矿井运输机减速器毕业设计.doc 48页

'临沂大学工学院本科专业职业生涯设计矿井运输机减速器毕业设计目录第一部分踏实工作循序渐进11前言12国内外的环境形势及政策13自我认识24职业分析34.1所学专业分析34.2职业环境分析45职业规划55.1短期计划55.2中期计划55.3长期计划66强化自我能力67结束语8第二部分煤矿运输机减速器9摘要91绪论111.1课题的背景和意义111.2减速器国内外发展状况111.2.1国内减速器现状111.2.2我国减速器与国外的差距161.3减速器的市场发展前景192减速器的构造、分类及应用202.1减速器的构造及特点202.1.1轴系零件202.1.2箱体202.1.3附件212.2减速器的分类和应用21 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计2.3结论223运动和动力参数及传动零件的设计计算243.1传动比的分配243.2运动和动力参数设计计算243.3高速轴，锥齿轮轴所采用的结构特点253.4斜齿轮和螺旋锥齿轮的尺寸计算254轴、轴承和键的设计计算及校核274.1轴的设计274.1.1轴的初步设计274.1.2轴的结构工艺性274.2轴的设计284.2.1各轴的数据计算284.2.2输入轴的设计294.2.3输出轴的设计304.2.4锥齿轮轮轴的设计304.3轴的校核304.3.1输入轴的校核314.3.2输出轴的校核344.4轴承选择364.5轴承的校核374.5.1轴承的寿命计算374.5.2高速轴的轴承校核374.5.3锥齿轮轴的轴承校核384.5.4低速轴的轴承校核384.5键的选择和校核394.5.1高速轴上键的选择394.5.2锥齿轮轴上轴键的选择394.5.3低速轴上键的选择405减速器的密封和润滑415.1减速器的润滑415.2减速器的密封416公差与配合及粗糙度的标注42 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计6.1轴的形位公差等级426.2齿轮（斜齿轮、螺旋锥齿轮）轮坯的形位公差426.3粗糙度的选择426.4配合43总结44致谢45参考文献46临沂大学工学院本科专业职业生涯设计 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计第一部分在实践中循序渐进1前言大学生活即将结束，这个时候很有必要为自己做一个职业生涯规划。有人会说为自己做个职业生涯规划具有灯塔，航标等设施的照亮和引导作用，一点都不过分，毕竟有助于我们的发展。事实上，职业方向为你聚拢心力和有限的资源，揭示出关键的程度差异。总之，对职业方向与职业特质的坚定把握，是从战略高度对职业成功的把握，是最有效的把握方式。好的计划是成功的开始，古语讲，“预凡事则立，不预则废”就是这个道理。时间就是这么无情，转瞬间就业的问题随之来到我的眼前，为了毕业后能够完美的融入社会大家庭，我务必认真设计了自己的职业生涯规划，为将来走出学校储备更多的经验和能力。课程将结束，在此当中我体会到了许多之前没听到过的哲理，学到了许多之前没懂得的哲理，收获了很多我将需要的知识道理。现在很有必要自己做一份完善的职业规划，制作一个我人生的灯塔、航标。之所以选择机械设计制造及其自动化专业是因为我从小就对机械感兴趣，既然与这个专业有缘，我就应该认真钻研其中的奥秘。2国内外的环境形势及政策随着经济危机的逐渐淡出人们的视野，每个行业都在进行着行业的复苏，抓住这个既是危机又是机会的关键时刻充分发挥产业的优势，便能够摆脱经济危机所带来的不利影响。机械产品市场发展的有利因素有：振兴装备制造业的政策已为各界接受，将逐步发生积极影响；国家加大节能减排的政策力度，将促使相关行业技术改造的深入，这无疑为机械工业提供新的发展机遇；增加消费、增加支农力度和加强基础设施建设，也为机械产品提供可观的市场空间；机械产品出口将在质的方面继续改善，调整出口退税有利于出口产品结构的调整，汽车、高档机电设备等的出口将得到更好的发展，形成出口主打产品。不利的因素是：机械工业仍将面临严峻的生产成本压力和部分原材料短缺的考验；根据有关部门关于鼓励进口先进机械装备进口的政策，下半年部分高档机电产品的进口会增加，这将会挤占部分国内市场；以大型联合收割机和大中型拖拉机为代表的农机产品的生产增长乏力。  临沂大学工学院本科专业职业生涯设计综上，金融危机对机械工业的影响有滞后性，预计明年将更充分显现，因此决不能掉以轻心；机械工业持续、超高速增长时期已经过去，转折点已经出现，今后要准备过“紧日子”；绝大多数企业都很容易实现增长的“普涨”时期已经过去，产业结构升级压力加大，企业景气分化加剧；效益高速增长的时期已经过去，增支减利因素集中出现，转变粗放增长方式的压力加大；出口高速增长时期已经过去，但出口仍将有望取得两位数的增长，优化出口产业结构日益紧迫；在国家宏观经济政策转向力保经济平稳较快增长的大背景下，机械工业明年经济运行可能呈前低后高之势，仍有望继续实现两位数的增长。在各主要分行业中，权重最大的汽车行业内需市场经过持续数年的高速增长后，在当前趋于严峻的经济环境下，增长速度不可避免地会有较大回落，而近年来势头很旺的汽车及汽车零部件出口也将因金融危机受到很大影响。因此，预计未来一段时期内汽车行业将告别已持续多年的高速增长而回归于平缓增长。今年12月份机械工业增长速度将继续缓慢回落；但今年全年机械工业运行速度仍将维持在较高水平。与上年相比，全年产销有望实现25%左右的增长，利润有望实现20%左右的增长，出口创汇有望增长30%左右，贸易顺差预计可达400亿美元以上。预计明年机械工业经济运行将延续今年下半年的下行走势，增长速度估计将比今年回落10个百分点左右。即：明年全年产销预计增长15%左右，利润预计增长10%左右，出口创汇预计增长15%左右。预计明年：汽车行业增长10%左右；电工行业增长20%左右；农机、工程机械、重矿机械、石化通用设备、机械基础件增长20%左右；机床行业增长15%左右；内燃机、仪器仪表、食品包装机械行业增长10%左右；文化办公设备增长5%左右。 所以对于我们这些即将毕业的大学生过来说，无疑是一次沉重的打击，在这场罕见的就业寒流下，国内外许多知名企业纷纷倒闭，这几个月来中国的应届大学生毕业生的就业率连创新低，在这种全球不景气的环境下就要求我们这些大学们积极思考，另辟新径，而不要坐以待毙，积极调整就业思路。3自我认识客观认识自我，准确定位，充分认识自身条件和相关环境并结合大学生人才培养目标及专业发展要求作为设定职业生涯目标和策略的基础。对自己的能力结构、职业兴趣、职业价值观、行为风格、个人特质、综合素质以及就业机会职业选择家庭和社会等外在环境做一个准确完整的认识是很有必要的，了解了自己才能更客观正确的制定一个职业规划。1．在性格方面：我认为我的性格介于外向与内向之间，正直，温和，热心， 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计易于相处。2．在技能方面：我动手能力强，接受新事物能力快，喜欢动脑筋，但目前没有工作经历经验，只有学校安排的一些社会实习经历。3．在兴趣方面：爱自己动手研究一些家电，机器之类的东西；喜欢汽车文化；喜欢多深交些朋友；喜欢旅游体会广的人和事。4．在学习风格方面：我认为我是一个很善于学习的人，接受能力强，并能够抓住知识的重点，喜欢理科，但不擅长语言学习，所以不怎么善于表达。我具有的优势:学习和适应能力强，能够在较短的时间内接受新的知识，适应新的环境；性格温和，能够与各种人相处，具有较强的团队意识；正直，责任心强，做事认真；具有创新能力；做事三思而后行，有计划性。分析和逻辑思考的能力强.我的缺点是：综合应用能力较差，对知识融会贯通的能力差，不能很好的做到理论联系实际，思维不灵活。自我总结：职业心理学的研究表明，一个人的性格对于其在工作中的表现有着非常重要的影响，本人认为，对于自身性格特点进行全面深入地了解，很有必要。我的性格综合分析：乐群性较好，适于团体合作，情绪较稳定。聪慧性一般，独立性很好，是个严于律己的人。只有对个人风格特点有了全面的认识，才能在未来的学习工作中获得最大的成就感。4职业分析4.1所学专业分析我在学校所学的专业是机械设制造及其自动化，是一个近年来还比较热门的专业。毕业后就业方向大概分析有下面这几类:（1）制图员，一般也从事一些设计工作，主要是跟着师傅，要天天改图，输图。需要熟练运用pro/e和CAD等一些制图软件，工作不是很累，但需要有一定的经验。（2）设计员，当然也要画图，可以学到很多设计知识，有前途，但这个工作得有相当强的技能知识和工作经验。（3）机械维修，现场工作，可以学到不少东西，靠自己的技术干些实实在在的工作。（4）专科技校的老师，待遇挺好，但需求量少，工作比较难找。（5）机械销售代表，需要了解产品知识，要口才了得，会处事。（6）一线机械加工人员，如果你技术够好，且操作数控机床类，相当不错。