帶順倒車(chē)離合器的減速齒輪箱的設(shè)計(jì)【含8張CAD圖帶開(kāi)題報(bào)告-獨(dú)家】.zip
帶順倒車(chē)離合器的減速齒輪箱的設(shè)計(jì)【含8張CAD圖帶開(kāi)題報(bào)告-獨(dú)家】.zip,含8張CAD圖帶開(kāi)題報(bào)告-獨(dú)家,倒車(chē),離合器,減速,齒輪箱,設(shè)計(jì),CAD,開(kāi)題,報(bào)告,獨(dú)家
帶順倒車(chē)離合器的減速齒輪箱的設(shè)計(jì)
Design of reduction gear box with reverse gear clutch
摘 要
現(xiàn)在隨著機(jī)械技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和不斷進(jìn)步，機(jī)械化和自動(dòng)化程度越來(lái)越普遍，對(duì)我們的社會(huì)生活也是產(chǎn)生了方方面面的影響?，F(xiàn)在的社會(huì)生活中的各個(gè)企業(yè)，公司都因?yàn)闄C(jī)械化技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，而產(chǎn)生了無(wú)與倫比的變化。目前國(guó)內(nèi)大部分帶離合器的齒輪箱都是在汽車(chē)、摩托車(chē)、工程車(chē)輛、農(nóng)機(jī)以及其他類(lèi)車(chē)輛上均會(huì)使用到，還有一些船舶等會(huì)使用。帶順倒車(chē)離合器的減速齒輪箱的設(shè)計(jì)可以運(yùn)用在一些小型機(jī)械上。國(guó)內(nèi)大部分的都是齒輪箱與離合器分開(kāi)的便于需要選用，順倒車(chē)離合器的減速齒輪箱作為一體式的設(shè)計(jì)為人們的選擇提供了更多的方向與便利。
關(guān)鍵詞：機(jī)械化 離合器 齒輪箱 減速器
ii
ABSTRACT
Now, with the development of mechanical technology and automation technology and continuous improvement, mechanization and automation is becoming more common, to all aspects of our social life is also produced Now in the social life of the enterprise, the company for the development of mechanization and automation technology and progress, and produced the incomparable changes At present domestic most clutch gear box are in automobile motorcycle on engineering vehicles such as agricultural machinery, and other vehicles will be used to, and some wait a ship with suitable reverse clutch of reduction gear box design can be applied on some small machinery Domestic most of the gearbox and clutch separate easy to choose, suitable astern clutch reduction gear box as a one-piece design choice for people provide more direction and convenience.
KEY WORDS:mechanization ?clutch gearbox ?reduction case
目 錄
摘 要 i
ABSTRACT ii
目 錄 １
1 引言 ３
1.1 齒輪行業(yè)的基本介紹 ３
1.2 齒輪行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀基本介紹 ３
2 概述 ４
2.1 設(shè)計(jì)的目的和要求 ４
2.1.1 設(shè)計(jì)目的 ４
2.1.2 設(shè)計(jì)要求 ４
2.2 擬定傳動(dòng)方案 ４
3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ６
3.1 齒輪的計(jì)算 ６
3.1.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)齒輪的計(jì)算 ６
3.1.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)齒輪的計(jì)算 １４
3.2 減速器內(nèi)傳動(dòng)數(shù)據(jù) ２１
3.3齒輪的安全保護(hù)功能 ２２
4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ２３
4.1 傳動(dòng)裝置的動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 ２３
4.1.1 I,II,III軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算 ２３
4.1.2 I,II,III各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算 ２３
4.2 中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ２４
4.2.1 對(duì)中間軸的進(jìn)行材料選擇 ２４
4.2.2 對(duì)中間軸的最小軸徑進(jìn)行計(jì)算 ２４
4.2.3 對(duì)中間軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì) ２４
