二级圆柱齿轮减速器的设计【三维PROE】【6张CAD图纸+文档全套资料】
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毕 业 设 计 (论 文) 二级减速器的设计系 名： 专业班级： 学生姓名： 学 号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 年 月摘 要研究圆柱齿轮减速器是广泛应用于各种机械和设备，以提高其承载能力，延长使用寿命，减少其体积和质量等，具有重要对象两级齿轮减速器，以最小的体积函数目的研究、分析和优化的可靠性。 首先，通过本次设计，结构分析和圆柱齿轮减速器的工作原理，提出了一种设计方案，在此基础上分析；然后计算工艺参数的选择；其次，在所有主要组件的设计验证和体积最小为目标函数，可靠性分析和优化设计；最后，我通过圆柱齿轮优化后，在AutoCAD软件的装配图和主要零件的减速装置 这样的设计，加强专业知识，例如：、机械设计、材料、机械、宽容和互换性和制图机械产品，掌握并熟练使用AutoCAD软件的设计方法，在生活中是非常重要的工作。关键词：圆柱齿轮，减速器，轴，设计 AbstractCylindrical gear reducer is widely used in various types of machinery and equipment, and therefore, increase its carrying capacity study, to extend its service life, reduce the volume and quality and other issues, has important economic significance. The issue of a second cylindrical gear reducer, the smallest volume as the objective function, reliability analysis and optimization of the design.The design is first, by performing on the cylindrical gear reducer structure and principle analysis presented in this analysis based on its design; Next, the main technical parameters were calculated selection; then, for each of the main components were designed and Checking and minimum volume as the objective function, reliability analysis and optimization design; Finally, AutoCAD drawing software to draw the cylindrical gear reducer assembly drawing and major components after optimization Fig.Through this design, the consolidation of the university is the professional knowledge, such as: mechanical principles, mechanical design, mechanics of materials, tolerances and interchangeability theory, mechanical drawing and the like; mastered the design of general machinery products and be able to skillfully use AutoCAD mapping software on the future work of great significance in life.Keywords: Cylindrical gear, Reducer, Shafts, Design目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论1第2章 