毕业论文-电动滚筒.doc

毕业设计（论文）说明书摘要电动滚筒是将电动机及减速装置作为一个整体置于滚筒体内部的一种驱动装置所以电动滚筒的主要部件是电动机和减速装置，我们这次的设计内容主要就是对减速装置部分的传动件齿轮和轴的设计和校核，以及其工艺规程的制定。而电动滚筒的其它部件如滚筒体、法兰轴，可以根据滚筒内部的结构及设计的尺寸而设计并绘出零件图，还有其它的标准件在工具书上查找选择。关键字：电动滚筒、减速装置、轴、齿轮、法兰轴Abstract Electronic cylinder is it is it put on a kind of drive , cylinder of body as a whole to fit to moderate motor,so electronic main part of cylinder whether motor moderated and fits , we design this time content to fit biograpthy moveable piece gear wheel and design and check of axle of part moderating mainly, formulation of and its craft rules. And other parts of the electronic dylinder such as cylinder ring flange,can design and draw the part pecture according to the struchture within the cylinder and size of the design , other standerd components look for choosing on the reference book.Keyword: electronic cylinder ,moderate and fit axle gear wheel ring flange 摘要1前言一、概述2（一） 适用范围及特点2（二） 工作条件2（三） 吊运安装2（四） 电动滚筒的换油4（五） 使用、维修及故障排除5（六） 电动滚筒的选用及注意事项7（七） 选型原则7二、机械传动的选择和设计原则9三、减速系统第一级齿轮的设计与校核12（一） 选择变位系数的基本原则12（二） 计算21（三） 校核251接触疲劳强度验算252齿根弯曲疲劳强度验算27四、减速系统第二级齿轮的设计与校核29（一） 计算29（二） 校核321 接触疲劳强度验算322 齿根弯曲疲劳强度验算34五、减速装置系统轴的设计与校核36六、电动滚筒其它部件的设计选择42七、机械加工工艺规程的制定43（一） 轴零件的工艺规程431、 零件各主要部分的作用及技术要求432、 工艺分析433、 工艺过程44（二）齿轮零件的工艺规程471、 零件各主要部分的作用及技术要求2、 工艺分析473、 工艺过程47总结50参考文献51附录52致谢59前言毕业设计是我们在学习了基础课、技术基础课及专业课之后，进行的一次综合性的技能和实际工作能力的训练。通过设计，将使我们系统的掌握设计工作的方法及原则，是我们今后从事科研，设计工作的锻炼。通过设计，将使我们对所学课程进行一次总体复习，从而更加牢固地掌握好专业理论。通过设计，将使我们的各项技能和能力得到发展，提高和补充，为我们走向社会，走向工作岗位奠定良好的基础。这次我们的设计题目是油冷式电动滚筒的设计。从整体分析电动滚筒的主要结构是由电机和减速装置组成，电机选定为YG180L型，所以我们主要是对减速装置部分进行设计分析，减速装置部分是靠齿轮和轴进行的，因此要对齿轮和轴进行设计和强度校核。