【正文】 軸承的選擇及校核 ……………………… ………………… 24 八 花鍵的設(shè)計及校核 ………………………………………… 29 九 減速器機體結(jié)構(gòu)設(shè)計 ……………………………………… 32 十 潤滑與密封 …………………………………………………… 33 十一 小結(jié) ……………………………………………………………… 34 十二 參考文獻 ……………………………………………………… 35 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 2 180t 運梁車減速器設(shè)計 一、 設(shè)計 任務(wù) 運梁車 載重量 180T， 車輛自身質(zhì)量（含拖梁小車） 約 15T，合計 195T， 空載時行駛速度為 34km/h,滿載時行駛最低速度 ，裝載最大爬坡能力 6%， 根據(jù) 軸線布置需要考慮運梁車通過的路基和橋涵結(jié)構(gòu)的允許承載能力、與架橋機相適應(yīng)的車身型式、以及運梁車的其它用途等多種因素 ，設(shè)計 載荷分配為前橋 25%，中橋 %,后橋 % 。 運梁車在施工作業(yè)中，運行速度低、運輸距離 短 ，車輛在橋面行駛時要求行駛路線精確，不允許發(fā)生較大偏差而對橋梁造成損壞 ，整車運行過程平穩(wěn)。 平均每天 實際工作只有四 個 小時左右。 運梁車的動力和傳動系統(tǒng) 是 整車的核心設(shè)計部分， 要求 該車傳動路線圖如下所示 ： 萬向節(jié) Ⅱ萬向節(jié) Ⅰ連聯(lián)器減速器 Ⅱ減速器 Ⅰ 減速器 Ⅱ變速器發(fā)動機輪胎輪胎最終傳動最終傳動驅(qū)動橋 驅(qū)動橋 變速 器采用是標(biāo)準件，且 當(dāng) 它 為 最低檔為 時傳動比 i 變 =； 減速器 Ⅰ 要自行設(shè)計，是該課題的主要任務(wù)， 采用展開式 二 級 以上 閉式齒輪傳動， 允許速度誤差為 5%， 保持中心距 a=300mm., 能夠掛倒檔，以保證運梁車倒車時能保持前進時相同的速度，提高工作效率； 減速器 Ⅱ 采用單級開式斜齒輪傳動，傳動比 iⅡ =， 驅(qū)動橋采用東風(fēng) — 140，總傳動比 i 驅(qū) =38/6=； 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 3 輪胎處采用一對單級開式直齒輪傳動，傳動比 i 胎 =86/14=。 它的結(jié)構(gòu)簡 圖如圖 11 所示 ： 當(dāng)該減速器掛了倒檔時當(dāng)該減速器沒有掛倒檔時滑移齒輪輸出軸 Ⅲ輸入軸 Ⅰ滑移齒輪輸出軸 Ⅲ轉(zhuǎn)向軸 Ⅱ輸入軸 Ⅰ 圖 11 傳動方案 2： 減速器 Ⅰ 采用展開式三級閉式齒輪傳動， 特點：結(jié)構(gòu)簡單、效率高、容易制造、使用壽命較長、維護方便，裝拆容易， 工作可靠， 。 其結(jié)構(gòu)簡圖如圖 12 所示。 三 、 原動件的選擇 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 4 發(fā)動機的計算 ： 整車滾動阻力 F1（ 平實路面地 25 ~ 35f ? ） 1 0 .0 3 1 9 5 9 .8 5 7 .3 9F f N k N? ? ? ? ? ? 整車上坡阻力 F2 2 s i n t a n t a n 1 9 1 3 0 . 0 6 1 1 4 . 7 8F G G W k N? ? ?? ? ? ? ? ? 總阻力 F3 3 1 2 1 7 2 . 1 7F F F k N? ? ? 4321輸出軸 Ⅳ轉(zhuǎn)向軸 Ⅲ輸出軸 Ⅳ轉(zhuǎn)向軸 Ⅲ輸入軸 Ⅰ 輸入軸 Ⅰ轉(zhuǎn)向軸 Ⅱ滑移齒輪當(dāng)該減速器沒有跨倒檔時 當(dāng)該減速器跨了倒檔時 圖 12 可跨檔減速器 1— 滑移齒輪； 2— 軸承 1； 3— 齒輪 2； 4— 齒輪 3； 5— 軸承 3； 6— 齒輪 4； 7— 軸承 5； 8— 軸承 7； 9— 軸承 8； 10— 輸出齒輪 6； 11— 齒輪 5； 12— 軸承 6； 13— 軸承 4； 14— 軸承 2 總阻力矩 T 阻 (輪 胎 半徑 R=530mm) 73 1 7 2 .1 7 5 3 0 9 .1 2 5 1 0N m mT F R K N m m ?? ? ? ? ? ?阻 半軸切應(yīng)力 max? 7m a x 3 9 . 1 2 5 1 0 / 2 1 6 . 4 6 1 1 0 . 8 70 . 2 0 . 2 1 2 5TTT M P aWd? ??? ? ? ??? 輪功率 P 轉(zhuǎn) 2 / 6 0 9 1 . 2 5 2 4 . 1 9 6 5 / 6 0 4 0 . 