行星齿轮减速器设计
学院：专业：姓名：指导师：
机械与车辆学院
机械工程及自动化
赵文杰学号：
职称：
110401031032 宋黎教授
中国·珠海
二○一五年五月
北京理工大学珠海学院毕业设计
诚信承诺书
本人郑重承诺：我所呈交的毕业设计
《行星齿轮减速器设计》
是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。
承诺人签名：
日期：年月
行星齿轮减速器设计
摘要
齿轮传动是机械传动中应用最为广泛和特别重要的—种机械传动形式。随着科技的日益进步，对齿轮传动的速度、承载能力、可靠性、效率以及体积、重量等技术指标提出了更高的要求。行星齿轮传动正是为了满足这些要求发展起来的。
行星减速器是以三或以上个行星轮围绕一个中心轮旋转的减速器。它有体积小，重量轻，承载能力高，传动效率高，精度高，减速范围广，使用寿命长、运转平稳，噪声低等诸多优点。而且NGW行星齿轮减速器能在保证精密传动的前提下，降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。因此，NGW 行星齿轮减速器主要用于冶金、矿山、起重运输等机械设备的减速。
本文主要掌握行星齿轮减速器的工作原理，对其的行星传动进行了设计计算。并对行星减速器的齿轮、轴、轴承进行了结构设计和强度校核，对减速器的均载机构、箱体零件和润滑也做了相应的分析。
关键字：行星齿轮减速器行星传动结构设计
planetary gear reducer design
Abstract
Gear transmission is the most widely used in mechanical transmission, and particularly important - mechanical transmission form. With the increasingly progress of science and technology, speed, carrying capacity of gear transmission, reliability, efficiency, and technical indicators, such as volume, weight, higher requirements are put forward. Planetary gear transmission is developed to meet these requirements.
Planetary gear reducer with three or more of a planet wheel revolve around a center wheel reducer. It has small volume, light weight, high bearing capacity, high transmission efficiency, high precision, speed range is wide, long service life, stable running, low noise advantages. And Planetary gear reducer on the premise of guarantee precision transmission, reduce speed increase torque and the rotational inertia of the load/motor. Therefore, NGW planetary gear reducer is mainly used in metallurgy, mining, lifting transportation machinery and equipment of slowing down.
In this paper, to master the working principle of Planetary gear reducer, planetary transmission of its design and calculation. And of Planetary gear reducer, shaft, bearing the structure design and strength check, the speed reducer of institutions, the box body parts and lubrication are also made a corresponding analysis.
Keywords:Planetary gear reducer Planetary transmission physical design
目录
摘要................................................. I Abstract .............................................. II 1前言. (1)
1.1本设计的目的、意义及应达到的技术要求 (1)
1.2国内外的发展概况 (1)
1.3本设计应解决的问题 (2)
2本设计 (3)
2.1行星齿轮传动的类型 (3)
2.2行星齿轮传动的设计 (3)
2.2.1选取行星齿轮转动的类型 (3)
2.2.2行星齿轮传动的设计原理 (3)
2.2.3齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定 (4)
2.3确定行星齿轮传动的各项参数 (4)
2.3.1电动机的选择 (4)
2.3.2传动比分配 (4)
2.3.3各级的转矩与转速 (5)
2.3.4行星轮数目 (5)
2.3.5配齿计算 (5)
2.3.5齿轮分度圆与模数并校核 (7)
2.3.6齿轮几何尺寸计算 (10)
2.3.7齿轮结构设计 (12)
2.4均载机构的设计 (13)
2.5行星架、行星轮轴及其轴承设计 (14)
2.5.1行星架结构设计 (14)
2.5.2低速级行星轮轴及其轴承设计 (14)
2.5.3低速级行星轮轴弯曲疲劳强度校核 (15)
2.5.4高速级行星轮轴及其轴承设计 (15)
2.5.5高速级行星轮轴弯曲疲劳强度校核 (16)
2.6低速轴、中间轴、高速轴及其轴承设计 (17)
2.6.1低速轴设计 (17)
2.6.2中间轴设计 (18)
2.6.3高速轴及其轴承设计 (19)
2.7减速器箱体及其润滑 (20)
2.7.1减速器箱体结构设计 (20)
2.7.2减速器润滑 (20)
参考文献 (22)
附录 (23)
谢辞 (31)
1前言
齿轮传动是机械传动中应用最为广泛和特别重要的—种机械传动形式，可以传递空间任意轴之间的动力和运动。齿轮传动与其他机械传动相比，具有传动平稳可靠、传动效率高、传递功率范围大、速度范围大、结构紧凑、维护简便和使用寿命长等优点。因此，它在机械行业中被广泛使用。但随着科技的日益进步，对齿轮传动的技术指标有了更高的要求。而行星齿轮传动与普通齿轮传动相比，具有许多独特的优点，在各种机械和高科技领域中已经广泛用来代替普通的定轴齿轮传动和蜗杆传动。
行星顾名思义就是围绕恒星转动，因此行星减速器就是如此，有三个行星轮围绕一个太阳轮旋转从而带动行星架转动以此进行传动的减速器。行星减速器是一种用途广泛的工业产品，其性能可与其它军品级减速机产品相媲美但价格只是工业级产品的价格。由于“价廉物美”，因此被应用于广泛的工业场合。
1.1本设计的目的、意义及应达到的技术要求
本设计的是均与加料带式运输机用的行星齿轮减速器，要求输出功率为 2 Kw，
输出轴转速n=140r/min，工作年限8年。本设计的意义为通过此次设计将自己大学4年所学到的知识灵活运用，并借此展现出来。
1.2国内外的发展概况
在1880年，在德国有人发明了第一个行星齿轮传动装置。自19世纪以来，随着机械工业特别是汽车和飞机工业的发展，对行星齿轮传动装置的发展有很大影响。1920年，成功制造出第一台行星差动传动并用作汽车的差速器。从1938年起德国集中发展汽车用的行星齿轮传动装置。而高速大功率行星齿轮传动的广泛实际应用，首先是德国在1951年获得成功。1958年后，英、意、日、美、苏、瑞士等国紧跟着获得成功，投入生产并普遍应用。如：德国的Renk公司生产的船用行星减速器，功率为11030kW；英国的Allen齿轮公司的压缩机用行星减速器，功率为25740kW。至于低速重载行星减速器经过研发后由系列产品发展到生产特殊用产品，如：法国的Citroen公司生产了用于水泥磨、榨糖机、矿山设备的行星减速器，输出转矩3900kW·m，重量达125t；德国的Renk公司生产了矿井提升机的行星减速器，输出转矩350 kW·m，传动比13，功率1600kW；日本的宇都兴产公司生产了一台3200 kW，输出转矩2100 kW·m，传动比720/280的行星减速器。
