750kw泥漿泵變速箱設(shè)計(jì)含3張CAD圖.zip
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任務(wù)書
學(xué)院 XXX 專業(yè) XXX 班級(jí) XXX
學(xué)生姓名 XX 指導(dǎo)教師/職稱 XX
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：750KW變速箱設(shè)計(jì)
2.畢業(yè)設(shè)計(jì)起止時(shí)間：20XX年10月～20XX年6月
3.畢業(yè)設(shè)計(jì)所需資料及原始數(shù)據(jù)
原始數(shù)據(jù)：
設(shè)計(jì)一種750W機(jī)械變速箱，要求二級(jí)傳動(dòng)，三檔變速，手動(dòng)換擋，結(jié)構(gòu)尺寸滿足NBQ-600泥漿泵的安裝和布置要求。
(1) 主要技術(shù)指標(biāo)：
最大輸入功率：750kw
最大輸入扭矩：3980N.m
輸入額定轉(zhuǎn)速：1800rpm
(2) 減速比：
1檔：3.585 2檔：2.385 3檔;1.778
參考書：
[1]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版） 聞邦椿；機(jī)械工業(yè)出版社；2010.01
[2]機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計(jì) 劉會(huì)英；機(jī)械工業(yè)出版社；2007.01
[3]機(jī)械制圖（第二版） 金大鷹；機(jī)械工業(yè)出版社；2006.12
[4]機(jī)械設(shè)計(jì)（修訂版） 陳鐵鳴；哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社；2003.084．
4.畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成的主要內(nèi)容
（1）設(shè)計(jì)變速箱的總成圖紙和部分關(guān)鍵零件圖紙
（2）主要零件的材料選用
（3）軸承的選擇
（4）變速箱的輸出軸、中間軸的齒輪副計(jì)算和幾何強(qiáng)度校核
5.任務(wù)書下達(dá)日期 20XX 年 10 月 21 日 指導(dǎo)教師(簽字)
I
2
750kw變速箱設(shè)計(jì)開題報(bào)告
一、題目來源
本題目來源于生產(chǎn)實(shí)踐，且在石油開采過程廣泛應(yīng)用。
二、研究（設(shè)計(jì)）目的和意義
變速箱中的減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、齒輪-蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用作原動(dòng)件與工作機(jī)之間的減速傳動(dòng)裝置 。在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。眾所周知，中國是石油大國，在我們?nèi)粘Ｉ钪校瑤缀跏请x不開石油，一旦石油出現(xiàn)短缺，中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展必然停滯。因?yàn)槲覀兊钠嚕瑒?dòng)車，航空，大型工業(yè)設(shè)備等都有用到石油。那么石油的開采就是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，石油的開采必須保證連續(xù)作業(yè)，為國家做好動(dòng)力源工作。石油的開采包括鉆井，固井，抽油機(jī)抽油幾個(gè)重要過程。其中鉆井和固井是隔一段時(shí)間進(jìn)行一次。如果固井工作做不好，整個(gè)開采過程停滯，勢必影響石油生產(chǎn)。這不難想象固井工作是重中之重。固井過程就是把水泥攪拌均勻下到井里起固定作用，如何保證水泥攪拌均勻和在下水泥的時(shí)候讓他不在中途固化的時(shí)間就需要變速箱來調(diào)節(jié)與控制了，而變速箱的輸出軸是整個(gè)裝置動(dòng)力系統(tǒng)的主要組成部分，研究變速箱輸出軸以及變速箱零件配圖，為了進(jìn)一步改善工藝，進(jìn)一步精密精準(zhǔn)，為國家更好的發(fā)展，做更多的貢獻(xiàn)，這個(gè)意義是重大的。
三、閱讀的主要參考文獻(xiàn)
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四、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
縱觀變速箱的全球市場，自動(dòng)變速器（AT）位于北美市場上，對(duì)日本市場和手動(dòng)變速箱的CVT稱霸歐洲市場。幾年前開始的雙離合變速器（DCT）將在一定程度上改變現(xiàn)有的市場格局。未來幾年，世界輕型齒輪市場的競爭將在AT，CVT和DCT之間激烈競爭。歐洲主要由CSD組成，因?yàn)樗笆褂眠^MT;美國很早就去了AT?，F(xiàn)在，CVT和DCT在北美不再擁有大市場。近年來，他們依靠歐洲現(xiàn)有的手動(dòng)變速箱生產(chǎn)設(shè)施。和條件下，在箱離合器變速器在系列生產(chǎn)的，它的自動(dòng)變速和良好的燃油經(jīng)濟(jì)特性（相比于自動(dòng)變速器4種的傳統(tǒng)速度，燃料消耗將降低由大約10％）允許逐漸占據(jù)手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器的原始市場。作為該技術(shù)的先驅(qū)，大眾汽車已經(jīng)開始用雙離合變速器取代全球現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)變速器。同時(shí)，產(chǎn)品和雙離合變速器的應(yīng)用范圍正在逐漸擴(kuò)大：干式雙離合器速度的框?qū)⒃跉W洲市場上出現(xiàn)在未來幾年中，并與雙離合變速器低于150海里的輸入扭矩也在進(jìn)行深入研究和開發(fā)。我們將在未來看到歐洲市場上雙離合變速器的快速發(fā)展。在北美，為了追隨美國傳統(tǒng)消費(fèi)者對(duì)自動(dòng)變速器的偏好，“三巨頭”仍然專注于尋找和改進(jìn)自動(dòng)變速器。先進(jìn)的六速變速器將充分利用現(xiàn)有的四速自動(dòng)變速箱。設(shè)施和基礎(chǔ)以及燃油經(jīng)濟(jì)性也會(huì)更好（約5％）。與此同時(shí)，雙離合器變速箱也開始吸引“三巨頭”的注意力，他們尋求外部合作以減少他們對(duì)競爭對(duì)手的積壓。面對(duì)不可預(yù)測的油價(jià)，美國消費(fèi)者更加關(guān)注各種降低油耗的方法，同時(shí)注重駕駛舒適性：雙離合技術(shù)就是其中之一。我們將在未來看到北美市場，手動(dòng)變速器繼續(xù)下降，許多自動(dòng)變速器4個(gè)速度逐漸被自動(dòng)變速器6速以上所取代。日本市場一直是一個(gè)相對(duì)特殊的市場。小尺寸的國家，密集的城市交通和深入的CVT技術(shù)的探索將允許他們保持自己目前的狀態(tài)：市場上的CVT和信息技術(shù)并存。由于中國自動(dòng)變速器起步較晚，基礎(chǔ)較弱。雖然近年來市場每年增長20％，但仍需要大量進(jìn)口自動(dòng)變速器。因此，在自動(dòng)變速器的開發(fā)過程中，選擇具有低開發(fā)成本和低開發(fā)難度的電子控制（自動(dòng)機(jī)械）的機(jī)械式自動(dòng)變速器。機(jī)械傳輸，稱為AMT）是企業(yè)的最佳選擇。大多數(shù)變速箱企業(yè)通過引進(jìn)和吸收國外先進(jìn)技術(shù)取得了顯著成效，并堅(jiān)持自主創(chuàng)新。在齒輪箱領(lǐng)域，已經(jīng)開發(fā)了大量獨(dú)立產(chǎn)品。同時(shí)，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，技術(shù)較晚。這只是對(duì)國外先進(jìn)技術(shù)的簡單模仿?，F(xiàn)有技術(shù)難以超越，轉(zhuǎn)型的規(guī)律性和經(jīng)濟(jì)性不盡如人意。
五、主要研究（設(shè)計(jì)）內(nèi)容、關(guān)鍵問題及解決思路
（一）設(shè)計(jì)內(nèi)容
（1）設(shè)計(jì)變速箱的總成圖紙和部分關(guān)鍵零件圖紙
（2）主要零件的材料選用
（3）軸承的選擇
