毕业论文：挖掘机行走部分减速器的设计

如轧钢机水利闸门启闭机鄂式破碎机以及机床主传动齿轮变速箱刮板输送机齿轮减速器和采煤机齿轮传动箱等是由连杆机构或齿轮机构组成的机械传动装置。

流体动力传动包括利用具有压力能的液体或气体传递运动和动力的液压传动或气压传动利用叶片式泵轮和涡轮产生液体涡流传递运动和动力的液力偶合器或液力变矩器。

电力传动主要由支流电源设备和支流电动机所组成。

磁力传动分磁吸引式磁涡流式及磁滞式三种，多用作轻型离合器和无摩擦磨损的制动或阻尼装置。

机械传动系统主要用于平行轴相交轴或交错轴间传递回转运动和动力，有时也用于将种运动形式变换为另种运动形式，如将回转运动或摆动变换为种形式的往复运动或间歇运动等。

机械传动系统的作用是通过减速或增速变速换向或变换运动形式，将动力机的运动和动力传递并分配给工作机构，使工作机构获得所需要的运动形式和生产能力。

根据具体的工作要求。

机械传动系统可采用级两级或多级传动，也可采用多种形式的组合传动。

如果动力机的机械特性完全符合工作机构完成工艺动作的需要，传动系统可省略，即将动力机与工作机构直接连接。

工作机构是机器直接完成生产任务的执行装置，又称执行机构。

要求工艺动作为回转运动的，如提升机的卷筒采煤机的截割滚筒和各种车床的主轴等要求工艺动作为往复运动的如牛头刨床的刨头和龙门刨床的工作台等要求工艺动作为间歇运动的，如多工位组合机床的槽轮机构和冷挤压机的转位机构等要求工艺动作按给定轨迹运动的，如耙爪装煤机的耙爪机构和港口起重机的搬运机构等。

工作机构的作用是用工艺方法改变材料或工件的性质状态形状和位置等。

各种机器采用不同的工作机构，反映了机器的工艺要求和生产过程的特殊性。

操纵及控制装置是早总及控制机器各组成部分协调动作并准确可靠地完成工作任务的装置，如操纵机器的起动和停车，改变传动系统的运动状态和工作参数，调节工作机构的行程或速度以及控制各工作机构之间的协调动作等。

