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三级减速器的整体设计【10张图/18400字】【优秀机械毕业设计论文】

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A0-三级齿轮减速器.dwg

A2-机盖.dwg

A2-高速轴.dwg

A3-低速轴.dwg

A4-中齿轮.dwg

A4-大齿轮.dwg

A4-小齿轮.dwg

A4-斜齿轮.dwg

A4-齿轮.dwg

A4-齿轮轴.dwg

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关键词：: 三级减速器整体总体设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份,53页,18400字左右.
任务书一份.
翻译一份.

图纸共10张:
A0-三级齿轮减速器.dwg
A2-高速轴.dwg
A2-机盖.dwg
A3-低速轴.dwg
A4-齿轮.dwg
A4-齿轮轴.dwg
A4-大齿轮.dwg
A4-小齿轮.dwg
A4-斜齿轮.dwg
A4-中齿轮.dwg

摘要

这次毕业设计是由封闭在刚性壳内所有内容的齿轮传动是一独立完整的机构。通过这一次设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整的设计及方法，构成减速器的通用零部件。
这次毕业设计主要介绍了减速器的类型作用及构成等，全方位的运用所学过知识。如：机械制图，金属材料工艺学公差等以学过的理论知识。在实际生产中得以分析和解决。减速器的一般类型有：圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、齿轮-蜗杆减速器、轴装式减速器、组装式减速器、轴装式减速器、联体式减速器。
在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想掌握常用的机械零件，机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺等方面的要求。确定合理的设计方案。
关键词：减速器刚性工艺学零部件方案

Summary

This time graduate the design to have the contents a to design concerning the machine that decelerate the complets system.
Decelerating the machine is a kind of from close to move in the rigid wheel gear in the hull is an independent complete organization .Pass thisa design can then the first step controls general simple a set of complete designs step and methods of the machine.
This time graduate the design to introduce the type function of the deceleration machine and constitute the etc. primarily , made use of all-directionsly learned the knowledge .Such as:Machine graphics ,the metals material craft learns the theories knowledge that business trip etc.already learn. In actual production can analysis definitely reach agreement .The general type that decelerate the machine has:The cylinder wheel gear decelerates the machine ,cone wheel gear decelerates the machine ,wheel gear-cochlea pole decelerates the machine ,stalk park type decelerates machine ,assembles type decelerate machine ,couplet type decelerate machine ,couplet type decelerate machine .
Further educated in this time design independent ability that engineering design, set up the right design thought controls the in common use machine spare parts ,the machine spread to move the device with the simple machine design of method with step ,the consideration that request synthesize usage the request of economic craft etc . make sure the reasonable design project .
Key phrase: reducer rigidity technolic components/zeroporat
Precent/project

目录

1．减速器概述……………………………………………………………………
1.1. 减速器的主要型式及其特性………………………………………
1.1.1 圆柱齿轮减速器……………………………………………
1.1.2 圆锥齿轮减速器……………………………………………
1.1.3 蜗杆减速器…………………………………………………
1.1.4 齿轮-蜗杆减速器…………………………………………
1.2. 减速器结构……………………………………………………………
1.2.1 传统型减速器结构………………………………………
1.2.2 新型减速器结构…………………………………………
1.2.3 减速器润滑 ………………………………………………
1.2.4 减速机的作用……………………………………………
2. 减速箱传动方案的选择……………………………………………………
3. 电动机的选择计算…………………………………………………………
3.1 电动机选择步骤……………………………………………………
3.1.1 型号的选择………………………………………………
3.1.2、功率的选择………………………………………………
3.1.3、转速的选择………………………………………………
3.2 电动机型号的确定……………………………………………………
4. 轴的设计………………………………………………………………………
4.1、轴的分类……………………………………………………………
4.2 轴的材料……………………………………………………………
4.3、轴的结构设计……………………………………………………
4.4、轴的设计计算……………………………………………………
4.4.1、按扭转强度计算………………………………………
4.4.2、按弯扭合成强度计算…………………………………
4.4.3、轴的刚度计算概念……………………………………
4.4.4、轴的设计步骤…………………………………………
4.5 各轴的计算 ………………………………………………………
4.5.1高速轴计算………………………………………………
4.5.2中间轴设计………………………………………………
4.5.3低速轴设计………………………………………………
4.6 轴的设计与校核…………………………………………………
4.6.1高速轴设计………………………………………………
4.6.2中间轴设计………………………………………………
4.6.3 低速轴设计………………………………………………
4.6.4高速轴的校核……………………………………………
5. 联轴器的选择……………………………………………………………
5.1、联轴器的功用……………………………………………………
5.2、联轴器的类型特点……………………………………………
5.3、联轴器的选用……………………………………………………
5.4、联轴器材料………………………………………………………
6. 圆柱齿轮传动设计………………………………………………………
6.1 齿轮传动特点与分类……………………………………………
6.2 齿轮传动的主要参数与基本要求……………………………
6.2.1 主要参数…………………………………………………
6.2.2 精度等级的选择………………………………………
6.2.3 齿轮传动的失效形式…………………………………
6.3 齿轮参数计算………………………………………………………
7. 轴承的设计及校核…………………………………………………………
7.1 轴承种类的选择……………………………………………………
7.2 深沟球轴承结构……………………………………………………
7.3 轴承计算………………………………………………………………
8. 箱体设计……………………………………………………………………
9. 设计小结……………………………………………………………………
10. 参考文献……………………………………………………………………

