太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 1 - 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題 目 系 別： 機(jī)械電子工程 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 姓 名： 李 文鋒 設(shè)計(jì)（論文）題目 ： 減速器箱體 工藝規(guī)程和工裝夾具設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)開始時(shí)間： 2007 年 4 月 10 日 設(shè)計(jì)終止時(shí)間： 2007 年 6 月 10 日 設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師： 設(shè)計(jì)輔導(dǎo)老師： 系 主 任： 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 2 - 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 評(píng) 閱 書 系 別 ： 機(jī)械電子工程 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 姓 名： 李文鋒 題 目 ： 減速器箱體 工藝規(guī)程和工裝夾具設(shè)計(jì) 評(píng)閱意見 ： 指導(dǎo)老師： （簽名） 職 務(wù)： 年 月 日 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 3 - 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 評(píng) 閱 書 系 別： 機(jī)械電子工程 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 姓 名： 李文鋒 題 目 ： 減速器箱體 工藝規(guī)程和工裝夾具設(shè)計(jì) 評(píng)閱意見 ： 指導(dǎo)老師： （簽名） 職 務(wù)： 年 月 日 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 4 - 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯評(píng)定書 系 別： 機(jī)械電子工程 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 姓 名： 李文鋒 評(píng)定意見 ： 評(píng)定成績(jī)： 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)答辯委員會(huì) 主任委員 ： （簽名） 年 月 日 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 5 - 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 ： 減速器機(jī)體 工藝規(guī)程及工裝夾具設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)要求及 原始數(shù)據(jù)（資料）： 1. 生產(chǎn)綱領(lǐng)：年產(chǎn) 500臺(tái) 2. 機(jī)蓋零件圖 3. 減速器裝配圖 4. 設(shè)計(jì)機(jī)體 加工工藝規(guī)程 5. 設(shè)計(jì)機(jī)體 鉆孔夾具 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容： 1. 分析零件的工藝性 2. 據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)決定生產(chǎn)類型 3. 選擇毛坯的種類和制造方法 4. 擬訂工藝過程 5. 工序設(shè)計(jì)及計(jì)算 6. 編制工藝文件 7. 設(shè)計(jì)鉆孔夾具 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 6 - 學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計(jì)文件 1. 重要零件的工藝過程綜合卡片 2. 機(jī)加工工序卡 3. 夾具圖 4. 夾具零件圖 5. 機(jī)體 毛坯圖 6. 減速器裝配圖 7. 設(shè)計(jì)說明書一份 主要參考文獻(xiàn)（資料）： 1.機(jī)械設(shè)計(jì) 2.機(jī)械加工工藝手冊(cè) 3.機(jī)床夾具圖冊(cè) 4.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 5.