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刮板鏈式運輸機三級圓錐齒輪減速器的設計(一)
摘要
進入21世紀，科學技術有著飛速的發(fā)展，伴隨著科學技術的發(fā)展機械制造技術也有了較大的發(fā)展。
在實際生產(chǎn)中，標準減速器不可能完全滿足機械社備的各種功能要求，故常常還要自行設計非標準的減速器，而非標準的減速器又有通用和專用兩種，而本次主要介紹刮板鏈式運輸機三級圓錐齒輪減速器的設計。
面對我國經(jīng)濟近年來的快速發(fā)展，機械行業(yè)的壯大，在國民經(jīng)濟中占重要地位的制造業(yè)領域得以健康快速的發(fā)展。由于減速器應用廣泛，為了提高質量，降低成本，便于專業(yè)化生產(chǎn)和用戶選用，使得作為制造行業(yè)重要設備的各類機加工藝裝備也有了許多新的變化。
設計既是產(chǎn)品開發(fā)周期中的關鍵環(huán)節(jié)，有貫穿于產(chǎn)品開發(fā)過程的始終。設計決定了實現(xiàn)產(chǎn)品功能和目標的方案，結構和選材。制造手段以及產(chǎn)品運行，使用和維修方法。設計不合理會導致產(chǎn)品功能不完善，成本提高或可靠性，安全性不好。嚴重的設計不合理甚至會造成的產(chǎn)品不能用或產(chǎn)品制造不出來，導致產(chǎn)品開發(fā)失敗。
減速器的裝配圖是用來表達減速器的工作原理及各零件間裝配關系的圖樣，也是制造、裝配減速器和拆繪減速器零件圖的依據(jù)，故附減速器裝配圖。
關鍵字：
減速器 圓弧錐齒輪 刮板輸送機 優(yōu)化設計 齒輪
Abstract
Enters for the 21st century, the science and technology has the rapid development, followed the science and technology development machine manufacture technology also to have the big development.
In the actual production, the standard reduction gear is impossible completely to satisfy each kind of function request which the machinery society prepares, therefore also must independently design the non-standard frequently the reduction gear, but the non-standard reduction gear also has general and the special-purpose two kinds, but this main introduction scraper chain conveyor three level of bevel gear reduction gear design.
Facing our country economy recent years fast development, the mechanical profession strength, occupied the important status in the national economy the manufacturing industry domain to be able the health fast development.Because the reduction gear application is widespread, in order to improve the quality, reduces the cost, was advantageous for the specialized production and the user selects, enables also to have many new changes as the manufacture profession important equipment each kind of machining skill equipment.
The design not only is in the product development cycle key link, has the penetration in the product performance history throughout.The design has decided the realization product function and the goal plan, the structure and the selection.The manufacture method as well as the product movement, uses and services the method.The design unreasonable can cause the product function not to be imperfect, the cost enhances or the reliability, the security is not good.The serious design is unreasonable the product which even can create not to be able to use or the product can make, causes the product development defeat.
