双联齿轮减速器减速器

如需要整套毕业设计请联系QQ 1416916016全部内容包括图纸，开题报告，外文翻译，PPT，任务书，进度表等，内容完整质量保证摘要双联齿轮减速器,是一种新型的机械转动装置,克服了以往圆柱齿轮减速器所存在的传动速度比小,体积大(可达到1:几十万),并且有可逆性的减速器,其主要特征为:1、双联齿轮减速器只有输入和输出两根轴。2、轴上串联1个或多个双联齿轮。3、双联齿轮通过轴承安装在轴上。4、每对齿轮的中心距离相等。5、当每个双联齿轮的材料、强度、模数、齿宽都分别相同时，双联齿轮可制成一样的，并可互换使用。双联齿轮减速器相比现有的圆柱齿轮减速器，具有结构紧凑、传动比很大、体积小、重量轻的优点；相比涡轮蜗杆减速器具有可逆、传动速比大、制造加工容易、效率高、不使用贵重的青铜合金的优点；相比行星齿轮减速器，摆线针轮减速器轮减速器和谐波减速器,具有结构简单,加工容易、传动速比较大、不需专用设备就可以生产的优点。双联齿轮减速器可作为各种整机的传动装置，广泛应用于机械、冶金、矿山、建筑、水泥、纺织、轻工业等各行各业。关键词：双联齿轮减速器传动比中心距输入轴输出轴Abstract Dual-gear reducer is a new type of mechanical rotating device to overcome the past by the existence of cylindrical gear reducer drive faster than smaller, size large (up to 1: hundreds of thousands), and there are reversible reducer, Its main features are: 1, dual-gear speed reducer only the input and output two-axis. 2, shaft series one or more of the double-gear. 3, dual-gear installed in the shaft through the bearing. 4, each the same distance from the center of the gear. 5, when each double gear materials, strength, modulus, tooth width were all the same, dual-gear can be made of the same, and interchangeable use. Double compared to the existing cylindrical gear reducer gear reducer, with compact structure, large transmission ratio, small size, light weight advantages; worm reducer when compared with the reversible turbine, transmission speed ratio large, manufacturing and processing easy, high efficiency, do not use the advantages of precious bronze alloys; compared to planetary gear reducer, cycloid pin gear reducer gear reducer and harmonic reducer, with simple structure, easily processed, transmission speed relatively large, without special equipment on the can produce benefits. Dual-gear speed reducer can be used as a variety of machine transmission device, widely used in machinery, metallurgy, mining, construction, cement, textile, light industry and other industries.Key words: dual-gear reducer transmission ratio center distance input shaft output shaft 目 录第一章绪论11.1减速器概述11.2国内外研究现状11.3课题研究意义21.4选题的先进性和实用性21.5设计方法及技术路线2第二章 减速器的方案设计42.1总体设计方案42.2技术路线4第三章 减速器的参数计算53.1总传动比53.2动力学参数计算53.2.1计算各轴转速53.2.2计算各轴功率53.2.3计算各轴扭矩53.3传动零件的设计计算53.3.1一级齿轮传动的设计计算53.3.2二级齿轮传动的设计计算93.3.3三级齿轮传动的设计计算103.4轴的设计计算113.4.1输入轴的设计计算113.3.2输出轴的设计计算143.5滚动轴承的选择及校核计算173.5.1计算输入轴轴承173.5.2输入轴联动齿轮轴承183.5.3计算输出轴轴承193.5.4输出轴联动齿轮轴承203.6键连接的选择及校核计算213.6.1输入轴与齿轮连接采用平键连接213.6.2输出轴与齿轮连接用平键连接213.7减速器的润滑与密封22第四章 箱体及附件的结构设计244.1减速器箱体及附件结构设计244.2注意事项27设计小结28谢 辞29参考文献30第一章 绪论1.1减速器概述减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。