蘭州航空工業(yè)職工大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）第2頁(yè)共39頁(yè)P(yáng)AGE1蘭州航空工業(yè)職工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：游梁式抽油機(jī)二級(jí)傳動(dòng)裝置專業(yè)：班級(jí)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)老師：年月日 摘要 通過對(duì)減速器的簡(jiǎn)單了解，開始學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)齒輪減速器，嘗試設(shè)計(jì)增強(qiáng)感性認(rèn)知和對(duì)社會(huì)的適應(yīng)能力，及進(jìn)一步鞏固已學(xué)過的理論知識(shí)，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，以求把理論和實(shí)踐結(jié)合一起。學(xué)習(xí)如何進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，了解機(jī)械傳動(dòng)裝置的原理及參數(shù)搭配。學(xué)習(xí)運(yùn)用多種工具，比如CAD等，直觀的呈現(xiàn)在平面圖上。通過對(duì)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)，對(duì)齒輪減速器有個(gè)簡(jiǎn)單的了解與認(rèn)知。齒輪減速器是機(jī)械傳動(dòng)裝置中不可缺少的一部分。機(jī)械傳動(dòng)裝置在不斷的使用過程中，會(huì)不同程度的磨損，因此要經(jīng)常對(duì)機(jī)械予以維護(hù)和保養(yǎng)，延長(zhǎng)其使用壽命，高效化的運(yùn)行，提高生產(chǎn)的效率。【關(guān)鍵詞】：機(jī)械傳動(dòng)裝置、齒輪減速器、設(shè)計(jì)原理與參數(shù)配置目錄第一節(jié)設(shè)計(jì)任務(wù)(3)第二節(jié)方案設(shè)計(jì)分析(3)第三節(jié)軸承的選擇及壽命計(jì)算(17)第四節(jié)設(shè)計(jì)結(jié)果(22)第五節(jié)心得體會(huì)(23)第六節(jié)附錄(25)引言1.1減速器的主要型式及其特性減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)或齒輪—蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置；在少數(shù)場(chǎng)合下也用作增速的傳動(dòng)裝置，這時(shí)就稱為增速器。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)簡(jiǎn)單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用很廣。減速器類型很多，按傳動(dòng)級(jí)數(shù)主要分為：?jiǎn)渭?jí)、二級(jí)、多級(jí)；按傳動(dòng)件類型又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪等。電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)聯(lián)軸器高速軸中間軸低速軸減速器系統(tǒng)框圖以下對(duì)幾種減速器進(jìn)行對(duì)比：1）圓柱齒輪減速器當(dāng)傳動(dòng)比在8以下時(shí)，可采用單級(jí)圓柱齒輪減速器。大于8時(shí)，最好選用二級(jí)(i=8—40)和二級(jí)以上(i>40)的減速器。單級(jí)減速器的傳動(dòng)比如果過大，則其外廓尺寸將很大。二級(jí)和二級(jí)以上圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)布置形式有展開式、分流式和同軸式等數(shù)種。展開式最簡(jiǎn)單，但由于齒輪兩側(cè)的軸承不是對(duì)稱布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。為此，在設(shè)計(jì)這種減速器時(shí)應(yīng)注意：1)軸的剛度宜取大些；2)轉(zhuǎn)矩應(yīng)從離齒輪遠(yuǎn)的軸端輸入，以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻；3)采用斜齒輪布置，而且受載大的低速級(jí)又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開好。這種減速器的高速級(jí)齒輪常采用斜齒，一側(cè)為左旋，另一側(cè)為右旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對(duì)斜齒輪能自動(dòng)調(diào)整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應(yīng)能作小量游動(dòng)。