齒輪箱設計基礎知識

1、目 錄1 機械制圖基礎知識11.1 尺寸注法的常用簡化表示法11.2 中心孔表示法21.2.1 75°、90°中心孔31.2.2 60°中心孔41.3 退刀槽51.4 焊縫61.5 裝配通用技術條件71.5.1 連接裝配方式71.5.2 滾動軸承的裝配81.5.3 齒輪與齒輪箱裝配92 螺紋及螺紋連接102.1 螺紋的標記方法102.2 螺塞與連接螺孔尺寸102.3 孔沿圓周的配置112.4 螺栓和螺釘通孔尺寸112.5 六角螺栓和六角螺母用沉孔尺寸112.6 普通螺紋的余留長度112.7 扳手空間123 鍵連接133.1 平鍵鍵槽的尺寸與公差133.2 普通平鍵

2、的尺寸與公差144 軸承的選型154.1 軸承的分類154.2 軸承與軸的配合164.3 軸承與外殼的配合174.4 配合表面的粗糙度和形位公差174.5 選擇潤滑油或潤滑脂的一般原則184.6 軸承配置195 漸開線圓柱齒輪225.1 漸開線圓柱齒輪模數225.2 傳動參數選擇235.3 變位齒輪傳動245.4 最少齒數255.5 標準齒輪傳動的幾何計算255.6 高變位齒輪傳動的幾何計算265.7 角變位齒輪傳動的幾何計算275.8 端面重合度的確定296 減速器設計316.1 焊接箱體鋼板厚度及焊接尺寸316.2 箱體結構設計316.3 減速器附件356.3.1 油尺和油尺套356.3.

3、2 透氣塞366.3.3 通氣罩366.3.4 螺塞366.3.5 視孔蓋376.4 齒輪傳動的潤滑376.5 減速器技術要求387 齒輪傳動設計計算397.1 輪齒受力計算397.2 齒輪主要尺寸的初步確定397.2.1 齒面接觸強度397.2.2 初步確定模數、齒數407.3 齒輪疲勞強度校核計算417.3.1 齒面接觸強度校核417.3.2 輪齒彎曲強度校核457.4 計算例題468 軸的設計計算498.1 軸的材料508.2 初步確定軸端直徑508.3 按彎扭合成強度計算軸的強度518.3.1 畫出軸的受力簡圖518.3.2 作出受力圖及彎矩、扭矩圖518.3.3 確定危險截面518.

4、3.4 確定材料許用彎曲應力518.3.5 按彎扭合成強度計算軸頸528.4 精確強度校核計算528.4.1 疲勞強度安全系數校核528.4.2 靜強度安全系數校核578.5 軸的彎曲剛度校核579 鍵的強度計算5910 軸承的選型計算60機械制圖及齒輪箱設計基礎知識1 機械制圖基礎知識1.1 尺寸注法的常用簡化表示法簡化后簡化前成組要素尺寸注法在同一圖形中，對于尺寸相同的孔、槽等成組要素，可僅在一個要素上注出其尺寸和數量倒角注法在不致引起誤解時，零件圖中的倒角可以省略不畫，其尺寸也可以簡化標注孔的旁注法各類孔（光孔、螺紋孔、沉孔等）可采用旁注和符號相結合的方法標注。指引線應從在裝配時的裝入端

5、或孔的圓形視圖的中心引出；指引線的基準線上方應注寫主孔尺寸，下方應注寫輔助孔等內容1.2 中心孔表示法1.2.1 75°、90°中心孔1.2.2 60°中心孔1.3 退刀槽1.4 焊縫1.5 裝配通用技術條件1.5.1 連接裝配方式1.5.2 滾動軸承的裝配1.5.3 齒輪與齒輪箱裝配2 螺紋及螺紋連接2.1 螺紋的標記方法2.2 螺塞與連接螺孔尺寸2.3 孔沿圓周的配置2.4 螺栓和螺釘通孔尺寸2.5 六角螺栓和六角螺母用沉孔尺寸2.6 普通螺紋的余留長度2.7 扳手空間3 鍵連接3.1 平鍵鍵槽的尺寸與公差3.2 普通平鍵的尺寸與公差4 軸承的選型4.1 軸承

