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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 l<M'=-Y  
                     3sd"nR?aX  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         N!*_La=TuH  
                     ?-1r$31p  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) YM5fyv?  
    :;t #\%L/  
    目   录 fGmT_C0t  
         mrX^2SR  
    一    课程设计书                            2 MDF%\Sx  
    P./VmY'  
    二    设计要求                              2 p !s}=wI `  
    CKA;.sh  
    三    设计步骤                              2 :d ~|jS  
         %vBhLaE  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 4DTzSy:x  
        2. 电动机的选择                                4 y-CX}B#j  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 2)j0Ai%  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 9{:O{nl  
        5. 设计V带和带轮                              6 ([xo9FP;  
        6. 齿轮的设计                                  8  ,m,)I  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 iOG[>u0h  
        8. 键联接设计                                  26 |ae97 5  
        9. 箱体结构的设计                              27 r-h#{==*c  
        10.润滑密封设计                                30 fryJW=  
        11.联轴器设计                                  30 s|D>-  
         Z}-Vf$O~  
    四    设计小结                              31 @^uH`mc  
    五    参考资料                              32 }.z&P'  
    KoS*0U<g6  
    一. 课程设计书 5O`dO9g}$  
    设计课题: %$TGzK1  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 7w3CXY  
    表一:  f3UXCp  
             题号 NH0qVQ@A  
    &.Zb,r$Y  
    参数    1     `SVmQSwO[  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     zq%D/H6J,  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     Ux+Q  
    卷筒直径(mm)    200     ;U_QvN|  
     \lSU  
    二. 设计要求 JAI)Eqqv]  
    1.减速器装配图一张(A1)。 hUm'8)OJ  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 J+f!Ar  
    3.设计说明书一份。 7==f\%,  
    ,6r{VLN  
    三. 设计步骤 R N@ctRS  
        1.  传动装置总体设计方案 ,k G>?4  
        2.  电动机的选择 n#iwb0-  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 U"50_O  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 hI(SOsKs  
        5.  “V”带轮的材料和结构 Q3"} Hl2  
        6.  齿轮的设计 u!:z.RH8n  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 tlA"B{7  
        8、校核轴的疲劳强度 kHqztg  
        9.  键联接设计 Zy09L}59P  
        10.  箱体结构设计 +Y+Y6Ac[}  
        11. 润滑密封设计 Zc?ppO  
        12. 联轴器设计 YTw#J OO  
         Ka`=WeJ|  
    1.传动装置总体设计方案: kkK kf'  
    pBw0"ff  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 |^9BA-nA  
    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, ]f1{n  
    要求轴有较大的刚度。 72,rFYvpK  
    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。 <G*nDFWf  
    其传动方案如下: ]@Sj`J[fd  
            f#Xyoa%  
    图一:(传动装置总体设计图) $k$4% 7  
    _FwK-?4E-  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 }=!,o  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 KOwOIDt  
         传动装置的总效率 V"!G2&  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; <`0h|m'U  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 0T>H)c6:\  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, Ig5L$bAM~  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 )P|[r  
    |$7vI&m  
      2.电动机的选择 r4,VTy2Qe  
    gI8Bx]  
        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, z.rh]Zq  
        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, ci+tdMA  
        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。 LF0sH)e]  
         Zec <m8~  
        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, eW>3XD4  
         R-:fd!3oQ  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 "4%"&2L  
         :EHJ\+kejX  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 \qUKP"dr  
                                                      NuU9~gSQ  
    boo }u  
    方案    电动机型号    额定功率 Sc7U |s  
    P sFBneBub  
    kw    电动机转速 c=AOkX3UD  
        电动机重量 mYU9 trHV  
    N    参考价格 *kIc9}  
    元    传动装置的传动比     !yhh8p3  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     \RVW  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     +<prgP`v  
      1xc~`~  
       中心高 &x > B  
            外型尺寸 s#uJ ;G  
    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     _{|D  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     BI j=!!  