内容简介：: 自动洗碗机的控制系统设计摘要：基于自动洗碗机的功能要求，介绍了用单片机和键盘显示管理芯片设计的自动洗碗机的硬件控制系统的设计方法，给出了用控制键盘和显示的硬件电路，同时给出了系统软件和功能软件模块的流程图。该系统经过试验调试，可有效地实现洗碗机的自动控制，完成自动进水、加温、清洗、消毒等功能。关键词：洗碗机；控制器；键盘显示引言随着数字信息家用电器应用的普及，洗碗机已经广泛进入人民大众的家庭之中，从而使得人们能够从繁杂的家务劳动中逐步解放出来。作为一种家庭自动化设备，洗碗机一般需要实现诸如自动控制进水、自动加洗涤剂、冷洗、自动加温洗、清洗、排水、杀菌消毒，以及定时和故障报警等功能。从被控制量角度出发，一个洗碗机通常需要满足图所示的一些具体要求，其中涉及的开关量信号有两种，一种是传感器的高、低电平信号检测，如机门开关、水位高低、温度调节保护器和行程开关等；另一种开关信号经由固态继电器控制强弱电压信号的断开和加载，如进水电磁阀门的开合、恒温加热器的开合、瞬间加热器的开合、清洁剂控制盒和消毒剂控制盒的工作等。图中所涉及的模拟量信号主要用于实现以下几方面的功能：（）用温度传感器实现水温消毒水温度检测；（）通过人机接口的显示输出、键盘输入和声音输出等实现水温显示、洗涤过程显示以及故障类型显示等；（）根据用户需要通过设置键选择洗涤模式，并通过功能键启动相关功能；（）机器使用情况统计、清洁剂和消毒剂剂量的使用情况计数等；（）故障报警以及、洗涤完成报告等。洗碗机控制系统的硬件设计针对上述功能及可靠性、成本和方便使用维护等因素，笔者设计了图所示的洗碗机控制系统。单片机最小系统采用与兼容的中片内字节在线可编程闪存用以存放系统程序，可通过接口来下载程序；而字节的则用以存放关键参数，如开机维护密码、产品的序列号、开机次数、洗涤设置参数等；字节的用来存放临时变量。鉴于本洗碗机有较多的开关量信号，故此，设计中使用并行芯片来扩展接口，以配合和口部分管脚的使用，其输出和输入的比例为，其中蜂鸣器由控制。从可靠性角度出发，输入和输出部分都采用光电隔离措施。考虑到部分驱动信号所要求的驱动电流较大，因此，本设计选用功率驱动器件来驱动。温度采集有两种方案：一是使用热敏电阻配合芯片进行转换，然后通过存放在程序存储器里的表格来求得当前温度；二是使用三端温度传感器进行采集，直接得到温度数据。相比之下，后一种方案较为经济简捷。键盘和显示选用来进行控制，其电路图如图所示。无需外围元件即可直接驱动位共阴式数码管；引脚对应位数字输出驱动；引脚和则对应于段及小数点的驱动输出；各位可独立控制译码不译码及消隐和闪烁等属性。该芯片共有三种类型的指令：第一种是条不带数据的位纯指令，如复位、测试、左右（循环）移位等；第二种是条位带数据指令，包括下载数据按方式译码、下载不译码、闪烁、消隐、段点亮、关闭等；第三种是读取键盘数据指令。它们均采用串行方式与进行通讯，串行数据从引脚送入芯片并由端同步。当片选信号变为低电平后，引脚上的数据将在引脚的上升沿时被写入的缓冲寄存器。此外，片内含有去抖动电路，可控制键键盘矩阵。图中，元件为键盘接口，当有键按下时，引脚输出低电平，发光二极管发亮，该状态一直保持到按键松开。此时如果接收到 “ 读键盘 ” 指令，在指令前半段，引脚将处于高阻状态以接受来自微处理器的指令。而在指令后半段，引脚则从输入状态转为输出状态，用以输出所按下的键代码值。洗碗机控制系统的软件设计本系统功能模块按洗碗过程可分为六个阶段：进水过程、加温过程、注入清洁剂过程、控制电机旋转清洗过程、注入消毒水消毒过程和排水过程。同时为确保洗碗机正常工作，对容易出故障的过程，系统还设置了故障报警或停机功能。系统软件可按照洗碗机的工作流程进行编写。主要的软件模块有开机自检、状态初始化、显示当前默认状态，进入键盘扫描状态并等待操作键按下，以及根据操作键转入相应流程等，其主程序流程见图所示。用户使用前，应首先检查洗碗机状态是否正常，若状态正常，按下弱电源开关，根据洗涤要求设置洗涤模式（或使用默认方式），将碗放入清洗室，然后关上机门，按下开始键。之后，控制器检测水位高低和水温，以决定是否进水与恒温加热，至此准备工作完成，启动电机进行清洗。接下来再把清洁剂注入清洗室，同时检测水位高低，若水位较低，则立即进水，以保证清洗效果。清洗完成后，等碗上的水空一段时间后，洗碗机再注入高温消毒水进行消毒。洗涤完成后，蜂鸣器鸣叫，表明洗涤完成，同时控制器回到用户初始设置模式。洗涤中每一过程和按键均对应有一发光二极管的亮灭，用以显示过程和按键的正常与否。洗涤完成后，用户打开机门，取出碗盘，然后断电即可结束整个洗碗过程。在该系统软件子程序中，需要对键盘显示管理模块进行说明，包括初始化子程序、发送子程序、接收子程序、中断子程序、显示子程序等。其中用户通过键盘设置模块可以设定洗涤模式、每一过程的时间长短以及洗涤剂量大小，也可随时按相应的功能键暂停或中止洗涤过程。技术维护人员可以通过键盘显示管理模块输入正确密码来查询机器的使用状况，如机器序列号、机器的使用次数等，也可对关键参数根据实际情况进行设置。故障报警功能模块可在工作电压故障、进水阀故障、加热器故障、电机故障、清洁剂注入故障以及高温消毒水注入故障发生时用蜂鸣器报警，同时断掉强电控制信号，以确保系统安全。结论该控制系统目前已经调试成功，试验性能良好，可实现本自动洗碗机所要求的功能，而且简捷实用。但还有需要完善提高的地方，如排水需要人工干预、人机接口可考虑选用效果更好的字符或图形、系统集成度有待提高等。