總體方案設計設計計算及說明主要結果運動參數設計設計計算及說明主要結果（一）電動機的選擇1、工作機主軸轉速nW2、工作機的工作功率P3、傳動裝置總效率η齒式聯軸器（1個）η8級精度錐齒輪傳動（1個）η8級精度圓柱斜齒輪（1個）η滾子軸承（3對）η總效率：η4、電動機額定功率PP所選電動機的額定功率Pe≥Pe'，取Pe（二）傳動比分配傳動裝置的總傳動比：i一般高速級圓錐齒輪的傳動比約取i三、主要零件的計算設計計算及說明主要結果（一）高速級齒輪（錐齒輪）設計計算1、選擇材料和熱處理方法，確定許用應力參考機械設計教程得知，直齒錐齒輪加工難于磨，較少采用硬齒面齒輪傳動，為提高承載能力，降低加工成本，對于一些載荷較大、結構尺寸有限制而缺少硬齒面加工條件的場合，可采用中硬度齒面，若兩齒輪齒數比較大（u>5）時，亦可采用硬齒面小齒輪和軟齒面大齒輪的組合。本齒輪傳動為高速級，載荷較大，設計傳動比i1=5.5,則參考表6-1初選材料。小齒輪：17CrNiMo6，滲碳淬火，54~62HRC；大齒輪：37SiMn2MoV，表面淬火，50~55HRC。根據小齒輪齒面硬度58HRC和大齒輪齒面硬度54HRC，按圖6-6MQ線查得齒面接觸疲勞極限應力為：σHlim1=1500MPa，按圖6-7MQ線查得輪齒彎曲疲勞極限應力為：σFE1=850MPa，按圖6-8a查得接觸壽命系數ZN1=0.91，按圖6-8b查得接觸壽命系數YN1=0.87，其中NN再查表6-3，取最小安全系數：SHmin=1.2于是σσσ設計計算及說明主要結果σ2、分析失效、確定設計準則由于要設計的齒輪傳動是閉式齒輪傳動，且為硬齒面齒輪，最大可能的失效是齒根疲勞折斷；也可能發(fā)生齒面疲勞。因此，本齒輪傳動可按輪齒的彎曲疲勞承載能力進行設計，確定主要參數，再驗算齒面接觸疲勞承載能力。3、按輪齒的彎曲疲勞承載能力計算齒輪主要參數根據式m≥確定計算載荷：小齒輪轉矩TK查表6-7，考慮本齒輪傳動是斜齒圓柱齒輪傳動，電動機驅動，載荷平穩(wěn)，軸承相對齒輪不對稱布置，取載荷系數K=1.6，則K由于錐齒輪加工精度較低，尤其大直徑齒輪精度更難于保證，φR=bR=0.3，初選z1=20，zz查圖6-16，得兩輪復合齒形系數為YF1=4.38，設計計算及說明主要結果Y將YF2m≥=查表6-10取標準模數m=2mm，則d4、選擇齒輪精度等級齒輪圓周速度v=查表6-9，并考慮該齒輪傳動的用途，選擇8級精度。5、精確計算計算載荷KK=F查表6-4，KA=1；查圖6-9齒輪傳動嚙合寬度b=查表6-6得設計計算及說明主要結果K經表面硬化的直齒輪，K查表6-5，φd=1.0K=KK6、驗算輪齒接觸疲勞承載能力σ區(qū)域系數查圖6-13，標準齒輪ZH=2.5，彈性系數查表6-8得ZEσ輪齒彎曲疲勞承載能力足夠。8、斜齒圓柱齒輪傳動幾何尺寸計算主要結果設計計算及說明主要結果（二）低速級齒輪（斜齒圓柱齒輪）設計計算1、選擇材料和熱處理方法，確定許用應力參考表6-1、6-2初選材料。小齒輪：37SiMn2MoV，調質，263~294HBW；大齒輪：45鋼，正火，162~217HBW。