畢業(yè)論文--一級(jí)圓柱齒輪減速器說(shuō)明書(shū)

1、<p>　　課題名稱(chēng) 一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) </p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　系 專(zhuān)業(yè) 年級(jí) </p><p>　　班級(jí) 姓名 起止日期 設(shè)計(jì)題目 &

2、lt;/p><p>　　1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及要求（包括設(shè)計(jì)或論文的主要內(nèi)容、主要技術(shù)指標(biāo)，并根據(jù)題目性質(zhì)對(duì)學(xué)生提出具體要求）</p><p>　　減速器裝配圖紙一張（A3圖紙）</p><p>　　軸、齒輪零件圖紙各一張（A3圖紙）</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份</b></p><p&

3、gt;　　2．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的原始資料及依據(jù)（包括設(shè)計(jì)或論文的工作基礎(chǔ)、研究條件、應(yīng)用環(huán)境等）</p><p>　　用于帶式運(yùn)輸上的單級(jí)直齒圓柱齒輪減速器。運(yùn)輸機(jī)連續(xù)平穩(wěn)工作，單向運(yùn)轉(zhuǎn)載荷變化不大，空載啟動(dòng)。減速器小批量生產(chǎn)，使用期限5年，一班制工作，卷筒不包括其軸承效率為97%，運(yùn)輸帶允許速度誤差為5%。</p><p>　　3．主要參考資料、文獻(xiàn)</p><p&g

4、t;　　1.“課本”：機(jī)械設(shè)計(jì)/楊明忠 朱家誠(chéng)主編 編號(hào) ISBN 7-5629-1725-6 武漢理工大學(xué)出版社 2004年6月第2次印刷.</p><p>　　2.“手冊(cè)”：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)/吳宗澤，羅圣國(guó)主編 編號(hào)ISBN7-04-019303-5 北京高等教育出版社 2006年11月第3次印刷.</p><p>　　3“指導(dǎo)書(shū)”：機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)/龔桂義，羅圣國(guó)主

5、編 編號(hào)ISBN 7-04-002728-3 北京高等教育出版社 2006年11月第24次印刷.</p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2010年 10 月20日</p><p><b>

6、;　　目錄</b></p><p>　　第一章 減速器的慨述…………….………………………………5 第二章 傳動(dòng)方案擬定…………….………………………………9</p><p>　　第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………10</p><p>　　第四章 確定傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比….…….13</p>

7、<p>　　第五章 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì)…………………………..14</p><p>　　第六章 普通V帶的設(shè)計(jì)……………………………………….18</p><p>　　第七章 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)………………………………………..23</p><p>　　第八章 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)……………………….…………………..28</p><p>

8、;　　第九章 輸出軸的設(shè)計(jì)……..………………….………………….33</p><p>　　第十章 箱體的設(shè)計(jì)………..………………….………………….38</p><p>　　第十一章 鍵連接的設(shè)計(jì)…………………………………………41</p><p>　　第十二章 滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)………………………………………43</p><p>　　第十三

9、章 潤(rùn)滑和密封的設(shè)計(jì)……………………………………45</p><p>　　第十四章 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)…………………………………………46</p><p>　　第十五章 設(shè)計(jì)小結(jié)……………………………………………....47</p><p>　　第十六章 致謝…………………………………………………....49</p><p>　　第十七章 參考文獻(xiàn)

10、……………………………………………....50</p><p><b>　　第一章 減速器概述</b></p><p>　　1.1減速器的主要型式及其特性</p><p>　　減速器是一種由封閉在剛性殼體內(nèi)的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)或齒輪—蝸桿傳動(dòng)所組成的獨(dú)立部件，常用在動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間作為減速的傳動(dòng)裝置；在少數(shù)場(chǎng)合下也用作增速的傳動(dòng)裝置，這時(shí)就稱(chēng)

11、為增速器。減速器由于結(jié)構(gòu)緊湊、效率較高、傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠、使用維護(hù)簡(jiǎn)單，并可成批生產(chǎn)，故在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用很廣。</p><p>　　減速器類(lèi)型很多，按傳動(dòng)級(jí)數(shù)主要分為：?jiǎn)渭?jí)、二級(jí)、多級(jí)；按傳動(dòng)件類(lèi)型又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪等。</p><p>　　以下對(duì)幾種減速器進(jìn)行對(duì)比：</p><p><b>　　1）圓柱齒輪減速器</b&g