而电动滚筒的其它部件如法兰则根据滚筒内零部件的装配来设计选择。本设计说明书，从设计的指导思想、整体方案的设计、结构的设计和主要部件的设计等计算方面进行了全面的论述。在设计过程中得到安老师及各位老师的指导，在此表示忠心感谢。由于本人水平有限，设计中有不足之处，请各位老师给予指导。P2概述一、 使用范围及特点带式输送机是一种效高、使用方便、机动性好的连续输送装卸设备。而电动滚筒是带式输送机的一种驱动装置。电动机和减速器以及全部零件均方入滚筒内。它的减速机械与减速器相比较。具有结构简单、紧凑、占地面积小、自重轻、成本低、维护方便、使用寿命长等优点。因此，得到广泛的使用。它还可以与堆取料机排土机及原筒混合机等机械配套使用。电动滚筒分为油冷式和风冷式两种。减速方法分为渐开线齿轮传动和摆线轮行星传动。它分别应用在非易燃、易爆等不同的场合。油冷式电动滚筒（简称电动滚筒）是将电动机及减速装置作为一个整体置于滚筒体内部，电动滚筒内部内齿轮固定在滚筒端盖上，电动机经两级减速齿轮带动滚筒旋转从而使胶带运动传送各种物料。此外电动滚筒尚有和来支撑输送带并驱动其运动的滚筒体；用来支撑电动滚筒本身的前后轴支座联结滚筒体与前后轴的端盖、压盖、轴承、密封圈、吊环及紧固件等零部件。TDY型油冷式电动滚筒可以广泛的使用的电动机减速机所构成的外驱动装置。适用范围及特点油冷式电动滚筒密封性良好，因此可用于粉尘大的、潮湿泥泞的场所、动滚筒有密封结构的接线盒，因此可随同主机安装在露天或室内工作。电动滚筒采用B级绝缘的Y系列电动机，电动机使用润滑脂以及耐油、耐湿的橡胶油封，因此当环境温度不超过时，能够安全运转。电动滚筒不宜用于高温物料输送机。该电动滚筒不能应用于具有防爆要求的场所。二、工作条件1使用环境温度为15 、40 ；2 海拔高度不超过1000米，3 输送物料的温度不超过60 ；4 电压380V，频率50Hz.三、 吊运安装1 通过两个支座上的吊环即可用起重机械将电动滚筒运至安装现场。2 将两支座用螺栓固定在运输机机架上。各螺栓均须加垫圈并拧紧螺母，机架必须牢固地安装在基础上。3 安装时应使支座底平面处于水平位置，需要倾斜时倾斜角不得超过5度。4 通过电动滚筒左端盖上的注油孔向滚筒内注XN46号机油，并使其液面达到滚筒直径的1/3高度。5完成以上步骤后，用手旋转滚筒，应转动灵活，无卡滞现象。6旋开接线盒，使电机引线与电器控制柜中的线路正确联结起来。7接能电源，启动滚筒. 检查滚筒的旋转方向是否正确，反转时应予以调整。8单向旋转滚筒装有逆止装置。电机接线时应根据滚筒的旋转方向查出电机的旋转方向，电机的旋转方向与滚筒的转向相反，不能查出电机的转向时，可带电点动查出，逆止装置在外部的，可将逆止装置紧固螺栓拆下，使止口号滚筒端盖脱开即可点动查出。电动滚筒的安装形式应注意下列问题1滚筒的旋转中心线应与带式输送机的轴线垂直。2支座的紧固螺钉要旋紧，并不防松垫圈。相对胶带拉紧的方向应装支顶螺栓。防止支座后退，经常检测螺钉，不得松动。3电动滚筒的引出线从接线盒出来应用金属软管或其他方式保护软管在机架上要固定。4电动滚筒要可靠接地。5电动滚筒采用侧装或吊装时，应注意电动滚筒内部结构。一般定轴齿轮传动的形式中，一部分齿轮对电动滚筒的旋转中心是偏置的，支座与齿轮的位置是相对固定的，而滚筒中的冷却润滑油的液面只有滚筒体直径特别是风冷式电动滚筒，减速器壳上有放气螺钉置于减速器的顶部。允许在水平位置为基础倾斜小于5 的范围内安装；如果倾斜超5 时，应特殊处理内部的结构。对于功率大于18.5KW的电动滚筒如果需要吊装，（图中的（C）种方式）还应考虑支座本身的承载能力，支座的材料应选用钢件。无支座电动滚筒的安装功率和直径比较小的电动滚筒一般不带支座，支承轴头部多制成偏头或方头。