互換性 與技術(shù)測(cè)量 專業(yè)班級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化 學(xué)生 李文鋒 要求設(shè)計(jì)工作起止日期 2007 年 4 月 10 日至 2007 年 6 月 10 日 指導(dǎo)老師簽字 日期 教研室主任審查簽字 日期 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 7 - 緒 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們大家在大學(xué)學(xué)完全部基礎(chǔ)課和專業(yè)課后的一次全面的、深入的、綜合性的總復(fù)習(xí)，也是一次很重要的理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，更是對(duì)大學(xué)四年課程學(xué)習(xí)的檢驗(yàn)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)將對(duì)今后的工作與學(xué)習(xí)產(chǎn)生重要的影響，因此，它 在我們四年的大學(xué)生活中占有重要的地位，對(duì)此，我很重視這次機(jī)會(huì)，并且很認(rèn)真地全身心地投入其中。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是減速器設(shè)計(jì)及減速器 箱體 的工藝規(guī)程和其工裝夾具的設(shè)計(jì)。工藝規(guī)程在企業(yè)生產(chǎn)與技術(shù)改進(jìn)方面有著非常重要的影響。機(jī)床夾具在保證產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低成本，充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的潛力，便于工人掌握復(fù)雜或精密零件加工技術(shù)，減輕繁重的體力勞動(dòng)等諸方面起著巨大的作用。機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)和使用是促進(jìn)生產(chǎn)迅速發(fā)展的重要工藝措施之一。 就我個(gè)人而言，我希望能通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自 己分析問題、解決問題的能力，為今后更好地工作，學(xué)習(xí)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。 由于能力所限，設(shè)計(jì)中難免有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)們給予指正。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 8 - 一 減速器的設(shè)計(jì) （一）電動(dòng)機(jī)的計(jì)算 1. 選擇電動(dòng)機(jī) 選擇電動(dòng)機(jī)類型 按工作要求和工作條件選用 Y 系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，全封閉式自扇冷式結(jié)構(gòu)，電壓 380v。 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 工作機(jī)所需功率 kwVFPwwww 1000式中： NFW 1250smVW /8.1工作機(jī)的效率 96.094.0w對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)，取 95.0w，代入上式得： kwPW 115.21000 94.08.11250 電動(dòng)機(jī)的輸出功率 kwPPW0式中， 為電動(dòng)機(jī)至滾筒軸的傳動(dòng)裝置總效率 取 V 帶傳動(dòng)效率 96.01 ；滾動(dòng)軸承效率 995.02 ；一級(jí)圓柱齒太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 9 - 輪減速器效率 97.03 ；輸送帶鼓輪效率 96.04 ；齒輪聯(lián)軸器效率98.05 ； 傳動(dòng)裝置的總效率543321 99.096.097.099.096.0 3 86.0 故電動(dòng)機(jī)輸出功率 kwPPw 1 1 5.20 因工作 載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率mP只需略大于0P即可，查后面設(shè)計(jì)資料中 Y 系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表選電動(dòng)機(jī)的額定功率mP為4kw。 確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 滾筒軸工作轉(zhuǎn)速為： 144 m in58.137250 8.1106106 rD Vn Ww V 帶傳動(dòng)比范圍 421 i ，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍 532 i ，則總傳動(dòng)比范圍為 2065432 i ，可見電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為： 1 m i n6.271148.81358.137)206( rinw符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 1000 1min r 和 1500 1minr 兩種，為減少電動(dòng)機(jī)的重量和價(jià)格，常選用同步轉(zhuǎn)速為 1000 1minr 的 Y 系列電動(dòng)機(jī) Y132 61 M ，其滿載轉(zhuǎn)速 1min960 rnm，電動(dòng)機(jī)的中心高，外形尺寸，軸伸尺寸等均 可查到。