《機械設計》課程設計計算說明書
設計題目：二級圓柱齒輪減速器
機電系：機械製造與自動化
班級：機制三班
設計者： 汪國四
學號：062040339
指導教師：王忠生
只做參考學習之用，請**24小時候刪除，本人無任何侵權之意
二○○九年四月二十日
第一章減速器概述1
1.1 減速器的主要型式及其特性1
1.2 減速器結構2
1.3 減速器潤滑3
第二張減速箱原始資料及傳動方案的選擇5
2.1原始資料5
2.2傳動方案選擇5
第三章電動機的選擇計算8
3.1 電動機選擇步驟8
3.1.1 型號的選擇8
3.1.2 功率的選擇8
3.1.3 轉速的選擇9
3.2 電動機型號的確定9
第四章軸的設計11
4.1 軸的分類11
4.2 軸的材料11
4.3 軸的結構設計12
4.4 軸的設計計算13
4.4.1 按扭轉強度計算13
4.4.2 按彎扭合成強度計算14
4.4.3 軸的剛度計算概念14
4.4.4 軸的設計步驟15
4.5 各軸的計算15
4.5.1高速軸計算15
4.5.2中間軸設計17
4.5.3低速軸設計21
4.6 軸的設計與校核23
4.6.1高速軸設計23
4.6.2中間軸設計24
4.6.3低速軸設計24
4.6.4高速軸的校核24
第五章聯軸器的選擇26
5.1 聯軸器的功用26
5.2 聯軸器的型別特點26
5.3 聯軸器的選用26
5.4 聯軸器材料27
第六章圓柱齒輪傳動設計29
6.1 齒輪傳動特點與分類29
6.2 齒輪傳動的主要引數與基本要求29
6.2.1 主要引數29
6.2.2 精度等級的選擇30
6.2.3 齒輪傳動的失效形式30
6.3 齒輪引數計算31
第七章軸承的設計及校核40
7.1 軸承種類的選擇40
7.2 深溝球軸承結構40
7.3 軸承計算41
第八章箱體設計43
第九章設計結論44
第使章設計小結45
第十一章. 參考文獻46
致謝47
第一章減速器概述
1.1 減速器的主要型式及其特性
減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿傳動或齒輪—蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用在動力機與工作機之間作為減速的傳動裝置；在少數場合下也用作增速的傳動裝置，這時就稱為增速器。減速器由於結構緊湊、效率較高、傳遞運動準確可靠、使用維護簡單，並可成批生產，故在現代機械中應用很廣。
減速器型別很多，按傳動級數主要分為：單級、二級、多級；按傳動件型別又可分為：齒輪、蝸桿、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪等。
減速器系統框圖
以下對幾種減速器進行對比：
1）圓柱齒輪減速器
當傳動比在8以下時，可採用單級圓柱齒輪減速器。大於8時，最好選用二級(i=8—40)和二級以上(i>40)的減速器。單級減速器的傳動比如果過大，則其外廓尺寸將很大。
二級和二級以上圓柱齒輪減速器的傳動布置形式有展開式、分流式和同軸式等數種。展開式最簡單，但由於齒輪兩側的軸承不是對稱布置，因而將使載荷沿齒寬分布不均勻，且使兩邊的軸承受力不等。為此，在設計這種減速器時應注意：
1)軸的剛度宜取大些；2)轉矩應從離齒輪遠的軸端輸入，以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻；3)採用斜齒輪布置，而且受載大的低速級又正好位於兩軸承中間，所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開好。這種減速器的高速級齒輪常採用斜齒，一側為左旋，另一側為右旋，軸向力能互相抵消。為了使左右兩對斜齒輪能自動調整以便傳遞相等的載荷，其中較輕的齠輪軸在軸向應能作小量游動。
同軸式減速器輸入軸和輸出軸位於同一軸線上，故箱體長度較短。但這種減速器的軸向尺寸較大。
圓柱齒輪減速器在所有減速器中應用最廣。它傳遞功率的範圍可從很小至40 000kw，圓周速度也可從很低至60m/s一70m／s，甚至高達150m／s。傳動功率很大的減速器最好採用雙驅動式或中心驅動式。
這兩種布置方式可由兩對齒輪副分擔載荷，有利於改善受力狀況和降低傳動尺寸。設計雙驅動式或中心驅動式齒輪傳動時，應設法採取自動平衡裝置使各對齒輪副的載荷能得到均勻分配，例如採用滑動軸承和彈性支承。
圓柱齒輪減速器有漸開線齒形和圓弧齒形兩大類。除齒形不同外，減速器結構基本相同。傳動功率和傳動比相同時，圓弧齒輪減速器在長度方向的尺寸要比漸開線齒輪減速器約30％。
2）圓錐齒輪減速器
它用於輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場合。二級和二級以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動和圓柱齒輪傳動組成，所以有時又稱圓錐—圓柱齒輪減速器。因為圓錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的，為了使它受力小些，常將圓錐面崧，作為，高速極：
山手面錐齒輪的精加工比較困難，允許圓周速度又較低，因此圓錐齒輪減速器的應用不如圓柱齒輪減速器廣。
3）蝸桿減速器
主要用於傳動比較大(j>10)的場合。通常說蝸桿傳動結構緊湊、輪廓尺寸小，這只是對傳減速器的傳動比較大的蝸桿減速器才是正確的，當傳動比並不很大時，此優點並不顯著。由於效率較低，蝸桿減速器不宜用在大功率傳動的場合。
蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小於4m/s時最好採用蝸桿在下式，這時，在嚙合處能得到良好的潤滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大於4m/s時，為避免攪油太甚、發熱過多，最好採用蝸桿在上式。
4）齒輪-蝸桿減速器
它有齒輪傳動在高速級和蝸桿傳動在高速級兩種布置形式。前者結構較緊湊，後者效率較高。
通過比較，我們選定圓柱齒輪減速器。
1.2 減速器結構
近年來，減速器的結構有些新的變化。為了和沿用已久、國內目前還在普遍使用的減速器有所區別，這裡分列了兩節，並稱之為傳統型減速器結構和新型減速器結構。
1）傳統型減速器結構
絕大多數減速器的箱體是用中等強度的鑄鐵鑄成，重型減速器用高強度鑄鐵或鑄鋼。少量生產時也可以用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應進行時效或退火處理。
大量生產小型減速器時有可能採用板材沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比較傾向於形狀簡單和表面平整。箱體應具有足夠的剛度，以免受載後變形過大而影響傳動質量。
箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成，其剖分面則通過傳動的軸線。為了卸蓋容易，在剖分面處的乙個凸緣上攻有螺紋孔，以便擰進螺釘時能將蓋頂起來。聯接箱座和箱蓋的螺栓應合理布置，並注意留出扳手空間。
在軸承附近的螺栓宜稍大些並盡量靠近軸承。為保證箱座和箱蓋位置的準確性，在剖分面的凸緣上應設有2—3個圓錐定位銷。在箱蓋上備有為觀察傳動嚙合情況用的視孔、為排出箱內熱空氣用的通氣孔和為提取箱蓋用的起重吊鉤。
減速器設計說明書
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