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蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)說明書
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目 錄
第一章
1.1 本課題的設(shè)計(jì)背景和意義……………………………………………… 1
1.2 減速器的發(fā)展 ………………………………………………………… 1
1.3 本設(shè)計(jì)的要求 …………………………………………………………… 2
1.4 研究內(nèi)容………………………………………………………………… 2
第二章
2.1 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) …………………………………………………… 4
2.2 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………… 7
2.3 軸的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………… 14
第三章
3.1 蝸輪軸的軸承的選擇和計(jì)算…………………………………………… 20
3.2 蝸桿軸的軸承的選擇和計(jì)算…………………………………………… 21
3.3 減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸……………………………………… 21
第四章
4.1鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核……………………………………………… 23
4.2 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算…………………………………………………… 24
4．3 減速器的潤滑…………………………………………………………… 24
4．4 部分零件加工工藝過程………………………………………………… 25
結(jié)論……………………………………………………………………………… 29
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………… 30
一級蝸輪蝸桿減速器設(shè)計(jì)說明書
第一章 緒論
1.1本課題的背景及意義
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及輔助制造（CAD/CAM）技術(shù)是當(dāng)今設(shè)計(jì)以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)。本次設(shè)計(jì)是蝸輪蝸桿減速器，通過本課題的設(shè)計(jì)，將進(jìn)一步深入地對這一技術(shù)進(jìn)行深入地了解和學(xué)習(xí)。
1.1.1 本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求
機(jī)械零件的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)工作中的一項(xiàng)重要的具體內(nèi)容，因此，必須從機(jī)器整體出發(fā)來考慮零件的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)零件的步驟通常包括：選擇零件的類型；確定零件上的載荷；零件失效分析；選擇零件的材料；通過承載能力計(jì)算初步確定零件的主要尺寸；分析零部件的結(jié)構(gòu)合理性；作出零件工作圖和不見裝配圖。對一些由專門工廠大批生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件主要是根據(jù)機(jī)器工作要求和承載能力計(jì)算，由標(biāo)準(zhǔn)中合理選擇。
根據(jù)工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化等原則對零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是分析零部件結(jié)構(gòu)合理性的基礎(chǔ)。有了準(zhǔn)確的分析和計(jì)算，而如果零件的結(jié)構(gòu)不合理，則不僅不能省工省料，甚至使相互組合的零件不能裝配成合乎機(jī)器工作和維修要求的良好部件，或者根本裝不起來。
1.2.（1）國內(nèi)減速機(jī)產(chǎn)品發(fā)展?fàn)顩r
國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)，蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題。另外材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)。由于在傳動(dòng)的理論上，工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破，因此沒能從根本上解決傳遞功率大，傳動(dòng)比大，體積小，重量輕，機(jī)械效率高等這些基本要求。
（2）國外減速機(jī)產(chǎn)品發(fā)展?fàn)顩r
國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)為主，體積和重量問題也未能解決好。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。
1.3.本設(shè)計(jì)的要求
本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求機(jī)械零件的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)工作中的一項(xiàng)重要的具體內(nèi)容，因此，必須從機(jī)器整體出發(fā)來考慮零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，而如果零件的結(jié)構(gòu)不合理，則不僅不能省工省料，甚至使相互組合的零件不能裝配成合乎機(jī)器工作和維修要求的良好部件，或者根本裝不起來。
機(jī)器的經(jīng)濟(jì)性是一個(gè)綜合性指標(biāo)，設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)應(yīng)最大限度的考慮經(jīng)濟(jì)性。提高設(shè)計(jì)制造經(jīng)濟(jì)性的主要途徑有：①盡量采用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論個(gè)方法，力求參數(shù)最優(yōu)化，以及應(yīng)用CAD技術(shù)，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，降低設(shè)計(jì)成本；②合理的組織設(shè)計(jì)和制造過程；③最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及通用化零部件；④合理地選擇材料，改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性，盡可能采用新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝和新技術(shù)，使其用料少、質(zhì)量輕、加工費(fèi)用低、易于裝配⑤盡力改善機(jī)器的造型設(shè)計(jì)，擴(kuò)大銷售量。
提高機(jī)器使用經(jīng)濟(jì)性的主要途徑有：①提高機(jī)器的機(jī)械化、自動(dòng)化水平，以提高機(jī)器的生產(chǎn)率和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量；②選用高效率的傳動(dòng)系統(tǒng)和支承裝置，從而降低能源消耗和生產(chǎn)成本；③注意采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)、潤滑和密封裝置，以延長機(jī)器的使用壽命，并避免環(huán)境污染。
機(jī)器在預(yù)定工作期限內(nèi)必須具有一定的可靠性。提高機(jī)器可靠度的關(guān)鍵是提高其組成零部件的可靠度。此外，從機(jī)器設(shè)計(jì)的角度考慮，確定適當(dāng)?shù)目煽啃运?，力求結(jié)構(gòu)簡單，減少零件數(shù)目，盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件及可靠零件，合理設(shè)計(jì)機(jī)器的組件和部件以及必要時(shí)選取較大的安全系數(shù)等，對提高機(jī)器可靠度也是十分有效的。
