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    [原创]单级斜齿轮减速箱设计说明书 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2009-01-12
    关键词: 齿轮
    机械设计基础课程设计任务书 >t2 0GmmN  
                     &>ii2% 4  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         g>CF|Wj  
                     D: NBb!   
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) @{:E&K1f  
    z AacX@  
    目   录 (dLt$<F  
         BOQ2;@:3  
    一    课程设计书                            2 {+0]diD  
    'p80X^g  
    二    设计要求                              2 +^iUY%pm  
    l`UJHX  
    三    设计步骤                              2 4/&Us  
         2G=Bav\n+  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 )!SVV~y  
        2. 电动机的选择                                4 5hUYxF20h8  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 4L85~l  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 q&B'peT  
        5. 设计V带和带轮                              6 Zrr3='^s  
        6. 齿轮的设计                                  8 ZT5t~5W  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 u-=S_e  
        8. 键联接设计                                  26 G|Yw a=  
        9. 箱体结构的设计                              27 d+[yW7%J  
        10.润滑密封设计                                30 $]<CC`  
        11.联轴器设计                                  30 tKjPLi71  
         '>^+_|2  
    四    设计小结                              31 -v'7;L0K  
    五    参考资料                              32 mL?9AxO  
    hPE#l?H@A  
    一. 课程设计书 Ok/~E  
    设计课题: @Y 1iEL%\y  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V o3P`y:&  
    表一: 2 :u4~E3  
             题号 F#Uxl%h  
    O8(;=exA  
    参数    1     @s}I_@  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     *6s B$E_y  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     9$c0<~B\  
    卷筒直径(mm)    200     UTGR{>=>  
    bg[k8*.:F  
    二. 设计要求 *91iFeKj=  
    1.减速器装配图一张(A1)。 j0B, \A  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 d8`^;T ;}d  
    3.设计说明书一份。 &W:Wv,3  
    ^n!{ vHz  
    三. 设计步骤 b#(SDNo6  
        1.  传动装置总体设计方案 RIJ+]uir4  
        2.  电动机的选择 sesr`,m.,  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 .;ml[DXH  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 |}b~ss^  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ck>|p09q'9  
        6.  齿轮的设计 */sVuD^b`  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 O+%Y1=S[WQ  
        8、校核轴的疲劳强度 gV1&b (h  
        9.  键联接设计 JryDbGc8  
        10.  箱体结构设计 ~ nNsq(4  
        11. 润滑密封设计 X+)68  
        12. 联轴器设计 /tM<ois*  
         SL" ;\[uI  
    1.传动装置总体设计方案: #F@53N  
    8+{WH/}y8  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 ^)<>5.%1''  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, [X0Wfb}{  
    要求轴有较大的刚度。 ]`0(^)U &  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 ]|18tVXc  
    其传动方案如下: _m;0%]+  
            %Js3Y9AL C  
    图一:(传动装置总体设计图) ; 29q  
    I gcVl/d  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 yx"xbCc#  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 ks< gSCB  
         传动装置的总效率 kD dY i7g>  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; A ^ $9[_  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 6[,*2a8  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, m663%b(5>  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 {LYA?w^GT  
    ?1?D[7$  
      2.电动机的选择 ugcWFB5|  
    H>AQlO+J  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, 4N& VT"  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, QE[ETv  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 :]iV*zo_  
         N(q%|h<Z/=  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, %>`0hk88  
         +RQlMAB  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0  x9XQ  
         c7X5sMM,  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 [U@#whEO  
                                                      m-S4"!bl  
    sYM3&ikyHI  
    方案    电动机型号    额定功率 YA9Xe+g  
    P }D/0&<1  
    kw    电动机转速 PCDsj_e  
        电动机重量 ?ORG<11a  
    N    参考价格 T<Y^V  
    元    传动装置的传动比     IOmQ1X7,  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     XcB!9AIO  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     |1C=Ow*"  
      {eA0I\c(C  
       中心高 xU+c?OLi  
            外型尺寸 tQE=c 7/M  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     KR4X&d6  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ^[6eo8Ck>  
