设计二级蜗杆锥齿轮减速器 摘 要 机械传动已经伴随人们走过了几千年的历史，无论是在生活还是生产方面，它都为人类的发展进程作出了巨大的贡献。如今，随着电子技术、信息技术的广泛应用，使机械传动也进入了一个新的发展阶段。机械传动系统在高速、高效、节能、环保以及小型化等方面有了明显的改进。现在，单纯的机械或电气传动似乎更多地加入了流体技术、智能控制技术部分，机械、电子、传感器技术、软件的合成已成为一种重要的趋势。 社会生活的各个角落，无不在享受着新技术发展所带来的便利，高科技越发达，相对的对机械行业的需求就越大。我国减速机制造企业更应该跟上时代，多元化地发展。目前国际上最先进的各种减速机加工及检测设备，包括各种滚齿机、磨齿机、热处理炉、齿轮检测中心、三坐标测量仪等，均不同程度地使用了微电子技术和信息技术。国外的机械传动行业随着微电子技术、信息技术的发展也在进行着与之相应的多元化的改变。而我国的基础行业包括减速机行业则相对还很落后,基本上处于先进国家上世70、80年代的水平。优化人与环境的概念在现代的生产生活中越发受到重视，在工业领域，节能、低噪声、环保也是机械制造的发展趋势，机械传动行业应如何在材质的选择、结构的设计等诸多方面去突破以满足这些要求。效率低自然容易产生热量，耗费能源。而产品的大型化，则会对传动效率产生很大的影响，同时，材料的费用，包装的费用也会随之上升，增加成本。因此，而要改善这一切，必须在加工精度、机械加工和热处理上有所改进。机械传动系统正日益基于标准或准标准的元件和系统，如何提高机械传动部件的标转化、提高配套件的互换性的同时，满足不同客户的具体要求以迫在眉睫。如今我在这设计二级蜗杆锥齿轮减速器仅供参考。关键词：二级蜗杆、锥齿轮、减速器目 录摘 要 1 第一章 绪论 4 1.1齿轮减速器的发展史 4 1.2二级蜗杆锥齿轮减速器的特点 51.3本课题的研究意义 5第二章 关于二级蜗杆锥齿轮减速器的设计 6 2.1设计内容 62.2设计思路 62.3设计步骤 7第三章 减速器传动零部件设计 8 3.1简述 83.2小锥齿轮设计 83.3锥齿轮轴设计 103.4蜗杆设计 123.4.1蜗杆设计思路 123.4.2蜗杆设计成品 133.5蜗杆参数化模型 133.5.1设计思路 143.5.2设计步骤 143.6减速器传动机构子装配及中间轴设计 213.6.1简述 223.6.2减速器传动机构装配 223.6.3中间轴设计 233.7内圈零件库设计 24第四章 减速器整机装配及其他零部件设计 27 4.1说明 274.2箱体设计 274.3下箱体设计步骤 274.4上箱体、窥油孔盖设计 294.5箱体的装配 29第五章 物理模拟 31 5.1简述 315.2爆炸图配置文件 31参考文献 33 1. 致 谢 33 2. 附 件一 34 3. 附 件二 34 第一章 绪论齿轮减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速器。 齿轮减速器是减速电机和大型减速机的结合。无须联轴器和适配器，结构紧凑。负载分布在行星齿轮上，因而承载能力比一般斜齿轮减速机高。满足小空间高扭矩输出的需要。 广泛应用于大型矿山，钢铁，化工，港口，环保等领域。与K、R系列组合能得到更大速比。 其特点：1、可靠的工业用齿轮传递元件； 2、可靠结构与多种输入相结合适应特殊的使用要求； 3、有高的传递功率的能力而结构紧凑，齿轮结构根据模块设计原理确定； 4、易于使用和维护，根据技术和工程情况配置和选择材料； 5、转矩范围从36,0000Nm到1,200,000Nm1.1 齿轮减速器的发展史20世纪7080年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。 自20世纪60年代以来，我国先后制订了JB113070圆柱齿轮减速器等一批通用减速器的标准，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。目前，全国生产减速器的企业有数百家，年产通用减速器25万台左右，对发展我国的机械产品作出了贡献。 20世纪60年代的减速器大多是参照苏联20世纪4050年代的技术制造的，后来虽有所发展，但限于当时的设计、工艺水平及装备条件，其总体水平与国际水平有较大差距。 