【正文】 酒泉職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 通過(guò)對(duì)減速器的簡(jiǎn)單了解，開始學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)齒輪減速器，嘗試設(shè)計(jì)增強(qiáng)感性認(rèn)知和對(duì)社會(huì)的適應(yīng)能力，及進(jìn)一步鞏固已學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，以求把理論和實(shí)踐結(jié)合一起。 學(xué)習(xí)如何進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，了解機(jī)械傳動(dòng)裝置的原理及參數(shù)搭配。學(xué)習(xí)運(yùn)用多種工具，比如 CAD等，直觀的呈現(xiàn)在平面圖上。通過(guò)對(duì)圓柱齒輪減速器的設(shè)計(jì)，對(duì)齒輪減速器有個(gè)簡(jiǎn)單的了解與認(rèn)知。齒輪減速器是機(jī)械傳動(dòng)裝置中不可缺少的一部分。機(jī)械傳動(dòng)裝置在不斷的使用過(guò)程中，會(huì)不同程度的磨損，因此要經(jīng)常對(duì)機(jī)械予以維護(hù)和保養(yǎng)，延長(zhǎng) 其使用壽命，高效化的運(yùn)行，提高生產(chǎn)的效率。 關(guān)鍵詞 ： 機(jī)械傳動(dòng)裝置、齒輪減速器、設(shè)計(jì)原理與參數(shù)配置 單級(jí)圓柱齒輪減速器 II 目錄 摘要 .............................................................. I 前言 .............................................................. 1 一 、 減 速器概述 ................................................... 1 （一）減速器的發(fā)展 ............................................. 1 （二）減速器的主要類型 ......................................... 1 （三） 減速器結(jié)構(gòu) .............................................. 2 （四）減速器潤(rùn)滑 ............................................... 2 二 、 減速器的工作原理 ............................................. 2 三 、 減速器的設(shè)計(jì)圖 ............................................... 3 （一 ）減速器的裝配示意圖 ...................................... 3 （二） 單級(jí)圓柱齒輪減速器裝配圖 ................................ 3 四 、 減速器的設(shè)計(jì)參數(shù) ............................................. 5 （一 ）電動(dòng) 機(jī)的選擇 ............................................ 5 （二）傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì) ....................................... 6 （三）計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比 ........................... 6 （四）運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算 ................................... 6 五 、 軸的設(shè)計(jì) ..................................................... 6 （一） 軸的設(shè)計(jì)步驟 ............................................ 6 （二） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................ 7 （三）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)、合成強(qiáng)度及剛度的計(jì)算 ........................... 7 （四）各軸的計(jì)算 ............................................... 8 ............................................... 8 .............................................. 10 酒泉職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) III .............................................. 11 （五）軸的設(shè)計(jì)與校核 .......................................... 12 1. 高速軸設(shè)計(jì) ............................................. 