1、帶式運(yùn)輸機(jī)減速器設(shè)計(jì)(論文).txt都是一個(gè)山的狐貍，你跟我講什么聊齋，站在離你最近的地方，眺望你對(duì)別人的微笑，即使心是百般的疼痛只為把你的一舉一動(dòng)盡收眼底刺眼的白色，讓我明白什么是純粹的傷害。 本文由飲萬(wàn)艷同悲貢獻(xiàn) doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機(jī)查看。 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題 系 專(zhuān) 班 目 別 業(yè) 級(jí) 帶式運(yùn)輸機(jī)減速器設(shè)計(jì) 機(jī)電工程系 機(jī)電一體化 學(xué)生姓名 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) XX 指導(dǎo)教師 定稿日期 201 2011 年 3 月 10 日 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 河南質(zhì)量工程職

2、業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 專(zhuān)業(yè) 班級(jí) 08 機(jī)電 班 姓名 XX 學(xué)號(hào) 帶式運(yùn)輸機(jī)減速器設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì)（論文）題目 主要 研究 內(nèi)容 1. 2. 3. 4. 分析齒輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式、特點(diǎn)和尺寸 對(duì)齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算、校核、安裝及維護(hù) 運(yùn)用機(jī)械零部件的公差、配合，以及機(jī)械加工、制造的基本知識(shí)合理設(shè)計(jì)減速器 運(yùn)用機(jī)械制圖的知識(shí)來(lái)繪制裝配圖 主要 技術(shù) 指標(biāo) 或研 究目 標(biāo) 1. 2. 主 要 數(shù) 據(jù) ： 工 作 轉(zhuǎn) 矩 T=130N.m ， 運(yùn) 輸 機(jī) 速 度 v=1.6m/s, 卷 筒 直 徑 D=320mm 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為 10 年，小批量生產(chǎn)，單班制工作 （8

3、 小時(shí)/天） 1、按照所給的基本數(shù)據(jù)計(jì)算并選擇出電動(dòng)機(jī)以及傳動(dòng)方式，并分配傳動(dòng)比 2、設(shè)計(jì)及計(jì)算出齒輪的基本參數(shù)并校核計(jì)算 3、設(shè)計(jì)及計(jì)算軸的基本參數(shù)并校核計(jì)算 基本 要求 4、設(shè)計(jì)出減速機(jī)鍵連接，軸承，聯(lián)軸器等聯(lián)接標(biāo)準(zhǔn)件的選擇并完成其校核計(jì)算 5、設(shè)計(jì)減速器的潤(rùn)滑以及密封 6、運(yùn)用機(jī)械制圖的知識(shí)繪制出 7、利用機(jī)械制造的知識(shí)寫(xiě)出加工工藝以及方案 8、畫(huà)出減速器的裝配圖和零件圖 1王昆何小柏.汪信遠(yuǎn). 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)M. 高等教育出版社. 1995 年 12 主要 參考 資料 及文 獻(xiàn) 月第一版 2龐振基.黃其圣.精密機(jī)械設(shè)計(jì)M.機(jī)械工業(yè)出版社.2005 年 1 月第一版 3成大先.機(jī)械

4、設(shè)計(jì)手冊(cè)M.化學(xué)工業(yè)出版社.1994 年 4 月第三版 4盧玉明.機(jī)械零件的可靠性設(shè)計(jì)M.高等教育出版社.1989 年 5龔桂義.漸開(kāi)線(xiàn)齒輪強(qiáng)度計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)M.機(jī)械工業(yè)出版社.1986 年 2 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 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)裝置是用來(lái)傳遞原動(dòng)機(jī)的運(yùn) 動(dòng)和動(dòng)力、變換其運(yùn)動(dòng)形式以滿(mǎn)足工作裝置的需要，是機(jī)器的重要組成部分。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。合理的傳動(dòng)方案除滿(mǎn)足工作裝置的 功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、傳動(dòng)效率高和使用維護(hù)方便。 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)。傳動(dòng)方案采

5、用了兩級(jí)傳動(dòng)，第一 級(jí)傳動(dòng)為帶傳動(dòng)，第二級(jí)傳動(dòng)為單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。 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。 齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率高，適用的功率和速度范圍廣，使用壽命較長(zhǎng)，是現(xiàn)代機(jī) 器中應(yīng)用最為廣泛的機(jī)構(gòu)之。 這種減速器主要適用于運(yùn)輸機(jī)械， 也可用于冶金、 礦山、 石油、化工等通用機(jī)械。從以上資料我們可以看出齒輪減速器結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、 運(yùn)行平穩(wěn)、傳動(dòng)比大、體積小、加工方便、壽命長(zhǎng)等等。本設(shè)計(jì)采用的是單級(jí)直齒輪傳 動(dòng)(說(shuō)明直齒輪傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn))。 關(guān)鍵詞：兩級(jí)傳動(dòng)、

6、帶傳動(dòng)、單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器、傳動(dòng)效率高 3 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Abstract Machines are generally motivated by the original, gear and equipment components. Gear is used to transfer the prime mover and power movement, movement in the form of its transformation to meet the needs of the work of the device is an important pa

7、rt of the machine. The reasonableness of transmission will have a direct impact on the work of the machine performance, weight and cost. In addition to drive a reasonable program to meet the work function of the device, also called for a simple structure, convenience, low cost, high transmission eff

8、iciency and facilitate the use of maintenance. Design of the Central Plains motive for the electric motors, machine work for the conveyor belt. Transmission program uses two-stage drive, the first-class drive for the belt drive, the second-class drive for the single-stage spur gear reducer. With a l

9、ower transmission capacity. In the same torque transmission, the size of the structure than the other forms, but there is the advantage of overload protection, but also ease the shock and vibration, the layout of the high-speed transmission level in order to reduce the transmission of torque, Reduce

10、 the size of the structure of the transmission belt. Gear transmission efficiency, and suitable for a wide range of power and speed, longer life, is the most widely used in modern machines of bodies -. This reducer mainly applied to transport machinery, but also can be used for metallurgy, mining, p

11、etroleum, chemical and other general machinery. From the above data we can see a compact gear reducer, transmission, high efficiency, smooth operation, transmission ratio, small size, convenient processing, long life and so on. This design uses a single-stage spur gear transmission (note the advanta

