【正文】 機(jī)械傳動(dòng)產(chǎn)品的多樣化，整機(jī)配套的模塊化，標(biāo)準(zhǔn)化，以及造型設(shè)計(jì)藝術(shù)化，使產(chǎn)品更加精致，美觀化。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長(zhǎng)的方向發(fā)展。國(guó)外的減速器，以德國(guó)、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，減速器工作可靠性好，使用壽命長(zhǎng)。由齒輪、軸、軸承及箱體組成的齒輪減速器,用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間,起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用,在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛國(guó)內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過(guò)低的問(wèn)題。盤(pán)磨機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文盤(pán)磨機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)【摘 要】齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動(dòng)形式。它的主要優(yōu)點(diǎn)是：瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、工作平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力；適用的功率和速度范圍廣，傳動(dòng)效率高，工作可靠、使用壽命長(zhǎng)；外輪廓尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問(wèn)題更突出，使用壽命不長(zhǎng)。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪傳動(dòng)為主，體積和重量問(wèn)題，也未解決好。減速器與電動(dòng)機(jī)的連體結(jié)構(gòu)，也是大力開(kāi)拓的形式，并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號(hào)的產(chǎn)品。在21世紀(jì)成套機(jī)械裝備中,齒輪仍然是機(jī)械傳動(dòng)的基本部件。在傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的電子控制、液壓傳動(dòng)、齒輪、帶鏈的混合傳動(dòng),將成為變速箱設(shè)計(jì)中優(yōu)化傳動(dòng)組合的方向?！娟P(guān)鍵詞】 減速器 齒輪 傳動(dòng)系統(tǒng)方案的擬定盤(pán)磨機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案如下圖所示：電動(dòng)機(jī)1→聯(lián)軸器2→直齒圓柱齒輪減速3→聯(lián)軸器5→錐齒輪傳動(dòng)6→主軸7→盤(pán)磨機(jī)4電動(dòng)機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器2將動(dòng)力傳入直齒圓柱齒輪減速器3，再經(jīng)過(guò)直齒圓柱齒輪減速器3通過(guò)聯(lián)軸器5將動(dòng)力傳至錐齒輪6，由錐齒輪6通過(guò)主軸7傳送到盤(pán)磨機(jī)4上工作。確定減速器類型由于兩級(jí)圓柱齒輪減速器由三種：直齒、斜齒和人字齒輪，根據(jù)以下工作條件和技術(shù)資料分析，因此選定直齒圓柱齒輪減速器。5%；體積最小，強(qiáng)度足夠（二）電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇電動(dòng)機(jī)有交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)之分，一般工廠都采用三相交流電，因而多采用交流電動(dòng)機(jī)。目前應(yīng)用最廣泛的是Y系列自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、起動(dòng)性能好、工作可靠、價(jià)格低廉，維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體、無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。確定電動(dòng)機(jī)的功率由已知條件可知：Pd＝確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由已知條件可知：同步轉(zhuǎn)速n=1500r/min， Y系列（IP44）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)資料查出有兩種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)，： Y電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min）Ped/kW同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y132S—415001440傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比總傳動(dòng)比圓錐齒輪兩級(jí)齒輪32根據(jù)電動(dòng)機(jī)型號(hào)，： 電動(dòng)機(jī)的安裝及外形尺寸中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底腳安裝尺寸AB132475345315216178地腳螺栓孔直徑軸伸尺寸DE裝鍵部位尺寸FGD1238801043（三）總傳動(dòng)比的確定及分配由選定電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和盤(pán)磨機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速nW，可得傳動(dòng)比為所以 總傳動(dòng)比i是圓錐齒輪傳動(dòng)比i3與兩級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比i0的和。i2＝，得：i1＝，i2＝。（2）應(yīng)使傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較小、重量較輕。