同軸式減速器輸入軸和輸出軸位于同一軸線上，故箱體長(zhǎng)度較短。但這種減速器的軸向尺寸較大。圓柱齒輪減速器在所有減速器中應(yīng)用最廣。它傳遞功率的范圍可從很小至40000kW，圓周速度也可從很低至60m/s一70m／s，甚至高達(dá)150m／s。傳動(dòng)功率很大的減速器最好采用雙驅(qū)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式。這兩種布置方式可由兩對(duì)齒輪副分擔(dān)載荷，有利于改善受力狀況和降低傳動(dòng)尺寸。設(shè)計(jì)雙驅(qū)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)設(shè)法采取自動(dòng)平衡裝置使各對(duì)齒輪副的載荷能得到均勻分配，例如采用滑動(dòng)軸承和彈性支承。圓柱齒輪減速器有漸開線齒形和圓弧齒形兩大類。除齒形不同外，減速器結(jié)構(gòu)基本相同。傳動(dòng)功率和傳動(dòng)比相同時(shí)，圓弧齒輪減速器在長(zhǎng)度方向的尺寸要比漸開線齒輪減速器約30％。2）圓錐齒輪減速器它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場(chǎng)合。二級(jí)和二級(jí)以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動(dòng)和圓柱齒輪傳動(dòng)組成，所以有時(shí)又稱圓錐—圓柱齒輪減速器。因?yàn)閳A錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，為了使它受力小些，常將圓錐面崧，作為，高速極：山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許圓周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應(yīng)用不如圓柱齒輪減速器廣。3）蝸桿減速器主要用于傳動(dòng)比較大(j>10)的場(chǎng)合。通常說(shuō)蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸小，這只是對(duì)傳減速器的傳動(dòng)比較大的蝸桿減速器才是正確的，當(dāng)傳動(dòng)比并不很大時(shí)，此優(yōu)點(diǎn)并不顯著。由于效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動(dòng)的場(chǎng)合。蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于4m/s時(shí)最好采用蝸桿在下式，這時(shí)，在嚙合處能得到良好的潤(rùn)滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大于4m/s時(shí)，為避免攪油太甚、發(fā)熱過多，最好采用蝸桿在上式。4）齒輪-蝸桿減速器它有齒輪傳動(dòng)在高速級(jí)和蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)兩種布置形式。前者結(jié)構(gòu)較緊湊，后者效率較高。通過比較，我們選定圓柱齒輪減速器。1.2減速器結(jié)構(gòu)近年來(lái)，減速器的結(jié)構(gòu)有些新的變化。為了和沿用已久、國(guó)內(nèi)目前還在普遍使用的減速器有所區(qū)別，這里分列了兩節(jié)，并稱之為傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)和新型減速器結(jié)構(gòu)。1）傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)減速器的箱體是用中等強(qiáng)度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強(qiáng)度鑄鐵或鑄鋼。少量生產(chǎn)時(shí)也可以用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應(yīng)進(jìn)行時(shí)效或退火處理。大量生產(chǎn)小型減速器時(shí)有可能采用板材沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比較傾向于形狀簡(jiǎn)單和表面平整。箱體應(yīng)具有足夠的剛度，以免受載后變形過大而影響傳動(dòng)質(zhì)量。箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成，其剖分面則通過傳動(dòng)的軸線。為了卸蓋容易，在剖分面處的一個(gè)凸緣上攻有螺紋孔，以便擰進(jìn)螺釘時(shí)能將蓋頂起來(lái)。