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1 外文翻译 at he is in as is in as 5%, 0% 0% be 00 at of 0 %; to 0 by in ; 0 %; T 0 , to 0 of to is in . S. . S. 00 . S. by 5% to 005 50% 995. by in in 5% to 005 50% 995. by at 002 ( 996 , 4% , 5% 003. 003 5 a to 36,800,000 U. S. up in of of . S. 00 . S. mu 000 kN ; mm At to a a a in at 0% of a to a in a to a on 2 in in .1 1) be to 2 2) a 3) 4) 2.2 to ) 2) 50%, a by DM a 3) is is , 4) DM 0%; 5) an AM is is to an 3 to a n in as a be in to as as of to is is to to be a s a up at a of 0% of a to a in 80% is a MB to At 0%, 5%. to a 000 40000 s to 1 to to 5000 20000 0000 no to 00 m/2 of a ) is is 2) is 3) of to to a 3 AM n of . S. to be to to 3 s in of to be to 500 4500 its 000 10000 in to of is an to of a in of no be to on to to gs to be is on in 58 00 m/ 80 m/to of (, as as to in 00 800 m/to s .8 mm to 0000 0.1 mm 0 m/1 if an is 2 3 at to to a to a to in 4in of to a DM 0% , a 0%. to 4 is is an by is to of if in be is in to us to to to a of on is to is an a to of a of a ) ) 2) ) ) ) in ) SC 1) a to 2) s to of Or a or to 3) 4) in AM in in ) is ) ) ） a 2） 3） is in at in to 5 1) to be to a is 2） to a as a 3） of is is 4) 1) is to to is is to a of 2) to in 3 ) Be of 2） up a to is 3) Be of or is at 4) to of 4 Be of 5 Be of a of AM he to be to to is is by in in go to a be to a , 2001. 2, 2001. 3,o , 2000 , (2) 4,he 2000 , (6) 5,e to of 2000 , (11) 6 高速加工和现代模具制造 一、概述 1目前模具制造的发展现状和趋势 模具作为重要的工艺装备，在消费品、电器电子、汽车、飞机制造等工业部门中，占有举足轻重的地位。工业产品零件粗加工的 75%，精加工的 50%及塑料零件的 90%将由模具完成。目前中国模具市场需求已达 500 亿元之规模。汽车模具、特别是覆盖件模具年增长速度将超过 20 %；建材模具也迅速发展，各种异型材模具、墙面和地面模具成为模具的新增长点，今后几年塑料门窗和塑料排水管增长将超过 30 %；家电模具年增长速度将超 过 10 %； 业年均增长速度超过 20 % ，对模具的需求占模具市场的 20 %。 2004 年中国机床工具工业产值将继续增长。我国模具制造市场潜力巨大。根据资料统计，近年来，我国模具的年总产值达到 30亿美元，进口超过 10亿美元，出口超过 1亿美元。增长从 1995年的25% 增加到 2005年的 50%。国外专家预言：亚洲在全球模具制造中占据的份额，将从 1995年的 25%增加至 2005年的 50%。 中国模具工业发展迅速，形成了华东和华南两大基地，并且逐渐扩大到其他省份。 (山东 ,安徽 ,四川 ) 1996 年 2002 年，模具制造业产值年平均增长 14%， 2003 年增长 25%。 2003 年我国模具产值为 450 亿人民币。总产量位居世界第 3，出口模具 上年增长 但是，我国技术含量低的模具已供过于求，精密、复杂的高档模具很大部分依靠进口。每年进口模具超过 10亿美元。