二级斜齿轮减速器的设计数控技术应用专业毕业设计毕业论文

《二级斜齿轮减速器的设计数控技术应用专业毕业设计毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二级斜齿轮减速器的设计数控技术应用专业毕业设计毕业论文（30页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、毕 业 论 文（设 计） 评定成绩：题 目二级斜齿轮减速器的设计副标题 性 质： 毕业论文 毕业设计学生姓名年 级系 别专 业指导教师黑龙江林业职业技术学院毕业设计任务书2009年2月20日毕业设计题目二级斜齿轮减速器的设计指导老师董德友职称工程师专业名称数控技术及应用班级数控50601学生名称吴奇龙学号5010060133设计要求1 完成专业的外文翻译2 绘制相应的零件图3 某些零件的设计计算4 绘制二级斜齿轮减速器的装配图5 编写设计说明书完成毕业课题的计划安排序号内容时间安排1专外翻译1月20日2月16日2布置课题，收集相关资料2月18日3月04日3设计方案3月05日3月11日4 编写说

2、明书，修改论文3月12日4月03日5上交资料，准备答辩4月04日4月20日答辩提交资料毕业设计资料至少提前一周交指导老师计划答辩时间2009年4月20日 机械系 2009年2月20日目录第一章 传动方案-61 电动机-61.1选型说明-61.2 所需功率及额定功率-61.3 额定转速-61.4 电机型号及安装尺寸-62各轴转速、转矩及传递功率-73联轴器-83.1 选型说明-83.2 联轴器型号-84传动方案说明-9第二章齿轮传动-111齿轮传动-111.1 主要传动参数-111.2 齿轮-132 齿轮的加工工艺-13第三章 轴及轴毂连接-241 减速器各轴结构设计-241.1 高速轴-241

3、.2 低速轴-242 减速器各轴强度验算-252.1 高速轴-252.2 低速轴-273键联接工作能力验算-274 轴的加工工艺-28第四章 轴承-321 减速器各轴所用轴承-322 高速轴轴承寿命计算-322.1 预期寿命-322.2 寿命验算-32第五章减速器的润滑与密封-34第六章 减速器箱体及其附件-351 箱体-352 主要附件-36小结-38参考文献-39致谢-40摘要本次设计的课题是二级斜齿轮减速器在传动装置中的应用，通过合理的计算得出相应的机器部件，同时也分析了部分零件的加工工艺和一些附件的设计与计算过程。本次设计注重的是几个常见的几零件的加工工艺分析和部件的计算，这样使得对设

4、计减速器有更深层的认识，同时也强调了对减速器总体结构的认识和一些转配的方法。在整个设计中计算占很大的比例，因为只有精确的数据才能够得出相应的部件，从而是减速器获得良好的工作性能和技术要求。关键词：工艺分析、计算、减速器第一章传动方案1 电动机1.1 选型说明根据两班连续单向工作制，选用闭型Y系列三相交流鼠笼式异步电动机，电压380伏，它属于一般用途的全封闭自扇冷电动机。其结构简单，工作性能可靠，价格低廉，维护方便。由于减速器输出轴与轮毂之间不可固定，故采用可移式联轴器。又因为所传递的扭矩不大，因此采用弹性柱销联轴器。1.2所需功率及额定功率工作机所需功率 kW电动机输出功率 传动装置的总效率

5、=式中，、分别为从电动机至卷筒轴之间的各传动机构和轴承的效率。由2 P7表24查取V带传动效率=0.94，滚动轴承效率=0.98，圆柱齿轮传动效率=0.96，弹性联轴器效率=0.99，则=0.940.9820.960.990.86故 kW电动机额定功率由2 P196表20-1选取 kW1.3额定转速为了便于选择电动机转速，先推算电动机转速的可选范围。由2 P4表2-1查得V带传动常用传动比范围，单级圆柱齿轮传动比范围，则电动机转速可选范围为= r/min可见，同步转速为1000r/min、1500 r/min、3000r/min的电动机均符合。由于尺寸小、成本低、传递扭矩小，尽可能选择高转速，

6、故选择同步转速为1500r/min的电动机。1.4电机型号及安装尺寸根据同步转速为1500r/min，额定功率5.5 kW，查2 P196表20-1确定电机型号为Y132S-4。查2 P197表20-2电机外形示意图如（图一）所示（图一）电机外形尺寸及安装尺寸如（表一）所示电动机型号尺寸HABCDEFCDGKABADACHDAABBHALY132S-413221614089388010833122802101353156020018475（表一）2各轴转速、转矩及传递功率设电动机轴为0轴，减速器高速轴为轴，低速轴为轴，鼓轮轴为轴各轴转速： r/min r/min r/minr/min各轴输入功

7、率： kW kW kW kW各轴输出功率： KW KW各轴输入转矩： Nm Nm Nm Nm各轴输出转矩： Nm Nm各轴转速、转矩及传递功率（理论值）汇总如（表三）所示项目电动机轴（0）高速轴（）低速轴（）鼓轮轴（）输出输入输出输入输出输入转速（r/min）1440655142142功率（kW）5.124.814.714.534.444.4转矩（Nm）33.9670.1368.67304.66298.61295.92传动比2.24.611效率0.940.940.97（表三）3联轴器3.1选型说明综合比较5种联轴器，由于减速器输出轴与轮毂之间不可固定，故采用可移式联轴器。又因为所传递的扭矩不大