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 10 - 2. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 98.658.137960 wmnni分配各級(jí)傳動(dòng)比 由齒帶 iii ，為使 V 帶傳動(dòng)的外部尺寸不致過大，取傳動(dòng)比帶i=3，則齒i為： 33.2398.6 帶齒 iii 3. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 各軸轉(zhuǎn)速 軸： 1m in3203960 rinn mI帶軸： 1m in34.13733.2320 rinn 齒滾筒軸： 1m in34.1 3 7 rnnw各軸功率 軸： kwPP 2 0 8.296.035.20 帶軸： kwPP 13.297.0995.0208.2 齒滾 滾筒軸： kwPPw 08.2995.013.2 22 滾各軸扭矩 電機(jī)軸： mNnPT m 38.23960 35.295509550 00太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 11 - 軸： mNnPT 89.65320208.2955095501軸： mNnPT 11.14834.137 13.295509550滾筒軸： mNnPT www 63.14434.137 08.295509550表 1.1 Y132 61 M 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 參數(shù) 軸名 電動(dòng)機(jī)軸 軸 軸 滾筒軸 轉(zhuǎn)速 )min/( 1rn 960 320 137.34 137.34 功率 P/kw 2.35 2.208 2.13 2.08 扭矩 T/（ mN ） 23.38 65.89 148.11 144.63 傳動(dòng)比 i 3.00 2.33 1.00 效率 0.96 0.96 0.98 （二）減速器外傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì) 由于本減速器采用的是 V 帶傳動(dòng)，下面就 V 帶的型號(hào)、長(zhǎng)度和根數(shù)，帶輪的直徑，傳動(dòng)中心距和對(duì)軸的壓力，一般動(dòng)力傳動(dòng)可忽略滑動(dòng)率。 定 V 帶型號(hào)和帶輪直徑 工作情況系數(shù) 由表 11.5 2.1AK 計(jì)算功率 35.22.1 PKPAc（式 11.19） kwPc 82.2選帶型號(hào) 由圖 11.15 A 型 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 12 - 小帶輪直徑 由表 11.16 mmD 1251 (由于帶輪愈小，彎曲應(yīng)力愈大， 彎曲應(yīng)力是引起帶疲勞損壞的 重要原因 ) 大帶輪直 徑 34.137 320125)01.01()1( 2 112 n nDD (設(shè) %1 ) 選 2D =280mm 大帶輪轉(zhuǎn)速 280 320125)01.01()1( 2 112 D nDn 2n =141.43 min/r 計(jì)算帶長(zhǎng) 求mD2 1252802 12 DDD mmD=202.5 求 2 1252802 12 DD =77.5 中心 距 a =650mm 帶長(zhǎng) aaDL m22 （式 11.2） 650 5.7765025.2022 =2000 基準(zhǔn)長(zhǎng)度 由圖 11.4 mmLd 2000求中心距和包角 中心距 22 8)(414 mm DLDLa 22 5.778)5.2022000(414 5.2022000 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 13 - =677.4 mma 7004.677 小輪包角 01201 60180 DD 00 604.677 125280180 =166.3 01203.166 求帶根數(shù) 帶速 100060 320125100060 11 nDvsmv /09.2 傳動(dòng)比 34.13732021 nni33.2i 帶根數(shù) 由表 11.8 知 67.00 P； 由表 11.7 知 969.0k； 由表 11.2 知 03.1Lk ； 由表 11.10 知 kwP 05.00 Lc kkPP P)( 00 取 Z=2 根 求軸上載荷 張緊力 20 )5.2(5 0 0 qvkkvPF c 09.210.0)969.0 969.05.2(209.2 82.2500 （由表 11.4， mkgq /10.0 ） NF 39.5330 軸上載荷 2s in2 10 FF Q 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 14 - 2 3.166s in39.53322 NFQ 33.2118 （三）減速器內(nèi)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì) 1. 