三级减速器设计毕业论文.doc

常州信息职业技术学院 毕业设计（论文）报告三级减速器设计毕业论文目 录1 绪论11.1 减速器的发展现状11.1.1 我国减速器的发展现状11.1.2 国外减速器的发展现状11.2 减速器的发展趋势21.3 本文研究对象及意义31.3.1 本文研究对象31.3.2 本文研究意义42 传动装置总体设计52.1 设计任务52.1.1 设计任务和要求52.1.2 原始数据52.2 确定传动方案52.3 选择电动机和传动比的分配52.3.1 确定电动机功率52.3.2 分配各级传动比62.4 传动系统的运动和动力参数计算62.4.1 各轴的转速62.4.2 各轴输入功率62.4.3 各轴输入转矩73 齿轮设计计算73.1 高速轴齿轮的设计73.1.1 主要参数73.1.2 按齿根弯曲疲劳强度设计73.1.3 校核齿面接触疲劳强度93.2 第二级传动齿轮设计103.2.1 主要参数103.2.2 按齿根弯曲疲劳强度设计103.2.3 校核齿面接触疲劳强度123.3 第三级传动齿轮设计133.3.1 主要参数133.3.2 按齿根弯曲疲劳强度设计133.3.3 校核齿面接触疲劳强度154 轴的设计164.1 轴的设计164.2 轴的设计194.3 轴的设计224.4 轴的设计255 滚动轴承的校核285.1 轴承校核285.2 轴承校核285.3 轴承校核285.4 轴承校核286 箱体的设计计算297 齿轮传动介绍和减速器工艺297.1 齿轮传动特点297.2 影响齿轮寿命的因素307.3 齿轮传动的实效形式317.3.1 齿轮传动出现不同实效形式的原因317.3.2 何为齿轮传动的实效317.3.3 齿轮传动的主要实效形式、造成的影响及预防措施317.4 漏水试验367.5 试车367.6 擦洗及涂漆377.7 减速器的搬动和起吊378 减速器的润滑方式及润滑剂的选择378.1 减速器的润滑方式378.2 润滑剂的选取398.3 润滑油的选取409 ZSY减速机齿轮计算机辅助设计419.1 SolidWorks功能简介419.2 运用计算机辅助设计软件SolidWorks展现减速机三维图42结论51致谢52参考文献53541 绪论1.1 减速器的发展现状1.1.1 我国减速器的发展现状减速机在我国的发展已有近40年的历史，广泛应用于国民经济及国防工业的各个领域。产品已从最初单一的摆线减速机，发展到现在五大类产品，即摆线减速机、无级变速器、齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机、电动滚筒。据初步统计，减速机用量比较大的行业主要有：电力机械、冶金机械、环保机械、电子电器、筑路机械、化工机械、食品机械、轻工机械、矿山机械、输送机械、建筑机械、建材机械、水泥机械、橡胶机械、水利机械、石油机械等，这些行业使用减速机产品的数量已占全国各行业使用减速机总数的60%70%。 “十五”期间，由于国家采取了积极的财政政策，拉动了内需，固定资产投资力度加大，各行业的发展驶入了快车道。特别是基础建设的投资，使冶金、电力、建筑机械、建筑材料、能源等加快了发展，因此，对减速机的需求也逐步扩大。预计“十一五”期间，随着国家对机械制造业的重视，重大装备国产化进程的加快以及城市改造、场馆建设等工程项目的开工，减速机的市场前景看好，整个行业仍将保持快速发展态势，尤其是齿轮减速机的增长将会大幅度提高，这与进口设备大多配套采用齿轮减速机有关。因此，业内专家希望企业抓紧开发制造齿轮减速机，尤其是大型硬齿面减速机及中、小功率减速机，以满足市场的需求。 从行业内企业发展情况来看，近年来，江苏省、浙江省的民营企业发展速度很快，已经成为行业中的一支生力军。此外，山东省淄博地区的减速机厂家也很多。一些发展速度较快的民营企业，在完成了原始积累后，不断发展壮大。他们紧跟市场变化，及时调整产品结构，对产品质量的要求也在不断提高。为了增强竞争力，他们加大购置检测设备、实验设备以及扩大厂房的资金投入，加工能力及技术水平提高很快，同时还重视人才的培养与引进，企业已开始向规范化、标准化方向发展。