8、，因此采用弹性柱销联轴器。它是利用若干非金属材料制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中，以实现两轴的联接。柱销通常用尼龙制成，而尼龙有一定的弹性。传动装置是独立底座，减速器输出轴与鼓轴不固定，弹性柱销联轴器能补偿两轴间较大的相对位移，结构简单、更换方便。并且具有吸振和缓冲能力，且一般用于高速级中，小功率轴系的传动，可用于经常正反转，起动频繁的场合。3.2联轴器型号由1P269表17-1查得联轴器工作情况系数 名义转矩 Nm由1P269表17-1确定计算扭矩 Nm根据的值查2 P164表17-4选用联轴器HL340112 GB5014-85联轴器外形示意图如（图二）所示（图二）联轴器外形及安装尺寸

9、如 (表四)所示型号公称扭矩Tn（Nm）许用转速n(r/min)轴孔直径d(mm)轴孔长度J1型D(mm)转动惯量（kgm2）许用补偿量L1L轴向径向角向HL3630500040841121600.610.15030（表四）4传动方案说明传动装置平面布置简图如（图三）所示（图三）传动装置主要参数及主要部件型号如（表五）所示电动机 型号额定功率（kW）满载转速（r/min）堵转转矩最大转矩 质量 （kg）额定转矩额定转矩Y132S-45.514402.22.368联轴器 型号公称扭矩Tn（Nm）许用转速n(r/min)轴孔直径d(mm)D (mm)转动惯量（kgm2）HL363050004016

10、00.6（表五）传动方案已由设计任务书给定，为V带-单级斜齿圆柱齿轮传动。将传动能力较小的V带传动布置在第一级，由于V带的转速较大则单根V带额定功率P较大，这样带轮的带数和轮径相对而言就此较小，使得结构紧凑。此外V带有弹性，放在第一级吸振效果好。若将齿轮放在第一级，由于d2,使得齿轮结构减小的作用不大，同时也会引起很大的噪音，布置不合理。因此，将带轮放在第一级，有利于整个传动系统结构紧凑、匀称，同时有利于发挥其传动平稳、缓冲吸振、减小噪音的特点。设计任务书规定为室内工作，即要求工作不宜在恶劣环境中进行，规定工作机双班制工作、单向运转，使用期限为6年，即工作及使用寿命较短。闭式齿轮传动的润滑及防

11、护条件最好。而在相同的工况下，斜齿轮传动可获得较小的几何尺寸和较大的承载能力。采用传动较平稳，动载荷较小的斜齿轮传动，使结构简单、紧凑。而且加工只比直齿轮多转过一个角度，工艺不复杂。因此采用单级斜齿圆柱齿轮传动方案是合理的。综上所述，本方案从任务书所给定的条件设计的方案具有合理性，可行性。第二章 齿轮传动1齿轮传动1.1主要传动参数选择材料及确定许用应力小齿轮用45钢调质，齿面硬度230HBS大齿轮用45钢正火，齿面硬度180HBS由1 P166图11-7得 Mpa， Mpa根据1 P165表11-4，因软齿面，故取 Mpa Mpa Mpa由1 P168图11-10得 Mpa， Mpa根据1

12、P165表11-4，因软齿面，故取 Mpa Mpa按齿面接触强度设计按齿轮减速器初定9级精度制造按不大的中等冲击载荷的电动机驱动，由1 P164表11-3取载荷系数按软尺面圆柱齿轮传动取齿宽系数 小齿轮上的转矩 Nm单级圆柱齿轮减速器传动比 所以取小齿轮的齿数 ，则大齿轮的齿数 ，取 齿轮实际传动比 初步选取螺旋角 模数 由1 P57表4-1取 mm确定中心距 mm mm齿宽 mm mm ，取mm实际螺旋角 齿轮的圆周速度 m/s参照1 P162表11-2可知选用9级精度是合适的计算齿轮几何参数分度圆直径 mm mm齿顶圆直径 mm mm齿根圆直径 mm mm齿顶高 mm齿根高 mm全齿高 m

13、m齿轮材料及主要参数如（表七）所示齿轮齿数材料热处理表面硬度（HBS）分度圆直径（mm）小齿轮2745钢调质23056.08大齿轮12945钢正火180267.92传动传动比中心距（mm）模数 （mm）螺旋角计算齿宽（mm）4.78162265（表七）1.2齿轮小齿轮结构形式的简要说明由于齿根圆直径 mm，会造成与轴径很接近，因此可以将齿轮与轴做成一件，故采用齿轮轴。大齿轮结构形式的简要说明由于齿根圆直径 mm在150500mm的范围内，因此采用腹板式。又因为生产批量不大，故采用自由锻。齿轮几何尺寸如（表八）所示齿轮号分度圆直径（mm）齿顶圆直径（mm）齿根圆直径（mm）齿宽 （mm）齿顶高

