减速箱齿轮断裂分析

减速箱齿轮断裂分析

摘要：减速箱齿轮断裂的发生，是在正常工作中经常会发生的故障。这种故障的发生，不仅影响着正常的生产生活，如果不及时处理还会导致整个机器设备的报废。为了进一步研究减速箱齿轮发生断裂的原因，进而有针对性的采取相应措施，笔者通过实际调查研究的形式进行断裂原因的分析。

关键词：齿轮断裂减速箱断裂原因

笔者通过宏观外部检查、硬度测定以及金相组织检查等方式，对发生故障的减速箱进行全面检验与研究，进而找出齿轮断裂的原因，进一步为齿轮断裂的预防和处理提供有价值性的参考意见。

1 实验与检验

我公司现有设备18台大型挖掘机，每台挖掘机的各部减速箱至少有5台，每一台都有不同的作用，有用于挖掘机提升的、推压的、行走的、回转的各两台减速箱。近期，行走减速箱中齿轮有断裂，多处齿轮有麻点剥落，为了更好的找到齿轮断齿的原因，通过抽样的方式对输出端断齿齿轮进行全面检验研究，进而找到断齿的原因。

1.1 外部宏观检查

减速箱齿轮断裂的位置是其中间部分的是轮轴输出位置发生的齿轮断齿，通过详细检查发现输出端齿轮的锯齿表面存有三种异常状

二级圆柱齿轮减速器装配图

{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，

减速齿轮箱课程设计

减速齿轮箱课程设计

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机械设计基础课程设计说明书 设计题目：减速齿轮箱 专业：热能与动力工程 学生姓名: 学号： 班级: 指导教师:

目录 一、传动装配的总体设计 1.1电机的选择 (3) 1.2求传动比··················································３ 1.3计算各轴的转速、功率、转矩 (4) 二、链的设计计算·············································４ 三、齿轮的设计 3.1原始数据 (5) 3.2齿轮的主要参数 (5) 3.3确定中心距 (6) 3.4齿轮弯曲强度的校核 (7) 3.5齿轮的结构设计············································７ 四、轴的设计计算 4.1轴的材料的选择和最小直径的初定····························８ 4.2轴的结构设计 (8) 4.3轴的各段直径 (8) 4.4各轴的轴向距离···········································９ 4.5轴的弯曲强度的校核 (10) 五、滚动轴承的选择 5.1滚动轴承的选择 (10) 六、键连接的选择与计算

6.1键连接的选择和校核 (10) 七、联轴器的选择 7.1类型选择 (12) 7.2计算转矩··············································１2 7.3型号选择 (12) 八、润滑方式、润滑油型号及密封方式的选择 8.1润滑方式、润滑油型号的选择 (12) 8.2减速器密封方式的选择·······································1２ 九、箱体及附件的结构设计和选择 9.1箱体的结构尺寸 (12) 十、参考资料 (13) 机械设计课程设计计算说明书 设计要求: 工作年限：8年 工作班制:2 工作环境：清洁 载荷性质:平稳 生产批量：小批 技术参数: 滚筒圆周力：2200N 滚筒直径:300mm 带速：1.8m／ｓ滚筒长度：４００mm 齿轮箱设计原理简图

一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计(上海大学机械设计2大作业)

机械设计大作业 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计 内装： 1.设计任务书1份 2.设计计算说明书1份 3.装配工作图1张 学院机电工程及自动化 专业机械工程及自动化 学号 11121112 设计者华爆会 指导教师傅燕鸣 完成日期 2014年2月9日 成绩

机械设计大作业计算说明书 设计题目：一级直齿圆柱齿轮减速器输出轴的轴系部件设计 学院机电工程及自动化 专业机械工程及自动化 学号 11121112 设计者华爆会 指导教师傅燕鸣 完成日期 2014年2月9日

一、确定齿轮结构尺寸，计算作用在齿轮上的作用力 1.1选择齿轮的结构型式 根据《机械设计课程设计手册》第16章第5节，确定齿轮结构为齿轮轴。 1.2计算输出轴的转矩T m N 25.1871530 .39550T 2 n P 95502?=?= = 1.3计算作用在齿轮上的圆周力、径向力 N 72.1104)113003.0/(25.1872)z m /(T 2d /T 2F 2222t =??=?== N 09.40220tan 72.1104tan F F 2t 2r =?=α?= 二、选择轴的材料 因传递的功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，所以初选轴的材料为45钢，并经过调质处理。查《机械设计课程设计手册》表16-1，得：轴材料的硬度为 217~225HBW ，抗拉强度极限MPa 640B =σ，屈 服强度极限 MPa 355s =σ，弯曲疲劳极限 MPa 2751=σ-，剪切疲劳极限MPa 1551=τ-， 许用弯曲应力 MPa 60][1=σ-；查表16-2，得 103~126A 0=。 m N 25.187T 2?= N 72.1104F 2t = N 09.402F 2r = MPa 640B =σ MPa 355s =σ MPa 2751=σ- MPa 1551=τ- MPa 60][1=σ- 103~126A 0=