总体参数计算22.1技术条件22.2分配传动比22.3运动和动力参数计算22.3.1各轴的转速22.3.2各轴的输入功率32.3.3各轴的输入转矩32.3.4整理列表3第3章 齿轮传动的设计与校核43.1高速级齿轮传动43.1.1选精度等级、材料和齿数43.1.2按齿面接触疲劳强度设计43.1.3按齿根弯曲强度设计53.1.4几何尺寸计算73.1.5验算73.2低速级齿轮传动73.2.1选精度等级、材料和齿数73.2.2按齿面接触疲劳强度设计73.2.3按齿根弯曲强度设计93.2.4几何尺寸计算103.2.5验算103.3减速器体积最小优化设计113.3.1减速器体积函数分析113.3.2高速级齿轮优化设计113.3.3低速级齿轮优化设计12第4章 轴及附件的设计与校核144.1轴的设计与校核144.1.1输入轴144.1.2中间轴164.1.3输出轴204.2轴承的选择与校核224.2.1输入轴的轴承224.2.2中间轴、输出轴的轴承234.3键的选择与校核234.3.1输入轴的键234.3.2中间轴、输出轴的键244.4减速器附件设计及润滑密封244.4.1润滑与密封244.4.2减速器机体结构尺寸计算24第5章 基于Pro/E的三维设计265.1 Pro/E三维设计软件概述265.2三维设计265.2.1输入齿轮轴265.2.2齿轮265.2.3轴275.2.4箱体、箱盖275.2.5三维装配28总 结30参考文献31致 谢32第1章 绪论第1章 绪论随着科学技术的发展，水平的快速提高，圆柱齿轮减速器传动技术得到了长足的进步，每一个企业的更强烈的经济意识的加强，对项目的要求越来越高。但由于大型圆柱齿轮减速器的关键技术，性能，使用寿命低的之间的巨大差距，控制系统的影响的问题，目前还存在一系列的问题。今天，在信息技术飞速发展的时代，中国的科学和技术水平的质量也得到了提高。作为主要的传输设备的材料、制造工艺的发展，然而，幸运的是，。必须合作。昂贵的技术，以达到提高生产效率的能量，节约资源，提高我们的国际竞争能力，实现效益最大化。圆柱齿轮减速器广泛应用于各种机械及设备的研究，因此，提高其承载能力，延长使用寿命，减小其体积和质量等问题，具有重要的经济意义。本课题对二级圆柱齿轮减速器体积最小为目标函数，对可靠性的研究，分析和优化，使学生在机械设计、计算机技术等。从综合训练，培养学生解决问题的能力。目前，圆柱齿轮减速器已经广泛应用于国民经济的各个部门在过去的几年后，在开放系统联合运输和地下矿在圆柱齿轮减速器的重要组成部分，并成为钢帘线。主要有：圆柱齿轮减速器、钢丝绳牵引带式输送机连续输送机械和被遗弃的对象和领域等。这些特征的传送带的带宽大（30000t / h）、应用范围广（运输矿石、煤、岩石和不同的粉末材料，一定条件下也可携带人），安全性，可靠性，自动化程度高，易于维护和修理设备的能力，在大（到16度），低成本，因为减少运输距离可以节省基础目前，圆柱齿轮减速器的发展趋势：大，运输能力，大带宽大倾角和旋转的一个水平，增加的长度，输送物料的胶带张力的合理利用，降低能源消耗，最好的方法来清洁磁带等。我们的国家已经在1978年完成的成品钢芯圆柱齿轮减速器的设计。应用范围：钢丝帘线的圆柱齿轮减速器（1）适用于环境温度，通常- 40C - 45C；必须有驱动站在寒冷地区采暖设施；（2）做的水平输送，倾斜向上和向下（16度）运输，也可以反过来运输；运输距离长的一个传输，可达15公里；（3）可以露天运输线路铺设，可设防屏蔽或安装的走廊；（4）作为普通胶带输送机延伸1 / 5；他的服务，比普通的带长槽；成为好；运输距离。31第2章 总体参数计算第2章 总体参数计算2.1技术条件二级圆柱齿轮减速器工作条件：输入功率P=5KW，输入转速n1=1000r/min，总传动比i=25，系统可靠度R=0.90。工作寿命为10年，且载荷均匀。常规方法的设计；以减速器体积最小为目标函数进行进行优化设计；传动简图如下：2.2分配传动比则：；2.3运动和动力参数计算2.3.1各轴的转速1轴 2轴 3轴 2.3.2各轴的输入功率1轴 2轴 3轴 2.3.3各轴的输入转矩1轴 2轴 3轴 2.3.4整理列表轴名功率转矩转速14.9547.27100024.754251.97180.1834.5661089.0440.04第3章 齿轮传动的设计与校核第3章 齿轮传动的设计与校核3.1高速级齿轮传动3.1.1选精度等级、材料和齿数采用7级精度由表6.1选择小齿轮材料为40Cr（调质），硬度为280HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度为240HBS。