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计4.2职业环境分析2002年以来,全球工程机械行业呈现稳定发展的态势,在经济发展，特别是工程建设事业发展的推动下，传统市场稳定增长，新兴市场发展迅速，多数工程机械制造企业盈利丰厚，扩张的欲望强烈。虽然现在各大高校开设的机械类专业比较多，但是我国作为制造产业大国需要的人才量也是巨大的，再者在这个日新月异的科技时代，数字化越来越普及，这就更需要我们这些懂计算机的人来支撑这个数字化体系了。在可预见的将来，工程机械行业及市场发展的前景是比较乐观的，这是目前业内相当一致的看法。大学刚毕业首先要从事基础的CAD/CAE(计算机辅助设计--做图)工作，这就要求我对相关的专业软件有一定的了解，而且是磨练我的细心和耐心的时候，这是所有机械人必经历的一个过程。在工作中逐步提高自己的技艺之后再做更有理论和技术难度的职业。时代要求制造技术的叠加融合，二十一世纪的制造业是以系统集成和交叉融合为基本理念的新型制造业。例如，机电一体化，数控机床，CAD/CAM，FMS，数字化制造技术体现了机械技术和电子信息技术的复合;精益生产，准时制生产，工业工程，质量控制反映了机械技术和管理技术的结合;现代化的客户管理系统，库存管理，现代物流都要求管理技术和信息技术的集成。而一切AMT，CIMS，ERP，虚拟企业，电子商务，网络联盟等现代制造理念和模式的实现，必须是机械技术，管理技术和信息技术三者融合集成的结果。新时期的中国机械工程师，必须适应一系列的新要求，其中最主要的是:高新技术产业化的要求，机械制造业结构调整提高素质的要求，机械工程师业务向广大服务领域扩展的要求以及适应全球化竞争和国际性合作的要求。时代需求越来越向复合型人才倾斜，这是普遍的趋势。机械类专业渗透到很多行业，就业方向多种多样，除了教学、营销外，常见的有生产总监、物流管理、设备管理、质量管理、项目管理、机电产品开发、机械产品开发、液压产品开发、仪器仪表开发、武器开发、汽车工业、环保设备开发、矿业设备设计、模具设计制造、机械制造工艺师、CNC工程师等。机械专业刚毕业的研究生，一般行情是2500～ 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计5000元/月。其中有很多行业，外人看起来不够体面，但一旦达到专家水准，待遇相当诱人。比如设备维护、数控维修、环保设备的设计等，这些方面的工程师收入非常高，有些年薪甚至超过30万。还有一些行业，涉及到学科交叉，需要多方面的知识，待遇也很不错。以下简单介绍机械行业一些热门的就业方向：数控也就是所谓的机电一体化，包括许多研究内容，如车、铣、刨、磨、加工中心、电火花、线切割等。这个方向注重的是经验，毕业生应利用一切机会去实习，最好能去基层车间。在实践的过程中可以学到很多东西，包括设计的原理和各种应用软件。近年来数控非常热门，就业前景相当好，珠三角地区最缺乏这类高级技术人员，深圳、昆山都是比较理想的地方，研究生月薪一般在4000元以上。就业装备：分析图纸、分析工艺、确定数控加工走刀路线和加工刀具、准备夹具、编制数控加工程序、加工（包括装夹零件、找正、首件试加工等）。当然还有自动编程，常见的自动编程软件有Mastercam、UG、Pro/E等，其中Mastercam目前使用已越来越少，UG、Pro/E是主流学习软件。UG短期内很难学好，完全掌握大概要花上一年时间。此外，还必须懂有限元分析。这方面北大编的书很不错，但只有V18。0的，现在流行NX2。0，在使用上比前者更方便。如今模具越来越复杂，模具加工是个很有前途的技术工种，技艺高超的设计师更是身价万金。目前，国内的模具加工业主要集中在江浙地区，主要去向是大中型机械零配件生产厂家及公司的模具设计工厂。约有60％～70％的模具专业毕业生在以下岗位就业：①模具加工生产组织；②模具数控编程加工；③模具三维设计；④产品开发三维设计。如果想成为一名高水平的模具设计师，可以选择去车间进行工艺、模具加工等实习。建议在学校时尝试做些逆向工程（就是照着别人的产品做设计），在找工作前，有几件成果可能会为成功就业增加砝码。就业装备：高等数学和Matlab对搞模具设计很有帮助，特别是在逆向工程和设计复杂去面时。冲压模具、注塑、挤塑等可看专业教材。此外，设计模具还得熟练使用常用三维加工软件AutoCAD、UG、Pro/E、Solidworks、Solidedge、Cattie等。5职业规划5.1短期计划毕业之前完成大学课程并且精通一门专业课程学习积累专业知识以便以后更好的投入工作。英语通过国家英语等级六级考试,计算机过国家等级二级考试,学会用计算机模拟机械设计的各种技巧；考CAD制图证书、pro/e证书。积极参加机械类设计比赛和努力获取奖项。5.2中期计划2011年～2015年毕业后能找到发展自我专业类型的工作,第五年时要熟练的掌握专业技能并赚够一定量的钱。第一年以学习为主，第二年学习同时不段积累经验拿到机械工程师职称。搞好人际关系，适应工作环境，在技能方面不段强化自己，学习他人经验。多多学习进一步提高技能，积累经验。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计尽一切力量考研究生,为以后更好发展打好基础。5.3长期计划2015年～2025年这个间段就没必要拼命赚钱了，要发展点第二职业以充实自己，或许考虑自己创业，做自己的事业，可以安心工作，生活，保持自己健康和活力。成功和失败都是可能发生的，做好失败的心理准备，敢于接受失败的人才更有可能成功。6强化自我能力1．所学专业知识的影响在大学的学习生活中，我学习很多关于专业知识，例如：工程力学，工程材料，机械设计，机械制造工艺学，机械制图，刀具，数控机床等。这些课程都是学校为学生日后工作精心挑选的理论课程，所以我们学的每一门课程都和自己未来所从事的行业息息相关，只有在校期间把自己的专业根基打牢，才能在实践中灵活运用所学知识。在这其中我的机械制图软件AutoCAD学习不是很好，不能熟练运用。据我所知CAD软件的作用很大，它已成为工业生产现代化的重要标志。它对加速工程和产品的开发、缩短产品设计制造周期、提高产品质量、降低成本、增强企业市场竞争能力与创新能力发挥着重要作用。它的应用及发展正引起一场产品工程设计与制造深刻的技术革命，并对产品结构、产业结构、企业结构、管理结构、生产方式以及人才知识结构方面带来巨大影响。在经济迅速发展的今天，它可以让公司不会应生产效率低而被淘汰。与此同时，如果能熟练掌握该软件对于我日后的就业也会有很大的帮助，为我在日后激烈的就业竞争中争得一席之地，在工作中也会让顺利的完成公司交给而我的任务。所以我打算在考研结束后专门去一所培训机构学习，争取把高级制图员证拿到手。经过大学四年的学习，我已清楚的认识到我的强项在什么地方，本人对纯机械的理解能力不是很占优势，对机械与电子的结合的一些课程比较感兴趣，所以在刘东东老师的细心教导和自己的刻苦学习，我的《自动控制技术》这门课程取得了全班最高分，并因此获得了奖学金。2.专业实践计划在前一阶段的课程设计中，让我学到了很多东西，从知识的结构到系统的将每门功课联系起来。提高了我的综合运用能力，更让我把学到的知识用于了现实物体的设计和研究，从中受益匪浅。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计在下一阶段的计划中，我想把毕业设计作为自己的实践计划的一部分，毕竟这样更会让我在设计中学到更多的知识和意想不到的收获。毕业设计会将我大学四年的东西全都运用到设计中，提高我综合运用知识的能力，为日后的工作打下良好的基础。3.实习计划在完成毕业设计和考研之后，我想找一个公司实习，在实习中才会学到更多的东西。毕竟工作后不再像在学校里学习那样，有老师，有作业，有考试，而是一切要靠自己主动去学去做。只要你想学习，学习的机会还是很多的。首先应具备：（1）积极进取的工作态度在工作中，你不只为公司创造了效益，同时也提高了自己，更需要通过多做事情来积累经验。积累的经验越多，我们才会得到的越多。（2）团队精神工作往往不是一个人的事情，是一个团队在完成一个项目，在工作的过程中如何去保持和团队中其他同事的交流和沟通也是相当重要的。一位资深人力资源专家曾对团队精神的能力要求有这样的观点：要有与别人沟通、交流的能力以及与人合作的能力。合理的分工可以使大家在工作中各尽所长，团结合作，配合默契，共赴成功。个人要想成功及获得好的业绩，必须牢记一个规则：我们永远不能将个人利益凌驾于团队利益之上，在团队工作中，会出现在自己的协助下同时也从中受益的情况，反过来看，自己本身受益其中，这是保证自己成功的最重要的因素之一。（3）基本礼仪步入社会就需要了解基本礼仪，而这往往是原来作为学生不大重视的，无论是着装还是待人接物，都应该合乎礼仪，才不会影响工作的正常进行。这就需要平时多学习，比如注意其他人的做法或向专家请教。（4）为人处事作为学生面对的无非是同学、老师、家长，而工作后就要面对更为复杂的关系。