减速器双齿减速器设计.docx

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1、减速器双齿减速器设计 网络及继续教育学院毕 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:机械设计及制造姓 名： 指导老师： 完成设计时间：二0一五年九月目录目录2摘要4第1章概述5第2章传动装置的总体设计62。1传动方案的拟定62。2电机的选择72.3 确定传动装置的传动比及动力设计82。3。1计算各轴的转数：82.3.2计算各轴的输入功率：82.3.3计算各轴的输出功率：92。3。4计算各轴的输入转矩:92.3。5计算各轴的输出转矩：10第3章轴的设计及计算113。1齿轮轴的设计113.1。1齿轮轴（输入轴)的设计113.1。2 求齿轮上作用力的大小、方向123。2齿

2、轮轴(中间轴）的设计及计算123。2。1按扭转强度估算轴的直径123.2。2确定轴各段直径和长度133。3齿轮轴（输出轴)的设计及计算133。3。1按扭转强度估算轴的直径133.3.2确定轴各段直径和长度143。3。3求齿轮上作用力的大小、方向143.3。4轴承支承反力153。3。5 弯矩图153.3。6 转矩图153。3。7 当量弯矩图15第4章滚动轴承的选择及校核计算184.1 输入轴的轴承设计计算184。1。1 初步计算当量动载荷P184。1.2 求轴承应有的径向基本额定载荷值184.1。3 选择轴承型号184。2输出轴的轴承设计计算184.2.1 初步计算当量动载荷P184。2.2 求

3、轴承应有的径向基本额定载荷值184。2.3 选择轴承型号19第5章联轴器的选择及计算205.1 减速器及输送带联接联轴器选择205.1.1类型选择205。2 电动机及减速器联接联轴器选择20第6章密封及润滑的设计216。1密封216.2润滑21第7章键及箱体的设计及计算237.1.键的设计和计算237。2箱体结构的设计23设计小结27参考文献28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（上箱体、下箱体)、齿轮组、齿轮轴

4、、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，第一级齿轮及中心齿轮啮合，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、效率高、重量轻等优点，用于输入轴及输出轴呈垂直方向布

5、置的传动装置中。熟悉单级圆柱齿轮减速器的工作原理，设计及计算的方法; 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，制造工艺及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；第1章概述20世纪60年代的减速器大多是参照苏联20世纪4050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，其总体水平及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及国外先进水平相比仍有差距特

6、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 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JB17960的89级提高到GB1009588的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在45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

7、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

8、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。（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。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： 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

9、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0.960。970.960。7745;为V带的效率,为第一对轴承的效率，为第二对轴承的效率，为第三对轴承的效率，为每对齿轮啮合传动的效率(齿轮为7级精度,油脂润滑.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：式中参数: 弹性联轴器的传动效率 一对滚动轴承的传动效率- 8级精度的齿轮传动效率 弹性联轴器的传动效率 卷筒的传动效率电

10、机转速： 960 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=3.0kw2。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）=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速器推荐高级传动比i1=（1.31。5）i2，取i1=1。3i2，得 取i1=4。90 i2=3.83 取i2=3。782.

11、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/min2.3。2计算各轴的输入功率:轴： P=Pd01 =Pd1 =2.7850.96=2。67(kw）轴： P= P12= P23 =2.670。980。97 =2。54(kw)轴：P= P23= P23=2。550.980.97=2.41kw卷筒轴: P= P34= P24 =2。420.980.96 =2。27kw2。3.3计算各轴的输出功率：由于轴的输

12、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 KWP= P轴承=2.540。98=2.5KWP= P轴承=2.410.98=2。37KWP= P轴承=2。270。98=2.23KW2.3.4计算各轴的输入转矩：电动机轴输出转矩为： Td=9550Pd/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。8

13、3=418.26Nm2.3。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。05NmT = T轴承=123。820。98=121.34NmT = T轴承=444.060。98=435.18NmT = 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nr/min输入输出输入输出电动机轴2。78527。66960轴2.672。6226.5625。05960轴2。542。49123。82121。34195.9轴2.412.36444.06435。1851.83卷筒轴2.272.2

