齿轮模拟故障试验台设计齿轮箱设计

1、 齿轮模拟故障试验台设计齿轮箱设计摘 要：齿轮模拟故障试验台，能够便利地模拟齿轮设备的典型故障，便利了科研人员进行故障诊断方法的探讨验证过程，也为齿轮的故障诊断供应依据，节约了科研人员花费在布置试验的时间和精力。该试验台还可用于教学实践中，提高学习认知水平。设计齿轮模拟故障试验台就显得特别有必要。本文通过了解国内外齿轮模拟故障试验台的模拟器结构设计的现状，设计了一种能模拟6种典型故障的齿轮模拟试验台，操作者能在运行中能连续视察齿轮从正常到发生故障的信号改变过程和故障齿轮啮合的合成信号。本文完成了模拟器的总体方案分析和设计；重点计算了减速箱的结构尺寸、齿轮的几何参数和精度等级；设计了输入花键轴、

2、输出花键轴、中间轴的结构尺寸，并进行了强度校核和精确校核；估算了各轴承的工作寿命，并校核了花键、平键强度。关键词：齿轮；减速箱；设计；故障；模拟62 / 66科Gear Simulated FailureTest Platform Design - - Gear Box DesignAbstract: Gear simulated failure test platform can be representative of the equipment failure being easy for research personnel to carry on diagnosis study an

3、d the validation process. Also it provides accordance for the diagnoses of failure gear. At the same time, it helps scientific research personnel in the experiment of time and energy. The experimental stage also can be used in teaching practice and improve the level of cognition. Therefore, it is ve

4、ry necessary to design a gear simulated failure test platform.By learning the process of structural design of an emulator which is one part of gear simulated failure test platform, I have designed a simulation of six kinds of representative of the experiment in this article. Operators can observe co

5、nsecutively the signal of the gear from normal to the wrong and the synthesis signal of the two meshing gear. This paper completed the general scheme analysis and design calculations of the simulator, designed the sizes of the gear box, the structure of the geometry of the parameters and precision l

6、evel and calculated the structure parameters of the enter shaft, the output axis and the intermediate shaft. Then, I check the strength and carry on the precisely core size. At last, I estimated the working life of all the bearings checked the strength of all keys.Key words: gear; decelerator; desig

7、n; breakdown; simulation目 录1 绪 论11.1 齿轮模拟故障试验台的设计意义11.2 国内外齿轮故障模拟试验台的发展概况11.3 工作内容和设计方法22 减速器设计42.1 总体方案设计42.2 初步确定减速器结构和零部件类型52.3 定传动方案62.3.1 选择电机62.3.2 确定传动比和安排传动比62.3.3 计算运动和动力参数62.4 减速器结构72.4.1 高速级齿轮设计计算级结构说明72.4.2 低速级齿轮设计计算级结构说明82.4.3 减速器附件的名称、位置和作用112.5 齿轮的结构设计及精度选择112.5.1 小花键齿轮112.5.2 双联齿轮132

8、.5.3 三联齿轮172.5.4 大花键齿轮212.5.5 齿轮传动系统的传动特性232.6 铸铁减速器机体结构尺寸243 轴的结构设计和校核273.1 材料选择273.2 输入轴结构设计和校核273.3 中间轴结构设计和校核313.4 输出轴结构设计和校核384 滚动轴承的校核444.1 输入轴上滚动轴承校核444.2 中间轴上滚动轴承校核444.3 输出轴上滚动轴承校核445 键的选择和校核465.1 平键的选择和校核465.1.1 输入轴上键的选择和校核465.1.2 中间轴上键的选择和校核465.1.3 输出轴上键的选择和校核475.2 花键的选择和校核475.2.1 输入轴上花键的强

9、度计算475.2.2 输出轴上花键的强度计算485.3 留意事项48结 论49参考文献错误！未定义书签。致 谢52 1 绪 论1.1 齿轮模拟故障试验台的设计意义齿轮装置广泛应用于国民经济各部门，齿轮装置的运行状态干脆影响着企业设备及人身平安和生产效益。运用科学的方法对齿轮装置的运行状态进行监测和推断，从而了解运行质量，防止故障发生，对企业的设备管理和经济效益都有重要价值【1】。齿轮故障诊断方法的探讨是设备故障的热点问题。各种故障诊断方法的运用范围、优缺点等问题都要实践的检验。通过试验装置模拟齿轮的各种故障，进而便利地在试验装置上进行各种有针对性的试验以对诊断方法进行检验是很有意义的。作为机器

