圓柱齒輪減速機(jī)(減速機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)**)

1.減速機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)*基礎(chǔ)知識(shí)*

原發(fā)布者：yangqijun1004

減速器工作原理減速機(jī)是一種相對(duì)精密的機(jī)械，使用它的目的是降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩？。速比=電機(jī)輸出轉(zhuǎn)數(shù)÷減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)數(shù)（"速比"也稱"傳動(dòng)比"） 1.知道電機(jī)功率和速比及使用系數(shù)，求減速機(jī)扭矩如下公式：減速機(jī)扭矩=9550*電機(jī)功率÷電機(jī)功率輸入轉(zhuǎn)數(shù)*速比*使用系數(shù)2.知道扭矩和減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)數(shù)及使用系數(shù)，求減速機(jī)所需配電機(jī)功率如下公式：電機(jī)功率=扭矩÷9550*電機(jī)功率輸入轉(zhuǎn)數(shù)÷速比÷使用系數(shù)它的種類繁多，型號(hào)各異，不同種類有不同的用途。減速器的種類繁多，按照傳動(dòng)類型可分為齒輪減速機(jī)、蝸桿減速機(jī)和行星齒輪減速機(jī)；按照傳動(dòng)級(jí)數(shù)不同可分為單級(jí)和多級(jí)減速機(jī)；按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機(jī)、圓錐齒輪減速機(jī)和圓錐-圓柱齒輪減速機(jī)；按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開式、分流式和同軸式減速機(jī)。以下是常用的減速機(jī)分類：1、擺線減速機(jī)2、硬齒面圓柱齒輪減速器3、行星齒輪減速機(jī)（車間現(xiàn)用）1）齒圈固定，太陽輪主動(dòng)，行星架被動(dòng)。從演示中可以看出，此種組合為降速傳動(dòng)，通常傳動(dòng)比一般為2.5~5，轉(zhuǎn)向相同。4、軟齒面減速機(jī)5、三環(huán)減速機(jī)6、起重機(jī)減速機(jī)7、蝸桿減速機(jī)8、軸裝式硬齒面減速機(jī)9、無級(jí)變速機(jī)蝸輪蝸桿減速機(jī)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。諧波減速機(jī)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

2.帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)說明書

僅供參考一、傳動(dòng)方案擬定第二組第三個(gè)數(shù)據(jù)：設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級(jí)圓柱齒輪減速器（1） 工作條件：使用年限10年，每年按300天計(jì)算，兩班制工作，載荷平穩(wěn)。

（2） 原始數(shù)據(jù)：滾筒圓周力F=1.7KN；帶速V=1.4m/s；滾筒直徑D=220mm。運(yùn)動(dòng)簡圖二、電動(dòng)機(jī)的選擇1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇：按已知的工作要求和 條件，選用 Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。

2、確定電動(dòng)機(jī)的功率：（1）傳動(dòng)裝置的總效率：η總=η帶*η2軸承*η齒輪*η聯(lián)軸器*η滾筒=0.96*0.992*0.97*0.99*0.95=0.86(2)電機(jī)所需的工作功率：Pd=FV/1000η總=1700*1.4/1000*0.86 =2.76KW3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：滾筒軸的工作轉(zhuǎn)速：Nw=60*1000V/πD=60*1000*1.4/π*220=121.5r/min根據(jù)【2】表2.2中推薦的合理傳動(dòng)比范圍，取V帶傳動(dòng)比Iv=2~4，單級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)比范圍Ic=3~5，則合理總傳動(dòng)比i的范圍為i=6~20，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為nd=i*nw=(6~20)*121.5=729~2430r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有960 r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)、如下表方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（r/min） 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 KW 同轉(zhuǎn) 滿轉(zhuǎn) 總傳動(dòng)比 帶 齒輪1 Y132s-6 3 1000 960 7.9 3 2.632 Y100l2-4 3 1500 1420 11.68 3 3.89綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比，比較兩種方案可知：方案1因電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低，傳動(dòng)裝置尺寸較大，價(jià)格較高。

方案2適中。故選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y100l2-4。

4、確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)根據(jù)以上選用的電動(dòng)機(jī)類型，所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速，選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y100l2-4。其主要性能：額定功率：3KW，滿載轉(zhuǎn)速1420r/min，額定轉(zhuǎn)矩2.2。