这种电动滚筒安装时使头部的偏头卡在机架安装板的开槽中。无支座的安装方式应注意下列问题1滚筒体的轴心应与带式输送机的中心垂直，支承轴头部的方偏应与机架上安装板的长槽配合，其间隙应在0.20.3mm 之间，不宜过大。2这种小型的电动滚筒，有些型号可不配置接线盒，因此电源引出线从弯头出来后应加镏金属软管保护。3电动滚筒应当可靠接地。4电动滚筒要求水平安装，如需要倾斜使用时，倾斜角度不得超过5 ，当需要竖直蔌倾斜超过5 使用时必须考虑电滚筒内部的润滑、电机的冷却和渗漏问题。带逆止器的电动滚筒的安装带逆止器电动滚筒只允许向指定的方向运转。因此，多用于“上运型带式输送机”，可防止停机时胶带的逆向运动。带式输送机的逆止力矩都大于驱动力矩，但逆止器的逆止力矩有一定的限度。因此带逆止器的电动滚筒中的电机是不允许反向转动的，因为电机的起动转矩是额定转矩的1.82倍，如此大的起动力矩有可能损坏逆止器，凡是带有逆止器的电动滚筒在安装时必须仔细阅读说明书，保证不产生反向冲击。生反向冲击的有效方法是使用电源相离测试仪，使用方法是：在电动滚筒出厂前应校核电机的转向与安装的逆止器所需的转向相符，并确定电机此时的接线相序，在接线盒内做好标记A、B、C；使电源的三相与电动滚筒的三相一一对应连接，即可保证电机的转向符合逆止器的要求。滚筒属于一般的机械产品，除以上一些特殊的安装要求外，其他的技术要求可参考一般减速器的安装要求。四、 动滚筒的换油冷却油的质量对电动滚筒的安全运行是十分重要，保持冷润滑油的质量对延长电动滚筒的使用寿命有很明显的效果。新安装的电动滚筒在正常负荷使用两个星期后应更换新的冷却油。这段时间是电动滚筒初期磨合的时段。经过两个星期的磨合，滚筒体中的油液内会用较多磨合下的金属粉末，这些杂质对传动部件的啮合是不利的，会加速齿轮等部件的磨损，同时对直接油冷式电机的安全也构成威胁，应及时更换新的准却润滑油。第一次换油后，按正常负荷每运行6个月应更换一次新油，以保持油的清洁度。换油时应注意：按说明书要求的品种更换冷却润滑油；向筒内加油时应用200目过滤网过滤；按说明书要求的油量加足。五、 使用、维修及故障排除工作前准备：1电动滚筒应在不高于40 的环境温度下工作。2电器控制线路中应安状与所选用的电动滚筒相配套的过载、单相运行及紧急制动等保护装置，并使机体外壳有良好的接地。3 输送机的所有零部件均应按照有关规定准确无误地进行安装，然后即可进行试车。4 试车应分为空载和负载两个阶段进行。空载时，整机应运转平稳。无冲击及较大的的周期性噪声。5 负载试车应在空载试车一切正常后进行。试车时，应先开车后投料、并使物料均匀、连续和缓慢地投入，停车前应先停止加料，待物料排空后再停车。生产使用1输送机输送料前，应先空转片刻，待运转正常后方可投料。2物料的投放应均匀、连续，并避免超载。3 生产过程中应尽量避免输送机的频繁起动和制动。4 生产人员应严格遵守操作规程，以免发生安全事故。5 使用过程中，一旦发生故障，应立即停车检查，予以排除。3维护与保养:1维护11生产过程中应根据被输送物料的性质，适时进行清除，以保持输送机各部位的整洁。1.2电动滚筒每一年更换一次润滑油，发现有渗漏现象，应检查密封部位并换已损的密封件。1.3检查、调整、清扫等工作不允许在运转情况下进行。2保养在正常情况下，电动滚筒每一年中修一次。其过程如下：2.1通过滚筒左端盖上的放油孔将滚筒内的润滑油放干净。2.2将滚筒拆开，其步骤是：将左法兰轴端接线盒及左支座和左端盖螺栓拆下，再将右端盖螺栓及右支座拆下，用吊环吊起右法兰轴就可吊出。2.3将滚筒内的各零部及其内壁清洗干净。2.4重新为各轴承（包括电机轴承在内共六只），注入足够量的钙钠基润滑脂。