14、（mm）齿根高 （mm）156.0860.0851.087022.52267.92271.92262.926522.5（表八）2 齿轮的加工工艺齿轮是齿轮传动的主要传动元件，其功用是传递运动和动力。目前在机械、仪器、仪表中应用很广泛，因此生产上加工齿轮的数量很大，其加工精度也较高。齿轮加工包括相当于一般盘类、轴类零件的轮体加工和有特殊表面的齿形加工。其中工作性能、承载能力、使用寿命及工作精度等，都与齿轮本身的质量有着密切关系。1齿轮的功用和结构特点齿轮的功用齿轮在机器和仪器中应用极为广泛，其功用是按一定的传动比传递运动和动力。例如：齿轮在减速器中起到降低转速的作用，从而达到所需的转速。齿轮的结

15、构特点齿轮因其在机器中的功用不同而结构各异，但总是由齿圈和轮体组成。在齿圈上均布着直齿、斜齿或人字齿等齿形，按齿圈上轮齿的分布形式，齿轮可分为直齿轮、斜齿轮和人字齿轮等。而轮体上有轮辐、轮毂、孔、键槽等，工艺上按轮体的结构形式，齿轮可分为盘类、齿轮轴和齿条等。轮体的结构形式直接影响齿轮的加工工艺过程。单齿圈盘类齿轮的结构工艺性最好，可采用任何一种齿形加工方法加工轮齿；双联或三联等多齿圈齿轮的小齿圈的加工受齿圈间轴向距离的限制，其齿形加工方法的选择就受到限制，加工工艺性差。如果齿轮精度要求高，需要剃齿或磨齿时，通常将多齿圈齿轮做成单齿圈齿轮的组合结构。2齿轮传动的技术要求（1）齿轮传动的精度要求

16、齿轮的制造精度对机器的工作性能、承载能力。噪声及使用寿命影响很大，因此，齿轮制造必须满足齿轮传动的使用要求。传动的准确性（运动精度） 主动轮转过一个角度时，从动轮应按给定的传动比转过相应的角度。要求齿轮在一转中，转角误差的最大值不能超过一定的限度，也称转角精度。传递运动的平稳性（工作平稳性） 要求齿轮传动平稳，无冲击；振动和噪声小，这就需要限制齿轮传动时，瞬时传动比的变化，也称齿转角精度。齿面接触的均匀性（接触精度） 指齿轮在传递动力的过程中，为保证载荷分布均匀，要求齿轮工作时齿面接触要均匀，并保证有一定的接触面积和符合要求的接触位置，以免产生应力集中和齿面过早磨损，而降低齿轮的使用寿命。传动

17、侧隙的合理性 对相互啮合的齿轮而言，其非工作面必须留有一定的间隙，即为齿侧间隙，其作用是储存润滑油，使工作齿面形成油膜，减少磨损；同时可以补偿热变形、弹性变形、加工误差和安装误差等因素引起的侧隙减小，以免在齿轮工作时出现卡死和烧伤现象。但对分度齿轮和工作时需要正反转的齿轮，齿侧间隙要小，以免造成分度误差和换向冲击。以上四点要求，根据齿轮传动装置的用途和工作条件而有所不同。例如，滚齿机分度蜗杆副，读数仪表所用的齿轮副，对传动准确性要求高，工作平稳性也有一定要求，而对载荷的均匀性要求一般不严格。我国机械工业部于1983年制定了渐开线圆柱齿轮公差新标准JB179-83，该标准对齿轮及齿轮副规定了12

18、个精度等级。对于分度用的齿轮，主要要求运动精度；对于高速传动用齿轮，主要要求工作平稳性；对于重载低速用齿轮，主要要求接触精度。（2）圆柱齿轮的齿坯精度要求齿坯加工主要包括带孔齿轮的孔加工、端面加工；连轴齿轮的顶尖孔加工、外圆及端面加工，齿圈外圆加工。由于齿轮的内孔、外圆和端面常作为定位、测量及装配的基准，所以对齿坯加工必须规定一定的技术要求。标准GB179-83还规定了齿坯公差、齿坯基准面径向和端面跳动公差。3齿轮的材料、毛坯及热处理（1）齿轮的材料齿轮的材料按照使用时的工作条件进行选择。一般情况下，高速传动用齿轮，齿面易产生疲劳点蚀，应选用齿面硬度高的材料，例如，38CrMoAlA氮化钢，这

19、种材料热处理变形小，氮化处理后表面可得到一层硬度很高的氮化层；低速、重载、有冲击环境下工作的齿轮，齿面受压产生塑性变形或磨损，且轮齿易被折断，应选择机械强度大、齿面硬度高、芯部韧性好的材料，例如18CrMnTi,渗碳淬火，芯部具有良好的韧性，齿面硬度可达56-62HRC；一般载荷平稳的齿轮，可先用45钢、40Cr等材料，进行正火、调质或表面淬火处理；非传力齿轮可以用部淬火钢、铸铁、夹布胶木及尼龙等材料。（2）齿轮的毛坯齿轮的毛坯形式主要有棒料、锻件和铸件。棒料用于小尺寸、结构简单且对强度要求低的齿轮；锻件用于要求强度高、耐磨、耐冲压的齿轮；铸件用于结构复杂、尺寸大的齿轮。对于直径大于400mm

