【正文】 及技術(shù)數(shù)據(jù)；說(shuō)明了設(shè)計(jì)原理并進(jìn)行了方案選擇，繪出了相關(guān)圖形和表格；對(duì)各種方案進(jìn)行了分析和比較并介紹了所用方案的特點(diǎn)；應(yīng)用原始數(shù)據(jù)以及相關(guān)公式對(duì)各種方案進(jìn)行了計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定應(yīng)選用元器件或零部件；進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和方案校核；對(duì)實(shí)驗(yàn)中所得到的資料進(jìn)行歸納、分析和判斷，提出自己的結(jié)論和見(jiàn)解 。 關(guān)鍵詞 傳動(dòng)比 電動(dòng)機(jī) 齒輪 減速器 V Using 3D platform design of two stage reducer Major: Mechanical Engineering and automation Student: ZhangDawei Supervisor: HuangHui Abstract The reducer is closed in all the gear transmission of the rigid shell posed of a plete and independent institutions. With this design the initial grasp of the plete design and understanding of simple mechanical constitutes the generic parts of the reducer. The paper to plete the design of the two cylindrical gear reducer, include the following: Introduction the main device performance, specifications, models and technical data。 description of the design principles and program selection, plotted graphs and tables。 eachkinds of programs are analyzed and pared and describes the characteristics of the scheme。 application of the original data, and the formulas were calculated for various programs, and is determined based on the results should be used in ponents or parts。 checking of design and program structure。induction, analysis and judgment to e to their own conclusions and insights on the information obtained in the experiment. Keywords: Transmission ratio motor gear reducer 四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 用三維平臺(tái)設(shè)計(jì)二級(jí)減速器 6 1 緒論 減速器研究的目的和意義 在此項(xiàng)設(shè)計(jì)中 ，提高分析問(wèn)題 和解決問(wèn)題的能力。并且根據(jù)設(shè)計(jì)所積累的知識(shí)加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的 理解 和運(yùn)用，為以后再工作中創(chuàng)新專(zhuān)業(yè)知識(shí)提供了一定經(jīng)驗(yàn)，訓(xùn)練 了動(dòng)手 和動(dòng)腦的能力，在 實(shí)踐 中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，使之得以鞏固，更加深刻的了解其基本原理 。 （ 1）在設(shè)計(jì)中慢慢熟悉 機(jī)器的具體操作，增強(qiáng) 對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的和工作適應(yīng)能力，進(jìn)一步鞏固 、深化課本中 學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí) 和在今后工作中 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。 （ 2）學(xué)習(xí) 和鍛煉機(jī)械設(shè)計(jì)中的 一般 常用方法，熟練運(yùn)用通用機(jī)械零件、機(jī)械傳動(dòng)裝置或簡(jiǎn)單機(jī)械的設(shè)計(jì)原理及其設(shè)計(jì) 過(guò)程。 （ 3）對(duì)所學(xué) 專(zhuān)業(yè)技能的訓(xùn)練。 例如： 數(shù)據(jù) 計(jì)算 ，軟件 繪圖， 以及 查閱設(shè)計(jì)資料和 規(guī)范 手 冊(cè)、運(yùn)用相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn) 等。 （ 4）學(xué)會(huì)運(yùn)用多種手段 和 工具解決 在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的各項(xiàng)問(wèn)題。例 如：在本設(shè)計(jì)中可 以 選擇 AutoCAD 或 PROE 等制圖軟件進(jìn)行繪圖工作 。 此次設(shè)計(jì)的基于 PRO/E 的二級(jí)齒輪減速器特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修非常方便，而且從價(jià)格的因素考慮，它比較便宜，肯定獲得更多的客戶，而且圓柱齒輪減速機(jī)用起來(lái)很穩(wěn)定，不容易出現(xiàn)什么故障，體積小，重量輕。比現(xiàn)有的齒輪減速器減少 1/3 左右；機(jī)械效率高，嚙合效率大于 95%，整機(jī)效率在 85%以上，且減速器的效率將不隨傳動(dòng)比的增大而降低，這是別的許多減速器所不及的； 本齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)主要有： 1效率高 在常用的機(jī)械傳動(dòng)中，以齒輪傳動(dòng)效率最高。