无论是和领导、同事还是客户接触，都要做到妥善处理，要多沟通，并要设身处地从对方角度换位思考，而不是只是考虑自己的事。这些都将是在实习中必须做到的和知道的。7结束语梦想是一个点，它如漫漫长夜的启明星，指引我们前行；职业规划是一条路，在它的带领下，我才能到达我自己理想的国度。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计大学生活即将结束，我会按照我的计划一步步走下去，虽然这个计划不是很全面，但是我会在以后生活中慢慢补充，做到尽善尽美。同时也很感谢在我大学生活学习中帮助过我的老师同学感谢我们在一起度过的这段忙碌又偷快的时光。在此，向所有关心和帮助过我的领导、老师、同学和朋友表示由衷的谢意，是你们让我在大学学到了很多受用一生的东西！只要一直坚持，梦想就早晚会实现！ 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计第二部分煤矿运输机减速器摘要二级螺旋锥齿轮立式减速器采用齿轮传动方式，本减速器为螺旋锥齿轮立式减速器，动力通过螺旋锥齿轮，二级斜齿轮，实现减速，传动效率高、传递扭矩大、抗过载能力强、传动比范围宽。在减速器的总体设计上，为了满足传动比和工作的需要，安排了二级的传动方案，第一级采用斜齿轮传动，第二级螺旋锥齿轮传动；为了达到降速和润滑的方便的目的，对两级传动的传动比做了同样的限制。设计的总原则是使齿轮减速器在满足承载能力及强度要求条件下，结构紧凑，重量轻，效率最高、体积最小、润滑条件最佳，成本低，维修方便。关键词：运输机；螺旋锥齿轮；减速器 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计ABSTRATSecondaryspiralbevelgearsofverticalreducergeartransmissionadoptsgearreducer,thiswayforspiralbevelgearreducer,powerthroughverticalhelicalgear,levelofspiralbevelgears,realizetheslowdown,hightransmissionefficiency,transmittingtorque,resistingoverloadabilitystrong,transmittingtorque,resistingoverloadability,widerangeoftransmissionratio.Theoveralldesignofgearreducer,inordertomeettheneedsofthework,transmissionandarrangedthesecondarytransmissionscheme,thefirstleveladoptbevelgeartransmission,thesecondspiralbevelgeartransmission,Inordertoachieveaslowdownandlubricationandconveniencepurposeoftwoleveloftransmissionoftransmissionratiodoesthesamerestrictions.Thegeneralprincipleistomakegearreducersatisfyingthebearingcapacityandstrengthrequirementcondition,compactstructure,lightweight,theefficiencyishighest,smallest,bestlubricationcondition,lowcost,easymaintenance.Keywords:transporters,Spiralbevelgears;reducer 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计1绪论1.1课题的背景和意义齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它的主要优点是：①瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠，可传递空间任意两轴之间的运动和动力；②适用的功率和速度范围广；③传动效率高，η=0.92-0.98；④工作可靠、使用寿命长；⑤外轮廓尺寸小、结构紧凑。由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于原动机和工作机或执行机构之间,起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。国内的减速器多以齿轮传动为主，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，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。在21世纪成套机械装备中,齿轮仍然是机械传动的基本部件。CNC机床和工艺技术的发展,推动了机械传动结构的飞速发展。在传动系统设计中的电子控制、液压传动、齿轮、带链的混合传动,将成为变速箱设计中优化传动组合的方向。在传动设计中的学科交叉,将成为新型传动产品发展的重要趋势。1.2减速器国内外发展状况1.2.1国内减速器现状高速齿轮技术经历了测绘仿制、技术引进（和技术攻关）、到能独立设计制造三个阶段。现在我国自己的设计制造能力基本上可满足国内生产的需要,南高齿设计制造的最高参数为:最大功率44MW（正制造55MW）,最高线速度168m/s,最高转速67000r/min。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计低速重载齿轮技术,特别是硬齿面齿轮技术也是经历了测绘仿制等阶段,从无到有逐建发展起来。除了摸索撑握制造技术外,在推广硬齿面技术过程中,我们还作了解决“断轴”、“选用”等一系列有意义的工作。在七八十年代一直认为国内重载齿轮两大难题“水泥磨减速器”和“轨钢机减速器”,现在可以说已完全解决。八十年代末至九十年代初，伴随着渗碳淬火硬齿面齿轮减速器技术的推广，我国的通用齿轮减速器曾经历了一次大的发展，相继制订了几个硬齿面减速器的系列标准，如几个硬齿面减速器标准:ZBJ19004-88、ZBJ19026-90、YB/T050-93。我国有自己知识产权的标准,如“三环”,行成了以南京高速齿轮箱厂为代表的能够生产硬齿面减速器的一批企业，对推进我国齿轮技术的进步,缩短与国外先进水平的差距，促进国民经济的发展作出了重要贡献。八十年代，仅有FLENDER等少数国外公司进入了中国市场,虽然他们在技术上占有优势，但对于迅猛发展起来的中国硬齿面减速器行业来说，尚构不成太大的威胁。九十年代中期以来,随着国门越来越敞开，国外公司开始大举抢占中国市场,仅在天津就有德国的SEW亚洲制造中心、芬兰圣坦撒罗、德国FLENDER、日本的住友、德国佐轮、日本三木等多家国外公司独资办厂，美国的福克、比利时的HANSEN等许多知名公司也纷纷把自己的通用减速器往中国市场上打（国外公司在中国争的都是通用减速器这一块的市场，专用减速器他们成本高，不占优势）。这些公司不仅是全球经营，而且是全球制造，它们凭装备、技术、资金和规模的优势大有把中国企业一举打垮之势。有的为了占领中国市场,甚至毫不掩饰地宣传自己在中国奉行5年内不赢利的倾销方针。九十年代，国外的通用减速器普遍都经历了一次新的更新的更新换代，它们不断推出的新的更新换代的硬齿面通用减速器标准,不但在承载能力等主要技术指标上又有大的提高,而且在模块化设计方面都作了新的努力,相比之下,我们的标准都已落后,而且已逐渐失去了价格上的优势。可以说，从1995年开始，我国的硬齿面通用减速器就没有能与国外相抗衡产品了，致使我们的企业在与国外公司的竞争中连连失利，仅几年的时间，眼睁睁看着中国需求高档通用减速器的市场基本上已全被国外公司一个一个地占去，中国的通用减速器行业已面临严重的危机。由于产品不能及时更新，一直停留在国外八十年代的水平上，致使和国外已经缩得很小的差距又在逐年拉大。现在，总的情况是我们的产品已落后十六年以上,面对国门的敞开, 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计已无力对抗国外的挑战。企业在争市场，打低价位战。研究所已企业化。但是，在市场经济大潮的冲击中，在体制变革的阵痛中，我国齿轮界的科研和新产品开发的格局正在悄悄地发生着根本性变化，许多企业正在成为新产品开发和科研的主力军。例如:好材料20CrNi2Mo热处理如果控制不好,材料的许用弯曲应力会远远低于一般材料20CrMnMo的值。而国外的齿轮电机的齿轮本来就是普通产品,需求量大面广。其齿轮相对于电机来讲，体积要小，强度不是主要问题，模块式设计容易实现。