20、-600mm的齿轮，一般用铸造方法制造毛坯。为减少机械加工量，对大尺寸、低精度的齿轮可以直接铸出轮齿。结构复杂的小齿轮可用精密铸造、压力铸造、热轧及冷挤、粉末冶金等新工艺制造出具有轮齿的齿坯。（3）齿轮的热处理齿轮的热处理分为轮体热处理和齿面热处理：轮体热处理是指齿轮齿坯锻造及粗加工之后，安排正火、调质处理，其目的是消除锻造及粗加工引起的内应力、改善材料的切削性能、获得良好的综合力学性能及为齿面热处理作组织准备。齿面热处理是指对齿轮轮齿齿面进行渗碳淬火、高频淬火、氮化处理等表面热处理，其目的是提高齿面硬度及耐磨性。4斜齿圆柱齿轮的加工工艺过程综合圆柱齿轮的工艺路线可用得出齿轮的加工工艺路线大致

21、为：毛坯制造及热处理齿坯加工齿形加工齿端加工齿圈热处理精基准修正齿形精加工终结检验。5圆柱斜齿轮加工工艺过程分析（1）定位基准的选择齿轮的加工精度要求较高，加工较为复杂，因此为保证加工质量，应尽量按基准重合原则选择齿轮的定位基准，并且可能在整个加工工艺过程中保持基准统一。对于带孔齿轮，一般选择内孔和一个端面作为定位基准，基准端面相对内孔的端面园跳动应符合标准规定。当生产批量较小，不采用专用心轴以内孔定位时，也可选择外圆作为定位基准，找正装夹，此时外圆相对内孔的径向圆跳动要有严格的要求。（2）齿坯加工齿形加工前的齿轮加工称为齿坯加工。由于齿坯的内孔、端面、外圆作为齿形加工于测量、齿轮装配时的基准

22、，所以齿坯的加工精度对整个齿轮的加工精度有重要的影响。齿坯加工的主要内容包括齿坯孔和端面、齿圈外圆的加工，其加工方案除受齿轮的结构和尺寸影响外，主要取决于生产类型。单件小批生产的齿坯加工 单件小批生产加工齿坯时，一般是齿坯的孔、端面、外圆的粗、精加工都在卧式车床上完成。先车好一端，再调头车另一端。此时，要特别注意使孔和基准端面的精加工在一次安装中完成，以保证其相互之间的位置精度。（3）齿端加工齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等，经过倒圆、倒尖、倒棱后的齿端形状。齿端倒圆或倒尖后，在轴上滑动时易于进入啮合；倒棱可以去除齿端的锐边，这些锐边经渗碳淬火后会很脆，齿轮传动时以崩溃，对工作不利。

23、（4）粗基准的修正齿轮淬火后基准孔常会发生变形，为了保证齿轮精加工质量，在齿形精加工前必须先对基准孔进行修正。圆柱形内孔可采用推孔或磨孔。推孔生产率高，用于孔未淬硬的齿轮；磨孔生产率较低，但加工精度高，特别适用于整体淬火内孔较硬的齿轮，或孔径较大齿厚较薄的齿轮。需要注意的是，磨孔时应以分度圆定位。这样磨后的齿轮齿圈径向跳动量较小，有利于后续的磨齿加工精度的保证。（5）齿轮的检验为了确保齿轮的加工质量，齿轮在加工中和加工终结都要安排检验工序。加工中安排的检验内容，主要根据各工序的工艺要求而定。例如齿坯加工后，要检验基准孔的尺寸精度、基准端面的端面跳动；滚齿或插齿后，要检验留剃量或留磨量、齿圈径向

24、跳动量；剃齿后，要检验公法线长度变动量，抽验齿形、齿向精度；基准孔修正后，检验孔径和端面的圆跳动等。齿轮的终结检验项目，新标准对各公差组规定了检验组，具体选择时可根据齿轮的精度等级和实际检测条件确定。（6）齿形加工齿形加工是指利用专用切削刀具在工件毛坯表面加工出具有多个相同曲线型面的一种加工方法。齿形加工方法按加工中有无切削，可分为有屑加工和无屑加工。无屑加工时近年来发展起来的一种新工艺，它包括热轧、冷轧、精锻和粉末冶金等。无屑加工具有生产率高、材料消耗少和成本低等优点。但由于受材料塑形的影响，加工精度还不够高，目前还未广泛应用。尽管如此，无屑加工方法仍是齿形加工方法的重要发展方向。齿形的有屑

25、加工由于加工精度高，目前仍是齿形加工的主要方法。常见齿形切削加工方法汇于下表常见的齿形加工方法齿形加工方法刀 具机 床加工精度及适用范围 仿形法成形铣齿模数铣刀铣 床加工精度及生产率均较低，一般精度为9级以下拉 齿齿轮拉刀拉 床精度和生产率均较高，但拉刀多为专用、制造困难、价格高，故只在大量生产时用之，宜于拉内齿轮 展成法滚 齿齿轮滚刀滚齿机通常加工6-10级精度齿轮，最高能达4级。生产率较高，通用性大，常用以加工直齿、斜齿的外啮合圆柱齿轮和蜗轮插 齿插齿刀插齿机通常能加工7-9级精度齿轮，最高达6级。生产率较高，通用性大，适于加工内外啮合齿轮、扇形齿轮、齿条等剃 齿 剃齿刀剃齿机能加工5-7

