現(xiàn)象發(fā)生。 箱體結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的工藝性 (1)鑄造工藝性的要求，箱壁不宜太薄， δmin≧ 8mm，以免澆鑄時鐵水流動困難，出現(xiàn)充不滿型腔的現(xiàn)象。壁厚應(yīng)均勻和防止金屬積聚、避免產(chǎn)生的縮孔、裂紋等缺陷。當(dāng)箱壁的厚度變化較 大時，應(yīng)采用平緩過渡的結(jié)構(gòu)。 避免出現(xiàn)狹縫結(jié)構(gòu)，因為這種結(jié)構(gòu)的砂型易碎裂，正確的做法應(yīng)聯(lián)成整體箱壁沿?fù)苊较驊?yīng)有 1： 10~1： 20的撥模斜度。 (2)機械加工工藝性的要求軸承座孔應(yīng)為通孔，最好兩端孔徑一樣以利于加工。兩端軸承外徑不同時，可以在座孔中安裝襯套，使支座孔徑相同，利用襯套的厚度不等，形成不同的孔徑以滿足兩端軸承不同外徑的配合要求。 同一側(cè)的各種加工端面盡可能一樣平齊，以便于一次調(diào)整刀具進行加工。加工表面與非加工表面必須嚴(yán)格區(qū)分，并盡量減少加工面積。因此，軸承座的外端面、觀察孔、透氣塞、吊環(huán)螺釘、油 標(biāo)尺和油塞以及凸緣連接螺栓孔等處均應(yīng)制出凸臺（凸出非加工面 3~5mm）以便加工。 (所示為軸承座凸緣的外端面與凸臺之間的合理與不合理的結(jié)構(gòu)。本減速箱箱體，壁厚采用 8mm~10mm，符合標(biāo)準(zhǔn) 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 26 頁 共 30 頁 9 密封和潤滑的設(shè)計 密封 由于選用的電動機為低速，常溫，常壓的電動機則可以選用毛氈密封。毛氈密封是在殼體圈內(nèi)填以毛氈圈以堵塞泄漏間隙，達(dá)到密封的目的。毛氈具有天然彈性，呈松孔海綿狀，可儲存潤滑油和遮擋灰塵。軸旋轉(zhuǎn)時，毛氈又可以將潤滑油自行刮下反復(fù)自行潤滑。 潤滑 (1) 對于齒輪來說，由于傳動件的 的圓周速度 v 12m/s,采用浸油潤滑，因此機體內(nèi)需要有足夠的潤滑油，用以潤滑和散熱。同時為了避免油攪動時泛起沉渣，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x H 不應(yīng)小于 30~50mm。對于單級減速器，浸油深度為一個齒全高，這樣就可以決定所需油量，單級傳動 ,每傳遞 1KW 需油量 V0=~。 (2) 對于滾動軸承來說，由于傳動件的速度不高，且難以經(jīng)常供油，所以選用潤滑脂潤滑。這樣不僅密封簡單，不宜流失，同時也能形成將滑動表面完全分開的一層薄膜。 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 27 頁 共 30 頁 10 裝配圖 圖 裝配圖 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 28 頁 共 30 頁 11 設(shè)計小結(jié) 機械設(shè)計課程設(shè)計是我們專業(yè)學(xué)生第一次較全面的機械設(shè)計訓(xùn)練，是機械設(shè)計和機械設(shè)計基礎(chǔ)課程重要的綜合性與實踐性環(huán)節(jié)。 ，綜合運用了機械設(shè)計課程和其他有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實際知識，培養(yǎng)分析和解決一般工程實際問題的能力，并使所學(xué)知識得到進一步鞏固、深化和擴展。 ，掌握通用機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設(shè)計原理和過程。 ，如計算、繪圖、熟悉和運用設(shè)計資料（手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等）以及使用經(jīng)驗數(shù) 據(jù)，進行經(jīng)驗估算和數(shù)據(jù)處理等。 ，很多關(guān)于制造和工藝的知識有待我們提高，更多的是需要我們自己去觀察、實踐、學(xué)習(xí)。不具備這項能力就難以勝任未來的挑戰(zhàn)。隨著科學(xué)的迅猛發(fā)展，新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，會有很多領(lǐng)域是我們未曾接觸過的，只有敢于去嘗試才能有所突破，有所創(chuàng)新。 。