根據小齒輪齒面硬度270HBW和大齒輪齒面硬度210HBW，按圖6-6MQ線查得齒面接觸疲勞極限應力為：σHlim3=740MPa，σHlim4=400MPa；按圖6-7MQ線查得輪齒彎曲疲勞極限應力為：按圖6-8a查得接觸壽命系數ZN3=1.06，按圖6-8b查得接觸壽命系數YN3=0.87，其中NN再查表6-3，取最小安全系數：SHmin=1.0于是σσσσ2、分析失效、確定設計準則由于要設計的齒輪傳動是閉式傳動，且大齒輪是軟齒面齒輪，最大可能的失效是齒面疲勞；但模數過小，也可能發(fā)生輪齒疲勞折斷。因此，本齒輪傳動可按齒面接觸疲勞承載能力進行設計，確定主要參數，再驗算輪齒的彎曲疲勞承載能力。3、按齒面接觸疲勞承載能力計算齒輪主要參數根據式d因屬減速傳動，u=i確定計算載荷：小齒輪轉矩TK查表6-7，考慮本齒輪傳動是斜齒圓柱齒輪傳動，電動機驅動，載荷平穩(wěn)，軸承相對齒輪不對稱布置，取載荷系數K=1.2，則K初選β=15°，則Zβ=cos15°=0.98。區(qū)域系數查圖6-13,ZH=2.43因小齒輪的許用齒面接觸疲勞應力值較小，故將[σH4da=取a=210mm,按經驗式mn=0.007~0.02a，取z取z3=27，設計計算及說明主要結果β=arccos4、選擇齒輪精度等級d齒輪圓周速度v=查表6-9，并考慮該齒輪傳動的用途，選擇8級精度。5、精確計算計算載荷KK=查表6-4，KA=1；查圖6-9齒輪傳動嚙合寬度b=F查表6-6得：KK查表6-5，φd=1.0K=KK6、驗算輪齒接觸疲勞承載能力設計計算及說明主要結果σ7、驗算輪齒彎曲疲勞承載能力由z3=27，zz查圖6-16，得兩輪復合齒形系數為YF3=4.11，YF4=3.95，查圖6-20σσ輪齒彎曲疲勞承載能力足夠。8、斜齒輪圓柱齒輪傳動幾何尺寸計算主要結果四、減速器的潤滑、密封及裝油量的計算設計計算及說明主要結果（一）軸承的潤滑方式高速級線速度：v低速級線速度：v根據軸徑的速度，軸承可以用潤滑油或潤滑脂潤滑。在閉式減速器中，齒輪圓周速度v<2m/s時，宜用潤滑脂潤滑；當齒輪圓周速度1、流體潤滑油（稀油）潤滑當齒輪的圓周速度v<12m/s（1）飛濺潤滑：當齒輪圓周速度v>1.5~2m/s（2）刮板潤滑：當齒輪圓周速度很低（v<1~2m/s2、潤滑脂潤滑一般當d×n<2×105時（d為滾動軸承內徑，mm；故高速級軸承宜采用油潤滑，低速級軸承宜采用脂潤滑。綜合考慮，本方案軸承全部采用脂潤滑。設計計算及說明主要結果（二）密封方式1、箱體密封箱體聯接表面應光潔，重要的聯接面還要經過刮研；裝配時應涂一層水玻璃或密封膠，不允許在接合面加墊片，以免破壞滾動軸承與孔的正確配合。2、軸承的密封滾動軸承的密封有外部和內部密封兩種：（1）外部密封：安裝在減速器外伸軸與軸承端蓋間，使軸承與外界隔絕，以防潤滑劑泄出和有害物質進入；本減速器設計時，采用了唇形密封圈進行外部密封。（2）內部密封：對于脂潤滑軸承，為防止軸承空腔中的潤滑脂漏入箱體油池內和箱內的潤滑油浸入軸承腔，在軸承向著箱體內部的一面安裝了封油環(huán)；對于油潤滑軸承，當小齒輪直徑小于軸承座孔時，需要在軸承內部安裝擋油環(huán)，當齒輪直徑比軸承座孔大時，不必裝擋油環(huán)。綜合考慮本方案各軸承處均安裝擋油環(huán)。（三）裝油量計算根據課程設計指導書經驗，圓柱齒輪浸入油里的深度約為1~2個齒高為宜，圓錐齒輪的浸油深度應為0.5~1個齒寬，速度高時可淺些但均應≥10mm。而多級傳動時，應保證兩級齒輪中的兩個大齒輪都浸在油里，低速級大齒輪浸油深度不超過其齒頂圓半徑的13油池應保持一定的深度，以免齒輪運轉時將箱底的沉積污物（磨屑、雜物等）激起帶入齒輪嚙合區(qū)。一般浸