选小齿轮齿数大齿轮齿数3.1.2按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即1） 确定公式各计算数值（9）计算试算小齿轮的分度圆直径，代入中的较小值计算圆周速度v计算齿宽b计算齿宽与齿高之比b/h模数齿高3.1.3按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为（1）确定公式内的计算数值（4）计算大小齿轮的，并比较大齿轮的数据大（5）设计计算3.1.4几何尺寸计算（1）计算分度圆直径（2）计算中心距 （3）计算齿宽宽度取60mm3.1.5验算 合适3.2低速级齿轮传动3.2.1选精度等级、材料和齿数3.2.2按齿面接触疲劳强度设计由设计计算公式进行试算，即1） 确定公式各计算数值（9）计算试算小齿轮分度圆直径，代入中的较小值计算圆周速度v计算齿宽b（11）计算模数3.2.3按齿根弯曲强度设计弯曲强度的设计公式为 大齿轮的数据大（5）设计计算3.2.4几何尺寸计算（1）计算分度圆直径（2）计算中心距 （3）计算齿宽宽度取100mm3.2.5验算 合适3.3减速器体积最小优化设计3.3.1减速器体积函数分析基于减少对确保强度，以减少最小的即为，只有当设备体积最小，体积：可以从磁带的功能，给定的条件下，已知的齿轮和扭矩驱动，决定设备的体积是最小的齿轮疲劳强度必须是最小的许用应力，表面粗糙，背面为优化重新计算的硬度。3.3.2高速级齿轮优化设计与3.1.1相同的计算过程，重新计算优化后齿轮参数，结果如下：3.3.3低速级齿轮优化设计与3.1.2相同的计算过程，重新计算优化后齿轮参数，结果如下：第4章 轴及附件的设计与校核第4章 轴及附件的设计与校核4.1轴的设计与校核4.1.1输入轴（1）尺寸与结构设计计算1）高速轴上的功率P1，转速n1和转矩T1，2）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢，调质处理。根据机械设计表11.3，取，于是得：分未作说明皆查此书）式(10-14)，则2）求轴上的载荷首先根据轴的结构计算确定）。在与支点的位置，从手册中查深沟球6206轴承A，那么A15mm的手册。因此，轴L1 = 72mm跨度。在计算弯矩和扭矩的轴图像。从轴的结构和图形显示部分的弯矩和扭矩的轴C是危险的截面，首先计算m值的MV和MH，如下表。载荷水平面H垂直面V支反力F，C截面弯矩M总弯矩扭矩3）按弯扭合成应力校核轴的强度4.1.2中间轴1） 轴2的转速和功率转矩：P2=4.754Kw，n2=180.18n/min，T2=251.96N.m2） 求作用在齿轮上的力（1）求作用在低速级小齿轮上的力 圆周力：径向力：轴向力：（2）计算作用在大齿轮在高速级大齿轮。由于驱动轮的驱动力，因此在与车轮的力大小相等、方向相反。圆周力：径向力：轴向力：3）初步确定轴的最小直径两个轴的关键轴，直径510%应增加似乎是与轴的最小直径轴直径和，故4）轴的结构设计5）求轴上的载荷对于深沟球轴承6207，计得：，则轴的弯矩图、扭矩图如下图所示：载荷水平面垂直面支反力F弯矩M总弯矩扭矩T6）合成后的后轴扭转应力强度检查后，通常只有一个最大弯矩和扭矩的轴截面，横截面，圆柱齿轮，取，轴的计算应力：前已选定轴的材料为45钢，调质处理，由机械设计表，查得，因此，安全。4.1.3输出轴（1）尺寸与结构设计计算1）低速轴上的功率P3，转速n3和转矩T3，2）初步确定轴的最小直径先按式初步估算轴的最小的直径。选取轴的材料为45钢，并调质处理。根据机械设计表11.3，取，于是得：（2）强度校核计算1）求作用在轴上的力已知低速级齿轮的分度圆直径为，根据式(10-14)，则2）求轴上的载荷首先根据轴的结构计算确定）。在与支点的位置，从手册中查手册6213轴承A，那么A21mm手册。轴的支持跨度。在计算弯矩和扭矩轴的图像。图像的结构和从轴的弯矩图和扭矩，表明轴B节是危险的截面，先计算B节的MV和MH的m值，如下表。