双输入单输出减速器设计说明书

摘要 (2)ABSTRACT (3)第1章绪论 (4)1.1 锥齿轮传动 (4)1.2 行星齿轮传动简介 (4)1.2.1 谐波齿轮传动 (4)1.2.2 渐开线少齿差齿轮传动 (6)1.2.3 摆线针轮传动 (10)1.3蜗轮蜗杆传动 (11)1.4双输入单输出的小型减速器简介 (11)第2章首级工作装置的设计计算 (12)2.1设计任务 (12)2.2 传动比的分配 (12)2.3 锥齿轮传动的计算 (12)2.3.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 (12)2.3.2 按齿面接触疲劳强度设计 (13)2.4 轴的设计计算 (16)2.5 轴承的校核： (19)第3章行星齿轮减速机构的设计 (22)3.1 行星减速部分的计算 (22)3.1.1 行星齿轮减速装置运动学部分的计算 (22)3.1.2 齿轮强度的校核 (23)3.1.2.1 初步计算 (23)3.2 蜗轮蜗杆部分的设计计算 (27)参考文献 (29)致谢 (30)摘要在大减速比的减速器中，我们往往采用的是多级减速，或者直接采用谐波齿轮、少齿差齿轮传动或者摆线针轮减速，但是谐波减速器价格高，承载能力一般，而少齿差和摆线针轮减速器多用在低速重载的场合。

在一般的输入功率相对较低，输入转速较高的场合，一般采用级联减速的方式，本次毕业设计所设计的双输入单输出减速器采用级联减速方式，一级采用锥齿轮减速，二级三级采用行星减速，手动输入部分采用涡轮蜗杆减速，可以方便的实现减速器的自锁功能。

该减速器具有结构简单，成本低，减速比大的优点，适用范围广。

【关键字】减速器，行星传动，蜗轮蜗杆减速ABSTRACTIn the reducer of the large reduction ratio,We often use the multilevel reduction,or directly use of harmonic gear,or small teeth difference cycloid gearing .But the harmonic reducer is so expensive ,bearing capacity is less, less differential gear and cycloid reducer is offen used in low speed and heavy load.When the input power is generally relatively low and high speed situation, we use the cascade speed way,double input of the graduation design,the design of the single output reducer using cascade deceleration mode,a stage with bevel gear reducer,two grade three class uses planetary reducer,manual input part of the worm gear,can realize self-locking decelerator convenient. The speed reducer has the advantages of simple structure,low cost,large reduction ratio advantages,wide range of application.Keywords:Reducer, planetary gear, worm gear reducer第1章绪论减速器是原动机和工作计划之间独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩以满足各种工作机械的需要。

在原动和工作机之间用来提高转速的独立的闭式传动装置成为增速器。

减速器的种类很多，按照传动形式不同可分为齿轮减速器，蜗轮蜗杆减速器和行星减速器;按照传动的布置形式又可分为展开式，分流式和同轴式减速器。

在本次毕业设计中所做的减速器为锥齿轮传动和蜗轮蜗杆传动组合形成的减速器。

现分别将它们传动的特点介绍如下。

1.1 锥齿轮传动圆锥齿轮传动是用来传递量相交轴之间的运动和动力的，轴交角可根据传动需要来确定，一般采用90度，圆锥齿轮的轮齿分布在一个圆锥上，这是其区别于圆柱齿轮的主要所在。

由此，圆柱齿轮里的有关圆柱部分全部变为了圆锥，如分度圆锥，节圆锥，基圆锥，齿顶圆等。

圆锥齿轮的轮齿有直齿、斜齿和曲线齿等多种类型。

直齿圆锥齿轮的设计，制造和安装均较为简单，故在一般机械传动中得到了广泛的应用。

另外锥齿轮在承载能力上具有承载能力强，寿命长，耐腐蚀和磨损等优点。

结合上面的介绍，我们在双输入单输出减速器中的第一级齿轮传动中，采用锥齿轮传动。

1.2 行星齿轮传动简介一般情况下，圆柱齿轮传动为了避免齿轮体积相差过大，传动比一般要小于8.常取值在1.1-3之间，圆锥齿轮传动一般也是要小于8.常取1-3之间，而根据设计要求，我们的双输入单输出减速器传动比要在60左右，所以我们必须要靠滤大的减速比的减速方式，比如说：谐波齿轮传动，少齿差齿轮传动，摆线针轮传动和多级齿轮传动，现将各种传动形式分述如下，并选择出我们需要的传动方式。

1.2.1 谐波齿轮传动五十年代，随着空间科学、航天技术的发展，航天飞行器控制系统的机构和仪表设备对机械传动提出了新的要求，如：传动比大、体积小、重量轻、传动精度高、回差小等。

对于上述要求，新出现的谐波传动满足了这种要求，它是在薄壳弹性变形的基础上发展起来的一种传动技术。

所谓谐波传动是一种靠中间柔性构件弹性变形来实现运动和动力传动的装置的总称。

在谐波传动出现后短短的几十年中，世界各工业比较发达的国家都集中了一批研究力量，致力于这类新型传动的研制，几乎对该类传动的整个领域中的全部问题均进行了程度不同的研究。