1.1.2 国外减速器的发展现状眼前国外工程机械紧要配套件大多半都出产历史久远，技艺成熟、供应富余，出产集中度高，品牌效应突出。配套件的开展随主机的开展而开展，同时配套件自身的开展反过来又推进主机的开展。眼前国外工程机械配套件的开展形势好过主机的开展形势。在流体产物范畴内，眼前世界上最大的流体产物缔造企业，美国的派克公司，成立于1918年，也有近100年历史，能够提供种类齐全的、高技艺程度的液压件、密封件及一切的液压附件。眼前世界上最大的用于静液压体系的变量液压元件缔造企业，德国的博士力士乐公司，已有200多年的历史，从1953年开端一切缔造液压元件，也有50年以上历史。其最具特征的产物是用于静液压传动的变量体系液压元件，不管是斜盘式或斜轴式，闭式或开式体系液压元件种类都十分齐全，能为各种需求静液压体系元件的工程机械配件。还有世界上最大的传动部件缔造企业，德国的ZF公司，成立于1915年，也有近100年历史，能为各种工程机械提供种类齐全的传动部件。在电气配套件方面，世界最大的德国西门子电气公司，以及日本的东芝公司、川崎公司、德国的博士公司等，都有50年以上，以至100年以上的久远历史，能满足工程机械各种高技艺程度的电气体系和电气元件的请求。1.2 减速器的发展趋势减速机发展趋势如下： 高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。 积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。 型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。 促使减速器水平提高的主要因素有： 理论知识的日趋完善，更接近实际（如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等）。 采用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高。 结构设计更合理。 加工精度提高到ISO56级。 轴承质量和寿命提高 润滑油质量提高。 自20世纪60年代以来，我国先后制订了JB113070圆柱齿轮减速器等一批通用减速器的标淮，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。目前，全国生产减速器的企业有数百家，年产通用减速器25万台左右，对发展我国的机械产品作出了贡献。 20世纪60年代的减速器大多是参照苏联20世纪4050年代的技术制造的，后来虽有所发展，但限于当时的设计、工艺水平及装备条件，其总体水平与国际水平有较大差距。改革开放以来，我国引进一批先进加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步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均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从JB17960的89级提高到GB1009588的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在45级。部分减速器采用硬齿面后，体积和质量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。 我国自行设计制造的高速齿轮减（增）速器的功率已达42000kW ，齿轮圆周速度达150m/s以上。但是，我国大多数减速器的技术水平还不高，老产品不可能立即被取代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。1.3 本文研究对象及意义1.3.1 本文研究对象硬齿面减速机主要包括平行轴系列和垂直轴系列，平行轴减速器是按国家标准(GBl900488)生产，产品经优化设计，具有国际八十年代先进水平，它主要包括ZDY (单级)、ZLY(两级)、ZSY(三级)和ZFY(四级)四大系列，垂直轴减速器是按国家标准(JB/T90021999)生产，用于输入轴与输出轴呈垂直方向布置的传动装置，它主要包括DBY、DCY和DFY三大系列。