12、ges and disadvantages of spur gear transmission). Key words: two-stage drive beltdrive single-stage spur geared ducker transmission fight-efficiency 4 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 1、簡(jiǎn)介 7 1.1 帶式運(yùn)輸機(jī)減速器的發(fā)展前景 7 1.2 工作環(huán)境 7 1.3 工作原理 7 2、傳動(dòng)方案的擬定和選擇電動(dòng)機(jī) 8 2.1 2.2 2.3 2.4 定傳動(dòng)方案 選擇電動(dòng)機(jī) 計(jì)算傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力

13、參數(shù) 8 8 9 9 3、V 帶選擇 9 4、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 10 4.1 選擇材料、精度及參數(shù) 11 4.2 計(jì)算齒輪上的作用力 12 5、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 13 5.1 軸的分類(lèi) 5.2 軸設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題 5.3 軸類(lèi)零件的重要性 5.3.1 機(jī)床主軸 5.3.2 汽車(chē)半軸 5.3.3 內(nèi)燃機(jī)曲軸 5.3.4 疲勞強(qiáng)度校核 5.3.5 軸的剛度計(jì)算 5.3.6 扭角的計(jì)算 5.3.7 彎曲變形的計(jì)算 5.3.8 軸的臨界轉(zhuǎn)速 5.3.9 提高軸的強(qiáng)度、剛度和減輕重量的措施 6.1 滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算 6.2 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 6.3 聯(lián)軸器的選擇 6.4 減速器附件的選擇說(shuō)明

14、6.4.1 窺視孔蓋和窺視孔的設(shè)計(jì) 6.4.2 排油孔與油塞 6.4.3 通氣器 6.4.5 起吊裝置 6.5 潤(rùn)滑與密封 6.5.1 齒輪的潤(rùn)滑 13 13 13 13 15 16 19 19 19 19 19 20 20 20 21 21 21 21 22 22 23 24 5 6、傳動(dòng)相關(guān)部件的設(shè)計(jì) 20 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6.5.2 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 24 6.5.3 潤(rùn)滑油的選擇 24 6.5.4 密封方法的選取 24 總結(jié) 26 致 謝 27 參考文獻(xiàn) 28 6 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1、簡(jiǎn)介 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置減速器功能原理圖如圖 1.1 所

15、示: 圖 1.1 功能原理圖 1.1 帶式運(yùn)輸機(jī)減速器的發(fā)展前景 帶式輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展很快， 其主要表現(xiàn)在 2 個(gè)方面： 一方面是帶式輸送機(jī)的功能 多元化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送 機(jī)等各種機(jī)型；另一方面是帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長(zhǎng) 距離、大運(yùn)量、高帶速等大型帶式輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開(kāi)發(fā) 應(yīng)用于了帶式輸送機(jī)動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能和可靠性。 1.2 工作環(huán)境 帶式輸送機(jī)減速器的工作環(huán)境主要在一些工礦，例如：大型的煤礦企業(yè)、鐵礦、以 及有色金屬等作運(yùn)輸裝置。本設(shè)計(jì)的帶式運(yùn)輸機(jī)減速器主要運(yùn)用

16、于鋼鐵工業(yè)，運(yùn)送鐵 礦石和一些其他原料。 1.3 工作原理 利用各級(jí)齒輪傳動(dòng)來(lái)達(dá)到降速的目的，減速器就是由各級(jí)齒輪副組成的，比如用小 齒輪帶動(dòng)大齒輪就能達(dá)到一定的減速的目的,再采用多級(jí)這樣的結(jié)構(gòu),就可以大大降低轉(zhuǎn) 速了。 設(shè)工作條件： 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，工作時(shí)有輕微振動(dòng)，使用期限為 10 年，小批量生產(chǎn)，單班制工作（8 小時(shí)/天） 7 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2、傳動(dòng)方案的擬定和選擇電動(dòng)機(jī) 2.1 定傳動(dòng)方案 由已知條件計(jì)算驅(qū)動(dòng)滾筒的轉(zhuǎn)速 n, 一般選用同步轉(zhuǎn)速為 1000r/min 或 1500r/min 的電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)， 因此傳動(dòng)裝置 傳動(dòng)比約為 10 或 15。 根據(jù)總傳

17、動(dòng)比數(shù)值， 初步擬定出以二級(jí)傳動(dòng)為主的多種傳動(dòng)方案。 2.2 選擇電動(dòng)機(jī) 1）電動(dòng)機(jī)類(lèi)型和結(jié)構(gòu)型式 按工作要求和工作條件，選用一般用途的 Y（IP44）系列三相異步電動(dòng)機(jī)。它為臥 式封閉結(jié)構(gòu)。 2）電動(dòng)機(jī)容量 （1）滾筒輸出功率 Pw （2）電動(dòng)機(jī)輸出功率 P 工作=FV/1000 總 總= 帶×2 軸承× 齒輪× 聯(lián)軸器× 滾筒 根據(jù)傳動(dòng)裝置總效率及查表 2-4 得：V 帶傳動(dòng) ?1=0.945；滾動(dòng)軸承 ?2 =0.98；圓柱 齒輪傳動(dòng) ?3 =0.97；彈性聯(lián)軸器 ?4 =0.99；滾筒軸滑動(dòng)軸承 ?5 =0.94 （3）電動(dòng)機(jī)額定功率 P 由表

18、2-1 選取電動(dòng)機(jī)額定功率 P=2.2kw 3）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 為了便于選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，先推算電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍。由表 2-1 查得 V 帶傳動(dòng) 常用傳動(dòng)比范圍 i1 =2-4,單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍 i2 =3-6，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 573-2292r/min 表 2-1 電動(dòng)機(jī)型 方 案 號(hào) 額定功 率 （kw） 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 （r/min） 同步 滿(mǎn)載 電動(dòng)機(jī) 質(zhì)量 （kg） 總傳動(dòng)比 V 帶傳動(dòng) 單級(jí)減速 器 1 2 Y100L1-4 Y112M-6 2.2 2.2 1500 1000 1420 940 34 45 14.87 9.84 3 2.5 4.96 3.94 傳動(dòng)裝置的傳

19、動(dòng)比 8 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 由表中數(shù)據(jù)可知兩個(gè)方案均可行，方案 1 相對(duì)價(jià)格便宜，但方案 2 的傳動(dòng)比較 小，傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)尺寸較小，整體結(jié)構(gòu)更緊湊，價(jià)格也可下調(diào)，因此采用方案 2，選定 電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y112M-6。 4）電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、安裝尺寸 由表 2-1 查出 Y112M-6 型電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和外形、 安裝尺寸， 并列表記錄備 用（略）。 2.3 計(jì)算傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 1）傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 2）分配各級(jí)傳動(dòng)比 取 V 帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 i1 =2.5。 i 總=i 齒輪×I 帶 I 帶=i 總/i 齒輪 總傳動(dòng)比：i 總=n 電動(dòng)

