【導(dǎo)讀】減速器作為一種重要的動(dòng)力傳遞裝置，在機(jī)械化生產(chǎn)中起著不可替代的作用。關(guān)的一體化集成技術(shù)已成為必然趨勢(shì)。提高減速器設(shè)計(jì)技術(shù)水平、快速響應(yīng)市場(chǎng)要求有著十分重要的意義。問(wèn)題，它能把減速器的關(guān)鍵部件很清晰的展現(xiàn)出來(lái)。計(jì)來(lái)研究三維造型設(shè)計(jì)技術(shù)具有很強(qiáng)的代表性。成二維工程圖的設(shè)計(jì)思想。通過(guò)該軟件特有的三維設(shè)計(jì)功能，檢查、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了減速器的運(yùn)動(dòng)仿真，完成了減速器在計(jì)算機(jī)中的模擬設(shè)計(jì)。

　　

【正文】 《 機(jī)械制圖 》 表 1011，由于 2 (44 ~ 50)d ? 所以取 14 9bh? ? ? ， 因?yàn)辇X輪材料為 45 鋼。查 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 155 頁(yè)表 1010 得? ? 100 120b? ??可以得 L=12818=110 取鍵長(zhǎng)為 110， L=8212=70 取鍵長(zhǎng)為 70 根據(jù)擠壓強(qiáng) 度條件，鍵的校核為： ? ? ? ?324 4 4 7 0 . 3 1 0 8 2 . 94 5 9 7 0 1 4bbT M p adhl????? ? ? ?? ? ?， ? ? ? ?324 4 4 7 0 . 3 1 0 544 5 9 1 0 0 1 4bbT M p adhl????? ? ? ?? ? ? 19 所以所選鍵 1 為 : 1 4 9 7 0b h l? ? ? ? ?， 鍵 2 為： 1 4 9 1 1 0b h l? ? ? ? ? 從動(dòng)軸設(shè)計(jì) 確定各軸段直徑 對(duì)于傳動(dòng)軸 因?yàn)檩S主要承受轉(zhuǎn)矩作用，所以 可以直接 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，由 課本 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 第 289 式 182 得： 333133 . 5 61 0 0 5 7 . 11 9 . 1Pd C m mn? ? ? ? ?考慮到該軸段上開(kāi)有鍵槽，因此取 1 (1 5%) mm? ? ? ? 查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 第 9頁(yè)表 116圓整成標(biāo)準(zhǔn)值， 取 1 63d mm? ， 為使聯(lián)軸器軸向定位，在外伸端設(shè)置軸肩，則第二段軸徑 2 70d mm? 。查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 第 85頁(yè)表 72，此尺寸符合軸承蓋和密封圈標(biāo)準(zhǔn)值，因此 取 2 70d mm? ；設(shè)計(jì)軸段 3d ，為使軸承裝拆方便，查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè) 計(jì)手冊(cè)》 第 62 頁(yè) 表 61 采用擋油環(huán)給軸承定位 ， 選軸承 6204: ad=84 ， D=130， B=25 取 3 75d? ； 設(shè)計(jì)軸段 4d ，考慮到擋油環(huán)軸向定位，故 取 4 80d ? ； 設(shè)計(jì)另一端軸頸 7d ， 取 7375d d mm?? ， 軸承由擋油環(huán)定位，擋油環(huán)另一端靠齒輪齒根處 定位。 為了 輪裝拆方便，設(shè)計(jì)軸頭 6d ，取 67dd? ，查 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 第 9頁(yè)表 116 取 6 80d mm? ； 設(shè)計(jì)軸環(huán) 5d 及寬度 b，為了 使 得 齒輪軸向定位，故取 56 2 80 2 ( 7 80 3 ) 97. 2d d h m m? ? ? ? ? ? ? ?取 5 100d mm? ，1. 4 1. 4 ( 0. 07 80 3 ) 12b h m m? ? ? ? ? ?。 確定各軸段長(zhǎng)度 1l 段因?yàn)?有聯(lián)軸器 ，所以它 的尺寸決定 為 1 107l L mm?? ， 2 5 50l m e L? ? ? ? ?因?yàn)?2 2 5 4 2 5 1 0 1 9m L B m m? ? ? ? ? ? ? ?,所 以軸 段 2 5 19 9 16 5 50l m e L m m? ? ? ? ? ? ? ? ?軸 頭長(zhǎng)度6hll? (2～ 3)=1253=122 因?yàn)榇硕我却溯喛椎拈L(zhǎng)度短 2～ 3mm，所以 可以確定 L3的長(zhǎng)度為 33lB? ?? +(2～ 3)=38， 其它各軸段長(zhǎng)度由結(jié)構(gòu)決定 ，其設(shè)計(jì)方法和中間軸的方面 。 20 圖 54 從動(dòng)軸 校核高速軸和軸承 1） 計(jì)算 作用在齒輪上的圓周力 3342 2 1 5 9 1 .5 1 0 81199 8 4t TFNd ??? ? ?? 2） 計(jì)算 作用在齒輪上的 徑向力 811 9 20 295 5rtF F tg tg N? ? ? ? ? ? 30 2 1 5 9 1 . 50 . 2 5 1 0 2 9 4 7270F F N?? ? ? ? ? 3） 計(jì)算 垂直面的支反力 21122 0 4 . 5 2 9 5 5 20889 7 . 5 2 0 4 . 5rV lFFNll ?? ? ??? 21 2 9 5 5 2 0 8 8 8 6 7V r VF F F N? ? ? ? ? 