4.2.4 對(duì)中間軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核 ２５
4.3高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ２８
4.3.1 對(duì)高速軸的材料選擇 ２８
4.3.2 對(duì)高速軸的最小軸徑進(jìn)行計(jì)算 ２８
4.3.3 對(duì)高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ２９
4.4 低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ２９
4.4.1 對(duì)低速軸的材料選擇 ２９
4.4.2 對(duì)低速軸的最小軸徑進(jìn)行計(jì)算 ３０
4.3.3 對(duì)低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ３０
4.4 對(duì)高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表 ３１
5 潤(rùn)滑方式和密封件的選擇 ３３
5.1 齒輪的潤(rùn)滑 ３３
5.2 潤(rùn)滑油的選擇 ３３
5.3 密封方法的選取 ３３
6 正、倒車(chē)功能 ３４
結(jié) 論 ３５
致 謝 ３７
參考文獻(xiàn) ３８
３６
1 引言
1.1 齒輪行業(yè)的基本介紹
齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所組成的裝置是由兩個(gè)齒輪或多個(gè)齒輪組成的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)利用齒輪之間的相互嚙合，將電動(dòng)機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)等原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速通過(guò)齒輪的轉(zhuǎn)換到我們所需要的轉(zhuǎn)速，并且使之達(dá)到我們所要求的扭矩。齒輪傳動(dòng)所構(gòu)成各種機(jī)械裝置是各機(jī)械裝備能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)作的重要基礎(chǔ)件，齒輪傳動(dòng)與帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)等傳動(dòng)相比，所具備的特點(diǎn)有使用和達(dá)到的功率范圍大、齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率要更高、其運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)、沖擊小、齒輪傳動(dòng)比很準(zhǔn)確而且它的使用壽命比較長(zhǎng)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以設(shè)計(jì)的緊湊節(jié)約空間等，相較于其它的傳動(dòng)方式齒輪傳動(dòng)更加安全、可靠、性?xún)r(jià)比更高，這些優(yōu)點(diǎn)決定了齒輪傳動(dòng)在大部分機(jī)械裝備領(lǐng)域中的不可替代的地位。 現(xiàn)如今我們可以按照產(chǎn)品的用途，可以把齒輪行業(yè)劃分為三類(lèi)：工業(yè)用的齒輪、汽車(chē)用齒輪以及為專(zhuān)用設(shè)備生產(chǎn)的特殊齒輪。工業(yè)用種類(lèi)的齒輪產(chǎn)品應(yīng)用的領(lǐng)域范圍包括船舶用齒輪、礦山用齒輪、冶金用齒輪、航空用齒輪等；車(chē)輛用齒輪產(chǎn)品應(yīng)用的領(lǐng)域范圍包括各種汽車(chē)和摩托車(chē)的齒輪、工程機(jī)械車(chē)輛、農(nóng)用拖拉機(jī)、收割機(jī)以及軍用的車(chē)輛等等；為專(zhuān)用設(shè)備生產(chǎn)的特殊齒輪主要有生產(chǎn)齒輪的專(zhuān)用刀具車(chē)銑床以及特殊的生產(chǎn)裝備。
1.2 齒輪行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀基本介紹
今年來(lái)我國(guó)發(fā)展迅速，但是先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)一直都在歐美國(guó)家的手中，雖然我們的一些產(chǎn)品已經(jīng)可達(dá)到國(guó)際齒輪生產(chǎn)的先進(jìn)水平，但是還是有很多的齒輪產(chǎn)品在噪聲與壽命這些方面達(dá)不到國(guó)際齒輪生產(chǎn)行業(yè)的先進(jìn)水平。因此在齒輪傳動(dòng)和驅(qū)動(dòng)的制造水平以及精度方面歐美國(guó)家始終占據(jù)著領(lǐng)先的地位，如今的齒輪的市場(chǎng)在國(guó)際上競(jìng)爭(zhēng)激烈，由于市場(chǎng)規(guī)模龐大，因此所擁有的機(jī)遇也很大，先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)能在市場(chǎng)上占有先機(jī)。目前的齒輪行業(yè)的市場(chǎng)中其產(chǎn)品的種類(lèi)多種多樣而且集中度卻比較較低。在這當(dāng)中我國(guó)還沒(méi)有擁有進(jìn)入國(guó)際前十的市場(chǎng)份額，在我國(guó)的齒輪市場(chǎng)中，僅車(chē)輛齒輪和工業(yè)齒輪的市場(chǎng)份額就達(dá)到了98%。
2 概述
2.1 設(shè)計(jì)的目的和要求
2.1.1 設(shè)計(jì)目的