聯(lián)接箱座和箱蓋的螺栓應(yīng)合理布置，并注意留出扳手空間。在軸承附近的螺栓宜稍大些并盡量靠近軸承。為保證箱座和箱蓋位置的準(zhǔn)確性，在剖分面的凸緣上應(yīng)設(shè)有2—3個(gè)圓錐定位銷。在箱蓋上備有為觀察傳動(dòng)嚙合情況用的視孔、為排出箱內(nèi)熱空氣用的通氣孔和為提取箱蓋用的起重吊鉤。在箱座上則常設(shè)有為提取整個(gè)減速器用的起重吊鉤和為觀察或測(cè)量油面高度用的油面指示器或測(cè)油孔。關(guān)于箱體的壁厚、肋厚、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，見有關(guān)圖冊(cè)。關(guān)于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示Oe等均可從有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)和圖冊(cè)中查出。在減速器中廣泛采用滾動(dòng)軸承。只有在載荷很大、工作條件繁重和轉(zhuǎn)速很高的減速器才采用滑動(dòng)軸承。2）新型減速器結(jié)構(gòu)下面列舉兩種聯(lián)體式減速器的新型結(jié)構(gòu)，圖中未將電動(dòng)機(jī)部分畫出。1）齒輪—蝸桿二級(jí)減速器；2）圓柱齒輪—圓錐齒輪—圓柱齒輪三級(jí)減速器。這些減速器都具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：——在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線開設(shè)剖分面。為了便于傳動(dòng)零件的安裝，在適當(dāng)部位有較大的開孔?！谳斎胼S和輸出軸端不采用傳統(tǒng)的法蘭式端蓋，而改用機(jī)械密封圈；在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋?！敵鲚S的尺寸加大了，鍵槽的開法和傳統(tǒng)的規(guī)定不同，甚至跨越了軸肩，有利于充分發(fā)揮輪轂的作用。和傳統(tǒng)的減速器相比，新型減速器結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，既可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少零件數(shù)目，同時(shí)又改善了制造工藝性。但設(shè)計(jì)時(shí)要注意裝配的工藝性，要提高某些裝配零件的制造精度。1.3減速器潤(rùn)滑圓周速度u≤12m/s一15m／s的齒輪減速器廣泛采用油池潤(rùn)滑，自然冷卻。為了減少齒輪運(yùn)動(dòng)的阻力和油的溫升，浸入油中的齒輪深度以1—2個(gè)齒高為宜。速度高的還應(yīng)該淺些，建議在0．7倍齒高左右，但至少為10mm。速度低的(0．5m／s一0．8m／s)也允許浸入深些，可達(dá)到1／6的齒輪半徑；更低速時(shí)，甚至可到1／3的齒輪半徑。潤(rùn)滑圓錐齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒輪浸入油中的深度應(yīng)達(dá)到輪齒的整個(gè)寬度。對(duì)于油面有波動(dòng)的減速器(如船用減速器)，浸入宜深些。在多級(jí)減速器中應(yīng)盡量使各級(jí)傳動(dòng)浸入油中深度近予相等。如果發(fā)生低速級(jí)齒輪浸油太深的情況，則為了降低其探度可以采取下列措施：將高速級(jí)齒輪采用惰輪蘸油潤(rùn)滑；或?qū)p速器箱蓋和箱座的剖分面做成傾斜的，從而使高速級(jí)和低速級(jí)傳動(dòng)的浸油深度大致相等。減速器油池的容積平均可按1kW約需0．35L一0．7L潤(rùn)滑油計(jì)算(大值用于粘度較高的油)，同時(shí)應(yīng)保持齒輪頂圓距離箱底不低于30mm一50mm左右，以免太淺時(shí)激起沉降在箱底的油泥。減速器的工作平衡溫度超過90℃時(shí)，需采用循環(huán)油潤(rùn)滑，或其他冷卻措施，如油池潤(rùn)滑加風(fēng)扇，油池內(nèi)裝冷卻盤管等。循環(huán)潤(rùn)滑的油量一般不少于0．5L/kW。圓周速度u>12m/s的齒輪減速器不宜采用油池潤(rùn)滑，因?yàn)椋?)由齒輪帶上的油會(huì)被離心力甩出去而送不到嚙合處；2)由于攪油會(huì)使減速器的溫升增加；3)會(huì)攪起箱底油泥，從而加速齒輪和軸承的磨損；4)加速潤(rùn)滑油的氧化和降低潤(rùn)滑性能等等。這時(shí)，最好采用噴油潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油從自備油泵或中心供油站送來(lái)，借助管子上的噴嘴將油噴人輪齒嚙合區(qū)。速度高時(shí)，對(duì)著嚙出區(qū)噴油有利于迅速帶出熱量，降低嚙合區(qū)溫度，提高抗點(diǎn)蝕能力。速度u≤20心s的齒輪傳動(dòng)常在油管上開一排直徑為4mm的噴油孔，速度更高時(shí)財(cái)應(yīng)開多排噴油孔。