6、的分類4.2 軸承與軸的配合4.3 軸承與外殼的配合4.4 配合表面的粗糙度和形位公差4.5 選擇潤滑油或潤滑脂的一般原則4.6 軸承配置5 漸開線圓柱齒輪5.1 漸開線圓柱齒輪模數5.2 傳動參數選擇5.3 變位齒輪傳動5.4 最少齒數5.5 標準齒輪傳動的幾何計算5.6 高變位齒輪傳動的幾何計算5.7 角變位齒輪傳動的幾何計算5.8 端面重合度的確定6 減速器設計6.1 焊接箱體鋼板厚度及焊接尺寸6.2 箱體結構設計6.3 減速器附件6.3.1 油尺和油尺套6.3.2 透氣塞6.3.3 通氣罩6.3.4 螺塞6.3.5 視孔蓋6.4 齒輪傳動的潤滑6.5 減速器技術要求螺栓、螺釘、螺母擰緊

7、力矩表規(guī)格力矩8.8級取整8級取整規(guī)格力矩8.8級取整8級取整18288253.4255230.423031.31.14421.04120402353.7354321.632543.12.72832.48322548482.2485438.4440565.2864.8524693609.8610554.4555610.59.24108.410271010888.8889808808825222220203013791213121411031104104943.124439.2403318551632163414841484128574.87568703623942106210819151915

8、14135118.8120108110393087271627182469247016205180.418016416542382033613361305630567 齒輪傳動設計計算7.1 輪齒受力計算7.2 齒輪主要尺寸的初步確定7.2.1 齒面接觸強度7.2.2 初步確定模數、齒數mn=（0.016-0.0315）aZ1COS=2amn（1+u）=Z1Z2=iZ17.3 齒輪疲勞強度校核計算7.3.1 齒面接觸強度校核在齒面接觸強度核算時，小齒輪和大齒輪的許用接觸應力要分別計算。在任何嚙合瞬間，大、小齒輪的接觸應力總是相等的。小齒輪的計算接觸應力 H1=ZBZHZEZZKAKVKHKHF

9、td1bu±1u大齒輪的計算接觸應力 H1=ZDZHZEZZKAKVKHKHFtd1bu±1u齒輪的許用接觸應力 HP=HGSHmin=HlimZNTZLZVZRZWZXSHmin0.9Hlim接觸強度的計算安全系數 SH=HGH=HlimZNTZLZVZRZWZXH接觸強度的最小安全系數 SHmin 見下表：7.3.1.1 小輪及大輪單對齒嚙合系數 ZB、ZD7.3.1.2 節(jié)點區(qū)域系數 ZH7.3.1.3 彈性系數 ZE7.3.1.4 重合度系數 Z7.3.1.5 螺旋角系數 Z7.3.1.6 使用系數 KA7.3.1.7 動載系數 KV7.3.7.8 螺旋線載荷分布系

10、數 KH7.3.7.9 齒間載荷分配系數 KH、KF7.3.2 輪齒彎曲強度校核7.4 計算例題8 軸的設計計算軸的設計包括軸的結構設計和軸的計算。軸的計算包括軸的強度計算、軸的剛度計算和軸的臨界轉速計算。軸設計的原則是，在滿足結構要求的強度、剛度要求的條件下，設計出尺寸小、重量輕、安全可靠，工藝上經濟合理，又便于維護檢修的軸。軸的設計程序如下： 根據機械傳動方案的整體布局，確定軸上零、部件的布置和裝配方案； 選擇軸的材料； 在力的作用點及支點間跨距尚不能精確確定的情況下，按純扭工況初步估算軸的直徑； 進行軸的結構設計（軸肩、鍵槽、圓角等）； 根據軸的受載情況及使用工況，進行軸的強度計算、剛度

11、計算； 必要時進行軸強度的精確校核計算； 對于轉速較高、跨度較大、外伸端較長的軸要進行臨界轉速計算； 如果計算結果不能滿足強度、剛度等要求時，必須采取措施修改軸的設計； 繪制軸的工作圖。8.1 軸的材料8.2 初步確定軸端直徑8.3 按彎扭合成強度計算軸的強度8.3.1 畫出軸的受力簡圖通常把軸視為置于鉸鏈支座上，當采用滾動軸承或滑動軸承支承時，支點位置可參考下圖確定，圖b中a值詳見滾動軸承。8.3.2 作出受力圖及彎矩、扭矩圖作出垂直面和水平面內的受力圖及相應的彎矩圖，再按矢量法求得合成彎矩。當軸上的軸向力較大時，還應計算由此引起的正應力。需繪制支承反力、水平面彎矩、垂直面彎矩、扭矩圖。8.3.3 確定危險截面危險截面應取承受彎矩、扭矩大，截面尺寸最小，應力集中較嚴重的截面。8.3.4 確定材料許用彎曲應力8.3.5 按彎扭合成強度計算軸頸8.4 精確強度校核計算8.4.1 疲勞強度安全系數校核8.4.2 靜強度安全系數校核8.5 軸的彎曲剛度校核光軸的撓度和偏轉角一般按雙支點梁