目前國(guó)內(nèi)大部分帶離合器的齒輪箱都是在汽車(chē)、摩托車(chē)、工程車(chē)輛、農(nóng)機(jī)以及其他類(lèi)車(chē)輛上均會(huì)使用到，還有一些船舶等會(huì)使用。帶順倒車(chē)離合器的減速齒輪箱的設(shè)計(jì)可以運(yùn)用在一些小型機(jī)械上。目前國(guó)內(nèi)大部分的都是齒輪箱與離合器分開(kāi)的便于需要選用，但對(duì)于只需要實(shí)用但不了解的人來(lái)說(shuō)不好選購(gòu)，而對(duì)于小型設(shè)備的帶順倒車(chē)離合器的減速齒輪箱市面上比較少，因此帶順倒車(chē)離合器的減速齒輪箱的設(shè)計(jì)對(duì)于不了解的人而言選購(gòu)就簡(jiǎn)單得多。
2.1.2 設(shè)計(jì)要求
設(shè)計(jì)雙級(jí)圓柱齒輪減速器帶有離合器，電動(dòng)機(jī)7.5kw，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1440r/min，高速級(jí)采用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，齒數(shù)比u=3,低速級(jí)的齒速比u=2，每天工作16h，預(yù)計(jì)壽命10年（設(shè)每年工作300h）。
在輕載條件下，有正、倒車(chē)功能，操作(離合及正、倒車(chē)) 有本地及遙控功能，齒輪箱有一定的安全保護(hù)功能。
2.2 擬定傳動(dòng)方案
1-電動(dòng)機(jī) 2-三星輪換向機(jī)構(gòu) 3-減速器 4-高速級(jí)齒輪傳動(dòng) 5-低速級(jí)齒輪傳動(dòng)
3 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1 齒輪的計(jì)算
3.1.1 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)齒輪的計(jì)算
（1） 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)選擇齒輪的材料同時(shí)判斷熱處理方式，還需要對(duì)齒輪的精度等級(jí)進(jìn)行選擇。
考慮到該減速器為一般機(jī)械,高速處理小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì),平均硬度為250?HBS,根據(jù)傳動(dòng)關(guān)系與受力方式低速大齒輪選用45鋼正火,大齒輪的齒面硬度為200?HBS,大小齒輪的精度等級(jí)選用8級(jí)精度。
（2） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度初步計(jì)算齒輪參數(shù)。
即
式中各參數(shù)為：
①試選載荷系數(shù)=1.4;
②計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩
=9.55=49740
③按下表
圓柱齒輪的齒寬系數(shù)
齒輪相對(duì)軸承位置
大輪或兩輪齒面硬度
兩輪齒面硬度
對(duì)稱(chēng)布置
0.8~1.4
0.4~0.9
不對(duì)稱(chēng)布置
0.6~1.2
0.3~0.9
懸臂布置
0.3~0.4
0.2~0.3
取齒寬系數(shù)；
④齒數(shù)比;
⑤取，則，初選螺旋角；則由式可得
==1.672
⑥由,查圖得區(qū)城系數(shù);
⑦由表查得彈性影響系數(shù)；
彈性影響系數(shù)
小輪材料
大輪材料
鍛鋼
鑄鋼
球墨鑄鐵
灰鑄鐵
夾布膠木
鍛鋼
189.8
188.9
186.4
162.0
56.4
鑄鋼
—
188.0
180.5
161.4
—
球墨鑄鐵
—
—
173.9
156.6
—
灰鑄鐵
—
—
—
143.7
—
⑧許用接觸應(yīng)力由式計(jì)算。
由下圖得接觸疲勞極限550MPa,=390MPa。
計(jì)算得應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
=60j=
查圖曲線(xiàn)1得得接觸疲勞壽命系數(shù)=1.0,=1.03。
取安全系數(shù)，則分別計(jì)算,
所以取
初算小齒輪分度圓直徑,得
=mm=52.79mm
(3) 確定傳動(dòng)尺寸。
①計(jì)算圓周速度
m/s=3.99m/s
所以選用8級(jí)精度合用。
②計(jì)算載荷系數(shù)K。對(duì)各系數(shù)進(jìn)行選擇如下：
通過(guò)查表的使用系數(shù);
由v=3.37m/s，8級(jí)精度兩個(gè)條件查得到動(dòng)載系數(shù)=1.18;
查表得齒間載荷分配系數(shù)=1.2;
查圖得齒向載荷分布系數(shù)=1.15;
由式得
K==1=1.63
③對(duì)進(jìn)行修正
mm
④確定模數(shù)
mm=2.18mm
取為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)=2.5mm。
⑤)計(jì)算中心距
mm=127.79mm
圓整為a=130mm。
⑥精算螺旋角
=
因?yàn)橹蹬c初選值相差較大,故與值相關(guān)的數(shù)據(jù)需修正。修正后的結(jié)果是:==1.644，=2.39,,=52.39mm，mm,顯然值改變后.的計(jì)算值變化很小,（由原來(lái)的55.71mm變?yōu)?5.14mm）因此,不再修正和a。
⑦精算分度圓直徑
mm=65.000mm （合適）
mm=195.000mm
⑧計(jì)算齒寬
B=mm=65mm
取=65mm，則=b+(5~10)=70mm
(4)校核齒根彎曲強(qiáng)度。由式
其中式中參數(shù)：
K=1.63
=49740
b=65mm
=65mm
=2.5mm
=1.644
①由當(dāng)量齒數(shù)
通過(guò)查表得
齒形系數(shù)=2.53，=2.20，
應(yīng)力校正系數(shù)=1.62，=1.78；
②斜齒輪的縱向重合度為
由圖查得螺旋角影響系數(shù)=0.85；
③許用彎曲應(yīng)力由式計(jì)算，