2.5更换电机及滚筒体上的各密封圈和油封，所更换的密封圈及油封必须完整无损，光滑整园，没有微小的凸起和凹陷，也不能有折皱，其材质必须用耐油橡胶。2.6电机绕组对机壳及相互间的绝缘电阻应不小于5兆欧，否则应进行浸漆及烘干处理。2.7检查各轴承、逆止器及齿轮的磨损情况，不能用的予以更换。2.8滚筒的组装应按拆开时的相反步骤进行，并由专门人员负责，以保证质量。2.9向滚筒内注入新的N46号机油。并使液面高度达到滚筒直径的1/3。2.10按照5.1条进行试车，一切正常后可投入生产。3故障排除（见表1）故障情况检查部位原因分析维修方法滚筒停转1电路因超载导致断电或电路故障减少输送量和检修电路2电机电机损坏检修电机滚筒渗油1两端纸垫或油封纸垫或油封损坏更换纸垫或油封2两端各坚固螺栓紧固螺栓松动紧固各螺机油渗入电机1电机轴伸端油封油封磨损更换油封2润滑油液面高度注入润滑油过多使液面保持滚筒直径的1/3高度滚筒噪声异常各紧固螺栓、轴承、齿轮紧固螺栓松动，轴承、齿轮损坏1 旋紧各部位螺栓。2 不能使故障排除时，则应检查各轴承及齿轮，若损坏则更换之胶带跑偏或打滑胶带、滚筒或张紧装置1安装不良检查安装质量，重新调整之投料不对中调节投料装置，使之对中张紧装置调节不均匀调整张紧装置胶带过松张紧胶带滚筒外壳粘料清除粘料检修，若不能检修可更换之反向不逆止逆止器逆止器损坏六、 电动滚筒选用的注意事项：电动滚筒最主要的用途是作为带式输送机的驱动元件。选用电动滚筒可根据相关公式，先计算出电动滚筒所需要的驱动功率。应当注意的是，电动电动滚筒的功率在下列情况下需要的进行修正。1电动滚筒每天连续工作超过8h，电动机的功率需要提高一档。2滚筒体表面有包层的电动滚筒，电动机功率需要提高一档。3频繁起动的电动滚筒，电动机功率提高一档。4电动滚筒工作的环境温度为10 40 ，所输送物料的温度不高于60 ，海拔高度不超过1000m。七、 选型原则普能型电动滚筒不适合在腐蚀性环境或有防爆要求的场所使用，在腐蚀性环境，应使用防腐型电动滚筒。为了人身与设备的安全，在爆炸性环境中应当使用隔爆型电动滚筒。其他有特殊要求时，应使用特殊型号电动滚筒。几点附加说明1在电动滚筒的参数表中所列表面线速度通常指电源频率为50Hz时的数值，若电源频率为60Hz时，电动滚筒的表面线速度将提高20%。2电动滚筒中电动机的绝缘等级分为B级、F级和H级，其相应的组升限值参阅下表：电动机的绝缘等级及温升限值K绝缘等级BFH绕组温升限值80100125TDY 15 1.6 650 500代号滚筒功率KW 滚筒表面线速度m/s带宽mm 筒径mm1电动机2、3齿轮4轴承5齿轮轴6内齿轮机械传动的选择和设计原则机械传动类型的选择一、 机械传动类型的选择原则机械传动类型的选择关系到整个机器的运动方案设计和工作性能参数。只有经过多种方案的分析与比较，才能较合理地选用机械传动的类型。机械传动类型的选择依据1） 工作机构的性能参数；2） 动力机的机械特性3） 机械传动系统在性能，尺寸，重量和布置上的要求4） 工作环境，如高温，低温，潮湿，多尘，易燃及防暴等5） 制造工艺性和经济性要求，如制造和维修费用，生产批量，使用寿命传动效率等二、 机械传动系统的选择原则1）当动力机的功率，转速或运动形式完全符合工作机构的工况要求时，可将动力机的输出轴与工作机构的输入轴用联轴器直接联接。这种直接联接方式不仅结构最简单，而且传动效率也最高。但是，当动力机的输出轴和工作机构的输入轴不在同一轴线上时，如两轴平行，相交或交错，也需要采用一定的机械传动装置。2）在一般情况下，尽管动力机的输出功率满足工作机构的要求，但输出的转速，扭矩或运动形式很难符合工作机构的多种需要。这时就需要采某种机械传动装置。这是绝大多数机器设计的共同特点。