外文翻译 - 1 - on of is of is of 自动洗碗机的控制系统设计摘要：基于自动洗碗机的功能要求，介绍了用单片机和键盘显示管理芯片设计的自动洗碗机的硬件控制系统的设计方法，给出了用控制键盘和显示的硬件电路，同时给出了系统软件和功能软件模块的流程图。该系统经过试验调试，可有效地实现洗碗机的自动控制，完成自动进水、加温、清洗、消毒等功能。关键词：洗碗机；控制器；键盘显示 1 As of to of in so in 5 kw of 文翻译 - 2 - 引言随着数字信息家用电器应用的普及，洗碗机已经广泛进入人民大众的家庭之中，从而使得人们能够从繁杂的家务劳动中逐步解放出来。 As a as to of of a to of of of is as of by of as to a - 3 - so in to of (1) (2) (3) to by to (4) of of (5) as 作为一种家庭自动化设备，洗碗机一般需要实现诸如自动控制进水、自动加洗涤剂、冷洗、自动加温洗、清洗、排水、杀菌消毒，以及定时和故障报警等功能。从被控制量角度出发，一个洗碗机通常需要满足图所示的一些具体要求，其中涉及的开关量信号有两种，一种是传感器的高、低电平信号检测，如机门开关、水位高低、温度调节保护器和行程开关等；另一种开关信号经由固态继电器控制强弱电压信号的断开和加载，如进水电磁阀门的开合、恒温加热器的开合、瞬间加热器的开合、清洁剂控制盒和消毒剂控制盒的工作等。图中所涉及的模拟量信号主要用于实现以下几方面的功能：（）用温度传感器实现水温消毒水温度检测；（）通过人机接口的显示输出、键盘输入和声音输出等实现水温显示、洗涤过程显示以及故障类型显示等；（）根据用户需要通过设置键选择洗涤模式，并通过功能键启动相关功能；（）机器使用情况统计、清洁剂和消毒剂剂量的使用情况计数等；（）故障报警以及、洗涤完成报告等。 2 To of of is 文翻译 - 4 - 8to be by PI k is to as of 256 AM to In of of of 255 to / O to 1 3 I of 1 / 14, 1.3 of of of by to of a D in in to of to In a 3 to . a ED 0 3 A SG P is a g be to as 洗碗机控制系统的硬件设计针对上述功能及可靠性、成本和方便使用维护等因素，笔者设计了图所示的洗碗机控制系统。单片机最小系统采用与兼容的中片内字节在线可编程闪存用以存放系统程序，可通过接口来下载程序；而字节的则用以存放关键参数，如开机维护密码、产品的序列号、开机次数、洗涤设置参数等；字节的用来存放临时变量。外文翻译 - 5 - 鉴于本洗碗机有较多的开关量信号，故此，设计中使用并行芯片来扩展接口，以配合和口部分管脚的使用，其输出和输入的比例为，其中蜂鸣器由控制。从可靠性角度出发，输入和输出部分都采用光电隔离措施。考虑到部分驱动信号所要求的驱动电流较大，因此，本设计选用功率驱动器件来驱动。温度采集有两种方案：一是使用热敏电阻配合芯片进行转换，然后通过存放在程序存储器里的表格来求得当前温度；二是使用三端温度传感器进行采集，直接得到温度数据。相比之下，后一种方案较为经济简捷。键盘和显示选用来进行控制，其电路图如图所示。无需外围元件即可直接驱动位共阴式数码管；引脚对应位数字输出驱动；引脚和则对应于段及小数点的驱动输出；各位可独立控制译码不译码及消隐和闪烁等属性。 8255 B AD B B ED 4*4 1 文翻译 - 6 - of is of as is 6 by / 1 is by S be in LK at of In to be 4 , 4 a is to If at to 5 H, in of be in a to In of to by 一种是条不带数据的位纯指令，如复位、测试、左右（循环）移位等；第二种是条位带数据指令，包括下载数据按方式译码、下载不译码、闪烁、消隐、段点亮、关闭等；第三种是读取键盘数据指令。它们均采用串行方式与进行通讯，串行数外文翻译 - 7 - 据从引脚送入芯片并由端同步。当片选信号变为低电平后，引脚上的数据将在引脚的上升沿时被写入的缓冲寄存器。此外，片内含有去抖动电路，可控制键键盘矩阵。图中，元件为键盘接口，当有键按下时，引脚输出低电平，发光二极管发亮，该状态一直保持到按键松开。此时如果接收到 “读键盘 ”指令，在指令前半段，引脚将处于高阻状态以接受来自微处理器的指令。而在指令后半段，引脚则从输入状态转为输出状态，用以输出所按下的键代码值。 3 of by be at to of to up a in of as as as . it is if to or to , of to at if in to of as a of on a of to be of - 8 - on to In to of to or to In as be of at by or to of as of of on to 洗碗机控制系统的软件设计本系统功能模块按洗碗过程可分为六个阶段：进水过程、加温过程、注入清洁剂过程、控制电机旋转清洗过程、注入消毒水消毒过程和排水过程。同时为确保洗碗机正常工作，对容易出故障的过程，系统还设置了故障报警或停机功能。系统软件可按照洗碗机的工作流程进行编写。主要的软件模块有开机自检、状态初始化、显示当前默认状态，进入键盘扫描状态并等待操作键按下，以及根据操作键转入相应流程等，其主程序流程见图所示。用户使用前，应首先检查洗碗机状态是否正常，若状态正常，按下弱电源开关，根据洗涤要求设置洗涤模式（或使用默认方式），将碗放入清洗室，然后关上机门，按下开始键。