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1、设计二级蜗杆锥齿轮减速器 摘 要 机械传动已经伴随人们走过了几千年的历史，无论是在生活还是生产方面，它都为人类的发展进程作出了巨大的贡献。如今，随着电子技术、信息技术的广泛应用，使机械传动也进入了一个新的发展阶段。机械传动系统在高速、高效、节能、环保以及小型化等方面有了明显的改进。现在，单纯的机械或电气传动似乎更多地加入了流体技术、智能控制技术部分，机械、电子、传感器技术、软件的合成已成为一种重要的趋势。 社会生活的各个角落，无不在享受着新技术发展所带来的便利，高科技越发达，相对的对机械行业的需求就越大。我国减速机制造企业更应该跟上时代，多元化地发展。目前国际上最先进的各种减速机加工及检测设备
2、，包括各种滚齿机、磨齿机、热处理炉、齿轮检测中心、三坐标测量仪等，均不同程度地使用了微电子技术和信息技术。国外的机械传动行业随着微电子技术、信息技术的发展也在进行着与之相应的多元化的改变。而我国的基础行业包括减速机行业则相对还很落后,基本上处于先进国家上世70、80年代的水平。优化人与环境的概念在现代的生产生活中越发受到重视，在工业领域，节能、低噪声、环保也是机械制造的发展趋势，机械传动行业应如何在材质的选择、结构的设计等诸多方面去突破以满足这些要求。效率低自然容易产生热量，耗费能源。而产品的大型化，则会对传动效率产生很大的影响，同时，材料的费用，包装的费用也会随之上升，增加成本。因此，而要改
3、善这一切，必须在加工精度、机械加工和热处理上有所改进。机械传动系统正日益基于标准或准标准的元件和系统，如何提高机械传动部件的标转化、提高配套件的互换性的同时，满足不同客户的具体要求以迫在眉睫。如今我在这设计二级蜗杆锥齿轮减速器仅供参考。关键词：二级蜗杆、锥齿轮、减速器目 录摘 要 1 第一章 绪论 4 1.1齿轮减速器的发展史 4 1.2二级蜗杆锥齿轮减速器的特点 51.3本课题的研究意义 5第二章 关于二级蜗杆锥齿轮减速器的设计 6 2.1设计内容 62.2设计思路 62.3设计步骤 7第三章 减速器传动零部件设计 8 3.1简述 83.2小锥齿轮设计 83.3锥齿轮轴设计 103.4蜗杆设
4、计 123.4.1蜗杆设计思路 123.4.2蜗杆设计成品 133.5蜗杆参数化模型 133.5.1设计思路 143.5.2设计步骤 143.6减速器传动机构子装配及中间轴设计 213.6.1简述 223.6.2减速器传动机构装配 223.6.3中间轴设计 233.7内圈零件库设计 24第四章 减速器整机装配及其他零部件设计 27 4.1说明 274.2箱体设计 274.3下箱体设计步骤 274.4上箱体、窥油孔盖设计 294.5箱体的装配 29第五章 物理模拟 31 5.1简述 315.2爆炸图配置文件 31参考文献 33 1. 致 谢 33 2. 附 件一 34 3. 附 件二 34 第一
5、章 绪论齿轮减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。 齿轮减速器是减速电机和大型减速机的结合。无须联轴器和适配器，结构紧凑。负载分布在行星齿轮上，因而承载能力比一般斜齿轮减速机高。满足小空间高扭矩输出的需要。 广泛应用于大型矿山，钢铁，化工，港口，环保等领域。与K、R系列组合能得到更大速比。 其特点：1、可靠的工业用齿轮传递元件； 2、可靠结构与多种输入相结合适应特殊的使用要求； 3、有高的传递功率的能力而结构紧凑，齿轮结构根据模块设计原理确定； 4、易于使用和维护，根据技术和工程情况配置和选择材料； 5、转矩范
6、围从36,0000Nm到1,200,000Nm1.1 齿轮减速器的发展史20世纪7080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。 自20世纪60年代以来，我国先后制订了JB113070圆柱齿轮减速器等一批通用减速器的标准，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。 20世纪60年代的减速器大多是参照苏联20世纪4050年代的技术制造的，后来虽有所发展，但限于当时的设计、工艺水平及装备条件，其总体水平与国际水平有较大差距。 改革开放以来，我国引进一批先进加工装备