至于国内对行星齿轮传动技术的开发及运用，我国自上世纪五十年代就开始了，但前期由于受加工手段、设计理念与水平与热处理质量及材料等方面的限制，我国在行星齿轮传动方面还只是一个刚起步的婴儿，以至于我国的高性能行星齿轮箱，如磨机齿轮箱等都采用进口产品。自改革开放以来，随着国内多家单位引进了国外先进的行星传动设计和生产技术并在此基础上进行了消化吸收和创新开发，使得国内的行星传动技术与
制造技术有了长足的进步。在基础研究方面，通过国内相关高校、研究院所以及企业的合作，在行星传动的优化设计技术、均载技术、系统运动学与动力学分析、结构强度分析及制造装配技术等方面都取得了一系列的突破，使得我国全面掌握行星传动的设计、制造技术并形成了一批具有较强实力的研发制造机构。继西安重型机械研究所联合多家单位推出国内第一代通用行星齿轮减速器产品系列并完成其标准化后，目前正在推出性能更为先进、结构更为合理的新一代行星齿轮减速器产品。与此同时，国内其他单位也开发出了一系列专用行星齿轮产品。在制造手段方面，近二十年来通过引进及自主开发的插齿机、磨齿机、热处理装置及加工中心的广泛运用，大大提升了制造水平，在硬件上也切实地保证了产品的加工质量。
1.3本设计应解决的问题
根据本设计的要求，应解决的问题为：
一、了解并掌握NGW型行星齿轮传动的原理；
二、传动比的选择；
三、齿轮的设计及校核;
四、轴的设计及校核；
五、轴承的选择及校核；
六、整体结构的设计。
2本设计
首先在掌握NGW型行星齿轮减速器的工作原理和结构特点的基础上，根据设计的要求设计或计算减速器的参数，并校核分析设计的可行性，然后采用Auto CAD软件对行星齿轮减速器进行具体结构设计：先设计并画出出核心的传动结构，然后向箱体作延伸设计，最后对整体结构设计进行细节上的修整，如：各零件之间要互不相干涉。
2.1行星齿轮传动的类型
行星齿轮传动可根据组成的基本构件不同划分为：２Ｋ-Ｈ型、３Ｋ型和Ｋ-Ｈ-Ｖ三种。其中基本构件代号：Ｈ－行星架；Ｋ－中心轮；Ｖ－输出机构。
行星齿轮传动还可按照齿轮啮合方式的不同划分为：ＮＧＷ型、ＮＮ型、ＮＷ型、ＷＷ型、Ｎ型、ＮＧＷＮ型和ＺＵＷＧＷ型等。代号为：Ｇ-外啮合齿轮；Ｎ-内啮合齿轮；ＺＵ-锥齿轮。
2.2行星齿轮传动的设计
本设计为均匀加料带式运输机所配用的行星齿轮减速器。已知输出功率 2 Kw，输出轴转速n=140r/min，工作一天24小时，要求工作年限8年。且要求该行星齿轮减速器速度输出平稳、结构紧凑、轴向尺寸较小和传动效率高。
2.2.1选取行星齿轮转动的类型
根据上述设计要求：轴向尺寸小、结构简单紧凑、传动比较大、传动效率高。再结
合各传动类型的特点，选择NGW型行星
传动完全可以满足要求，但由于NGW型
行星传动的传动比较小，因此，本设计
中为了弥补NGW型行星传动传动比小的
缺点，采用二级传动。则本设计的为二
级NGW型行星传动传动其传动简图，如
右图1.1所示。图1.1传动简图
2.2.2行星齿轮传动的设计原理
NGW型行星齿轮传动由内啮合（N）、公用行星轮（G-同时参与内、外啮合）和外啮合（H）组成，故以代号NGW称之。单级行星齿轮传动的工作原理：中心轮旋转并与行星轮外啮合，内齿轮固定在箱体上不能旋转并与行星轮内啮合，从而令行星轮绕中心轮作行星运动，同时带动行星架（安装行星轮的载体）旋转，实现机械传动。
2.2.3齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定
40MnB具有较高的强度、硬度、耐磨性及良好的韧性，是一种取代40Cr钢较成功的新钢种。中碳调制钢，冷镦模具钢。该钢价格适中，加工容易，在油中临界淬透直径达18～33mm；正火后可切削性良好，冷拔、滚丝、攻丝和锻造、热处理工艺性能也都较好。所以齿轮的材料选用40MnB.
太阳轮、行星轮材料为40MnB,表面淬火处理，表面硬度45~55HRC。
试验齿轮齿根许用弯曲疲劳强度极限
齿轮为渐开线直齿，滚齿加工，最终加工为磨齿，精度为6级。
内齿圈材料40MnB，调质处理，硬度为241~266HBS。
试验齿轮齿根许用弯曲疲劳强度极限
齿形的最终加工为插齿，精度为7级。
2.3确定行星齿轮传动的各项参数
2.3.1电动机的选择
考虑到工况一般，输出要求平稳，采用Y型三项异步电动机。
由于行星齿轮减速器里面的的结构过于复杂，不能先具体知道所设计穿的组件有多少，不能计算出大概传动功率，则为了稳妥起见，取其较大值。设所设计的NGW型行星齿轮减速器的齿轮传动效率为97%
电动机通过联轴器与输出轴相联，查表得联轴器传动效率为=99%
已知输出的功率至少为P=2Kw，则电动机所需输出的功率为：
由于NGW型行星齿轮减速器的单机传动比为3～9，若选转速为1000r/min系列的电动机，则不能设计为二级减速器;若选转速为1500r/min系列的电动机，两级的传动比都太小了不利于设计。所以选转速为3000r/min系列的电动机。
查表19-5[4］，选Y112M-2型电动机。
其输出功率为：
转速为：
由于3.42Kw 2.147Kw
所以Y100L-2电动机呼符合要求。
2.3.2传动比分配
由于本设计的为二级NGW型行星齿轮减速器，则若两级传动的传动比越接近，传动越平稳，空间结构越紧凑。所以在传动比分配中，两级传动比的数值尽量相近。
总传动比为：
低速级传动比：
取：
高速级传动比：
实际输出的的转速：
，允许
则实际总传动比为：
2.3.3各级的转矩与转速
电动机输出的转矩为：
高速级输出的转矩为：
高速级输出的转速为：
低速级输出的转矩为：
低速级输出的转速为：
数据总结表2.1
2.3.4行星轮数目
行星轮c数目，取：
2.3.5配齿计算
由于NGW型行星齿轮传动为一种特殊的齿轮传动形式，为了使传动正常运行，则必须满足一下条件：
传动比条件：由于齿轮传动的外形尺寸没有规定，则先设计计算出中心轮，然后到内齿轮。
同心条件：为了保证行星轮与内齿轮以及中心轮同时接触，也为了保证正确地啮合，中心轮与内齿轮必须同心，即外啮合（中心轮与行星轮）的中心距与内啮合(内齿轮与行星轮）的中心距相等。
装配条件：由于，单级NGW型行星齿轮传动中有3个或以上的行星轮，为了使个行星轮均布在中心轮周围并都满足装配条件，则中心轮与内齿轮的齿数和必须为行星轮齿数的整数倍。
邻接条件：为了使单级传动中的各行星轮互不干涉，所以相邻两个行星轮的中心距必须大于他们的齿顶圆半径之和。
1.低速级配齿
按传动比条件选择中心轮a、内齿轮b行星轮的齿数、和，则按式：
（2-1）
（2-2）
M=（2-3）
根据传动比条件、同心条件和装配条件联立求解，得配齿计算式：
将带入配齿公式得：
见上式，若为30的整数倍，即可使式中各项均为整数。结合考虑齿轮强度传动平稳性等条件，取，则
校核邻接条件:
则符合要求
2.高速级配齿
中心轮a、内齿轮b、行星轮的齿数、和
将代入配齿计算式得：
可见，若为4的整数倍（如），即可使式中各项均为整数，结合考虑齿轮强度及传动平稳性等条件，取，则
校核邻接条件:
（
则符合要求
2.3.5齿轮分度圆与模数并校核
1.高速级齿轮分度圆与模数并校核
大小齿轮的材料均采用40MnB钢。小齿轮（中心轮）调质，齿面硬度HB=280（表
11-1）;大齿轮（行星轮），齿面硬度HB=250。传动采用6级精度。
按接触强度设计计算
初算中心轮的分度圆直径
mm （2-4）式中 K-载荷系数，查[2］表11-3，取K=1.25；
小齿轮转矩，
N·mm；
-齿宽系数，查[2］表11-6，取=0.7；
-区域系数，取=2.5；
-齿数比系数，取=1.15；
-弹性影响系数，表[2］11-4，取=189.8；
-许用接触应力，查表11-1[2］，得：
于是得
取：mm
齿数模数，取：
中心轮的分度圆直径：
内齿轮的分度圆直径：
行星轮的分度圆直径：
则计算中心距：
取
中心轮齿宽：取
则取行星轮齿宽:
内齿轮齿宽:
按弯曲强度校核计算
（2-5）式中 K-载荷系数，K=1.25（表11-3）；
-圆周力，；