一般精度6～7级,普通材料20CrMnTi（我们认为是差材料,从来不用）,只因其质量控制可以稳定在较高的水平线上，国内不少人就把它看成高挡产品，就觉得比国内的好。事实上，我们用的材料比他们好,加工精度比他们高,采用的工艺手段比他们多,我们没有理由不比他们作得更好。我们至少在以下两个方面占有优势（可比国外做得好）:1）国外的模块化设计仍不是很理想,大多都是以牺牲强度为代价,大多规格的各级齿轮间严重不等强度。2）国外市场不是专门为中国人设计的,照顾不到中国的“使用环境”。如FLENDER的H-B系列，SEW的MC系列把箱体作成整体式的,不考虑用户的维修性,对中国的用户不考虑维修性是不现实的。我们在看到国外产品优势的同时,认真去学习它、研究它,吸取众家之长,长为我所用,同时又不迷信它,针对它的不足去解决它、完善它,以人之长,补已之短,紧紧结合国情付予它新的特点,我们一定能开发出能与国外比美、比高低的产品。在中硬齿面领域内的新突破形势:软齿面和中硬齿面在中国仍占据很大市场,在相当长时间内不可能被取代。形势逼迫采用这类减速器的企业必须进行改造,但又无力升级到硬齿面,迫切需要制造成本低、技术附加值高的产品。减速器由软齿面改成中硬齿面后,由于性能价格比反而降低,没有生命力,推广不开（如ZDZ、QJ系列）,致使软齿面减速器禁而不止,严重制约了配套主机的技术水平的提高。我国在圆弧齿面方面作了很多工作,到90年代,双圆弧齿轮技术已经很成熟,但由于认识等方面的原因,推广得很不够,很长时间没有形成通用系列产品。九十年代,一项新成果“点线啮合齿轮传动技术”的出现引起了我们高度的重视,它兼具渐开线和圆弧两种齿轮的特点,特别是加工简便、承载能力高、噪声低等优点极具特色。虽然,当时只是在软齿面获得应用,也没真正形成系列,但是我们看准了它有生命力,我们决定通过我们的努力把它转化成生产力。我们采取换肚子的办法,把YNK系列中的硬齿面渐开线齿轮分别换成中硬齿面的双圆弧齿轮、中硬齿面的点线啮合齿轮,开发出了:HNK系列中硬齿面双圆弧齿轮减速器和DNK系列中硬齿面点线啮合减速器。这两类减速器的承载能力都比中硬齿面的渐开线齿轮提高1～2倍, 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计达硬齿面的55%～75%,DNK的噪声还低5～10dB(A),性能价格比高,市场前景看好。我们把YNK、HNK、DNK三类减速器采用相同的外形尺寸,给用户的选择提供尽可能大的灵活性。我们成功地开发出DQJ、DZQ系列起重机用点线啮合齿轮减速器,以取代QJ、ZQ系列渐开线齿轮减速器。DQJ，DZQ系列中硬齿面点线啮合齿轮减速器是为替代QJ系列渐开线中硬齿面的起重机减速器和软齿面的ZQ，JZQ减速器而开发的。由于其承载能力高，噪声明显低，价格比硬齿面减速器低得多，用于起重机减速器时会显示出极大的生命力和优势，预计不久就会成为众多起重机用户的首选产品。DQJ系列减速器的外形安装尺寸和QJ系列相同，承载能力提高一档，传递同样功率，重量可减轻30%左右。起重机提升机构减速器的输入、输出轴端在同一侧，分别和电动机和卷筒相联，减速器中心距不宜太小。当采用硬齿面减速器时，往往会造成承载能力和造价的浪费（结构不允许小），这时采用DQJ系列点线啮合齿轮减速器，即可满足强度、寿命和可靠度要求，又可降低噪声，提高起重机的性能档次，又可降低成本，不失为最佳选择。DZQ系列减速器的外形安装尺寸和ZQ系列相同，承载能力提高幅度更大，主要是为原采用ZQ，JZQ减速器的老用户的设备更新而设计的。预计更新后，使用寿命可以提高5倍以上。并成功开发出PR系列硬齿面的模块式齿轮减速器系列。PR系列的研制是我公司迎接我国加入WTO，实现产品规模生产的结构调整和产品质量质的飞跃的重大战略举措。它以赶超世界先进水平为目标,以独创的模块化设计方法为手段,以生产世界一流的能与国外抗衡的产品和企业取得规模效益为目的。PR系列是以全新的设计思想设计的，以全新的制造和质量意识制造的全新产品，既凝聚了世界众家之长,又处处考虑了结合国情。PR系列的研制,我们花费了八年的时间。1993年后开始准备,收集研究国外资料,研究新的模块化设计方法。1997年开始设计计算,先后设计出大的型谱方案数十个,小的型谱方案数千个，经过多次筛选和试用,直到2000年才正式确定型谱。1997年至1998年作了四种材料的弯曲疲劳极限的试验,为强度计算提供基础依据。1998年至2000年,用了三年多时间作了12台样机的疲劳寿命试验和型式试验。2000年完成典型规格的箱体3维设计和有限元结构分析。从样机到最后定型，减速器的外形已经过3次大的改型。2000年完成用户选型专家系统编制。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计2001年开始单件小批生产。2002年已把把PR系列全面推向市场。在港口，矿山，煤炭，钢铁，化工，电力，起重运输，核工业，造纸等许多行业取代国外产品获得成功的应用。PR系列模块式齿轮减速器包括P系列圆柱齿轮减速器，R系列圆锥—圆柱齿轮减速器和V系列竖立轴减速器三大类产品。本系列减速器的齿轮精度按ISO1328-1:1995《圆柱齿轮精度制》，齿轮强度计算按ISO6336：1996《直齿和斜齿轮承载能力计算方法》。这两个最新国际标准是ISO经过20年的努力，以德国DIN标准为母型，吸取其他发达国家标准的先进成份制订的，所反映的是国际齿轮的最新研究成果和国际间认同的准则，具有权威性。齿轮和热处理的质量按ISO6336-5:1996《直齿和斜齿轮承载能力计算方法》控制。由于减速器还没有统一的国际标准，本系列减速器的技术条件就参考了刚刚制订的ISO/WD13593技术报告中的有关内容，具有超前性。PR减速器还符合美国ANSI/AGMA6010-E88《闭式直齿和斜齿轮传动装置标准》。1)热处理按最高标准控制齿轮均采用优质合金钢17Cr2Ni2MoA或20CrNi2MoA渗碳淬火精加工制成，齿轮和热处理的质量按ISO6336-1996的最高级别ME级控制。而国外许多公司不是用这种好材料，据了解，某公司的齿轮电机齿轮用的就是20CrMnTi,这种材料我们认为是一种差的材料，从来不用。国外许多公司齿轮和热処理的质量不是按ISO6336-1996的最高级别ME级控制的，而是按ISO6336-1996的中等级别MQ级控制的，比如HANSEN公司就是这样。2)采用更高的精度并修形齿轮的精度等级为ISO1328-1:1995的5级精度（相当于德国DIN标准的5级），而国外公司一般都按6级精度（不排除加工后的实际精度也有达到5级精度的齿轮），有的公司的齿轮电机齿轮的精度为6~7级。齿轮均进行恰到好処的齿廓修整，小齿轮均进行恰到好的螺旋綫修整，齿向载荷分布均匀，强度高，低噪音，低振动。3)单圆弧圆滑过度，齿根喷丸强化，残余压应力高，齿根弯曲强度高。而国外公司一般不喷丸。我们的齿根比许多国外公司作得好。不少国外公司的齿根由于R小，磨齿时常常磨到齿根，使危险截面应力集中，产生拉应力，大大降低齿根弯曲强度高。下图为两种齿根的对比。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计国外公司产品的多级之间不是等强度，最高和最低安全系数差别往往很大，也就是说，其模块化设计往往以牺牲一部分强度为代价，而我们采用独创的模块化方法设计，不但有效地避免了国外模块式设计所造成的各级间强度不均衡和强度浪费，规格的确定更合理，而且系列的主要零件品种规格比国外许多公司的少得多，更容易形成批量。由于采用了以上措施，PR系列减速器的实际使用功率可比我国现行的硬齿面减速器提高一倍以上。随机抽取规格作对比，可看出PR系列可和国外任何公司产品的承载能力,质量相竞争。国内减速器的噪声指标中小规格为85dB(A)。经实测PR系列都在70dB(A)左右，大规格的一般也小于80dB(A)，达到国外最先进的水平。人们利用计算机能对各种可能的设计方实进行计算、分析和比较，并通过优选，取得较为理想的结果.例如在分析齿面接触区，求啮合线与相对速度夹角中，对弹流润滑计算以及几何参数计算等方面编制了程序。还有，在齿轮修形计算与齿轮承载能力计算方面都编有程序.我国已编制了GB3480-83渐开线圆柱齿轮承载能力计算标准的程序软件,供生产应用.在齿轮加工方面，可以利用计算机控制整个切齿过程.使制造质量稳定可靠.目前，国内在研究应用微机对弧齿锥齿轮的切齿调整卡进行计算，可对加工偏差及时调整.使齿面接触达到比较理想的位置，并大大提高了工效。此外，根据数控原理，应用微机对环面蜗杆螺旋齿面进行抛物线修形，已经应用于生产。虽然这方面的工作在国内还处于起步阶段，但它对提高齿轮制造质量和技术水平具有重要意义。而在国内传动件产品的出口方面，目前仍以多中、小功率中、小规格产品批量出口或随主机出口为主要形式，这一方面的市场份额仍比较小，努力提高产品的质量和可扩性，积极开拓国际市场，应是国内企业寻求市场机发展的一个重要出路。1.2.2我国减速器与国外的差距简而言之，我国原有减速器与国外的差距主要表现在两个方面：技术水平的差距和生产规模的差距。