14、2418。26409。951。8328 / 28第3章轴的设计及计算3.1齿轮轴的设计3.1。1齿轮轴（输入轴）的设计(1）按扭转强度估算轴的直径选用45#调质，硬度217255HBW，轴的输入功率为P=2.67kw,转速为n=960 r/min根据教材P230（13-2)式，并查表132,取A=118d（2） 确定轴各段直径和长度1、从联轴器开始右起第一段，由于联轴器及轴通过键联接，则轴应该增加5%，圆整后取D1= 22mm，又联轴器长度L=60mm 则第一段长度L1=58mm2、右起第二段直径取D2=25mm，根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面及带轮的

15、左端面间的距离为30mm，则取第二段的长度L2=70mm3、右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承,则轴承有径向力,而轴向力为零，选用6206型轴承，其尺寸为dDB=306216,那么该段的直径为D3=30mm，长度为L3=20mm4、右起第四段，为滚动轴承的定位轴肩,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取D4= 35mm,长度取L4= 10mm5、右起第五段,该段为齿轮轴段,由于齿轮的齿顶圆直径为44mm，分度圆直径为40mm，齿轮的宽度为45mm，则此段的直径为D5= 44mm，长度为L5=45mm6、右起第六段，应为轴两齿轮的安装留出充足空间,留出130mm的长度， D6=30mm7、

16、右起第七段，为滚动轴承的定位轴肩，其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取D7=40mm,长度取L7= 10mm8、右起第八段，该段为滚动轴承安装出处，取轴径为D8=35mm,长度L8=18mm3。1。2 求齿轮上作用力的大小、方向(1）小齿轮分度圆直径：d1=40mm（2）作用在齿轮上的转矩为:T1 =2.656104 Nmm（3）求圆周力：FtFt=2T1/d1=22.656104 /40=1330。N(4）求径向力FrFr=Fttan=1330tan20=500N3.2齿轮轴(中间轴）的设计及计算3.2.1按扭转强度估算轴的直径选用45调质，硬度217255HBS，轴的输入功率为P=2。54K

17、W，转速为n=195.9r/min根据教材P230（132)式，并查表13-2,取A=118d3.2.2确定轴各段直径和长度(1）轴应该增加5%，圆整后取D=35mm，右起第一段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承，则轴承有径向力，而轴向力为零，选用6207型轴承，其尺寸为dDB=357517，那么该段的直径为D1= 35mm，长度为L1=20mm(2)右起第二段,为滚动轴承的定位轴肩,其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取D2= 40mm，长度取L2= 15mm（3） 右起第三段，该段为齿轮轴段，由于齿轮的分度圆直径为196mm,齿轮的宽度为35mm,则此段的直径为D3= 45mm,长度为L3=3

18、5mm(4）右起第四段,此处应留出60mm的距离以免齿轮打齿， 则此段的直径为D4= 50mm，长度为L4=60mm（5） 右起第五段，该段为齿轮轴段，由于齿轮的分度圆直径为75mm,齿轮的宽度为69mm，则此段的直径为D5=75mm，长度为L5=70mm;（6) 右起第六段,留出直径为60mm,宽为6mm的一段距离.(7） 右起第七段，该段为滚动轴承的定位肩位置,则此段的直径为D7= 40mm，长度为L7=10mm；(8） 右起第八段,该段为滚动轴承的安装位置,则此段的直径为D8= 35mm，长度为L8=17mm;3.3齿轮轴(输出轴）的设计及计算3.3。1按扭转强度估算轴的直径选用45调质

19、，硬度217255HBS,轴的输入功率为P=2.41kw，转速为n=51.83r/min根据教材P230（13-2）式，并查表132，取A=118d3。3.2确定轴各段直径和长度（1)从联轴器开始右起第一段，由于联轴器及轴通过键联接，则轴应该增加5，圆整后取D1= 50mm， 则第一段长度L1=112mm（2）右起第二段直径取D2= 65mm根据轴承端盖的装拆以及对轴承添加润滑脂的要求和箱体的厚度，取端盖的外端面及带轮的左端面间的距离为55mm，则取第二段的长度L2=74mm(3）右起第三段，该段装有滚动轴承，选用深沟球轴承,则轴承有径向力，而轴向力为零，选用6212型轴承，其尺寸为dDB=6