之后，控制器检测水位高低和水温，以决定是否进水与恒温加热，至此准备工作完成，启动电机进行清洗。接下来再把清洁剂注入清洗室，同时检测水位高低，若水位较低，则立即进水，以保证清洗效果。清洗完成后，等碗上的水空一段时间后，洗碗机再注入高温消毒水进行消毒。洗涤完成后，蜂鸣器鸣叫，表明洗涤完成，同时控制器回到用户初始设置模式。洗涤中每一过程和按键均对应有一发光二极管的亮灭，用以显示过程和按键的正常与否。洗涤完成后，用户打开机门，取出碗盘，然后断电即可结束整个洗碗过程。外文翻译 - 9 - 在该系统软件子程序中，需要对键盘显示管理模块进行说明，包括初始化子程序、发送子程序、接收子程序、中断子程序、显示子程序等。其中用户通过键盘设置模块可以设定洗涤模式、每一过程的时间长短以及洗涤剂量大小，也可随时按相应的功能键暂停或中止洗涤过程。技术维护人员可以通过键盘显示管理模块输入正确密码来查询机器的使用状况，如机器序列号、机器的使用次数等，也可对关键参数根据实际情况进行设置。 is a Y et N Y Y N N to of at to to to 6 文翻译 - 10 - in at in to 故障报警功能模块可在工作电压故障、进水阀故障、加热器故障、电机故障、清洁剂注入故障以及高温消毒水注入故障发生时用蜂鸣器报警，同时断掉强电控制信号，以确保系统安全。外文翻译 - 11 - 4 be by as be of or to be as 结论该控制系统目前已经调试成功，试验性能良好，可实现本自动洗碗机所要求的功能，而且简捷实用。但还有需要完善提高的地方，如排水需要人工干预、人机接口可考虑选用效果更好的字符或图形、系统集成度有待提高等。 on of is of is of 1 As of to of in so in As a as to of of a to of of of is as of by 5 kw of as to a so in to of (1) (2) as (3) to by to (4) of of (5) as 2 To of as of is to be by PI k is to as of 256 AM to In of of of 255 to / O to 1 3 I of 1 / 14, 1.3 of of of by to of a D in in to of to In a . a of ED 0 3 A SG P is a g be to as of is of as is 6 by / 1 is to by S be in LK at of In to be 4 , 4 a is to If at to 5 H, in of be in a to In of to of by 3 of by be at to of to up a or in of 8255 B AD B B ED 4*4 1 as as as . it is if to or to , of to at if in to of as a of on a of to be of on to In to of to or to In as be of at by or to of as of of on to in at in to 4 be by as be of or to be as is a Y et N Y Y N N to of at to to to 6 毕业设计任务书 200 8 年 3 月 1 日毕业设计题目减速器的整体设计指导教师刘必柱职称高级工程师专业名称机电一体化技术班级机电 50532 学生姓名战勇学号 5020053240 设计要求 3000 字以上）速器的整体的设计完成毕业课题的计划安排序号内容时间安排 1 外文资料翻译搜集相关资料并调研，完成调研报告完成相关结构的设计，编写说明书，绘制相关图纸。整理毕业设计说明书并定稿，准备答辩答辩辩提交资料外文资料翻译，毕业设计调研报告，毕业设计说明书，相关图纸。计划答辩时间锡职业技术学院机电技术学院 2008 年 3 月 1 日分类号密级无锡职业技术学院毕业设计说明书题目减速器的整体设计英文并列题学生姓名：战勇专业：机电一体化技术指导教师：刘必柱职称：高级工程师毕业设计说明书提交日期地址： I 摘要这次毕业设计是由封闭在刚性壳内所有内容的齿轮传动是一独立完整的机构。通过这一次设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整的设计及方法，构成减速器的通用零部件。这次毕业设计主要介绍了减速器的类型作用及构成等，全方位的运用所学过知识。如：机械制图，金属材料工艺学公差等以学过的理论知识。在实际生产中得以分析和解决。减速器的一般类型有：圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、齿轮装式减速器、组装式减速器、轴装式减速器、联体式减速器。在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想掌握常用的机械零件，机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺等方面的要求。确定合理的设计方案。关键词：减速器；刚性；工艺学；零部件；方案 to a to is a of to in in is an a of of to of of In he in up in to of of 1 目录摘要 . I . 、减速器概述 . 1 速器的主要型式及其特性 . 