The reduction gear assembly drawing is uses for to express the reduction gear between the principle of work and various components assembles relational the pattern, also is the manufacture, assembles the reduction gear and opens draws the reduction gear detail drawing the basis, therefore attaches the reduction gear assembly drawing.
Key words:
The reduction gear Circular arc bevel Gear scraper Conveyer Optimizes Chedesign gear.
前 言
煤炭是重要的能源之一，在世界范圍內的使用僅次于石油，屬于世界第二大使用能源。那么，這些深埋在低地餓資源是如何從地下運輸?shù)降孛娴模?br />
整個流水線是這樣的，在采區(qū)里，有采煤機把煤采下來，然后至刮板運輸機上，整個流水線由幾臺大刮板運輸機組成，煤運至刮板運輸機盡頭，下面由礦車運輸?shù)降孛妗?br />
為了充分鞏固所學的機械知識，培養(yǎng)綜合運用所學知識 的能力，掌握工程設計的步驟和方法，學會搜集資料和使用工具書的方法。我們對刮板運輸機的減速器部件重新進行了改進設計，相當有意義。
減速器是一種封閉在箱體內的齒輪或蝸桿傳動所組成的獨立的傳動裝置，通常應用于原動機和工作機之間，用來降低轉速，增大轉距或改變軸線之間的相互位置以適應工作要求。在個別情況下也用來增速，此時應成為增速器。
減速器由于結構緊湊，使用維修簡單和效率較高，在工程中得到了廣泛的應用。為了便于成批生產(chǎn)，對于某些類型的減速器已大，但沖擊力不太大的重要軸）。查《機械設計基礎》表8-11，取C=105
d≥=64.8mm
取d=69mm
二、 結構設計
1、根據(jù)軸和軸上零件配合關系，確定軸的尺寸如下頁圖2-4所示：
2、分析軸上零件的配合關系
首先在沒有壓蓋螺孔的一端與軸配合的是空心軸，空心軸和四軸之間沒有兩排滾針，中間有隔套隔角，實現(xiàn)空心軸和四軸之間是滾動配合�？招妮S右端和軸肩之間設有用耐磨材料制的止推墊，空心軸的軸向固定，右端用軸肩，左端用擋圈。
空心軸上的零件，右端依次是大直齒輪，齒輪定位.右端用擋圈，左端用套，接著裝軸承，右端用隔套定位，左端用密封套定位，接著軸承蓋，空心軸最左端裝的是內連接盤，內連接盤左端軸向定位用檔圈，外連接盤裝在軸上，軸向定位用檔圈。
四軸右端，接著空心軸的是兩個軸肩，一個是空心軸的定位，另一個是為了軸承的定位，軸承外邊設置密封殼體，內設油封。
圖2—4
第三章 齒輪設計與參數(shù)計算
第一級齒輪傳動設計與參數(shù)計算
圓弧錐齒輪傳動適用于高速傳動平穩(wěn)的場合，因此第一級齒輪傳動就選用圓弧錐齒輪傳動。根據(jù)選擇原則，材料選為：大齒輪軟小齒輪硬。
一、材料選擇：
選擇原則：大齒輪軟小齒輪硬。
根據(jù)上述選擇原則，材料選擇如下：
1、大齒輪 40cr 調質后表面高頻淬火 50HRC δ-1=50公斤/mm2
2、小齒輪 20MnVb 滲碳淬火 63HRC δ-1=60公斤/mm2
已知條件：螺旋角β=33度44~56” n1=1470r/min
i=2.57 n2=572r/min
z1=14 齒輪壽命為5年
z2=36
p1=17kw
每年工作330天，總工作時間T=330×24×5=39600小時
應力循環(huán)次數(shù) ：N1=60n1T=3.49272×109
N2=60n2T=1.35972×109
因N1,N2均大于5×106 , 故Ksw=1
按表5-9，取安全系數(shù) n1=2.5,n2=1.6
5-10, Kσ1=1.24 Kσ2=1.35
[σ0]w1=1.4×6000×1/2.5×1.24=2709.68kg.N/cn2
[σ0]w2=1.4×5000×1/2.5×1.24=3240.74kg.N/cn2
初步選定齒輪強度為8級。
二、 彎曲強度的計算：
1、取Ф2=B/L=0.3, Фdm=Ф2√i2+1 /2-ФL=0.49
按表5-11，考慮齒輪懸臂安裝，取KJ=1.25
2、設v=1m/s,由表5-12得 Kd=1.1
3、Mn1=7162p1/n1
4、傳動比I=n1/n2
5、取z1=14, z2=36（實際誤差不大）
6、當量齒數(shù)zT=z/cosθ
因f1+f2=900,I=tanf
則f2=arctani=arctan2.57=68.740
f1=900-68.740=21.260
故zT1=z1/cosf1=15.05
zT2=z2/cosf2=100
第二級齒輪傳動設計與參數(shù)計算
第二級為斜齒圓柱齒輪傳動：
一、選材
小齒輪 20MnVB 滲碳淬火 56-62ARC σ-1=525Mpa
大齒輪 40cr 表面淬火 50-55ARC σ-1=500Mpa
σHim2=1325Mpa σHim1=1400Mpa
σHim2=800Mpa σHim1=1100Mpa
