基于CAXA的二级减速器优化设计及加工

1、目 录前 言3第一章 减速器的设计要求3第二章 减速器相关参数的计算32.1选择电动机的类型32.2选择电动机的功率32.3 计算减速器的总传动比和分配各级传动比32.4 计算减速器各轴的转速，输入功率和转速32.4.1 各轴转速32.4.2 各轴的输入功率32.4.3 各轴的转矩32.5 计算各齿轮的参数32.5.1 材料的选择32.5.2 初选小齿轮的齿数32.5.3按接触面强度计算32.5.4 计算小齿轮分度圆直径32.5.5 按齿根弯曲强度设计32.5.6 二级齿轮的参数设计32.6 设计计算轴32.6.1 i轴的设计32.6.2 ii轴的设计32.6.3 iii轴的设计3第三章 轴承

2、的润滑与密封33.1 脂润滑33.2 油润滑33.2.1飞溅润滑33.3密封3第四章 齿轮的加工方法34.1.无切削加工34.2切削加工34.2.1成形法34.2.2展成法34.3齿轮加工方案选择3第五章 润滑油的选择35.1对润滑剂的要求35.2润滑油的选用35.2.1润滑油性能指标的选定35.3润滑油的使用状态监控35.3.1监控的方法35.3.2 润滑油的更换3第六章 轴承36.1滚针轴承36.2调心球轴承36.3调心滚针轴承36.4推力轴承3第七章 键的选择37.1平键37.2半圆键37.3楔键37.4切向键3结 论3致谢3参考文献3附 录3前 言减速器是一种动力传达机构，是利用齿轮的

3、速度转换器，将电动机的回转数减速到工作所需要的回转数，并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速器的应用范围是相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的运用，从交通工具的船舶、汽车，建筑用的重型机具，机械工业所用的加工机具及自动化生产设备，到日常生活中常见的家电，钟表等等.其应用从大动力的传输工作，到小负荷，精确的角度传输都可以见到减速器的应用，且在工业应用上，减速器具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。减速器是一种相对精密的机械，使用它的目的主要是降低转速，增加转矩。它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗

4、杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。20世纪7080年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。通用减速器的发展趋势如下：高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力可以提高4倍以上，且体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。 积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。 型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方

5、式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。20世纪60年代的减速器大多是参照苏联20世纪4050年代的技术制造的，后来虽然有所发展，但受限于当时的设计、工艺水平及装备条件，其总体水平与国际水平有较大差距。改革开放以来，我国引进一批先进的加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度也均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从jb17960的89级提高到gb1009588的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在45级。部分减速器采用硬齿面后，体积和质量明显

6、减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。 在国外，齿轮减速器系列无国家标准，只有企业自己的系列产品和标准，各企业的产品及标准基本上是5年更新一次。以flender、sew为代表的减速器制造商，其最新的产品均具有以下特点：（1）齿轮采用含ni的优质低碳合金钢，磨齿，齿轮精度高于gb6级，且进行修形（修缘）；（2）采用模块化设计，互换程度高，减少齿轮的库存，缩短供货周期；（3）可多面安装；（4）输出型式种类多（有圆柱轴伸、法兰盘、空心轴、带胀紧盘的空心轴等）（5）选用方法更加细化。由此看来，我国与世界先进水平还有很大的差距，而且传统的减速器设计/

7、 制造主要依赖于手工作业, 效率低; 近些年来, 随着计算机技术的快速发展, 在减速器的设计方面, 引入了许多绘图软件, 例如autocad,ug,pro/e,caxa等，使减速器设计与制造质量和效率得到根本的改观。caxa是北航海尔开发出的中国第一款完全自主研发的cad产品，拥有完全自主知识产权的系列化cad、capp、cam、dnc、edm、pdm、mes、mpm等plm软件产品和 解决方案，覆盖了制造业信息化设计、工艺、制造和管理四大领域，产品广泛应用于装备制造、电子电器、汽车、国防军工、航空航天、工程建设、教育等各个行业。caxa 可以完成绘图设计、加工代码生成、连机通讯等功能，解决任

8、意参数的齿轮加工问题，即输入任意的模数、齿数等齿轮相关参数，由软件自动生成齿轮、花键的加工代码，集图纸设计和代码编程于一体。 这些功能有利于减速器的设计及优化，使复杂的工作简化，并使机械的工作原理一目了然。caxa具有以下特点：(1) 设计、编程集成化。“caxa线切割xp”可以完成绘图设计、加工代码生成、连机通讯等功能，集图纸设计和代码编程于一体。(2) 更完善的数据接口。“caxa线切割xp”可直接读取exb格式文件、dwg格式文件、任意版本的dxf格式文件以及iges格式、dat格式等各种类型的文件，使得所有cad软件生成的图形都能直接读入“caxa线切割xp”，这样不管用户的数据来自何

9、方，均可利用“caxa线切割xp”完成加工编程，生成加工代码。(3) 图纸、代码的打印。“caxa线切割xp”可在软件内直接从打印机上输出图纸和生成的代码。其中代码还允许用户进行排版、修改等操作，加强了图纸、代码的管理功能。(4) 互交式的图像矢量化功能。位图矢量化一直是用户很欢迎的一个实用功能，新版本对它也进行了加强和改进，新的位图矢量化功能能够接受的图形格式更多、更常见，它可以适用于bmp、gif、jpg、png等格式的图形，而且在矢量化后您可以调出原图进行对比，在原图的基础上对矢量化后的轮廓进行修正。(5) 齿轮、花键加工功能。解决任意参数的齿轮加工问题。输入任意的模数、齿数等齿轮相关参