噴油孔的位置還應(yīng)注意沿齒輪寬度均勻分布。噴油潤(rùn)滑也常用于速度并不很高而工作條件相當(dāng)繁重的重型減速器中和需要用大量潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻的減速器中。噴油潤(rùn)滑需要專門的管路裝置、油的過濾和冷卻裝置以及油量調(diào)節(jié)裝置等，所以費(fèi)用較貴。此外，還應(yīng)注意，箱座上的排油孔宜開大些，以便熱油迅速排出。蝸桿圓周速度在10m/s以下的蝸桿減速器可以采用油池潤(rùn)滑。當(dāng)蝸桿在下時(shí)，油面高度應(yīng)低于蝸桿螺紋的根部，并且不應(yīng)超過蝸桿軸上滾動(dòng)軸承的最低滾珠(柱)的中心，以免增加功率損失。但如滿足了后一條件而蝸桿未能浸入油中時(shí)，則可在蝸桿軸上裝一甩油環(huán)，將油甩到蝸輪上以進(jìn)行潤(rùn)滑。當(dāng)蝸桿在上時(shí)，則蝸輪浸入油中的深度也以超過齒高不多為限。蝸桿圓周速度在10m／s以上的減速器應(yīng)采用噴油潤(rùn)滑。噴油方向應(yīng)順著蝸桿轉(zhuǎn)入嚙合區(qū)的方向，但有時(shí)為了加速熱的散失，油也可從蝸桿兩側(cè)送人嚙合區(qū)。齒輪減速器和蝸輪減速器的潤(rùn)滑油粘度可分別參考表選取。若工作溫度低于0℃，則使用時(shí)需先將油加熱到0℃以上。蝸桿上置的，粘度應(yīng)適當(dāng)增大。第一節(jié)設(shè)計(jì)任務(wù)抽油機(jī)是將原油從井下舉升到地面的主要采油設(shè)備之一，常用的有桿抽油設(shè)備有三部分組成：一是地面驅(qū)動(dòng)設(shè)備即抽油機(jī)；二是井下的抽油泵，它懸掛在油井油管的下端；三是抽油桿，它將地面設(shè)備的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給井下抽油泵。抽油機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)減速傳動(dòng)系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)（將轉(zhuǎn)動(dòng)變轉(zhuǎn)為往復(fù)移動(dòng)）帶動(dòng)抽油桿及抽油泵柱塞作上下往復(fù)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)將原油從井下舉升到地面的目的。圖1－1抽油機(jī)是長(zhǎng)期野外作業(yè)，24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，要求運(yùn)行平穩(wěn)、效率高、使用壽命長(zhǎng)。抽油桿的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，每分鐘10次。本裝置的使用壽命為15年。（工作機(jī)械扭矩為T=18000Nm，工作機(jī)轉(zhuǎn)速n=10r/min）要求：①根據(jù)任務(wù)要求，進(jìn)行抽油機(jī)機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)，確定減速傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)的組成，繪制系統(tǒng)方案示意圖。②選擇電機(jī)型號(hào)，分配減速傳動(dòng)系統(tǒng)中各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比，并進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作能力設(shè)計(jì)計(jì)算。③對(duì)抽油機(jī)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制裝配圖及關(guān)鍵零件工作圖。第二節(jié)方案設(shè)計(jì)分析一.抽油機(jī)機(jī)械系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)（一）根據(jù)抽油機(jī)功率大，沖次小，傳動(dòng)比大等特點(diǎn)，初步?jīng)Q定采用以下總體方案，如框圖所示：圖2－1（二）總體傳動(dòng)方案初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如圖2—2所示。選擇V帶傳動(dòng)和二級(jí)圓柱斜齒輪減速器（展開式）。傳動(dòng)裝置的總效率ηη＝ηηηηη＝0.94×0.98×0.98×0.98×0.99＝0.867；η為V帶的效率，η為第一對(duì)軸承的效率，η為第二對(duì)軸承的效率，η為第三對(duì)軸承的效率，η為每對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)的效率（齒輪為6級(jí)精度，稀油潤(rùn)滑）。