1 速器结构 . 1 统型减速器结构 . 1 新型减速器结构 . 1 速器润滑 . 2 速机的作用 . 3 2、减速箱传动方案的选择 . 4 3、电动机的选择计算 . 5 动机选择步骤 . 5 动机型号的确定 . 5 4、轴的设计 . 8 的分类 . 8 的材料 . 8 的结构设计 . 9 的设计计算 . 10 扭转强度计算 . 10 弯扭合成强度计算 . 11 的刚度计算概念 . 12 的设计步骤 . 12 . 12 . 12 . 15 . 18 . 21 2 . 21 . 22 速轴设计 . 22 . 22 5、联轴器的选择 . 24 轴器的功用 . 24 轴器的选用 . 24 轴器材料 . 24 6、圆柱齿轮传动设计 . 26 齿轮传动特点与分类 . 26 齿轮传动的主要参数与基本要求 . 26 1 主要参数 . 26 精度等级的选择 . 27 轮传动的失效形式 . 27 . 28 7、轴承的设计及校核 . 38 承种类的选择 . 38 沟球轴承结构 . 38 承计算 . 38 8、箱体设计 . 40 结论 . 41 致谢 . 42 参考资料 . 43 1 1、减速器概述速器的主要型式及其特性减速器是一种传动装置，此装置由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、齿轮蜗杆传动或蜗杆传动所组成的独立部件，常用在工作机与动力机之间作为减速的；按减速器的传动级数，常分为单级减速器、两级减速器、多级减速器；按传动件类型的不同，又可分为：齿轮减速器、蜗杆减速器、齿轮速器、蜗杆速器等。速器结构近年来，减速器的结构有些新的变化。为了和沿用已久、国内目前还在普遍使用的减速器有所区别，这里分列了两节，并称之为传统型减速器结构和新型减速器结构。统型减速器结构绝大多数减速器的箱体是用中等强度的铸铁铸成，重型减速器用高强度铸铁或铸钢。少量生产时也可以用焊接箱体。铸造或焊接箱体都应进行时效或退火处理。大量生产小型减速器时有可能采用板材冲压箱体。减速器箱体的外形目前比较倾向于形状简单和表面平整。箱体应具有足够的刚度，以免受载后变形过大而影响传动质量。箱体通常由箱座和箱盖两部分所组成，其剖分面则通过传动的轴线。为了卸盖容易，在剖分面处的一个凸缘上攻有螺纹孔，以便拧进螺钉时能将盖顶起来。联接箱座和箱盖的螺栓应合理布置，并注意留出扳手空间。在轴承附近的螺栓宜稍大些并尽量靠近轴承。为保证箱座和箱盖位置的准确性，在剖分面的凸缘上应设有 2 3 个圆锥定位销。在箱盖上备有为观察传动啮合情况用的视孔、为排出箱内热空气用的通气孔和为提取箱盖用的起重吊钩。在箱座上则常设有为提取整个减速器用的起重吊钩和为观察或测量油面高度用的油面指示器或测油孔。关于箱体的壁厚、肋厚、凸缘厚、螺栓尺寸等均可根据经验公式计算，见有关图册。关于视孔、通气孔和通气器、起重吊钩、油面指示均可从有关的设计手册和图册中查出。在减速器中广泛采用滚动轴承。只有在载荷很大、工作条件繁重和转速很高的减速器才采用滑动轴承。新型减速器结构 2 下面列举两种联体式减速器的新型结构，图中未将电动机部分画出。 1）齿轮蜗杆二级减速器； 2）圆柱齿轮圆锥齿轮圆柱齿轮三级减速器。这些减速器都具有以下结构特点：在箱体上不沿齿轮或蜗轮轴线开设剖分面。为了便于传动零件的安装，在适当部位有较大的开孔。在输入轴和输出轴端不采用传统的法兰式端盖，而改用机械密封圈；在盲孔端则装有冲压薄壁端盖。输出轴的尺寸加大了，键槽的开法和传统的规定不同，甚至跨越了轴肩，有利于充分发挥轮毂的作用。和传统的减速器相比，这些结构上的改进，既可简化结构，减少零件数目，同时又改善了制造工艺性。但设计时要注意装配的工艺性，要提高某些装配零件的制造精度。速器润滑圆周速度 u 12m/s 一 15m s 的齿轮减速器广泛采用油池润滑，自然冷却。为了减少齿轮运动的阻力和油的温升，浸入油中的齿轮深度以 1 2 个齿高为宜。速度高的还应该浅些，建议在 0 7 倍齿高左右，但至少为 10度低的 (0 5m s 一 0 8m s)也允许浸入深些，可达到 1 6 的齿轮半径；更低速时，甚至可到 1 3 的齿轮半径。润滑圆锥齿轮传动时，齿轮浸入油中的深度应达到轮齿的整个宽度。对于油面有波动的减速器 (如船用减速器 )，浸入宜深些。在多级减速器中应尽量使各级传动浸入油中深度近予相等。如果发生低速级齿轮浸油太深的情况，则为了降低其探度可以采取下列措施：将高速级齿轮采用惰轮蘸油润滑；蜗杆圆周速度在 10m/s 以下的蜗杆减速器可以采用油池润滑。当蜗杆在下时，油面高度应低于蜗杆螺纹的根部，并且不应超过蜗杆轴上滚动轴承的最低滚珠 (柱 )的中心，以免增加功率损失。但如满足了后一条件而蜗杆未能浸入油中时，则可在蜗杆轴上装一甩油环，将油甩到蜗轮上以进行润滑。当蜗杆在上时，则蜗轮浸入油中的深度也以超过齿高不多为限。蜗杆圆周速度在 10m s 以上的减速器应采用喷油润滑。喷油方向应顺着蜗杆转入啮合区的方向，但有时为了加速热的散失，油也可从蜗杆两侧送人啮合区。齿轮减速器和蜗轮减速器的润滑油粘度可分别参考表选取。若工作温度低于 0，则使用时需先将油加热到 0以上。 3 蜗杆上置的，粘度应适当增大。减速机是一种动力传达机构，利用齿轮的速度转换器，将马达的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构。速机的作用 1）降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比，但要注意不能超出减速器额定扭矩。 