    89ivyv;]U  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 r(-`b8ZE  
    de{@u<Y Zb  
    (1)       总传动比 N GP}Z4  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 F_0vh;Jo  
        (2)       分配传动装置传动比 gFlUMfKh  
        =× 7(c7-  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 j"o8]UT/  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 Q${0(#Nu  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 [~e{58}J|  
    (1) 各轴转速  ;LEO+,6  
      ==1440/2.3=626.09r/min ,S QmQ6h  
      ==626.09/5.96=105.05r/min  1t7vP;  
    (2) 各轴输入功率 ;s{k32e  
        =×=3.05×0.96=2.93kW *b#00)d  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW P X/{  
        则各轴的输出功率:   u.W}{-+kp  
    =×0.98=2.989kW ( -^-  
    =×0.98=2.929kW n?uVq6c  
    各轴输入转矩 h\C" ti2  
       =××  N·m *^agwQ`  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· hH Kd+QpI  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m `Hj{XIOx  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m xF|P6GXg  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 7-Bttv{  
    =×0.98=242.86N·m w]2tb  
    运动和动力参数结果如下表 ;yd[QT<I<  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     E1'| ;}/  
        输入    输出    输入    输出         #"PI%&  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     6k14xPj  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     #Z%?lx"Q0  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     x.gRTR`7(  
    KBVW <;C$  
    5、“V”带轮的材料和结构 #L,>)XkjS  
      确定V带的截型 bD*z"e  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 "XvM1G&s`  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 s+mNr3  
          V带截型      由图6-13                        B型 ^uG^XY&ItC  
       p~X=<JM  
      确定V带轮的直径 z>n<+tso  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm zpPzXQv]/  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s V s/Z8t  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm iEe<+Eyns  
       W.nQYH  
      确定中心距及V带基准长度 ]J`yh$a  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 {'(1c)q>  
                              360<a<1030 WziX1%0$n  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm :#yjg1aej  
         .JkcCEe{G  
      初定V带基准长度 FNQR sNi  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm BkZmE,  
           $s[DT!8N  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm sg=mkkD!g  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm *{/L7])gm  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 x{Gdr51%  
       ue YBD]3'  
       确定V带的根数 /.?m9O^ F  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw ;,z[|"y  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 !'ylh8}  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 oH[4<K>  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 \|OW`7Q)k  
             M*& tVG   
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 +`@)87O  
                                 7<'4WHi;@s  
                           取Z=2 "cK@Yo  
    V带齿轮各设计参数附表 Q%x |  
    . q=sC?D  
    各传动比 01 UEd8  
    )$h<9e  
        V带        齿轮     'CTvKW  
        2.3        5.96     p4ML } q8  
      T'n~Qf U  
    2. 各轴转速n Rh:@@4<  
        (r/min)        (r/min)     (A6 -9g>  
        626.09        105.05     h4j{44MT  
    ciq'fy  
    3. 各轴输入功率 P "R"7'sJMI  
        (kw)        (kw)     kF09t5Lr  
        2.93       2.71     E7XFt#P.  
    B&tU~  
    4. 各轴输入转矩 T i[gq8%  
        (kN·m)        (kN·m)     }d,iA FG  
    43.77        242.86     +m> %(?=A  
    S{ v [65  
    5. 带轮主要参数 l7{Xy_66  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         s|Hrb_[;l  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     .?gpI Zv  
    带的根数z     (6xrs_ea  
        160        368        708        2232        B        2     yq3i=RB(  
    g$++\%k&  
    6.齿轮的设计 XO*|P\#^  
    ~w<u!  
    (一)齿轮传动的设计计算 [SluYmW  
    YTiXU Oj  
    齿轮材料,热处理精度 ~^U(GAs  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 ] ~;x$Z)  
        (1)       齿轮材料及热处理 mL!)(Bb  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 Up61Xn  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 &N{XLg>  
          ② 齿轮精度 pi>,>-Z  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 MuzlUW]  
         gZ!vRO <%  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 jU1([(?"  
    按齿面接触强度设计 ?v]EXV3  
    faqOGAb  
    确定各参数的值: M.|@|If4?  
