【正文】 ................................ 24 參考文獻(xiàn) ............................................... 25 6 作者： 常州 信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系 機(jī)制 101 班 秦潤哲 日期： 2021 年 12 月 盤磨機(jī)二級斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì) 摘要： 本報告主要研究了盤磨機(jī)二級斜齒圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)方法和具體步驟。 提高齒根的彎曲強(qiáng)度、齒面的接觸強(qiáng)度，可以選擇合適的變位系數(shù)來解決。 電動機(jī)型號選定后，進(jìn)行了傳動比的計(jì)算并進(jìn)行分配，是否合理的分配傳動比將直接影響到傳動裝置的外廓尺寸、重量、成本以及減速器的中心距等。在齒輪設(shè)計(jì)中詳細(xì)介紹了齒輪材料的選擇及許用應(yīng)力的確定、按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算確定齒輪參數(shù)及主要尺寸、確定齒輪傳動精度以及 齒輪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)齒輪的具體結(jié)構(gòu)時，要綜合考慮多種因素，如齒輪的尺寸、材料、加工方法、熱處理等。減速器的類別是根據(jù)所采用的齒輪齒形、齒廓曲線劃分；減速器的品種是根 據(jù)使用的需要而設(shè)計(jì)的不同結(jié)構(gòu)的減速器；減速器的型式是在基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上根據(jù)齒面硬度、傳動級數(shù)、出軸型式、裝配型式、安裝型式、聯(lián)接型式等因素而設(shè)計(jì)的不同特性的減速器。 ② — 中等沖擊載荷 。 減速器是指原動機(jī)與工作機(jī)之間獨(dú)立封閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速并相應(yīng)地增大轉(zhuǎn)矩。 我們通過對減 速器的研究與設(shè)計(jì)，我們能在另一個角度了解減速器的結(jié)構(gòu)、功能、用途和使用原理等，同時，我們也能將我們所學(xué)的知識應(yīng)用于實(shí)踐中。 設(shè)計(jì)方案 根據(jù)設(shè)計(jì)項(xiàng)目要求，考慮到電動機(jī)購買方便、 結(jié)構(gòu)簡單，制造、使用和維護(hù)方便，且運(yùn)行可靠，所以原動機(jī)選用 電動機(jī)，并且盤磨機(jī)的工作沒有太大的沖擊，所以電動機(jī)與減速器用聯(lián)軸器直接相連，為了消除電動機(jī)軸與減速器軸的同軸度誤差，我們選彈性套柱 銷聯(lián)軸器。 5%的誤差，因此選擇二級斜齒圓柱齒輪減速器。 提高齒根的彎曲強(qiáng)度、齒面的接觸強(qiáng)度，可以選擇合適的變位系數(shù)來解決。采用斜齒輪時傳動時，齒輪會產(chǎn)生軸向推力，要采用角接觸球軸承消除。為了減小高速級齒輪對軸的彎矩，高速級齒輪要遠(yuǎn) 離電動機(jī)，以增大扭矩。 注意事項(xiàng)是：采用斜齒輪傳動時，齒輪會產(chǎn)生軸向推力。 8 電動機(jī)的選擇 已知電動機(jī)功率 P=9KW,電動機(jī)轉(zhuǎn)速 n=1500r/min,查表可得電動機(jī)為 Y 系列三相異步電動機(jī) , 電動機(jī)型號為 Y160M4(Y 表示系列代號 ,160 表示機(jī)座中心高 ,M 表示中機(jī)座 ,4 為電動機(jī)的級數(shù) ),滿載轉(zhuǎn)速 1460r/min，額定功率 p 額 =11KW,額定轉(zhuǎn)矩為 傳動比的分配 根據(jù)電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速 n 電 及工作機(jī)軸的轉(zhuǎn)速 n 主 ，可求得傳動裝置的總 傳動比 i: i =n 電 /n 主 =1460/50 = 分配傳動比 由 i 減 i 錐 =i 得 i 減 =i/i 錐 =按展開式布置，考慮潤滑條件，減速器的外型尺寸盡量減小，參考相關(guān)資料可取： 高速級： i 高 =3 則低速級： i 低 =i 減 /i 高 = 計(jì)算傳 動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 各軸的轉(zhuǎn)速： 1軸： n1=n 電 /i 高 =1460/3=2軸： n2=n1/i 低 =主軸： n 主 =n2/i 錐 = 各軸的輸入功率： 取齒輪傳動效率η 1=,滾動軸承的傳動效率 2=,聯(lián)軸器傳動效率 η3= 9 1軸： p1=p 額 η 1η 2η 3=11***= 2軸： p2=p1η 1η 2=**= 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 : 電動機(jī)軸： T0=9550（ p 額 /n 電 ） =9550（ 11/1460） = m 2軸： T2=9550（ p2/n2） =9550（ ） = 盤磨機(jī)為一般工作機(jī)器 ,運(yùn)轉(zhuǎn)速度不高，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 7— 10，選用 8級精度。 大齒輪材料為 45 鋼，表 面淬火， 齒面硬度為 50HRC，接觸疲勞強(qiáng)度極限 σ Hlim2=1200MPa，彎曲疲勞強(qiáng)度極限 σ Flim2=370MPa。 許用接觸應(yīng)力 [σ H] [σ H]=[σ H1]=1220MPa 傳動比 i i=i 高 =3 將以上參數(shù)代入式 d1≥3 02 )1()][590( iiKTdH ???得 d1≥3 32 31 )13()1220590( ? ??? d1≥ 確定齒輪參數(shù)及主要尺寸： ?齒數(shù) 取 z1=23，則 z2=iz1=3*23=69 ?模數(shù) 初選螺旋角β =15o 則法面模數(shù) mn= ??? ? mmzd )23 15c (c os11 ?㎜ 取標(biāo)準(zhǔn)值 mn= ?中心距 標(biāo)準(zhǔn)中心距 a1= mmzzm n???? 15c os2 )6923( os2 )( 21 ?= 為了便于箱體的加工和測量，取 a1=72mm，則實(shí)際螺旋角 ??? ???? )6923( rc c os2 )(a rc c os 1 21a zzm n? 在 8o～ 25o的范圍內(nèi)，故合適。取 b1=45mm 齒輪尺寸表： 將幾何尺寸匯于表： 序號 名稱 符號 參數(shù)選擇 1 法面模數(shù) mn 2 螺旋角 β 3 分度圓直徑 d1， d2 36mm,108mm 4 齒頂圓直徑 da1， da2 39mm,111mm 5 齒寬 b1， b2 45mm,36mm 6 中心距 a1 72mm 7 齒數(shù) z1， z2 23,69 8 螺旋方向 右、左 9 徑向變位系數(shù) x 0 10 精度等級 8HKGB/T100951988 驗(yàn)算齒面彎曲疲勞強(qiáng)度： 查表 737 得 YFs1= YFs2= 則 MP ambdKT nF 31101 ??? ????? ??? ≤ [σ F1] MP ambdKT nF 32212 ??? ????? ??? ≤ [σ F2] 所以彎曲強(qiáng)度足夠。 12 4 齒輪的設(shè)計(jì) 材料選擇： 小齒輪材料為 40Gr，表面淬火，齒面硬度為 55HRC，接觸疲勞強(qiáng)度極限 σ Hlim3=1220MPa，彎曲疲勞強(qiáng)度極限 σ Flim3=380MPa。 取 SHlim=1 SFlim=1 則 [σ H3]=σ Hlim3/SHlim=1220/1=1220 MPa [σ H4]=σ Hlim4/SHlim=1200/1=1200 MPa [σ F3]=σ Flim3/SFlim=380/1=380 MPa [σ F4]=σ Flim4/SFlim=370/1=370 MPa 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算： d3≥3 12 )1()][590( iiKTdH ??? 載荷系數(shù) K： 因載荷 有輕微沖擊，齒輪相對于軸承不對稱布置，由表 713取K=，齒寬系數(shù) d? 由表 714取得 d? =。 ④其他主要尺寸： 分度圓直徑： ???? mmzmd n? os 232c os 33 ? ???? mmzmd n? os 562c os 44 ?116mm 齒頂圓直徑： mmmdd na ?????? mmmdd na 12022116244 ?????? 齒寬： mmdb d ??? 整圓為 b4=48mm mmbb ~)10~5(43 ??? 。 確定齒輪傳動精度： 齒輪圓周速度 smndv / 23 ?? ????? ? 由表 710 確定為 8級精度，齒厚偏差選 HK。 軸材料及熱處理方法的選擇 因?yàn)樘妓劁搩r格較便宜，對應(yīng)力集中的敏感性小，中碳優(yōu)質(zhì)鋼經(jīng)過熱處理后，能獲得良好的綜合力學(xué)性能，所以本設(shè)計(jì)中選用 45 鋼正火。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是確定軸的外形和結(jié)構(gòu)尺寸。 軸上零