由表6-10查得 SHim=1.25 SFmin=1.5
[σH1]=1400/1.25=1120Mpa
[σH2]=1325/1.25=1060Mpa
[σF1]=11100/1.25=733Mpa
[σF2]=800/1.5=533Mpa
二、參數(shù)計算
按齒面接觸疲勞強度計算：
d≥
傳遞轉矩T1=9550×103p1/n1=266965.91N.mm
載荷系數(shù)K: K=1.6
Фd=0.91
許用接觸應力 [σH]. [σH]= [σH2]=1060Mpa
i=3.38
d≥=57.33
取z1=13, z2=44
選β=100 則法面模為mn=d1cosβ/z1=4.34
取mn=15
三、中心矩
a=mn(z1+z2)/2cosβ=145.41
實際β=arcosmn(z1+z2)/2a=1.10
取100
在8-25內，合適
四、其它尺寸
分度圓直徑d1=(mn/cosβ).z1=66mm
d2=mnz2/cosβ=224mm
齒頂圓直徑da1=d1+2mn=76mm
da2=d2+2mn=234mm
齒寬b2=φdd1=0.91×66=60mm
b1=b2+(5-10)=65mm
第三節(jié) 第三級齒輪傳動設計及參數(shù)計算
第三級為直齒圓柱齒輪傳動：
一、選材：
主動輪 20MnVB
滲碳淬火 56~62HRC σ-1=522Mpa
從動輪 40Cr
表面淬火 50~55HRC σ-1=500Mpa
σF=2K1T1TFS/d1bm≤[σF]
將b=φd代入上式
m≥
σHlim1=1400Mpa σHlim2=1325Mpa
σFlim1=1100Mpa σFlim2=800Mpa
由表6-10得 SHmin=1.25 SFmin=1.5
由式6-25得[σF1]= σFlim1/ SFmin=733Mpa
[σF2]= σFlim2/ SFmin=533Mpa
取Z1=15，K=1.6
T1=9550×15.05/169=850460N•mm
Φd取0.5，TFS1=4.7 TFS2=4.2
YFS1/[σF1]=4.7/733=7.54×10-3
m≥=5.67 取m=6
參數(shù)計算
取Z1=15 ，Z2=43
d1=mz=15×6=90mm
b2=90×0.89=80mm
b1=b2+=80+6=86mm
d2=MZ2=43×6=258mm
ha=0.8×6=4.8mm
hf=（0.8+0.25）×6=6.3mm
第四章 傳動裝置的布置及傳動參數(shù)的計算
傳動裝置的布置原則
傳動方案的總體布置如下：
1、電動機輸出軸與一軸用凸緣式聯(lián)軸器聯(lián)接，起到過載保護作用。
2、一軸和二軸位置關系為垂直，而圓弧錐齒輪使用于兩交錯軸傳動，并且圓錐齒輪又使用于高速級，因此第一級齒輪傳動用圓弧錐齒輪。優(yōu)點有：
（1）重迭系數(shù)大，可超過2，故傳動平穩(wěn)。
（2）因重迭系數(shù)較大，故承載能力較高，且磨損均勻，使用壽命較長。
（3）小齒輪最小齒數(shù)Zmin=5，故可以獲得大傳動比和減小傳動尺寸。
3、第二級齒輪傳動用斜齒輪傳動。
4、第三級齒輪傳動用直齒圓柱齒輪傳動，采用軸與空心軸結構，安裝在空心軸一端的連接盤與安裝在軸上的連接盤用保險銷連接，起到過載保護。
電動機選擇
一、電動機類型選擇
因鏈式刮板輸送機用于煤井下面，工作環(huán)境惡劣，選擇的電動機要考慮到防塵，防暴，防水保護 ，因此，我們試選用JDSB類型電機。
二、電動機額定功率的確定
電動機的功率選擇合適與否，對電動機工作性能和經(jīng)濟性能都有影響。若功率小于工作要求，電動機將長期在過載下工作，發(fā)熱嚴重，降低電動機的使用壽命。若功率選的過大，則電動機價格增高，能量又不能充分利用，造成浪費，所以為確定合適的電動機功率，應首先計算出工作機的最大使用功率。
1、工作機最大使用功率Pw
（1）若已知工作機工作阻力為F，圓周速度v（m/s)則
Pw=Fv/1000чw （2-1）
其中v=0.59m/s
чw=0.97（鏈輪和一對軸承的總傳動效率）
F=18742N
將以上數(shù)值代入（2-1） 得
Pw=18742×0.59/0.97×1000=11.4kw
（2）電機至工作機的總效率ч
通過查表得：ч聯(lián)=1 ч承=0.98
ч錐齒=0.96 ч斜齒=0.96
ч直齒=0.97 鏈輪傳動（包括一對軸承）ч=0.97
則ч總=1×0.98×0.96×0.98×0.96×0.98×0.97×1×0.98=0.82
（3）所需電動機功率Pd'
Pd'=Pw/ч總 (2-2)
其中Pw=11.4kw ч總=0.82
將上列數(shù)值代入（2-2）
Pd'=11.4/0.82=13.9kw
（4）電動機額定功率Pd的確定
由于煤井用刮板運輸機工作制為24小時制，即連續(xù)工作制，負載變化大，電動機易
熱，因此額定功率應比Pd'大得多，通常取Pd=(1.2-1.3)Pd',經(jīng)查閱電機手冊，取電機功率17kw。
三、電動機轉速的選擇
鏈輪軸工作轉速為nw=60×1000v/πD （2-3）
一鏈輪直徑，依據(jù)巷道空間大小，合理性，初步設計D=191mm v=0.59m/s
把上列數(shù)據(jù)代入式（2-3）得
nw=60×1000v/π=59r/min
按表推薦的各類傳動比范圍
直齒：i=3-4
斜齒：i=3-5
圓弧錐齒輪：i=2-3
則總傳動比推薦范圍
i'=i直i斜i弧=2×3×2-4×5×3=12-60
電動機的轉速可選范圍為：