-齿形系数，查[2］图11-8，取；；
-应力校正系数，查[2］图11-9，取；；
b-齿宽，；
m-模数，m=1.5；
-齿根许用应力，
于是
则由上式可知满足强度
2.低速级齿轮分度圆与模数并校核
大小齿轮的材料均采用40MnB钢。小齿轮（中心轮）调质，齿面硬度HB=280（表
11-1）;大齿轮（行星轮），齿面硬度HB=250。传动采用6级精度。
按接触强度设计计算
初算中心轮的分度圆直径
mm
式中 K-载荷系数，查[2］表11-3，取K=1.25；
小齿轮转矩，；
-齿宽系数，查[2］表11-6，取=0.7；
-区域系数，=2.5；
-齿数比系数，=1.15；
-弹性影响系数，查[2］表11-4，取=189.8；
-许用接触应力，查[2］表11-1，取
于是得
齿数模数，取 (表4-1)
中心轮的分度圆直径:
内齿轮的分度圆直径:
行星轮的分度圆直径:
则计算中心距
取
中心轮齿宽取
则取行星轮齿宽
内齿轮齿宽
按弯曲强度校核计算
式中 K-载荷系数，查[2］表11-3，取K=1.25；
-圆周力，；
-齿形系数，查图[2］11-8，取；；
-应力校正系数，查[2］图11-9，取；；
b-齿宽，；
m-模数，m=1.5；
-齿根许用应力，
于是
则由上式可知满足强度
数据总结 表2.2
28
2.3.6齿轮几何尺寸计算
已知分度圆 （2-6）
齿顶圆
（2-7） 齿根圆
(2-8)
(“”号中正号用于外啮合，负号用于内啮合) 基圆 （2-9） 齿顶高系数： 中心轮、行星轮—— 内齿轮—— 顶隙系数： 中心轮、行星轮—— 内齿轮——
齿高变动系数（高度变位直齿轮传动）
根据上述公式计算
1.高速级：
已知压力角中心轮
行星轮
内齿轮
2.低速级：
中心轮
行星轮
内齿轮
数据总结表2.3
齿顶圆齿根圆基圆
中心轮
行星轮
内齿轮
中心轮
行星轮
内齿轮
2.3.7齿轮结构设计
齿轮结构设计
首先按下式估算中心轮轴的轴径（轴的材料用40MnB钢）
(2-10) 高速级太阳轮轴轴径
查[2]表15-3取；
轴传递的功率；
轴的转速；
代入得：
低速级太阳轮轴轴径
查[2]表15-3,取；
轴传递的功率:；
轴的转速:；
代入得：
由于计算得出的轴的最小直径接近中心轮的分度圆，则取用齿轮轴的形式。又由于中心轮齿顶圆直径远小于，故将其均做成实心结构的齿轮。
2.行星轮结构设计
行星轮做成中空的齿轮，以便在内孔中装置行星轮轴及轴承，为了减少行星轮间的尺寸
差，可将同一传动中的行星轮成组一次加工，
加工中用齿轮端面做轴向定位。
轴承装在行星轮内，为了增大轴承间距，
减小行星轮倾斜，将弹簧挡圈装在轴承内侧
（如右图2.4所示），此法存在的一个缺点
是拆卸轴承比较复杂。
图2.4 行星轮装配示意图
3.内齿轮既不浮动也不旋转，因此低速级的内齿轮用3个圆柱销定位并用3个内六角螺钉压紧，以此达到与机体的精确定位配合。高速级的内齿轮做成薄壁带孔结构以增加柔性，起缓冲和弹性均载作用。
2.4均载机构的设计
行星齿轮传动在相同德尔体积和传动比时，能比其他机械传动出阿迪更大的功率，其主要原因之一是功率由若干个行星轮分流传递。但因为齿轮和行星架在制造与安装时不可避免地会出现误差，从而导致行星轮之间的载荷不均。所以在行星齿轮减速箱结构设计的时候加入均衡载荷结构。
由于本设计的是二级NGW型行星齿轮减速器，再考虑到功率与速度不大以及成本的因素，采用基本构件浮动的均衡载荷机构，即为中心轮与行星架同时浮动。
1.中心轮浮动的均载机构
中心轮浮动的机构为：输入轴经齿轮联轴器与中
心轮相联，因齿轮联轴器具有综合补偿各种位移的能
力，可使中心轮浮动。又考虑到使用一般的齿轮联轴
器，中心轮在传动中可能会位移并与行星架相碰，影
响传动效果。因此在齿轮联轴器装上弹性挡圈。如右
图2.5所示。图2.5 中心轮均载机构示意图
2.行星架浮动的均在机构
行星架通过特殊的齿轮联轴器与高、低速轴联接而实现浮动。在 NGW 型传动中，由于行星架受力较大而有利于浮动。行星架浮动不需支承，可简化结构，尤其有利于多级行星传动。但由于行星架自重大、速度高会产生较大离心力，影响浮动效果，所以常用于中小规格的中低速型传动中。
2.5行星架、行星轮轴及其轴承设计
2.5.1行星架结构设计
行星架是行星齿轮传动中结构比较复杂的一个重要零件，
在NGW型传动中，它也是承受外力矩最大的零件。行星架有双
避整体式、双壁剖分式和单壁式三种型式。
本例选用双壁整体式的行星架，采用铸造工艺制造，材料
为ZG35的铸钢，其结构如右图2.6所示。右图为高速级行星
架，而低速级行星架结构近似有图，只是与输出轴的链接部分
有所差异。
行星架两壁的距离为相应的行星齿宽加5mm，壁厚为10，
各齿面离支撑住的安全距离至少为10mm。图2.6行星架示意图
2.5.2低速级行星轮轴及其轴承设计
由于采用双壁整体式行星架，行星轮轴承固定于壁中，属于固定轮轴，验算弯曲强度。材料取45号钢，调质处理。
根据工业实践，行星轮内孔设置的轴承直径范围如下：
轴承内孔直径；
轴承外圈直径；
即轴承内孔直径：
轴承外圈直径：
结合以上条件，查[4］表13-1,得初选，，
轴承代号为6003。基本额定动载荷。
由于行星轮齿宽30mm是单个轴承宽度的2倍以上，则在行星齿轮里装配2个轴承。行星轮啮合时作用于轴上的径向载荷
作用于单个行星轮轴承的当量工作载荷
——载荷系数，取（表16-9）
已知此行星齿轮减速器工作寿命8年，按一天工作24小时算。
行星轮轴承相对转速
1 引言 行星齿轮传动在我国已有了许多年的发展史，很早就有了应用。然而，自20世纪60年代以来，我国才开始对行星齿轮传动进行了较深入、系统的研究和试制工作。无论是在设计理论方面，还是在试制和应用实践方面，均取得了较大的成就,并获得了许多的研究成果。近20多年来，尤其是我国改革开放以来，随着我国科学技术水平的进步和发展，我国已从世界上许多工业发达国家引进了大量先进的机械设备和技术，经过我国机械科技人员不断积极的吸收和消化，与时俱进，开拓创新地努力奋进，使我国的行星传动技术有了迅速的发展[1] 。 2 设计背景 试为某水泥机械装置设计所需配用的行星齿轮减速器，已知该行星齿轮减速器的要求输入功率为 1 740KW p =，输入转速11000rpm n = ,传动比为35.5p i =,允许传动 比偏差0.1P i ?=,每天要求工作16小时，要求寿命为2年；且要求该行星齿轮减速器传动结构紧凑，外廓尺寸较小和传动效率高。 3 设计计算 3.1选取行星齿轮减速器的传动类型和传动简图 根据上述设计要求可知，该行星齿轮减速器传递功率高、传动比较大、工作环境恶劣等特点。故采用双级行星齿轮传动。2X-A 型结构简单，制造方便，适用于任何工况下的大小功率的传动。选用由两个2X-A 型行星齿轮传动串联而成的双级行星齿轮减速器较为合理，名义传动比可分为17.1p i =,25p i =进行传动。传动简图如图1所示：
图1 3.2 配齿计算 根据2X-A 型行星齿轮传动比 p i 的值和按其配齿计算公式，可得第一级传动的内 齿轮1b ,行星齿轮1c 的齿数。现考虑到该行星齿轮传动的外廓尺寸，故选取第一级中心齿轮1a 数为17和行星齿轮数为3p n =。根据内齿轮()11 1 1 b a p i z z =- ()17.1117103.7103b z =-=≈ 对内齿轮齿数进行圆整后，此时实际的P 值与给定的P 值稍有变化，但是必须控制在其传动比误差范围内。实际传动比为 i ＝1＋＝7．0588 其传动比误差i ?＝ ip i ip -＝ 7.17.0588 7.1 -＝5℅ 根据同心条件可求得行星齿轮c1的齿数为 ()1 11243c b a z z z =-= 所求得的1ZC 适用于非变位或高度变位的行星齿轮传动。再考虑到其安装条件为： 11 2 za zb +＝ C ＝40 ()整数
30,31,323334353637,38,3940
292827262524232221201918171615
技术特性 技术要求 1.装配前，箱体与其他铸件不加工面应清洗干净，除去毛边毛刺，并浸涂防锈漆； 2.零件在装配前用煤油清洗，轴承用汽油清洗干净，晾干后配合表面应涂油； 3.减速器剖分面、各接触面及密封处均不允许漏油渗油，箱体剖分面允许涂以密封 油漆或水玻璃，不允许使用其他任何填料； 4.齿轮装配后应用涂色法检查接触斑点，圆柱齿轮沿齿高不小于30％，沿齿长不小 50％. 输入 功率(kW ) 入轴 转轴 (r/min )效率 η 总传动比 i 传动特性 第一级 第二级2.5m n β 齿数Z 12Z 7.3564850.9213.8412°3' 28精度等级000 12300 m n 5 β 齿数Z 120 Z 263 精度等级 000000
