平动式大传动比减速器的设计㊣精品文档值得下载

平动式大传动比减速器的设计

和分类.内平动齿轮传动工作原理.分流式内平动齿轮传动机构.传动比分析各主要部件选择及选择电动机.各部件的选择.电动机的选择减速器的整体设计.传动比的分配.传动的运动及动力参数计算.齿轮的设计计算分流齿轮的设计计算平动齿轮的设计计算.轴的设计计算输入轴的设计计算曲轴的设计计算输出轴的设计计算润滑与密封.润滑方式的选择.密封方式的选择.润滑油的选择箱体结构尺寸.箱体的结构尺寸设计总结致谢参考文献绪论.平动减速器的发展概况随着科技技术的进步和发展，现代工业设备特别需要功率大体积小传动比范围大效率高承载能力强和使用寿命长的传动装置。因此，除了不断改进材料品质提高工艺水平外，还要在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，内平动齿轮传动原理的出现就是例。它由北京理工大学张春林教授等人最先提出，并设计出了内平动齿轮减速器试验样机。该减速器属于节能型传动装置，除具有三环减速器的优点外还有着大的功率与重量比值输入轴和输出轴在同轴线上既可以减速还可以增速以及震动小等优点，处于国内领先地位。最先提出平动齿轮这概念的是德国人，他们提出了摆线针轮行星齿轮传动原理。由于工艺和精度的限制，这种机构并没有快速发展起来，直到摆线磨床的出现。近些年国外在平动齿轮传动领域进行了些新的研究，如日本住友重工研制的型高精度减速器和美国公司研制的减速器，就利用了平动齿轮传动的运动机理。对平动齿轮传动研究，我国处于相对领先的地位。目前，平动齿轮的理论研究机构设计和实验研究都取得了些成果。例如北京理工大学张春林教授黄祖德教授等首次根据该传动的特点将其命名为平动齿轮传动机构。并通过对平动齿轮传动机构的运行机理进行分析研究，阐述了该机构的组成及机构变异方法，探讨了平动齿轮机构传动比和机械效率的计算方法，导出了计算公式，得出了平动齿轮机构效率与齿轮齿条传动机构效率相当的结论。此后又根据机构的组合原理演绎原理和同性异性变异原理对内平动齿轮机构的基本型进行演化变异，设计出种传动比大，机械效率高尺寸和重量小结构紧凑均载性好的新型平动此轮机构，并对平动齿轮传动机构连续运动条件及重合度方面进行了深入研究。.市场需求分析用于冶金矿山机械机器人航海轻工航空军工纺织化工建筑等部门，亦可与各类电机直接联接，作成伺服电机。.本课题研究目的及意义以及国内外现状分析及展望内平动齿轮减速器是种新型的机械传动装置，它传动比大，机械效率高，结构简单，体积小，重量轻，能方便地与电机配套使用，避免了减速器体积比电机体积大的现象。该减速器是种节能型的机械传动装置，具有国际先进水平。传动比可达到几千机械效率大于运转平衡性好，承载能力大，使用寿命长，体积小，重量轻，约为相似产品的左右。.课题的主要内容及要求主要研究内容提出由根偏心轴作平动发生器的实用新型齿轮传动机构分流型内平动齿轮传动，并推导其传动比的计算公式。分析发现，为平衡机构的惯性力，采用或片平动齿轮时，设计啮合点相位差应取输入齿轮的齿数为的倍数时，分流齿轮具有互换性采用两片平动齿轮且内外齿轮齿数差为偶数时，平动齿轮具有互换性采用片平动齿轮且内齿轮齿数为的倍数时，平动齿轮具有互换性。给出了啮合参数的编程计算方法。该新型传动具有承载能力强传动比大体积小质量轻输入输出同轴线加工安装简单等优点，有广泛的应用前景。传动方案及拟定.平动啮合的定义和分类在齿轮传动中,对相互啮合的齿轮,其中个定轴转动,另个做平动,称之为平动啮合,平动啮合主要分为两类内平动和外平动。.内平动齿轮传动工作原理内平动齿轮传动机构中,外齿轮在平动发生器的驱动下作平面运动,通过外齿轮与内齿轮齿廓间的啮合,驱动内齿轮作定轴减速转动,起到减速传动的作用。