由下圖得彎曲疲勞限=200MPa，=160MPa；
再查圖得彎曲疲勞壽命系數(shù)
=1.0；
取=2.0，安全系數(shù)=1.25，所以有
MPa=320MPa
MPa=256MPa
=MPa
=32.53MPa
=32.53MPa=31.08MPa
滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。
3.1.2 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)齒輪的計(jì)算
（3） 根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)選擇齒輪的材料同時(shí)判斷熱處理方式，還需要對(duì)齒輪的精度等級(jí)進(jìn)行選擇。
經(jīng)過(guò)高速級(jí)齒輪進(jìn)行一級(jí)減速之后，速度降低扭矩增大則低速齒輪小齒輪應(yīng)選用45號(hào)調(diào)質(zhì)鋼,齒面的平均硬度為250?HBS,根據(jù)傳動(dòng)關(guān)系與受力方式低速大齒輪選用45鋼正火,大齒輪的齒面硬度為200?HBS,大小齒輪的精度等級(jí)選用8級(jí)精度。
（4） 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度初步計(jì)算齒輪參數(shù)。
即
式中各參數(shù)為：
①試選載荷系數(shù)=1.4;
②計(jì)算小齒輪的轉(zhuǎn)矩
=9.55=149218.75
③按表取齒寬系數(shù)；
④齒數(shù)比;
⑤取，則，初選螺旋角；則由式可得
==1.604
⑥由,查圖6-20得區(qū)城系數(shù);
⑦由表6-3查得彈性影響系數(shù)；
⑧許用接觸應(yīng)力由式計(jì)算。
由下圖得接觸疲勞極限550MPa,=390MPa。
計(jì)算得應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
=60j=
查圖曲線(xiàn)1得得接觸疲勞壽命系數(shù)=1.0,=1.03。
取安全系數(shù)，則分別計(jì)算,
所以取
初算小齒輪分度圓直徑,得
=mm=90.73mm
(4) 確定傳動(dòng)尺寸。
①計(jì)算圓周速度
m/s=2.28m/s
所以選用8級(jí)精度合用。
②計(jì)算載荷系數(shù)K。對(duì)各系數(shù)進(jìn)行選擇如下：
通過(guò)查表的使用系數(shù);
由v=3.37m/s，8級(jí)精度兩個(gè)條件查圖得到動(dòng)載系數(shù)=1.15;
查表得齒間載荷分配系數(shù)=1.2;
查圖得齒向載荷分布系數(shù)=1.09有
K==1=1.50
③對(duì)進(jìn)行修正
mm
④確定模數(shù)
mm=4.50mm
取為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)=5mm。
⑤)計(jì)算中心距
mm=153.35mm
圓整為a=160mm。
⑥精算螺旋角
因?yàn)橹蹬c初選值相差較大,故與值相關(guān)的數(shù)據(jù)需修正。修正后的結(jié)果是:==1.538，=2.39,,=89.49mm，mm,顯然值改變后.的計(jì)算值變化很小,（由原來(lái)的92.09mm變?yōu)?1.57mm）因此,不再修正和a。
⑦精算分度圓直徑
mm=106.667mm （合適）
mm=213.333mm
⑧計(jì)算齒寬
B=mm=74.667mm
取=75mm，則=b+(5~10)=80mm
(4)校核齒根彎曲強(qiáng)度。由式
其中式中參數(shù)：
K=1.50
=149218.75
b=75mm
=106.667mm
=5mm
=1.538
①由當(dāng)量齒數(shù)
通過(guò)查表得
齒形系數(shù)=2.69，=2.35，
應(yīng)力校正系數(shù)=1.575，=1.68；
②斜齒輪的縱向重合度為
由圖查得螺旋角影響系數(shù)=0.88；
③許用彎曲應(yīng)力由式計(jì)算，
由下圖得彎曲疲勞限=200MPa，=160MPa；
再查圖得彎曲疲勞壽命系數(shù)
=1.0；
取=2.0，安全系數(shù)=1.25，所以有
MPa=320MPa
MPa=256MPa
=MPa
=27.13MPa
=27.13MPa=25.28MPa
滿(mǎn)足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。
3.2 減速器內(nèi)傳動(dòng)數(shù)據(jù)
齒數(shù)
模數(shù)
d
齒寬
β
中心距
材質(zhì)
精度
高速級(jí)
Z1=25
3
65
70
β=
130
45鋼調(diào)質(zhì)
8級(jí)
Z2=75
195
65
45鋼正火
低速級(jí)
Z3=20
5
107
80
β=
160
45鋼調(diào)質(zhì)
Z4=40
213
75
45鋼正火
3.3齒輪的安全保護(hù)功能
有足夠的油壓力否則不能啟動(dòng)，若油壓力過(guò)低則自動(dòng)停車(chē)，當(dāng)油液面過(guò)低時(shí)自動(dòng)停車(chē)。
4 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算
對(duì)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算主要包括軸承的選擇與校核、軸上彈性聯(lián)軸器內(nèi)徑及寬度、鍵的選擇和驗(yàn)算、與軸相連接的聯(lián)軸器的選擇。因?yàn)辇X輪減速箱體的內(nèi)壁寬度基本上是由中間軸的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)決定的，因此需要先對(duì)中間軸進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后再對(duì)高速軸和低速軸進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4.1 傳動(dòng)裝置的動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算