ZSY硬齿面减速机包括：ZSY160,ZSY180,ZSY200,ZSY224,ZSY250, ZSY280, ZSY3 15,ZSY355,ZSY400等系列。主要有以下几点特点：(1) 中心距，公称传动比等主要参数均经优化设计，主要零、部件互换性好。(2) 齿轮均采用优质合金钢经渗碳、淬火、而成，齿面硬度达HRC5462(3) 体积小、重量轻、精度高、承载能力大、效率高，寿命长，可靠性高、传动平稳、噪音低。(4) 一般采用油池润，自然冷却，当热功率不能满足时，可采用循环油润滑或风扇，冷却盘管冷却。 ZSY减速机输入转速一般n、1500rmin 。ZSY硬齿面减速机(2)齿轮传动圆周速度不大于20米秒。可广泛用于冶金、矿山、化工、建材、起重、运输、纺织、造纸、仪器、塑料、橡胶、工程机械、能源等工业部门。本文研究的对象是ZSY系列减速机的280型号，根据给定的材料对减速机整体各部分进行设计校核。且能运用PRO/E三维软件进行辅助设计，画出各零件的三维图并予以装配，然后将三维图导成二维图，便于对整个设计过程进行分析。 此减速机是三级展开式圆柱齿轮减速机，三级都是斜齿圆柱齿轮传动，其基本参考数据如表1-1所示：表1-1名称材料齿数齿宽模数mn螺旋角分度圆直径齿轮轴20CrMnTi25100mm413102.63mm齿轮20CrMnTi6890mm413279.15mm齿轮轴20CrMnTi25130mm413102.63mm齿轮20CrMnTi88120mm413361.26mm齿轮轴20CrMnTi25148mm613154mm齿轮20CrMnTi66138mm613406mm1.3.2 本文研究意义ZSY圆柱齿轮减速机作为一种广泛应用的减速机，具有广泛的代表性。通过对此类型的减速机的设计与研究，可以深入的了解减速机的原理，减速机在机械行业中的重要意义。同时通过对减速机的设计紧密结合各种专业知识，灵活运用，培养设计者较为成熟的机械设计思想。为以后的工作打下一个良好的基础。2传动装置总体设计2.1 设计任务2.1.1 设计任务和要求通过在广泛查阅了大量有关文献、吸收和消化目前对减速器的研究成果的基础上，做以下的工作：a) 了解国产减速器的制造工艺和装配工艺；b) 设计ZSY280-25-108Kw型减速器；c）利用三维造型软件完成减速器结构设计方案的三维及二维图纸；d) 制定减速器的安装、调试、使用及维护保养的技术文件；2.1.2 原始数据该减速器低速级中心距为280mm，总传动比为25，输出功率为108Kw。工作寿命10年，每年工作300天，两班制，工作平稳。2.2 确定传动方案传动方案一般用机构简图表示。传动方案要满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、传动效率高、使用维护方便、工艺性和经济性好等要求。本课题减速器的机构简图如下图所示：图2-12.3 选择电动机和传动比的分配2.3.1 确定电动机功率标准电动机的容量以额定功率表示，所选电动机的额定功率应不小于所需工作机的额定要求的功率。则工作机要求的电动机功率为：PdPw/Pd工作机要求的电动机输出功率，单位为Kw；电动机至工作机之间传动装置的总效率；Pw工作机所需输入功率，单位为Kw。齿式联轴器传动效率 圆柱斜齿轮齿轮传动效率 滚子轴承 则 =0.990.980.980.980.980.980.980.980.99=0.851Pd108/0.851Kw=126.91 Kw所以可以选择YS6324型电动机，其额定功率是180Kw，满载转速时1400 r/min2.3.2 分配各级传动比 总传动比公式为ii*i*i，其中i25，根据传动比分配原则，初步假定i=2.72，i=3.5，i=2.63。2.4 传动系统的运动和动力参数计算传动系统各轴的转速、功率和转矩计算：2.4.1 各轴的转速n=1400 r/minn=515 r/minn=147 r/minn=56r/min2.4.2 各轴输入功率P=126.91KwP=P0.99=125.64KwP=P0.98=120.66KwP=P0.98=115.88KwP=P0.98=111.29Kw式中，P ，P， P， P分别为相对应轴的功率。