【導讀】機器一般是由原動機、傳動裝置和工作裝置組成。動和動力、變換其運動形式以滿足工作裝置的需要，是機器的重要組成部分。是否合理將直接影響機器的工作性能、重量和成本。功能外，還要求結構簡單、制造方便、成本低廉、傳動效率高和使用維護方便。本設計中原動機為電動機，工作機為皮帶輸送機。傳動方案采用了兩級傳動，第一。級傳動為帶傳動，第二級傳動為單級直齒圓柱齒輪減速器。機器中應用最為廣泛的機構之—。這種減速器主要適用于運輸機械，也可用于冶金、礦。山、石油、化工等通用機械。從以上資料我們可以看出齒輪減速器結構緊湊、傳動效率。高、運行平穩(wěn)、傳動比大、體積小、加工方便、壽命長等等。

　　

【正文】 的加工、熱處理、裝配、檢驗、維修等都應有良好的工藝性； 5)對重型軸還須考慮毛壞制造、探傷 軸類零件 的重要性 軸類零件的主要作用是支承傳動零件并傳遞動和動力，它們在工作時受多種應力的作用，因此從選材角度看，材料應有較高的綜合機械性能 .局部承受摩擦的部位如車床主軸的花鍵、曲軸軸頸等處，要求有一定的硬度，以提高其抗磨損能力。 要求以綜合機械性能為主的一類結構零件的選材，還需根據其應力狀態(tài)和負荷種類考慮材料的淬透性和抗疲勞性能。實踐證明，受交變應力的軸類零件、連桿螺栓等結構件，其損環(huán)形式不少是由于疲勞裂紋引起的。 下面以車床主軸、汽車半軸、內燃機曲軸、鏜桿、大型人字齒輪軸等典型零件為例進行分析。 機床主軸 1)在選選用機床主軸的材料和熱處理工藝時，必須考慮以下幾點： 河南質量工程職業(yè)學院 畢業(yè)設計（論文） 14 ①受力的大小。不同類型的機床，工作條件有很大差別，如高速機床和精密機床主軸的工作條件與重型機床主軸的工作條件相比，無論在彎曲或扭轉疲勞特性方面差別都很大。 ② 軸承類型。如在滑動軸承上工作時，軸頸需 要有高的耐磨性。 ③主軸的形狀及其可能引起的熱處理缺陷。結構形狀復雜的主軸在熱處理時易變形甚至于開裂，因此在選材上應給予重視。 主軸是機床中主要進零件之一，其質量好壞直接影響機床的精度和壽命。因此必須根據主軸的工作條件和性能要求，選擇用鋼和制定合理的冷熱加工工藝。 2)機 床主軸的工作條件如下： ①承受交變的彎曲應力與扭轉應力，有時受到沖擊載荷的作用； ②主軸大端內錐孔和錐度外圓，經常與卡盤、頂針有相對摩擦； ③花健部分經常有磕或相對滑動。 總之，該主軸是在滾動軸承中動轉，承受中等負荷，轉速中等，有裝配精度要求，且受到一定的沖擊力作用。 由此確定熱處理技術條件如下： ①整體調質后硬度應為 HB200230，金相組織為回火索氏體； ②內錐孔和外圓錐面處硬度為 HRC4550，表面 35㎜內金相組織為回火屈氏體和少量回火馬氏體； ③花鍵部分的硬度為 HRC4853，金相組同上。 3)選擇用鋼 C616 車床屬于中速、中負荷、在滾動軸承中工作的機床，因此選用 45 鋼是可以的。過去 此主軸曾采用 45 鋼經正火處理后使用；后來為了提高其強度和韌性，在粗車后又增加了調質工序。而且調質狀態(tài)的疲勞強度比正火為高，這對提高主軸抗疲勞性能也是很重要的。表 51為 45鋼正火和調質后的機械性能比較。 表 51 熱 處 理 σ b(MN/㎡ ) σ s(MN/㎡ ) σ 1(MN/㎡ ) 調 質 682 490 338 正 火 600 340 260 4)主軸的工藝路線 河南質量工程職業(yè)學院 畢業(yè)設計（論文） 15 下料→鍛造→正火→粗加工（外圓留余 45㎜ ）→調質→ 半精車外圓（留余 ㎜ ），鉆中心孔，精車外圓 (留余 ㎜ ，錐孔留余 ㎜ )，銑鍵槽 → 局部淬火（錐孔及外錐體） → 車定刀槽，粗磨外圓 (留余 ㎜ )， 銑花鍵→花鍵淬火→精磨。 