【正文】 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 課題名稱(chēng) 一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 系 專(zhuān)業(yè) 年級(jí) 班級(jí) 姓名 起止日期 設(shè)計(jì)題目 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） 1. 減速器裝配圖紙一張（ A3圖紙） 2. 軸、齒輪零件圖紙各一張（ A3圖紙） 3. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 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） 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%。 2 3．主要參考資 料、文獻(xiàn) 1.“課本 ”：機(jī)械設(shè)計(jì) /楊明忠 朱家誠(chéng)主編 編號(hào) ISBN 7562917256 武漢理工大學(xué)出版社 2021年 6月第 2次印刷 . 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) ISBN7040193035 北京高等教育出版社 2021年 11月第 3次印刷 . 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)主編 編號(hào) ISBN 7040027283 北京高等教育出版社 2021年 11月第 24次印刷 . 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 建議成績(jī)： 3 優(yōu) 良 中 及格 不及格 指導(dǎo)教師簽字 年 月 日 最終評(píng)定成績(jī)： 優(yōu) 良 中 及格 不及格 系主任簽字 年 月 日 4 目錄 第一章 減速器的慨述 …………… .……………………………… 5 第二章 傳動(dòng)方案擬定 …………… .…… ………………………… 9 第三章 電動(dòng)機(jī)的選擇 …………………………………………… 10 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 第五章 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì) ………………………… ..14 第六章 普通 V 帶的設(shè)計(jì) ……………………………………… .18 第七章 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) ……………………………………… ..23 第八章 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) ……………………… .………………… ..28 第九章 輸出軸的設(shè)計(jì) …… ..………………… .………………… .33 第十章 箱體的設(shè)計(jì) ……… ..………………… .………… ……… .38 第十一章 鍵連接的設(shè)計(jì) ………………………………………… 41 第十二章 滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì) ……………………………………… 43 第十三章 潤(rùn)滑和密封的設(shè)計(jì) …………………………………… 45 第十四章 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) ………………………………………… 46 第十五章 設(shè)計(jì)小結(jié) …………………………………………… ....47 第十六章 致謝 ………………………………………………… ....49 第十七章 參考文獻(xiàn) …………………………………………… ....50 5 第一章 減速器概述 性 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)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。 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。 以下對(duì)幾種減速器進(jìn)行對(duì)比： 1）圓柱齒輪減速器 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 (i40)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。 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。 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) 6 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％。 2）圓錐齒輪減速器 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。 3）蝸桿減速 器 主要用于傳動(dòng)比較大 (j10)的場(chǎng)合。通常說(shuō)蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、輪廓尺寸小，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。 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。 4） 齒輪 蝸桿減速器 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。 通過(guò)比較，我們選定圓柱齒輪減速器。 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(chēng)之為傳統(tǒng)型減速器結(jié)構(gòu)和新型減速器結(jié)構(gòu)。 1）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。減速器箱體的外形目前比較傾向于形狀簡(jiǎn)單和表面平整。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 7 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)速很高的減速器才采用滑動(dòng)軸承。 2）新型減速 器 結(jié)構(gòu) 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。 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。 這些減速器都具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： —— 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 有較大的開(kāi)孔。 —— 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。 —— 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。 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。 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。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 8 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)和低速級(jí)傳動(dòng)的浸油深度大致相等。 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