三级减速器的设计

设计题目：三级减速器的设计

专题（论文）题目：

摘要

减速器是一种由封闭在箱体内的齿轮，蜗杆蜗轮等传动零件组成的传动装置，装在原动机和工作机之间用来改变轴的转速与转矩，以适应工作机需要。减速器结构紧凑，传动效率高，使用维护方便，因而在工业中应用广泛。

减速器的结构随其类型和要求的不同而异，一般由齿轮，轴，轴承，箱体和附件等组成。对于即将毕业的学生来说，本次设计的最大成果就是：综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理、计算机应用基础以及工艺、夹具等基础理论、工程技术和生产实践知识。掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施，并与生产实习相结合，培养分析和解决一般工程实际问题的能力，具备了机械传动装置、简单机械的设计和制造的能力，还煅练了学生自觉学习软件的能力。

关键词：减速器,设计,制造

目录

摘要 (1)

第1章绪论 (5)

1.1 减速器的发展现状 (5)

1.1.1 我国减速器的发展现状 (5)

1.1.2 国外减速器的发展现状 (5)

1.2 减速器的发展趋势 (6)

1.3 本文研究对象及意义 (7)

1.3.1 本文研究对象 (7)

第2章传动装置总体设计 (9)

2.1 设计任务 (9)

2.1.1 设计任务和要求 (9)

2.1.2 原始数据 (9)

2.2 确定传动方案 (9)

2.3 选择电动机和传动比的分配 (9)

2.3.1 确定电动机功率 (10)

2.3.2 分配各级传动比 (10)

2.4 传动系统的运动和动力参数计算 (10)

2.4.1 各轴的转速 (10)

2.4.2 各轴输入转矩 (11)

第3章齿轮设计计算 (13)

3.1 高速轴齿轮的设计 (13)

3.1.1 主要参数 (13)

3.1.2 按齿根弯曲疲劳强度设计 (13)

3.1.3 校核齿面接触疲劳强度 (15)

3.2 第二级传动齿轮设计 (16)

3.2.1 主要参数 (16)

3.2.2 按齿根弯曲疲劳强度设计 (16)

3.3 第三级传动齿轮设计 (20)

3.3.1 主要参数 (20)

3.3.2 按齿根弯曲疲劳强度设计 (20)

3.3.3 校核齿面接触疲劳强度 (22)

第4章轴的设计 (24)

4.1 Ⅰ轴的设计 (24)

4.2 Ⅱ轴的设计 (27)

4.3 Ⅲ轴的设计 (31)

4.4 Ⅳ轴的设计 (34)

第5章滚动轴承的校核 (38)

5.1 Ⅰ轴承校核 (38)

5.2 Ⅱ轴承校核 (38)

5.3 Ⅲ轴承校核 (38)

5.4 Ⅳ轴承校核 (39)

第6章箱体的设计计算 (40)

第7章齿轮传动介绍和减速器工艺 (41)

7.1 齿轮传动特点 (41)

7.2 影响齿轮寿命的因素 (41)

第8章减速器润滑方式及润滑剂的选择 (43)

8.1 减速器的润滑方式 (43)

8.2润滑剂的选取 (44)

8.3润滑油的选取 (45)

第9章运用计算机辅助设计软件展现减速机三维图 (47)

结论 (50)

致谢 (51)

参考文献 (52)

第1章绪论

1.1 减速器的发展现状

1.1.1 我国减速器的发展现状

减速机在我国的发展已有近40年的历史，广泛应用于国民经济及国防工业的各个领域。产品已从最初单一的摆线减速机，发展到现在五大类产品，即摆线减速机、无级变速器、齿轮减速机、蜗轮蜗杆减速机、电动滚筒。据初步统计，减速机用量比较大的行业主要有：电力机械、冶金机械、环保机械、电子电器、筑路机械、化工机械、食品机械、轻工机械、矿山机械、输送机械、建筑机械、建材机械、水泥机械、橡胶机械、水利机械、石油机械等，这些行业使用减速机产品的数量已占全国各行业使用减速机总数的60%～70%。

“十五”期间，由于国家采取了积极的财政政策，拉动了内需，固定资产投资力度加大，各行业的发展驶入了快车道。特别是基础建设的投资，使冶金、电力、建筑机械、建筑材料、能源等加快了发展，因此，对减速机的需求也逐步扩大。预计“十一五”期间，随着国家对机械制造业的重视，重大装备国产化进程的加快以及城市改造、场馆建设等工程项目的开工，减速机的市场前景看好，整个行业仍将保持快速发展态势，尤其是齿轮减速机的增长将会大幅度提高，这与进口设备大多配套采用齿轮减速机有关。因此，业内专家希望企业抓紧开发制造齿轮减速机，尤其是大型硬齿面减速机及中、小功率减速机，以满足市场的需求。

从行业内企业发展情况来看，近年来，江苏省、浙江省的民营企业发展速度很快，已经成为行业中的一支生力军。此外，山东省淄博地区的减速机厂家也很多。一些发展速度较快的民营企业，在完成了原始积累后，不断发展壮大。他们紧跟市场变化，及时调整产品结构，对产品质量的要求也在不断提高。为了增强竞争力，他们加大购置检测设备、实验设备以及扩大厂房的资金投入，加工能力及技术水平提高很快，同时还重视人才的培养与引进，企业已开始向规范化、标准化方向发展。

1.1.2 国外减速器的发展现状

眼前国外工程机械紧要配套件大多半都出产历史久远，技艺成熟、供应富余，出产集中度高，品牌效应突出。配套件的开展随主机的开展而开展，同时配套件自身的开展反过来又推进主机的开展。眼前国外工程机械配套件的开展形势好过主机的开展形势。

在流体产物范畴内，眼前世界上最大的流体产物缔造企业，美国的派克公司，成立于1918年，也有近100年历史，能够提供种类齐全的、高技艺程度的液压件、密封件及一切的液压附件。

眼前世界上最大的用于静液压体系的变量液压元件缔造企业，德国的博士――力士乐公司，已有200多年的历史，从1953年开端一切缔造液压元件，也有50年以上历史。其最具特征的产物是用于静液压传动的变量体系液压元件，不管是斜盘式或斜轴式，闭式或开式体系液压元件种类都十分齐全，能为各种需求静液压体系元件的工程机械配件。

还有世界上最大的传动部件缔造企业，德国的ZF公司，成立于1915年，也有近100

年历史，能为各种工程机械提供种类齐全的传动部件。在电气配套件方面，世界最大的德国西门子电气公司，以及日本的东芝公司、川崎公司、德国的博士公司等，都有50年以上，以至100年以上的久远历史，能满足工程机械各种高技艺程度的电气体系和电气元件的请求。

1.2 减速器的发展趋势

减速机发展趋势如下：

高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高4倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。

积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。

型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。

促使减速器水平提高的主要因素有：

理论知识的日趋完善，更接近实际（如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等）。

采用好的材料，普遍采用各种优质合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高。

结构设计更合理。加工精度提高到ISO5－6级。轴承质量和寿命提高，润滑油质量提高。

自20世纪60年代以来，我国先后制订了JB1130－70《圆柱齿轮减速器》等一批通用减速器的标淮，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。目前，全国生产减速器的企业有数百家，年产通用减速器25万台左右，对发展我国的机械产品作出了贡献。