10、的重要零件的齿轮的故障试验探讨日益受到人们的重视。一方面，假如只有理论探讨而没有试验探讨，那么齿轮各种诊断方法的有效性、精确性、优缺点等问题的探讨就不能建立在科学的基础之上【2】。另一方面，国内在齿轮箱故障诊断上做的工作较多，但主要是依据现有的设备，对测得的振动时域或频域波形进行事后分析。因此，试制齿轮传动故障模拟试验台，以为齿轮的故障诊断供应依据，就显得特别有必要。齿轮模拟故障试验台的是一种用来模拟齿轮故障振动的试验装置，通过对故障的模拟、故障振动信号的采集、传输、分析，达到试验、分析、建立诊断数据库和频谱图像的目的，为齿轮箱的故障诊断供应有效地依据。可以测试不同转速（03000r/min）

11、、不同载荷、不同故障齿轮的振动、噪声、声放射等动态信号。1.2 国内外齿轮故障模拟试验台的发展概况齿轮减速器在各行各业中特别广泛地运用着，是一种不行缺少的机械传动装置。目前科研单位所用的齿轮箱试验台绝大多数是机械功率封闭性型或电功率封闭性运转式齿轮试验台，主要用于观测单个或单对齿轮某一项故障的发展过程。虽然成本低、便于安装、便于视察测量，但是视察不同的故障必需更换齿轮试件，且一次试验只能同时视察一种故障，不便于齿轮故障方法的探讨。如国外FZG的CL-100齿轮试验机能完成下列试验：1. 通过西德润滑试验标准方法，即FZG齿轮油试验来确定有齿轮油引起的齿轮擦伤负荷和重量改变。2. 确定有不同材质

12、制成的齿轮，其齿面承载实力的强度曲线。3. 确定有不同材质制成的齿轮，其齿跟承载实力曲线。4. 齿面疲惫强度试验。5. 轮滑油剪切安定性测定法试验。国内设计的一种机械设备故障诊断综合试验台，包括动力源部分、故障模拟器部分、检测部分。动力源部分，有沟通电机和调速器组成；故障模拟器部分，有各类齿轮、轴承、联轴器、动不平衡模拟器、载荷设备组成；检测部分，有各类传感器组成，电机和故障模拟部分靠轴计齿轮啮合连接，该试验台可以给学员供应设备的各种故障来进行学习和训练，试验台诊断功能全面，可以真实的模拟工程中，机械设备中十多种常见的设备故障现象。该设备也是进行各种机械设备故障诊断探讨试验的牢靠工具。其特征在

13、于试验包括：动力源部分，由沟通电机和调速器组成；故障模拟器部分，由可更换的各类无损坏、损坏和有缺陷的直齿轮、斜齿、人字齿轮、滚动轴承、滑动轴承、静压轴承及各类联轴器、动不平衡模拟器、载荷设备组成；检测部分，由加速度、速度、位移、温度、力、压力传感器组成，其中调速器装在点电机上电机通过联轴器和故障模拟部分的输入轴连接。载荷设备通过联轴器和输出轴连接，检测部分的加速度、速度、位移、温度传感器装在载荷设备的轴承座上。1.3 工作内容和设计方法 本文齿轮故障模拟试验台由直流发电机、加载电机、直流调速加载系统、齿轮减速箱构成。本文是对该试验台的故障模拟器部分齿轮箱进行设计，以实现6种故障模拟，全部集中在