2.4.3 各轴输入转矩 T=9.5510=857.0410 NmmT=9.5510=2237.4810 Nmm T=9.5510=7528.2610 Nmm T=9.5510=18978.9210 Nmm式中， 对应轴的转矩。3. 齿轮设计计算3.1 高速轴齿轮的设计3.1.1 主要参数大小齿轮均采用20CrMnTi，经渗碳淬火，齿面硬度为5862HRC，7级精度，Z=25，Z=68，= 0.8,=133.1.2 按齿根弯曲疲劳强度设计a）确定 M1） 载荷系数 试选K=1.52） 小齿轮传递取T=9.5510=857.0410 Nmm=857040 Nmm3） 大小齿轮弯曲疲劳强度极限 =460Mpa4） 应力循环次数 N=60njLh=4.03210， N=60 njLh=1.482105） 弯曲疲劳寿命系数K=0.88, K=0.906） 计算许用弯曲应力取弯曲疲劳安全系数S=1.4，应力修正系数Y=2.0，则= 578.2 Mpa= 591.4Mpa Z =27.02 Z =73.51 查表得出： Y=2.62, Y=2.24, Y=1.59，Y=1.758） 因为 所以按小齿轮进行齿根弯曲疲劳强度设计计算9） 重合度系数Y及螺旋角系数YY=0.70 Y=0.86b)设计计算1)M=3.46m2)圆周速度:v=6.5 m/s3)计算载荷系数K 使用系数K=1.5，传动载荷系数K=1.2， 齿间载荷分配系数K=1.2, 齿间载荷分布系数K=1.24 K= K K K K=2.684)校正并确定模数m m=3.46=4.2mm 取m=4mmc)计算齿轮传动几何尺寸1）中心距aa=190.9mm2) 螺旋角=13.003) 齿轮分度圆直径d=48.21mm d=279.15mm 4) 齿宽b= d=0.848.21=82.104mm b=90mm b= b+(510)=100mm3.1.3 校核齿面接触疲劳强度 = 确定上公式各参数值1) =1200 Mpa2) K=0.9 K=0.92 3)计算许用接触应力 取S=1=K/ S=0.91200/1=1080Mpa=K/ S=0.921200/1=1104Mpa=(+)/2=1092Mpa4)节点区域系数Z=2.44 5)重合度系数Z=0.8 6)螺旋角系数Z=0.987 7)材料系数Z= 189.8 8)校核=2.44189.80.750.992=926.43 Mpa =1092Mpa3.2 第二级传动齿轮设计3.2.1 主要参数大小齿轮均采用20CrMnTi，经渗碳淬火，齿面硬度为5862HRC，7级Z=25， Z=88，= 1.1,=133.2.2 按齿根弯曲疲劳强度设计a) 确定 M1)载荷系数 K=1.52)小齿轮传递的转矩 T=2237.48Nm3)大小齿轮的弯曲疲劳强度极限 =460Mpa4)应力循环次数 N=14.83210, N=0.42410 5)弯曲疲劳寿命系数 K=0.9, K=0.926)取弯曲疲劳安全系数S=1.4，应力修正系数Y=2，则 = 591.43 Mpa = 604.67)查取齿型系数和应力校正系数 Z =27.03 Z =95.13 查表得 Y=2.57，=2.18 , Y=1.6，Y=1.798)计算大小齿轮的并加以比较 因为 故按小齿轮进行齿根弯曲疲劳强度设计。