《一级直齿圆柱齿轮减速器设计》7100字（论文）

PAGE15一级直齿圆柱齿轮减速器设计目录TOC\o"2-3"\h\z\t"标题1,1"24147第1章设计任务概述 6132871.1设计的主要内容 650281.2设计的指导思想 624141.3设计的目的与要求 61474第2章传动装置的总体设计 7249932.1确定传动方案 7239722.2选择电动机 7297392.2.1选择电动机的类型 793612.2.2选择电动机的额定功率 7154502.2.3确定电动机的转速 8110732.2.4确定电动机的型号 8266832.3传动装置的总传动比的计算和分配 9202072.4计算传动装置的运动和动力参数 920952第3章传动零件的设计 11133723.1箱外传动件设计（V带设计） 11233383.2减速器内传动件的设计（齿轮传动设计） 1235253.2.1选择齿轮材料、热处理方法及精度等级 1227383.2.2按齿面接触疲劳强度设计齿轮 12299213.2.3主要参数选择和几何尺寸计算 14301763.2.4齿根校核 15196883.3轴的设计 15122103.3.1高速轴的设计 15117443.3.2低速轴的设计 18258943.3.3确定滚动轴承的润滑和密封 20311233.3.4回油沟 20241903.3.5确定滚动轴装位 2057213.4滚动轴承的选择与校核计算 2149663.4.1高速轴承的校核 21258763.4.2低速轴承的校核 21126633.5键联接的选择及其校核计算 21297503.5.1选择键的类型和规格 21163253.5.2校核键的强度 2279063.6联轴器的扭矩校核 2337733.7减速器基本结构的设计与选择 2397363.7.1齿轮的结构设计 23164463.7.2滚动轴承的组合设计 23213183.7.3滚动轴承的配合 23121333.7.4滚动轴承的拆卸 24278613.7.5轴承盖的选择与尺寸计算 24191453.7.6润滑与密封程序 252836第4章箱体尺寸及附件的设计 2694494.1箱体尺寸 26193834.2附件的设计 27115434.2.1检查孔和盖板 2712173第5章设计心得 2931900附件： 33第1章设计任务概述1.1设计的主要内容本次毕业设计是进行一个理论结合实际的深层次、综合性的考核，这次毕业设计，我们是通过自己所学的课程以及设计的基本原理和方法，在设计过程中了解结构、图表等专业技术资料的使用，在此次毕业设计过程中，虚心向同学学习，向老师请教，不仅巩固了自己在学校学习期间所学到的机械制造知识，从知识中得到理论，从实践中提高自己的分析问题，解决问题的能力，而且也提高了自己应用所学知识解决实际问题的能力。1.2设计的指导思想（1）在此次毕业设计过程中，我们可以学习并把基本理论应用到实践中，解决工艺路线的设置，同时也学会了如何在加工过程中把握对一级齿轮零件尺寸的要求，确保零件的加工可以保质保量的完成。通过毕业设计不仅可以巩固自己以前学过的知识，也要提高自己的设计能力，提高生产效率，同时也要确保零件的加工质量。（2）学习并掌握与本设计相关的资料，出处、名称以及确保在以后工作过程中熟练应用，使用图表资料，了解相关专业的使用手册，在一级齿轮减速器设计过程中可以做到得心应手的应用。1.3设计的目的与要求通过本次毕业设计，我们可以说具有了一个初步设计一级齿轮减速器的能力，熟练应用相关专业的手册以及图表资料，进一步巩固自己在学校中所学的的识图、制图、以及运算和编写技术文件的基本能力，并把这些理论知识和技能应用到此次设计当中，做到学以致用，为今后的毕业设计以及以后所从事的相关工作打下良好的知识理论基础。