如一級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)的效率可達(dá) 99℅。 2 結(jié)構(gòu)緊湊 在同樣的使用條件下，齒輪傳動(dòng)所需的空間尺寸一般比較小。 3工作可靠，壽命長(zhǎng) 設(shè)計(jì)制造正確合理，使用 維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng)，工作可靠，壽命可長(zhǎng)達(dá)一，二十年，這也是其它機(jī)械傳動(dòng)所不能比擬的。 4傳動(dòng)比穩(wěn)定 傳動(dòng)比穩(wěn)定是對(duì)傳動(dòng)性能的基本要求。齒輪傳動(dòng)能廣泛應(yīng)用，也是因?yàn)榫哂羞@一特點(diǎn)。 通過(guò)計(jì)算首先用 PROE 三維軟件進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，其次運(yùn)用 AuToCAD 進(jìn)行傳統(tǒng)四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 用三維平臺(tái)設(shè)計(jì)二級(jí)減速器 7 的二維平面設(shè)計(jì)，完成圓柱齒輪減速器的平面零件圖和裝配圖的繪制。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程和其他課程的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)來(lái)分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力，及學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法和步驟。掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基本技能的 訓(xùn)練。 齒輪減速器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 減速器是用于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間的獨(dú)立的傳動(dòng)裝置。用來(lái)降低轉(zhuǎn)速和增大扭矩，以滿足工作的需要。在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用很廣泛。具有品種多，批量小更新?lián)Q代快的特點(diǎn)。圓柱齒輪減速器具有體積小，重量輕，承載能力大，傳動(dòng)平穩(wěn)，效率高，所配電機(jī)范圍廣等特點(diǎn)，可廣泛用于各行業(yè)需要減速的設(shè)備上。當(dāng)今的減速器正向大功率，大傳動(dòng)比，小體積，高機(jī)械效率以及使用壽命長(zhǎng)的方向發(fā)展。我國(guó)減速器及齒輪技術(shù)發(fā)展總趨勢(shì)是向六高 二低，二化方面發(fā)展。六高既高承載能力，高齒面硬度，搞速度，搞精度。高可靠性和 高傳動(dòng)效率。二低是低噪聲，低成本；二化是標(biāo)準(zhǔn)化多樣化，在現(xiàn)在機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。 20 世紀(jì) 70 年代末以來(lái)，減速器技術(shù)有了很大發(fā)展。產(chǎn)品發(fā)展的總趨勢(shì)是小型化、高速化、低噪聲和高可靠性；技術(shù)發(fā)展中最引人注目的是硬齒面技術(shù)、功率分支技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)。到 80 年代，國(guó)外硬齒面技術(shù)已日趨成熟。采用優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛件、滲碳淬火磨齒的硬齒面齒輪，精度不低于 ISO13281975 的 6級(jí)，綜合承載能力為中硬齒面調(diào)質(zhì)齒輪的 3～ 4 倍，為軟齒面齒輪的 4～ 5倍。一個(gè)中等規(guī)格的硬齒面減速器的重量?jī)H為中硬齒面減速器的 1/3 左右，且噪聲低 、效率高、可靠性高。對(duì)通用減速器而言，除普遍采用硬齒面技術(shù)外，模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)已成為其發(fā)展的一個(gè)主要方向。它旨在追求高性能的同時(shí)，即可能減少零部件及毛坯的品種規(guī)格和數(shù)量，以便于組織生產(chǎn)，形成批量，降低成本，獲得規(guī)模效益。同時(shí)，利用基本零件，增加產(chǎn)品的型式和花樣，盡可能多地開(kāi)發(fā)使用地變型設(shè)計(jì)或派生系列產(chǎn)品，如由一個(gè)通用系列派生出多個(gè)專(zhuān)用系列；擺脫了傳統(tǒng)單一有底座實(shí)心軸輸出安裝方式，增添了空心軸輸出的無(wú)底座懸掛式、多方位安裝面等不同型式，擴(kuò)大了使用范圍。 改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)陸續(xù)引進(jìn)先進(jìn)加工裝備，通過(guò)引進(jìn)、吸收國(guó)外 先進(jìn)技術(shù)和科研攻關(guān)，開(kāi)始掌握了各種高速和低速重載齒輪裝置的設(shè)計(jì)制造技術(shù)。材料和熱處理質(zhì)量級(jí)齒輪加工精度都有較大提高，通用圓柱齒輪的制造精度可以從JB179－ 60 的 8～ 9 級(jí)提高到 GB10095－ 88 的 6 級(jí)，高速齒輪的制造精度可穩(wěn)定在 4～ 5 級(jí)。目前我國(guó)已可設(shè)計(jì)制造 2800kW 的水泥磨減速器、 1700mm 軋鋼機(jī)各四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 用三維平臺(tái)設(shè)計(jì)二級(jí)減速器 8 種齒輪減速器。各種棒、線材軋機(jī)用減速器已全部采用硬齒面。我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的高速齒輪裝置的功率已達(dá) 44000kW，齒輪圓周速度達(dá) 168m/s。 80 年代末至 90 年代初，我國(guó)相繼制訂了近 100 個(gè)齒輪和蝸桿減速 器的標(biāo)準(zhǔn)，研制了許多新型減速器，大體上實(shí)現(xiàn)了通用減速器的更新?lián)Q代。許多產(chǎn)品達(dá)到了80 年代的國(guó)際水平。