第一篇：減速器中間軸設(shè)計報告

機械設(shè)計大作業(yè)

軸系設(shè)計報告

02015732 曾祥

東南大學(xué)機械工程學(xué)院

指導(dǎo)老師：錢瑞明 2017.11.16

東南大學(xué)機械工程學(xué)院 曾祥

目錄

減速器中間軸的設(shè)計............................................................................................................2一、二、三、軸系基本尺寸的設(shè)計計算...............................................................................2 減速器中間軸的繪制.......................................................................................8 心得體會.......................................................................................................18

減速器中間軸設(shè)計

東南大學(xué)機械工程學(xué)院 曾祥

減速器中間軸的設(shè)計

一、軸系基本尺寸的設(shè)計計算

1.選擇軸的材料

由題意軸的材料為45調(diào)質(zhì)鋼,查表19.1,硬度為217~255 HBS,對稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力[σ-1]=180Mpa。2.初步計算軸徑

根據(jù)式（19.3），查表19.3，A取115，得

dmin?A3P20?115?3?46.6mm n300因為軸上開有兩個鍵槽，直徑增大10%~15%，軸的直徑為52mm，為了更好的選取合適的軸承，軸的直徑取55mm。3.軸的機構(gòu)設(shè)計

1)擬定軸上齒輪、軸承、軸承蓋等零件的裝配方向、順序和相互關(guān)系，軸上零件的布置方案如圖一所示。2)軸上零件的定位和軸的主要尺寸的確定參見圖一（第8頁）a)最小軸徑為兩端安放軸承的部位，初步選定30211圓錐滾子軸承面對面布置，其尺寸d?D?B為55mm?100mm?21mm，即兩端與軸承配合的軸徑為55mm。左端軸承采用端蓋軸套軸向定位，配合軸段長度l1?25mm，右側(cè)軸承采用軸套端蓋軸向定位。

減速器中間軸設(shè)計

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取齒輪2安裝段直徑dg1?58mm，配合選b)

H7，配合軸段長度應(yīng)該比齒輪2略寬，取r6l2?98mm，為了便于安裝，左側(cè)端面采用錐面導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，齒輪2右側(cè)和齒輪3左側(cè)通過軸肩軸向定位固定，齒輪3安裝段直徑同樣選dg2?58mm，配合選

H7，配合軸段r6長度應(yīng)該比齒輪3略寬，取l3?118mm，為了便于安裝，左側(cè)端面采用錐面導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，由題目要求軸肩寬20mm，軸肩高度hc)

?0.07d，取h?6mm，軸環(huán)直徑dr?67mm

齒輪2距箱體內(nèi)壁20mm，左側(cè)軸承距箱體內(nèi)壁5mm，則軸套1長25mm。齒輪3距箱體內(nèi)壁15mm，右側(cè)軸承距箱體內(nèi)壁5mm，則軸套2長20mm。

d)齒輪2、3軸向定位采用平鍵，查GB/T 1095-2003，其尺寸分別為16mm?10mm?90mm、16mm?10mm?110mm

e)3)軸承蓋總厚取42mm。

軸結(jié)構(gòu)的工藝性

取軸端倒角為2?45,按規(guī)定確定各軸肩的圓角半徑，鍵槽位于同一軸線。

?4.按彎扭合成校檢軸的強度

1)中間軸轉(zhuǎn)矩的計算

2)T2?T3?9.55?106P/n=9.55?106?20/300?636666.67N?mm

畫出軸空間受力簡圖（圖2a）將軸上的力分解為垂直面（圖b）和水平面受力（圖c），集中力取齒輪的中點和圓錐滾子軸承中心垂線與軸的交點。

3)軸上受力分析

減速器中間軸設(shè)計

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Fr2Ft2Fa2l1l2Fa3Ft3Fr3l3

圖 2a

Fr2Fa2FvaFa3Fr3Fvb

圖 2b 70414.86Nmm64912.85Nmm3795.27Nmm93273.32Nmm

圖2c

減速器中間軸設(shè)計

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Ft2FhaFt3Fhb

圖2d 15991.63Nmm430026.93Nmm

圖2e 齒輪2的圓周力

Ft2?2T22T22?636666.67???3001.22N ?d2z2mn2/cos?283?5/cos12齒輪2的徑向力

tan?ntan20?Fr2?Ft2?3001.22??1116.76N ?cos?2cos12齒輪的軸向力

減速器中間軸設(shè)計

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Fa2?Ft2tan?2?3001.22?tan12??637.93N

齒輪3的圓周力

Ft3?2T22T22?636666.67???8406.28N d3z3mn3/cos?325?6/cos8?齒輪2的徑向力

tan?ntan20?Fr3?Ft3?8406.28??3089.70N ?cos?3cos8齒輪的軸向力

Fa3?Ft3tan?3?8406.28?tan8??1181.43N

4)計算作用于軸上的支反力 水平面支反力

Fhb?Ft2l1?Ft3(l1?l2)??5196.70N?mm l1?l2?l3Fha?Ft2?Ft3?Fhb??208.36N?mm

垂直面反力

Fr2(l2?l3)?Fa2d2d3?Fa3?Fr3l322l1?l2?l3Fva???845.77N?mm

Fvb?Fr2?Fr3?Fva??1127.17N?mm

5)計算軸的彎矩，并畫出彎矩圖 齒輪2中心水平面處彎矩為

MHg2?l1?Fha?76.75??208.36??15991.63N?mm

齒輪2中心垂直面處彎矩為（最大）

d283?5】?76.75??845.77【?637.93?】?22cos12

?-64912.85N?mm【70414.86】Mvg2?l1?Fva【?Fa2?齒輪3中心水平面處彎矩為

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MHg3?l3?Fhb?82.75??5196.70??430026.93N?mm

齒輪3中心垂直面處彎矩為（最大）

d325?6】?82.75??1127.17【?1181.43?】?? 22cos8-93273.32N?mm【?3795.27】Mvg3?l3?Fvb【?Fa3?6)分別畫出垂直面水平面的彎矩圖（圖c、e）；求兩處合成彎矩（兩者方向遵循矢量疊加原理，在此只需要大小，方向不予計算給出）

Mg2?Mvg22?MHg22?72207.93N?mmMg3?Mvg32?MHg32?440026.22N?mm

7)8)畫扭矩圖（圖f）校核軸的強度

只校核危險截面（承受最大彎矩和扭矩的截面）和軸徑較小的截面。軸單向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán)，取??0.7，實心軸取??0，考慮鍵槽影響，d乘以0.875，則有

Mg32?(?T)2440026.222?(0.7?636666.67)2?c???47.91MPa???0.1d30.1?(0.875?58)3

故軸安全。9)軸承壽命計算 圓錐滾子軸承

?1?Fr1?Fva2?Fha2?871.06N Fr2?Fvb2?Fhb2?5317.54N

FA?Fa3?Fa2?543.5N查表17.7，e?1.5tan?

?1.5?tan15??0.402，查表17.5，Y?1.49

減速器中間軸設(shè)計

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Fs1?Fr1?292.30N 2YFr2?1784.41N2Y Fs2?Fa1?FA?Fs2?2327.91N Fa2?Fs2?1784.41N

e?1.5tan??1.5?tan15??0.402,Fa1X1?0.40,Y1?1.49;X2?1,Y2?0P1?fp(X1Fr1?Y1Fa1)?1.1?(0.40?871.06?1.49?2327.91)?4198.71NFr1?2.67?e,Fa2Fr2?0.34?e

P2?fp(X2Fr2?Y2Fa2)?1.1?(0.40?5317.54?0?1784.41)?2339.72N

查GB/T 297-1994，30211的Cr=90.8kN,則

16670C10L10h?()3?1.57?106h

nP

1二、減速器中間軸的繪制

中間軸2D、3D圖繪制如下

減速器中間軸設(shè)計

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圖3

減速器中間軸設(shè)計

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圖 1

減速器中間軸設(shè)計

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減速器中間軸設(shè)計

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圖4 軸3D俯視圖

圖5軸3D左視圖

減速器中間軸設(shè)計

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圖 6 軸3D正視圖

圖7

減速器中間軸設(shè)計

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軸3D裝配圖

圖8

軸裝配3D主視圖

減速器中間軸設(shè)計

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圖9

軸裝配3D左視圖

減速器中間軸設(shè)計

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圖10

軸裝配3D俯視圖

減速器中間軸設(shè)計

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圖11

軸裝配3D軸測圖

減速器中間軸設(shè)計

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三、心得體會

經(jīng)過一個多月的設(shè)計繪圖，我終于把減速器中間軸畫好。其中碰到很多困難，比如solidworks不會用，軸上零件定位固定裝置的選用問題。設(shè)計環(huán)節(jié)遇到問題時，我通過參考教材p406例題以及參考資料一步步地解決。技術(shù)上遇到問題，通過借閱相關(guān)書籍熟練掌握了solidworks的基本用法。

軸的設(shè)計是綜合性很強的一個項目，不僅僅要考慮軸的長度，還要考慮軸上零件定位固定、軸的強度、軸承的選用及壽命。運算量最大的部分就是通過彎扭合成檢驗軸的強度，彎矩圖、扭矩圖、強度理論這些都是材料力學(xué)的重要知識，在計算遇到困難時我會查詢材料力學(xué)相關(guān)資料來完成扭矩圖彎矩圖的繪制，最后完成軸強度的校驗。在參考課本上例題計算彎矩時，發(fā)現(xiàn)了例題上一個不太精確的取值。P406例題19.1選用7211C滾動軸承，屬于角接觸軸承，接觸角為15，但是在計算軸承跨距時忽略了接觸角的影響，直接把滾子中心坐垂線與軸線交點作為受力中心，精度不高的情況下可以這樣做，但是為了提高計算精度，我選用圓柱滾子軸承30211，采用面對面布置并且考慮接觸角的影響，減小了誤差。

這次設(shè)計任務(wù)提高了我對軸承代號、選用和壽命的計算的能力，熟悉了軸的設(shè)計和強度校核，同時學(xué)會了solidworks的簡單應(yīng)用，不僅為期末考試減少了復(fù)習(xí)任務(wù)，還提高了機械設(shè)計的能力。