第2章传动装置的总体设计2.1确定传动方案在进行本次设计时，通常选用带式传输机进行装置机械传动方案设计，其中主要为v带传动和一级闭式直齿圆柱齿轮之间的传动，具体传动装置可以看下图：2.2选择电动机2.2.1选择电动机的类型在对电动机的类型进行选择时，首先要根据工作要求以及进行条件选择三相异步电动机，因为该电动机具有封闭的自扇风冷式结构，电压可以达到380伏。2.2.2选择电动机的额定功率①带式输送机的性能参数选用表1中的数据，即：由于带式输送机，在运行过程中，其性能参数通常选用表一的数据输送带工作拉力F/N输送带工作束度v/m·s-1卷筒直径D/mm16001.1180表一工作机所需功率为：②其中传动总效率为：故③电动机所需功率为又因为电动机的额定功率2.2.3确定电动机的转速传动滚筒轴工作转速：查又因为，故电动机的转速通常可以选择范围大致为：2.2.4确定电动机的型号电动机的型号通常列于下表：方案电机型号额定功率kW电机转速r/min电机质量kg参考价格（元）总传动比同步转速满载转速1Y100L1-42.2150014203876012.1662Y90S-62.210009106310227.7973Y132S-82.2750710798006.083表二通常会以降低电动机的质量和价格来获取同步转速的电动机型号为Y1001-4。通过查阅机械基础，可以得到五一，得到电动机的主要参数以及安装的有关尺寸电动机的技术数据电动机型号额定功率（kw）同步转速（r/min）满载转速（r/min）Y100L1-42.2150014202.22.2表三电动机的安装及有关尺寸(mm)中心高H(mm)外形尺寸底脚安装尺寸A×B地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸D×E键公称尺寸F×H100160×140128×100表四2.3传动装置的总传动比的计算和分配（1）总传动比12.166（2）分配各级传动比使得各级传动与总裁仲之间的对比关系为1比2根据v贷的运行动范围为2～4，因此初选为3.04点二，因此，单级圆柱齿轮减速，即通常在转动过程中的占比为是符合圆柱齿轮传动一级减速器转动范围，即i带<i齿。2.4计算传动装置的运动和动力参数计算各轴输入功率其中0轴的输出功率其中1轴的输出功率其中2轴的输出功率3轴的输出功率通常也也就是我们搜索输入功力及二组到三组之间一个轴承，一个连轴器计算各轴转速0轴转速：1轴（减速器高速轴）的转速：2轴（减速器低速轴）的转速：3轴（滚筒轴）的转速：（3）计算各轴转矩①0轴（电动机轴）的转矩：1轴（减速器高速轴）的转矩：2轴（减速器低速轴）的转矩：④3轴（滚筒轴）的转矩：把上述计算结果列于下表：参数轴名输入功率（kW）转速(r/min)输入转矩（N.m）传动比传动效率轴0（电动机轴）2.2142014.7963.0420.95轴1（高速轴）2.09466.79842.75840.9603轴2（低速轴）2.007116.700164.24010.98505轴3（滚筒轴）1.977161.785表五

第3章传动零件的设计3.1箱外传动件设计（V带设计）（1）计算设计功率Pd即（2）选择带型通常选择微贷，则根据转动的设计功率pd以及小带轮的战术选取，根据上次小带轮转速n1，可以得知选取z形v带（3）确定带轮的基准直径并验证带速误差验算传动比：（为弹性滑动率）误差符合要求②带速通过满足要求，因此顾验算适合。（4）我们在首先确定中心距离，其次在带的基准长度上单小轮包角由式可得0.7（80+250）2（80+250）即31取=50mm所以有：由P23表12查得Ld＝160mm实际中心距符合要求。3.042142080（5）确定带的根数z通过查阅资料P1=0.35W，△P1=0.03W由《机械基》P29表15-8查得，取Ka=0.95由《机械集础》P23表15-82查得，KL＝1.6则带的根数所以z取整数为6根（6）确定带轮的结构和尺寸通过对v贷的结构进行了解，首先确定为大结构的选择条件，其次，根据v贷判断，可采用h邢孔板或者p行幅板式的带轮（7）确定带的张紧装置运用结构简单便利，人们在实验过程进行调整的定期调整中心的距离进行张紧安智（8）计算压轴力由于资料，我们通过查阅书籍可以发展其中译文表303表13－1到=1，z=6，则3.2减速器内传动件的设计（齿轮传动设计）3.2.1选择齿轮材料、热处理方法及精度等级①齿轮材料、热处理方法及齿面硬度首先进行传统材料的选择，由于尺寸无特殊要求，属于一般的齿轮传动，因此我们可以进行质量的处理，选择适合的调制与硬度。