已知電動(dòng)機(jī)的功率P=7.5kw，轉(zhuǎn)速=1440r/min。
4.1.1 I,II,III軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算
==1440r/min,
==r/min=480r/min,
==r/min=240r/min
4.1.2 I,II,III各軸的輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算
傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)
軸號(hào)
轉(zhuǎn)速（r/min）
輸入轉(zhuǎn)矩(N·m)
I
1440
9.739
II
480
149.218
III
240
298.437
4.2 中間軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算
4.2.1 對(duì)中間軸的進(jìn)行材料選擇
因?yàn)樗枰膫鬟f功率并不是特別大，并且對(duì)該軸的結(jié)構(gòu)尺寸和它的重量沒(méi)有特殊的要求，可以選用45號(hào)調(diào)質(zhì)鋼。
4.2.2 對(duì)中間軸的最小軸徑進(jìn)行計(jì)算
先按式初步估算軸的最小直徑;由于所選軸的材料為45號(hào)調(diào)質(zhì)鋼,由下表取得C=110,再由上式計(jì)算得
=110
4.2.3 對(duì)中間軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)
1）中間軸結(jié)構(gòu)假想如圖所示
中間軸結(jié)構(gòu)假想圖
2）軸承的選擇與① ⑤的設(shè)計(jì)
由于齒輪為斜齒輪所以有軸向力存在，應(yīng)當(dāng)選用角接觸球軸承，選擇軸承型號(hào)為7206C，軸承的內(nèi)徑d=30mm，寬度B=16mm。
3）對(duì)軸得到② ④進(jìn)行設(shè)計(jì)
低速齒輪的小齒輪的齒頂圓直徑
=117.3mm （117.3mm可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪）
高速齒輪的大齒輪的齒頂圓直徑
=200mm （）可以做成腹板式齒輪。
在②處裝高速齒輪的大齒輪則此處軸直徑為=40mm
4）③ 的設(shè)計(jì)
這個(gè)位置為中間軸上兩個(gè)齒輪提供定位，則=44mm
取齒輪端面到齒輪箱內(nèi)壁的距離
中間軸的長(zhǎng)度為212mm
齒輪箱內(nèi)壁之間的距離180mm
4.2.4 對(duì)中間軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核
（1）畫(huà)出中間軸所受剪力和彎矩圖
（2）高速齒輪的大齒輪和低速齒輪的小齒輪截面處的所受的力和力矩的數(shù)據(jù)
通過(guò)中間軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩和扭矩圖，可以發(fā)現(xiàn)高速齒輪的大齒輪和低速齒輪的小齒輪中心線(xiàn)截面處是軸的危險(xiǎn)截面，計(jì)算出這兩個(gè)截面處的，，的值如下表所示
中間軸剪力彎扭圖
中間軸所受力及力矩?cái)?shù)據(jù)
載荷
水平面
垂直面
支反力
彎矩
總彎矩
扭矩
（3）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
在對(duì)軸進(jìn)行校核時(shí)，考慮到軸旋轉(zhuǎn)方向?yàn)殡p向旋轉(zhuǎn)，所以扭轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的切應(yīng)力是脈沖循環(huán)變應(yīng)力，可以取，則中間軸的計(jì)算應(yīng)力為
50.5MPa
由于軸為45號(hào)鋼并調(diào)質(zhì)處理，查表得60MPa。因，故安全。
（4）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度
大小齒輪中心線(xiàn)截面處受力最大。只需校核II左右截面即可
此截面II左側(cè)
則該截面的左側(cè)所受的彎矩為
可求出左側(cè)截面上的彎曲應(yīng)力
此截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為
計(jì)算安全系數(shù)值，
故可知其安全。
此截面II右側(cè)有
可求出右側(cè)截面上的彎曲應(yīng)力
此右側(cè)截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為
所以軸在截面右側(cè)安全系數(shù)為
所以該軸在截面II右側(cè)的強(qiáng)度也滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。
4.3高速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算
4.3.1 對(duì)高速軸的材料選擇
因?yàn)樗枰膫鬟f功率并不是特別大，并且對(duì)該軸的結(jié)構(gòu)尺寸和它的重量沒(méi)有特殊的要求，可以選用45號(hào)調(diào)質(zhì)鋼。
4.3.2 對(duì)高速軸的最小軸徑進(jìn)行計(jì)算
先按式初步估算軸的最小直徑;由于所選軸的材料為45號(hào)調(diào)質(zhì)鋼,由下表取得C=110,再由上式計(jì)算得
=110
輸出軸的最小直徑為安裝三星換向機(jī)構(gòu)齒輪1的軸，由于該處軸需要開(kāi)有鍵槽會(huì)對(duì)軸的強(qiáng)度削弱，此處的軸徑應(yīng)該增大5%，即mm
取最小軸徑為22mm.