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：1.高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。2.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，利于组织批量生产和降低成本。3.型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，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，扩大了使用范围。自20世纪60年代以来，我国先后制订了JB113070圆柱齿轮减速器等一批通用减速器的标淮，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。目前，全国生产减速器的企业有数百家，年产通用减速器25万台左右，对发展我国的机械产品作出了贡献。通过引进先进加工装备和消化、吸收国外先进技术和科研攻关，我国已经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。我国自行设计制造的高速齿轮减（增）速器的功率已达42000kW，齿轮圆周速度达150m/s以上1。1.2国内外研究现状国外减速器产品发展的总趋势是小型化、高速化、低噪声、高可靠度。其中，德国和日本处于领先地位，如德国SEW、诺德（NORD）、弗兰德（FLENDER）、伦茨（LENZE）及日本住友（SUMITOMO）等企业，它们在材料和制造工艺方面占据优势，在设计方法上大量采用CAD技术。如诺德（NORD）公司，采用模块化设计技术：对通用减速器旨在追求高性能和满足用户多样化大覆盖面需求的同时，尽可能减少零部件毛坯的品种规格。模块化设计中设计信息的管理主要依靠计算机数据库技术完成。国外发达国家的减速器设计广泛应用CAD技术，基本上实现了减速器的数字化设计4。国内对于减速器数字化设计的研究近几年来较多。武汉理工大学开发的“减速器智能CAD与虚拟装配系统”，能够实现减速器的综合选型、总体设计、零部件的设计计算、机械设计资料的自动检索以及设计计算结果的自动存档；同时实现设计计算结果的实时调入，快速建立齿轮类和轴类零件的三维模型。大连铁道学院于娜完成的多级圆柱齿轮减速器参数化设计，实现了两级圆柱齿轮减速器的参数化设计5。另外，还有许多高校老师针对机械专业中减速器课程设计而开发的集设计计算、二维图生成于一体的专用软件。实践证明，这些软件都能够大大提高减速器的设计效率和建模速度。纵观之，发现存在以下缺点：1.对数据的存储、管理能力差，缺少产品标准库，不利于企业设计经验的积累和标准产品的数据管理。2.产品模型单一，且采用铸造箱体，不能满足实际需要。3.大多数系统设计较粗糙，仅起教学性、示范性的作用，不适用于工程实际，更不能用于冶金行业。调查发现，国内减速器厂家的数字化设计系统的开发比较落后。应积极发展，以增强企业的竞争力。1.3课题研究意义在现代农业机械中，大多数机器都需要减速器。减速器的核心是减速机构。减速器的性能、复杂程度在很大程度上取决于减速机构的结构形式。以齿轮减速器为例，要求的传动比越大，结构就越复杂，所需要的级数就越多，相应的轴数也就越多；因此，减速器的体积越大，质量越大。显然，研制开发具有较大传动比，且体积小、质量轻的减速器具有实用意义。1.4选题的先进性和实用性目前人们所使用的减速器，有圆柱齿轮减速器、涡轮蜗杆减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器和谐波减速器。圆柱齿轮减速器具有结构简单加工容易的优点，但是圆柱齿轮减速器得传动速比较小，在圆柱齿轮减速器内，其结构是轴上有一个或两个齿轮，齿轮一般用键固定安装在轴上，轴上的齿轮与相邻不同轴上的齿轮啮合，这种减速器由于结构方式上的局限性，其轴的数量必须比齿轮对的数量多。如果要制造大传动速比的减速器，就要再增加齿轮数目的同时增加轴的数量。这样减速器的体积就势必非常庞大，起重量也要大大增加。所以为了得到大的传动速比，人们就必须用涡轮蜗杆减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器和谐波减速器。而涡轮蜗杆减速器的机械效率不容易做得很高，其涡轮又需要耐磨的青铜合金，价格贵；行星齿轮减速器、摆线针轮减速器和谐波减速器，其结构复杂，加工精度要求很高制造工艺难度很大，有的还需要专用设备，所以一般厂家难以制造。本次设计的目的，是设计一种结构简单，传动速比很大，体积较小的减速器。1.5设计方法及技术路线设计方法：利用三维实体造型技术完成减速器的结构设计，并对进行强度校核。技术路线：技术路线如图1-1所示。图1-1 技术路线图第二章 减速器的方案设计2.1总体设计方案该减速器采用两轴多级双联齿轮减速机构，其主要特点是：1）只用两根轴，结构极为简单。2）中心距可调，以保证各对齿轮都能同时准确啮合传动。3）多级传动。采用多组双联齿轮在同一轴上活套联接的形式实现多级传动与大传动比。4）双联齿轮组。为减小体积、简化装调，采用完全相同的双联齿轮进行组合接力传递运动。本次设计的是一种3级双联减速器结构，传动简图如图2-1所示。图2-1双联齿轮减速器传动简图减速器的输入轴上安装了1个双联齿轮9，输出轴上也安装了1个双联齿轮6。