    ①试选=1.6 b' 1%g}  
    选取区域系数 Z=2.433   +{Qk9Z  
         wS*An4%G  
        则 o6JCy\Bx  
        ②计算应力值环数 <cQ)*~hN  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 3P{ d~2  
        =1.4425×10h  .;ptgX  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) |@{4zoP_N  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 &xK ln1z'  
        ④齿轮的疲劳强度极限 #S?xRqkc  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: UY@^KT]  
        []==0.93×550=511.5 D6cqON0a.  
    \-X Qo  
        []==0.96×450=432         z8HOig?  
    许用接触应力   G}!dm0s$  
             lX^yd5M&f  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   <m;idfn  
             =1 5F#Q1gP-  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 #\15,!*a=  
        =4.47×10N.m S8 +GM  
        3.设计计算 y~,mIM$[@  
    ①小齿轮的分度圆直径d x+?P/Ckg  
         ={HYwP;  
        =46.42 uB;\nj5'D  
        ②计算圆周速度 ^[]q/v'3m!  
        1.52 ;+d2qbGd  
        ③计算齿宽b和模数 " 3ryp A  
    计算齿宽b s L;  
           b==46.42mm ]r]=Q"/5  
    计算摸数m ~ ZkSYW<  
      初选螺旋角=14 \Y37wy4  
        = x4b.^5"`:  
        ④计算齿宽与高之比 qnFi./  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 lB7 V4  
    =46.42/4.5 =10.32 K)e;*D  
    ⑤计算纵向重合度 $K_G|Wyi  
    =0.318=1.903 `7.(dn>WL0  
    ⑥计算载荷系数K = JE4C9$,  
    使用系数=1 hFLD2 <   
    根据,7级精度, 查课本得 33O O%rWi  
    动载系数K=1.07, @-^jbmu^ P  
    查课本K的计算公式: ]@Gw$  
    K= +0.23×10×b ;nzzt~aCC  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 UbWeE,T~S  
    查课本得: K=1.35 hn$l<8=Q_  
    查课本得: K==1.2 ^p@R!228  
    故载荷系数: w$E8R[J~P  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 R 4= ~  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 aPR0DZ@  
        d=d=50.64 {*#}"/:8K  
        ⑧计算模数 4&)4hF  
        = |.asg  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 w+^z{3>  
        由弯曲强度的设计公式 hxt,%al  
        ≥ nnw5 !q_  
    a$}n4p  
    ⑴   确定公式内各计算数值 y{Fq'w!ap  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ,WvCslZ  
             确定齿数z =_\+6\_  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 h;s~I/e(  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 J83{&N2u  
        Δi=0.032%5%,允许 d]fo>[%Xr  
        ②      计算当量齿数 p3e_:5k  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ~8rVf+bg3  
        z=z/cos=144/ cos14=158 [{K   
        ③       初选齿宽系数 EWU(Al T  
         按对称布置,由表查得=1 58vq5j<V  
        ④       初选螺旋角 [ X7LV  
        初定螺旋角 =14 do-mkvk  
        ⑤       载荷系数K l(o;O.dLt  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 GnCO{"n  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y LTof$4s  
        查得: D&)w =qIu  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 7 3 Oo;  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 @i" ^b  
         E0SP  
        ⑦       重合度系数Y :!fP~(R'm  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 'N7AVj  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 $y2"Q,n+  
    =14.07609 Nt>wzPd)  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 JA")L0a_  
        ⑧       螺旋角系数Y YtQsSU  
     轴向重合度 =1.675, rM{3]v{~  
        Y=1-=0.82 z?b[ 6DLV;  
         )P)Zds@F  
        ⑨       计算大小齿轮的 W-72&\7  
     安全系数由表查得S=1.25 }3}{}w0Y  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 $@VQ{S  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 c:$W5j('Z  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 ]>:LHW  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   {j0c)SETN  
        小齿轮     大齿轮 `1 tD&te0  
    =P,h5J  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: vWGjc2_  
        K=0.86        K=0.93   sF+mfoMtG  
    ljS~>&  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 dxz.%a@PW  
          []= eM>f#M  
          []= vvsQf%  
           ME9jN{ le  
           n)~9  
            大齿轮的数值大.选用. r X^wNH  
         dHAI4Yf4U  
    ⑵   设计计算 Zn-F!Lsv  
         计算模数 Lwy9QZL  
    *8a8Ng  
    +OM9v3qJ  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: ^hMJNy&R  
    pOe"S  
    z==24.57  取z=25 m$w'`[H  
    U}=o3u  
    那么z=5.96×25=149           F$!K/Mm[  
      t9!8Bh<  
    ②   几何尺寸计算 Z2%ySO  
        计算中心距     a===147.2 i6.HR?n  
    将中心距圆整为110 _a?(JzLw5  
    [1 ?  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 X}Oo5SNgff  
    sfN6ro  
    =arccos b!pG&7P  
    )J['0DUrZK  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. YpGG^;M$  
    &' 0|U{|  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 ^xpiNP!?a  
         G(;C~kHX  
        d==42.4 nO{m2&r+  
    Q&X#( 3&'  
