一级圆柱齿轮减速器.doc

1、毕 业 论 文论文题目 一级圆柱齿轮减速器 专 业 机械设计与制造 班 级 机械 姓 名 学 号 指导教师 word文档 可自由复制编辑摘 要一级圆柱齿轮减速机是位于原动机和工作机之间的机械传动装置。常用的减速已标准化和规格化，用户可根据各自的工作条件进行选择。 本次毕业设计中的减速机是根据用户的选择而设计的非标准减减速器。机器常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。合理的传动方案不仅应满足工作机的性能要求，而且还要工作可靠、结构简单紧凑加工方便、成本低、传动效率高以及使用和维护方便。关键词：传动方案 箱体 齿轮 word文档 可自由复制编辑 目 录引言.31 减速机.4 1.1传动方案析.4

2、2 传动方案 2.1方案拟定.4 2,2电机选择.43传动零件的计算.4 3.1高速级齿轮的参数计算.6 3.2低速级齿轮的计算.84 减速器箱体.12参考文献.13设计小节.14致谢. . .15. 引言齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它的主要优点是：瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间的运动和动力；适用的功率和速度范围广；传动效率高，=0.92-0.98；工作可靠、使用寿命长；外轮廓尺寸小、结构紧凑。由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于原动机和工作机或执行机构之间,起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。国内的减速器多以齿轮传动、

3、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。近十几年来,由于近代计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度，加工效率大大提高，从而推动了机械

4、传动产品的多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致，美观化。在21世纪成套机械装备中,齿轮仍然是机械传动的基本部件。CNC机床和工艺技术的发展,推动了机械传动结构的飞速发展。在传动系统设计中的电子控制、液压传动、齿轮、带链的混合传动,将成为变速箱设计中优化传动组合的方向。在传动设计中的学科交叉,将成为新型传动产品发展的重要趋势。第一章 减速机1.1传动方案分析机器常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。合理的传动方案不仅应满足工作机的性能要求，而且还要工作可靠、结构简单紧凑加工方便、成本低、传动效率高以及使用和维护方便。因此，设计时应注意优先保证重点，并统筹兼顾其它

5、条件。传动方案常用运动简图表示。运动简图明确地表示了组成机器的原动、传动装置和工作机三者之间的运动和动力传递关系，而且为传动装置的设计提供了重要依据。分析和选择传动机构的类型及组合，合理布置传动顺序，是拟定传动方案的重要环节，通常应考虑以下几点：（1） 带传动. 由于其承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其它传动形式大，但运动平稳，能吸振绶冲，因此被广泛应用于传动系统的高速级。（2） 链传动，运动不平稳，有冲击，宜布置在传动系统的低速级。（3） 斜齿圆柱齿轮传动，平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，相对可用于高速级。（4） 锥齿轮传动，因锥齿轮加工较困难，故一般放在高速级，并限制其传动比。（5）

6、 蜗杆传动，传动比大承载能力较齿轮传动低，故常布置在传动装置的高速级，获得较小的结构尺寸和叫高的齿面相 对滑动速度，以便于形成液体动压润滑油膜，提高承载能力和传动效率。（6） 开式齿轮传动 其工作环境一般较差，润滑条件不好，故寿命较短，宜布置在传动装置的低速级。（7） 改变运动形式的机构（8） 传动装置的布局 要求尽可能做到结构紧凑、匀称，强度和刚度好，便于操作和维修。第二章 传动方案2.1方案拟定一、传动方案拟定1、工作条件：使用年限十年，大修期五年，单班工作制，轻度冲击，环境温度20摄氏度。2、原始数据：输送带拉力F=1500N；带速V=1.8m/s；滚筒直径D=300mm；3、设计方案:

7、单级圆柱齿轮减速器和一级带传动 本设计原动机为电动机。工作机为皮带输送机。传动方案采用了单级传动，为了估计传动装置的总传动比范围，以便选择合适的传动机构和拟订传动方案，可以由已知道条件计算驱动卷筒的转速：n筒 =601000V/D =6010001.8/300=114.65r/min一般常用同步转速为1000 rmin或者1500 r/min的电动机为原动机，因此传动方案传动比约为8.713.1传动方案分析与论证：所给定方案结构尺寸大、传动效率较高、工作寿命较短、成本低、连续工作性较好、环境适应性差。在所给的条件和理论分析上比较满足要求。2.2 电机选择 1、电动机类型的选择：卧式封闭型Y系列

