一级圆柱齿轮减速器1

浙江机电职业技术学院成人教育学院毕业论文论文题目一级圆柱齿轮减速器专业机械设计与制造班级11机械姓名方槟育学号指导教师崔雷颢起讫时间：年月日～年月日（共周）浙江工业大学成教毕业论文1摘要一级圆柱齿轮减速机是位于原动机和工作机之间的机械传动装置。常用的减速已标准化和规格化，用户可根据各自的工作条件进行选择。本次毕业设计中的减速机是根据用户的选择而设计的非标准减减速器。机器常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。合理的传动方案不仅应满足工作机的性能要求，而且还要工作可靠、结构简单紧凑加工方便、成本低、传动效率高以及使用和维护方便。关键词：传动方案箱体齿轮浙江工业大学成教毕业论文目录引言..................................................31减速机.............................................41.1传动方案析......................................42传动方案2.1设计目的........................................42,2设计要求........................................43传动零件的计算.......................................43.1高速级齿轮的参数计算............................63.2低速级齿轮的计算................................84减速器箱体.........................................12参考文献..............................................13设计小节..............................................14致谢..................................................15.一级圆柱齿轮减速器3引言齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它的主要优点是：①瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间的运动和动力；②适用的功率和速度范围广；③传动效率高，η=0.92-0.98；④工作可靠、使用寿命长；⑤外轮廓尺寸小、结构紧凑。由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于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。国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。近十几年来,由于近代计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度，加工效率大大提高，从而推动了机械传动产品的多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致，美观化。在21世纪成套机械装备中,齿轮仍然是机械传动的基本部件。CNC机床和工艺技术的发展,推动了机械传动结构的飞速发展。在传动系统设计中的电子控制、液压传动、齿轮、带链的混合传动,将成为变速箱设计中优化传动组合的方向。在传动设计中的学科交叉,将成为新型传动产品发展的重要趋势。浙江工业大学成教毕业论文第一章减速机1.1传动方案分析机器常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。合理的传动方案不仅应满足工作机的性能要求，而且还要工作可靠、结构简单紧凑加工方便、成本低、传动效率高以及使用和维护方便。因此，设计时应注意优先保证重点，并统筹兼顾其它条件。传动方案常用运动简图表示。运动简图明确地表示了组成机器的原动、传动装置和工作机三者之间的运动和动力传递关系，而且为传动装置的设计提供了重要依据。分析和选择传动机构的类型及组合，合理布置传动顺序，是拟定传动方案的重要环节，通常应考虑以下几点：（1）带传动.由于其承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其它传动形式大，但运动平稳，能吸振绶冲，因此被广泛应用于传动系统的高速级。（2）链传动，运动不平稳，有冲击，宜布置在传动系统的低速级。（3）斜齿圆柱齿轮传动，平稳性较直齿圆柱齿轮传动好，相对可用于高速级。（4）锥齿轮传动，因锥齿轮加工较困难，故一般放在高速级，并限制其传动比。（5）蜗杆传动，传动比大承载能力较齿轮传动低，故常布置在传动装置的高速级，获得较小的结构尺寸和叫高的齿面相对滑动速度，以便于形成液体动压润滑油膜，提高承载能力和传动效率。（6）开式齿轮传动其工作环境一般较差，润滑条件不好，故寿命较短，宜布置在传动装置的低速级。（7）改变运动形式的机构（8）传动装置的布局要求尽可能做到结构紧凑、匀称，强度和刚度好，便于操作和维修。第二章传动方案2.1设计目的熟练掌握和运用机械设计基础、机械制图知识2.2设计要求（1）工作条件：使用年限10年，每年按300天计算，两班制工作，载荷平稳。（2）原始数据：滚筒圆周力F=1.7KN；带速V=1.4m/s；滚筒直径D=220mm。