20、/n 筒 所得 i2 值符合一般圓柱齒輪傳動(dòng)和單級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比的常用范圍。 2.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 1）各軸轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)軸為 0 軸，減速器高速軸為 I 軸，低速軸為軸，各軸轉(zhuǎn)速為 n0=nm=940r/min nI=n0/i1=940/2.5376 r/min nII=nI/i2=376/3.9495.5r/min 2）各軸輸入功率 按電動(dòng)機(jī)額定功率 Ped 計(jì)算各軸輸入功率，即 P0=Ped=2.2kw PI=P0?1=2.2x0.9452.079kw PII=PI?2?3 =2.079x0.98x0.971.976kw 3）各軸轉(zhuǎn)矩 To=9550x P0/n0=9

21、550x2.2/940=22.35N·m TI=9550x PI/nI=9550x2.079/376=52.80N·m TII=9550x PII/nII=9550x1.976/95.5=197.6N·m 3、V 帶選擇 1）選擇 V 帶的型號(hào) 9 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 根據(jù)任務(wù)書(shū)說(shuō)明，每天工作 8 小時(shí)，載荷平穩(wěn)，由精密機(jī)械設(shè)計(jì)的表 7-5 查得 KA =1.0。則 Pd=PI·KA =1.0×2.2=2.2kW 根據(jù) Pd=2.2 和 n1=940r/min,由 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 7-17 確定選取 A 型普 圖 通

22、V 帶。 2）確定帶輪直徑 D1，D2。 由圖 7-17 可知，A 型 V 帶推薦小帶輪直徑 D1=125140mm?？紤]到帶速不宜過(guò)低， 否則帶的根數(shù)將要增多，對(duì)傳動(dòng)不利。因此確定小帶輪直徑 D1=125mm。大帶輪直徑，由 公式 D2=iD1（1-） (其中 取 0.02) 由查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 9-1，取 D2=315mm。 3）檢驗(yàn)帶速 v v=1.6m/s<25m/s 4）確定帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 根據(jù)公式 729：0.7（D1+D2）<a<2（D1+D2） 初定中心距 500mm 依據(jù)公式 712 計(jì)算帶的近似長(zhǎng)度 L=1708.9mm 由表 7-3 選取 Ld=1

23、800mm，KL=1.01 5）確定實(shí)際中心距 a=545.6mm 6）驗(yàn)算小帶包角1=160 7）計(jì)算 V 帶的根數(shù) Z。 由表 7-8 查得 P01.40，由表 7-9 查得 Ka=0.95，由表 7-10 查得P0=0.11，則 V 帶的根數(shù)=1.52 根 Z=PC/P=PC/(P1+P1)KLKa 8）計(jì)算帶寬 B B=（z-1）e+2f B=35mm 取 Z=2 0 4、高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 高速級(jí)齒輪圖如圖 4.1 所示： 10 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖 4.1 高速級(jí)齒輪圖 4.1 選擇材料、精度及參數(shù) 選擇材料、 小齒輪：45 鋼，調(diào)質(zhì)，HB1 =240 大齒輪

24、：45 鋼，正火，HB2 =190 模數(shù)：m=2 齒數(shù)：z1=24 z2=96 齒數(shù)比：u=z2/z1=96/24=4 精度等級(jí)：選 8 級(jí)（GB10095-88） 齒寬系數(shù)d: d =0.83 （推薦取值：0.8-1.4） 齒輪直徑：d1=mz1=48mm d2=mz2=192mm 壓力角：a=200 齒頂高：ha=m=2mm 齒根高：hf=1.25m2.5mm 全齒高：h=(ha+hf)=4.5mm 中心距：a=m(z1+z2)/2=4.7244in 小齒輪寬：b1=d·d1=0.83×48=39.84mm 大齒輪寬：根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)P24,為保證全齒寬接觸，通

25、常使小齒輪 較大齒輪寬，因此得：b2=40mm 11 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4.2 計(jì)算齒輪上的作用力 1） 設(shè)高速軸為 1，低速軸為 2 圓周力：Ft1=2T1/d=2200N Ft2=2T/d=2058.3N 徑向力：Fr1=F1t·tana=800.7N Fr2=F2t·tana=749.2N 軸向力為幾乎為零 2 齒輪許用應(yīng)力H F 及校驗(yàn) ZH節(jié)點(diǎn)齒合系數(shù)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，an=20o,=0,ZH=1.76 ZE 彈性系數(shù)， 當(dāng)兩輪皆為鋼制齒輪 （=0.3， E1=E2=2.10x10N/mm2） 時(shí)， E=271 Z Z重合系數(shù)，對(duì)于直齒輪，Z

26、=1 K載荷集中系數(shù)， 由精密機(jī)械設(shè)計(jì)圖 8-38 選取，k =1.08 Kv動(dòng)載荷系數(shù)，精密機(jī)械設(shè)計(jì)圖 8-39，kv=1.02 計(jì)算得 H=465.00 N·mm-2 對(duì)應(yīng)于 NHO 的齒面接觸極限應(yīng)力其值決定于齒輪齒輪材料及熱處理?xiàng)l件，精密機(jī) 械設(shè)計(jì)表 8-10；NHO=2HBS+69=240x2+69=549N·mm-2。 SH安全系數(shù)，于正火、調(diào)質(zhì)、整體淬火的齒輪，去 SH=1.1； KHL壽命系數(shù) 式中 NHO：循環(huán)基數(shù)，查精密機(jī)械設(shè)計(jì)圖 8-41，NHO=1.5x10 ；NH：齒輪的應(yīng)力循 環(huán)次數(shù)，NH=60nt=60x376x60x8=1.08288x107

27、； 取 KHL =1.06 F =529.04 N·mm-2 H=465.00 N·mm-2F =529.04 N·mm-2 因此接觸強(qiáng)度足夠 允許用彎曲應(yīng)力： 查表 8-11（齒輪雙面受載時(shí)的影響系數(shù)，單面取 1，雙面區(qū) 0.7-0.8），（壽命系 數(shù)）循環(huán)基數(shù) 取 4x106 ,循環(huán)次數(shù) =60nt=60x376x60x8=1.08288x107 KFL =0.8471 計(jì)算得 F=113.45 N·mm-2 7 12 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） F240 N·mm-2 5、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 軸的分類(lèi) 根據(jù)軸的承載情況可分為