10、数，由软件自动生成齿轮、花键的加工代码。(6) 完善的通讯方式。可以将电脑与机床直接连机，将加工代码发送到机床的控制器。“caxa线切割v2”提供了电报头通讯、光电头通讯、串口通讯等多种通讯方式，能与国产的所有机床连接。(7) 附送电子图板。“caxa线切割xp”包含了“caxa电子图板xp”的全部功能，相当于您同时拥有了一套电子图板，除了用于线切割，您还可以用它设计零件和管理图纸。 caxa的产品有：caxa电子图版、caxa实体设计、caxa制造工程师、caxa数控车等等。1.caxa电子图板提供强大的图形绘制和编辑工具，除提供基本图元绘制功能外，还提供孔/轴、齿轮、公式曲线以及样条曲线等

11、复杂曲线的生成功能；同时提供智能化标注方式，具体标注的所有细节均由系统自动完成；提供诸如尺寸驱动、局部放大图等工具，系统自动捕捉您的设计意图，轻松实现设计过程“所见即所得”主要功能和特点：(1) 支持unicode编码，全面兼容autocad的数据结构。(2) 基于全新平台开发的用户界面，可自由定制、扩展快速启动栏和面板。(3) 提供了智能捕捉、栅格、导航、正交、极轴和三视图导航等辅助绘图方式。(4) 基本的曲线绘图及模块化绘图工具，可迅速生成复杂工程曲线。(5) 系统自动识别标注对象特征。(6) 可以快速设置图纸尺寸、调入图框、标题栏、参数栏、技术要求库等信息。(7) 提供符合最新国标的参量

12、化图库和构件库。(8) 支持主流的windows驱动打印机和绘图仪。(9) 支持转换专业化明细表和标题栏。2.caxa实体设计是一套 既支持全参数化的工程建模方式，又具备独特的创新模式，并且无缝集成了专业二维工程图模块的 功能全面的cad软件。集成 acis和parasolid双内核，与其它三维cad协作交流无障碍；随心所欲的产品设计能力，符合主流习惯的专业二维工程图。打造完美数字样机。主要功能和特点：(1) 打破传统3d软件单一设计思维的制约，既支持协同创新设计，支持工程设计。(2) 无缝集成caxa电子图板作为2d设计环境，在三维设计环境中可直接读取工程图数据。(3) 领先的数据交互能力，

13、兼容各种主流的3d软件。(4) 独特的三维球工具为各种三维对象的各种复杂变换提供了灵活、便捷的操作方式。(5) 直接用鼠标拖动设计元素进行设计操作。(6) 供了丰富的符合新国标的零件库。(7) 知识重用设计库可将设计完成的零件/装配特征装入自建的零件库中。(8) 结合照片工作室场景生成逼真的产品仿真效果。3caxa制造工程师是具有卓越工艺性的数控编程软件。是数控加工编程精品，具有精（精品风范、顶尖利器）、稳（稳定可靠、百炼成金）、易（工艺卓越、易学易用）、快（事半功倍、高效快捷）等特性。它为数控加工行业提供了从造型、设计到加工代码生成、加工仿真、代码校验等一体化的解决方案，是数控机床真正的“大

14、脑”。基于caxa的二级减速器优化设计及加工第一章 减速器的设计要求1如下图1.1所示运输机的传动方案。已知运输带的有效拉力f=2000n,卷筒的直径d=400mm,运输速度v=1.6m/s,卷筒的效率为0.98，工作寿命为15年，每年工作300天，两班制。 图1-1减速器运输机示意图第二章 减速器相关参数的计算2.1选择电动机的类型按已知的工作条件，选择y型全封闭笼型三相异步电动机2.2选择电动机的功率工作所需的电动机输出功率为 式中，分别代表弹性联轴器，滚子轴承，齿轮传动，卷筒的效率。 卷筒的工作转速为综合考虑电动机和和传动装置的尺寸，重量以及传动比，选定的电动的型号为。电动机的主要外形尺

15、寸和安装尺寸如下表2-1所示表2-1 电动机参数中心高h132外型尺寸515345315底脚安装尺寸216178地脚螺栓孔直径d12轴伸尺寸3880装键部位尺寸10412.3 计算减速器的总传动比和分配各级传动比 选定的电动机的满载转速为和卷筒的转速的比值就是总传动比对于一般的展开式二级圆柱齿轮减速器，建议高速级传动比，所以取， 2.4 计算减速器各轴的转速，输入功率和转速2.4.1 各轴转速 式中分别代表第一,二,三轴的转速。2.4.2 各轴的输入功率 式中 分别代表第一,二,三轴的输入功率，代表卷筒的输入功率。2.4.3 各轴的转矩2.5 计算各齿轮的参数2.5.1 材料的选择小齿轮的材料

