二级圆柱斜齿轮减速器设计.doc

1、 说明：毕业设计（论文）模版（理工类函授学生用） XX大学 毕业设计（论文） 二级圆柱斜齿轮减速器设计 学 院 XX 大学继续教育学院 年级专业 14 级机升本 学生姓名 XXXX 指导教师 XXXX 专业负责人 答辩日期 燕山大学毕业设计（论文）任务书 学院： XXX 大学继续教育学院 教研室： 学 号 XXX 学生 姓名 XXX 专 业 班 级 14 级机升本 课 题 题 目 二级圆柱斜齿轮减速器设计 来 源 主 要 内 容 本次设计的二级圆柱齿轮减速器设计主要由电动系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统 等几大部分组成。期间对减速器的轴，齿轮等进行了分析计算，以设计最适合自己的减速

2、器。 1. 电动 机的选择与运动参数计算； 2. 斜齿轮传动设计计算 3. 轴的设计 4. 滚动轴承的选择 5. 键和连轴器的选择与校核； 6. 装配图、零件图的绘制 7. 设计计算说明书的编写 基 本 要 求 1.完成毕业设计调研报告一份； 2.完成实验用减速器的设计 3.完成相关结构设计； 4.完成毕业设计说明书一份； 5.完成相关图纸。 参 考 资 料 1 吴伟，任红英 .机械设计教程 M.北京：北京理工大学出版社，2007.8. 2 吴宗泽 .机械设计使用手册 (第三版 )M.北京：化学工业出版社，2010.2. 3 濮良贵，纪名刚 .机械设计 (第八版 )M.北京：高等教育出版社，2

3、006.5. 4 吴宗泽，罗圣国 .机械设计课程设计手册 (第 3 版 )M.北京：高等教育出版社， 2006.5. 5 张良成 .材料力学 M.北京 :中国农业出版社 . 6孙桓，陈作模，葛文杰 .机械原理 (第七版 )M.北京：高等教育出版社， 2006.5 （输入章及标题） III 周 次 1 4 周 5 8 周 9 12 周 13 16 周 17 18 周 应 完 成 的 内 容 搜集相关资料并调研，完成调研报告 完成选题 ,论文摘要、绪论等工作 进行 减速器结构的选择，以及圆柱齿轮减速器的基本参数和主要尺寸的选择。编写说明书，绘制相关图纸。 完成论文主体工作 前完成全部论文 指导教师

4、： 教研室审批： （输入章及标题） I 摘 要 减速器是由封闭在刚性壳内所有齿轮的传动组成的一独立完整的机构。通过此次设计可以初步掌握一般简单机械的完整设计及了解构成减速器的通用零部件。 齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力，目前齿轮传动装置正逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮传动具有传动平稳可靠，传动 效率高（一般可以达到 94%以上，精度较高的圆柱齿轮副可以达到 99%），传递功率范围广（可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动）速度范围广（齿轮的圆周速度可以从 0.1m/s 到

5、200m/s 或更高，转速可以从 1r/min 到 20000r/min 或更高），结构紧凑，维护方便等优点。因此，它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用，本课题就是齿轮传动的一个典型应用。 因为齿轮传动能够满足减震器实验台对传动的高度要求，因此，本设计采用齿轮传动。 关键词 减速器 零部件 齿轮传动 机械传动 i 目 录 摘 要 . I 第 1 章 减速器概述 1 1.1 减速器的主要型式及其特性 1 1.2 减速器结构 3 1.3 减速器润滑 4 第 2 章 减速箱原始数据及传动方案的选择 7 2.1 原始数据 7 2.2 传动方案选择 7 第 3章 电动机的选择计算 11 3.1 电动机

6、选择步骤 11 3.1.1 型号的选择 11 3.1.2 功率的选择 12 3.1.3 转速的选择 12 3.2 电动机型号的确定 13 第 4章 轴的设计 14 4.1 轴的分类 14 4.2 轴的材料 14 4.3 轴的结构设计 15 4.4 轴的设计计算 18 4.4.1 按扭转强度计算 18 4.4.2 按弯扭合成强度计算 18 4.4.3 轴的刚度计算概念 19 4.4.4 轴的设计步骤 19 ii 4.5 各轴的计算 20 4.5.1 高速轴计算 20 4.5.2 中间轴设计 24 4.5.3 低速轴设计 27 4.6 轴的设计与校核 32 4.6.1 高速轴设计 32 4.6.2

7、 中间轴设计 32 4.6.3 低速轴设计 33 4.6.4 高速轴的校核 33 第 5章 联轴器的选择 34 5.1 联轴器的功用 34 5.2 联轴器的类型特点 34 5.3 联轴器的选用 35 5.4 联轴器材料 35 第 6章 圆柱齿轮传动设计 37 6.1 齿轮传动特点与分类 37 6.2 齿轮传动的主要参数与基本要求 38 6.2.1 主要参数 38 6.2.2 精度等级的选择 39 6.2.3 齿轮传动的失效形式 39 6.3 齿轮参数计算 40 第 7 章 轴承的设计及校核 51 7.1 轴承种类的选择 51 7.2 深沟球轴承结构 51 7.3 轴承计算 54 第 8 章 箱

8、体设计 56 iii 结 论 .57 参考文献 .58 致谢 .59 第 1 章 减速器概述 1 第 1 章 减速器概述 1.1 减速器的主要型式及其特性 减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮 蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，这时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。 减速器类型很多，按传动级数主要分为：单级、二级、多级；按传 动件类型又可分为：齿轮、蜗杆、齿轮 -蜗杆、蜗杆 -齿轮等。 减速器系统框图 以下对几种减速器进行对比