②精度等级初选通常减速器为齿轮转动，如果是不太太大的情况下，则会通过初选八级精度3.2.2按齿面接触疲劳强度设计齿轮①小齿轮的转速为：确定载荷系数K其中K的选取的范围为1.4~1.6，取K＝1.5。小齿轮的转矩接触疲劳许用应力ⅰ）接触疲劳极限应力极限应力为=600MPa，=560MPaⅱ）接触疲劳寿命系数ZN应力公式为N=60njth工作时常按300天，每天可以进行正常作8小时，故th=(300×10×8)=24000h查阅有一定的点蚀ZN1=1.02ZN2=1.15ⅲ)最小安全系数SHmiⅳ）计算接触疲劳许用应力。ⅴ）齿数比因为Z2=iZ1，所以ⅶ）齿宽系数ⅵ）计算小齿轮直径d1由于，顾④圆周速度v3.2.3主要参数选择和几何尺寸计算齿数模数m标准模于或等于上式计算1，选取标准模数m=3mm。分度圆直径d中心距a齿轮宽度b大齿轮宽度小齿轮宽度其他几何尺寸的计算（，）齿顶高由于正常齿轮，所以齿根高由于正常齿所以全齿高齿顶圆直径齿根圆直径3.2.4齿根校核齿根弯曲疲劳强度的校核公式为齿形系数YF根据Z1、Z2,得YF1＝2.8，YF2＝2.2弯曲疲劳许用应力计算公式ⅰ)弯曲疲劳极限应力，ⅱ）弯曲疲劳寿命系数YNYN1=1,YN2=1ⅲ)通常疲劳强度的系数为Smiⅴ）齿根弯曲疲劳强度校核因此，齿轮齿根的抗弯的强度是相对非常安全的。3.3轴的设计3.3.1高速轴的设计①选择轴的材料和热处理，。初步计算轴的直径：P1=2.09KW,n1=466.798r/min其中，A取112。考虑到有一个键槽，将该轴径加大5%，则轴的结构设计此处设计此程序分为七段，通常会选取齿轮轴的固定值高速轴的轴段示意图如下：⑤按弯矩复合强度计算A、圆周力：B、径向力：ⅰ）绘制轴受力简图ⅱ）绘制垂直面弯矩图轴承支反力：如图ⅲ）绘制水平面弯矩图ⅳ）绘制合弯矩图ⅴ）绘制扭转图ⅵ）绘制当量弯矩图截面C处的当量弯矩：ⅶ)校核危险截面C的强度所以轴强度足够。3.3.2低速轴的设计①选择轴的材料和热处理，。②初步计算轴的直径由前计算可知：P2=2.007KW,n2=116.700r/min计算轴径公式：即：其中，A取106。轴的结构设计根据轴孔直径为：此轴段一部分长度用于装轴承盖，一部两轴承的跨度L＝。低速轴的轴段示意图如下：按弯矩复合强度计算A、圆周力：B、径向力：ⅰ）求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ受力图：ⅲ）截面C在水平面上弯矩为：ⅳ）合成弯矩为：ⅴ）ⅵ)校核危险截面C的强度所以轴强度足够。3.3.3确定滚动轴承的润滑和密封通常外固定的转向速度为1m时，宜采用润滑剂，滚动轴承的密封。3.3.4回油沟由于轴承采用脂润滑，因此在箱座凸缘的上表面开设回油沟，以提高箱体剖分面处的密封性能。由于轴承采用的方式方法不同，因此上面开设回购油，以便用来提高箱体合作3.3.5确定滚动轴装位因为轴承润滑，那么可取轴承为10mm，并设置润滑盘，以免润脂被齿轮啮或飞溅出来，造成伤害和原材料浪费。（1）确定轴承座孔的宽度L，壁厚，，为扳手空间，查机械基础表19-1得，取＝8mmmm，C1＝18mmm，C2＝15mmm。（2）确定轴伸出箱体外的位置，由前设定高速轴的L=60mm，低速轴的可知，满足要求。（3）确定轴的轴向尺寸高速轴（单位：mm）：各轴段直径D1D2D3D4D5D6D725283033603325各轴段长度L1L2L3L4L5L6L7606017570517低速轴（单位：mm）：各轴段直径D1D2D3D4D5D6323540455040各轴段长度L1L2L3L4L5L65860285810173.4滚动轴承的选择与校核计算根据《机械基础》P437推荐的轴承寿命最好与减速器寿命相同，取10年，一年按300天计算，Th=(300×10×8)=24000h3.4.1高速轴承的校核选用的轴承是6306深沟型球轴承。