审核工艺 批准 设计标准化 年月日阶段标记重量比例共 张第 张 标记处数分区更改文件签名年月日 序号 代 号 名 称 数 量 材 料 单件总计重 量 备注 12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940235齿轮轴 140Cr GB/T276-94深沟球轴承60141 外购 闷盖 1HT150 GB/T1096-2003键 20×94 145 套筒 145垫片 141424344454647484950515208F GB/T5783-2000 螺栓M12×30 垫圈12 24A级齿轮 2248.8级45GB/97.1-2002轴 140Cr GB/T1096-2003 键 12×80 245GB/T1096-2003键 12×100 145闷盖 2HT150GB/T276-94深沟球轴承63112 齿轮轴 140Cr GB/T1096-2003 键 10×100 145轴套 1铜合金O型密封圈 1橡胶GB/T5783-2000 螺栓 M10×30 88.8级GB/T97.1-2002垫圈10 8A级208F GB/T276-94深沟球轴承60151 0GB/T1096-2003键 28×130 145O型密封圈 1橡胶垫片 108F 透盖 1HT150GB/T276-94 深沟球轴承63112 垫片 208F 齿轮 140Cr GB/T5783-2000 螺栓 M16×90 88.8级GB/T5783-2000螺栓M10×25 28.8级轴尺M16 1Q235A 油封垫 1石棉橡胶板 螺塞M20×1.5 1Q235A GB/T5783-2000 螺栓 M10×25 2GB/T97.1垫圈10 2A级GB/T6170-2000 螺母 M10 2A级GB/T97.1垫圈8 1A级GB/T5783-2000 螺栓 M8×20 48.8级检查孔盖 1Q235A 通气螺栓M20×1.51 垫片 1软钢纸板箱盖 1HT150销8×35 235箱座 1HT1500 00 000000000000000000000外购 垫片 外购 8.8级二级圆柱齿轮 减速器(单位名称) (图样代号) 外购外购 外购 成组 成组销8×35 GB117-86
黄山学院 基于Pro/E的课程设计 二级斜齿轮减速器 课题名称：二级斜圆柱齿轮减速器的三维造型 学生学号：21206072043 专业班级：12机械卓越班 学生姓名：谢坤林 学生成绩： 指导教师：刘胜荣 课题工作时间：2012.12.23 至2013.01.14
目录 1.引言------------------------------------------1 2.上箱体的绘制------------------------------4 3.下箱体的绘制------------------------------12 4.齿轮、齿轮轴的绘制--------------------17 5.轴的绘制------------------------------------29 6.其他零部件的绘制------------------------31 7.总体装配------------------------------------39 8.设计小结------------------------------------48
1引言： 减速器是应用于原动机和工作机之间的独立传动装置，具有结构紧凑、传动效率较高、传递运动准确可靠、使用维护方便和可成批生产等特点。传统的减速器手工设计通常采用二维工程图表示三维实体的做法，这种做法不仅不能以三维实体模型直观逼真地显现出减速器的结构特征，而且对于一个视图上某一尺寸的修改，不能自动反应在其他对应视图上。 1985年美国PTC公司开始建模软件的研究，1988年V1.0的Pro/ENGINEER 诞生，随后美国通用汽车公司将该技术应用于各种类型的减速器设计与制造中。目前在基于Pro/E的减速器的模型设计、数据分析与生产制造方面美国、德国和日本处于领先地位，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式精密减速器和日本住友重工研制的FA型减速器都是目前先进的高精密型齿轮减速器。 Pro/ENGINEER技术可以方便快捷的实现建立基于零件或子装配体的三维模型设计和装配，并且提供了丰富的约束条件完成可以满足的工程实践要求。建立三维模型在装配体环境下可以很好的对零件进行编辑和修改，在生产实际中便捷的把立体图转换为工程图，在生产应用中充分利用Pro/E软件进行几何造型设计，进一步利用数控加工设备进行技术加工，可以显著提高减速器的设计制造精密、设计制造质量、设计制造效率，从而缩短产品更新换代生产的整个周期。而我国在Pro/E的减速器三维模型设计方面还相对比较薄弱，因此，随着经济全球化的发展，在此技术上我国需要不断的突破创新，逐步提高“中国创造”在国际市场的竞争力。 基于Pro/Engineer的二级减速器设计 机械电子工程专业学生XXX 指导教师XX 摘要：Pro/Engineer一个参数化、基于特征的实体造型系统，具有单一数据库功能。本文在减速器零部件几何尺寸数值计算的基础上，利用Pro／E软件实现了齿轮系和轴系等零件特征的三维模型设计；利用Pro／E软件实现了齿轮系和轴系的虚拟装配，具有较好的通用性和灵活性。此系统的实现可以使设计人员在人机交互环境下编辑修改，快速高效地设计出圆柱齿轮减速器产品，同时通过PRO/E 对二级减速器进行建模设计，规划零件的装配过程，对实现预期的运动仿真，建立机构运动分析，提高效率和精度奠定了基础。 关键字：二级减速器轴承齿轮机械传动 Pro/E The design of two-grade cylindrical gear reducer based on Pro/Engineer Student majoring in Mechanical and Electronic Engineering XXX Tutor XXX
减速器是机械行业中十分重要的传动装置，传统的减速器设计通常3 ）限制模数最小值，得： 需要有经验的人员选取适当的参数，进行反复的试凑、校核确定设计方4）限制齿宽系数b/m 的范围： ，得：案，但也不一定是最佳设计方案，而优化设计的方法则通过设计变量的选取、目标函数和约束条件的确定，建立数学模型，通过求解得到满足5）满足接触强度要求，得： 条件的最佳解，同时缩短设计周期。为了合理分配行星轮系的总传动比，并使系统体积小、质量轻，建立了具有3个设计变量、1个目标函数 和几个约束方程的优化设计数学模型，并用MATLAB 优化工具箱进行求6）满足弯曲强度要求，得：解。 2K-H （NGW ）型行星齿轮减速器的优化设计： 式中： 、 -齿轮的齿形系数和应力校正系数； -许用弯曲应力。 3 所选优化方法的介绍 惩罚函数法：根据惩罚函数项的不同构成形式，惩罚函数法又可分为外点惩罚函数法、内点惩罚函数法和混合惩罚函数法三种，分别简称为外点法、内点法和混合法。 3.1 外点法：外点法的计算步骤 1）给定初始点 、收敛精度ε、初始罚因子 和惩罚因子递增系数c ，置k=0； 1-中心轮 2-行星轮 3-壳体 图1 NGW 型行星轮系机构简图 图1为NGW 型行星轮系机构简图。已知：作用于中心轮的转矩T1＝1140N ·m ，传动比u ＝4.64，齿轮材料均为38SiMnMo ，表面淬火45-55HRC ，行星轮个数c=2，要求以重量最轻为目标，对其进行优化设计。 1 目标函数和设计变量的确定 行星齿轮减速器的重量可取太阳轮和c 个行星轮重量之和来代替， 3.2 内点法：内点法是另一种惩罚函数法 因此目标函数可简化为： 其构成形式与上式相同，但要求迭代过程始终限制在可行域内进 行。 式中：z 1-中心轮1的齿数；m-模数，单位为（mm ）； b-齿宽，单位对于不等式约束 ，满足上述要求的复合函数有以下两种为（mm ）；c-行星轮的个数；u-轮系的传动比4.64。 影响目标函数的独立参数应列为设计变量，即 在通常情况下，行星轮个数可以根据机构类型事先选定，这样，设计变量为： 其中，惩罚因子 是一递减的正数序列，即 2 约束条件的建立 由式（2）和式（3 ）可知，对于给定的某一惩罚因子 ，当点在可1）小齿轮z 1不根切，得： 行域内时，两种惩罚项的值均大于零，而且当点向约束边界靠近时，两 2）限制齿宽最小值，得： 行星齿轮减速器的优化设计 赵明侠 （宝鸡职业技术学院 机械工程系 陕西 宝鸡 721013） 摘 要： 根据可靠性设计理论和机械优化设计技术，以NGW 型行星齿轮减速器为例，初步探讨优化设计的原理和方法。关键词： 行星齿轮减速器；优化设计；优化设计方法 中图分类号：TH132 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1010074－02 2）构造惩罚函数