（4）變速箱的輸出軸、中間軸的齒輪副計(jì)算和幾何強(qiáng)度校核
（二）研究方法和解決思路
1、重要參數(shù)的選擇與計(jì)算；
2、根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；
3、齒輪彎曲強(qiáng)度與齒面強(qiáng)度的計(jì)算與校核
4、齒輪受力分析、載荷系數(shù)、材料、精度等級(jí)、疲勞強(qiáng)度等的確定
5、選擇軸材料，根據(jù)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑，確定許應(yīng)力，進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算
6、運(yùn)用AutoCAD繪制齒輪和軸的零件圖和變速箱總成圖
7、用ansys進(jìn)行強(qiáng)度分析和應(yīng)力分析
8、在指導(dǎo)老師的幫助下完成
9、最佳方案的確定；
六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所必須具備的工作條件
1、熟悉泥漿泵和變速箱的工作原理和應(yīng)用
2、對(duì)機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計(jì)充分理解
3、熟練的運(yùn)用CAD繪圖軟件和ansys分析軟件
4、指導(dǎo)老師的辛勤幫助
七、預(yù)期成果（達(dá)到目標(biāo)）
完成設(shè)計(jì)，希望得到廣泛應(yīng)用
八、工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排
1、通過查閱資料以及網(wǎng)上文獻(xiàn)，完成開題報(bào)告。
2、確定設(shè)計(jì)方案，同時(shí)進(jìn)行前期的參數(shù)的計(jì)算。
3、與老師交流更正前期設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，并對(duì)軸、齒輪等零件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4、繪制零件圖、總成圖。
5、撰寫論文，完成論文初稿，并與老師討論進(jìn)行改正。
6、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，做好答辯的準(zhǔn)備。
九、指導(dǎo)老師審查意見
750KW的變速箱設(shè)計(jì)
[摘 要] 本文介紹的一種750KW的變速箱在泥漿泵的應(yīng)用，結(jié)構(gòu)尺寸要滿足NBQ-600泥漿泵的安裝和布置要求。變速箱是一種通用的傳動(dòng)裝置，他能夠?qū)⒛酀{泵原動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入?yún)?shù)轉(zhuǎn)化為泥漿泵所需要的輸出參數(shù)，因此變速箱的好壞往往決定泥漿泵的性能。所以齒輪與軸設(shè)計(jì)是非常重要的。本文750KW的變速箱設(shè)計(jì)主要包括原動(dòng)機(jī)的選擇、變速箱的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算、變速箱結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算、齒輪設(shè)計(jì)與校核、軸的設(shè)計(jì)與校核、主要零件選型選材以及變速箱的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)。泥漿泵是把槽里泥漿向油井輸入，而NBQ-600泥漿泵采用的是活塞泵,活塞泵的原理：在活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)過程中，當(dāng)活塞移出時(shí)，出口控制閥在其自重和壓降下關(guān)閉，輸入控制閥在壓降下打開, 排空泵腔。當(dāng)活塞向內(nèi)打開時(shí)，泵室中的壓力升高，導(dǎo)致入口逆止門關(guān)閉，出口逆止門打開。以將流體推入排氣管。而泥漿泵的載荷系數(shù)，轉(zhuǎn)速，扭矩都比較大，在石油開采的惡劣環(huán)境當(dāng)中，我們?cè)O(shè)計(jì)的750KW的變速箱需要滿足石油開采的動(dòng)力與穩(wěn)定性要求。所以設(shè)計(jì)750KW的變速箱一定具有傳動(dòng)效率高，有載荷系數(shù)高，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，安裝方便的特點(diǎn)。
[關(guān)鍵詞] 泥漿泵；變速箱；齒輪；軸
I
Gearbox Design of 750KW
[Abstract] This paper introduces the application of 750KW gearbox in mud pump. The structure size of NBQ-600 mud pump should meet the requirements of installation and arrangement. Gearbox is a kind of general transmission device, which can convert the input parameters of the original mechanism of mud pump into the output parameters needed by mud pump, so the quality of gearbox often determines the performance of mud pump. Therefore, gear and shaft design is very important. The gearbox design of 750KW in this paper mainly includes the selection of prime mover, the calculation of motion and dynamic parameters of gearbox, the calculation of structural parameters of gearbox, the design and check of gear, the design and check of shaft, and the selection of main parts. Material selection and structural analysis and design of gearbox. The mud pump imports the mud from the tank into the oil well, while the NBQ-600 mud pump adopts the piston pump, which is the principle of the piston pump: during the reciprocating movement of the piston, when the piston is moved out, the outlet control valve closes under its weight and pressure drop. The input control valve opens under the pressure drop. Empty the pump cavity. When the piston opens inward, the pressure in the pump chamber increases, causing the inlet reverse door to close and the outlet reverse door to open. To push the fluid into the exhaust pipe. The load coefficient, rotational speed and torque of mud pump are relatively large. In the harsh environment of oil exploitation, the 750KW designed by us is changed. The gearbox needs to meet the power and stability requirements of oil exploitation. Therefore, the gearbox designed by 750KW must have the characteristics of high transmission efficiency, high load coefficient, compact structure, stable operation and convenient installation.