14、中间轴上，一根安装在齿轮箱内（三种故障），一根备用轴（三种故障），更换时整根轴系（包括：轴承、轴、齿轮）一起换，运用比较便利。本齿轮模拟故障试验台可通过齿轮换挡或更换齿轮箱中间轴组件实现不同故障齿轮的啮合。试验台配置的故障齿轮有：轮齿疲惫裂纹、断齿、齿面点蚀、单齿齿面剥落、一对对称齿齿面疲惫剥落、齿面磨损、齿轮偏心。齿轮箱上设有油标，内设有输入花键轴、输出花键轴，输出花键轴和输入花键轴之间有过渡轴，输出花键轴、输入花键轴、中间轴不再同一平面上。输入花键轴上安装有第一花键齿轮，输出花键轴上安装有其次花键齿轮，中间轴上安装有两个齿轮构成的二联齿轮以及一个三联齿轮或多联齿轮。第一花键齿轮和二联齿轮啮

15、合，其次花键齿轮和三联齿轮啮合。在第一花键齿轮和其次花键齿轮旁边分别装有第一拨叉换位装置和其次拨叉换位装置，在运行中由第一、其次拨叉换位装置拨动二联齿轮、三联齿轮或多联齿轮，即可连续模拟多种齿轮故障。拆开齿轮箱箱盖后，只暴露给试验者中间轴的齿轮、档油盘、轴承。更换中间轴时，其他两根轴固定装态不改变，更换中间轴后不须要调整两根轴的轴向位置，更换过程较为简洁。当拆卸箱盖更换中间轴的故障齿轮时，只须要卸下中间轴轴承旁螺栓和中间轴上端盖，拆卸过程较短。反之，当合上箱盖时，也只需较短的装配时间，齿轮箱的上述三根轴的空间装置，横向尺寸小，结构紧凑。二联三联或多联齿轮经由拨叉换位装置，在运行中连续模拟多种故

16、障，通过拨叉装置拨动齿轮的组合结果，可便利视察齿轮的各种故障信号。手柄经手柄轴、摆杆，通过销轴使滑块拨动被操纵件，这种操纵方式结构简洁、应用普遍。操纵机构靠手柄座上的钢球来定位，钢球在弹簧作用下压入定位坑中实现定位。钢球定位的结构简洁，运用便利、制造简洁。2 减速器设计2.1 总体方案设计通过了解国内外齿轮模拟故障试验台的模拟器结构设计的现状，设计了一种能模拟6种典型故障的齿轮模拟试验台，操作者能在运行中能连续视察齿轮从正常到发生故障的信号改变过程和故障齿轮啮合的合成信号。齿轮故障模拟试验台由直流发电机、加载电机、直流调速加载系统、齿轮减速箱构成。减速器总体方案如图2-1所示。图2-1 减速器

17、总体设计方案本齿轮模拟故障试验台可通过齿轮换挡或更换齿轮箱中间轴组件实现不同故障齿轮的啮合。试验台配置的故障齿轮有：断齿、齿面点蚀、单齿齿面剥落、一对对称齿面疲惫剥落、齿面磨损、齿轮偏心。如图2-2、图2-3所示。本试验台为齿轮模拟故障试验台，故选用圆柱齿轮减速器。其中部分传动齿轮有故障齿。 齿面匀称磨损 正常 偏心 正常 点蚀 剥落 正常 正常 对称剥落 断齿 图2-2 中间轴组件故障设置 图2-3 中间轴组件故障设置2.2 初步确定减速器结构和零部件类型2.2.1.1 减速器的传动级数减速器的传动级数为两级传动。2.2.1.2 确定传动件布置形式减速器传动件采纳绽开式。主要考虑齿轮模拟故障

18、和实现两级传动的须要，以及满意浸油润滑的要求。2.2.1.3 初选轴承类型轴承主要承受径向载荷，且转速较高，故采纳深沟球轴承。（1） 调整：实现双支点各单向固定的支撑，这种轴承在安装是，通过调整端盖断面和外壳之间垫片的厚度，使轴承外圈和端盖之间留有很小的轴向间隙，以适当补偿轴受热伸长。（2） 固定：由挡油板和轴承端盖实现轴向固定，轴承端盖结构如图4所示。（3） 润滑：轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力，还可以起到散热、减小接触应力、汲取振动、防止锈蚀等作用。初选脂润滑。（4） 密封：轴承的密封装置是为了阻挡灰尘、水、酸气和其他杂物进入轴承，并阻挡润滑剂流失而设置的。初选接触式的毡圈油封。2.2

