二级减速器设计_学士学位论文(编辑修改稿)

二级减速器设计_学士学位论文(编辑修改稿)内容摘要：

气压增大，导致润滑油从缝隙及潍坊科技学院学士学位论文 绪论 7 密封处向外渗漏，使密封失灵。 （ 3)放油孔及放油螺塞：为了能在换油时将油池中的污油排出，清理油池，应在机座底部油池最低处开设放油孔。 （ 4)油面指示器：为了能随时监测油池中的油面高度，以确定齿轮是否处于正常的润滑状态，故需设置油面指示器。 （ 5)吊耳和吊钩：为了方便装拆与搬运，在机盖上设置吊耳，在机座上设置吊钩。 (6)定位销：本减速器机体为剖分式，为了保证轴承座孔的加工和装配精度，在机盖和机座用螺栓联接后，在镗孔之前，在机盖与机座的 连接凸缘上应装配定位销。 定位销采用圆锥销，安置在机体纵向两侧的联接凸缘得结合面上，呈非对称布置。 (7)起盖螺钉：在机盖与机座联接凸缘的结合面上，为了提高密封性能，常涂有水玻璃或密封胶。 因此联接结合较紧，不易分开。 为了便于拆下机盖，在机盖地凸缘上设置一个起盖螺栓。 本设计简介 本设计主要是对二级齿轮减速器进行设计。 根据减速器的工作环境， 拟定减速器的传动方案，通过计算确定减速器的各个参数，包括轴的直径、长度、材料以及加工工艺，齿轮的模数、齿数、样式和材料等。 并利用这些参数，结合计算机软件，即 UG NX。 绘制出齿轮减速器各个零部件的三维模型。 并根据已经建立的三维零件模型和 UG 的各种应用功能模块对模型进行虚拟装配操作 ,创建齿轮减速器的实体效果图，并完成减速器二维工程图 的创建。 最后对减速器进行虚拟仿真运动，以直观的反应减速器的运动状态，为得到相应的运动参数做基础。 在设计 中不但可以熟悉机械的设计过程，完善设计思路， 了解现代机械设计发展的趋势，充分认识和掌握现代设计的方法。 了解 UG软件的功能和使用方法，为以后的工作学习打下基础。 潍坊科技学院学士学位论文 减速器传动方案设计 8 2 减速器传动方案 的设计 传动装置在整台机器的质量和成本中占有很大的比例，机器的 工作性能和运转费用也在很大的程度上取决于转动装置的优劣。 减速器作为机械中常用的传动装置，连接了高速级与低速级，因此选择合适的传动方案能有效地提高传动的稳定性和传动效率。 传动方案分析 1，带传动是一种挠性传动，通过摩擦传递运动和动力。 具有结构简单、传动平稳、价格低廉和缓冲吸振等特点。 但承载能力小， 宜布置在高速级； 2，链传动也是一种挠性传动，通过链轮与链条的啮合传递动力和运动。 制造和安装精度要求低，成本低。 但只能实现平行轴间链轮的同向传动，不能保持恒定的瞬时传动比，稳定性差，且有冲击振动，宜布置在低 速级； 3，蜗杆传动冲击载荷小，传动平稳，但传动效率低，磨损严重。 放在高速级时蜗轮材料应选用锡青铜，否则可选用铝青铜； 4，开式齿轮传动的润滑条件差，磨损严重，应布置在低速级； 5，锥齿轮、斜齿轮宜放在高速级。 二级圆柱齿轮减速器的传动比一般为 840，使用斜齿、直齿或人字齿。 减速器的高速级一般通过带传动或直接通过联轴器与电动机相连接。 低速级则通过链传动或其他传动方式与工作机相连接。 传动方案选择 由减速器的实际工作环境具体分析，拟定合适的传动方案。 本文设计环境以长期连续运转，载荷变化不大， 使用期限八 年（每年按 300 个工作日计算），输送带速度 V的容许误差为177。 5％，工作机的 效率η w=5％的机械为例。 潍坊科技学院学士学位论文 减速器传动方案设计 9 表 21 工作环境参数 每日工作时间 T/h 24 输入带工作压力 /N 2200 输入带传送速度 /m/s 工作机直径 /mm 160 选择合适的电动机 1，选择 电动机的类型 和结构型式 电动机有交流电动机和直流电动机之分，一般工厂都采用三相交流电，因而多采用交流电动机。 