【正文】 人們往往把磨損后的齒輪當作廢鋼處理掉，造成極大浪費而事實上，磨損后的齒輪仍可修復利用，而且修復后的齒輪有很多優(yōu)點。但是齒面磨損嚴重時。 4） 齒面磨損造成的影響 齒輪在傳動過程中，輪齒不僅受到載荷的作用，而且接觸的兩齒面間有相對滑動，使齒面發(fā)生磨損。 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。傳動中，靠近節(jié)線的齒頂表面處相對速度較大，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)學院 畢業(yè)設計（論文）報告 35 將嚴重損壞而失效。 圖 72：齒輪齒面點蝕效果圖 （ 3）齒面膠合 1） 何為齒面膠合 在重載傳動中，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。 ?常州信息職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計（論文）報告 34 4） 發(fā)生的場合 一般閉式傳動中的軟齒面較易發(fā)生點蝕失效，設計時應保證齒面有足夠的解除強度。對齒廓工作面上某一固定點來說，它受到的是近似于脈動變化的接觸應力。 3） 發(fā)生的場合 齒寬較小的直齒圓柱齒輪往往產(chǎn)生整體折斷。齒體損傷主要為輪齒折斷，而齒面損傷又分為齒面點蝕、齒面膠合、齒面磨損和齒面塑性變形。 何為齒輪傳 動的失效 齒輪在傳動過程中，發(fā)生輪齒折斷、齒面損壞等現(xiàn)象，從而失去其工作能力。 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。 ④ 壓力角：一般標準壓力角是 20 度。因此，在加工方便和滿足要求的下，齒數(shù)盡可能少。 考 慮 啟 、 停 機 影 響 ， 扭 矩 為 脈 動 循 環(huán) 變 應 力 ， α =, Mca = ? ?2112 )( TM ?? =9328601 N? mm ca? = Mca /W＜ [ 1?? ]=90Mpa滿足要求。 Ⅲ軸的設計 a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，均采用 20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火。 2) 軸上轉(zhuǎn)矩 T1 = N? m 3)軸的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖所示： 圖 41 d67 =d min0 =53 mm, d56 = d67 +2=55 mm, d45 = d56 +10=65 mm, d23 = d45 =65 mm, d12 = d56 =55 mm, L67 =82 mm, L56 =210 mm, L45 =242 mm L23 =8 mm, L12 =T=29 mm(T為軸承寬度 ) 查軸承樣本，選用型號為 30311 單列圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑 d=55 mm，外徑 D=120mm 4)軸的受力分析如下圖 ?常州信息職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計（論文）報告 19 圖 42 Lac =21 L12 + L23 +21 L34 = mm Lbc =21 L34 + L45 +21 T= mm 5) 軸的校核 F1t =112dT =16701 N F1r = F1t tan? n /cos? =6239N F1a = F1t tan? =3856N Rbx = F1t ? Lac /Lab =3195N Rax =13506 N Ma=? 105 N? mm Ray =(F1r Lbc F1a 21? d1 )/ Lab =5640 N Rby = 689 N MH =979185 M1y = Ray ? Lac =408900 N? mm M2y = Rby ? Lbc = N? mm M1 =1061133 N? mm M2 =995688 N? mm T1 =? 103 N? mm ?常州信息職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計（論文）報告 20 ? = Mca = ? ?2112 )( TM ?? =1175165 N? mm ca? = Mca /ω＜ [ 1?? ]=90Mpa滿足要求 圖 43 Ⅱ軸的設計 a)軸上小齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，軸的材料及熱處理和齒輪的材料及熱處理一致，均采用 20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火。 