4.3.3 對(duì)高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1）高速軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖所示
高速軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想圖
2）①的設(shè)計(jì)
軸段①上安裝三星換向機(jī)構(gòu)齒輪1，此段軸的直徑d=35mm,
3）軸承②⑥的選擇與的設(shè)計(jì)
由于齒輪為斜齒輪所以有軸向力存在，應(yīng)當(dāng)選用角接觸球軸承，選擇軸承型號(hào)為7208C，所選軸承的內(nèi)徑d=40mm，寬度B=18mm。
4）③⑤的設(shè)計(jì)
考慮角接觸球軸承定位軸肩=47mm，=47mm,=100mm，。
5）④的設(shè)計(jì)
高速齒輪的小齒輪的齒頂圓直徑
=70mm （70mm可以做成實(shí)心結(jié)構(gòu)的齒輪）且=80mm。
4.4 低速軸的設(shè)計(jì)與計(jì)算
4.4.1 對(duì)低速軸的材料選擇
因?yàn)樗枰膫鬟f功率并不是特別大，并且對(duì)該軸的結(jié)構(gòu)尺寸和它的重量沒(méi)有特殊的要求，可以選用45號(hào)調(diào)質(zhì)鋼。
4.4.2 對(duì)低速軸的最小軸徑進(jìn)行計(jì)算
先按式初步估算軸的最小直徑;由于所選軸的材料為45號(hào)調(diào)質(zhì)鋼,由下表取得C=110,再由上式計(jì)算得
=110
輸出軸的最小直徑為安裝彈性聯(lián)軸器處的軸，由于該處軸需要開(kāi)有鍵槽會(huì)對(duì)軸的強(qiáng)度削弱，此處的軸徑應(yīng)該增大5%，，即mm。
取最小軸徑為38mm.
4.3.3 對(duì)低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1）低速軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想如圖所示
低速軸結(jié)構(gòu)構(gòu)想圖
2）①的設(shè)計(jì)
軸段①上安裝連軸器，此段軸的直徑應(yīng)與連軸器的選擇同時(shí)進(jìn)行選取。選擇連軸器的型號(hào)為L(zhǎng)X3，軸孔直徑為，L=82mm,
3）軸承②⑥的選擇與的設(shè)計(jì)
由于齒輪為斜齒輪所以有軸向力存在，應(yīng)當(dāng)選用角接觸球軸承，選擇軸承型號(hào)為7208C，軸承的內(nèi)徑d=40mm，寬度B=18mm。
4）③⑤的設(shè)計(jì)
考慮角接觸球軸承定位軸肩=52mm，=52mm,=100mm，。
4.4 對(duì)高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鑄件減速器機(jī)體結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算表
名稱(chēng)
符號(hào)
減速器及其形式關(guān)系
機(jī)座壁厚
δ
8mm
機(jī)蓋壁厚
8mm
機(jī)座凸緣厚度
b
1.5δ=12mm
機(jī)蓋凸緣厚度
1.5δ=12mm
機(jī)座底凸緣厚度
2.5δ=20mm
地腳螺釘直徑
16mm
地腳螺釘數(shù)目
n
a<350mm,n=4
軸承旁連接螺栓直徑
8mm
機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑
(0.5~0.6)df=8.76~10.52mm取10mm
軸承端蓋螺釘直徑
(0.4~0.5)df=7.01~8.76mm取M8
窺視孔蓋螺釘直徑
(0.3~0.4)df=5.26~7.01mm取M6
定位銷(xiāo)直徑
d
(0.7~0.8)df=12.27~14.02mm取M12
軸承旁凸臺(tái)半徑
R1
R1=C2=20
外機(jī)壁至軸承座端面距離
L1
c1+c2+(5~8)=44
內(nèi)機(jī)壁至軸承座端面距離
L2
δ+c1+c2+(5~8)=52
大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離
△1
≥1.2δ=9.6mm取14mm
齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離
△2
≥δ=8mm取10mm
機(jī)蓋、機(jī)座肋厚
m1,m
m1=m≈0.85δ1=6.8mm,取7mm
軸承端蓋凸緣厚度
e
(1~1.2)d3=9mm取12mm
軸承旁連接螺栓距離
s
s≈D2
5 潤(rùn)滑方式和密封件的選擇
5.1 齒輪的潤(rùn)滑
因?yàn)榈退偌?jí)齒輪的轉(zhuǎn)速低，此時(shí)我們應(yīng)采用浸油潤(rùn)滑方式，使?jié)櫥驮邶X輪的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行潤(rùn)滑，所以所加入的潤(rùn)滑油的高度應(yīng)該為大齒輪半徑的六分之一，計(jì)算后取得加入潤(rùn)滑油的高度為20mm。
5.2 潤(rùn)滑油的選擇
在使用脂潤(rùn)滑的時(shí)侯，擋油環(huán)或其它內(nèi)部密封裝置設(shè)置在軸承的內(nèi)側(cè)，可以避免減速箱中的油飛入軸承使?jié)櫥幌♂?。在設(shè)計(jì)滴油潤(rùn)滑時(shí)可以選擇間歇滴油潤(rùn)滑以及連續(xù)滴油潤(rùn)滑這兩種滴油潤(rùn)滑方式。要保證減速箱運(yùn)動(dòng)時(shí)軸承能被潤(rùn)滑油所潤(rùn)滑，可以在軸承的內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)擋板可以使軸承被擋板檔住的油潤(rùn)滑。如果減速器軸承的轉(zhuǎn)速很高時(shí)，就需要設(shè)計(jì)壓力噴油裝置來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑。