出口超过 1亿美元 精密模具精度要求在 2 3 m,大型模具需要满足 8000模力注塑机的要求 ;小型模具需满足直径 1前，采用高速切削生产模具已经成为模具制造的大趋势，在国外一些模具生产厂 家，高速机床大面积取代电火花机床，高速切削大大提高了模具生产效率。机床企业瞄准模具生产企业，有的加工中心生产厂机床的 60%以上卖给模具加工企业。高速切削逐渐取代电火花精加工模具在国外的模具制造企业已经普遍采用，高速切削生产模具已经成为逐渐模具制造的大趋势，大大提高了模具生产效率和质量。采用高速切削替代电火花生产模具，可以明显提高效率、提高模具精度、使用寿命长。 2高速加工在模具制造中的应用 2 1高速切削的优点： 1） 刀具的高转速和机床的高进给以及高加速度，大大提高金属切除率； 2） 高速切削减小切削力； 3） 高速切削热大部分由切屑带走，工件发热少； 4） 高速切削减少振动，提高加工质量； 2 2高速加工应用于模具加工的效益 1） 快速粗加工和半精加工，提高加工效率； 2） 高速高精度精加工硬切削代替光整加工，表明质量高，形状精度提高，比 0%，减少手工修磨； 3） 硬切削加工最后成型表面，提高表面质量、形状精度， (不仅是表面粗糙度低，而且表面光亮度高 )，用于复杂表面的加工更具优势； 4） 避免 高模具寿命 20%； 5） 结合 别是形状复杂、薄壁类电极。 3 采用高速切削加工模具需要解决的问题 在国内，由于资金、技术等方面的原因，应用高速切削生产模具还处于初期阶段。 还存在机床、刀具、工艺以及其他方面的一些问题需要逐步解决。 缺点是加工成本高，对刀具的使用有较高的要求，不能使用过大的刀具，要有复杂的计算机编程技术做支持，设备运行成本高。 二、加工模具的高速加工机床 模具精加工和硬切削加 工需要数控高速机床外文翻译 新工具使新机器设计最优 当加工铝时，我们主要关心的是：铝粘住加工切削边缘的倾向；保证有好的碎片排屑形成切削边缘；和保证工具有足够的中心强度来承受切削力而不被破坏。 技术发展，比如： 列，已经使工具商重新考虑任何工艺水平的机器技术。用正确的加工和编程思路是很重要的。 材料，涂料和几何形状是与减小我们所关注问题相关系的工具设计的三个因素。如果这些因素不能一起很好的配合，成功的调整磨削是不可能的。为了成功进行高速铝加工，理解这三个因素是很必要的。 使组合边缘最小化 当加工铝时 ，一个失败的切削工具模式是，被加工的材料粘住工具切削边缘。这种情况会很快削弱工具的切削能力。由粘着的铝形成的组合边缘会导致工具变钝，以至不能切削材料。工具材料选择和工具涂料选择是被工具设计者用来减小组合边缘出现的主要工艺。 亚微米微粒碳化物材料要求很高的钴浓度来获得良好的微粒结构和材料强度属性。随着温度的升高，钴与铝发生反应，钴使铝与暴露的工具材料碳化物相粘合。一旦铝开始粘住工具，铝会在快速的在工具上形成组合边缘，使工具不可用。 在切削的进程中，减小铝粘合着的工具的暴露碳化物的秘诀就是找到正确的碳化物的平衡 来提供足够的材料强度。在加工铝时，为了减小粘附，使用能提供足够硬度的 纹理粗糙的碳化物来获得平衡，来使变钝变慢。 工具涂料 当尝试减小组合边缘时，第二个应该考虑的工具设计因素是工具涂料。工具涂料的选择包括： 氮化物，锆氮化物，钻石和钻石般的涂料（ 拥有这么多的选择，航空航天磨削商店需要知道在铝的高速加工应用中哪一种工作最有效。 和 具的 装应用进程使这些选项不合适铝的应用。 装进程建立了两个使铝粘住工具的模 式 程形成了一个表面，这表面是比底层材料更粗糙的。由这个进程形成的表面“凹凸”使工具中的铝在凹处快速集结。由于涂料有金属晶体和铁晶体特征， 料是可以和铝发生化学反应的。一种 料通常是包含铝的，这铝很容易和相同材料的切削表面粘合。表面粗糙度和化学反应特性将会导致工具和工作片体粘在一起，以致形成组合表面。 ap 导的试验中，人们发现在高速加工铝时，一个没有涂染过纹理粗糙的碳化物的工具的表面优于用 或者 染过的工具。这个试验不意味着所有工具涂料将减小工具的表现。钻石和 切削铝材料时，这些涂料很认为是能非常有效的提高工具的寿命。 钻石涂料被认为是表现最佳的涂料，但这种涂料要一个很可观的成本。对于表现价值， 料提供最佳成本，增加大约 20%总工具成本，而寿命相对于未涂染过纹理粗糙的碳化物的工具来是，是增长得很明显的。 几何形状 高速铝加工工具设计的拇指定律就是使微粒排屑空间最大化。这是因为铝是一种非 常柔软的材料。 常是可以增长的，它生成更多更大的微粒。 空航天磨削机器，比如 求额外关注工具几何休和工具强度。拥有强大的 80心轴的 器将折断工具如果他们不是用足够的中心强度设计的。 总的来说，锋利的切削边缘一直都可以用来避免铝的延伸。一个锋利的切削边缘将形成高剪切和高表面清洁，形成一个更好的表面和使表面振动最小化。结果是用优良的纹理碳化物材料比纹理粗糙的碳化物材料更有可能获得一个锋利的切削边缘。但由于 铝能粘住纹理好的材料，长久保持这各边缘是不太可能的。 