多减速器毕业设计

一：多级减速器的工作原理及结构组成工作原理：单级减速器就是一个主动椎齿轮（俗称角齿），和一个从动伞齿轮（俗称盆角齿），主动椎齿轮连接传动轴，顺时针旋转，从动伞齿轮贴在其右侧，啮合点向下转动，与车轮前进方向一致。

由于主动锥齿轮直径小，从动伞齿轮直径大，达到减速的功能。

双级减速器多了一个中间过渡齿轮，主动椎齿轮左侧与中间齿轮的伞齿部分啮合，伞齿轮同轴有一个小直径的直齿轮，直齿轮与从动齿轮啮合。

这样中间齿轮向后转，从动齿轮向前转动。

中间有两级减速过程。

双级减速由于使车桥体积增大，过去主要用在发动机功率偏低的车辆匹配上，现在主要用于低速高扭矩的工程机械方面。

在双级式主减速器中，若第二级减速在车轮附近进行，实际上构成两个车轮处的独立部件，则称为轮边减速器。

这样作的好处是可以减小半轴所传递的转矩，有利于减小半轴的尺寸和质量。

轮边减速器可以是行星齿轮式的，也可以由一对圆柱齿轮副构成。

当采用圆柱齿轮副进行轮边减速时可以通过调节两齿轮的相互位置，改变车轮轴线与半轴之间的上下位置关系。

这种车桥称为门式车桥，常用于对车桥高低位置有特殊要求的汽车。

按主减速器传动比档数分，可分为单速式和双速式两种。

目前，国产汽车基本都采用了传动比固定的单速式主减速器。

在双速式主减速器上，设有供选择的两个传动比，这种主减速器实际上又起到了副变速器的作用。

二结构组成1、齿轮、轴及轴承组合小齿轮与轴制成一体，称齿轮轴，这种结构用于齿轮直径与轴的直径相关不大的情况下，如果轴的直径为d，齿轮齿根圆的直径为df，则当df-d≤6～7mn时，应采用这种结构。

而当df-d＞6～7mn时，采用齿轮与轴分开为两个零件的结构，如低速轴与大齿轮。

此时齿轮与轴的周向固定平键联接，轴上零件利用轴肩、轴套和轴承盖作轴向固定。

两轴均采用了深沟球轴承。

这种组合，用于承受径向载荷和不大的轴向载荷的情况。

当轴向载荷较大时，应采用角接触球轴承、圆锥滚子轴承或深沟球轴承与推力轴承的组合结构。

轴承是利用齿轮旋转时溅起的稀油，进行润滑。

箱座中油池的润滑油，被旋转的齿轮溅起飞溅到箱盖的内壁上，沿内壁流到分箱面坡口后，通过导油槽流入轴承。

当浸油齿轮圆周速度υ≤2m/s时，应采用润滑脂润滑轴承，为避免可能溅起的稀油冲掉润滑脂，可采用挡油环将其分开。

为防止润滑油流失和外界灰尘进入箱内，在轴承端盖和外伸轴之间装有密封元件。

2、箱体箱体是减速器的重要组成部件。

它是传动零件的基座，应具有足够的强度和刚度。

箱体通常用灰铸铁制造，对于重载或有冲击载荷的减速器也可以采用铸钢箱体。

单体生产的减速器，为了简化工艺、降低成本，可采用钢板焊接的箱体。

灰铸铁具有很好的铸造性能和减振性能。

为了便于轴系部件的安装和拆卸，箱体制成沿轴心线水平剖分式。

上箱盖和下箱体用螺栓联接成一体。

轴承座的联接螺栓应尽量靠近轴承座孔，而轴承座旁的凸台，应具有足够的承托面，以便放置联接螺栓，并保证旋紧螺栓时需要的扳手空间。

为保证箱体具有足够的刚度，在轴承孔附近加支撑肋。

为保证减速器安置在基础上的稳定性并尽可能减少箱体底座平面的机械加工面积，箱体底座一般不采用完整的平面。

3、减速器附件为了保证减速器的正常工作，除了对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计给予足够的重视外，还应考虑到为减速器润滑油池注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位、吊装等辅助零件和部件的合理选择和设计。