齒輪的設(shè)計(jì) 因傳動(dòng)尺寸無嚴(yán)格限制，批量較小，故小齒輪用 rC40 ，調(diào)質(zhì)處理，硬度 241HB-286HB，平均取為 260HB，大齒輪用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度 229HB-286HB，平均取為 240HB。 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 初步計(jì)算 初步齒寬 b 5511 db dmmbmmd 55;551 校核計(jì)算 圓周速度 v 1 0 0 060 320551 0 0 060 11 ndvsmv /92.0 齒數(shù) z 、模數(shù) m 取 271 z 271 z 和 螺 旋 角 91.622733.212 izz 632 z 275511 zdmt04.2tm由表 12.3，取 2nm2nm04.2 2a r c c o sa r c c o s tnmm036.11 (和估計(jì)值接近 ) 使用系數(shù) AK 由表 12.9 AK =1.5 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 15 - 動(dòng)載系數(shù)VK由圖 12.9 VK=1.2 齒間載荷分配 系數(shù)HK由表 12.10，先求 NdTF t 25.229555 53.6311922 1 1 mmNmmNb FK tA /100/59.6255 25.22955.1 c o s)11(2.388.121 zz 036.11c o s)631271(2.388.1 657.1 657.1 ta ns in 1zmb dn 036.11tan271 72.172.16 5 7.1 377.30036.11t a n20t a na r c t a nc o st a na r c t a n nt017.20t tnb co s/co sco sco s 98.017.20c o s/94.036.11c o s 00 由此得bFH KK 2c o s/太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 16 - 298.0657.1 73.1HK齒向載荷分布 由表 12.11 得 系數(shù)HK27.110)(321 bCdbBAK H 36.1HK 載荷系數(shù) K HHVA KKKKK 5.1 24.4K 彈性系數(shù) E 由表 12.12 得 aE MP8.189節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) HZ 由圖 12.16 41.2H 重合度系數(shù)由式 12.31，因 1，取=1，故 134 657.111 6.0螺旋角系數(shù)036.11c o sc o s 99.0接觸最小安全 系數(shù) minHS 由表 12.14 得 05.1min HS 總工作時(shí)間 2.01630015 hthth 14400應(yīng)力循環(huán) 由表 12.15，估計(jì) 97 1010 LN 次數(shù) LN 則指數(shù) 78.8m 由題意得載荷穩(wěn)定 hL tnrN 6014 40032 0160 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 17 - 8107648.2 8107648.2 LN原估計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確 33.2/107648.2/ 812 iNN LL 82 1018.1 LN 接觸壽命系數(shù) 由圖 12.18 33.11 NN42.12 N許用接觸應(yīng)力 05.133.1720m i n11l i m1 HNHH S MPaH 9121 H 05.142.1570m i n22l i m2 HNHH S MPaH 7712 驗(yàn)算 uubdKTHEH12211 228.337313555553.6311973.1298.077.041.28.189HM P a 計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整，否則調(diào)整后還應(yīng)再進(jìn)行驗(yàn)算。 確定傳動(dòng)主要尺寸 中心距 a 2 133.2552 11 idamma 58.91 實(shí)際分度圓 因中心距未作調(diào)整，故分度圓 直徑 1d 直徑不會(huì)改變，即 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 18 - 133.2 58.912121 i admmd 551 5533.212 idd mmd 15.1282 齒寬 b mmdbd 555511 mmb 651 mmb 552 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 齒形系數(shù)FaY5106.32c o s31c o s 03311 zzv11806.32c o s72c o s 03322 zzv由圖 12.21 18.235.221 FaFaYY 應(yīng)力修正系數(shù) 由圖 12.22 72.11 SaYSaY82.12 SaY重合度系數(shù)Y