粗略的折衷方案 纹理粗糙的材料是最好的折衷。那是一种很强大的材料，它能拥有一个可观的切削边缘。试验结果表明；在获得长的工具寿命的同时拥有好的表面的可以的。通过工具来进行油雾冷却是可以改进切削边缘的保持的。雾化逐渐使工具冷却，消除温度急增的问题。 螺旋角度是一个额外的工具几何考虑因素。传统上来说，当加工铝时，带有高螺旋角度的工具已经被运用。高螺旋角度可以使微粒更快地从部分脱离，但却增加力和热，这是由切削运动导致的。一个高螺旋角被用在工具上 ，并且很大数量的凹槽可以使微粒排泄。 当以非常高的速度加工铝时，由增加的力形成的热量可能会引起微粒与工具焊接在一起。此外，一个有很高螺旋角的切削表面将比低角度的更快产生微粒。仅仅利用两个凹槽工具设计使低螺旋角和足够微粒排泄区域成为可能。由导的延伸性试验中，当发展新工具流水线时，这被证明是最成功的方法。 he of to to is of is to as It is to in to If do is It is to of in to be in of of of to of is by so it no by to of a to s at to to of to to it a on it is to of to in is a of so as to he be to is so to in an an VD to to VD in is to it is by to in on In VD is to to A a of to In ap it at of an to of LC in a to to be is a to of LC 0%to as to an he of is to is is a is as an 0if In be to A a or is it is to a to to it is to he to be It is a a it is to a of is an is an a a A as of A is on a a of to at by to to In a a a a A a is to be in SG L. 外文资料翻译译文 新工具使新机器设计最优 当加工铝时，我们主要关心的是：铝粘住加工切削边缘的倾向；保证有好的碎片排屑形成切削边缘；和保证工具有足够的中心强度来承受切削力而不被破坏。 技术发展，比如： 列，已经使工具商重新考虑任何工艺水平的机器技术。用正确的加工和编程思路是很重要的。 材料，涂料和几何形状是与减小我们所关注问题相关系的工具设计的三个因素。如果这些因素不能一起很好的配合，成功的调整磨削是不可能的。为了成功进行高速铝加工，理解这三个因素是很必要的。 使组合边缘最小化 当 加工铝时，一个失败的切削工具模式是，被加工的材料粘住工具切削边缘。这种情况会很快削弱工具的切削能力。由粘着的铝形成的组合边缘会导致工具变钝，以至不能切削材料。工具材料选择和工具涂料选择是被工具设计者用来减小组合边缘出现的主要工艺。 亚微米微粒碳化物材料要求很高的钴浓度来获得良好的微粒结构和材料强度属性。随着温度的升高，钴与铝发生反应，钴使铝与暴露的工具材料碳化物相粘合。一旦铝开始粘住工具，铝会在快速的在工具上形成组合边缘，使工具不可用。 在切削的进程中，减小铝粘合着的工具的暴露碳化物的秘诀就是找到正确的碳化 物的平衡来提供足够的材料强度。在加工铝时，为了减小粘附，使用能提供足够硬度的 纹理粗糙的碳化物来获得平衡，来使变钝变慢。 工具涂料 当尝试减小组合边缘时，第二个应该考虑的工具设计因素是工具涂料。工具涂料的选择包括： 氮化物，锆氮化物，钻石和钻石般的涂料（ 拥有这么多的选择，航空航天磨削商店需要知道在铝的高速加工应用中哪一种工作最有效。 和 具的 装应用进程使这些选项不合适铝的应用。 装进程建立了两个使铝粘住 工具的模式 程形成了一个表面，这表面是比底层材料更粗糙的。由这个进程形成的表面“凹凸”使工具中的铝在凹处快速集结。由于涂料有金属晶体和铁晶体特征， 料是可以和铝发生化学反应的。一种 铝很容易和相同材料的切削表面粘合。表面粗糙度和化学反应特性将会导致工具和工作片体粘在一起，以致形成组合表面。 ap 导的试验中，人们发现在高速加工铝时，一个没有涂染过纹理粗糙的碳化物的工具的表面优于用 或者 染过的工具。这个试验不意味着所有工具涂料将减小工具的表现。钻石和 料可生成一个非常光滑的化学惰性的表面。在切削铝材料时，这些涂料很认为是能非常有效的提高工具的寿命。 钻石涂料被认为是表现最佳的涂料，但这种涂料要一个很可观的成本。对于表现价值， 料提供最佳成本，增加大约 20%总工具成本，而寿命相对于未涂染过纹理粗糙的碳化物的工具来是，是增长得很明显的。 几何形状 高速铝加工工具设计的拇指定律就是使微粒排屑空间最大化。这是因为铝 是一种非常柔软的材料。 常是可以增长的，它生成更多更大的微粒。 空航天磨削机器，比如 求额外关注工具几何休和工具强度。