减速机轴断裂分析

减速机轴断裂分析 董毅,李晓玲,刘臻祥,周玉英 (内蒙古北方重工业集团有限公司,包头014033) 摘要:某减速机使用30多小时后,齿轮减速机轴发生弯曲,该轴在进行冷校直时发生断裂。通过对断裂轴的断口宏微观分析、金相检验以及硬度测定,认为该轴是在应力集中条件下承受对称旋转弯曲载荷作用,产生早期疲劳断裂。造成疲劳断裂的原因是由于热处理工艺不合理,致使材料力学性能未达到设计要求,导致轴的疲劳抗力降低,加之圆角加工较差,工作时产生应力集中,加速了轴的疲劳断裂。 关键词:减速机;轴;疲劳断裂;退刀槽 某煤矿从国外购进的减速机,安装使用30h余后,齿轮减速机轴发生弯曲,无法正常使用,在对弯曲的减速机轴进行冷校直时,轴突然发生断裂。 查阅减速机轴的有关技术资料,该轴采用17CrNiMo6钢制造,轴整体经调质处理后,表面进行中频处理,使轴表面及退刀槽根部洛氏硬度达到59～62HRC。 1 理化检验 1.1 断轴宏观分析 断裂位于减速机轴表面退刀槽根部,见图1。

图1 轴断裂位置(mm) 图2 宏观断口形貌 宏观断口见图2,断口表面有较明显的贝壳状花样,属于典型的疲劳断裂。断口由疲劳裂源区、裂纹扩展区和瞬间断裂区三个区域组成。 仔细观察断口裂纹源区,其表面较平坦,尺寸在距表面5mm范围内(图2A处)。裂纹扩展区贝纹线比较扁平。瞬间断裂区在裂源的对面,呈椭圆形,断口形貌为纤维状,表明减速机轴主要受旋转弯曲应力。断口瞬断区域较小、较圆约占整个断口面积的1/6,说明轴整体受力较小,属典型的高周疲劳断裂。由疲劳区及贝纹线的形态可知,疲劳裂纹扩展过程中两侧较快,说明退刀槽根部有应力集中现象。 1.2 断口微观分析 用AMRAY21000B型扫描电镜观察样品断口,断裂起源于轴表面退刀槽根部,该处有机加工刀痕,见图3;裂纹扩展区可见疲劳条纹,见图4;瞬断区为细小韧窝。

斜齿圆柱齿轮减速器输出轴轴系部件设计说明书

设计计算与说明 结果 1.1齿轮传动主要参数的设计计算 分析 因使用条件为一般减速器齿轮，故采用软齿面的组合，其设计准则为：先按齿面接触强度进行设计，再按齿轮弯曲强度进行校核。 1.1.1选择材料及确定许用应力 小齿轮用20CrMnTi 渗碳淬火，齿面的硬度为56~62HRC ， σHlim1=1500Mpa ，σFlim1=850Mpa ；大齿轮用20Cr 渗碳淬火，齿面的硬度为56~62HRC ，σHlim2=1500Mpa ，σFlim2=850Mpa 。 取Sf=1.25；取SH=1.1；取ZH=2.5，ZE=189.8。由表13-5，取SH=1.1，SF=1.25,则有 [σF1]=[F2 ]=0.7×σFlim/SF =0.7×850/1.25=476Mpa (因双向传动，轮齿的弯曲疲劳极限值应乘以0.7） [σH1]=[σH2 ]=σHlim/S_H =1500/1.1=1364Mpa 1.1.2按齿面接触疲劳强度设计 设齿轮按9级精度制造。取载荷系数K=1.3,齿宽系数υd=0.8 输入轴的转矩为 T ?=9.55?10^6 n1P1=9.55?10^6360 5 .4=1.194?10^4（N ·mm ） 查表2.2 η齿=0.99 η滚=0.995 输出端的功率P ?=ηP ?=η齿η滚P ?=0.99?0.995?4.5=4.433kW 输出轴的转矩为 T2=9.55×10^6 P2/n2=9.55×10^6×4.433/100 [σF1]=476（MPa) [σF2]=476（MPa) [σH1]=1364（MPa) [σH2]=1364（MPa) T ?=1.194?10^5（N ·mm ） P ?=4.433kW T ?==4.433?10^5 （N ·mm ）