c o s112.388.121 vvv zz473.106.32c o s7213112.388.1 0 vY 75.025.0 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 19 - 76.0473.175.025.0 76.0Y 螺旋角系數(shù) 75.0125.0125.01m i n YY（當(dāng) 1時(shí)，按 1計(jì)算） 001201 Ymin0091.012036.1111Y 91.0Y齒間載荷分配 由表 12.10 注 系數(shù)FK68.276.0657.1377.3 Y前已求得 68.273.1 FK 73.1FK 齒向載荷分布 由圖 12.14 系數(shù)FK 2.12225.255 hb36.1FK載荷系數(shù) K FFVA KKKKK 5.1 24.4K 彎曲疲勞極限 由圖 12.23 c 得 MPaF 6801lim limF MPaF 4002lim 彎曲最小安全 由表 12.14 25.1min FS 系數(shù) minFS 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) LN 由表 12.15，估計(jì) 106 10103 LN 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 20 - 則指數(shù) m=49.91 hVL tnrNN 11 6081076 84.214 40032 0160 81 107684.2 LN 原估計(jì)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確 33.2107684.2 812 iNN LL82 1019.1 LN彎曲壽命系數(shù) 由圖 12.24 95.01 NYNY97.02 NY尺寸系數(shù) XY 由圖 12.25 0.1XY 許用彎曲應(yīng)力 M PaSYYFXNFF 8.51625.1 0.195.0680m i n11l i m1 F M PaSYYFXNFF 4.31025.1 0.197.0400m i n22l i m2 驗(yàn)算 YYYYmbdKTSaFanF 111 112 76.072.135.22555553.6311924.42FM P a 112212SaFaSaFaFF YY YY 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 21 - 243.241 72.135.247FM P a 傳動(dòng)無嚴(yán)重過載，故不作靜強(qiáng)度校核。 2. 各段軸的設(shè)計(jì) 齒輪軸的計(jì)算 軸材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)， MPaB 650 ， MPaS 360。計(jì)算步驟如下： 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 22 - 圖 1.2 小齒輪軸結(jié)構(gòu)和受力分析 e、 a 段：軸承段。通過查表及分析該軸工作條件選用 角接觸球軸承 ， GB/T292-1994，軸承標(biāo)準(zhǔn) 7008C。 mmd 40 ， mmD 68 ，mmB 15 。 b、 d 段：由 21 l 得， 1 軸向距離（旋轉(zhuǎn)零件的最外端面至箱體內(nèi)壁的軸向距離），一般取 101 （確定 1 值時(shí)應(yīng)考慮鑄造和安裝精太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 23 - 度）。 2l 是滾動(dòng)軸承的端面至箱體內(nèi)壁的距離，初步可取 15102 l 。故 mml 15101021 ，軸徑取 45mm 。 c段：齒輪軸段。 mmd 551 ， mmb 601 。 f 段： 4l 是箱體外的旋轉(zhuǎn)零件的內(nèi)端面至軸承蓋螺釘頭頂面的距離，20154 l ，軸承蓋選用凸緣式軸承蓋， mmde 122.1 3 。該段長(zhǎng)度3212204 el ，根據(jù)總體尺寸確定 mml 40 ，軸徑為 mm35 。 g 段：帶輪段。由前面帶輪計(jì)算確定為 mm33 ，軸徑 mm20 。 最小軸徑： mmnPCd 2028.21320208.2112 33 計(jì)算齒輪受力 斜齒輪螺旋角 036.11 齒輪直徑 小輪 mmd 551 大輪 mmd 1282 小齒輪受力 轉(zhuǎn)矩 320115.21055.91055.9 61161 nPTmmNT 53.631191圓周力 5553.6 3 1 1 92211 dTF tNFt 2295徑向力 0036.11c o s20t a n2295c o st a n ntraFF NFr 852 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 24 - 軸向力 036.11t a n2295t a n ta FFNFa 461畫齒輪軸受力圖 見圖 b 計(jì)算支承反力 水平面反力 130658522554615.8033.21181RF NFR 18351 130658522554615.21033.21182RF NFR 3953 2 垂直面反力 2229521 RR FFNFF RR 5.114721 水平面 )(xy 受力圖 見圖 c 垂直面 )(xz 