26、级精度齿轮，生产率，主要用于齿轮滚插预加工后，淬火前的精加工珩 齿珩磨轮珩齿机能加工6-7级精度齿轮，多用于经过剃齿和高频淬火后，齿形的精加工磨 齿砂 轮磨齿机能加工3-7级精度齿轮，生产率较低，加工成本较高，多用于齿形淬硬后的精密加工对于6-7级精度的齿轮，它的加工方案：磨齿方案：滚（插）齿齿端加工热处理修正基准磨齿。这种加工方案，生产率低，适用于单件小批生产或淬火后变形较大的齿轮。磨齿是目前齿形加工中精度最高、齿面粗糙度最小的加工方法。因此，5级精度以上齿轮的齿形加工均采用磨齿方案。6斜齿圆柱齿轮齿形加工方法圆柱齿轮常用的有直齿和斜齿渐开线齿轮两种，其齿形的法向截面曲线为渐开线。渐开线齿形

27、传动的最大优点是不论在渐开线的任何点啮合，其瞬时传动比恒定不变。渐开线直齿和斜齿轮在结构上的区别在于其齿形线的形状不同；直齿圆柱齿轮齿线为直线，并平行于齿轮的轴心线，而斜齿圆柱齿轮的齿线为螺旋线，并与齿轮的轴心线有一定的夹角。用于成形齿形表面的机械设备，称之为齿轮加工设备（机床）。齿轮加工机床种类繁多，大致可以分为圆柱齿轮加工机床和圆锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床常用的有滚齿机、插齿机、磨齿机等；圆锥齿轮加工机床常用的有刨齿机、铣齿机、拉齿机等。齿形加工原理齿轮加工的关键是齿面加工。目前，齿面加工的主要方法是刀具切削加工和砂轮磨削加工。前者由于加工效率高，加工精度较高，因而是目前广泛采

28、用的齿面加工方法。后者主要用于齿面的精加工，效率一般比较低。按照加工原理，齿面加工可以分为成形法和展成法两大类。（1）成形法成形法是利用与被加工齿轮的齿槽断面形状一致的刀具，在齿坯上加工出齿面的方法。成形铣削一般在普通铣床上进行。铣削时工件安装在分度头上，铣刀旋转对工件进行切削加工，工作台作直线进给运动，加工完一个齿槽，分度头将工件转过一定角度，再加工另一个齿槽，依次加工出所有齿槽。当加工模数大于8mm的齿轮时，采用指状铣刀进行加工。铣削斜齿圆柱齿轮必须在万能铣床上进行。铣削时工作台偏转一个角度，使其等于齿轮的螺旋角，工件在随工作台进给的同时由分度头带动作附加旋转运动而形成螺旋齿槽。常用的成形

29、齿轮刀具有盘形铣刀和指状铣刀。后者适于加工大模数的直齿、斜齿齿轮，特别是人字齿轮。用成形铣刀加工齿轮时，齿轮的齿廓精度是由铣刀切削刃形状来保证的，而渐开线齿廓的形状是由齿轮的模数和齿数决定的。所以齿轮的模数、齿数不同，渐开线齿廓就不一样，因此，要加工出准确的齿廓，每一个模数，每一种齿数的齿轮，就相应地需要用一种形状的齿轮铣刀。这样做显然是行不通的。在实际生产中，是将同一模数的齿轮，按其齿数分为8组，每一组只用一把铣刀。（2）展成法展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即把齿轮副(齿条一齿轮或齿轮一齿轮)中的一个制作为刀具，另一个则为工件，并强制刀具和工件作严格的啮合运动而展成切出齿廓。 在

30、滚齿机上滚齿加工的过程，相当于一对交错轴斜齿轮互相啮合运动的过程，因此，当齿轮滚刀按给定的切削速度转动时，它在空间便形成一个以等速v移动着的假想齿条，当这个假想齿条与被切齿轮按一定传动比作啮合运动时，便在轮坯上逐渐切出渐开线的齿形。齿形的形成是由滚刀在连续旋转中依次对轮坯切削的数条刀刃线包络而成。常用加工方法（1）滚齿滚齿加工时根据展成法原理来加工齿轮轮齿的。滚刀实际上是一个斜齿圆柱齿轮，当机床的传动系统使滚刀和工件严格地按一对斜齿圆柱齿轮的速比关系作旋转运动时，滚刀就可以在工件上连续不断地切出齿轮轮齿来。滚切斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮和直齿圆柱齿轮一样，其端面均为渐开线。所不同的是，斜齿圆柱齿