5） 熱處理工序的作用 正火處理是為了得到合適和硬度（ HB170230），以便于機械加工，同時改善鍛造組織，為調質處理作準備。 調質處理是為了使主軸得到高的綜合機械性能和疲勞強度。調質后硬度后硬度為HB200230，組織為回火索氏體。為了更好的發(fā)揮調質效果，將調質安排在粗加工后進行。 內錐孔和外圓錐面部分經鹽浴局部淬火和回火后得到所要求的硬度，以保證裝配精度和不易磨 損。 6） 熱處理工藝 調質淬火時由于主軸各部分的直徑不同，應注意談天問題。調質后的變形雖然可以通過校直來修正，但校直時的附加應力對主軸精加工后的尺寸穩(wěn)定性是不利的。為減小變形，應注意淬火操作方法?？刹扇☆A冷淬火和控制水中冷水機卻時間來減小變形。 花鍵部分可用高頻淬火以減小變形和達到硬度要求。 經淬火后的內錐孔和外圓錐面部分需經 260300℃ 回火，花鍵部分需經 240260℃回火，以消除淬火應力并達到規(guī)定的硬度值。 也有用球墨鑄鐵制造機床主軸的，如某廠用球墨鑄鐵的主軸淬火后硬度為 HRC5258,且變形量比 45 鋼為小 。 汽車半軸 汽車半軸是驅動車輪轉動的直接驅動件。半軸材料與其工作條件有關，中型載重汽車目前選用 40Cr 鋼，而重型載汽車則選用性能更高的 40CrMnMo 鋼。 1） 汽車 半軸的工作條件和性能要求 以躍進型載重汽車（載重量為 2500kg）的半軸為例。 汽車半軸是傳遞扭矩的一個重要部件。汽車運行時，發(fā)動機輸出的扭矩，經過多級變速和主動器傳遞給半軸，再由半軸傳動車輪。在上坡或啟動時，扭矩很大，特別在緊急制動或行駛在不平坦的道路上，工作條件更為繁重。 因此半軸在工作時承受沖擊、反復彎曲疲勞和扭轉應力的作用，要求材料有足夠的抗彎強度和較好的韌性。 河南質量工程職業(yè)學院 畢業(yè)設計（論文） 16 硬 度：桿部 HRC3744； 盤部外圓： HRC2434。 金相組織：回火索氏體或回火屈氏體。 彎曲度：桿中部≯ ㎜，盤都跳動 ≯ ㎜。 2） 選擇用鋼 根據 JB52964汽車半軸技術條件規(guī)定，半軸材料可選用 40Cr、 40CrMo、40CrMnMo 鋼。同時規(guī)定調質后的半軸其金相組織淬透層應呈回火索氏體或回火屈氏 體，心部（從中心到花鍵底半徑四分之三范圍內）允許有鐵素體存在。 根據上述技術條件，選用 40Cr 鋼能滿足要求。同時應指出，從汽車的整體性能來看，設計半軸時所采取的安全系數是比較小的。這是考慮到汽車超載運行而發(fā)生事故時，半軸首先破壞對保護后橋內的主動齒輪不受損壞是有利的。從這一點出發(fā)，半軸又是一個易損件。 3） 半軸的工藝路線 下料→鍛造→正火→機械加工→調質→盤部鉆孔→磨花鍵 4） 熱處理工藝分析 鍛造后正火，硬度為 HB187241。調質處理是使半軸具有高的綜合機械性能。 淬火后的回火溫度，根據桿部要求硬度 HRC3744，選用 420177。10℃ 回火?；鼗鸷笤谒欣鋮s，以防止產生回火脆性。同時水冷有利于增加半軸表面的壓應力，提高其疲勞強度。 內燃機曲軸 曲軸是內燃機中形狀復雜而又重要的零件之一。它在工作時受到內燃機周期性變化著的氣體壓力、曲柄連桿機構的慣性力、扭轉和彎曲應力以及沖擊力等的作用。在高速內燃機中曲軸還受到扭轉振動的影響，會造成很大的應力。 因此，對曲軸的性能要求是保證有高的強度，一定的沖擊韌性和彎曲、扭轉疲勞強度，在軸頸處要求有高的硬度和耐度磨性。 選擇用鋼 一般以靜力強度和沖擊韌性作為曲軸的設計指標，并考疲勞強度。