受力圖 見圖 d 畫軸彎矩圖 水平面彎矩圖 見圖 e xyM圖 垂直面彎矩圖 見圖 f xzM圖 合成彎矩圖 見圖 g 合成彎 22xzxy MMM 畫軸轉(zhuǎn)矩圖 軸受轉(zhuǎn)矩 1TT mmNT 53.63119 轉(zhuǎn)矩圖 見圖 h 許用應(yīng)力 許用應(yīng)力值 用插入法由表 16.3，查得 MPab 5.1020 MPab 601 應(yīng)力校正系數(shù) 5.1026001 bb59.0 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 25 - 畫當(dāng)量彎矩圖 當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 53.63 11959.0 T ，見圖 h mmNT 37240 當(dāng)量彎矩 在小齒輪中間截面處 22 TMM 22 37240130101 mmNM 39447在右軸頸中間截面處 22 TMM 22 37240170525 mmNM 1 7 4 5 4 4 當(dāng)量彎矩圖 見圖 i 校核軸徑 齒根圓直 徑 naf mchdd 211 225.01255 mmdf 501 軸徑 33 1601.0394471.0 bMdmmd 5073.18 33 1601.01745441.0 bMdmmd 5075.30 大齒輪軸計(jì)算 該軸材料 選用 45 鋼調(diào)質(zhì)， MPaB 650 ， MPaS 360。計(jì)算步驟如下： 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 26 - 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 27 - 圖 1.3 大齒輪軸段結(jié)構(gòu)和受力分析 a 段：聯(lián)軸器段。估算出最小軸徑 mm28 ，經(jīng)查表選用 YLD6 型聯(lián)軸器，軸孔徑 mm30 ， mmD 105 。 b 段： 4l 是箱體外的旋轉(zhuǎn)零件的內(nèi)端面至軸承蓋螺釘頭頂面的距離，一般為 20154 l 。軸承蓋選用凸緣式軸承蓋， mmde 122.13 。太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 28 - 該段長(zhǎng)度 4.344.14204 el ，根據(jù)總體尺寸確定為 ml 55 ，軸徑mmdd 35628)1.007.0(228 12 。 c 段：軸承段 +軸套。選用 角接觸球軸承 ， GB/T292-1994。軸承標(biāo)準(zhǔn) 7009C ， mmd 45 ， mmD 75 ， mmB 16 。該段長(zhǎng)度mml 513516 ，軸徑 46)1.007.0(238 23 dd ，因軸承是標(biāo)準(zhǔn)件，故選 mmd 453 。 d 段 ： 大 齒 輪 段 。 mmb 552 ，取 mml 50 。mmdd 50)1.007.0(245 34 。 e 段：軸環(huán)段。 mmdd 60)1.007.0(25045 ， mml 15 。 最小軸徑： mmnPcd 2834.13713.2112 33 斜齒輪螺旋角 036.11 齒輪直徑 小輪 mmd 551 大輪 mmd 1282 大齒輪受力 轉(zhuǎn)矩 34.137115.21055.91055.9 62261 nPTmmNT 1470671 圓周力 5014706722 1 dTF tNFt 5656徑向力 0036.11c o s20t a n5656c o st a n ntraFF NFr 2100 軸向力 036.11t a n5656t a n ta FFNFa 1136太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 29 - 畫大齒輪軸受力圖 見圖 b 計(jì)算支承反力 水平面反力 10784450025011366821001 RF NFR 24741 107392100250113619145002 RF NFR 7543 2 垂直面反力 2565621 RR FFNFF RR 282821 水平面 )(xy 受力圖 見圖 c 垂直面 )(xz 受力圖 見圖 d 畫軸彎矩圖 水平面彎矩圖 見圖 e 垂直面彎矩圖 見圖 f 合成彎矩圖 見圖 g 畫軸轉(zhuǎn)矩圖 軸受轉(zhuǎn)矩 1TT mmNT 147067 轉(zhuǎn)矩圖 見圖 h 許用應(yīng)力 許用應(yīng)力值 用插入法由表 16.3，查得 MPab 5.1020 MPab 601 應(yīng)力校正系數(shù) 5.1026001 bb59.0 畫當(dāng)量彎矩圖 當(dāng)量轉(zhuǎn)矩 14706759.0 T ，見圖 h mmNT 86775 當(dāng)量彎矩 在大齒輪中間截面處 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 30 - 22 TMM mmNM 15 548 8 在左軸頸中間截面處 22 TMM mmNM 3 8 7 8 3 2 當(dāng)量彎矩圖 見圖 i 校核軸徑 齒根圓直徑 naf mchdd 211 225.01250 mmdf 451 軸徑 33 1601.01554881.0 bMdmmd 4529 33 1601.03 8 7 8 3 3 21.0 bMdmmd 4540 3. 