19、.1.4 确定减速器机体结构由于在试验过程中须要更换中间轴，故将中间轴布置在水平剖分面上，为了减小减速器的总体尺寸，故将相啮合的两齿轮中心线旋转肯定的角度。2.2.1.5 选择联轴器类型初选膜片联轴器。膜片联轴器结构比较简洁，弹性元件的连接没有间隙，不需润滑，维护便利，平衡简洁，质量小，对环境适应性强，主要用于载荷比较平稳的高速转动。2.3 定传动方案2.3.1 选择电机 1.驱动和加载电机(1)驱动电机为直流电动机：型 号：Z2-12，额定转速：3000r/min，额定功率：1.1kw，额定电压：220V， 额定电流：6.41A。(2)加载电机为直流电动机：型 号：Z2-42，额定转速：75

20、0r/min， 额定功率：1.5kw，额定电压：230V， 额定电流：9.16A。 2.3.2 确定传动比和安排传动比（1） 齿轮减速箱的变速级数：两级变速，采纳绽开式齿轮减速器。（2） 安排传动比：=2.5，=1.6。 2.3.3 计算运动和动力参数将传动装置各轴由高速值低速以此定为1轴、2轴、3轴、4轴，以及，为相邻两轴间的传动比；，为相邻两轴间的传动效率；，为各轴的输入功率（kw）；,为各轴的转速（r/min）。2.3.3.1 各轴转速 由文献3,(9)(11)可知，1轴： r/min （2-1）2轴： r/min （2-2）3轴： r/min （2-3）4轴： r/min （2-4）2

21、.3.3.2 各轴输入功率齿轮联轴器的效率取0.99，齿轮传动副效率0.97。由文献3,(12)(15)可知，1轴： kw （2-5）2轴： kw （2-6）3轴： kw （2-7）4轴： kw （2-8）2.3.3.3 各轴输入转矩 由文献3,(16)(21)可知，电机轴： N·m （2-9）1轴： N·m （2-10）2轴： N·m （2-11）3轴： N·m （2-12）4轴： N·m （2-13） 齿轮传动系统的运动和动力参数如表2-1所示。表2-1 齿轮传动系统的运动和动力参数轴号电动机两级圆柱齿轮减速器加载电机 0轴 1轴 2轴 3

22、轴 4轴转速(r/min) 3000 3000 1200 750 750功率（kw） 1.10 1.09 1.06 1.03 1.02转矩（N.m） 3.50 3.47 8.4113.06 12.932.4 减速器结构2.4.1 高速级齿轮设计计算级结构说明2.4.1.1 选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数（1） 按图3-1的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。（2） 试验台减速器齿轮转速较高，故选用7级精度。（3） 材料选择。 选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（常化），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40 HBS。（4） 计算小齿轮传递的扭矩 （5）

23、取齿宽系数。（6）取弹性影响系数（7） 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲惫强度极限大齿轮的接触疲惫强度极限。（8）预期寿命为20年，两班制，一年按300天计应力循环次数 2.4.1.2 按齿根弯曲强度设计 （2-14） （1） 确定各计算数值a. 小齿轮的弯曲疲惫强度极限；大齿轮的弯曲强度极限。b. 取弯曲疲惫寿命系数，；c. 计算弯曲疲惫许用应力，取弯曲疲惫平安系数，由式（10-12）得：(2-15) (2-16)d. 由文献1查得：，计算载荷系数K： (2-17) e. 查取齿形系数：由表10-5查得，。f. 查取应力校正系数：由表10-5查得，。g. 计算大小齿轮的并加以比较。 （2-18）

24、 （2-19）大齿轮的数值大。(2） 设计计算：由公式（4-1）得， （2-20） 取。4.2.1.3 按齿轮的接触疲惫强度计算。1）.试算小齿轮的分度圆直径=31.5mm，取mm。2).计算圆周速度v。=7.86m/s。3）.计算齿宽b。b=0.450mm=25mm。4）.计算齿宽齿高之比b/h。模数。齿高：h=2.25=4.327,b/h=5.778。5）.依据，7级精度，查得动载系数，直齿轮，查得运用系数，查得7级精度，小齿轮相对支撑非对称布置时，由b/h=5.778，得，故载荷系数=1.3546）. =50.68mm。7）.计算模数m。m=1.9498) .几何尺寸的计算。取模数m=2