12、t;</p><p>　　當(dāng)傳動(dòng)比在8以下時(shí)，可采用單級(jí)圓柱齒輪減速器。大于8時(shí)，最好選用二級(jí)(i=8—40)和二級(jí)以上(i>40)的減速器。單級(jí)減速器的傳動(dòng)比如果過(guò)大，則其外廓尺寸將很大。二級(jí)和二級(jí)以上圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)布置形式有展開(kāi)式、分流式和同軸式等數(shù)種。展開(kāi)式最簡(jiǎn)單，但由于齒輪兩側(cè)的軸承不是對(duì)稱(chēng)布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。為此，在設(shè)計(jì)這種減速器時(shí)應(yīng)注意：1)軸的剛度

13、宜取大些；2)轉(zhuǎn)矩應(yīng)從離齒輪遠(yuǎn)的軸端輸入，以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻；3)采用斜齒輪布置，而且受載大的低速級(jí)又正好位于兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開(kāi)好。這種減速器的高速級(jí)齒輪常采用斜齒，一側(cè)為左旋，另一側(cè)為右旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對(duì)斜齒輪能自動(dòng)調(diào)整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應(yīng)能作小量游動(dòng)。同軸式減速器輸入軸和輸出軸位于同一軸線上，故箱體長(zhǎng)度較短。但這種減速器的軸向尺寸較大。</p>

14、;<p>　　圓柱齒輪減速器在所有減速器中應(yīng)用最廣。它傳遞功率的范圍可從很小至40 000kW，圓周速度也可從很低至60m/s一70m／s，甚至高達(dá)150m／s。傳動(dòng)功率很大的減速器最好采用雙驅(qū)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式。這兩種布置方式可由兩對(duì)齒輪副分擔(dān)載荷，有利于改善受力狀況和降低傳動(dòng)尺寸。設(shè)計(jì)雙驅(qū)動(dòng)式或中心驅(qū)動(dòng)式齒輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)設(shè)法采取自動(dòng)平衡裝置使各對(duì)齒輪副的載荷能得到均勻分配，例如采用滑動(dòng)軸承和彈性支承。 </p&

15、gt;<p>　　圓柱齒輪減速器有漸開(kāi)線齒形和圓弧齒形兩大類(lèi)。除齒形不同外，減速器結(jié)構(gòu)基本相同。傳動(dòng)功率和傳動(dòng)比相同時(shí)，圓弧齒輪減速器在長(zhǎng)度方向的尺寸要比漸開(kāi)線齒輪減速器約30％。</p><p><b>　　2）圓錐齒輪減速器</b></p><p>　　它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場(chǎng)合。二級(jí)和二級(jí)以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動(dòng)和圓柱齒輪

16、傳動(dòng)組成，所以有時(shí)又稱(chēng)圓錐—圓柱齒輪減速器。因?yàn)閳A錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，為了使它受力小些，常將圓錐面崧，作為，高速極：山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許圓周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應(yīng)用不如圓柱齒輪減速器廣。</p><p><b>　　3）蝸桿減速器</b></p><p>　　主要用于傳動(dòng)比較大(j>10)的場(chǎng)合。通常說(shuō)蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸

17、小，這只是對(duì)傳減速器的傳動(dòng)比較大的蝸桿減速器才是正確的，當(dāng)傳動(dòng)比并不很大時(shí)，此優(yōu)點(diǎn)并不顯著。由于效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動(dòng)的場(chǎng)合。</p><p>　　蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于4m/s時(shí)最好采用蝸桿在下式，這時(shí)，在嚙合處能得到良好的潤(rùn)滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大于4m/s時(shí)，為避免攪油太甚、發(fā)熱過(guò)多，最好采用蝸桿在上式。 </p><p

18、>　　4）齒輪-蝸桿減速器</p><p>　　它有齒輪傳動(dòng)在高速級(jí)和蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)兩種布置形式。前者結(jié)構(gòu)較緊湊，后者效率較高?！?lt;/p><p>　　通過(guò)比較，我們選定圓柱齒輪減速器。</p><p><b>　　1.2 減速器結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　近年來(lái)，減速器的結(jié)構(gòu)有些新的變化。為了和沿用已久、