31、轮的齿宽方向不是直线而是一条螺旋线。因此，从成形运动的角度来看，加工斜齿圆柱齿轮，仍然需要两个成形运动：一个是形成渐开线（母线）的展成运动；它是由刀具的旋转和工件的修正两部分合成；另一个是形成螺旋线（导线）的成形运动，这个运动与加工螺纹形成螺旋线的运动有相同之处，即是一个复合运动，它由工件的旋转和刀具沿工件轴向移动复合而成，当工件旋转一转时刀具应沿工件轴向移动一个导程的距离。直齿和斜齿圆柱齿轮的区别在于导线的不同，我们只需要分析斜齿圆柱齿轮的导线的形成方法，即可了解滚切斜齿圆柱齿轮的成形原理。加工斜齿圆柱齿轮的传动原理图，与滚切直齿圆柱齿轮的传动原理图相比较，传动系统多了一条传动链和一个运动合

32、成机构。刀架和工件之间传动联系保证刀架直线移动一个导程时，通过合成机构使工件得到的附加转动为一转。这条传动链与车床上形成螺旋线的进给传动链的性质一样，属于内联系传动链。除此之外，滚切斜齿圆柱齿轮的传动联系和实现传动联系的各条传动链，都与直齿齿轮时相同。（2）插齿插齿加工的原理类似于一对圆柱齿轮相啮合，其中一个是工件，而另一个是端面磨有前角，齿顶及齿侧均磨有后角的齿轮。（3）剃齿剃齿是精加工齿轮齿形的一种方法。剃齿加工原理相当于一对斜齿齿轮副的啮合过程，能进行剃齿切削的必要条件是齿轮副的齿面间有相对滑动，相对滑移的速度就是剃齿的切削速度。（4）磨齿磨齿是用于对淬硬的圆柱齿轮的齿面进行精加工的重要

33、方法，它能纠正齿轮在预加工中所产生的各项误差，因而适用于高精度齿轮、齿轮刀具及标准齿轮等的加工。其主要缺点是生产效率低，设备制造成本高，同时要求操作者应具有较高的技术水平。磨齿方法分为两类：一是成型法加工，一是展成法加工。大部分磨齿机床系采用展成法工作。用成型法加工用成型法磨齿的设备称之为成型砂轮磨齿机，它所用的砂轮的截面形状被修正或与工件齿槽形状完全一致的齿形曲线。用成型法即可加工内齿轮也可以加工外齿轮。用展成法加工这种磨齿方法是采用两个碟形砂轮的工作棱边（宽约0.5mm）形成假想齿条的两个侧面，砂轮常用的有三种倾斜角。用碟形砂轮磨齿的加工精度较高，其主要原因是砂轮工作棱边很窄，磨削接触面积

34、小，磨削力和产生热量都比较小。金刚石刀尖修整砂轮时的移动轨迹，只垂直于砂轮轴线，不必准确地通过砂轮中心，因此，砂轮的修整精度较高。同时，这类机床采用砂轮自动修正与补偿装置，以便始终砂轮的工作精度。其缺点时砂轮的刚性差，只能采用较小的磨削用量，生产效率较低。（5）珩齿珩齿是齿轮的一种光整加工方法，通常安排在齿轮的最后一次热处理工序之后进行。铣齿插齿滚齿剃齿珩齿磨齿6齿坯的加工工艺过程 序 号 工 序 内 容 定 位 基 准 毛坯铸造 正火1粗车外圆和端面(留精车加工余量1mm-1.5mm)，钻镗孔外圆2拉控端面3精车外圆，端面及槽至图样要求端面和孔4检验5滚齿（）留剃量mm端面和孔6倒角端面和孔

35、7钳工去毛刺8剃齿公法线长度至尺寸上限端面和孔9齿部渗碳淬火10磨齿端面和孔11铣凹槽孔和外圆12检验第三章 轴及轴毂连接1 减速器各轴结构设计1.1高速轴选材由于高速轴为齿轮轴，因此选用45钢，调质处理。确定各轴段直径轴2 遵循定位轴肩的轴肩直径差可取610mm且轴上装密封元件和轴承盖，查2 P158表16-10，轴径应与骨架油封内径一致，故 mm轴3 装滚动轴承，故应与初选深沟球轴承6308内径一致， mm轴4 有一个工艺轴肩，故 mm轴5 由于是齿轮轴，故 mm轴6 与轴4一致，故 mm轴7 与轴3一样装深沟球轴承6308，故 mm高速轴与轴上零件装配简图如（图六）所示（图六）1.2低速

36、轴选材轴的材料选用45钢，正火处理。确定各轴段直径轴2 遵循定位轴肩的轴肩直径差可取610mm且轴上装密封元件和轴承盖，查2 P158表16-10，轴径应与骨架油封内径一致，故 mm 轴3 装滚动轴承，故应与初选深沟球轴承6210内径一致， mm 轴4 形成工艺轴肩且装大齿轮，应于齿轮孔径相配合符合标准尺寸，查2 P117表11-2，故 mm 轴5 形成定位轴肩，故 mm 轴6 与轴3一样装深沟球轴承6210，故 mm2 减速器各轴强度验算2.1高速轴小齿轮的各啮合分力压力角，螺旋角，高速轴输入转矩 Nm，小齿轮分度圆直径 mm，作用在轴上的压力 N圆周啮合分力 N径向啮合分力 N轴向啮合分力

