【正文】 酒泉職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 I 摘 要 通過對減速器的簡單了解，開始學(xué)習(xí)設(shè)計齒輪減速器，嘗試設(shè)計增強感性認(rèn)知和對社會的適應(yīng)能力，及進(jìn)一步鞏固已學(xué)過的理論知識，提高綜合運用所學(xué)知識發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，以求把理論和實踐結(jié)合一起。 學(xué)習(xí)如何進(jìn)行機械設(shè)計，了解機械傳動裝置的原理及參數(shù)搭配。學(xué)習(xí)運用多種工具，比如 CAD等，直觀的呈現(xiàn)在平面圖上。通過對圓柱齒輪減速器的設(shè)計，對齒輪減速器有個簡單的了解與認(rèn)知。齒輪減速器是機械傳動裝置中不可缺少的一部分。機械傳動裝置在不斷的使用過程中，會不同程度的磨損，因此要經(jīng)常對機械予以維護(hù)和保養(yǎng)，延長 其使用壽命，高效化的運行，提高生產(chǎn)的效率。 關(guān)鍵詞 ： 機械傳動裝置、齒輪減速器、設(shè)計原理與參數(shù)配置 單級圓柱齒輪減速器 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）減速器潤滑 ............................................... 2 二 、 減速器的工作原理 ............................................. 2 三 、 減速器的設(shè)計圖 ............................................... 3 （一 ）減速器的裝配示意圖 ...................................... 3 （二） 單級圓柱齒輪減速器裝配圖 ................................ 3 四 、 減速器的設(shè)計參數(shù) ............................................. 5 （一 ）電動 機的選擇 ............................................ 5 （二）傳動系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計 ....................................... 6 （三）計算總傳動比及分配各級的傳動比 ........................... 6 （四）運動參數(shù)及動力參數(shù)計算 ................................... 6 五 、 軸的設(shè)計 ..................................................... 6 （一） 軸的設(shè)計步驟 ............................................ 6 （二） 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................ 7 （三）按扭轉(zhuǎn)強、合成強度及剛度的計算 ........................... 7 （四）各軸的計算 ............................................... 8 ............................................... 8 .............................................. 10 酒泉職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 III .............................................. 11 （五）軸的設(shè)計與校核 .......................................... 12 1. 高速軸設(shè)計 ............................................. 12 2. 中間軸設(shè)計 ............................................. 12 3. 低速軸設(shè)計 ............................................. 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 ........................................ 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 ........................................ 15 致 謝 ........................................................... 16 參考文獻(xiàn) ......................................................... 17 酒泉職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1 前言 隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對產(chǎn)品的要求也更高，這就決定了未來的產(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械傳動裝置。目前國內(nèi)各個減速器的標(biāo)準(zhǔn)系已達(dá)到上百個，基本可以滿足市場的需求。 減速器在原動機和工作機或執(zhí)行機構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用，在現(xiàn)代機械中應(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、制造和使用 特點各不相同。 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，系列容易擴充和花樣翻新，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、浮動支承底座、電動機與減速器一體式聯(lián)接，多方位安裝面等不同型式，擴大使用范圍。 （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、蝸桿傳動或齒輪 — 蝸桿傳動所組成的獨立部件。 其主要類型 有 ： 單級、二級。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合。 單級圓柱齒輪減速器 2 主要用于傳動比 i10的場合，傳動比較大時結(jié)構(gòu)緊湊。其缺點是效率低。 — 蝸 桿減速器 若齒輪傳動在高速級，則結(jié)構(gòu)緊湊；若蝸桿傳動在高速級，則效率較高。 傳動效率高，傳動比范圍廣，傳動功率 12W—— 50000KW，體積和重量小。 （三）減速器結(jié)構(gòu) 近年來，減速器的結(jié)構(gòu)有些新的變化。為了和沿用已久、國內(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度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強度鑄鐵或鑄鋼。少量生產(chǎn)時也可以用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應(yīng)進(jìn)行時效或退火處理。大量生產(chǎn)小型 減速器時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，其剖分面則通過傳動的軸線。 （四）減速器潤滑 圓周速度 u≤ 12m/s 一 15m／ s的齒輪減速器廣泛采用油池潤滑，自然冷卻。為了減少齒輪運動的阻力和油的溫升，浸入油中的齒輪深度以 1— 2個齒高為宜。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，甚至可到 1／ 3的齒輪半徑。潤滑圓錐齒輪傳動時，齒輪浸入油中的深度應(yīng)達(dá)到輪齒的整個寬度。減速器油池的 容積平均可按 1kW約需 0． 35L一 0． 7L潤滑油計算 (大值用于粘度較高的油 )，同時應(yīng)保持齒輪頂圓距離箱底不低于 30mm一 50mm 左右，以免太淺時激起沉降在箱底的油泥。 二、減速器的工作原理 單級圓柱齒輪減速器 是通過裝在箱體內(nèi)的一對嚙合齒輪的轉(zhuǎn)動，動力從一軸傳至另一軸，實現(xiàn)減速的，齒輪減速器結(jié)構(gòu)圖所示。動力由電動機通過皮帶輪（圖中未畫出）傳送到齒輪軸，然后通過兩嚙合齒輪（小齒輪帶動大齒輪）傳送到軸，從而實現(xiàn)減速之目的。 酒泉職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 減速器有兩條軸系 —— 兩條配線，兩軸分別由滾動軸承支撐在箱體上，采用過渡配合 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，兩個零件是在一起加工的。裝配時，他們之間采用兩銷定位，銷孔做成通孔。 三、減速器的設(shè)計圖 （一 ）減速器的裝配示意圖 裝配示意圖是在機器或部件拆卸過程軸測圖所畫的記錄圖樣，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位置、裝配與連接關(guān)系、傳動路線和工作情況等。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，通常用簡單的線條畫出零件的大致輪廓。畫裝配示意圖時，對零件的表達(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畫出。裝配示意圖畫好后，對各個零件編上序號并列表登記。應(yīng)注意圖、表、零件標(biāo)簽上的序號、名稱要一致。 （二）單級圓柱齒輪減速器裝配圖 仔細(xì)分析，對所畫對象做到心中有數(shù)。在畫裝配圖前，要對現(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)特點以及各個組成部分的相互位置和裝配關(guān)系，對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，重點表達(dá)外形，同時對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，同時對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； 上邊可對透氣裝置采用局部剖視圖，表達(dá)個零件的轉(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圓柱齒輪減速器 4 達(dá)出來，同時也表達(dá)出齒輪的嚙合情況、回油槽的形狀以及軸承的潤滑情況。 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)出螺栓臺的形狀。 建議用 A1圖幅， 1： 1比例繪制 。 畫裝配圖時應(yīng)搞清裝配體上各個結(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 動軸承支承。軸向位置由端蓋確定，而端蓋嵌入箱體上對應(yīng)槽中，兩槽對應(yīng)軸上裝有八個零件，其尺寸96等于各零件尺寸之和。為了避免積累誤差過大，保證裝配要求，軸上各裝有一個調(diào)整環(huán)，裝配時修磨該環(huán)的厚度 g使其總間隙達(dá)到要求 177。 。因此，幾臺減速器之間零件不要互換，測繪過程中各組零件切勿放亂。 通過油面指示片上透明玻璃的刻線，可看到油池中儲油的高度。當(dāng)儲油不足時，應(yīng)加油補足，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，避免機油向外滲漏。