3）在固定传动比传动系统中，当输入轴的转速保持不变时，其输出轴的转速也是不变的，既在这种情况下，如动力机可调速而工作机构的载荷又变化不大，或者工作机构有调速要求并与动力机的调速范围相适宜，可采用固定传动比传动装置。4）当工作机构要求的调速范围较大，或用动力机调速的机械特性不能满足要求时，可采用可调传动比传动中，无极变速传动结构复杂，造价较高，因而，在满足工作要求的前提下应尽量采用有级变速传动。机械传动设计原则1) 机械传动应满足机器生产过程和工艺动作的要求2) 机械传动系统应力求简单，并尽可能采用最合理的传动级数，以减小传动装置的外轮廓尺寸和提高传动精度及效率。设计时、既要考虑各种传动的特点和使用场合，又要注意各类动在传动比、圆周速度、功率和效率等方面允许的最大值和常用范围。这是确定传动级数的主要依据。3) 当机器需长期连续运转或功率较大时，应选用高效率的机械传动系统。4) 在机械传动系统中，确定各种传动的先后次序应充分考虑各自的传动特点和适用条件。如圆柱齿轮传动，为缩小传动装置的尺寸，闭式传动应放在高速级，而开式传动可放在低速级。5) 当机械传动系统只进行减速、增速或变速，而对其尺寸、结构没有特殊要求时，可将机械传动装置作成独立部件。如减速器、增速器或变速器等。设计时应力求采用各种型号的标准系列部件。对于矿山机械，如刮板输送机、提升机和各种小型绞车等，一般采用专门设计的矿用非标准减速器。6) 当工作机构对机械系统有特殊要求时，如结构应特别紧凑或运动方式需要特殊变换时，通常将机械传动系统与工作机构作成一个整体部件，或者将整体传动系统组装于机体之内成为机器不可分割的一部分。7) 我们设计的油冷式电动滚筒，其中传动简图见（附图1），其中电动机已经给定，只设计齿轮减速部分，其中包括齿轮和轴，考虑工作需求我们需把第一级齿轮传动设计成变位齿轮传动（Introduce of Modified Gear），第二级传动设计成内齿轮啮合传动。P12减速装置系统第一级齿轮的设计与校核齿轮传动应满足下列两项基本要求：1）传动平稳要求瞬时传动比不变，尽量减少冲击、振动和噪声；2）承载能力高要求在尺寸小、重量轻的前提下，齿轮的强度高、耐磨性好，在预定的期限内不出现断齿效现象。如果齿轮为标准传动时，小齿轮齿数过多，这样小齿轮的齿根厚度小而啮合次数又较多，故小齿轮的强度较低，齿根部分磨损也较严重，因此小齿轮容易损坏，同时也限制了大齿轮的承载能力。为解决这个缺点，该齿轮传动设计为变位齿轮传动：变位齿轮设计的关键问题是正确地选择变位系数，如果变位系数选择得当，可使齿轮的承载能力提高2030%；假若变位系数选择不当，反而可能降低齿轮的承载能力。一、 选择变位系数的基本原则为了提高齿轮传动的承载能力，必须分析各种齿轮传动的失效原因及破坏方式，找出主要矛盾，从而确定选择变位系数的基本原则。1对于润滑良好的硬齿面（HB350）的闭式齿轮传动，其齿面在循环应力的作用下，易产生点蚀破坏而失去工作能力，为了减小齿面的接触应力，提高接接触面强度，应当增大啮合节点处的当量曲率半径。这时应采用尽可能大的正变位，即尽量增大传动的啮合角。2对于润滑良好的软齿面（HB350）的闭式齿轮传动，一般认为其主要危险是在循环应力的作用下齿根的疲劳裂纹逐渐扩展而造成齿根折断。但是，实际上也有许多硬齿面齿轮传动因齿面点蚀剥落而失去工作能力的。因而，对这种齿轮传动，仍应尽量增大传动的啮合角（即尽量增大总变位系数），这样不仅可以提高接触强度，还能增大齿形系数y值，提高齿根的弯曲强度，必要时还可以适当地分配变位系数，使即达到两齿轮的齿根弯曲强度大致相等。3 对于开式齿轮传动，由于润滑不良，且易落入灰尘成为磨料，故极易产生齿面磨损而使传动失效。为了提高齿轮的耐磨损能力，应增加齿根厚度并降低齿面的滑动率。