圖2—2（三）電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)所需工作功率為：P＝P/η＝Tn/（9550*0.867）＝20.76kW執(zhí)行工作機(jī)轉(zhuǎn)速n=10r/min，經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍，V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比i＝2～4，二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i＝8～40，則總傳動(dòng)比合理范圍為i＝16～160，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n＝i×n＝（16～160）×11＝176～1760r/min。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為Y2—280S—6的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為22kW，滿載轉(zhuǎn)速n＝970r/min，同步轉(zhuǎn)速1000r/min。（四）傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和傳動(dòng)比分配1.總傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為i＝n/n＝970/10＝972.傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比分配i＝i×i式中i，i分別為帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比。為使V帶傳動(dòng)外廓尺寸不致過大，初步取i＝3.6，則減速器傳動(dòng)比為i＝i/i＝97/3.61＝26.94。根據(jù)各原則，查圖得高速級(jí)傳動(dòng)比為i＝6.3，則i＝i/i＝4.28（五）傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算1.各軸轉(zhuǎn)速n＝n/i＝970/3.6＝269.47r/minn＝n/i＝269.47/6.3＝43.09r/minn＝n/（i×i）＝11r/min2.各軸輸入功率P＝P×η＝20.76×0.94＝19.5kWP＝P×η×η＝19.5×0.98×0.99＝18.9kWP＝P×η×η＝18.9×0.98×0.99＝16.82kW3.各軸輸入轉(zhuǎn)矩Ⅰ軸T＝9550P/n=9550×19.5/269.47=0.703kN·mⅡ軸T＝9550P/n=9550×18.9/43.09=4.188kN·mⅢ軸T＝9550P/n=9550×16.82/11=14.6kN·m（六）Ｖ帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1.確定計(jì)算功率式中為工作情況系數(shù)，為電機(jī)輸出功率2.選擇帶型號(hào)根據(jù)，查圖初步選用Ｃ型帶．3.選取帶輪基準(zhǔn)直徑查表選取小帶輪基準(zhǔn)直徑，則大帶輪基準(zhǔn)直徑式中ξ為帶的滑動(dòng)率，通常取（1%～2%），查表后取4.驗(yàn)算帶速v在１０～２０m/s范圍內(nèi)，Ｖ帶充分發(fā)揮。5.確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度在范圍內(nèi)，初定中心距，所以帶長(zhǎng)查圖選?。眯蛶У幕鶞?zhǔn)長(zhǎng)度，得實(shí)際中心距取6.驗(yàn)算小帶輪包角，包角合適。7.確定v帶根數(shù)z因，帶速，傳動(dòng)比i=3.61,查表得單根v帶所能傳遞的功率，功率增量，包角修正系數(shù)，帶長(zhǎng)修正系數(shù)，則由公式得＝故選6根帶。8.確定帶的初拉力單根普通Ｖ帶張緊后的初拉力為9.計(jì)算帶輪所受壓力利用公式具體帶與帶輪的主要參數(shù)見圖2—7圖2—7（七）齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算1.高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪EQ\o\ac(○,1)齒輪材料及熱處理大小齒輪材料為20CrMnTi。齒面滲碳淬火，齒面硬度為58～62HRC，有效硬化層深0.5～0.9mm。經(jīng)查圖，?。剑?500MPa，＝＝500Mpa。EQ\o\ac(○,2)齒輪精度按GB/T10095－1998，選擇６級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。(2)初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸因?yàn)橛昌X面齒輪傳動(dòng)，具有較強(qiáng)的齒面抗點(diǎn)蝕能力，故先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核持面接觸疲勞強(qiáng)度。