2）速同時降低了负载的惯量，惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。输出扭矩可以做的很大。但价格略贵。 4 2、减速箱传动方案的选择传动装置总体设计的目的是确定传动方案、选定电机型号、合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为计算各级传动件准备条件。由于我们的实验的要求较高，电机输入的最高转速较大，为了减少成本，降低对电机的要求，同时能够满足减震器试验台的正常工作，我们对减震器采用这样的方案 :变频电机通过带轮的传递，到达第一对啮合齿轮，为了让减速器具有变速功能，我们使第二对啮合齿轮为双联齿轮，最后由输出轴传递给偏心轮机构。因为本试验属于多功能测试，包括了静特性试验、疲劳试示功试验、耐久试验。所以对整个传递要求较高。所以第一、二根轴 ;两端采用角接触球轴承，第三根轴采用一头用角接触球轴承另一头采用普通调心球轴承。注意点是使用这个传动方案应保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、传动效率高和使用维护便利。 5 3、电动机的选择计算电机的合理选择是正确使用的前提条件。选择适当，电机动可以是安全运行的，经济的和可靠性也有保障；选择不当，浪费或严重烧毁电机。选择电机包括很多方面，如电压，频率，功率，转速，起动转矩，防护形式，保护结构等，但具体情况相结合，在农村地区，通常只是转速，功率，和其他形式的几个选择的内容更重要的保护，所以在这里介绍了电机的选择方法和应用。动机选择步骤异步电动机是通常选用的电动机的型。从类型上可分为鼠笼式与绕线式异步电动机两种。常用鼠笼式的有 J、列的小型异步电动机和列中型异步电动机。绕线式的有 2 系列小型绕线式异步电动机和列中型绕线式异步电动机。实际上，列小型电动机多用在农村用来带动水泵、机磨、脱粒机、扎花机和粉碎机等农业机械上选用。特殊用途的电动机应该在特殊场合可选用。如列的小型三相防爆异步电动机，列深井泵用三相异步电动机以及列井用潜水泵三相异步电动机。动机型号的确定本减速器所选择的参数如下：取速度： 1000r/ 6 级电动机型号：定功率： 4载功率： 960r/转转距 /额定转距：大转距 /额定转距：作转速总 =nm/60/率的选择：弹性套柱销联轴器： 1=6 6 级精度圆柱齿轮传动： 2= 级精度圆柱齿轮传动： 3= 级滚子轴承： 4=子链传动： 5=总 =12345=pd=总 =锥齿轮传动比 (低速级 ).5;i2=i/ 圆柱斜齿轮传动比 (高速级 ) 链轮传动比、拟定传动方案选择电动机（ 1）传动方案（一）：运输带 F=1500N， v =s，卷筒 D=200 （ 2）电动机的选择由公式 v=1500.8 kw 1000100 = 1 0 0 1 0 0 03 2 0 0 =191. r/ 求电机功率 P= P 电 =ab齿 2 P= 阅资料可得：选取 1= 弹性柱销联轴器 2= 6 级精度齿轮的效率 3= 7 级精度齿轮的效率 4= 滚动滚子轴承的效率 5=滚子链传动则总 =12345=5=1P= 阅资料可得：取 i=860 则 n5=91(860)=152811460 (r/电动机符合这一范围的同步转速有 1500、 3000，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动比，显然选择 3000 r/同步转速电动机比较 7 合适。电动机型号额定功率满载转速极数 (额定转矩 )堵转转矩最大转矩 (额定转矩 ) 4 2.2 420 r/ 2.2 .2 8 4、轴的设计机器上所安装的旋转零件，例如带轮、齿轮、联轴器和离合器等都必须用轴来支承，才能正常工作，因此轴是机械中不可缺少的重要零件。本章将讨论轴的类型、轴的材料和轮毂联接，重点是轴的设计问题，其包括轴的结构设计和强度计算。结构设计是合理确定轴的形状和尺寸，它除应考虑轴的强度和刚度外，还要考虑使用、加工和装配等方面的许多因素。的分类按轴受的载荷和功用可分为：承受弯矩不承受扭矩的轴，主要用于支承回转零件。如承受扭矩不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴 ,主要用于传递转矩。如汽车的传动轴。时承受弯矩和扭矩的轴，既支承零件又传递转矩。如减速器轴。的材料主要承受弯矩和扭矩。轴的失效形式是疲劳断裂，应具有足够的强度、韧性和耐磨性。轴的材料从以下中选取： 1. 碳素钢优质碳素钢具有较好的机械性能，对应力集中敏感性较低，价格便宜，应用广泛。例如： 35、 45、 50 等优质碳素钢。一般轴采用 45 钢，经过调质或正火处理；有耐磨性要求的轴段，应进行表面淬火及低温回火处理。轻载或不重要的轴，使用普通碳素钢。 2. 合金钢合金钢具有较高的机械性能，对应力集中比较敏感，淬火性较好，热处理变形小，价格较贵。多使用于要求重量轻和轴颈耐磨性的轴。例如：汽轮发电机轴要求，在高速、高温重载下工作，采用 278 。滑动轴承的高速轴，采用 2020。 3. 球墨铸铁 9 球墨铸铁吸振性和耐磨性好，对应力集中敏感低，价格低廉，使用铸造制成外形复杂的轴。例如：内燃机中的曲轴。的结构设计如图所示为一齿轮减速器中的的高速轴。轴上与轴承配合的部份称为轴颈，与传动零件配合的部份称为轴头，连接轴颈与轴头的非配合部份称为轴身，起定位作用的阶梯轴上截面变化的部分称为轴肩。轴结构设计的基本要求有：（ 1）、便于轴上零件的装配轴的结构外形主要取决于轴在箱体上的安装位置及形式，轴上零件的布置和固定方式，受力情况和加工工艺等。