n0'=i'×nw=(12-60)×59=1068-5340r/min
查表取n=1470r/min
第三節(jié) 總傳動比計算及分配
一、 總傳動比的計算
總傳動比是指電動機的滿載轉速n0與工作機轉速nw之比，即:
i=n0/nw=1470/59=24.95
二、 各級傳動比分配
經(jīng)過思考計算，經(jīng)標準化，由專業(yè)廠進行生產(chǎn)，用戶可根據(jù)工作要求選用標準減速器。
第一章 緒論
用與中SFD-320/17B型刮板運輸機主要適用于小型煤礦的緩傾斜薄或極薄煤層爆破采煤的工作面內運輸煤炭。
17B型為單鏈型系列化產(chǎn)品，具有較高的標準化，通用化水平，產(chǎn)品具有體積小，重量輕，使用維護簡單容易，安全可靠，能整體彎曲推移等特點。
本次設計只針對減速器內部結構進行了改進，減速器的三級齒輪變速，由一對圓形錐齒輪，一對圓柱斜齒輪變速，由一對圓柱圓柱斜齒輪和一對圓柱直齒輪組成，減速器第四軸采用軸與空心軸結構，安裝在空心軸一端的連接盤與安裝在軸上的連接盤用保險銷連接，使用過程中當輸送機瞬間過載或刮板鏈刮卡等現(xiàn)象發(fā)生時，保險銷被切斷，電動機卸載，起到保護電動機的作用，為了防止在保險銷被切斷時四軸與軸套發(fā)生劇烈摩擦發(fā)熱出現(xiàn)卡死現(xiàn)象，在進行四軸設計時在四軸與軸套間加了兩排滾針，這樣的話四軸與軸套間的滑動摩擦就變成了滾動摩擦，大大的減小了二者間的摩擦力。第四軸密封殼體上有注油孔，減速器的箱體結構為上下對稱，可翻轉180度使用，以適用煤礦工作面安裝需要，在翻轉使用時，透氣塞應安裝在減速器上部，油塞在下部。
第二章 軸及軸上零件的設計
第一節(jié) 軸及軸上零件的設計
一、 確定軸的最小直徑
選取軸的材料為40Gr調質，（用于載荷較大，但沖擊不太大的重要軸），查《機械設計基礎》表8-11取C=105。
可得：dmin= =23.58mm
取：d=40mm
二、 軸的結構設計
1、確定軸上零件的裝配方案，如圖2-1所示：
圖2-1 軸上零件的裝配方案
2、按軸向定位要求確定各軸段直徑和長度
軸段①：軸段①與聯(lián)軸器通過鍵相連，查手冊，凸緣式聯(lián)軸器因軸的最小直徑為40，因此選用內孔為40ｍｍ的聯(lián)軸器，各部分尺寸如圖2-1所示，因此初步設定①段直徑為40ｍｍ，長度為60ｍｍ。
軸段②：為了便于安裝，應使軸段①右端制出軸肩取軸肩高度ｈ=2.5ｍｍ.（ｈ＞0.07ｄ）所以軸段②直徑為d=45ｍｍ.根據(jù)減速器與一軸壓蓋的結構，一軸壓蓋右端面，通過調整螺母固定在減速器右端面上，一軸壓蓋最小內孔設計成47ｍｍ，總長設計為65ｍｍ。其中包括②段和③段，②段長度為42ｍｍ，裝油封一端的軸承右端軸向定位用兩個圓螺母、中間設置防松墊片、進行軸承間的軸向定位。
軸段③：一軸軸承選用ＧＢ⒉⒐⒎-⒍⒋，滾動軸承7610，其內徑為50ｍｍ，軸段③長度為25ｍｍ，在③和④過渡處設一個槽，讓軸承左端一小段覆蓋溝槽，目的是為了軸承軸向定位到靠、溝槽長度Ｌ=3ｍｍ、深ｈ=1ｍｍ。
軸段④：此處裝軸承、軸承寬度為44ｍｍ，可取④長為41ｍｍ，軸承右端用擋圈定位。
軸段⑤：此處不裝任何零件，為了方便裝軸承，以及加工中的困難，把⑤段ｈ減小1ｍｍ。
軸段⑥：此處裝軸承，直徑50ｍｍ、ｌ=44ｍｍ。
軸段⑦：放置擋油盤、軸徑減�。ǎ�=2ｍｍ）。
軸段⑧：設計直徑60ｍｍ、寬度4ｍｍ。
軸段⑨：為圓弧錐齒輪。
軸承放在軸承套內、軸承套與箱體上的圓弧面配合，軸承套的固定，是在軸承套內兩軸承中間設一個圓柱孔，通過螺釘，從箱體上固定，軸向定位，在端面用調整螺母固定。
三、 軸的強度較核
因缺乏此方面的經(jīng)驗，不再做以下計算，憑前人的設計經(jīng)驗，借鑒優(yōu)良設計方案，軸的強度中夠（后3根軸類同）
第二節(jié) 軸參數(shù)及軸上零件設計
一、確定軸的最小直徑
選取軸的材料為40MNVB調質（用于載荷系數(shù)較大，但沖擊不太大的重要軸）查《機械設計基礎》表8-11取Ｃ=105
ｄ≥ =31.56mm
�。�=50mm
二、軸的結構設計
1、確定軸上零件裝配方案，如圖2-2所示：
圖2-2 軸
2、按軸向定位要求確定各軸段軸徑及長度
軸段①：裝軸承、因最小直徑為50ｍｍ，因此運用內徑為50ｍｍ的軸承，ＧＢ297-64滾動軸承7610，軸承寬度ｌ=43ｍｍ，因此�、俣伍L度ｌ=45ｍｍ。
軸段②：裝配圓弧錐齒輪，設置軸肩以進行軸承軸向定位，軸段②直徑設計為ｄ=55ｍｍ，長度ｌ=60ｍｍ。
軸段③：此處不裝配任何零件，只起軸肩作用，對圓弧錐齒輪起到軸向定位作用，設置平鍵對齒輪進行周向定位，軸徑ｄ=62ｍｍ、ｌ=38ｍｍ。
軸段④：此處為斜齒輪軸（將在第四章敘述設計)。
軸段⑤：只起過渡作用，因齒輪軸軸徑較大，而一根又必須用同一型號的軸承，因此需要有個過渡軸徑取ｄ=62ｍｍ、長度取ｌ=12ｍｍ。
軸段⑥：裝軸承，�。�=50ｍｍ、ｌ=43ｍｍ。
第三節(jié) 軸參數(shù)及軸上零件設計
一、計算軸的最小直徑
選取軸的材料為40Gr調質（用于載荷較大，但沖擊力不太大的重要軸），查《機械設計基礎》表8-11取C=105
ｄ= =46.57mm
取d=55mm
二、 軸的結構設計
圖2-3 軸上零件裝配方案
1、確定軸上零件裝配方案，如圖2-3所示：
2、按軸向定位要求確定各軸段直徑及長度尺寸
軸段①：此處裝軸承，因經(jīng)設計計算，三軸最小直徑為55ｍｍ，因此所用內徑為55ｍｍ的ＧＢ297-64滾動軸承7611型的軸承，所以①段軸徑取ｄ=55ｍｍ，軸長�。�=47ｍｍ。