28、轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動(dòng)軸三類(lèi)。只承受彎矩，不承受轉(zhuǎn)矩的軸 稱(chēng)為“心軸”；只承受轉(zhuǎn)矩，不承受彎矩的軸稱(chēng)為“傳動(dòng)軸”；同時(shí)承受彎矩和轉(zhuǎn)矩的 軸稱(chēng)為“轉(zhuǎn)軸”。 5.2 軸設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題 在一般情況下，軸的工作能力決定于它的強(qiáng)度和剛度，對(duì)于機(jī)床主軸，后者尤為重 要。高速轉(zhuǎn)軸則還決定于它的振動(dòng)穩(wěn)定性；在設(shè)計(jì)軸時(shí)，除應(yīng)按工作能力準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì) 計(jì)算或校核計(jì)算外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還須滿(mǎn)足其他一系列的要求，例如： 1)多數(shù)軸上零件不允許在軸上作軸向移動(dòng)，需要用軸向固定的方法使它們?cè)谳S上有確定 的位置； 2)為傳遞轉(zhuǎn)矩，軸上零件還應(yīng)作周向固定； 3)對(duì)軸與其他零件(如滑動(dòng)軸承、移動(dòng)齒輪)間有相對(duì)滑動(dòng)的表面應(yīng)有耐磨性的要求；

29、 4)軸的加工、熱處理、裝配、檢驗(yàn)、維修等都應(yīng)有良好的工藝性； 5)對(duì)重型軸還須考慮毛壞制造、探傷 5.3 軸類(lèi)零件的重要性 軸類(lèi)零件的重要性 軸類(lèi)零件的主要作用是支承傳動(dòng)零件并傳遞動(dòng)和動(dòng)力，它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)受多種應(yīng)力的 作用，因此從選材角度看，材料應(yīng)有較高的綜合機(jī)械性能.局部承受摩擦的部位如車(chē)床 主軸的花鍵、曲軸軸頸等處，要求有一定的硬度，以提高其抗磨損能力。 要求以綜合機(jī)械性能為主的一類(lèi)結(jié)構(gòu)零件的選材，還需根據(jù)其應(yīng)力狀態(tài)和負(fù)荷種類(lèi) 考慮材料的淬透性和抗疲勞性能。實(shí)踐證明，受交變應(yīng)力的軸類(lèi)零件、連桿螺栓等結(jié)構(gòu) 件，其損環(huán)形式不少是由于疲勞裂紋引起的。 下面以車(chē)床主軸、汽車(chē)半軸、內(nèi)燃機(jī)曲軸、鏜桿、

30、大型人字齒輪軸等典型零件為例 進(jìn)行分析。 5.3.1 機(jī)床主軸 1)在選選用機(jī)床主軸的材料和熱處理工藝時(shí)，必須考慮以下幾點(diǎn)： 13 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 受力的大小。不同類(lèi)型的機(jī)床，工作條件有很大差別，如高速機(jī)床和精密機(jī)床主 軸的工作條件與重型機(jī)床主軸的工作條件相比，無(wú)論在彎曲或扭轉(zhuǎn)疲勞特性方面差別都 很大。 軸承類(lèi)型。如在滑動(dòng)軸承上工作時(shí)，軸頸需要有高的耐磨性。 主軸的形狀及其可能引起的熱處理缺陷。結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的主軸在熱處理時(shí)易變形 甚至于開(kāi)裂，因此在選材上應(yīng)給予重視。 主軸是機(jī)床中主要進(jìn)零件之一，其質(zhì)量好壞直接影響機(jī)床的精度和壽命。因此必須 根據(jù)主軸的工作條件和性能要求，

31、選擇用鋼和制定合理的冷熱加工工藝。 2)機(jī)床主軸的工作條件如下： 承受交變的彎曲應(yīng)力與扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，有時(shí)受到?jīng)_擊載荷的作用； 主軸大端內(nèi)錐孔和錐度外圓，經(jīng)常與卡盤(pán)、頂針有相對(duì)摩擦； 花健部分經(jīng)常有磕或相對(duì)滑動(dòng)。 總之，該主軸是在滾動(dòng)軸承中動(dòng)轉(zhuǎn)，承受中等負(fù)荷，轉(zhuǎn)速中等，有裝配精度要求， 且受到一定的沖擊力作用。 由此確定熱處理技術(shù)條件如下： 整體調(diào)質(zhì)后硬度應(yīng)為 HB200-230，金相組織為回火索氏體； 內(nèi)錐孔和外圓錐面處硬度為 HRC45-50， 表面 3-5 內(nèi)金相組織為回火屈氏體和 少量回火馬氏體； 花鍵部分的硬度為 HRC48-53，金相組同上。 3)選擇用鋼 C616 車(chē)床屬于中速、中負(fù)荷

32、、在滾動(dòng)軸承中工作的機(jī)床，因此選用 45 鋼 是可以的。過(guò)去此主軸曾采用 45 鋼經(jīng)正火處理后使用；后來(lái)為了提高其強(qiáng)度和韌性， 在粗車(chē)后又增加了調(diào)質(zhì)工序。而且調(diào)質(zhì)狀態(tài)的疲勞強(qiáng)度比正火為高，這對(duì)提高主軸抗疲 勞性能也是很重要的。表 5-1 為 45 鋼正火和調(diào)質(zhì)后的機(jī)械性能比較。 表 5-1 熱 調(diào) 正 處 理 質(zhì) 火 b(MN/) 682 600 s(MN/) 490 340 -1(MN/) 338 260 4)主軸的工藝路線(xiàn) 14 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 下料鍛造正火粗加工 （外圓留余 4-5 ） 調(diào)質(zhì)半精車(chē)外圓 （留余 2.5-3.5 ），鉆中心孔，精車(chē)外圓(留余 0.6-