为了便于轴上零件的装拆，将轴制成阶梯轴，中间直径最大，向两端逐渐直径减小。近似为等强度轴。（ 2）、保证轴上零件的准确定位和可靠固定轴上零件的轴向定位方法主要有：轴肩定位、套筒定位、圆螺母定位、轴端挡圈定位和轴承端盖定位。 1）轴向定位的固定轴肩或轴环：如教材图 10示。轴肩定位是最方便可靠的定位方法，但采用轴肩定位会使轴的直径加大，而且轴肩处由于轴径的突变而产生应力集中。因此，多用于轴向力较大的场合。定位轴肩的高度 h=(0.1)d， d 为与零件相配处的轴径尺寸。要求 r 轴以轴安全。 24 5、联轴器的选择轴器的功用联轴器是将两轴轴向联接起来并传递扭矩及运动的部件并具有一定的补偿两轴偏移的能力，为了减少机械传动系统的振动、降低冲击尖峰载荷，联轴器还应具有一定的缓冲减震性能。联轴器有时也兼有过载安全保护作用。轴器的选用联轴器选择原则：转矩 T： T，选刚性联轴器、无弹性元件或有金属弹性元件的挠性联轴器；有弹性元件的挠性联轴器；转速 n： n，非金属弹性元件的挠性联轴器；对中性：对中性好选刚性联轴器，需补偿时选挠性联轴器；装拆：考虑装拆方便，选可直接径向移动的联轴器；环境：若在高温下工作，不可选有非金属元件的联轴器；成本：同等条件下，尽量选择价格低，维护简单的联轴器；轴器材料半联轴器的材料常用 45、 20，也可用 500 铸钢。链齿硬度最好为 40 45轴器应有罩壳，用铝合金铸成。用单排链时，滚子和套筒受力，销轴只起联接作用，结构可靠性好；用双排链时，销轴受剪力，承受冲击能力较差，销轴与外链板之间的过盈配合容易松动。在高速轻载场合，宜选用较小链节距的链条，重量轻，离心力小；在低速重载场合，宜选用较大链节距的链条，以便加大承载面积。链轮齿数一般为 1222。为避免过渡链节，宜取偶数。本机构查用弹性套柱销联轴器，其尺寸参数如表所示， 25 型号孔直径轴孔长度 L、 S A 质量 Y,J, Kg 、 l 41 3 18 - - 16 1200 3 18 - - 605 4 35 - - 63 20806 4 35 - - 25 25430 5 45 200 85 50 32060 5 45 250 105 00 40490 5 45 315 132 10 45424 6 65 315 132 000 50450 6 65 315 168 31 000 600715 8 80 400 168 000 803200 10 100 500 210 000 1006775 12 130 500/630 210/265 6000 1206700 14 180 710 298 = A*T= 许用转距： 63N*M 许用最大转速： 5700r/径： 2026 6、圆柱齿轮传动设计齿轮传动的适用范围很广，传递功率可高达数万千瓦，圆周速度可达 150m s(最高 300m s)，直径能做到 10级传动比可达 8或更大，因此在机器中应用很广。齿轮传动特点与分类和其他机械传动比较，齿轮传动的主要优点是：工作可靠，使用寿命长；瞬时传动比为常数；传动效率高；结构紧凑；功率和速度适用范围很广等。缺点是：齿轮制造需专用机床和设备，成本较高；精度低时，振动和噪声较大；不宜用于轴间距离大的传动等。按轴的布置方式分：平行轴传动，交叉轴传动，交错轴传动按齿线相对于齿轮母线方向分：直齿，斜齿，人宇齿，曲线齿按齿轮传动工作条件分：闭式传动，形式传动，半形式传动按齿廓曲线分：渐开线齿，摆线齿，圆弧齿按齿面硬度分：软齿面 ( 350佃 )，硬齿面 (350 佃 ) 齿轮传动的主要参数与基本要求齿轮传动应满足两项基本要求 :1)传动平稳 ;2)承载能力高。在齿轮设计、生产和科研中，有关齿廓曲线、齿轮强度、制造精度、加工方法以及热理工艺等，基本上都是围绕这两个基本要求进行的。 1 主要参数基本齿廓。渐开线齿轮轮齿的基本齿廓及其基本参数见表 12 2 或查阅机械设计手册。模数。为了减少齿轮刀具种数，规定的标准模数见表 12 3或查阅机械设计手册。中心距。荐用的中心距系列见表 12， 4 或查阅机械设计手册。传动比 i、齿数比 u。主动轮转速 i。大齿轮的齿数 u。减速传动时， u=i；增速传动 u=1/i。标准模数 m： 27 斜齿轮及人宇齿轮取法向模数为标准模数，锥齿轮取大端模数为标准模数。标准中优先采用第一系列，括号内的模数尽可能不用。变位系数。刀具从切制标准齿轮的位置移动某一径向距离 (通称变位量 )后切制的齿轮，称为径向变位系数。刀具变位量用具向齿轮中心移动，之为正值。随着齿形状也改变，因而可使渐开线上的不同部分作为工作齿廓，以改善啮合性质。由变位齿轮所组成的齿轮传动，若两轮变位系数的绝对值相等，但一为正值，另一为负值，即度变位”，此时，传动的啮合角等于分度圆压力角，分度圆和节圆重合，中心距等于标准齿轮传动中心距，只是齿顶高和齿根高有所变化。若 x1+0，这种齿轮传动称为角度变位齿轮传动。此时，啮合角将不等于分度圆压力角，分度圆和节圆不再重合。精度等级的选择在渐开线圆柱齿轮和锥齿轮精度标准 (89)中，规定了 12个精度等级，按精度高低依次为 1 12级，根据对运动准确性、传动平稳性和载荷分布均匀性的要求不同，每个精度等级的各项公差相应分成三个组：第工公差组、第公差组和第公差组。轮传动的失效形式齿轮传动的失效形式主要有轮齿折断和齿面损伤两类。齿面损伤又有齿面接触疲劳磨损 (点蚀 )、胶合、磨粒磨损和塑性流动等。减速器中齿轮分布，齿轮的传动形式一般有：开式齿轮传动：按齿根弯曲疲劳强度设计公式作齿轮的设计计算，不按齿面接触疲劳强度设计公式计算，也无需用齿面接触疲劳强度校核公式进行校核。