部分減速器采用硬齒面厚，體積和重量明顯減小，承載能力用壽命、傳動(dòng)效率和可靠性有了大幅度提高，對(duì)節(jié)能和提高主機(jī)的總體水平起到明顯的作用，為發(fā)展我國(guó)的機(jī)械產(chǎn)品做出了貢獻(xiàn)。 進(jìn)入 90 年代中后期，國(guó)外又陸續(xù)推出了更新?lián)Q代的減速器，不但更突出了模塊化設(shè)計(jì)的杰特點(diǎn)，而且，在承載能力、總體水平，外觀質(zhì)量方面又有明顯提高。研究、開(kāi)發(fā)、推廣成本較低而承載能力又能接近硬齒面的中硬齒面滾齒的新齒形和新結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)多年來(lái)使用行之有效的 雙圓弧齒輪、三環(huán)減速器和已成功應(yīng)用的點(diǎn)線捏合齒輪等技術(shù)、應(yīng)不斷完善，大力推廣。 隨著我國(guó)航天、航空、機(jī)械、電子、能源及核工業(yè)等方面的快速發(fā)展和工業(yè)機(jī)器人等在各工業(yè)部門(mén)的應(yīng)用 ， 我國(guó)在諧波傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用方面已取得顯著成績(jī)。同時(shí) ,隨著國(guó)家高新技術(shù)及信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 ,對(duì)諧波傳動(dòng)技術(shù)產(chǎn)品的需求將會(huì)更加突出。船用齒輪箱在某些指標(biāo)方面與國(guó)際先進(jìn)水平尚有一定差距 ,但在制造精度方面及某些產(chǎn)品性能方面已接近國(guó)際水平。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高 ,游艇、高速艇齒輪箱將會(huì)有較大的發(fā)展。面臨 21 世紀(jì) ， 齒輪先進(jìn)制造技術(shù)的全過(guò)程 實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與現(xiàn)代管理技術(shù)的結(jié)合 ,將會(huì)飛速發(fā)展。隨著我國(guó)改革開(kāi)放 ， 世界級(jí)的跨國(guó)大公司已開(kāi)始大舉進(jìn)軍中國(guó)市場(chǎng) ,并以獨(dú)資、合資、合作制造等形式在我國(guó)生產(chǎn)汽車(chē)、工程機(jī)械、大型成套設(shè)備的齒輪及齒輪裝置 ,齒輪產(chǎn)品在我國(guó)將會(huì)有大量國(guó)際品牌加入 ,這必將促使我國(guó)零部件結(jié)構(gòu)的大調(diào)整 ,車(chē)輛齒輪生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)化集中度將繼續(xù)提高。目前齒輪行業(yè)存在的低水平制造能力過(guò)剩 ,高水平制造能力不足的局面必須改變。 隨著齒輪的幾何形狀，材質(zhì)和加工過(guò)工藝的改變，使得齒輪不斷發(fā)展。目前，齒輪傳動(dòng)仍是各類(lèi)機(jī)械中應(yīng)用最為廣乏的漸開(kāi)線齒輪傳遞的功率已經(jīng) 達(dá)到十幾萬(wàn)馬力，齒輪的圓周速度達(dá) 200m/s,最大直徑可達(dá)數(shù)十米。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)重在高速大功率的齒輪提出了更高的要求，而外嚙合的漸開(kāi)線齒輪由于傳動(dòng)是凸齒廓對(duì)凹齒廓，要降低接觸應(yīng)力就必須增大齒面的曲率半徑，勢(shì)必要增大齒輪的直徑，很難達(dá)到體積小的要求。再則漸開(kāi)線齒輪的傳動(dòng)效率不夠高看看，這對(duì)于建構(gòu)緊湊的大功率，高效能傳動(dòng)在散熱問(wèn)題上造成很大的困難。因此雙圓弧齒輪得到應(yīng)用來(lái)降低齒面接觸應(yīng)力，提高傳動(dòng)效率。 1956 年諾維科夫提出了圓弧齒四川大學(xué)錦城學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 用三維平臺(tái)設(shè)計(jì)二級(jí)減速器 9 輪。圓弧齒輪沿齒長(zhǎng)方向齒面的相對(duì)曲率半徑很大，在同樣的參數(shù)條件下，當(dāng)齒輪的螺 旋角 35 ~10? ? 時(shí)，圓弧齒輪的齒面相對(duì)曲率半徑比漸開(kāi)線斜齒輪大十幾倍到二百多倍。圓弧齒輪齒面由初始的點(diǎn)接觸，到飽和后的線接觸，當(dāng)其受載變形后，又變?yōu)榫植康拿娼佑|。因此，齒面接觸應(yīng)力大幅度地降低，齒面承載能力大為提高。 課題研究的內(nèi)容 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和其它有關(guān)選修的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問(wèn)題，并使所學(xué)知識(shí)得到進(jìn)一步地鞏固、深化和發(fā)展。 學(xué)習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法。通過(guò)設(shè)計(jì)培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)基 本技能的訓(xùn)練，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊(cè)，熟悉標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 減速器的設(shè)計(jì)包括： （ 1）傳動(dòng)方案的分析和擬定，選擇正確合理的傳動(dòng)方案； （ 2）電動(dòng)機(jī)的選擇，選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)形式，確定電動(dòng)機(jī)的容量，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 （ 3）傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速功率以及扭矩； （ 4）傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 外部傳動(dòng)零件和內(nèi)部傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)和計(jì)算；