?減速器中間軸設(shè)計

第二篇：二級減速器 課程設(shè)計 軸的設(shè)計

軸的設(shè)計

圖1傳動系統(tǒng)的總輪廓圖

一、軸的材料選擇及最小直徑估算

根據(jù)工作條件，小齒輪的直徑較?。ㄟx用45鋼，正火，硬度HB=

。），采用齒輪軸結(jié)構(gòu)，按扭轉(zhuǎn)強度法進行最小直徑估算，即

直徑軸段開有鍵槽，還要考慮鍵槽對軸的強度影響。

值由表26—3確定：

1、高速軸最小直徑的確定

=112

初算軸徑，若最小由軸器，設(shè)有一個鍵槽。則，因高速軸最小直徑處安裝聯(lián)，由于減速器輸入軸通過聯(lián)軸器與電動機軸相聯(lián)結(jié)，則外伸段軸徑與電動機軸徑不得相差太大，否則難以選擇合適的聯(lián)軸器，取，為電動機軸直徑，由前以選電動機查表6-166：，綜合考慮各因素，取

2、中間軸最小直徑的確定

。，因中間軸最小直徑處安裝滾動軸承，取為標準值

3、低速軸最小直徑的確定

。，因低速軸最小直徑處安裝聯(lián)軸器，設(shè)有一鍵槽，則見聯(lián)軸器的選擇，查表6-96，就近取聯(lián)軸器孔徑的標準值，參。

二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計

圖2（1）、各軸段的直徑的確定

：最小直徑，安裝聯(lián)軸器

：密封處軸段，根據(jù)聯(lián)軸器軸向定位要求，以及密封圈的標準查表6-85（采用氈圈密封），：滾動軸承處軸段，：過渡軸段，取 ：滾動軸承處軸段，滾動軸承選取30208。（2）、各軸段長度的確定

：由聯(lián)軸器長度查表6-96得，取

：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系確定 ：由滾動軸承確定

：由裝配關(guān)系及箱體結(jié)構(gòu)等確定 ：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系確定 ：由小齒輪寬度

2、中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計

確定，取

圖3（1）、各軸段的直徑的確定 ：最小直徑，滾動軸承處軸段，：低速級小齒輪軸段，滾動軸承選30206 ：軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求 ：高速級大齒輪軸段 ：滾動軸承處軸段（2）、各軸段長度的確定 ：由滾動軸承、裝配關(guān)系確定 ：由低速級小齒輪的轂孔寬度：軸環(huán)寬度

確定

確定

：由高速級大齒輪的轂孔寬度 ：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定

3、低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計

圖4（1）、各軸段的直徑的確定 ：滾動軸承處軸段 ：低速級大齒輪軸段，滾動軸承選取30210

：軸環(huán)，根據(jù)齒輪的軸向定位要求 ：過渡軸段，考慮擋油盤的軸向定位 ：滾動軸承處軸段

：密封處軸段，根據(jù)聯(lián)軸器的軸向定位要求，以及密封圈的標準（采用氈圈密封）

：最小直徑，安裝聯(lián)軸器的外伸軸段（2）、各軸段長度的確定

：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系確定 ：由低速級大齒輪的轂孔寬：軸環(huán)寬度

確定

：由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)確定 ：由滾動軸承、擋油盤及裝配關(guān)系確定

：由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系確定 ：由聯(lián)軸器的轂孔寬

確定

軸的校核

一、校核高速軸

1、軸上力的作用點位置和支點跨距的確定

齒輪對軸的力作用點按簡化原則應(yīng)在齒輪寬度的中點，軸上安裝的30208軸承，從表6-67可知它的負荷作用中心到軸承外端面的距離為，支點跨距速級小齒輪作用點到右支點，距B，高的距離為A

為

圖5

2、計算軸上的作用力

如圖4—1，求

：

；

3、計算支反力并繪制轉(zhuǎn)矩、彎矩圖（1）、垂直面

圖6

；

圖7（2）、水平面

圖8

； ；

；

圖9（3）、求支反力，作軸的合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖

圖10

1軸的彎矩圖

圖11

1軸的轉(zhuǎn)矩圖

（4）、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度

進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面C）的強度，因為是單向回轉(zhuǎn)軸，所以扭轉(zhuǎn)應(yīng)力視為脈動循環(huán)應(yīng)力，折算系數(shù)。

已選定軸的材料為45鋼正火處理，由表26-4查得因此，嚴重富裕。，二、校核中間軸

1、軸上力的作用點位置和支點跨距的確定

軸上安裝30206軸承，它的負荷作用中心到軸承外端面距離為，跨距，高速級大齒輪的力作用點C到左支點A的距離，低速級小齒輪的力作用點D到右支點B的距離用點之間的距離軸的受力簡圖為：。

。兩齒輪力作

圖12

2、計算軸上作用力

齒輪2：

;

齒輪3：；

3、計算支反力

（1）、垂直面支反力

圖13 由，得

由，得

由軸上合力校核：，計算無誤

（2）、水平面支反力

圖14 由，得

由，得

由軸上合力校核：，計算無誤

（3）、總支反力為

（4）、繪制轉(zhuǎn)矩、彎矩圖

a、垂直面內(nèi)彎矩圖 C處彎矩

D處彎矩

圖15

b、水平面內(nèi)彎矩圖 C處彎矩

D處彎矩

圖16 c、合成彎矩圖

圖17 d、轉(zhuǎn)矩圖

圖18（5）、彎扭合成校核

進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面（即截面D）的強度。去折算系數(shù)為

已選定軸的材料為45鋼正火處理，由表26-4查得。，因此

三、校核低速軸

1、軸上力的作用點位置和支點跨距的確定

齒輪對軸的力作用點按簡化原則應(yīng)在齒輪寬度的中點，軸上安裝的30210軸承，從表12—6可知它的負荷作用中心到軸承外端面的距離為，支點跨距，低速級大齒輪作用點到右支點B的距離為A為，距

圖19

2、計算軸上的作用力

如圖4—15，求

： ；

3、計算支反力并繪制轉(zhuǎn)矩、彎矩圖（1）、垂直面

圖20

；

圖21（2）、水平面

圖22

； ；

；

圖23（3）、求支反力，作軸的合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖

圖24

圖25（4）、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度

校核危險截面C的強度，因為是單向回轉(zhuǎn)軸，所以扭轉(zhuǎn)應(yīng)力視為脈動循環(huán)應(yīng)力，折算系數(shù)。

已選定軸的材料為45鋼正火處理，由表26-4查得因此，強度足夠。，則傳動系統(tǒng)輪廓圖為

圖26

第三篇：圓柱齒輪減速器設(shè)計開題報告

一、選題的依據(jù)及意義：

齒輪減速器是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足工作需要，在某些場合也用來增速，稱為增速器。其特點是減速電機和大型減速機的結(jié)合。無須聯(lián)軸器和適配器，結(jié)構(gòu)緊湊。負載分布在行星齒輪上，因而承載能力比一般斜齒輪減速機高。滿足小空間高扭矩輸出的需要。廣泛應(yīng)用于大型礦山，鋼鐵，化工，港口，環(huán)保等領(lǐng)域。與K、R系列組合能得到更大速比。按照齒形分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓柱—圓錐齒輪減速器;二級圓柱齒輪減速器就是按其分類來命名的。圓柱齒輪減速器的設(shè)計是按傳統(tǒng)方法進行的。設(shè)計人員按照各種資料、文獻提供的數(shù)據(jù)，結(jié)合自己的設(shè)計實驗，并對已有減速器做一番對比，初步定出一個設(shè)計方案，然后對這個方案進行一些驗算，如果驗算通過了，方案便被肯定了。顯然，這個方案是可采用的。但這往往使設(shè)計的減速器有很大的尺寸富余量，造成財力、物力和人力的極大浪費。因此，優(yōu)化圓柱齒輪減速器勢在必行。

圓柱齒輪傳動與普通定軸齒輪傳動相比較，具有質(zhì)量小、體積小、傳動比大、承載能力大以及傳動平穩(wěn)和傳動效率高等優(yōu)點，這些已被我國越來越多的機械工程技術(shù)人員所了解和重視。由于在各種類型的圓柱齒輪傳動中均有效的利用了功率分流性和輸入、輸出的同軸性以及合理地采用了內(nèi)嚙合，才使得其具有了上述的許多獨特的優(yōu)點。圓柱齒輪傳動不僅適用于高速、大功率而且可用于低速、大轉(zhuǎn)矩的機械傳動裝置上。它可以用作減速、增速和變速傳動，運動的合成和分解，以及其特殊的應(yīng)用中；這些功用對于現(xiàn)代機械傳動發(fā)展有著重要意義。因此，圓柱齒輪傳動在起重運輸、工程機械、冶金礦山、石油化工、建筑機械、輕工紡織、醫(yī)療器械、儀器儀表、汽車、船舶、兵器、和航空航天等工業(yè)部門均獲得了廣泛的應(yīng)用。對這種減速器進行優(yōu)化設(shè)計，必將獲得可觀的經(jīng)濟效益。

選做這個畢業(yè)設(shè)計，一方面對于減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理也有一定的了解和基礎(chǔ)，其次通過對圓柱齒輪減速器這一畢業(yè)課題設(shè)計可以鞏固我大學(xué)4年來所學(xué)的專業(yè)知識，對于我也是一種檢驗?？梢匀鏅z驗我大學(xué)所學(xué)的知識是否全面，是否能靈活運用到實際生活工作中。在做的過程中我還可以不斷學(xué)習(xí)和拓寬視野和思路，做到理論與實際相結(jié)合的運用。最重要的是對于即將離校走向社會的我是一種挑戰(zhàn)，培養(yǎng)我獨立思考，樹立全局觀念，為以后的我奠定堅實的基礎(chǔ)。

二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻綜述）：

隨著時代進步，科技與時俱進，對于齒輪的傳動越來越多的科技因素在起 著主導(dǎo)地位。世界上一些工業(yè)發(fā)達國家，如日本、德國、英國、美國和俄羅斯等，對齒輪傳動的應(yīng)用，生產(chǎn)和研究都十分重視，在結(jié)構(gòu)優(yōu)化、傳動性能，傳動功率、轉(zhuǎn)矩和速度等方面均處于領(lǐng)先地位，并出現(xiàn)一些新型的圓柱傳動技術(shù)，如封閉圓柱齒輪傳動、圓柱齒輪變速傳動和微型圓柱齒輪傳動等早已在現(xiàn)代化的機械傳動設(shè)備中獲得了成功的應(yīng)用。圓柱齒輪傳動在我國已有了許多年的發(fā)展史，很早就有了應(yīng)用。然而，自20世紀60年代以來，我國才開始對圓柱齒輪傳動進行了較深入、系統(tǒng)的研究和試制工作。無論是在設(shè)計理論方面，還是在試制和應(yīng)用實踐方面，均取得了較大的成就，并獲得了許多的研究成果。