1P T k W??? ? ? ? ? ?轉(zhuǎn) 阻= 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 5 發(fā)動機功率 P（總傳 動效率為 ?總 =） / 4 0 . 1 / 0 . 6 6 6 0 . 7 6P P k W?? ? ?輪 總 附著力 F 附 1913( 7 5 % ) 0 .5 3 5 8 .6 82F G k N??? ? ? ? ?附 不打滑條件 ： F附 阻 驅(qū) 動 力F =F ∴ 該車在工作情況下不會打滑。 四 、 機構(gòu)運動分析與動力參數(shù)選擇與計算 （一） 運梁車 的總傳動比和各 傳動比 的 分配方案選擇 (1) 總傳動比的計算 發(fā)動機轉(zhuǎn)速 min2800 /nr?發(fā) ， 車輪的轉(zhuǎn)速 m in85 0 85 0 4. 19 65 /60 60 1. 06mmDm??? ? ?? ? ? ?輪， （ 根據(jù)運梁車滿載時每小時只走 800900m，而輪胎的直徑為 ） 總傳動比 / 2 8 0 0 / 4 . 1 9 6 5 6 6 7 . 2i n n? ? ?總 發(fā) 輪 (2)傳動比的分配 變速 器采用是標(biāo)準件，且當(dāng)它為最低檔為時傳動比 i 變 =； 減速器 Ⅱ 傳動比 iⅡ =，允許速度誤差為 5%； 驅(qū)動橋采用東風(fēng) — 140，總傳動比 i 驅(qū) =38/6=； 輪胎處傳動比 i 胎 =86/14=； 則 減速器 Ⅰ 的傳動比 6 6 7 .2 1 .3 26 .4 2 .0 3 6 .3 3 6 .1 4ii?? ? ?? ? ?總變 驅(qū) 輪i i i i （二） 傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算 (1)各軸的轉(zhuǎn)速 n ? 發(fā) 動 機 轉(zhuǎn) 速發(fā) 動 機 至 輸 出 軸 的 傳 動 比 將傳動裝置各軸由高速到低速依次定為 Ⅰ 軸、 Ⅱ軸、 Ⅲ 軸 。 減速器分為跨倒檔與不跨檔（見圖 12）跨倒檔時， 通過 輸入軸的滑動齒輪與轉(zhuǎn)向江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 軸 Ⅱ 右齒輪 嚙 和，在通過 轉(zhuǎn)向軸 Ⅱ 齒輪 3與傳動軸 Ⅲ 齒輪 4的 嚙 和，在通過傳動軸 Ⅲ的齒輪 5 與輸出軸 Ⅳ 齒輪 6的 嚙 和，從而 傳動動力。 (2)各軸的 效率和 功率 根據(jù)條件已知： 變速箱 的機械傳動效率 ? ?變 花鍵聯(lián)軸器的傳動效率 ? ?聯(lián) 每對圓柱齒輪的傳動效率 ? ?齒 （很好的跑和的 7 級精度齒輪傳動） 每對滾動軸承的傳動效率 ? ?滾 萬向節(jié)的傳動效率 0. 98 ( 3 ) 0. 96 ( 3 )? ? ? ??? ? ? ?萬 萬 a）各軸的傳動效率 第一級的傳動效率 1 0 . 9 6 0 . 9 9 5 0 . 9 9 0 . 9 4 5 6? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?變 聯(lián) 滾 第二級的傳動效率 2 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 2? ? ?? ? ? ? ?齒 滾 第三級的傳動效率 3 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 2? ? ?? ? ? ? ?齒 滾 第四級的傳動效率 4 0 . 9 8 0 . 9 9 0 . 9 7 0 2? ? ?? ? ? ? ?齒 滾 b) 各軸的功率 減速器輸入軸 Ⅰ 的輸入功率： 1 6 0 . 7 6 0 . 9 6 0 . 9 9 5 0 . 9 9 5 7 . 5p p k W? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?變 聯(lián) 滾 轉(zhuǎn)向軸 Ⅱ 的功率： 21 5 7 . 5 0 . 9 8 0 . 9 9 5 5 . 8P P k W??? ? ? ? ?齒 滾 轉(zhuǎn)向軸 Ⅲ 的功率： 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 7 32 5 5 . 8 0 . 9 8 0 . 9 9 5 4 . 1p p k W??? ? ? ? ? ? ?齒 滾 輸出軸 Ⅳ 的功率 43 5 4 . 1 0 . 9 8 0 . 9 9 5 2 . 5p p k W??? ? ? ? ? ? ?齒 滾 （ 3）各軸的轉(zhuǎn)矩 輸入軸 Ⅰ 6 6 611 1 5 7 . 