1、 网络与继续教育学院 毕 业 论 文 论文题目： 减速器 双齿减速器设计 学 校： 武汉理工大学 专 业： 机械设计与制造 姓 名： 指导老师： 完成设计时间： 二 0 一五年九 月 武汉理工大学网络与继续教育学院毕业设计（论文） 2 目录 目录 . 2 摘要 . 4 第 1 章概述 . 5 第 2 章传动装置的总体设计 . 6 2.1 传动方案的拟定 . 6 2.2 电机的选择 . 7 2.3 确定传动装置的传动比及动力设计 . 7 2.3.1 计算各轴的转数： . 8 2.3.2 计算各轴的输入功率： . 8 2.3.3 计算各轴的输出功率： . 9 2.3.4 计算各轴的输入转矩： .
2、9 2.3.5 计算各轴的输出转矩： . 9 第 3 章轴的设计与计算 . 11 3.1 齿轮轴的设计 . 11 3.1.1 齿轮轴 （输入轴）的设计 . 11 3.1.2 求齿轮上作用力的大小、方向 . 12 3.2 齿轮轴（中间轴）的设计与计算 . 12 3.2.1 按扭转 强度估算轴的直径 . 12 3.2.2 确定轴各段直径和长度 . 13 3.3 齿轮轴（输出轴）的设计与计算 . 13 3.3.1 按扭转强度估算 轴的直径 . 13 3.3.2 确定轴各段直径和长度 . 14 3.3.3 求齿轮上作用力的大小、方向 . 14 3.3.4 轴承支承反力 . 15 3.3.5 弯矩图 .
3、 15 3.3.6 转矩图 . 15 3.3.7 当量弯矩图 . 15 第 4 章滚动轴承的选择及校核计算 . 18 4.1 输入轴的轴承设计计算 . 18 4.1.1 初步计算当量动载荷 P. 18 4.1.2 求轴承应有的径向基本额定载荷值 . 18 4.1.3 选择轴承型号 . 18 4.2 输出轴的轴承设计计算 . 18 4.2.1 初步计算当量动载荷 P. 18 4.2.2 求轴承应有的径向基本额定载荷值 . 18 4.2.3 选择轴承型号 . 19 第 5 章联轴器的选择与计算 . 20 5.1 减速器与输送带联接联轴器选择 . 20 5.1.1 类型选择 . 20 5.2 电动机
4、与减速器联接联轴器选择 . 20 武汉理工大学网络与继续教育学院毕业设计（论文） 3 第 6 章密封与润滑的设计 . 21 6.1 密封 . 21 6.2 润滑 . 21 第 7 章键及箱体的设计与计算 . 23 7.1.键的设计和计算 . 23 7.2 箱体结构的设计 . 23 设计小结 . 27 参考文献 . 28 武汉理工大学网络与继续教育学院毕业设计（论文） 4 摘要 圆柱齿轮 减速器 ，是一种动力传达机构，其利用齿轮的速度转换器，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的装置。圆柱齿轮减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。 圆柱齿轮减速机构造首要由箱体
5、 (上箱体、下箱体 )、齿轮组、齿轮轴、轴承、油位指示器、透气阀构成。 圆柱齿轮减速机的原念头 (普通为电机 )的转速经过联轴器传给减速机的第一级齿轮后，第一级齿轮与中心齿轮啮合，中心齿轮和第一级齿轮模数一样而齿数分歧，然后使中心齿轮取得减速 (或增速 )。中心齿轮持续经过啮合将速度传递给二级齿轮，最终在 减速机的输出轴取得所需求的转速。 圆柱齿轮减速机广泛应用于冶金、矿山、起重、运输、水泥、建筑、化工、纺织、印染、制药等领域。圆柱齿轮减速机的齿轮采用渗碳、淬火、磨齿加工，承载能力高、噪声低 ;主要用于带式输送机及各种运输机械，也可用于其它通用机械的传动机构中。它具有承载能力高、寿命长、体积小
6、、效率高、重量轻等优点，用于输入轴与输出轴呈垂直方向布置的传动装置中。 熟悉 单级圆柱齿轮减速器 的 工作原理，设计与计算的方法； 运用所学的知识解决设计中所遇到的具体实际问题，培养独立工作能力，以及初步学会综合运用所学知识 ，解决材料的选择，强度计算和刚度计算，制造工艺与装配工艺等方面的问题。 关键词 ： 双齿圆柱减速器 轴承 润滑 箱体 ； 武汉理工大学网络与继续教育学院毕业设计（论文） 5 第 1 章概述 （ 3）课程设计的实践中对学生进行设计基础技能的训练，培养学生查阅和使用标准规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图、数据处理、计算机辅助设计等方面的能力 。 20 世纪 6
7、0 年代的减速器大多是参照苏联 20 世纪 40 50 年代的技术制造的，后来虽有所发展，但限于当时的设计、工艺水平及装备条件，其总体水平与国际水平有较大差距。 我国减变速机行业经过四十余年的发展，已初步形成了科研、开发、设计、制造、服务等比较完善的制造业体系。但是我国的减变速机产品总体水平与国外先进水平相比仍有差距特别是大型、特殊和高档次 的产品还不能满足要求。从目前来看，标准的水平从某种意义上限制了产品的发展和其技术水平的提升，而产品水平的高低又影响了该产品在国际市场上的竞争能力。 改革开放以来，中国引进一批先进加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低
8、速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮 加工精度 均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从 JB179 60的 8 9级提高到 GB10095 88 的 6级，高速齿轮的制造精度可稳定在 4 5级。部分减速器采用硬齿面后，体积和质量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。 中国自行设计制造的高速齿轮减（增）速器的功率已达 42000kW，齿轮 圆周速度 达 150m/s以上。但是，中国大多数减速器的技术水平还不高，老产品不可能立即被取代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。 机 械设计课程设计是为机械类专业和近机械类专业的
