二级圆柱直齿轮减速器设计

二级圆柱直齿轮减速器设计

摘要

本设计是二级直齿圆柱齿轮减速器的设计过程。首先进行了传动方案的计算和已知条件的确定，选择齿轮减速器作为传动装置然后进行齿轮减速器的设计计算包括（选择设计齿轮传动、轴的结构设计、选择并验算滚动轴承、选择并验算联轴器、校核平键连接、选择齿轮传动和轴承的润滑方式）等内容。

运用AUTOCAD软件实现了二维绘图，通过该软件的设计功能优化设计方案，实现减速器的运动仿真并完成减速器的模拟设计。

关键词：齿轮传动转矩设计校核模拟仿真

摘要 IV

第1章绪论 1

1.1 本课题设计的主要内容 1

1.2 基本要求 1

第2章传动方案拟定及说明 2

2.1 确定减速器的工作条件 2

2.2 拟定传动方案 2

2.3 确定已知条件 3

第3章齿轮的设计 4

3.1 高速级齿轮的设计 4

3.1.1 选择齿轮材料、确定许用应力 4

3.1.2 按接触强度设计计算中心距 5

3.1.3 确定基本参数，计算主要尺寸 5

3.1.4 校核弯曲强度： 6

3.2.1 选择齿轮材料、确定许用应力 7

3.2.3 确定基本参数，计算主要尺寸 8

3.2.4 校核弯曲强度： 9

3.2.5 齿轮几何尺寸计算绘制齿轮零件图。 10

第4章轴的设计 11

4.1 Ｉ轴（输入轴）的结构设计及其键的选取及校核 11

4.1.1 初定I轴的最小直径 11

4.1.2 轴上零件的定位、固定和装配 11

4.1.3 I轴的受力分析及弯矩、扭矩计算 13

4.1.4 弯矩、扭矩图 15

4.1.5 按弯、扭合成应力校核轴的强度 15

4.1.6 计算危险截面处轴的直径 16

4.1.7 校核轴承和计算寿命 16

4.1.8 键联接的强度校核 18

4.2 II轴（中间轴）的结构设计及其键的选取及校核 18

4.2.1 初定II轴的输入端直径 18

4.2.2 轴上零件的定位、固定和装配 19

4.2.3 II轴的受力分析及弯矩、扭矩计算 21

4.2.4 弯矩、扭矩图 23

4.2.5 按弯、扭合成应力校核轴的强度 24

4.2.6 计算危险截面处轴的直径 25

5.2.7 校核轴承和计算寿命 25

4.2.8 键联接的强度校核 26

4.3 III轴（输出轴）的结构设计及其键的选取及校核 28

4.3.1 初定III轴的输入端直径 28

4.3.2 轴上零件的定位、固定和装配 28

4.3.3 III轴的受力分析及弯矩、扭矩计算 30

4.3.5 按弯、扭合成应力校核轴的强度 33

4.3.6 计算危险截面处轴的直径 33

4.3.7 校核轴承和计算寿命 33

4.3.8 键联接的强度校核 35

第5章减速器箱体的结构设计 36

5.1 减速器的结构分配 36

5.1.1 保证机体有足够的刚度 36

5.1.2 机体结构有良好的工艺性。 36

5.1.3 对附件设计 36

5.2 减速器的润滑与密封 39

5.2.1 润滑方式的选择 39

5.2.2 密封方式的选择 39

5.2.3 润滑油的选择 39

总结 40

参考文献 41

附录 42

致谢 43

第1章绪论

减速器在各行各业十分广泛的使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍的存在着体积大、重量大或传动比大而机械效率过低等问题。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。

因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。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。目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，如能在纳米级领域内辅以纳米级的减速器，则应用前景更加远大。

1.1 本课题设计的主要内容

传动方案的拟定及说明电动机的选择；总传动比及分配各级的传动比、运动参数及动力参数及传动零件的设计计算；齿轮传动的设计计算、轴的设计计算；键联接的选择及校核计算；箱体结构尺寸、润滑与密封。

1.2 基本要求

设计内容尽量满足以下要求：

能够实现预定的使用要求预期的工作年限能保证正常运行;设计成本低、生产效率高、能源与材料消耗少，有利于减轻操作人员的劳动强度；保证零件正常可靠地工作，涉及良好的工艺结构等。

1.3 设计过程及设计方法

机械设计过程一般包括规划设计、方案设计、技术设计、施工设计和改进设计等几个阶段。

参考文献

[1] 李立,张祥兰.工程力学.中国劳动社会保障出版社，2006.

[2] 韩洪涛.机械加工设备与工装.高等教育出版社，2009.3.

[3] 吕烨,许德珠.机械工程材料.高等教育出版社，2008.6.

[4] 朱艳芳.机械设计基础.吉林大学出版社，2010，4.