二级减速器三维实体设计[PROE]【39张图/8000字】【优秀机械毕业设计论文】
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二级
减速器
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机械
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目 录
1绪论 …………………………………………………………………………3
1.1 减速器的主要型式及其特性…………………………………………………3
1.2 减速器结构……………………………………………………………………4
1.3减速器润滑……………………………………………………………………5
1.4设计的目的……………………………………………………………………6
1.5已知条件 …………………………………………………………………7
2 减速器结够分析………………………………………………………………8
2.1 分析传动系统的工作情况……………………………………………………8
3 传动装置的总体设计…………………………………………………………9
3.1 选择电动机……………………………………………………………………9
4 计算各轴的转速功率和转矩…………………………………………………11
4.1 转速……………………………………………………………………………11
4.2 输出功率………………………………………………………………………11
4.3 输出转矩………………………………………………………………………11
5 齿轮的参数设计………………………………………………………………12
5.1 选材……………………………………………………………………………12
5.2 高速轴…………………………………………………………………………12
5.3 齿根弯曲疲劳强度校核………………………………………………………14
5.4 高速轴…………………………………………………………………………16
5.5 齿根弯曲疲劳强度校核………………………………………………………17
6 工作能力分析计算……………………………………………………………20
6.1 校核齿轮强度（校核低速级大齿轮）………………………………………20
7 高速轴的设计…………………………………………………………………20
7.1 选 材 …………………………………………………………………………20
7.2 初估直径………………………………………………………………………21
7.3 结构设计………………………………………………………………………21
8 高速轴轴承……………………………………………………………………21
9 中间轴的设计…………………………………………………………………22
9.1 选材……………………………………………………………………………22
9.2 初估直径………………………………………………………………………22
9.3 结构设计………………………………………………………………………22
10 中间轴轴承……………………………………………………………………23
11 滚动轴承………………………………………………………………………27
12 键联接的选择与计算…………………………………………………………29
13 箱体的主要尺寸计算…………………………………………………………31
14 基于PROE软件的设计说明 …………………………………………………33
结论…………………………………………………………………………………36
致谢…………………………………………………………………………………37
参考文献……………………………………………………………………………38
- 内容简介：
-