25、，考虑到各轴的配置，齿轮的分度圆直径不宜过小，取，。取。高速级圆柱齿轮传动参数如表2-2。 名称代号单位 小齿轮 大齿轮 模数 mm mm mm 压力角 中心距 mm 传动比 啮合角 齿宽系数 齿数 分度圆直径 mmmmmm 基圆直径 mmmmmm 齿顶圆直径 mmmmmm 齿根圆直径 mmmm mm 齿宽 mmmmmm 材料及齿面硬度 HBS调质钢常化 齿顶高mmmmmm 齿根高 mmmmmm 全齿高 mmmmmm 表2-2 高速级圆柱齿轮传动参数2.4.2 低速级齿轮设计计算级结构说明2.4.2.1 选定齿轮类型、精度等级、材料级齿数（1） 按图3-1的传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。（2

26、） 试验台减速器齿轮转速较高，故选用7级精度。（3） 材料选择。 由表10-1选择小齿轮 材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（常化），硬度为240HBS，二者材料硬度差为40 HBS。（4） 选小齿轮齿数,大齿轮齿数。2.4.2.2 按齿根弯曲强度设计 （2-21） (1) 确定各计算数值a. 由图10-20c查的小齿轮的弯曲疲惫强度极限；大齿轮的弯曲强度极限。b. 由图10-18取弯曲疲惫寿命系数，；c. 计算弯曲疲惫许用应力，取弯曲疲惫平安系数，由式（10-12）得：(2-22) （2-23）d. 由文献1查得：，计算载荷系数K： （2-24）e. 查取齿形系数

27、：由表10-5查得，。f. 查取应力校正系数：由表10-5查得，。g. 计算大小齿轮的并加以比较。 （2-25） （2-26）大齿轮的数值大。(2） 设计计算：由公式（4-21）得， （2-27） 取。2.4.2.3 按接触疲惫强度计算。 （1）确定各参数值。 1）试选载荷系数 。 2）计算小齿轮的传递的扭矩。 。 3）取齿宽系数。 4）取弹性影响系数。 5）按齿面硬度差得小齿轮的接触疲惫强度极限，大齿轮的接触疲惫强度极限。 6）预期寿命20年，2班制，一年按300天计，应力循环次数。 7）接触疲惫寿命系数 8）计算接触疲惫许用应力取失效概率为1%，平安系数s=1，由式（10-12）得：。 （

28、2）设计计算。1)试算小齿轮分度圆直径代入中较小的值=46.取。2）计算圆周速度v。3） 计算齿宽b.=0.480=32mm。4） 计算齿宽齿高比b/h。模数5）依据v=5m/s，7级精度,查得动载系数=1.15；直齿轮，由7级精度，小齿轮相对支承为非对称布置，故载荷系数。6）7）计算模数。2.4.2.4 确定几何尺寸。取模数m=2，齿轮直径要取大一些，令=502mm=100mm，mm；中心距;。低速级圆柱齿轮传动参数如表2-3所示。表2-3 低速级圆柱齿轮传动参数 名称代号单位 小齿轮 大齿轮 模数 mm mm mm 压力角 中心距 mm 传动比 啮合角 齿宽系数 齿数 分度圆直径 mmmm

29、mm 基圆直径 mmmmmm 齿顶圆直径 mmmmmm 齿根圆直径 mmmm mm 齿宽 mmmmmm 材料及齿面硬度 HBS调质钢常化 齿顶高mmmmmm 齿根高 mmmmmm 全齿高 mmmmmm2.4.3 减速器附件的名称、位置和作用（1） 窥视孔和窥视孔盖：在减速器上不开窥视孔，检查齿面接触斑点和齿侧间隙，了解啮合状况；（2） 放油螺塞：在减速器底部设有放油孔，用于解除污油，注油前用螺塞堵上；（3） 油标：油标用来检查油面高度，保证正常油量；（4） 通气器：在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器，使机体内热涨气体自由逸出，达到机体内外气压相等，提高机体由缝隙处的密封性能；（5） 启盖螺钉：机