减速机高速齿轮轴断裂失效分析 靳璇

减速机高速齿轮轴断裂失效分析靳璇 摘要：随着社会科学技术的不断发展，减速机在工业生产当中具有较为广泛的 应用，但是减速机在使用过程当中高速齿轮轴经常发生断轴现象，甚至带来一定 的安全隐患。为了解决减速机高速齿轮轴断轴问题，首先从材料、装配工艺以及 运行维护四个方面对导致减速机高速齿轮轴断裂的因素进行了分析，最后从选择 合适的产品、进一步完善减速机的装配工艺以及加强日常管理与维护三个方面论 述了具体的解决对策。 关键词：减速机；高速齿轮轴；断裂失效 引言 某生产企业所用减速机高速轴突然产生早期断裂现象，通过现场查看可知， 电机和减速机间的联轴器已完全脱离，且壳体破碎，其它和这一高速轴一同参与 运转的齿轮轴，均在事故产生之后发生不同程度的弯曲变形。此高速轴属于典型 的齿轮轴，发生断裂后齿面依然保持完好，未发生变形与断齿。现围绕这一减速 机高速轴实际情况，对其断裂失效作如下深入分析。 1减速机轴失效概况 某公司生产的矿用带式输送机在运行90天后，其配套使用的减速机高速轴发生断裂，如图1所示。该减速机齿轮轴发生断裂属于早期失效事故，远低于设计 寿命；为了分析事故原因，避免类似事故再次发生，从材料成分、力学性能、硬度、金相组织、断口形貌等多个方面对断裂轴进行了分析，找到了疲劳源，得出 了失效原因，这对类似工况的断裂轴类的分析提供了有益的借鉴。 图1断裂的减速机齿轮轴 2减速机高速齿轮轴断裂检测 2.1基础资料收集 基础资料的收集是进行减速机高速齿轮轴断裂检测工作的重要基础，对后续 检测工作的正常开展，以及得到准确的检测结果均有重要作用和意义，应引起相 关人员的重视。此次研究的主要对象为3C710NE型减速机，其速比、输入功率和 输入转速分别为2.034、710kW和741r/min。根据生产单位提交的相关工艺图纸，其硬度需要达到59-62HRC的要求。 2.2主要成分检测 对于该减速机，其高速齿轮轴材料为17CrNiMo6，在取样后，用光谱测定仪 与碳硫仪进行成分含量测定，测定结果为：碳含量0.18%、锰含量0.57%、硅含 量0.27%、磷含量0.011%、硫含量0.003%、铬含量1.73%、镍含量1.55%、钼含 量0.28%。通过对相关资料的查证可知，该原材料为德国牌号，成分方面的技术 要求为：碳含量在0.15~0.19%范围内、锰含量在0.50-0.60%范围内、硅含量在不 大于0.4%范围内、磷含量不得大于0.012%、硫含量不得大于0.006%、铬含量在1.50~1.80%范围内、镍含量在1.40~1.70%范围内、钼含量在0.25~0.35%范围内。 通过对比可知，该件硫、磷等元素含量满足技术要求。 2.3主要力学性能检测 为对该件原材料各项力学性能进行检测，通过线切割制得拉伸试样与冲击试样。其中，拉伸试样属于非标准形式的板状试样，其截面面积为4mm×10mm； 而冲击试样则属于U型缺口形式的试样。1#拉伸试样的σs为575.6MPa，σb为1072.5MPa，δ为24%，ψK为46.089%；2#拉伸试样的σs为427.2MPa，σb为

机械设计-课程设计,一级减速器设计

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

传动比计算

126 §5-6 定轴轮系传动比的计算 一、轮系的基本概念 ● 轮系：由一系列相互啮合的齿轮组成的传动系统； ● 轮系的分类： 定轴轮系： 所有齿轮轴线的位置固定不动； 周 转轮系：至少有一个齿轮的轴线不固定； ● 定轴轮系的分类： 平面定轴轮系：轴线平行； 空间定轴轮系：不一定平行； ● 轮系的传动比: 轮系中首、末两轮的角速度(或转速)之比，包括两轮的角速比的大小和转向关系。 传动比的大小：当首轮用“1”、末轮用“k ”表示时，其传动比的大小为： i 1k ＝ ω1/ωk ＝n 1/n k 传动比的方向：首末两轮的转向关系。 相互啮合的两个齿轮的转向关系： 二、平面定轴轮系传动比的计算 特点： ●轮系由圆柱齿轮组成，轴线互相平行； ●传动比有正负之分: 首末两轮转向相同为“+”，相反为“-”。 1、传动比大小 设Ⅰ为输入轴，Ⅴ为输出轴； 各轮的齿数用Z 来表示；

127 角速度用ω表示； 首先计算各对齿轮的传动比： 所以： 结论： 定轴轮系的传动比等于各对齿轮传动比的连乘积，其值等于各对齿轮的从动轮齿数的乘积与主动轮齿数的乘积之比； 2、传动比方向 在计算传动比时，应计入传动比的符号： 首末两轮转向相同为“+”，相反为“-”。 （1）公式法 式中：m 为外啮合圆柱齿轮的对数 举例： （2）箭头标注法 采用直接在图中标注箭头的方法来确定首末两轮的转向，转向相同为“+”，相反为“-”。 举例： 12 2112z z i ==ωω322233 3 2z i z ωωωω''' = = = 334 34443z i z ωωωω' '' ===4 55 445z z i = = ωω1 1211) 1(--== k k m k k z z z z i ω ω

减速机轴断裂分析

减速机轴断裂分析 摘要：本文较客观地分析了在日常设备维修工作中常见的轴断裂原因，从根本上解决处理轴断裂问题，确保设备安全，经济、稳定运行，创造较好的经济效益。 关键词：轴；断裂；原因；分析 Abstract: This paper objectively analyzed the causes of shaft fracture is common in daily equipment repair work, handle shaft fracture problem fundamentally, ensure the equipment safety, economy, stability, and create good economic benefit. Keywords: shaft; fracture; reason analysis 中国分类号：TGll5.2文献标识码：A文章编号： 在水泥生产工作中，经常会遇到轴的断裂情况:如减速机齿轮轴、大型风机轴、斗式提升机轴等。能正确地分析断轴的原因，对新轴的加工制作、材质选择、热处理方法及轴的安装、调整、使用、日常维护至关重要。现对一例断轴原因进行分析。 亚泰水泥公司制成车间2#水泥磨于1999年12月投人使用，于2007年5月29日发现二段轴轴向串动严重，后经修复进行使用，使用效果不理想，只能少投料，影响生产。决定更换新轴后运行十余天该轴与齿轮配合处断裂。 经过分析判断，这次故障的原因主要是生产厂家在生产过程中加工装配及热处理方法上存在一定的问题，主要表现在：1、加工出现误差，齿轮轴及齿轮配合不达标，而导致装配过松，经过长时间运行，齿轮轴及齿轮配合出现松动。使齿轮磨损后产生轴向推力，造成高速齿轴向串动。2、热处理不当是造成齿轮轴断裂的主要原因。 查阅减速机轴的有关技术资料为：该轴采用17CrNiMo6钢制造，轴整体经调质处理后，表面进行中频处理，使轴表面及根部洛氏硬度达到59～62HRC。1理化检验1.1断轴宏观分析断裂位于减速机轴表面退刀槽根部，见图1。 图1轴断裂位置(mm) 宏观断口见图2，断口表面有较明显的贝壳状花样，属于典型的疲劳断裂。断口由疲劳裂源区、裂纹扩展区和瞬间断裂区三个区域组成。