一般选择 Y型三相异步电动机。 2，电动机的额定功率 电动机功率的选择直接影响到电动机的工作性能和经济性能的好坏。 所选电动机的功率小于工作要求，则不能保证工作机的正常工作，使电动机经常过载而提前损坏；如果电动机的功率过大，则电动机经常不能满载运行，功率因数和功率较低，从而增加电能消耗、造成浪费。 工作机最大的使用功率： Pw=Fv/1000η w = 电机至工作机的总效率： η 总 =η 带 η2 轴承 η 齿轮 η 联轴器 η 滚筒 = = 则电动机所需功率 Pd需 = Pw/η = 由于该机械载荷变化不大，电动机额定功率 Pd 只需略大于 Pd 需即可，故 取电动机的额定功率 Pd为 4kw。 3， 电动机的转速 同一类型的、相同额定功率的电动机也有几种不同的转速。 低转速电动机的极数多、外阔尺寸及重量较大、价格较高，但可使传动装置的总传动比及尺寸减小，高转速电动潍坊科技学院学士学位论文 减速器传动方案设计 10 机则与其相反。 一般多选用同步转速为 1500r/min 或 1000r/min 的电动机。 工作机的工作转速： Nw=601000V/πD=601000x1. 3/ =155r/min 按 推荐的传动比合理范围 ， 取 V带 传动比 i1=2— 4。 一级直齿轮传动比 i2=3— 5，则总传动比的推荐范围： i= i1Xi2=6— 20，则 电动机的转速可选范围： Nd=ixNw=(6— 16)x155=930— 2480 r/min 经查表，再综合考虑 电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比 ， 则转速为 960r/min 的 Y132M16型电动机 比较适合。 其主要参数为 额定功率： 4KW，满载转速 960r/min，额定转矩。 计算总传动比和分配传动比 总传动比 i=Nd/Nw=960/155=。 对于二级齿轮减速器而 言 i=i1Xi2，为使 V 带轮的尺寸不致过大，取 i1=，分配时传动比应保证 i1i2，所以去 i2=。 确定总传动比后应合理分配各级传动比，限制传动件的圆周速度以减小动载荷，降低传动精度等级。 分配各级传动比时要考虑到： 1，各级传动比应该在推荐的范围内选取。 2，应使传动装置的结构尺寸较小、重量较轻。 3，应使各传动件的尺寸协调，结构匀称、合理，避免互相干涩碰撞。 4，对于二级展开式齿轮减速器而言，高速级和低速级的大齿轮直径应尽量相等，以利于浸油润滑。 一般推荐高速级传动比为 i1=（ — ） Xi2。 一般允许工作机实际转速与设定转速之间的相对误差为177。 （ 3— 5）％。 计算传动装置的运动和动力参数 为了确定传动方案，还需推算出各轴的转速、功率和转矩。 一般按由工作机至工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数。 1各轴转速计算 : Ⅰ轴： NⅠ =Nd /i1=400r/min Ⅱ轴： NⅡ =NⅠ /i2=102r/min 工作机轴： Nw=NⅡ =102r/min 潍坊科技学院学士学位论文 减速器传动方案设计 11 2各轴的输入功率 : Ⅰ轴： PⅠ =PdXη 01== Ⅱ轴： PⅡ = PⅠ Xη 12== 工作机轴： PⅢ =PⅡ Xη 23== 3各轴的转矩 ： 电动机轴 ： Td=9550xPd/Nd=9550X4/960= m Ⅰ轴 ： TⅠ =TdXi1Xη 01== N m Ⅱ轴 ： TⅡ = TⅠ Xi1Xη 12== m 工作机轴： TⅢ = TⅡ Xη 2Xη 4== N m 表 22运动和动力参数 轴名 功率 kw 转矩 转速 r/min 电机主轴 4 960 Ⅰ轴 400 Ⅱ轴 102 工作机 155 根据计算 各级传动件的参数选择合适的传动方案， 确定 各传动件的尺寸 、 联轴器类型和规格、 传动齿轮的模数、齿数以及传动轴的材料类型等。 