矫直机减速器的结构设计.doc

1、洛阳理工学院毕业设计（论文） I 矫直机的减速器结构设计 摘 要 在各行各业中十分广泛地使用着齿轮减速器，它是一种不可缺少的机械传动装置。 它是机械设备的重要成部分和核心组件。 圆柱齿轮减速器目前制造水平进一步精密化，承载能力进一步的到提高，各种不同系列产品之间的模块化互换程度越来越高，这对产品的大批量生产提供了便利，也为减速器的发展留下了空间，矫直机减速器设计的内容主要包括减速器原始数据及传动方案的选择、直齿圆柱齿轮传动件的设计、轴的设计 、联轴器的选择 、轴承的校核、键键连接设计及校核 、箱体及其附件的结构设计 、润滑与密封 、 减速器的体积进一步缩小、整体传动效率更高。 关键词 : 减速

2、机、结构设计、体积 洛阳理工学院毕业设计（论文） II Gear reducer structure design of straightening machine ABSTRACT Gear reducer is widely used in all walks of life, it is an indispensable mechanical transmission device. It is an important part of mechanical equipment and core components. Cylindrical gear reducer at presen

3、t manufacturing level further precision, carrying capacity further to improve, various series of products between modular interchange level is getting higher and higher, the product of mass production provides a convenient, for slowing the development of space left, straightening machine deceleratio

4、n design content mainly consists of a speed reducer is raw data and transmission scheme selection, straight tooth cylindrical gear transmission design, shaft design, couplings, bearings of verification, bond connecting structure design of design and verification, box and accessories, lubrication and

5、 seal, deceleration device volume further narrowing, overall higher transmission efficiency. KEY WORDS: reducer、 structure design、 volume 洛阳理工学院毕业设计（论文） III 目 录 前 言 . 1 第 1 章减速器依据数据和传动方案选择 . 3 1.1 原始数据及设 计要求 . 3 1.2 原始数据及设计要求 . 3 第 2 章 确定传动比及参数相关计算 . 4 2.1 传动比的分配 . 4 2.2 传动装置参数计算 . 4 第 3 章 齿轮传动的设计 .

6、 5 3.1 、轴齿轮设计的计算 . 5 3.2 、轴齿轮传动的计算 . 7 4.3 、轴齿轮设计及计算 .10 第 4 章 轴的设计 .13 4.1 轴的设计 .13 4.2 轴的设计 .14 4.3 III 轴的设计 .15 4.4 I轴的设计 .17 4.5 轴的设计 .18 第 5 章 轴和轴承校核 .20 5.1 轴及其轴承的校核 .20 5.2 轴及其轴承校核 .23 5.3 III 轴及其轴承校核 .26 5.4 I轴及其轴承的校核 .29 5.5 轴及其轴承的校核 .32 第 6 章 键的强度校核 .35 第 7 章 箱体的设计 .36 第 8 章 减速器润滑和密封 .38 8

7、.1 减速器的润滑 .38 8.2 减速器的密封 . 38 洛阳理工学院毕业设计（论文） IV 结 论 .39 谢 辞 .40 参考文献 .41 附 录 .42 1、 工程图图纸目录 .42 洛阳理工学院毕业设计（论文） 1 前 言 机械设计制造对现代化建设是起着至关重要的作用，也是一个国家重点加强的方面，为其他的的产业提供了条件，产品的安全可靠是最应该受到重视，在此基础上产品的生产水平是竞争的第一位，不管什么样的科技成果转化为现有的产品，其中有重要的一环就是设计，所以设计的水平关系到产品的好坏，是产品的核心所在，机械设计在产品实际中起着首当其冲的作用。其直接关系到产品各方面质量、使用性能、开

8、发周期、技术和经济效益等。相对发达国家对产品的设计是相当重视的 :美国说 ,设计是一个丰厚利润的业务 ;英国说 :产品设计是国家命脉 ,必须一个企业的核心 竞争力，也是一个壮士断腕的勇气去做的业务。 矫直机减速器在目前我们现在的发展还是不足的 ,所以我们应该了解更多减速器的知识，尽量以投资少见效快的理念，使我们的减速器发展更上一个台阶，同时也是许多企业追求的共同目标，使投资更合适为许多企业的一项重要任务不能被忽略。 设计问题为我们综合利用理论的知识和技能有很大帮助 ,锻炼了我们怎样思考问题，解决问题的方法，我们必须有一个坚实的基础对于机械设计、机械方面的专业知识 ,熟悉相关部分的减速装置的设计

9、原则 ,以及设计过程中遇到的问题及时反馈 ,并访问相关信息 ,计算是确保 数据是准确的 ,但考虑设计是否满足实际生产的需求是非常有必要的。为我们以后的发展奠定了基础。 近年以来我们国家的减速器发展也是非常可观的，我国自主研发的一系列通用减速器标准已经受到好多发展中国家的欢迎，主要是主机生产支持使用和减速器厂专业生产使用，同时有成千上百个企业为减速器的发展做出了杰出的贡献。为中国机械产品的开发提供了方向 3。 70 年代我国的机械产品都是用的苏联 40 年代减速机的东西，所以说我们的减速器和国际整个的水平还是有差距的。 自从三十年的革开放，中国不断地完善自己的不足，学习别人国家的东西， 不断的探

