《一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)報(bào)告》9800字（論文）

一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)報(bào)告【摘要】減速器是我國(guó)制造水平發(fā)展的重要標(biāo)志，同時(shí)也是為工業(yè)機(jī)器人發(fā)展提供最基準(zhǔn)的條件。是促進(jìn)我國(guó)科技水平發(fā)展，提高在激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力而直線減速。一級(jí)直齒圓柱齒輪減速器是我國(guó)學(xué)者提出來(lái)的具有研究?jī)r(jià)值的新型減速器，而該減速器在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，要比以往的減速器比洞小，減速承受力大。首先本文結(jié)合所學(xué)知識(shí)識(shí)別一級(jí)至此減速器。最后可以通過(guò)進(jìn)行計(jì)算，整個(gè)過(guò)程中認(rèn)真完成設(shè)計(jì)任務(wù)，并對(duì)所學(xué)的知識(shí)以及重難點(diǎn)進(jìn)行了回顧和復(fù)習(xí)。通過(guò)本次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)不僅對(duì)于以往所學(xué)知識(shí)進(jìn)行查缺補(bǔ)漏的鞏固，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中面對(duì)問(wèn)題解決問(wèn)題這就學(xué)到了更多的知識(shí)，可以說(shuō)通過(guò)本次設(shè)計(jì)以研究一級(jí)直遲圓柱齒輪減速器為主，分析其中存在的問(wèn)題并結(jié)合優(yōu)化方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合多個(gè)減速器的元素與尺寸參數(shù)進(jìn)行計(jì)算方法，建立了減速器的計(jì)算模型并利用。關(guān)鍵詞：一級(jí)直遲圓柱齒輪減速器，工業(yè)機(jī)器人，計(jì)算，元素目錄TOC\o"1-2"\h\z\u30269引言 引言齒輪傳動(dòng)在機(jī)械設(shè)備中是一種非常重要的傳動(dòng)方式。它有著悠久的歷史，在現(xiàn)代機(jī)械中有著廣泛的應(yīng)用。齒輪的嚙合性能直接決定了機(jī)床在運(yùn)行中的性能。齒輪嚙合傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展在很大程度上反映了一個(gè)國(guó)家機(jī)械工業(yè)的發(fā)展水平。該齒輪傳動(dòng)效率高，使用壽命長(zhǎng)，傳動(dòng)效率高。功率和速度可在大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。因此，齒輪傳動(dòng)是船舶、汽車、航空航天等工業(yè)機(jī)械中傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的首選。在各種齒輪傳動(dòng)應(yīng)用中，漸開線直齒圓柱齒輪傳動(dòng)應(yīng)用最為廣泛，其傳動(dòng)效率高達(dá)98%~99.5%;易于維護(hù)和組裝；通過(guò)修邊和修形，可以減少切削誤差。因?yàn)閲?guó)際上的每個(gè)國(guó)家工業(yè)技術(shù)的發(fā)展領(lǐng)域進(jìn)度不同，當(dāng)前社會(huì)需求工業(yè)不同，所以每個(gè)國(guó)家對(duì)于自身社會(huì)工業(yè)發(fā)展的需求也不同，這就導(dǎo)致了每個(gè)國(guó)家對(duì)于減速機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)定義也大不相同。比如外國(guó)的減速機(jī)基本都是以德國(guó)、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的減速機(jī)為主，如：LENZE、NORD、SEW、FLENDER和SUIMITOMO等減速機(jī)(SUMITOMO)系列產(chǎn)品。隨著經(jīng)濟(jì)水平和生活追求的變化，國(guó)外使用的減速器產(chǎn)品趨于高速、高可靠性、小型化、低噪聲的特點(diǎn)。同時(shí)，這些優(yōu)點(diǎn)在減速器中也越來(lái)越普及，受到廣大工廠的喜愛。與我國(guó)不同，我國(guó)對(duì)zbj19004-88進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)后續(xù)的衍生產(chǎn)品系列情有獨(dú)鐘，如ZDY、ZLY和ZSY類型減速機(jī)形成了標(biāo)準(zhǔn)減速機(jī)系列。