30、盖和机座接合面上涂有水玻璃或密封胶，联结后不易分开。故在机盖凸缘上装有一到两个启盖螺钉，在启盖时，先拧动次螺钉顶起机盖；（6） 定位销：为保证轴承座孔的安装精度，在机盖和机座用螺栓联接后，镗孔之前装上两个定位销，销孔位置不对陈；（7） 调整垫片：调整垫片有多片很薄的软金属制成，用以调整轴承间隙，有的垫片还要起调整传动零件轴向位置的作用；（8） 吊环：机盖上装有吊环，用以搬运或拆卸机盖，在基座上铸出吊钩，用以搬运机座或整个减速器，（9） 密封装置：在伸出轴和端盖之间有间隙，必需安装密封件，以防止漏油或污物进入机体内。2.5 齿轮的结构设计及精度选择2.5.1 小花键齿轮 齿轮结构 齿轮有关尺寸如

31、下： 花键孔内径mm，花键孔外径mm，轮毂长度mm。2.5.1.2 齿轮精度等级选择（1） 确定齿轮的精度等级 小齿轮的分度圆直径：mm,大齿轮的分度圆直径：mm,公称中心距：mm,齿轮的圆周速度：m/s,参考表10-5所列通用减速器的齿轮和表10-6所列某些机器中的一般齿轮所采纳的精度等级，按齿轮圆周速度，综合考虑三项精度要求，确定齿轮传递运动的精确性、传动平稳性、轮齿载荷分布匀称性的精度等级分别为8级、7级、7级。（2） 确定齿轮的应检精度指标的公差或极限偏差由附表10-1查得小齿轮的四项应检精度指标的公差或极限偏差为：齿距累积总公差： m，单个齿距极限偏差： m， 齿廓总公差： m， 螺

32、旋线总公差： m。本齿轮减速器的齿轮属于一般齿轮，不须要规定k个齿距累主动限偏差。（3） 确定公差齿厚及其极限偏差齿轮材料线胀系数为，箱体材料为铸铁，线胀系数为，减速器工作时，齿轮温度增至，箱体的温度增至，室温为。确定齿厚极限偏差时，首先确定齿轮副所需的最小法向间隙，其中，由式（10-6）确定补偿热变形所需的侧隙：mm （2-28）减速器采纳油池润滑，由表10-7查得保证正常润滑所需的侧隙为： （2-29）因此：m （2-30)然后，确定补偿齿轮和齿轮箱体的制造误差和安装误差所引起的侧隙减小量，按式（10-8），由附表10-1得：m，m，m （2-31） 令大小齿轮齿厚上偏差相同，按式（10-

33、9），由附表10-5查得中心距极限偏差m，因此 ，小滑移齿轮齿厚上偏差为：m, (2-32)按式（10-10），由附表10-3查得齿轮径向跳动公差m,从表10-8查取切齿时径向进刀公差为：m， （2-33）因此齿厚公差选取为： m （2-34）最终，计算齿厚的下偏差， m （2-35）（4） 确定公称公法线长度及其极限偏差由于测量公法线长度较为便利，且测量精度较高，因此本例采纳公法线长度偏差作为侧隙指标。跨齿数为： ，取k=4。 （2-36）公称法线长度按下式计算： (2-37)按式（10-11），由附表10-3查得m,确定公法线长度上下偏差为：m （2-38） （2-39）按计算结果，在齿轮

34、图上这样标注：mm。（5） 确定齿面的表面粗糙度轮廓幅度参数的允许值。按齿轮的精度8级，由附表10-7查得齿面的表面粗糙度轮廓精度参数Ra的上限值为1.25m。（6） 确定齿轮坯公差。按附表10-6，基准孔尺寸公差为IT8，其尺寸公差确定为，并采纳包涵要求。齿顶圆柱面不作为测量齿厚的基准和切齿时的找正基准，齿顶圆公差带确为。（7） 确定齿轮副中心距的极限偏差m，取为m。2.5.1.3 齿轮的结构及标注小滑移齿轮的结构及标注如图2-5所示。 图2-5 小花键齿轮的结构2.5.1.4 齿轮参数小滑移齿轮的参数如表2-4所示。表2-4 小花键齿轮的参数2.5.2 双联齿轮 齿轮结构 双联齿轮有关尺寸