59 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 1 . 2 5 5 1 04 3 7 . 5PT N m mn? ? ? ? ? ? ? ? 轉(zhuǎn)向軸 Ⅱ 6 6 622 2 5 5 . 89 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 1 . 2 1 8 1 04 3 7 . 5PT N m mn? ? ? ? ? ? ? ? 轉(zhuǎn)向軸 Ⅲ 6 6 633 3 5 4 . 19 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 1 . 1 8 1 1 04 3 7 . 5PT N m mn? ? ? ? ? ? ? ? 輸出軸 Ⅳ 6 6 644 4 5 2 . 59 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 1 . 5 4 5 1 03 2 4 . 6PT N m mn? ? ? ? ? ? ? ? 運動和動力參數(shù)結(jié)果如下表 軸名 輸出功率 P（ kW） 轉(zhuǎn)速 n(r/min) 轉(zhuǎn)矩 T（ ） 效率 η 輸入軸 Ⅰ 10? 轉(zhuǎn)向軸 Ⅱ 10? 轉(zhuǎn)向軸 Ⅲ 10? 輸出軸 Ⅳ 10? 五、 齒輪 的 設(shè)計及校核 （一）、 選擇材料，熱處理，齒輪精度 等級和齒數(shù) 由機械設(shè)計手冊，考慮到工廠加工條件和減速器要承受很大的轉(zhuǎn)矩，選擇大小齒輪材料 都 為 20CrMnTi,滲碳處理，硬度為 55～ 60HRC， 抗拉強度 1079b MPa? ? ，屈服強度 834s MPa? ? ；精度 7級。 實際輸入軸轉(zhuǎn)速 / minnr? 實際輸出軸轉(zhuǎn)速 152 3 2 8 0 0 3 2 4 . 6 / m in3 1 6 . 4nzzi? ? ? ? ? ?發(fā)變 （ 二）、 校核齒輪強度 1 滑移齒輪和齒輪 2的設(shè)計計算 a)、設(shè)計參數(shù) 傳遞功率 P= 傳遞轉(zhuǎn)矩 T1= 10? 齒輪 1轉(zhuǎn)速 n1= 齒輪 2轉(zhuǎn)速 n2= 該嚙合 傳動比 i= 原動機載荷特性 :均勻平穩(wěn) 。 載荷系數(shù) 1 .0 0 1 .0 5 1 .0 6 1 .1 1 .2 2 4AVK K K K K??? ? ? ? ? ? 節(jié)點區(qū)域系數(shù) ? 材料的彈性系數(shù) MPa? 接觸強度重合度系數(shù) ? ? 接觸強度螺旋角系數(shù) ?? 重合、螺旋角系數(shù) 0. 89 1. 0 0. 89Z Z Z?? ? ?? ? ? ? 齒面接觸許用應(yīng)力 ? ? limH N WH HZZS?? ? 齒輪 2 的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 812 6 0 6 0 4 3 7 .5 1 6 0 0 0 1 .5 7 5 1 0HN N n t?? ? ? ? ? ? ? ? 接觸疲 勞壽命系數(shù) 由機械設(shè)計表 611得 （不允許有一定量點蝕） 0. 03 06 0. 03 067712 85 10 5 10 75 10NNZZ N? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ? 查表得 潤滑油膜影響系數(shù) ? 工作硬化系數(shù) ? 最小安全系數(shù) ? 接觸強度尺寸系數(shù) Zx= 齒面接觸許用應(yīng)力： ? ? ? ?12 1 5 0 0 0 . 9 6 5 1 . 0 1 4 4 7 . 51 . 0HH M P a M P a?? ??? ? ? ? ?3 211 14 1 . 6 1 3 4EHdHZ Z ZKT ud m mu ???????????? 齒寬 1 0 .2 1 3 4 2 6 .8dbd?? ? ? ?，圓整取齒寬 b=30,模數(shù) 11134 z? ? ?,取 m=6,由江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 10 此可知大小齒輪直徑 d=138mm。 圓周力 611 12 2 1 . 2 5 5 1 0 18188138TFNd ??? ? ? 11/ 1 1 8 1 8 8 / 3 0 6 0 6 1 0 0AtK F b N m m N m m??? ? ? ? ? 由此可知， 原假設(shè)合理： 齒間分布載荷系數(shù) ??