某型号二级减速器三维设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 某型号二级减速器三维设计 摘要 ： 在现在工业中，减速器作为一种重要的工业产品，广泛的应用于机械工业领域。在国家提出制造业 2025 以及装备制造业转型升级的大背景下，运用互联网对机械行业进行转型已经变得十分重要和紧迫。“互联网 +”的概念也应用到重型工业当中。 对于本课题的毕业设计，有关起重机的减速器部分，在现代设计方法中，运用 件， 等绘图软件， 进行减速器的三维建模，绘画和生成二维工程图。这样的设计，可以说是大大降低了工作强度，而且提高了工作效率。 减速器在起重机中起着相当重 要的作用，比如增大输出扭矩，降速，降低负载的惯量。在实际的生产生活中，不同的工作场合对减速器的要求也会因地制宜，因此，我们需要根据不同的情况来对减速器进行不同方面的设计和选择。在本课题的毕业设计中，需要对二级减速器进行方案设计，电动机的选型，齿轮，轴承，箱体等主要结构部件的计算和选择。还包括减速器的三维建模和二维工程图的绘制。 关键字 ： 减速器 ; 三维建模 ; 设计计算；传动系统 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of a of in as an in of In 025 of of to of of in 3D of D be to of of a in as of In of on be to so we to of to In of we to of of of so It D D 3D 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘要 . I . 录 . 引言 . 1 2 传动装置总体设计 . 2 动装置总体设计方案 . 2 动机的选择 . 3 定传动装置的总传动比和分配级传动比 . 4 算传动装置的运动和动力参数 . 4 3 减速器的设计计算 . 6 轮的设计 . 6 速级齿轮的设计计算 . 6 速级齿轮的设计计算 . 7 的设计及强度校核 . 9 . 9 速轴的设计及强度校核 . 13 间轴的设计 . 16 承的选择与校核 . 18 体设计 . 19 速器润滑及密封的选择 . 20 速器附件的选择及说明 . 21 4 减速器的三维建模 . 22 . 22 速器零件建模 . 22 速器下箱体建模 . 22 速器上箱体建模 . 23 速器齿轮建模 . 23 速器轴类建模 . 24 速器三维装配 . 25 5 总结 . 27 参 考 文 献 . 28 致 谢 . 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 引言 减速器作为一种动力传递装置，利用齿轮的速度转换，将电动机的转数减速到所需要的转数范围，并得到较大转矩。在目前关于传递动力和运动的装置机构方面，减速机的使用很普遍。可以说在起重机，汽车，机电，各种机车，建筑大型器具以及机械行业用到各种加工器具、自动化设备都要用到减速器，我国减速机行业发展已有近 40 年的历史，产品 服务领域涉及冶金、船舶、水利、电力、煤炭、建材、工程机械及石化等各个行业。说以他有很大的需求市场。 起重机的起升、运行和回转等机构中都要使用到减速器，他可以选泽各种类型（专用）减速器来组成传动部分，进行机器的运转，在 起重机行业所用到的减速器种类型号繁多，比如 ， 标准系列减速器。 、 减速器， 减速器等等，而起重机用减速器根据不同的工作情况，设计规则来进行设计选型 1 以输出转矩作为选型标准； 2 以输入功率作为减速器选型标准 1。 课程设 计的目的 1)、三维设计 使用技术在现代社会中应用十分广泛，认真学好该软件，明白二级减速器工作的原理是什么，并且了解设计的基本方法和步骤。 2)、通过课本知识举一反三，能够初步了解设计内容，进一步巩固学到的知识并且很好的运用到实际生活当中； 3)、进行方案结构设计、参数计算，并用 件三维建模，使学生有一个初步的设计能力，并了解减速器的基本零件。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 2 传动 装置总体设计 动 装置总体设计 方案 1）传动装置的总体设计 根据设计要求，经过资料文献的查询 、分析，然后选定传动装置的总体方案；计算功率并选择电动机；确定总传动比和各级传动比；计算各轴的转速、转矩和功率。 2）传动装置的总体方案分析 为了能够表现出传动装置、工作机和原动机之间力的传动关系，所以拟定了此设计方案，能够直观的表现出以上的关系。将不一样结构类型的传动机分别按照不同的顺序或者方法结合起来，那么就可以达到我们所预想的方案。