9)重合度系数Y及螺旋角系数YY=0.7 Y=0.9b)设计计算1) 计算齿轮模数M=3.4372)圆周速度:v=2.377m/s3)计算载荷系数K使用系数K=1.5，传动载荷系数K=1.01， 齿间载荷分配系数K=1.2, 齿间载荷分布系数K=1.34 K= K K K K=2.444)校正并确定模数 m=3.437=3.67mm 取m=4mc)计算齿轮传动几何尺寸 1)中心距aa=232mm2) 螺旋角=133) 齿轮分度圆直径d= =102.63mm, d=361.26mm4) 齿宽b= d=1.1102.63=112.893mmb=120mmb= b+(510)=130mm3.2.3 校核齿面接触疲劳强度 =a) 确定上公式各参数值 1) =1500 Mpa2) K=0.95 K=0.973)计算许用接触应力 取S=1=K/ S=0.951500/1=1425Mpa=K/ S=0.971500/1=1455Mpa=(+)/2=1440Mpa4)节点区域系数Z=2.44 5)重合度系数Z=0.8 6)螺旋角系数Z=0.987 7)材料系数Z= 189.8, Z=25 8)校核 =683.7=14403.3 第三级传动齿轮设计3.3.1 主要参数 大小齿轮均采用20CrMnTi，经渗碳淬火，齿面硬度为5862HRC，7级Z=25，Z=66，= 0.9,=13。3.3.2 按齿根弯曲疲劳强度设计a) 确定 M1)载荷系数 K=1.52)小齿轮传递的转矩 T=7528260 Nm3)大小齿轮的弯曲疲劳强度极限 =460Mpa 4)应力循环次数 N=4.2310, N=16.1105)弯曲疲劳寿命系数K=0.92, K=0.946)取弯曲疲劳安全系数S=1.4，应力修正系数Y=2，则 = 604.60 Mpa = 617.71 Mpa7)查取齿型系数和应力校正系数 Z =27.03 Z =71.35 查表得 Y=2.57 ,Y=2.24 , Y=1.600, Y=1.75 8)计算大小齿轮的并加以比较 故按小齿轮进行齿根弯曲疲劳强度设计9)重合度系数Y及螺旋角系数YY=0.7 Y=0.9b)设计计算 1) 计算齿轮模数M=5.472)圆周速度:v=1.080m/s3)计算载荷系数K使用系数K=1.5，传动载荷系数K=1， 齿间载荷分配系数K=1.2, 齿向载荷分布系数K=1.3 K= K K K K=2.34 4)校正并确定模数m m=3.28=6.34mm 取m=6mmc)计算齿轮传动几何尺寸 1)中心距aa=280.18mm2) 螺旋角=13.003) 齿轮分度圆直径d= =154.00mm d =406mm4) 齿宽b= d=138.60mmb=138mmb= b+(510)=148mm3.3.3 校核齿面接触疲劳强度 =确定上公式各参数值 1) =1500 Mpa 2) K=0.97 ， K=0.98 3)计算许用接触应力 取S=1=K/ S=0.971500/1=1455Mpa=K/ S=0.981500/1=1470Mpa=(+)/2=1462.5Mpa4)节点区域系数 Z=2.44 5)重合度系数 Z=0.8 6)螺旋角系数 Z=0.987 7)材料系数 Z= 189.8 8)校核 =1406.49=1462.54轴的设计4.1 轴的设计 a)轴上小齿轮的直径较小，采用齿轮轴结构，轴的材料及热处理和齿轮的材料及热处理一致，均采用20CrMnTi，经渗碳淬火。b)轴的结构设计 1）估算轴径d，查表得轴的C值是112 d =50.14mm 单键槽增加5%7%，所以d(52.6553.65)mm，根据工厂实际情况，这里取d=53mm。2) 轴上转矩 T=857.04 Nm3)轴的结构简图如下图所示： 图4-1d=d=53 mm, d= d+2=55 mm, d= d+10=65 mm, d= d=65 mm, d= d=55 mm, L=82 mm, L=210 mm, L=242 mmL=8 mm, L=T=29 mm(T为轴承宽度)查轴承样本，选用型号为30311单列圆锥滚子轴承，其内径d=55 mm，外径D=120mm4)轴的受力分析如下图图4-2 L=L+ L+L=72.5 mm L=L+ L +T=306.5 mm5) 轴的校核F=16701 NF= Ftan/cos=6239N F= Ftan=3856N R= F L/L=3195N R =13506 N M=1.978706410 Nmm R=(F L- F d)/ L =5640 N R= 689 N M=979185 M= R L=408900 Nmm M= R L=180528.5 Nmm M=1061133 Nmm M=995688 NmmT=857.0410 Nmm =0.6 M=1175165 Nmm= M/=90Mpa满足要求图4-34.2 轴的设计a)轴上小齿轮的直径较小，采用齿轮轴结构，轴的材料及热处理和齿轮的材料及热处理一致，均采用20CrMnTi，经渗碳淬火。