近20多年來，尤其是我國改革開放以來，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的進步和發(fā)展，我國已從世界上許多工業(yè)發(fā)達國家引進了大量先進的機械設(shè)備和技術(shù)，經(jīng)過我國機械科技人員不斷積極的吸收和消化，與時俱進，開拓創(chuàng)新地努力奮進，使我國的齒輪傳動技術(shù)有了迅速的發(fā)展。國內(nèi)減速器行業(yè)重點骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不斷擴展，產(chǎn)品質(zhì)量已達到國外先進工業(yè)國家同類產(chǎn)品水平。縱觀國內(nèi)減速器行業(yè)的現(xiàn)狀，為保持行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展在充分肯定行業(yè)不斷發(fā)展、進步的同時，更應(yīng)看到存在的問題，并積極研究對策，采取措施，力爭在較短時間內(nèi)能有所進展。目前，同外減速器行業(yè)存在的比較突出的問題是，行業(yè)整體新產(chǎn)品開發(fā)能力弱、工藝創(chuàng)新及管理水平低，企業(yè)管理方式較為粗放，相當(dāng)比例的產(chǎn)品仍為中低檔次、缺乏有國際影響力的產(chǎn)品品牌、行業(yè)整體散、亂情況依然較為嚴重?；诖?，推進行業(yè)優(yōu)勢企業(yè)間的購并、整合，盡快形成有著一定的市場影響力的品牌、有較大規(guī)模的和實力、有較強產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)支持能力的這樣若干個集團型企業(yè)，如此放能在與國外同行的競爭中保持一定的優(yōu)勢并不斷得以發(fā)展。

國內(nèi)減速器行業(yè)重點骨干企業(yè)的產(chǎn)品品種、規(guī)格及參數(shù)覆蓋范圍近幾年都在不斷擴展，產(chǎn)品質(zhì)量已達到國外先進工業(yè)國家同類產(chǎn)品水平，完全可承擔(dān)起為國民經(jīng)濟各行業(yè)提供傳動裝置配套的重任，部分產(chǎn)品還出口至歐美及東南亞地區(qū)。

目前，國內(nèi)各類通用減速器的標準系列已達數(shù)百個，基本可滿足各行業(yè)對通用減速器的需求。在第一代通用硬齒面齒輪減速器及圓弧圓柱蝸桿減速器系列產(chǎn) 2 品的基礎(chǔ)上，由西安重型機械研究落開發(fā)并完成標準化的新一代圓柱及圓錐——圓柱齒輪減速器及圓弧圓柱蝸桿減速器業(yè)已投方市場。新一代減速器的突出特點為不僅在產(chǎn)品性能參數(shù)上進一步進行于優(yōu)化，而且在系列設(shè)計上完全遵從模塊化的設(shè)計原則，產(chǎn)品造型更加美觀，更宜于組織批量生產(chǎn)，更適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)不斷發(fā)展而對基礎(chǔ)件產(chǎn)品提出的愈來愈高的配套要求。此外，南京高精齒輪股份有限公司也推動了PR系列的模塊式齒輪減速器系列產(chǎn)品。但總體而言，國內(nèi)同外減速器系列產(chǎn)品的開發(fā)及更新工作近幾年進展緩慢，與國外同行在此方面的差距有拉大的趨勢。而且與市場的需求也很不適應(yīng)，西安重型機械研究所及國內(nèi)其他單位今年已著手開始這方面的開發(fā)級標準化工作。

在通用減速器的制造方面，國內(nèi)目前生產(chǎn)廠家數(shù)目眾多，如對各種類型的圓柱齒輪機圓錐——圓柱齒輪或者齒輪——蝸桿減速器系列產(chǎn)品，國內(nèi)主要廠家有南京高精齒輪股份有限公司、寧波東力傳動設(shè)備有限公司、江陰齒輪箱制造有限公司、江蘇泰星減速器有限公司、江蘇金象減速機有限公司、山西平遙減速機廠等。對象蝸桿減速器，目前國內(nèi)主要生產(chǎn)圓弧圓柱蝸桿減速器、錐面包絡(luò)圓柱蝸桿減速器、平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿減速器等多種類型，主要生產(chǎn)廠家有江蘇金象減速機有限公司、首鋼機械制造公司、杭州減機廠、杭州萬杰減速劑有限公司、天津萬新減速機廠、上海浦江減速機有限公司等，對各種通用圓柱齒輪減速器、包括標準的NGW系列圓柱齒輪減速器，也包括各類回轉(zhuǎn)圓柱減速器及封閉式圓柱齒輪檢錄其等，主要生產(chǎn)廠家有荊州巨鯨動機械有限公司、洛陽中重齒輪箱有限公司、西安重型機械研究所、石家莊科一重工有限公司、內(nèi)蒙興華機械廠等。

在各類專用傳動裝置的開發(fā)機制造方面，國內(nèi)近幾年取得的明顯的進展，如重慶齒輪箱有限責(zé)任公司生產(chǎn)的MDH28型磨機邊緣驅(qū)動傳動裝置，其最大功率已達7000KW，傳動轉(zhuǎn)矩達5000KN.m，總重46噸，生產(chǎn)的1700熱連軋主傳動齒輪箱子的最大模數(shù)為30，重量達180噸。由杭州前進齒輪箱有限公司生產(chǎn)的gwc70/76型1.2萬噸及裝箱船用齒輪箱，傳動功率已達6250KW。(轉(zhuǎn)載中國鍛壓網(wǎng))由南京高精齒輪股份有限公司及重慶齒輪箱有限公司生產(chǎn)的里磨系列齒輪箱最大功率已達3800KW，由西安重型機械研究所、洛陽重重齒輪箱有限公司、荊州巨鯨傳動機械有限公司等開發(fā)制造的重載圓柱齒輪箱系列產(chǎn)品在礦山、冶金、建材、煤炭及水電等行業(yè)也都得到了廣泛應(yīng)用，其中西安重型機械研究所開發(fā)的水泥行業(yè)輥壓機懸掛系列圓柱齒輪箱的輸入功率已達1250KW，用于鋁造軋 機的圓柱齒輪箱有司責(zé)任公司、杭州前進出論箱有限公司、西安重型機械研究所開發(fā)的風(fēng)力發(fā)電增速箱系列產(chǎn)品也逐步取代進口產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于國內(nèi)風(fēng)電行業(yè)。在大型齒圈的制造方面，國內(nèi)目前最大直徑為9.936米，凈重達80噸的齒圈已由中信重機制造完成，并用于武鋼集團年產(chǎn)500萬噸氧化球生產(chǎn)線，至此用于大型燒結(jié)機、磨機、回轉(zhuǎn)窯的大型驅(qū)動裝置以及用于轉(zhuǎn)爐及燒結(jié)設(shè)備的大型柔性傳動裝置國內(nèi)均可圈套供貨，而無需再行進口。

在其他類型新產(chǎn)品的開發(fā)方面，行業(yè)企業(yè)也取得了不少成果，如西安重型機械研究所開發(fā)的工程車輛變速箱和風(fēng)機及泵用差動節(jié)能調(diào)速裝置、洛陽中重齒輪箱有限公司的大型礦井提升機圓柱齒輪箱、江蘇金象減速機公司的磨機驅(qū)動齒輪箱、北京太富力傳動有限公司的大型三環(huán)傳動齒輪箱及傳動裝置等，也都受到了市場的歡迎并得以廣泛應(yīng)用。

在行業(yè)企業(yè)的產(chǎn)能擴展及技術(shù)改造方面，近幾年呈現(xiàn)出跨越式的發(fā)展，這一方面得益于近幾年市場強勁需求的拉動，另一方面也是受企業(yè)擴大生產(chǎn)規(guī)模、提升加工制造水平、進而提升企業(yè)競爭力的主觀愿望的驅(qū)動，國內(nèi)主要產(chǎn)品廠家近二年購進的關(guān)鍵加工設(shè)備，如大型磨齒機、鏜銑床、技工中心及熱處理設(shè)備等，累計超過200余臺（套），預(yù)計行業(yè)產(chǎn)能擴大一倍以上，技改工作的開展固然有提審行業(yè)企業(yè)規(guī)模和生產(chǎn)集中度及競爭力的客觀效果，但由于仍存在行業(yè)企業(yè)數(shù)量多、規(guī)格小及水平參差不齊等實際問題，因之隨著市場需求的回落和國外同行廠商大規(guī)模進入國內(nèi)市場，行業(yè)競爭必將進一步加劇，這也必將促進行業(yè)企業(yè)間的購并、整合甚至轉(zhuǎn)型。

據(jù)有關(guān)資料介紹，人們認為目前齒輪傳動技術(shù)的發(fā)展方向如下：

（1）標準化、多品種 目前世界上已經(jīng)有50多個漸開線圓柱齒輪傳動系列設(shè)計；而且還演化出多種形式的圓柱減速器、差速器和圓柱變速器等多種產(chǎn)品。

（2）硬齒面、高精度 圓柱傳動機構(gòu)中的齒輪廣泛采用滲碳和氮化等化學(xué)熱處理。齒輪制造精度一般均在6級以上。顯然，采用硬齒面、高精度有利于進一步提高承載能力，使齒輪尺寸變得更小。

（3）高轉(zhuǎn)速、大功率 圓柱齒輪傳動機構(gòu)在高速傳動中，如在高速汽輪中已獲得日益廣泛的應(yīng)用，其傳動功率也越來越大。

大規(guī)格、大轉(zhuǎn)矩 在中低速、重載傳動中，傳遞大轉(zhuǎn)矩的大規(guī)格的圓柱齒輪傳 動已有了較大的發(fā)展。

三、研究內(nèi)容及實驗方案：

在圓柱齒輪傳動的設(shè)計時，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計任務(wù)書所要求該圓柱傳動的要求（原始數(shù)據(jù)及設(shè)計技術(shù)要求），進一步分析該傳動所需的使用要求、工作狀況和所需齒輪的機械特性，首先應(yīng)了解和掌握該圓柱齒輪傳動的已知條件；通常，已知的其原始數(shù)據(jù)為輸入功率、輸入轉(zhuǎn)速、傳動比、工作特性和載荷工況等。

建立優(yōu)化設(shè)計模型，優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)是實際優(yōu)化設(shè)計問題的數(shù)學(xué)抽象。在明確設(shè)計變量、約束條件、目標函數(shù)之后，優(yōu)化設(shè)計問題就可以轉(zhuǎn)化成一般數(shù)學(xué)問題。采用懲罰函數(shù)法對設(shè)計參數(shù)進行約束優(yōu)化，以中心距最小為目標進行優(yōu)化設(shè)計，并與常規(guī)設(shè)計進行比較。進而繪制出減速器裝配圖及主要零件圖。

