毕业设计（论文）二级减速箱的整体设计

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1、焦作大学机电系毕业设计（论文） 目录 二级减速器的整体设计 姓名：张旭 学号：120108247 班级：机制二班 导师：李春杰 职称：教授焦作大学机电工程学院2015年5月 2 二级减速器的整体设计 Overall design of the two stage reducer姓 名张旭学制三年专 业机械制造与自动化研究方向导 师李春杰职称教授论文提交日期论文答辩日期 焦作大学机电工程系减速器的整体设计 摘要 摘要这次毕业设计是由封闭在刚性壳内所有内容的齿轮传动是一独立完整的机构。通过这一次设计可以初步掌握一般简单机械的一套完整的设计及方法，构成减速器的通用零部件。这次毕业设计主要介绍了减速器

2、的类型作用及构成等，全方位的运用所学过知识。如：机械制图，金属材料工艺学公差等以学过的理论知识。在实际生产中得以分析和解决。减速器的一般类型有：圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、齿轮-蜗杆减速器、轴装式减速器、组装式减速器、轴装式减速器、联体式减速器。在这次设计中进一步培养了工程设计的独立能力，树立正确的设计思想掌握常用的机械零件，机械传动装置和简单机械设计的方法和步骤，要求综合的考虑使用经济工艺等方面的要求。确定合理的设计方案。关键词：减速器 刚性 工艺学 零部件 方案0Summary This time graduate the design to have the contents a t

3、o design concerning the machine that decelerate the complets system. Decelerating the machine is a kind of from close to move in the rigid wheel gear in the hull is an independent complete organization .Pass thisa design can then the first step controls general simple a set of complete designs step

4、and methods of the machine. This time graduate the design to introduce the type function of the deceleration machine and constitute the etc. primarily , made use of all-directionsly learned the knowledge .Such as:Machine graphics ,the metals material craft learns the theories knowledge that business

5、 trip etc.already learn. In actual production can analysis definitely reach agreement .The general type that decelerate the machine has:The cylinder wheel gear decelerates the machine ,cone wheel gear decelerates the machine ,wheel gear-cochlea pole decelerates the machine ,stalk park type decelerat

6、es machine ,assembles type decelerate machine ,couplet type decelerate machine ,couplet type decelerate machine . Further educated in this time design independent ability that engineering design, set up the right design thought controls the in common use machine spare parts ,the machine spread to mo

7、ve the device with the simple machine design of method with step ,the consideration that request synthesize usage the request of economic craft etc . make sure the reasonable design project .Key phrase: reducer rigidity technolic components/zeroporatPrecent/project 焦作大学机电系毕业设计（论文） 目录 减速箱的整体设计说明书目录1.

8、 减速箱传动方案的选择12. 电动机的选择计算32.1 电动机选择步骤 32.1.1 型号的选择 42.1.2、功率的选择 42.1.3、转速的选择 52.2 电动机型号的确定53. 轴的设计83.1、轴的分类 83.2 轴的材料83.3、 轴的结构设计93.4、 轴的设计计算113.4.1、按扭转强度计算 113.4.2、按弯扭合成强度计算 113.4.3、轴的刚度计算概念 123.4.4、轴的设计步骤 123.5 各轴的计算 133.5.1高速轴计算 133.5.2中间轴设计 133.6 轴的设计与校核 143.6.1高速轴设计 143.6.2中间轴设计 153.6.3高速轴的校核 154

9、. 圆柱齿轮传动设计164.1 齿轮传动特点与分类 164.2 齿轮传动的主要参数与基本要求 174.3 齿轮参数计算 175. 箱体设计266. 参考文献28焦作大学机电系毕业设计（论文） 减速器传动方案的选择 1、减速箱传动方案的选择传动装置总体设计的目的是确定传动方案、选定电机型号、合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为计算各级传动件准备条件。由于我们的实验的要求较高，电机输入的最高转速较大，为了减少成本，降低对电机的要求，同时能够满足减震器试验台的正常工作，我们对减震器采用这样的方案:变频电机通过带轮的传递，到达第一对啮合齿轮，为了让减速器具有变速功能，我们使第二对啮合齿轮