拥有强大的 80心轴的 器将折断工具如果他们不是用足够的中心强度设计的。 总的来说，锋利的切削边缘一直都可以用来避免铝的延伸。一个锋利的切削边缘将形成高剪切和高表面清洁，形成一个更好的表面和使表面振动最小化。结果是用优良的纹理碳化物材料比纹理粗糙的碳化物材料更有可能获得一个锋利的切削边缘 。但由于铝能粘住纹理好的材料，长久保持这各边缘是不太可能的。 粗略的折衷方案 纹理粗糙的材料是最好的折衷。那是一种很强大的材料，它能拥有一个可观的切削边缘。试验结果表明；在获得长的工具寿命的同时拥有好的表面的可以的。通过工具来进行油雾冷却是可以改进切削边缘的保持的。雾化逐渐使工具冷却，消除温度急增的问题。 螺旋角度是一个额外的工具几何考虑因素。传统上来说，当加工铝时，带有高螺旋角度的工具已经被运用。高螺旋角度可以使微粒更快地从部分脱离，但却增加力和热，这是由切削运动导致的。一个高螺旋角被用 在工具上，并且很大数量的凹槽可以使微粒排泄。 当以非常高的速度加工铝时，由增加的力形成的热量可能会引起微粒与工具焊接在一起。此外，一个有很高螺旋角的切削表面将比低角度的更快产生微粒。仅仅利用两个凹槽工具设计使低螺旋角和足够微粒排泄区域成为可能。由 导的延伸性试验中，当发展新工具流水线时，这被证明是最成功的方法。 he of to to is of is to as It is to in to If do is It is to of in to be in of of of to of is by so it no by to of a to s at to to of to to it a on it is to of to in is a of so as to he be to is so to in an an VD to to VD in is to it is by to in on In VD is to to A a of to In ap it at of an to of LC in a to to be is a to of LC 0%to as to an he of is to is is a is as an 0if In be to A a or is it is to a to to it is to he to be It is a a it is to a of is an is an a a A as of A is on a a of to at by to to In a a a a A a is to be in SG L. 购买后包含有 咨询 毕业设计（论文） 题目 1T 新型卷扬机设计 学生姓名 学 号 指导教师 系 主 任 二级学院院长 购买后包含有 咨询 要 对 1T 新型卷扬机设计 国内外的发展现状、优缺点、结构型式和其传动原理进行了一定的阐述。在设计过程当中，对内啮合传动产生的各种干涉进行了详细验算；从如何提高转臂轴承的寿命为出发点，来计算选择减速器齿轮 的模数，进行 一齿差 内齿轮副的设计计算，最终合理设计减速器的整体结构。 关键词： 1T 新型卷扬机 ；行星齿轮减速器；内齿轮副 购买后包含有 咨询 On of a In a of in to as to of of of 录 摘 要 . . 1 章 绪论 . 1 述 . 1 T 新型卷扬机的结构型式 . 1 型 1T 新型卷扬机 . 1 N 型 1T 新型卷扬机 . 2 第 2 章 1T 新型卷扬机设计总体参数的设计 . 4 题参数拟定 . 4 定电动机的型号 . 4 第 3 章 1T 新型卷扬机的内齿和外齿轮参数的确定 . 6 齿差传动原理 . 6 轮齿差的确定 . 6 定齿轮的精度等级和材料 . 7 第 4 章 轴的设计 . 11 的材料选择 . 11 的机构设计 . 11 入偏心轴的结构设计 . 12 出轴的机构设计 . 13 度计算 . 13 入轴上受力分析 . 13 入轴支反力分析 . 14 的强度校核 . 15 第 5 章 浮动盘式输出机构设计及强度计算 . 17 构形式 . 17 何尺寸的确定 . 17 轴与浮动盘平面的接触应力 . 17 合效率 . 17 对内啮合齿轮的效率 . 17 星结构的啮合效率 . 18 出机构的效率 . 18 浮动盘输出机构 . 18 星机构 . 18 臂轴承效率 . 18 效率 . 19 第 6 章 部分零件的校核 . 20 一齿差行星齿轮传动受力分析 . 20 齿轮受力 . 20 输出机构受力 . 21 转臂轴承受力 . 21 轴的强度校核计算 . 22 V 输入轴的强度校核 . 22 键的校核计算 . 24 联轴器处键的校核 . 25 偏心套处键的校核 . 25 支座处键的校核 . 25 轴承的校核计算 . 25 总结 . 31 致 谢 . 32 参考文献 . 