16、为40cr(调质），硬度为280hbs。大齿轮的材料为45钢（调质），硬度为240hbs，二者的差为40hbs。2.5.2 初选小齿轮的齿数初步选择小齿轮的齿数,所以。2.5.3按接触面强度计算（1） 试选载荷系数 。（2） 转矩 。（3） 齿宽系数 。（4） 由文献14查得材料的弹性影响系数 。（5） 按齿面硬度查文献15得小齿轮接触疲劳强度极限为 。（6） 按齿面硬度查文献15得大齿轮接触疲劳强度极限为 （7） 应力循环次数 （8） 由文献16查得接触疲劳寿命系数 ，。（9） 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 %，安全系数 。 。 2.5.4 计算小齿轮分度圆直径（1）代入中的较小值（2

17、）计算圆周速度v （3）计算齿宽 （4）计算齿宽与齿高之比 （5）计算载荷系数k 根据，7级精度，由文献17查表得，动载系数, , 使用系数，,，所以载荷系数（6）实际载荷系数校正所算得分度圆直径。（7） 计算模数 2.5.5 按齿根弯曲强度设计（1）由文献18查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ， 由文献19查得大齿轮的弯曲疲劳强度极限 （2）弯曲疲劳寿命系数 ,（3）计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数，,（4） 计算载荷系数k （5） 由文献20查表得，齿形系数 ，（6）由文献20查表得，应力校正系数 ，（7） ， 取二者之中较大数值，则 圆整为2mm（8） 齿数 ， （9） 齿轮直径 ，

18、（10） 中心距 （11）齿宽 ， ，2.5.6 二级齿轮的参数设计 同理可求得，二级齿轮的参数（1） 模数 ，（2） 齿数 ， ，（3）齿轮直径 ， （4）中心距 ，（5）齿宽 ， 2.6 设计计算轴2.6.1 i轴的设计（1）列出轴上的功率，转速和转矩, ， （2）初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为45钢，经过调质，选取, 则 ，所以初选最小直径为22mm。（3）轴的最小直径是安装联轴器的地方，如下图2-1最右侧。（4）轴的最左侧是安装轴承的地方，选择的轴承代号为6005，其内径 d=25mm，外径d=47mm，宽度b=12mm。（5） 键的公称尺寸（6） 使用caxa电子图版画出i轴的

19、二维平面图，如图2-1所示。（7） 使用caxa数控车对i轴加工首先打开caxa数控车，由于该软件是模拟数控车的切削加工过程，所以只需画出轴的一半图形，而且是先加工右侧部分，然后加工左侧部分。如下图2-2所示，然后点击“数控车”选择“轮廓粗车”，选择车削时的参数。进行如图2-3，图2-4，图2-5，图2-6所示选择之后将生成刀具轨迹，在“数控车”中选择“轨迹仿真”就会动态的模拟车刀切割过程，如图2-7所示。最后生成g代码。 图2-1 i轴二维图 图2-2 i轴粗车示意图图2-3 粗车加工参数图2-4 粗车进退刀方式图2-5 粗车切削用量图2-6 粗车刀具选图2-7 生成粗车轨迹选择2.6.2

20、ii轴的设计（1）列出轴上的功率，转速和转矩, ， （2）初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为45钢，经过调质，选取, 则， 所以初选最小的直径为35mm。（3）轴的两侧安装轴承，其代号为6007，内径d=35mm，d=62mm，宽度b=14mm，（4）轴上的两个键的安装尺寸（5）使用caxa电子图版画出ii轴的二维平面图，如图2-8所示。（6）使用caxa数控车对ii轴的加工方法与i轴相同。图2-8 ii轴二维图2.6.3 iii轴的设计（1）列出轴上的功率，转速和转矩， ， （2）初步确定轴的最小直径 选取轴的材料为45钢，经过调质，选取, 则，（3） 轴的最小直径是安装联轴器的地方，如下

21、图最右侧。（4） 轴的最左侧是安装轴承的地方，选择的轴承代号为6011，其内径d=55mm，外径d=90mm，宽度b=18mm。（5） 轴左侧键的公称尺寸为，右侧键的公称尺寸 （6）使用caxa电子图版画出iii轴的二维平面图，如图2-9所示。（8） 使用caxa数控车对iii轴的加工与i轴相同。图2-9 iii轴二维图第三章 轴承的润滑与密封3.1 脂润滑 当浸油齿轮的圆周速度小于2m/s或（d为轴承的内径，n为转速）时，宜采用脂润滑。为防止箱体内的浸入轴承与润滑脂混合，防止润滑脂流失，应在箱体内侧装挡油环，挡油环的装填量不应超过轴承空间的1/3到1/2。3.2 油润滑 当浸油齿轮的圆周速度

22、大于2m/s或时，宜采用油润滑。油润滑通常有三种方式：3.2.1飞溅润滑 传动件的转动带其润滑油直接溅入轴承内，或先溅到箱壁上，顺着内壁流入箱体的油沟里，再沿油沟流入轴承内。此时端盖端部必须开槽，并将端盖端部的直径取小些，以免油路堵塞。当传动件直径较小时，或者传动件是斜齿轮或蜗杆时，会使过多的润滑油冲向轴承而增加轴承的阻力，这种情况下应在轴承的前装置挡油板。3.2.2浸油润滑 将轴承直接浸入箱内油中进行润滑。这种润滑方式常用于置式蜗杆减速器蜗杆轴承的润滑，油面高度不应超过轴承最低滚动体的中心，以免加大搅油损失。若传动件直径小于轴承滚动体中心分布圆直径时，可在轴上装设溅油轮并使其浸入油中，传动件