19、國(guó)內(nèi)目前還在普遍使用的減速器有所區(qū)別，這里分列了兩節(jié)，并稱(chēng)之為傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)和新型減速器結(jié)構(gòu)。</p><p>　　1）傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu) </p><p>　　絕大多數(shù)減速器的箱體是用中等強(qiáng)度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強(qiáng)度鑄鐵或鑄鋼。少量生產(chǎn)時(shí)也可以用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應(yīng)進(jìn)行時(shí)效或退火處理。大量生產(chǎn)小型減速器時(shí)有可能采用板材沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比較傾向于形狀簡(jiǎn)單和表

20、面平整。箱體應(yīng)具有足夠的剛度，以免受載后變形過(guò)大而影響傳動(dòng)質(zhì)量。箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成，其剖分面則通過(guò)傳動(dòng)的軸線。為了卸蓋容易，在剖分面處的一個(gè)凸緣上攻有螺紋孔，以便擰進(jìn)螺釘時(shí)能將蓋頂起來(lái)。聯(lián)接箱座和箱蓋的螺栓應(yīng)合理布置，并注意留出扳手空間。在軸承附近的螺栓宜稍大些并盡量靠近軸承。為保證箱座和箱蓋位置的準(zhǔn)確性，在剖分面的凸緣上應(yīng)設(shè)有2—3個(gè)圓錐定位銷(xiāo)。在箱蓋上備有為觀察傳動(dòng)嚙合情況用的視孔、為排出箱內(nèi)熱空氣用的通氣孔和為提取箱

21、蓋用的起重吊鉤。在箱座上則常設(shè)有為提取整個(gè)減速器用的起重吊鉤和為觀察或測(cè)量油面高度用的油面指示器或測(cè)油孔。關(guān)于箱體的壁厚、肋厚、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，見(jiàn)有關(guān)圖冊(cè)。關(guān)于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示Oe等均可從有關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)和圖冊(cè)中查出。在減速器中廣泛采用滾動(dòng)軸承。只有在載荷很大、工作條件繁重和轉(zhuǎn)速很高的減</p><p>　　2）新型減速器結(jié)構(gòu) </p><p&

22、gt;　　下面列舉兩種聯(lián)體式減速器的新型結(jié)構(gòu)，圖中未將電動(dòng)機(jī)部分畫(huà)出。</p><p>　　1）齒輪—蝸桿二級(jí)減速器；2）圓柱齒輪—圓錐齒輪—圓柱齒輪三級(jí)減速器。</p><p>　　這些減速器都具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：</p><p>　　——在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線開(kāi)設(shè)剖分面。為了便于傳動(dòng)零件的安裝，在適當(dāng)部位</p><p><b&g

23、t;　　有較大的開(kāi)孔。</b></p><p>　　——在輸入軸和輸出軸端不采用傳統(tǒng)的法蘭式端蓋，而改用機(jī)械密封圈；在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋。 </p><p>　　——輸出軸的尺寸加大了，鍵槽的開(kāi)法和傳統(tǒng)的規(guī)定不同，甚至跨越了軸肩，有利于充分發(fā)揮輪轂的作用。 </p><p>　　和傳統(tǒng)的減速器相比，新型減速器結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，既可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減

24、少零件數(shù)目，同時(shí)又改善了制造工藝性。但設(shè)計(jì)時(shí)要注意裝配的工藝性，要提高某些裝配零件的制造精度。</p><p><b>　　1.3減速器潤(rùn)滑 </b></p><p>　　圓周速度u≤12m/s一15m／s的齒輪減速器廣泛采用油池潤(rùn)滑，自然冷卻。為了減少齒輪運(yùn)動(dòng)的阻力和油的溫升，浸入油中的齒輪深度以1—2個(gè)齒高為宜。速度高的還應(yīng)該淺些，建議在0．7倍齒高左右，但至少為

