【正文】 .......................................................................... 11 階梯軸各段長度的確定 .............................................................................................. 12 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................................................................................. 12 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 Ⅱ頁 共 Ⅱ 頁 支承部件的結(jié)構(gòu) ............................................................................................................. 12 軸承蓋 .......................................................................................................................... 13 調(diào)整墊片組 .................................................................................................................. 16 6 軸的計算 ............................................................................................................................ 18 6,1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ................................................................................................................. 18 軸上零件的定位，固定和裝配 .................................................................................. 18 軸的校核 ......................................................................................................................... 18 7 軸承的選用與校核 ............................................................................................................ 21 軸承的選用 ..................................................................................................................... 21 軸承的校核： ................................................................................................................. 22 8 減速器的箱體結(jié)構(gòu)及設(shè)計 ................................................................................................ 24 概述 ................................................................................................................................. 24 箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點 ..................................................................................................... 24 箱體應具有足夠的剛度 .............................................................................................. 24 確保箱體接合面的密封、定位和內(nèi)部傳動零件的潤滑。單級圓柱齒輪減速器按其軸線在空間相對位置的不同分為：臥式減速器和立式減速器。后者兩軸線平面與水平面垂直。 圖 臥式減速器 單級圓柱齒輪減速器可以采用直齒、斜齒或人字齒圓柱齒輪。其主要參數(shù)均已標準化和規(guī)格化。 圖 。 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 2 頁 共 30 頁 圖 單級直齒圓柱齒輪減速器的軸測投影圖 箱體由箱蓋與箱座組成。箱體常采用剖分式結(jié)構(gòu)（剖分面通過軸 的中心線），這樣，軸及軸上的零件可預先在箱體外組裝好再裝入箱體，拆卸方便。為保證座孔與軸承的配合要求，剖分面之間不允許放置墊片，但可以涂上一層密封膠或水玻璃，以防箱體內(nèi)的潤滑油滲出。箱體內(nèi)可存放潤滑油，用來潤滑齒輪；如同時潤滑滾動軸承，在箱座的接合面上應開出油溝，利用齒輪飛濺起來的油順著箱蓋的側(cè)壁流入油溝，再由油溝通過軸承蓋的缺 口流入軸承（參圖 ） [2]。軸承蓋與箱體孔的端面間墊有調(diào)整墊片，以調(diào)整軸承的游動間隙，保證軸承正常工作。 減速器箱體上根據(jù)不同的需要裝置各種不同用途的附件。在觀察孔蓋板上常常安裝透氣塞（也可直接裝在箱蓋上），其作 用是溝通減速器內(nèi)外的氣流，及時將箱體內(nèi)因溫度升高受熱膨脹的氣體排出，以防止高壓氣體破壞各接合面的密封，造成漏油。箱體內(nèi)部的潤滑油面的高度是通過安裝在箱座壁上的油標尺來觀測的。不應用吊環(huán)螺釘?shù)踹\整臺減速器，以免損壞箱蓋與箱座之間的聯(lián)接精度。 減速器的箱體是采用地腳螺栓固定在機架或地基上的。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運動準確可靠、使用維護簡單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機械中應用很廣。 