考慮到齒輪和軸承使用一樣的潤(rùn)滑油會(huì)節(jié)約成本并提供便利，所以應(yīng)選用L-CKC68潤(rùn)滑油。
5.3 密封方法的選取
經(jīng)過(guò)計(jì)算選擇凸緣式軸承端蓋，可以最好的調(diào)整軸承間隙并且密封性很好好，同時(shí)采用氈圈油封來(lái)進(jìn)行軸的密封。所選用的密封圈型號(hào)根據(jù)計(jì)算出軸的直徑進(jìn)行選擇，密封圈的型號(hào)分別為氈圈35JB/ZQ 4606-1986和氈圈40JB/ZQ4606-1986。軸承蓋的尺寸結(jié)構(gòu)應(yīng)按照軸承的定位外徑來(lái)決定。
6 正、倒車(chē)功能
采用三星輪換向機(jī)構(gòu)
1號(hào)齒輪的軸為與離合器相連的軸，4號(hào)齒輪在2,3號(hào)惰輪的切換下獲得不同的轉(zhuǎn)向。
當(dāng)手柄位于下方時(shí)惰輪2與齒輪1相嚙合，此時(shí)齒輪4與齒輪1轉(zhuǎn)向相同；當(dāng)手柄位于上方時(shí)惰輪3與齒輪1相嚙合，此時(shí)齒輪4與齒輪1轉(zhuǎn)向相反，實(shí)現(xiàn)倒車(chē)功能。
結(jié) 論
畢業(yè)設(shè)計(jì)是一份重要的工作，需要自己獨(dú)立完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，也是我們將來(lái)進(jìn)入工作中的需要經(jīng)歷的階段，作為一名學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)生，我們要對(duì)生活中的各方面敢于嘗試新的方式去完成，對(duì)舊的設(shè)備進(jìn)行新思路的設(shè)計(jì)，我們將來(lái)可能從事的工作會(huì)是實(shí)際的操作或是從事各種設(shè)計(jì)，新的高新技術(shù)的應(yīng)用。所以我們應(yīng)該培養(yǎng)自己對(duì)新的事物的學(xué)習(xí)能力，対舊事物的改進(jìn)能力，提高對(duì)市場(chǎng)調(diào)查和收集資料的能力，通過(guò)工作學(xué)習(xí)中的設(shè)計(jì)、繪圖等環(huán)節(jié)來(lái)鍛煉機(jī)會(huì)，不斷地提高自己的所掌握的能力。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中我們要從實(shí)際出發(fā)，要認(rèn)真的思考把每一個(gè)細(xì)節(jié)考慮全面，對(duì)方案的不斷篩選，找到最佳方案。在這幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，不斷地努力學(xué)習(xí)，終于有了現(xiàn)在的成功?；叵肫饋?lái)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中真的是讓我認(rèn)識(shí)到了自己學(xué)習(xí)中的不足，對(duì)以后生活工作中的困難有了深刻的認(rèn)識(shí)。有時(shí)為了計(jì)算一個(gè)參數(shù)可能需要對(duì)其中每一細(xì)節(jié)了解清楚還要查閱好幾本資料書(shū)，才能將參數(shù)計(jì)算出來(lái)。在撰寫(xiě)論文的過(guò)程中，也經(jīng)常遇到很多的困難，就需要去圖書(shū)館或上網(wǎng)搜索查閱資料，在與老師和同學(xué)討論、交流的過(guò)程中很多問(wèn)題迎刃而解。
現(xiàn)在隨著機(jī)械技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和不斷進(jìn)步，機(jī)械化和自動(dòng)化程度越來(lái)越普遍，對(duì)我們的社會(huì)生活也是產(chǎn)生了方方面面的影響?，F(xiàn)在的社會(huì)生活中的各個(gè)企業(yè)，公司都因?yàn)闄C(jī)械化技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，而產(chǎn)生了無(wú)與倫比的變化。齒輪減速器常用在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間,往往起到了使工作機(jī)獲得相應(yīng)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的作用,在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。帶順倒車(chē)離合器的減速齒輪箱的設(shè)計(jì)由齒輪、軸、軸承、箱體、換向機(jī)構(gòu)、離合器等組成。通過(guò)對(duì)不同部分的設(shè)計(jì)完成對(duì)整體的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過(guò)程中需要設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)、校核齒輪強(qiáng)度、軸的尺寸及強(qiáng)度設(shè)計(jì)、選擇軸承、聯(lián)軸器、平鍵等選用的一系列標(biāo)準(zhǔn)件。然后使用AutoCAD進(jìn)行二維平面設(shè)計(jì)，畫(huà)出裝配圖，零件圖等，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，幫助我們樹(shù)立比較完善的設(shè)計(jì)思想，將我們大學(xué)中學(xué)習(xí)的零散的知識(shí)集中回憶并學(xué)習(xí)了又一遍，提高了我們對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合利用能力。掌握了機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中的一般設(shè)計(jì)規(guī)律，知道了對(duì)設(shè)計(jì)從何入手，本次設(shè)計(jì)對(duì)我們的計(jì)算、繪圖進(jìn)行了訓(xùn)練，提高了我查閱資料的能力，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的應(yīng)用有了更好的認(rèn)識(shí)。