达到工作条件的方案才是合格的，这样的方案下它的操作简洁、结构简单紧凑，既保证了能够高效地工作又能够降低成本方便修理和维护。 传动方案图 传动装置的总效率： 542332 a 2 承）， 3 轮）， 4 性联轴器）， 5 作机效率，已包含工作机轴承效率） 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 动机的选择 根据此 次设计需求以及电动机参数手册，选用型号为 Y 系列三相异步交流电动机，其电压为 380V。输出轴传动比范围 421 i ,二级圆柱齿轮传动比范围4082 i ，则总传动比范围应为 40482 i ，可见电动机转速的可选范围是： 8 4 8 6 016( r/阅机械设 计手册，符合这一范围的同步转速有 2900r/ 60r/ 970r/ 720r/ 4 种电机，综合考虑电动机传动装置的尺寸、重量和减速器的传动比等，选定型号 载转速 9600r/定功率 电动机。 表 2动机型号 额定功率 动机转速 r/动机重量 动装置的传动比 满载转速 满 载电流 总传动比 60 动机型号为 图 2动机示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 表 2心高 外形尺寸 底脚安装尺寸 地脚螺栓孔直径 轴伸尺寸 装键部位尺寸 H L B K D E F G 132 510 345 216 178 12 38 80 10 33 定传动装置的总传动比和分配级传动比 输出轴为工作轴，其转速为： r/m 电动机同步转速 60 (1) 传动装置总传动比： 0 (2)分配传动装置各级传动比 根据二级齿轮减速器，按齿轮浸油润滑要求，齿轮直径相近的条件分配传动比，常取 21 ， 1i ：减速器高速级传动比， 2i ：减速器低速级传动比。 取 21 ， 222 i i 算 传动装置的运动和动力参数 （ 1）各轴转速 轴 m 6 01 m 轴 r / m 轴 r /m 工作轴 m w （允许误差为 5%；） （ 2）各轴输入功率： 轴 轴 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 轴 作轴 pp w（ 3）各轴输入转矩 轴 5 0111 轴 59 5 5 0222 轴 69 5 5 0333 工作轴 49 5 5 0 电动机输出转矩 5 0 00 算得的运动和动力参数列表 2下： 轴名 功率 P（ 转矩 T（ N m） 转速 n 传动比 效率 输入 输出 输入 输出 r/i 电动机轴 轴 轴 轴 工作机轴 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 3 减速器的设计计算 轮的设计 速级齿轮的设计计算 （ 1）选择材料及确定许用应力： 小齿轮选用 45，调质处理，齿面硬度为 260 大齿轮选用 45，调质处理，齿面硬度为 230 查阅机械设计手册得， 001 ， 402 ， S ,故 M p p 06 3 02li 查阅机械设计手册得， 401 ， 802 S ， M p p 01 8 02（ 2）按照齿面接触强度设计 3211 由表 2知 轴转速 9601 轴转矩 1 查阅机械课程设计简明手册 6载荷系数 ，齿宽系数 3.0a ， 取最小值代入，故取 计算中心距：1 圆整为 140修正后的螺旋角： = 3 21 12 F 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 若取 301 z ，（ 40201 z ） 则 15053012 . 法向模数 ）（）（ ， 查阅机械设计简明手册表 61357取标准模数 m 计算齿轮分度圆直径： 计算齿轮 1宽度： 11 db d60 齿轮 2宽度 2b 55 （ 3）验算齿根弯曲强度： 查阅机械设计手册，得齿形系数 验算齿根弯曲强度应按照最小齿轮计算。 ，安全。p p 齿轮的圆 周速度： 10/1 ，查阅机械设计简明手册表 6，可选用8 级精度。 速级齿轮的设计计算 1. 选择材料及确定许用应力： 小齿轮选用 45，调质处理，齿面硬度为 260 大齿轮选用 45，调质处理，齿面硬度为 230 查阅机械设计手册得， 003 ， 404 ， S ,故 M p p 06 3 04li 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 查阅机械设计手册得， 403 ， 804 S ， M p p 2. 按照齿面接触强度设计 3211 由表 2： ， 5 32 查阅机械设计简明手册 6载荷系数 ，齿宽系数 3.0a ， 取最小值代入，故取 3 21 12 F 若取 321 z ，则 1152 z . 