35、如下： mm,mm2.5.2.2 齿轮精度等级选择（1）确定齿轮的精度等级 小齿轮的分度圆直径：mm,大齿轮的分度圆直径：mm,公称中心距：mm,齿轮的圆周速度：m/s,参考表10-5所列通用减速器的齿轮和表10-6所列某些机器中的一般齿轮所采纳的精度等级，按齿轮圆周速度，综合考虑三项精度要求，确定齿轮传递运动的精确性、传动平稳性、轮齿载荷分布匀称性的精度等级分别为8级、7级、7级。(2) 确定齿轮的应检精度指标的公差或极限偏差由附表10-1查得小齿轮的四项应检精度指标的公差或极限偏差为：齿距累积总公差： m，单个齿距极限偏差： m， 齿廓总公差： m， 螺旋线总公差： m。本齿轮减速器的齿轮

36、属于一般齿轮，不须要规定k个齿距累主动限偏差。（3）确定公差齿厚及其极限偏差齿轮材料线胀系数为，箱体材料为铸铁，线胀系数为，减速器工作时，齿轮温度增至，箱体的温度增至，室温为。确定齿厚极限偏差时，首先确定齿轮副所需的最小法向间隙，其中，由式（10-6）确定补偿热变形所需的侧隙：mm （2-40）减速器采纳油池润滑，由表10-7查得保证正常润滑所需的侧隙为： （2-41）因此：m (2-42)然后，确定补偿齿轮和齿轮箱体的制造误差和安装误差所引起的侧隙减小量，按式（10-8），由附表10-1得：m，m，m （2-43） 令大小齿轮齿厚上偏差相同，按式（10-9），由附表10-5查得中心距极限偏差

37、m，因此 ，小滑移齿轮齿厚上偏差为：m, (2-44)按式（10-10），由附表10-3查得齿轮径向跳动公差m,从表10-8查取切齿时径向进刀公差为：m， （2-45）因此齿厚公差选取为： m （2-46）最终，计算齿厚的下偏差， m （2-47）(4) 确定公称公法线长度及其极限偏差由于测量公法线长度较为便利，且测量精度较高，因此本例采纳公法线长度偏差作为侧隙指标。跨齿数为： ，取k=9。 （2-48）公称法线长度按下式计算： (2-49)按式（10-11），由附表10-3查得m,确定公法线长度上下偏差为：m （2-50）m （2-51）按计算结果，在齿轮图上这样标注：mm。(5) 确定齿面

38、的表面粗糙度轮廓幅度参数的允许值。按齿轮的精度8级，由附表 10-7查得齿面的表面粗糙度轮廓精度参数Ra的上限值为1.25m。(6) 确定齿轮坯公差。按附表10-6，基准孔尺寸公差为IT8，其尺寸公差确定为，并采纳包涵要求。(7) 确定齿轮副中心距的极限偏差m，取为m。(8) 基准端面对齿轮基准轴线的圆跳动公差为： m，取为15m。2.5.2.3 齿轮的结构及标注小滑移齿轮的结构及标注如图2-6所示。2.5.2.4 齿轮的数据双联齿轮的数据如表2-6所示。2.5.3 三联齿轮 齿轮结构 齿轮有关尺寸如下： 轴孔直径mm 齿轮厚度mm 2.5.3.2 齿轮精度等级选择（） 确定齿轮的精度等级 小