3. 齒輪設計計算 高速軸齒輪的設計 主要參數(shù) 大小齒輪均采用 20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火，齒面硬度為 58～ 62HRC， 7級精度， Z1 =25， Z2 =68，φ d = ,β =13? ?常州信息職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計（論文）報告 9 按齒根彎曲疲勞強度設計 a） 確定 Mnt ? ?321212FSaFadYYzYYC O SKT??? ?? ?? 1） 載荷系 數(shù) 試選 Kt = 2） 小齒輪傳遞取 T1 =11np ? ? 103 =? 103 N? mm=857040 N? mm 3） 大小齒輪彎曲疲勞強度極限 ? 1limF =? 2limF =460Mpa 4） 應力循環(huán)次數(shù) N1 =60n1 jLh=? 109 ， N2 =60 n2 jLh=? 109 5） 彎曲疲勞壽命系數(shù) K 1FN =, K 2FN = 6） 計算許用彎曲應力 取彎曲疲勞安全系數(shù) SF =，應力修正系數(shù) Yst =，則 ? ?1F? = 1 lim 1FN F st FkyS? = Mpa ? ?2F? = 2 lim 2FN F st FkyS? = Z1V =1 3ZCOS? = Z 2V =2 3ZCOS? = 查表得出： Y 1Fa =, Y 2Fa =, Y 1Sa =， Y 2Sa = 8） 因為 1 1 2 212[ ] [ ]Fa Sa Fa SaFFy y y y? ??? 所以按小齒輪進行齒根彎曲疲勞強度設計計算 9） 重合度系數(shù) Y? 及螺旋角系數(shù) Y? Y? = Y? = b)設計計算 1)Mnt = 322 ??? ????= ?常州信息職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計（論文）報告 10 2)圓周速度 : v=?? cos100060 11? nzmnt=o10c o s100060 ? ???= m/s 3)計算載荷系數(shù) K 使用系數(shù) KA =，傳動載荷系數(shù) KV =， 齒間載荷分配系數(shù) K? =, 齒間載荷分布系數(shù) K? = K= KA ? KV ? K? ? K? = 4)校正并確定模數(shù) mn mn = 3 ktkmnt= 3 = 取 mn =4mm c)計算齒輪傳動幾何尺寸 1）中心距 a a=12()2 cosnm zz? ? = 2) 螺旋角 ? 12()a rc c o s nam z zz? ?? = ? 3) 齒輪分度圓直徑 d1 = 1cosnmz?= d2 = 2cosnmz?= 4) 齒寬 b=? d ? d1 =? = b2 =90mm ?常州信息職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計（論文）報告 11 b1 = b2 +(5— 10)=100mm 校核齒面接觸疲勞強度 ? H = 12121HE K T uZ Z Z Z b d u?? ?? ? ? ? 確定上公式各參數(shù)值 1) ? 1limH =? 2limH =1200 Mpa 2) K 1HN = K 2HN = 3)計算許用接觸應力 取 SH =1 ? ?1H? =K 1HN ? ? 1limH / SH =? 1200/1=1080Mpa ? ?2H? =K 2HN ? ? 2limH / SH =? 1200/1=1104Mpa ? ?H? =(? ?1H? +? ?2H? )/2=1092Mpa 4)節(jié)點區(qū)域系數(shù) ZH = 5)重合度系數(shù) Z? = 6)螺旋角系數(shù) Z? = cos? = 7)材料系數(shù) ZE = Mpa 8)校核 ? H =? ? ? ? 2 ????? = Mpa ? ?H? =1092Mpa ?常州信息職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計（論文）報告 12 第 二級傳動齒輪設計 主要參數(shù) 大小齒輪均采用 20CrMnTi，經(jīng)滲碳淬火，齒面硬度為 58～ 62HRC， 7級 Z3 =25， Z4 =88，φ d = ,β =13? 按齒根彎曲疲勞強度設計 a) 確定 Mnt ? ?321212FSaFadYYzYYC O SKT??? ?? ?? 