二級圓柱齒輪減速器的優(yōu)化設(shè)計的一般原則是：

（1）各級傳動的承載能力大致相等（可以最大性能的發(fā)揮減速器的承載能力）；

（2）在一定承載能力下，減速器具有最小的外形尺寸和重量；（3）各級傳動中大齒輪的浸油深度大致相等。

四、目標、主要特色及工作進度

1、設(shè)計目標：

設(shè)計出的圓柱齒輪減速器：其輸入功率P=6.2kW，輸入轉(zhuǎn)速n1=1450r/min，總傳動比i=16.5，齒輪的寬度系數(shù)φa=0.4，工作壽命10年，每年工作300天。結(jié)構(gòu)緊湊、傳動功率較高，采用懲罰函數(shù)法，以中心距最小為目標進行減速器優(yōu)化設(shè)計

2、圓柱齒輪減速器主要特色：

1、重量輕、體積小，結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大

2、傳動效率高

3、傳動功率范圍大，可以實現(xiàn)運動的合成與分解

4、運動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力較強

5、采用硬齒面技術(shù)，使用壽命長，使用性廣。

3、工作進度：

1.收集資料、開題報告、外文翻譯

3.05－3.25

第1周—第3周 2.建立優(yōu)化設(shè)計的數(shù)學(xué)模型

3.26－4.8

第4周—第6周 3．編寫優(yōu)化設(shè)計程序、計算

4.11－4.24

第 7周—第9周 4.減速器常規(guī)設(shè)計計算、結(jié)果分析

4.25－5.6

第10周—第12周 5.繪制減速器裝配圖及主要零件圖

5.9－5.20

第13周—第14周 6.撰寫畢業(yè)設(shè)計論文

5.21－5.31

第15周—第16周 7．答辯準備及論文答辯

6.1－6.2

第17周

五、參考文獻

[1]、璞良貴，紀名剛主編.機械設(shè)計.第八版.北京：高等教育出版社，2007 [2]、孫靖民主編.機械優(yōu)化設(shè)計.第三版.北京：機械工業(yè)出版社，2005 [3]、方世杰，綦耀光主編.機械優(yōu)化設(shè)計.北京：機械工業(yè)出版社，1997.2 [4]、王昆等主編.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2004 [5]、Carrol, R., and Johnson, G.,“Optimal design of compact spur gear sets”, ASME Journal of mechanisms, transmissions and automation in design.Vol.106, No.1, March 1984, pp.95-101

第四篇：《主減速器設(shè)計》

第三章

主減速器設(shè)計

一、主減速器結(jié)構(gòu)方案分析

主減速器的結(jié)構(gòu)形式主要是根據(jù)齒輪類型、減速形式的不同而不同。

主減速器的齒輪主要有螺旋錐齒輪、雙曲面齒輪、圓柱齒輪和蝸輪蝸桿等形式。

1.螺旋錐齒輪傳動

螺旋錐齒輪傳動(圖5-3a)的主、從動齒輪軸線垂直相交于一點，齒輪并不同時在全長上嚙合，而是逐漸從一端連續(xù)平穩(wěn)地轉(zhuǎn)向另一端。另外，由于輪齒端面重疊的影響，至少有兩對以上的輪齒同時嚙合，所以它工作平穩(wěn)、能承受較大的負荷、制造也簡單。但是在工作中噪聲大，對嚙合精度很敏感，齒輪副錐頂稍有不吻合便會使工作條件急劇變壞，并伴隨磨損增大和噪聲增大。為保證齒輪副的正確嚙合，必須將支承軸承預(yù)緊，提高支承剛度，增大殼體剛度。

圖5—3 主減速器齒輪傳動形式

a)螺旋錐齒輪傳動 b)雙曲面齒輪傳動 c)圓柱齒輪傳動 d)蝸桿

傳動

2.雙曲面齒輪傳動

雙曲面齒輪傳動(圖5-3b)的主、從動齒輪的軸線相互垂直而不相交，主動齒輪軸線相對從動齒輪軸線在空間偏移一距離E，此距離稱為偏移距。由于偏移距E的存在，使主動齒輪螺旋角?1大于從動齒輪螺旋角?2(圖5—4)。根據(jù)嚙合面上法向力相等，可求出主、從動齒輪圓周力之比

F1cos?1?F2cos?2

【中文word文檔庫】-專業(yè)海量word文檔免費下載：http://004km.cn(5-1)

圖5-4雙曲面齒輪副受力情況

式中,F1、F2分別為主、從動齒輪的圓周力；β

1、β2分別為主、從動齒輪的螺旋角。

螺旋角是指在錐齒輪節(jié)錐表面展開圖上的齒線任意一點A的切線TT與該點和節(jié)錐頂點連線之間的夾角。在齒面寬中點處的螺旋角稱為中點螺旋角(圖5—4)。通常不特殊說明，則螺旋角系指中點螺旋角。

雙曲面齒輪傳動比為

i0s?F2r2r2cos?2?F1r1r1cos?1

(5-2)式中，i0s為雙曲面齒輪傳動比；r1、r2分別為主、從動齒輪平均分度圓半徑。

螺旋錐齒輪傳動比i0L為

i0L?r2r1

(5-3)令K?cos?2cos?，則i0s?Ki0L。由于?1>?2，所以系數(shù)K>1，一般

1為1.25～1.50。這說明：

1)當(dāng)雙曲面齒輪與螺旋錐齒輪尺寸相同時，雙曲面齒輪傳動有更大的傳動比。

2)當(dāng)傳動比一定，從動齒輪尺寸相同時，雙曲面主動齒輪比相應(yīng)的螺旋錐齒輪有較大的直徑，較高的輪齒強度以及較大的主動齒輪軸和軸承剛度。

3)當(dāng)傳動比一定，主動齒輪尺寸相同時，雙曲面從動齒輪直徑比相應(yīng)的螺旋錐齒輪為小，因而有較大的離地間隙。

另外，雙曲面齒輪傳動比螺旋錐齒輪傳動還具有如下優(yōu)點： 1)在工作過程中，雙曲面齒輪副不僅存在沿齒高方向的側(cè)向滑動，而且還有沿齒長方向的縱向滑動。縱向滑動可改善齒輪的磨合過程，使其具有更高的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。

2)由于存在偏移距，雙曲面齒輪副使其主動齒輪的?1大于從動齒輪的?2，這樣同時嚙合的齒數(shù)較多，重合度較大，不僅提高了傳動平穩(wěn)性，而且使齒輪的彎曲強度提高約30％。

3)雙曲面齒輪傳動的主動齒輪直徑及螺旋角都較大，所以相嚙合輪齒的當(dāng)量曲率半徑較相應(yīng)的螺旋錐齒輪為大，其結(jié)果使齒面的接觸【中文word文檔庫】-專業(yè)海量word文檔免費下載：http://004km.cn 強度提高。

4)雙曲面主動齒輪的變?1大，則不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù)可減少，故可選用較少的齒數(shù)，有利于增加傳動比。

5)雙曲面齒輪傳動的主動齒輪較大，加工時所需刀盤刀頂距較大，因而切削刃壽命較長。6)雙曲面主動齒輪軸布置在從動齒輪中心上方，便于實現(xiàn)多軸驅(qū)動橋的貫通，增大傳動軸的離地高度。布置在從動齒輪中心下方可降低萬向傳動軸的高度，有利于降低轎車車身高度，并可減小車身地板中部凸起通道的高度。

但是，雙曲面齒輪傳動也存在如下缺點：

1)沿齒長的縱向滑動會使摩擦損失增加，降低傳動效率。雙曲面齒輪副傳動效率約為96％，螺旋錐齒輪副的傳動效率約為99％。

2)齒面間大的壓力和摩擦功，可能導(dǎo)致油膜破壞和齒面燒結(jié)咬死，即抗膠合能力較低。3)雙曲面主動齒輪具有較大的軸向力，使其軸承負荷增大。

4)雙曲面齒輪傳動必須采用可改善油膜強度和防刮傷添加劑的特種潤滑油，螺旋錐齒輪傳動用普通潤滑油即可。

由于雙曲面齒輪具有一系列的優(yōu)點，因而它比螺旋錐齒輪應(yīng)用更廣泛。

一般情況下，當(dāng)要求傳動比大于4.5而輪廓尺寸又有限時，采用雙曲面齒輪傳動更合理。這是因為如果保持主動齒輪軸徑不變，則雙曲面從動齒輪直徑比螺旋錐齒輪小。當(dāng)傳動比小于2時，雙曲面主動齒輪相對螺旋錐齒輪主動齒輪顯得過大，占據(jù)了過多空間，這時可選用螺旋錐齒輪傳動，因為后者具有較大的差速器可利用空間。對于中等傳動比，兩種齒輪 傳動均可采用。

3．圓柱齒輪傳動

圓柱齒輪傳動(圖5—3c)一般采用斜齒輪，廣泛應(yīng)用于發(fā)動機橫置且前置前驅(qū)動的轎

車驅(qū)動橋(圖5—5)和雙級主減速器貫通式驅(qū)動橋。

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圖5—5 發(fā)動機橫置且前置前驅(qū)動轎車驅(qū)動橋 4．蝸桿傳動

蝸桿(圖5—3d)傳動與錐齒輪傳動相比有如下優(yōu)點：

1)在輪廓尺寸和結(jié)構(gòu)質(zhì)量較小的情況下，可得到較大的傳動比(可大于7)。

2)在任何轉(zhuǎn)速下使用均能工作得非常平穩(wěn)且無噪聲。3)便于汽車的總布置及貫通式多橋驅(qū)動的布置。4)能傳遞大的載荷，使用壽命長。5)結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，調(diào)整容易。

但是由于蝸輪齒圈要求用高質(zhì)量的錫青銅制作，故成本較高；另外，傳動效率較低。

蝸桿傳動主要用于生產(chǎn)批量不大的個別重型多橋驅(qū)動汽車和具有高轉(zhuǎn)速發(fā)動機的大客車上。

主減速器的減速形式可分為單級減速、雙級減速、雙速減速、單雙級貫通、單雙級減速配以輪邊減速等。

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1.單級主減速器

單級主減速器(圖5—6)可由一對圓錐齒輪、一對圓柱齒輪或由蝸輪蝸桿組成，具有結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量小、成本低、使用簡單等優(yōu)點。但是其主傳動比i0不能太大，一般i0≤7，進一步提高i0將增大從動齒輪直徑，從而減小離地間隙，且使從動齒輪熱處理困難。

單級主減速器廣泛應(yīng)用于轎車和輕、中型貨車的驅(qū)動橋中。

2.雙級主減速器

雙級主減速器(圖5—7)與單級相比，在保證離地間隙相同時可得到大的傳動比，i0一般為7～12。但是尺寸、質(zhì)量均較大，成本較高。它主要應(yīng)用于中、重型貨車、越野車和大客車上。