而且我國(guó)南京的高速齒輪廠還專門為其研發(fā)了P與YN系列的減速機(jī)，以此滿足我國(guó)當(dāng)前的市場(chǎng)行情需求[16]。其中P系列承包商在中國(guó)承包商系列中較為先進(jìn)。在同功率車型中，他的優(yōu)點(diǎn)是承載力高、重量輕、體積小。然而，與外國(guó)承包商相比，我國(guó)現(xiàn)有supists的性能仍有一定差距。2006年，李芳研究了差速器，并將其應(yīng)用于起重機(jī)起重和換副結(jié)構(gòu)中，在轉(zhuǎn)換過(guò)程中實(shí)現(xiàn)起重機(jī)起重量的移動(dòng)來(lái)達(dá)到減少功率損耗和總重量的目的[17]。2011年，溫步正對(duì)ZL50輪式裝載機(jī)傳動(dòng)軸主減速器進(jìn)行了疲勞可靠性研究。通過(guò)分析減速器實(shí)效的原因，表明了影響減速器可靠性的因素是齒輪彎曲疲勞和單齒嚙合接觸疲勞[18]。2014年，孫奎洲、周金宇和馮虎田假設(shè)換檔軸的疲勞故障是一個(gè)隨機(jī)事件。在此假設(shè)基礎(chǔ)上繪制出齒輪軸疲勞極限圖?？紤]零件幾何形狀引起的應(yīng)力集中和尺寸系數(shù)等因素的影響以及基于應(yīng)力-強(qiáng)度干涉理論，經(jīng)過(guò)不斷的理論研究和結(jié)果考證，得出了其結(jié)果是正確的[19]。2015年，通過(guò)逐步優(yōu)化方法優(yōu)化并確定了減速裝置的齒輪參數(shù)，并基于優(yōu)化結(jié)果，形成了比較串聯(lián)系統(tǒng)可靠性的模型。多模態(tài)故障的可靠性及蒙特卡羅方法的驗(yàn)證[20]。王權(quán)以非隨意位移螺旋齒輪為例，利用ANSYS建立了齒輪的接觸分析模型。鏈輪的動(dòng)態(tài)結(jié)合仿真分析提供了最壞的齒輪耦合位置和齒輪位置。通過(guò)分析接觸強(qiáng)度。根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)齒輪的疲勞壽命進(jìn)行了模擬計(jì)算，得出的計(jì)算結(jié)果可靠[21]。設(shè)計(jì)任務(wù)概述設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是進(jìn)行一個(gè)理論結(jié)合實(shí)際的深層次、綜合性的考核，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們是通過(guò)自己所學(xué)的課程以及設(shè)計(jì)的基本原理和方法，在設(shè)計(jì)過(guò)程中了解結(jié)構(gòu)、圖表等專業(yè)技術(shù)資料的使用，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們應(yīng)該以開放的心態(tài)向同學(xué)學(xué)習(xí)，積極主動(dòng)向老師請(qǐng)教，不僅鞏固了自己在學(xué)校學(xué)習(xí)期間所學(xué)到的機(jī)械制造知識(shí)，從知識(shí)中得到理論，從實(shí)踐中提高自己的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)更加理論聯(lián)系實(shí)際并解決問(wèn)題的能力。設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想（1）在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們可以學(xué)習(xí)并把基本理論應(yīng)用到實(shí)踐中，解決工藝路線的設(shè)置，同時(shí)也學(xué)會(huì)了如何在加工過(guò)程中把握對(duì)一級(jí)齒輪零件尺寸的要求，確保零件的加工可以保質(zhì)保量的完成。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅可以鞏固自己以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，也要提高自己的設(shè)計(jì)能力，提高生產(chǎn)效率，同時(shí)也要確保零件的加工質(zhì)量。（2）學(xué)習(xí)并掌握與本設(shè)計(jì)相關(guān)的資料，出處、名稱以及確保在以后工作過(guò)程中熟練應(yīng)用，使用圖表資料，了解相關(guān)專業(yè)的使用手冊(cè)，在一級(jí)齒輪減速器設(shè)計(jì)過(guò)程中可以做到得心應(yīng)手的應(yīng)用。設(shè)計(jì)的目的與要求通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們可以說(shuō)具有了一個(gè)初步設(shè)計(jì)一級(jí)齒輪減速器的能力，熟練應(yīng)用相關(guān)專業(yè)的手冊(cè)以及圖表資料，進(jìn)一步鞏固自己在學(xué)校中所學(xué)的的識(shí)圖、制圖、以及運(yùn)算和編寫技術(shù)文件的基本能力，并把這些理論知識(shí)和技能應(yīng)用到此次設(shè)計(jì)當(dāng)中，做到學(xué)以致用，為今后畢業(yè)設(shè)計(jì)及相關(guān)工作打下良好的理論基礎(chǔ)。傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)確定傳動(dòng)方案由于帶傳動(dòng)具有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉等特點(diǎn)，我們的傳動(dòng)方案選摩擦式帶傳動(dòng)輸送機(jī)。再根據(jù)帶的種類進(jìn)行選擇，由于呈等腰梯形形狀的V帶，結(jié)構(gòu)更緊湊，摩擦力更大的特點(diǎn)，我們選用V帶傳動(dòng)。本方案?jìng)鲃?dòng)部分是以V帶傳動(dòng)以及直齒圓柱齒輪為主，具體傳動(dòng)裝置可以看如圖2-1所示：2-1V帶傳動(dòng)和一級(jí)閉式齒輪傳動(dòng)電機(jī)的選擇（1）電機(jī)類型的選擇當(dāng)我們對(duì)其進(jìn)行類型篩選時(shí)，先從電源和結(jié)構(gòu)工作原理的角度進(jìn)行分析，由于本方案要求達(dá)到380V上交流電源，因此我們可以選擇三相交流電機(jī)。從結(jié)構(gòu)工作原理分析，異步電機(jī)相對(duì)于同步電機(jī)具有制造簡(jiǎn)單，成本低，易維護(hù)耐用等優(yōu)勢(shì)。最后，三相異步電機(jī)作為本方案認(rèn)準(zhǔn)，符合設(shè)計(jì)要求。（2）電機(jī)最大使用功率選擇①摩擦式帶傳動(dòng)傳送機(jī)能參數(shù)取于表1中的數(shù)據(jù)，即：由于帶式輸送機(jī)，在運(yùn)行過(guò)程中，其性能參數(shù)通常選用表2-1的數(shù)據(jù)表2-1電動(dòng)機(jī)的性能參數(shù)工作機(jī)所需功率為：②其中傳動(dòng)總效率為：故③電動(dòng)機(jī)所需功率為又因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的額定功率（3）確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速傳動(dòng)滾筒軸工作轉(zhuǎn)速：查又因?yàn)?，故電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)速度可取：（4）電機(jī)型號(hào)的認(rèn)定電機(jī)型號(hào)依表2-2知：表2-2電機(jī)型號(hào)方案電機(jī)型號(hào)額定功率kW電機(jī)轉(zhuǎn)速r/min電機(jī)質(zhì)量kg參考價(jià)格（元）總傳動(dòng)比同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y100L1-42.2149014204081013.412Y80K-50.6910508851912307.253Y145X-72.1680690758656.31本方案選用Y1001-4電機(jī)的原因，是因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)為常規(guī)類型，對(duì)于該機(jī)質(zhì)量要求方面不高，其次，三者相比較，該型號(hào)價(jià)位較便宜，轉(zhuǎn)速較好。緊接著，依據(jù)相關(guān)資料可了解該型號(hào)電機(jī)技術(shù)，尺寸，安裝，參數(shù)要求依表2-3，2-4可知表2-3電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表2-4電機(jī)安裝與相關(guān)尺寸(毫米)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比的計(jì)算和分配（1）總傳動(dòng)比12.166（2）各部分傳動(dòng)比使得各級(jí)傳動(dòng)與總裁仲之間的對(duì)比關(guān)系為1比2根據(jù)v貸的運(yùn)行動(dòng)范圍為2～4，因此初選為3.04點(diǎn)二，因此，單級(jí)圓柱齒輪減速，即旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的比例，與第一級(jí)圓柱齒輪減速器的旋轉(zhuǎn)范圍一致。計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)（1）求每個(gè)軸的輸入功率其中0軸的輸出功率其中1軸的輸出功率其中2軸的輸出功率3軸的輸出功率通常也也就是我們搜索輸入功力及二組到三組之間一個(gè)軸承，一個(gè)連軸器（2）求每個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的速度大?