33 1 第 1 章 绪论 述 随着现代工业的高速发展，机械化和自动化水平的不断提高，各工业部门需要大量的减速器，并要求减速器体积小，重量轻，传动比范围大，效率高，承载能力大，运转可靠以及寿命长等。减速器的种类虽然很多，但普通的圆柱齿轮减速器的体积大，结构笨重；普通的蜗轮减速器在大的传动比时，效率较低；摆线针轮行星减速器虽能满足以上提出的要求，但成本较高，需要专用设备制造；而渐开线 1T 新型卷扬机 不但基本上能满足以上提出的要求，并可用通用刀具在插齿机上加工，因而成本较低。能适应特 种条件下的工作，在国防，冶金，矿山，化工，纺织，食品，轻工，仪表制造，起重运输以及建筑工程等工业部门中取得广泛的应用。 T 新型卷扬机 的结构型式 1T 新型卷扬机设计 常用的结构型式有 N 型和 两种。 型 1T 新型卷扬机 其输出机构的型式不同可分为十字滑块式 、 浮动 式和孔销式三种。现以孔销式为例来简述其组成和原理。 2 图 1 1 1型的孔销式 主要由偏心轴 1，行星齿轮 2，内齿 轮 3，销套 4，销轴 5，转臂轴承 6，输出轴 7和壳体等组成。 图 1动原理简述如下：当电动机带动偏心轴 1转动时，由于内齿轮 3与机壳固定不动，迫使行星齿轮 2绕内齿轮 3作行星运动（既公转又自转）。但由于行星齿轮与内齿轮的齿数差很少，所以行星齿轮绕偏心轴中心所作的运动为反向低速运动。利用输出机构 V 将行星轮的自转运动按传动比 1i 而传递给输出轴 7，从而达到减速的目的。 图 1结 构为减速器的输出结构，其特点是从结构上保证行星齿轮上的销孔直径比销轴套的外径大两倍偏心距。在运动过程中，销轴套始终与行星齿轮上的销孔壁接触，从而使行星齿轮的自转运动通过轴套传给输出轴，以实现与输入轴方向相反的减速运动。 N 型 1T 新型卷扬机 1T 新型卷扬机 按其输出构件的不同，又可分为外齿轮输出和内轮输出二种型式。以下以内齿轮输出为例来简述其组成和原理。 3 图 1 1图 1主要由以下四个部分组 成； 输入轴 1上做一个偏心轴颈，以构成转臂。为了达到平衡，在偏心轴颈的两侧装有平衡块 2。 行星齿轮 4和 7相联结在一起，安装在偏心轴颈上；为了减少摩擦，在行星齿轮与偏心轴颈间装有两个转臂轴承 3。 内齿轮 5与机座 6联接在一起，固定不动。 内齿轮 8与输出轴制成一整体，把运动输出。 传动原理简图如图 1理简述如下：当电动机带动偏心轴 1 转动时 ， 由于内齿轮 5与机壳 6固定不动，迫使行星齿轮 4绕内齿轮 5做行星运动（既公转又自转）。但由于行星齿轮与内齿 轮的齿数差很少，所以行星齿轮绕偏心轴 1中心所作的运动为反向低速运动。行星轮 7与输出轴上的内齿轮 8作行星运动，把运动传出去，达到减速的目的。 4 第 2 章 1T 新型卷扬机设计 总体参数的设计 题参数拟定 设计渐开线 1T 新型卷扬机 卷筒，减速器由电机直接驱动，输出机构为销轴式，内齿轮连同卷筒输出。要求尺寸小。已知设计参数： 1、额定起重量：1t， 2、卷扬速度： 20m/ 3、电动机功率： 4、电动机转速：1450转 /分， 5、传动比： 62。 定电 动机的型号 选上述不同转速的电动机进行比较，查机械基础 录 50 及相关资料得电动机数据和计算出总的传动比，列于下表： 5 方案 电机型号 额定功率 机转速 r/机质量 考 价格（元） 同步 转速 满载转 速 1 500 1440 38 760 2 6 000 970 63 1022 3 50 720 79 800 表二 为降低电动机重量和价格，由表二选取同步转速为 1500r/系列 电动机，型号为 查机械基础 录 51，得到电动机的主要参数以及安装的有关尺寸 (见以下两表： 电动机的技术数据 电动机型号 额定功率 （ 同步转速 （ r/ 满载转速 （ r/ 堵 转 转 矩额 定 转 矩最 大 转 矩额 定 转 矩500 1440 6 第 3 章 1T 新型卷扬机 的内齿和外齿轮参数的确定 齿差 传动原理 图 3图，它主要由偏心轴、行星轮（两个）、内齿轮、销套（未画出）、销轴、转臂轴承（未画出）等组成。属于 图 3 3典型的减速器。它主要由偏心轴，行星齿轮，内齿轮，销套，销轴，转臂轴承 ，输出轴和壳体等组成。图 1动原理简述如下：当电动机带动偏心轴 1转动时，由于内齿轮与机壳固定不动，迫使行星齿轮绕内齿轮作行星运动（既公转又自转）。但由于行星齿轮与内齿轮的齿数差很少，所以行星齿轮绕偏心轴中心所作的运动为 反向低速运动。利用输出机构 V 将行星轮的自转运动按传动比 1i 而传递给输出轴，从而达到减速的目的。 轮齿差的确定 一齿差 传动一般齿差数为 1 4，由于传动比 i 62，可取齿差数1。 当内齿轮 2固定，转臂 件 由上式得传动比公式为： 121zi 上式中的“”号表示从动件 转向相反。 当构件 V 固定，转臂 H 主动，内齿轮从动（即相当于卷筒转动 的情况），可得出传动比公式为： 7 221zi 上式中的“ +”号，表示从动件 2与主动件 已知齿数差1 1， i 62，可得： 2z 1 62 62 ， 1z 6261。 