1.4.研究內(nèi)容（設(shè)計(jì)內(nèi)容）
（1）蝸輪蝸桿減速器的特點(diǎn)
蝸輪蝸桿減速器的特點(diǎn)是具有反向自鎖功能，可以有較大的減速化，輸入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上。但是一般體積較大，傳動(dòng)效率不高，精度不高。
蝸輪蝸桿減速器是以蝸桿為主動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和制動(dòng)的一種機(jī)械裝置。當(dāng)蝸桿作為傳動(dòng)裝置時(shí)，在蝸輪蝸桿共同作用下，使機(jī)器運(yùn)行起來，在此過程中蝸桿傳動(dòng)基本上克服了以往帶傳動(dòng)的摩擦損耗；在蝸桿作為制動(dòng)裝置時(shí)，蝸輪，蝸桿的嚙合，可使機(jī)器在運(yùn)行時(shí)停下來，這個(gè)過程中蝸桿蝸輪的嚙合靜摩擦達(dá)到最大，可使運(yùn)動(dòng)中的機(jī)器在瞬間停止。在工業(yè)生產(chǎn)中既節(jié)省了時(shí)間又增加了生產(chǎn)效率，而在工藝裝備的機(jī)械減速裝置，深受用戶的美譽(yù)，是眼前當(dāng)代工業(yè)裝備實(shí)現(xiàn)大小扭矩，大速比，低噪音，高穩(wěn)定機(jī)械減速傳動(dòng)獨(dú)攬裝置的最佳選擇。
（2）方案擬訂
A、箱體
(1)：蝸輪蝸桿箱體內(nèi)壁線的確定； (2)：軸承孔尺寸的確定；
(3)：箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
a.箱體壁厚及其結(jié)構(gòu)尺寸的確定 b. 軸承旁連接螺栓凸臺結(jié)構(gòu)尺寸的確定
c.確定箱蓋頂部外表面輪廓 d. 外表面輪廓確定箱座高度和油面
e. 輸油溝的結(jié)構(gòu)確定 f. 箱蓋、箱座凸緣及連接螺栓的布置
B、軸系部件
(1) 蝸輪蝸桿減速器軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
a. 軸的徑向尺寸的確定 b. 軸的軸向尺寸的確定
(2)軸系零件強(qiáng)度校核
a. 軸的強(qiáng)度校核 b. 滾動(dòng)軸承壽命的校核計(jì)算
C、減速器附件
a.窺視孔和視孔蓋 b. 通氣器 c. 軸承蓋 d. 定位銷
e. 油面指示裝置 f. 油塞 g. 起蓋螺釘 h. 起吊裝置
第二章 減速器的總體設(shè)計(jì)
2.1 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)
2.1.1 擬訂傳動(dòng)方案
本傳動(dòng)裝置用于帶式運(yùn)輸機(jī)，工作參數(shù)：運(yùn)輸帶工作拉力F=3KN，工作速度=1.2m/s，滾筒直徑D=310mm，傳動(dòng)效率η=0.96，（包括滾筒與軸承的效率損失）兩班制，連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，載荷較平穩(wěn)；使用壽命8年。環(huán)境最高溫度80℃。本設(shè)計(jì)擬采用蝸輪蝸桿減速器，傳動(dòng)簡圖如圖6.1所示。
圖6.1 傳動(dòng)裝置簡圖
1—電動(dòng)機(jī) 2、4—聯(lián)軸器 3—級蝸輪蝸桿減速器
5—傳動(dòng)滾筒 6—輸送帶
2.1.2 電動(dòng)機(jī)的選擇
（1）選擇電動(dòng)機(jī)的類型
按工作條件和要求，選用一般用途的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī),封閉式結(jié)構(gòu),電壓380V。
（2）選擇電動(dòng)機(jī)的功率
電動(dòng)機(jī)所需的功率 = /
式中 —工作機(jī)要求的電動(dòng)機(jī)輸出功率，單位為KW；
η—電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率；
—工作機(jī)所需輸入功率，單位為KW；
輸送機(jī)所需的功率輸送機(jī)所需的功率P=Fv／1000·w
=3000×1.2／1000×0.8=4.5 kW
電動(dòng)機(jī)所需的功率= ／
= =0.99×0.99×0.8×0.99×0.99≈0.76
=4.5／0.8=5.92kW
查表，選取電動(dòng)機(jī)的額定功率=7.5kw。
（3）選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速
傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速==73.96 r/min由表推薦的傳動(dòng)比的合理范圍，取蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)比=10~40，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為：
= n=（10~40）×73.96=740-2959r/min
符合這范圍的電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有750、1000、1500、3000 r/min四種，現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速1000 r/min和1500 r/min兩種常用轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析比較。
綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格、傳動(dòng)比及市場供應(yīng)情況，選取比較合適的方案，現(xiàn)選用型號為Y132M—4。
2.1.3 確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比及其分配
減速器總傳動(dòng)比及其分配：
減速器總傳動(dòng)比i=／=1440／73.96=19.47
式中i—傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比
—工作機(jī)的轉(zhuǎn)速，單位r/min
—電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速，單位r/min
2.1.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
（1）各軸的輸入功率
軸ⅠP= P=5.92×0.99×0.99=5.8kW
軸ⅡP= P=5.8×0.99×0.99×0.8=4.54kW
（2）各軸的轉(zhuǎn)速
電動(dòng)機(jī)： =1440 r/min
軸Ⅰ：n= =1440 r/min
軸Ⅱ：n==1440／19.47=73.96 r/min
（3）各軸的輸入轉(zhuǎn)矩
電動(dòng)機(jī)軸：=9550pd/nm=9550×5.92／1440=39.26Nm
軸Ⅰ：T= 9550p1/n1=9550×5.8/1440=38.46Nm
軸Ⅱ：T= 9550p2/n2=9550×4.54/73.96=586.22Nm
上述計(jì)算結(jié)果匯見表3-1
表3-1傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
輸入功率（kW）
轉(zhuǎn)速n（r/min）
輸入轉(zhuǎn)矩（Nm）
傳動(dòng)比
效率
電動(dòng)機(jī)軸
5.92
1440
39.26
1
0.98
軸Ⅰ
5.8
1440
38.36
19.47
0.784
軸Ⅱ
4.54
73.96
586.22
2.2 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算
2.2.1 蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)
一.選擇蝸輪蝸桿類型、材料、精度
根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用漸開線蝸桿（ZI）蝸桿材料選用45鋼，整體調(diào)質(zhì)，表面淬火，齒面硬度45~50HRC。蝸輪齒圈材料選用ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造，滾銑后加載跑合，8級精度，標(biāo)準(zhǔn)保證側(cè)隙c。
二.計(jì)算步驟
1.按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)公式≥mm
（1） 選z1，z2：
查表7.2取z1=2，
z2= z1×n1／n2=2×1440／73.96=38.94≈39.