{机械设计基础课程设计} 设计说明书 课程设计题目 带式输送机传动装置 设计者李林 班级机制13-1班 学号9 指导老师周玉 时间20133年11-12月
目录 一、课程设计前提条件 (3) 二、课程设计任务要求 (3) 三、传动方案的拟定 (3) 四、方案分析选择 (3) 五、确立设计课题 (4) 六、电动机的选择 (5) 七、传动装置的运动和动力参数计算 (6) 八、高速级齿轮传动计算 (8) 九、低速级齿轮传动计算 (13) 十、齿轮传动参数表 (18) 十一、轴的结构设计 (19) 十二、轴的校核计算 (20) 十三、滚动轴承的选择与计算 (24) 十四、键联接选择及校核 (25) 十五、联轴器的选择与校核 (26) 十六、减速器附件的选择 (27) 十七、润滑与密封 (30) 十八、设计小结 (31) 十九、参考资料 (31)
一．课程设计前提条件： 1. 输送带牵引力F(KN)： 2.8 输送带速度V(m/S)：1.4 输送带滚筒直径(mm)：350 2. 滚筒效率：η=0.94（包括滚筒与轴承的效率损失） 3. 工作情况：使用期限12年，两班制（每年按300天计算），单向运转，转速误差不得超过±5%，载荷平稳； 4. 工作环境：运送谷物，连续单向运转，载荷平稳，空载起动，室内常温，灰尘较大。 5. 检修间隔期：四年一次大修，两年一次中修，半年一次小修； 6. 制造条件及生产批量：一般机械厂制造，小批量生产。 二．课程设计任务要求 1. 用CAD设计一张减速器装配图（A0或A1）并打印出来。 2. 轴、齿轮零件图各一张，共两张零件图。 3.一份课程设计说明书（电子版）。 三．传动方案的拟定 四．方案分析选择 由于方案（4）中锥齿轮加工困难，方案（3）中蜗杆传动效率较低，都不予考虑；方案（1）、方案（2）都为二级圆柱齿轮减速器，结构简单，应用广泛，初选这两种方案。 方案（1）为二级同轴式圆柱齿轮减速器，此方案结构紧凑，节省材料，但由于此 方案中输入轴和输出轴悬臂，容易使悬臂轴受齿轮间径向力作用而发生弯曲变形使齿轮啮合不平稳，若使用斜齿轮则指向中间轴的一级输入齿轮和二级输出齿轮的径向力同向，
课程设计说明书 课程名称：一级V带直齿轮减速器 设计题目：带式输送机传动装置的设计 院系：机械工程系 学生姓名：彭亚南 学号：200601030039 专业班级：06汽车（2）班 指导教师：苗晓鹏 2009年 3 月 1 日
《机械设计》课程设计设计题目：带式输送机传动装置的设计 内装：1. 设计计算说明书一份 2. 减速器装配图一张（A1） 3. 轴零件图一张（A3） 4. 齿轮零件图一张（A3） 机械工程系06汽车（2）班级设计者：彭亚南 指导老师：苗晓鹏 完成日期： 2009年3月1日 成绩：_________________________________ 安阳工学院
课程设计任务书
带式输送机传动装置的设计 摘要：齿轮传动是应用极为广泛和特别重要的一种机械传动形式，它可以用来在空间的任意轴之间传递运动和动力，目前齿轮传动装置正逐步向小型化，高速化，低噪声，高可靠性和硬齿面技术方向发展，齿轮传动具有传动平稳可靠，传动效率高（一般可以达到94%以上，精度较高的圆柱齿轮副可以达到99%），传递功率范围广（可以从仪表中齿轮微小功率的传动到大型动力机械几万千瓦功率的传动）速度范围广（齿轮的圆周速度可以从0.1m/s到200m/s或更高，转速可以从1r/min到20000r/min或更高），结构紧凑，维护方便等优点。因此，它在各种机械设备和仪器仪表中被广泛使用。本文设计的就是一种典型的一级圆柱直齿轮减速器的传动装置。其中小齿轮材料为40Cr（调质），硬度约为240HBS，大齿轮材料为45钢（调质），硬度约为215HBS，齿轮精度等级为8级。轴、轴承、键均选用钢质材料。 关键词：减速器、齿轮、轴、轴承、键、联轴器
专业课程设计 ——减速器结构的三维设计 学院：诚毅学院班级：机械1092班
姓名：李德隆学号：35 成绩：指导老师：荣星李波 2014年1月17日
集美大学机械与能源工程学院 专业课程设计任务书 ——机械工程专业机械设计方向—— 设计题目： 设计任务：根据减速箱的设计参数和二维图，用Pro/E软件设计减速箱的三维结构。完成的任务： 1.构建减速箱的各个零部件的三维模型； 2.构建减速箱的装配体； 3.对减速箱进行运动仿真； 4.减速箱的工程图设计以及重要零部件的工程图设计。 时间安排： 1. 准备相关的减速箱设计和Pro/指导手册；（天） 2.构建减速箱中的各零部件；（天） 3.构建减速箱的装配体；（3天） 4.减速箱的机构运动仿真；（1天） 5.创建减速箱的工程图；（2天） 6.编写设计说明书。（2天） 7.提交课程设计和课程设计的答辩。（1天） 参考书目： [1] 完全精通Pro/Engineer野火综合教程，林清安，电子工业出版社，2009 [2] Pro/Engineer野火工程图制作，林清安，电子工业出版社，2009 [3] Pro/Engineer野火动态机构设计与仿真，林清安，电子工业出版社，2007 指导教师：荣星李波2013年12月29日 机械工程10 级92 班 学生：李德隆学号：35 2014年 1 月17日
目录 1、引言----------------------------------------------------------------1 2、零件体的设计、造型--------------------------------------------------2 .减速器下箱体设计---------------------------------------------------2 .减速器上箱体设计---------------------------------------------------5 .大齿轮的设计-------------------------------------------------------7 .大齿轮轴的设计----------------------------------------------------17 .齿轮轴的设计------------------------------------------------------20 .减速器其它附件的设计----------------------------------------------24 3、装配体的设计-------------------------------------------------------33 .装配大齿轮--------------------------------------------------------33 .装配小齿轮--------------------------------------------------------34 .装配轴承端盖------------------------------------------------------35 .装配窥视孔--------------------------------------------------------35 .整机装配----------------------------------------------------------36 4、减速器仿真--------------------------------------------------------39 5、工程图的设计-------------------------------------------------------41 .整机工程图--------------------------------------------------------41 .小齿轮工程图------------------------------------------------------42 .大齿轮工程图------------------------------------------------------42结论---------------------------------------------------------------43 参考文献-----------------------------------------------------------44