33、0.7 ，錐孔留余 0.6-0.7 )，銑鍵槽局部淬 火（錐孔及外錐體）車(chē)定刀槽，粗磨外圓(留余 0.4-0.5 )，銑花鍵花鍵淬火精 磨。 5）熱處理工序的作用正火處理是為了得到合適和硬度（HB170-230），以便于機(jī)械 加工，同時(shí)改善鍛造組織，為調(diào)質(zhì)處理作準(zhǔn)備。 調(diào)質(zhì)處理是為了使主軸得到高的綜合機(jī)械性能和疲勞強(qiáng)度。調(diào)質(zhì)后硬度后硬度為 HB200-230，組織為回火索氏體。為了更好的發(fā)揮調(diào)質(zhì)效果，將調(diào)質(zhì)安排在粗加工后進(jìn) 行。 內(nèi)錐孔和外圓錐面部分經(jīng)鹽浴局部淬火和回火后得到所要求的硬度，以保證裝配精 度和不易磨損。 6）熱處理工藝 調(diào)質(zhì)淬火時(shí)由于主軸各部分的直徑不同，應(yīng)注意談天問(wèn)題。調(diào)質(zhì)后的

34、 變形雖然可以通過(guò)校直來(lái)修正，但校直時(shí)的附加應(yīng)力對(duì)主軸精加工后的尺寸穩(wěn)定性是不 利的。為減小變形，應(yīng)注意淬火操作方法。可采取預(yù)冷淬火和控制水中冷水機(jī)卻時(shí)間來(lái) 減小變形。 花鍵部分可用高頻淬火以減小變形和達(dá)到硬度要求。 經(jīng)淬火后的內(nèi)錐孔和外圓錐面部分需經(jīng) 260-300回火，花鍵部分需經(jīng) 240-260 回火，以消除淬火應(yīng)力并達(dá)到規(guī)定的硬度值。 也有用球墨鑄鐵制造機(jī)床主軸的， 如某廠用球墨鑄鐵的主軸淬火后硬度為 HRC52-58, 且變形量比 45 鋼為小。 5.3.2 汽車(chē)半軸 汽車(chē)半軸是驅(qū)動(dòng)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的直接驅(qū)動(dòng)件。半軸材料與其工作條件有關(guān)，中型載重汽 車(chē)目前選用 40Cr 鋼，而重型載汽車(chē)則選

35、用性能更高的 40CrMnMo 鋼。 1）汽車(chē)半軸的工作條件和性能要求以躍進(jìn)型載重汽車(chē)（載重量為 2500kg）的半軸為例。 汽車(chē)半軸是傳遞扭矩的一個(gè)重要部件。汽車(chē)運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的扭矩，經(jīng)過(guò)多級(jí) 變速和主動(dòng)器傳遞給半軸，再由半軸傳動(dòng)車(chē)輪。在上坡或啟動(dòng)時(shí)，扭矩很大，特別在緊 急制動(dòng)或行駛在不平坦的道路上，工作條件更為繁重。 因此半軸在工作時(shí)承受沖擊、反復(fù)彎曲疲勞和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的作用，要求材料有足夠的 抗彎強(qiáng)度和較好的韌性。 15 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 硬 度：桿部 HRC37-44； 盤(pán)部外圓：HRC24-34。 金相組織：回火索氏體或回火屈氏體。 彎曲度：桿中部1.8 ，盤(pán)都

36、跳動(dòng)2.00 。 2） 選擇用鋼 根據(jù) JB529-64 汽車(chē)半軸技術(shù)條件規(guī)定， 半軸材料可選用 40Cr、 40CrMo、 40CrMnMo 鋼。同時(shí)規(guī)定調(diào)質(zhì)后的半軸其金相組織淬透層應(yīng)呈回火索氏體或回火屈氏體， 心部（從中心到花鍵底半徑四分之三范圍內(nèi)）允許有鐵素體存在。 根據(jù)上述技術(shù)條件，選用 40Cr 鋼能滿(mǎn)足要求。同時(shí)應(yīng)指出，從汽車(chē)的整體性能來(lái) 看， 設(shè)計(jì)半軸時(shí)所采取的安全系數(shù)是比較小的。 這是考慮到汽車(chē)超載運(yùn)行而發(fā)生事故時(shí)， 半軸首先破壞對(duì)保護(hù)后橋內(nèi)的主動(dòng)齒輪不受損壞是有利的。從這一點(diǎn)出發(fā)，半軸又是一 個(gè)易損件。 3）半軸的工藝路線(xiàn) 下料鍛造正火機(jī)械加工調(diào)質(zhì)盤(pán)部鉆孔磨花鍵 4）熱處理工

37、藝分析 鍛造后正火，硬度為 HB187-241。調(diào)質(zhì)處理是使半軸具有高的綜合 機(jī)械性能。 淬火后的回火溫度，根據(jù)桿部要求硬度 HRC37-44，選用 420±10回火?；鼗鸷笤?水中冷卻，以防止產(chǎn)生回火脆性。同時(shí)水冷有利于增加半軸表面的壓應(yīng)力，提高其疲勞 強(qiáng)度。 5.3.3 內(nèi)燃機(jī)曲軸 曲軸是內(nèi)燃機(jī)中形狀復(fù)雜而又重要的零件之一。它在工作時(shí)受到內(nèi)燃機(jī)周期性變化 著的氣體壓力、曲柄連桿機(jī)構(gòu)的慣性力、扭轉(zhuǎn)和彎曲應(yīng)力以及沖擊力等的作用。在高速 內(nèi)燃機(jī)中曲軸還受到扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的影響，會(huì)造成很大的應(yīng)力。 因此，對(duì)曲軸的性能要求是保證有高的強(qiáng)度，一定的沖擊韌性和彎曲、扭轉(zhuǎn)疲勞強(qiáng) 度，在軸頸處要求有高的

38、硬度和耐度磨性。 選擇用鋼 一般以靜力強(qiáng)度和沖擊韌性作為曲軸的設(shè)計(jì)指標(biāo)，并考疲勞強(qiáng)度。 內(nèi)燃機(jī)曲軸材料的選擇主要決定于內(nèi)燃機(jī)的使用情況、功率大小、轉(zhuǎn)速高低以及軸 瓦材料等。一般按下列情況進(jìn)行選擇： 低速內(nèi)燃機(jī)曲軸采用正火狀態(tài)的碳素鋼或球墨鐵； 1）本設(shè)計(jì)軸的材料 16 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 選用 45 號(hào)鋼 2) 估算軸的直徑 根據(jù)精密機(jī)械設(shè)計(jì)P257 式(10-2)，查表 10-2 軸的最小直徑 取 C=110 或 =30 計(jì)算得 d1min20mm d2min30mm 取 d1=20mm，d2=30mm 3)軸的各段軸徑 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)P26，當(dāng)軸肩用于軸上零件