z2在30～64之間，故合乎要求。
初估=0.82
（2）蝸輪轉(zhuǎn)矩T2：
T2=T1×i×=9.55×106×5.8×19.47×0.82／1440=614113.55 Nmm
（3）載荷系數(shù)K：
因載荷平穩(wěn)，查表7.8取K=1.1
（4）材料系數(shù)ZE
查表7.9，ZE=156
（5）許用接觸應(yīng)力[0H]
查表7.10，[0H]=220 Mpa
N=60×jn2×Lh=60×73.96×1×12000=5.325×107
ZN===0.81135338
[H]=ZN[0H]= 0.81135338×220=178.5 Mpa
（6）md1：
md1≥ =1.1×614113.55×=2358.75mm
（7）初選m，d1的值：
查表7.1取m=6.3 ，d1=63
md1=2500.47〉2358.75
（8）導(dǎo)程角
tan= =0.2
=arctan0.2=11.3°
（9）滑動(dòng)速度Vs
Vs= =4.84m/s
（10）嚙合效率
由Vs=4.84 m/s查表得 ν=1°16′
1 ==0.2/0.223=0.896
（11）傳動(dòng)效率
取軸承效率 2=0.99 ，攪油效率3=0.98
=1×2×3=0.896×0.99×0.98=0.87
T2=T1×i×=9.55×106×5.8×19.47×0.87／1440=651559.494Nmm
（12）檢驗(yàn)md1的值
md1≥=0.×651559.494×=1820＜2500.47
原選參數(shù)滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度要求
2.確定傳動(dòng)的主要尺寸
m=6.3mm，=63mm，z1=2，z2=39
（1） 中心距a
a==154.35mm
(2)蝸桿尺寸
分度圓直徑d1 d1=63mm
齒頂圓直徑da1 da1=d1+2ha1=(63+2×6.3)=75.6mm
齒根圓直徑df1 df1=d1﹣2hf=63﹣2×6.3
(1+0.2)=47.88mm
導(dǎo)程角 tan=11.30993247° 右旋
軸向齒距 Px1=πm=3.14×6.3=19.78mm
齒輪部分長度b1 b1≥m(11+0.06×z2)=6.3×(11+0.06×39)=84.04mm
取b1=90mm
(2)蝸輪尺寸
分度圓直徑d2 d2=m×z2=6.3×39=245.7mm
齒頂高 ha2=ha*×m=6.3×1=6.3mm
齒根高 hf2= (ha*+c*)×m=(1+0.2)×6.3=7.56mm
齒頂圓直徑da2 da2=d2+2ha2=245.7+2×6.3×1.2=230.58mm
齒根圓直徑df2 df2=d2﹣2m(ha*+c*)=384﹣19.2=364.8mm
導(dǎo)程角 tan=11.30993247° 右旋
軸向齒距 Px2=Px1=π m=3.14×6.3=19.78mm
蝸輪齒寬b2 b2=0.75da1=0.75×75.6=56.7mm
齒寬角 sin(α/2)=b2/d1=56.7／63=0.9
蝸輪咽喉母圓半徑 rg2=a—da2／2=154.35﹣129.15=25.2mm
(3)熱平衡計(jì)算
①估算散熱面積A
A=
②驗(yàn)算油的工作溫度ti
室溫：通常取。
散熱系數(shù)：Ks=20 W/(㎡·℃)。
73.45℃＜80℃
油溫未超過限度
（4） 潤滑方式
根據(jù)Vs=4.84m/s，查表7.14，采用浸油潤滑，油的運(yùn)動(dòng)粘度V40℃=350×10-6㎡/s
(5)蝸桿、蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(單位：mm)
①蝸輪軸的設(shè)計(jì)
最小直徑估算
dmin≥c×
c查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.3得 c=120 dmin≥=120× =47.34
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.5，選dmin=48
d1= dmin+2a =56 a≥(0.07～0.1) dmin=4.08≈4
d2=d1+ (1～5)mm=56+4=60
d3=d2+ (1～5)mm=60+5=65
d4=d3+2a=65+2×6=77 a≥(0.07～0.1) d3=5.525≈6
h由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.4查得 h=5.5
b=1.4h=1.4×5.5=7.7≈8
d5=d4﹣2h=77﹣2×5.5=66
d6=d2=60
l1=70+2=72
②蝸桿軸的設(shè)計(jì)
最小直徑估算
dmin≥c× = 120×=19.09 取dmin=30
d1=dmin+2a=20+2×2.5=35 a=(0.07～0.1)dmin
d2=d1+(1～5)=35+5=40
d3=d2+2a=40+2×2=44 a=(0.07～0.1)d2
d4=d2=40
h查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.4
蝸桿和軸做成一體，即蝸桿軸。蝸輪采用輪箍式，青銅輪緣與鑄造鐵心采用H7/s6配合，并加臺肩和螺釘固定，螺釘選6個(gè)
幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表：
名 稱
代號
計(jì)算公式
結(jié) 果
蝸桿
中 心 距
=
a=154.35
傳 動(dòng) 比
i=19.47
蝸桿分度圓
柱的導(dǎo)程角
蝸桿軸向壓力角
標(biāo)準(zhǔn)值
齒 數(shù)
z1=2
分度圓直徑
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
=47.88
蝸桿螺紋部分長度
名 稱
代號
計(jì)算公式
結(jié) 果
蝸輪
中 心 距
=
a=154.35
傳 動(dòng) 比
i=19.47
蝸輪端面
壓力角
標(biāo)準(zhǔn)值
蝸輪分度圓柱螺旋角
o
齒 數(shù)
=
=39
分度圓直徑
齒頂圓直徑
=258.3
齒根圓直徑
蝸輪最大
外圓直徑
2.3 軸的設(shè)計(jì)
2.3.1 蝸輪軸的設(shè)計(jì)
（1）選擇軸的材料
選取45鋼，調(diào)質(zhì)，硬度HBS=230，強(qiáng)度極限=600 Mpa，由表查得其許用彎曲應(yīng)力=55Mpa 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》（表10-1、10-3）
（2）初步估算軸的最小直徑
取C=120，得dmin≥=120× =47.34mm
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.5，選dmin=63
（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
① 軸上零件的定位、固定和裝配
單級減速器中，可將齒輪按排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，齒輪左面由軸肩定位，右面用套筒軸向固定，周向固定靠平鍵和過渡配合。兩軸承分別以軸肩和套筒定位，周向則采用過渡配合或過盈配合固定。聯(lián)軸器以軸肩軸向定位,右面用軸端擋，圈軸向固定.
鍵聯(lián)接作周向固定。軸做成階梯形，左軸承 從做從左面裝入，齒輪、套筒、右軸承和聯(lián)軸器依次右面裝到軸上。
② 確定軸各段直徑和長度
Ⅰ段d1=50mm L1=70mm
Ⅱ段選30212型圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑為60mm，寬度為22mm。故Ⅱ段直徑d2=60mm。
Ⅲ段考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁、軸承端蓋與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離，則取套筒長為38mm。故L3=40mm，d3=65mm。
Ⅳ段d4=77mm,L4=70mm
Ⅴ段d5=d4+2h=77+2×5.5=88mm,L5=8mm
Ⅵ段d6=65mm,L6=22mm
Ⅶ段 d7=d2=760mm,L7=25
（4）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
① 繪出軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖 (a)圖
②繪出軸的受力簡圖 (b)圖
③繪出垂直面受力圖和彎矩圖 （c）圖
N
N
N
軸承支反力：
N
FRBV=Fr+FRAV =33.88+16.94=50.82N
計(jì)算彎矩：
截面C右側(cè)彎矩
截面C左側(cè)彎矩
④繪制水平面彎矩圖 (d)圖
軸承支反力：
截面C處的彎矩
⑤繪制合成彎矩圖 (e)圖
Nm
圖3.2 低速軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩
(a)軸的結(jié)構(gòu)與裝配 (b)受力簡圖 (c)水平面的受力和彎矩圖
(d)垂直面的受力和彎矩圖 (e)合成彎矩圖 (f)轉(zhuǎn)矩圖 (g)計(jì)算彎矩圖
Nm
⑥繪制轉(zhuǎn)矩圖 (f)圖
×105 Nmm=586 Nm
⑦繪制當(dāng)量彎矩圖 (g)圖
轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化，取0.6，截面C處的當(dāng)量彎矩為
Nm
⑧校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度
＜，安全。
2.3.2 軸的結(jié)構(gòu)見圖3.3所示
圖3.3 蝸輪軸的結(jié)構(gòu)圖
2.3.3 蝸桿軸的設(shè)計(jì)
（1）選擇軸的材料
選取45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度HBS=230，強(qiáng)度極限=650 Mpa，屈服極限=360 Mpa，彎曲疲勞極限=300 Mpa，剪切疲勞極限=155 Mpa，對稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的許用應(yīng)力=60 Mpa。
(2) 初步估算軸的最小直徑
最小直徑估算
dmin≥cx= 120x=19.09 取dmin=20
（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
按軸的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求選取軸承處的軸徑d=35mm，初選軸承型號為30207圓錐滾子軸承（GB/T297—94），采用蝸桿軸結(jié)構(gòu)，其中，齒根圓直徑mm，分度圓直徑mm，齒頂圓直徑mm，長度尺寸根據(jù)中間軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)，校核的方法與蝸輪軸相類似，經(jīng)過具體的設(shè)計(jì)和校核，得該蝸桿軸結(jié)構(gòu)是符合要求的，是安全的，軸的結(jié)構(gòu)見圖3.4所示：
圖3.4 蝸桿軸的結(jié)構(gòu)草圖
第三章 軸承的選擇和計(jì)算
3.1 蝸輪軸的軸承的選擇和計(jì)算
按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，初步選用30212（GB/T297—94）圓錐滾子軸承，內(nèi)徑d=60mm,外徑D=110mm,B=22mm.