1 业 论文 （ 设计 ） 任务书 学部 专业 学生 号 导教师 授 工作单位 业设计（论文） 拟定题目 基于 二级齿轮减速器设计 毕业设计（论文） 时间安排 201X 年 月 日 至 201X 年 月 日 毕业设计（论文） 的主要内容 1、目的和意义 通过本选题使学生运用所学基本理论知识、专业技能养成分析解决面向 三维 的 机械基础设计 能力。 学会本专业中英文文献资料的检索方法，养成科学研究的基本素质。 2、工作进程 进行本选题资料收集并完成开题报告； 在充分阅读有关资料的基础上完成论文初稿； 在指导教师的指导下完成论文终稿。 3、具体要求 仔细阅读毕业论文工作规范及撰写规范； 尽可能与导师保持联系； 参考资料应尽量选择近 5 年来的文献 15 篇 (含著作 )并至少有 2 篇 外 文资料； 提交 12000 字说明书 （终稿）两份 、 电子文档 等相关资料 。 4、论文写作前应拟出论文提纲并征求导师意见，论文主要内容至少包括： 12000 字以上的 说明书 ； 维图纸一套 ； 维工程图一套 ； 开题报告、翻译等相关附件 。 5、在本选题研究中，如发现难以完成既定任务而需更换选题，应征求导师同意。 参考资料及文献 查询方向、范围：（由指导教师指定） 注： 部 下达，一式三份， 学部 、指导教师、学生各一份。其中 学部 的一份待答辩完后作为附件装入学生 毕业设计（论文） 资料袋中； 业设计（论文） 开始 1 周内由指导教师填写完毕。 附表一 2 指导教师（签名）： 日期： 教研室主任 （ 签名 ） : 日期： 1 院 毕业 论文 （ 设计 ） 开题报告 毕业设计（论文） 题目 基于 二级齿轮减速器设计 指导教师姓名 授 一、论文选题的目的和意义 减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮 蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，这时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。 近几十年来，计算机技术、信息技术、自动化技术在机械制造中的广泛应用， 改变了制造业的传统观念和生产组织方式。一些先进的齿轮生产企业已经采用精益生产、敏捷制造、智能制造等先进技术，形成了高精度、高效率的智能化齿轮生产线和计算机网络化管理。 在产品设计阶段，就同时进行工艺过程设计及安排产品整个生产周期的各配套环节。市场的快速反应大大缩短了产品投放市场的时间。零部件企业正向大型化、专业化、国际化方向发展。齿轮产品将成为国际采购、国际配套的产品。 此次设计的基于 的二级 齿轮减速器特点是结构简单，维修非常方便，而且从价格的因素考虑，它比较便宜，肯定获得更多的客户，而且圆柱齿轮减 速机用起来很稳定，不容易出现什么故障，体积小，重量轻。比现有的齿轮减速器减少 1/3 左右；机械效率高，啮合效率大于 95%，整机效率在 85%以上，且减速器的效率将不随传动比的增大而降低，这是别的许多减速器所不及的； 本齿轮传动的特点主要有： 1 效率高 在常用的机械传动中，以齿轮传动效率最高。如一级圆柱齿轮传动的效率可达 99。 2 结构紧凑 在同样的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸一般比较小。 3 工作可靠，寿命长 设计制造正确合理，使用维护良好的齿轮传动，工作可靠，寿命可长达一，二十年，这也是其它机械传 动所不能比拟的。 4 传动比稳定 传动比稳定是对传动性能的基本要求。齿轮传动能广泛应用，也是因为具有这一特点。 附表二 2 通过计算首先用 维软件进行三维设计，其次运用 行传统的二维平面设计，完成圆柱齿轮减速器的平面零件图和装配图的绘制。通过毕业设计，树立正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程和其他课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力，及学习机械设计的一般方法和步骤。掌握机械设计的一般规律，进行机械设计基本技能的训练。 因此 ，本课题的选择既是对理论与实践相结合的一次学习机会，对生 产也有很好的指导意义。 二、国内外关于该论题的研究现状和发展趋势 自 20 世纪 60 年代以来 ,我国先后制订了 130 70 圆柱齿轮减速器等一批通用减速器标准 ,除主机厂自制配套使用外 ,还形成了一批减速器生产厂。