南京高精传动设备制造集团有限公司高线粗中轧齿轮箱飞剪减速机技术协议

XXXXX钢铁集团有限公司 高线工程项目 65万吨/年高速线材生产线1H-14V平立交替轧机齿轮箱，1#、2#飞剪 技术协议 甲方：XXXXXXX钢铁集团有限公司 乙方：南京高精传动设备制造集团有限公司

年月日 XXXXX钢铁集团有限公司（甲方）和南京高精传动设备制造集团有限公司（乙方）就XXXX钢铁集团有限公司65万吨/年高速线材生产线1#~14#轧机齿轮箱，1#、2#飞剪的设计、制造、技术服务等有关技术事宜经过友好协商，达成如下技术协议： 1 概述 1.1设备的用途和要求 新建高速线材生产线设计规模为年产65万吨的高速热轧盘条，该生产线为单线高速线材生产线，布置在21m主轧跨内。平台标高+2000mm，轧制线标高+2800mm。 产品规格：φ5.5～16.Omm 主要钢种：普碳钢、优质碳素结构钢、低合金钢（包括Q235、HPB235、HPB300、HRB335、HRB400）。 钢坯出炉温度：1050~1200℃；断面温差：≤30℃；长度方向温差：≤30℃。 来料方向：左进料（从操作侧看）由甲方提供车间工艺平面布置图（电子版一份） 1.2 1H～14H轧机减速机供货范围：

2 技术要求 2.1规范和标准 轧机齿轮箱的设计、制造、检验、包装、运输、测试按国家、行业、设备图纸的标准、规范和要求执行，这些标准和规范是最新和有效的版本，对于国外采购的设备按其相应的国际标准执行。 2.2设备详细技术要求 买方要求供货商应承担供货范围内所有设备与整条连续生产线中相衔接设备的技术协调责任并保证所供设备与衔接设备之间的完整过渡。买方负责供货范围内的减速机详细设计，安装指导和调试指导工作。为方便齿轮箱的设计与制造，本技术同时将与齿轮箱相配的轧机的结构及性能要求提供如下。 2.2.1对齿轮箱的要求 2.2.1.1 齿轮箱速比及主电机功率应符合设计要求，来料方向为左进料（从操作侧看），齿轮箱的摆放位置和方向应根据现场平面布置图确定。轧机间距问题要求在减速机设计师充分考虑与相邻机架减速机基础之间距离，保证不干涉。 2.2.1.2 齿轮箱结构形式：根据买方、轧机厂家提供资料卖方进行设计；水平齿轮箱水平剖分，立式齿轮箱立式剖分。在设计时尽量考虑设备零件的互换性。 2.2.1.3 每台齿轮箱由一台直流电机单独传动。齿轮箱与主电机间的接手为鼓形齿联轴器（属于卖方供货范围）。供货厂家对所选联轴器向买方提供详细型号和说明，买方认可后才可以选用。 2.2.1.4 齿轮箱润滑方式为稀油强制润滑齿轮啮合处的润滑油由喷嘴向其喷射，轴承处润滑由油管通过节流孔调节流量，保证各轴承润滑良好。所有配管要求进行酸洗、冲洗、钝化处理。油为L-CKD320硫磷型重负荷极压工业齿轮油，油压0.12~0.18Mpa，由买方提供集中供油。齿轮箱供货厂家提供各架齿轮箱详细的流量、压力参数要求以便买方及时对整个轧线润滑系统进行核算。 2.2.1.5 齿轮箱高速轴轴承采用SKF/FAG，其余轴承采用国产轴承（哈、瓦、洛）。轴承寿命设计要大于五万小时，即正常使用在五年以上。齿轮材料选用20CrNi2MoA；光轴材

齿轮系传动比计算 (1)

