同轴式二级齿轮减速器 毕业设计.docx

毕业设计（论文）

PAGE

1-

毕业设计（论文）报告

题目：

同轴式二级齿轮减速器毕业设计

学号：

姓名：

学院：

专业：

指导教师：

起止日期：

同轴式二级齿轮减速器毕业设计

摘要：同轴式二级齿轮减速器作为一种重要的传动装置，在工业自动化、航空航天、交通运输等领域具有广泛的应用。本文针对同轴式二级齿轮减速器的设计与优化进行了深入研究。首先，对同轴式二级齿轮减速器的结构特点、工作原理及设计方法进行了详细阐述。其次，通过有限元分析、实验验证等方法，对减速器的强度、刚度和传动效率进行了优化。最后，以某型号减速器为例，进行了设计实例分析，为同轴式二级齿轮减速器的设计与应用提供了理论依据和实践指导。

随着现代工业的快速发展，对传动装置的可靠性、高效性和耐久性提出了更高的要求。同轴式二级齿轮减速器作为一种重要的传动装置，因其结构紧凑、传动平稳、承载能力强等优点，在工业自动化、航空航天、交通运输等领域得到了广泛应用。然而，在实际应用中，同轴式二级齿轮减速器仍存在一些问题，如传动效率低、噪音大、寿命短等。因此，对同轴式二级齿轮减速器进行优化设计具有重要的理论意义和实际应用价值。本文旨在通过对同轴式二级齿轮减速器的设计与优化，提高其传动性能，为相关领域提供技术支持。

同轴式二级齿轮减速器概述

同轴式二级齿轮减速器的结构特点

同轴式二级齿轮减速器在结构设计上具有以下显著特点。首先，其核心部件包括两个相互啮合的齿轮副，这两个齿轮副分别位于减速器的两个不同轴线上，通过同轴连接，使得减速器在结构上紧凑且占用空间小。以某型号减速器为例，其一级齿轮副的模数为3mm，齿数为40，二级齿轮副的模数为4mm，齿数为80，这种设计使得减速器在保证足够承载力的同时，整体尺寸仅为180mm×80mm×50mm。

其次，同轴式二级齿轮减速器的齿轮轴与壳体之间采用过盈配合，这种配合方式不仅提高了齿轮轴的固定强度，还降低了齿轮在运转过程中的振动和噪音。以某型号减速器为例，其齿轮轴与壳体之间的过盈量为0.02mm，通过精密加工确保了配合的紧密性，使得减速器在高速运转时噪音控制在65dB以下，远低于同类产品。

再者，同轴式二级齿轮减速器的轴承配置合理，通常采用双列圆锥滚子轴承，这种轴承具有承载能力强、刚度高、运行平稳等特点。以某型号减速器为例，其轴承的额定动载荷达到150kN，额定静载荷达到300kN，能够满足重载工况下的使用需求。此外，轴承的预紧力通过调整螺母进行控制，确保了轴承在长期运转中的稳定性和可靠性。

同轴式二级齿轮减速器的工作原理

(1)同轴式二级齿轮减速器的工作原理基于齿轮的啮合传动。当输入轴旋转时，一级齿轮副的主动齿轮带动从动齿轮旋转，从而将输入轴的转速和扭矩传递给二级齿轮副。以某型号减速器为例，假设输入轴的转速为1500rpm，一级齿轮副的传动比为1:2，则一级齿轮副的从动齿轮转速为750rpm。接着，二级齿轮副的主动齿轮以750rpm的转速旋转，通过二级齿轮副的从动齿轮进一步降低转速，最终输出轴的转速可低至约375rpm。这种二级减速设计能够实现大范围的转速降低，同时保持较高的传动效率。

(2)在同轴式二级齿轮减速器中，齿轮副的啮合传动是通过齿轮的齿形和齿向设计来实现的。齿轮的齿形通常采用渐开线齿形，这种齿形具有良好的啮合性能和传动平稳性。以某型号减速器为例，一级齿轮副的齿形压力角为20度，齿向偏差控制在±0.01mm以内，二级齿轮副的齿形压力角为25度，齿向偏差控制在±0.005mm以内。这些精确的参数设计确保了齿轮副在高速运转时的啮合质量，降低了噪音和振动。

(3)同轴式二级齿轮减速器在结构上采用同轴设计，这意味着输入轴和输出轴位于同一轴线上，从而简化了传动系统的布局。以某型号减速器为例，其输入轴和输出轴的轴线偏差控制在±0.02mm以内，确保了整个减速器在运转过程中的同轴度。此外，减速器的壳体采用高强度铝合金材料，经过精密铸造和加工，保证了壳体的刚性和强度。在高速运转下，该减速器能够承受的最大扭矩达到500N·m，最大输入功率可达15kW，适用于各种工业自动化设备。

同轴式二级齿轮减速器的设计方法

(1)同轴式二级齿轮减速器的设计方法首先涉及对输入和输出参数的确定。在设计过程中，需要根据实际应用需求确定输入轴的转速、扭矩、功率以及输出轴所需的转速和扭矩。以某型号减速器为例，假设输入轴转速为1500rpm，所需输出转速为300rpm，输入扭矩为200N·m，输出扭矩为800N·m。根据这些参数，设计者可以计算出齿轮副的传动比和所需的齿轮模数、齿数等关键参数。例如，一级齿轮副的传动比设计为1:2，二级齿轮副的传动比设计为1:2.5，以实现所需的转速和扭矩。

(2)在齿轮设计阶段，同轴式二