39、齿轮的分度圆直径：mm,大齿轮的分度圆直径：mm,图2-6 双联齿轮的结构公称中心距：mm,齿轮的圆周速度：m/s,参考表10-5所列通用减速器的齿轮和表10-6所列某些机器中的一般齿轮所采纳的精度等级，按齿轮圆周速度，综合考虑三项精度要求，确定齿轮传递运动的准表2-6 双联齿轮的数据确性、传动平稳性、轮齿载荷分布匀称性的精度等级分别为8级、7级、7级。(2) 确定齿轮的应检精度指标的公差或极限偏差由附表10-1查得小齿轮的四项应检精度指标的公差或极限偏差为：齿距累积总公差： m，单个齿距极限偏差： m， 齿廓总公差： m， 螺旋线总公差： m。本齿轮减速器的齿轮属于一般齿轮，不须要规定k个齿

40、距累主动限偏差。（3）确定公差齿厚及其极限偏差齿轮材料线胀系数为，箱体材料为铸铁，线胀系数为，减速器工作时，齿轮温度增至，箱体的温度增至，室温为。确定齿厚极限偏差时，首先确定齿轮副所需的最小法向间隙，其中，由式（10-6）确定补偿热变形所需的侧隙：mm （2-52）减速器采纳油池润滑，由表10-7查得保证正常润滑所需的侧隙为： （2-53）因此：m (2-54)然后，确定补偿齿轮和齿轮箱体的制造误差和安装误差所引起的侧隙减小量，按式（10-8），由附表10-1得：m，m， （2-55） 令大小齿轮齿厚上偏差相同，按式（10-9），由附表10-5查得中心距极限偏差m，因此 ，小滑移齿轮齿厚上偏差

41、为：m (2-56)按式（10-10），由附表10-3查得齿轮径向跳动公差m,从表10-8查取切齿时径向进刀公差为：m， （2-57）因此齿厚公差选取为： m （2-58）最终，计算齿厚的下偏差， m （2-59）(4) 确定公称公法线长度及其极限偏差由于测量公法线长度较为便利，且测量精度较高，因此本例采纳公法线长度偏差作为侧隙指标。跨齿数为： ，取k=7。 （2-60）公称法线长度按下式计算： (2-61)按式（10-11），由附表10-3查得m,确定公法线长度上下偏差为：m （2-62）（2-63）按计算结果，在齿轮图上这样标注：mm。(5) 确定齿面的表面粗糙度轮廓幅度参数的允许值。按齿

42、轮的精度8级，由10-7查得齿面的表面粗糙度轮廓精度参数Ra的上限值为1.25m。(6) 确定齿轮坯公差。按附表10-6，基准孔尺寸公差为IT8，其尺寸公差确定为，并采纳包涵要求。齿顶圆柱面不作为测量齿厚的基准和切齿时的找正基准，齿顶圆公差带确为。(7) 确定齿轮副中心距的极限偏差m，取为m。(8) 基准端面对齿轮基准轴线的圆跳动公差为： m，取为5m。2.5.3.3 齿轮的结构及标注小滑移齿轮的结构及标注如图2-7所示。 图2-7 三联齿轮的结构2.5.3.4 齿轮数据三联齿轮的数据如表2-7所示。表2-7 三联齿轮的数据2.5.4 大花键齿轮 齿轮结构 大花键齿轮有关尺寸如下： 花键孔内径

43、mm， 花键孔外径mm，轮毂长度mm， 齿轮宽度mm 。 2.5.4.2 齿轮精度等级选择（1）确定齿轮的精度等级 齿轮的圆周速度：m/s,参考表10-5所列通用减速器的齿轮和表10-6所列某些机器中的一般齿轮所采纳的精度等级，按齿轮圆周速度，综合考虑三项精度要求，确定齿轮传递运动的精确性、传动平稳性、轮齿载荷分布匀称性的精度等级分别为8级、7级、7级。（2） 确定齿轮的应检精度指标的公差或极限偏差由附表10-1查得小齿轮的四项应检精度指标的公差或极限偏差为：齿距累积总公差： m，单个齿距极限偏差： m， 齿廓总公差： m， 螺旋线总公差： m.本齿轮减速器的齿轮属于一般齿轮，不须要规定k个齿距累主动限偏差。（3）确定公差齿厚及其极限偏差齿轮材料线胀系数为，箱体材料为铸铁，线胀系数为，减速器工作时，齿轮温度增至，箱体的温度增至，室温为。确定齿厚极限偏差时，首先确定齿轮副所需的最小法向