蜗轮蜗杆减速器的设计毕业设计

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1、一、课题的目的及研究意义蜗杆传动主要由蜗轮和蜗杆构成，用于俩交错轴之间传递运动和载荷， 通常作为减速装置传递中、小功率。与齿轮传动相比，蜗杆传动具有传动比 大而结构紧凑（在一般动力传动中传动比i=1080,在分度机构中传动比i 可达1000），运转平稳，噪声小，且不需要其他辅助机构即能获得反行程 自锁等优点。但传动的传动效率低，制造成本高（为了提高减磨性和耐磨性， 蜗轮齿圈往往要用价格昂贵的铜合金制造）等不利的因素是当前蜗杆传动继 续研究和解决的问题。如今，国内的减速器多以齿轮、蜗轮蜗杆传动为主， 但普遍存在着功率与重量比小或传动比大而机械效率过低的问题，另外材料 的品质和工艺水平还有许多弱点

2、，特别是大型的减速器问题更为突出，使用 寿命不长。国外的减速器，以德国、丹麦和1.2国内外研究现状日本处于 领先地位，特别在材料和制造工艺方面占优势，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。 当今减速器向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的 方向发展。而本文以Pro/E为平台的蜗轮蜗杆减速器设计，不仅实现了三维 参数化造型，而且实现了蜗轮蜗杆传动机构的运动仿真，保证了造型的准确 性，同时造型速度快，避免了取点造型的复杂过程，完成的三维实体零件模 型是进行后期的有限元分析、机构仿真和数控分析的必要条件，实现机构运 动仿真的前

3、提下，更进一步通过测试其运动学、动力学性能指标、实现机构 参数化优化。齿轮减速器是一种广泛用于国防、宇航、交我国从20世纪60年代初开 始，由第一机械工业部机械科学研究院开展平面蜗轮的研究工作，1964年 合作研制成中心距为的平面蜗轮副，用于30t的转炉中。目前我国已经成功 研制成功中心距为1200mm和700mm的平540mm面包络环面蜗杆传动装置， 而且利用计算机对蜗杆副齿形进行优化设计选择，用机械CAD对蜗杆副、减 速器及蜗轮滚刀进行辅助设计，用环面蜗杆专用机床及独特的工艺路线，对 蜗杆及蜗轮滚刀进行与其成型原理完全一致的加工，不需任何的修形。通、建筑、冶金、建材、矿山等领域的重要装备,

4、20世纪80年代以来， 世界齿轮减速引人注目的是硬齿面技术、功率分支技术和模块化设计技术。 硬齿面技术就是采用优质合金刚锻件、器技术有了很大的发展，产品的发展 总趋势是小型化、高速化、低噪声、和高可靠性，技术发展中最渗碳淬火磨 齿的硬齿面齿轮，磨齿精度不低于IS01328-1975的6级，综合承载能力为 中硬齿面调质齿轮的35倍。一个中等规格的硬齿面减速器的重量仅为中 硬齿面减速器的1/3左右，且噪声低、效率高、可靠性高。其传动的速度和 功率范围很大，传动效率高，一对齿轮可达到9899%，互换性好装配和维 修较为方便，可进行变位切削及各种修形、修缘，从而提高传动质量，在给 齿类轮在应用广泛。二

5、、本课题的主要研究内容(1) 蜗轮蜗杆减速器的总体设计(2) 减速器电动机型号的选择(3) 蜗轮蜗杆的选择(4) 轴以及滚动轴承的计算(5) 键以及联轴器的选择二、进度计划2014-11-3至2014-11-21领取毕业设计指导任务书并完成开题报告2014- 12-1至2015-1-9搜集资料，撰写论文，将毕业设计初稿交指导老师审阅2015- 1-9至2015-4-30将毕业设计论文初稿交指导教师,指导老师写指导教师评语2015-4-30至2015-5-22将毕业设计第三稿交指导教师审阅，定稿2015- 6-1至2015-6-5将毕业设计论文定稿交指导老师写指导老师评语2015- 6-6至20

6、15-6-8将毕业设计论文定稿交评阅老师写评阅老师评语2015-6-9 毕业设计预答辩2015-6-12毕业设计答辩2015-6-14毕业设计二次答辩四、参考资料1 濮良贵、纪名刚.机械设计（第八版）.北京：高等教育出版社，2006. 52 陆玉.机械设计课程设计（第4版）.北京：机械工业出版社，2006. 12.3 张龙.机械设计课程设计手册（第一版）.北京：国防工业出版社,2006. 54 徐鄢主编.机械设计手册第二版.上海：机械工业出版社,1992.5 刘鸿文主编.材料力学第四版.高等教育出版社，2004.6 张冶，洪雪.Pro/ENGINEER野火版3. 0范例导航.清华大学出版社，2