以下主要介紹圓柱齒輪減速器： 當傳動比在 8以下時，可采用單級圓柱齒輪減速器。單級減速器的傳動比如果過大，則其外廓尺寸將很大。展開式最簡單，但由于齒輪兩側(cè)的軸承不是對稱布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。這種減速器的高速級齒輪常采用斜齒，一側(cè)為左旋 ，另一側(cè)為右旋，軸向力能互相抵消。同軸式減速器輸入軸和輸出軸位于同一軸線上，故箱體長度較短。 圓柱齒輪減速器在所有減速器中應用最廣。傳動功率很大的減速器最好采用雙驅(qū)動式或中心驅(qū)動式。設(shè)計雙驅(qū)動式或中心驅(qū)動式齒輪傳動 時，應設(shè)法采取自動平衡裝置使各對齒輪副的載荷能得到均勻分配，例如采用滑動軸承和彈性支承。除齒形不同外，減速器結(jié)構(gòu)基本相同。 減速器結(jié)構(gòu) 近年來，減速器的結(jié)構(gòu)有些新的變化。 （ 1）傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu) 絕大多數(shù)減速器的箱體是用中等強度的鑄鐵鑄成，重型減 速器用高強度鑄鐵或鑄鋼。鑄造或焊接箱體都應進行時效或退火處理。減速器箱體的外形目前比較傾向于形狀簡單和表面平整。箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成，其剖分面則通過傳動的軸線。聯(lián)接箱座和箱蓋的螺栓應合理布置，并注意留出扳手空間。為保證箱座和箱蓋位置的準確性，在剖分面的凸緣 上應設(shè)有 2— 3 個圓錐定位銷。在箱座上則常設(shè)有為提取整個減速器用的起重吊鉤和為觀察或測量油面高度用的油面指示器或測油孔。關(guān)于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示等均可從有關(guān)的設(shè)計手冊和圖冊中查出。只有在載荷很大、工作條件繁重和轉(zhuǎn)速很高的減速器才采用滑動軸承。 這些減速器都具有以下結(jié)構(gòu)特點： —— 在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線開設(shè)剖分面。 —— 在輸入軸和輸出軸端不采用傳統(tǒng)的法蘭式端蓋，而改用機械密封圈；在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋。 和傳統(tǒng)的減速器相比，新型減速器結(jié)構(gòu)上的改進，既可簡化結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)目，同時又改善了制造工藝性。 減速器潤滑 圓周速度 u≤12m/s 一 15m／ s 的齒輪減速器廣泛采用油池潤滑，自然冷卻。速度高的還應該淺些，建議在 0． 7 倍齒高左右，但至少為 10mm。潤滑圓錐齒輪傳動時，齒輪浸入油中的深度應達到輪齒的整個寬度。在多級減速器中應盡量使各級傳動浸入油中深度近予 相等。 減速器油池的容積平均可按 1kW 約需 0． 35L 一 0． 7L 潤滑油計算 (大值用于粘度較高的油 )，同時應保持齒輪頂圓距離箱底不低于 30mm 一 50mm 左右，以免太淺時激起沉降在箱底的油泥。循環(huán)潤滑的油量一般不少于0． 5L/kW。這時，最好采用噴油潤滑。速度高時，對著嚙出區(qū)噴油有利于迅速帶出熱量，降低嚙合區(qū)溫度，提高抗點蝕能力。噴油孔的位 置還應注意沿齒輪寬度均勻分布。噴油潤滑需要專門的管路裝置、油的過濾和冷卻裝置以及油量調(diào)節(jié)裝置等，所以費用較貴。 蝸桿圓周速度在 10m/s 以下的蝸桿減速器可以采用油池潤滑。但如滿足了后一條件而蝸桿未能浸入油中時，則可在蝸桿軸上裝一甩油環(huán)，將 油甩到蝸輪上以進行潤滑。蝸桿圓周速度在 10m／ s 以上的減速器應采用噴油潤滑。齒輪減速器和蝸輪減速器的潤滑油粘度可分別參考表選取。蝸桿上置的，粘度應適當增大 [7]。 ?== 由上述計算， T=137Nm? 我們?nèi)p速機軸最大扭矩 maxT =150Nm? mp 需要略大于 0P ，按已知工作要求和條件，選用 Y 系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機。故電動機轉(zhuǎn)速的可選范圍為 n’d=I’a 3=459~1834r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750、 1000、和 1500r/min。綜合考慮電動機和傳動裝置尺寸、重量、價格和 帶傳動、減速器的傳動比，可見第2 方案比較適合，則選 n=1000r/min 。 其主要性能：額定功率： 3KW，滿載轉(zhuǎn)速 960r/min，額定轉(zhuǎn)矩 。 傳動比： 傳動比：取 i=2 計算各傳動參數(shù)： （ r/min） nI=n 電機 =960r/min nII=nI/i =960/2=480 (r/min) （ KW） PI=P 工作 = PII=PIη 總 = = （ N mm TII= 106PII/nII= 106 小齒輪選用 40Cr 調(diào)質(zhì)，齒面硬度為 240~260HBS。齒面精糙度 Ra≤ ~ m 按齒面接觸疲勞強度設(shè)計 由 d1≥ (kT1(u+1)/φ du[σ H]2)1/3 確定有關(guān)參數(shù)如下：傳動比 i 齒 =2 取小齒輪齒數(shù) Z1=16。 m 載荷系數(shù) k 由參考文獻 [1]P128 表 67 取 k=1 許用接觸應力 [σ H] [σ H]= σ HlimZNT/SH 由圖查得 [2]： σ HlimZ1=570Mpa σ HlimZ2=350Mpa 由查表得計算應力循環(huán)次數(shù) NL NL1=60n1rth=60 384 1 (16 365 8)= 109 NL2=NL1/i= 109/6= 108 由查圖表得接觸疲勞的壽命系數(shù)： ZNT1= ZNT2= 通用齒輪和一般工業(yè)齒輪，按一般可靠度要求選取安全系數(shù) SH= [σ H]1=σ Hlim1ZNT1/SH=570 中北大學 2021 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 9 頁 共 30 頁 [σ H]2=σ Hlim2ZNT2/SH=350 故得： d1≥ (kT1(u+1)/φ du[σ H]2)1/3=[1 150000 (6+1)/ 6 3432]1/3mm = 模數(shù)： m=d1/Z1=根據(jù)表取標準模數(shù)： m=4mm 校核齒根彎曲疲勞強度 根據(jù)由公式 σ F=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤ [σ H] 確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù) 分度圓直徑： d1=mZ1=4 16mm=64mm