（3）應(yīng)使傳動(dòng)件的尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱、合理，避免互相干涉碰撞。（四）各種運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算為進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)首先推算出各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率概略值，： 機(jī)械傳動(dòng)和摩擦副的效率概略值序號(hào)種類效率η18級(jí)精度的一般圓柱齒輪傳動(dòng)（油潤(rùn)滑）28級(jí)精度的一般錐齒輪傳動(dòng)（油潤(rùn)滑）～3彈性聯(lián)軸器～4滾子軸承（稀油潤(rùn)滑）(一對(duì))由表可得：ηηηη4分別為彈性聯(lián)軸器、齒輪傳動(dòng)的軸承、直齒圓柱齒輪傳動(dòng)、錐齒輪傳動(dòng)。各軸轉(zhuǎn)速nⅠ＝n0＝1440 r/min各軸的輸入功率 Ⅰ軸 PⅠ＝Pdη2＝＝Ⅱ軸 PⅡ＝PⅠη2＝＝Ⅲ軸 PⅢ＝PⅡη2＝＝主軸 PⅣ＝PⅢη22m）144011815829145923傳動(dòng)比i效率η二、傳動(dòng)件和軸的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算選擇齒輪材料及精度等級(jí)小圓錐齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為217255HBS；大圓錐齒輪選用45鋼正火，硬度為169217HBS。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)因兩軸交角Σ=90176。m（2）載荷系數(shù)，查表《載荷系數(shù)》表取K=（3）齒寬系數(shù)ψR(shí) 一般ψR(shí)=～，取ψR(shí)=（4）齒數(shù)比u u=i=（5）由表《彈性系數(shù)ZE》得彈性系數(shù) （6）齒數(shù)z1 小齒輪齒數(shù)z1取10，則大齒輪齒數(shù)z2＝35（7）許用接觸應(yīng)力由《接觸疲勞強(qiáng)度極限》圖查得σHlim1＝650MPa， σHlim2＝580MPa由表《安全系數(shù)SH和SF》查得安全系數(shù)SH＝1N1＝60njLh＝601581（85240）＝108N2＝N1/i＝108/＝107查圖《接觸疲勞壽命系數(shù)》得ZNT1＝，ZNT2＝由式可得由表《錐齒輪的模數(shù)》取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m＝10主要尺寸計(jì)算（1）分度圓錐角δδ2＝90176。－16176。（2）分度圓直徑dd1＝m z1＝1010mm＝100mmd2＝m z2＝1035mm＝350mm（3）齒頂圓直徑d a（我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值為h a＊＝1，c＊＝）齒頂高h(yuǎn) a＝h a＊m＝m＝10d a1＝d1＋2h a cosδ1＝100＋210=d a2＝d2＋2h a cosδ2＝350＋210=（4）齒根圓直徑d f齒根高h(yuǎn) f＝（h a＊＋c＊）m＝ m＝d f1＝d1－2h f cosδ1＝100－2=76mmd f2＝d2－2h f cosδ2＝350－2=（5）錐距R（6）齒寬b齒寬b的取值范圍是（～）R，b=（～）182=～，取b=50mm（7）齒頂角θa與齒根角θf(wàn)θa1＝θa2＝arctan(ha/R)=arctan(10/182)=3176。（8）齒頂圓錐角δaδa1＝δ1+θa1＝16176。=19176。+3176。（9）齒根圓錐角δfδf1＝δ1θf(wàn)1＝16176。=12176。4176。按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核當(dāng)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的校核公式為則校核合格。（2）應(yīng)力修正系數(shù)YS由表《標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)YS》查得：YS1＝，YS2＝。驗(yàn)算齒輪的圓周速度v由表《常用精度等級(jí)齒輪的加工方法》可知選8級(jí)精度是合適的。因?yàn)槭瞧胀p速器，查表《常見(jiàn)機(jī)器中齒輪的精度等級(jí)》得，直齒圓柱齒輪應(yīng)選擇8級(jí)精度。mm（2）載荷系數(shù)，查表《載荷系數(shù)》表取K=（3）齒數(shù)z1和齒寬系數(shù)ψd小齒輪齒數(shù)z1取25，因i=，則大齒輪齒數(shù)z2＝65，因直齒圓柱齒輪傳動(dòng)為對(duì)稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，由表《齒寬系數(shù)》取齒寬系數(shù)ψd =1（4）許用接觸應(yīng)力由《接觸疲勞強(qiáng)度極限》圖查得σHlim1＝560MPa，σHlim2＝530MPa由表《安全系數(shù)SH和SF》查得安全系數(shù)SH＝1N1＝60njLh＝601（85240）＝108N2＝N1/i＝108/＝108查圖《接觸疲勞壽命系數(shù)》得ZNT1＝，ZNT2＝由式可得[σH] 1＝ZNT1σHlim1/ SH＝560/1 MPa＝ MPa[σH] 2＝ZNT2σHlim2/ SH＝530/1 MPa＝故由表《漸開(kāi)線齒輪的模數(shù)》取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m＝3主要尺寸計(jì)算（1）分度圓直徑dd1＝m z1＝325mm＝75mmd2＝m z2＝365mm＝195mm（2）齒寬bb2＝b＝ψd確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù)：（1）齒形系數(shù)YF由表《標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒形系數(shù)YF》查得：YF1＝，YF2＝。（3）許用彎曲應(yīng)力[σF]由圖《試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限》查得σHlim1＝210MPa，σHlim2＝190MPa由表《安全系數(shù)SH和SF》查得SF＝ ，由圖《彎曲疲勞壽命系數(shù)YNT》查得YNT1＝Y(jié)NT2＝1由式[σF] ＝Y(jié)NTσHlim/SF得故則齒根彎曲強(qiáng)度校核合格。