齿 轮 系 传 动 比 计 算 C 1 齿轮系的分类 在复杂的现代机械中，为了满足各种不同的需要，常常采用一系列齿轮组成的传动系统。这种由一系列相互啮合的齿轮（蜗杆、蜗轮）组成的传动系统即齿轮系。下面主要讨论齿轮系的常见类型、不同类型齿轮系传动比的计算方法。 齿轮系可以分为两种基本类型：定轴齿轮系和行星齿轮系。 一、定轴齿轮系 在传动时所有齿轮的回转轴线固定不变齿轮系，称为定轴齿轮系。定轴齿轮系是最基本的齿轮系，应用很广。如下图所示。 二、行星齿轮系 若有一个或一个以上的齿轮除绕自身轴线自转外，其轴线又绕另一个轴线转动的轮系称为行星齿轮系，如下图所示。 1. 行星轮——轴线活动的齿轮. 2. 系杆 (行星架、转臂) H . 3. 中心轮 —与系杆同轴线、 与行星轮相啮合、轴线固定的齿轮 4. 主轴线 —系杆和中心轮所在轴线. 5. 基本构件—主轴线上直接承受 载荷的构件. 行星齿轮系中，既绕自身轴线自转又绕另一固定轴线（轴线O1）公转的齿轮2形象的称为行星轮。支承行星轮作自转并带动行星轮作公转的构件H 称为行星架。轴线固定的齿轮1、3则称为中心轮或太阳轮。因此行星齿轮系是由中心轮、行星架和行星轮三种基本构件组成。显然，行星齿轮系中行星架与两中心轮的几何轴线（O1-O3-OH ）必须重合。否则无法运动。 根据结构复杂程度不同，行星齿轮系可分为以下三类： （1）单级行星齿轮系： 它是由一级行星齿轮传动机构构成的轮系。一个行星架及和其上的行星轮及与之啮合的中心轮组成。 （2）多级行星齿轮系：它是由两级或两级以上同类单级行星齿轮传动机构构成的轮系。 （3）组合行星齿轮系：它是由一级或多级以上行星齿轮系与定轴齿轮系组成的轮系。 行星齿轮系 根据自由度的不同。可分为两类： 1450rpm 53.7rpm 1 2 H 3 1 2 3 4 H 5 1 2 H 3

减速器输出轴说明书

斜齿圆柱齿轮减速器结构设计说明 机械工程系机械工程及自动化专业 机械12-7 班 设计者林键 指导教师王春华

2014 年 12 月 26 日 辽宁工程技术大学题目二：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器输出轴结构简图及原始数据 轴系结构简图 二、根据已知条件计算传动件的作用力 1.计算齿轮处转矩T、圆周力F t、径向力F r、轴向力F a及链传动轴压力Q。 已知：轴输入功率P=，转速n=150r/(min)。 转矩计算： 6 T? P n N mm 9 . 550 10 / 10 . 550 6 96 ? = ? ? = =7 . 1 / 150 . 388366分度圆直径计算：

mm z m d n 3.4324368cos /1074cos /21='''?=?= β 圆周力计算： N d T F t 7.17963.432/7.3883662/21=?== 径向力计算： N F F n t r 6.6604368cos /20tan 7.1796cos /tan ='''?== βα 轴向力计算： N F F t a 2564368tan 7.1796tan ='''?== β 轴压力计算： 计算公式为：) 100060/(10001000?= = npz P K v P K Q Q Q 由于转速小，冲击不大，因此取K Q =,带入数值得： N Q 3975) 100060/(294.251501 .62.11000=?????= 轴受力分析简图 2.计算支座反力 (1)计算垂直面（XOZ ）支反力 N l a l R s l Q R r y 6.6238215 ) 80215(6.660)100215(3975)()(2=-?++?=-?++?=N R Q R R r y y 16036.66039756.623821=--=--= (2)计算垂直面（XOY ）支反力 N l a l R R t z 2.1128215 ) 80215(7.1796)(2=-?=-= N R R R z t z 5.6682.11287.179621=-=-= 三、初选轴的材料，确定材料机械性能 Q

单级圆柱齿轮减速器课程设计

机械课程设计 说明书 课程设计题目：带式输送机传动装置 姓名： 学号： 专业： 完成日期： 中国石油大学（北京）远程教育学院

目录 一、前言 (2) (一) 设计任务 (2) (二) 设计目的 (2) (三) 传动方案的分析 (3) 二、传动系统的参数设计 (3) (一) 电动机选择 (3) (二) 计算传动装置的总传动比及分配各级传动比 (4) (三) 运动参数及动力参数计算 (4) 三、传动零件的设计计算 (4) （一）Ｖ带传动的设计 (4) （二）齿轮传动的设计计算 (5) （三）轴的设计计算 (8) 1、Ⅰ轴的设计计算 (8) 四、滚动轴承的选择及验算 (12) (一) 计算Ⅰ轴承 (12) (二) 计算Ⅱ轴承 (12) 五、键联接的选择及校核 (13) 六、联轴器的选择 (14) 七、箱体、箱盖主要尺寸计算 (14) 参考文献 (16)

一、前言 (一) 设计任务 设计一带式输送机用单级圆柱齿轮减速器。已知运输带输送拉力F=2.6KN，带速V=1.45m/s，传动滚筒直径D=420mm（滚筒效率为0.96）。电动机驱动，预定使用寿命8年（每年工作300天），工作为二班工作制，载荷轻，带式输送机工作平稳。工作环境：室内灰尘较大，环境最高温度35°。动力来源：电力，三相交流380/220伏。 图1 带式输送机的传动装置简图 1、电动机； 2、三角带传动； 3、减速器； 4、联轴器； 5、传动滚筒； 6、皮带运输机 (二) 设计目的 通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用，培养结构设计，计算能力，熟悉