    d==252.5 7M#irCX  
    ) vKZs:  
    计算齿轮宽度 5*n3*rbU:  
    o-m9}pV  
    B= }kCaTI?@#  
    j3J\%7^i  
    圆整的       @u.%z# h"1  
    %]iDhXLr  
                                                大齿轮如上图: R)<PCe`vf  
    5V{> 82  
    (PM!{u=  
    t& *K  
    7.传动轴承和传动轴的设计 .[qm>j,  
    zj+.MG04  
    1.  传动轴承的设计 1 po.Cmx  
    d7*fP S  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 =MsQ=:ZV  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min lV*dQwa?i  
    T1=43.77kn.m .}O _5b(  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 UP})j.z  
        已知小齿轮的分度圆直径为 \d,wcL  
            d1=42.4 uE}A-\G  
    而  F= 3O'6 Ae  
         F= F sgc pH  
    whoQA}X>  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N }%@q; "9`  
    gZ^'hW-{  
     s_p\ bl.  
    h3<L,Olp  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 V=?qU&r<+  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 `L=d72:  
    hA6D*8oXD  
    T- |36Os4  
                 Kz>Bw;R(  
         从动轴的设计 |BC/ERms  
           qSg=[7XOO  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, Sp2<rI  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M G 5T{*  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 -fA1_ ?7S  
        已知大齿轮的分度圆直径为 GgNqci,  
            d2=252.5 =Ay'\j  
    而  F= JSAbh\Mq6  
         F= F lQ]8PR t8  
    )yj:P  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N }=fVO<R v  
    #AN]mH  
    Z +vT76g3  
    kW!`vQm~  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 L6ifT`;T  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 v RR(b!Lq  
    Bc!ZHW *&  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 naHQeX;  
    查表,选取 AB1.l hR  
    Y!K5?kk  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 yG ,oSp|  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 &-h z&/A,  
    yt@;yd:OEk  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 _^(}6o  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 1\{_bUZ&  
    Hx|<NS0}_  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. \d&/,?,Ey  
    R=ipK63  
                D        B                轴承代号     A;'*>NS  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     0]._|Ubn6)  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     M#?^uu'  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     A$a>=U|Z8  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     WYayr1  
    5{esL4k  
         ui[E,W~  
    p#  4@  
         DJGq=*  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 TA"4yri=7x  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, -{=c T?"+  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     $UX^$gG  
    iL](w3EM  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. $X;wj5oj  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, ifYC&5}SI  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 =/6rX"\P  
    v6$ }saTX  
    L=16+16+16+8+8=64 P\3$Y-id  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. c'LDHh7b  
    ;#>,eD2u  
    5.    求轴上的载荷   )= :gO`"D  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, &AS<2hB  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. Z`9yGaTO  
    -2\%?A6L  
    Vjc*D]  
    D{J+}*y  
    >JWW2<  
    }Efz+>F 02  
    +I9+L6>UR  
    UyWKE<  
    >@T(^=Q  
         pEn3:.l<  
    _Q $D6+  
    传动轴总体设计结构图: 49;2tl;F  
         < "8<<   
                                 5YQq*$|'+  
    *a2 y  
                                 (主动轴) 7H=^~J  
    Mb2rHUr  
    [HV9KAoA  
            从动轴的载荷分析图: <r1N6(n  
    jl:dKL@  
    6.     校核轴的强度 AVx 0aj  
    根据 2|8&=K /  
    == a33SY6.  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 ;44?`[oP  
    查表15-1得[]=60MP 'B$ bGQ  
    〈 []    此轴合理安全 &7gE=E(M  
    s)e'}y  
    8、校核轴的疲劳强度. ~5f|L(ODX  
    ⑴.   判断危险截面 7fB:wPlG;  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. k/|j e~$  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 LhM{d  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 L,QAE)S'a  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 v8< MAq  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 F%v?,`_&I  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 aK ly1G  
    截面上的弯曲应力 d_5wMK6O6  
    sT^^#$ub  
    截面上的扭转应力 wJb\Q  
    == b,7@)sZ*  
    轴的材料为45钢。调质处理。 ZUW~ZZ7Z:  
    由课本得: jq4{UW'  
               9%VNzPzf  
    因             i n^Rf` "  
    经插入后得 Q>FuNdUk  
    2.0         =1.31 I'_.U]An  
    轴性系数为 cE*Gd^  
           =0.85 /y \KLa  
    K=1+=1.82 & q(D90w.  