1．绪论 1.1课题研究的背景和意义 “十一五”期间我国将按照国家储备与企业储备相结合，以国家储备为主的方针，统一规划，分批建设国家战略石油储备基地。为了快速建立起我国独立的石油储备基地，根据我国国情石油储备形式以大型工业油罐为主。 在使用大型油罐进行原油储备的过程中，遇到最关键的问题就是油泥的问题，储运重未经提炼制的原油重平均约含2.2%的油泥，即对一个10万立方的储罐来说，灌满原油后其中约有2200立方的油泥成点在油罐底部。如不及时清除，再次加入原油是油泥将继续累积在一起，形成硬块，为油罐的检查及清洗增加困难。而且数量如此巨大的油泥存在于油罐底部，不经减小油罐的有效储存空间，降低储存周期寿命，造成进出阀的阻塞，而且较厚的油泥层使浮顶灌的浮顶不能不下降到底而引起浮顶倾斜，对储油安全造成威胁。因此大型原油储罐在建立时就必须增设油泥防止和消除系统，以增加油罐的储油效率，提高储油安全性，减小清灌难度。 大型原油储罐灌底油泥的防止和消除方法主要是在灌内增加油泥的混合搅拌系统，使油泥破碎细化，便于通过管线输出，我们选用了旋转喷射搅拌器。但是，其喷嘴口径相对于大型储罐的直径而言是很小的，喷嘴固定是射流束的搅拌范围是有限的，于是，在旋转喷射器入口处设置轴流涡轮，考循环油泵加压后的原油流动带动轴流涡轮高速旋转，旋转的涡轮通过主轴带动结构上完全隔绝的传动箱内一系列的减速传动使喷嘴缓慢旋转，而且通过传动箱内有关参数的选择来调节喷嘴旋转的速度，是从喷嘴喷出的射流也随之缓慢旋转，射流可打击到油罐底周向任一位置的油泥，实现彻底清除油泥，不留死角的功能。 可见，旋转喷射器中减速箱是工业油罐底油泥旋转喷射混合系统中重要的一部分。高速旋转的涡轮带动喷水嘴低速的转动，中间需要一个传动比很大的减速器连接。 1.2行星齿轮减速器研究现状及发展动态 行星齿轮传动与普通定州齿轮传动相比较，具有质量小，体积小，传动比大，承载能力大以及传动平稳和传动效率高等优点，这些已经被我过越来越多的机械工程技术人员所了解和重视。由于在各种类型的行星齿轮传动种均有效地利用了功率分流性和输入，输出地同轴性以及合理的采用了内啮合，才使得其具有了上述的许多独特的优点。行星齿轮传动不仅适用于高速，大功率而且可用于低速，大转矩的机械传动装置上。它可以用作减速，增速和变速传动，运动的合成和分解，以及其特殊的应用中：
一级圆柱齿轮减速器 装配图的画法 一、仔细分析，对所画对象做到心中有数 在画装配图之前，要对现有资料进行整理和分析，进一步搞清装配体的用途、性能、结构特点以及各组成部分的相互位置和装配关系，对其它完整形状做到心中有数。 二、确定表达方案 根据装配图的视图选择原则，确定表达方案。 对该减速器其表达方案可考虑为： 主视图应符合其工作位置，重点表达外形，同时对右边螺栓连接及放油螺塞连接采用局部剖视，这样不但表达了这两处的装配连接关系，同时对箱体右边和下边壁厚进行了表达，而且油面高度及大齿轮的浸油情况也一目了然；左边可对销钉连接及油标结构进行局部剖视，表达出这两处的装配连接关系；上边可对透气装置采用局部剖视，表达出各零件的装配连接关系及该结构的工作情况。 俯视图采用沿结合剖切的画法，将内部的装配关系以及零件之间的相互位置清晰地表达出来，同时也表达出齿轮的啮合情况、回油槽的形状以及轴承的润滑情况。左视图可采用外形图或局部视图，主要表达外形。可以考虑在其上作局部剖视，表达出安装孔的内部结构，以便于标注安装尺寸。 另外，还可用局部视图表达出螺栓台的形状。 建议用A1图幅，1：1比例绘制。 画装配图时应搞清装配体上各个结构及零件的装配关系，下面介绍该减速器的有关结构： 1、两轴系结构由于采用直齿圆柱齿轮，不受轴向力，因此两轴均由滚动轴承支承。轴向位置由端盖确定，而端盖嵌入箱体上对应槽中，两槽对应轴上装有八个零件，如图2-3所示，其尺寸96等于各零件尺寸之和。为了避免积累误差过大，保证装配要求，轴上各装有一个调整环，装配时修磨该环的厚度g使其总间隙达到要求0.1±0.02。因此，几台减速器之间零件不要互换，测绘过程中各组零件切勿放乱。
天津大学 毕业设计 中文题目: 基于PRO/E进行二级减速器的设计及仿真 英文题目: Based on PRO / E to design and simulation of the sec on dary reducer 学生姓名系别专业班级指导教师成绩评定 2010年3月
1前言 (6) 1.1减速器的研究发展现状 (6) 1.2参数化设计必要性与可能性分析 (6) 1.3参数化技术的研究进展 (7) 1.4本论文的研究内容 (7) 2减速器参数化设计及仿真的总体方案和技术路线 (7) 2.1减速器参数化设计及仿真的总体方案 (7) 2.1.1减速器的结构
.................................................................... (7) 2.1.2 基于 PRO/E 的参数原理 (8) 2.1.3 基于 PRO/E 的模拟仿真 (8) 2.1.4 减速器参数化设计及仿真的总体方案 (9) 2.2 减速器参数化设计及仿真的技术路线 (10) 3 减速器齿轮结构的设计 (10) 3.1 高速级齿轮设计 (10) 3.1.1 齿轮类型、精度等级、材料及齿数的确定 (10) 3.1.2 齿面接触强度设计计算 (11) 3.1.3 齿根弯曲强度校核计算 ..................................... 错误 !未定义书签。 3.1.4 齿轮模数、齿数设计计算 ................................... 错误 !未定义书签。 3.1.5 齿轮几何尺寸计算 ......................................... 错误 !未定义书签。 3.2 低速级齿轮设计 .............................................. 错误 !未定义书签。 3.2.1 类型、精度等级、材料及齿数的确定 ........................... 错误 !未定义书签。 3.2.2 齿面接触强度设计计算 ..................................... 错误 !未定义书签。 3.2.3 齿根弯曲强度校核计算 ..................................... 错误 !未定义书签。 3.2.4 齿轮模数、齿数设计计算 ................................... 错误 !未定义书签。 3.2.5 齿轮几何尺寸计算 ......................................... 错误 !未定义书签。 4 减速器 PRO/E 参数化设计 .................................... 错误 ! 未定义书签。 4.1 减速器零部件模型库的建立 .................................. 错误 !未定义书签。 4.2 齿轮的参数化造型 .......................................... 错误 !未定义书签。 5 减速器的装配及其运动仿真 .................................... 错误 ! 未定义书签。 5.1 减速器装配关系模型库的建立 ................................ 错误 !未定义书签。 5.2 装配的关键技术 ............................................ 错误 !未定义书签。 5.3 装配过程的实现 ............................................ 错误 !未定义书签。 5.4 减速器运动仿真 ............................................ 错误 !未定义书签。 5.4.1 减速器的运动分析 错误！未定义 错误 ! 未定义书签。 错误 ！ 未定义书签。 错误 ！ 未定义书签。 错误 ！ 未定义书签。 错误 ！ 未定义书签。 错误 ！ 未定义书签。错误 ! 未定义 5.4.2 运动仿真的实现 6 结论 ............ 参考文献 .......... 致谢 .............. 附录 .............. 附录 1 ：外文原文 . 附录 2 ：外文中文翻译