整體式雙級主減速器有多種結(jié)構(gòu)方案：第一級為錐齒輪，第二級為圓柱齒輪(圖5—8a)；第一級為錐齒輪，第二級為行星齒輪；第一級為行星齒輪，第二

圖5—6 單級主減速器 級為錐齒輪(圖5—8b)；第一級為圓柱齒輪，第二級

為錐齒輪(圖5—8c)。

對于第一級為錐齒輪、第二級為圓柱齒輪的雙級主減速器，可有縱向水平(圖5—8d)、斜向(圖5—8e)和垂向(圖5—8f)三種布置方案。

縱向水平布置可以使總成的垂向輪廓尺寸減小，從而降低汽車的質(zhì)心高度，但使縱向尺寸增加，用在長軸距汽車上可適當(dāng)減小傳動軸長度，但不利于短軸距汽車的總布置，會使傳動軸過短，導(dǎo)致萬向傳動軸夾角加大。垂向布置使驅(qū)動橋縱向尺寸減小，可減小萬向傳動軸夾角，但由于主減速器殼固定在橋殼的上方，不僅使垂向輪廓尺寸增大，而且降低了橋殼剛度，不利于齒輪工作。這種布置可便于貫通式驅(qū)動橋的布置。斜向布置對傳動軸布置和提高橋殼剛度有利。

在具有錐齒輪和圓柱齒輪的雙級主減速器中分配傳動比時，圓柱齒輪副和錐齒輪副傳動

比的比值一般為1.4～2.O，而且錐齒輪副傳動比一般為1.7～3.3，這樣可減小錐齒輪嚙合時的軸向載荷和作用在從動錐齒輪及圓柱齒輪上的載荷，同時可使主動錐齒輪的齒數(shù)適當(dāng)增多，使其支承軸頸的尺寸適當(dāng)加大，以改善其支承剛度，提高嚙合平穩(wěn)性和工作可靠性。

3.雙速主減速器

雙速主減速器(圖5—9)內(nèi)由齒輪的不同組合可獲得兩種傳動比。它與普通變速器相配合，可得到雙倍于變速器的擋位。雙速主減速器的高低擋減速比是根據(jù)汽車的使用條件、發(fā)動機功率及變速器各擋速【中文word文檔庫】-專業(yè)海量word文檔免費下載：http://004km.cn 比的大小來選定的。大的主減速比用于汽車滿載行駛或在困難道路上行駛，以克服較大的行駛阻力并減少變速器中間擋位的變換次數(shù)；小的主減速比則用于汽車空載、半載行駛或在良好路面上行駛，以改善汽車的燃料經(jīng)濟性和提高平均車速。

圖5-7雙級主減速器

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圖5-8雙級主減速器布置方案

雙速主減速器可以由圓柱齒輪組(圖5-9a)或行星齒輪組(圖5-9b)構(gòu)成。圓柱齒輪式雙速主減速器結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量較大，可獲得的主減速比較大。只要更換圓柱齒輪軸、去掉一對圓柱齒輪，即可變型為普通的雙級主減速器。行星齒輪式雙速主減速器結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量較小，具有較高的剛度和強度，橋殼與主減速器殼都可與非雙速通用，但需加強行星輪系和差速器的潤滑。

圖5—9 雙速主減速器 a)圓柱齒輪式 b)行星齒輪式

1-太陽輪 2-齒圈 3-行星齒輪架 4-行星齒輪

5-接合齒輪

對于行星齒輪式雙速主減速器，當(dāng)汽車行駛條件要求有較大的牽引力時，駕駛員通過操縱機構(gòu)將嚙合套及太陽輪推向右方(圖示位置)，接合齒輪5的短齒與固定在主減速器上的接合齒環(huán)相接合，太陽輪1就與主減速器殼聯(lián)成一體，并與行星齒輪架3的內(nèi)齒環(huán)分離，【中文word文檔庫】-專業(yè)海量word文檔免費下載：http://004km.cn 而僅與行星齒輪4嚙合。于是，行星機構(gòu)的太陽輪成為固定輪，與從動錐齒輪聯(lián)成一體的齒圈2為主動輪，與差速器左殼聯(lián)在一起的行星齒輪架3為從動件，行星齒輪起減速作用，其減速比為(1+a)，a為太陽輪齒數(shù)與齒圈齒數(shù)之比。在一般行駛條件下，通過操縱機構(gòu)使嚙合套及太陽輪移到左邊位置，嚙合套的接合齒輪5與固定在主減速器殼上的接合齒環(huán)分離，太陽輪1與行星齒輪4及行星齒輪架3的內(nèi)齒環(huán)同時嚙合，從而使行星齒輪無法自轉(zhuǎn)，行星齒輪機構(gòu)不再起減速作用。顯然，此時雙速主減速器相當(dāng)于一個單級主減速器。

雙速主減速器的換擋是由遠距離操縱機構(gòu)實現(xiàn)的，一般有電磁式、氣壓式和電一氣壓綜合式操縱機構(gòu)。由于雙速主減速器無換擋同步裝置，因此其主減速比的變換是在停車時進行的。雙速主減速器主要在一些單橋驅(qū)動的重型汽車上采用。

4．貫通式主減速器

貫通式主減速器(圖5-10，圖5-1 1)根據(jù)其減速形式可分成單級和雙級兩種。單級貫通式主減速器具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，質(zhì)量小，并可使中、后橋的大部分零件，尤其是使橋殼、半軸等主要零件具有互換性等優(yōu)點，主要用于輕型多橋驅(qū)動的汽車上。根據(jù)減速齒輪形式不同，單級貫通式主減速器又可分為雙曲面齒輪式及蝸輪蝸桿式兩種結(jié)構(gòu)。雙曲面齒輪式單級貫通式主減速器(圖5-lOa)是利用雙曲面齒輪副軸線偏移的特

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圖5—10 單級貫通式主減速器 a)雙曲面齒輪式 b)蝸輪蝸桿式

點，將一根貫通軸穿過中橋并通向后橋。但是這種結(jié)構(gòu)受主動齒輪最少齒數(shù)和偏移距大小的

限制，而且主動齒輪工藝性差，主減速比最大值僅在5左右，故多用于輕型汽車的貫通式驅(qū)

動橋上。當(dāng)用于大型汽車時，可通過增設(shè)輪邊減速器或加大分動器速比等方法來加大總減速

比。蝸輪蝸桿式單級貫通式主減速器(圖5—10b)在結(jié)構(gòu)質(zhì)量較小的情況下可得到較大的 速比。它使用于各種噸位多橋驅(qū)動汽車的貫通式驅(qū)動橋的布置。另外，它還具有工作平滑無

聲、便于汽車總布置的優(yōu)點。如蝸桿下置式布置方案被用于大客車的貫通式驅(qū)動橋中，可降 低車廂地板高度。

對于中、重型多橋驅(qū)動的汽車，由于主減速比較大，多采用雙級貫通式主減速器。根據(jù)齒輪的組合方式不同，可分為錐齒輪一圓柱齒輪式和圓柱齒輪一錐齒輪式兩種形式。錐齒輪一圓柱齒輪式雙級貫通式主減速器(圖5—11a)可得到較大的主減速比，但是結(jié)構(gòu)高度尺寸大，主動錐齒輪工藝性差，從動錐齒輪采用懸臂式支承，支承剛度差，拆裝也不方便。圓柱齒輪一錐齒輪式雙級貫通式主減速器(圖5—11b)的第一級圓柱齒輪副具有減速和貫通的作用。有時僅用作貫通用．將其速比設(shè)計為1。在設(shè)計中應(yīng)根據(jù)中、后橋錐齒輪的布置、旋轉(zhuǎn)方向、雙曲面齒輪的偏移方式以及圓柱齒輪副在錐齒輪副前后的布置位置等因素來確定

錐齒輪的螺旋方向，所選的螺旋方向應(yīng)使主、從動錐齒輪有相斥的軸【中文word文檔庫】-專業(yè)海量word文檔免費下載：http://004km.cn 向力。這種結(jié)構(gòu)與前者

相比，結(jié)構(gòu)緊湊，高度尺寸減小，有利于降低車廂地板及整車質(zhì)心高度。

圖5—11 雙級貫通式主減速器 a)錐齒輪一圓柱齒輪式 b)圓柱齒輪一錐齒輪式

1-貫通軸 2-軸間差速器

5.單雙級減速配輪邊減速器

在設(shè)計某些重型汽車、礦山自卸車、越野車和大型公共汽車的驅(qū)動橋時，由于傳動系總傳動比較大，為了使變速器、分動器、傳動軸等總【中文word文檔庫】-專業(yè)海量word文檔免費下載：http://004km.cn

成所受載荷盡量小，往往將驅(qū)動橋的速比分配得較大。當(dāng)主減速比大于12時，一般的整體式雙級主減速器難以達到要求，此時常采用輪邊減速器(圖5—12)。這樣，不僅使驅(qū)動橋的中間尺寸減小，保證了足夠的離地間隙，圖5—12 輪邊減速器

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a)圓柱行星齒輪式 b)圓錐行星齒輪式 c)普通外嚙合圓柱齒輪式

1-輪輞 2-環(huán)齒輪架 3-環(huán)齒輪 4-行星齒輪 5-行星齒輪架 6-行星齒輪軸 7-太陽輪 8-鎖緊螺母 9、10-螺栓 11-輪轂 12-接合輪 13-操縱機構(gòu) 14-外圓錐齒輪 15-側(cè)蓋

而且可得到較大的驅(qū)動橋總傳動比。另外，半軸、差速器及主減速器從動齒輪等零件由于所受載荷大為減小，使它們的尺寸可以減小。但是由于每個驅(qū)動輪旁均設(shè)一輪邊減速器，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本提高，布置輪轂、軸承、車輪和制動器較困難。

圓柱行星齒輪式輪邊減速器(圖5-12a)可以在較小的輪廓尺寸條件下獲得較大的傳動比，且可以布置在輪轂之內(nèi)。作驅(qū)動齒輪的太陽輪連接半軸，內(nèi)齒圈由花鍵連接在半軸套管上，行星齒輪架驅(qū)動輪轂。行星齒輪一般為3～5個均勻布置，使處于行星齒輪中間的太陽輪得到自動定心。圓錐行星齒輪式輪邊減速器(圖5-1 2b)裝于輪轂的外側(cè)，具有兩個輪邊減速比。當(dāng)換擋用接合輪12位于圖示位置時，輪邊減速器位于低擋；當(dāng)接合輪被專門的操縱機構(gòu)1 3移向外側(cè)并與側(cè)蓋1 5的花鍵孔內(nèi)齒相接合，使半軸直接驅(qū)動輪邊減速器殼及輪轂時，輪邊減速器位于高擋。