定齿轮的精度等级和材料 一般选用 7级精度。 内齿轮采用 40 热处理要求：调质后表面淬火，调质硬度为 250面接触疲劳极限应力 00 ，齿轮齿根弯曲疲极限应力 50 ；外齿轮（行星轮）用 20碳淬火，低温回火，表面硬度 60心部 02面接触疲劳极限应力 350 ，齿轮齿根弯曲疲极限应力 00 。 （ 2）按齿面接触疲劳强度设计齿轮 由于 本设计中的减速器是软齿面的闭式齿轮传动，齿轮承载能力主要由齿轮接触疲劳强度决定，其设计公式为： 1231 12 . 3 2 ( ) u 确定载荷系数 K 因为该齿轮传动是软齿面的齿轮，圆周速度也不大，精度也不高，而且齿轮相对轴承是对称布置，根据电动机和载荷的性质查机械设计学基础 5 8，得 取 K 接触疲劳许用应力 l i S ）接触疲劳极限应力 由机械设计学基础 30中的 ，根据两齿轮的齿面硬度，查得 45钢的调质处理后的极限应力为 600 560 ）接触疲劳寿命系数 应力循环次数公式为 N=60 n 8 工作寿命每年按 300天，每天工作 2 8小时，故 300 10 2 8)=48000h 0 1 48000=109 9 812N 1 . 3 4 4 1 0N = 3 . 2 0 7 6 1 0i 4 . 1 9 查机械设计学基础 31，且允许齿轮表面有一定的点蚀 ) 接触疲劳强度的最小安全系数 机械设计学基础 10，得 1 ）计算接触疲劳许用应力 。 将以上各数值代入许用接触应力计算公式得 l i m 1 11m i 0 1 . 0 2 6121Z M P a M P l i m 2 22m i 0 1 . 1 5 6441Z M P a M P ）齿宽系数 由于本设计的齿轮传动中的齿轮为对称布置，且为软齿面传动，查机械基础4 12，得到齿宽系数的范围为 1d 。 ）计算小齿轮直径 于21，故应将1p代入齿面接触疲劳设计公式，得 2 131 12 . 3 2 ( ) 5 6 . 8 5 m T ud u 圆周速度 v 111 1 . 4 3 5 /6 0 1 0 0 0m s 查机械设计学基础 7， 3 10 和 0 63 10 ，查机械设计学基础 5 34得， ， )弯曲疲劳强度的最小安全系数 传动要求一般的可靠性，查机械设计学基础 10，取 ）弯曲疲劳许用应力 将以 上各参数代入弯曲疲劳许用应力公式得 F l i m 1F P 1 N 1F m i Y = 1 M P a = 1 5 0 M P . 2 F l i m 2F P 2 N 2F m i Y = 1 M P a = 1 4 1 . 6 7 M P . 2 ）齿根弯曲疲劳强度校核 311 1 112 2 1 . 5 8 2 . 5 1 1 0= 2 . 8 1 M P a = 6 3 . 4 3 M P 3 6 0F F F b m d 312 2 212 2 1 . 5 8 2 . 5 1 1 0 2 . 2 4 5 2 . 4 36 0 3 6 0F F F M P a M P ab m d 因此，齿轮齿根的抗弯强度是安全的。 11 第 4 章 轴的设计 的材料选择 轴的毛坯多用轧制的圆钢或锻钢。锻钢内部组织均匀，强度较好，因此，重要的大尺寸的轴，常用锻造毛坯。 轴的常用材料机械性 能见机械设计表 本减速器的偏心轴材料选 45 钢调质，齿轮输出轴跟输出内齿轮的材料相同为 40 的机构设计 轴的结构和形状取决于下面几个因素： 合性质及其联接固定的方法； 寸和位置； 配方法以及其他特殊要求。 可见影响轴的结构与尺寸的因素很多，设计轴时 必须针对不同的情况进行具体的分析 。 但是，不论何种具体条件，轴的结构都应满足：轴和装在轴上的零件要有准确的工作位置；轴上的零件应便于装拆和调整；轴应具有良好的制造工艺性等。总结一条原则是：便于装拆，定位准确，固定可靠，便于制造，受力合理。 对轴的结构进行设计主要是确定轴的结构形状和尺寸。一般在进行结构设计时的已知条件有：机器的装配简图，轴的转速，传递的功率，轴上零件的主要参数和尺寸等。 以下为该传动的偏心轴的机构确定过程： 12 入偏心轴的结构设计 根据轴向定位的要求确定各段直径和长度 1. 1到 2段利用连轴器接电机，根据 5长度为 50 段，由选择的深沟球轴承 6007，其内径 d=35承宽度 B=36时考虑到一个箱盖的厚度问题，故这段取也取为 43时在这段末尾开一个退刀槽方面定位和加工。 3. 3到 4这段主要式考虑到齿轮与箱体壁之间的间隙，同时开一退刀槽方便固定用，根据选用的深沟球轴承 6308，其内径 d=40承宽度 B=23以取这段为 33时为方便定位和加工开一退到槽。 5 这段主要用于支撑滚子用，取为 205 到 6 这段 设计和 3 到 4 一样， 取其长度为 33 5. 6 到 7 之间 考虑到安装设计 一 个台阶，每个宽为 3 7到 8段根据选用的深沟球轴承 内径 d=20承宽度 B=14取该段为 12时为方便定位和加工开一退刀槽。