10、为双联齿轮，最后由输出轴传递给偏心轮机构。因为本试验属于多功能测试，包括了静特性试验、疲劳试示功试验、耐久试验。所以对整个传递要求较高。所以第一、二根轴;两端采用角接触球轴承，第三根轴采用一头用角接触球轴承另一头采用普通调心球轴承。注意点是使用这个传动方案应保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、 传动效率高和使用维护便利。减速器设计二级圆柱齿轮减速器传动比一般为840，用斜齿、直齿或人字齿，结构简单，应用广泛。展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大刚度；分流式则齿轮相对于轴承对称布置，常用于较大功率、变载荷场合。同轴式减速器，长度方向尺寸

11、较小，但轴向尺寸较大，中间轴较长，刚度较差。两级大齿轮直径接近有利于浸油润滑，轴线可以水平、上下或铅垂布置，如图：图中展开式又可以有下面两种，如下所示：根据材料力学（工程力学）可以算出在相同载荷作用下，a方案优先于b方案， 最终选a由装配图查得，。由装配图查得，综上所述：可得y1y2 。 选a方案。2、 电动机的选择计算合理的选择电动机是正确使用的先决条件。选择恰当，电动机就能安全、经济、可靠地运行；选择得不合适，轻者造成浪费，重者烧毁电动机。选择电动机的内容包括很多，例如电压、频率、功率、转速、启动转矩、防护形式、结构形式等，但是结合农村具体情况，需要选择的通常只是功率、转速、防护形式等几项

12、比较重要的内容，因此在这里介绍一下电动机的选择方法及使用。 2.1电动机选择步骤电动机的选择一般遵循以下三个步骤：2.1.1、型号的选择电动机的型号很多，通常选用异步电动机。从类型上可分为鼠笼式与绕线式异步电动机两种。常用鼠笼式的有J、J2、JO、JO2、JO3系列的小型异步电动机和JS、JSQ系列中型异步电动机。绕线式的有JR、JR O2系列小型绕线式异步电动机和JRQ系列中型绕线式异步电动机。 从电动机的防护形式上又可分为以下几种： 1防护式。这种电动机的外壳有通风孔，能防止水滴、铁屑等物从上面或垂直方向成45以内掉进电动机内部，但是灰尘潮气还是能侵入电动机内部，它的通风性能比较好，价格也

13、比较便宜，在干燥、灰尘不多的地方可以采用。“J”系列电动机就属于这种防护形式。 2封闭式。这种电动机的转子，定子绕组等都装在一个封闭的机壳内，能防止灰尘、铁屑或其它杂物侵入电动机内部，但它的密封不很严密，所以还不能在水中工作，“JO”系列电动机属于这种防护形式。在农村尘土飞扬、水花四溅的地方（如农副业加工机械和水泵）广泛地使用这种电动机。 3密封式。这种电动机的整个机体都严密的密封起来，可以浸没在水里工作，农村的电动潜水泵就需要这种电动机。 实际上，农村用来带动水泵、机磨、脱粒机、扎花机和粉碎机等农业机械的小型电动机大多选用JO、JO2系列电动机。 在特殊场合可选用一些特殊用途的电动机。如JB

14、S系列小型三相防爆异步电动机，JQS系列井用潜水泵三相异步电动机以及DM2系列深井泵用三相异步电动机。 2.1.2、功率的选择一般机械都注明应配套使用的电动机功率，更换或配套时十分方便，有的农业机械注明本机的机械功率，可把电动机功率选得比它大10%即可（指直接传动）。一些自制简易农机具，我们可以凭经验粗选一台电动机进行试验，用测得的电功率来选择电动机功率。 电动机的功率不能选择过小，否则难于启动或者勉强启动，使运转电流超过电动机的额定电流，导致电动机过热以致烧损。电动机的功率也不能选择太大，否则不但浪费投资，而且电动机在低负荷下运行，其功率和功率因数都不高，造成功率浪费。 选择电动机功率时，还

15、要兼顾变压器容量的大小，一般来说，直接启动的最大一台鼠笼式电动机，功率不宜超过变压器容量的1/3。 2.1.3、转速的选择选择电动机的转速，应尽量与工作机械需要的转速相同，采用直接传动，这样既可以避免传动损失，又可以节省占地面积。若一时难以买到合适转速的电动机，可用皮带传动进行变速，但其传动比不宜大于3。 异步电动机旋转磁场的转速（同步转速）有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min等。异步电动机的转速一般要低2%5%，在功率相同的情况下，电动机转速越低体积越大，价格也越高，而且功率因数与效率较低；高转速电动机也有它的缺点，它的启动转矩较小而启动电流大，拖动