（三）直齒圓柱齒輪Ⅰ的傳動(dòng)設(shè)計(jì)選擇齒輪材料及精度等級(jí)小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為220250HBS；大齒輪選用45鋼正火，硬度為170210HBS。按齒輪面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可由下式可求出d1值，先確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù)：（1）轉(zhuǎn)矩T1 T1=104Nd1＝150mm＝50mmb1＝b2＋5mm＝55mm（3）標(biāo)準(zhǔn)中心距a（4）齒頂圓直徑da（我國(guó)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值為h a＊＝1，c＊＝）齒頂高h(yuǎn) a＝h a＊m＝m＝2mmd a1＝d1＋2h a＝50＋22=54mmd a2＝d2＋2h a＝176＋22=180mm（5）齒根圓直徑df齒根高h(yuǎn) f＝（h a＊＋c＊）m＝ m＝d f1＝d1－2h f＝50－2=45mmd f2＝d2－2h f＝176－2=171mm按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)式，則校核合格。（2）應(yīng)力修正系數(shù)YS由表《標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)YS》查得：YS1＝，YS2＝。驗(yàn)算齒輪的圓周速度v由表《常用精度等級(jí)齒輪的加工方法》可知選8級(jí)精度是適合的。由表 《軸的常用材料及部分機(jī)械性能》查得抗拉強(qiáng)度極限σB＝650MPa，屈服極限σS＝360MPa，σ1＝300MPa，彎曲疲勞極限再由表《軸的許用彎曲應(yīng)力》得許用彎曲應(yīng)力[σ1b] ＝60MPa。又由式得：考慮到該軸段上開(kāi)有鍵槽，故將估算直徑加大3%～5%，～。1）確定軸上零件的位置和固定方式要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝配順序和固定方式。這樣齒輪在軸上的軸向位置完全確定。軸承安裝于減速器的另一側(cè)，其軸向用軸肩固定，軸向采用過(guò)盈配合固定。3)確定各軸段的長(zhǎng)度齒輪輪轂寬度為75mm，為保證齒輪固定可靠，軸段②的長(zhǎng)度應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度，取l2=73mm；為保證齒輪端面于箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面于箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的間距，取該間距，取該間距為10mm；為保證軸承安裝在箱體軸承座孔中（軸承寬度為18mm），并考慮軸承的潤(rùn)滑，取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為5mm，所以軸段l1=，查閱有關(guān)的聯(lián)軸器手冊(cè)取l6=80mm；根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)及聯(lián)軸器距軸承蓋要有一定距離的要求，取l5=70mm；由于時(shí)兩級(jí)圓柱減速器，根據(jù)另一齒輪確定l3=10mm，l4=70mm。經(jīng)查表《鍵的主要尺寸》得到：低速軸上⑥段的鍵槽鍵寬b為10mm，鍵高h(yuǎn)為8mm鍵長(zhǎng)L為70mm。5）選定軸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，如倒角、圓角、退刀槽等的尺寸。=1086N（標(biāo)準(zhǔn)的法向嚙合角α=20176。支點(diǎn)反力為：FHA= 64/= 64/2985N=1003NFHB=Ft2－FHA=2985－1003N=1982NⅠⅠ截面處的彎矩為：M HⅠ=1003mmⅡⅡ截面處的彎矩為：M HⅡ=198264Nmm3）作垂直面內(nèi)的彎矩圖（圖1d）支點(diǎn)反力為：FVA=（64/）Fr2 Fn2mmⅠⅠ截面右側(cè)彎矩為：M VⅠ右= 64FVB=642347= 150 208Nmm4）作合成彎矩圖（圖1e）ⅠⅠ截面：ⅡⅡ截面：5）作轉(zhuǎn)矩圖（圖1f）T=106P/n= 105NⅠⅠ截面：ⅡⅡ截面：圖17)確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度由圖1可以看出，截面ⅠⅠ、ⅡⅡ所受轉(zhuǎn)矩相同，但彎矩M eⅠ＞M eⅡ，且軸上還有鍵槽，故截面ⅠⅠ可能為危險(xiǎn)截面。ⅠⅠ截面：ⅡⅡ截面：查表《軸的許用彎曲應(yīng)力》得[σ1b]=60MPa，滿足σe≤[σ1b]的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠強(qiáng)度，并有一定裕量。中間軸的設(shè)計(jì)（1）選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力選擇軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。（2）按扭矩強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)表《常用材料的[τ]值和C值》查得C=107～118。確定大齒輪從軸的左端裝入，小齒輪從軸的右端裝入，用軸肩（或軸環(huán)）定位。齒輪的周向固定采用平鍵連接。2)確定各軸段的直徑如下圖2，軸段①（外伸端）直徑最小，d1=25mm，則d5=d1=25mm；由于小齒輪軸段②和大齒輪軸段④的直徑為d2=d4=30mm；用相同的方法確定軸段③的直徑d3=35mm；為了便于拆卸左右軸承，可查出6205型滾動(dòng)軸承的安裝高度為3mm。經(jīng)查表《鍵的主要尺寸》得到：中間軸上②段鍵槽鍵寬b為8mm，鍵高h(yuǎn)為7mm，鍵長(zhǎng)L為70mm。5）選定軸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，如倒角、圓角、退刀槽等的尺寸。由表 《軸的常用材料及部分機(jī)械性能》查得強(qiáng)度極限σB＝650Mpa，再由表《軸的許用彎曲應(yīng)力》得許用彎曲應(yīng)力[σ1b] ＝60MPa。又由式得：考慮到該軸段上裝聯(lián)軸器和有鍵槽，故將估算直徑加大3%～5%，～。參考圖如下圖3。3)確定各軸段的長(zhǎng)度小齒輪輪轂寬度為55mm，則軸段④的長(zhǎng)度取l4=55mm；為保證小齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面于箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的間距，根據(jù)高速軸的