1)检查孔为检查传动零件的啮合情况，并向箱内注入润滑油，应在箱体的适当位置设置检查孔。

检查孔设在上箱盖顶部能直接观察到齿轮啮合部位处。

平时，检查孔的盖板用螺钉固定在箱盖上。

2)通气器减速器工作时，箱体内温度升高，气体膨胀，压力增大，为使箱内热胀空气能自由排出，以保持箱内外压力平衡，不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件等其他缝隙渗漏，通常在箱体顶部装设通气器。

3)轴承盖为固定轴系部件的轴向位置并承受轴向载荷，轴承座孔两端用轴承盖封闭。

轴承盖有凸缘式和嵌入式两种。

利用六角螺栓固定在箱体上，外伸轴处的轴承盖是通孔，其中装有密封装置。

凸缘式轴承盖的优点是拆装、调整轴承方便，但和嵌入式轴承盖相比，零件数目较多，尺寸较大，外观不平整。

4)定位销为保证每次拆装箱盖时，仍保持轴承座孔制造加工时的精度，应在精加工轴承孔前，在箱盖与箱座的联接凸缘上配装定位销。

安置在箱体纵向两侧联接凸缘上，对称箱体应呈对称布置，以免错装。

5)油面指示器检查减速器内油池油面的高度，经常保持油池内有适量的油，一般在箱体便于观察、油面较稳定的部位，装设油面指示器。

6)放油螺塞换油时，排放污油和清洗剂，应在箱座底部，油池的最低位置处开设放油孔，平时用螺塞将放油孔堵住，放油螺塞和箱体接合面间应加防漏用的垫圈。

7)启箱螺钉为加强密封效果，通常在装配时于箱体剖分面上涂以水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖。

为此常在箱盖联接凸缘的适当位置，加工出～2个螺孔，旋入启箱用的圆柱端或平端的启箱螺钉。

旋动启箱螺钉便可将上箱盖顶起。

小型减速器也可不设启箱螺钉，启盖时用起子撬开箱盖，启箱螺钉的大小可同于凸缘联接螺栓。

基本分类1、减速器按用途可分为通用减速器和专用减速器两大类，两者的设计、制造和使用特点各不相同。

20世纪70-80年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。

其主要类型：齿轮减速器；蜗杆减速器；齿轮—蜗杆减速器；行星齿轮减速器。

2、一般的减速器有斜齿轮减速器(包括平行轴斜齿轮减速器、蜗轮减速器、锥齿轮减速器等等)、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、行星摩擦式机械无级变速机等等。

1)圆柱齿轮减速器单级、二级、二级以上二级。

布置形式：展开式、分流式、同轴式。

2)圆锥齿轮减速器用于输入轴和输出轴位置成相交的场合。

3)蜗杆减速器主要用于传动比i>10的场合，传动比较大时结构紧凑。

其缺点是效率低。

目前广泛应用阿基米德蜗杆减速器。

4)齿轮—蜗杆减速器若齿轮传动在高速级，则结构紧凑；若蜗杆传动在高速级，则效率较高。

5)行星齿轮减速器传动效率高，传动比范围广，传动功率12W~50000KW，体积和重量小。

3、常见减速器的种类1)蜗轮蜗杆减速器的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。

但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。

2)谐波减速器的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差。

输入转速不能太高。

3)行星减速器其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大。

但价格略贵。

减速器:简言之，一般机器的功率在设计并制造出来后，其额定功率就不在改变，这时，速度越大，则扭矩(或扭力)越小；速度越小，则扭力越大。

三. 设计步骤1.传动装置总体设计方案:1. 组成：传动装置由电机、减速器、工作机组成。

2. 特点：齿轮相对于轴承不对称分布，故沿轴向载荷分布不均匀，要求轴有较大的刚度。

3. 确定传动方案：考虑到电机转速高，传动功率大，将V带设置在高速级。

其传动方案如下：初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。

选择V 带传动和二级圆柱斜齿轮减速器（展开式）。

传动装置的总效率a η5423321ηηηηηη=a ＝0.96×398.0×295.0×0.97×0.96＝0.759；1η为V 带的效率,1η为第一对轴承的效率， 3η为第二对轴承的效率，4η为第三对轴承的效率，5η为每对齿轮啮合传动的效率（齿轮为7级精度，油脂润滑. 因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。