当然，由于谐波传动本身所涉及问题的复杂性和广泛性，因而有不少问题目前尚未作最后定论。

谐波齿轮传动系统有三个基本构件组成，如图1-1所示：刚轮1，柔轮2和波发生器3。

谐波齿轮传动的原理就是在柔性齿轮构件中，通过波发生器的作用，产生一个移动变形波，并与刚轮齿相啮合，从而达到传动目的。

图1-1 谐波齿轮简图其优缺点分列如下：优点：1)结构简单，体积小，重量轻。

(2)传动比范围大50~300, 3000~60000(3)同时啮合的齿数多30%,正是由于同时啮合齿数多这一独特的优点，使谐波传动的精度高，齿的承载能力大，进而实现大速比、小体积(4)承载能力大(5)运动精度高(6)运动平稳，无冲击，噪声小(7)齿侧间隙可以调整(8)齿面磨损小而均匀，传动效率高(9)同轴性好(10)可实现向密闭空间传递运动及动力缺点:(1)柔轮周期性变形，易于疲劳损坏(2)柔轮和波发生器的制造难度较大(3)传动比的下限值高，齿数不能太少(4)起动力矩大，且速比越小越严重；(5)谐波齿轮传动没有中间轴，因而不能获得中间速度(6)如果结构参数选择不当或结构时机不良，发热过大，降低传动承载能力由于谐波传动具有其他传动无法比拟的诸多独特优点，近几十年来，它已被迅速推广到能源、通讯、机床、仪器仪表、机器人、汽车、造船、纺织、冶金、常规武器、精密光学设备、印刷机构以及医疗器械等领域，并获得了广泛的应用。

国内外的应用实践表明，无论是作为高灵敏度随动系统的精密谐波传动，还是作为传递大转矩的动力谐波传动，都表现出了良好的性能；作为空间传动装置和用于操纵高温、高压管路以及在有原子辐射或其它有害介质条件下工作的机构，更是显示出一些其他传动装置难以比拟的优越性。

1.2.2 渐开线少齿差齿轮传动渐开线少齿差齿轮传动包涵一下两种形式：1.2.2.1 N型少齿差行星传动通常采用输出机构，把行星轮的回转运动传递给低速轴。

其转臂有但偏心和双偏心两种。

其常用的输出机构有五种类型，即销孔式、浮动盘式、滑块式、零齿差式和双曲柄式。

其中以销孔式应用最多，如图1-1。

图1-2 销孔式N型减速器浮动盘N型但偏心如图1-3。

图1-3双偏心浮动盘式如图1-4。

图1-4 浮动盘式输出机构立体图如1-5。

图1-5图1-4是浮动盘输出机构的传动示意李立体图，在行星轮1上装有两个固定销（销上套有销套）、在输出轴5左端椭圆盘4上装有两个固定销（销上也套有销套）分别嵌入浮动盘3上相隔90 的4个槽中，槽的中线互相垂直，并通过浮动盘的中心。

利用销套把华东摩擦改为滚动摩擦，使摩擦损失减小，以便提高输出机构的效率。

此外，为了减少浮动盘的质量，吧浮动盘的四角去掉，这样可使离心力减小。

浮动盘式输出机构的特点：结构简单，装配方便，摩擦损失少，承载能力较大。

1.2.2.2NN型少齿差行星减速器NN型少齿差行星传动一般是由齿数差及模数均相同而齿数不同的两对内齿轮副组成。

行星轮是双联齿轮，其第二对齿轮中的一个齿轮的轴是低速轴。

图1-6如图1-6所示,四个主要组成部分：1.转臂输入轴1上做一个偏心轴颈，以构成转臂。

为了达到平衡，在偏心轴颈的两侧装有平衡块2.2.行星轮行星齿轮4和7相联结，安装在偏心轴颈上；为了减少摩擦，在行星齿轮与偏心轴颈间装有两个转臂轴承3.3.固定的内齿轮内齿轮5与机座6联接在一起，固定不动。

4．内齿轮输出内齿轮8与输出轴制成一整体，输出运动。

传动原理见图如图1-4所示，原理简述如下：当电动机带动偏心轴1转动时，由于内齿轮5与机壳6固定不动，迫使行星轮4绕内齿轮5做行星运动（既公转又自传）。

但由于行星齿轮与内齿轮的齿数差很小，所以行星齿轮绕偏心轴1中心作反向低速运动。

行星轮7与输出轴上的内齿轮8作行星运动，传出运动达到减速目的。

其优缺点如下所示：渐开线少齿差行星齿轮减速器具有以下优点：（1）结构紧凑、体积小、重量轻。

由于采用内啮合行星传动，所以结构紧凑；当传动比相等时，与同功率的普通圆柱齿轮减速器相比，体积和重量均可减少1/3～2/3。

（2）传动比范围大N型一级减速器的传动比为10～100以上，二级串联的减速器，传动比可达10000以上；三级串联的减速器，传动比可达百万以上。

NN型一级减速器的传动比为100～1000以上。

（3）效率高N型一级减速器的传动比为10～100时，效率为80%~94%;NN 型当传动比为10～200时，效率为70～93%。

效率随着传动比的增加而降低。

（4）运转平稳、噪音小、承载能力大由于内啮合传动，两啮合齿轮一为凹齿，一为凸齿，两齿顶曲率中心在同一方向。

曲率半径接近相等，因此接触面积大，使齿轮的接触强度大为提高，又采用短齿制，轮齿的弯曲强度也提高了。

此外，少齿差传动时，不是一对轮齿啮合，而是3～9对轮齿同时接触受力，所以运转平稳，噪音小，并且在相同的模数的情况下，其传递力矩臂比普通圆周齿轮减速器大。