箱體的尺寸計(jì)算 箱座壁厚 200a ： 6 200a 58.91a 200a ： 1025.0 a 6 箱體 壁厚 1 185.01 6 61 箱座加強(qiáng)肋厚 85.0 1.5 箱體 加強(qiáng)肋厚 1 11 85.0 1.51 箱座分箱面凸緣厚 b 65.15.1 b 9b 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 31 - 箱體 分箱面凸緣厚 1b 65.15.1 11 b 91 b 平凸緣底座厚 2b 35.22 b 1.142 b 斜凸緣底座厚43,bb )75.225.2(5.143 bb ；15943 bb 地腳螺栓fd1258.91036.012036.0 adf297.15fd軸承螺栓 1d fdd 7.01 7.101 d 聯(lián)接分箱面螺栓 2d fdd )7.06.0(2 7.102 d 軸承蓋螺釘3d按軸承蓋結(jié)構(gòu)及尺寸確定（見表 4.16 及表 4.17） 檢查孔蓋螺釘 4d 見表 4.7 地腳螺栓數(shù) n 4300200 00 BLn；00,BL分別 為箱座底面的長(zhǎng)和寬，其值由 設(shè)計(jì)確定。 凸緣上螺栓 21 CC， 參照表 4.4 薦 取螺栓 M12 凸臺(tái)的 00 RD，用值確定 mmDmmCmmC 30,18,22021 結(jié)構(gòu)尺寸 ，11rrR q mmrmmRmmR q 3,22,5 10 ,6.32.0 21 mmCr 為锪坑深度，以底面全部光潔平整為準(zhǔn)。 軸承座孔邊緣至軸8l18 )2.11( dl 7.108 l承螺栓軸線的距離 軸承座孔外端面至9l)32(119 RCl469 l太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 32 - 箱外壁的距離 22222 軸承座孔外的直徑 凸緣式軸承蓋； 1D 按軸承蓋相應(yīng)尺寸 21,DD ， 4D 確定； 2D 應(yīng)較軸承蓋凸緣的外徑大 5-8。 軸承螺栓的凸臺(tái)高 h 25.4011535.0)45.035.0( 2 Dh 箱座的深度dH5.10030214130 ad rH（ar為浸入油池內(nèi)最大旋轉(zhuǎn)零件的外圓半徑） 箱體外箱面凸 )(7.0 212 CCR 緣圓角半徑 2R )14186(7.0 6.262 R 箱體內(nèi)壁 圓角半徑3R3R63 R太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 33 - 二 工藝部分 (一 )零件的分析 1、零件的作用 題目所給的零件是減速器機(jī)體 ,位于減速器機(jī)體的下部 ,是減速器裝配時(shí)的基準(zhǔn)零件 ,主要起支撐作用 ,使減速器運(yùn)行平穩(wěn) ,零件的上部有齒輪 ,軸承等零件 ,裝配后要保證齒輪之間能正確地嚙合 ,保證其能正確地傳遞動(dòng)力。 2、 零件的工藝分析 減速器機(jī)體有四組主要的加工面 ，它們之間有一定的位置要求?，F(xiàn)在分別敘述如下： 以結(jié)合面為基準(zhǔn)進(jìn)行加工 這一組加工表面包括：尺寸為 020.0020.0108 的機(jī)體下底面平面，六個(gè) 12 的孔，其中，主要加工表面為六個(gè) 12 的孔。 以下底面為基準(zhǔn)進(jìn)行加工 這一組加工表面包括：尺寸為 020.0020.0108 的機(jī)體結(jié)合面平面。以及在該表面上的兩個(gè) 8 的錐銷孔，六 個(gè) 12 的連接孔和四 個(gè) 10 的連接孔，主要加工面是尺寸為 020.0020.0108 的結(jié)合面平面。 以下底面為基準(zhǔn)進(jìn)行加工 這一組加工表面包括：裝軸的外面兩端面，兩側(cè)共有四個(gè)端面，以及與 箱體 配合進(jìn)行軸孔的鏜加工，有兩 個(gè)軸孔分別是 60 、 65 。還包括螺塞孔的加工，油標(biāo)孔的加工等。其中主要加工面是箱體兩側(cè)面 和軸孔。 這四組加工面之間有一定的位置要求，主要是： （ 1） 兩 個(gè) 60 、 65 、 的軸孔端面與兩 個(gè)軸孔的垂直度公差分別是0.080、 0.100mm。 （ 2） 兩 個(gè)軸孔之間的平行度公差為 0.080mm 由以上分析可知，對(duì)于這幾組加工表面而言，可先加工一組表面，然后借助專用夾具加工另一組表面，并保證其位置精度要求。 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 34 - (二 )工藝規(guī)程設(shè)計(jì) 1、 確定毛坯的制造形式 該零件材料為 HT200。由于對(duì)該機(jī)體材料性能 無太高性能要求，因此選用鑄件就能夠保證零件工作可靠。由于該機(jī)體零件年產(chǎn)量為 500臺(tái)，為中批量生產(chǎn)水平，故采用砂型鑄造。 2、 基面的選擇 基面的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，基面選擇的正確合理，可以使加工質(zhì)量得到保證，生產(chǎn)率得以提高。否則，在加工工藝過程中會(huì)問題百出，甚至?xí)斐闪慵某膳鷪?bào)廢，使生產(chǎn)無法正常進(jìn)行。 粗基準(zhǔn)的選擇 根據(jù)粗基準(zhǔn)選擇原則，選擇要求加工余量小而均勻的重要表面為粗基準(zhǔn)。