现结合介绍国外技术的发展，着重讲技术水平的差距。1）能力又大幅度提高以FLENDER公司为例,同样（或基本接近）的中心距1995年样本的额定功率比1988年样本提高10～20%,1997年样本又比1995年样本提高了约20%,1999年样本又比1997年样本提高了约10%。除个别公司外,国外著名公司产品样本的承载能力大致在同一条水平线上。承载能力能提高的主要原因,是技术的成熟、质量控制水平的提高和稳定,部分公司采用了修形技术等。而我国现在仍然一直在唱主角的ZBJ19004-88和TB/T050-93减速器的额定功率仅分别和FLENDER 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计1985，1988年样本值相当，即使能达到标准的水平(很多厂达不到),也比人家落后16年,且差距越来越大。同时,由于国外质量控制水平的提高和稳定,选用系数减小。实际选下来，有时国外的减速器可能比我们国产的轻一半左右，就造成选国外的报价会比国产的便宜。质量不如人家，价格上的优势又丧失，国产减速器就压根没法与国外竞争。2）模块化设计方面作了新的努力比利时HANSEN公司最早在减速器设计中成功地应用了模块化技术,开发出HPP系列。住友公司引进HANSEN技术,推广了HPP产品。80年代国外大多公司的产品（FLENDER、SEW、Thyssen…）的中心距等主要参数都采用了R20优先数,大大减少了主要件的品种规格,部分实现了模块化设计,我国的几个标准基本上都以此为母型开发的。这类方法总地说仍是模块化程度不高,零件难以形成大的批量。90年代FLENDER彻底甩掉原来的系列体制,按模块化的思路开发出方形的H—B系列。HANSEN又丢弃了多面安装的HPP的长方外形,开发出P4系列,其小规格仍继承了HPP的中心距。Sew（Santasalo）在继续保留原优先数中心距的产品外,又在中小常用规格开发出M,MC系列。住友公司仍是采用HPP的外形,采用25°齿形角,2、3、4级用同样的箱体的办法,开发出8000系列，2001年又开发出9000系列。各公司的模块化设计各有特色，共同点几乎都是把输入锥齿轮轴部分作成单独模块组装到圆柱齿轮箱体上，使两类产品的箱体通用。3）进一步采取降噪措施FLENDER、HANSEN都是通过改进齿轮的参数和箱体的结构设计来降低噪声。按HANSEN公司标准,P4的噪声比HPP低dB(A)。4）进一步改进密封和外观密封是各国外公司的重点改进点之一，既要无渗漏，又要摩擦磨损少，功耗发热少。HANSEN，FLENDER，SEW，FALK等公司都研制了自己的密封结构。高速轴多为非接触的迷宫式。许多公司越来越重视减速器的外观造型设计，如HANSEN的P4减速器的外型就是请专业人员设计的。许多减速器都像工艺品一样漂亮。而国产减速器不但外形差，漏油等现象仍很普遍，难以根制。国产减速器技术水平的差距还表现在传动效率低，热功率低，可靠性差等方面。国外公司的通用减速器生产都已形成相当的规模，因而可有效地降低成本，增强竞争力。如日本住友公司的一个制造所就月产齿轮电机25000台；月产模块化通用减速器850台。而我国生产齿轮减速器的专业厂虽高达近200家，但能生产硬齿面齿轮减速器且有一定量的也就是30家左右。硬齿面齿轮通用减速器这一块，都是单件小批生产，产量最高的年产数百台，产值不超过5000万元，低的也就是几百万。把所有骨干企业加到一起，产值产量也或许敌不上国外公司的一个厂。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计5）ISO开始着手制订减速器的技术条件标准截止目前为止,除AGMA外,世界各公司的产品都是按各自的经验和条件生产自己的产品,没有统一的标准,使得工况系数的选用不一致,使用寿命没有统一的规定,热功率计算不准,某些商业炒作因素难以排除,给用户的选用带来很大的不便。90年代ISO开始起草ISO/WD13593工业闭式齿轮传动装置“EnclosedGearDrivesforIndustrialApplications”的技术报告草案,其内容包含:直齿、斜齿轮装置、承载能力,计算规则,应用范围的通则。其中的工况系数KSF值采用AGMA的值,给出了两种详细计算热功率的方法,并首次提出按满足100%的载荷运行10000小时加上200%的载荷运行10000次的循环次数来确定额定功率的方法。ISO标准的制订,必将进一步规范世界减速器行业的行为,促进减速器技术的发展。齿轮减速器在各行各业中十分广泛地使用着，是一种不可缺少的机械传动装置。当前减速器普遍存在着体积大、重量大，或者传动比大而机械效率过低的问题。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。最近报导，日本住友重工研制的FA型高精度减速器，美国Alan-Newton公司研制的X-Y式减速器，在传动原理和结构上与本项目类似或相近，都为目前先进的齿轮减速器。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。因此，除了不断改进材料品质、提高工艺水平外，还在传动原理和传动结构上深入探讨和创新，平动齿轮传动原理的出现就是一例。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。目前，超小型的减速器的研究成果尚不明显。在医疗、生物工程、机器人等领域中，微型发动机已基本研制成功，美国和荷兰近期研制的分子发动机的尺寸在纳米级范围，如能辅以纳米级的减速器，则应用前景远大。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。国内使用的大型减速器（500kW 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计以上），多从国外（如丹麦、德国等）进口，花去不少的外汇。60年代开始生产的少齿差传动、摆线针轮传动、谐波传动等减速器具有传动比大，体积小、机械效率高等优点。但受其传动的理论的限制，不能传递过大的功率，功率一般都要小于40kw。由于在传动的理论上、工艺水平和材料品质方面没有突破，因此，没能从根本上解决传递功率大、传动比大、体积小、重量轻、机械效率高等这些基本要求。90年代初期，国内出现的三环（齿轮）减速器，是一种外平动齿轮传动的减速器，它可实现较大的传动比，传递载荷的能力也大。它的体积和重量都比定轴齿轮减速器轻，结构简单，效率亦高。由于该减速器的三轴平行结构，故使功率/体积（或重量）比值仍小。且其输入轴与输出轴不在同一轴线上，这在使用上有许多不便。北京理工大学研制成功的"内平动齿轮减速器"不仅具有三环减速器的优点外，还有着大的功率/重量（或体积）比值，以及输入轴和输出轴在同一轴线上的优点，处于国内领先地位。国内有少数高等学校和厂矿企业对平动齿轮传动中的某些原理做些研究工作，发表过一些研究论文，在利用摆线齿轮作平动减速器开展了一些工作。1.3减速器的市场发展前景随着市场需求的回落和国外同行厂商大规模进入国内市场，行业竞争必将进一步加剧，这也必将促进行业企业间的并购、整合甚至转型。在产品的销售市场竞争方面，国外厂商近几年在中国的扩展势头愈来愈强，SEW公司继续在全国部署生产及销售基地，扩大市场份额。FLEDER公司、邦飞公司、布雷维尼公司及FORK、住友等公司也都加大了在中国建立生产基地及销售中心的步伐，积极向各个行业渗透，国外厂商先进的管理、经营理念，丰富的市场实战及拓展经验和各具特色的产品系列将会对国内厂商产生强烈的挑战和冲击，国内生产企业感受到的将会是愈来愈激烈的国内外同业者的竞争。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计2减速器的构造、分类及应用2.1减速器的构造及特点减速器结构因其类型、用途不同而异。但无论何种类型的减速器，其基本结构都是由轴系零件、箱体及附件三大部分[3]。2.1.1轴系零件轴系零件包括传动件、轴和轴承组合[4]。1）传动件：减速器箱外传动件有联轴器、连论、带轮等；箱内传动件有斜齿轮齿轮、螺旋锥齿轮、斜齿轮轴、锥齿轮轴等。传动件决定减速器的技术特性，通常根据传动件的种类命名减速器。2）轴：传动件装在轴上以实现回转运动和传递功率，减速器普通采用阶梯轴。传动件和轴多以平键联接。3）轴承组合：轴承组合包括轴承、轴承座、轴承端盖、密封装置以及调整垫片等。轴承是支撑轴的部件。由于滚动轴承摩擦系数比普通滑动轴承小，运动精度高在轴径尺寸相同时，滚动轴承宽度比滑动轴承小，可使减速器轴向结构紧凑，润滑、维护方便等，所以减速器广泛采用滚动轴承。本减速器主要用了交接触球轴承、锥轴承、圆柱滚子轴承、推力球轴承等。轴承端盖是用来固定轴承，承受轴向力，以及调整轴承间隙，轴承盖有嵌入式和凸缘式两种，凸缘式调整轴承间隙方便，密封性好；嵌入式质量较轻。