25、10mm。速度低的(0．5m／s一0．8m／s)也允許浸入深些，可達(dá)到1／6的齒輪半徑；更低速時(shí)，甚至可到1／3的齒輪半徑。潤(rùn)滑圓錐齒輪傳動(dòng)時(shí)，齒輪浸入油中的深度應(yīng)達(dá)到輪齒的整個(gè)寬度。對(duì)于油面有波動(dòng)的減速器(如船用減速器)，浸入宜深些。在多級(jí)減速器中應(yīng)盡量使各級(jí)傳動(dòng)浸入油中深度近予相等。如果發(fā)生低速級(jí)齒輪浸油太深的情況，則為了降低其探度可以采取下列措施：將高速級(jí)齒輪采用惰輪蘸油潤(rùn)滑；或?qū)p速器箱蓋和箱座的剖分面做成傾斜的，從而使高速級(jí)和

26、低速級(jí)傳動(dòng)的浸油深度大致相等。 </p><p>　　減速器油池的容積平均可按1kW約需0．35L一0．7L潤(rùn)滑油計(jì)算(大值用于粘度較高的油)，同時(shí)應(yīng)保持齒輪頂圓距離箱底不低于30mm一50mm左右，以免太淺時(shí)激起沉降在箱底的油泥。減速器的工作平衡溫度超過(guò)90℃時(shí)，需采用循環(huán)油潤(rùn)滑，或其他冷卻措施，如油池潤(rùn)滑加風(fēng)扇，油池內(nèi)裝冷卻盤(pán)管等。循環(huán)潤(rùn)滑的油量一般不少于0．5L/kW。圓周速度u>12m/s的齒

27、輪減速器不宜采用油池潤(rùn)滑，因?yàn)椋?)由齒輪帶上的油會(huì)被離心力甩出去而送不到嚙合處；2)由于攪油會(huì)使減速器的溫升增加；3)會(huì)攪起箱底油泥，從而加速齒輪和軸承的磨損；4)加速潤(rùn)滑油的氧化和降低潤(rùn)滑性能等等。這時(shí)，最好采用噴油潤(rùn)滑。潤(rùn)滑油從自備油泵或中心供油站送來(lái)，借助管子上的噴嘴將油噴人輪齒嚙合區(qū)。速度高時(shí)，對(duì)著嚙出區(qū)噴油有利于迅速帶出熱量，降低嚙合區(qū)溫度，提高抗點(diǎn)蝕能力。速度u≤20心s的齒輪傳動(dòng)常在油管上開(kāi)一排直徑為4mm的噴油孔，速度

28、更高時(shí)財(cái)應(yīng)開(kāi)多排噴油孔。噴油孔的位置還應(yīng)注意沿齒輪寬度均勻分布。噴油潤(rùn)滑也常用于速度并不很高而工作條件相當(dāng)繁重的重型減速器中和需要用大量潤(rùn)滑油進(jìn)行冷卻的減速器中。噴油潤(rùn)滑需要專(zhuān)門(mén)的管路裝置、油的過(guò)濾和冷卻裝置以</p><p>　　蝸桿圓周速度在10m/s以下的蝸桿減速器可以采用油池潤(rùn)滑。當(dāng)蝸桿在下時(shí)，油面高度應(yīng)低于蝸桿螺紋的根部，并且不應(yīng)超過(guò)蝸桿軸上滾動(dòng)軸承的最低滾珠(柱)的中心，以免增加功率損失。但如滿足了后

29、一條件而蝸桿未能浸入油中時(shí)，則可在蝸桿軸上裝一甩油環(huán)，將油甩到蝸輪上以進(jìn)行潤(rùn)滑。當(dāng)蝸桿在上時(shí)，則蝸輪浸入油中的深度也以超過(guò)齒高不多為限。蝸桿圓周速度在10m／s以上的減速器應(yīng)采用噴油潤(rùn)滑。噴油方向應(yīng)順著蝸桿轉(zhuǎn)入嚙合區(qū)的方向，但有時(shí)為了加速熱的散失，油也可從蝸桿兩側(cè)送人嚙合區(qū)。齒輪減速器和蝸輪減速器的潤(rùn)滑油粘度可分別參考表選取。若工作溫度低于0℃，則使用時(shí)需先將油加熱到0℃以上。蝸桿上置的，粘度應(yīng)適當(dāng)增大。</p><