12 2. 中間軸設(shè)計(jì) ............................................. 12 3. 低速軸設(shè)計(jì) ............................................. 13 4. 高速軸的校核 ........................................... 13 六 、 聯(lián)軸器的選擇 ................................................ 13 （一）聯(lián)軸器的功用 ............................................ 13 （二）聯(lián)軸器的類型特點(diǎn) ........................................ 13 （三）聯(lián)軸器的選用 ............................................ 14 （四） 聯(lián)軸器的材料選擇 ....................................... 14 （五）軸的潤(rùn)滑與密封 .......................................... 14 七 、 減速器的拆卸順序 ............................................ 15 八 、 減速器的發(fā)展前景 ............................................ 15 （一）減速器的發(fā)展趨勢(shì) ........................................ 15 致 謝 ........................................................... 16 參考文獻(xiàn) ......................................................... 17 酒泉職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 前言 隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對(duì)產(chǎn)品的要求也更高，這就決定了未來(lái)的產(chǎn)品趨向于多品種、批量化。在各行各業(yè)中廣泛使用著圓柱齒輪減速器，它是一種不可缺少的機(jī)械傳動(dòng)裝置。目前國(guó)內(nèi)各個(gè)減速器的標(biāo)準(zhǔn)系已達(dá)到上百個(gè)，基本可以滿足市場(chǎng)的需求。 減速器在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類，兩者的設(shè)計(jì)、制造和使用 特點(diǎn)各不相同。 20世紀(jì) 70－ 80年代，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。 一、減速器概述 （一）減速器的發(fā)展 20世紀(jì) 7080年代，世界上減速器技術(shù)有了很大的發(fā)展，且與新技術(shù)革命的發(fā)展緊密結(jié)合。通用減速器的發(fā)展趨勢(shì)如下： 、高性能 圓柱齒輪普遍采用滲碳淬火、磨齒，承載能力提高 4倍以上，體積小、重量輕、噪聲低、效率高、可靠性高。 基本參數(shù)采用優(yōu)先數(shù)，尺寸規(guī)格整齊，零件通用性和互換性強(qiáng)，系列容易擴(kuò)充和花樣翻新，利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。 ，變型設(shè)計(jì)多 擺脫了傳統(tǒng)的單一的底座安裝方式，增添了空心軸懸掛式、浮動(dòng)支承底座、電動(dòng)機(jī)與減速器一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴(kuò)大使用范圍。 （二）減速器的主要類型 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。 其主要類型 有 ： 單級(jí)、二級(jí)。布置形式：展開式、分流式、同軸 。 用于輸入軸和輸出軸位置成相交的場(chǎng)合。 單級(jí)圓柱齒輪減速器 2 主要用于傳動(dòng)比 i10的場(chǎng)合，傳動(dòng)比較大時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊。其缺點(diǎn)是效率低。 — 蝸 桿減速器 若齒輪傳動(dòng)在高速級(jí)，則結(jié)構(gòu)緊湊；若蝸桿傳動(dòng)在高速級(jí)，則效率較高。 傳動(dòng)效率高，傳動(dòng)比范圍廣，傳動(dòng)功率 12W—— 50000KW，體積和重量小。 （三）減速器結(jié)構(gòu) 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、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)，并稱之為傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)和新型減速器結(jié)構(gòu)。 傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)，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。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。 （四）減速器潤(rùn)滑 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 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。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。 二、減速器的工作原理 單級(jí)圓柱齒輪減速器 是通過(guò)裝在箱體內(nèi)的一對(duì)嚙合齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，動(dòng)力從一軸傳至另一軸，實(shí)現(xiàn)減速的，齒輪減速器結(jié)構(gòu)圖所示。動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶輪（圖中未畫出）傳送到齒輪軸，然后通過(guò)兩嚙合齒輪（小齒輪帶動(dòng)大齒輪）傳送到軸，從而實(shí)現(xiàn)減速之目的。 酒泉職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 減速器有兩條軸系 —— 兩條配線，兩軸分別由滾動(dòng)軸承支撐在箱體上，采用過(guò)渡配合 有較好的同軸度，從而保證齒輪嚙合的穩(wěn)定性。箱體采用分離式，沿軸線平面分為箱座和箱蓋，二者采用螺栓連接，這樣便于裝修。為了保證箱體上安裝軸承和端蓋的孔的正確形狀，兩個(gè)零件是在一起加工的。裝配時(shí)，他們之間采用兩銷定位，銷孔做成通孔。 三、減速器的設(shè)計(jì)圖 （一 ）減速器的裝配示意圖 裝配示意圖是在機(jī)器或部件拆卸過(guò)程軸測(cè)圖所畫的記錄圖樣，是繪制裝配圖和重新進(jìn)行裝配的依據(jù)。它所表達(dá)的內(nèi)容主要是各零件之間的相對(duì)位置、裝配與連接關(guān)系、傳動(dòng)路線和工作情況等。在全 面了解后，可以畫出部分裝配示意圖。只有在拆卸之后才能顯示出零件間的裝配關(guān)系，因此應(yīng)該一邊拆卸，一邊補(bǔ)充、完成裝配示意圖。裝配示意圖的畫法沒有嚴(yán)格的規(guī)定，通常用簡(jiǎn)單的線條畫出零件的大致輪廓。畫裝配示意圖時(shí)，對(duì)零件的表達(dá)一般不受前后層次的限制，其順序可以從主要零件著手，依此按裝配順序把其它零件逐個(gè)畫出。裝配示意圖畫好后，對(duì)各個(gè)零件編上序號(hào)并列表登記。應(yīng)注意圖、表、零件標(biāo)簽上的序號(hào)、名稱要一致。 （二）單級(jí)圓柱齒輪減速器裝配圖 仔細(xì)分析，對(duì)所畫對(duì)象做到心中有數(shù)。在畫裝配圖前，要對(duì)現(xiàn)有資料進(jìn)行整理和分析，進(jìn)一 步搞清裝配體的用途、性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及各個(gè)組成部分的相互位置和裝配關(guān)系，對(duì)其它完整形狀做到心中有數(shù)。 確定裝配方案。據(jù)裝配圖的視圖和選擇原則，確定表達(dá)方案。對(duì)減速器表達(dá)方案考慮為： 主視圖應(yīng)符合其工作位置，重點(diǎn)表達(dá)外形，同時(shí)對(duì)右邊螺栓連接及放油螺塞連接采用局部剖視 圖 ，這樣不但表達(dá)了這兩處的裝配連接關(guān)系，同時(shí)對(duì)箱體右邊和下邊壁厚進(jìn)行了表達(dá)，而且油面高度及大齒輪的浸油情況也一目了然；左邊可對(duì)銷釘連接及油標(biāo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部剖視 圖 ，表達(dá)出這兩處的裝配連接關(guān)系； 上邊可對(duì)透氣裝置采用局部剖視圖，表達(dá)個(gè)零件的轉(zhuǎn)配關(guān)系及該部的 結(jié)構(gòu)。 俯視圖采用沿結(jié)合剖切的畫法，將內(nèi)部的裝配關(guān)系以及零件之間的相互位置清晰地表單級(jí)圓柱齒輪減速器 4 達(dá)出來(lái)，同時(shí)也表達(dá)出齒輪的嚙合情況、回油槽的形狀以及軸承的潤(rùn)滑情況。 左視圖可采用外形圖或局部視圖，主要表達(dá)外形?？梢钥紤]在其上作局部剖視 圖 ，表達(dá)出安裝孔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，以便于標(biāo)注安裝尺寸。另外，還可用局部視圖表達(dá)出螺栓臺(tái)的形狀。 建議用 A1圖幅， 1： 1比例繪制 。 畫裝配圖時(shí)應(yīng)搞清裝配體上各個(gè)結(jié)構(gòu)及零件的裝配關(guān)系，下面介紹該減速器的有關(guān)結(jié)構(gòu)： 由于采用直齒圓柱齒輪，不受軸向力，因此兩軸均由滾 動(dòng)軸承支承。軸向位置由端蓋確定，而端蓋嵌入箱體上對(duì)應(yīng)槽中，兩槽對(duì)應(yīng)軸上裝有八個(gè)零件，其尺寸96等于各零件尺寸之和。為了避免積累誤差過(guò)大，保證裝配要求，軸上各裝有一個(gè)調(diào)整環(huán)，裝配時(shí)修磨該環(huán)的厚度 g使其總間隙達(dá)到要求 177。 。因此，幾臺(tái)減速器之間零件不要互換，測(cè)繪過(guò)程中各組零件切勿放亂。 通過(guò)油面指示片上透明玻璃的刻線，可看到油池中儲(chǔ)油的高度。當(dāng)儲(chǔ)油不足時(shí)，應(yīng)加油補(bǔ)足，保證齒輪的下部浸入油內(nèi)，從而滿足齒輪嚙合和軸承的潤(rùn)滑。 油面觀察結(jié)構(gòu)的畫法見圖 24，墊片厚 1mm，剖面可涂黑。箱體上安裝油 面指示片結(jié)構(gòu)的螺孔不能鉆通，避免機(jī)油向外滲漏。