单级圆柱齿轮减速器

毕 业 设 计(论文)

题 目 名 称 单级圆柱齿轮减速器 题 目 类 别 学 院（系） 专 业 班 级 学 生 姓 名 指 导 教 师 开题报告日期

邗 江 电 大 02机电（五）班 杨 健 吴 邦 荣

摘要:

减速器的结构随其类型和要求不同而异。单级圆柱齿轮减速器按其轴线在空间相对位置的不同分为：卧式减速器和立式减速器。前者两轴线平面与水平面平行，如图1-2-1a所示。后者两轴线平面与水平面垂直，如图1-2-1b所示。一般使用较多的是卧式减速器，故以卧式减速器作为主要介绍对象。

单级圆柱齿轮减速器可以采用直齿、斜齿或人字齿圆柱齿轮。 一. 主要特性

由于减速器已成为一种通用的传动部件，因此，圆柱齿轮减速器多数已经标准化，ZD（JB1130-70）为单级圆柱齿轮减速器的标准型号。其主要参数均已标准化和规格化。

单级圆柱齿轮减速器的主要性能参数为： 传递功率P（标准ZD型减速器P=1~2000KW）

传动比i为避免减速器的外廓尺寸过大，一般i〈6，其最大传动比imax=8~10，高速轴转速n1，中心距a（标准ZD型减速器a=100~700mm ）

工作类型及装配型式

机械零件课程设计，可以根据任务书的要求参考标准系列产品进

行设计，也可自行设计非标准的减速器。

二. 组成

图1-2-2和图1-2-3所示分别为单级直齿圆柱齿轮减速器的轴测投影图和结构图。

减速器一般由箱体、齿轮、轴、轴承和附件组成。

箱体由箱盖与箱座组成。箱体是安置齿轮、轴及轴承等零件的机座，并存放润滑油起到润滑和密封箱体内零件的作用。箱体常采用剖分式结构（剖分面通过轴的中心线），这样，轴及轴上的零件可预先在箱体外组装好再装入箱体，拆卸方便。箱盖与箱座通过一组螺栓联接，并通过两个定位销钉确定其相对位置。为保证座孔与轴承的配合要求，剖分面之间不允许放置垫片，但可以涂上一层密封胶或水玻璃，以防箱体内的润滑油渗出。为了拆卸时易于将箱盖与箱座分开，可在箱盖的凸缘的两端各设置一个起盖螺钉（参见图1-2-3），拧入起盖

螺钉，可顺利地顶开箱盖。箱体内可存放润滑油，用来润滑齿轮；如同时润滑滚动轴承，在箱座的接合面上应开出油沟，利用齿轮飞溅起来的油顺着箱盖的侧壁流入油沟，再由油沟通过轴承盖的缺口流入轴承（参图1-2-3）。

减速器箱体上的轴承座孔与轴承盖用来支承和固定轴承，从而固定轴及轴上零件相对箱体的轴向位置。轴承盖与箱体孔的端面间垫有调整垫片，以调整轴承的游动间隙，保证轴承正常工作。为防止润滑油渗出，在轴的外伸端的轴承盖的孔壁中装有密封圈（参见图1-2-3）。

减速器箱体上根据不同的需要装置各种不同用途的附件。为了观

察箱体内的齿轮啮合情况和注入润滑油，在箱盖顶部设有观察孔，平时用盖板封住。在观察孔盖板上常常安装透气塞（也可直接装在箱盖上），其作用是沟通减速器内外的气流，及时将箱体内因温度升高受热膨胀的气体排出，以防止高压气体破坏各接合面的密封，造成漏油。为了排除污油和清洗减速器的内腔，在减速器箱座底部装置放油螺塞。箱体内部的润滑油面的高度是通过安装在箱座壁上的油标尺来观测的。为了吊起箱盖，一般装有一到两个吊环螺钉。不应用吊环螺钉吊运整台减速器，以免损坏箱盖与箱座之间的联接精度。吊运整台减速器可在箱座两侧设置吊钩（参见图1-2-3）。