4） 計(jì)算垂直彎矩 322 8 6 7 2 0 4 .5 1 0 1 8 0 .8 .a v vM F l N m?? ? ? ? ? 39。311 20 88 97 .5 10 20 3. 5av vM F l N?? ? ? ? ?.m 5） 計(jì)算 水平面的支承力 21122 0 4 . 5 8 1 1 9 1038302tH lFFNll ?? ? ?? 21 5 7 1 4 3 7 5 5 1 9 5 9H t HF F F N? ? ? ? ?.m 6） 計(jì)算 并 繪制水平面彎矩圖 311 37 55 84 .5 10 31 7 .aH HM F l N m?? ? ? ? ? 39。322 19 59 16 2 10 31 7 .aH HM F l N m?? ? ? ? ? 7） 計(jì)算 F 在支點(diǎn)產(chǎn)生的反力 31122 4 9 7 1 1 6 1158302F FlFNll ?? ? ?? 圖 55 彎矩圖 21 1 1 5 8 2 9 4 7 4 1 0 5FFF F F N? ? ? ? ? 21 8） 計(jì)算 F 力產(chǎn)生的彎矩圖 323 2 9 4 7 1 1 6 1 0 3 4 1FM F l N?? ? ? ? ? 311 11 58 97 .5 10 10 0. 1m F FM F l N?? ? ? ? ? 9） 計(jì)算 F 在 a 處產(chǎn)生的彎矩 311 11 58 97 .5 10 10 0. 1m F FM F l N?? ? ? ? ? 10） 計(jì)算 合成彎矩圖 考慮最不利的情況，把 mFM 與 22av aHMM? 直接相加。 2 2 2 21 0 0 .1 1 8 0 .8 4 7 6 .3 6 2 8 .a m m F a v a HM M M M N m? ? ? ? ? ? ? 11） 求危險(xiǎn)截面當(dāng)量彎矩 從圖可見(jiàn)， mm 處截面最危險(xiǎn)，其當(dāng)量彎矩為（取折合系數(shù) ?? ） 2 2 2 23( ) 6 2 8 ( 0 . 6 1 5 9 1 ) 1 1 4 2 .ameM M T N m? ? ? ? ? ? ? 12） 計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的直徑 因?yàn)椴牧线x擇 45 調(diào)質(zhì)，查 課本 《機(jī)械設(shè)計(jì) 基礎(chǔ) 》 第 225 頁(yè)表 141得 650B MPa? ? ，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì) 基礎(chǔ) 》 第 231 頁(yè)表 143 得許用彎曲應(yīng)力 ? ?1 60b MPa?? ? ，則 有 ：? ? 333 1 1 4 2 1 0 5 7 . 50 . 1 0 . 1 6 0e bMd m m? ? ?? ? ??考慮到鍵槽的影響，取 5 57 .5 60 .3d mm? ? ?,因?yàn)?5 80d mm d??，所以該軸是安全的。 軸承壽命校核 軸承壽命可由式 610 ()60 th PCfLhn Pf ??進(jìn)行校核，由于軸承主要承受徑向載荷的作用，所以 rPF? ，查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì) 基礎(chǔ) 》 第 259 頁(yè)表 169， 1610取 1, ,tpff??取 3?? ，按最不利考慮，則有 2 2 2 21 1 1 2 0 8 8 5 7 3 8 1 1 5 8 7 2 6 4r v H FP F F F F N? ? ? ? ? ? ? ?則 : 6 6 3 331 0 1 0 1 6 6 . 0 1 0( ) ( ) 6 4 . 86 0 6 0 1 9 . 1 1 . 2 7 2 6 4thPCfL h yn P f ? ??? ? ? ???,該軸承壽命為 年 ,所以軸 22 上的軸承是適合要求的。 鍵的設(shè)計(jì)與校核 因?yàn)?d1=63 裝聯(lián)軸器查課本 153 頁(yè)表 109 選鍵為 :18 11bh??查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì) 基礎(chǔ) 》 第 155 頁(yè)表 1010得 ? ?b? =100～ 120 因?yàn)?L1=107 初選鍵長(zhǎng)為 100,校核 ? ? ? ?34 4 1 6 3 7 .5 1 0 1156 3 1 0 0 1 8 1 1 bT M p ad lh????? ? ? ??所以所選鍵為 : 1 8 1 1 1 0 0b h l? ? ? ? ? ， 6 80d? 裝齒輪查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì) 基礎(chǔ) 》 第 153 頁(yè)表109 選鍵為 : 22 14bh??查課本 《機(jī)械設(shè)計(jì) 基礎(chǔ) 》 第 155 頁(yè)表 1010得 ??b? =100～ 120因?yàn)?L6=122 初選鍵長(zhǎng)為 100,校核 ? ? ? ?34 4 1 6 6 5 . 2 1 0 7 6 . 28 0 1 0 0 2 2 1 4 bT M p ad lh????? ? ? ??所以所選鍵為 : 2 2 1 4 1 0 0b h l? ? ? ? ?。 23 6 選擇聯(lián)軸器 1） 類(lèi)型選擇 為了隔離振動(dòng)和沖擊，選用彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 。 2） 載荷計(jì)算 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩： T=9550 ?np9550 ? 查課本 《機(jī)械課程設(shè)計(jì)》 第 343 頁(yè)表 141選取 ?aK ， 所以轉(zhuǎn)矩 mNTKT aca ????? 6 6 7 7 。 