这也要求采用尽可能大的啮合角的正传动，并合理地分配变位系数，以使两齿轮齿根处的最大滑动率接近或相等（即）。4 对高速度或重载的齿轮传动，易产生齿面胶合破坏而使传动失效。除了应在润滑方面采取措施外，应用变位齿轮时，也应尽可能减小其齿面的接触应力及滑动率，因而它也要求尽量增大啮合角，并使。 综上所述，虽然由于齿轮的传动方式，材料和热处理的不同，其失失效果的开式各异，但为了提高承载能力而采用变位齿轮时，不论是闭式传动还是开式传动，硬齿面还是软齿面，一般情况下，都应尽可能地增大齿轮传动的啮合（即增大总变位系数）并使根处的最大滑动率接近或相等（即）。选择变位系数的限制条件1几何条件一对变位齿轮传动，要实现无侧隙啮合，就必须满足下式：式中、分别为齿轮Z、Z的变位系数啮合角；刀具的齿形角2保证齿轮加工时不根切用齿条型刀具加工标准齿轮时，不产生根切的最小齿数Z及不根切的最小变位系数分别为：式中：f齿顶高系数。当f=1, =20时， 根据公式（3）可以作出如图1的根切制线，在该右侧选取变位系数并按公式（3）分配及时，就不会产生根切。3保证有必要的重合度为保证齿轮传动的平衡性，重合度必须大于1。一般多要求1.2其计算工式为： 式中：、分别为两齿轮的齿顶压力角，-齿顶圆直径-基圆直径对于一定齿数的齿轮付（即一定时），如果限定重合度的数值，如1.2，公式（4）可以改写成：将公式（4）对变位系数求解，即可作出如2所示的1.2曲线。在该曲线的任一点上选取及时，该对齿轮传动的重合度均为1.2。可以看出，在曲线的不同点上选取变位系数时，其的数值是不一样的，因而齿轮的啮合角也是不同的。若在该曲线与等啮合角线（图2中的斜直线）的切点A取变位系数，此时啮合角为最大值（时），即，其总变位系数。为了提高齿轮的接触强度，希望选取尽可能大的啮合角这就要求在最大啮合角处选取总变位系数.另一方面，为了提高齿轮的抗胶合和耐磨损能力，还应尽量减小齿轮的滑动率，并使其相等。经过对1.2曲线和曲线的分析，一般情况下，在该二曲线的交点B（见图2）上选取变位系数时，其啮合角大都接近或等于最大啮合角，此时所得的总变位系数 大都接近或等于因此，我们可以用代替。当小齿轮数一定时，随的增加而增加，而当一定时，随小齿轮的增大，也不断增大。4、保证齿轮啮合时不干涉一齿轮的齿顶与另一齿轮根部的过渡曲线接触时，将产生过渡曲线干涉。对于齿条型刀具加工的齿轮，小齿轮，小齿轮根产生干涉的条件是：P16大齿轮齿根不产生干涉的条件是：对于一定齿数的齿轮付（即一定），将公式（5）及（5）对变位系数求解，即可作出如4的干涉限制曲线和。在该图中，曲线与大齿轮的干涉限制线的交点D大都在它与曲线的交点B之外，不必考虑它的影响，而曲线与小齿轮的干涉限制线的交点为C，若在C点外面的阴影区内选取变位系数，齿轮将产生啮合干涉，所以在C点选取变位系数是不产生啮合干涉的极限情况。P17对于不同齿数的齿轮付，曲线与小齿轮的干涉曲线的交点为C（即）是不同的。图5为的变化曲线，为了保证各种齿数的齿轮付都不产生干涉，我们规定啮合角不得不小于（对于的齿轮），不得小于0.4（如图5中的折线EPGH）。5、变位系数越大，齿轮的齿顶厚S越小，为了保证齿轮的齿顶强度，一般要求齿顶厚S按下式计算：根据对线的分析，当满足前述各项限制条件选取总变位系数，并按原则分配变位系数时，就可以保证0.4m,不必再进行验算。6用标准滚刀加工时，轮齿不完全切削的限制滚刀加工齿轮时，齿轮的齿形是由刀具齿廓在其啮合NB上范成出来的。如图6所示，当轮齿转出其齿顶与啮合线的变点B时，齿形应该加工完成了。因而滚刀的螺纹部分长度1必须大于2BC而BC=故应有：1;P18考虑到滚刀齿顶厚度的夫定，为了避免不完全切削现象，必须满足下式：可以从齿轮刀具标准中查出不同模数的滚刀的螺纹部分长度1,即当模数一定时公式(7)左端的数值是一定的。