（1）計(jì)算軸承載荷
① 軸承的徑向載荷
軸承A：
軸承B：
② 軸承的軸向載荷
軸承的派生軸向力
查表得：30212軸承15°38′32″
所以，=17.173N
=23.89N
無外部軸向力。
因?yàn)椋?，軸承A被“壓緊”，所以，兩軸承的軸向力為
③ 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷
由表查得圓錐滾子軸承30211的
取載荷系數(shù)，
軸承A：＜e
取X=1，Y=0，則
軸承B：＜e
取X=1，Y=0，則
3.2 蝸桿軸的軸承的選擇和計(jì)算
按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，選用30207圓錐滾子軸承（GB/T297—94），經(jīng)校核所選軸承能滿足使用壽命，合適。具體的校核過程略。
3.3 減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸（單位：mm）
(1) 箱座（體）壁厚：=≥8，取=15，其中=154.35；
(2) 箱蓋壁厚：=0.85≥8，取=12；
(3) 箱座、箱蓋、箱座底的凸緣厚度：，；
(4) 地腳螺栓直徑及數(shù)目：根據(jù)=154.35，得，取df=18,地腳螺釘數(shù)目為4個(gè)；
(5) 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑：
(6) 箱蓋、箱座聯(lián)結(jié)螺栓直徑：=9～14.4，取=12；
(7) 表2.5.1軸承端蓋螺釘直徑：
高速軸
低速軸
軸承座孔（外圈）直徑
100
130
軸承端蓋螺釘直徑
12
16
螺 釘 數(shù) 目
6
6
(8) 檢查孔蓋螺釘直徑：本減速器為一級傳動(dòng)減速器，所以取=10；
(9) 軸承座外徑：，其中為軸承外圈直徑，
把數(shù)據(jù)代入上述公式，得數(shù)據(jù)如下：
高速軸：，取，
低速軸：，取；
(10) 表2.5.2螺栓相關(guān)尺寸：
18
=12
锪孔直徑
36
30
26
至箱外壁的距離
24
20
18
至凸緣邊緣的距離
20
18
16
(11) 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓的距離：以螺栓和螺釘互不干涉為準(zhǔn)盡量靠近，一般取；
(12) 軸承旁凸臺半徑：20，根據(jù)而得；
(13) 軸承旁凸臺高度：根據(jù)低速軸軸承外徑和扳手空間的要求，由結(jié)構(gòu)確定；
(14) 箱外壁至軸承座端面的距離：，取=48；
(15) 箱蓋、箱座的肋厚：＞0.85，取=12，≥0.85，取=14；
(16) 大齒輪頂圓與箱內(nèi)壁之間的距離：≥，取=16；
(17) 鑄造斜度、過渡斜度、鑄造外圓角、內(nèi)圓角：鑄造斜度=1：10，
過渡斜度=1：20，鑄造外圓角=5，鑄造內(nèi)圓角=3。
第四章 其他零件設(shè)計(jì)
4.1鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核
4.1．1高速軸鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核
高速軸采用蝸桿軸結(jié)構(gòu)，因此無需采用鍵聯(lián)接。
4.1．2 低速軸與蝸輪聯(lián)接用鍵的選擇和強(qiáng)度校核
(1) 選用普通平鍵（A型）
按低速軸裝蝸輪處的軸徑d=77mm，以及輪轂長 =73mm，
查表，選用鍵22×14×63 GB1096—2003。
(2) 強(qiáng)度校核
鍵材料選用45鋼，查表知，鍵的工作長度mm，mm，按公式的擠壓應(yīng)力
小于，故鍵的聯(lián)接的強(qiáng)度是足夠的。
4.2 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算
4.2.1 高速軸輸入端的聯(lián)軸器
計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查表取，有，，查表選用TL5型彈性套柱銷聯(lián)軸器，材料為35鋼，許用轉(zhuǎn)矩，許用轉(zhuǎn)速r/min，標(biāo)記：LT5聯(lián)軸器30×50 GB4323—84。
選鍵，裝聯(lián)軸器處的軸徑為30mm，選用鍵8×7×45 GB1096—79，
對鍵的強(qiáng)度進(jìn)行校核，鍵同樣采用45鋼，有關(guān)性能指標(biāo)見（2.6.2），鍵的工作長度mm，mm，按公式的擠壓應(yīng)力
＜，合格。所以高速級選用的聯(lián)軸器為LT5聯(lián)軸器30×50 GB4323—84，所用的聯(lián)結(jié)鍵為8×7×45 GB1096—79。
4.2.2 低速軸輸出端的聯(lián)軸器
根據(jù)低速軸的結(jié)構(gòu)尺寸以及轉(zhuǎn)矩，選用聯(lián)軸器LT8聯(lián)軸器50×70 GB4323—84，所用的聯(lián)結(jié)鍵為14×9×60 GB1096—79，經(jīng)過校核計(jì)算，選用的鍵是符合聯(lián)結(jié)的強(qiáng)度要求的，具體的計(jì)算過程與上面相同，所以省略。
4．3 減速器的潤滑
減速器中蝸輪和軸承都需要良好的潤滑，起主要目的是減少摩擦磨損和提高傳動(dòng)效率，并起冷卻和散熱的作用。另外，潤滑油還可以防止零件銹蝕和降低減速器的噪聲和振動(dòng)等。
本設(shè)計(jì)選取潤滑油溫度時(shí)的蝸輪蝸桿油，蝸輪采用浸油潤滑，浸油深度約為h1≥1個(gè)螺牙高，但油面不應(yīng)高于蝸桿軸承最低一個(gè)滾動(dòng)體中心。
4．4 部分零件加工工藝過程
4.4.1 軸的加工工藝過程
軸的工藝過程相對于箱蓋，底座要簡單許多，本設(shè)計(jì)輸出軸的一般工藝過程為：
(1) 落料、鍛打
(2) 夾短端、粗車長端端面、打中心孔
(3) 夾短端、粗車長端各檔外圓、倒角
(4) 反向夾長端，粗車短端外圓、倒角、粗車短端端面、打中心孔
(5) 熱處理
(6) 夾短端，半精車短端外圓
(7) 反向夾長端，半精車短端外圓
(8) 磨長端外圓
(9) 反向磨短端外圓
(10) 銑兩鍵槽
(11) 加工好的蝸輪軸
4.4.2 箱體加工工藝過程
蝸輪蝸桿減速器的箱蓋和箱體，它們的工藝過程比較復(fù)雜，先是箱蓋和箱體分別單獨(dú)進(jìn)行某些工序，然后合在一起加工，最后又分開加工。
箱蓋單獨(dú)先進(jìn)行的工序有：
（1） 箱蓋鑄造
（2） 回火、清沙、去毛刺、打底漆、毛坯檢驗(yàn)
（3） 铇視孔頂面
（4） 铇剖分面
（5） 磨剖分面
（6） 鉆、攻起蓋螺釘
完成前述單獨(dú)工序后，即可進(jìn)行下列工序：
（1） 箱蓋、箱體對準(zhǔn)合攏，夾緊；鉆、鉸定位銷孔，敲入圓錐銷
（2） 鉆箱蓋和箱體的聯(lián)接螺栓孔，刮魚眼坑
（3） 分開箱殼，清除剖分面毛刺、清理切屑
（4） 合攏箱殼，敲入定位銷，擰緊聯(lián)接螺栓
（5） 銑兩端面
（6） 粗鏜各軸軸承座孔
（7） 精鏜各軸軸承座孔
（8） 鉆、攻兩端面螺孔
（9） 拆開箱殼
（10） 裝上油塞，箱體地腳螺栓孔劃線
（11） 鉆地腳螺栓孔、刮魚眼坑
（12） 箱蓋上固定視孔蓋的螺釘孔劃線
（13） 鉆、攻固定視孔蓋的螺釘孔
（14） 去除箱蓋、箱體接合面毛刺，清除鐵屑
（15） 內(nèi)表面涂紅漆
結(jié) 論
這次通過對已知條件對蝸輪蝸桿減速器的結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行分析，得出總體方案.按總體方案對各零部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行分析得出蝸輪蝸桿減速器的整體結(jié)構(gòu)尺寸，然后以各個(gè)系統(tǒng)為模塊分別進(jìn)行具體零部件的設(shè)計(jì)校核計(jì)算，得出各零部件的具體尺寸，再重新調(diào)整整體結(jié)構(gòu)，整理得出最后的設(shè)計(jì)圖紙和說明書.此次設(shè)計(jì)通過對蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì)，使我對成型機(jī)械的設(shè)計(jì)方法、步驟有了較深的認(rèn)識.熟悉了蝸輪、軸等多種常用零件的設(shè)計(jì)、校核方法；掌握了如何選用標(biāo)準(zhǔn)件，如何查閱和使用手冊，如何繪制零件圖、裝配圖；以及設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)零部件的要點(diǎn)、方法。
這次設(shè)計(jì)貫穿了所學(xué)的專業(yè)知識，綜合運(yùn)用了各科專業(yè)知識，查各種知識手冊從中使我學(xué)習(xí)了很多平時(shí)在課本中未學(xué)到的或未深入的內(nèi)容。我相信這次設(shè)計(jì)對以后的工作學(xué)習(xí)都會有很大的幫助。