一般的机械装置设计过程。 (三) 传动方案的分析 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。 齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。 减速器的箱体采用水平剖分式结构，用HT200灰铸铁铸造而成。 二、传动系统的参数设计 (一) 电动机选择 1、电动机类型的选择：Y系列三相异步电动机 2、电动机功率选择： ①传动装置的总效率η： 查表1取皮带传动效率0.96，轴承传动效率0.99，齿轮传动效率0.97，联轴器效率0.99。η=0.96×0.993×0.97×0.99=0.8945 ②工作机所需的输入功率P w： P w=(F w V w)/(1000ηw) 式中，F w=2.6 KN=2600N，V w=1.45m/s，ηw=0.96，代入上式得 P w=(2600×1.45)/(1000×0.96)=3.93 KW ③电动机的输出功率： P O= P w /η=3.93/0.8945=4.39KW 选取电动机额定功率P m，使电动机的额定功率P m＝（1～1.3）P O，由查表得电动机的额定功率P＝5.5KW。 3、确定电动机转速： 计算滚筒工作转速： n w=60×1000V/（πD）=60×1000×1.45/（π×420）=65.97r/min 由推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围i1=3~6。取V带传动比i2=2~4，则总传动比理时范围为i=6~24。 故电动机转速的可选范围为n=（6~24）×65.97=395.81～1583.28r/min。 4、确定电动机型号 根据以上计算，符合这一转速范围的电动机的同步转速有750r/min 、1000r/min和1500r/min，综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动及减速机的传动比，最终确定同步转速为1500r/min ，根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ，满载转速1140r/min 。

齿轮箱

齿轮箱是一种广泛应用于许多行业的基础传动装置, 其产品水平及性能直接决定着配套主机的水平及性能, 因此多年来人们对有关齿轮箱的设计研究和探索从来没有停止过。本文讨论齿轮箱开发设计中的几个基本问题, 应说明的是, 以下所述齿轮箱系指各类减速箱、增速箱、变速箱等, 其传动型式可选择齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、行星齿轮传动、摆线针轮传动及以上各种传动的组合。由于使用要求及环境的不同, 齿轮箱的类型及结构型式多种多样, 设计原则及方法也各不相同, 这里仅就其基本及共性问题进行分析、总结、概括, 试图归纳出对产品的开发设计有实用价值的一些原则及方法, 以便使产品的开发设计更快捷、更高效。 1 设计的输入条件产品开发设计的一个重要前提条件是首先要对产品的使用工况及要求有全面深刻的了解, 它一般包括下述几个方面的要求, 也即通常所说的产品开发设计的输入条件: ( 1)动力传递要求, 如原动机及工作机类型、传递功率及转矩、载荷特征及变化规律等。( 2)工作转速要求, 如输入、输出转速值及变化规律、有无空档及反转等要求。( 3)起动及过程要求, 如有无带载起动、过程制动及逆止、过载保护及起动时间与电流等要求。( 4)工作环境及状况要求, 如工作温度、湿度、海拔高度、起动频率及工作制度等。( 5)密封要求, 如接触还是非接触密封、浮动密封或其它密封, 压力要求及操控方式( 液动、气动或手动)。( 6)润滑及冷却要求, 如自身润滑还是循环润滑, 水冷还是风冷。( 7) 安装及连接要求, 如安装方位及方式、输入与输出的形式及连接方式等。( 8)监控要求, 如温度、振动状态、润滑状# 144 # 重型机械2010 ( S2) 况指示等。( 9) 其它特殊要求。审定开发设计的输入条件时应特别注意设计载荷的确定, 尤其是对重载传动或有高可靠性要求及对产品的体积、重量有特殊要求时更应如此。有条件时尽量按实测载荷谱进行设计, 当没有载荷谱可用时, 也要尽可能类比类似工况时的设计载荷进行设计。对一些专用产品, 注意要满足其相应行业标准或规范的要求。 2 设计目标不同使用环境下齿轮箱产品开发设计所追求的目标也各不相同, 大体可分为: 大功率重载齿轮箱: 设计目标为高可靠性、长寿命, 典型实例为风力发电增速箱、热连轧主传动齿轮箱, 立磨齿轮箱等。车辆及船用齿轮箱: 设计目标为体积小、重量轻、有换档要求时应操纵灵活及平顺, 典型实例为工程机械变速箱、车辆行走齿轮箱及船用推进齿轮箱等。高精度齿轮箱: 设计目标为输出转速波动小、回差小、振动小等。典型实例为伺服传动齿轮箱、箔带精轧机齿轮箱、数控机床传动齿轮箱等。通用齿轮箱: 设计目标为模块化、系列化及标准化程度高、互换性好、价格适中。高速齿轮箱: 设计目标为传动平稳、振动及噪声小、动力学性能好。典型实例为汽轮机增速箱、高速线材轧机齿轮箱等。带载起动齿轮箱: 设计目标为输出转速或力矩可控、过载能力强。典型实例为皮带输送机齿轮箱、起重机提升齿轮箱、搅拌机齿轮箱等。一般用途齿轮箱: 设计目标为造价低、精度不高。典型实例为农机齿轮箱、手动齿轮箱等。事实上, 对一个具体的齿轮箱产品, 其设计目标也有可能会同时具备以上所述的多个特征, 自然其设计要求也就要复杂些, 要具体问题具体分析, 这样才能有针对性的解决具体问题。确定了齿轮箱开发设计所追求的目标, 可有助于建立产品优化设计时的目标函数, 或应重点关注的设计要素及方向。3 设计的六大特性在系统总结多年从事传动齿轮箱设计开发经验的基础上, 对于现行的各种类型齿轮箱, 在进行其具体的设计开发时, 一般而言, 应遵循的原则可概括为下述六个方面, 或称为六大特性, 如图1所示。图 1 齿轮箱设计的六大特性311 产品设计的系统性在进行产品设计前, 应对产品的应用环境、载荷状况、作业条件、重要程度等进行全面了解, 将产品置于整机应用系统中去评判其对产品设计和制造工艺的要求。系统性应关注的问题主要是: ( 1)产品在系统中的作用及重要性, 如对产品的寿命、可靠性、重量等的要求。( 2)系统应用方面对产品的特殊要求, 如带载起动情况、软起动要求、制动要求、逆止或超越要求、频繁起制动或反转要求、匀速要求、有无封闭功率存在。( 3)从优化系统动态性能方面对产品的相关要求, 如风力发电增速箱、精轧机齿轮箱都对其整个系统的振动固有频率和振型的影响有一定要求。系统性观点是进行产品设计的重要前提。它是产品设计应关注的宏观层面的问题, 对传动系统的许多要求, 如软起动、制动、调速、逆止或超越等, 往往要结合系统的整体设计方能完成, 因此系统性观点