如图所示,图所示为内平动齿轮机构工作原理图该机构的平动发生器为平行四边形机构,外齿轮固接在平行四边形机构的连杆的中心线上,当曲柄转动时,它随同连杆作平面运动,并驱动内齿轮作减速转动输出。图.内平动原理示意图.平动发生机构点确定唯的个平面，为能够平稳地为平动齿轮提供动力，采用个曲柄驱动平动齿轮作平动，如图所示.图中，曲柄长度与内齿轮副的中心距相等，，，，，构成个平行四边形机构.若采用单个平行四边形机构作为平动发生器，单轴输入时，另轴会出现运动不确定现象.而采用这种结构不仅能优化各曲柄的受力，同时也能够有效地避免出现曲柄的运动不确定。图.平动发生机构原理图设曲柄作为主动件，另两个曲柄为从动件，可当运动到图.所示位置时，如果去掉曲柄，由机构学常识可知，此时曲柄处于运动不确定位置，但由于曲柄的存在，使得此时曲柄的运动十分明确因平行四边形机构口不共线，曲柄作为从动件随曲柄逆时针运动，在平行四边形机构口中，曲柄作为主动件带动曲柄作逆时针运动。所以，此结构可避免出现曲柄运动方向的不确定现象。在由原理机构向实用机构转化时，可以用偏心轴实现曲柄的功能，因此，在实用的内平动齿轮传动机构中，可以采用根偏心轴共同驱动平动外齿轮。.分流式内平动齿轮传动机构图.中给出了分流型内平动齿轮传动机构的结构简图，运动和转矩由输入轴输入，输入轴上固结输入齿轮.，带动个分流齿轮，通过键与偏心轴固连，根偏心轴共同驱动片或片外齿轮作平面平行运动，平动外齿轮驱动与它相啮合的内齿轮，输出轴与固结在起，输出运动和转矩。图.分流型内平动齿轮传动结构由以上分析可知，在该传动结构中，功率流的传递路径为输入功率经分流齿轮被分到根偏心轴上，根偏心轴共同驱动片或片平动齿轮做平动，平动齿轮共同驱动内齿轮输出功率.采用片平动齿轮时功率流路径如图所示。图.采用片平动齿轮时功率流传递路径为优化各构件的受力状况，使根偏心轴的回转中心位于个正三角形的顶点输入齿轮上个啮合点的相位角为.为有效平衡机构的惯性力和惯性力矩，保证传动的静平衡，减小振动，采用片平动齿轮时，使片平动齿轮的啮合相位差为，采用片平动齿轮时，使片平动齿轮的啮合相位差为。.传动比分析图.内平动传动比示意图输入齿轮与分流齿轮间的传动比为式中分别为齿轮和的齿数。作平动的构件上各点绝对速度处处相等,所以平动构件上的点和点的绝对速度相等点是两啮合齿轮的速度瞬心,也是两啮合齿轮的绝对速度相等的重合点在齿轮上的点的绝对速度为由于齿轮随同连杆起作平动齿轮绕圆心口转动,故齿轮上点的速度为点为两齿轮的速度瞬心,故有即得由上可知，增大，能够提高平动齿轮传动的传动比.推荐单级平动齿轮传动比为，。整个系统的总传动比为各主要部件选择及选择电动机.各部件的选择齿轮分流齿轮选择圆柱斜齿轮平动部分齿轮选择内平动直圆柱齿轮轴承支撑部分选择深沟球轴承内平动部分选择圆柱滚子轴承联轴器弹性联轴器.电动机的选择通用的电动机为及型等三相交洗异步电动机，各类电动机的性能使用说型号及技术数据等见参考资料，选择电动机类型时，应使共性能与机器的工作状况大休相适应.由于三相异步电动机和其它型式的电动机比较，有下列优点构造简单价格低廉维护方便可直接接于三相交流电，因此，在工业上应用最为广泛，设计时应考虑优先选用。工作机所需有效功率为圆柱齿轮传动级精度效率两对为η.球轴承传动效率四对为η.弹性联轴器传动效率两个取η.带传动效率η.电动机输出有效功率查得型号封闭式三相异步电动机参数如下额定功率满载转速满载时效率满载时输出功率为选用型号封闭式三相异步电动机。减速器的整体设计.