密封是在输入和输出轴外伸处，为防止灰尘、水气及其它杂质浸入轴承，引起轴承急剧磨损和腐蚀，以及防止润滑剂外漏，需要在轴承盖孔中设置密封装置。调整垫片是为了调整间隙，有时也为了调整传动件（如锥齿轮）的轴向位置，需调整调整间隙，调整垫片是由若干薄钢片组成。2.1.2箱体减速器箱体是用以支持和固定轴系零件，保证传动件的啮合精度、良好的润滑及密封的重要零件，箱体的质量约占减速器总质量的50%，因此，箱体结构对减速器的工作性能、加工工艺，材料消耗、质量及成本等有很大影响，设计时必须全面考虑。减速器箱体按毛坯制造工艺和材料种类可以分为铸造箱体和焊接箱体。铸造箱体的材料一般选用铸铁（HT200、HT25 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计0）。铸造箱体较易获的合理和复杂的结构形状，刚度好，易进行切削加工，但制造周期长，质量较大，因而多用于成批生产，焊接箱体比铸造箱体壁厚薄，质量轻1/4-1/2，生产周期短，多用于单件、小批量生产。减速器箱体从结构形式上可以分为剖分式箱体和整体式箱体，剖分式箱体的箱体面多为水平面，与传动轴心线平面重合，一般减速器只有一个剖分面，对于大型立式减速器，为便于安装和制造，也可采用两个剖分面。2.1.3附件为了使减速器具备较完善的性能，如注油、排油、通气、吊运、检查油面高度、检查传动件的啮合情况、保证加工精度和装拆方便等；在减速器箱体上常设置一些装置或零件，将这些装置和零件及箱体上相应的局部结构统称为减速器附属装置或简称为附件，包括视油器、油标、放油螺塞、定位销、启盖螺钉等。齿轮主要表面的粗造度。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，广泛应用于农业机械、纺织机械、冶金机械、矿山机械、工程机械、石油机械、起重运输机械、医疗器械、化工机械、印染机械、光学机械、拖拉机、军用车辆、机床、机车等行业中。2.2减速器的分类和应用图2-1减速器的外观 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计如上图2-1减速器的外观所示，减速器的形式多样，特点各异。减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。它的种类繁多，型号各异，不同种类有不同的用途。减速器的种类繁多，按照传动类型可分为齿轮减速机、蜗杆减速机和行星齿轮减速机；按照传动级数不同可分为单级和多级减速机；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速机、圆锥齿轮减速机和圆锥－圆柱齿轮减速机；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速机。常用的齿轮减速器的类型很多，其分类方法一般有下列几种形式[4]：1）摆线减速机2）硬齿面圆柱齿轮减速器3）行星齿轮减速机4）软齿面减速机5）三环减速机6）起重机减速机7）蜗杆减速机8）轴装式硬齿面减速机9）无级变速机蜗轮蜗杆减速机的主要特点是具有反向自锁功能，可以有较大的减速比，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但是一般体积较大，传动效率不高，精度不高。谐波减速机的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力的，体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差。输入转速不能太高。行星减速机其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大。但价格略贵。2.3结论在本次设计中采用斜齿-螺旋锥齿轮传动，其优点是结构紧凑，传动比大，传动平稳，噪音低。缺点是传动效率低，发热量大，传递功率较小，成本较高。根据齿轮-螺旋锥齿轮减速器的工作特点和结构要求，将可靠性优化设计方法应用于减速器设计，使齿轮-螺旋锥齿轮减速器在满足承载能力及强度要求条件下，效率最高、体积最小、润滑条件最佳。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计采用了斜齿-螺旋锥齿轮形式，使结构更加合理化，它不仅改变了比两级齿轮传动具有更高的传动效率和承载能力，而且在结构布局上缩小了空间占地面积，同时在相近体积条件下，能获得更大传动比，更有利于设备的配置，该机能与各种减、变速机组合，满足不同的使用要求。在本毕业设计说明书中，可以清楚的了解，在第一章可以知道减速器的国内外发展现状和发展趋势，第二章是减速器的构造、特点及应用，第三章是运动和动力参数及传动零件的设计计算，第四章是轴、轴承和键的设计和校核，第五章是减速器的润滑和密封，第六章是公差与配合及粗糙度的标注。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计3运动和动力参数及传动零件的设计计算3.1传动比的分配高速级传动比低速级传动比3.2运动和动力参数设计计算1)所选的电动机型号为：按照工作要求选用Y系列三相异步电动机，电压为380V,型号为Y100L2-4.具体要求如下表所示表3-1Y系列三相异步电动机型号额定功率满载转速质量Y100L2-42)角接触球轴承的传递效率为0.99，齿轮的传递精度为0.97。3)高速轴的输入功率为：3转速为：4)低速轴的输入功率为： 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计3.3高速轴，锥齿轮轴所采用的结构特点1）采用斜齿圆柱齿轮[10]由于直齿圆柱齿轮啮合时，齿面的沿齿宽方向的接触线是平行于齿轮轴线的直线，轮齿是沿整个齿宽同时进入啮合，同时脱离啮合的，只是轮齿所承受的载荷沿齿宽突然加上，突然卸下，所以直齿轮传动的平稳性较差，容易产生冲击和噪声，不适用于高速和重载的传动中，为了克服这个缺点，适应机器速度提高、功率增大的需要，常采用斜齿圆柱齿轮，使传动工作平稳，承载能力大。2）采用齿轮轴对于直径很小的齿轮，当圆柱齿轮的齿根圆至键槽底部的距离时，或者齿顶圆直径小于200时，如果把轴和齿轮分开制造，则当齿轮受载时，在该处常因强度不够而首先破坏，为此应将齿轮和轴制成一体的，齿轮轴的刚度较好，但由于齿轮轴的工艺性差，选材又难以兼顾齿轮和轴的不同要求，且齿轮损坏时，轴与整个齿轮将同时报废，造成浪费。3）螺旋锥齿轮形式在满足强度和使用寿命的条件下，螺旋锥齿轮一般情况下做成分开的形式，即锥齿轮和相应的轴制造的材料不相同，节约贵重金属，并且螺旋锥齿轮和一般齿轮传动与其他传动相比，具有下列的特点：二级螺旋锥齿轮立式减速器采用齿轮齿轮传动方式，本减速器为螺旋锥齿轮立式减速器，动力通过螺旋锥齿轮，二级斜齿轮，实现减速，传动效率高、传递扭矩大、抗过载能力强、传动比范围宽。使整机工作性能稳定可靠，体积小，重量轻，节省空间，可靠耐用，承受过载能力高，便于使用。传动比大，结构紧凑：在一般的传动中，，在分度机构中（只传递运动），可达到1000，因而结构紧凑。3.4斜齿轮和螺旋锥齿轮的尺寸计算1）斜齿轮尺寸计算，，，，，，，高速级小齿轮：分度圆直径：顶圆直径： 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计根圆直径：=大齿轮：分度圆直径：顶圆直径：根圆直径：=中心距：齿宽为：，此宽度可以作为大齿轮的齿宽则小齿轮的齿宽为：（2）螺旋锥齿轮的尺寸计算，，，，，大螺旋锥齿轮：分度圆直径：=270mm顶圆直径：根圆直径：=小螺旋锥齿轮：分度圆直径：=顶圆直径：根圆直径：= 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计4轴、轴承和键的设计计算及校核4.1轴的设计4.1.1轴的初步设计减速器功率不大，并无特殊要求，故选最常用的45号钢并作正火火调质处理，由表查=520N/。在进行轴的结构设计之前，应首先初步计算轴的直径。一般按受扭作用下的扭转强度估算轴的直径，计算公式为：mm(5-1)式中：—轴所传递的功率，kW—轴的转速—由轴的许用切应力所确定的系数，查有关资料取较大值为110。利用上式估算直径时，应注意以以下问题：1）对外伸轴，由上式计算得的轴径常作为轴的最小直径（轴段直径），这时应取较小的A值。2）当计算轴径出有键槽时，应适当增大轴径以补偿键槽对轴强度的削弱。3）当外伸轴通过连轴器与电机联结时，则初算直径d必须与电机轴和联轴器孔相匹配，必要时应适当增减轴径d的尺寸。4.1.2轴的结构工艺性轴的结构形式应便于加工和装配轴上的零件，在满足功能要求的前提下，轴的结构应尽量简单。轴的结构工艺性对轴的强度有很大影响，为此应采用下面合理的工艺措施：1）为方便轴上零件装拆的装拆，轴常制成阶梯形，相邻两轴段的直径相差不应过大，并应该有圆角过渡，过度圆角直径应尽可能大些，以减小应力集中。