8、（ZP44）三相异步电动机2、电动机功率选择：传动装置的总功率：查表2-4取弹性连轴器、圆柱齿轮、滚动轴承、V带的效率分别为联轴器=0.99；齿轮=0.96；轴承=0.99；带=0.9总=带轴承2齿轮联轴器 =0.950.9920.960.99 =0.885电机所需的工作功率：P工作=FV/1000带=15001.8/(10000.95)=2.84 kW则Po=P工作/总=2.84/0.885。=3.21 kW按手册表推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比I1=36。取V带传动比I2=24，则总传动比范围为I总=624。故电动机转速范围为n电动机=I总n筒=(624)114.65

9、=687.92751.6r/min。符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。第三章 传动零件的计算3.1 高速级齿轮的参数计算（1）材料选择及热处理减速器要求结构紧凑，故小齿轮选用调质HBS1=240270的45钢，大齿轮选用正火HBS2=200230的45钢；载荷稳定，齿速不高，初选8级精度。（2）确定许用接触应力1. 齿根弯曲疲劳强度设计（1） 确定公式中的参数值 1） 载荷系数 试选=1.52） 小齿轮传递的转矩 3） 大小齿轮的弯曲疲劳强度极限，=380（查图6.1 机械设计 徐锦康主编）4） 应力循环次数 5） 弯曲疲劳寿命系数， =0.86 =0.90（查图

10、6.7机械设计 徐锦康主编） 6） 许用弯曲应力计算（取弯曲疲劳安全系数，应力修正系数 ） 则/= 7） 查取齿形系数和应力校正系数 根据当量齿数 查表3-1取齿形系数和应力修正系数 表3-1 齿形系数及应力修正系数17181920212223242526272.972.912.852.802.762.722.692.652.622.602.571.521.531.541.551.561.571.5751.581.591.5951.603035404550607080901001502.522.452.402.352.322.282.242.222.202.182.141.6251.651.6

11、71.681.701.731.751.771.781.791.83 8） 计算大小齿轮的并加以比较 因为，故按小齿轮进行齿根弯曲疲劳强度设计9） 重合系数及螺旋角系数 取=0.7 ，=0.86（2） 设计计算1） 试计算齿轮模数 2） 计算圆周速度 3） 计算载荷系数 查表6.2（机械设计 徐锦康主编）得 ； 根据、精度，查图6.10（机械设计 徐锦康主编）得；斜齿轮传动取；查图6.13（机械设计 徐锦康主编）得。则载荷系数4） 校正并确定模数 （取=2）（3） 计算齿轮传动几何尺寸 1） 中心距 2） 螺旋角 3） 两分度圆直径， mm mm4) 齿宽， mm 取=35mm =10）mm ，

12、=40mm(4) 校核齿面接触疲劳强度1）大小齿轮的接触疲劳强度极限，=11702）接触疲劳寿命系数，查图6.6（机械设计 徐锦康主编）得=0.88，=0.923）计算许用接触应力取安全系数，则 4）节点区域系数 查图6.19（机械设计 徐锦康主编）得=2.44 5）重合度系数 =0.86）螺旋角系数 = 7）材料系数 查表6.3（机械设计 徐锦康主编）得=189.88）校核计算 接触疲劳强度满足要求3.2 低速级齿轮的计算 减速器要求结构紧凑，故大齿轮用40Cr调质处理后表面淬火，小齿轮用45钢，载荷稳定，齿速不高，初选8级精度，闭式硬齿面齿轮传动，传动平稳，齿数宜多，选=25，=（取=92

13、）。按硬齿面齿轮非对称安装，查表选齿宽系数。初选螺旋角=1 齿根弯曲疲劳强度设计（1）确定公式中的参数值 1）载荷系数 试选=1.52）小齿轮传递的转矩 3）大小齿轮的弯曲疲劳强度极限， =380（查图6.1 机械设计 徐锦康主编）4）应力循环次数 5）弯曲疲劳寿命系数， =0.90 =0.92（查图6.7机械设计 徐锦康主编） 6）许用弯曲应力计算（取弯曲疲劳安全系数，应力修正系数 ） 则/= 7）查取齿形系数和应力校正系数 根据当量齿数 查表3-1取齿形系数和应力修正系数 8）计算大小齿轮的并加以比较 因为，故按小齿轮进行齿根弯曲疲劳强度设计 9）重合系数及螺旋角系数 取=0.68 ，=0

14、.86（2） 设计计算 1）试计算齿轮模数 2）计算圆周速度 3）计算载荷系数 查表6.2（机械设计 徐锦康主编）得 ； 根据、8级精度，查图6.10（机械设计 徐锦康主编）得；斜齿轮传动取；查图6.13（机械设计 徐锦康主编）得。则载荷系数4 校正并确定模数 （取=2.5）（3）计算齿轮传动几何尺寸1）中心距 （圆整为=151mm）2） 螺旋角 3） 两分度圆直径，mm mm4) 齿宽， mm 取=55mm =10）mm ， =60mm(4) 校核齿面接触疲劳强度 1） 大小齿轮的接触疲劳强度极限， =11702） 接触疲劳寿命系数， 查图6.6（机械设计 徐锦康主编）得=0.92，=0.9