传动比的分配由传动方案设计，拟定以下数据内齿轮齿数，外齿轮为齿数，分流齿轮传动比为，总传动比传动的运动及动力参数计算设从电动机到输出轴分别为轴轴轴轴轴对应于各轴的转速分别为对应于轴的输出功率和其余各轴的输入功率分别为对应于轴的输出转矩和其余名轴的输入转矩分别为相邻两轴间的传动比分别为相邻两轴间的传动效率分别为.表轴号电动机分流式内平动减速器工作机轴轴轴轴轴转速功率转矩•.两轴联接联轴器齿轮齿轮联轴器传动比传动效率ηη.η.η.η齿轮的设计计算分流齿轮的设计计算选用圆柱斜齿轮传动。选用级精度。材料选择小齿轮材料为调质，硬度为，大齿轮材料为钢调质，硬度为，二者材料硬度差为。选小齿轮齿数，大齿轮齿数•,取.选取螺旋角，初选螺旋角按式试算，即确定公式内的各计算数值试选由图，选取区域系数由图查得计算小齿轮传递的转矩由表选取齿宽系数由表查得材料的弹性影响系数由图按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限，大齿轮的接触疲劳强度极限由式计算应力循环次数由图查得接触疲劳强度寿命系数计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为，安全系数为，由式得计算试算小齿轮分度圆直径，由计算公式得计算圆周速度计算齿宽及模数计算纵向重合度计算载荷系数且已知使用系数根据，级精度，由图查得动载荷系数.由表查得由图查得假定，由表查得故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得计算模数由式确定计算参数计算载荷系数根据纵向重合度，从图查得螺旋角影响系数计算当量齿数查取齿形系数由表查得查取应力校正系数由表查得由图查得，小齿轮的弯曲疲劳强度极限大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图查得弯曲疲劳强度寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取弯曲疲劳安全系数.，由式得计算大小齿轮的大齿轮的数据大.设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数，取.，已可满足弯曲强度.但为了同时满足接触疲劳强度，须按接触疲劳强度算得的分度圆直径来计算应有的齿数.于是由取，则计算中心距将中心距圆整为按圆整后的中心距修正螺旋角因值改变不多，故参数等不必修正.计算大小齿轮的分度圆直径计算大小齿轮的齿根圆直径计算齿轮宽度圆整后取合适.平动齿轮的设计计算选用级精度.由表选择齿轮材料为钢调质，硬度为.选外齿轮齿数，内齿轮齿数.由设计计算公式进行试算，即确定公式各计算数值试选载荷系数计算内齿轮传递的转矩由表选取齿宽系数由表查得材料的弹性影响系数由图按齿面硬度查得内齿轮的接触疲劳强度极限外齿轮的接触疲劳强度极限由式计算应力循环次数由图查得接触疲劳强度寿命系数计算接触疲劳强度许用应力取失效概率为，安全系数为，由式得计算试算内齿轮分度圆直径，代入中的较小值计算圆周速度计算齿宽计算齿宽与齿高之比模数齿高计算载荷系数根据，级精度，由图查得动载荷系数假设，由表查得由表查得使用系数由表查得由图查得故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式得计算模数由式得弯曲强度的设计公式为确定公式内的计算数值由图查得内齿轮的弯曲疲劳强度极限外齿轮的弯曲疲劳强度极限由图查得弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用应力取失效概率为，安全系数为，由式得计算载荷系数查取齿形系数由表查得查取应力校正系数由表查得计算内外齿轮的，并比较得大齿轮的数据大.设计计算对比计算结果，由齿面接触疲劳强度