16、低转速的农业机械时传动不方便，同时转速高的电动机轴承容易磨损。所以在农业生产上一般选用1500r/min的电动机，它的转速也比较高，但它的适应性较强，功率因数也比较高。2.2 电动机型号的确定本减速器所选择的参数如下：取速度：1000r/min6级电动机型号： Y132M1-6额定功率： 4kw满载功率： 960r/min堵转转距/额定转距：2.0最大转距/额定转距：2.0工作转速n: 33.33r/minI总=nm/n=960/33.33=28.8效率的选择：弹性套柱销联轴器：1=0.996级精度圆柱齿轮传动：2=0.977级精度圆柱齿轮传动：3=0.983级滚子轴承：4=0.938滚子链传

17、动：5=0.96 总=12345=0.8503 pd=p/总=3.14kw取锥齿轮传动比(低速级)i1=2.5;i2=i/i1=4 圆柱斜齿轮传动比(高速级)i2=4 链轮传动比i0=2.881、拟定传动方案选择电动机（1）传动方案（一）：运输带F=1500N，v =1.2m/s，卷筒D=200mm。（2）电动机的选择 由公式 P1=Fv=15001.2=1.8 kw n1=191. r/min 求电机功率P5 P= P电 =ab齿2z3 P= Fv 查阅资料可得：选取1=0.99 弹性柱销联轴器 2=0.97 6级精度齿轮的效率3=0.98 7级精度齿轮的效率 4=0.938 滚动滚子轴承的

18、效率5=0.96滚子链传动则总=12345=0.8503 P5=2.127 kw查阅资料可得：取 i=860则 n5=n1i=191(860)=152811460 (r/min)电动机符合这一范围的同步转速有1500、3000，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动比，显然选择3000 r/min的同步转速电动机比较合适。电动机型号额定功率满载转速极数(额定转矩)堵转转矩最大转矩(额定转矩)Y100L142.2 kw1420 r/min42.2 kw2.2 kw18焦作大学机电系毕业设计（论文） 轴的设计 3、轴的设计机器上所安装的旋转零件，例如带轮、齿轮、联轴器和离合器等都必须用

19、轴来支承，才能正常工作，因此轴是机械中不可缺少的重要零件。本章将讨论轴的类型、轴的材料和轮毂联接，重点是轴的设计问题，其包括轴的结构设计和强度计算。结构设计是合理确定轴的形状和尺寸，它除应考虑轴的强度和刚度外，还要考虑使用、加工和装配等方面的许多因素。3.1、轴的分类按轴受的载荷和功用可分为：1.心轴：只承受弯矩不承受扭矩的轴，主要用于支承回转零件。如.车辆轴和滑轮轴。2.传动轴：只承受扭矩不承受弯矩或承受很小的弯矩的轴,主要用于传递转矩。如汽车的传动轴。3.转轴：同时承受弯矩和扭矩的轴，既支承零件又传递转矩。如减速器轴。 3.2轴的材料主要承受弯矩和扭矩。轴的失效形式是疲劳断裂，应具有足够的

20、强度、韧性和耐磨性。轴的材料从以下中选取：1. 碳素钢优质碳素钢具有较好的机械性能，对应力集中敏感性较低，价格便宜，应用广泛。例如：35、45、50等优质碳素钢。一般轴采用45钢，经过调质或正火处理；有耐磨性要求的轴段，应进行表面淬火及低温回火处理 。轻载或不重要的轴，使用普通碳素钢Q235、Q275等。2. 合金钢合金钢具有较高的机械性能，对应力集中比较敏感，淬火性较好，热处理变形小，价格较贵。多使用于要求重量轻和轴颈耐磨性的轴。例如：汽轮发电机轴要求，在高速、高温重载下工作，采用27Cr2Mo1V、38CrMoAlA等。滑动轴承的高速轴，采用20Cr、20CrMnTi等。3. 球墨铸铁球墨

21、铸铁吸振性和耐磨性好，对应力集中敏感低，价格低廉，使用铸造制成外形复杂的轴。例如：内燃机中的曲轴。3.3、轴的结构设计如图所示为一齿轮减速器中的的高速轴。轴上与轴承配合的部份称为轴颈，与传动零件配合的部份称为轴头，连接轴颈与轴头的非配合部份称为轴身，起定位作用的阶梯轴上截面变化的部分称为轴肩。轴结构设计的基本要求有：（1）、便于轴上零件的装配轴的结构外形主要取决于轴在箱体上的安装位置及形式，轴上零件的布置和固定方式，受力情况和加工工艺等。为了便于轴上零件的装拆，将轴制成阶梯轴，中间直径最大，向两端逐渐直径减小。近似为等强度轴。（2）、保证轴上零件的准确定位和可靠固定轴上零件的轴向定位方法主要有