7、，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低 速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从JB17960的89级提高到GB1009588的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在45级。部分减速器采用硬齿面后，体积和质量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。 我国自行设计制造的高速齿轮减（增）速器的功率已达42000kW ，齿轮圆周速度达150m/s以上。但是，我国大多数减速器的技术水平还不高，老产品不可能立即被取代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。 1.2
8、二级蜗杆锥齿轮减速器的特点节省空间，可靠耐用，承受过载能力高，功率可达200KW，能耗低，性能优越，减速效率高达95以上振动小，噪音低，刚性铸铁箱体，齿轮表面经高频热处理，经过精密加工，构成了斜齿轮，伞齿轮。1.3 本课题的研究意义国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。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
9、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。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。近十几年来,由于近代计算机技术与数控技术的发展，CAD/CAM技术被广泛的应用于机械设计与制造领域，使得机械加工精度，加工效率大大提高，从而推动了机械传动产品的多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致，美观化。第二章 关于二级蜗杆锥齿轮减速器的设计2.1 设计内容设计一个二级蜗杆锥齿轮减速器，传动比为i=80，高速级采用蜗杆涡轮传动，低速级采用普通圆锥齿轮传动，传动比分别为和。蜗杆轴向模数，直径系数，齿数；蜗
10、轮端面模数，齿数；锥齿轮模数，齿数、。减速器传动机构简图如图11-2所示。图11-2 减速器传动机构简图2.2 设计思路根据减速器传动机构简图及相关参数，设计二级蜗杆锥齿轮减速器的大致思路如下： 根据提供的参数及机构简图，设计蜗杆、蜗轮、大锥齿轮和小锥齿轮4个基本零件。蜗杆和高速轴设计成一体，转化为蜗杆轴传动。小锥齿轮与低速轴设计成一体，转化成锥齿轮轴设计。 圆锥滚子轴承设计，利用【系列零件设计表】命令，生成配置，创建圆锥滚子轴零件库，以便于灵活调用。 在装配体环境下，创建布局草图，采用自上而下的设计思路，装配蜗杆轴、蜗轮、大锥齿轮和锥齿轮轴4个基本零件，进而根据装配体情况修改已创建的零件。根
11、据装配结果，设计中间轴，完成减速器传动机构的三维装配体设计。最后进行干涉检验、运动仿真，验证机构设计的准确性。 根据减速器传功机构的三维装配体，采用自上而下的设计方法，设计减速器上、下箱体、端面、村套等其他零件，并利用【装配管理】，建立箱体零件的两个版本。利用【智能扣件】技术，添加紧固件，完成整机的装配。 对整机进行干涉检验、运动仿真，并生成装配体轴测剖视图、爆炸图配置文件。 生成零件和装配体工程图。2.3 设计步骤二级蜗杆锥齿轮减速器是由上箱体、下箱体、高速轴、中间轴部件、低速轴部件、圆锥滚子轴承、端面、村套及紧固件等其他零部件构成，其主要设计步骤如下：（1） 减速器零部件设计。（2） 整机
12、装配，利用【智能扣件】技术，添加紧固件，完成整机的装配。（3） 使用装配体，对整机进行干涉检验、运动仿真，并生成装配体轴测剖视图，爆炸图配置文件。（4） 生成零件和装配体工程图。第三章 减速器传动零部件设计3.1 简 述减速器零部件包括齿轮零件、圆锥滚子轴承、减速器传动机构子装配、箱体、端面、村套等相关零件。其中，减速器传动零件包括蜗杆、蜗轮和大、小锥齿轮、蜗杆、蜗轮。3.2 小锥齿轮设计1、 建立新零件，以“小锥齿轮.sldprt”名称保存，绘图单位为毫米。2、 打开插件GearTrax，输入小锥齿轮的设计参数如图1-1所示。图1-1 小锥齿轮参数表3、 设置好参数后，单击插件按钮完成锥齿轮的创建，创建完成后的小锥齿轮如图1-2所示。图1-2 锥齿轮创建结果4、选择锥齿轮面，绘制如图1-3所示的草图，利用【拉伸凸台】命令，创建如图1-4所示的实体。