軸段②：為了保證軸承軸向定位，此處設置了軸肩，軸徑取ｄ=70ｍｍ，軸長取ｌ=47ｍｍ。
軸段③：為直齒輪軸（其具體尺寸設計將在第四章中設計完成）。
軸段④：裝配斜齒輪，周向固定用平鍵，軸向固定左邊在軸段③和④之間設一個軸肩，右邊定位用擋圈，軸徑取ｄ=62ｍｍ，軸長�。�=70ｍｍ。
軸段⑤：安裝軸承，左邊用擋圈定位，右邊用軸承蓋定位，軸徑�。�=55mm，軸長�。�=5mm。
第四節(jié) 參數(shù)及軸上零件設計
一、 計算軸的最小直徑
選取軸的材料為40Cr調質（用于載荷系數(shù)較2 5 減速器第二軸
3 HG4-629-67 油封PD75×100×12 1 傳動部盲軸
4 HG4-629-67 油封PD85×110×12 1 減速器第四軸
5 HG4-629-67 油封PD130×150×15 2 第四軸
6 GB1237-76 “O”形密封圈80×3.1 1 第四軸
7 GB1237-76 “O”形密封圈120×5.7 1 第四軸
結 論
在我剛開始接到這一個課題時，面對問題我茫然不知所措,我感覺到有一定的難度，我所學習的知識明顯感覺到不適應這重大范圍、大規(guī)模的設計工作。在設計中，查閱大量資料、總結概括將零碎的知識化為有機的整體，以及對每個具體問題的分析。實踐經(jīng)驗的缺乏，使我不停的反復校核，其過程繁雜而單調。當設計完后，感覺還可以的。盡管設計過程中有很多的困難，圖紙畫的還不盡善盡美，可是每一步都是經(jīng)過我的反復思考而得出的結論。
總之，設計是再創(chuàng)造的過程末期靈活性很大，為今后的設計，工作打下了堅實的基礎。不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了，有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結論：知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。
通過了這一段時間的設計，我覺得這是對我3年所學的知識一次充分的檢測。這也使我更加認識到了知識的重要性，雖然3年所學的東西有限。可是，通過這一次的改造，也使我更深地認識到了我身上還存在著一定的不足之處，在我以后工作的道路上，我將不斷的努力，積極的改正，爭取使自己成為一名合格的大學生。為我們的祖國貢獻出自己的一份力量。
這次的設計，對于我來說，它是一次理論上的設計，并未付之于現(xiàn)實�？赡苓@次設計還存在著一定的不足，請指導老師和領導給予批評和指導，我將誠心接受您的教導。
致 謝
三個多月的畢業(yè)設計就要結束了，在這一段時間里，我感到自己的收獲是非常大的，使我在專業(yè)技能、團隊協(xié)作等很多方面都有了很大的提高。
首先，向本設計的指導老師——趙老師表示最誠摯的謝意。在自己緊張的工作中，仍然盡量抽出時間對我們進行指導，時刻關心我們的進展狀況，督促我們抓緊學習。趙老師給予的幫助貫串于設計的完全過程，從借閱參考資料到現(xiàn)場的實際操作，他都給予了指導，不僅使我學會逗樂書本中的知識，更學會了學習操作方法。也懂得了如何把握設計重點，如何合理安排時間和論文的編寫，同時在畢業(yè)設計過程中，他和我們在一起共同解決了設備出現(xiàn)的各種問題。
其次，感謝同學們對我的支持，在我進行資料查找時，是他們給了我信心和力量！
在整個課題的設計中，也用到了以前所學的知識。尤其是機械制造基礎和其它專業(yè)課程。老師還教給了我們遇到問題，如何去分析問題、解決問題的方法。使我們受益匪淺。從接受課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設計論文，我得到了趙老師精心的指導和無微的幫助，尤其是在課題設計的前期準備工作和設計的過程中，導師提出了許許多多寶貴的設計意見，在最后的論證修改過程中趙老師還在百忙之中，抽出時間為我們提供了必要的指導和幫助。這使得我們能夠順利的完成畢業(yè)設計工作，在短暫的一個月的相處時間里，趙老師淵博的知識、敏銳的思路和實事求是的工作作風給我留下了深刻的印象，這也將對我不久的工作，起到很大的鼓動作用，將使得我終身受益，謹此向老師表達我衷心的感謝和崇高的敬意！
我再次向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W表示感謝！感謝河南工程學院的各位老師三年來對我們的教育，感謝學院能給我們提供這次非常好的學習實踐機會！
參考文獻
[1] 孫寶釣，羅華，郅瑤等.機械設計課程設計[M]，北京:機械工業(yè)出版社,2002年；
[2] 楊黎明, 林道澄.機械原理及機械零件[M]，北京:高等教育出版社,2003年；
[3] 岳平山, 范更生, 孟慶云等.機械設計基礎[M]，北京：石油工業(yè)出版社，2003年；
[4] 盧頌峰, 李平林, 楊曉延等.機械零件課程設計手冊 [M]，中央廣播電視大學出版社,2002年；
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[6] 吳道權. 機械加工手冊[M]，哈爾濱工業(yè)大學,1992年；
[7] 陳立德.機械設計基礎課程設計指導書[M]，高等教育出版社1986年.
[8]上海市職業(yè)技術教育課程改革與教材建設委員會組編.液氣壓傳動.北京：機械工業(yè)出版社，2001.9
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[10]許福玲. 液壓與氣壓傳動. 武漢：華中科技大學出版社，2001.