、俎D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)0軸速度：②轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)速度較快的I軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度：③轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)速度較慢的II軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度：④轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滾筒軸III的轉(zhuǎn)動(dòng)速度：（3）求每個(gè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的力矩大小①電機(jī)0軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的力矩：②轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)速度較快的I軸的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的力矩：③轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)速度較慢的II軸的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的力矩：④轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滾筒軸III的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的力矩：根據(jù)以上結(jié)果做出表格方便分析如表2-5已知：表2-5計(jì)算結(jié)果參數(shù)軸名輸入功率（kW）轉(zhuǎn)動(dòng)速度(r/min)轉(zhuǎn)矩（N.m）傳動(dòng)比傳動(dòng)效率電機(jī)0軸2.3131415.14.1330.96I軸2.1452.143.15350.9714II軸2.11120.2173.3120.97621滾筒軸III軸1.896172.520設(shè)計(jì)傳動(dòng)部分的零件設(shè)計(jì)摩擦式帶傳動(dòng)V帶（1）確定V帶的計(jì)算功率Pd即（2）選擇帶型一般來(lái)說(shuō)，如果選擇微帶，可以根據(jù)旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)功率PD和小皮帶輪的戰(zhàn)術(shù)選擇，以及最后一個(gè)小皮帶輪的速度n1來(lái)選擇Z形V帶（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速①由于帶傳動(dòng)會(huì)出現(xiàn)彈性滑動(dòng)造成誤差：（為彈性滑動(dòng)率）根據(jù)比較可得，滿足條件。②帶速根據(jù)帶速V的檢驗(yàn)，可知符合條件。（4）中心距設(shè)計(jì)既不簡(jiǎn)單也不會(huì)太復(fù)雜，若傳動(dòng)中心距較小，結(jié)構(gòu)緊湊，會(huì)降低帶的壽命；傳動(dòng)中心距過(guò)大的話，會(huì)引起帶顫動(dòng)，極其不穩(wěn)定。所以，初步求出中心距，緊接著，檢驗(yàn)求出小帶輪包角大小根據(jù)可知0.7（80+250）2（80+250）31取=50mm所以有：由P23表12查得Ld＝160mm中心距安裝距離滿足條件。3.042142080（5）V帶根數(shù)z的計(jì)算根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可知單根帶基本最大使用功率為0.35W，功率之差為0.03W。然后通過(guò)相關(guān)書籍了解可知包角修正系數(shù)為0.95，帶長(zhǎng)修正系數(shù)為1.6。所以v帶根數(shù)所以z取整數(shù)為6根（6）確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸通過(guò)對(duì)v貸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解，首先確定為大結(jié)構(gòu)的選擇條件，其次，根據(jù)v貸判斷，可采用h邢孔板或者p行幅板式的帶輪（7）帶傳動(dòng)布置張緊設(shè)計(jì)由于在一段時(shí)間內(nèi)工作，帶會(huì)變得松弛，影響工作，所以，我們需要對(duì)帶傳動(dòng)進(jìn)行張緊布置。通常來(lái)說(shuō)，我們常見的有兩種方式，第一種，調(diào)整中心距，第二種，利用張緊輪。又因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)要求一般，所有，我們從價(jià)格，結(jié)構(gòu)等方面分析，最后，選用人為定期張緊調(diào)整中心距也符合于我們的條件。