二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计与仿真.doc

1、 二级圆锥圆柱齿轮减速器的设计与仿真摘 要：减速器是各类机械中广泛应用的机械，减速器的优劣直接影响着机械设备的传动性能。 减速器是原动机和工作机之间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求。 减速器的类别、品种很多，根据使用需要而设计及不同的减速器，本文设计的是二级圆锥圆柱齿轮减速器，根据减速器的原始数据，完成减速器组成部件（包括齿轮、轴、轴承、箱体等）的设计及校核，然后绘制出整个减速器的装配图，以及高速轴、低速轴和锥齿轮的零件图。之后对上箱体进行加工工艺的分析，了解箱体的加工过程，制定工艺路线，制作工艺卡片。最后通过计算出二级圆锥圆柱齿轮减速器的各项参数，利用Pro/E软件对

2、减速器各构件建模，最后进行干涉分析、运动仿真，进行虚拟装配，最后对该模型进行运动学仿真分析，验证该结构的有效性和可行性。关键词:减速器,设计,Pro/E,工艺,建模,仿真 Secondary design and simulation of bevel cylindrical gear reducerSummary: reducer are widely used in all types of machinery and mechanical,gear reducer directly affect the transmission performance of machinery ande

3、quipment. Reducer is between the prime mover and work independent of closedtransmission device, used to reduce speed and increasing torque in order tomeet work demands.Reducer of category, and varieties many, according to using needs and design and the different of reducer, paper design of is II lev

4、el cone cylindrical gear deceleration device, according to reducer of original data, completed reducer composition parts (including gear, and axis, and bearing, and box,) of design and the check, then draws out whole reducer of Assembly figure, and high-speed axis, and speed axis and cone gear of pa

5、rts figure. Analysisto the processing box on after about case processing developed routes,making cards. Finally figuring out the secondary bevel cylindrical gear reducersparameters, modeling using Pro/e software for gearbox components,interference in the last analysis, simulation, virtual Assembly,

6、andkinematics simulation analysis of the model to verify the effectiveness andfeasibility of the structure.Key words: reducer, design, Pro/E, technology, modeling, and simulation目 录1绪 论11.1 带传动11.2圆锥-圆柱齿轮传动减速器12结构设计32.1V带传动32.2减速器内部的传动零件33 设计计算过程及说明43.1选择电动机43.2传动装置的总传动比及其分配43.3计算传动装置的运动和动力装置参数43.4带

7、传动设计53.4.1定v带型号和带轮直径53.4.2计算带长53.5齿轮传动设计63.6轴的设计113.7轴承的选择213.9减速器箱体的设计223.10减速器附件设计223.11密封与润滑234减速器箱体盖加工工艺244.1减速器箱盖的分析244.1.1减速器箱盖的工艺分析244.1.2确定毛坯的制造形式244.1.3箱体零件的结构工艺性244.2工艺规程设计254.2.1加工工艺过程254.2.2确定各表面加工方案254.2.3影响加工方法的因素254.2.4确定定位基准264.2.5工艺路线的拟订274.3机械加工余量，工序尺寸及毛坯尺寸的确定304.3.1毛坯要求304.3.2、毛坯的

8、外廓尺寸314.3.3、主要平面加工的工序尺寸及加工余量314.3.4、加工的工序尺寸及加工余量314.4确定切削用量及基本工时324.4.1工序5粗铣上窥视孔面324.4.2工序6粗铣结合面334.4.3工序7 磨分割面344.4.4工序8钻孔355减速器的仿真设计385.1轴的设计385.1.1高速轴385.1.2中间轴和低速轴395.2 轴承绘制405.3挡油环绘制415.4套筒、键绘制425.5锥齿轮的画法435.6直齿轮的零件体设计465.7.装配图49结 论53参考文献54致 谢551绪 论 减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、圆柱齿轮传动所促成的独立不见，常用在动力机与工作

9、机之间的传动装置，在目前的传递动力与运动的机构中，减速器的应用范围相当广泛，用，是一种不可或缺的机械传动装置.当前减速器普遍存在这体积过大、重量过大的或冲动比过大机械效率过低等问题，各国都在不断改进，寻求新的突破，降低其成本，提高其效率，扩大其应用范围，当今的减速器都是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率的方向发展。1.1 带传动 带传动是机械设备中应用较多的传动装置之一，主要有主动轮、从动轮和传动带组成。工作时靠带与带轮间的摩擦或啮合实现主、从动轮间运动和动力的传递。 带传动具有结构简单、传动平稳、价格低廉、缓冲吸振及过载打滑以保护其他零件的优点。1.2圆锥-圆柱齿轮传动减速器 YK系列