        K=1+(-1)=1.26 d9hJEu!Lu  
    所以               ZA;wv+hF=  
    [}/\W`C  
    综合系数为:    K=2.8 igV4nL  
    K=1.62 #hBDOXHPf  
    碳钢的特性系数        取0.1 ={a8=E!;  
       取0.05 CENA!WWQ  
    安全系数 FL 5tIfV+  
    S=25.13 hE-u9i  
    S13.71 }tIIA"dZ  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 d45JT?qg&  
    截面Ⅳ右侧 <3!jra,h  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ^[d|^fRH Q  
    IEB|Y  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 y`~[R7E  
    ypuW}H%`  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 C#5z!z/:%  
    ~6nq$(#  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 !/w<F{cl  
    截面上的弯曲应力   07T"alXf:A  
    截面上的扭转应力 <%(nF+rQA"  
    ==K= /lQGFLZL  
        K= )ow|n^D($M  
    所以                 & >AXB6  
    综合系数为: zl: 5_u=T  
    K=2.8    K=1.62 a9ab>2G?FR  
    碳钢的特性系数 (~r"N?`  
        取0.1       取0.05 N'fE^jqU  
    安全系数 H\f.a R=  
    S=25.13 ]F@XGJN  
    S13.71 \advFKN  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Y9TaU]7]  
    T(<C8  
    9.键的设计和计算 +_8*;k@F'  
    4Lx#5}P  
    ①选择键联接的类型和尺寸 -*sDa6L  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. VP$`.y  
    根据    d=55    d=65 f$x\~y<[  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 9HlRf6S  
                         b=20     h=12     =50 Fz_SID  
    9L}=xX`>?  
    ②校和键联接的强度 d/8I&{.  
      查表6-2得      []=110MP s@sr.'yU  
    工作长度  36-16=20 s%nx8"   
        50-20=30 _MfB,CS  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 H|4O`I;~(  
         K=0.5 h=5 nf5Ld"|%9  
        K=0.5 h=6 n>tYeN)F<  
        由式(6-1)得: \v7M`! &  
               <[] ZM/*cA!"  