我在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中通過(guò)不斷地的學(xué)習(xí)，基本掌握了設(shè)計(jì)的一般步驟和方法，同時(shí)對(duì)我們大學(xué)四年來(lái)學(xué)習(xí)的各種專(zhuān)業(yè)知識(shí)更加鞏固，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我們又學(xué)到很多新的知識(shí)。在我的個(gè)人設(shè)計(jì)中有些地方還不完善有待改進(jìn)。
致 謝
畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然只有短短的幾個(gè)月,但效果很好，這是對(duì)大學(xué)四年所業(yè)學(xué)的專(zhuān)知識(shí)的最后一次檢測(cè)，自己通過(guò)努力學(xué)習(xí)并收集資料完成自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)，這也將我們大學(xué)中學(xué)習(xí)的零散的知識(shí)集中回憶并學(xué)習(xí)了又一遍，提高了我們對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合利用能力。雖然這一次從構(gòu)思到設(shè)計(jì)完成遇到了很多困難，但我從中也學(xué)到了很多。
這是對(duì)大學(xué)四年課本知識(shí)的綜合運(yùn)用還要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)所需要注意的一些生產(chǎn)工藝，對(duì)我們理科生來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)要嚴(yán)謹(jǐn),需要我們認(rèn)真的對(duì)自己設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)計(jì)算和核對(duì)，嚴(yán)格按照各參考文獻(xiàn)和書(shū)籍中的設(shè)計(jì)步驟和設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)進(jìn)行計(jì)算。這些都將是自己在今后工作中設(shè)計(jì)時(shí)所要遵守的規(guī)律。有時(shí)候我們?cè)谠O(shè)計(jì)計(jì)算的過(guò)程中會(huì)遇到很多在課本并沒(méi)有出現(xiàn)的問(wèn)題，顯然這些需要我們結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)工藝中要求,通過(guò)這些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題，指導(dǎo)老師通過(guò)他豐富的經(jīng)驗(yàn)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并指出我設(shè)計(jì)中的缺陷和漏洞,指出我們?cè)谠O(shè)計(jì)中所必須要考慮的實(shí)際問(wèn)題的細(xì)節(jié)，這我明白了一名好的設(shè)計(jì)師一定要有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),理論聯(lián)系實(shí)踐很重要。
在老師的指導(dǎo)下畢業(yè)設(shè)計(jì)終于順利的完成。指導(dǎo)老師對(duì)我們的幫助很大,當(dāng)我們遇到困難和自己不能解決的情況下，老師會(huì)積極的幫我們分析原因及時(shí)的幫我們找出錯(cuò)誤的地方。從而使我們的設(shè)計(jì)的進(jìn)度加快了,也使我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的正確性提高了很多。老師也經(jīng)常提醒我們的注意每論文的格式要與學(xué)校要求的設(shè)計(jì)格式一樣，讓我們能設(shè)計(jì)出符合要求的畢業(yè)設(shè)計(jì)。
時(shí)間過(guò)的很快,不知不覺(jué)中就這樣在自己設(shè)計(jì)的過(guò)程中悄悄的過(guò)去了，在我看來(lái)這幾個(gè)月的時(shí)間過(guò)的既有效又充實(shí)。當(dāng)指導(dǎo)老師告訴我設(shè)計(jì)的題目完成并且滿(mǎn)足要求時(shí)整個(gè)人充滿(mǎn)感激與激動(dòng)。我的勞動(dòng)成果終于有了收獲。
最后要非常感謝老師指導(dǎo)與幫助，同時(shí)也要感謝學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)老師對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提出的意見(jiàn)和指導(dǎo)，為我的設(shè)計(jì)題目提出很多可行的方案。在這里我由衷的表示謝意！
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