输入轴2带动齿轮3转动，齿轮3与双联齿轮6啮合，这时双联齿轮6转速降低，同时双联齿轮6与双联齿轮7相啮合，双联齿轮7转速降低，而双联齿轮7又与齿轮5相啮合，齿轮5转速进一步降低，最终齿轮5通过键带动输出轴转动，从而得到较低的转速。2.2技术路线（1）查找相关的参考资料，为减速器的结构设计奠定一定的理论基础。（2）对现有的减速器进行深入地研究与实地调研。（3）应用计算机辅助设计软件（Unigraphics），通过自顶向下的装配设计方法，完成减速器的结构设计。（4）对传动轴、齿轮、键等主要零件进行强度校核。第三章 减速器的参数计算3.1总传动比I总= I1I2I3拟确定I1=I2=I3=2，则I总=83.2动力学参数计算3.2.1计算各轴转速N入= N额=1500r/minNI= N入/ I1=1500/2=750r/minNII= NI/ I2=750/2 =375r/minN出= NII/ I2=375/2=187.5r/min3.2.2计算各轴功率联轴器=0.99 齿轮=0.97（8级精度）轴承=0.96P传递=300kw（已知）P输入= =300kwPI= P输入（轴承2齿轮3联轴器）=300（0.9620.9730.99）=249.8kwPII= PI（轴承齿轮）=249.8（0.960.97）=232.6kwP输出= PII（轴承2齿轮3）=232.6（0.9620.973）=195.7kw3.2.3计算各轴扭矩输入轴TI= 9550P输入/ N入=9550300/1500=1910Nm虚拟轴TII= 9550PI/ NI=9550249.8/750=3180.8Nm虚拟轴TIII= 9550PII/ NII=9550232.6/375=5923.5Nm输出轴TIV= 9550P输出/ N出=9550195.7/187.5=9967.7Nm3.3传动零件的设计计算3.3.1一级齿轮传动的设计计算1、选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率较大，所以齿轮全部采用硬齿面。选用15Cr调质，齿面硬度为230250HBS；根据手册选8级精度。齿面粗糙度Ra1.63.2m2、高速齿轮设计按齿面接触疲劳强度设计根据式（3-1）进行计算。d12.32 （3-1）1）确定有关参数如下： 传动比I1=2.5取小齿轮齿数Z1=30。则大齿轮齿数：Z2= I1Z1=230=60实际传动比io=60/30=2传动比误差： (io- I1)/ I1=(2-2)/2=045%，长度60%；（4）深沟球轴承6406、6409、6213的轴向游隙均为0.100.15mm；用润滑油润滑；（5）箱盖与接触面之间禁止用任何垫片，允许涂密封胶和水玻璃，各密封处不允许漏油；（6）减速器装置内装CKC150工业用油至规定的油面高度范围；（7）减速器外表面涂灰色油漆；（8）按减速器的实验规程进行试验。设计小结经过几个月的毕业设计设计，我完成了自己的设计，在整个设计过程中，学到了很多的关于机械设计的知识，这些都是在平时的理论课中不能学到的。还将过去所学的一些机械方面的知识系统化，使自己在机械设计方面的应用能力得到了加强。除了知识外，也学会作为设计人员在设计过程中必须严肃、认真，并且要有极好的耐心来对待每一个细节。在设计过程中，我们会碰到问题，这些都是平时上理论课中很难碰到，但是在设计中，这些就是必须解决的问题，面对这些问题我们不能退缩要敢于面对，并最终解决它。刚刚开始时不知从何处下手，在画图的过程中，认为每一条线都要有一定的依据，尺寸的确定并不是自己来定的，不断地会冒出一些细节问题，都必须通过计算查表确定。 设计实际上还是很累的，每天在电脑前画图或是计算的确需要很大的毅力和耐心。从这里我才真的体会到了做设计的还是非常的幸苦的，通过这次课程设计我提前体会到了自己以后的职业生活。经过这次课程设计感觉到自己还学到了很多的其他的计算机方面的知识，经过训练能够非常熟练的使用UG、Word和CAD。并且强化了一些细节知识，使我受益匪浅。所以这次课程设计，我觉得自己收获非常的大。凭借着自己的努力，我完成我的设计题目，虽然和辛苦但是我有了很大的收获，我会继续努力强化我的专业知识，做一名合格的工程技术人员。谢 辞衷心感谢导师邵万珍老师给予的精心指导和无私的帮助。从论文的选题到计算、设计、绘图以及论文的写作，自始至终都凝聚着导师的心血。在整个研究工作中，导师的言传身教令我终生难忘。导师实事求是、一丝不苟的科学态度，令我不敢有丝毫松懈；导师忘我工作、不断进取的治学精神，给了我无形的鞭策和激励；导师平易近人、豁达体贴的工作作风，使我在繁忙中感到舒畅；导师循循善诱、拨云见日的学术水平，使我少走很多弯路。在这几年里，我不仅从导师那里学到了科研和工作方法，而且学到了治学、为人和处世态度，这对我今后的学业和生活将产生深远的影响。本设计参阅大量文献、资料，在此感谢文献资料的作者。参考文献目录中难免有遗漏和笔误，欢迎指正。参考文献1 濮良贵、纪名刚机械设计（第八版）M北京：高等教育出版社，20062 龚溎义、罗圣国机械设计课程设计指导书（第二版）M北京：高等教育出版社，19903 吴宗泽、罗圣国机械设计课程设计手册（第二版）M北京：高等教育出版社，19994 陈铁鸣新编机械设计课程设计图册M北京：高等教育出版社，20035 周明衡联轴器选用手册M北京：化学工业出版社，20056 成大先机械设计手册单行本连接与紧固M北京：化学工业出版社，20047 成大先机械设计手册单行本轴承M北京：化学工业出版社，20048 成大先机械设计手册单行本减（变）速器电机与电器M北京：化学工业出版社，20049 Virgil Mering Faires，Design of Machine Elements M，哈佛大学出版社，1978.10 徐春艳机械设计基础M 重庆大学出版社，2003.30