开式齿轮传动，将计算所得模数加大 10%考虑磨损影响。传递动力的齿轮模数一般不小于防意外断齿）。闭式齿轮传动：方法一软齿面闭式齿轮传动传动，接触疲劳点蚀是主要失效形式，计算时先按齿面接触疲劳强度设计公式求出小齿轮直径 b， 28 再用齿根弯曲疲劳强度校核公式进行校核。硬齿面闭式齿轮传动计算时先按齿根弯曲疲劳强度设计公式求出模数 b，再用齿面接触疲劳强度校核公式进行校核。方法二不论软硬齿面都分别按弯曲疲劳强度设计公式求出模数 m,按接触疲劳强度设计公式求出小齿轮分度圆直径按 d1=1。与方法一相比，这样设计出的齿轮传动，既刚好满足接触疲劳强度，又刚好满足弯曲疲劳强度，所以结构紧凑，避免浪费。轮参数计算材料选择：小齿轮 40C r（调质）硬度 280齿轮 45#钢（调质）硬度 240硬度差 40料选择：运输机为一般工作机器速度不高，故选用 6级和 7级精度（选择初选螺旋角 =14 度，取 1， *21=84 高速级斜齿轮、圆柱齿轮传动的设计计算（ 1）选择精度等级、材料及齿数选择小齿轮材料为 40质 )，硬度为 280齿轮材料为 45钢 (调质 )，硬度为 240 减速器一般选用 7级精度（选择 0，由 i 高整 4 则 i 高 = z2/4/20= i=高高高 i ii%=1% u=2.7 i 高 = i 高 =取螺旋角，初选螺旋角 =14 （ 2）按齿面接触强度设计（以下公式、表、图均出自机械设计） 23 3 )(12 H 试选载荷系数查阅资料可得，选取区域系数 29 查阅资料可得，1=2=则：=1+1= 查阅资料可得，按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限11560齿轮的接触疲劳强度极限21531 查阅资料可得，选取持宽系数d=1 查阅资料可得，材料的弹性影响系数 00 查阅资料可得，计算应力循环次数 0n 014201(1830010)=010 1/ =010/09 查阅资料可得，接触疲劳强度系数，计算接触疲劳许用应力取失效概率为 1，安全系数 s=1（简明机械零件设计手册） 1H = sk 11 =1560 560 2H = sk 12 =31 3）计算小齿轮分度圆直径 H =( 1H+ 2H)/2=(560+2= 3 23 2 1 . 6 1 2 . 2 1 3 1 0 3 . 7 2 0 0 2 . 4 3 3()1 1 . 8 4 5 7 4 . 7 =29 计算圆周速度 v=100060 31 nd t= 3 2 9 1 4 2 06 0 1 0 0 0=2.1 m/s 计算齿宽 b 及模数 b= 29=291c o s 2 9 c o s 1 4 1 . 3 421o h=b/h=29/30 计算纵向重合度 t a 21 14 计算载荷系数 k 查阅资料可得，根据 v=3 m/s， 7 级精度，查阅资料可得，阅资料可得，计算公式 + 0 3b =+0 329 =阅资料可得，阅资料可得，荷系数 k=1 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径， d1=93 计算模数 mn 1c o s 3 2 . 7 7 c o s 1 4 1 . 5 921o （ 3）按齿根弯曲强度设计 3 2123 c o 确定计算参数计算载荷系数 k=1 根据纵向重合度查阅资料可得，螺旋角影响系数计算当量齿数 31214 =31 32844 = 查取齿形系数，由资料可得，查取应力校正系数，查阅资料可得，小齿轮的弯曲疲劳强度 1=560齿轮的弯曲疲劳极限 2=531 查阅资料可得，弯曲疲劳寿命系数，计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数 s 1F = 1 = =332 2F = 2 = =330 计算大、小齿轮的加以比较 111F 2221 7 2 4330=齿轮的数值大。设计计算 3 2 o Y =比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数于齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数， 2，但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度算得的分度圆直径 9 z1= 29 =20 取 0，则 z2=7=整取 9。 32 （ 4）几何尺寸计算计算中心矩 a= 21 = (20 79) 22 =整中心矩 a=120 按圆整中心矩修正螺旋角 =( 21 = 20 79) 22 = 因值改变不多，故参数、k、计算大、小齿轮的分度圆直径 020 = 79 = 计算齿轮宽度 b=1129=29整后取 65速级斜齿轮圆柱齿轮传动的设计计算（ 1）选精度等级、材料及齿数材料及热处理仍按高速级的选取精度选 7 级精度选小齿轮齿数 8，由 i 低 = 8=整为 0 i 低 =70/18= i=低低低 100%= =i 高 = 选取螺旋角，初选螺旋角 14 （ 2）按齿面接触强度设计 33 （ a） 3 21 )(12 H t 试选载荷系数：查阅资料可得，选取区域系数查阅资料可得： 8 6 则查阅资料可得，按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限：1 . 1 620 P

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