轴承的当量动负荷为由《机械基础》P407表18－6查得，fd＝1.2～1.8，取fd=1.2。因为Fa1=0N，Fr1=518.8N，则查《机械基础》P407表18－5得，X=1，Y=0。查-得：ft=1Cr=20.8KN；则3.4.2低速轴承的校核选用6208型深沟型球轴承。轴承的当量动负荷为则3.5键联接的选择及其校核计算3.5.1选择键的类型和规格轴上零件的向固定选用A形普通平键，联轴器选用B形普通平键。根据轮毂宽取键长L＝40m，截面尺寸，根据轮毂宽取键长。得轴径3.5.2校核键的强度①高速轴轴端处的键的校核：键上所受作用力：ⅰ）键的剪切强度键的剪切强度足够。ⅱ）键联接的挤压强度<键联接的挤压强度足够。②低速轴两键的校核低速轴装齿轮轴段的键的校核：键上所受作用力：ⅰ）键的剪切强度键的剪切强度足够。ⅱ）键联接的挤压强度键联接的挤压强度足够。B、低速轴轴端处的键的校核：键上所受作用力：ⅰ）键的剪切强度键的剪切强度足够。ⅱ）键联接的挤压强度键联接的挤压强度足够。3.6联轴器的扭矩校核低速轴：选用弹性套84附录33，得[n]＝3800r/mi所以最后结果非常符合要求。3.7减速器基本结构的设计与选择3.7.1齿轮的结构设计小齿轮：根据《机械制》P33可以算出齿根圆与轴孔键槽底部的距离x=mm，而2.5，则有x<2.5，因此应采用齿轮轴结构。3.7.2滚动轴承的组合设计①跨距L＝L1+L2+L3+L4+L5=60+60+17+5+70+5+17=234mm，采用分固结构进行轴系的轴向固定。②跨距L＝L1+L2+L3+L4+L5=58+60+28+58+10+17=231mm，采用分固式结构进行轴系的定。3.7.3滚动轴承的配合高速轴的轴公差带选用j6，孔公差带选用H7；低速轴的轴公差带选用k6，孔公差带选用H7。轴配合面Ra选用IT6磨0.8，端面选用IT6磨3.2；3.7.4滚动轴承的拆卸安装时，用手锤敲击装配套筒安装；为了方便拆卸，轴肩处露出足够的高度h，还要留有足够的轴向空间L，以便放置拆卸器的钩头。3.7.5轴承盖的选择与尺寸计算①轴承盖的选择：选用凸缘式轴承盖，用灰铸铁HT150制造，用螺钉固定在箱体上。其中，轴伸端使用透盖，非轴伸端使用闷盖。②尺寸计算Ⅰ）轴伸端处的轴承盖（透盖）尺寸计算A、高速轴：选用的轴承是6306深沟型球轴承，其外径D＝72mm，采用的轴承盖结构为凸缘式轴承盖中a图结构。查《机械基础》P423计算公式可得：螺钉直径d3＝8，螺钉数n＝4B、低速轴：选用的轴承是6208型深沟型球轴承，其外径D＝80mm。尺寸为：螺钉直径8，螺钉数4图示如下：Ⅱ）非轴段处的轴承盖（闷盖）尺寸计算：高速轴与低速轴的闷盖尺寸分别与它们的透盖尺寸相同。3.7.6润滑与密封程序①齿轮的润滑②滚动轴承的润滑③润滑油的选择④密封方法的选取

第4章箱体尺寸及附件的设计4.1箱体尺寸采用HT250铸造而成，其主要结构和尺寸如下总长度L：总宽度B：总高度H：箱座壁厚：，，直接选取结果8mm箱盖壁厚：，未满足要求，直接取8mm箱座肋厚m：=0.85*8=6.8mm箱盖肋厚m1：=0.85*8=6.8mm外径D2：其高速承：低速轴上的轴承：轴距s：其高速承：低速轴上的轴承：轴承旁凸台半径R1：箱体外壁至轴承座端面距离：地脚螺钉直径：轴承旁螺栓直径：凸缘联接螺栓直径：,取＝10mm凸缘联接螺栓间距L：，取L＝100mm轴承盖螺钉直径与数量n：高速轴上的轴承：d3=6,n＝4低速轴上的轴承：d3=8，n＝4检钉直径：,取d4＝6mm启径d5（数量）：（2个）定位销直径d6（数量）：（2个）齿轮距离：，取＝10mm小齿轮距离：，取＝10mm轴承＝10～15，取＝10大齿轮齿离：>30～50，取＝40mm箱体内壁箱底距离：＝20mmH：，取H＝185mm。