37、 N两滚动轴承中心线之间的距离 mm轴承中心线至轴伸中心线之间的距离 若小齿轮为左旋水平面支承反力 N N垂直面支承反力 N 的支承反力 N N水平面弯矩 Nm Nm垂直面弯矩 Nm所产生的弯矩 Nma-a截面产生的弯矩为 Nm合成弯矩 Nm Nm危险截面的当量弯矩轴的扭切应力是脉动循环变应力，取折合系数 Nm危险截面处轴的直径轴的材料选用45号钢，调质处理。 由1 P226 表14-1查得 强度极限Mpa，由1 P231表14-3查得许用弯曲应力Mpa，则 mm装小齿轮的轴径取60.08 mm 28.74 mm，故高速轴符合弯扭强度要求。力学模型、弯矩图、扭矩图如（图七）所示力学模型水平面支

38、承反力图水平面弯矩图垂直面支承反力图垂直面弯矩图的支承反力图所产生的弯矩图合成弯矩图轴传递的扭矩图低速轴（略）3键联接工作能力验算轴与大齿轮周向固定的键大齿轮宽mm, 公称直径mm ，Nm选择A型键，由2 P140表14-1查得 mm，mm，根据L系列，取LB，则L取56 mm，工作长度mm根据轮毂材料为钢，轻微冲击，由1 P155表10-10查得许用挤压应力Mpa 符合挤压强度要求由此可得，轴与大齿轮的周向固定使用键A1656 GB1096-79轴与大带轮的周向固定的键大带轮宽mm，公称直径 mm， Nm选择C型键，由2 P140表14-1查得 mm，mm，根据L系列，取LB，则L取56 m

39、m，工作长度mm根据轮毂材料为铸铁，轻微冲击，由1 P155表10-10查得许用挤压应力Mpa 符合挤压强度要求由此可得，轴与大带轮的周向固定使用键C1056 GB1096-79轴与联轴器的周向固定的键联轴器宽mm，公称直径 mm，Nm选择C型键，由2 P140表14-1查得 mm，mm，根据L系列，取LB，则L取80 mm，工作长度mm根据轮毂材料为钢，轻微冲击，由1 P155表10-10查得许用挤压应力Mpa 符合挤压强度要求由此可得，轴与联轴器的周向固定使用键C1280 GB1096-794轴的加工工艺轴类零件是常见的典型零件之一。按轴类零件结构形式不同，一般可分为光轴、阶梯轴和异形轴三

40、类；或分为实心轴、空心轴等。1 主要技术要求：（1）尺寸精度轴颈是轴类零件的主要表面，它影响轴的回转精度及工作状态。轴颈的直径精度根据其使用要求通常为IT69，精密轴颈可达IT5。（2）几何形状精度轴颈的几何形状精度（圆度、圆柱度），一般应限制在直径公差点范围内。对几何形状精度要求较高时，可在零件图上另行规定其允许的公差。（3）位置精度主要是指装配传动件的配合轴颈相对于装配轴承的支承轴颈的同轴度，通常是用配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动来表示的；根据使用要求，规定高精度轴为0.0010.005mm，而一般精度轴为0.010.03mm。此外还有内外圆柱面的同轴度和轴向定位端面与轴心线的垂直度要求等

41、。（4）表面粗糙度根据零件的表面工作部位的不同，可有不同的表面粗糙度值，例如普通机床主轴支承轴颈的表面粗糙度为Ra0.160.63um，配合轴颈的表面粗糙Ra0.632.5um，随着机器运转速度的增大和精密程度的提高，轴类零件表面粗糙度值要求也将越来越小2零件图样分析（1）分析零件图输出轴上图所示零件是减速器中的输出轴。它属于阶梯轴类零件，由圆柱面、轴肩、螺纹、螺纹退刀槽、砂轮越程槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，各环槽的作用是使零件装配时有一个正确的位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。根据工作性能

42、与条件，该输出轴规定了主要轴颈135，外圆120以及轴环有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该输出轴的关键工序是轴颈和外圆的加工。（2）确定毛坯该输出轴材料为42CrMo，因其属于传动轴，故选42CrMo合金钢可满足其要求。本输出轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择160mm的合金钢作毛坯。（3）确定主要表面的加工方法输出轴大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成形。由于该输出轴的主要表面的公差等级(IT6)较高，表面粗糙度Ra值(Ra=0.8 um)较小，故车削后还需磨削。外圆表面的加工方案可为：粗车半精车磨削

43、。（4）确定定位基准合理地选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。由于该输出轴的主要配合表面及轴肩面对基准轴线均有径向圆跳动和端面圆跳动的要求，它又是实心轴，所以应选择基准轴线为基准，采用“一尖一顶”的装夹方法，以保证零件的技术要求。粗基准采用毛坯的外圆。中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆装夹两次钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出一端外圆；然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹(有时在上工步已车外圆处搭中心架)，车另一端面，钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。（5