23、不接触油面而靠溅油润滑，轴承仍为浸油润滑。3.2.3刮油润滑 当传动件圆周速度很低（）时，可利用装在箱体内的刮油板刮油润滑轴承，刮油板和传动件之间应留0.1-0.5mm的间隙。3.3密封 轴伸端密封方式有接触式和非接触式两种。橡胶油封是接触式密封中的一种，密封效果较好。橡胶油封中常用的油封有v形橡胶油封、u形橡胶油封、y形橡胶油封、l形橡胶油封和j形橡胶油封等几种。其中较为常见的是j形橡胶油封，可用于脂润滑和油润滑的轴承中。安装时应注意油封的安装方向，当以防漏油为主时，油封的唇边对着箱内；当以防外界灰尘、杂质为主时，唇边对着箱外；当两油封相背放置时，防漏防尘效果都好。毡圈密封是接触式密封中寿命

24、较低、密封效果相对较差的一种，但其结构简单、价格低廉，适用于脂润滑轴承中。毡圈的效果为矩形工作时将毡圈嵌入剖面为梯形的环形槽中并压紧在轴上，以得密封效果。毡圈密封的接触面易磨损，一般用于圆周速度小于4-5m/s的场合。为避免磨损可采用非接触式密封，隙缝密封是其中常用的一种。它是利用充满润滑脂的环形间隙来达到密封效果。隙缝密封结构简单、成本低，但不够可靠，适用于脂润滑的轴承中。若要求更高的密封性能，可采用迷宫式的转动件和固定件之间存在着曲折的轴 隙利用其间充满的润滑脂来达到密封效果，可用于脂润滑和油润滑。 第四章 齿轮的加工方法齿形加工方法很多，按加工中有无切削，可分为无切削加工和有切削加工两大

25、类。4.1.无切削加工 无切削加工包括热轧齿轮、冷轧齿轮、精锻、粉末冶金等新工艺。无切削加工具有生产率高，材料消耗少、成本低等一系列的优点，目前已推广使用。但因其加工精度较低，工艺不够稳定，特别是生产批量小时难以采用，这些缺点限制了它的使用。4.2切削加工 齿形的切削加工，具有良好的加工精度，目前仍是齿形的主要加工方法。按其加工原理可分为成形法和展成法两种。4.2.1成形法成形法的特点是所用刀具的切削刃形状与被切齿轮轮槽的形状相同，用成形原理加工齿形的方法有：用齿轮铣刀在铣床上铣齿、用成形砂轮磨齿、用齿轮拉刀拉齿等方法。这些方法由于存在分度误差及刀具的安装误差，所以加工精度较低，一般只能加工出

26、9-10级精度的齿轮。此外，加工过程中需作多次不连续分齿，生产率也很低。因此，主要用于单件小批量生产和修配工作中加工精度不高的齿轮。4.2.2展成法展成法是应用齿轮啮合的原理来进行加工的，用这种方法加工出来的齿形轮廓是刀具切削刃运动轨迹的包络线。齿数不同的齿轮，只要模数和齿形角相同，都可以用同一把刀具来加工。用展成原理加工齿形的方法有：滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等方法。其中剃齿、珩齿和磨齿属于齿形的精加工方法。展成法的加工精度和生产率都较高，刀具通用性好，所以在生产中应用十分广泛。（1）滚齿滚齿是齿形加工方法中生产率较高、应用最广的一种加工方法。在滚齿机上用齿轮滚刀加工齿轮的原理，相当于一对

27、螺旋齿轮作无侧隙强制性的啮合。滚齿加工的通用性较好,既可加工圆柱齿轮，又能加工蜗轮；既可加工渐开线齿形，又可加工圆弧、摆线等齿形；既可加工大模数齿轮，大直径齿轮。滚齿可直接加工8-9级精度齿轮，也可用作7 级以上齿轮的粗加工及半精加工。滚齿可以获得较高的运动精度，但因滚齿时齿面是由滚刀的刀齿包络而成，参加切削的刀齿数有限，因而齿面的表面粗糙度较粗。为了提高滚齿的加工精度和齿面质量，宜将粗精滚齿分开。（2）插齿从插齿过程的原理上分析，插齿刀相当于一对轴线相互平行的圆柱齿轮相啮合。插齿刀实质上就是一个磨有前后角并具有切削刃的齿轮。插齿的主要运动有：1）切削运动插齿刀的上、下往复运动。2）分齿展成运

28、动 插齿刀与工件之间应保持正确的啮合关系。插齿刀往复一次，工件相对刀具在分度圆上转过的弧长为加工时的圆周进给量，故刀具与工件的啮合过程也就是圆周进给过程。3）径向进给运动 插齿时，为逐步切至全齿深，插齿刀应有径向进给量fr。4）让刀运动插齿刀作上下往复运动时，向下是切削行程。为了避免刀具擦伤已加工的齿面并减少刀齿的磨损，在插齿刀向上运动时，工作台带动工件退出切削区一段距离（径向）。插齿刀工作行程时，工作台再恢复原位。插齿的工艺特点1）插齿的齿形精度比滚齿高滚齿时，形成齿形包络线的切线数量只与滚刀容屑槽的数目和基本蜗杆的头数有关，它不能通过改变加工条件而增减；但插齿时，形成齿形包络线的切线数量由