[11]張世偉.《液壓傳動系統(tǒng)的計算與結構設計》.寧夏人民出版社.1987.
[12]中央電大《液壓傳動輔導教材》編寫小組.《液壓傳動輔導教材》.中央電大出版社.
[13]羅華，郅瑤等.機械設計課程設計[M]，北京:機械工業(yè)出版社,2002年
第一節(jié) 軸及軸上零件的設計
一、 確定軸的最小直徑
選取軸的材料為40Gr調質，（用于載荷較大，但沖擊不太大的重要軸），查《機械設計基礎》表8-11取C=105。
可得：dmin= =23.58mm
�。篸=40mm
二、 軸的結構設計
1、確定軸上零件的裝配方案，如圖2-1所示：
圖2-1 軸上零件的裝配方案
2、按軸向定位要求確定各軸段直徑和長度
軸段①：軸段①與聯(lián)軸器通過鍵相連，查手冊，凸緣式聯(lián)軸器因軸的最小直徑為40，因此選用內孔為40ｍｍ的聯(lián)軸器，各部分尺寸如圖2-1所示，因此初步設定①段直徑為40ｍｍ，長度為60ｍｍ。
軸以及在課堂上老師傳授給我們的各類齒輪的最佳傳動比，初選i1=2.57 i2=3.38 i3=2.87
第四節(jié) 傳動參數(shù)的計算
一、各軸轉速計算：
Ⅰ軸 n1=n0=1470r/min
Ⅱ軸 n2= n1/i1
Ⅲ軸 n3= n2/i2
Ⅳ軸 n4= n3/i3
二、 各軸功率的計算：
P1=Pdч聯(lián)=17×1=17kw
P2=P1ч承ч齒=17×0.98×0.96=15.99kw
P3=P2ч承ч齒=15.99×0.98×0.96=15.05kw
P4=P3ч承ч齒=15.05×0.98×0.97=14.30kw
三、 各軸轉矩計算：
Td=9550×pd/n0=9550×17/1470=110.44N·m
T1=Td=110.44 N·m
T2=9550×p2/n2=9550×15.99/572==266.97 N·m
T3=9550×p3/n3=9550×15.05/169=850.46 N·m
T4=9550×p4/n4=9550×14.3/59=2314.66N.m
第五章 箱體設計
產(chǎn)品型號 序 號 代 號 型 號 數(shù) 量 安裝位置
SGD-320/17B 1 GB297-64 7610 2 第一軸
2 GB297-64 7610 2 第二軸
3 GB297-64 7611 2 第三軸
4 GB286-64 3520 2 第四軸
減速器箱體是支承和固定輪系零件的重要零件。它的設計合理與否，將直接影響減速器的工作性能，如傳動件的嚙合精度、潤滑與密封等。另外，其重量較大，加工也比較復雜，所以在設計箱體結構時必須綜合考慮傳動質量和加工工藝等問題。
一．保證箱體具有足夠的剛度
在箱體結構設計中，首先應考慮要有足夠的剛度。因為箱體的剛度不夠，會在加工和工作過程中產(chǎn)生不允許的變形，從而引起軸承座孔中心線偏斜，影響減速器的正常工作。由此可見，保證軸承座的剛度尤為重要，故應使軸承座有足夠的厚度。
二．箱體結構應便于潤滑和密封
當減速器傳動件采用浸油潤滑時，減速器中滾動軸承則采用飛濺潤滑或刮板潤滑。為了保證良好的密封性，箱蓋與箱座的結合面應精加工。
三．箱體結構應具有良好的工藝性
箱體結構工藝性的好壞，對提高勞動生產(chǎn)率以及便于檢修維護等都有直接影響，設計時應特別注意。
箱體上下蓋完全對稱，箱體跳轉180度就可以放在機頭架另一側，一適應井下復雜的地形運輸機安裝。
減速器橫向側面設置兩個凸耳，內設圓孔，用M24的螺栓經(jīng)過墊塊加固在機頭上，減速器一軸這邊的端面設計成法蘭盤，面上設計一個止口，保證和連接罩可靠配合。
在減速器側面和上面設一個螺孔和一軸軸承套相通，所以實現(xiàn)軸承套的周向固定。
在減速器側面和上面設置了較多的肋板，一加強箱體強度。上下面肋板設置同、一高度，可以使減速器放置平穩(wěn)。
在左端肋板和右端肋板處吊耳組成一個三角形吊起減速器時比較平穩(wěn)。肋板厚度250mm。
上面設置一個油孔，在一軸軸承盒的周向固定螺孔，減速器壁厚10mm大齒輪和減速器內壁間隙，為10mm。
附表一
產(chǎn)品軸承一覽表
產(chǎn)品型號 序 號 代 號 型 號 數(shù) 量 安裝位置
SGD-320/17B 1 GB297-64 7610 2 第一軸
2 GB297-64 7610 2 第二軸