1)載荷系數(shù) K= 2)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T2 =? m 3)大小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ? 1limF =? 2limF =460Mpa 4)應力循環(huán)次數(shù) N1 =? 108 , N2 =? 108 5)彎曲疲勞壽命系數(shù) K 1FN =, K 2FN = 6)取彎曲疲勞安全系數(shù) SF =，應力修正系數(shù) Yst =2，則 ? ?1F? = 1 lim 1FN F stFkyS? = Mpa ? ?2F? = 2 lim 2FN F stFkyS? = 7)查取齒型系數(shù)和應力校正系數(shù) Z1V =1 3Z COS? = Z 2V =2 3Z COS? = 查表得 Y 1Fa =， 2Fa = , Y 1Sa =， Y 2Sa = 8)計算大小齒輪的 []Fa SaFyy??并加以比較 ?常州信息職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計（論文）報告 13 因為1 1 2 212[ ] [ ]Fa Sa Fa SaFFy y y y? ??? 故按小齒輪進行齒根彎曲疲勞強度設計。則工作機要求的電動機功率為： Pd＝ Pw/η Pd—— 工作機要求的電動機輸出功率，單位為 Kw； η —— 電動機至工作機之間傳動裝置的總效率； Pw—— 工作機所需輸入功率，單位為 Kw。工作壽命 10年，每年工作 300天，兩班制，工作平穩(wěn)。通過對此類型的減速機的設計與研究，可以深入的了解減速機的原理，減速機在機械行業(yè)中的重要意義。可廣泛用于冶金、礦山、化工、建材、起重、運輸、紡織、造紙、儀器、塑料、橡膠、工程機械、能源等工業(yè)部門。 (2) 齒輪均采用優(yōu)質(zhì)合金鋼經(jīng)滲碳、淬火、而成，齒面硬度達 HRC54— 62． (3) 體積小、重量輕、精度高、承載能力大、效率高，壽命長，可靠性高、傳動平穩(wěn)、噪音低。但是，我國大多數(shù)減速器的技術(shù)水平還不高，老產(chǎn)品不可能立即被取代，新老產(chǎn)品并存過渡會經(jīng)歷一段較長的時間。改革開放 以來，我國引進一批先進加工裝備，通過引進、消化、吸收國外先進技術(shù)和科研攻關(guān)，逐步掌握了各種高速和低速重載齒輪裝置的設計制造技術(shù)。 ⑤ 軸承質(zhì)量和壽命提高 ⑥ 潤滑油質(zhì)量提高。 促使減速器水平提高的主要因素有： ① 理論知識的日趨完善，更接近實際（如齒輪強度計算方法、修形技術(shù)、變形計算、優(yōu)化設計方法、齒根圓滑過渡、新結(jié)構(gòu)等）。 ② 積木式組合設計。 還有世界上最大的傳動 部件締造企業(yè)，德國的 ZF公司，成立于 1915年，也有近 100年歷史，能為各種工程機械提供種類齊全的傳動部件。眼前國外工程機械配套件的開展形勢好過主機的開展形勢。他們緊跟市場變化，及時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求也在不斷提高。因此，業(yè)內(nèi)專家希望企業(yè)抓緊開發(fā)制造齒輪減速機，尤其是大型硬齒面減速機及中、小功率減速機，以滿足市場的需求。據(jù)初步統(tǒng)計，減速機 用量比較大的行業(yè)主要有：電力機械、冶金機械、環(huán)保機械、電子電器、筑路機械、化工機械、食品機械、輕工機械、礦山機械、輸送機械、建筑機械、建材機械、水泥機械、橡膠機械、水利機械、石油機械等，這些行業(yè)使用減速機產(chǎn)品的數(shù)量已占全國各行業(yè)使用減速機總數(shù)的 60%～ 70%。 對于即將畢業(yè)的學生來說，本次設計的 最大成果就是：綜合運用機械設計、機械制圖、機械制造基礎(chǔ)、金屬材料與熱處理、公差與技術(shù)測量、理論力學、材料力學、機械原理、計算機應用基礎(chǔ)以及工藝、夾具等基礎(chǔ)理論、工程技術(shù)和生產(chǎn)實踐知識。 本設計主要解決一下問題： 1. 確定原始數(shù)據(jù)和資料 2. 選定減速機的安裝方式和類型 3. 初定各項工藝方法及參數(shù) 4. 確定傳動級數(shù) 5. 確定幾何參數(shù) 6. 整體方案 7. 校核 8. 潤滑冷卻計算 9. 確定減速機的附件 10. 繪制工程圖 11. 畫出三維圖形 12. 通過三維生成二維圖形，并加以修改 ?常州信息職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計（論文）報告 III 三、 主要研究（設計）方法論述： 根據(jù)設計零件不同的特點，可根據(jù)以下原則進行： 上網(wǎng)查 看相