29、圆周进给量的大小决定，并可以选择。此外，制造齿轮滚刀时是近似造型的蜗杆来替代渐开线基本蜗杆，这就有造形误差。而插齿刀的齿形比较简单，可通过高精度磨齿获得精确的渐开线齿形。所以插齿可以得到较高的齿形精度。2）插齿后齿面的粗糙度比滚齿细。这是因为滚齿时，滚刀在齿向方向上作间断切削，而插齿时插齿刀沿齿向方向的切削是连续的，所以插齿时齿面粗糙度较细。 3）插齿的运动精度比滚齿差。这是因为插齿机的传动链比滚齿机多了一个刀具蜗轮副，即多了一部分传动误差。另外，插齿刀的一个刀齿相应切削工件的一个齿槽，因此，插齿刀本身的周节累积误差必然会反映到工件上。而滚齿时，因为工件的每一个齿槽都是由滚刀相同的23圈刀齿加

30、工出来，故滚刀的齿距累积误差不影响被加工齿轮的齿距精度，所以滚齿的运动精度比插齿高。4）插齿的齿向误差比滚齿大。插齿时的齿向误差主要决定于插齿机主轴回转轴线与工作台回转轴线的平行度误差。由于插齿刀工作时往复运动的频率高，使得主轴与套筒之间的磨损大，因此插齿的齿向误差比滚齿大。所以就加工精度来说，对运动精度要求不高的齿轮，可直接用插齿来进行齿形精加工，而对于运动精度要求较高的齿轮和剃前齿轮（剃齿不能提高运动精度），则用滚齿较为有利。（3）剃齿剃齿加工是根据一对螺旋角不等的螺旋齿轮啮合的原理，剃齿刀与被切齿轮的轴线空间交叉一个角度，在啮合传动中，由于轴线交叉角“”的存在，齿面间沿齿向产生相对滑移，

31、此滑移速度v切=(vt2-vt1)即为剃齿加工的切削速度。剃齿刀的齿面开槽而形成刀刃，通过滑移速度将齿轮齿面上的加工余量切除。由于是双面啮合，剃齿刀的两侧面都能进行切削加工，但由于两侧面的切削角度不同，一侧为锐角，切削能力强；另一侧为钝角，切削能力弱，以挤压擦光为主，故对剃齿质量有较大影响。为使齿轮两侧获得同样的剃削条件，则在剃削过程中，剃齿刀做交替正反转运动。（4）珩齿珩齿原理与剃齿相似，珩轮与工件类似于一对螺旋齿轮呈无侧隙啮合，利用啮合处的相对滑动，并在齿面间施加一定的压力来进行珩齿。珩齿时的运动和剃齿相同。即珩轮带动工件高速正、反向转动，工件沿轴向往复运动及工件径向进给运动。与剃齿不同的

32、是开车后一次径向进给到预定位置，故开始时齿面压力较大，随后逐渐减小，直到压力消失时珩齿便结束。珩轮由磨料（通常80180粒度的电刚玉）和环氧树脂等原料混合后在铁芯浇铸而成。珩齿是齿轮热处理后的一种精加工方法。与剃齿相比较，珩齿具有以下工艺特点：1）珩轮结构和磨轮相似，但珩齿速度甚低（通常为13m/s），加之磨粒粒度较细，珩轮弹性较大，故珩齿过程实际上是一种低速磨削、研磨和抛光的综合过程。2）珩齿时，齿面间隙沿齿向有相对滑动外，沿齿形方向也存在滑动，因而齿面形成复杂的网纹，提高了齿面质量，其粗糙度可从ra1.6m降到ra0.80.4m。3）珩轮弹性较大，对珩前齿轮的各项误差修正作用不强。因此，对

33、珩轮本身的精度要求不高，珩轮误差一般不会反映到被珩齿轮上。4）珩轮主要用于去除热处理后齿面上的氧化皮和毛刺。珩齿余量一般不超过0.025mm，珩轮转速达到1000 r/min以上，纵向进给量为0.05 0.065mm/r。5）珩轮生产率甚高，一般一分钟珩一个，通过35次往复即可完成。（5）磨齿磨齿是目前齿形加工中精度最高的一种方法。它既可磨削未淬硬齿轮，也可磨削淬硬的齿轮。磨齿精度46级，齿面粗糙度为ra0.8 0.2m。对齿轮误差及热处理变形有较强的修正能力。多用于硬齿面高精度齿轮及插齿刀、剃齿刀等齿轮刀具的精加工。其缺点是生产率低，加工成本高，故适用于单件小批生产。根据齿面渐开线的形成原理

34、，磨齿方法分为仿形法和展成法两类。仿形法磨齿是用成形砂轮直接磨出渐开线齿形，目前应用甚少；展成法磨齿是将砂轮工作面制成假想齿条的两侧面，通过与工件的啮合运动包络出齿轮的渐开线齿面。常用的磨齿方法：锥面砂轮磨齿和双片蝶形砂轮磨齿。4.3齿轮加工方案选择齿轮加工方案的选择，主要取决于齿轮的精度等级、生产批量和热处理方法等。下面提出齿轮加工方案选择时的几条原则，以供参考：（1）对于8级及8级以下精度的不淬硬齿轮，可用铣齿、滚齿或插齿直接达到加工精度要求。（2）对于8级及8级以下精度的淬硬齿轮，需在淬火前将精度提高一级，其加工方案可采用：滚（插）齿齿端加工齿面淬硬修正内孔。（3）对于6 7级精度的不淬