3 GB297-64 7611 2 第三軸
4 GB286-64 3520 2 第四軸
附表二
隨機工具一覽表
產(chǎn)品型號 代 號 名 稱 數(shù) 量 用 途
17B Q/EM11-71 扳手8 1 緊固機頭架上側面上的導向鍵
Q/EM14-71 扳手19×160 2 緊固U形螺栓等
Q/EM14-71 扳手36×280 1 緊固減速器與機頭架的連接螺栓
附表三
產(chǎn)品潤滑部位潤滑油品質及潤滑周期表
產(chǎn)品型號 序 號 代 號 潤滑部位 潤滑油質 潤滑周期
17B 1 ISE0101G 減速器箱內空間齒輪和軸承潤滑 11號汽缸油或KNC-102礦用難燃齒輪油 每三個月更換一次
每月補充一次
2 ISE010101A 減速器第一軸7610軸承兩側空間 2號鈉基潤滑脂SYB1402-62 每月潤滑補充一次
3 ISE010104B 迷宮槽及腔孔 2號鈉基潤滑脂SYB1402-62 每月補充一次
4 ISE0102A 盲軸軸承座內空間 2號鈉基潤滑脂SYB1402-62 每三個月更換一次
附表四
產(chǎn)品油封一覽表
產(chǎn)品型號 序號 代號 名稱 數(shù)量 安裝部位
17B 1 HG4-629-67 油封PD45×62×12 1 減速器第一軸
2 HG4-629-67 油封PD50×72×1生。為我們的祖國貢獻出自己的一份力量。
這次的設計，對于我來說，它是一次理論上的設計，并未付之于現(xiàn)實�？赡苓@次設計還存在著一定的不足，請指導老師和領導給予批評和指導，我將誠心接受您的教導。
致 謝
三個多月的畢業(yè)設計就要結束了，在這一段時間里，我感到自己的收獲是非常大的，使我在專業(yè)技能、團隊協(xié)作等很多方面都有了很大的提高。
首先，向本設計的指導老師——趙老師表示最誠摯的謝意。在自己緊張的工作中，仍然盡量抽出時間對我們進行指導，時刻關心我們的進展狀況，督促我們抓緊學習。趙老師給予的幫助貫串于設計的完全過程，從借閱參考資料到現(xiàn)場的實際操作，他都給予了指導，不僅使我學會逗樂書本中的知識，更學會了學習操作方法。也懂得了如何把握設計重點，如何合理安排時間和論文的編寫，同時在畢業(yè)設計過程中，他和我們在一起共同解決了設備出現(xiàn)的各種問題。
其次，感謝同學們對我的支持，在我進行資料查找時，是他們給了我信心和力量！
在整個課題的設計中，也用到了以前所學的知識。尤其是機械制造基礎和其它專業(yè)課程。老師還教給了我們遇到問題，如何去分析問題、解決問題的方法。使我們受益匪淺。從接受課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設計論文，我得到了趙老師精心的指導和無微的幫助，尤其是在課題設計的前期準備工作和設計的過程中，導師提出了許許多多寶貴的設計意見，在最后的論證修改過程中趙老師還在百忙之中，抽出時間為我們提供了必要的指導和幫助。這使得我們能夠順利的完成畢業(yè)設計工作，在短暫的一個月的相處時間里，趙老師淵博的知識、敏銳的思路和實事求是的工作作風給我留下了深刻的印象，這也將對我不久的工作，起到很大的鼓動作用，將使得我終身受益，謹此向老師表達我衷心的感謝和崇高的敬意！
我再次向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W表示感謝！感謝河南工程學院的各位老師三年來對我們的教育，感謝學院能給我們提供這次非常好的學習實踐機會！
參考文獻
[1] 孫寶釣，羅華，郅瑤等.機械設計課程設計[M]，北京:機械工業(yè)出版社,2002年；
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[7] 陳立德.機械設計基礎課程設計指導書[M]，高等教育出版社1986年.
[8]上海市職業(yè)技術教育課程改革與教材建設委員會組編.液氣壓傳動.北京：機械工業(yè)出版社，2001.9
[9]章宏甲.液壓與氣壓傳動.第2版.北京：機械工業(yè)出版社，2001.
[10]許福玲. 液壓與氣壓傳動. 武漢：華中科技大學出版社，2001.
[11]張世偉.《液壓傳動系統(tǒng)的計算與結構設計》.寧夏人民出版社.1987.
[12]中央電大《液壓傳動輔導教材》編寫小組.《液壓傳動輔導教材》.中央電大出版社.