（8）計(jì)算壓軸力由于資料，我們通過(guò)查閱書籍可以發(fā)展其中譯文表303表13－1到=1，z=6，則齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)（1）確定齒輪材料，熱處理工藝，精度等級(jí)的選擇①齒輪材料、熱處理方法及齒面硬度首先進(jìn)行傳統(tǒng)材料的選擇，由于尺寸無(wú)特殊要求，屬于一般的齒輪傳動(dòng)，因此我們可以進(jìn)行質(zhì)量的處理，選擇適合的調(diào)質(zhì)與硬度。②初選精度等級(jí)由于減速器的轉(zhuǎn)動(dòng)一般是齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，如果是不太大的情況下，則會(huì)通過(guò)分析后精度選用8級(jí).（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)齒輪①小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的速度為：確定載荷系數(shù)K其中該系數(shù)取值在1.4~1.6之間，則取為1.5。小齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的力矩為小齒輪齒輪面接觸疲勞的許用應(yīng)力為?。┙佑|疲勞極限應(yīng)力極限應(yīng)力為=0.6GPa，=0.56GPaⅱ）接觸疲勞壽命系數(shù)ZN應(yīng)力公式為N=60njth又因?yàn)橐荒?65日，考慮到假期，維修等諸多因素，我們推算一年中工作日為300日，每日工作達(dá)到8h，由此我們可以得到以下時(shí)間；th=(300×10×8)=24000h查閱資料發(fā)現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)蝕的情況ZN1=1.02ZN2=1.15ⅲ)最小安全系數(shù)SHmiⅳ）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。ⅴ）齒數(shù)比由于i=Z2÷Z1，所以ⅶ）在設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)過(guò)程中，我們選擇齒寬系數(shù)要慎重，若齒寬較大的話，載荷分布不均勻，穩(wěn)定性下降。通常來(lái)說(shuō)大齒輪比小齒輪要窄些。ⅵ）求出小齒輪直徑d1根據(jù)，則④圓周速度v（三）主要參數(shù)選擇和幾何尺寸計(jì)算①齒數(shù)②模數(shù)m標(biāo)準(zhǔn)模于或等于上式計(jì)算1，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求依相關(guān)數(shù)據(jù)表格取模數(shù)為3。③由于大小齒輪齒數(shù)已知，模數(shù)已知，則可求得大小齒輪分度圓直徑，公式以下；④由上述求得大小齒輪分度圓直徑，根據(jù)以下公式可得標(biāo)準(zhǔn)中心距的距離⑤根據(jù)以上選取的齒寬系數(shù)，依據(jù)相關(guān)公式如下，可分別求出大小齒輪寬度大齒輪寬度：小齒輪寬度：⑥其余尺寸相關(guān)計(jì)算如下（，）根據(jù)相關(guān)模數(shù)與齒頂系數(shù)選取，通過(guò)該公式通常齒頂系數(shù)為，則齒頂高大小為根據(jù)相關(guān)模數(shù)，頂系系數(shù)選取，利用該公式一般頂系系數(shù)為則齒根高數(shù)值為由以上的結(jié)果可知全齒高由于以上我們得知相關(guān)尺寸的結(jié)果可通過(guò)以下公式分別求出大小齒輪的齒頂圓，齒根圓相關(guān)的直徑大小，結(jié)果如下（4）由疲勞折斷一般是一種失效形式，為了防止其失效，則對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行比較。該公式是①齒形系數(shù)YF因?yàn)閮升X輪齒數(shù)已確定，所以大小齒輪該系數(shù)分別取2.5與2.1.③彎曲疲勞許用應(yīng)力ⅰ)彎曲疲勞極限應(yīng)力，ⅱ）彎曲疲勞壽命系數(shù)YNYN1=1,YN2=1ⅲ)通常疲勞強(qiáng)度的系數(shù)為Smiⅴ）如下對(duì)齒根進(jìn)行彎曲疲勞強(qiáng)度校核如以上公式所求出的結(jié)果進(jìn)行比較后，該次設(shè)計(jì)的齒根強(qiáng)度要求都符合設(shè)計(jì)條件。轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)方法和過(guò)程（一）高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的軸的設(shè)計(jì)①依據(jù)軸的使用要求和工藝要求需要，接著進(jìn)行材料和熱處理方式選擇，。②開始按照經(jīng)驗(yàn)公式只能估算軸直徑大?。篜1=2.09KW,n1=466.798r/min其中，A取112。