同軸式雙級圓柱齒輪減速器

王超 張紹國 吳曉明

（西京學院機械工程學院，陜西西安 710123）

1 概述

同軸雙級圓柱齒輪減速器的設計主要包括電機的選擇，以分配傳動比，然后得到減速器中各軸的主要數據，然后確定減速器中齒輪的數據并校核疲勞極限。

2 傳動減速器簡圖對比

方案主要是通過V 帶加齒輪減速箱，V 帶的作用是能讓裝置起到過載保護用途，主要是同軸式和展開式布置簡圖，此次設計采用同軸式減少橫向尺寸，并通過數據驗證疲勞極限。

2.1 同軸雙級齒輪減速器布置簡圖（圖1）。

圖1 同軸雙極齒輪減速器簡圖

2.2 雙級展開式齒輪減速器布置簡圖（圖2）。

圖2 展開式雙極齒輪減速器簡圖

3 電機類型的選擇

3.1 電機數據的確定

通過電機功率Ped=7.5KW 可以發現開式齒輪的一般傳動比范圍和兩級減速器的一般傳動范圍為小，因此速度范圍為：

因此，初步選擇電機Y132M-4，滿載轉速為1400r/min。

3.2 分配傳動比

計算總傳動比為：

3.3 傳動機構數據

眾所周知，電機輸出軸的速度等于減速器的高速軸，即減速器的高速軸為1 軸，中速軸為2 軸，減速器的輸出軸為3 軸。下表列出了計算結果n0=n1。

表1 不同軸的數據

4 關鍵部件的設計計算

4.1 確立設計原則

一般來說，圓柱齒輪的安全系數S=1，圓柱齒輪傳動的設計原則：取小齒輪齒數范圍：Z1=20～40.2。齒輪的螺旋方向相同，可以抵消負載[2]。圓柱斜齒輪的確定：a.傳動類型：斜齒輪;b.精度等級：常用精度等級為7、8、9，取8.3[3]。鍛造用于齒輪加工，因為同軸減速器是斜齒輪傳動的前兩個安全系數和材料。

4.2 計算軸上齒輪

小齒輪寬度的計算公式為b1=77，大齒輪寬度b2=82。公式如下：

因此，抗彎強度滿足要求，所選參數合適。

5 結論

通過對同軸雙級圓柱齒輪減速器的設計，主要介紹同軸式雙級圓柱齒輪減速器的電機選型，計算電機與減速器之間的傳動比，最終減速器在三個軸上的轉速、功率和扭矩。然后計算軸上的齒輪，包括確定齒輪的齒數，齒輪分度圓直徑的計算和齒輪法向模量的計算。最后，檢查齒輪的彎曲強度。使自己進一步了解了減速器的工作原理以及如何將減速器與電機匹配。本文將機械結構設計結合起來，加強了對機械設計理論的深入理解。