我国现有齿轮生产企业 613 家 (其中国有与集体所有的大中型企业 110 家 ,国有、集体所有的小企业435 家 ,私有企业 48家 ,三资企业 25 家 ) 。生产减速器的厂家有数百家 ,年产通用减速器75 万台左右 ,年生产总值约 250 亿元。这些企业和厂家对发展我国的机械产品作出了贡献。 20 世纪 60 年代的减速器大多数是参照前苏联 20 世纪 40 50 年代的技术制造的 ,后来虽有所发展 ,但限于当时的设计、工艺及装备条件 ,其总体水平与国际水平有较大差距。 改革开放以来 ,我国引进了一批先进的加工装备。通过不断引进、消化和吸收国外先进技术以及科研攻关 中， 开始掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度都有较大的提高 ,通用圆柱齿轮的制造精度可从60的 8 9 级提高到 88的 6级 ,高速齿轮的制造精度可稳定在 4 5级。部分减速器采用硬齿面后 ,体积和重量明显减 小 ,承载能力、使用寿命、传动效率有了大幅度的提高 ,对节能和提高主机的总体水平起到明显的作用。 从 1988 年以来 ,我国相继制定了 50 60种齿轮和蜗杆减速器的标准 ,研制了许多新型减速器 ,这些产品大多数达到了 20世纪 80年代的国际水平。目前 ,我国可设计制造 2 8001 700种棒材、线材轧机用减速器可全部采用硬齿面。但是 ,我国大多数减速器的水平还不高 ,老产品不可能立即被替代 ,新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。 随着我国航天、航空、机械、电子、能源及核工业等方面的快速发展和工业机器人等在各工业部门的应用 ， 我国在谐波传动技术应用方面已取得显著成绩。同时 ,随着国 3 家高新技术及信息产业的发展 ,对谐波传动技术产品的需求将会更加突出。船用齿轮箱在某些指标方面与国际先进水平尚有一定差距 ,但在制造精度方面及某些产品性能方面已接近国际水平。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高 ,游艇、高速艇齿轮箱将会有较大的发展。面临 21 世纪 ， 齿轮先进制造技术的全过程实现计算机信息技术与现代管理技术的结合 ,将会飞速发展。随着我国改革开放 ， 世界级的 跨国大公司已开始大举进军中国市场 ,并以独资、合资、合作制造等形式在我国生产汽车、工程机械、大型成套设备的齿轮及齿轮装置 ,齿轮产品在我国将会有大量国际品牌加入 ,这必将促使我国零部件结构的大调整 ,车辆齿轮生产的专业化集中度将继续提高。目前齿轮行业存在的低水平制造能力过剩 ,高水平制造能力不足的局面必须改变。 中国齿轮行业在 20 世纪 90 年代的快速发展 ,已基本完成了由卖方市场到买方市场的转变。随着我国体制改革的深入 ,充分发挥行业协会作用 ,加强行业自律性市场约束 ,形成有序竞争的市场机制 ,是当前市场发展的迫切任务。 总之 ,当今世界各国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高、二低、二化方面发展。六高即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高传动效率 ;二低即低噪声、低成本 ;二化即标准化、多样化。减速器和齿轮的设计与制造技术的发展 ,在一定程度上标志着一个国家的工业水平 ,因此 ,开拓和发展减速器和齿轮技术在我国有广阔的前景。 4 5 三、论文的研究方法及 预期达到的目的 熟悉设计课题，查阅资料进行设计方案分析 ； 总体方案 设计，结构设计及其设计计算 ；画装配草图，画 三维 装配图 ； 画 二维 装配图 ； 画工作零件图 。 四、论文撰写提纲 1 绪论 2 减速器结构分析 3 传动装置的总体设计 4 计算各轴的转速功率和转矩 5 齿轮的参数设计 6 工作能力分析计算 7 高速轴的设计 8 高速轴轴承 9 中间轴的设计 10 中间轴轴承 11 滚动轴承 12 键联接的选择与计算 13 箱体的主要尺寸计算 14 结束 五、论文工作进度安排 3 月 1 日 3 月 14 日毕业实习阶段。 毕业实习，查阅资料，到多个公司实践，撰写实习报告。 3 月 15 日 3 月 31 日开题阶段。 