2.电动机的选择电动机所需工作功率为： P ＝P /η＝1900×1.3/1000×0.759＝3.25kW, 执行机构的曲柄转速为n ＝D π60v1000⨯=82.76r/min ，经查表按推荐的传动比合理范围，V 带传动的传动比i ＝2～4，二级圆柱斜齿轮减速器传动比i ＝8～40，则总传动比合理范围为i ＝16～160，电动机转速的可选范围为n ＝i ×n ＝（16～160）×82.76＝1324.16～13241.6r/min 。

综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比，选定型号为Y112M—4的三相异步电动机，额定功率为4.0额定电流8.8A，满载转速mn1440 r/min，同步转速1500r/min。

3.确定传动装置的总传动比和分配传动比（1）总传动比由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n，可得传动装置总传动比为ai＝n/n＝1440/82.76＝17.40（2）分配传动装置传动比ai＝i×i式中1,ii分别为带传动和减速器的传动比。

为使V 带传动外廓尺寸不致过大，初步取0i ＝2.3，则减速器传动比为i ＝0/i i a ＝17.40/2.3＝7.57根据各原则，查图得高速级传动比为1i ＝3.24，则2i ＝1/i i ＝2.334.计算传动装置的运动和动力参数（1） 各轴转速I n ＝0/i n m ＝1440/2.3＝626.09r/min Ⅱn ＝1/　Ⅰi n ＝626.09/3.24＝193.24r/min Ⅲn ＝ Ⅱn / 2i ＝193.24/2.33=82.93 r/minⅣn =Ⅲn =82.93 r/min（2） 各轴输入功率ⅠP ＝d p ×1η＝3.25×0.96＝3.12kWⅡP ＝Ⅰp ×η2×3η＝3.12×0.98×0.95＝2.90kW ⅢP ＝ⅡP ×η2×3η＝2.97×0.98×0.95＝2.70kWⅣP ＝ⅢP ×η2×η4=2.77×0.98×0.97＝2.57kW则各轴的输出功率：'ⅠP ＝ⅠP ×0.98=3.06 kW 'ⅡP ＝ⅡP ×0.98=2.84 kW 'ⅢP ＝ⅢP ×0.98=2.65kW 'ⅣP ＝ⅣP ×0.98=2.52 kW（3） 各轴输入转矩 1T =d T ×0i ×1η N·m 电动机轴的输出转矩d T =9550mdn P =9550×3.25/1440=21.55 N· 所以: ⅠT ＝d T ×0i ×1η =21.55×2.3×0.96=47.58 N·mⅡT ＝ⅠT ×1i ×1η×2η=47.58×3.24×0.98×0.95=143.53 N·mⅢT ＝ⅡT ×2i ×2η×3η=143.53×2.33×0.98×0.95=311.35N·m ⅣT =ⅢT ×3η×4η=311.35×0.95×0.97=286.91 N·m输出转矩：'ⅠT ＝ⅠT ×0.98=46.63 N·m'ⅡT ＝ⅡT ×0.98=140.66 N·m 'ⅢT ＝ⅢT ×0.98=305.12N·m 'ⅣT ＝ⅣT ×0.98=281.17 N·m运动和动力参数结果如下表5.设计Ｖ带和带轮⑴ 确定计算功率查课本178P 表9-9得：2.1=A K8.442.1=⨯=⨯=P k P A ca ,式中为工作情况系数， p 为传递的额定功率,既电机的额定功率. ⑵ 选择带型号根据8.4=ca P ，3.1=A k ,查课本152P 表8-8和153P 表8-9选用带型为A 型带． ⑶ 选取带轮基准直径21,d d d d查课本145P 表8-3和153P 表8-7得小带轮基准直径mm d d 901=，则大带轮基准直径mm d i d d d 207903.2102=⨯=⨯=,式中ξ为带传动的滑动率，通常取（1%～2%），查课本153P 表8-7后取mm d d 2242=。