潍坊科技学院学士学位论文 轴及齿轮的参数设计与建模 12 3 轴 及齿轮 的 参数 设计与建模 各轴 及齿轮 的 参数 设计 低速轴的 参数 设计 1，选择轴的材料为 45 号调制刚。 2，轴的受力分析，简图如图所示。 图 31 轴的受力分析图 图中 LAB=340mm LBC=n3/2+c+k+bh2/2=43mm LAC=LAB— LBC=297mm 3， 计算齿轮的啮合力； NdTF t 1 3 9 92 0 01 3 9 0 022 431  式 （ ） NFF tr n 44  式 （ ） 4,求水平面内的支承反力 轴在水平面内的受力简图如图所示： 潍坊科技学院学士学位论文 轴及齿轮的参数设计与建模 13 图 32 轴水平方向的受力分析图 mNlFMMMNFFtFNllFACAXCXBXAXAXBXABBCAX 5,求垂直面内的支承反力，作垂直面内的弯矩图； 轴在垂直面内的受力简图如图所示 图 32 轴垂直方向的受力分析图 mNlFM c yMMNFFFNllFACAyByAyAyrByABBCyA44r 求支承反力 ： mNdFTmNMNFNFtCBA1 3 9 9 0 021 7 6 0 0 7 3 0 3 5 944 轴的初步计算 322][ )(10  TMd  式 （ ） 45 号钢调质 MPab 640 许用弯曲应力 MPa60][ 1  ，取折算系数  将以上数值代 入轴计算截面（ c 截面）直径计算公式： ][ )(103 22    TMd 潍坊科技学院学士学位论文 轴及齿轮的参数设计与建模 14 在此轴段开有一个键槽时，直径增大 4%，计算截面直径 mmdc  轴的最小直径 : 33 nPCd mmmm . 763. 62 2121 3  6， 轴的结构设计按经验公式，减速器低速级从动轴的危险截面直径， ( 0 . 3 ~ 0 . 3 5 ) ( 0 . 3 ~ 0 . 3 5 ) 1 2 1 . 2 5 3 6 . 3 7 5 ~ 4 3 . 4 3 7 5dd a m m    取减速器低速轴的危险截面直径 mmdd 50 根据轴上零件的位置、安装和定位的需要，初定各轴段的直径及长度，其中轴颈、轴头结构尺寸应与轴上相关零件的结构尺寸联系起来统筹考虑。 安装齿轮处轴段长度：轴段长度 等于 轮毂长度 减 2mm轴颈（轴上安装滚动轴承段）直径： 4 50、 5 66 5 55。 根据轴向定位的要求确定轴的各段长度 整个低速轴长度为 340mm I段轴承安装轴承和挡油环， 6211 宽度 B=21，该段长度选为 43mm。 II段轴考虑到齿轮齿宽的影响，所以长度为 73mm。 III 段为定位轴肩，长度略小 11mm。 IV段用于安装大齿轮，考虑齿宽长度为 48mm。 V段用于安装轴承与挡油环，长度与 I 相同，为 45mm。 VI长度与联轴器有为 55mm。 图 33 轴的工程图 潍坊科技学院学士学位论文 轴及齿轮的参数设计与建模 15 中间轴的 参数 设计 1，选择轴的材料用 45 号钢调质， 2，轴的受力 LAB=205mm mmbkL hAC 22  85mm mmLLL ACABDB  115mm mmbkL hAD 6722 12 162mm。