提出总体设计方案及草图，填写开题报告。 4 月 1 日 5 月 14 日 设计初 稿阶段。 完成 三维 总体设计图、部件图、零件图。 5 月 15 日 5 月 31 日 中期工作阶段。 完善 三维总体 设计 并绘制二维 图纸，编写毕业设计说明书，中期检查。 6 月 1 日 6 月 2 日毕业设计预答辩。 6 月 3 日 6 月 9 日毕业设计整改。 图纸修改、设计说明书修改、定稿，材料复查。 6 月 10 日 6 月 11 日毕业设计材料评阅。 6 月 12 日 6 月 13 日毕业答辩。 6 月 14 日 6 月 15 日材料整理装袋。 6 指导教师意见： （ 手写。应从课题的意义、难度、创新性、理论和应用价值以及计划的进度安排、课题的可行性等方面给出评价） 指导教师签名： 年 月 日 学部 意见 ： 签署“同意开题” 学部主任 签名 （签章） ： 年 月 日 备注： 1、开题报告应根据指导教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在毕业设计开始后三周内完成； 1、要有“同意开题”字样。 2、 如有两个指导教师， 第一、第二指导教师均要签字 目录 摘要 . 绪论 . 1 速器研究的目的和意义 . 1 轮减速器的现状及发展趋势 . 1 题研究的内容 . 3 知条件 . 3 2 减速器结构分析 . 4 析传动系统的工作情况 . 4 动系统的作用 . 4 动方案的特点 . 4 机和工作机的安装位置 . 4 择电动机 . 5 择电动机系列 . 5 电动机功率 . 5 效率 . 5 算电动机的输出转矩 . 5 算电机的转速 . 5 算总传动比及各级传动比和效率 . 5 轮和轴的参数设计 . 6 速 . 6 出功率 . 6 出转矩 . 6 3 齿轮和轴的参数设计 . 7 轮设计及选材 . 7 计算齿轮的许用应力 . 7 参数 . 7 接触强度设计 . 8 要尺寸计算 . 8 根弯曲疲劳强度校核 . 9 速轴 . 11 选参数 . 11 接触强度设计 . 11 要尺寸计算 . 12 根弯曲疲劳强度校核 . 12 速轴的设计 . 14 材 . 14 估直径 . 14 构设计 . 14 速轴轴承 . 14 间轴的设计 . 14 选材 . 14 估直径 . 14 构设计 . 15 间轴轴承 . 15 速轴的设计与强度校核 . 15 材 . 15 估直径 . 15 构设计 . 15 速轴的轴承 . 15 速轴的强度校核 . 16 轮的力分析计算 . 16 力方向判断如下图 . 16 座反力分析 . 16 量弯矩 . 17 核强度 . 17 论 . 18 4 轴承 与键连接选择与计算 . 19 承 的选择与计算 . 19 动机小带轮端的键 . 20 速轴大带轮端的键 . 20 间轴的键 . 20 速轴键 . 21 5 箱体的主要尺寸计算 . 22 6 基于 三维建模设计 . 24 件的三维建模 . 24 速器下箱体 . 24 速器上箱体 . 25 轮设计 . 26 的设计 . 28 速器运动仿真 . 33 结论 . 34 致谢 . 35 参考文献 . 36 要 减速器是由封闭在刚性壳内所有齿轮的传动组成的一独立完整的机构。通 过此次设计可以初步掌握一般简单机械的完整设计及了解构成减速器的通用零部件。 该论文完成 两级圆柱齿轮减速器 的设计，主要包括以下内容：介绍主要装置的性能、规格、型号及技术数据；说明了设计原理并进行了方案选择，绘出了相关图形和表格；对各种方案进行了分析和比较并介绍了所用方案的特点；应用原始数据以及相关公式对各种方案进行了计算，并根据计算结果确定应选用元器件或零部件；进行结构设计和方案校核；对实验中所得到的资料进行归纳、分析和判断，提出自己的结论和见解 。 关键词 传动比 电动机 齿轮 减速器 he is in of of a of of of to of of of of of is on be in or of to to on in 绪论 速器研究的目的和意义 通过设计，提高分析问题解决问题的能力。通过设计加深了对所学知识的认识和理解，为进一步开拓专业知识创造条件，锻炼了动手动脑的能力，通过实践运用巩固了所学知识，加深了解其基本原理。 （ 1）通过设计熟悉机器的具体操作，增强感性认识和社会适应能力，进一步巩固，深化已学过的理论知识，提高综合运用所学知识发现问题，解决问题的能力。 （ 2）学习机械设计的一般方法，掌握通用机械零件，机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。 （ 3）对所学技能的训练，例如：计 算 绘图，查阅设计资料和手册，运用标准和规范等。 （ 4）学会运用多种手段工具解决问题，如：在本设计中可选择 轮减速器的现状及发展趋势 减速器是用于原动机和工作机之间的独立的传动装置。用来降低转速和增大扭矩，以满足工作的需要。在现代机械中应用很广泛。具有品种多，批量小更新换代快的特点。圆柱齿轮减速器具有体积小，重量轻，承载能力大，传动平稳，效率高，所配电机范围广等特点，可广泛用于各行业需要减速的设备上。当今的减速器正向大功率，大传动比，小体积，高机械效率以及使用寿命长的方 向发展。我国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高 二低，二化方面发展。六高既高承载能力，高齿面硬度，搞速度，搞精度。高可靠性和高传动效率。二低是低噪声，低成本；二化是标准化多样化，在现在机械中应用极为广泛。 20 世纪 70 年代末以来，减速器技术有了很大发展。产品发展的总趋势是小型化、高速化、低噪声和高可靠性；技术发展中最引人注目的是硬齿面技术、功率分支技术和模块化设计技术。到 80 年代，国外硬齿面技术已日趋成熟。采用优质合金钢锻件、渗碳淬火磨齿的硬齿面齿轮，精度不低于 6级，综合承载能力为 中硬齿面调质齿轮的 3 4 倍，为软齿面齿轮的 4 5 倍。中等规格的硬齿面减速器的重量仅为中硬齿面减速器的 1/3 左右，且噪声低、效率高、可靠性高。对通用减速器而言，除普遍采用硬齿面技术外，模块化设计技术已成为其发展的一个主要方向。它旨在追求高性能的同时，即可能减少零部件及毛坯的品种规格和数量，以便于组织生产，形成批量，降低成本，获得规模效益。同时，利用基本零件，增加产品的型式和花样，尽可能多地开发使用地变型设计或派生系列产品，如由一个通用系列派生出多个专用系列；摆脱了传统单一有底座实心轴输出安装方式，增添了空 心轴输出的无底座悬挂式、多方位安装面等不同型式，扩大了使用范围。 改革开放以来，我国陆续引进先进加工装备，通过引进、吸收国外先进技术和科研攻关，开始掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量级齿轮加工精度都有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可以从60 的 8 9 级提高到 88 的 6 级，高速齿轮的制造精度可稳定在 4 5 级。目前我国已可设计制造 2800水泥磨减速器、 1700钢机各种齿轮减速器。各种棒、线材轧机用减速器已全部采用硬齿面。我国自行设计制造的高速齿 轮装置的功率已达 44000轮圆周速度达 168m/s。 80 年代末至 90 年代初，我国相继制订了近 100 个齿轮和蜗杆减速器的标准，研制了许多新型减速器，大体上实现了通用减速器的更新换代。许多产品达到了80 年代的国际水平。部分减速器采用硬齿面厚，体积和重量明显减小，承载能力用寿命、传动效率和可靠性有了大幅度提高，对节能和提高主机的总体水平起到明显的作用，为发展我国的机械产品做出了贡献。 进入 90 年代中后期，国外又陆续推出了更新换代的减速器，不但更突出了模块化设计的杰特点，而且，在承载能力、总体水平，外观质 量方面又有明显提高。研究、开发、推广成本较低而承载能力又能接近硬齿面的中硬齿面滚齿的新齿形和新结构。国内多年来使用行之有效的双圆弧齿轮、三环减速器和已成功应用的点线捏合齿轮等技术、应不断完善，大力推广。 随着齿轮的几何形状，材质和加工过工艺的改变，使得齿轮不断发展。目前，齿轮传动仍是各类机械中应用最为广乏的渐开线齿轮传递的功率已经达到十几万马力，齿轮的圆周速度达 200m/s,最大直径可达数十米。随着生产的发展，对重在高速大功率的齿轮提出了更高的要求，廓对凹齿廓，要降低接触应 力就必须增大齿面的曲率半径，势必要增大齿轮的直径，很难达到体积小的要求。