但对定位轴肩还必须保证零件得到可靠的定位，当靠轴肩定位的圆角半径很小时，为了增大轴肩出的圆角半径可采用内凹圆角或加装隔离环。2）为使轴上零件容易装配，轴端应有45°的倒角。3）需要磨削的轴段应有砂轮越程槽，需要车制螺纹的轴段应有退刀槽。4）当轴上有几个键槽时，应尽可能使键槽布置在同一母线上，以便于键槽加工。5） 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计与标准件（如滚动轴承，联轴器，密封圈等）配合的轴段，应取为相应的标准值及所选配合的公差。6）为使齿轮、轴承等有配合要求的零件装拆方便，并减少配合表面的擦伤，在配合轴段前应减少较小的直径。为使与轴作过盈配合的零件易于配合，相配轴段的压入端应制出锥度，或在同一轴段的二个部位采用不同的尺寸公差。4.2轴的设计4.2.1各轴的数据计算1）Ⅰ轴高速轴的数据：，2）Ⅱ轴低速轴的数据：注：为齿轮传动效率，取；=0.99轴的材料选用45钢，加工方法调质处理。1）估算轴的最小直径轴的直径：式中查文献[6]确定45钢14.44mm对于直径的轴，有一个键槽时，轴径应增大即增大至（为了与外接部件轴径接近，取）。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计4.2.2输入轴的设计图4-1输入轴1）确定各轴段的尺寸Ⅰ段轴的尺寸，Ⅱ段轴的尺寸，Ⅲ段轴的尺寸，Ⅳ段轴的尺寸，Ⅴ段轴的尺寸，Ⅵ段轴的尺寸，Ⅶ段轴的尺寸，轴的材料选用45钢，加工方法调质处理。2）估算轴的最小直径轴的直径：式中查文献确定45钢取 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计4.2.3输出轴的设计图4-2输出轴4.2.4锥齿轮轮轴的设计轴的材料选用45钢，加工方法调质处理。1）估算轴的最小直径轴的直径：式中查文献确定45钢取4.3轴的校核查轴的常用材料及其力学性能，得抗拉强度，屈服点。查轴的许用弯曲应力表，得，， 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计。4.3.1输入轴的校核1）按弯扭合成应力校核轴的强度计算作用在轴上的力输入轴受力分析圆周力径向力轴向力输出受力分析圆周力径向力2）进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。由式式中：————轴的计算应力，单位为M————轴所受的弯矩，单位为ＮT————轴所受的扭矩，单位为Ｎ　　W————轴的抗弯截面系数，单位为]————对称循环变应力时轴的许用弯曲应力并取，轴的计算应力，故安全。3）精确校核轴的疲劳强度 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计图4-3轴的力分析图通常只校核轴上受最大弯矩和最大扭矩的截面强度截面左侧疲劳强度校核弯截面系数扭截面系数面左侧弯矩面上的弯曲应力面上的扭转切应力轴的材料为45钢，调质处理。查得，，轴材料的敏性系数，轴肩理论应力集中系数，有效应力集中系数轴按磨削加工，表面质量系数为疲劳强度综合影响系数: 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计碳钢特性系数：取取仅有弯曲正应力时计算安全系数仅有扭转切应力时计算安全系数弯扭联合作用下的计算安全系数故可知其安全。截面右侧疲劳强度校核抗弯截面系数抗扭截面系数截面左侧弯矩截面上的弯曲应力截面上的扭转切应力轴的材料为45钢，调质处理。查得，，轴材料的敏性系数，轴肩理论应力集中系数，有效应力系数碳钢特性系数：取取仅有弯曲正应力时计算安全系数仅有扭转切应力时计算安全系数=9.4 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计弯扭联合作用下的计算安全系数故该轴在截面右侧强度也是足够的。4.3.2输出轴的校核按弯扭合成应力校核轴的强度计算作用在轴上的力输出盘受力分析：圆周力径向力进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面C）的强度。式中：————轴的计算应力，单位为————轴所受的弯矩，单位为————轴所受的扭矩，单位为　　————轴的抗弯截面系数，单位为]————对称循环变应力时轴的许用弯曲应力并取。精确校核轴的疲劳强度图4-4轴的受力分析图通常只校核轴上受最大弯矩和最大扭矩的截面强度 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计1)截面左侧疲劳强度校核抗弯截面系数抗扭截面系数截面左侧弯矩截面上的弯曲应力截面上的扭转切应力轴的材料为45钢，调质处理。查得[2]，，轴材料的敏性系数，轴肩理论应力集中系数，有效应力集中系数碳钢特性系数：取取仅有弯曲正应力时计算安全系数仅有扭转切应力时计算安全系数=9.4弯扭联合作用下的计算安全系数故可知其安全2)截面右侧疲劳强度校核抗弯截面系数抗扭截面系数截面左侧弯矩截面上的弯曲应力截面上的扭转切应力轴的材料为45钢，调质处理。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计查得，，轴材料的敏性系数，轴肩理论应力集中系数，有效应力集中系数轴按磨削加工，表面质量系数为疲劳强度综合影响系数：碳钢特性系数：取取4.4轴承选择高速轴采用圆柱斜齿轮传动，考虑到齿轮承受径向力，所以轴承采用角接触球轴承。其结构性能特点为：可同是承受径向负荷及单向轴向负荷。接触角越大则轴向承载能力越大。一般成对使用。中间轴蜗杆轴比较长，并且要承受很大的径向力，低速轴由于蜗轮的体积比较大，并且也要承受径向力，而采用圆锥滚子轴承，高速轴的轴承的型号为：角接触球轴承6009；中间轴的轴承型号为30209，低速轴的轴承的型号为：圆锥滚子轴承30214[2]。4.5轴承的校核4.5.1轴承的寿命计算大量实验证明，轴承的负荷P于寿命L之间的关系曲线如图4-5所示，其方程式为：式中：—当量负荷，；—基本额定寿命，；—寿命系数，球轴承=3。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计图4-5轴承载荷与寿命的关系已知轴承基本额定寿为一百万转()是的基本额定动载荷为,；，以工作时数表示寿命，得：式中：—轴承的工作转速，；—负荷系数.4.5.2高速轴的轴承校核轴承的型号为：角接触球轴承6009,基本额定动载荷Cr=21,基本额定静载荷C0=14.8,,由当量动载荷得：为载荷系数取为0.8，球轴承的寿命指数为3=0.8×(0.56×677.76+2.3×387.156)=1016=106/60/1480×(21000/1016)3=11.35年10年，则此轴承满足使用寿命要求。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计4.5.3锥齿轮轴的轴承校核1）轴承校核锥轴承的型号为30214，；；式中，为载荷系数，年〉10年，轴承满足寿命要求。2）静强度的校核二者取大值，取=3955，，为许用安全系数，，，所以该轴承静强度满足要求。4.5.4低速轴的轴承校核轴承的型号为：圆锥滚子轴承30214,基本额定动载荷Cr=132基本额定静载荷C0=175,,由当量动载荷得：为载荷系数取为1.2，滚子轴承的寿命指数为10/3=1.2×(0.4×2628+1.4×7222)=13394.4 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计=106/60/45.5×(132000/3394.5)10/3=48年〉10年，满足使用寿命要求。轴承的静负荷计算：=0.5×2628+0.8×7222=7091.6，查表选取静负荷安全系数=1.2C0/P0=175000/7091.6=24.67=1.2所以，静强度合格。4.6键的选择和校核4.6.1高速轴上键的选择初选A型平键：8×7×50，GB1095-79：查文献[2]表2-10，许用挤压应力[]=100，4×5.1×104/(25×7×42)=27<[]=100,则此键满足联接强度要求。4.6.2锥齿轮轴上轴键的选择初选A型平键：8×7×45，GB1095-79：,[]=1004×1.176×105/(30×7×37)=60.5<[]=100，则此键满足联接强度要求。4.6.3低速轴上键的选择初选A型20×12×110，GB1096-79：，查文献[2]表2-10，许用挤压应力[]=1004×1.17×106/(75×12×90)=57.8<[]=100则此键满足联接强度要求。 临沂大学毕业论文5减速器的密封和润滑5.1减速器的润滑1).减速器齿轮的润滑减速器的润滑包括齿轮副啮合处的润滑以及轴承的润滑。齿轮副啮合处大多采用润滑油润滑，润滑油在啮合面上形成油膜，减少摩擦与磨损，此外，还起冷却作用。