第三章传动零件的计算3.1高速级齿轮的参数计算（1）材料选择及热处理减速器要求结构紧凑，故小齿轮选用调质HBS1=240～270的45钢，大齿轮选用正火HBS2=200～230的45钢；载荷稳定，齿速不高，初选8级精度。（2）确定许用接触应力21HPHP和一级圆柱齿轮减速器51.齿根弯曲疲劳强度设计（1）确定公式中的参数值3212cos2FSaFadntYYZYYKTm1）载荷系数tK试选tK=1.52）小齿轮传递的转矩mNT9345.6013）大小齿轮的弯曲疲劳强度极限1limF，2limF1limF=2limF=380aMP（查图6.1机械设计徐锦康主编）4）应力循环次数911102048.41630010114606060hjLnN891211210895.8727.4102048.4iNNN5）弯曲疲劳寿命系数1FNK，2FNK1FNK=0.862FNK=0.90（查图6.7机械设计徐锦康主编）6）许用弯曲应力计算（取弯曲疲劳安全系数4.1FS，应力修正系数0.2STY）则1lim11FSTFNFYK/FS=aMP86.4664.186.02380aFFSTFNFMPSYK57.4884.19.023802lim227）查取齿形系数和应力校正系数根据当量齿数62.2113cos20cos3311ZZV70.10213cos95cos3322ZZV查表3-1取齿形系数和应力修正系数73.21FaY18.22FaY565.11SaY79.12SaY表3-1齿形系数FaY及应力修正系数SaY)(vzz1718192021222324252627FaY2.972.912.852.802.762.722.692.652.622.602.57SaY1.521.51.51.51.51.51.571.51.51.591.6浙江工业大学成教毕业论文3456758950)(vzz303540455060708090100150FaY2.522.452.402.352.322.282.242.222.202.182.14SaY1.6251.651.671.681.701.731.751.771.781.791.838）计算大小齿轮的FFaFaYY并加以比较009151.086.466565.173.2111FSaFaYY007987.057.48879.118.2222FSaFaYY因为222111FSaFaFSaFaYYYY，故按小齿轮进行齿根弯曲疲劳强度设计9）重合系数Y及螺旋角系数Y取Y=0.7，Y=0.86（2）设计计算1）试计算齿轮模数ntmmmYYZYYKTmFSaFadnt440.1cos231212）计算圆周速度smnZmvnt260.213cos100060146020440.1cos100060113）计算载荷系数查表6.2（机械设计徐锦康主编）得1AK；根据smv260.2、8级精度，查图6.10（机械设计徐锦康主编）得1.1vK；斜齿轮传动取2.1aK；查图6.13（机械设计徐锦康主编）得25.1K。则载荷系数65.125.12.11.11KKKKKavA4）校正并确定模数nm一级圆柱齿轮减速器7mmKKmmtntn486.15.165.144.133（取nm=2mm）（3）计算齿轮传动几何尺寸1）中心距ammZZman02.118)9520(13cos22)(cos221（圆整为a=119mm）2）螺旋角β57'53141192)9520(2arccos2)(arccos21aZZmn3）两分度圆直径1d，2d39.4152'5314cos202cos11Zmdnmm61.19652'5314cos952cos22Zmdnmm4)齿宽1b，2b112.3339.418.01dbdmm取2b=35mm1b=5(b～10）mm1b=40mm(4)校核齿面接触疲劳强度HEHHbdKTZZZZ122111）大小齿轮的接触疲劳强度极限1limH，2limH1limH=2limH=1170aMP2）接触疲劳寿命系数1HNK，2HNK查图6.6（机械设计徐锦康主编）得1HNK=0.88，2HNK=0.923）计算许用接触应力取安全系数1HS，则aHHHNHMPSK6.10291lim11aHHHNHMPSK4.1076117092.02lim22aHHHMP10532)4.11766.1029(2214）节点区域系数HZ查图6.19（机械设计徐锦康主编）得HZ=2.445）重合度系数ZZ=0.8浙江工业大学成教毕业论文6）螺旋角系数ZZ=983.052'5314coscos7）材料系数EZ查表6.3（机械设计徐锦康主编）得EZ=189.8aMP8）校核计算HaaEHHMPMPbdKTZZZZ11.734727.41727.439.41355.6093465.12983.08.08.18944.2122211接触疲劳强度满足要求3.2低速级齿轮的计算减速器要求结构紧凑，故大齿轮用40Cr调质处理后表面淬火，小齿轮用45钢，载荷稳定，齿速不高，初选8级精度，闭式硬齿面齿轮传动，传动平稳，齿数宜多，选1Z=25，2Z=1Z825.91637.32512i（取2Z=92）。按硬齿面齿轮非对称安装，查表选齿宽系数8.0d。初选螺旋角β=131.齿根弯曲疲劳强度设计（1）确定公式中的参数值:3212cos2FSaFadntYYZYYKTm1）载荷系数tK:试选tK=1.52）小齿轮传递的转矩:mNT60.27613）大小齿轮的弯曲疲劳强度极限1limF，2limF1limF=2limF=380aMP（查图6.1机械设计徐锦康主编）4）应力循环次数81110895.81630010186.3086060hjL