箱盖外壁圆弧直径R：箱体内壁轴向距离L2：两侧轴承座孔外端面间距离L3：4.2附件的设计4.2.1检查孔和盖板A＝115+160+210+260+360+460mmd4为M6，数目n＝4R＝10h＝3ABA1B1A2B2hRndL11590957075503104M615（1）通气器（单位：mm）：dDD1SLlaD1M221.53225.422291547（2）油面指示器最终选取右面表示器：视孔A形密封圈规格（3）放油螺塞螺塞（单位：mm）：dD0LlaDSd1M242343116425.42226（4）定位销直接，三个，分别装对角线上的上面。＝12+12＝24，取L＝25mm。（5）起盖螺钉螺丝钉的选取通过热处理（6）起吊装取吊环螺钉尺寸如下（单位：mm）：d（D）d1(max)D1（公称）d2(max)h1(max)hd4M89.12021.171836r1r(min)l(公称)a(max)b（max）D2（公称min）h2(公称min)41162.510132.5B=C1+C2=18++316=34mmH=0.8B=34*0.8=127.2mmh=0.5H*2=13.6mmr2=0.25+3B=6.8mmb=2=2*8=16mm第5章设计心得通过完成本次毕业设计，首先我结合所学知识识别一级至此减速器。最后可以通过与同学之间的分工合作进行计算并绘制工资卡，整个过程中认真完成老师分配的任务，并对大学期间所学的知识以及重难点进行了回顾和复习。通过本次毕业论文的设计也是对于以往所学知识进行查缺补漏的巩固，在整个设计过程中面对问题解决问题这就学到了更多的知识，可以说通过本次设计让我受益匪浅。参考文献[1]范思冲主编.机械基础（非机类专业适用）.北京：机械工业出版社，2005[2]孙建东主编.机械设计学基础.北京：机械工业出版社，2004[3]王昆，何小柏，汪信远主编.机械设计课程设计.北京：高等教育出版社，1996[4]沈乐年，刘向锋主编.机械设计基础.北京：清华大学出版社，1996[5]吴宗泽，肖丽英主编.机械设计学习指南.北京：机械工业出版社，2003[6]机械设计手册（软件版）V3.0（网上下载）[7]杨焱,赵麟.基于粒子群算法的齿轮减速器模型的仿真设计[J].保山学院学报,2020,39(05):59-63.[8]林琮凯.考虑磨损的行星减速器传动精度时变可靠性分析及优化[D].浙江工业大学,2020.[9]徐永帅.类RV渐开线变位齿轮减速器设计与研究[D].陕西理工大学,2020.[10]潘柏松,林琮凯,项涌涌,文娟,施罗杰.考虑齿轮磨损的行星减速器传动精度时变可靠性分析及优化设计[J/OL].计算机集成制造系统:1-27[2021-02-22]./kcms/detail/11.5946.TP.20200520.1545.010.html.[11]单显杰.一种新型杠杆式减速器的研究[D].北京邮电大学,2019.[12]李佳兴.卷扬机减速器行星齿轮传动系统动力学分析及优化设计[D].哈尔滨工业大学,2019.[13]黄玉成.变厚齿RV减速器动态特性研究[D].重庆大学,2019.[14]隋董波.一种新型齿轮减速器优化设计及测试平台设计研究[D].北京邮电大学,2019.[9]黄晓秋,韩林.一种新型同轴对转输出圆锥齿轮减速器的设计[J].机械研究与应用,2018,31(06):83-85.[15]林佳旭.采煤机新型传动系统设计[D].大连交通大学,2018.[16]赵晓松.基于遗传算法的双级行星齿轮减速器模糊稳健优化设计[D].南华大学,2018.[17]吴克升.退役产品回收估价和自动化拆解规划集成再制造系统研究[D].湖南大学,2018.[18]赵宇恒.伺服驱动减速器强度刚度及动态性能研究[D].大连交通大学,2017.[19]郭琳.《机械制图与计算机绘图》课程项目化教学实践[J].职业技术教育,2016,37(35):51-53.[20]颜逸飞,荆建平.行星齿轮减速器故障动力学模拟和特征提取[J].