根据传动的圆周速度、传递载荷及工作温度选用适宜的润滑油，润滑油的粘度是选择润滑油的重要指标。传递载荷越大，要求润滑油粘度越大。工作温度越高，润滑油的粘度也应越大。一般情况下，速度越高，油粘度应该越小。本减速器采用常用的润滑方式为浸油式。润滑油采用工业齿轮油(GB5903-86)N100。2).减速器轴承的润滑一般情况下滚动轴承采用润滑脂润滑，其特点是黏度大、不易流失、便于密封和维护、承载能力前、且不需要经常加油，但是转速高时，功率损失较大。润滑脂在轴承中的填充不要超过轴承内空隙的1/3~1/2。否则轴承容易过热。计算dn值：当dn值<2×105__3×105时，都可以采用脂润滑。（1）高速轴：（2）锥齿轮：（3）低速轴：其中：——轴承内径mm；——轴承转速；综上所述，滚动轴承采用润滑脂润滑。润滑脂采用鈣基润滑脂，该润滑脂适用温度范围广，价格适宜，但要注意的是它不适合与水接触的润滑部位。5.2减速器的密封该减速器的轴承密封采用接触式毡圈密封。此密封圈价格低廉，可是磨损较快、寿命短。轴伸端采用O形橡胶密封圈密封，该密封的特点是他通过将O形橡胶密封圈安装在沟槽中受到挤压变形来实现其密封的。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计6公差与配合及粗糙度的标注6.1轴的形位公差等级1).形状公差（1）轴承配合表面圆度或圆柱度为级，影响轴与轴配合松紧的对中性。（2）传动轴孔配合得圆度或圆柱度为级，影响传动件与轴配合松紧对中性。2).位置公差（1）轴承配合表面对轴线的圆跳动为级，影响传动件及轴承的运转偏心。（2）键槽对轴线的对称度为级，影响键受载的均匀性及装拆难以程度。（3）传动件轴孔配合表面对轴线的圆跳动为级，影响齿轮等传动键正常运转。（4）传动件定位端面对轴线的圆跳动为级。影响齿轮等传动件的受载均匀性。（5）轴承定位端面对轴线的圆跳动为级，影响轴承定位及受载均匀性。6.2齿轮（斜齿轮、螺旋锥齿轮）轮坯的形位公差1).齿轮（斜齿轮、螺旋锥齿轮）轮坯形状公差轴孔配合的圆度或圆柱度等级为级，主要影响孔的配合性能及对中性。2).齿轮（斜齿轮、螺旋锥齿轮）轮坯的位置公差齿顶圆对轴线的圆跳动，齿轮的精度等级为8级，在齿形加工后引起的运动误差，齿向误差影响传动精度和载荷分布的均匀性；轮毂键槽对轴线的对称度为级，影响键受载的均匀性及装拆得难易。齿轮的精度为8级[12]。6.3粗糙度的选择齿轮基准孔为齿轮轴基准直径粗造度为，齿轮顶圆齿轮基准端面箱体零件：视孔盖接触面为12.5减速器底面为 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计轴承座孔外端面为螺栓孔底面为减速器剖分面为油塞孔底面为轴承座孔面为圆锥销孔面为其它表面为轴的工作表面粗糙度：与传动件及联轴器轮毂相配合表面为与传动件及联轴器轮毂相配合轴肩端面为与普通级滚动轴承配合的表面为平键键槽的工作面为平键键槽的非工作面为6.3与普通滚动轴承配合的轴肩为3.26.4配合1）.齿轮、螺旋锥齿轮和轴的配合[12]在较少装拆的情况下，选用小过盈配合：；在经常装拆的场合下选用过渡配合。2）.轴承和轴、轴承座的配合滚动轴承与相关零件的配合时，其内孔与外径分别是基准孔和基准轴，在配合中不必标注，轴及轴承外径配合的孔的公差代号为J5,k5，转速越大，负荷越大，应采用较紧的配合。3）.轴承盖与轴承座孔的配合应选用间隙配合由于轴承座孔已按滚动轴承要求选定，此时它与轴承盖的配合也是由不同公差等级组成，选用和。受冲击及振动时能保证精确的对中，很少装配相配的零件时，采用。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计总结通过这几周的毕业设计，使我树立正确的设计思想，培养了综合运用所学的机械设计和其它课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力，巩固和发展所学的相关知识，同时掌握机械设计的一般方法和步骤，同时也锻炼了机械设计中基本技能的训练，如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范，逐渐熟练掌握计算机绘图的技能的应用，为以后走上工作岗位打下坚实的基础。本次设计主要是对二级螺旋锥齿轮立式减速器的设计。通过本次毕业设计，可以更加深入的了解减速器的原理，同时对螺旋锥齿轮立式减速器进行设计，使整机工作性能稳定可靠，体积小，重量轻，便于在企业中使用.经过调查，现有产品存在体积大装卸不方便噪声大传动不稳定等缺点。改进后，使减速器体积减小噪声降低传动更加稳定，可以方便的安装和拆卸；设计过程是一个学习过程，通过这次设计，深深地感到自己所掌握的知识与实际所需要的知识之间的差距，在今后的学习和工作中要更加努力。通过设计使许多理论知识得到了灵活的应用，动手能力、独立工作的能力均有了很大进步。由于自己知识有限，时间仓促，在设计过程中难免出现各种缺陷和不足，望各位老师给与指正，在此深表感谢。 临沂大学工学院本科专业职业生涯设计致谢毕业设计在忙碌中结束了，虽然很紧张，但是井然有序。本次的毕业设计，使我对大学的学习有了更进一步的认识，也加深了对液压缸和可编程控制器的认识。以前只是停留在表面上，总认为自己学的还可以，前都没接触过。在做的过程中，才发现自己还有很多不足的地方。也体会到了自学的重要性。根据指导教师安排,我们进行了煤矿减速器的设计。期间，我们对设计的内容进行了详细分析，查找了各种资料，最终确定了本次设计方案。对所用的装置和元件进行设计和选择是本次设计面临的首要问题，也是一个很关键的问题，经过多次长时间的考虑，在刘东东老师的指导下，在现场实习调研的基础上，根据原始资料拟定出可行的方案，并在对其比较的基础上确定出较为合理的设计方案；进一步提高适应新环境、掌握新内容、解决新问题的能力，为走向工作岗位适应现场打下一定的基础；进一步熟悉查找资料与图册的方法，锻炼独立思考问题与解决问题的能力；通过实习与设计，培养与老师、同学、及现场工作人员协作相处的能力；培养了综合运用所学知识独立创新设计的能力。本次设计是我们大学阶段所学知识的大综合。通过设计，我们把所学知识在应用实际生产中做到理论联系实际，提高了独立分析解决实际问题的能力。设计中我们也提高了查找资料灵活运用所学知识的能力，为我们从事专业工程技术和科学研究工作提供了基础经验。大家在设计过程中团结协作、知难而进，增强了我们的团队意识和大局意识，认真严谨塌实的作风对我们以后的工作和学习大有帮助。本次设计的顺利完成与刘东东老师的指导是分不开的，非常感谢刘东东老师对我的细致指导与鼓励，同时感谢学校为我们提供优越的条件。 临沂大学毕业论文参考文献[1]陈立德.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2003.261-281[2]杨可桢，程广蕴.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，2000.1-200[3]喻怀正.机械设计基础[M].北京：高等教育出版社，1985.89-105[4]唐金松.简明机械设计手册[M].上海：上海科学技术出版社，1989.54-150[5]杨从德.机械设计基础[M].成都：四川大学出版社，1998.4-11[6]陈立周.机械优化设计方法[M].北京：冶金工业出版社，1985.15-118[7]常德功.机械最优设计技术[M].北京：化学工业出版社，2001.90-141[8]孙靖民.机械优化设计[M].北京：机械工业出版社，2003.72-95[9]梁晓光.优化设计方法在齿轮减速器设计中的应用[J].山西机械，2003，7(2)：18-19[10]吴宗泽.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2001.154-172[11]成大元.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2004.150-217[12]李平林.机械设计课程设计指导书[M].北京：高等教育出版社，1989.[13]龚湘义.机械零件课程设计图册[M].北京：人民教育出版社，1986.52-53[14]kandaY,sanoY,YashimaY.Aconsiderationofgrindinglimitbasedon.frachuremechanics.Powertechnology,1986(3):5-7[15]sikongL,HashimotoH,AshimaS,Breakagebehavioroffineparticlesofbrittlemineralsandcoal.powertechnology,1990(1):11-15[16]KaliszerH.etal,EffectofdressinguponthegrindingperformanceAnnalsoftheCIRPVol.25/2/1976,p.27-35'