操纵及控制装置通常由各种形式的连杆机构凸轮机构和组合机构以及电控液控和气控系统所组成，有的还采用多种形式的齿轮机构及蜗杆机构等。

此外，为保证机器的正常工作和使用寿命，现代机器还需装设些辅助装置，如冷却润滑数控计数照明及故障预测和显示装置等。

第二节齿轮传动的特点和基本类型齿轮传动用来传递任意两轴之间的运动和动力，其圆周速度可达到，传递功率可达，齿轮直径可从到以上，是现代机械中应用最逛的种机械传动。

齿轮传动与摩擦轮和带轮传动相比主要有以下优点传递动力大效率高寿命长，工作平稳，可靠性高能保证恒定的传动比，能传递成任意夹角两轴间的运动。

它的主要缺点有制造安装精度要求较高，因而成本也较高不宜作轴间距离过大的传动。

按照对齿轮传动的角速比是否恒定，可将齿轮传动分为非圆齿轮传动角速比变化及圆形齿轮传动角速比恒定两大类。

按照工作条件的不同，齿轮传动又可分为开式出论传动和闭式齿轮传动两种。

前者齿轮外露，灰尘易于落与齿面，后者齿轮封闭在箱体内。

第三节齿轮常见的失效形式与设计准则齿轮传动是靠轮齿的啮合来传递运动和动力的，齿轮失效是齿轮常见的失效形式。

由于传动装置有开式闭式，齿面硬度有软齿面硬度硬齿面硬度，齿轮转速有高与低，载荷有轻与重之分，所以实际应用中常会出现各种不同的失效形式。

分析研究试销形式有助于建立齿轮设计的准则，提出防止和减轻失效的措施。

齿轮常见的失效形式有轮齿折断齿面点蚀齿面磨损齿面胶合塑性变形。

轮齿折断轮齿象个悬梁臂，受载后以齿根部产生的弯曲应力为最大，而且是交变应力。

当轮齿单侧受载时应力按动脉循环变化当轮齿双侧受载时，应力按对称循环变化。

轮齿受变化的弯曲应力的反复作用，齿根过度部分存在应力集中，当应力值超过材料的弯曲疲劳极限时，齿根处产生疲劳裂纹，裂纹逐渐扩展致使轮齿折断。

这种折断称为疲劳折断。

当轮齿突然过载，或经严重磨损后齿厚过薄时，也会发生轮齿折断，称为过载折断。

如果轮齿宽度过大，由于制造安装的误差使其局部受载过大时，会造成局部折断。

在斜齿圆柱齿轮传动中，轮齿工作面上的接触线为斜线，轮齿受载后如果有载荷集中时，就会发生局部折断。

若轴的弯曲变形过大而引起轮齿局部受载过大时，也会发生局部折断。

提高轮齿抗折断能力的措施很多，如增大齿根圆角半径，消除该处的加工刀痕以降低齿根的应力集中增大轴及支承物的刚度以减轻齿面局部过载的程度对轮齿进行喷丸碾压等冷作处理以提高齿面硬度保持芯部的韧性等。

齿面点蚀轮齿进入啮合时，齿面接触处产生很大的接触应力，脱离啮合后接触应力即消失。

对齿廓工作面上固定点来说，它受到的是分度圆直径齿宽齿数比许用接触应力由图查得由表查得由图查得，由式得由表查得弹性系数故所以齿面接触疲劳强度校核合格验算齿轮圆周速度由表知选级精度是合格的。

几何尺寸计算及绘制齿轮工程图名称计算公式结果模数压力角分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径中心距齿宽小齿轮由于直径较小，采用齿轮轴结构大齿轮的结构尺寸按和后续设计出的轴孔直径计算如下表代号结构尺寸计算公式结果轮毂处直径轮毂轴向长倒角尺寸齿根圆处厚度腹板最大直径板孔分布圆直板孔直径腹板厚第五章轴的设计第节轴的结构设计轴通常由轴头轴颈轴肩轴环轴端及不装任何零件的轴段等部分组成。

轴与轴承配合处的轴段称为轴颈，根据轴颈所在的位置又可分为端轴颈位于轴的两端，只承受弯矩和中轴颈位于轴的中间，同时承受弯矩和转矩。

根据轴颈所受载荷的方向，轴颈又可分为承受径向力的径向轴颈简称轴颈和承受轴向力的止推轴颈。

安装轮毂的轴段称为轴头。

轴头与轴颈见的轴段称为轴身。

轴颈轴头的直径应取标准值，直径的大小由与之相配合部件的内孔决定。

轴身尺寸应取以为单位的整数，最好取为偶数或进位的数。

轴的结构和形状取决于下面几个因数轴的毛坯种类轴上作用力的大小极其分布情况轴上的零件的位置配合性质以及连接固定的方法轴承的类型尺寸和位置轴的加工方法装配方法以及其他特殊要求。