20、011022,则该段的直径为D3=60mm,长度为L3=22mm(4)右起第四段，此处留出 D4= 65mm，长度取L4= 113mm（5）右起第五段，该段为齿轮轴段,由于齿轮的分度圆直径为261mm，齿轮的宽度为60mm，则此段的直径为D5=75mm，长度为L5=60mm(6)右起第六段，为滚动轴承的定位轴肩，其直径应小于滚动轴承的内圈外径，取D6=80mm，长度取L6= 16mm（7）右起第七段，该段为滚动轴承安装出处,取轴径为D7=60mm,长度L7= 22mm3。3。3求齿轮上作用力的大小、方向（1）大齿轮分度圆直径：d4=261mm(2）作用在齿轮上的转矩为:T4 =4.182610

21、 Nmm（3）求圆周力：FtFt=2T4/d4=24.18210 /261=3204N（4）求径向力FrFr=Fttan=4341tan20=1166N3。3。4轴承支承反力根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置,建立力学模型。L1为齿轮到A轴承距离L1=154mm，L2为齿轮到B轴承的距离L2=57mm水平面的支反力：RAH=426。8NRBH= FrRAH=1153.2N垂直面的支反力：由于选用深沟球轴承则Fa=0，那么RAV =RBV =Ft / 2= 2170。5N轴承A总的支反力:RA=2212.06N轴承B总的支反力：RB=2457.83N3.3.5 弯矩图水平面上弯

22、矩：M=65.727Nm垂直面上弯矩：Mv=334.257 Nm合成弯矩：3.3.6 转矩图T =5。66510 Nmm3.3.7 当量弯矩图因为是单向回转，转矩为脉动循环，=0.6可得右起第四段剖面C处的当量弯矩:右起第四段剖面C处当量弯矩最大，而其直径及相邻段相差不大，所以剖面C为危险截面。已知Mca=481.2Nm ，-1=275MPa 则：e= Mca/W= Mca/(0.1D43)=481.21000/(0.1603）=22。28Nm10机盖,机座肋厚9 8.5轴承端盖外径+（55。5)120（1轴）125（2轴）150（3轴)轴承旁联结螺栓距离120（1轴）125（2轴）150（3

23、轴）设计小结通过课程设计，培养了我们综合运用机械设计课程和其他选修课程的理论和实际知识。培养了我们机械设计的基本技能和获取有关信息的能力，运用标准、规范、手册、图册和查询科技文献资料更加熟练。使我们对auto cad 有了进一步的认识，并熟练了绘图操作，掌握了绘制零件图和装配图的基本步骤。通过编写计算说明书，清晰的把设计过程表达出来了，并且加深了对一些基本公式、表格编辑等的认识,对Word、Excel等软件的有了更加的熟悉和运用，受益匪浅。整个设计是按照通用性强，体积小，成本低的原则进行设计的.在设计时,有许多问题需要查许多的资料才能解决,零件的设计必须要按标准进行计算和设计，小到螺钉都得按要

24、求来做。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验,而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。 在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。 我的心得也就这么多了，总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难,不知道如何入手。最后终

25、于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事,所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了.参考文献1 朱东华，机械设计基础M,机械工业出版社,2007。2 朱家诚，机械设计课程设计M，合肥工业大学出版社，2005.3 吴宗泽等，机械设计课程设计手册M，高等教育出版社，20064 许瑛,吴晖,刘文光,机械设计课程设计M，北京大学出版社，2008.5 杨黎明,机械设计简明手册M，国防工业出版社，2008。6 龚溎义， 机械设计课程设计指导书（第三版）M，高等教育出版社，1997。7 王旭,王积森，机械设计课程设计M，机械工业出版社,2008.8 胡文广，段淑芬，戴良香，等.我国花生制品质量国家标准及检验方法J，花生学报，2005，Vol.34，No。4：1720.9 中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会。GB2716-2005，食品中真菌毒素含量，北京，中国标准出版社,2005，1-2.参考文献（即引文出处）的类型以单字母方式标识：M专著,C-论文集,N报纸文章，J期刊文章，D-学位论文,R-报告，S标准，P专利;对于不属于上述的文献类型，采用字母“Z”标识。