[Key words] Mud pump, gearbox, gear, shap
目 錄
中文摘要 I
外文摘要 II
前言 1
1 緒論 2
1.1 國內(nèi)外變速箱發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.2 變速箱設(shè)計(jì)基本理念 3
2 變速箱中主要參數(shù)與計(jì)算 6
2.1 變速箱的主要參數(shù) 6
2.2 各齒輪參數(shù)及強(qiáng)度計(jì)算 10
2.3 確定齒輪側(cè)隙與齒厚偏差 17
3 軸承選型與鍵連接 22
3.1 軸承的選型 22
3.2 軸承的校核計(jì)算 23
3.3 鍵的選型與校核計(jì)算 25
4 變速箱的密封與潤滑 27
4.1 變速箱的密封 27
4.2 齒輪的潤滑 27
4.3 軸承的密封 27
5 變速箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 28
5.1 箱體的結(jié)構(gòu)尺寸 28
5.2 變速箱的結(jié)構(gòu)形式 28
5.3 主要零件圖 28
5.4 變速箱總成 33
6 總結(jié) 34
參考文獻(xiàn) 35
致謝 36
V
前言
前言
隨著中國重工業(yè)的不斷發(fā)展和完善，我們?cè)絹碓叫枰O(shè)備，然后對(duì)精度，功能和技術(shù)設(shè)備要求越來越高。眾所周知，變速箱隨著工業(yè)的快速發(fā)展，使得交通更加便捷，人們的旅行也越來越頻繁。目前，中國石油需求處于無法滿足的狀態(tài)。作為石油工業(yè)的工人，我們必須對(duì)技術(shù)的不斷改進(jìn)，增加石油產(chǎn)量以及盡快滿足交通人員的需求。這是我們的責(zé)任，同時(shí)也是我們的擔(dān)當(dāng)。然后，變速箱的技術(shù)改進(jìn)是關(guān)鍵的一步。研究國外齒輪箱技術(shù)，不僅快速開拓國內(nèi)市場，而且在學(xué)習(xí)過程中形成了我們的主要技術(shù)，分析了競爭對(duì)手的齒輪箱，確定了齒輪箱的發(fā)展規(guī)劃。在現(xiàn)有齒輪箱的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行了改造和開發(fā)，并詳細(xì)計(jì)算了各部件的參數(shù)。此外，采用了新的短行程同步器技術(shù)，縮短了減速器總成的軸向尺寸，進(jìn)行了自適應(yīng)開發(fā)，分析了開關(guān)放大器的原理，完成了氣動(dòng)放大器的設(shè)計(jì)。同時(shí)，作為移動(dòng)性的要求，也實(shí)現(xiàn)了泥漿泵的安裝和放置的目標(biāo)。在與國外先進(jìn)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)交流的過程中，我們對(duì)齒輪箱中的齒輪和同步器進(jìn)行了大量的優(yōu)化和改進(jìn)，并分析了影響因素。分析了傳動(dòng)失效模式并提出了改進(jìn)措施。為了有效降低生產(chǎn)成本，傳動(dòng)部件已經(jīng)過優(yōu)化和通用。為了實(shí)現(xiàn)鋁鑄造工藝，已經(jīng)開發(fā)出圓柱形殼體設(shè)計(jì)，從而減輕了齒輪箱的重量。已經(jīng)進(jìn)行了改進(jìn)以減少變速箱部件的種類并提高處理方面的生產(chǎn)率。因?yàn)槟酀{泵必須滿足渦流緩速器，它設(shè)計(jì)用于安裝泥漿泵的特殊部件，提供特殊的裝配要求，同時(shí)保護(hù)與變速箱相關(guān)的零件（例如油封）。在完成齒輪箱的設(shè)計(jì)之后，根據(jù)測試程序的要求，通過各種測試來檢查諸如疲勞測試和靜態(tài)扭轉(zhuǎn)測試的設(shè)計(jì)內(nèi)容
第 21 頁 共 （37） 頁
緒論
1 緒論
1.1 國內(nèi)外變速箱發(fā)展和研究現(xiàn)狀
1.1.1 國內(nèi)發(fā)展和研究現(xiàn)狀
在中國，由于近期推出自動(dòng)變速器，基礎(chǔ)薄弱，盡管近年來市場每年增長20％，仍然需要大量自動(dòng)變速器要進(jìn)口。因此，自動(dòng)變速器的開發(fā)中的自動(dòng)電子變速器（AutomatedMachine）具有低開發(fā)成本和很小的差異化。在開發(fā)中被選中。變速箱（AMT）是目前公司的最佳選擇。大多數(shù)輸電公司在引進(jìn)，加工和掌握國外先進(jìn)技術(shù)方面取得了優(yōu)異成績。堅(jiān)持自主創(chuàng)新。在變速器領(lǐng)域，已經(jīng)開發(fā)了大量獨(dú)立產(chǎn)品。同時(shí)，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，技術(shù)落后。 ARD只是對(duì)先進(jìn)國外技術(shù)的簡單模仿，難以超越現(xiàn)有技術(shù)，難以節(jié)省舒適性和換檔。變速箱的設(shè)計(jì)就是其中之一。設(shè)計(jì)中的重要說明。盡管近年來自動(dòng)變速器和無級(jí)變速器技術(shù)迅速發(fā)展，但它仍不占據(jù)市場主導(dǎo)地位。手動(dòng)變速器具有很大的影響，所以手動(dòng)變速器已經(jīng)使用了很長時(shí)間。經(jīng)過反復(fù)改進(jìn)，它成為現(xiàn)在的形式，并且生產(chǎn)技術(shù)也得到了發(fā)展。終于長大了。
手動(dòng)變速器與其他變速器類型相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了幾十年，生產(chǎn)技術(shù)更加成熟，長期以來一直處于領(lǐng)先的變速箱市場。該技術(shù)的所有方面都已長期在市場中進(jìn)行了測試，并且該技術(shù)通過逐步積累而成熟。
2.手動(dòng)變速器具有高的齒輪效率，理論上比自動(dòng)變速器更經(jīng)濟(jì)。
無級(jí)變速器（CVT）技術(shù)是一種無級(jí)變速器技術(shù)，它使用傳動(dòng)帶以及驅(qū)動(dòng)器和可變直徑驅(qū)動(dòng)輪。它可以不斷改變齒輪比，從而滿足大多數(shù)變速箱和發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行條件。目前國內(nèi)市場上有幾種型號(hào)采用了這種技術(shù)。有金屬制成的無級(jí)變速器（CVT）的特征。
（1）設(shè)計(jì)簡單，體積小，細(xì)節(jié)小，批量生產(chǎn)后的成本肯定低于現(xiàn)有傳統(tǒng)自動(dòng)變速器的成本。
（2）它具有廣泛的運(yùn)行速度比，很容易與發(fā)動(dòng)機(jī)形成理想的配對(duì)，從而改善燃燒過程，從而減少燃料消耗和排放。
（3）傳輸效率高，功耗低，經(jīng)濟(jì)性高。
（4）擁有最佳的乘坐舒適性。
comCVT技術(shù)也有其缺點(diǎn)，因?yàn)閭鲃?dòng)帶很容易損壞，重載不能承受。
1.1.2 國外發(fā)展和研究現(xiàn)狀
目前，自動(dòng)變速器已成為世界潮流。原子傳動(dòng)比傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器具有顯著的能量優(yōu)勢。保存，控制和協(xié)作。在國際層面，手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器的市場份額因地區(qū)而異，市場份額也各不相同。在工業(yè)化國家和地區(qū)，越來越多的自動(dòng)變速器正在出現(xiàn)。在北美，AT自動(dòng)變速箱具有不平衡優(yōu)勢，市場份額接近90％。早期開發(fā)的自動(dòng)變速器由于VIG盒的設(shè)計(jì)相對(duì)成熟，其設(shè)計(jì)的寬度并不窄?？紤]到市場條件和發(fā)展方面的現(xiàn)代汽車變速器的NT，世界領(lǐng)先的經(jīng)銷商正積極致力于提高AT性能和開發(fā)變速器CVTS。變量將繼續(xù)。 AUTOMOTI對(duì)于CVT在汽車工業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用非常重要。然而，由于技術(shù)困難和發(fā)展緩慢，它成為其中之一。問題出在全世界。世界上有更多的自動(dòng)化汽車：手動(dòng)變速箱，原子變速箱，電子液壓控制系統(tǒng)，金屬折疊機(jī)構(gòu)，自動(dòng)變速箱。機(jī)械控制手動(dòng)變速箱。雙布驅(qū)動(dòng)器（CVT）的數(shù)量對(duì)應(yīng)于壓力傳遞的兩倍和盤的拉動(dòng)的錐形拱。 T型但是，這種類型及其金屬帶驅(qū)動(dòng)的能力可以忽略不計(jì)。由于內(nèi)部游離油分子與每個(gè)車輪表面之間的連接以及葉輪部分的功率消耗和移動(dòng)，TT變速換能器在自動(dòng)變速器流體中具有高速移動(dòng)。油溫升高，功率損失增加。這可能導(dǎo)致油分子與各個(gè)輪子表面之間的摩擦。傳動(dòng)效率存在缺陷，例如低油耗和復(fù)雜的設(shè)計(jì)。成本高，維護(hù)復(fù)雜。