二级齿轮减速器的完整课程设计

机械设计减速器设计说明书 系别： 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称：

目录 第一部分设计任务书 (4) 第二部分传动装置总体设计方案 (5) 第三部分电动机的选择 (5) 3.1 电动机的选择 (5) 3.2 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (6) 第四部分计算传动装置的运动和动力参数 (7) 第五部分齿轮传动的设计 (8) 5.1 高速级齿轮传动的设计计算 (8) 5.2 低速级齿轮传动的设计计算 (15) 第六部分传动轴和传动轴承及联轴器的设计 (23) 6.1 输入轴的设计 (23) 6.2 中间轴的设计 (27) 6.3 输出轴的设计 (33) 第七部分键联接的选择及校核计算 (40) 7.1 输入轴键选择与校核 (40) 7.2 中间轴键选择与校核 (40) 7.3 输出轴键选择与校核 (40) 第八部分轴承的选择及校核计算 (41) 8.1 输入轴的轴承计算与校核 (41) 8.2 中间轴的轴承计算与校核 (42)

8.3 输出轴的轴承计算与校核 (42) 第九部分联轴器的选择 (43) 9.1 输入轴处联轴器 (43) 9.2 输出轴处联轴器 (44) 第十部分减速器的润滑和密封 (44) 10.1 减速器的润滑 (44) 10.2 减速器的密封 (45) 第十一部分减速器附件及箱体主要结构尺寸 (46) 设计小结 (48) 参考文献 (49)

第一部分设计任务书 一、初始数据 设计展开式二级斜齿圆柱齿轮减速器，初始数据F = 2700N，V = 1.95m/s，D = 380mm，设计年限（寿命）：5年，每天工作班制（8小时/班）：1班制，每年工作天数：300天，三相交流电源,电压380/220V。 二. 设计步骤 1. 传动装置总体设计方案 2. 电动机的选择 3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 4. 计算传动装置的运动和动力参数 5. 齿轮的设计 6. 滚动轴承和传动轴的设计 7. 键联接设计 8. 箱体结构设计 9. 润滑密封设计 10. 联轴器设计

二级展开式斜齿轮减速器输出轴组合结构设计

斜齿圆柱齿轮减速器结构设计说明 机械工程及自动化 班 设计者 指导教师 2014 年12 月26 日 辽宁工程技术大学

一、设计任务书及原始数据 题目：二级展开式斜齿圆柱齿轮减速器输出轴组合结构设计 轴系结构简图 原始数据表1 二、根据已知条件计算传动件的作用力

2.1计算齿轮处转矩T 、圆周力F t 、径向力F r 、轴向力F a 及链传动轴压力Q 。 已知：轴输入功率P=4.3kW ，转速n=130r/(min)。 转矩计算： mm N n P T ?=??=?=6.315884130/3.410550.9/10550.966 分度圆直径计算： mm z m d n 1.4164368cos /1034cos /21='''?=?= β 圆周力计算： N d T F t 3.15181.416/6.3158842/21=?== 径向力计算： N F F n t r 2.5584368cos /20tan 3.1518cos /tan ='''?== βα 轴向力计算： N F F t a 2164368tan 3.1518tan ='''?== β 轴压力计算： 计算公式为：) 100060/(10001000?= = npz P K v P K Q Q Q 由于转速小，冲击不大，因此取K Q =1.2,带入数值得： N Q 3233) 100060/(294.251303 .42.11000=?????= 轴受力分析简图 2.2计算支座反力 1、计算垂直面（XOZ ）支反力 N l a l R s l Q R r y 2.5087215 ) 80215(2.558)100215(3233)()(2=-?++?=-?++?= N R Q R R r y y 12962.55832332.508721=--=--= 2、计算垂直面（XOY ）支反力 N l a l R R t z 4.953215 ) 80215(3.1518)(2=-?=-= N R R R z t z 9.5644.9533.151821=-=-= 3、计算垂直面（YOZ ）支反力 t