               <[] ocCC63J  
        两者都合适 s[ |sfqB1`  
        取键标记为: e9;<9uX  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 [q/=%8qLUA  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 O|J`M2r  
    10、箱体结构的设计 G J=<~S"  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, (^'TT>2B  
    大端盖分机体采用配合. +B$ o8V  
    [kx_Izi/T  
    1.   机体有足够的刚度 UdmYS3zs  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 (&4aebkZO  
    +A 6xY  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 ?Gc9^b B I  
    >&mlwxqv  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm CwQgA%) !i  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 XSkN9LqZ  
    %EYh5 W  
    3.   机体结构有良好的工艺性. ~y%8uHL:  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. ;7"}I  
    &k+G^ !=s#  
    4.   对附件设计 SF2A?L?}+  
    A  视孔盖和窥视孔 'v.i' 6  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 L+7j4:$B8  
    B  油螺塞: A0sydUc  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 -o<L%Y<n2  
    C  油标: f} g)3+i  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 E~5r8gM,0  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 5 T1M:~u i  
    p#W[he  
    D  通气孔: *R.Q!L v+  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. 0[@ 9f1Nk4  
    E  盖螺钉: 7u]0dHj  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 [6Y6{.%~  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. $}0q=Lg%wv  
    F  位销: oR>o/$z$)g  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. V`$Jan  
    G  吊钩: `JyTS~v$  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. Tx%6whd/'  
    *joy%F  
    减速器机体结构尺寸如下: Bi9b"*LN  
    Fx2z lM&  
    名称    符号    计算公式    结果      &o$E1;og  
    箱座壁厚                10     XQ&iV7   
    箱盖壁厚                9     W!pLk/|ls  
    箱盖凸缘厚度                12     = R|?LOEK+  
    箱座凸缘厚度                15     m RB-}  
    箱座底凸缘厚度                25     YRF%].A%2  
    地脚螺钉直径                M24     _ETG.SYq  
    地脚螺钉数目        查手册        6     A6Ttx{]  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     =D.M}x qo  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     ,@ A1eX}  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     _y&m4Vuu  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     ab8uY.j  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     !={Z]J  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 R,CFU l7Q  
        22 09<O b[%h  
        18     YXxaD@  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 hko0 ?z  
        16     I#QBJ#  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     <@xp. Y  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     U^SJWYi<Y  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     \tTZ N  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     7ET^,6  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) Qrjo@_+w!  
    150(3轴)     R'f|1mt  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) $},Y)"mI  
    150(3轴)     @mBZu!,  
         mh;<lW\K/Z  
    11. 润滑密封设计 ;rWgt!l  
    hXdc5 ?i?  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. @.ebQR-:H  
        油的深度为H+ @'`!2[2'?  
             H=30  =34 }N^.4HOS8  
    所以H+=30+34=64 s 7re  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 -o*IJQ_  
         O_aZ\28};C  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 XL>v$7`#  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     9X&Xc  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 xWlj.Tjt}  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ;$Q `JN=  
         w1B!z  
    12.联轴器设计 f$$l,wo  
    r4/G&m[V  
    1.类型选择. <4S Y'-w  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 ?{l}35Q.@  
    2.载荷计算. WGFp<R  
    公称转矩:T=95509550333.5 W]MKc&R  
    查课本,选取 fCTdM+t  
    所以转矩   LcS\#p#s]  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 s*{l}~fPkW  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm D+?/MrP  
    j:K>3?   
    四、设计小结 0A\OZ^P8  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 NfizX!w&  
        我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 I\E`xkbBu  
    五、参考资料目录 1o\P7P Le  
    [1]《机械设计课程设计》,高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信远主编,1995年12月第一版; >aXyi3B  
    [2]《机械设计(第七版)》,高等教育出版社,濮良贵,纪名刚主编,2001年7月第七版; U 2am1}  
    [3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版; 8enlF\I8g  
    [4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; '<_nL8A^  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ]vRte!QJ;  
    [6]《机械制图(第四版)》,高等教育出版社,刘朝儒,彭福荫,高治一编,2001年8月第四版; [:<CgU9C  
    [7]《互换性与技术测量(第四版)》,中国计量出版社,廖念钊,古莹庵,莫雨松,李硕根,杨兴骏编,2001年1月第四版。
     
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    离线zhangyi311
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    只看该作者 1楼 发表于: 2009-06-15
    hao 东西啊,支持
    离线0363jj
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    只看该作者 2楼 发表于: 2009-11-19
    楼主,我现在需要发一套给我好吗? /}+VH_N1  
    谢谢!      0363jj@163.com
    离线magnetic
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    只看该作者 3楼 发表于: 2009-11-30
    楼主 可以也给我发一套吗 465522040@qq.com
    离线wyjyanjing
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-07-28
    刚刚看到,想好好学习一下,不知楼主可否也给我发一套wyjyanjing@sina.com
    离线yaob
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    只看该作者 5楼 发表于: 2011-12-15
    感觉像是我想要的
    离线悟剑声
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    只看该作者 6楼 发表于: 2011-12-22
    好东西