44、）划分阶段对精度要求较高的零件，其粗、精加工应分开，以保证零件的质量。该传动轴加工划分为三个阶段：粗车(粗车外圆、钻中心孔等)，半精车(半精车各处外圆、台阶和修研中心孔及次要表面等)，粗、精磨(粗、精磨各处外圆)。各阶段划分大致以热处理为界。（6）热处理工序安排轴的热处理要根据其材料和使用要求确定。对于传动轴，正火、调质和表面淬火用得较多。该轴要求渗碳淬火处理，并安排在粗车各外圆之后，半精车各外圆之前。综合上述分析，传动轴的工艺路线如下：下料车两端面，钻中心孔粗车各外圆渗碳淬火修研中心孔半精车各外圆，车槽，倒角车螺纹划键槽加工线铣键槽修研中心孔磨削检验。（7）加工尺寸和切削用量传动轴磨削余量可

45、取0.5mm，半精车余量可选用1.5mm。加工尺寸可由此而定，见该轴加工工艺卡的工序内容。车削用量的选择，单件、小批量生产时，可根据加工情况由工人确定；一般可由机械加工工艺手册或切削用量手册中选取。（8）拟定工艺过程定位精基准面中心孔应在粗加工之前加工，在渗碳淬火之后和磨削之前各需安排一次修研中心孔的工序。渗碳淬火之后修研中心孔为消除中心孔的热处理变形和氧化皮，磨削之前修研中心孔是为提高定位精基准面的精度和减小表面粗糙度值。拟定传动轴的工艺过程时，在考虑主要表面加工的同时，还要考虑次要表面的加工。在半精加工100mm、120mm外圆时，应车到图样规定的尺寸，同时加工出各退刀槽、倒角和螺纹；三个

46、键槽应在半精车后以及磨削之前铣削加工出来，这样可保证铣键槽时有较精确的定位基准，又可避免在精磨后铣键槽时破坏已经加工的外圆表面。在拟定工艺过程时，应考虑检验工序的安排、检查项目及检验方法的确定。第四章 轴承1 减速器各轴所用轴承由于传动主要受径向载荷、同时承受一定的轴向载荷，所以选用深沟球轴承。高速轴因承受载荷较大，直径系列取中系列，故选用6308。低速轴承受载荷相对较小，直径系列取轻系列即可，故选用6210。减速器各轴所用轴承代号及尺寸如（表九）所示型号外形尺寸（mm）安装尺寸（mm）额定动载荷Cr(kN)额定静载荷C0r(kN)内径 d外径 D宽度 BD1 minD2 maxra max高

47、速轴630840902348801.531.222.2低速轴62105090205783127.019.8（表九）2 高速轴轴承寿命计算2.1预期寿命 r/min，双班制每天工作16小时，一年以250天计，使用年限为6年，则h2.2寿命验算初选轴承类型6308，由（表九）可知N，N通过高速轴的强度计算可知：N，N，N假设小齿轮为左旋水平面支承反力 N N垂直面支承反力 N的支承反力 N N径向载荷 N N轴向载荷 ， N确定当量动载荷 查1 P260表16-12得 ，则， N ，则， N ，故 N综上所述，即小齿轮左旋，轴承的寿命越接近于预期寿命，因此小齿轮采用右旋会更合理。选用深沟球轴承63

48、08是合适的，平均每6年更换一次。第五章 减速器的润滑与密封1 齿轮传动的润滑方式根据2 P19表3-3，由于我们所设计的是单级圆柱斜齿齿轮减速器且圆周速度所以此齿轮传动机构采用油池的润滑方式，浸油深度h=10 mm。2 滚动轴承的润滑方式根据2 P20表3-4，脂润滑适用于齿轮减速器。由于所设计的齿轮减速器且圆周速度，所以采用脂润滑。3减速器润滑油油面高度的确定传动件浸入油中的深度要适当，即要避免搅油损失太大，又要保证充分的润滑。油池应保持一定深度的储油量，以保证润滑和散热。所设定的 mm4油量验算根据书2 P31，单级减速器每传递1kW功率所需油量约为350700 cm 3。现已知传递的功

49、率kW，则所需油量为1683.53367 cm 3。内壁长cm，宽cm，cm实际油量 因此，减速器油量适宜。5减速器各处密封方式内密封：由于轴承用润滑脂润滑，为了防止轴承中的润滑脂被箱内齿轮啮合时挤出的油冲刷、稀释而流失，需在轴承内侧设置挡油盘。外密封：在减速器的输入轴和输出轴的外伸段，应在轴承盖的轴孔内设置密封件。由于轴承的润滑方式采用脂润滑，在此采用骨架油封。它是利用密封圈的密封唇弹性和弹簧的压紧力，使密封唇压紧在轴上来实现密封的。其特点是密封性能好，工作可靠。查2 P158表16-10根据直径确定其型号高速轴 骨架油封 38628 GB9877.1-88低速轴 骨架油封 50728 GB9877.1-88第六章 减速器箱体及其附件1箱体减速器箱体采用剖分式结构。箱体由箱座与箱盖两部分组成，用螺栓联接起来构成一个整体。剖分面与减速器内传动件轴心线平面重合，有利于轴系部件的安装和拆卸。箱体采用外肋式结构。箱内壁形状简单，润滑油流动阻力小，铸造工艺性好，但外形较复杂。减速器采用HT200铸