    ?3O9eZY@  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 )Af~B'OUd  
    N 75:5  
    (1)       总传动比 mR;qMX)0h  
        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 Ssk}e=]  
        (2)       分配传动装置传动比 R=T qj,6  
        =× j:w{;(1=W  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 qp}Ma8+  
        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 7r{83_B  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 CB&iI'  
    (1) 各轴转速 srV.)Ur  
      ==1440/2.3=626.09r/min 2!Bd2  
      ==626.09/5.96=105.05r/min -rKO )}  
    (2) 各轴输入功率 iKas/8   
        =×=3.05×0.96=2.93kW cJgBI(S5  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW f7I{WfZ\P  
        则各轴的输出功率:   RaTH\ >n  
    =×0.98=2.989kW ejA%%5q  
    =×0.98=2.929kW F]m gmYD%  
    各轴输入转矩 "z<azs  
       =××  N·m F:#J:x'  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ?X&6M;Zi  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ` gW<M  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m w{dIFvQ"$  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m CU7F5@+  
    =×0.98=242.86N·m :pRpv hm  
    运动和动力参数结果如下表 .ZMW>U>  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     CDi<< ,  
        输入    输出    输入    输出         {NJfNu  
    电动机轴        3.03        20.23    1440      8L*GE  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     dSCzx .c  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     0 'Vg6E]/  
    A^2L~g[^Q  
    5、“V”带轮的材料和结构 ?m c%.Bt  
      确定V带的截型 gDIBnH  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 CB~Q%QLG  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 5b/ojr7  
          V带截型      由图6-13                        B型 k0Ek:MjJr  
       }qjCTEs}  
      确定V带轮的直径 "S&%w8V  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm R4Rb73o  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s :SV>+EDY   
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm ouHu8)q'r  
       FecktD=  
      确定中心距及V带基准长度 ^h &I H|  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 C!C|\$)-  
                              360<a<1030 1 qi@uYDug  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm *4|Hqa  
         MlW 8t[  
      初定V带基准长度 KS*oxZ  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ?GBkqQ  
           E0oU$IB  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm //Ai.Q.J[  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm \C 5%\4  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 XR0O;JN  
       KLC{7"6e)  
       确定V带的根数 u-"c0@  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 2u?zO7W)-L  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 7< 9L?F2  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 FEz>[#eOX  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 Lhh;2r/?78  
             F>gmj'-^  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 eo^/c +FG  
                                 OlD`uA  
                           取Z=2 YDmWN#  
    V带齿轮各设计参数附表 0@Kkl$O>mb  
    A"Q@W<.  
    各传动比 9N[EZhW  
    3z;_KmM  
        V带        齿轮     @U -$dw'4  
        2.3        5.96     s~26  
      p4VSm a_(  
    2. 各轴转速n ~YCuO0t  
        (r/min)        (r/min)     N_75-S7Cm  
        626.09        105.05     >NV=LOO  
    ) gR=<oa  
    3. 各轴输入功率 P z (c9,3  
        (kw)        (kw)     si(;y](  
        2.93       2.71     )R{UXk3q}  
    4 c'4*`I  
    4. 各轴输入转矩 T VSOz.g>  
        (kN·m)        (kN·m)     ZkB3[$4C=5  
    43.77        242.86     ^+?|Qfi  
    c#xP91.m  
    5. 带轮主要参数 O_K_f+7  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         #G3N(wV3  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     9h(IUD{8  
    带的根数z     p SN~DvR  
        160        368        708        2232        B        2     lu UYo  
    y,+[$u7h  
    6.齿轮的设计 !F!3Q4  
    bdh(WJh%  
    (一)齿轮传动的设计计算 ,ZI\dtl  
    Ua*&_~7kJ  
    齿轮材料,热处理精度 _>bRv+RVR  
        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 N~,_`=yRx  
        (1)       齿轮材料及热处理 rVA L|0;3  
           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 iz}sM>^  
    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 MmU%%2QG  
          ② 齿轮精度 8 |h9sn;P  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 `{FwTZ=6{  
         KO]N%]:&~  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 ecH/Wz1  
    按齿面接触强度设计 nb dGt  
    fAj2LAK  
    确定各参数的值: s ?l%L!  
    ①试选=1.6 qJ[@:&:  
    选取区域系数 Z=2.433   :Eh'(   
         :\V,k~asl  
        则 DpL8'Dib  
        ②计算应力值环数 lUh*?l  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) Na!za'qk[o  
        =1.4425×10h J+<p+(^*v  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) @Hr+/52B  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 |LYKc.xo  
        ④齿轮的疲劳强度极限 wFlV=!>,  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: P0\eB S  
        []==0.93×550=511.5 DacJ,in_I{  
    xNdIDj@  
        []==0.96×450=432         xDrV5bg  
    许用接触应力   u39FN?<^  
             6GOcI#C9C  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ~-Oa8ww  
             =1 /B HepD}  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 IKf`[_,t]  
        =4.47×10N.m StQ@g  
        3.设计计算 u2qV6/  
    ①小齿轮的分度圆直径d @oH[SWx  
         kN'Thq/ZE  
        =46.42 z<a2cQ?XQ  
        ②计算圆周速度 Da,&+fZI!  
        1.52 0P 5BArJ?  