EQ\o\ac(○,1)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝kN·mEQ\o\ac(○,2)確定齒數(shù)z因?yàn)槭怯昌X面，故取z＝19，z＝iz＝6.3×19＝120傳動(dòng)比誤差i＝u＝z/z＝120/19＝6.316Δi＝＝0.25％5％，允許EQ\o\ac(○,3)初選齒寬系數(shù)按非對(duì)稱布置，由表查得＝0.6EQ\o\ac(○,4)初選螺旋角初定螺旋角＝15EQ\o\ac(○,5)載荷系數(shù)K使用系數(shù)K工作機(jī)輕微沖擊，原動(dòng)機(jī)均勻平穩(wěn)，所以查表得K＝1.25動(dòng)載荷系數(shù)K估計(jì)齒輪圓周速度v＝0.75m/s查圖得K＝1.01;齒向載荷分布系數(shù)K預(yù)估齒寬b＝40mm查圖得K＝1.17，初取b/h＝6，再查圖得K＝1.13齒間載荷分配系數(shù)查表得K＝K＝1.1載荷系數(shù)K＝KKKK=1.25×1.01×1.1×1.13＝1.57EQ\o\ac(○,6)齒形系數(shù)Y和應(yīng)力修正系數(shù)Y當(dāng)量齒數(shù)z＝z/cos＝19/cos＝21.08z＝z/cos＝120/cos＝133.15查圖得Y＝2.8Y＝2.17Y＝1.56Y＝1.82EQ\o\ac(○,7)重合度系數(shù)Y端面重合度近似為＝【1.88-3.2×（）】cos＝【1.88－3.2×（1/19＋1/120）】×cos15＝1.63＝arctg（tg/cos）＝arctg（tg20/cos15）＝20.64690＝14.07609因?yàn)椋?cos，則重合度系數(shù)為Y＝0.25+0.75cos/＝0.696EQ\o\ac(○,8)螺旋角系數(shù)Y軸向重合度＝＝1.024,取為1Y＝1－＝0.878EQ\o\ac(○,9)許用彎曲應(yīng)力安全系數(shù)由表查得S＝1.25工作壽命兩班制，15年，每年工作365天小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1＝60nkt＝60×271.47×1×7×300×2×8＝5.473×10大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2＝N1/u＝5.473×10/6.316＝0.866×10查圖得壽命系數(shù),;實(shí)驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù),查圖取尺寸系數(shù)許用彎曲應(yīng)力比較,取EQ\o\ac(○,10)計(jì)算模數(shù)按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取EQ\o\ac(○,11)初算主要尺寸初算中心距,取a=355mm修正螺旋角分度圓直徑齒寬,取,,齒寬系數(shù)EQ\o\ac(○,12)驗(yàn)算載荷系數(shù)圓周速度查得按，，查得，又因，查圖得，，則K＝1.6，又Y=0.930，Y=0.688，。從而得滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。(3)校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度EQ\o\ac(○,1)載荷系數(shù)，，，，EQ\o\ac(○,2)確定各系數(shù)材料彈性系數(shù)查表得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查圖得重合度系數(shù)查圖得螺旋角系數(shù)EQ\o\ac(○,3)許用接觸應(yīng)力試驗(yàn)齒輪的齒面接觸疲勞極限壽命系數(shù)查圖得，；工作硬化系數(shù)；安全系數(shù)查表得；尺寸系數(shù)查表得，則許用接觸應(yīng)力為：取EQ\o\ac(○,4)校核齒面接觸強(qiáng)度，滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度的要求。2.低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算(1)齒輪材料，熱處理及精度考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制，故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪EQ\o\ac(○,1)齒輪材料及熱處理大小齒輪材料為45鋼。調(diào)質(zhì)后表面淬火，齒面硬度為40～50HRC。經(jīng)查圖，取＝＝1200MPa，＝＝370Mpa。EQ\o\ac(○,2)齒輪精度按GB/T10095－1998，選擇６級(jí)，齒根噴丸強(qiáng)化。(2)初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸因?yàn)橛昌X面齒輪傳動(dòng)，具有較強(qiáng)的齒面抗點(diǎn)蝕能力，故先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)，再校核持面接觸疲勞強(qiáng)度。