1.2 變速箱設(shè)計(jì)基本理念
1.2.1 變速箱的作用
變速箱有幾個(gè)功能：
（1）根據(jù)變化的駕駛條件改變傳動(dòng)比，增加驅(qū)動(dòng)輪的扭矩和速度范圍，同時(shí)保持發(fā)動(dòng)機(jī)在有利條件下運(yùn)行（高功率和低油耗）。
（2）可以反轉(zhuǎn)泥漿泵而不改變發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。
（3）當(dāng)空轉(zhuǎn)用于中斷動(dòng)力傳輸時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以啟動(dòng)，空轉(zhuǎn)并便于換檔或動(dòng)力輸出。
1.2.2 變速箱的分類
變速箱由變速驅(qū)動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。如有必要，您可以添加取力器。分類有兩種類型：改變齒輪比后和操縱方式的差異。
（1）通過改變齒輪比：
?速變速箱。它是使用最廣泛的。它使用齒輪并具有多個(gè)固定齒輪比。根據(jù)列車的類型，有兩種類型的軸（標(biāo)準(zhǔn)）和軸（行星）。
?無級(jí)變速器。齒輪比可以在一定值范圍內(nèi)通過無限級(jí)數(shù)來改變，并且最常見的是電動(dòng)類型和液壓類型（運(yùn)動(dòng)流體的類型）。
?內(nèi)置變速箱。這是一種由液力變矩器和多級(jí)變速器組成的液壓機(jī)械變速器，其齒輪比可以在最大值和最小值之間的幾個(gè)中斷處連續(xù)變化。 。
（2）通過操作方法拆分：
?強(qiáng)制轉(zhuǎn)移。這是駕駛員換檔桿的直接控制。
?自動(dòng)舵機(jī)。齒輪比選擇和換檔自動(dòng)完成。“自動(dòng)”意味著通過反映發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載和車輛速度的信號(hào)系統(tǒng)控制開關(guān)系統(tǒng)的致動(dòng)器來執(zhí)行機(jī)械變速器的每個(gè)變速器位置的切換。
?半自動(dòng)變速箱。有兩種類型：一種是自動(dòng)控制幾種常用齒輪，由駕駛員直接操縱。另一種是預(yù)選，即駕駛員在按下離合器踏板與選擇帶按鈕的檔位或當(dāng)加速踏板被釋放時(shí)，由電磁或液壓裝置切換到開關(guān)。
1.2.3 變速箱的設(shè)計(jì)要求
設(shè)計(jì)一種750W機(jī)械變速箱，要求二級(jí)傳動(dòng)，三檔變速，手動(dòng)換擋，結(jié)構(gòu)尺寸滿足NBQ-600泥漿泵的安裝和布置要求。泥漿泵是內(nèi)嚙合輪泵，是采用齒輪內(nèi)嚙合原理，內(nèi)外齒輪節(jié)圓緊靠一邊，另一邊被泵蓋上的月牙板隔開。主軸上的主動(dòng)內(nèi)齒輪帶動(dòng)其中外齒輪同向轉(zhuǎn)動(dòng)。在進(jìn)口處齒輪相互分離形成負(fù)壓吸入泥漿，齒輪在出口處不斷嵌入嚙合齒輪而將泥漿擠出。根據(jù)變速箱的傳動(dòng)方式確定變速箱的參數(shù)，從而確定各構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。設(shè)計(jì)中根據(jù)變速箱的外形、輪距、軸距、NBQ-600泥漿泵重量、滿載重量以及最高轉(zhuǎn)速等參數(shù)結(jié)合該泥漿泵的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)可以得出發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率、最大扭矩、排量等重要參數(shù)，再結(jié)合某些泥漿泵的基本參數(shù)選擇適當(dāng)?shù)闹鳒p速比。根據(jù)上述參數(shù)，再根據(jù)泥漿泵設(shè)計(jì)手冊(cè)、齒輪設(shè)計(jì)手冊(cè)、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等相關(guān)知識(shí)，計(jì)算出750 KW的變速器參數(shù)并論證設(shè)計(jì)的合理性。設(shè)計(jì)中給出了750KW變速器設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)過程完成了齒輪設(shè)計(jì),并經(jīng)過校驗(yàn)和ansys有限元優(yōu)化，證明設(shè)計(jì)的750KW變速器能夠滿足NBQ-600泥漿泵的安裝和布置。根據(jù)
變速箱的主要參數(shù)與計(jì)算
強(qiáng)度、剛度、壽命、振動(dòng)穩(wěn)定性、可靠性等設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行一系列校核。設(shè)計(jì)變速箱還需要考慮各種因素，比如失效形式，比如結(jié)構(gòu)工藝性，比如經(jīng)濟(jì)與環(huán)境要求。
圖 1 泥漿泵的示意
2 變速箱的主要參數(shù)與計(jì)算
2.1 變速箱的主要參數(shù)
2.1.1 模數(shù)、壓力角、螺旋角、齒數(shù)的初選
根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的傳動(dòng)比，制定的傳動(dòng)方案如下：
圖 2 齒輪傳動(dòng)圖
（1）選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)，壓力取為α=20°，初選螺旋角β=13°初選模數(shù)Mn=8。
（2）參考表10-6選用8級(jí)精度。
（3）材料選擇 由表10-1選擇小齒輪20CrMnTi（滲氮），硬度為58HV，大齒輪20CrMnTi（滲氮），硬度為58HV
（4）根據(jù) 三個(gè)傳動(dòng)比，再根據(jù)中心距與模數(shù)的初選，初選齒數(shù)如下
一檔傳動(dòng)比：
Z1=27 Z2=42 Z7=53 Z8=23
二檔傳動(dòng)比：
Z1=27 Z2=42 Z5=46 Z6=30
三檔傳動(dòng)比：
Z1=27 Z2=42 Z3=40 Z5=35
一檔大齒輪的齒數(shù)Z7=53 小齒輪Z8=23 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行校核計(jì)
2.1.2 各參數(shù)的確定
初選模數(shù)Mn=8,根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)進(jìn)行校核計(jì)算，參考機(jī)械設(shè)計(jì)書，濮良貴，陳國定，吳立言主編，第九版
(1)由式(10-24)試算小齒輪分度圓直徑，即
1)確定公式中的各參數(shù)值
①試選
②計(jì)算小齒輪傳遞的扭矩:
③由表10-7選取齒寬系數(shù)
④由圖10-20查得區(qū)域系數(shù)
⑤由表10-5查得材料的彈性影響系數(shù)。
⑥由式（10-9）計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)。
⑦由公式可得螺旋角系數(shù)
⑧計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力
由圖10-25d查得小齒輪和大齒輪的接觸疲勞極限分別為
由式（10-15）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：