39、定位和承受內(nèi)力時(shí)，應(yīng) 具有一定高度，軸肩差一般可取 610mm。用作滾動(dòng)軸承內(nèi)圈定位時(shí)，軸肩的直徑應(yīng)按 軸承的安裝尺寸取。如果兩相鄰軸段直徑的變化僅是為了軸上零件裝拆方便或區(qū)分加工 表面時(shí)兩直徑略有差值即可，例如取 15mm 也可以采用相同公稱(chēng)直徑而不同的公差數(shù) 值。 按照這些原則高速軸的軸徑由小到大分別為：20mm,22mm,25mm,48mm,25mm；低速軸 的軸徑由小到大分別為 30mm,32mm,35mm,40mm,48mm,35mm 4）軸的各段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)其功能原理圖如圖 5.2 所示： 圖 5.2 軸的各段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)其功能原理圖 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 3-1，表 4-1 以及圖

40、 4-1，得 取 8mm 齒輪頂圓至箱體內(nèi)壁的距離：1=10mm 齒輪端面至箱體內(nèi)壁的距離：2=10mm 軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離（軸承用油潤(rùn)滑時(shí)）：3=5mm 17 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 箱體外壁至軸承座孔端面的距離：L1=45mm 帶輪寬：35mm 聯(lián)軸器端：60mm 軸承的厚度 B01=15mm,B02=17mm 根據(jù)上面數(shù)據(jù)，可以確定各段軸長(zhǎng)，由小端到大端依次為： 高速軸：35mm,42mm，16mm,12mm,40mm,12mm,16mm 低速軸：60mm,40mm,30mm，40mm，10mm,17mm 5）軸的校核計(jì)算（精密機(jī)械設(shè)計(jì)P257P262，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)

41、）如圖 5-3 垂直面內(nèi)支點(diǎn)反力：La:28.5 帶輪中徑到軸承距離，Lb：67.5mm 兩軸承間距離。 校核 FrA= Fr+ FrB 1065.5N=（749.2+316.3）N 類(lèi)似方法求水平面內(nèi)支點(diǎn)反力： F0單根 V 帶的張緊力（N）Fr Pd計(jì)算功率 Pd=2.079Kw ZV 帶的根數(shù)；=6.2 m·s-1（為帶速） Ka包角修正系數(shù) Ka=0.95 qV 帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量 q=0.10（kg·m-1）精密機(jī)械設(shè)計(jì)表 7-11 計(jì)算得 F0=144.7N Fz=570N （la =Lc =67 中軸到軸承距離） MA=Fr·La=21352.2N

42、83;mm MB=0 同理求得： M=A=Ft·La=58662.4 N·mm M=B=Fz·Lc=38190 N·mm 已知 T=52800N·mm，選用軸的材料為 45 號(hào)鋼，并經(jīng)正火處理。查精密機(jī)械 設(shè)計(jì)表 10-1，其強(qiáng)度極限 600N·mm-2 同理得 MvB=31098.7 N·mm 計(jì)算草圖 5-3 Lc La 18 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中定出的該處直徑 dA=25mm,故強(qiáng)度足夠。 同理對(duì)高速軸的校核中： d=33.2mm, 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中定出的該處直徑 d=35mm,故強(qiáng)度足夠。

43、 5.3.4 疲勞強(qiáng)度校核 疲勞強(qiáng)度的校核即計(jì)入應(yīng)力集中，表面狀態(tài)和尺寸影響斟后的精確校核。同上節(jié) 所述方法，繪出軸的彎矩 M 圖和轉(zhuǎn)矩 T 以后，選擇軸上的危險(xiǎn)截面進(jìn)行校校。根據(jù)截面 上受到的彎矩和轉(zhuǎn)矩可求出彎曲應(yīng)力和切應(yīng)力，這兩項(xiàng)循環(huán)應(yīng)力可分解平均應(yīng)力和應(yīng)力 幅；然后就可以分別求出彎矩作用下的安全系數(shù)和轉(zhuǎn)矩作用下的安全系數(shù)。 5.3.5 軸的剛度計(jì)算 軸受載荷以后要發(fā)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形， 如果變形過(guò)大， 會(huì)影響軸上零件正常工作。 例如， 在電動(dòng)機(jī)中如果由于彎矩使軸所產(chǎn)生的撓度)J 過(guò)大， 就會(huì)改變電機(jī)轉(zhuǎn)子和定于間 的間隙而影響電機(jī)的性能。又如，內(nèi)燃機(jī)凸輪軸受轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生的扭角聲如果過(guò)大就會(huì)影

44、響氣門(mén)啟閉時(shí)間。 軸的變形有三種：撓度、轉(zhuǎn)角和扭角。在各種機(jī)器中對(duì)軸的剛度要求并不一致，所 以沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定。 5.3.6 扭角的計(jì)算 式中 模量。 5.3.7 彎曲變形的計(jì)算 計(jì)算軸在彎矩作用下所產(chǎn)生的撓度夕和轉(zhuǎn)角有幾種方法，這里主要介紹兩種： 1）當(dāng)量軸徑法 對(duì)于階梯軸， 可以簡(jiǎn)化為一當(dāng)量等徑光軸， 然后利用材料力學(xué)中的公式計(jì)算 y 和 。 式中 2）能量法 用能量法計(jì)算階梯軸的彎曲變形，運(yùn)算較方便。此處略。 5.3.8 軸的臨界轉(zhuǎn)速 軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)便不穩(wěn)定而發(fā)生顯著的反復(fù)變形，這現(xiàn)象稱(chēng)為軸 的振動(dòng)。如果繼續(xù)提高轉(zhuǎn)速，振動(dòng)就會(huì)衰減，運(yùn)轉(zhuǎn)又趨于平穩(wěn)，但是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到另 一較高的定值