b)轴的结构设计 1）估算轴径d，查表11.3得轴的C值是105 d =64.7mm 单键槽增加5%7%，所以d(67.9469.23)mm，所以d=70mm2) 轴上转矩 T=1225.07Nm3)轴的结构简图如下图所示：图4-4 d=70mm, d= d+10=80mm, d= d+2a= d+2(0.070.1)d=91.296，这里取d=94mm, d=78mm, d= 70mm 查轴承样本，选用型号为30314单列圆锥滚子轴承，其内径分别为d=70 mm，外径D=150 mmL=35mm, L=108mm, L=105mm, L=7mm, L=T=35mm(T为轴承宽度)4)轴的受力分析如下图 图4-5L=T+( L-T)+ L=54mm L= L+ L+ L+ L=224mm L= L+ L+ L=107mm5)轴的校核F=16031 NF= Ftan/cos=5988N F= Ftan=3701 NF=43603 NF= Ftan/cos=16288 N F= Ftan=10067 N R=( F L+ F L) /L=25901 NR=33733 NM= R L=1398654 Nmm M= RL=360946 NmmR=3305 NR=-8239N M=R L=178470 Nmm M= F L+R L=921403 Nmm M= R L=-881573 Nmm M= R L- F L=-422522 Nmm M=1409995Nmm M=1674878 Nmm M=952603Nmm M=555704 Nmm图4-6d）齿轮轴的弯扭合成强度校核 根据轴的结构尺寸及弯矩图，转矩图，截面D处的弯矩最大，且有齿轮配合引起的应力集中；截面C处的弯矩较大，且有齿轮配合引起的应力集中。故这些都属于危险截面，应进行弯扭合成强度校核。考虑启、停机影响，扭矩为脉动循环变应力，=0.6, M=1646125 Nmm= M/W=90Mpa满足要求。4.3 轴的设计a)轴上小齿轮的直径较小，采用齿轮轴结构，轴的材料及热处理和齿轮的材料及热处理一致，均采用20CrMnTi，经渗碳淬火。b)轴的结构设计 1）估算轴径d，查表11.3得轴的C值是107 d=98.8mm 单键槽增加5%7%，所以d(103. 74105.716)mm，所以d=110mm2) 轴上转矩 T=7528.26 Nm3)轴的结构简图如下图所示：图4-7d= d= d=95mm, d= d+26=121mm, d= d+10=130mm ，d=120mm，L=137mm, L=58mm, L=7 mm, L=T=45 mm(T为轴承宽度) L=45 mm,查轴承样本，选用型号为30319单列圆锥滚子轴承，其内径d=95 mm，外径D=200 mm。4)轴的受力分析如下图图4-8L=L+ L+L=103.5mmL=L+ L=221.5 mmL=L+( L-T)+T=170 mm5) 轴的校核F=41678NF= Ftan/cos=15569 N F= Ftan=9622NF=97770 NF= Ftan/cos=36521 N F= Ftan=22572 NR=( F L+ F L) /L=91641 NR=( F L+ F L) /L=47807 NM= R L=948484 NmmM= RL=8127190 Nmm R=-16516 NR=-4436 NM=R L=-1709406 Nmm M= R L-F L =-1736694 Nmm M= R L=-754120 Nmm M= R L+ F L=272170Nmm M=1954915 Nmm M=1978820 Nmm M=8162102 Nmm M=8131746 Nmm图4-9d）齿轮轴的弯扭合成强度校核 根据轴的结构尺寸及弯矩图，转矩图，截面C处的弯矩最大，且有齿轮配合引起的应力集中；截面D处的弯矩较大，且有齿轮配合引起的应力集中。