以上所开的退刀槽的宽度都取为 2 6. 参考机械设计，取该轴的倒角为 452 ，所有倒圆为 输入偏心轴上零件的轴向定位 :连轴器与该轴的轴向定位采用平键连接，由 西北工业大学机械原理及机械零件教研室编写的 机械设计 第八版 中 表 6得该平键为 14 9 40 13 出轴的机构设计 根据轴向定位的要求确定各段直径和长度 : 输入偏心轴上零件的轴向定位 :参考机械设计，取该轴的倒角为 452 ，所有倒圆为 连轴器与 轴的轴向定位采用平键连接，由 西北工业大学机械原理及机械 零件教研室编的 机械设计 第八版表 64 9 60。 度计算 轴的材料为 45钢，经调质处理，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 650 360 1 270 1 155 入轴上受力分析 轴传递的转矩为 2 800 m齿轮的圆周力 22 2 8 0 0 9 0 3 9 . 5 50 . 1 7 7 齿轮的径向力 14 22 s i n 2 8 0 0 s i n 4 8 . 7 3 2 7 2 3 0 . 4 7c o s 0 . 1 7 7 c o s 2 0 齿轮的轴向上 22 2 8 0 0 9 6 1 9 . 6 7c o s 0 . 1 7 7 c o s 2 0 入轴支反力分析 1 在水平平面的支反力，由 0,得 02 cB z A B r A B x dR l F l F 0 . 1 7 77 2 3 0 . 4 7 0 . 0 5 7 9 6 1 9 . 6 922 7 7 0 5 . 3 60 . 0 5 7 B l 为负值说 明方向与假设方向相反。 由 0 ,得 7 2 3 0 . 4 7 ( 7 7 0 5 . 3 6 ) 1 4 9 3 5 . 8 3A z r B R N N 2 在垂直平面内的支反力，由图可得 1 7 2 3 0 . 4 7 3 6 1 5 . 2 3 522A y B y F N N 3 做弯矩和转矩图 1）齿轮的作用力在水平平面的弯矩图 1 4 9 3 5 . 8 3 0 . 0 5 7 8 5 1 . 3 4 .D z A z A l N N m 15 1 0 . 1 7 78 5 1 . 3 4 9 6 1 9 . 6 9 0 z D z x F N m 齿轮的作用力在垂直平面的弯矩图 3 6 1 5 . 2 3 5 0 . 0 5 7 2 0 6 . 0 7 .D y A y A l N N m 由于齿轮作用力在 出的最大合成弯矩 2 2 2 28 5 1 . 3 4 2 0 6 . 0 7 . 8 7 5 . 9 3 z D M N m N m 2) 做转矩图 2 800 m的强度校核 1）确定危险截面 根据轴的结构尺寸及弯矩图，转矩图，截面 有轴承配合引起的引力集中；截面 有齿轮配合引起的应力集中，故属于危险截面。现对 2）安全系数校核计算 由于该减速器机轴转动，弯矩引起对称循环的应力，弯矩引起的为脉动循环的切应力。 弯曲应力幅为： 68 7 5 . 9 3 1 0 5 2 . 6 51 6 . 6 3 7 5 P a P 式中 W 抗断面系数，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 由于式对称循环弯曲应力，故平均应力 0m 根据 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 6162 7 0 1 0 1 . 4 62 . 6 2 5 2 . 6 5 1 0 00 . 9 2 0 . 8 1 式中1 45 钢弯曲对称循环应力时的疲劳极限，由 机械工业出版社出版 的新版机械设计手册第三卷中的 表 =270K 正应力有效应力集中系数，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 根据配合查得 K= 表面质量系数，轴经车削加工，按 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 19 = 尺寸系数，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的表 =切应力幅为： 1 800 1 2 . 0 22 2 3 3 . 2 7 5m a a M 16 式中 W 抗断面系数，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 由于式对称循环弯曲应力，故平均应力 0m 61661 5 5 1 0 4 . 7 01 . 8 9 1 2 . 0 2 1 0 0 . 2 1 1 2 . 0 2 1 00 . 9 2 0 . 