法向模数 ）（）（ ， 查阅机械设计设计简明手册表 61357取标准模数m 计算中心距：1 圆整为 188修正后的螺旋角： = 计算齿轮分度圆直径： n o n 4c o 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 计算齿轮 3宽度： 11 db d100 齿轮 4宽度 952 b 3. 验算齿根弯曲强度： 查阅机械设计手册，得齿形系数 验算齿根弯曲强度应按照最小齿轮计算。 ，安全。p p 齿轮的圆周速度： 10/3 ，查阅机械设计手册表 6选用 8 级精度。 表 3称 代号 单位 高速级 低速级 小齿轮 大齿轮 小齿轮 大齿轮 中心距 a 40 188 传动比 i 模数 mn 面压力角 a 20 20 螺旋角 度圆直径 d 顶圆直径 da 根圆直径 df 宽 b 0 55 100 95 材料 45钢（调质） 45 钢（调质） 45钢（调质） 45钢（调质） 齿面硬度 60306030文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 的设计及强度校核 速轴的设计及强度校核 由前面计算可知： 601 ， ， 。 1. 材料选择，确定许用应力 材料选择 45，调质处理。查表知， 50 ，查表知， 51 2. 计算基本直径 查表， C=110（轴端弯矩较小） 0311 。 由于安装安装带轮处有键槽，故加大 5%，则 2m 图 3. 确定各轴段直径 段： 21 ，估算。 段： 82 ，根据油封标准。 段： 03 ，与轴承 6308 配合（根据机械设计简明手册表 83087）。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 段： 64 ，高速级齿轮的顶圆直径。 段： ， 段： 66 ，与轴承成对使用，与 2 段相同。 段： d7=0动轴承轴段，要求与 段相同。 4. 确定各轴段长 段： 21 ， 段： 92 ， 段： 93 ， 段： ， 段 : 55 ， 段： 56 ， 段： 17 ， 6. 各支撑点距离 轴承间距40 联轴器与左轴承的距离 7. 校核轴的强度 (1) 轴上受力分析如图 图 3 1 上的扭矩由表 2知 齿轮 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 圆周力 径向力 o s/t a n 轴向力 2 0t a n (2) 计算危险截面弯矩，并画弯矩图。 水平面如图 水平面支反力 2 0t 2 2 0t 水平面弯矩 垂直面如图 垂直面支反力 垂直面弯矩 61 0 0 0/ 3 合成弯矩如图 222 做扭矩图如图 由图可知危险截面在齿轮部位 当量弯矩 取折合系数数 ，则 e 16)09)( 2222 强度校核 331 525 ， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 所以原设计强度足够，安全。 轴的受力分析图如下： 图 3的受力分析简图 速轴的设计及强度校核 由前面计算可知： ， ， 。 1. 材料选择，确定许用应力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 材料选择： 40，调质处理。查表知， 50 ，查表知， 51 2. 计算基本直径 查表， C=110（轴端弯矩较小） . 因为安装联轴器处有键槽，故加大 5%，则 ，取0 图 3. 确定各轴段直径 段： 51 ，估算。 段： 52 ，可与轴承 6213 配合（根据机械设计简明手册表 8213）。 段： 03 ，轴承正确安装条件。 段： 44 ，轴肩高度。 段： 55 ，与齿轮 4 内孔直径相同。 段： 46 ，与 4 段相同，与轴承成对使用。 段： 07 ，轴 3 的最小直径。 4. 确定各轴段长 段： 。 段： 32 ， 大齿轮的宽度确定。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 段： 03 ， 轴环宽度。 段： 54 ， 段 : 45 ， 段： 46 ， 段： 077 总长度 : 54321 各支撑点距离 轴承间距 : 40 联轴器与左轴承的距离 : 6. 校核轴的强度 (1) 轴上受力分析如下图： 图 3 1 上的扭矩由表 2知 齿轮 圆周力 1622 343 径向力 os/t a n 轴向力 (2) 计算危险截面弯矩，并画弯矩图。 垂直面如图 3文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 垂直面支反力 81 9 3 7 7r 8 7 7r 垂直面弯矩 0 0/ 0 0/. 