目录 一．绪论 (3) 1．引言 (3) 2．本文的主要内容 (3) 二．拟定传动方案及相关参数 (4) 1．机构简图的确定 (4) ２．齿形与精度 (4) ３．齿轮材料及其性能 (5) 三．设计计算 (5) 1．配齿数 (5) 2．初步计算齿轮主要参数 (6) （1）按齿面接触强度计算太阳轮分度圆直径 (6) （2）按弯曲强度初算模数 (7) 3．几何尺寸计算 (8) 4．重合度计算 (9) 5．啮合效率计算 (10) 四．行星轮的的强度计算及强度校核 (11) １．强度计算 (11) ２．疲劳强度校核 (15) 1．外啮合 (15) 2．内啮合 (19) ３．安全系数校核 (20)
五．零件图及装配图 (24) 六．参考文献 (25)
一．绪论 1．引言 渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动，这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷，以使功率分流。渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比范围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等，因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置。 渐开线行星齿轮减速器所用的行星齿轮传动类型很多，按传动机构中齿轮的啮合方式分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等，其中的字母表示:N—内啮合，W—外啮合，G—内外啮合公用行星齿轮，ZU—锥齿轮。 NGW型行星齿轮传动机构的主要特点有: 重量轻、体积小。在相同条件下比硬齿面渐开线圆柱齿轮减速机重量减速轻1/2以上，体积缩小1/2—1/3; 传动效率高; 传动功率范围大，可由小于1千瓦到上万千瓦，且功率越大优点越突出，经济效益越高; 装配型式多样，适用性广，运转平稳，噪音小; 外齿轮为6级精度，内齿轮为7级精度，使用寿命一般均在十年以上。 因此NGW型渐开线行星齿轮传动已成为传动中应用最多、传递功率最大的一种行星齿轮传动。 2．本文的主要内容 NGW型行星齿轮传动机构的传动原理:当高速轴由电动机驱动时，带动太阳轮回转，再带动行星轮转动，由于内齿圈固定不动，便驱动行星架作输出运动，行星轮在行星架上既作自转又作公转，以此同样的结构组成二级、三级或多级传动。NGW型行星齿轮传动机构主要由太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架所组成，
二级圆柱齿轮减速器(CAD图纸张)
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目录 概述 (1) 设计任务书 (2) 第1章传动方案的总体设计 (4) 1.1传动方案拟定 (4) 1.2电动机的选择 (4) 1.3 传动比的计算及分配 (5) 1.4 传动装置运动、动力参数的计算 (6) 第2章减速器外传动件（三角带）的设计 (7) 2.1功率、带型、带轮直径、带速 (7) 2.2确定中心距、V带长度、验算包角 (7) 2.3确定V带根数、计算初拉力压轴力 (8) 2.4带轮结构设计 (9) 第3章减速器内传动的设计计算 (10) 3.1高速级齿轮传动的设计计算 (10) 3.2低速级齿轮传动的设计计算 (14) 3.3齿轮上作用力的计算 (18) 第4章减速器装配草图的设计 (21) 4.1合理布置图面 (21) 4.2绘出齿轮的轮廓尺寸 (21) 4.3箱体内壁 (21) 第5章轴的设计计算 (22) 5.1高速轴的设计与计算 (22) 5.2中间轴的设计与计算 (28) 5.3低速轴的设计计算 (34) 第6章减速器箱体的结构尺寸 (41) 第7章润滑油的选择与计算 (42) 第8章装配图和零件图 (43) 1.1附件设计与选择 (43) 8.2绘制装配图和零件图 (43) 参考文献 (44) 致谢 (45)
概述 毕业设计目的在于培养机械设计能力。毕业设计是完成机械制造及自动化专业全部课程学习的最后一次较为全面的、重要的、必不可少的实践性教学环节，其目的为： 1. 通过毕业设计培养综合运用所学全部专业及专业基础课程的理论知识，解决工程实际问题的能力，并通过实际设计训练，使理论知识得以巩固和提高。 2. 通过毕业设计的实践，掌握一般机械设计的基本方法和程序，培养独立设计能力。 3. 进行机械设计工作基本技能的训练，包括训练、计算、绘图能力、计算机辅助设计能力，熟悉和运用设计资料（手册、图册、标准、规范等）。
目录 第一章绪论 (2) 1.1 行星齿轮传动的特点 (2) 1.2 本文的主要内容 (3) 第二章NGW行星齿轮减速器结构设计 (3) 2.1 设计技术参数 (3) 2.2 机构简图确定 (3) 2.3 齿形与精度 (4) 2.4 齿轮材料及其性能 (4) 第三章齿轮的优化设计 (4) 3.1 齿轮的设计 (4) 3.11配齿数 (4) 3.12初步计算齿轮主要参数 (5) 3.13几何尺寸计算 (6) 3.2 重合度计算 (7) 3.2 齿轮啮合效率计算 (7) 3.4 疲劳强度校核 (8) 3.41外啮合 (8) 3.42内啮合 (13) 第四章其他零件的设计 (14) 4.1 轴承的设计 (14) 4.2 行星架的设计 (15) 第五章输入轴的优化设计 (15) 5.1 装配方案的选择 (15) 5.2 尺寸设计 (16) 5.21初步确定轴的最小直径 (16) 5.22根据轴向定位要求确定轴的各段直径和长度 (17) 5.23轴上零件轴向定位 (17) 5.24确定轴上圆角和倒角尺寸 (18) 5.3 输入轴的受力分析 (18) 5.31求输入轴上的功率P、转速n和转矩T (18) 5.32求作用在太阳轮上的力 (18) 5.33求轴上的载荷 (19) 5.4按弯扭合成应力校核轴的强度 (21) 5.5精确校核轴的疲劳强度 (22) 5.6 按静强度条件进行校核 (28) 第六章Solidworks出图 (30) 参考文献 (34)
第一章绪论 渐开线行星齿轮减速器是一种至少有一个齿轮绕着位置固定的几何轴线作圆周运动的齿轮传动，这种传动通常用内啮合且多采用几个行星轮同时传递载荷，以使功率分流。渐开线行星齿轮传动具有以下优点:传动比范围大、结构紧凑、体积和质量小、效率普遍较高、噪音低以及运转平稳等，因此被广泛应用于起重、冶金、工程机械、运输、航空、机床、电工机械以及国防工业等部门作为减速、变速或增速齿轮传动装置。 渐开线行星齿轮减速器所用的行星齿轮传动类型很多，按传动机构中齿轮的啮合方式分为:NGW、NW、NN、NGWN、ZU飞VGW、W.W等，其中的字母表示:N—内啮合，W—外啮合，G—内外啮合公用行星齿轮，ZU—锥齿轮。 1.1 行星齿轮传动的特点 行星齿轮传动与其他形式的齿轮传动相比有如下几个特点: （1）体积小、重量轻、结构紧凑、传递功率大、承载能力高，这个特点是由行星齿轮传动的结构等内在因素决定的。 （2）传动比大只要适当的选择行星传动的类型及配齿方案，就可以利用很少的几个齿轮而得到很大的传动比。在不作为动力传动而主要用以传递运动的行星机构中，其传动比可达到几千。此外，行星齿轮传动由于它的三个基本构件都可以传动，故可以实现运动的合成与分解，以及有级和无级变速传动等复杂的运动。 （3）传动效率高由于行星齿轮传动采用了对称的分流传动结构，即它具有数个均匀分布的行星齿轮，使作用于中心轮和转臂轴承中的反作用力相互平衡，有利于提高传动效率。在传动类型选择恰当、结构布置合理的情况下，其效率可达0.97~0.99。 （4）运动平稳、抗冲击和振动的能力较强 由于采用数个相同的行星轮，均匀分布于中心轮周围，从而可使行星轮与转臂的惯性力相互平衡。同时，也使参与啮合的齿数增多，故行星齿轮传动的运动平稳，抗冲击和振动的能力较强，工作较可靠。 在具有上述特点和优越性的同时，行星齿轮传动也存在一些缺点，如结构形