由于自己所學(xué)知識有限，而機(jī)械設(shè)計(jì)又是一門非常深?yuàn)W的學(xué)科，設(shè)計(jì)中肯定存在許多的不足和需要改進(jìn)的地方，希望老師指出，在以后的學(xué)習(xí)工作中去完善它們。
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19 甘永立. 幾何量公差與檢測.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2004
33
編號
無錫太湖學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
相關(guān)資料
題目：單級減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì)
機(jī)電 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)
學(xué) 號： 0923199
學(xué)生姓名： 張亞東
指導(dǎo)教師： 鮑虹蘇（職稱：高工 ）
（職稱： ）
2013年5月25日
目 錄
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文資料翻譯及原文
三、學(xué)生“畢業(yè)論文（論文）計(jì)劃、進(jìn)度、檢查及落實(shí)表”
四、實(shí)習(xí)鑒定表
無錫太湖學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
開題報(bào)告
題目：單級減速機(jī)箱體和箱蓋工藝工裝設(shè)計(jì)
信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化專業(yè)
學(xué) 號： 0923199
學(xué)生姓名： 張亞東
指導(dǎo)教師： 鮑虹蘇 （ 職稱：高工）
（職稱： ）
2012年11月24日
課題來源
機(jī)械制造業(yè)是一個(gè)國家最基礎(chǔ)的行業(yè)，也決定了一個(gè)國家制造業(yè)的整體水平現(xiàn)在中國已經(jīng)是一個(gè)制造大國，中國的制造業(yè)規(guī)模已經(jīng)達(dá)到世界第四位，僅次于美國、日本和德國。
研究內(nèi)容
本設(shè)計(jì)是針對減速機(jī)箱體工藝的制作，主要研究的是減速機(jī)箱蓋的工藝過程、減速機(jī)的底座的工藝過程、減速機(jī)箱體合裝后的工藝過程以及對該技術(shù)的測試和其實(shí)用性的研究。并由此做出了對現(xiàn)行的減速機(jī)的箱體的改造和進(jìn)一步的完善。在這次的箱體工藝制造中，對一些主要程序比如說結(jié)合面聯(lián)接孔、鉆頂面螺紋底孔、攻螺紋、鉆側(cè)面測油孔、放油孔、螺紋底孔、沉孔、攻螺紋 等的研究。
擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析
設(shè)計(jì)任務(wù)
1） 設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜的零件的加工工藝規(guī)程；
2） 設(shè)計(jì)一個(gè)專用夾具；
3） 編寫設(shè)計(jì)說明書。
根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)做出減速機(jī)箱的基本設(shè)計(jì)任務(wù)
1）繪制零件工件圖一張；
2）繪制毛坯—零件合圖一張；
3）編制機(jī)械加工工藝規(guī)程卡片一套；
4）編寫設(shè)計(jì)說明書一份；
5）收集和研究原始資料，為夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做好技術(shù)準(zhǔn)備。
6）初步擬定夾具結(jié)構(gòu)方案，繪制夾具結(jié)構(gòu)草圖，進(jìn)行必要的理論計(jì)算和分析。
選擇最佳的夾具結(jié)構(gòu)方案，確定夾具精度和夾具總圖尺寸、公差配合與技術(shù)要求。
7） 繪制夾具總圖和主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖，編寫設(shè)計(jì)說明書。
8）編制夾具特殊使用維護(hù)、操作、制造方面的說明或技術(shù)要求。
研究計(jì)劃及預(yù)期成果
研究計(jì)劃：
2012年11月12日-2012年12月25日：按照任務(wù)書要求查閱論文相關(guān)參考資料，填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告書。
2013年1月11日-2013年3月5日：填寫畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告。
2013年3月8日-2013年3月14日：按照要求修改畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告。
2013年3月15日-2013年3月21日：學(xué)習(xí)并翻譯一篇與畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的英文材料。
2013年3月22日-2013年4月11日：設(shè)計(jì)減速機(jī)箱體和箱蓋的結(jié)構(gòu)并畫出相關(guān)草圖
2013年4月12日-2013年4月25日：完善設(shè)計(jì)所需的各種零件圖、夾具圖，并對設(shè)計(jì)的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，做好撰寫畢業(yè)論文的準(zhǔn)備。
2013年4月26日-2013年5月20日：畢業(yè)論文撰寫和修改工作。
預(yù)期成果：
機(jī)械制造技術(shù)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)學(xué)生應(yīng)職應(yīng)崗能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它要求學(xué)生能全面綜合地運(yùn)用所學(xué)的理論和實(shí)踐知識，進(jìn)行零件機(jī)械加工工藝規(guī)程和工藝裝備的設(shè)計(jì)。其基本目的是：
1） 培養(yǎng)工程意識。
2） 訓(xùn)練基本技能。
3） 培養(yǎng)質(zhì)量意識。
4） 培養(yǎng)規(guī)范意識。
特色或創(chuàng)新之處
1、 設(shè)計(jì)了一副可以多方面加工的夾具，減少了原材料的應(yīng)用和所需的工時(shí)。
2、 設(shè)計(jì)了多種加工方案，并對其比較，選出最佳方案。
已具備的條件和尚需解決的問題
1、一是對鏜床的不熟悉，二是在公差與配合方面的知識所學(xué)較少。
2、學(xué)院圖書館相關(guān)資料有限，并且很多資料不外借處學(xué)校，設(shè)計(jì)此項(xiàng)目任務(wù)重工作量大物力條件有限以及經(jīng)濟(jì)上的原因造成難以落實(shí)原材料加工出成品
3、經(jīng)過努力，設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)想的成功，由于條件的限制沒能加工出成品，但對于我自己來說已經(jīng)學(xué)到了不少東西。
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師簽名：
2011年 11 月 20 日
教研室（學(xué)科組、研究所）意見
教研室主任簽名：
年 月 日
系意見
主管領(lǐng)導(dǎo)簽名：
年 月 日
英文原文
Mineral product monorail reduction gear synopsis
First:what is reducer
Reducer is a dynamic communication agencies, the use of gear speed converters, motor rotational speed reducer to the Rotary to be few, and have greater torque institutions.
The reducer role
1) velocity at the same time increase the output torque, torque output ratio by motor output by slowdown, but the attention should be paid to exceed the rated torque reducer.
2) the speed at the same time reduce the inertia load, the inertia of deceleration than reduced to the square. We can look at the General Motors has a value of inertia.