35、硬齿轮，其齿轮加工方案：滚齿剃齿。（4）对于5级及5级精度以上的齿轮，一般采用磨齿方案。（5）对于大批量生产，用滚（插）齿冷挤齿的加工方案，可稳定地获得7级精度齿轮。第五章 润滑油的选择润滑油是用在各种类型机械上以减少摩擦，保护机械及加工件的液体润滑剂，主要起润滑、冷却、防锈、清洁、密封和缓冲等作用。5.1对润滑剂的要求（1） 减摩抗磨，降低摩擦阻力以节约能源，减少磨损以延长机械寿命，提高经济效益； （2） 冷却，要求随时将摩擦热排出机外； （3） 密封，要求防泄漏、防尘、防窜气； （4） 抗腐蚀防锈，要求保护摩擦表面不受油变质或外来侵蚀； （5） 清净冲洗，要求把摩擦面积垢清洗排除； （6）

36、 应力分散缓冲，分散负荷和缓和冲击及减震； 5.2润滑油的选用 润滑油选用是润滑油使用的首要环节，是保证设备合理润滑和充分发挥润滑油性能的关键。 选用润滑油应综合考虑以下三方面的要素： (1) 机械设备实际使用时的工作条件 ； (2) 机械设备制造厂商说明书的指定或推荐； (3) 润滑油制造厂商的规定或推荐。 5.2.1润滑油性能指标的选定 (1) 粘度 粘度是各种润滑油分类分级的指标，对质量鉴别和确定有决定性意义。设备用润滑油粘度选定依设计或计算数据查有关图表来确定。 （2）倾点 倾点是间接表示润滑油贮运和使用时低温流动性的指标。经验证明一般润滑油的使用温度必须比倾点高 510 。 （3）闪

37、点 闪点主要是润滑油贮运及使用是安全的指标，同时也作为生产时控制润滑油馏分和挥发性的指标。润滑油闪点指标规定的原则是按安全规定留 1/2 安全系数，即比实际使用温度高昂 1/2 。如内燃机油底壳油温最高不超过 120 ，因而规定内燃机油闪点最低 180 。 (4) 性能指标的选定 性能指标比较多，不同品种差距悬殊，应综合设备的工况、制造厂要求和油品说明及介绍合理决定。努力做到既满足润滑技术要求又经济合理。 5.3润滑油的使用状态监控 润滑油在使用过程中会逐步老化变质这是必然的规律。老化变质有两种情况：一种是正常的老化变质；另一种为因受水污染等异常因素的异常变质。进行润滑油使用状态监控，可及时掌

38、握油品的技术状态，预防设备润滑事故发生，延长油品使用寿命。 5.3.1监控的方法 (1) 抽查操作人员执行设备润滑“五定”规范标致。 (2) 采样观察油品的外观情况，检查油品的颜色、透明度、气味等情况。 (3) 定期进行粘度、闪点、水份、酸値 ( 或碱值 ) 等能反映油品质量变化的关键理化指标。 (4) 没有试验室的可以进行水份爆音试验和斑迹试验等。 5.3.2 润滑油的更换 润滑油使用一段时间 ( 几个月、几年以至几十年 ) 后，由于本身的氧化以及使用过程中外来因素影响会逐渐变质，性能下降或改变，必须适时更换。 根据润滑油制造商和设备制造厂家的推荐结合实际使用经验定期更换。 换油注意事项 (

39、1) 要轻易作出换油决定，要设法延长油品的使用期。 (2) 尽量结合检修期进行换油。 (3) 换油时不要轻易报废，如油质尚好，可以稍加处理 ( 如沉降过滤，去除水份杂质 ) 后再用或用于次要设备。废油要收集好，以防止污染环境。第六章 轴承 轴承是在机械传动过程中起固定和减小载荷摩擦系数的部件。也可以说，当其它机件在轴上彼此产生相对运动时，用来降低动力传递过程中的摩擦系数和保持轴中心位置固定的机件。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。6.1滚针轴承 滚针轴承装有细而长的滚子（滚子长度为直径的310倍，直径一般不大于5

40、mm），因此径向结构紧凑，其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时，外径最小，特别适用于径向安装尺寸受限制的支承结果.滚针轴承根据使用场合不同，可选用无内圈的轴承或滚针和保持架组件，此时与轴承相配的轴颈表面和外壳孔表面直接作为轴承的内、外滚动表面，为保证载荷能力和运转性能与有套圈轴承相同，轴或外壳孔滚道表面的硬度，加工精度和表面质量应与轴承套圈. 用途组合滚针轴承是由向心滚针轴承和推力轴承部件组合的轴承单元，其结构紧凑体积小，旋转精度高，可在承受很高径向负荷的同时承受一定的轴向负荷。并且产品结构形式多样、适应性广、易于安装。组合滚针轴承广泛用于机床、冶金机械、纺织机械和印刷机械等各种机械设备，

41、并可使机械系统设计的十分紧凑灵巧。 6.2调心球轴承 调心球轴承是二条滚道的内圈和滚道为球面的外圈之间，装配有鼓形滚子的轴承。 外圈滚道面的曲率中心与轴承中心一致，所以具有与自动调心球轴承同样的调心功能。在轴、外壳出现挠曲时，可以自动调整，不增加轴承负担。调心滚子轴承可以承受径向负荷及二个方向的轴向负荷。 内圈内径是锥孔的轴承，可直接安装。或使用紧定套、拆卸筒安装在圆柱轴上。保持架使用钢板冲压保持架、聚酰胺成形. 调心球轴承适用于承受重载荷与冲击载荷、精密仪表、低噪音电机、汽车、摩托车、冶金、矿山、石油、造纸、水泥、榨糖等行业以及一般机械。 6.3调心滚针轴承 调心滚子轴承是在有二条滚道的内圈