.. 黄山学院 基于Pro/E的课程设计 二级斜齿轮减速器 课题名称：二级斜圆柱齿轮减速器的三维造型 学生学号：21206072043 专业班级：12机械卓越班 学生姓名：谢坤林 学生成绩： 指导教师：刘胜荣 课题工作时间：2012.12.23 至 2013.01.14
目录 1.引言------------------------------------------1 2.上箱体的绘制------------------------------4 3.下箱体的绘制------------------------------12 4.齿轮、齿轮轴的绘制--------------------17 5.轴的绘制------------------------------------29 6.其他零部件的绘制------------------------31 7.总体装配
------------------------------------39 8.设计小结------------------------------------48 1引言： 减速器是应用于原动机和工作机之间的独立传动装置，具有结构紧凑、传动效率较高、传递运动准确可靠、使用维护方便和可成批生产等特点。传统的减速器手工设计通常采用二维工程图表示三维实体的做法，这种做法不仅不能以三维实体模型直观逼真地显现出减速器的结构特征，而且对于一个视图上某一尺寸的修改，不能自动反应在其他对应视图上。 1985年美国PTC公司开始建模软件的研究，1988年V1.0的Pro/ENGINEER 诞生，随后美国通用汽车公司将该技术应用于各种类型的减速器设计与制造中。目前在基于Pro/E的减速器的模型设计、数据分析与生产制造方面美国、德国和日本处于领先地位，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式精密减速器和日本住友重工研制的FA型减速器都是目前先进的高精密型齿轮减速器。 Pro/ENGINEER技术可以方便快捷的实现建立基于零件或子装配体的三维模型设计和装配，并且提供了丰富的约束条件完成可以满足的工程实践要求。建立三维模型在装配体环境下可以很好的对零件进行编辑和修改，在生产实际中便捷的把立体图转换为工程图，在生产应用中充分利用Pro/E软件进行几何造型设计，进一步利用数控加工设备进行技术加工，可以显著提高减速器的设计制造精密、设计制造质量、设计制造效率，从而缩短产品更新换代生产的整个周期。而我国在Pro/E的减速器三维模型设计方面还相对比较薄弱，因此，随着经济全球
目录 第一章概述 (1) 第二章要求分析 (2) （一）原始数据 (2) （二）系统组成框图 (2) 第三章方案拟定 (4) 第四章传动系统的方案设计 (5) 传动方案的分析与拟定 (5) 1.对传动方案的要求 (5) 2.拟定传动方案 (5) 第五章行星齿轮传动设计 (6) (一)行星齿轮传动比和效率计算 (6) (二)行星齿轮传动的配齿计算 (6) 1.传动比条件 (6) 2.同轴条件 (6) 3.装配条件 (7) 4.邻接条件 (7) (三)行星齿轮传动的几何尺寸和啮合参数计算 (8) （四）行星齿轮传动强度计算及校核 (10) 1、行星齿轮弯曲强度计算及校核 (10) 2、齿轮齿面强度的计算及校核 (11) 3、有关系数和接触疲劳极限 (11) （五）行星齿轮传动的受力分析 (13) （六）行星齿轮传动的均载机构及浮动量 (15) （七）轮间载荷分布均匀的措施 (15) 第六章行星轮架与输出轴间齿轮传动的设计 (17) （一）选择齿轮材料及精度等级 (17) （二）按齿面接触疲劳强度设 (17) （三）按齿根弯曲疲劳强度计算 (18) （四）主要尺寸计算 (18)
（五）验算齿轮的圆周速度v (18) 第七章行星轮系减速器齿轮输入输出轴的设计 (19) （一）减速器输入轴的设计 (19) 1、选择轴的材料，确定许用应力 (19) 2、按扭转强度估算轴径 (19) 3、确定各轴段的直径 (19) 4、确定各轴段的长度 (19) 5、校核轴 (19) （二）行星轮系减速器齿轮输出轴的设计 (21) 1、选择轴的材料，确定许用应力 (21) 2、按扭转强度估算轴径 (21) 3、确定各轴段的直径 (21) 4、确定各轴段的长度 (21) 5、校核轴 (22)
目录第一章传动装置的总体设计 一、电动机选择 1.选择电动机的类型 2.选择电动机的功率 3.选择电动机的转速 4.选择电动机的型号 二、计算总传动比和分配各级传动比 三、计算传动装置的运动和动力参数 1.各轴转速 2.各轴功率 3.各轴转矩 4.运动和动力参数列表 第二章传动零件的设计 一、减速器箱体外传动零件设计 1.带传动设计 二、减速器箱体传动零件设计 1.高速级齿轮传动设计 2.低速级齿轮传动设计 三、选择联轴器类型和型号 1.选择联轴器类型 2.选择联轴器型号 第三章装配图设计 一、装配图设计的第一阶段 1.装配图的设计准备 2.减速器的结构尺寸 3.减速器装配草图设计第一阶段 二、装配图设计的第二阶段 1.中间轴的设计 2.高速轴的设计 3.低速轴的设计 三、装配图设计的第三阶段 1.传动零件的结构设计
2.滚动轴承的润滑与密封 四、装配图设计的第四阶段 1.箱体的结构设计 2.减速器附件的设计 3.画正式装配图 第四章零件工作图设计 一、零件工作图的容 二、轴零件工作图设计 三、齿轮零件工作图设计 第五章注意事项 一、设计时注意事项 二、使用时注意事项 第六章设计计算说明书编写
第一章 传动装置总体设计 一、电动机选择 1.选择电动机的类型 电动机有直流电动机和交流电动机。直流电动机需要直流电源，结构复杂，价格较高；当交流电动机能满足工作要求时，一般不采用直流电动机，工程上大都采用三相交流电源，如无特殊要求应采用三相交流电动机。交流电动机又分为异步电动机和同步电动机，异步电动机又分为笼型和绕线型，一般常用的是Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机部的特点，适用于没有特殊要求的机械上，如机床、运输机、搅拌机等。所以选择Y 系列三相异步电动机。 2.选择电动机的功率 电动机的功率用额定功率P ed 表示，所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出功率P d 。功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作，或使电动机长期过载，发热大而过早损坏；功率过大，则增加成本，且由于电动机不能满载运行，功率因素和效率较低，能量不能充分利用而造成浪费。工作机所需电动机输出功率应根据工作机所需功率和中间传动装置的效率等确定。 工作机所需功率为：w w 1000Fv P η=，ηw ——工作机（卷筒）的效率，查吴宗泽P5表1-7。 工作机所需电动机输出功率为：w w 321234 d P P P ηηηηη= =，η1 ——带传动效率；η2——滚动轴承效率；η3 ——齿轮传动效率；η4——联轴器效率，查吴宗泽P5表1-7。 电动机的额定功率：P ed =（启动载荷/名义载荷）×P d ，查吴宗泽P167表12-1选择电动机的额定功率。 3.选择电动机的转速 具有相同额定功率的同类型电动机有几种不同的同步转速。低转速电动机级数多，外廓尺寸较大，质量较重，价格较高，但可使总传动比及传动装置的尺寸减小，高转速电动机则相反，应综合考虑各种因素选取适当的电动机转速。Y 系列三相异步电动机常用的同步转速有3000r/min 、1500r/min 、1000r/min 和750r/min ，一般多选同步转速为1500r/min 和1000r/min 的电动机。为使传动装置设计合理，可根据工作机的转速要求和各级传动机构的合理传动比围，推算出电动机转速的可选围，即 n d =(i 1i 2…i n )n w ，n d 为电动机可选转速围，i 1，i 2，…，i n 为各级传动机构的合理传动比围，n w 为工作机 转速。 工作机转速：w 601000v n πD ??= 查吴宗泽P188表13-2知：i V 带传动=2~4，i 单级圆柱齿轮传动=2~5，则电动机转速的可选围为 n d =(2~4)×(3~5)×(3~5)×n w 电动机转速推荐选择1500r/min 4.选择电动机的型号