10、圆锥-圆柱齿轮传动减速器适用的工作条件：环境温度为-4040度；输入轴转速不得大于1500r/min,齿轮啮合线速度不大于25m/s，电机启动转矩为减速器额定转矩的两倍。YK系列的特点：采用一级圆弧锥齿轮和一、二、三级圆柱齿轮组合，把锥齿轮作为高速级（四级减速器时作为第二级），以减小锥齿轮的尺寸；齿轮均采用优质合金钢渗碳淬火、精加工而成，圆柱齿轮精度达到GB/T10095中的6级，圆锥齿轮精度达到GB/T11365中的7级；中心距、公称传动比等主要参数均采用R20优先数系；结构上采用模块式设计方法，主要零件可以互换；除底座式实心输出轴的基本型外，还派生出输出轴为空心轴的有底座悬挂结构；有多中润

11、滑、冷却、装配型式。所以有较大的覆盖面，可以满足较多工业部门的使用要求。减速器的选用原则：（1）按机械强度确定减速器的规格。减速器的额定功率P1N 是按载荷平稳、每天工作小于等于10h、每小时启动5次、允许启动转矩为工作转矩的两倍、单向运转、单对齿轮的接触强度安全系数为1、失效概率小于等于1%等条件算确定.当载荷性质不同，每天工作小时数不同时，应根据工作机载荷分类按各种系数进行修正.减速器双向运转时，需视情况将P1N乘上0.71.0的系数，当反向载荷大、换向频繁、选用的可靠度KR较低时取小值，反之取大值。功率按下式计算：P2m=P2KAKSKR ，其中P2 为工作功率； KA 为使用系数； K

12、S 为启动系数； KR 为可靠系数。（2）热功率效核.减速器的许用热功率PG适用于环境温度20，每小时100%连续运转和功率利用律（指P2/P1N100%）为100%的情况，不符合上述情况时，应进行修正。（3）校核轴伸部位承受的径向载荷。 本文主要是带传动、减速器的设计以及上箱体的工艺设计和减速器的仿真设计。2结构设计2.1 V带传动 带传动设计时，应检查带轮的尺寸与其相关零部件尺寸是否协调。例如对于安装在减速器或电动机轴上的带轮外径应与减速器、电动机中心高相协调，避免与机座或其它零、部件发生碰撞。2.2减速器内部的传动零件 减速器外部传动件设计完成后，可进行减速器内部传动零件的设计计算。齿轮

13、材料的选择应与齿坯尺寸及齿坯的制造方法协调。如齿坯直径较大需用铸造毛坯时，应选铸刚或铸铁材料。各级大、小齿轮应该可能减少材料品种。蜗轮材料的选者与相对滑动速度有关。因此，设计时可按初估的滑速度选择材料。在传动尺寸确定后，校核起滑动速度是否在初估值的范围内，检查所选材料是否合适。 传动件的尺寸和参数取值要正确、合理。齿轮和蜗轮的模数必须符合标准。圆柱齿轮和蜗杆传动的中心距应尽量圆整。对斜齿轮圆柱齿轮传动还可通过改变螺旋角的大小来进行调整。 根据设计计算结果，将传动零件的有关数据和尺寸整理列表，并画出其结构简图，以备在装配图设计和轴、轴承、键联结等校核计算时应用。 减速器的类型应该根据工作要求选定

14、。联接电动机轴与减速器，由于轴的转速高，一般应选用具有缓冲、吸振作用的弹性联轴器，例如弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器。减速器低速轴（输出轴）与工作机轴联接用的连周期，由于轴的转速较低，传递的转距较大，又因为减速器轴与工作机轴之间往往有较大的轴线偏移，因此常选用刚性可以移动联轴器，例如滚子链联轴器、齿式联轴器。对于中、小型减速器，其输出与工作机轴的轴线便宜不很大时，也可以选用弹性柱销联轴器这类弹性可移式联轴器。联轴器型号按计算转距进行选择。所选定的联轴器，起轴孔直径的范围应与被联接两轴的直径相适应。应注意减速器高速轴外伸段轴径与电动机的轴径不得相差很大，否则难以选择合适的联轴器。3 设计计算过

15、程及说明3.1选择电动机(1)电动机类型和结构型式选择 Y系列笼型三相异步电动机,卧式闭型电电动机。(2)选择电动机容量工作机所需功率=7.98kw =80.7r/min电动机的输出功率=10.4kw=*.* =0.82*0.98*0.95*0.98*0.97*0.98*0.98*0.97*0.98*0.98*0.99*0.96=0.77确定电动机的额定功率Ped=Pd3.1.3选择电动机的转速同步转速 1500r/min。3.1.4确定电动机型号选择 Y160M-4 额定功率 11kw 转速 1460r/min3.2传动装置的总传动比及其分配i=20 带传动 i=2 圆锥 i= 2.5 圆柱 i= 43.3计算传动装置的运动和动力装置参数各轴转速: 电动机轴 =1460r/min 减速箱输入轴 =7