42、和滚道为球面的外圈之间，组装着鼓形滚子的轴承。调心滚子轴承具有两列滚子，主要承受径一载荷，同时也能承受任一方向的轴向载荷。有高的径向载荷能力，特别适用于重载或振动载荷下工作，但不能承受纯轴向载荷。该类轴承外圈滚道是球面形，故其调心性能良好，能补偿同轴度误差。调心滚子轴承有两列对称型球面滚子，外圈有一条共用的球面滚道，内圈有两条与轴承轴线倾斜一角度的滚道，具有良好的调心性能，当轴受力弯曲或安装不同心时轴承仍可正常使用，调心性随轴承尺寸系列不同而异，一般所允许的调心角度为12.5度 ，该类型轴承的负荷能力较大，除能承受径向负荷外轴承还能承受双向作用的轴向负荷，具有较好的抗冲击能力，一般来说调心滚子

43、轴承所允许的工作转速较低。 调心滚子轴承按滚子截面形状分为对称形球面滚子和非对称形球面滚子两种不同结构，非对称调心滚子轴承属早期产品，目前主要是为主机维修服务，新设计主机时则很少选用对称形调心滚子轴承，内部结构经过全面改进设计及参数优化，与早期生产的调心滚子轴承相比，能够承受更大的轴向负荷，这种轴承的运行温度较低，故可适应较高转速的要求，根据内圈有无挡边及所用保持架的不同可分为c型与ca型两种,c型轴承的特点是内圈无挡边和采用钢板冲压保持架,ca型轴承的特点则为内圈两侧均有挡边和采用车制实体保持架为了改善轴承的润滑, 可向用户提供外圈带有环状油槽和三个油孔的调心滚子轴承,以轴承后置代号/w33

44、 表示,根据用户的要求也可供应带内圈油孔的调心滚子轴承,为了便于客户装卸和更换轴承, 还可提供内孔带有锥度的调心滚子轴承轴承,锥孔锥度为1:12 以后置代号为k 表示,为了适应特殊用户的要求也可提供内孔锥度为1:30 的轴承,其后置代号为k30 内孔带锥度的轴承可用锁紧螺母将轴承直接装在锥形轴颈上,也可借助紧定套或退卸套将轴承安装在圆柱形轴颈上。 6.4推力轴承推力轴承分紧圈和活圈两部分。紧圈与轴套紧，活圈支承在轴承座上。套圈和滚动体通常采用强度高、耐磨性好的滚动轴承钢制造，淬火后表面硬度应达到hrc6065。保持架多用软钢冲压制成，也可以采用铜合金夹布胶木或塑料等制造。 推力轴承分类：（1）

45、推力滚子轴承 滚动体是滚子的推力滚动轴承。（2）推力圆柱滚子轴承 滚动体是圆柱滚子的推力滚动轴承。 （3）推力圆锥滚子轴承 滚动体是圆锥滚子的推力滚动轴承。（4）推力滚针轴承 滚动体是滚针的推力滚动轴承。（5）推力球面滚子轴承 滚动体是凸球面或凹面滚子的调心推力滚动轴承。有凸球面滚子的轴承座圈的滚道为球面形，有凹球面滚子的轴承轴圈的滚道为球面形。（6）推力角接触球轴承 推力角接触球轴承接触角一般为60常用的推力角接触球轴承一般为双向推力角接触球轴承，主要用于精密机床主轴，一般与双列圆柱滚子轴承一起配合使用，可承受双向轴向载荷，具有精度高，刚性好，温升低，转速高，装拆方便等优点。第七章 键的选择

46、键主要用作轴和轴上零件之间的周向固定以传递扭矩，有些键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。键分为平键、半圆键、楔向键、切向键和花键等。7.1平键 平键的两侧是工作面，上表面与轮毂槽底之间留有间隙。其定心性能好，装拆方便。平键有普通平键、导向平键和滑键这三种。7.2半圆键半圆键也是以两侧为工作面,有良好的定心性能。半圆键可在轴槽中摆动以适应毂槽底面，但键槽对轴的削弱较大，只适用于轻载联结。7.3楔键 楔键的上下面是工作面，键的上表面有l:100的斜度，轮毂键槽的底面也有1:100的斜度。把楔键打入轴和轮毂槽内时，其表面产生很大的预紧力，工作时主要靠摩擦力传递扭矩，并能承受单方向的轴向力。其缺点

47、是会迫使轴和轮毂产生偏心，仅适用于对定心精度要求不高、载荷平稳和低速的联结。楔键又分为普通楔键和钩头楔键两种。7.4切向键 切向键是由一对楔键组成,能传递很大的扭矩,常用于重型机械设备中。结 论本次论文设计是我自己独立完成的毕业设计。在本次设计中我使用了笔算的方法，根据论文设计的要求，计算了减速器的一系列数据，包括电动机型号的选择，齿轮的传动比，齿轮模数，齿轮宽度，轴的选择；在相关的文献的辅助之下，独立的完成设计，确保设计数据的正确性与准确性。在完成数据的设计之后，我使用caxa软件对减速器及其零件进行绘图，包括齿轮、轴的二维图，齿轮、轴的三维图，减速器的三维图。二维图使用caxa电子图版绘制