8 1 式中 1 45钢扭转疲劳极限，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 得1=155K 切应力有效应力集中系数，由 机械工业出版社出版的新版机械 设计手册第三卷中的 表 根据配合查得 K= ， 同正应力情况； 平均应力折算系数，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 =轴 定 2 2 2 21 . 4 6 4 . 7 0 1 . 3 91 . 4 6 4 . 7 0 由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 表 知，S=故 S S，该轴 同理可验证输出轴也符合强度要求。 17 第 5 章 浮动盘式输出机构设计及强度计算 构形式 浮动盘滚动轴式和浮动盘滚套式，机械工业出版社出版的第 2版齿轮试论手册上册图 为浮动盘滚套式，前者用于小功率减速器， 结构简单，外形尺寸小；后者用于中小功率，一种装配式结构，变于加工，降低盘体重量。次处设计的少齿差行星齿轮减速器属于小功率，故选浮动盘滚动轴式。 何尺寸的确定 因前面所设计的式双偏心传动，故两行星轮中间的浮动盘尺寸为： 1 4 ( 3 6 ) 1 4 7 4 2 . 1 4 8 5 + ( a m m 3 6 ) m m = 1 5 5 m 4 ( 1 2 ) 1 4 7 4 8 4 2 . 1 4 8 5 ( 1 2 ) 9 0 d a m m m m 中 销轴中心分布圆直径 ( d 滚子外径（ ； a 偏心距（即齿轮副的中心距）（ 。 轴与浮动盘平面的接触应力 15 4 4 2 . 1 81 9 0 1 9 0 9 9 6 . 1 1 1 0 0 0 1 2 0 09 2 2 P M P M 合效率 对内啮合齿轮的效率 由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式 （ 79）得 59( t a n t a n ) ( t a n 2 0 . 0 2 9 t a n 4 8 . 7 3 2 ) 7 . 2 822cc a 所以 0 . 5 0 . 5 ( 7 . 2 8 ) 7 . 7 8c a 又由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 80）得 60( t a n t a n ) ( t a n 4 8 . 7 3 2 t a n 1 4 . 9 7 7 ) 8 . 3 322ba b a 18 所以 0 . 5 8 . 3 3 0 . 5 7 . 8 3b a 按内齿轮插齿，外齿轮磨齿时齿廓摩擦系数 0 0 E ，取 ，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 78）得 1 1 1 11 ( ) ( ) 1 0 . 0 8 ( ) ( 7 . 7 8 7 . 8 3 ) 0 . 9 9 8 95 9 6 0HN c 星结构的啮合效率 因为 1，由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 76）得 () ( 6 0 5 9 ) 0 . 9 9 8 9 0 . 9 3 8 06 0 5 9 0 . 9 9 8 9Hb b c b c 出机构的效率 浮动盘输出机构 由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 84）得 121 取摩擦系数w=心距 a =轴中心半径47、 2 则 11 0 . 9 9 9 9 62 0 . 0 0 2 2 . 1 3 72 117 3 . 5 星机构 由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 81）得 () ( 6 0 5 9 ) 0 . 9 9 9 6 0 . 9 9 7 66 0 5 9 0 . 9 9 9 6Hb b c V Hb c 臂轴承效率 由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 86）得 1c o d 滚动轴承摩擦系数B=33112 轴承0，模数 m=3，20 则 19 0 . 0 0 2 6 01 0 . 9 5 7 43 1 c o s 2 0B 效率 由 机械工业出版社出版的新版机械设计手册第三卷中的 式（ 75）得 0 . 9 3 8 0 0 . 9 9 7 6 0 . 9 5 7 4 0 . 8 9 5 9 W H V B 20 第 6 章 部分零件的校核 一齿差 行星齿轮传动主要受力构件有内齿轮、行星轮、输出机构和转臂轴承等。行星轮承受内齿轮、输出机构和转臂轴承的作用 力 (
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