【正文】 應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備傳動性能的好壞與減速器設(shè)計的優(yōu)劣水平有著直接的關(guān)系。減速器按用途可以分為通用加速器和專用減速器兩大類。工藝簡單，精度易于保證，應(yīng)用廣泛。（2）二級圓柱齒輪減速器：傳動比一般為8到40，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛。（3）斜齒一級錐齒輪減速器：傳動比一般小于3，使用直齒、斜齒或曲齒齒輪。 減速器的主要組成減速器主要由傳動零件(齒輪或蝸桿)、軸、軸承、箱體及其附件所組成。而當(dāng)dfd6～7mn時，采用齒輪與軸分開為兩個零件的結(jié)構(gòu)，如低速軸與大齒輪。兩軸均采用了深溝球軸承。當(dāng)軸向載荷較大時，應(yīng)采用角接觸球軸承、圓錐滾子軸承或深溝球軸承與推力軸承的組合結(jié)構(gòu)。箱座中油池的潤滑油，被旋轉(zhuǎn)的齒輪濺起飛濺到箱蓋的內(nèi)壁上，沿內(nèi)壁流到分箱面坡口后，通過導(dǎo)油槽流入軸承。為防止?jié)櫥土魇Ш屯饨缁覊m進(jìn)入箱內(nèi)，在軸承端蓋和外伸軸之間裝有密封元件。它是傳動零件的基座，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。單體生產(chǎn)的減速器，為了簡化工藝、降低成本，可采用鋼板焊接的箱體。為了便于軸系部件的安裝和拆卸，箱體制成沿軸心線水平剖分式。軸承座的聯(lián)接螺栓應(yīng)盡量靠近軸承座孔，而軸承座旁的凸臺，應(yīng)具有足夠的承托面，以便放置聯(lián)接螺栓，并保證旋緊螺栓時需要的扳手空間。為保證減速器安置在基礎(chǔ)上的穩(wěn)定性并盡可能減少箱體底座平面的機(jī)械加工面積，箱體底座一般不采用完整的平面。 （1)窺視孔及窺視孔蓋：由于要防止污物進(jìn)入機(jī)體和潤滑油飛濺出來，因此蓋板下應(yīng)加防滲漏的墊片。（2)通氣器：為防止由于機(jī)體密封而引起的機(jī)體內(nèi)氣壓增大，導(dǎo)致潤滑油從縫隙及密封處向外滲漏，使密封失靈。（4)油面指示器：為了能隨時監(jiān)測油池中的油面高度，以確定齒輪是否處于正常的潤滑狀態(tài)，故需設(shè)置油面指示器。 (6)定位銷：本減速器機(jī)體為剖分式，為了保證軸承座孔的加工和裝配精度，在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)接后，在鏜孔之前，在機(jī)蓋與機(jī)座的連接凸緣上應(yīng)裝配定位銷。(7)起蓋螺釘：在機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接凸緣的結(jié)合面上，為了提高密封性能，常涂有水玻璃或密封膠。為了便于拆下機(jī)蓋，在機(jī)蓋地凸緣上設(shè)置一個起蓋螺栓。根據(jù)減速器的工作環(huán)境，擬定減速器的傳動方案，通過計算確定減速器的各個參數(shù)，包括軸的直徑、長度、材料以及加工工藝，齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、樣式和材料等。繪制出齒輪減速器各個零部件的三維模型。最后對減速器進(jìn)行虛擬仿真運動，以直觀的反應(yīng)減速器的運動狀態(tài)，為得到相應(yīng)的運動參數(shù)做基礎(chǔ)。了解UG軟件的功能和使用方法，為以后的工作學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。減速器作為機(jī)械中常用的傳動裝置，連接了高速級與低速級，因此選擇合適的傳動方案能有效地提高傳動的穩(wěn)定性和傳動效率。具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、價格低廉和緩沖吸振等特點。制造和安裝精度要求低，成本低。放在高速級時蝸輪材料應(yīng)選用錫青銅，否則可選用鋁青銅；4，開式齒輪傳動的潤滑條件差，磨損嚴(yán)重，應(yīng)布置在低速級；5，錐齒輪、斜齒輪宜放在高速級。減速器的高速級一般通過帶傳動或直接通過聯(lián)軸器與電動機(jī)相連接。由減速器的實際工作環(huán)境具體分析，擬定合適的傳動方案。5％，工作機(jī)的效率ηw=5％的機(jī)械為例。/m/s工作機(jī)直徑/mm160 選擇合適的電動機(jī)1，選擇電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式電動機(jī)有交流電動機(jī)和直流電動機(jī)之分，一般工廠都采用三相交流電，因而多采用交流電動機(jī)。