故这些都属于危险截面，应进行弯扭合成强度校核。考虑启、停机影响，扭矩为脉动循环变应力，=0.6, M=9328601 Nmm= M/W=90Mpa满足要求。4.4 轴的设计a）轴材料选用40Cr，调质处理b)轴的结构设计 1）估算轴径d，查表得轴的C值是97d =121mm 单键槽增加5%7%，所以d(127129)mm，根据工厂实际情况，这里取d=130mm。2) 轴上转矩 T=24591.3 Nm3)轴的结构简图如下图所示：图4-10d= d=140mm, d= d= d+10=150mm,d= d+2(0.070.1)=（173.28182.4）mm,这里取d=175mm, d= d+10=160 mmL=370mm, L=269mm, L1.4h=10.5,取L=15mm, L=180mm, L=T=65mm(T为轴承宽度)查轴承样本，选用单列圆锥滚子轴承，其内径d=150 mm，外径D=320 mm4)轴的受力分析如下图图4-11 L=167.5mm L=296.5mm5) 轴的校核F=18978.92NF= Ftan/cos=34923 N F= Ftan=21584 NR= F L/L=33750 N R = F L/L=59742 N M=10006785 Nmm R=(F L+ F d)/ L= 31759 N R=(F L- F d)/ L=3164 NM= R L=5319633 NmmM= R L=938126 NmmM=11332883 Nmm M=938131 Nmm图4-12T=18978920Nmm M=11332889 Nmm= M/W=90 Mpa满足要求5 滚动轴承的校核5.1 轴承校核轴承类型为圆锥滚子轴承，轴承预期寿命为由之前计算可知：F=6329N，F= 3856 N轴承工作转速n=1400 r/minP=4952 N C故轴承30311满足要求5.2 轴承校核 轴承类型为圆锥滚子轴承，轴承预期寿命为由之前计算可知：F=5988N，F= 3701 N轴承工作转速n=515 r/min C故轴承30314满足要求5.3 轴承校核 轴承类型为圆锥滚子轴承，轴承预期寿命为由之前计算可知：F=36521N，F= 22572 N轴承工作转速n=147r/min C故轴承30319满足要求5.4 轴承校核轴承类型为圆锥滚子轴承，轴承预期寿命为由之前计算可知：F=34923N，F= 21584 N轴承工作转速n=56 r/min 8, 取=15机盖壁厚10.02a+5=10.68, 取=15机座凸缘厚bb=1.515=22.5mm机盖凸缘厚b1b1 = 1.514=21mm机座底凸缘厚b2b2=2.515=37.5mm 取b2=50地脚螺钉直径dfd =0.047a+8=21.16,取d=28mm地脚螺钉数目n8轴承旁联接螺栓直径d10.75 df=0.7528=21 取20机盖与机座联接螺栓直径d20.6df=16.8,取d=20联接螺栓d2的间距l150200,取150轴承端盖螺钉直径d3M10、M12 、M14窥视孔盖螺钉直径d4M8df d2至凸缘边缘距离c1查表得C1min=22mm外机壁至轴承座端面距离hC+C+8=80mm齿轮端面与箱内壁距离，取距离为12mm7齿轮传动介绍和减速器工艺7.1 齿轮传动特点主要优点： 瞬时传动比恒定不变；机械效率高；寿命长，工作可靠性高； 结构紧凑，适用的圆周速度和功率范围较广等。主要特点：要求较高的制造和安装精度，成本较高；不适宜于远距离两轴之间的传动；低精度齿轮在传动时会产生噪声和振动；7.2 影响齿轮寿命的因素基于上述讲述的齿轮传动的特点，影响齿轮寿命的因素包括： 大小齿轮齿数：齿数太少，不利于齿轮加工；齿数太多，齿轮传动中轮齿啮合次数多，齿轮磨损大，减小齿轮的寿命。因此，在加工方便和满足要求的下，齿数尽可能少。 传动比：因为传动比是由一对啮合齿轮的齿数比决定的，所以传动比影响到齿数，从而影响到齿轮的寿命。 