9、学生在学完机械设计及同类课程以后所设置的实践性教学环节，也是第一次对学生进行全面的，规范的机械设计训练。其主要目的是： （ 1）培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用机械设计课程和其他选修课程的基础理论并结合实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展学生有关机械设计方面的知识。 （ 2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械设计，使学生掌握一般机械设计的程序和方法，树立正面的工程大合集思想，培养独立、全面 、科学的工程设计能力。 武汉理工大学网络与继续教育学院毕业设计（论文） 6 第 2 章 传动装置的总体设计 2.1 传动方案的拟定 1. 组成：传动装置由电机、减速
10、器、工作机组成。 2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀， 要求轴有较大的刚度。 3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将 V 带设置在高速级。 其传动方案如下： 2 3 5 4 1IIIII IIVPdPw图一 :(传动装置总体设计图 ) 初步确定传动系统总体方案如 :传动装置总体设计 图所示。 选择 V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。 传动装置的总效率 a 5423321 a 0.96 398.0 295.0 0.97 0.96 0.7745； 1 为 V 带的效率 ,1 为第一对轴承的效率， 3 为第二对轴承的效率， 4 为第三对轴承的效率，
11、5 为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为 7 级精度，油脂润滑 . 武汉理工大学网络与继续教育学院毕业设计（论文） 7 因是薄壁防护罩 ,采用开式效率计算 )。 2.2 电机的选择 1)、 电动机类型和结构的选择：选择 Y 系列三相异步电动机，此系列电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，价格低廉，维护方便，适用于无特殊要求的各种机械设备。 2)、 电动机容量选择： 传动效率的确定： 79.099.096.097.098.096.0 245423421 总 式中参数： 1 弹性联轴器的传动效率 2 一对滚动轴承的传动效率 3 8级精度的齿轮传动效率 4 弹性联轴器的传动效率 5 卷筒的
12、传动效率 电机转速： 960 min/r 电动机所需工 作功率为： d 总 (kw) V/1000 (KW) 所以：电机所需的工作功率： Pd = FV/1000 总 =(27500.8)/(10000.79) =2.785(kw) 选用电机型号为 Y132s-6 额定功率 P=3.0kw 2.3 确定传动装置的传动比及动力设计 卷筒工作转速为： n 卷筒 601000V/（ D） =(6010000.8)/（ 300） 武汉理工大学网络与继续教育学院毕业设计（论文） 8 =50.93 r/min 总传动比 i总 =n 电机 /n 卷筒 =960/50.93=18.84 按展开式二级圆柱齿轮减
13、速器推荐高级传动比 i1=（ 1.3 1.5） i2，取 i1=1.3i2， 得 3.94.3i1i1 取 i1=4.90 i2=3.83 取 i2=3.78 2.3.1 计算各轴的转数： 轴： n =n 电动机 =960 （ r/min） （电机轴） 轴： n = n / i1 =960/4.9=195.9 r/min 轴 ： n = n / i2=195.9/3.78=51.83 r/min 卷筒轴： n = n =51.83 r/min 2.3.2 计算各轴的输入功率： 轴： P =Pd01 =Pd1 =2.7850.96=2.67(kw) 轴： P = P 12= P 23 =2.67
14、0.980.97 =2.54(kw) 轴 ： P = P 23= P 23 =2.550.980.97 =2.41kw 卷筒轴： P = P 34= P 24 =2.420.980.96 =2.27kw 武汉理工大学网络与继续教育学院毕业设计（论文） 9 2.3.3 计算各轴的输出功率： 由于 轴的输出功率分别为输入功率乘以轴承效率： 故： P =P 轴承 =2.670.98=2.63 KW P = P 轴承 =2.540.98=2.5KW P = P 轴承 =2.410.98=2.37KW P = P 轴承 =2.270.98=2.23KW 2.3.4 计算各 轴的输入转矩： 电动机轴输出转
15、矩为： Td=9550P d/nm=95502.785/960 =27.7Nm 轴： T =9550P /n =95502.67/960 =26.56Nm 轴： T =9550P /n =95502.54/195.9 =123.82Nm 轴： T =9550P /n =95502.41/51.83 =444.06Nm 卷筒轴输入轴转矩 ： T =9550P /n =95502.27/51.83 =418.26Nm 2.3.5 计算各轴的输出转矩 ： 由于 轴的输出转矩分别为输入转矩乘以轴承效率：则： T = T 轴承 =25.560.98=25.05Nm 武汉理工大学网络与继续教育学院毕业设计
16、（论文） 10 T = T 轴承 =123.820.98=121.34Nm T = T 轴承 =444.060.98=435.18Nm T = T 轴承 =418.260.98=409.9Nm 综合以上数据，得表如下 ： 轴名 效 率 P （ KW） 转矩 T （ Nm ） 转速 n r/min 输入 输出 输入 输出 电动机轴 2.785 27.66 960 轴 2.67 2.62 26.56 25.05 960 轴 2.54 2.49 123.82 121.34 195.9 轴 2.41 2.36 444.06 435.18 51.83 卷筒轴 2.27 2.22 418.26 409.9 51.83