?????????? The type of reducer
General helical gear reducer has reducer (including parallel shaft helical gear reducer, a worm reducer, bevel gear reducer, etc.), planetary gear reducer, Cycloid reducer, a worm reducer, a planetary friction CVT mechanical machines.
???????? Common reducer
1) worm reducer is the main characteristics of a reverse self-locking function, can be larger than a slowdown, input shaft and output shaft axis is not the same, nor in the same plane. But generally larger, transmission efficiency is not high, the accuracy is not high.
2) Harmonic Harmonic Drive reducer is controllable using flexible components to transfer elastic deformation and dynamic movement, not volume, high precision, but the disadvantage is that flexible wheel limited life, impatient shocks, rigidity and pieces of metal relatively poor. Not too high speed input.
3) planetary reducer its comparative advantage is compact structure, the return gap small, high precision, and have a long life span rated output torque can be done great. However, a price slightly expensive, the requirements of parts before assembly
1. Rolling cleaning with gasoline, kerosene other parts cleaning. All parts and Xiangbenna not allowed to have any impurities exist. Gear box and the inner wall (Worm), unprocessed surface has not been coated twice erosion-resistant oil paint, box has the outer surface coated primer and paint color (color requested by host).
2. Parts coated with a face wash after lubricants
Second, the requirements of installation and adjustment
1. Rolling installation Rolling bearing inner ring should be installed at the shaft shoulder close to gap must not pass 0.05 mm thick Cypriot feet. 2. Bearing axial clearance of the clearance can not be adjusted bearings (such as deep groove ball bearings), axial clearance of 0.25 to 0.4 mm; the clearance adjustable bearing axial clearance numerical table. Click Tapered Roller Bearings axial clearance; angular contact ball bearing axial clearance
3. Gear (Worm) meshing tooth space available Cypriot side foot of lead or pressure. Will be lead wire on the alveolar, and then turning gear and squash lead wire, measuring two teeth side was crushed lead wire thickness and the size of which is adjacent teeth.
4. Tooth contact dot cylinder gear tooth contact Dot 2-10-4; bevel gear tooth contact Dot 2-11-4; Gearing contact Dot 2-12-4
Third, seal requirements
1. Box partition between the surface does not allow any pads filled, but can be coated or water glass sealant to ensure that the seal;
2. Assembly, the bolt tightening box, before using 0.05 mm Cypriot-foot inspection Covers Block with me and between the sealing surface;
3. Shaft seal should stretch to smear grease. The seal should be installed in strict accordance with the requirements
Forth, lubrication requirements
1. Rationally determine the types of lubricants and greases and grades
2. Bearing lubrication fat, grease filled in the general Fatliquor space can be 1 / 2 to 2 / 3.
3. Lubricants should be regularly replaced, the new reducer used for the first time, the operation of oil-7 ~ 14 days, according to the situation can be after every 3 to 6 months for first oil.
Fifth, the test requirements
1. Empty operation: at rated speed is, anti-running 1 to 2 hours;
2. Load test: at rated speed, rated load operation, the oil temperature balance to date. On the gear reducer, requested the pool temperature is not more than 35 oC, bearing temperature rise no more than 40 oC; the worm reducer, requested the pool temperature not more than 60 oC, bearing temperature of not more than 50 oC;
3. Entire testing process for the smooth operation, noise, not loosening the fixed link, sealed, not with the
Sixth, packaging and transportation requirements
1. Protruding shaft and its annex should Oiler packaging;
2. Handling, lifting may not use screw rings and lug all of the above technical requirements are not necessarily listed, and sometimes also by other projects, mainly by the specific design requirements.
