【正文】 II Abstract Wheel gear‘ s spreading to move is a the most wide kind of the application spreads to move a form in the modern main :The to move to settle,work than in a moment steady,spread to move accurate credibility ,can deliver space arbitrarily sport and the motive of the of two stalds。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。 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。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。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。另外，材料品質(zhì)和工世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)。由齒輪、軸、軸承及箱體組成的齒輪減速器，用于原動(dòng)機(jī)和工作為機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間，起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作為用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。 I 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、工作為平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，可傳遞空間任意兩軸之間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力； 適用的功率和速度范圍廣； 傳動(dòng)效率高，η =； 工作為可靠、使用壽命長(zhǎng)； 外輪廓尺寸小、結(jié)構(gòu)運(yùn)送。 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)代的問(wèn)題。國(guó)外的減速器，以德國(guó)、丹麥和日本處于依靠地位，特別在材料和制造工世方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)，減速器工作為可靠性好，使用壽命長(zhǎng)。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。近十幾年來(lái)，由于近代計(jì)算機(jī)技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，使得機(jī)械加工精度，加工效率大大提高，從而失去了機(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。 CNC 機(jī)床和工世技術(shù)的發(fā)展，失去了機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展。在傳動(dòng)設(shè)計(jì)中的學(xué)科交叉，將成為新型傳動(dòng)產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢(shì)。Power and speed scope。 to move an efficiency high, η =。 size outside the is small,structure tightly wheel gear constituted to,from wheel gear,stalk,bearings and boxbody decelerates a machine,useding for prime mover and work machine or performance anization of,have already matched to turn soon and deliver a function of turning,the application is extremely extensive in the modern machine。 本次設(shè)計(jì)是高等工科學(xué)校學(xué)生第一次進(jìn)行比較完整的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)，通過(guò)此次設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計(jì)思想和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。 3 二 傳動(dòng)方案的擬定 1 傳動(dòng)方案的分析 機(jī)器一般是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作裝置組成。傳動(dòng)裝置是否合理將直接影響機(jī)器的工作性能、重量和成本。 本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。 帶傳動(dòng)承載能力較低，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他形式大，但有過(guò)載保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，還可緩和沖擊和振動(dòng)，故布置在傳動(dòng)的高速級(jí)，以降低傳遞的轉(zhuǎn)矩，減小帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸。本設(shè)計(jì)采用的是單級(jí)直齒輪傳動(dòng)。 2 傳動(dòng)方案 的 擬定 （ 1） 工作條件：使用年限 10年，每年按 300 天計(jì)算， 單 班制工作，載荷平穩(wěn)。 由傳動(dòng)圖可以看出總計(jì)需要 軸承 兩對(duì) 齒輪 一對(duì) 聯(lián)軸器 一個(gè) 帶傳動(dòng) 一副 滾筒 一個(gè) 由 參考文獻(xiàn) [1]P22 表 24得 η 軸承 = η 齒輪 = η 滾筒 = η 聯(lián)軸器 = η 總 =η 軸承 2η 齒輪 η 滾筒 η 聯(lián)軸器 = = Pd=FV/η 總 =31. 6/ = 滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速： Nw=601000V/πD =6010001. 