EQ\o\ac(○,1)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩＝kN·mEQ\o\ac(○,2)確定齒數(shù)z因?yàn)槭怯昌X面，故取z＝33，z＝iz＝3.92×33＝129傳動(dòng)比誤差i＝u＝z/z＝129/33＝3,909Δi＝＝0.28％5％，允許EQ\o\ac(○,3)初選齒寬系數(shù)按非對(duì)稱布置，由表查得＝0.6EQ\o\ac(○,4)初選螺旋角初定螺旋角＝12EQ\o\ac(○,5)載荷系數(shù)K使用系數(shù)K工作機(jī)輕微沖擊，原動(dòng)機(jī)均勻平穩(wěn)，所以查表得K＝1.25動(dòng)載荷系數(shù)K估計(jì)齒輪圓周速度v＝0.443m/s查圖得K＝1.01;齒向載荷分布系數(shù)K預(yù)估齒寬b＝80mm查圖得K＝1.171，初取b/h＝6，再查圖得K＝1.14齒間載荷分配系數(shù)查表得K＝K＝1.1載荷系數(shù)K＝KKKK=1.25×1.01×1.1×1.14＝1.58EQ\o\ac(○,6)齒形系數(shù)Y和應(yīng)力修正系數(shù)Y當(dāng)量齒數(shù)z＝z/cos＝19/cos＝35.26z＝z/cos＝120/cos＝137.84查圖得Y＝2.45Y＝2.15Y＝1.65Y＝1.83EQ\o\ac(○,7)重合度系數(shù)Y端面重合度近似為＝【1.88-3.2×（）】cos＝【1.88－3.2×（1/33＋1/129）】×cos12＝1.72＝arctg（tg/cos）＝arctg（tg20/cos12）＝20.41031＝11.26652因?yàn)椋?cos，則重合度系數(shù)為Y＝0.25+0.75cos/＝0.669EQ\o\ac(○,8)螺旋角系數(shù)Y軸向重合度＝＝1.34,取為1Y＝1－＝0.669EQ\o\ac(○,9)許用彎曲應(yīng)力安全系數(shù)由表查得S＝1.25工作壽命兩班制，7年，每年工作300天小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1＝60nkt＝60×43.09×1×7×300×2×8＝8.687×10大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2＝N1/u＝8.687×10/3.909＝2.22×10查圖得壽命系數(shù),;實(shí)驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù),查圖取尺寸系數(shù)許用彎曲應(yīng)力比較,取EQ\o\ac(○,10)計(jì)算模數(shù)按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取EQ\o\ac(○,11)初算主要尺寸初算中心距,取a=500mm修正螺旋角分度圓直徑齒寬,取,,齒寬系數(shù)EQ\o\ac(○,12)驗(yàn)算載荷系數(shù)圓周速度查得按，，查得，又因，查圖得，，則K＝1.611，又Y=0.887，Y=0.667，。從而得滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。(3)校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度EQ\o\ac(○,1)載荷系數(shù)，，，，EQ\o\ac(○,2)確定各系數(shù)材料彈性系數(shù)查表得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)查圖得重合度系數(shù)查圖得螺旋角系數(shù)EQ\o\ac(○,3)許用接觸應(yīng)力試驗(yàn)齒輪的齒面接觸疲勞極限壽命系數(shù)查圖得，；工作硬化系數(shù)；安全系數(shù)查表得；尺寸系數(shù)查表得，則許用接觸應(yīng)力為：取EQ\o\ac(○,4)校核齒面接觸強(qiáng)度，滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度的要求。二.具體二級(jí)齒輪減速器軸的方案設(shè)計(jì)（一）高速軸I材料為20CrMnTi,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為241~286HBS，查得對(duì)稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算軸徑，取由于軸端開鍵槽，會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，故需增大軸徑5%~7%，取最小軸徑（二）軸II材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為217~255HBS，查得對(duì)稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算軸徑，取，取安裝小齒輪處軸徑（三）軸III材料為40Cr，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，硬度為241~286HBS，查得對(duì)稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，初步計(jì)算軸徑，取由于軸端開鍵槽，會(huì)削弱軸的強(qiáng)度，故需增大軸徑5%~7%，取最小軸徑軸I，軸II，軸III的布置方案與具體尺寸分別如圖2—8，圖2—9，圖2—10所示。