水平面如图 3平面支反力 5 5193 9 6 4 5 9 6 3 合成弯矩如图 3-3 222 做扭矩图如图 3上图可看出危险截面在齿轮部位 当量弯矩 取折合系数数 ，则 e 22 强度校核 331 ， 所以原设计强度足够，安全。 间轴的设计 由前面计算可知： ， ， 。 1. 材料选择，确定许用应力 材料选择： 45 钢，调质处理。查表知， 50 ，查知， 01 2. 计算基本直径 查表， C=110（轴端弯矩较小） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 。 取 5 图 3. 确定各轴段直径 段： 51 ， 段： 02 ，根据轴承安装条件。 段： 83 ，齿轮三的齿顶圆直径 段： 04 ，高速级齿轮 2 孔直径。 段： 55 ，与 2 段相同，与轴承成对使用。 4. 确定各轴段长 段： 71 ，深向挡油环 10承宽度 27伸 2。 段： 002 ，箱体间隙 200 段： 03 ，轴肩。 段 : 34 ,齿轮的轮毂长度。 段： ，轴肩。 154321 5. 各支撑点距离 轴承间距 40 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 6. 校核轴的强度 前面我们对输入轴和输出轴的强度进行了 强度校核，其过程前面均有，结果强度都足够，因此下面对中间轴的强度校核，根据中间轴在整个传动过程中的受力和作用，经验分析可知道中间轴强度也足够，。 承的选择与校核 前面进行了对深沟球轴承 6308、 6213、 6207 的强度校核。由前面轴计算可知，轴承所受径向力分别为： 422 （ 6308 轴承） 0 7 722 (6213 轴承） 02122 （ 6207 轴承） 转速 n=1460r/颈 d=406308 轴承） , NF a ， 转速 n=130r/颈 d=656213 轴承） , ， 转速 n=521r/颈 d=356207 轴承） , NF a 使用寿命 4 年，两班制，每班八小时，则 4560h 当量载荷 : 根据机械设计简明手册表 8取 则 e= 6308 轴承）， 6207 轴承） 查表得 X=Y= 2 5 （ 6308 轴承） 2 1 2 （ 6207 轴承） r 2077 （ 6213 轴承） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 即轴承在径向力作用下的使用寿命，相当于纯径向载荷 P=1256N（ 6308 轴承）， P=2211N（ 6207 轴承）， P=2077（ 6213 轴承）作用下的使用寿命。 6308、 6207、 6213 轴承基本额定载荷 对于深沟球轴承 16r1060 查表得 6308 轴承的基本额定动载荷 0800N， 6207 轴承的基 本额定动载荷 5500N， 6213 的基本额定动载荷 7200 查表得 1t f ，查表得 1将数据代入上式可得 0 0 8 0 0 （ 6308 轴承）， 5 00 (6207 轴承）， 2 00 （ 6213 轴承） 故在规定条件， 6308、 6207、 6213 轴承可承受的最大径向载荷为 40800N、25500、 57200N 远大于轴承实际承受的径向载荷 P=3000N 和 P=6071N、 P=5896 体设计 减速器的箱体采用铸造（ 成，采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量，大端盖分机体采用 78合。 1. 机体有足够的刚度 在机体外加肋，外轮廓为长方形，增强了轴承座刚度 2. 机体结构有良好的工艺性 . 铸件壁厚为 10，圆角半径为 R=3。机体外型简单，拔模方便 . 减速器机体结构尺寸如下： 表 3称 符号 计算公式 结果 箱座壁厚 a 10 箱盖壁厚 1 a 10 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 箱盖凸缘厚度 1b 11 b 12 箱座凸缘厚度 b 5.1b 12 箱座底凸缘厚度 2b b 20 地脚螺钉直径 ad f 脚螺钉数目 n 查手册 6 轴承旁联接螺栓直径 1d 盖与机座联接螺栓直径 2d 2d =（ 承端盖螺钉直径 3d 3d =（ 孔盖螺钉直径 4d 4d =（ 位销直径 d d =（ 2d 10 1d ， 2d 至外机壁距离 1C 查机械设计指导书表 26 22 16 1d ， 2d 至凸缘边缘距离 2C 查机械设计指导书表 24 20 14 外机壁至轴承座端面距离 1l 1l = 1C + 2C +（ 812） 52 大齿轮顶圆与内机壁距离 1 1 10 齿轮端面与内机壁距离 2 2 10 机盖，机座肋厚 1 1m 10 m 9 轴承端盖外径 2D 2 +（ 53d 100（ 1 轴） 100（ 2 轴） 130（ 3 轴） 轴承旁联结螺栓距离 S 2 100（ 1 轴） 100（ 2 轴） 130（ 3 轴） 速器润滑及密封的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 在减速器传动的过程中，大齿轮的圆周速度小于 12m/s，所以大都会将浸油润滑作为主要的润滑方式， 。