Seventh. Technical requirements
1. Assembly, all parts cleaning with kerosene, gasoline Rolling cleansing, while the existence of any debris. Oil is not painted wall corrosion coatings twice;
2. Backlash with lead wire mesh test of not less than 0.16 mm, lead wire Backlash may not exceed the smallest of the four times;
3. Used Tu-color dot test. Tooth high point of contact by not less than 40% of contact spots on teeth not less than 50 per cent. Can be used when necessary, grinding or scraping after grinding to improve contacts;
4. Bearing axial clearance should be adjusted: φ40 0.05 - 0.1 mm, φ55 0.08 - 0.15 mm;
5. Test reducer subdivision surface, the contact surface and seal, oil spills are not allowed. Split-Tu allowed to paint or water glass seal and allow the use of any filler;
6. Engine lubricants to the contents N100 provisions height;
Below I introduce our country reduction gear the development present situation
First, the domestic reduction gear many by the gear drive, the worm drive primarily, but has the power and the load ratio generally is small, or velocity ratio great and mechanical efficiency excessively low question.Moreover, in the material quality and the technological level also has many weakness, the large-scale reduction gear question is specially more prominent, the service life is not long.The domestic use large-scale reduction gear (above 500kw), many from overseas (for example Denmark, Germany and so on) imports The 60's start few tooth reduction gears and so on difference transmission, cycloid pin gear transmission, overtone transmission which produces has the velocity ratio to be big, volume small, mechanical efficiency higher merit? .But its transmission theory limit, cannot transmit the oversized power, the power all must be smaller than generally 40kw. Because in the transmission theoretically, the technological level and the material quality aspect has not broken through, therefore, has not been able fundamentally to solve the transmission power in a big way, the velocity ratio big, the volume small, the weight light, mechanical efficiency higher these requests basically.The 90's initial period, the home appears three links (gear) the reduction gear, is one kind of outside stable motion gear drive reduction gear, it may realize the great velocity ratio, transmission load ability is also big. Its volume and the weight are all lighter than the dead axle speed reducer gear, the structure is simple, the efficiency is also high.Because this reduction gear three axle parallel structure, therefore caused the power/volume (or weight) the ratio is still small.Also its input axis and the output shaft on the identical spool thread, this do not have in the use many inconveniently. Not only Beijing Institute of Technology develops in successful " stable motion speed reducer gear " to have outside three link reduction gear merit, but also has the big power/weight (or volume) the ratio, as well as the input axis and the output shaft on identical spool thread merit, is at the domestic leading position.The home has the minority college and the factory and mining enterprise does the research work to in stable motion gear drive certain principles, has published some research paper, in has done some work using the cycloidal tooth crop rotation stable motion reduction gear.
Second, the stable motion speed reducer gear principle of work synopsis, the stable motion speed reducer gear is refers to in a counter gear transmission, a gear in the stable motion generator actuation mean plane parallel motion, meshing through tooth profile between, actuates another tooth crop rotation dead axle to decelerate the rotation, the realization reduction gear function.The stable motion generator may use the parallelogram organization, either sine organization or cross slide organization.This achievement uses the parallelogram organization to take the stable motion generator. The stable motion generator may be the hypothesized use parallelogram organization, also may be the entity use parallelogram organization.Has the practical value stable motion gear mechanism for in counter gear organization, therefore may divide into the internal tooth crop rotation stable motion movement and the external tooth crop rotation stable motion movement two kind of situations.Outside the stable motion gear reduction organization, its internal tooth crop rotation stable motion movement, actuates the external gear and makes the deceleration rotation output.This organization also calls three links (gear) the reduction gear. As a result of the internal tooth crop rotation stable motion, two crank centers establish outside the annular gear tooth ring, therefore its size is not compact, cannot solve the volume major problem.? In stable motion gear reduction, its external tooth crop rotation stable motion movement, actuation internal tooth crop rotation deceleration rotation output.As a result of the external tooth crop rotation stable motion, two crank centers can establish in the external gear tooth ring, reduced the organization overall size greatly. Because in stable motion gear mechanism transmission efficiency high, volume small, input output coaxial line, therefore by widespread application prospect.
Third, this project technical characteristic and key technologies? 1. this project technical characteristics, in this new " stable motion speed reducer gear " and domestic and foreign had the speed reducer gear compares, has the following characteristic: (1) velocity ratio scope is big, gets up from I=10, may reach most greatly several thousand.If manufactures the great velocity ratio the reduction gear, then demonstrates this reduction gear the merit.(2) transmission power scope is big: And may connect a body manufacture with the electric motor. (3) structure simple, the volume small, the weight is light.Reduces about 1/3 compared to the existing speed reducer gear.(4) mechanical efficiency is high.95 (5) this reduction gear input axis and the output shaft are on the identical spool thread.This reduction gear see Table 1 with other reduction gear performance comparison. Because lacks the data, various reduction gears power/load ratio which in the table arranges in order is most superior.? Table 1? Each kind of reduction gear comparison model power (kw) reduction gear ratio quality (kg) QI-450? 93 31.5 1820 ZSY-250? 95 31.5 540 NGW-92 88.1 31.5 577 SEW (Germany)? 90 28.61 1300 NP-100? 100 30 400 Note: NP-100 is in the stable motion speed reducer gear, the SEW reduction gear quality contains the electrical machinery.2. this project key technologies? May know by Figure 2, in “stable motion speed reducer gear " is by annular gear Z2, external gear Z1 and the parallelogram organization combination becomes.Its transmission principle is: The electrical machinery input rotary motion, the external tooth crop rotation parallel migration, its center of circle path is a circle, makes the dead axle rotation with it meshing annular gear. Because external tooth crop rotation parallel migration, therefore name stable motion gear mechanism.The gear parallel migration needs to have the auxiliary body help realization, may use (6~12) to sell the axis, the roller takes the hypothesized auxiliary stable motion organization, also may use the eccentric shaft to take the entity auxiliary stable motion organization.In the stable motion speed reducer gear key technologies and the essential craft are the composition parallelogram component size computation and the request processing precision, the gear teeth main parameter choice. These factors will all affect the transmission ability and the transmission quality.Overall speaking, the group cost reduction gear various spare parts all request to have the high precision, they will be deciding the reduction gear overall transmis3. this project survey this project has obtained the Chinese practical new patent, the patent number: ZL95227767.0? .? This project trial produced the first prototype from 1995 (power 2.5kW, after velocity ratio I=32), with some factory and mine cooperation, has one after another designed following several kind of different powers, the different velocity ratio reduction gear.(1) electrically operated on rollers gate uses the reduction gear, power 550W, velocity ratio I=26, is united as one body with the electrical machinery.sion quality. (2) mixer uses the reduction gear, power 370W, velocity ratio I=17.(3) some military goods use two kind of reduction gears, one kind of power 370W, velocity ratio I=23.5; Another kind of power 370W, velocity ratio I=103 two level of transmission reduction gear.(4) steel mill large package rotary abutment reduction gear, power 7.5kw, velocity ratio I=64.(5) steel mill table reduction gear, power 7.5kw, transmission I=11. In this patent foundation, has developed one kind of new ultra-large reduction gear, the power may reach 1000kw, at present is developing subminiature (outlook size for a millimeter level) miniature reduction gear.
Graduation design task
First, a design
Monorail Driver Design reducer
Second, the design of the original data
1 Monorail drive reducer Power Rating: 7.5 KW;
2 Monorail reducer drive the total transmission ratio: 15 around;
3 Monorail reducer drive car driven by the side of the output shaft from the race distance of not more than 200 mm;
4 Monorail reducer drive the total length of less than 420 mm, the width is not more than 450 mm and the total height of not more than 690 mm;
Third, the equipment and the working environment
This can be used to mine underground, open-air, dust, humidity, air quality, bad comparison bad work environment, and the operational requirements of a safe space.
Fourth, the design requirements
To meet the application requirements under the premise that the minimum cost of manufacturing.