圖2—8圖2—9圖2—10第三節(jié)軸承的選擇及壽命計(jì)算一．第一對(duì)軸承齒輪減速器高速級(jí)傳遞的轉(zhuǎn)矩具體受力情況見圖3—1（一）軸I受力分析齒輪的圓周力齒輪的徑向力齒輪的軸向力（二）計(jì)算軸上的支反力經(jīng)計(jì)算得垂直面內(nèi)圖3—1水平面內(nèi)（三）軸承的校核初選軸承型號(hào)為32014輕微沖擊，查表得沖擊載荷系數(shù)1.計(jì)算軸承A受的徑向力軸承B受的徑向力2.計(jì)算附加軸向力查表得3000型軸承附加軸向力則軸承A，軸承B3.計(jì)算軸承所受軸向載荷由于，即B軸承放松，A軸承壓緊由此得4.計(jì)算當(dāng)量載荷軸承Ae=0.43,則,軸承Be=0.43,則5.軸承壽命計(jì)算因，按軸承B計(jì)算二．第二對(duì)軸承齒輪減速器低速級(jí)傳遞的轉(zhuǎn)矩具體受力情況見圖3—2（一）軸II受力分析齒輪的圓周力齒輪的徑向力齒輪的軸向力（二）計(jì)算軸上的支反力經(jīng)計(jì)算得垂直面內(nèi)水平面內(nèi)（三）軸承的校核初選軸承型號(hào)為32928輕微沖擊，查表得沖擊載荷系數(shù)1.計(jì)算軸承A受的徑向力軸承B受的徑向力2.計(jì)算附加軸向力查表得3000型軸承附加軸向力則軸承A，軸承B3.計(jì)算軸承所受軸向載荷由于，即B軸承放松，A軸承壓緊由此得4.計(jì)算當(dāng)量載荷軸承Ae=0.36,則,軸承Be=0.36,則5.軸承壽命計(jì)算因，按軸承A計(jì)算圖3—2三．第三對(duì)軸承具體受力情況見圖3—3（一）軸III受力分析齒輪的圓周力齒輪的徑向力齒輪的軸向力（二）計(jì)算軸上的支反力經(jīng)計(jì)算得垂直面內(nèi)水平面內(nèi)（三）軸承的校核初選軸承型號(hào)為32938輕微沖擊，查表得沖擊載荷系數(shù)1.計(jì)算軸承A受的徑向力軸承B受的徑向力2.計(jì)算附加軸向力查表得3000型軸承附加軸向力則軸承A，軸承B3.計(jì)算軸承所受軸向載荷由于，即B軸承放松，A軸承壓緊由此得4.計(jì)算當(dāng)量載荷軸承Ae=0.48,則,軸承Be=0.48,則5.軸承壽命計(jì)算因，按軸承B計(jì)算圖3—3第四節(jié)設(shè)計(jì)結(jié)果一．最終實(shí)際傳動(dòng)比iV帶高速級(jí)齒輪低速級(jí)齒輪3.616.3163.909二.各軸轉(zhuǎn)速n(r/min)(r/min)(r/min)271.4742.9811三.各軸輸入功率P（kW）（kW）（kW）42.341.0439.82四.各軸輸入轉(zhuǎn)矩T(kN·m)(kN·m)(kN·m)1.4889.09634.57五.帶輪主要參數(shù)小輪直徑（mm）大輪直徑（mm）中心距a（mm）基準(zhǔn)長(zhǎng)度（mm）帶的根數(shù)z2801000145150006六．高、低速級(jí)齒輪參數(shù)名稱高速級(jí)低速級(jí)中心距a(mm)355500法面摸數(shù)(mm)56螺旋角（°）11．7983613．59049旋向小齒輪左右大齒輪右左齒數(shù)1933120129分度圓直徑（mm）97.050203.704(mm)612.950796.296齒頂圓直徑（mm）107.050215.704(mm)622.950808.296齒根圓直徑(mm)84.550188.704(mm)600.450781.296齒寬（mm）60130（mm）54124齒輪等級(jí)精度66材料及熱處理20CrMnTi，齒面滲碳淬火，齒面硬度58~62HRC45鋼，調(diào)質(zhì)后淬火，齒面硬度40~50HRC

結(jié)論本設(shè)計(jì)是相對(duì)于實(shí)驗(yàn)用的減速器的設(shè)計(jì)，所以對(duì)于它的減速級(jí)數(shù)要求就要多點(diǎn)，他的作用主要是讓使用者了解一般減速器的基本原理和主要結(jié)構(gòu)，所以在設(shè)計(jì)過程中要想到這些，對(duì)于本次設(shè)計(jì)本人還是比較滿意的，比如在減速器高速軸和低速軸之間的傳動(dòng)，齒輪間嚙合等。但由于時(shí)間緊迫，和本人能力和經(jīng)驗(yàn)有限，設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)一些不合理或問題不大的錯(cuò)誤，所以這次的設(shè)計(jì)存在許多缺點(diǎn)，比如說(shuō)齒輪的計(jì)算不夠精確等等缺陷，我相信，通過這次的實(shí)踐，若以后還有機(jī)