6/π2 80 = 選用 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī) η 總 = Pd = nd =654~2180r/min 6 4 確定電動(dòng)機(jī)型號(hào) 5 總傳動(dòng)比： 6 分配各級(jí)傳動(dòng)比 根據(jù) 參考資料 【 1】 P20表 22中推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取 V帶傳動(dòng)比 i帶 =2~4，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍 i齒 =3~5，則合理總傳動(dòng)比 i 總 的范圍為 i=6~20，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 nd=i Nw=（ 6~20） =654~2180r/min 由 參考資料 【 1】 P19 表 21 選擇 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)得出以下三種符合條件的電動(dòng)機(jī) 由以上 電機(jī)對(duì)比及從經(jīng)濟(jì)上考慮，選擇 型電動(dòng)機(jī) 其主要參數(shù)如下 額定功率： 滿載轉(zhuǎn)速： 1440r/min 額定轉(zhuǎn)矩： 總傳動(dòng)比 i 總 i 總 =n 電 /n 筒 =1440/= （ 1） 取 i 帶 =3 其符合 V 帶傳動(dòng)一般傳動(dòng)比范圍 （ 2） i 總 =i 齒 i 帶 故 i 齒 =i 總 /i 帶 =則 i齒 =圍。 通常帶傳動(dòng)的滑動(dòng)系數(shù)ε =~，則取ε = dd2=i 帶 dd1(1ε ) =3 100 （ ） ≈ 375mm 查參考資料 [2]P174 表 94 取標(biāo)準(zhǔn)值 dd2=400mm Ld0=2a0+π(d d1+dd2)/2+(dd2dd1)2/4a0 =2 600+π( 125+400) /2+(400125)2/4 600 = 根據(jù) 參考資料 [2]P178 表 98選取 標(biāo)準(zhǔn)值 Ld=2240mm 確定中心距 a≈a 0+(LdLd0)/2 =600+()/2 =692mm α 1=180176。 (d d2dd1)/a =180176。 ( 400125)/692 =176。＞ 120176。 6） 確定 9 帶的根數(shù) 。 (8) 作用在軸上的力 2 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）選擇齒輪材料與 熱處 理： (2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 許用接觸力 [δ H] 齒寬系數(shù) ψ d 據(jù) dd1和 n1，查 參考資料[2]P176表 95得 P1= i≠1 時(shí)單根 V 帶的額定功率增量 .據(jù)帶型及 i 帶 查 參考資料 [2]P177 表 96 得 △ P1= 查 參考資料 [2]P178 表 97，得 Kα= ； 查 參考資料 [2]P178 表 98,得 KL= Z= Pd/[(P1+△ P1)KαK L] =[(+) 4 ] = 取 Z=4根 查參考資料 [2]P170 表 91 取 q=則 F0=500[()1](Pd/ZV)+qV2 =500[ （ ） 1] [（ 4 ） ] + = N?m FQ=2ZF0sin(α 1/2) =2 4 sin(α 1/2) = 所設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)屬于閉式傳動(dòng)，通常齒輪采用軟齒面。 α 1=176。故小帶輪符合設(shè)計(jì)要求。 確定有關(guān)參數(shù)如下： 傳動(dòng)比 i 齒 = 小齒輪齒數(shù) z1=24 大齒輪齒數(shù) z2=106 中心距 a=260mm i 齒 = a=260mm z2=106 z1=24 滿足彎曲強(qiáng)度要求，設(shè)計(jì)合理。 查 參考資料 [2]P200 表 113 可知： σ b=650Mpa 查 參考資料 [2]P200 表 114 可知： [σb 1]b=60Mpa 單級(jí)齒輪減速器的低速軸為轉(zhuǎn)軸，輸出端與聯(lián)軸器相接， 從結(jié)構(gòu)要求考慮，輸出端軸徑應(yīng)最小，最小直徑為： d≥C 查 參考資料 [2]P208 表 118 可得， 45 鋼取 C=118～ 107 則 d≥ （ 118～ 107） 3ⅡnP =（ 118～ 107） 3 =～ 43mm 考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標(biāo)準(zhǔn)，取 標(biāo)準(zhǔn)值d=50mm 為簡(jiǎn)化安裝，選擇兩軸承一致。 如下圖所示 要確定軸的結(jié)構(gòu)，先確定軸上零件的裝配順序和固定方 式 σb=650Mpa [σb 1]b=60Mpa d=50mm 角接觸球軸承46211 型 HL5 聯(lián)軸器 13 ② 確定各段軸的直徑 ③確定各軸段的長(zhǎng)度 6 軸 上作用力的計(jì)算 確定齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左端用軸肩定位，右端用套筒固定，這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定，齒輪的周向固定采用平鍵連接，軸承對(duì)稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸上采用軸肩固定，周向采用過(guò)盈配合固定。齒輪左端用用套筒固定 ,右端用 套筒 定位 ,軸 肩 直徑 d5=60+2 60=72mm 滿足齒輪定位的同時(shí) ,還應(yīng)滿足右側(cè)軸承的安裝要求 ,根據(jù)選定軸承型號(hào)確定 .右端軸承型號(hào)與左端軸承相同 ,取d6=55mm. 由于齒輪輪轂寬度為 106mm，為保證齒輪固定可靠，軸段④的長(zhǎng)度略短于齒輪輪轂寬度，取軸段④長(zhǎng)度為 100mm。由齒輪寬度及套筒寬度和軸承寬度得，取軸段③長(zhǎng)度為 56mm。 在軸段①④上分別加工出鍵槽，使兩鍵槽處于軸的同一圓柱母線上，鍵槽長(zhǎng)度比相應(yīng)的輪轂寬度小約 5～ 10mm,鍵槽寬度按軸段直徑查手冊(cè)得得。 軸段⑤上的倒角為 2 5 軸段③④上的圓角均為 2 R2 軸段①②上的圓角均為 2 R1 軸所受力如下圖所示 d1=50mm d2=53mm d3=55mm d4=60mm d5=72mm d6=55mm. L4=100mm L3=56 L2=57 L5=30 L6=40 L1=90 14