改革开放以来，我国引进一批先进加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低 速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从JB17960的89级提高到GB1009588的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在45级。部分减速器采用硬齿面后，体积和质量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。 我国自行设计制造的高速齿轮减（增）速器的功率已达42000kW ，齿轮圆周速度达150m/s以上。但是，我国大多数减速器的技术水平还不高，老产品不可能立即被取代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。 1.2 二级蜗杆锥齿轮减速器的特点节省空间，可靠耐用，承受过载能力高，功率可达200KW，能耗低，性能优越，减速效率高达95以上振动小，噪音低，刚性铸铁箱体，齿轮表面经高频热处理，经过精密加工，构成了斜齿轮，伞齿轮。1.3 本课题的研究意义国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。近十几年来,由于近代计算机技术与数控技术的发展，CAD/CAM技术被广泛的应用于机械设计与制造领域，使得机械加工精度，加工效率大大提高，从而推动了机械传动产品的多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致，美观化。第二章 关于二级蜗杆锥齿轮减速器的设计2.1 设计内容设计一个二级蜗杆锥齿轮减速器，传动比为i=80，高速级采用蜗杆涡轮传动，低速级采用普通圆锥齿轮传动，传动比分别为和。蜗杆轴向模数，直径系数，齿数；蜗轮端面模数，齿数；锥齿轮模数，齿数、。减速器传动机构简图如图11-2所示。图11-2 减速器传动机构简图2.2 设计思路根据减速器传动机构简图及相关参数，设计二级蜗杆锥齿轮减速器的大致思路如下： 根据提供的参数及机构简图，设计蜗杆、蜗轮、大锥齿轮和小锥齿轮4个基本零件。蜗杆和高速轴设计成一体，转化为蜗杆轴传动。小锥齿轮与低速轴设计成一体，转化成锥齿轮轴设计。 圆锥滚子轴承设计，利用【系列零件设计表】命令，生成配置，创建圆锥滚子轴零件库，以便于灵活调用。 在装配体环境下，创建布局草图，采用自上而下的设计思路，装配蜗杆轴、蜗轮、大锥齿轮和锥齿轮轴4个基本零件，进而根据装配体情况修改已创建的零件。根据装配结果，设计中间轴，完成减速器传动机构的三维装配体设计。最后进行干涉检验、运动仿真，验证机构设计的准确性。 根据减速器传功机构的三维装配体，采用自上而下的设计方法，设计减速器上、下箱体、端面、村套等其他零件，并利用【装配管理】，建立箱体零件的两个版本。利用【智能扣件】技术，添加紧固件，完成整机的装配。 对整机进行干涉检验、运动仿真，并生成装配体轴测剖视图、爆炸图配置文件。 生成零件和装配体工程图。2.3 设计步骤二级蜗杆锥齿轮减速器是由上箱体、下箱体、高速轴、中间轴部件、低速轴部件、圆锥滚子轴承、端面、村套及紧固件等其他零部件构成，其主要设计步骤如下：（1） 减速器零部件设计。（2） 整机装配，利用【智能扣件】技术，添加紧固件，完成整机的装配。（3） 使用装配体，对整机进行干涉检验、运动仿真，并生成装配体轴测剖视图，爆炸图配置文件。（4） 生成零件和装配体工程图。第三章 减速器传动零部件设计3.1 简 述减速器零部件包括齿轮零件、圆锥滚子轴承、减速器传动机构子装配、箱体、端面、村套等相关零件。其中，减速器传动零件包括蜗杆、蜗轮和大、小锥齿轮、蜗杆、蜗轮。3.2 小锥齿轮设计1、 建立新零件，以“小锥齿轮.sldprt”名称保存，绘图单位为毫米。2、 打开插件GearTrax，输入小锥齿轮的设计参数如图1-1所示。图1-1 小锥齿轮参数表3、 设置好参数后，单击插件按钮完成锥齿轮的创建，创建完成后的小锥齿轮如图1-2所示。图1-2 锥齿轮创建结果4、选择锥齿轮面，绘制如图1-3所示的草图，利用【拉伸凸台】命令，创建如图1-4所示的实体。