由圖10-23查取接觸疲勞系數(shù)
取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得
取和中較小者作為該齒輪副的接觸疲勞許用應(yīng)力，即
2)試算小齒輪分度圓直徑
(2)調(diào)整小齒輪分度圓直徑
1)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)前的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。
①圓周速度
②齒寬
2)計(jì)算實(shí)際載荷系數(shù)
①由表10-2查得使用系數(shù)
②根據(jù)、8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)
③齒輪的圓周力。
查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)
由表10-4用插值法查得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，得齒向載荷分布系數(shù)
由此，得到實(shí)際載荷系數(shù)
3)由式（10-12），可得按實(shí)際載荷系數(shù)算得的分度圓直徑
4)確定模數(shù)
取
2.2 各齒輪參數(shù)及強(qiáng)度計(jì)算
2.2.1 齒輪幾何尺寸計(jì)算
（1）計(jì)算齒頂高、齒根高和全齒高
ha=m×han*=8mm
hf=m×han*+cn*=10mm
h=ha+hf=m×2han*+cn*=18mm
（2）計(jì)算小、大齒輪的齒頂圓直徑
da1=d1+2×ha=187.632+2×8=203.632mm
da2=d2+2×ha=432.368+2×8=448.368mm
（3）計(jì)算小、大齒輪的齒根圓直徑
df1=d1-2×hf=187.632-2×10=167.632mm
df2=d2-2×hf=432.368-2×10=412.368mm
注：han*=1.0，cn*=0.25
2.2.2 齒輪參數(shù)的計(jì)算
(1)計(jì)算中心距
，圓整為
(2)計(jì)算小、大齒輪的分度圓直徑
(3)計(jì)算齒寬
取B1=195mm B2=190mm
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度條件為
1 ）T、Mn和d1同前
齒寬b=b2=190
齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)，當(dāng)量齒數(shù)為：
小齒輪當(dāng)量齒數(shù)：
大齒輪當(dāng)量齒數(shù)：
由圖10-17查得齒形系數(shù)
由圖10-18查得應(yīng)力修正系數(shù)
①試選
②由式（10-18）計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度用重合度系數(shù)
上式得：
③由式（10-19），可得計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的螺旋角系數(shù)
2)圓周速度
3)寬高比
根據(jù)，8級(jí)精度，由圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)
查表10-3得齒間載荷分配系數(shù)
由表10-4用插值法查得，結(jié)合查圖10-13，得。
則載荷系數(shù)為
2.2.3 齒輪強(qiáng)度計(jì)算
由圖10-24c查得小齒輪和大齒輪的齒根彎曲疲勞極限分別為
由圖10-22查取彎曲疲勞系數(shù)
取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.25，由式（10-14）得
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核
齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求，并且小齒輪抵抗彎曲疲勞破壞的能力大于大齒輪。
4)齒輪的圓周速度
選用8級(jí)精度是合適的
2.2.4 齒輪與零件的選型
齒輪的選型應(yīng)注意材料本身的機(jī)械性能，熱處理性能以及原材料的價(jià)格等因素。
變速箱的齒輪采用20GrMnTi等材料，熱處理方式用齒部滲碳淬火，齒面硬度58-60HRC,有效硬化層深1.4-1.6mm，齒心硬度35-40HRC，齒形周邊倒角1×45?，根據(jù)變速箱的結(jié)構(gòu)性能，螺檢M24×80選45鋼。螺母M24選35鋼。墊圈24 選65Mn。視窗口蓋板 選-6/Q235。密封墊 -2/潤滑橡膠。螺檢M8×16 選Q235。墊圈8 選65Mn。鉚釘2.5×6 選 ML3。螺檢M16×80 選45鋼。螺母M16 選35鋼。墊圈16 選65Mn。推桿標(biāo)牌 選-1.25/LF2。
2.2.5 齒輪參數(shù)及幾何尺寸總結(jié)
表 1 齒輪參數(shù)及幾何尺寸
參數(shù)或幾何尺寸
符號(hào)
小齒輪
大齒輪
法面模數(shù)
mn
8
8
法面壓力角
αn
20
20
法面齒頂高系數(shù)
ha*
1.0
1.0
法面頂隙系數(shù)
c*
0.25
0.25
螺旋角
β
左旋11°17'27"
右旋11°17'27"
齒數(shù)
z
23
53
齒頂高
ha
8
8
齒根高
hf
10
10
分度圓直徑
d
187.632
432.368
齒頂圓直徑
da
203.632
448.368
齒根圓直徑
df
167.632
412.368
齒寬
B
195
190
中心距
a
310
310
2.3 確定齒輪側(cè)隙與齒厚偏差
2.3.1 確定小齒輪側(cè)隙和齒厚偏差
用插值法得齒輪最小側(cè)隙jbmin=0.308mm。
由式（D.1）求得，齒厚上偏差為
Esns=-jbmin2×cosαn=-0.3082×cos20=-0.16388mm
計(jì)算齒輪的分度圓直徑為
d=mn×Zcosβ=8×23cos11.2911=187.632mm
由表D.3查得，徑向跳動(dòng)公差為
Fr=0.055mm
由表D.7和表D.2查得，切齒徑向進(jìn)刀公差br為
br=1.26×IT9=1.26×0.052=0.06552mm
由表D.2查得，齒厚公差Tm為
Tsn=Fr2+br2×2×tanαn=0.0552+0.065522×2×tanαn=0.06227mm
故由式D.3求得，齒厚下偏差為
Esni=Esns-Tsn=-0.16388-0.06227=-0.22615mm
實(shí)際中，一般用公法線長度極限偏差控制齒厚偏差，由式（D.4）和式（D.5）得
公法線長度上偏差
Ebns=Esns×cosαn=-0.16388×cos20=-0.154mm
公法線長度下偏差
Ebni=Esni×cosαn=-0.22615×cos20=-0.213mm
由表D.10查得，查得K=1.057，Z'=KZ=1.057×23=24.311
按Z'的整數(shù)部分，由表D.9查得Wk=7（跨側(cè)齒數(shù)K=3），按Z'的小數(shù)部分，由表D.11查得
△Wn=0.004mm
所以
Wnk=Wnk+△Wn×mn=7+0.004×8=56.032mm
Wnk=56.032-0.213-0.154mm
2.3.2確定大齒輪側(cè)隙和齒厚偏差
用插值法得齒輪最小側(cè)隙jbmin=0.308mm。
由式（D.1）求得，齒厚上偏差為
Esns=-jbmin2×cosαn=-0.3082×cos20=-0.16388mm
計(jì)算齒輪的分度圓直徑為
d=mn×Zcosβ=8×53cos11.2911=432.368mm
由表D.3查得，徑向跳動(dòng)公差為
Fr=0.073mm
由表D.7和表D.2查得，切齒徑向進(jìn)刀公差br為
br=1.26×IT9=1.26×0.052=0.06552mm
由表D.2查得，齒厚公差Tm為
Tsn=Fr2+br2×2×tanαn=0.0732+0.065522×2×tanαn=0.0714mm
故由式D.3求得，齒厚下偏差為
Esni=Esns-Tsn=-0.16388-0.0714=-0.23528mm
實(shí)際中，一般用公法線長度極限偏差控制齒厚偏差，由式（D.4）和式（D.5）得
公法線長度上偏差
Ebns=Esns×cosαn=-0.16388×cos20=-0.154mm
公法線長度下偏差
Ebni=Esni×cosαn=-0.23528×cos20=-0.221mm
由表D.10查得，查得K=1.057，Z'=KZ=1.057×53=56.021