又因?yàn)檩S上需要鍵槽，目的是利用鍵連接實(shí)現(xiàn)周向固定，所以避免消弱軸的強(qiáng)度，應(yīng)將直徑多增大5%，因此如下公式可得；③軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)此處設(shè)計(jì)此程序分為七段，通常會(huì)選取齒輪軸的固定值④高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的軸的軸段示意圖3-1如下：圖3-1高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的軸的軸段⑤按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算A、圓周力：B、徑向力：ⅰ）軸受力簡(jiǎn)圖ⅱ）鉛垂面彎矩圖軸承支反力：如圖ⅲ）水平面彎矩圖ⅳ）合彎矩圖ⅴ）扭轉(zhuǎn)力矩圖ⅵ）當(dāng)量彎矩圖當(dāng)量彎矩C處為：ⅶ)對(duì)C面最大正應(yīng)力進(jìn)行校核因此強(qiáng)度符合要求。3.3.2低速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的軸的設(shè)計(jì)①依據(jù)軸的使用要求和工藝要求需要，接著進(jìn)行材料和熱處理方式選擇，。②開始按照經(jīng)驗(yàn)公式只能估算軸直徑大小根據(jù)前面結(jié)果其功率為2.007KW,轉(zhuǎn)速為116.700r/min軸的直徑該公式為：即：其中，A取106。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸孔直徑為：此軸段一部分長(zhǎng)度用于裝軸承蓋，一部?jī)奢S承的跨度L＝。低速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的軸的軸段示意圖3-2如下：3-2低速軸的軸段按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算A、圓周力：B、徑向力：?。┯?jì)算支座約束力大小FAX、FBY、FAZ、FBZ受力圖：ⅲ）水平面上C處的彎矩是：ⅳ）合成彎矩為：ⅴ）ⅵ)校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度所以軸強(qiáng)度足夠。（3）確定滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑和密封通常外固定的轉(zhuǎn)向速度為1m時(shí)，宜采用潤(rùn)滑劑，滾動(dòng)軸承的密封。（4）回油溝由于軸承是用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑的，在箱座法蘭的上表面開油槽，以提高箱斷面的密封性能。由于軸承采用的方式方法不同，因此上面開設(shè)回購(gòu)油，以便用來(lái)提高箱體合作5確定滾動(dòng)軸裝位為了減少軸承磨損，保證工作正常，通常要進(jìn)行潤(rùn)滑處理，在此設(shè)計(jì)中，我們選用10毫米軸承，而且安裝潤(rùn)滑盤目的是防止?jié)欀积X輪嚙或飛濺出來(lái)，造成傷害和原材料浪費(fèi)。（1）確定軸承座孔的寬度L，壁厚，，為扳手空間，根據(jù)相關(guān)資料數(shù)據(jù)可知壁厚大小為8毫米，扳手空間1為18毫米，空間2為15毫米。（2）軸在箱體外伸出位置的確定依照本次設(shè)計(jì)高速軸長(zhǎng)為60毫米，低速軸長(zhǎng)為58毫米可知，滿足要求。（3）確定軸的軸向尺寸依表3-1所示高速軸（單位：mm）：表3-1高速軸每段軸半徑R1R2R3R4R5R6R713151718311913每段軸長(zhǎng)度L1L2L3L4L5L6L7626219768719依表3-2所示低速軸（單位：mm）：表3-2低速軸每段軸半徑R1R2R3R4R5R6171820242720每段軸長(zhǎng)度L1L2L3L4L5L6606229561218滾動(dòng)軸承的選擇與校核計(jì)算查閱相關(guān)書籍，了解其相關(guān)資料，所以設(shè)計(jì)選用的軸承最好是與本次設(shè)計(jì)減速器的使用壽命一致，然本次設(shè)計(jì)其使用壽命可達(dá)到大約十年。根據(jù)相關(guān)了解和推算，認(rèn)為每一年中工作日差不多占有300日左右，可知Th=(300×10×8)=24000h（1）轉(zhuǎn)速較高狀態(tài)下的軸承進(jìn)行校核本次設(shè)計(jì)需要在轉(zhuǎn)速較快要求，又因?yàn)閷?duì)軸承類型進(jìn)行篩選，然深溝球軸承性能適中且價(jià)格便宜用于廣泛，所以此次選用代號(hào)為6306軸承。該軸承當(dāng)量動(dòng)載荷公式是依相關(guān)資料了解可知，載荷系數(shù)在1.0至1.9內(nèi)，此次選擇1.3.而徑向力為517.6N，軸向力0N，則接著在由資料可知徑向系數(shù)取0，軸向系數(shù)取1。查-得：ft=1Cr=20.8KN；則（2）轉(zhuǎn)速較低狀態(tài)下的軸承進(jìn)行校核與本次設(shè)計(jì)的高速軸承一致，選用深溝球軸承，其代號(hào)為6208。該軸承當(dāng)量動(dòng)載荷公式是則鍵聯(lián)接的選擇及其校核計(jì)算（1）選擇鍵的類型和規(guī)格在軸上我們選用形狀為圓頭，軸應(yīng)力集中大的普通A型平鍵且聯(lián)軸器上選用軸應(yīng)力集中小形狀為平頭的普通B型平鍵使得零件實(shí)現(xiàn)軸向固定。