10、索和精心研发，到今天以来已经渐渐的掌握了不同的高速洛阳理工学院毕业设计（论文） 2 和低速重载荷齿轮装置设计和制造技术，同时在材料和热处理方面以及对齿轮的加工精度可以稳定到 4-5 级，减速器部分采用硬化和处理后，体积和整体质量得到了改善，承载和使用寿命有了大大的提高，为节能和水平的提高发挥了很大的作用，中国人制造的相关齿轮减速器的速度设备已达42000 千瓦以上 ,齿轮圆周速度很早超过 150 m / s。然而 ,很多中国的减速机的技术水平多不高 ,旧的产品更换周期慢 ,所以需要我们励精图治，不断改善现有的技术，不断创新，这样才能使我们的减速器发 展跟上国际的发展水平。 洛阳理工学院毕业设计

11、（论文） 3 第 1 章 减速器原始数据和传动方案选择 1.1 原始数据及设计要求 传动方案的分析与拟定，研究矫直机减速器的传动原理，熟悉基本的设计流程，独立完成功率 P=310Kw、传动比 i=26.8、输入转速 n=1000rpm矫直机减速器的结构设计；并对减速器的齿轮、轴、轴承等进行强度校核；根据计算结果完成减速器装配图及零件图的绘制。 1.2 原始数据及设计要求 减速机主要由齿轮、轴、轴承等组成。工作原理：电机将动力传给一级齿轮轴，通过中间轴传给长轴，长轴和上面两轴啮合，上面两轴又分 别和下面两轴啮合，实现 1:1 传动，五输出轴转速相同，同时实现上面两轴转向相同和下面两轴转向相同。

12、洛阳理工学院毕业设计（论文） 4 第 2章 确定传动比及参数相关计算 2.1 传动比的分配 传动系统的总传动比为： i=26.8 根据参考文献 2，根据传动方案，in=1.3in+1,得 i=i1i2i3,因为五输出轴转速相同所以 i3=1、 i2=4.53、 i1=5.88 2.2 传动装置参数计算 各轴转速为 n1=1000rpm， n2=170rpm, n3=n4=n5=n6 =n7=37.3rpm 各轴功率为查表得传递效率为 齿 =0.99， 轴 =0.97 P1=310kw P2=P1 1-2=P1 轴 齿 =310 0.99 0.97=297.6kw P3=P2 3-4=P2 轴

13、齿 =297.6 0.99 0.97=285.7kw P4= P5= P3 轴 齿 2=285.7 0.99 0.97 2= 136.9kw P6= P7= P5 轴 齿 =136.9 0.99 0.97= 131.4kw 各轴转矩 nP9550T T1=2960.5Nm 、 T2=16718Nm、 T3=73148Nm、 T4=T5=35050Nm、 T6=T7=33642Nm 洛阳理工学院毕业设计（论文） 5 第 3 章 齿轮传动的设计 3.1 、轴齿轮设计的计算 （ 1）选择材料和许用应力为 小、大齿轮使用 45 钢调质和正火，小、大齿轮的齿面硬度 216 254HBS 应力 Hlim1

14、=570MPa，齿面硬度 162 216HBS 应力 Hlim1=400MPa。 （ 2）齿面接触设计 计算的公式为 32d1t1 ZZZZTKdHHE12 T1=2960500Nmm 查 3取 Ze=189.8 取 Kt=1.5 选 螺 旋 角=13 ，查减速器设计手册知 ZH=2.47查 3取 1.1d齿数比=i1=5.8选 Z1=23,Z2 = Z1=134 （ 3）端、轴向面重合度分别为； 1 . 6 7c o s 113 . 21 . 8 8 zz21a b =0.318 dz1tan=1.85，依据表 0.88Z ， Z=0.98。 （ 4） 依据减速器设计手册接触应力 Hlim1

15、=570MPa， Hlim2=400MPa 查文献 1知寿命系数 ZN1=1.1 ,ZN2=1.1 ，查表取安全系数 1.0SH 其小、大齿轮应力应为： SZHHlimNH =627MPa SZ HHlimNH =440MPa 取 h=440，选小齿轮直径 d1 ，得 32d1t1 ZZZZTKdHHE12 =197.1mm （ 5） 确定传动尺寸 洛阳理工学院毕业设计（论文） 6 查减速器设计手册知动载系数 KV=1.14，齿间分配系数 Ka=1.2，查文献 3知使用系数 KA=1.1，和齿向载荷系数 KB=1.11，所以总载荷系数为： K=KA KV KB Ka=1.67 对 d1t 进行

16、修正 31t1 1.41.5dd =201mm 确定模数 m 8.1cos m zd11 查表 4-6 取m=9 确定总体中心距为： a1= 2cosm zz 21 =729.7mm 取整，取 a1=720mm 则螺旋角 为： = 13.04 与刚选值相差少，因此不需对 有关的数修改。 b= dd1=221.1 取 b2=225mm 105bb 21 取 b1=230mm （ 6）校正弯曲疲劳强度由文献得知齿根弯曲疲劳强度公式是： d YYYY2KY F1 SF1F bm 由表知齿形系数 YF1=2.57,YF2=2.23,. 由 文 献 知 应 力 修 正 系 数YS1=1.61， YS2=1.79 2 齿宽 b=220.7mm， K=1.67, T1=2960500mm 、 m=9、 d1=201mm 查 减速器设计手册 得重合度系数 Y =0.70 则许用弯曲应力是 SYFFlimNF 查表知弯曲疲劳极限应力是： Flim1=230MPa Flim1=180MPa查文献得寿命系数 1NN YY21 ,安全系数 SF=1.24 故： SY FFlimNF = 185.4MPa SY FFlimNF =145.1MPa