普通外嚙合圓柱齒輪式輪邊減速器，根據(jù)主、從動齒輪相對位置的不同，可分為主動齒輪上置和下置兩種形式。主動齒輪上置式輪邊減速器主要用于高通過性的越野汽車上，可提高橋殼的離地間隙；主動齒輪下置式輪邊減速器(圖5-12c)主要用于城市公共汽車和大客車上，可降低車身地板高度和汽車質(zhì)心高度，提高了行駛穩(wěn)定性，方便了乘客上、下車。

二、主減速器主、從動錐齒輪的支承方案

主減速器中必須保證主、從動齒輪具有良好的嚙合狀況，才能使它們很好的工作。齒輪的正確嚙合，除與齒輪的加工質(zhì)量、裝配調(diào)整及軸承、主減速器殼體的剛度有關(guān)以外，與齒輪的支承剛度密切相關(guān)。

1.主動錐齒輪的支承

主動錐齒輪的支承形式可分為懸臂式支承和跨置式支承兩種。懸臂式支承結(jié)構(gòu)(圖5-13a)的特點是在錐齒輪大端一側(cè)采用較長的軸頸，其上安裝兩個圓錐滾子軸承。為了減小懸臂長度倪和增加兩支承間的距離b，以改善支承剛度，應(yīng)使兩軸承圓錐滾子的大端朝外，使作用在齒輪上離開錐頂?shù)妮S向力由靠近齒輪的軸承承受，而反向軸向力則由另一軸承承受。為了盡可能地增加支承剛度，支承距離b應(yīng)大于2.5倍的懸臂長度a，且應(yīng)比齒輪節(jié)圓直徑的70％還大，另外靠近齒輪的軸徑應(yīng)不小于尺寸a。為了方便拆裝，應(yīng)使靠近齒輪的軸承【中文word文檔庫】-專業(yè)海量word文檔免費下載：http://004km.cn 的軸徑比另一軸承的支承軸徑大些?？拷X輪的支承軸承有時也采用圓柱滾子軸承，這時另一軸承必須采用能承受雙向軸向力的雙列圓錐滾子軸承。支承剛度除了與軸承形式、軸徑大小、支承間距離和懸臂長度有關(guān)以外，還與軸承與軸及軸承與座孔之間的配合緊度有關(guān)。

圖5—13 主減速器錐齒輪的支承形式

a)主動錐齒輪懸臂式 b)主動錐齒輪跨置式 c)從動錐齒輪

懸臂式支承結(jié)構(gòu)簡單，支承剛度較差，用于傳遞轉(zhuǎn)矩較小的轎車、輕型貨車的單級主減速器及許多雙級主減速器中。

跨置式支承結(jié)構(gòu)(圖5-13b)的特點是在錐齒輪的兩端均有軸承支承，這樣可大大增加支承剛度，又使軸承負荷減小，齒輪嚙合條件改善，因此齒輪的承載能力高于懸臂式。此外，由于齒輪大端一側(cè)軸頸上的兩個相對安裝的圓錐滾子軸承之間的距離很小，可以縮短主動齒輪軸的長度，使布置更緊湊，并可減小傳動軸夾角，有利于整車布置。但是跨置式支承必須在主減速器殼體上有支承導(dǎo)向軸承所需要的軸承座，從而使主減速器殼體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本提高。另外，因主、從動齒輪之間的空間很小，致使主動齒輪的導(dǎo)向軸承尺寸受到限制，有時甚至布置不下或使齒輪拆裝困難?？缰檬街С兄械膶?dǎo)向軸承都為圓柱滾子軸承，并且內(nèi)外圈可以分離或根本不帶內(nèi)圈。它僅承受徑向力，尺寸根據(jù)布置位置而定，是易損壞的一個軸承。

在需要傳遞較大轉(zhuǎn)矩情況下，最好采用跨置式支承。2.從動錐齒輪的支承

從動錐齒輪的支承(圖5-13c)，其支承剛度與軸承的形式、支承間的距離及軸承之間的分布比例有關(guān)。從動錐齒輪多用圓錐滾子軸承支承。為了增加支承剛度，兩軸承的圓錐滾子大端應(yīng)向內(nèi)，以減小尺寸c+d。為了使從動錐齒輪背面的差速器殼體處有足夠的位置設(shè)置加強肋以增強支承穩(wěn)定性，c+d應(yīng)不小于從動錐齒輪大端分度圓直徑的70％。為了使載荷能盡量均勻分配在兩軸承上，應(yīng)盡量使尺寸c等于或大于尺寸d。在具有大的主傳動比和徑向尺寸較大的從動錐齒輪的主減速器中，為了限制從動錐齒輪因受軸向力作用而產(chǎn)生偏移，在從動錐齒輪的外緣背面加設(shè)輔助支承(圖5-14)。輔助支承與從動錐齒【中文word文檔庫】-專業(yè)海量word文檔免費下載：http://004km.cn 輪背面之間的間隙，應(yīng)保證偏移量達到允許極限時能制止從動錐齒輪繼續(xù)變形。主、從動齒輪受載變形或移動的許用偏移量如圖5-15所示。

圖5—14 從動錐齒輪輔助支承 圖5—15 主、從動錐齒輪的許用偏移量

三、主減速器錐齒輪主要參數(shù)的選擇

主減速器錐齒輪的主要參數(shù)有主、從動錐齒輪齒數(shù)z1和z2、從動錐齒輪大端分度圓直徑D2和端面模數(shù)ms主、從動錐齒輪齒面寬b1和b2、雙曲面齒輪副的偏移距E、中點螺旋角?、法向壓力角?等。

1.主、從動錐齒輪齒數(shù)z1和z2

選擇主、從動錐齒輪齒數(shù)時應(yīng)考慮如下因素： 1)為了磨合均勻，z1、z2之間應(yīng)避免有公約數(shù)。

2)為了得到理想的齒面重合度和高的輪齒彎曲強度，主、從動齒輪齒數(shù)和應(yīng)不少于 40。

3)為了嚙合平穩(wěn)、，噪聲小和具有高的疲勞強度，對于轎車，z1一般不少于9；對于貨 車，z1一般不少于6。

4)當(dāng)主傳動比主。較大時，盡量使z1取得少些，以便得到滿意的離地間隙。

5)對于不同的主傳動比，z1和z2應(yīng)有適宜的搭配。2.從動錐齒輪大端分度圓直徑D2和端面模數(shù)m。

對于單級主減速器，D2對驅(qū)動橋殼尺寸有影響，D2大將影響橋殼離地間隙；D2小則

影響跨置式主動齒輪的前支承座的安裝空間和差速器的安裝。

D2可根據(jù)經(jīng)驗公式初選

D2?KD23Tc【中文word文檔庫】-專業(yè)海量word文檔免費下載：http://004km.cn(5-4)式中，為D2從動錐齒輪大端分度圓直徑(mm)；KD2為直徑系數(shù)，一般為13.0～15.3；Tc

為從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩(N·m)，Tc?min?Tce,Tcs?(見本節(jié)計算載荷確定部分)。

ms由下式計算

ms?D2z2

(5-5)式中，ms為齒輪端面模數(shù)。

同時，ms還應(yīng)滿足

ms?Km3Tc

(5-6)式中，Km為模數(shù)系數(shù)，取0.3～0.4。

3.主、從動錐齒輪齒面寬b1和b2

錐齒輪齒面過寬并不能增大齒輪的強度和壽命，反而會導(dǎo)致因錐齒輪輪齒小端齒溝變窄引起的切削刀頭頂面寬過窄及刀尖圓角過小。這樣，不但減小了齒根圓角半徑，加大了應(yīng)力集中，還降低了刀具的使用壽命。此外，在安裝時有位置偏差或由于制造、熱處理變形等原因，使齒輪工作時載荷集中于輪齒小端，會引起輪齒小端過早損壞和疲勞損傷。另外，齒面過寬也會引起裝配空間的減小。但是齒面過窄，輪齒表面的耐磨性會降低。

從動錐齒輪齒面寬b2推薦不大于其節(jié)錐距A2的0.3倍，即b2≤0.3A2,而b2應(yīng)滿足b2≤10ms，一般也推薦b2=0.155D2。對于螺旋錐齒輪，b1一般比b2大10％。

4.雙曲面齒輪副偏移距E E值過大將使齒面縱向滑動過大，從而引起齒面早期磨損和擦傷；E值過小，則不能發(fā)揮雙曲面齒輪傳動的特點。一般對于轎車和輕型貨車E≤0.2D2且E≤40％A2；對于中、重型貨車、越野車和大客車，E≤(0.10～0.12)D2，且E≤20％A2。另外，主傳動比越大，則E也應(yīng)越大，但應(yīng)保證齒輪不發(fā)生根切。

雙曲面齒輪的偏移可分為上偏移和下偏移兩種。由從動齒輪的錐頂向其齒面看去，并使主動齒輪處于右側(cè)，如果主動齒輪在從動齒輪中心線的上方，則為上偏移；在從動齒輪中心線下方，則為下偏移。如果主動齒輪處于左側(cè)，則情況相反。圖5-16a、b為主動齒輪軸線下偏移情況，圖5-16c、d為主動齒輪軸線上偏移情況。

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圖5—16 雙曲面齒輪的偏移和螺旋方向 a)、b)主動齒輪軸線下偏移 c)、d)主動齒輪軸線上偏移

5.中點螺旋角?

螺旋角沿齒寬是變化的，輪齒大端的螺旋角最大，輪齒小端的螺旋角最小。

弧齒錐齒輪副的中點螺旋角是相等的，雙曲面齒輪副的中點螺旋角是不相等的，而且?1>?2,?1與?2之差稱為偏移角?(圖5-4)。

選擇?時，應(yīng)考慮它對齒面重合度?F、輪齒強度和軸向力大小的影響。?越大，則?F也越大，同時嚙合的齒數(shù)越多，傳動就越平穩(wěn)，噪聲越低，而且輪齒的強度越高。一般?F應(yīng)不小于1.25，在1.5～2.0時效果最好。但是?過大，齒輪上所受的軸向力也會過大。

汽車主減速器弧齒錐齒輪螺旋角或雙曲面齒輪副的平均螺旋角一般為35°～40°。轎車選仔較大的?值以保證較大的?F，使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低；貨車選用較小?值以防止軸向力過大，通常取35°。

6.螺旋方向

從錐齒輪錐頂看，齒形從中心線上半部向左傾斜為左旋，向右傾斜為右旋。主、從動錐旨輪的螺旋方向是相反的。螺旋方向與錐齒輪的旋轉(zhuǎn)方向影響其所受軸向力的方向。當(dāng)變速導(dǎo)掛前進擋時，應(yīng)使主動齒輪的軸向力離開錐頂方向，這樣可使主、從動齒輪有分離趨勢，號止輪齒卡死而損壞。

7.法向壓力角?