按Z'的整數(shù)部分，由表D.9查得Wk=16（跨側(cè)齒數(shù)K=6），按Z'的小數(shù)部分，由表D.11查得
△Wn=0mm
所以
Wnk=Wnk+△Wn×mn=16+0×8=128mm
Wnk=128-0.221-0.154mm
圖 3 大齒輪圖
軸承選型與鍵連接
圖 4 小齒輪圖
第 39 頁 共（37）頁
變速箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3 軸承選型與健連接
3.1 軸承的選型
3.1.1 高速軸的選型
1.已經(jīng)確定的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)
轉(zhuǎn)速n=1800r/min；功率P=742.5kW；軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩T=3939375N?mm
2.軸的材料選擇并確定許用彎曲應(yīng)力
由表15-1選用45（表面淬火），齒面硬度為40～50HRC，許用彎曲應(yīng)力為[σ]=60MPa
3.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度概略計(jì)算軸的最小直徑
由于高速軸受到的彎矩較大而受到的扭矩較小，故取A0=50。
d≥A0×3Pn=50×3742.51800=37.22mm
由于最小軸段截面上要開1個(gè)鍵槽，故將軸徑增大5%
dmin=1+0.05×37.22=39.08mm
查表可知標(biāo)準(zhǔn)軸孔直徑為40mm故取dmin=40
3.1.2 低速軸承的選型
1.已經(jīng)確定的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)
轉(zhuǎn)速n=782.61r/min；功率P=720.37kW；軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩T=8790500.38N?mm
2.軸的材料選擇并確定許用彎曲應(yīng)力
由表15-1選用45（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS，許用彎曲應(yīng)力為[σ]=60MPa
3.按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度概略計(jì)算軸的最小直徑
由于低速軸受到的彎矩較小而受到的扭矩較大，故取A0=60。
d≥A0×3Pn=60×3720.37782.61=58.37mm
3.2 軸承的校核計(jì)算
3.2.1 高速軸承的校核計(jì)算
表 2 高速軸的參數(shù)
軸承型號(hào)
內(nèi)徑d(mm)
外徑D(mm)
寬度B(mm)
基本額定動(dòng)載荷(kN)
7210AC
50
90
20
40.8
根據(jù)前面的計(jì)算，選用圓錐圓滾子軸承，內(nèi)徑d=50mm，外徑D=90mm，寬度B=20mm
軸承基本額定動(dòng)載荷Cr=40.8kN，額定靜載荷C0r=30.5kN，軸承采用正裝。
要求壽命為Lh=48000h。
當(dāng)Fa/Fr≤0.68時(shí)，Pr=Fr；當(dāng)Fa/Fr>0.68，Pr=0.41Fr+0.87Fa
由前面的計(jì)算已知軸水平和垂直面的支反力，則可以計(jì)算得到合成支反力：
Fr1=FNH12+FNV12=20995.222+11461.092=23919.78N
Fr2=FNH22+FNV22=20995.222+4123.832=21396.38N
Fd1=0.68×Fr1=0.68×23919.78=16265.45N
Fd2=0.68×Fr2=0.68×21396.38=14549.54N
由前面計(jì)算可知軸向力Fae=8384N
Fae+Fd2=22933.54N>Fd1=16265.45N
由計(jì)算可知，軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松”。
Fa1=Fae+Fd2=8384+14549.54=22933.54N
Fa2=Fd2=14549.54N
Fa1Fr1=0.96
Fa2Fr2=0.68
查表得X1=0.41，Y1=0.87，X2=1，Y2=0
查表可知ft=1，fp=1
Pr1=X1×Fr1+Y1×Fa1=0.41×23919.78+0.87×22933.54=29759.29N
Pr2=X2×Fr2+Y2×Fa2=1×21396.38+0×14549.54=21396.38N
取兩軸承當(dāng)量動(dòng)載荷較大值帶入軸承壽命計(jì)算公式
Lh=10660n×ft×Crfp×Pr3=50015h>48000h
由此可知該軸承的工作壽命足夠。
3.2.2 低速軸承的校核計(jì)算
表 3 低速軸的參數(shù)
軸承型號(hào)
內(nèi)徑d(mm)
外徑D(mm)
寬度B(mm)
基本額定動(dòng)載荷(kN)
7214AC
70
125
24
69.2
根據(jù)前面的計(jì)算，選用圓錐圓滾子軸承，內(nèi)徑d=70mm，外徑D=125mm，寬度B=24mm
軸承基本額定動(dòng)載荷Cr=69.2kN，額定靜載荷C0r=57.5kN，軸承采用正裝。
要求壽命為Lh=48000h。
當(dāng)Fa/Fr≤0.68時(shí)，Pr=Fr；當(dāng)Fa/Fr>0.68，Pr=0.41Fr+0.87Fa
由前面的計(jì)算已知軸水平和垂直面的支反力，則可以計(jì)算得到合成支反力：
Fr1=FNH12+FNV12=20331.062+16116.252=25943.89N
Fr2=FNH22+FNV22=20331.062+-1024.352=20356.85N
Fd1=0.68×Fr1=0.68×25943.89=17641.85N
Fd2=0.68×Fr2=0.68×20356.85=13842.66N
由前面計(jì)算可知軸向力Fae=8119N
Fae+Fd2=21961.66N>Fd1=17641.85N
由計(jì)算可知，軸承1被“壓緊”，軸承2被“放松”。
Fa1=Fae+Fd2=8119+13842.66=21961.66N
Fa2=Fd2=13842.66N
Fa1Fr1=0.85
Fa2Fr2=0.68
查表得X1=0.41，Y1=0.87，X2=1，Y2=0
查表可知ft=1，fp=1
Pr1=X1×Fr1+Y1×Fa1=0.41×25943.89+0.87×21961.66=29743.64N
Pr2=X2×Fr2+Y2×Fa2=1×20356.85+0×13842.66=20356.85N
取兩軸承當(dāng)量動(dòng)載荷較大值帶入軸承壽命計(jì)算公式
Lh=10660n×ft×Crfp×Pr3=50015h>48000h
由此可知該軸承的工作壽命足夠。
3.3 鍵的選型與校核計(jì)算
3.3.1 高速軸與小齒輪鍵連接校核
選用A型鍵，查表得b×h=16mm×10mm（GB/T 1096-2003）,鍵長180mm。
鍵的工作長度 l=L-b=164mm
小齒輪材料為20Cr，可求得鍵連接的許用擠壓應(yīng)力[σ]p=120MPa。
鍵連接工作面的擠壓應(yīng)力
σp=4×Th×l×d=103MPa<σp=120MPa
σp=4×Th×l×d=103MPa<σp=120MPa
3.3.2 低速軸與大齒輪鍵連接校核
選用A型鍵，查表得b×h=20mm×12mm（GB/T 1096-2003）,鍵長140mm。
鍵的工作長度 l=L-b=120mm
大齒輪材料為20Cr，可求得鍵連接的許用擠壓應(yīng)力[σ]p=120MPa。
鍵連接工作面的擠壓應(yīng)力
σp=4×Th×l×d=103MPa<σp=120MPa
4 變速箱的密封與潤滑
4.1 變速箱的密封
為了防止?jié)櫥瑒┰跉んw內(nèi)泄漏和外部雜質(zhì)滲入殼體內(nèi)部，殼體部件，如蓋子和殼
體，以及外軸，輸入軸和軸承蓋的出口 需要不同類型的密封裝置。 對(duì)于沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的密封表面，密封劑，耐油橡膠密封件等通常用于旋轉(zhuǎn)部件，例如過度延伸的軸密封件，根據(jù)運(yùn)動(dòng)速度和密封要求，要不同的密封件和結(jié)構(gòu)。 在該設(shè)計(jì)中，使用接觸密封，因?yàn)槊芊饨缑娴南鄬?duì)速度低。 輸入軸和軸承蓋之間的V <3 m / s，輸出軸和軸承蓋之間的V <3 m / s。 所以使用半羊毛氈油環(huán)。要不同的密封件和結(jié)構(gòu)。 在該設(shè)計(jì)中，使用接觸密封，因?yàn)槊芊饨缑娴南鄬?duì)速度低。輸入軸和軸承蓋之間的V <3 m / s，輸出軸和軸承蓋之間的V <3 m / s。 所以使用半羊毛氈油環(huán)。