以保證該表面有足夠而均勻的加工余量，且按粗基準(zhǔn)在一般情況下只允許在第一道工序中使用一次，盡量避免重復(fù)使用原則。因 此選擇 12 的下表面為粗基準(zhǔn)比較合理，如果選擇機(jī)體的下底面為粗基準(zhǔn)，則結(jié)合面的表面粗糙度與幾何精度都不好保證，下底面誤差會(huì)全部反映到結(jié)合面上，使結(jié)合面加工余量不均勻，這是我們不希望看到的。 精基準(zhǔn)的選擇 由精基準(zhǔn)選擇原則：（ 1）基準(zhǔn)重合原則（ 2）基準(zhǔn)不變?cè)瓌t（ 3）互為基準(zhǔn)，反復(fù)加工原則?？蛇x箱體的下底面為精基準(zhǔn)，這樣是較為合理的。 （三） 制定工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件幾何形狀、尺寸精度以及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為中批生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用專用機(jī)床與專用夾具 ，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1、 工藝路線方案一 工序 劃線（劃結(jié)合面與下底面的線） 工序 粗刨結(jié)合面（以厚度為 004.0004.09的下表面為定位基準(zhǔn)） 工序 刨下底面（以結(jié)合面為基準(zhǔn)） 工序 磨結(jié)合面（以下底面為基準(zhǔn)） 工序 劃線（劃對(duì)稱中心線，齒輪孔、下底面孔的中心線） 太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 35 - 工序 鉆 6- 12孔，锪平 20.03，去毛刺 工序 粗、精銑齒輪孔端面 工序 粗、精鏜齒輪孔。 工序 劃線（螺紋孔 中心線） 工序 鉆攻螺紋孔 6-M12、 4-M10。 工序 修銼毛刺，清洗，打標(biāo)記 工序 檢驗(yàn) 2、 工藝路線方案二 工序 劃線（劃結(jié)合面與下底面的線，考慮齒輪孔的余量要均勻） 工序 粗銑結(jié)合面，粗銑下底面。 工序 人工時(shí)效 工序 半精銑下底面 精銑結(jié)合面 工序 鉆 6- 12孔，锪平 20.03，去毛刺 工序 銑兩端面 工序 將機(jī)蓋與機(jī)體對(duì)準(zhǔn)夾緊合攏，配鉆鉸二定位銷孔，打入錐銷，根據(jù) 箱體 配鉆機(jī)體結(jié)合面的 6-M12孔、 4-M10 孔，并按圖紙要求將背面锪平。 工序 拆開機(jī) 蓋與機(jī)體，清除機(jī)體結(jié)合面的毛刺和切屑，重新裝配打入錐銷，擰緊螺栓 工序 粗、精銑齒輪孔端面 粗、精鏜齒輪孔。 工序 鉆攻螺紋孔 6-M12孔、 4-M10孔 工序 修銼毛刺、清洗 工序 檢驗(yàn) 3、 工藝方案的分析與比較 上述兩個(gè)方案的特點(diǎn)在于：方案一采用了刨床和磨床來加工零件的表面，并且工序和工序同為加工表面卻需要更換加工設(shè)備，這樣無形中就加大了該零件的加工成本。而方案二則采用了銑床來加工零件的表面，這樣不僅節(jié)省了裝夾時(shí)間，而且也減少了一些不必要的生產(chǎn)成本；其次，方案二在工序 中間加入了人工時(shí)效，這樣可以消除零件在切削加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減少精加工之后的變形，穩(wěn)定切削加工所獲得的各項(xiàng)精度；另外，方案二增加了箱體與 箱體 合并加工孔與面的工序，這樣在加工整個(gè)減速器的過程中有效的保證了各加工面的精度要求。兩種方案都有劃線的工序，可以作為找正的依據(jù)，合理的分配各表面的加工余量，確定加工表太原理工大學(xué)陽泉學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 - 36 - 面與不加工表面的相互位置關(guān)系，這種形狀較復(fù)雜、余量不均勻的鑄件的安裝尤為重要。因此，機(jī)體在加工之前劃線是必要的。在該 箱體 零件中所需加工的孔徑在小于 40mm 時(shí)一般不鑄出，而采用鉆 -擴(kuò) -鉸的工藝，對(duì)于已鑄出的孔 ，可采用粗、精鏜的工藝，這在兩套方案中都有所體現(xiàn)。對(duì)于那些要求加工精度不高的螺旋孔、緊固孔及放油孔則放在最后加工，這樣可以防止由于面或孔在加工過程中出現(xiàn)問題（如發(fā)現(xiàn)氣孔或夾雜物等）時(shí)，浪費(fèi)這一部分的工時(shí)，整個(gè)加工過程中，無論是粗加工階段還是精加工階段，都應(yīng)遵循“先面后孔”的原則，就是先加工平面，而后以面定位，再加工孔。這是因?yàn)?，第一，面是整個(gè)機(jī)體的裝配基準(zhǔn)；第二，平面的面積較孔的面積大，以面定位使零件裝夾穩(wěn)定，可靠。因此，以面定位加工孔，有利于提高定位精度和加工精度。 根據(jù)以上兩套方案分析，決定采用第二套方 案，同時(shí)對(duì)其稍做修改，確定最終方案如下： 鑄造 時(shí)效 檢驗(yàn)鑄件各部分尺寸 油漆底漆 工序 劃線（劃結(jié)合面線與下底面的加工線） 工序 粗銑尺寸為 004.0004.09結(jié)合面（以 9 的下表面為定位基準(zhǔn)）。和下底面（以結(jié)合面為基準(zhǔn)）選用 X2010C龍門銑床加專用夾具 工序 人工時(shí)效 工序 精銑尺寸 015