关于减速机高速轴断裂

关于减速机高速轴断裂 一、不同心出现的断轴问题 有的用户在设备运行一段时间后，驱动电机的输出轴断了。为什么驱动电机的输出轴会扭断？当我们仔细观查驱动电机折断的输出轴横断面，会发现横断面的外圈较明亮，而越向轴心处断面颜色越暗，最后到轴心处是折断的痕迹(点状痕)。这一现象大多是驱动电机与减速机装配时两者的不同心所致。 当驱动电机和减速机间装配同心度保证得较好时，驱动电机输出轴所承受的仅仅是转动力(扭矩)，运转时也会很平顺，没有脉动感。而在不同心时，驱动电机输出轴还要承受来自于减速机输入端的径向力(弯矩)。这个径向力的作用将会使驱动电机输出轴被迫弯曲，而且弯曲的方向会随着输出轴转动不断变化。如果同心度的误差较大时，该径向力使电机输出轴局部温度升高，其金属结构不断被破坏，最终将导致驱动电机输出轴因局部疲劳而折断。两者同心度的误差越大时，驱动电机输出轴折断的时间越短。在驱动电机输出轴折断的同时，减速机输入端同样也会承受来自于驱动电机输出轴方面的径向力，如果这个径向力超出减速机输入端所能承受的最大径向负荷的话，其结果也将导致减速机输入端产生变形甚至断裂或输入端支撑轴承损坏。因此，在装配时保证同心度至关重要！ 从装配工艺上分析，如果驱动电机轴和减速机输入端同心，那么驱动电机轴面和减速机输入端孔面间就会很吻合，它们的接触面紧紧相贴，没有径向力和变形空间。而装配时如果不同心，那么接触面之间就会不吻合或有间隙，就有径向力并给变形提供了空间。 同样，减速机的输出轴也有折断或弯曲现象发生，其原因与驱动电机的断轴原因相同。但减速机的出力是驱动电机出力和减速比之积，相对于电机来讲出力更大，故减速机输出轴更易被折断。因此，用户在使用减速机时，对其输出端装配时同心度的保证更应十分注意！ 二、减速机出力太小出现的断轴问题 如果不是驱动电机轴断，而是减速机的输出轴折断，除了减速机输出端装配同心度不好的原因以外，还会有以下几点可能的原因。 首先，错误的选型致使所配减速机出力不够。有些用户在选型时，误认为只要所选减速机的额定输出扭矩满足工作要求就可以了，其实不然。一是所配驱动电机额定输出扭矩乘上速比，得到的数值原则上要小于减速机产品样本提供的相应额定输出扭矩；二是同时还要考虑其驱动电机的过载能力及实际应用中所需最大工作扭矩。理论上，用户所需最大工作扭矩一定要小于减速机额定输出扭矩的2倍。尤其是有些应用场合必须严格遵守这一准则，这不仅是对减速机内部齿轮和轴系的保护，更主要的是避免减速机的输出轴被扭断。如果没有考虑到这些因素，一旦设备安装有问题，减速机的输出轴被负载卡住，这时驱动电机的过载能力依然会使其不断加大出力，直到减速机的输出轴所承受的力超过其最大输出扭矩，轴就会扭断。如果减速机额定输出扭矩有一定的裕量，那么扭断输出轴的槽糕情况就会避免。 其次，在加速和减速的过程中，减速机输出轴所承受瞬间的冲击扭矩如果超过了其额定输出扭矩的2倍，并且这种加速和减速又过于频繁，那么最终也会使减速机断轴。如果有这种情况出现，应仔细计算考虑加大扭矩裕量。 三、减速机的正确安装 正确的安装、使用和维护减速机，是保证机械设备正常运行的重要环节。因此，在您安装行星减速机时，请务必严格按照下面的安装顺序，认真地装配。 第一步：安装前应确认电机和减速机是否完好无损，并且严格检查驱动电机与减速机相连接的各部位尺寸是否匹配。这里指的是驱动电机法兰的定位凸台和轴径与减速机法兰的定位凹槽和孔径间的尺寸及配合公差；擦拭处理配合表面的污物与毛刺。 第二步：旋下减速机法兰侧面的工艺孔上的螺堵，旋动减速机的输入端，使抱紧内六角螺钉帽与工艺孔对齐，插入内六角工具旋松抱紧内六角螺钉。 第三步：手持驱动电机，使其轴上之键槽与减速机输入端孔抱紧螺钉垂直，将驱动电机轴插入减速机输入端孔。插入时必须保证两者同心度一致和二侧法兰平行。如同心度不一致或二侧法兰不平行必须查明原因。另外，在安装时，严禁用锤击，即可以防止锤击的轴向力或径向力过大损坏两者轴承，又可以通过装配手感来判断两者配合是否合适。判断两者配合同心度和法兰平行的方法为：两者相互插入后，两者法兰基本贴紧，缝隙一致。 第四步：为保证两者法兰连接受力均匀，先将驱动电机紧固螺钉任意旋上，但不要旋紧；然后按对角位置逐渐旋紧四个紧固螺钉；最后旋紧减速机输入端孔抱紧螺钉。一定要先旋紧驱动电机紧固螺钉后再旋紧减速机输入端孔抱紧螺钉。 注意：减速机与机械设备间的正确安装类同于减速机与驱动电机间的正确安装。关键是要必须保证减速机输出轴与所驱动部分输入轴同心度的一致。