4.2 齒輪的潤滑
在閉合的通用齒輪系中，潤滑過程由齒輪系的齒輪速度確定。由于大而慢的齒輪的圓周速度v≤12m/ s，大齒輪的齒輪齒浸入油箱中以潤滑油。當(dāng)齒輪被驅(qū)動(dòng)時(shí)，潤滑油被施加到齒輪的齒的表面，并且油也被吸入到箱壁中以散熱。浸入油中的齒輪的深度通常不超過一個(gè)齒高，但通常不應(yīng)小于10毫米。為了防止灰塵沉積在當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒面磨損時(shí)油箱的地面上，在大齒輪的頂和油箱之間的距離至少為30毫米，齒的頂部和底部之間的距離水箱是30毫米。由于慢速大齒輪的齒高h(yuǎn) = 22.5mm≤10mm，因此油的浸入深度為10 mm。然后是油的深度H = 30 + 10 = 40毫米根據(jù)齒輪箱的圓周速度，檢查是否加載了工業(yè)齒輪油（GB 5903-2011），潤滑等級(jí)320，建議粘度266 cSt。
4.3 軸承的潤滑
滾動(dòng)軸承潤滑劑可以是潤滑劑，潤滑油或固體潤滑劑。 潤滑方法的選擇可以通過齒輪箱的圓周速度來判斷。 由于V波> 2 m / s，因此選擇油。
5 變速箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1 變速箱的結(jié)構(gòu)尺寸
箱體是變速箱所有部件的基礎(chǔ)，也是存儲(chǔ)和固定軸部件的重要部件，以確保齒輪箱部件的正確對(duì)齊并承受齒輪箱上的負(fù)載。 該罐通常還用作潤滑油的燃料箱。 機(jī)體結(jié)構(gòu)的尺寸主要取決于地腳螺栓的尺寸，并且腳螺釘?shù)某叽缛Q于兩個(gè)齒輪的軸向距離a。 變速箱設(shè)計(jì)的具體結(jié)構(gòu)尺寸如下
表 4 變速箱的結(jié)構(gòu)尺寸
箱座壁厚
δ
0.025a+1≥8
10mm
箱蓋壁厚
δ1
0.02a+1≥8
10mm
箱蓋凸緣厚度
b1
1.5δ1
15mm
箱座凸緣厚度
b
1.5δ
15mm
箱座底凸緣厚度
b2
2.5δ
25mm
地腳螺栓的直徑
df
0.047a+8
M24
地腳螺栓的數(shù)目
n
6
軸承旁連接螺栓直徑
d1
0.75df
M20
蓋與座連接螺栓直徑
d2
(0.5～0.6)df
M16
軸承端蓋螺釘直徑
d3
(0.4～0.5)df
M8
視孔蓋螺釘直徑
d4
(0.3～0.4)df
M6
定位銷直徑
d
(0.7～0.8)d2
16mm
df、d1、d2至外箱壁距離
C1
查表
34mm、26mm、22mm
df、d1、d2至凸緣邊緣距離
C2
查表
28mm、24mm、20mm
軸承旁凸臺(tái)半徑
R1
C2
24mm
凸臺(tái)高度
h
根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定，以便于扳手操作為準(zhǔn)
61mm
外箱壁至軸承座端面距離
l1
C1+C2+(5～10)
55mm
大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離
△1
>1.2δ
14mm
齒輪端面與內(nèi)箱壁距離
△2
>δ
12.5mm
箱蓋、箱座肋厚
m1、m
m1≈0.85×δ1、m≈0.85×δ
10mm、10mm
高速軸承端蓋外徑
D1
D+(5～5.5)d3；D--軸承外徑
130mm
低速軸承端蓋外徑
D2
D+(5～5.5)d3；D--軸承外徑
165mm
5.2 變速箱的結(jié)構(gòu)形式
5.2.1 齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)
變速箱的齒輪有直齒圓柱輪和斜齒圓柱輪。與直齒圓柱齒輪相比，斜齒圓柱齒輪具有穩(wěn)定操作和低噪音水平的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是制造過程的復(fù)雜性和操作中的軸向力。變速器中的所有常嚙合齒輪都是斜齒輪，但這增加了正常嚙合的齒輪數(shù)量并增加了齒輪的慣性矩。正齒輪僅用于低檔和后檔。傳遞裝置可以與軸制成一體或與軸分離，然后通過齒輪收張、緊座或滑動(dòng)軸承其中的一個(gè)連接到軸。齒輪很小并且與軸分開，并且內(nèi)徑到根部的厚度影響齒輪箱的強(qiáng)度。所需尺寸b必須大于或等于齒輪齒的危險(xiǎn)部分的厚度。為了在將齒輪放置在軸上后確保齒輪的穩(wěn)定性，齒輪的寬度C必須根據(jù)設(shè)計(jì)分辨率盡可能大，以滿足至少尺寸要求：C =（1.2~1.4）d其中：d2是楔形的內(nèi)徑。變速箱的傳動(dòng)：輸入軸功率 - 中間軸齒輪 - 輸出軸齒輪 - 輸出功率。
5.2.2 換檔形式
換檔機(jī)構(gòu)有三種類型的正齒輪，一個(gè)套筒和一個(gè)同步器。當(dāng)泥漿泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪具有不同的角速度，因此通過圓柱齒輪的軸向運(yùn)動(dòng)使齒輪的位移在齒輪齒的端部處產(chǎn)生沖擊，并有噪音。齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的功能是確保齒輪或正時(shí)齒輪移動(dòng)預(yù)定距離以獲得所需的齒輪位置，并且齒輪，離合器或兩個(gè)齒輪的同步不能同時(shí)啟動(dòng)。變速器的操作在很大程度上取決于工作機(jī)構(gòu)，由于控制機(jī)構(gòu)較差，并且難以懸掛或不能提升，因此通常難以構(gòu)造。此外，切換占驅(qū)動(dòng)程序工作量的很大一部分。因此，一個(gè)重要的問題是如何使控制機(jī)制簡單和自動(dòng)化。單擊帶有換檔撥叉的同步器或連接換檔輪轂進(jìn)行切換。
5.2.3 操作機(jī)構(gòu)
組合式變速箱具有左右部件的組合。在這種情況下，驅(qū)動(dòng)軸連接到左半部分（即，在內(nèi)齒輪上加工的驅(qū)動(dòng)軸的右端），另一半連接齒輪（內(nèi)輪組件的內(nèi)腔）和輸出軸的導(dǎo)向楔，使得它通過致動(dòng)器移動(dòng)它是軸向?qū)虻模詫?shí)現(xiàn)加法器的分離和連接。并且軸具有通孔，該孔具有連接到中間彈簧的兩個(gè)球;集成齒輪具有兩個(gè)凹槽，每個(gè)凹槽位于傳動(dòng)軸中，以便在球中的球開口和斷開狀態(tài)被阻擋時(shí)便于抓握。組合齒輪不會(huì)引起軸向滑動(dòng)，離合器不平滑。變速桿的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于不同的位置，可分為直接控制遙控類型。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)首先確定切換位置。切換位置主要通過方便的角位移從圖8的視點(diǎn)確定。為此，請(qǐng)注意以下三點(diǎn)：
（1）按順序排列;
（2）將公共文件放在中間位置，將剩余文件放在兩邊;
（3）為避免錯(cuò)誤的反向，相反的情況通常位于最外角，工作班次，有時(shí)由行組成。但往往局限于結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移方案，而不是該方案最方便的方案。
5.3 主要零件圖
5.3.1 拔叉機(jī)
圖 5 拔叉機(jī)
5.3.2 上箱體
圖 6 上箱體
5.3.3 下箱體
圖 7 下箱體
5.3.4 輸出軸
圖 8 輸出軸
5.3.5 輸入軸
圖 9 輸入軸
5.3.6 中間軸
圖 10 中間軸
5.4 變速箱總成
5.4.1 變速箱總成圖
圖 11 變速箱總成圖
5.4.2 變速箱結(jié)構(gòu)作
變速箱由輸入軸、輸出軸、中間軸、上箱體、下箱體、拔插機(jī)構(gòu)、四對(duì)齒輪、螺栓、螺母、滑動(dòng)塊等主要零件組成，變速箱的工作原理，就是通過撥動(dòng)變速桿，切換中間軸上的主動(dòng)齒輪，通過大小不同的齒輪組合與動(dòng)力輸出軸結(jié)合，從而改變驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步到這個(gè)750KW的變速箱，它換檔的過程如下:它是電機(jī)直驅(qū)，在輸入軸、中間軸、輸出軸中有一對(duì)固定齒輪，換檔時(shí)是給輸入軸一個(gè)動(dòng)力，中間軸四對(duì)齒輪固定，進(jìn)行一檔減速時(shí)，滑動(dòng)塊卡住輸出軸一檔齒輪，輸出軸二檔三檔的齒輪分開，固定齒輪與中間軸一檔固定齒輪嚙合，進(jìn)行一檔減速；進(jìn)行二檔減速時(shí)，滑動(dòng)塊卡住輸出軸二檔齒輪，輸出軸的一檔三檔齒輪分開，撥叉機(jī)構(gòu)由中間軸一檔齒輪切換到中間軸二檔齒輪，固定齒輪與中間軸二檔固定齒輪嚙合，進(jìn)行二檔減速；進(jìn)行三檔減速時(shí)，滑動(dòng)塊卡住輸出軸三檔齒輪，輸出軸一檔二檔齒輪分開，拔插機(jī)構(gòu)由中間軸二檔齒輪切換到中間軸三檔齒輪，固定齒輪與中間軸三檔齒輪嚙合，進(jìn)行三檔減速。最后滑動(dòng)塊都松開，輸出軸一檔二檔三檔齒輪都分開，拔插機(jī)構(gòu)由中間軸三檔齒輪切換到中間軸一檔齒輪，進(jìn)行循環(huán)減速