根據(jù)輪轂寬取鍵長(zhǎng)L＝40m，截面尺寸，根據(jù)輪轂寬取鍵長(zhǎng)。軸徑（2）鍵強(qiáng)度校核由于鍵在軸上起到連接作用，其所受力與該軸互為作用力，通過(guò)對(duì)該軸的圓周力計(jì)算，便可知道鍵的受力大小，由于在高速軸上轉(zhuǎn)矩為42.676KN，其直徑為23毫米，根據(jù)以下公式可求出高速軸上鍵的力大小，同理，在低速軸上，扭矩為163.42KN，其直徑為43毫米。根據(jù)以下公式可分別計(jì)算出高，低速軸上鍵的力大小，結(jié)果如下為：以防止剪斷失效現(xiàn)象產(chǎn)生，需要依據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)其許用剪應(yīng)力進(jìn)行比較，來(lái)判斷是否符合我們?cè)O(shè)計(jì)條件。對(duì)于高速軸上的鍵來(lái)說(shuō)，根據(jù)相關(guān)手冊(cè)查的，許用剪應(yīng)力取70mpa，又知鍵長(zhǎng)為40毫米，鍵寬為7毫米，其力的大小由上式可知，可確認(rèn)該鍵的剪應(yīng)力；對(duì)于低速軸來(lái)講，因?yàn)閮涉I的材料都相同，其許用剪應(yīng)力取值也一樣，又知，其長(zhǎng)為48毫米，寬為10毫米，依據(jù)同樣相關(guān)公式，可確定該鍵的剪應(yīng)力大??；根據(jù)以上的參數(shù)，帶入相關(guān)公式中，判斷是否符合條件，由以下結(jié)果確認(rèn)，該次設(shè)計(jì)滿足條件，結(jié)果如下：為了同樣避免壓潰失效現(xiàn)象產(chǎn)生，同理，根據(jù)以上方式，我們先對(duì)高速軸進(jìn)行分析，根據(jù)相關(guān)手冊(cè)得，選用其許用擠壓應(yīng)力為105mpa，又知其鍵高為8毫米，鍵長(zhǎng)為42毫米，其力的大小已知，可求出該鍵的擠壓應(yīng)力，再對(duì)低速軸進(jìn)行分析，同樣許用擠壓應(yīng)力取為相同，又知其鍵高為7毫米，鍵長(zhǎng)為49毫米，力大小已知，同樣，以上述一樣，對(duì)應(yīng)相應(yīng)公式，確認(rèn)各鍵擠壓應(yīng)力，由以上參數(shù)帶入相關(guān)公式內(nèi)，，判斷是否符合條件，由以下結(jié)果確認(rèn)，該次設(shè)計(jì)滿足條件，結(jié)果如下：聯(lián)軸器的扭矩校核低速軸：選用彈性套84附錄33，得[n]＝3800r/mi則由以上可得滿足條件。減速器基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與選擇（1）齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小齒輪：查閱相關(guān)資料可得以下公式求出軸上鍵槽底面到齒根圓大小為x=mm，且2.5，得x小于2.5，故選取齒輪軸結(jié)構(gòu)。（2）滾動(dòng)軸承的組合設(shè)計(jì)對(duì)于軸承的組合設(shè)計(jì)方面，通常是根據(jù)其溫度以及跨距大小方面進(jìn)行篩選的，由于本次設(shè)計(jì)屬于普通工作溫度下，其跨距是小于400毫米的短軸，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算后，可知其兩個(gè)跨距分別為233毫米，229毫米，所以，此次支點(diǎn)選用組合式兩端固定方式。（3）滾動(dòng)軸承的配合高速軸的軸線公差帶為j6，孔公差帶為H7；低速軸的軸公差帶為k6，孔公差帶為H7。軸配合面RA采用IT6磨削0.8，端面采用IT6磨削3.2；（4）滾動(dòng)軸承裝拆過(guò)程一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于軸承的安裝可采用冷壓或熱套方法，然而在本次設(shè)計(jì)方案，該軸承屬于中小型，一般可直接用軟錘敲就可以；對(duì)于軸承的拆卸方法可使用壓力機(jī)以及專用拆卸工具，為了拆卸簡(jiǎn)單方便，通常軸上定位軸環(huán)的高度應(yīng)小于軸承內(nèi)圈高度。（5）軸承蓋相關(guān)尺寸計(jì)算選擇①軸承蓋選擇：作為軸承面上的蓋子，可起到保護(hù)滾子等受力別被破壞等作用。本次設(shè)計(jì)選用該蓋的材料是抗拉強(qiáng)度最小是150Mpa的灰鑄鐵。然后將螺釘將其牢固在箱內(nèi)。②尺寸計(jì)算Ⅰ）軸伸端處的軸承蓋（透蓋）尺寸計(jì)算A、高速軸：選代號(hào)為6306軸承，通過(guò)代號(hào)，可確認(rèn)D外徑是72毫米。該蓋結(jié)構(gòu)如圖A所示。查閱相關(guān)資料了解相關(guān)公式如下，解得：螺絲直徑d3是8，螺絲數(shù)n是4B、低速軸：同以上方式選代號(hào)為6208軸承，由代號(hào)信息可得外徑是80毫米。尺寸為：螺絲直徑8，螺釘數(shù)4圖示如下：Ⅱ）非軸段軸承蓋(盲蓋)尺寸計(jì)算:所有相關(guān)軸的該蓋都尺寸大小相等。