45、時(shí)，振動(dòng)又復(fù)出現(xiàn)。發(fā)生顯著變形的轉(zhuǎn)速，稱(chēng)為軸的臨界轉(zhuǎn)速。同型 19 l軸受轉(zhuǎn)矩作用的長(zhǎng)度；Ip軸截面的極慣性矩；G軸材料的切變 l支點(diǎn)間距離； li、di軸上第 i 段的長(zhǎng)度和直徑。 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 振動(dòng)的臨界轉(zhuǎn)速可以有好多個(gè)，最低的一個(gè)叫做第一階臨界轉(zhuǎn)速。軸的工作轉(zhuǎn)速不 能和其臨界轉(zhuǎn)速重合或接近，否則將發(fā)生共振現(xiàn)象而使軸遭到破壞。計(jì)算臨界轉(zhuǎn)速 的目的就在于使工作轉(zhuǎn)速 n 避開(kāi)軸的臨界轉(zhuǎn)速。軸的振動(dòng)可分為橫向振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)振 動(dòng)和縱向振動(dòng)三類(lèi)?？v向振動(dòng)的自振頻率很高，在軸的工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)一般不會(huì)發(fā) 生縱向振動(dòng)。工作轉(zhuǎn)速低于第一階臨界轉(zhuǎn)速的軸，稱(chēng)為剛性軸；超過(guò)第一階臨界轉(zhuǎn) 速

46、的軸，稱(chēng)為撓性軸。 提高軸的強(qiáng)度、 5.3.9 提高軸的強(qiáng)度、剛度和減輕重量的措施 可以從結(jié)構(gòu)和工藝兩方面采取措施來(lái)提高軸的承載能力。軸的尺寸如能減小， 整個(gè)機(jī)器的尺寸也常會(huì)隨之減小。 6、傳動(dòng)相關(guān)部件的設(shè)計(jì) 6.1 滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算 根據(jù)任務(wù)書(shū)上表明的條件：載荷平穩(wěn)，以及軸承主要受到軸向力，所以選擇圓錐滾 子軸承。由軸徑的相應(yīng)段根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 15-7 選擇輕窄（2）系列， 其尺寸分別為： 內(nèi)徑：d1=25mm,d2=35mm 外徑：D1=52mm. D2=72mm 寬度：B1=15mm，B2=17mm 滾動(dòng)軸承的當(dāng)量載荷為： X=1；Y=0； 則 C額定動(dòng)載荷，機(jī)械設(shè)計(jì)

47、基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 15-7 而題目要求的軸承壽命為 10 年 ，故軸承的壽命完全符合要求 6.2 鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 1根據(jù)軸徑的尺寸，由機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 14-1 高速軸與 V 帶輪聯(lián)接的鍵為：鍵 C8X30 GB1096-79 大齒輪與軸連接的鍵為：鍵 12X32 GB1096-79 軸與聯(lián)軸器的鍵為：鍵 C8X50 GB1096-79 2鍵的強(qiáng)度校核 齒輪與軸上的鍵 ：鍵 C12×32 GB1096-79 20 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） b×h=12×8,L=32,則 Ls=L-b=20mm 圓周力：Fr=2TII/d=2×1

48、97600/40=9880N 擠壓強(qiáng)度：p = 123.5<125-150MPa 因此擠壓強(qiáng)度足夠 剪切強(qiáng)度為 82.3<120MPa 因此剪切強(qiáng)度足夠 鍵 C8×30 GB1096-79 和鍵 C8×56 GB1096-79 根據(jù)上面的步驟校核，并且符合要求。 6.3 聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)軸徑的和機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 17-1 選擇聯(lián)軸器的型號(hào)： GB3852-83 J1 一對(duì)組合 軸孔直徑：d=30mm, 長(zhǎng)度：L=60mm 6.4 減速器附件的選擇說(shuō)明 減速器附件的選擇說(shuō)明 按課 程設(shè)計(jì) 4753 頁(yè)進(jìn) 行設(shè)計(jì)，對(duì)每 一種附 件，說(shuō)明其作 用，并 畫(huà)出結(jié)構(gòu)

49、 示意 圖。 6.4.1 窺視孔蓋和窺視孔的設(shè)計(jì) 作用 ：檢查傳動(dòng)件 的嚙合 、潤(rùn)滑、接觸 斑點(diǎn)、 齒側(cè)間隙及向 箱內(nèi)注 入潤(rùn)滑油 結(jié)構(gòu)示意圖 6-1： 結(jié)構(gòu)示意圖 6-1 窺視孔開(kāi)在機(jī)蓋的頂部，應(yīng)能看到傳動(dòng)零件嚙合，并有足夠的大小，以便于檢修。 6.4.2 排油孔與油塞 作用：排放污油，設(shè)在箱座底部 放油螺塞選用外六角油塞及墊片 M14×1.5 放油孔的位置應(yīng)在油池最低處， 并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè)， 以便于放油， 放油孔用螺塞堵住，其結(jié)構(gòu)如圖 6-2 21 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié)構(gòu)示意圖 6-2 6.4.3 通氣器 作用：由于在室內(nèi)使用，選通氣器（

50、一次過(guò)濾），采用 M16×1.5 油面指示器選用游標(biāo) 尺 M16 結(jié)構(gòu)示意圖 6-3： 結(jié)構(gòu)示意圖 6-3 6.4.5 起吊裝置 采用箱蓋吊耳、箱座吊耳，雙螺釘起吊螺釘 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)表 13-7 選擇適當(dāng)型號(hào)： 起蓋螺釘型號(hào)：GB578386 M6×20,材料 Q235 高速軸軸承蓋上的螺釘：GB578386 M6×20,材料 Q235 低速軸軸承蓋上的螺釘：GB578386 M6×20,材料 Q235 22 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 螺栓：GB578286 M10×80，材料 Q235 6.5 潤(rùn)滑與密封 傳動(dòng)的潤(rùn)滑

51、圓周速度 u12m/s-15ms 的齒輪減速器廣泛采用油池潤(rùn)滑， 自然冷卻。 為了減少齒輪運(yùn)動(dòng)的阻力和油的溫升，浸入油中的齒輪深度以 12 個(gè)齒高為宜。速度 高的還應(yīng)該淺些，建議在 07 倍齒高左右，但至少為 10mm。速度低的(05ms-08m s)也允許浸入深些， 可達(dá)到 16 的齒輪半徑； 更低速時(shí)， 甚至可到 13 的齒輪半徑。 潤(rùn)滑圓錐齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒輪浸入油中的深度應(yīng)達(dá)到輪齒的整個(gè)寬度。對(duì)于油面有波動(dòng)的 減速器(如船用減速器)，浸入宜深些。在多級(jí)減速器中應(yīng)盡量使各級(jí)傳動(dòng)浸入油中深度 近予相等。 如果發(fā)生低速級(jí)齒輪浸油太深的情況， 則為了降低其探度可以采取下列措施： 將高速級(jí)齒輪采用惰