[13]羅華，郅瑤等.機械設計課程設計[M]，北京:機械工業(yè)出版社,2002年
軸段③：一軸軸承選用ＧＢ⒉⒐⒎-⒍⒋，滾動軸承7610，其內徑為50ｍｍ，軸段③長度為25ｍｍ，在③和④過渡處設一個槽，讓軸承左端一小段覆蓋溝槽，目的是為了軸承軸向定位到靠、溝槽長度Ｌ=3ｍｍ、深ｈ=1ｍｍ。
軸段④：此處裝軸承、軸承寬度為44ｍｍ，可�、荛L為41ｍｍ，軸承右端用擋圈定位。
軸段⑤：此處不裝任何零件，為了方便裝軸承，以及加工中的困難，把⑤段ｈ減小1ｍｍ。
軸段⑥：此處裝軸承，直徑50ｍｍ、ｌ=44ｍｍ。
軸段⑦：放置擋油盤、軸徑減�。ǎ�=2ｍｍ）。
軸段⑧：設計直徑60ｍｍ、寬度4ｍｍ。
軸段⑨：為圓弧錐齒輪。
軸承放在軸承套內、軸承套與箱體上的圓弧面配合，軸承套的固定，是在軸承套內兩軸承中間設一個圓柱孔，通過螺釘，從箱體上固定，軸向定位，在端面用調整螺母固定。
三、 軸的強度較核
因缺乏此方面的經(jīng)驗，不再做以下計算，憑前人的設計經(jīng)驗，借鑒優(yōu)良設計方案，軸的強度中夠（后3根軸類同）
第二節(jié) 軸參數(shù)及軸上零件設計
一、確定軸的最小直徑
選取軸的材料為40MNVB調質（用于載荷系數(shù)較大，但沖擊不太大的重要軸）查《機械設計基礎》表8-11取Ｃ=105
ｄ≥ =31.56mm
�。�=50mm
二、軸的結構設計
1、確定軸上零件裝配方案，如圖2-2所示：
圖2-2 軸
2、按軸向定位要求確定各軸段軸徑及長度
軸段①：裝軸承、因最小直徑為50ｍｍ，因此運用內徑為50ｍｍ的軸承，ＧＢ297-64滾動軸承7610，軸承寬度ｌ=43ｍｍ，因此�、俣伍L度ｌ=45ｍｍ。
軸段②：裝配圓弧錐齒輪，設置軸肩以進行軸承軸向定位，軸段②直徑設計為ｄ=55ｍｍ，長度ｌ=60ｍｍ。
軸段③：此處不裝配任何零件，只起軸肩作用，對圓弧錐齒輪起到軸向定位作用，設置平鍵對齒輪進行周向定位，軸徑ｄ=62ｍｍ、ｌ=38ｍｍ。
軸段④：此處為斜齒輪軸（將在第四章敘述設計)。
軸段⑤：只起過渡作用，因齒輪軸軸徑較大，而一根又必須用同一型號的軸承，因此需要有個過渡軸徑�。�=62ｍｍ、長度�。�=12ｍｍ。
軸段⑥：裝軸承，�。�=50ｍｍ、ｌ=43ｍｍ。
第三節(jié) 軸參數(shù)及軸上零件設計
一、計算軸的最小直徑
選取軸的材料為40Gr調質（用于載荷較大，但沖擊力不太大的重要軸），查《機械設計基礎》表8-11取C=105
ｄ= =46.57mm
取d=55mm
二、 軸的結構設計
圖2-3 軸上零件裝配方案
1、確定軸上零件裝配方案，如圖2-3所示：
2、按軸向定位要求確定各軸段直徑及長度尺寸
軸段①：此處裝軸承，因經(jīng)設計計算，三軸最小直徑為55ｍｍ，因此所用內徑為55ｍｍ的ＧＢ297-64滾動軸承7611型的軸承，所以①段軸徑�。�=55ｍｍ，軸長�。�=47ｍｍ。
軸段②：為了保證軸承軸向定位，此處設置了軸肩，軸徑取ｄ=70ｍｍ，軸長取ｌ=47ｍｍ。
軸段③：為直齒輪軸（其具體尺寸設計將在第四章中設計完成）。
軸段④：裝配斜齒輪，周向固定用平鍵，軸向固定左邊在軸段③和④之間設一個軸肩，右邊定位用擋圈，軸徑取ｄ=62ｍｍ，軸長取ｌ=70ｍｍ。
軸段⑤：安裝軸承，左邊用擋圈定位，右邊用軸承蓋定位，軸徑取ｄ=55mm，軸長�。�=5mm。
第四節(jié) 參數(shù)及軸上零件設計
一、 計算軸的最小直徑
選取軸的材料為40Cr調質（用于載荷系數(shù)較大，但沖擊力不太大的重要軸）。查《機械設計基礎》表8-11，取C=105
d≥=64.8mm
取d=69mm
二、 結構設計
1、根據(jù)軸和軸上零件配合關系，確定軸的尺寸如下頁圖2-4所示：
2、分析軸上零件的配合關系
首先在沒有壓蓋螺孔的一端與軸配合的是空心軸，空心軸和四軸之間沒有兩排滾針，中間有隔套隔角，實現(xiàn)空心軸和四軸之間是滾動配合�？招妮S右端和軸肩之間設有用耐磨材料制的止推墊，空心軸的軸向固定，右端用軸肩，左端用擋圈。
空心軸上的零件，右端依次是大直齒輪，齒輪定位.右端用擋圈，左端用套，接著裝軸承，右端用隔套定位，左端用密封套定位，接著軸承蓋，空心軸最左端裝的是內連接盤，內連接盤左端軸向定位用檔圈，外連接盤裝在軸上，軸向定位用檔圈。
四軸右端，接著空心軸的是兩個軸肩，一個是空心軸的定位，另一個是為了軸承的定位，軸承外邊設置密封殼體，內設油封。
圖2—4
第三章 齒輪設計與參數(shù)計算
第一級齒輪傳動設計與參數(shù)計算
圓弧錐齒輪傳動適用于高速傳動平穩(wěn)的場合，因此第一級齒輪傳動就選用圓弧錐齒輪傳動。根據(jù)選擇原則，材料選為：大齒輪軟小齒輪硬。
一、材料選擇：
選擇原則：大齒輪軟小齒輪硬。
根據(jù)上述選擇原則，材料選擇如下：
1、大齒輪 40cr 調質后表面高頻淬火 50HRC δ-1=50公斤/mm2
2、小齒輪 20MnVb 滲碳淬火 63HRC δ-1=60公斤/mm2
已知條件：螺旋角β=33度44~56” n1=1470r/min
i=2.57 n2=572r/min
&nb
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