而该式右端的数什则与齿轮的齿数Z和变位系数 有关，当齿数Z一定时，变位系数 越大，则 这值就越大，越易产生不完全切削。而当变位系数一定时，只要大齿轮 能潢足公式(7)，则小齿轮Z也必然能满足。根据公式(7)和齿轮刀具标准(“机标(草案)”)规定的滚刀长度，算出了如图11中的模数限制线（m=7,m=10等线）*,在该模数限制线以下选取变位系数时，用标准滚刀加工该模数的齿轮，不会产生不完全切削现象。当m6.5时，选取变位系数将不受不完全切削条件的限制。设计时，若必须在模数限制线以上选取变位系数时，可以采用大于标准滚刀长度的非标准滚刀加工。三、变位系数的分配当根据传动的不同要求，按确定之后，还必须把分配给每个齿轮，否则，将无法计算齿轮的尺寸。变位系数分配得是否恰当，将直接影响齿轮的传动质量。根据前面的分析，我们按滑动率相等的原则分配变位系数。所谓滑动率，就是两齿面在啮合点的相对切向速度（齿面相对滑动速度）与该与的切向速度的比值。当一齿轮的齿根与另一齿轮的齿顶啮合时，齿根处的滑动率达到最大值。小齿轮的最大滑动率为：大齿轮的最大滑动率为：若令时，则有：=式中：u-齿数比，u=Z /Z将公式（10）对变位系数求解，即可作出等滑动率曲线（见图2中的曲线），在该曲线上选取变位系数时，齿轮的最大滑动率是相等的。从公式（10）还可以看出, 曲线的基本斜率主要取决于齿数比u的大小，当然，曲线的具体形状还与齿数、有关。经过对各种齿数组合的齿轮副的曲线的分析，发现当u在一定范围内时，各曲线的形状、斜率都比较接近，可以用一条斜直线近似地代替这一组曲线。为了使用方便，我们将齿数u比分为下列五个范围： 对于齿数角的齿轮，目前，国内的各种设计资料中推荐的选择变位系数方法很多，例如，发行量很大的机械零件设计手册主要推荐了西德标准DIN3992选择变位系数的三幅线图（以后简称“DIN3992”法）最近修订出版的机修手册却又主要推荐了英国的曼里特变位制（以后简称“曼里特法”），同时，它还介绍了其它一些方法；变位齿轮应用得较多的行星减速器部颁标准，却又是按照苏联的B.H.库德里也夫切提出的方法（以后简称为“库氏法”）计算变位系数的：如此等等。计算确定传动比首先根据题目所给条件计算出总的传动比，并初取各级传动比： 初取 该级传动为给定中心距的变位齿轮传动项目计算过程及说明计算结果原始数据齿数模数压力角齿顶高系数齿顶隙系数名义中切齿方法两齿轮均采用滚刀切齿主要几何参数计算分度中心距中心距变动系数啮合角变位系数补偿变位系数变位系数根据要求齿轮具有较高的接触强度和耐磨能力的条件在,齿轮副的“封闭图”上选择分度圆直径齿数比=2.14节圆直径齿顶圆直径齿高齿顶高分度圆弧齿厚 齿厚测量尺寸的计算公法线长度跨越齿数公法线长度检测基圆直径测量齿厚方法是否适用齿顶圆压力角齿顶处曲率半径工作齿根处曲率半径使时满足，经检验，均合格检查同名齿形相互位置尺寸（mm）啮合质量指标的验算啮合节距小齿轮不产生根切的验算 满足齿形干涉检验端面重合度满足齿顶厚度 即校核小齿轮用40Cr，调质处理，硬度为241HB286HB，平均取为260HB；大齿轮用45钢，调质处理，硬度为229HB286HB，平均取为240HB项目计算过程及说明计算结果齿面接触疲劳强度计算初步计算转矩齿宽系数由表12.13接触疲劳极限由图12.17 c初步计算许用接触应力（式12.15）由表12.16初步计算齿宽精度等级由表12. 6选8级精度使用系数由表12. 9动载系数由图12. 9圆周速度齿间载荷分配系数齿向载荷分布系数动载系数弹性系数由表12. 12节点区域系数由表12. 16接触强度计算的最小安全系数由表12. 