52、輪蘸油潤(rùn)滑；或?qū)p速器箱蓋和箱座的剖分面做成傾斜的，從而使 高速級(jí)和低速級(jí)傳動(dòng)的浸油深度大致相等。 減速器油池的容積平均可按 1kW 約需 035L-07L 潤(rùn)滑油計(jì)算(大值用于粘度較高 的油)，同時(shí)應(yīng)保持齒輪頂圓距離箱底不低于 30mm-50mm 左右，以免太淺時(shí)激起沉降在 箱底的油泥。 減速器的工作平衡溫度超過(guò) 90時(shí)， 需采用循環(huán)油潤(rùn)滑， 或其他冷卻措施， 如油池潤(rùn)滑加風(fēng)扇，油池內(nèi)裝冷卻盤(pán)管等。循環(huán)潤(rùn)滑的油量一般不少于 05L/kW。圓周 速度 u>12m/s 的齒輪減速器不宜采用油池潤(rùn)滑，因?yàn)椋?)由齒輪帶上的油會(huì)被離心力甩 出去而送不到嚙合處；2)由于攪油會(huì)使減速器的溫升增加；

53、3)會(huì)攪起箱底油泥，從而加 速齒輪和軸承的磨損；4)加速潤(rùn)滑油的氧化和降低潤(rùn)滑性能等等。這時(shí)，最好采用噴油 潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油從自備油泵或中心供油站送來(lái)，借助管子上的噴嘴將油噴人輪齒嚙合區(qū)。 速度高時(shí)，對(duì)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(diǎn)蝕能力。 速度 u20m/s 的齒輪傳動(dòng)常在油管上開(kāi)一排直徑為 4mm 的噴油孔，速度更高時(shí)財(cái)應(yīng)開(kāi) 多排噴油孔。噴油孔的位置還應(yīng)注意沿齒輪寬度均勻分布。噴油潤(rùn)滑也常用于速度并不 很高而工作條件相當(dāng)繁重的重型減速器中和需要用大量潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻的減速器中。噴 油潤(rùn)滑需要專(zhuān)門(mén)的管路裝置、 油的過(guò)濾和冷卻裝置以及油量調(diào)節(jié)裝置等， 所以費(fèi)用較貴。 此外，

54、還應(yīng)注意，箱座上的排油孔宜開(kāi)大些，以便熱油迅速排出。 蝸桿圓周速度在 10m/s 以下的蝸桿減速器可以采用油池潤(rùn)滑。當(dāng)蝸桿在下時(shí)，油面 高度應(yīng)低于蝸桿螺紋的根部，并且不應(yīng)超過(guò)蝸桿軸上滾動(dòng)軸承的最低滾珠(柱)的中心， 以免增加功率損失。但如滿(mǎn)足了后一條件而蝸桿未能浸入油中時(shí)，則可在蝸桿軸上裝一 甩油環(huán)，將油甩到蝸輪上以進(jìn)行潤(rùn)滑。當(dāng)蝸桿在上時(shí)，則蝸輪浸入油中的深度也以超過(guò) 23 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 齒高不多為限。蝸桿圓周速度在 10ms 以上的減速器應(yīng)采用噴油潤(rùn)滑。噴油方向應(yīng)順 著蝸桿轉(zhuǎn)入嚙合區(qū)的方向，但有時(shí)為了加速熱的散失，油也可從蝸桿兩側(cè)送人嚙合區(qū)。 齒輪減速器和蝸輪減速器

55、的潤(rùn)滑油粘度可分別參考表選取。若工作溫度低于 0，則使 用時(shí)需先將油加熱到 0以上。蝸桿上置的，粘度應(yīng)適當(dāng)增大。 6.5.1 齒輪的潤(rùn)滑 采用浸油潤(rùn)滑，由于為單級(jí)圓柱齒輪減速器，速度<12m/s，當(dāng) m<20 時(shí)，浸油 深度 h 約為 1 個(gè)齒高，但不小于 10mm，所以浸油高度約為 36mm。 6.5.2 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 由于軸承周向速度為，所以宜開(kāi)設(shè)油溝、飛濺潤(rùn)滑。 6.5.3 潤(rùn)滑油的選擇 齒輪與軸承用同種潤(rùn)滑油較為便利，考慮到該裝置用于小型設(shè)備，選用 GB443-89 全損耗系統(tǒng)用油 L-AN15 潤(rùn)滑油。 6.5.4 密封方法的選取 選用凸緣式端蓋易于調(diào)整，采用悶蓋安裝骨

56、架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封 圈型號(hào)按所裝配軸的直徑確定為 GB894.1-86-25 軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外 徑?jīng)Q定。 24 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 裝配圖如下： 25 河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 總結(jié) 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)比較重要。讓我把所學(xué)知識(shí)得到綜合運(yùn)用與鞏固.它培養(yǎng)了 我刻苦耐勞，努力鉆研的精神。對(duì)于每一個(gè)事物都會(huì)有第一次的吧，而每一個(gè)第一次似 乎都必須經(jīng)歷由感覺(jué)困難重重，挫折不斷到一步一步克服，可能需要連續(xù)幾個(gè)小時(shí)、十 幾個(gè)小時(shí)不停的工作進(jìn)行攻關(guān)；最后出成果的瞬間是喜悅、是輕松、是舒了口氣！ 課程設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題幾乎都是過(guò)去所學(xué)的知識(shí)不牢固，許多計(jì)算方法、公式 都忘光了，要不斷的翻資料、看書(shū)，和同學(xué)們相互探討。雖然過(guò)程很辛苦，有時(shí)還會(huì)有 放棄的念頭，但始終堅(jiān)持下來(lái)，完成了設(shè)計(jì)，而且學(xué)到了書(shū)本沒(méi)有的知識(shí)，應(yīng)也補(bǔ)回了 許多以前沒(méi)學(xué)好的知識(shí)，同時(shí)鞏固了這些知識(shí)，提高了運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力。 由于時(shí)間緊迫， 這次設(shè)計(jì)難免會(huì)存在許多缺點(diǎn)， 比如說(shuō)箱體結(jié)構(gòu)龐大， 重量也很大。 齒輪的計(jì)算不夠精確等等，我相信，通過(guò)這次的實(shí)踐，能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多 不必要的步驟，有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊，傳動(dòng)更