（6）潤(rùn)滑與密封程序①由于本方案設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)是閉式，我們可采取油池潤(rùn)滑來(lái)降低磨損。②此設(shè)計(jì)為了簡(jiǎn)單方便，將采用脂潤(rùn)滑來(lái)降低軸承磨損。③潤(rùn)滑油的選擇④密封方法的選取箱體尺寸及附件的設(shè)計(jì)箱體尺寸此次箱體材料我們將選用最小抗拉強(qiáng)度為250Mpa的灰鑄鐵利用鑄造工藝來(lái)制造，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙分析后相關(guān)尺寸，首先我們從其外部與內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面來(lái)做出分析，又因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)該箱屬為常規(guī)小型號(hào)類型，從外部結(jié)構(gòu)，我們可清楚地觀察到其總體尺寸的長(zhǎng)，寬，高分別為520毫米，420毫米，390毫米；從內(nèi)部結(jié)構(gòu)角度分析，針對(duì)本次設(shè)計(jì)傳動(dòng)箱體來(lái)說(shuō)，我們?cè)谶x擇壁厚時(shí)，要對(duì)其考慮到剛度，強(qiáng)度條件，而且其強(qiáng)度剛度不能過(guò)大，否則會(huì)增大箱體重量及其鑄造缺陷，通常情況下，為了滿足剛度強(qiáng)度條件下，減速器箱體壁厚不能小于8毫米，此次設(shè)計(jì)，我們根據(jù)相關(guān)手冊(cè)，取其厚度為10毫米，而加強(qiáng)肋的厚度一般是壁厚的0.5到0.9倍，所以此次設(shè)計(jì)該壁肋厚為6毫米。為了使箱體與箱蓋能完美的配合且起到密封作用，以避免箱蓋過(guò)于沉重且要滿足強(qiáng)度要求，此次設(shè)計(jì)其壁厚為8毫米，又因肋厚是壁厚0.85倍，所以箱蓋肋厚為7.2毫米。此次設(shè)計(jì)中，我們選用兩個(gè)直徑為6毫米的定位銷，安裝在鏜孔之前，其目的是確保安裝軸承的精度。緊接著，我們需要對(duì)高，低速軸間距進(jìn)行計(jì)算，判斷是否符合與箱體尺寸，經(jīng)相關(guān)手冊(cè)，依經(jīng)驗(yàn)公式分別求出高，低速軸承最外圈的半徑分別為46毫米，54毫米。又因?yàn)檩S間距與其外徑值可取近似，則高，低速軸承之間距離分別為92毫米，108毫米。在軸承蓋處，本次設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況查閱相關(guān)資料，可選擇半徑為3毫米和4毫米的螺絲分別以4個(gè)數(shù)量去固定在高，低速軸上的軸承。對(duì)于凸緣處，通常選用半徑為4毫米的螺栓進(jìn)行連接。其中，螺栓之間的距離，我們根據(jù)相關(guān)手冊(cè)可取得14毫米。附件的設(shè)計(jì)A＝115+160+210+260+360+460mmD5為M8，數(shù)目n＝5R＝12h＝4ABA1B1A2B2hRndL11588927075504125M815（1）通氣器如表4-1所示表4-1通氣器（單位：mm）：dDD1SLlaD1M221.53425.424321748（2）油面指示器最終選取右面表示器：視孔A形密封圈規(guī)格（3）放油螺塞如表4-2所示表4-2螺塞（單位：mm）：（4）定位銷直接，三個(gè)，分別裝對(duì)角線上的上面。＝13+13＝26，取L＝27mm。（5）起蓋螺釘螺絲釘?shù)倪x取通過(guò)熱處理（6）起吊裝如表4-3所示表4-3取吊環(huán)螺釘尺寸如下（單位：mm）：B=C1+C2=18+16=34mmH=0.8B=40*0.8=32mmh=0.5H*2=14.8mmr2=0.25+3B=7.2mmb=2=2*7=14mm總結(jié)與展望通過(guò)完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，首先我結(jié)合所學(xué)知識(shí)識(shí)別一級(jí)至此減速器。最后可以通過(guò)與同學(xué)之間的分工合作進(jìn)行計(jì)算并繪制工資卡，整個(gè)過(guò)程中認(rèn)真完成老師分配的任務(wù)，并對(duì)大學(xué)期間所學(xué)的知識(shí)以及重難點(diǎn)進(jìn)行了回顧和復(fù)習(xí)。通過(guò)本次畢業(yè)論文的設(shè)計(jì)也是對(duì)于以往所學(xué)知識(shí)進(jìn)行查缺補(bǔ)漏的鞏固，在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中面對(duì)問(wèn)題解決問(wèn)題這就學(xué)到了更多的知識(shí)，可以說(shuō)通過(guò)本次設(shè)計(jì)讓我受益匪淺。參考文獻(xiàn)[1]范思沖主編.機(jī)械基礎(chǔ)（非機(jī)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