14总工作时间应力循环次数由表，估计原估计应力循环次数正确接触强度计算的寿命系数许用接触验算计算结果表明，接触疲劳强度较为合适，齿轮尺寸无需调整齿根弯曲疲劳强度验算重合度系数齿间载荷分配系数齿向载荷分布系数b/h=10.4载荷系数齿形系数由图12.21应力修正系数由图12.22弯曲疲劳极限由图12.23c弯曲最小安全系数由表12.14应力循环次数由表12.15估计m=49.91原估计应力循环次数正确弯曲寿命系数由图12.24尺寸系数由图12.25许用弯曲应力验算 传动无严重过载，无需进行静强度校验减速系统第二级齿轮的设计与校核计算根据要求该级传动为内齿轮啮合传动项目计算过程及说明计算结果模数压力角传动比uU=4.21齿数分度圆直径齿距基圆齿距标准中心距啮合角齿厚齿顶高齿根高齿顶圆直径2齿根圆直径基圆直径基圆齿厚齿顶圆压力角顶圆齿厚端面重合度校核小齿轮用40，调制处理，硬度241HB286HB，平均取为260HB大齿轮用45钢，调制处理，硬度229HB286HB，平均取为240HB项目计算过程及说明计算结果接触疲劳强度验算转矩宽度系数由表12.13，取=1.0接触疲劳极限周向力=7165.875N齿宽b B=85mm使用系数由表14116=1动载系数由表14117=1.17齿向载荷分布系数=1.5348齿间载荷分布系数由表14119节点区域系数由表14120=2.5弹性系数由表14166重合度系数=0.86螺旋角系数=1总工作时间=10*300*8*0.5=12000h=12000h应力循环次数估计 据图则指数m=8.78=1.39原估计应力循环次数正确接触使用系数由表14168最小安全系数由表14169润滑剂系数由表14122=1.2速度系数由表14123=1.0粗糙度系数由表14124=0.91齿面工作硬化系数=1.11接触强度计算的尺寸强度=1计算许用接触应力=94.6许用接触应力 计算结果表明，接触疲劳强度较为合适 齿根弯曲疲劳强度验算齿向载荷分布系数=1.47齿形系数由图14125应力修正系数图14127重合度系数螺旋角系数齿轮的应力修正系数寿命系数由图 估计则指数原估计应力正确齿根圆角敏感系数由图14130齿根表面状况系数尺寸系数由图14131计算齿根应力许用齿根应力计算结果表明，齿根弯曲疲劳强度满足要求减速装置系统轴的设计与校核工作效率：取齿轮传动效率，轴承传动效率 转矩初步计算轴的最小直径初估轴径：安装轴承处的直径为轴的最小直径。轴的材料选用45钢。根据表93，A=107118，按公式 则=33轴的结构设计（1） 拟订轴上零件的装配方案轴上的零件包括大圆柱齿轮、左端轴承依次由左端装配，仅右端轴承由右端装配（2） 根据轴向定位及固定要求，确定轴各项长度和直径，见下表 轴段位置轴段直径和长度说明装大圆柱齿轮段齿轮宽度为75mm,为保证轴端挡圈能压紧齿轮，1应比1略小，故取1=73mm轴环段齿轮右端定位 按设计手册推荐轴环高度按d=d+2h=66,选用6106轴承的话，轴承无法安装，因该尺寸无特殊要求，满足轴上应力即可轴环宽度一般为轴环高度的1.4倍，及1=1.4h，取1=12mm=55装轴承段取轴承6106，内径为65取轴承宽度为18，取取轴承6106，内径为45，取轴承宽度为14，取（3） 轴上零件的轴向固定大齿轮连接出用平键连接，平键尺寸为bhl=201263,同时为保证齿轮与轴具有良好的对中性，故采用H7/r6滚动轴承与轴的周向固定是采用过盈连接保证的，选用H7/r6(4) 选择轴的材料，确定需用应力 轴的材料：该轴无特殊要求，因而选45钢，调制处理，性能数按毛胚直径的选用，由表91查得 ，；许用应力则由表95查得，。（4） 画轴的计算简图，确定许用应力计算轴的受力1、 垂直面支反力 2、 水平面支反力 3、 计算1、2、3、截面处的弯矩 截面 截面 许用应力据表的