再则渐开线齿轮的传动效率不够高看看，这对于建构紧凑的大功率，高效能传动在散热问题上造成很大的困难。因此双圆弧齿轮得到应用来降低齿面接触应力，提高传动效率。 1956 年诺维科夫提出了圆弧齿轮。圆弧齿轮沿齿长方向齿面的相对曲率半径很大，在同样的参数条件下，当齿轮的螺旋角 35 10 弧齿轮的齿面相对曲率半径比渐开线斜齿轮大十几倍到二百多倍。圆弧齿轮齿面由初始的点接触，到饱和后的线接触，当其受载变形 后，又变为局部的面接触。因此，齿面接触应力大幅度地降低，齿面承载能力大为提高。 题研究的内容 通过毕业设计，综合运用机械设计和其它有关选修的理论和生产实际知识去分析和解决机械设计问题，并使所学知识得到进一步地巩固、深化和发展。 学习机械设计的一般方法。通过设计培养正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力。进行机械设计基本技能的训练，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范。 减速器的设计包括： （ 1）传动方案的分析和拟定，选择正确合理的传动方案； （ 2）电动机的选择，选择电动机的类型和结构 形式，确定电动机的容量，电动机的转速 （ 3）传动装置的运动和动力参数的计算 （ 4）传动零件的设计计算 （ 5）轴的设计计算及校核，轴承连接件润滑密封的选择和校核； （ 6）箱体的结构设计和计算； 知条件 F=2600V= s；卷筒直径 D= 220 工作机转矩： 计工作机效率损失。 工作情况：两班制，连续单向运行，载荷较平稳。 使用期： 8年，每年按 360天计。 检修间隔期：四年一次大修 ，二年一次中修，半年一次小修。 工作环境：室内常温，灰尘较大。 减速器结构分析 析传动系统的工作情况 动系统的作用 作用：介于机械中原动机与工作机之间，主要将原动机的运动和动力传给工作机，在此起减速作用，并协调二者的转速和转矩。 动方案的特点 特点：结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。由于电动机、减速器与滚筒并列，导致横向尺寸较大，机器不紧凑。但齿轮的位置不对称，高速级齿轮布置在远离转矩输入端，可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的 弯曲变形部分地抵消，以减缓沿齿宽载荷分布有均匀的现象。 机和工作机的安装位置 电机安装在远离高速轴齿轮的一端；工作机安装在远离低速轴齿轮的一端。 图 2动装置总体设计图 1 高速轴齿轮； 2从动轮齿轮； 3联轴器； 4工作机； 5低速轴齿轮； 6主动轮齿轮； 7联轴器； 8电动机 择电动机 择电动机系列 按工作要求及工作条件，选用三相异步电动机，封闭式扇式结构，即：电压为 380V 电动机功率 传动滚筒所需有效功率 v/1000=2600*000=所需电机功率 w/ =定功率： 总效率 由 3 3得 1（联轴器） = 2（滚动轴承） = 3（齿轮传动） = 4（联轴器） = = 1 42332 = 3 算电动机的输出转矩 由已知条件得工作机 00 及 i、 得： 电动机输出转矩： / ( * ) 3 0 0 / 0 . 8 9 5 * 1 5 . 0 8 2 2 . 2 3 * w i N m 算电机的转速 传动滚筒转速 0*v/( *D)=60*000/（ 220* ） =机转速： 9 5 5 0 * / 9 5 5 0 * 4 / 2 2 . 2 3 1 7 1 8 . 5 6 7d d T r/择符合类型的电动机 选 4，结构紧凑。由文献 【 2】 表 12 9选取电动机的外形及安装 尺寸 D 32，中心高度 H 112，轴伸长 E 80。 算总传动比及各级传动比和效率 传动比 级传动比： 第一级传动比： 第二级传动比： 级效率： 第一级效率： 第二级效率： 轮和轴的参数设计 速 轴 I： 0 1 4 4 0 / m i n r 轴 m 2 542 4 40/ 1 轴 m 25/ 2 出功率 轴 I： 12* * 4 * 0 . 9 9 * 0 . 9 9 3 . 9 2 0 4 K N 轴 1 2 3* * 3 . 9 2 0 4 * 0 . 9 9 * 0 . 9 7 3 . 