從一開始有些茫然到現(xiàn)在初有成就的喜悅，相信未來的結(jié)果一定是令人滿意的。這個畢業(yè)設(shè)計充實了我的知識，也為我以后走上工作崗位奠定了基礎(chǔ)，期盼獲得收獲的那一天！ 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 29 頁 共 30 頁 參 考 文 獻(xiàn) [1] 楊明忠 ,朱家誠主編 .機械設(shè)計 [M]. 武漢 :武漢 理工大學(xué)出版社 , [2] 吳宗澤，羅圣國主編 .機械設(shè)計課程設(shè)計手冊 [M].北京 :高等教育出版社 , [3] 璞良貴，紀(jì)名剛主編 .機械設(shè)計 [M].第八版 .北京：高等教育出版社， [4] 孫靖民主編 .機械優(yōu)化設(shè)計 [M].第三版 .北京：機械工業(yè)出版社， [5] 方世杰，綦耀光主編 .機械優(yōu)化設(shè)計 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [6] 王昆等主編 . 機械設(shè)計課程設(shè) 計手冊 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [7] 劉瑞新，洪遠(yuǎn)征等編著 .Visual Basic 程序設(shè)計教程 [M].第二版 . 北京：機械工業(yè)出版社， [8] 楊黎明主編 .機械零件設(shè)計手冊 [M].北京：國防工業(yè)出版社， [9] 張紹匍，徐錦康，魏傳儒主編 .機械零件學(xué)習(xí)指南與課程設(shè)計 [M] 北京：機械工業(yè)出版社 [10] 鄭貞平，喻德主編 .UG NX5 中文版三維設(shè)計與 NC加工實例精解 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， [11] 《實用機械設(shè)計手冊》編寫組 .實用機械設(shè)計手冊 [M] 北京：機械工業(yè)出版社 [12] 季杏法主編 .小型三相異步電動機技術(shù)手冊 [M] 北京：機械工業(yè)出版社 [13] 龐起淮主編 .小功率電動機應(yīng)用技術(shù)手冊 [M] 北京：機械工業(yè)出版社 [14] （美） .CR. 機械設(shè)計通用手冊 [M] 河海大學(xué)機械學(xué)院譯 北京：機械工業(yè)出版社 [15 ］ 王明亮 . 關(guān)于中國學(xué)術(shù)期刊標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工程的進展[EB/OL]. [16］ 萬錦坤 .中國大學(xué)學(xué)報論文文載 (19831993).英文版［ DB/CD］ .北京 :中國大百科全書出版社 ,1996. 36 [17] Carrol, R., and Johnson, G.,“Optimal design of pact spur gear sets”, ASME Journal of mechanisms, transmissions and automation in design. [J] , , March 1984, 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 30 頁 共 30 頁 致 謝 本文的研究工作是在導(dǎo)師鄭軍和郭平英教授的精心指導(dǎo)下順利完成的。導(dǎo)師淵博的知識 ， 豐富的科研工作經(jīng)驗 ， 做學(xué)問嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和開闊的思路深深的感染了我 ， 使我受益匪淺。在課題的研究過程中 ， 導(dǎo)師在理論分析、難點解疑等各個方面對我進行了悉心的指導(dǎo) ， 對論文結(jié)構(gòu)的組織及全文的總成進行了多次細(xì)致認(rèn)真的審改 ， 并提出了寶貴的意見。而各位老師還對我個人的鉆研態(tài)度、 價值取向及發(fā)展道路等各方面進行了正確的引導(dǎo)。在此即將畢業(yè)之際 ， 我對導(dǎo)師對我的精心培養(yǎng)和無微不至的關(guān)懷表示由衷的感謝和敬意。 大學(xué)本科生活即將結(jié)束 ,回首在校生活的每一天 ， 感慨頗多。愿所有的老師工作順順利 ， 萬事如意 ； 愿所有的同學(xué)在以后的工作及學(xué)習(xí)中都努力奮斗 ， 充分發(fā)揮各自的潛質(zhì) ，發(fā)揚理工人的學(xué)風(fēng)與奮斗精神 ,為祖國的建設(shè)貢獻(xiàn)自己的力量。