48、，它提供强大的图形绘制和编辑工具，除提供基本图元绘制功能外，还提供孔/轴、齿轮、公式曲线以及样条曲线等复杂曲线的生成功能；同时提供智能化标注方式，具体标注的所有细节均由系统自动完成。三维图使用caxa实体设计绘制。caxa实体设计是一套 既支持全参数化的工程建模方式，又具备独特的创新模式，并且无缝集成了专业二维工程图模块的 功能全面的cad软件。caxa实体设计打破传统3d软件单一设计思维的制约，既支持协同创新设计，支持工程设计；无缝集成caxa电子图板作为2d设计环境，在三维设计环境中可直接读取工程图数据；领先的数据交互能力，兼容各种主流的3d软件；独特的三维球工具为各种三维对象的各种复杂变

49、换提供了灵活、便捷的操作方式；直接用鼠标拖动设计元素进行设计操作；而且供了丰富的符合新国标的零件库。caxa数控车还可以生成加工零件的g代码，可以模拟加工过程，有利于优化加工过程，是加工过程更加合理，生成的g代码可以直接输入数控车床进行加工零件。在本次设计中我不仅学会了减速器的设计计算，而且还熟练的掌握了caxa软件的使用，减少了传统的设计的复杂度，提升了速度和精准度，也学会了使用查阅参考资料。然而由于个人的知识储备和能力有限，所以不能考虑的十分周全，有错误的地方请老师指正。致谢 通过毕业设计，我树立了正确的设计思想，培养综合运用机械设计课程和其它课程的理论来分析和解决机械设计中遇到的问题，掌

50、握里机械设计的基本步骤和一般规律，可以正确的进行计算，绘图，查阅资料和手册，运用标准和规范。 在这短暂的毕业设计过程中，我开拓了视野，增长了知识，同时运用到了大学四年所学的各种知识，使我的知识融会贯通，得以运用。自己能够综合运用所学知识并独立完成毕业设计是与王艳芹老师的指导帮助密不可分的，老师在设计过程中给予我及时详细的指导和讲解，指出很多细节方面的问题，开拓了我的设计思路，为我指引了正确的方向。同时，也感谢学院领导对我们的关心，感谢身边的同学的帮助。参考文献 1陈立德.机械设计基础课程设计指导书（第二版）.北京：高等教育出版社， 20042姚剑峰,刘子建,许柳青;三维参数化特征库的研究与实现

51、j;机械设计与研 究;2002年01期 3杨达毅,陈丽敏;齿轮轮齿参数化系列化建模j;长春工程学院学报(自然学 版);2003年04期 4陈贵清,杨晓京,李浙昆,毕世英;基于pro/engineer的齿轮参数化建模技术 研究与实现 j;现代机械;2004年04期 5王峰,俞新陆;产品级三维参数化设计系统的研究与开发j;计算机辅助设计 与图形学学报;2001年11期 6陈酹滔;零部件参数化设计方法研究与系统实现d;南京理工大学;20047张来生;零件图与装配图一体化参数化设计的研究d;中国农业大学;2000年 8徐凯,张裕中;cad二次开发技术()j;包装与食品机械;2004年02期 9李宝栋,

52、颉潭成,孙立明,徐彦伟;三维轴承cad系统开发中的关键技术j;轴 承;2005年01期 10姚俊红,展如新,邵芳,武宝林;双圆弧齿轮基本齿廓的图形参数化j;德州 学院学报；2005年02期 11李洲洋,陈国定;基于caxa平台的装配件三维参数化造型技术j;工程设计 学报;2004年04期 12董晓英;蒋琴仙;叶霞;基于现代制造业信息化的工程图学改革实践a;第 十四届全国图学教育研讨会暨第六届制图cai课件演示交流会论文集（上 册）c;2004年 13zhu yaojie, yin mingde, fang deguang department of mechanical and electro

53、nic engineering, nanjing university of aeronautics and astronautics, nanjing ,china;research on parametric design approach of body skeleton of passenger cara;2006年中国机械工程学会年会暨中国工程院机械与运载工程学部首 届年会论文集c;2006年14濮良贵，纪名刚；机械设计(第八版）.北京：高等教育出版社，2006.第201 页.表10-6。15濮良贵，纪名刚；机械设计(第八版）.北京：高等教育出版社，2006.第209 页.图10-2

54、1d。16濮良贵，纪名刚；机械设计(第八版）.北京：高等教育出版社，2006.第207 页.图10-19。17濮良贵，纪名刚；机械设计(第八版）.北京：高等教育出版社，2006.第193 页.表10-2。18濮良贵，纪名刚；机械设计(第八版）.北京：高等教育出版社，2006.第208 页.图10-20c。19濮良贵，纪名刚；机械设计(第八版）.北京：高等教育出版社，2006.第206 页.图10-18。20濮良贵，纪名刚；机械设计(第八版）.北京：高等教育出版社，2006.第200 页.表10-5。 附 录附录1：i轴数控车加工g代码n10 g50 s10000n12 g00 g97 s200 t00n14 m03n16 m08n18 g00 x172