6 總結(jié)
該設(shè)計(jì)基于設(shè)計(jì)任務(wù)書，設(shè)計(jì)了750KW變速箱。首先確定了工作計(jì)劃，設(shè)計(jì)了電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，軸和箱體等主要部件。每個(gè)尺寸的零件都根據(jù)設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格設(shè)計(jì)，采用合理的布局，使結(jié)構(gòu)更加緊湊。通過750KW變速箱的設(shè)計(jì)，我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的方法和步驟有了更深入的了解。熟悉各種常用部件的設(shè)計(jì)和校準(zhǔn)方法，如齒輪，鍵和軸;掌握了如何選擇標(biāo)準(zhǔn)零件，如何查閱和使用手冊(cè)，如何繪制零件圖紙和裝配圖紙;以及設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)零件的要點(diǎn)和方法。它進(jìn)一步鞏固了之前學(xué)到的專業(yè)知識(shí),讓我學(xué)以致用，學(xué)有所用。
大學(xué)四年來，我學(xué)習(xí)了機(jī)械制圖，理論力學(xué)，材料力學(xué)，機(jī)械原理，機(jī)械設(shè)計(jì)，互換性與測量基礎(chǔ)，金屬材料與成型，數(shù)控編程，機(jī)電一體化，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)了理論基礎(chǔ)以往研究的課程不是很扎實(shí)，與現(xiàn)實(shí)沒有真正的聯(lián)系。我設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)和實(shí)踐之間存在很大差距，有些不符合機(jī)械設(shè)計(jì)指南的要求，知識(shí)的寬度不夠廣，學(xué)到的知識(shí)也不會(huì)被整合。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的線條需要豐富的經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的理論知識(shí)。本設(shè)計(jì)過程中的大量內(nèi)容都在參考書中。許多數(shù)據(jù)選擇都基于書中的數(shù)據(jù)。我設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)仍然有很多錯(cuò)誤，我不知道為什么這是不合理的。許多設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)是XX的指導(dǎo)下完成的。毫無疑問，我的設(shè)計(jì)內(nèi)容仍存在
總結(jié)
許多不足。畢竟，這次設(shè)計(jì)是我第一次將我學(xué)到的知識(shí)與實(shí)踐聯(lián)系起來。有許多不合理的設(shè)計(jì)是不可避免的。通過這次設(shè)計(jì)，我學(xué)到了一些設(shè)計(jì)步驟和指南。我們不能違反這些準(zhǔn)則，否則我們的設(shè)計(jì)就會(huì)出錯(cuò)。這種設(shè)計(jì)也培養(yǎng)了一些好習(xí)慣。例如，應(yīng)該為草稿準(zhǔn)備，并且設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)該逐步明確地寫在稿件紙上。從事機(jī)械工作需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格。我一直記得在設(shè)計(jì)過程中這一點(diǎn)。設(shè)計(jì)過程中有很多數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的或不合理的，但不是很嚴(yán)重。這次我沒有像以前那樣忽略這些小細(xì)節(jié)。在設(shè)計(jì)過程中，我還學(xué)會(huì)一些應(yīng)用軟件，如cad、word、ansys等，使用起來不是很熟練，機(jī)械手冊(cè)也不熟練。我將把這次設(shè)計(jì)學(xué)到的知識(shí)在未來的工作中進(jìn)一步加強(qiáng)。
總之，這種設(shè)計(jì)培養(yǎng)了我全面運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)理論知識(shí)和運(yùn)用實(shí)際生產(chǎn)知識(shí)解決實(shí)際工程問題的能力。在設(shè)計(jì)過程中，我也培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)意識(shí)，并希望我在未來的工作中更加努力。
變速箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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致謝
致謝
在畢業(yè)論文的前夕，我必須說這是一個(gè)艱難而充實(shí)的過程。
論文的寫作歷時(shí)三個(gè)月，從選題到收集和編寫材料，開篇報(bào)告，編寫第一個(gè)項(xiàng)目到重復(fù)修改，了解最終項(xiàng)目，氣氛也是在此期間很復(fù)雜。如今，隨著論文被完成，我內(nèi)心的所有不良情緒都消失了，很有有成就感。
論文的寫作持續(xù)了幾個(gè)月，這不是我自己工作的結(jié)果，但它的實(shí)現(xiàn)與教師，同學(xué)和寢室成員的熱情幫助是分不開的。
首先，我要感謝XX老師和李老師的明智建議。本文在寫作過程中遇到了很多困難，老師不辭辛苦、不怕麻煩一個(gè)又一個(gè)為我解答，使我在迷茫中找到方向而豁然開朗。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)風(fēng)格和深厚的知識(shí)讓我真正欽佩，而平易近人的孫老師和李老師也讓我感到非常親切。在孫老師的指導(dǎo)下，我的論文水平不僅在不斷提高，而且在最高質(zhì)量水平上發(fā)展。這也讓我看到了老師的那種有條不紊，盡職盡責(zé)的態(tài)度，這是我學(xué)習(xí)的好榜樣。
其次，我還要感謝學(xué)校為我提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和豐富的學(xué)習(xí)資源，這使我能夠輕松收集文件。同時(shí)，我要感謝所有老師，在過去四年里，你們教我知識(shí)，培養(yǎng)人格。在面臨困難的時(shí)候如何面對(duì)和解決。我今天已經(jīng)做到了。我還要感謝和我在一起四年的學(xué)生。感謝你們的幫助和支持。不論是以前一起學(xué)習(xí)還是這次論文，我們都是在一起討論，這種氛圍讓我感到珍惜。
然后我要感謝我的室友，我的論文能完成都是用他們的計(jì)算機(jī)、影響他們的作息時(shí)間、幫我?guī)э垺Ｖx謝你們?yōu)槲姨峁┍憷麃頌槲覄?chuàng)造一個(gè)學(xué)習(xí)與寫作環(huán)境。
最后，我要感謝自己在學(xué)術(shù)生涯的最后四年，感謝自己抓住學(xué)習(xí)的尾巴，學(xué)習(xí)更多的專業(yè)知識(shí)來武裝自己的精神。在撰寫論文的過程中，遇到困難，不要輕易放棄，無所畏懼地前進(jìn)，克服困難。這讓我獨(dú)立地意識(shí)到了一件“大事”，我為自己感到驕傲。我希望在我未來的工作和生活中，我能夠利用我在學(xué)校獲得的知識(shí)來改善我和改變我的家庭生活，以及我在老師和同學(xué)中學(xué)到的精神，努力工作，陽光生活。
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