载荷水平面H垂直面V支反力FB截面弯矩M总弯矩扭矩3）按弯扭合成应力校核轴的强度根据式(15-5)及上表中的数据，以及轴单向旋转，扭转切应力，取，轴的计算应力4.2轴承的选择与校核4.2.1输入轴的轴承（3）径向当量动载荷 动载荷为，查得，则有 由式13-5得满足要求。4.2.2中间轴、输出轴的轴承（1）选择的深沟球轴承6207，尺寸为，基本额定动载荷。（2）选择的深沟球轴承6213，尺寸为，基本额定动载荷。校核方式同理，寿命满足要求。4.3键的选择与校核4.3.1输入轴的键，合适4.3.2中间轴、输出轴的键4.4减速器附件设计及润滑密封4.4.1润滑与密封（1）在齿轮箱使用润滑油，因为高速大齿轮浸入深度不少于10mm，深度H = 57mm：选择整个系统根据指令。（2）润滑油由于轴承的=38400160000 =8181.9160000 =4370160000 故选用脂润滑。（3）密封方法的选择由于端盖法兰和轴向间隙的调整容易，II和IV型法兰与端盖的两端，而内置的易于安装和处理，轴三不选择与接收辊环的边缘，因此，选择嵌入式盖采用轴密封润滑油的差距。4.4.2减速器机体结构尺寸计算1箱座壁厚，2箱盖壁厚3箱座凸缘厚度4箱盖凸缘厚度5箱座底凸缘厚度6地底螺钉直径，取M207地底螺钉数目8轴承旁联接螺栓直径 ，取M149箱盖与箱座联接螺栓直径 取M1010联接螺栓的间距12窥视孔盖螺钉直径，取M613定位销直径14，至外箱壁距离15轴承旁凸台半径16凸台高度17箱体外壁至轴承座端面距离19大齿轮顶圆与内箱壁距离20齿轮端面与内箱壁距离21箱盖，箱座筋厚 ，22轴承端盖外径 23轴承旁联接螺栓距离24大齿轮齿顶圆至箱底内壁的距离25箱底至箱底内壁的距离第5章 基于Pro/E的三维设计第5章 基于Pro/E的三维设计5.1 Pro/E三维设计软件概述Pro/Engineer软件技术的美国公司的操作参数（PTC）旗下的三维CAD / CAM / CAE软件的集成。Pro /工程师软件的参数的参数化著称，技术应用最早，目前的三维建模软件领域中占有重要的地位。Pro /工程师作为当今世界机械领域的新标准的CAD / CAE / CAM和获得业界的认可和普及的今天，是一个基本的CAD / CAM / CAE软件的内部，特别是在产品设计领域占有重要的地位。Pro / E参数化的概念，首次提出了统一的数据库，用于解决问题的特点和相互关系。Pro / E的应用模块，可分别的身影，部分生产、装配、钣金加工、设计、设计等。保证用户可以选择，根据他们的需要使用。以下功能：（1）驱动的特点（例如：老板，槽、倒角、腔、壳等）；（2）的参数化（参数=的大小，模式，特点，荷载，边界条件等）；（3）通过零件之间的值，载荷/边界条件（例如，面积参数和性能等之间的关系。）的设计；（4）支持大型，复杂的组件（设计规则排列的一系列组件，交替的Pro / PROGRAM零件设计，可以使用不同的编程方法等）；（5）完全穿过所有的应用现状。5.2三维设计5.2.1输入齿轮轴输入齿轮轴如下图示：图5-1输入齿轮轴5.2.2齿轮各齿轮设计结果如下图示： 图5-2齿轮5.2.3轴各轴设计结果如下图示：图5-3轴5.2.4箱体、箱盖减速器壳体由箱体、箱盖组成，如下：图5-4 箱体、箱盖5.2.5三维装配图5-5 减速器装配参考文献总 结大学毕业设计阶段是学习能力的理论与实践相结合的非常罕见的，由一个圆柱齿轮减速器的理论和实践知识，设计组合装置利用自己的专业知识，锻炼能力；解决这些问题，而且提高了我的设计管理文献检索技能、知识的设计规范和其他专业人士，但整体控制和基于局部离散细节，治疗的选择，和我所有的能力，以获得DE锻炼能力，积累经验和意志的丰富，压缩质量和韧性，促进了不同程度更高。这是我们的希望，我们的目标是设计，以提高是有限的，但总的来说，这是本次设计中，我积累了大量的实践经验，这比我的大脑知识武装起来，让我的应变能力在未来的工作研究高性能是不可避免的，实现更强大。时间表完成本毕业设计给了我很大的信心，按照，请让我知道，专业知识，专业发展和对未来的信心，但也发现他的许多缺点和不足，留下一点遗憾，但不幸的是，这是不够的，不我没有突然不能更好地激励注意我走以后，我将新技术，新设备，新技术，力求迅速掌握知识的进步，更好的服务，为祖国的现代化建设参考文献1 徐灏 .机械设计手册M.机械工业出版社. 19912 许福玲 陈尧明主编
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