因?yàn)橛?jì)算轉(zhuǎn)矩小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 ,所以 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 第 94 頁(yè)表 87選用型號(hào)為 HL6的彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 ， 其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 500Nm? 。 24 7 減速器 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 減速器的箱體采用鑄造 （ HT200）制成，采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量，大端蓋分機(jī)體采用67isH配合 。 1） 保證 機(jī)體有足夠的剛度 在機(jī)體為加肋，外輪廓為長(zhǎng)方形，增強(qiáng)了軸承座剛度 。 2） 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑，密封散熱。 因其傳動(dòng)件速度小于 12m/s，故采用侵油潤(rùn)油，同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起，齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯x H為 40mm。為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封，聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度，聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng)，其表面粗糙度為 。 3） 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性 。 鑄件壁厚為 10，圓角半徑為 R=3。機(jī)體外型簡(jiǎn) 單，拔模方便 。 4） 對(duì)附件設(shè)計(jì) ① 視孔蓋和窺視孔 在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔，能看到 傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開(kāi)窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成，用 M6 緊固 。 ② 油螺塞 放油孔位于油池最底處，并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)，以便放油，放油孔用螺塞堵住，因此油孔處的機(jī)體外壁應(yīng)凸起一塊，由機(jī)械加工成螺塞頭部的支承面，并加封油圈加以密封。 ③ 油標(biāo) 油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低 ，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出 。 ④ 通氣孔 由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡 。 ⑤ 蓋螺釘 25 啟蓋螺釘上的螺紋長(zhǎng)度要大于機(jī)蓋聯(lián)結(jié)凸緣的厚度。釘桿端部要做成圓柱形，以免破壞螺紋 。 ⑥ 位銷(xiāo) 為保證剖分式機(jī)體的軸承座孔的加工及裝配精度，在機(jī)體聯(lián)結(jié)凸緣的長(zhǎng)度方向各安裝一圓錐定位銷(xiāo)，以提高定位精度 。 ⑦ 吊鉤 在機(jī)座上直接鑄出吊鉤，用以起吊或搬運(yùn)較重的物體 。 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸 表 71： 表 71 減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸 表 名稱(chēng) 符號(hào) 計(jì)算公式 結(jié)果 箱座壁厚 ? ??? a? 10 箱蓋壁厚 1? ??? a? 9 箱蓋凸緣厚度 1b 11 ??b 12 箱座凸緣厚度 b ??b 15 箱座底凸緣厚度 2b ? ?b 25 地腳螺釘直徑 fd ?? ad f M24 地腳螺釘數(shù)目 n 查手冊(cè) 6 軸承旁聯(lián)接螺栓直徑 1d fdd ? M12 機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑 2d 2d=（ ～ ） ? fd M10 軸承端蓋螺釘直徑 3d 3d =（ ～ ） ? fd 10 視孔蓋螺釘直徑 4d 4d =（ ～ ） ? fd 8 定位銷(xiāo)直徑 d d =（ ～ ） ? 2d 8 fd ， 1d ， 2d 至外機(jī)壁 1C 查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表 4 34 22 26 距離 18 fd ， 2d 至凸緣邊緣距離 2C 查機(jī)械課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表 4 28 16 外機(jī)壁至軸承座端面距離 1l 1l = 1C + 2C +（ 8～ 12） 50 大齒 輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離 1? 1? ? 15 齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離 2? 2? ? 10 機(jī)蓋，機(jī)座肋厚 mm,1 ?? , 11 ?? mm 1 9m? ? 軸承端蓋外徑 2D DD?2 +（ 5～ ） ? 3d 120（ 1軸） 125（ 2軸） 150（ 3軸） 軸