15、63） 计算许用接触应力取安全系数，则4） 节点区域系数 查图6.19（机械设计 徐锦康主编）得=2.435） 重合度系数 =0.86） 螺旋角系数 =7） 材料系数 查表6.3（机械设计 徐锦康主编）得 =189.88） 校核计算 接触疲劳强度满足要求第四章 减速器箱体1通气器 由于在室内使用，选通气器（一次过滤），采用M181.52油面指示器 选用游标尺M12 3起吊装置 采用箱盖吊耳、箱座吊耳4放油螺塞 选用外六角油塞及垫片M181.5 5螺钉型号根据机械设计基础课程设计表5.3选择适当型号：起盖螺钉型号：GB/T5780 M1830,材料Q235 高速轴轴承盖上的螺钉：GB578386

16、 M8X12,材料Q235 低速轴轴承盖上的螺钉：GB578386 M820,材料Q235 螺栓：GB578286 M14100，材料Q235 箱体的主要尺寸(1)箱座壁厚z=0.025a+1=0.025122.5+1 =4.0625 取z=8 (2)箱盖壁厚z1=0.02a+1=0.02122.5+1= 3.45 (3)箱盖凸缘厚度b1=1.5z1=1.58=12 (4)箱座凸缘厚度b=1.5z=1.58=12 (5)箱座底凸缘厚度b2=2.5z=2.58=20 (6)地脚螺钉直径df =0.036a+12=0.036122.5+12=16.41(取18) (7)地脚螺钉数目n=4 (因为a

17、250) (8)轴承旁连接螺栓直径d1= 0.75df =0.7518= 13.5 (取14) (9)盖与座连接螺栓直径d2=(0.5-0.6)df=0.55*18=9.9 (10)连接螺栓d2的间距L=150-200 (11)轴承端盖螺钉直d3=(0.4-0.5)df=0.418=7.2(取8) (12)检查孔盖螺钉d4=(0.3-0.4)df=0.318=5.4 (取6) (13)定位销直径d=(0.7-0.8)d2=0.810=8 (14)df.d1.d2至外箱壁距离C1 (15) Df.d2 (16)凸台高度：根据低速级轴承座外径确定，以便于扳手操作为准。(17)外箱壁至轴承座端面的距

18、离C1C2（510）(18)齿轮顶圆与内箱壁间的距离：9.6 mm (19)齿轮端面与内箱壁间的距离：=12 mm (20)箱盖，箱座肋厚：m1=8 mm,m2=8 mm (21)轴承端盖外径D（555）d3 D轴承外径(22)轴承旁连接螺栓距离：尽可能靠近，以Md1和Md3 互不干涉为准，一般取SD2.设计小节这次关于直齿圆柱齿轮一级减速器的课程设计是我们真正理论联系实际，深入了解设计概念和设计过程的一次实践考验，对于提高我们机械设计的综合素质起到了很大作用；使我对机械设计有了更多的认识和了解，为我以后的工作打下了深刻的理论基础。机械设计是机械工业的基础，是一门综合性相当强的技术课程，它融机

19、械设计基础、工程力学机械设计手册、Auto CAD等于一体。在这次设计过程中，综合运用先修课程中所学的有关知识和技能，结合各个数学实践环节进行机械课程的设计，一方面，逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力，特别是提高了分析问题和解决问题的能力，为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。本设计得到了指导老师的悉心帮助和支持，衷心的感谢老师的指导和帮助。我想设计中肯定还存在不少问题，还需要继续努力学习和掌握有关的知识，继续培养设计习惯和思维，从而提高设计实践操作能力。参考文献 、机械设计基础课程设计，高等教育出版社，陈立德主编，2004年7月； 、机械制图，高等教育出版社，窛世瑶主编，2005年2月； 、机械设计基础，机械工业出版社，胡家秀主编，2007年7月； 、机械制造基础，高等教育出版社，覃岭、冯健雨主编，2006年1月； 、机械CADCAM技术，西安电子科技大学出版社，方新主编，2004年7月致谢本设计在崔雷颢老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择、方案论证到具体设计和调试，无不凝聚着#老师的心血和汗水，在四年的本科学习和生活期间，也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。在此向崔雷颢老师表示深深的感谢和崇高的敬意。 word文档 可自由复制编辑