From the following aspects considered;
(L) to streamline the shape of each parts, machinery simple structure;
??? (2) merge the functions of spare parts, reducing the types or quantities of spare parts;
??? (3) Application of the new structure, new technology, new materials, product reliability;
??? (4) decomposition components, its assembly, the assembly of the most simple structure;
??? (5) similar to parts of the division;
??? (6) standards for similar products by product serial number sequence analysis;
??? (7) The realization of the common parts of the product and standardization.
??? (8) assembly equipment design a map (0), the Six Parts (3), the design specification of a (not less than 30,000 words), and the design of technical and economic analysis.
中文譯文
一、 什么是減速器
減速器是一種動(dòng)力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將馬達(dá)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。
1、減速器的作用
1）降速同時(shí)提高輸出扭矩，扭矩輸出比例按電機(jī)輸出乘減速比，但要注意不能超出減速器額定扭矩。
2） 減速同時(shí)降低了負(fù)載的慣量，慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機(jī)都有一個(gè)慣量數(shù)值。
2、減速器的種類
一般的減速器有斜齒輪減速器(包括平行軸斜齒輪減速器、蝸輪減速器、錐齒輪減速器等等)、行星齒輪減速器、擺線針輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、行星摩擦式機(jī)械無級變速機(jī)等等。
3、常見減速器
1） 蝸輪蝸桿減速器的主要特點(diǎn)是具有反向自鎖功能，可以有較大的減速比，輸入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上。但是一般體積較大，傳動(dòng)效率不高，精度不高。
2） 諧波減速器的諧波傳動(dòng)是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，體積不大、精度很高，但缺點(diǎn)是柔輪壽命有限、不耐沖擊，剛性與金屬件相比較差。輸入轉(zhuǎn)速不能太高。
3） 行星減速器其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較緊湊，回程間隙小、精度較高，使用壽命很長，額定輸出扭矩可以做的很大。但價(jià)格略貴一、對裝配前零件的要求 ：
1.滾動(dòng)軸承用汽油清洗，其他零件用煤油清洗。所有零件和箱體內(nèi)不許有任何雜質(zhì)存在 。箱體內(nèi)壁和齒輪（蝸輪）等未加工表面先后涂兩次不被機(jī)油侵蝕的耐油漆，箱體外表 面先后涂底漆和顏色油漆（按主機(jī)要求配色）。
2.零件配合面洗凈后涂以潤滑油
二、安裝和調(diào)整的要求
1.滾動(dòng)軸承的安裝 滾動(dòng)軸承安裝時(shí)軸承內(nèi)圈應(yīng)緊貼軸肩，要求縫隙不得通過0.05mm 厚的塞尺。
2.軸承軸向游隙 對游隙不可調(diào)整的軸承（如深溝球軸承），其軸向游隙為0.25~0.4mm；對游隙可調(diào)整 的軸承軸向游隙數(shù)值見表。點(diǎn)擊查看圓錐滾子軸承軸向游隙；角接觸球軸承軸向游隙
3.齒輪（蝸輪）嚙合的齒側(cè)間隙 可用塞尺或壓鉛法。即將鉛絲放在齒槽上，然后轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪而壓扁鉛絲，測量兩齒側(cè)被 壓扁鉛絲厚度之和即為齒側(cè)的大小?！?
4.齒面接觸斑點(diǎn)圓柱齒輪齒面接觸斑點(diǎn)2-10-4；圓錐齒輪齒面接觸斑點(diǎn)2-11-4；蝸桿傳動(dòng)接觸斑點(diǎn)2-12-4
三、密封要求
1.箱體剖分面之間不允許填任何墊片，但可以涂密封膠或水玻璃以保證密封；
2.裝配時(shí)，在擰緊箱體螺栓前，應(yīng)使用0.05mm的塞尺檢查箱蓋和箱座結(jié)合面之間的密封性；
3.軸伸密封處應(yīng)涂以潤滑脂。各密封裝置應(yīng)嚴(yán)格按要求安裝
四、潤滑要求
1.合理確定潤滑油和潤滑脂類型和牌號
2.軸承脂潤滑時(shí)，潤滑脂的填充量一般為可加脂空間的1/2~2/3?！?
3.潤滑油應(yīng)定期更換，新減速器第一次使用時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)7~14天后換油，以后可以根據(jù)情況每隔3~6個(gè)月?lián)Q一次油。
五、試驗(yàn)要求
1.空載運(yùn)轉(zhuǎn)：在額定轉(zhuǎn)速下正、反運(yùn)轉(zhuǎn)1~2小時(shí)；
2.負(fù)荷試驗(yàn)：在額定轉(zhuǎn)速、額定負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，至油溫平衡為止?！ X輪減速器，要求油池溫升不超過35oC,軸承溫升不超過40oC； 對蝸桿減速器，要求油池溫升不超過60oC,軸承溫升不超過50oC；
3.全部試驗(yàn)過程中，要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，聯(lián)接固定處不松動(dòng)，各密封、結(jié)合處不
六、包裝和運(yùn)輸要求
1.外伸軸及其附件應(yīng)涂油包裝；
2.搬運(yùn)、起吊時(shí)不得使用吊環(huán)螺釘及吊耳以上技術(shù)要求不一定全部列出，有時(shí)還需另增項(xiàng)目，主要由設(shè)計(jì)的具體要求而定。
七、技術(shù)要求
1.裝配前，所有零件用煤油清洗，滾動(dòng)軸承用汽油清洗，不許有任何 雜物存在。內(nèi)壁涂上不被機(jī)油腐蝕的涂料兩次；
2.嚙合側(cè)隙用鉛絲檢驗(yàn)不小于0.16mm，鉛絲不得大于最小側(cè)隙的4倍；
3.用涂色法檢驗(yàn)斑點(diǎn)。按齒高接觸點(diǎn)不小于40%；按齒長接觸斑點(diǎn)不 小于50%。必要時(shí)可用研磨或刮后研磨以便改善接觸情況；
4.應(yīng)調(diào)整軸承軸向間隙：φ40為0.05--0.1mm,φ55為0.08--0.15mm;
5.檢驗(yàn)減速器剖分面、各接觸面及密封處，均不許漏油。剖分面允許 涂以密封油漆或水玻璃，不允許使用任何填料；
6.機(jī)座內(nèi)裝N100潤滑油至規(guī)定高度。
八、下面我介紹我國減速器的發(fā)展現(xiàn)狀
（一）、國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)，特別是大型的減速器問題更突出，使用壽命不長。國內(nèi)使用的大型減速器（500kw以上），多從國外（如丹麥、德國等）進(jìn)口。60年代開始生產(chǎn)的少齒差傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)、諧波傳動(dòng)等減速器具有傳動(dòng)比大，體積小、機(jī)械效率高等優(yōu)點(diǎn)?。但受其傳動(dòng)的理論的限制，不能傳遞過大的功率，功率一般都要小于40kw。由于在傳動(dòng)的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破，因此，沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、機(jī)械效率高等這些基本要求