齿轮材料：根据轮齿的失效形式可知，设计齿轮传动时，对齿轮材料的基本要求为： 1) 齿面应有足够的硬度和耐磨性，以抵抗齿而磨损、点蚀、胶合以及塑性变形等； 2) 轮齿芯部应有足够的强度和较好的韧性，以抵抗齿根折断和冲击载荷； 3) 应有良好的加工工艺性能及热处理性能，使之便于加工且便于提高其力学性能。因此，适合制造齿轮的材料有很多，最常用的是锻钢，其次是铸钢、铸铁，此外还有非金属材料等，例如工程塑料。 压力角：一般标准压力角是20度。增大压力角。齿轮弯曲强度和接触强度均可增加。 模数：对于一般传动模数2mm。 齿宽系数：齿宽系数决定齿宽的大小，加大齿宽，可提高承载能力；但是齿宽越大，载荷沿齿宽分布越不均匀。因此应合理选择齿宽系数。一级减速机中一对啮合的大小齿轮，要求具有一定的承载能力，且啮合准确，并且有必要提出的是，齿宽结果要圆整，而且小齿轮的齿宽在圆整值的基础上还要增加5-10mm，以防止大小齿轮因装配误差产生轴向错位时导致啮合齿宽减小而增大轮齿的工作载荷。 7.3 齿轮传动的实效形式7.3.1 齿轮传动出现不同失效形式的原因在实际的应用中，由于齿轮传动的方式有开式、半开式和闭式，齿面硬度有软齿面、硬齿面，齿轮转速有高与低，载荷有轻与重之分，所以齿轮常会出现各种不同的失效形式。7.3.2 何为齿轮传动的失效齿轮在传动过程中，发生轮齿折断、齿面损坏等现象，从而失去其工作能力。这种现象称为齿轮轮齿的失效。而齿轮传动的是靠轮齿的啮合来传动运动和力的，齿轮的轮齿是传动的关键部位，也是齿轮的薄弱环节，因此轮齿失效是齿轮常见的主要失效形式。7.3.3 齿轮传动的主要失效形式、造成的影响及预防措施轮齿的失效分为齿体损伤和齿面损伤。齿体损伤主要为轮齿折断，而齿面损伤又分为齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损和齿面塑性变形。（1）轮齿折断：是指齿轮的一个或多个齿的整体或局部的折断，轮齿折断有两种：一种是疲劳折断，另一种是过载折断。1） 何为轮齿折断是指齿轮的一个或多个齿的整体或局部的折断。2） 轮齿折断的分类轮齿折断有两种：一种是疲劳折断，另一种是过载折断。3） 发生的场合齿宽较小的直齿圆柱齿轮往往产生整体折断。如果轮齿宽度过大，由于制造、安装的误差使其局部受载过大时，会造成了局部折断。4） 提高轮齿抗折断能力的措施提高轮齿抗折断能力的措施有很多，如增大齿根圆角半径，消除该处的加工刀痕以降低齿根的应力集中；增大轴及支承件的刚度以减轻齿面局部过载的程度；对轮齿进行喷丸、辗压等冷作处理以提高齿面硬度、保持芯部的韧性等。 图7-1：齿轮轮齿折断效果图（2）齿面点蚀1） 何为齿面点蚀 轮齿进入啮合时，轮齿齿面接触处在法向力的作用下将产生很大的接触应力，脱离啮合后接触应力即消失。对齿廓工作面上某一固定点来说，它受到的是近似于脉动变化的接触应力。如果接触应力超过了齿轮材料的接触疲劳极限时，齿面上会出现不规则的金属微粒剥落，形成点状的凹坑，这种现象称为齿面疲劳点蚀。2） 其造成的影响 点蚀使齿轮工作表面损坏，破坏了齿轮的正常工作，造成传动不平稳和产生噪音，轮齿啮合情况会逐渐恶化而报废。3） 发生的部位 齿轮在啮合的过程中，因轮齿在节线出处啮合时，同时啮合齿对数少，接触应力大，且在节点处齿廓相对滑动速度小，油膜不易形成，摩擦力大，故点蚀首先出现在节线附近的齿根表面上，然后向其它部位扩展。4） 发生的场合 一般闭式传动中的软齿面较易发生点蚀失效，设计时应保证齿面有足够的解除强度。而在开式齿轮传动中，由于磨损严重，点蚀还来不及出现或扩展即被磨损掉。所以一般看不到点蚀现象。5） 预防措施为过早出现点蚀，可采用提高齿面硬度、增大润滑油的粘度、降低表面粗糙度指、在许可范围内采用大的变位系数等措施。图7-2：齿轮齿面点蚀效果图（3）齿面胶合1） 何为齿面胶合 在重载传动中，齿轮副两齿轮工作齿面发生金属表面直接接触而形成“焊接”的现象，称为齿面胶合。 产生齿面胶合的原因主要有以下两个： 高速重载的闭式齿轮传动中，由于散热不好，导致润滑油油温升高，黏度降低，易于从两齿面接触处被挤出来，使工作齿面间的润滑油膜破坏。 低速重载的齿轮传动中，由于工作面之间压力好大，润滑油膜不易形成。2） 发生的部位 当两工作齿面金属直接接触时，齿面的