减速器的箱体是采用地脚螺栓固定在机架或地基上的。

减速机设计计算

1. 选择电动机： 1) 选电动机类型

滚动轴承效率 滚=0.995；联轴器效率 联=0.98。 =0.96x0.97x0.995x0.995=0.9 由上述计算，T=137N m

我们取减速机轴最大扭矩Tmax=150N m

pm需要略大于P0，按已知工作要求和条件，选用Y系列一般用途

的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。 2) 确定电动机转速

按手册P7表1推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’a=3~6。故电动机转速的可选范围为n’d=I’a×3=459~1834r/min

符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。 根据容量和转速，由有关手册查出有三种适用的电动机型号：因此有三种传支比方案。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，可见第2方案比较适合，则选n=1000r/min 。

3）确定电动机的型号

根据以上选用的电动机类型，所需的额定功率及同步转速，选定电动机型号为Y132S-6。

其主要性能：额定功率：3KW，满载转速960r/min，额定转矩2.0。质量63kg。

2. 传动比： 传动比：取i=2 3. 计算各传动参数：

1. 计算各轴转速（r/min） nI=n电机=960r/min nII=nI/i =960/2=480 (r/min) 2. 计算各轴的功率（KW） PI=P工作=15.08KW

PII=PI×η总=15.08×0.9=13.572KW

3. 计算各轴扭矩（N·mm） TI=9.55×106PI/nI=150N·mm TII=9.55×106PII/nII =9.55×106×13.572/480 =270026.25N·mm

齿轮的选择

1、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不在，所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质，齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45钢，调质，齿面硬度220HBS；根据表选7级精度。齿面精糙度Ra≤1.6~3.2μm

2）

按齿面接触疲劳强度设计

由d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3 确定有关参数如下：传动比i齿=2 取小齿轮齿数Z1=16。则大齿轮齿数： Z2=iZ1=2×16=32 实际传动比I0

传动比误差：i-i0/I=0%<2% 可用 齿数比：u=i0=2 由表取φd=0.9 3）

转矩T1

T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×15.08/960 =150N·m 4）

载荷系数k

由课本P128表6-7取k=1 5）

许用接触应力[σH]

HlimZNT/SH

[σH]= σσ

由图查得：

HlimZ2=350Mpa

HlimZ1=570Mpa σ

由查表得计算应力循环次数NL NL1=60n1rth=60×384×1×(16×365×8) =1.28×109

NL2=NL1/i=1.28×109/6=2.14×108 由查图表得接触疲劳的寿命系数： ZNT1=0.92 ZNT2=0.98

通用齿轮和一般工业齿轮，按一般可靠度要求选取安全系数SH=1.0

[σH]1=σ

Hlim1ZNT1/SH=570×0.92/1.0Mpa

=524.4Mpa [σH]2=σ

Hlim2ZNT2/SH=350×0.98/1.0Mpa

=343Mpa 故得：

d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3

=76.43[1×150000×(6+1)/0.9×6×3432]1/3mm

=68.4mm

模数：m=d1/Z1=68.4/16=3.8mm 根据表取标准模数：m=4mm 6）

校核齿根弯曲疲劳强度

根据由公式

σF=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤[σH] 确定有关参数和系数

分度圆直径：d1=mZ1=4×16mm=64mm d2=mZ2=4×32mm=128mm 齿宽：b=34mm 取b=34mm b2=30mm 7）

齿形系数YFa和应力修正系数YSa

根据齿数Z1=16,Z2=32由表得 YFa1=2.80 YSa1=1.55 YFa2=2.14 YSa2=1.83 8）

许用弯曲应力[σF]

根据公式式： [σF]= σ

Flim YSTYNT/SF

由查表得： σ

Flim1=290Mpa

σFlim2 =210Mpa

由图6-36查得：YNT1=0.88 YNT2=0.9 试验 …… 此处隐藏：3588字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……