[发明专利]一种大功率硬齿面平行轴减速器设计

说明书

本发明公开了一种大功率硬齿面平行轴减速器设计,包括以下步骤：第一步，中心距的确定；第二步，传动比的分配；第三步，齿轮材料的选用；第四步，齿轮几何参数计算及强度验算；第五步，结构总体设计。本发明的大功率硬齿面平行轴减速器设计，以中心距分配与确定作为传动比分配的先决条件，传动比分配与确定作为齿轮传动设计的主线，以润滑方式选择作为轴和轴上零件结构设计的前提；以键的选择和轴承寿命作为轴的结构尺寸的设计依据；以减速器受力情况作为轴强度校核的原则，完成大功率硬齿面平行轴减速器设计为将来开发市场前景好的大型减速机设计积累了经验。

技术领域

本发明涉及一种减速器的设计，具体涉及一种大功率硬齿面平行轴减速器设计，属于减速机元器件技术领域。

背景技术

目前硬齿面减速器的形式多种多样，但最大作到90kW属于中小机型；从目前市场上来看，大机型的硬齿面减速器需求量不断增大，利润空问也很大；为了适应市场的需求，需要设计开发大机型硬齿面减速器；通过本发明的设计方法，设计一款大型硬齿而齿轮减速器，此齿轮减速器的外型尺寸1640 X 645 X 1000(长X宽X高)，功率可达754kW，输出扭矩160kN·m。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种大功率硬齿面平行轴减速器设计，以中心距分配与确定作为传动比分配的先决条件，传动比分配与确定作为齿轮传动设计的主线，以润滑方式选择作为轴和轴上零件结构设计的前提；以键的选择和轴承寿命作为轴的结构尺寸的设计依据；以减速器受力情况作为轴强度校核的原则，完成大功率硬齿面平行轴减速器设计。

本发明的大功率硬齿面平行轴减速器设计，包括以下步骤：

第一步，中心距的确定，已知2级传动总中心距800mm，根据减速机设计的原则，在满足工作需要的前提下，减速机设计应追求体积小、尺寸小、重量轻、成本低、润滑方便等优化的目标；

第二步，传动比的分配，已知总速比i=22.4，i=i1xi2作为分配传动比的依据，根据中心距及为避免发生齿根切，由于大齿轮决定了减速机的尺寸，还要考虑中心距、齿顶圆和轴径二者间满足无干涉的几何关系，第二级中心距大于第一级大齿轮齿顶圆半径与输出轴圆半径之和；经过优化，最终确定i1=4. 937，i2=4.50，以上对中心距与传动比的分配，是相互关联的两个约束条件，必须进行优化设计选择最佳参数；

第三步，齿轮材料的选用，齿轮是减速器中的重要零件，担负着传递动力、改变运动速度及方向的重要任务；齿轮材料需满足以下要求：具有高的接触疲劳极限，具有高的抗弯曲强度，具有高的耐磨性，具有足够的冲击韧性；同时，考虑材料的加工工艺性、经济性以及材料的来源等因索；正确选用齿轮材料和进行合理的热处理，是满足齿轮设计要求、延长齿轮使用寿命及节约制造成本的主要途径；

第四步，齿轮几何参数计算及强度验算；

第五步，结构总体设计，由于斜齿轮传动将产生很大的轴向力，所有轴承采用能承受一定轴向力的圆锥滚子轴承；轴承的大小根据轴径大小、允许空问、工作转速、寿命要求以及安装与拆卸等条件选用，再进行当量动负荷和使用寿命计算；此外，为了不同的安装方式，箱体设计成方形；为了便于装配，箱体做成上下分箱；箱体内部在宽度上设计成两边对称，满足不同的输出结构形式(输入轴与输出轴的方向可任意调整)；由于轴向力大，两边轴承采用压盖式定位；齿轮与轴装配采用过盈配合，以增加传递扭矩，防止键的剪切，装配时采用热装；密封采用内包骨架旋转唇形密封，并且是双唇；润滑采用中极压工业齿轮油200号，飞溅式润滑。

进一步地，所述第一步中，通过优化大量可行性设计方案，最终确定预留紧固螺钉位置：第一级中心距为a1=340mm，第二级中心距为a2=468mm。

进一步地，所述第二步中，斜齿轮的最少齿数为14~16。