法向壓力角大一些可以增加輪齒強度，減少齒輪不發(fā)生根切的最少齒數(shù)。但對于小尺寸的齒輪，壓力角大易使齒頂變尖及刀尖寬度過小，并使齒輪端面重合度下降。因此，對于輕負荷工作的齒輪一般采用小壓力角，可使齒輪運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低。對于弧齒錐齒輪，轎車：

貨車：?為20°；重型貨車：?為22°?一般選用14°30′或16°；30′。對于雙曲面齒輪，大齒輪輪齒兩側(cè)壓力角是相同的，但小齒輪輪齒兩側(cè)的壓力角是不等的，選取平均壓力角時，轎車為19°或【中文word文檔庫】-專業(yè)海量word文檔免費下載：http://004km.cn

20°，貨車為20°?；?2°30′。

四、主減速器錐齒輪強度計算

(一)計算載荷的確定

汽車主減速器錐齒輪的切齒法主要有格里森和奧利康兩種方法，這里僅介紹格里森齒制錐齒輪計算載荷的三種確定方法。

(1)按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩和最低擋傳動比確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩Tce

Tce?KdTemaxki1ifi0?n

(5-7)式中，為計算轉(zhuǎn)矩(N·m)；其它見表4-1的注釋。

(2)按驅(qū)動輪打滑轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩

Tcs???rrG2m2im?m

(5-8)式中，Tcs為計算轉(zhuǎn)矩(N·m)；其它見表4-1的注釋。

(3)按汽車日常行駛平均轉(zhuǎn)矩確定從動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩TcF

TcF?Ftrrim?mn

(5-9)式中，TcF為計算轉(zhuǎn)矩(N·m)；Ft為汽車日常行駛平均牽引力(N)；其它見表4-1的注釋。

用式(5-7)和式(5-8)求得的計算轉(zhuǎn)矩是從動錐齒輪的最大轉(zhuǎn)矩，不同于用式(5-9)求得的日常行駛平均轉(zhuǎn)矩。當(dāng)計算錐齒輪最大應(yīng)力時，計算轉(zhuǎn)矩Tc取前面兩種的較小值，即Tc?min?Tce,Tcs?；當(dāng)計算錐齒輪的疲勞壽命時，Tc取TcF。

主動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩為

Tz?Tci0?G

(5-10)式中，Tz為主動錐齒輪的計算轉(zhuǎn)矩(N·m)；i0為主傳動比；?G為主、從動錐齒輪間的傳動效率。計算時，對于弧齒錐齒輪副，?G取95％；對于雙曲面齒輪副，當(dāng)i0>6時，?G取85％，當(dāng)i0≤6時，?G取90％。

(二)主減速器錐齒輪的強度計算 在選好主減速器錐齒輪主要參數(shù)后，可根據(jù)所選擇的齒形計算錐齒輪的幾何尺寸，而后根據(jù)所確定的計算載荷進行強度驗算，以保證錐齒輪有足夠的強度和壽命。

【中文word文檔庫】-專業(yè)海量word文檔免費下載：http://004km.cn 輪齒損壞形式主要有彎曲疲勞折斷、過載折斷、齒面點蝕及剝落、齒面膠合、齒面磨損等。下面所介紹的強度驗算是近似的，在實際設(shè)計中還要依據(jù)臺架和道路試驗及實際使用情況等來檢驗。

1.單位齒長圓周力

主減速器錐齒輪的表面耐磨性常用輪齒上的單位齒長圓周力來估算

p?Fb2

(5-11)式中，p為輪齒上單位齒長圓周力；F為作用在輪齒上的圓周力；b2為從動齒輪齒面寬。

按發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩計算時

p?2kdTemaxkigif?nD1b2?103

(5-12)式中，ig為變速器傳動比；D1為主動錐齒輪中點分度圓直徑(mm)；其它符號同前。

按驅(qū)動輪打滑轉(zhuǎn)矩計算時

p???rr2G2m2D2b2im?m

(5-13)式中符號同前。

許用的單位齒長圓周力[p]見表5-1。在現(xiàn)代汽車設(shè)計中，由于材質(zhì)及加工工藝等制造質(zhì)量的提高，[p]有時高出表中數(shù)值的20％～25％。

表5—1 單位齒長圓周力許用值[p]

2.輪齒彎曲強度

錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力為

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?w?2Tk0kskm?103kvmsbDJw

(5-14)式中，?w為錐齒輪輪齒的齒根彎曲應(yīng)力(MPa)；T為所計算齒輪的計算轉(zhuǎn)矩(N·m)，對于從動齒輪，T?min?Tce,Tcs?和TcF，對于主動齒輪，T還要按式(5-10)換算；k0為過載系數(shù)，一般取1；ks為尺寸系數(shù)，它反映了材料性質(zhì)的不均勻性，與齒輪尺寸及熱處理等因素有關(guān)，當(dāng)ms≥1.6mm時，ks=(ms／25.4)0.25，當(dāng)ms<1.6mm時，ks=0.5；km為齒面載荷分配系數(shù)，跨置式結(jié)構(gòu)：懸臂式結(jié)構(gòu)：km=1.0～1.1，km=1.10～1.25；kv為質(zhì)量系數(shù)，當(dāng)輪齒接觸良好，齒距及徑向跳動精度高時，kv=1.0；b為所計算的齒輪齒面寬(mm)；D為所討論齒輪大端分度圓直徑(mm)；．jw為所計算齒輪的輪齒彎曲應(yīng)力綜合系數(shù)，取法見參考文獻[10]。

上述按min?Tce,Tcs?計算的最大彎曲應(yīng)力不超過700MPa；按TcF計算的疲勞彎曲應(yīng)力不應(yīng)超過210MPa，破壞的循環(huán)次數(shù)為6?106。

3.輪齒接觸強度

錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力為

?j?cpD12TZk0kmkfkvbjj?103

(5-15)式中，?j為錐齒輪輪齒的齒面接觸應(yīng)力(MPa)；D1為主動錐齒輪大端分度圓直徑(mm)；b取b1和b2的較小值(mm)；ks為尺寸系數(shù)，它考慮了齒輪尺寸對淬透性的影響，通常取1.0；kf為齒面品質(zhì)系數(shù)，它取決于齒面的表面粗糙度及表面覆蓋層的性質(zhì)(如鍍銅、磷化處理等)，對于制造精確的齒輪，kf取1.0；cp為綜合彈性系數(shù)，鋼對鋼齒輪，cp取232.6N／mm,jj為齒面接觸強度的綜合系數(shù)，取法見參考文獻12[10]；k0、km、kv見式(5-14)的說明。

上述按min?Tce,Tcs?計算的最大接觸應(yīng)力不應(yīng)超過2800MPa，按TcF計算的疲勞接觸應(yīng)力不應(yīng)超過1750MPa。主、從動齒輪的齒面接觸應(yīng)力是相同的。

五、主減速器錐齒輪軸承的載荷計算

1.錐齒輪齒面上的作用力

錐齒輪在工作過程中，相互嚙合的齒面上作用有一法向力。該法向力可分解為沿齒輪切線方向的圓周力、沿齒輪軸線方向的軸向力及垂直于齒輪軸線的徑向力。

【中文word文檔庫】-專業(yè)海量word文檔免費下載：http://004km.cn(1)齒寬中點處的圓周力.齒寬中點處的圓周力F為

F?2TDm2

（5-16）

式中，T為作用在從動齒輪上的轉(zhuǎn)矩;Dm2為從動齒輪齒寬中點處的分度圓直徑，由式(5-17)確定，即

Dm2?D2?b2sin?2(5-17)式中，D2為從動齒輪大端分度圓直徑；b2為從動齒輪齒面寬；?2為從動齒輪節(jié)錐角。

由F1F?cos?1cos?可知，對于弧齒錐齒輪副，作用在主、從動22齒輪上的圓周力是相等的；對于雙曲面齒輪副，它們的圓周力是不等的。

(2)錐齒輪的軸向力和徑向力圖5-1 7為主動錐齒輪齒面受力圖。其螺旋方向為左旋，從錐頂看旋轉(zhuǎn)方向為逆時針。FT為作用在節(jié)錐面上的齒面寬中點A處的法向力。在A點處的螺旋方向的法平面內(nèi)，F(xiàn)T分解成兩個相互垂直的力FN和Ff。FN垂直于OA且位于∠OOA所在的平面，F(xiàn)f位于以O(shè)A為切線的節(jié)錐切平面內(nèi)。Ff在此切平面內(nèi)又可分解成沿切線方向的圓周力F和沿節(jié)錐母線方向的力Fs。F與Ff之間的夾角為螺旋角?，F(xiàn)T與Ff之間的夾角為法向壓力角?。這樣有

F?FTcos?cos?

(5-18)

FN?FTsin??Ftan?cos?

(5-19)

Fs?FTcos?sin??Ftan?

(5-20)于是作用在主動錐齒輪齒面上的軸向力Faz和徑向力Frz分別為

Faz?FNsin??Fscos?

(5-21)

Frz?FNcos??Fssin?