三、計(jì)算總傳動(dòng)比及分配各級(jí)的傳動(dòng)比1、總傳動(dòng)比：i總=n電動(dòng)/n筒=1420/121.5=11.682、分配各級(jí)傳動(dòng)比（1） 取i帶=3(2) ∵i總=i齒*i 帶π∴i齒=i總/i帶=11.68/3=3.89四、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速（r/min）nI=nm/i帶=1420/3=473.33(r/min)nII=nI/i齒=473.33/3.89=121.67(r/min)滾筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min)2、計(jì)算各軸的功率（KW）PI=Pd*η帶=2.76*0.96=2.64KWPII=PI*η軸承*η齒輪=2.64*0.99*0.97=2.53KW3、計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩Td=9.55Pd/nm=9550*2.76/1420=18.56N?m TI=9.55p2入/n1 =9550x2.64/473.33=53.26N?m TII =9.55p2入/n2=9550x2.53/121.67=198.58N?m 五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1、皮帶輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1） 選擇普通V帶截型由課本[1]P189表10-8得：kA=1.2 P=2.76KWPC=KAP=1.2*2.76=3.3KW據(jù)PC=3.3KW和n1=473.33r/min由課本[1]P189圖10-12得：選用A型V帶（2） 確定帶輪基準(zhǔn)直徑，并驗(yàn)算帶速由[1]課本P190表10-9，取dd1=95mm>dmin=75dd2=i帶dd1(1-ε)=3*95*(1-0.02)=279.30 mm由課本[1]P190表10-9，取dd2=280帶速V:V=πdd1n1/60*1000=π*95*1420/60*1000 =7.06m/s在5~25m/s范圍內(nèi)，帶速合適。（3） 確定帶長和中心距初定中心距a0=500mmLd=2a0+π（dd1+dd2）/2+(dd2-dd1)2/4a0=2*500+3.14(95+280)+(280-95)2/4*450=1605.8mm根據(jù)課本[1]表（10-6）選取相近的Ld=1600mm確定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1605.8)/2=497mm (4) 驗(yàn)算小帶輪包角α1=1800-57.30 *(dd2-dd1)/a=1800-57.30*(280-95)/497=158.670>1200（適用） （5） 確定帶的根數(shù)單根V帶傳遞的額定功率.據(jù)dd1和n1，查課本圖10-9得 P1=1.4KWi≠1時(shí)單根V帶的額定功率增量.據(jù)帶型及i查[1]表10-2得 △P1=0.17KW查[1]表10-3，得Kα=0.94；查[1]表10-4得 KL=0.99Z= PC/[(P1+△P1)KαKL]=3.3/[(1.4+0.17) *0.94*0.99]=2.26 （取3根） （6） 計(jì)算軸上壓力由課本[1]表10-5查得q=0.1kg/m，由課本式（10-20）單根V帶的初拉力：F0=500PC/ZV[(2.5/Kα)-1]+qV2=500x3.3/[3x7.06(2.5/0.94-1)]+0.10x7.062 =134.3kN則作用在軸承的壓力FQFQ=2ZF0sin（α1/2）=2*3*134.3sin(158.67o/2)=791.9N2、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）選擇齒輪材料與熱處理：所設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)屬于閉式傳動(dòng)，通常齒輪采用軟齒面。

查閱表[1] 表6-8，選用價(jià)格便宜便于制造的材料，小齒輪材料為45鋼，調(diào)質(zhì)，齒面硬度260HBS；大齒輪材料也為45鋼，正火處理，硬度為215HBS；精度等級(jí)：運(yùn)輸機(jī)是一般機(jī)器，速度不高，故選8級(jí)精度。（2）按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由d1≥ （6712*kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3確定有關(guān)參數(shù)如下：傳動(dòng)比i齒=3.89取小齒輪齒數(shù)Z1=20。

則大齒輪齒數(shù)：Z2=iZ1= *20=77.8取z2=78 由課本表6-12取φd=1.1(3)轉(zhuǎn)矩T1T1=9.55*106*P1/n1=9.55*106*2.61/473.33=52660N?mm(4)載荷系數(shù)k ： 取k=1.2(5)許用接觸應(yīng)力[σH][σH]= σHlim ZN/SHmin 由課本[1]圖6-37查得：σHlim1=610Mpa σHlim2=500Mpa接觸疲勞壽命系數(shù)Zn：按一年300個(gè)工作日，每天16h計(jì)算，由公式N=60njtn 計(jì)算N1=60*473.33*10*300*18=1.36x109N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4*108查[1]課本圖6-38中曲線1，得 ZN1=1 ZN2=1.05按一般可靠度要求選取安全系數(shù)SHmin=1.0[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa故得：d1≥ （6712*kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3=49.04mm 模數(shù)：m=d1/Z1=49.04/20=。