7、0067 甘永立.几何量公差与检测.上海科学技术出版社，20068 杨德兴.工程图学与计算机绘图.北京航空航天大学出版社,2004导师意见：导师签名：年月日教研室审批意见：教研室主任签名：年月日系毕业设计（论文）工作指导委员会审批意见：系主任签名：年月日摘要通过对减速器的简单了解，开始学习设计齿轮减速器，尝试设计增强 感性认知和对社会的适应能力，及进一步巩固已学过的理论知识，提高综 合运用所学知识发现问题、解决问题，以求把理论和实践结合一起，为以 后的工作和更好的学习积累经验。 学习如何进行机械设计，了解机械 传动装置的原理及参数搭配。学习运用多种工具，比如CAD等，直观的呈现 在平面图上。通

8、过对圆柱齿轮减速器的设计，对齿轮减速器有个简单的了 解与认知。齿轮减速器是机械传动装置中不可缺少的一部分。机械传动装 置在不断的使用过程中，会不同程度的磨损，因此要经常对机械予以维护 和保养，延长其使用寿命，高效化的运行，提高生产的效率，降低生产的 成本，获得最大的使用效率。关键词：机械传动装置；齿轮减速器；设计原理与参数配置AbstractThrough the simple understanding of the speed reducer, started learning design of gear reducer, attempt to design enhance the pe

9、rceptual cognition and ability to adapt to society, and further consolidate the learned theory knowledge, to improve the integrated use of knowledge discovery and solve problems, in order to combine theory and practice together, for the later work and better learning experience. Learn how to do mech

10、anical design, to understand the principle of mechanical transmission device and parameter collocation. Study using a variety of tools, such as CAD, intuitive present on the floor plan. Through the design of cylindrical gear reducer, gear reducer is a simple understanding and cognition. Gear reducer

11、 is an indispensable part of in mechanical transmission device. Mechanical transmission device in use process, will be different degree of wear and tear, so often to mechanical maintenance and maintenance, prolong the service life and highly effective operation, improve production efficiency, reduce

12、 the cost of production, achieve maximum efficiency.Keywords:mechanical transmission gear; gear reducer; the design principle and parameter configuration.目录摘要错误!未定义书签。AbstractI错误!未定义书签。第一章 绪论 1第一节 齿轮减速器的发展史 1第二节 产品的概述 1第二章 减速器的总体设计 2第一节 传动装置的总体设计 2第二节 电动机选择 3第三节 选择传动比 3第三章 各轴的参数 4第一节 各轴的转速 4第二节 各轴的输

13、入功率 4第三节 各轴的输出功率 5第四节 各轴的输入转矩 5第五节 各轴的输出转矩 5第六节 各轴的运动参数表 6第四章 蜗轮蜗杆的选择 6第一节 选择蜗轮蜗杆的传动类型 6第二节 选择材料 6第三节 按计齿面接触疲劳强度计算进行设 7第四节 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 8第五节 校核齿根弯曲疲劳强度 9第六节 精度等级公差和表面粗糙度的确定 9第五章 轴的设计计算 9第一节 蜗杆轴错误!未定义书签。第二节 蜗轮轴 13第六章 滚动轴承的选择 16第一节 蜗杆轴上的轴承的选择和寿命计算 16第二节 蜗杆轴上轴承的选择计算 17第七章 键连接的选择 17第一节 输入轴与电动机轴采用平键连接

14、 17第二节 输出轴与联轴器连接采用平键连接 17第三节 输出轴与蜗轮连接用平键连接 1818第八章 联轴器的选择计算第一节 与电机输出轴的配合的联轴器 18第二节 与二级齿轮降速齿轮轴配合的联轴器 19第九章 参考文献 20第十章 后记2.1第一章 绪论第一节 齿轮减速器的发展史在 20 世纪，齿轮减速机在世界上取得了很大的发展，这与新技术革命 的发展有着密切的联系。自20世纪，我国修订了一大批减速器配套的零件，如JB1130 70圆 柱齿轮减速器，除了厂家自制的主机以外，还形成了一批减速器零件专业 生产厂家。目前，全国共有数百生产减速机厂家，每年大约生产25 万台通 用减速器，这些生产厂家

15、对我国机械产品的发展做出了很大贡献。以前我 国的减速器大部分都是借鉴苏联 20 世纪 4050 年代的产品来生产的，虽 然在后来有所改进，但在当时的工艺水平和装备条件差的情况下，其总体 水平与国际水平还有着很大差距。自改革开放以来，我国引进了一批比较先进的减速器加工设备，并引 进，消化和吸收国外先进的科研技术，逐渐掌握了一些设计和制造各种低， 高速重载齿轮技术。齿轮的精密机械加工和热处理已经取得了很大的进步， 齿轮的制造精度从JB179 60(8 9)级到GB10095 88(6)级，而且高速齿 轮的制造精度在(45)级。在减速器的齿轮采用硬齿面之后，质量和体积 明显减变小了，效率，寿命，承载能力都有了很大的提高，这对节能和提 高主机的整体水平起到了显著推动作用。我国自己设计的高速齿轮最高功 率达到了 42000kW,圆周速度达到了 150m/s以上。但是，我国减速器总体 技术水平还不是很高，老产品更是不可能立即被新产品替代，新老产品会 经过相当长一段时间的并存。第二节 产品的概述箱体在蜗轮蜗杆减速器起到支撑和连接的作用，它可以把设计出的每 个零部件连接起来，并支撑传动轴转动，以确保各传动零部件的正确安装。