7 6 5 K N 轴 234* * * 3 . 7 6 5 * 0 . 9 9 * 0 . 9 7 * 0 . 9 9 3 . 5 7 9I I I I K N 出转矩 轴 I： 19 5 5 0 * / 9 5 5 0 * 3 . 9 2 0 / 1 4 4 0 2 6 * n N m 轴 9 5 5 0 * / 9 5 5 0 * 3 . 7 6 5 / 3 2 5 1 1 0 . 6 3 3 *I I I I n N m 轴 9 5 5 0 * / 9 5 5 0 * 3 . 5 7 9 / 9 5 3 5 9 . 7 8 *I I I I I I I I n N m 轴名 参数 轴出功率 P（ 转速 (r/输出转矩 T（ i 轴 I 440 26 951 轴 25 941 轴 5 432223 齿轮和轴的参数设计 轮设计及选材 根据文献【 1】表 6 选小齿轮： 40质处理 2601 大齿轮：45钢，调质处理 2402 =计算齿轮的许用应力 计算许用接触应力 H 由图 6小齿轮和大齿轮的接触疲劳极限分别为 1=590=550图 6，2 1 齿面接触应力： H 1 =1 1 =1 590/1=590 H 2 =22 550/1=594取小值： 1 5 9 0H H M p a 计算许用弯曲应力 F 由图 6得 1=440， 2=420 由图 6得： ,， 1. 4 齿轮弯曲许用应力为： 1 1 * 1 * l i m 1 / 1 * 4 4 0 / 1 . 4 3 1 4 . 32 2 * 2 * l i m 2 / 1 * 4 2 0 / 1 . 4 3 0 0 N Z H H S M p N Z H H S M P a 速轴 参数 齿轮齿数 0 大齿轮齿数 0*9 螺旋角 =10o 接触强度设计 31 2 1 * ( 1 ) ( * * * / ) 2 / *d K T Z H Z E Z Z H d 由教材查得载荷系数 k= c o s( s i n c o s ) 节 点 区 域 系 数a n t a n / c o s t a n 2 0 / c o s 1 0 0 . 3 6 9 62 0 . 2 8 t a n t a n * c o s t a n 1 0 * c o s 2 0 . 0 8 0 . 1 6 5 4b t o 2 * c o s 9 . 3 9 / s i n 2 0 . 2 8 * c o s 2 0 . 0 8 2 . 4 6 4o o o 1/Z 12111 . 8 8 3 . 2 ( ) * c o 8 8 3 . 2 ( ) * c o s 1 0 1 . 72 5 1 1 1 1 . 7 0 . 7 7Z c o s c o s 1 0 0 . 9 9 2 4Z 角 系 数 1d 取 3 231 2 * 1 . 2 * 2 6 * 1 0 * ( 4 . 4 2 8 1 ) 2 . 4 6 4 * 1 8 9 . 8 * 0 . 7 7 * 0 . 9 924* ( )1 * 4 . 4 2 8 5 2 7 . 33 2 . 7 5取 d= 主要尺寸计算 数 o s*35*c o mZ 心距 a： 11110c o s 8920*2*21c o 1 算实际螺旋角 不在修正改变不大系数 , 8920*2a r c c o 1a r c c o s 分度圆直径 9c 0c 齿顶圆直径 *121 齿根圆直径 *2*121 齿宽 2112 根弯曲疲劳强度校核 由 1式 9 T 其中： 、 由 1 9荷较平稳，故取： K=、因为工作机转矩为 300，所以1300 7 1 . 2 44 . 4 2 8 0 . 9 5 1 N 、齿宽： 齿轮 1： 01 ；齿轮 2：2b=45、模数： 2、齿数：齿轮 3： 0；齿轮 4： 9 0c 1311 9c 1322 由 1 ； 根据齿轮材料为 45# 正火处理查 1 9b）得 20F ，并把20F 代入由 1得的许用弯曲应力公式 9 l i m 1 . 4 1 . 4 4 2 0 5 8 8 P a 11 2 11 . 9F F b m Z 21 . 9 1
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