22、：轴肩定位、套筒定位、圆螺母定位、轴端挡圈定位和轴承端盖定位。1）轴向定位的固定1 轴肩或轴环：最方便可靠的定位方法，但采用轴肩定位会使轴的直径加大，而且轴肩处由于轴径的突变而产生应力集中。因此，多用于轴向力较大的场合。定位轴肩的高度h=(0.070.1)d，d为与零件相配处的轴径尺寸。要求r轴R孔或r轴ca所以轴安全。4、 圆柱齿轮传动设计齿轮传动的适用范围很广，传递功率可高达数万千瓦，圆周速度可达150ms(最高300ms)，直径能做到10m以上，单级传动比可达8或更大，因此在机器中应用很广。4.1 齿轮传动特点与分类 和其他机械传动比较，齿轮传动的主要优点是：工作可靠，使用寿命长；瞬时传

23、动比为常数；传动效率高；结构紧凑；功率和速度适用范围很广等。缺点是：齿轮制造需专用机床和设备，成本较高；精度低时，振动和噪声较大；不宜用于轴间距离大的传动等。按轴的布置方式分： 平行轴传动，交叉轴传动，交错轴传动按齿线相对于齿轮母线方向分：直齿，斜齿，人宇齿，曲线齿按齿轮传动工作条件分： 闭式传动，形式传动，半形式传动按齿廓曲线分： 渐开线齿，摆线齿，圆弧齿按齿面硬度分： 软齿面(350佃)，硬齿面(350佃) 5、 箱体设计根据手册表，取箱体座壁厚度为 =10mm，箱盖厚为1=10mm 箱座凸缘厚度为 b=15mm，箱盖凸缘厚度为 b1=15mm，地脚螺钉df=10mm,数目为4。轴承离连接

24、螺栓直径d1=0.75*df=12mm。箱盖与箱座连接螺栓直径d2=0.5df=8mm。窥视孔盖螺钉直径d4=0.375*16=6mm。定位销直径d=0.75d2=6mm.连接螺栓d2间距L=398mm。Df、d1、d2至外箱壁距离c1=18mm;df、 d2至凸缘边缘距离 c2=12mm。轴承离合器半径R1=12mm。外箱壁至轴承座端面距离L1=40mm。大齿轮与内箱壁距离L1=20mm。齿轮端面与内箱壁距离L2=15mm。箱盖、箱座肋厚m1=8.5mm,m=8.5mm。轴承离连接螺栓距离s=60mm。毡圈油封高速轴取d=25，D=39,B1=7,d1=24 .低速轴d=35,D=49,B1

25、=7,d1=34。杆载油标选从16。D1=4，d3=6,h=35,d2=16,a=12。圆柱销选GB119-86，A8*3。焦作大学机电系毕业设计（论文） 参考资料目录 6、参考资料目录1机械设计课程设计，高等教育出版社，王昆，何小柏，汪信远主编，1995年12月第一版；2机械制图石光源,周积义等主编.北京人民教育出版社19813机械设计（第七版），高等教育出版社，濮良贵，纪名刚主编，2001年7月第七版；4简明机械设计手册，同济大学出版社，洪钟德主编，2002年5月第一版；5减速器选用手册，化学工业出版社，周明衡主编，2002年6月第一版；6工程机械构造图册，机械工业出版社，刘希平主编7机械

26、制图（第四版），高等教育出版社，刘朝儒，彭福荫，高治一编，2001年8月第四版；8互换性与技术测量（第四版），中国计量出版社，廖念钊，古莹庵，莫雨松，李硕根，杨兴骏编，2001年1月第四版。9机械设计基础课程设计指导书（第二版），高等教育出版社，陈立德主编，牛玉丽副主编，2004年7月第二版。10 装卸机械技术性能手册 交通部海洋运输管理局主编 港口装卸杂志社 1987年11月11 机械零件 吴宗泽主编 中央广播电视大学出版社 199612 润滑油应用及设备润滑 张晨辉 林亮智编 中国石化出版社 2002年13机械制图 金大鹰 主编 机械工业出版社2005年5月 14 机械制造工艺与装备倪森寿主编 北京化学工业出版社,2003