实验用的减速器的设计(齿轮传动)

摘要：减速器是由封闭在刚性壳内所有齿轮的传动组成的一独立完整的机构。通过此次设计可以初步掌握一般简单机械的完整设计及了解构成减速器的通用零部件。
齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力，目前齿轮传动装置正逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮传动具有传动平稳可靠，传动效率高（一般可以达到94%以上，精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%），传递功率范围广（可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动）速度范围广（齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高，转速可以从1r/min到20000r/min或更高），结构紧凑，维护方便等优点。因此，它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用，本课题就是齿轮传动的一个典型应用。
因为齿轮传动能够满足减震器实验台对传动的高度要求，因此，本设计采用齿轮传动。
关键词：减速器  零部件  齿轮传动  机械传动

减速器的主要型式及其特性
减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮—蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，这时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。
减速器类型很多，按传动级数主要分为：单级、二级、多级；按传动件类型又可分为：齿轮、蜗杆、齿轮-蜗杆、蜗杆-齿轮等。

传动方案选择
传动装置总体设计的目的是确定传动方案、选定电机型号、合理分配传动比以及计算传动装置的运动和动力参数，为计算各级传动件准备条件。由于我们的实验的要求较高，电机输入的最高转速较大，为了减少成本，降低对电机的要求，同时能够满足减震器试验台的正常工作，我们对减震器采用这样的方案:变频电机通过带轮的传递，到达第一对啮合齿轮，为了让减速器具有变速功能，我们使第二对啮合齿轮为双联齿轮，最后由输出轴传递给偏心轮机构。因为本试验属于多功能测试，包括了静特性试验、疲劳试示功试验、耐久试验。所以对整个传递要求较高。所以第一、二根轴;两端采用角接触球轴承，第三根轴采用一头用角接触球轴承另一头采用普通调心球轴承。
注意点是使用这个传动方案应保证工作可靠，并且结构简单、尺寸紧凑、加工方便、成本低廉、 传动效率高和使用维护便利。

减速器设计
二级圆柱齿轮减速器传动比一般为8～40，用斜齿、直齿或人字齿，结构简单，应用广泛。展开式由于齿轮相对于轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大刚度；分流式则齿轮相对于轴承对称布置，常用于较大功率、变载荷场合。同轴式减速器，长度方向尺寸较小，但轴向尺寸较大，中间轴较长，刚度较差。两级大齿轮直径接近有利于浸油润滑，轴线可以水平、上下或铅垂布置.

本设计是相对于实验用的减速器的设计，所以对于它的减速级数要求就要多点，他的作用主要是让使用者了解一般减速器的基本原理和主要结构，所以在设计过程中要想到这些，对于本次设计本人还是比较满意的，比如在减速器高速轴和低速轴之间的传动，齿轮间啮合等。

目 录

第一章  减速器概述……………………………………………………………………………1
1.1 减速器的主要型式及其特性……………………………………………………………1
1.2 减速器结构………………………………………………………………………………2
1.3  减速器润滑 ……………………………………………………………………………3
第二张  减速箱原始数据及传动方案的选择 …………………………………………………5
2.1原始数据 …………………………………………………………………………………5
2.2传动方案选择 ……………………………………………………………………………5
第三章  电动机的选择计算 ……………………………………………………………………8
3.1 电动机选择步骤 …………………………………………………………………………8
3.1.1  型号的选择 ………………………………………………………………………8
3.1.2  功率的选择 ………………………………………………………………………8
3.1.3  转速的选择 ………………………………………………………………………9
3.2 电动机型号的确定………………………………………………………………………9
第四章  轴的设计 ……………………………………………………………………………11
4.1 轴的分类 ………………………………………………………………………………11
4.2 轴的材料…………………………………………………………………………………11
4.3 轴的结构设计……………………………………………………………………………12
4.4 轴的设计计算……………………………………………………………………………13
4.4.1 按扭转强度计算…………………………………………………………………13
4.4.2 按弯扭合成强度计算……………………………………………………………14
4.4.3 轴的刚度计算概念………………………………………………………………14
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4.4.4 轴的设计步骤……………………………………………………………………15
4.5 各轴的计算 ……………………………………………………………………………15
4.5.1高速轴计算………………………………………………………………………15
4.5.2中间轴设计………………………………………………………………………17
4.5.3低速轴设计………………………………………………………………………21
4.6 轴的设计与校核 ………………………………………………………………………23
4.6.1高速轴设计………………………………………………………………………23
4.6.2中间轴设计………………………………………………………………………24
4.6.3低速轴设计………………………………………………………………………24
4.6.4高速轴的校核……………………………………………………………………24
第五章  联轴器的选择…………………………………………………………………………26
5.1 联轴器的功用……………………………………………………………………………26
5.2 联轴器的类型特点………………………………………………………………………26
5.3 联轴器的选用……………………………………………………………………………26
5.4 联轴器材料………………………………………………………………………………27
第六章  圆柱齿轮传动设计……………………………………………………………………29
6.1 齿轮传动特点与分类……………………………………………………………………29
6.2 齿轮传动的主要参数与基本要求………………………………………………………29
6.2.1 主要参数…………………………………………………………………………29
6.2.2 精度等级的选择…………………………………………………………………30
6.2.3 齿轮传动的失效形式……………………………………………………………30
6.3 齿轮参数计算 …………………………………………………………………………31
第七章  轴承的设计及校核……………………………………………………………………40
7.1 轴承种类的选择…………………………………………………………………………40
7.2  深沟球轴承结构………………………………………………………………………40
7.3  轴承计算………………………………………………………………………………41
第八章  箱体设计 ……………………………………………………………………………43
第九章  设计结论 ……………………………………………………………………………44
第使章  设计小结 ……………………………………………………………………………45
第十一章. 参考文献 …………………………………………………………………………46
 致谢 ………………………………………………………………………………………47