2，電動機(jī)的額定功率電動機(jī)功率的選擇直接影響到電動機(jī)的工作性能和經(jīng)濟(jì)性能的好壞。工作機(jī)最大的使用功率：Pw=Fv/1000ηw=電機(jī)至工作機(jī)的總效率：η總 =η帶η2軸承η齒輪η聯(lián)軸器η滾筒== 則電動機(jī)所需功率Pd需= Pw/η=由于該機(jī)械載荷變化不大，電動機(jī)額定功率Pd只需略大于Pd需即可，故取電動機(jī)的額定功率Pd為4kw。低轉(zhuǎn)速電動機(jī)的極數(shù)多、外闊尺寸及重量較大、價格較高，但可使傳動裝置的總傳動比及尺寸減小，高轉(zhuǎn)速電動機(jī)則與其相反。工作機(jī)的工作轉(zhuǎn)速：Nw=601000V/πD=60 =155r/min 按推薦的傳動比合理范圍，取V帶傳動比i1=2—4。其主要參數(shù)為額定功率：4KW，滿載轉(zhuǎn)速960r/min。對于二級齒輪減速器而言i=i1Xi2，為使V帶輪的尺寸不致過大，取i1=，分配時傳動比應(yīng)保證i1i2，所以去i2=。分配各級傳動比時要考慮到：1，各級傳動比應(yīng)該在推薦的范圍內(nèi)選取。3，應(yīng)使各傳動件的尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)勻稱、合理，避免互相干澀碰撞。一般推薦高速級傳動比為i1=（—）Xi2。（3—5）％。一般按由工作機(jī)至工作機(jī)之間運動傳遞的路線推算各軸的運動和動力參數(shù)。m Ⅰ軸： TⅠ=TdXi1Xη01== Nm 工作機(jī)軸：TⅢ= TⅡXη2Xη4== N濰坊科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計與建模3 軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計與建模 各軸及齒輪的參數(shù)設(shè)計 低速軸的參數(shù)設(shè)計1，選擇軸的材料為45號調(diào)制剛。圖31軸的受力分析圖圖中LAB=340mmLBC=n3/2+c+k+bh2/2=43mmLAC=LAB—LBC=297mm3，計算齒輪的嚙合力； 式（） 式（）4,求水平面內(nèi)的支承反力軸在水平面內(nèi)的受力簡圖如圖所示：圖32 軸水平方向的受力分析圖5,求垂直面內(nèi)的支承反力，作垂直面內(nèi)的彎矩圖；軸在垂直面內(nèi)的受力簡圖如圖所示圖32軸垂直方向的受力分析圖求支承反力：軸的初步計算 式（）45號鋼調(diào)質(zhì) 許用彎曲應(yīng)力，取折算系數(shù)將以上數(shù)值代入軸計算截面（c截面）直徑計算公式：在此軸段開有一個鍵槽時，直徑增大4%，計算截面直徑軸的最小直徑:6，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計按經(jīng)驗公式，減速器低速級從動軸的危險截面直徑，取減速器低速軸的危險截面直徑根據(jù)軸上零件的位置、安裝和定位的需要，初定各軸段的直徑及長度，其中軸頸、軸頭結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)與軸上相關(guān)零件的結(jié)構(gòu)尺寸聯(lián)系起來統(tǒng)籌考慮。 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度整個低速軸長度為340mmI段軸承安裝軸承和擋油環(huán)，6211寬度B=21，該段長度選為43mm。III段為定位軸肩，長度略小11mm。V段用于安裝軸承與擋油環(huán)，長度與I相同，為45mm。圖33 軸的工程圖 中間軸的參數(shù)設(shè)計1，選擇軸的材料用45號鋼調(diào)質(zhì)，2，軸的受力 LAB=205mm85mm115mm 162mm3，計算齒輪的嚙合力； ,4，求水平面內(nèi)的支承反力5，求垂直面內(nèi)的支承反力6， 求支承反力 7，軸的初步計算材料45號鋼調(diào)質(zhì)，許用彎曲應(yīng)力取折算系數(shù)軸的最小直徑為:在此軸段開有一個鍵槽時，直徑增大4%計算截面直徑 8，軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計按經(jīng)驗公式，減速器高速級從動軸的危險截面直徑取減速器中間軸的危險截面直徑，根據(jù)軸上零件的布置，安裝和定位的需要，初定各軸的直徑及長度其中軸頸、軸頭結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)與軸上相關(guān)零件的結(jié)果尺寸。