可见影响轴的结构和尺寸的因素很多，设计轴时要全面综合地考虑各种因素。

对轴的结构进行设计主要是确定轴的结构形状和尺寸。

般在进行结构设计时的已知条件有机器的装配简图，轴的转速，传递的功率轴上零件的主要参数和尺寸等。

第二节轴的强度刚度轴的强度与工作应力的大小和性质有关。

因此在选择轴的结构和形状时应注意以下几个方面使轴的形状接近于等强度条件，以充分利用材料的承载能力。

对于只受转矩的传动轴，为了使各轴段剖面上的剪应力大小相等，常制成光轴或接近于光轴的形状对于受交变弯曲载荷的轴应制成曲线形，实际生产中般制成阶梯轴。

尽量避免各轴段剖面突然改变以降低局部应力集中，提高轴的疲劳强度。

由于阶梯轴各轴段的剖面是变化的，在各轴段过渡处必然存在应力集中，而降低轴的疲劳强度。

为减少应力集中，常将过渡处制成适当大的圆角，并应尽量避免在轴上开孔或开槽，必要时可采用减载槽中间环或凹切圆角等结构。

采用这些方法也可以避免轴在热处理时产生淬火裂纹的危险。

由于粗糙表面易引起疲劳裂纹，设计时应十分注意轴表面粗糙度的选择。

可以采用碾压喷丸渗碳淬火氮化处理高频淬火等表面强化方法提高轴的疲劳强度。

改变轴上零件的布置，有时可以减小轴上的载荷。

改进轴上零件的结构也可以减小轴上的载荷。

第三节零件在轴上的固定零件在轴上的固定或联结方式随零件的作用而异。

般情况下，为了保证零件在轴上的工作位置的固定，应在周向和轴向上对零件加以固定。

周向固定为了传递运动和转矩，防止轴上零件与轴作相对转动，轴上零件的周向零件必须可靠。

常用的周向固定方法有键花键销和过盈配合等联接。

轴向固定零件在轴上的轴向定位要准确可靠，以使其安装位置确定，能承受轴向力而不产生轴向位移。

常见的轴向固定方法有轴肩轴环定位，螺母定位，套筒定位及轴端挡圈定位等。

第四节轴的设计步骤通常现场对于般轴的设计方法有类比法和设计计算法两种。

类比法这重方法是根据轴的工作条件，选择与其相似的轴的进行类比及轴的结构设计，画出轴的零件图。

用类比法设计轴般不进行强度计算。

设计计算法用设计计算法设计轴的般步骤根据轴的工作条件选择材料，确定许用应力。

按扭转强度估算出轴的最小直径。

设计轴的结构，绘制出轴的结构草图。

具体内容包括以下几点根据工作要求确定轴上零件的位置和固定方式确定各轴段的直径确定各轴段的长度根据有关设计手册确定轴的结构细节，如圆角倒角退刀槽等的尺寸。

按弯扭合成进行轴的强度校核。

般在轴上选取个危险截面进行强度校核。

若危险截面强度不够时或强度裕度太大，则必须重新修改轴的结构。

修改轴的结构后在进行校核计算。

这样反复交替的进行校核和修改，直至设计出较为合理的轴的结构。

绘制轴的零件图。

需要指出的是般情况下设计轴时不必进行轴的刚度振动稳定性等校核。

如需要进行轴的刚度校核时，也只作轴的弯曲刚度校核。

对于重要场合的轴高速转动的轴应采用疲劳强度校核计算方法进行轴的强度校核。

第五节输出轴设计选择轴的材料，确定许用应力因输出轴传递的功率较大，对材料的强度载荷要求较大而且尺寸也较大，所以用并经调质处理。

由资料查得强度极限，许用弯曲应力，。

按扭转强度估算轴径由表查得。

因此考虑到轴的最小直径有花键存在，故将估算直径加大。

由设计手册取标准直径。

初选滚动轴承代号为。

绘制轴的结构草图如图按弯曲合成强度校核轴径轴上力的作用点及支点跨距的确定齿轮对轴的力作用点按简化原则应在齿轮宽的中心，因此可以定轴上齿轮力的作用点位置。

轴径上安装的轴承从表可知它的负荷作用中心距离轴承外端面尺寸，故可以算出支点跨距和轴上各力作用点相互位置尺寸，见图。

图绘轴的受力图，见图。

计算轴上的作用力齿轮计算支反力垂直面支反力平面，绕支点的力矩和水平面面绕支点点力矩和，转矩，绘弯矩图垂直平面内的弯矩图处弯矩左右水平面内的弯矩图处弯矩左右如图。

合成弯矩处如图。

转矩及转矩图如图。

图计算当量弯矩绘弯矩图应力校正系数处如图。

校核轴径刨面所以强度够。

轴的细部结构设计由资料查出键槽尺寸轴深度，毂深度由资料查出键长。

第六章滚动轴承的校核计算第节输出轴的滚动轴承的校核计算选用的轴承型号为，由资料查出，。

作用在轴承上的负荷径向负荷处轴承，处轴承，附图为轴承受力简图。

求当量动载荷轴承查资料，因为，所以查表得载荷系数。

当量动