(5-22)若主動錐齒輪的螺旋方向和旋轉(zhuǎn)方向改變時，主、從動齒輪齒面上所受的軸向力和徑向力見表5-2。

表5-2 齒面上的軸向力和徑向力

軸承上的載荷確定后，很容易根據(jù)軸承型號來計算其壽命，或根據(jù)壽命要求來選擇軸承型號。

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六、錐齒輪的材料

驅(qū)動橋錐齒輪的工作條件是相當(dāng)惡劣的，與傳動系其它齒輪相比，具有載荷大、作用時間長、變化多、有沖擊等特點。它是傳動系中的薄弱環(huán)節(jié)。錐齒輪材料應(yīng)滿足如下要求：

1)具有高的彎曲疲勞強度和表面接觸疲勞強度，齒面具有高的硬度以保證有高的耐磨性。

2)輪齒芯部應(yīng)有適當(dāng)?shù)捻g性以適應(yīng)沖擊載荷，避免在沖擊載荷下齒根折斷。

3)鍛造性能、切削加工性能及熱處理性能良好，熱處理后變形小或變形規(guī)律易控制。

4)選擇合金材料時，盡量少用含鎳、鉻元素的材料，而選用含錳、釩、硼、鈦、鉬、硅等元素的合金鋼。

汽車主減速器錐齒輪目前常用滲碳合金鋼制造，主要有20CrMnTi、20MnVB、20MnTiB、22CrNiMo和l 6SiMn2WMoV等。

滲碳合金鋼的優(yōu)點是表面可得到含碳量較高的硬化層(一般碳的質(zhì)量分數(shù)為0.8％一1.2％)，具有相當(dāng)高的耐磨性和抗壓性，而芯部較軟，具有良好的韌性，故這類材料的彎曲強度、表面接觸強度和承受沖擊的能力均較好。由于較低的含碳量，使鍛造性能和切削加工性能較好。其主要缺點是熱處理費用高，表面硬化層以下的基底較軟，在承受很大壓力時可能產(chǎn)生塑性變形，如果滲透層與芯部的含碳量相差過多，便會引起表面硬化層剝落。

為改善新齒輪的磨合，防止其在運行初期出現(xiàn)早期的磨損、擦傷、膠合或咬死，錐齒輪在熱處理及精加工后，作厚度為0.005～0.020mm的磷化處理或鍍銅、鍍錫處理。對齒面壺行應(yīng)力噴丸處理，可提高25％的齒輪壽命。對于滑動速度高的齒輪，可進行滲硫處理以擊高耐磨性。滲硫后摩擦因數(shù)可顯著降低，即使?jié)櫥瑮l件較差，也能防止齒面擦傷、咬死習(xí)膠合。

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第五篇：減速器設(shè)計心得[推薦]

在這次減速器設(shè)計過程中，理論基礎(chǔ)知識把握得不牢固，在設(shè)計中難免會出現(xiàn)這樣那樣的題目，如：在選擇計算標準件的時候可能會出現(xiàn)誤差，假如是聯(lián)系緊密或者循序漸進的計算誤差會更大，在查表和計算上精度不夠正確；其次：在確定設(shè)計方案，選擇電動機方面就被“卡住了”，拖了好久，同學(xué)在這方面的知識比較缺乏，幸好得到了老師的指點，找到了方法，把題目解決了；再次，在軸的設(shè)計方面也比較薄弱，聯(lián)軸器的選擇，軸的受力分析等方面都碰到了困難，在同學(xué)的幫助下逐步解決了。這些都暴露出了前期我在這些方面知識的欠缺和經(jīng)驗的不足。對于我來說，收獲最大的是方法和能力；那些分析和解決題目的能力。在整個課程設(shè)計的過程中，我發(fā)現(xiàn)我們學(xué)生在經(jīng)驗方面十分缺乏，空有理論知識，沒有理性的知識；有些東西可能與實際脫節(jié)?？傮w來說，我覺得像課程設(shè)計這種類型的作業(yè)對我們的幫助還是很大的，它需要我們將學(xué)過的相關(guān)知識系統(tǒng)地聯(lián)系起來，從中暴露出自身的不足，以待改進！

本次的課程設(shè)計，培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用機械設(shè)計課程及其他課程的理論知識和理論聯(lián)系實際，應(yīng)用生產(chǎn)實際知識解決工程實際題目的能力；在設(shè)計的過程中還培養(yǎng)出了我們的團隊精神，同學(xué)們共同協(xié)作，解決了很多個人無法解決的題目；在今后的學(xué)習(xí)過程中我們會更加努力和團結(jié)。

但是由于水平有限，難免會有錯誤，還看老師批評指正

課程設(shè)計心得體會

作為一名機械設(shè)計制造及自動化大四的學(xué)生，我覺得能做這樣的課程設(shè)計是十分有意義。在已度過的三年大學(xué)生活里我們大多數(shù)接觸的是專業(yè)基礎(chǔ)課。我們在課堂上把握的僅僅是專業(yè)基礎(chǔ)課的理論面，如何往面對現(xiàn)實中的各種機械設(shè)計？如何把我們所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)理論知識用到實踐中往呢？我想做類似的大作業(yè)就為我們提供了良好的實踐平臺。在做本次課程設(shè)計的過程中，我感慨最深確當(dāng)屬查閱了很多次設(shè)計書和指導(dǎo)書。為了讓自己的設(shè)計更加完善，更加符合工程標準，一次次翻閱機械設(shè)計書是十分必要的，同時也是必不可少的。我們做的是課程設(shè)計，而不是藝術(shù)家的設(shè)計。藝術(shù)家可以拋開實際，盡情在幻想的世界里翱翔，我們是工程師，一切都要有據(jù)可依.有理可尋，不切實際的構(gòu)想永遠只能是構(gòu)想，永遠無法升級為設(shè)計。記得我曾經(jīng)設(shè)計了一個很“藝術(shù)化”的減速器箱蓋吊鉤，然后找老師詢問，結(jié)果馬上被老師否定了，由于這樣的設(shè)計，理論上可用，實際上加工困難，增加產(chǎn)品本錢。所以我們工程師搞設(shè)計不要以為自己是藝術(shù)家，除非是外形包裝設(shè)計。

作為一名專業(yè)學(xué)生把握一門或幾門制圖軟件同樣是必不可少的，固然本次課程設(shè)計沒有要求用 auto CAD制圖，但我卻在整個設(shè)計過程中都用到了它。用cad制圖方便簡潔，易修改，速度快，我的設(shè)計，大部分尺寸都是在cad上設(shè)計出來的，然后按這尺寸畫在圖紙上。這樣，有了尺寸就能很好的控制圖紙的布局。

另外，課堂上也有部分知識不太清楚，于是我又不得不邊學(xué)邊用，時刻鞏固所學(xué)知識，這也是我作本次課程設(shè)計的第二大收獲。整個設(shè)計我基本上還滿足，由于水平有限，難免會有錯誤，還看老師批評指正。?？创疝q時，老師多提些題目，由此我可用更好地了解到自己的不足，以便課后加以彌補。

1.理論和實踐同等重要。理論能指導(dǎo)實踐，使你能事半功倍，實踐能上升成為理論，為以后的設(shè)計打下基礎(chǔ)。從校門走出后,一定要重視實踐經(jīng)驗的積累,要多學(xué)多問。師德培訓(xùn)心得學(xué)習(xí)體會

經(jīng)過學(xué)校的師德培訓(xùn)，以及對《教學(xué)綱要》的解讀，心里頗有感觸。切合實際，適時而為是我們當(dāng)前教育教學(xué)中所面臨的首要任務(wù)。高尚的德行是教師為人師之核心，一些道德失范的教師實際上是失去了教師本質(zhì)的人。雖然中西方的師道存在較大的差異，但對教師職業(yè)道德都很重視。在我國，自古以來對教師的職業(yè)道德都有很高的要求，強調(diào)為人師表、以身立教，以及對學(xué)生的人格感化。西方則一貫強調(diào)通過教師的道德、人格感化學(xué)生。赫爾巴特指出：“教學(xué)如果沒有進行道德教育，只是一種沒有目的的手段”，這要求教師的日常教育教學(xué)行為要具有“教育性”?，F(xiàn)代教育的培養(yǎng)目標發(fā)生了很大的變化，要求教師不僅要做到“傳授知識”，而且還要通過傳授知識去實現(xiàn)學(xué)生“人格的建設(shè)性變化”，這就意味著教師對學(xué)生的發(fā)展負有更全面的責(zé)任。因此，對教師專業(yè)素質(zhì)的要求不只是知識與技能的發(fā)展，還要提高教師內(nèi)在的專業(yè)品質(zhì)，即實現(xiàn)教師個體專業(yè)技能與專業(yè)精神在知行范疇和道德范疇的高度統(tǒng)一?？梢?，做教師難，做一個符合標準師德的教師更難。官方給予教師的稱號是“人類靈魂的工程師”、“園丁”，已經(jīng)到了神的境界，其實我們壓根兒就是人。

師德建設(shè)作為提高教師道德的系統(tǒng)工程，對促進教師專業(yè)發(fā)展是具有特殊而重要的意義。從師德建設(shè)與教師專業(yè)發(fā)展的密切關(guān)系來看，實現(xiàn)師德建設(shè)與教師專業(yè)發(fā)展的一體化是必要的?，F(xiàn)在，教師在專業(yè)發(fā)展中技術(shù)至上的傾向仍占優(yōu)勢，加以社會競爭如此激烈，現(xiàn)實如此殘酷，如何使師德建設(shè)與教師專業(yè)發(fā)展相結(jié)合，是我們一直探討的話題。教師的專業(yè)發(fā)展是具有階段性，在不同的階段教師面臨不同的發(fā)展任務(wù)，其發(fā)展水平、需求、心態(tài)、信念也各不相同。所以，我覺得教師專業(yè)道德的發(fā)展與教師專業(yè)發(fā)展的階段特征也應(yīng)該是有階段性的，同時也受到教師專業(yè)實踐與整體專業(yè)水平所制約。比如，新入職的教師和學(xué)生發(fā)生“矛盾與沖突”，很可能是由于教師專業(yè)知識與專業(yè)能力不足引起的。因此，師德建設(shè)要適應(yīng)教師專業(yè)發(fā)展的階段特征，確定師德建設(shè)的目標，在內(nèi)容、方法上也要有所側(cè)重。因此，師德教育作為師德建設(shè)的一個重要組成部分，應(yīng)與教師專業(yè)實踐相結(jié)合。盡管教師專業(yè)發(fā)展的途徑眾多，但是都不能代替教師在學(xué)校教育教學(xué)場景中的日常專業(yè)實踐。師德主要表現(xiàn)在教師的專業(yè)實踐當(dāng)中，專業(yè)實踐也是教師師德建設(shè)的重要途徑。教師的許多優(yōu)良品質(zhì)是在專業(yè)實踐中形成與發(fā)展的，專業(yè)道德規(guī)范只有在專業(yè)實踐中才能內(nèi)化為教師的專業(yè)品質(zhì)。道德具有實踐性與情境性的特征，不同的教育教學(xué)情境會呈現(xiàn)出不同的道德現(xiàn)象與道德問題，教師在實際工作中究竟會如何做，在專業(yè)實踐中能不能主動按照教師專業(yè)道德規(guī)范履行自己的職責(zé)，這與他本人的實踐經(jīng)驗有著極大的關(guān)系。因此，師德教育要與教師日常的專業(yè)發(fā)展緊密結(jié)合，讓教師在專業(yè)實踐過程中，通過對道德現(xiàn)象、道德問題，甚至是道德沖突的認識、解釋與詮釋來提高師德修養(yǎng)與能力。脫離教師專業(yè)實踐的師德教育難以深入教師心靈，更難以激起教師內(nèi)在的道德需要。所以師德培訓(xùn)不能這樣的說教，更不能一刀切，一培訓(xùn)就一哄上，其實現(xiàn)實已經(jīng)告訴我們這樣的師德培訓(xùn)是沒有效果的，這樣做有自欺欺人，掩耳盜鈴之嫌疑。

最后，說一句，要成為真正的機械工程師,不是一步就能完成的,要慢慢積累，路慢慢其修遠兮,吾將上下而求索!