安裝齒輪處軸段長度：軸段長度=輪轂長度—2mm軸頸（軸上安裝滾動軸承段）直徑：56760、55。II段軸考慮到齒輪齒寬的影響，所以長度為45mm。IV段用于安裝大齒輪，考慮齒寬長度為67mm。圖34中間軸的工程圖 高速軸的參數(shù)設(shè)計1， 軸上齒輪的直徑較小，采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，軸和齒輪的材料及熱處理一致，選用40調(diào)質(zhì)處理后表面淬火。6，面C處彎矩考慮啟動，停機(jī)的影響，扭矩為脈動循環(huán)強(qiáng)度校核45號鋼調(diào)質(zhì)處理，由彎扭合成強(qiáng)度滿足要求。軸頸（軸上安裝滾動軸承段）直徑可選?。?45 、50、36。該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離、軸承與箱體內(nèi)壁距離（采用油潤滑），還有二級齒輪的寬度，定該段長度為130mm，由于考慮到軸的質(zhì)量問題，該軸做成階梯軸。同時留有砂輪越層槽。該段軸肩選定長度10mm。圖38 高速軸的工程圖1，選擇45鋼調(diào)質(zhì)淬火回火處理，齒面硬度分別為220HBS，280HBS，屬軟齒閉式傳動，載荷平穩(wěn)齒輪速度不高，初選7級精度，小齒輪齒數(shù)z1=30大齒輪齒數(shù)z2=i1Xz1=80，按軟齒面齒輪非對稱安裝取齒寬系數(shù)φd=1，實際傳動比i’12=，誤差i’12i12/ i’12=≤177。5%范圍內(nèi)可用。 式（）確定各式參數(shù)：載荷系數(shù)試選: Kt=小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩:T1=106P/n1=105 N4，齒輪的幾何尺寸設(shè)計計算 1)計算模數(shù) ，按標(biāo)準(zhǔn)取模數(shù)m= 2)兩輪分度圓直徑d1=30=75mm d2=mz2=80=200mm 3)中心距 4)齒寬b=φdd1=75=75mm ，b2=b1+（5—10）mm 取b1=70mm，b2=65mm 5）齒全高h(yuǎn)=== 各軸及齒輪的建模 低速軸的建模設(shè)計思路：確定軸各端的長度與直徑，繪制出草圖，利用回轉(zhuǎn)功能生成低速軸模型。圖39 低速軸的草繪圖2，完成草繪后，利用回轉(zhuǎn)命令以y軸為旋轉(zhuǎn)軸，完成旋轉(zhuǎn)體。圖312 低速軸的效果圖 中間軸的建模設(shè)計思路與低速軸類似，草繪中間軸尺寸：圖313中間軸的草繪圖利用回轉(zhuǎn)命令，回轉(zhuǎn)出中間軸特征：圖314 中間軸的旋轉(zhuǎn)示意圖創(chuàng)建鍵槽特征：圖315 中間軸鍵槽創(chuàng)建圖 高速軸的建模設(shè)計思路：利用UG軟件，通過曲線操作生成齒形輪廓，通過拉伸等建模工具，生成齒輪軸。打開規(guī)律曲線參數(shù)設(shè)置對話框，接受系統(tǒng)默認(rèn)參數(shù)，生成漸開線。再連接漸開線曲線與齒根圓的交點和基圓的象限點。利用編輯菜單中的移動對象命令繪制一條以原點為端點，旋轉(zhuǎn)角度為5的線段，作為軸線。再選擇通過一直線鏡像命令，選擇現(xiàn)有的直線（剛旋轉(zhuǎn)所得的），點擊復(fù)制按鈕。圖317 齒輪齒形創(chuàng)建圖3，修剪后利用設(shè)計特征中的拉伸命令，繪制出輪齒齒行模型：圖318 齒型效果圖4， 插入設(shè)計特征中的圓柱體命令，編寫參數(shù)繪制齒輪圓柱體部分。最后對圓柱體與輪齒進(jìn)行求和處理，使之成為一個整體。5，創(chuàng)建凸臺特征，建造齒輪軸模型。利用表達(dá)式、規(guī)律曲線、拉伸、圓柱體等命令生成大齒輪的基本形狀。單擊插入菜單中設(shè)計特征的腔體命令。在圓柱形腔體對話框內(nèi)輸入相信的參數(shù)：腔體直徑為180mm，深度為25mm，底面半徑以及錐度為零。然后再利用設(shè)計特征中的凸臺命令，繪制出一個直徑80mm，高度25mm的圓柱形凸臺。圖320齒輪創(chuàng)建過程圖利用設(shè)計特征中的孔命令，以齒輪軸線位置為軸線加工一個直徑為80的通孔。最后顯示出六個孔的位置。如圖所示：圖321腹板孔的創(chuàng)建最后以XCYC、XCZC、TCZC平面類型建立基準(zhǔn)平面，然后在腔體命令中選擇矩形腔體，以XCZC為基準(zhǔn)接受默認(rèn)邊，以 XCYC為水平參考，創(chuàng)建長為12mm寬為78mm深度為35mm的矩形腔，以加工出輪轂上的鍵槽，并