在此期间为了保证充分的润滑，一方面要减少搅油损失，另一方面也要求传动件浸入油中的深度要适中，保充分浸油。油池要有一定的深度和贮油量。减速器齿轮 滚动轴承的润滑剂 有几种不同的选择， 脂润滑 剂 、润滑油 剂和 固体润滑剂。 具体选择哪一种方式，这要考虑 选择何种润滑方式 ，考虑齿轮的圆周速度 。 一般低速的大齿轮速度远远小于 2m/s， 这是就要 选择脂润滑 为宜 。 当轴承选择 脂润滑轴承的时候，需用挡油环将轴承与箱体内部隔开， 这样可以防止 稀油稀释油脂 ，最好 轴承与箱体内壁保持一定的 空间 。 为了达到设计中对减速密封效果的要求，一般对密封件的选 择会是毡封油圈，其重要的原因是他的结构相对来说较为简单，能够达到本次设计的要求，而且减速器结构简单也是一大要因，毡封油圈用半粗羊毛毡制成，安全可靠，本次选择型号为毡圈 51 速器附件的选择及说明 1） 视孔盖和窥视孔： 在打开顶盖的窥视孔可以看到传动部件棘轮带的位置，并有足够的空间能够为项目投产，窥视孔盖，打开窥视和身上的法兰，有易加工表面的支承板和增强密封垫片，盖铸铁平板，与 固 2）油螺塞： 排油孔位于油底壳的底部，并设置在齿轮组的一侧不关闭其它部件，以使油、泄油孔堵塞，所以 在该孔的外壁应提高一个由加工的塞轴承表面的头，和油封密封圈密封。 3）油标： 油标位处在我们方便观察减速器油面的地方。 油尺放置的不能太低，否则油会进入油尺座孔而溢出。导致油的外流。 4）通气孔： 因为减速器工作时，减速器的温度会有较大幅度的增加，这便使得压力变大。因此，会加速窥视孔的排气速度，这样，就可以做到压力平衡。 5）盖螺钉： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 在机械设计中，由于机盖联结凸缘的厚度要小于启盖螺钉上的螺纹长度，为了保证机械产品的安全平稳的运转，避免螺纹被破坏，需要钉杆的顶部做成圆柱形。 6）位销： 在实际的产品生产中， 考虑到轴承座孔加工误差的出现以及装配精度的保证，所以，要安装圆锥定位销，来保证安装的准确度，提高产品的质量。 4 减速器的三维建模 件 件是由美国 司开发的一个 三维 统， 是实行数字化设计的造型软件，其应用很广泛的， 可实现产品的三维建模、装配校验、运动仿真、数控加工等等， 术 是 以二维绘图开始，经历了三维框架、曲面和实体造型阶段，现在已进入特征造型阶段。 特征的引入，一方 面集中了 新一代 统，另一方面 也提供了除约束的参数化设计的其他方法 ， 方便了设计与修改 ， 特征造型是几何造型的自然延伸，它从工程的角度，对形体的各个组成部分及其特征进行定义，使所描述的形体信息更具工程意义。特征的引入直接体现设计意图，使人易于理解，以便进行产品生产。 件是一个基于 发的三维 统，容易学大习、功能特别强大，进行完三维实体模型后，可生成工程图，简单，方便，所以在这次设计中选择应用该软件进行实体建模 2。 本次建模选用 件，具体内容是对减速器及其各零件进行建模，然后将零件组装成完整的装配体用于分析，再将装配体和零件转化为工程图。 速器零件建模 速器下箱体建模 减速器下箱体：先将箱体的三维尺寸记下，在草图绘制的时候先将外围轮廓的长宽为底面绘制成为一个平面，经过智能扫描选择基准面，将其高度作为拉伸时的拉伸尺寸。然后通过旋转，选择另外的基准面对模型进行切削，打孔，即可。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 图 4 减速器上箱体建模 减速箱上箱体： 箱体的具体操作大致与上面相同，但在切削时得注意 向下切得尺寸，打孔时注意打孔深度，倒角类型选择等 特征操作 ， 再配合基准特征的适当选取与参照完成模型的建立 。 图 4 减速器齿轮建模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 减速器齿轮：在 件中齿轮的画法主要有两种，一种是是用渐开线准确的绘制齿轮，这种方法绘制的齿轮精准，主要用于齿轮的数控机厂加工。绘制渐开线齿轮，方法复杂要求绘制水平较高。另一种是使用 件进行齿轮绘制，这种方法简单快捷，常用用于运动模拟分析， 下面用一种方法进行齿轮的建模， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 图 4 减速器轴类建模 减速器轴类：在建模操作过程中，先在草图绘制中画一个圆，经过扫描，选择合适的基准面将其拉伸，