9、： 1）圆柱齿轮减速器 当传动比在 8 以下时，可采用单级圆柱齿轮减速器。大于 8时，最好选用二级 (i=8 40)和二级以上 (i40)的减速器。单级减速器的传动比如果过大，则其外廓尺寸将很大。二级和二级以上圆柱齿轮减速器的传动布置形式有展开式、分流式和同轴式等数种。展开式最简单，但由于齿轮两侧的轴承不是对称布置，因而将使载荷沿齿宽分布不均匀，且使两边的轴承受力不等。为此，在设计这种减速器时应注意： 1)轴的刚 度宜取大些； 2)转矩应从离齿轮远的轴端输入，以减轻载荷沿齿宽分布的不均匀； 3)采用斜齿轮布置，而且受载大的低速级又正好位于两轴承中间，所以载荷沿齿宽的分布情况显然比展开好。这种减

10、速器的高速级齿轮常采用斜齿，一侧为左旋，另一侧为右旋，轴向力能互相抵消。为了使左右两对斜齿轮能自电动机 联轴器 高速轴 中间轴 低速轴 第 1 章 减速器概述 2 动调整以便传递相等的载荷，其中较轻的龆轮轴在轴向应能作小量游动。同轴式减速器输入轴和输出轴位于同一轴线上，故箱体长度较短。但这种减速器的轴向尺寸较大。 圆柱齿轮减速器在所有减速器中应用最广。它传递功率的范围可从很小至 40 000kW，圆周 速度也可从很低至 60m/s 一 70m s，甚至高达 150m s。传动功率很大的减速器最好采用双驱动式或中心驱动式。这两种布置方式可由两对齿轮副分担载荷，有利于改善受力状况和降低传动尺寸。设

11、计双驱动式或中心驱动式齿轮传动时，应设法采取自动平衡装置使各对齿轮副的载荷能得到均匀分配，例如采用滑动轴承和弹性支承。 圆柱齿轮减速器有渐开线齿形和圆弧齿形两大类。除齿形不同外，减速器结构基本相同。传动功率和传动比相同时，圆弧齿轮减速器在长度方向的尺寸要比渐开线齿轮减速器约 30。 2）圆锥齿轮减速器 它用于输入轴 和输出轴位置布置成相交的场合。二级和二级以上的圆锥齿轮减速器常由圆锥齿轮传动和圆柱齿轮传动组成，所以有时又称圆锥 圆柱齿轮减速器。因为圆锥齿轮常常是悬臂装在轴端的，为了使它受力小些，常将圆锥面崧，作为，高速极：山手面锥齿轮的精加工比较困难，允许圆周速度又较低，因此圆锥齿轮减速器的应

12、用不如圆柱齿轮减速器广。 3）蜗杆减速器 主要用于传动比较大 (j10)的场合。通常说蜗杆传动结构紧凑、轮廓尺寸小，这只是对传减速器的传动比较大的蜗杆减速器才是正确的，当传动比并不很大时，此优点并不显著。由于效率较低，蜗杆减速器不 宜用在大功率传动的场合。 蜗杆减速器主要有蜗杆在上和蜗杆在下两种不同形式。蜗杆圆周速度小于 4m/s 时最好采用蜗杆在下式，这时，在啮合处能得到良好的润滑和冷第 1 章 减速器概述 3 却条件。但蜗杆圆周速度大于 4m/s 时，为避免搅油太甚、发热过多，最好采用蜗杆在上式。 4）齿轮 -蜗杆减速器 它有齿轮传动在高速级和蜗杆传动在高速级两种布置形式。前者结构较紧凑，

13、后者效率较高。 通过比较，我们选定圆柱齿轮减速器。 1.2 减速器结构 近年来，减速器的结构有些新的变化。为了和沿用已久、国内目前还在普遍使用的减速器有所区别，这里分列了两节 ，并称之为传统型减速器结构和新型减速器结构。 1）传统型减速器结构 绝大多数减速器的箱体是用中等强度的铸铁铸成，重型减速器用高强度铸铁或铸钢。少量生产时也可以用焊接箱体。铸造或焊接箱体都应进行时效或退火处理。大量生产小型减速器时有可能采用板材冲压箱体。减速器箱体的外形目前比较倾向于形状简单和表面平整。箱体应具有足够的刚度，以免受载后变形过大而影响传动质量。箱体通常由箱座和箱盖两部分所组成，其剖分面则通过传动的轴线。为了卸

14、盖容易，在剖分面处的一个凸缘上攻有螺纹孔，以便拧进螺钉时能将盖顶起来。联接箱座和箱 盖的螺栓应合理布置，并注意留出扳手空间。在轴承附近的螺栓宜稍大些并尽量靠近轴承。为保证箱座和箱盖位置的准确性，在剖分面的凸缘上应设有 2 3 个圆锥定位销。在箱盖上备有为观察传动啮合情况用的视孔、为排出箱内热空气用的通气孔和为提取箱盖用的起重吊钩。在箱座上则常设有为提取整个减速器用的起重吊钩和为观察或测量油面高度用的油面指示器或测油孔。关于箱体的壁厚、肋厚、凸缘厚、螺栓尺寸等均可根据经验公式计算，见有关图册。关于视孔、通气孔和通气器、起重吊钩、油面指示 Oe 等均可从有关的设计手册和图册中查出。在减速器中广泛采用滚 动轴承。只