        ③计算齿宽b和模数 S=R 3"~p  
    计算齿宽b -ID!pTvW  
           b==46.42mm F ! )-|n}  
    计算摸数m M9V-$ _)  
      初选螺旋角=14 zv%J=N$G  
        = {fG|_+tl3o  
        ④计算齿宽与高之比 lIDl1Z@Z  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 6/y* 2z;  
    =46.42/4.5 =10.32 ?6:cNdN  
    ⑤计算纵向重合度 8gpBz'/,  
    =0.318=1.903 Hcl"T1N*  
    ⑥计算载荷系数K IrO +5w  
    使用系数=1 Wu{&;$  
    根据,7级精度, 查课本得 o8D{dS>,PL  
    动载系数K=1.07, A +!sD5d  
    查课本K的计算公式: ^]rxhpS  
    K= +0.23×10×b :,C%01bH|l  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 /VtlG+dLl  
    查课本得: K=1.35 i]M"Cu*  
    查课本得: K==1.2 -lp"#^ ;  
    故载荷系数: 5^|"_Q#:  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 U?6yke  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 !1-&Y'+  
        d=d=50.64 Qk7J[4  
        ⑧计算模数 QeK{MF  
        = 97x%2.\:  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ]piM/v\  
        由弯曲强度的设计公式 9[f%;WaS  
        ≥ :1BM=_WwI  
    l4 `^!  
    ⑴   确定公式内各计算数值 "w^Nu6  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m " ~n3iNkP  
             确定齿数z ,Qo}J@e(  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 C "9"{  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 {jG.=}/Dk  
        Δi=0.032%5%,允许 ruHrv"29  
        ②      计算当量齿数 iwkJ~(5z  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  GXEcpc08  
        z=z/cos=144/ cos14=158 5\?3$<1 I  
        ③       初选齿宽系数 d q pgf@  
         按对称布置,由表查得=1 Z%;)@0~f  
        ④       初选螺旋角 \Jf9npz3  
        初定螺旋角 =14 ;r@!a!NLB  
        ⑤       载荷系数K GRQ_+K  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 4a 4N C  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y ~1d!hq?/q  
        查得: THr8o V5  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 YME[%c2x  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 =?+w)(*0c  
         Uir*%*4:  
        ⑦       重合度系数Y () <`t}FQ  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 :B+Rg cqi  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 Rd vn)K  
    =14.07609 $"1pws?d  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 x~Pvh+O  
        ⑧       螺旋角系数Y xi.IRAZX  
     轴向重合度 =1.675, p70,\&@3  
        Y=1-=0.82 ~ ;XYwQ"  
         l-MxLcz  
        ⑨       计算大小齿轮的 Wv NI=>  
     安全系数由表查得S=1.25 ,P!D-MN$V  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 fK);!Hh  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 C;%Y\S  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 1h{>[ 'L  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   >.n;mk  
        小齿轮     大齿轮 5<^'Cy  
    P!9;} &  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: !+=Zjm4L  
        K=0.86        K=0.93   3)xbnRk  
    psu OJ-  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 @$EjD3Z-  
          []= /'mrDb_ip  
          []= ]2LXUYB  
           x!`b'U\  
           k*OvcYL1A  
            大齿轮的数值大.选用. TZj[O1E  
         RP(a,D|  
    ⑵   设计计算 :b <KX%g  
         计算模数 OWZS3Y+  
    P3i^S_  
    8s~\iuk  
    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: v7L"`  
    ?Q;kZmQl  
    z==24.57  取z=25 ;m' '9z)2  
    MSK'2+1T@g  
    那么z=5.96×25=149           Q:pzL "bT  
      gA{'Q\  
    ②   几何尺寸计算 J"5jy$30'$  
        计算中心距     a===147.2 ENO? ;  
    将中心距圆整为110 wZ$ tJQO  
    !O 4<I_EY{  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 (1rJFl!  
    5GaoJ v  
    =arccos Zd8drT'@#  
    ix^gAot  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. tp%|AD"  
    {K<uM'ww>  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 qQL.c+%L  
         1;aF5~&  
        d==42.4 75kKDR}6  
    tCX9:2c  
    d==252.5 r}ZLf  
    RzpC1nd  
    计算齿轮宽度 m5)EQE}gPp  
    UOw~rK   
    B= jYrym-  
    P87ld._  
    圆整的       L'13BRu`  
    d[) _sa  
                                                大齿轮如上图: `'*F 1F  
    y+?=E g  
    CdDH1[J  
    kNRyOUy  
    7.传动轴承和传动轴的设计 >vHH  
    T_uNF8Bh  
    1.  传动轴承的设计 zpbcmQB*  
    ]}p2Tp;1  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ^I@ey*$  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min tvTWZ`  
    T1=43.77kn.m ,c@r` x  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 _t$lcOT  
        已知小齿轮的分度圆直径为 giaD9$C  
            d1=42.4 #!w:_T%  
    而  F= = vY]G5y  
         F= F sP9^ IP  
    ~^^!"-  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N c=jcvDQ6W  
    tDEXm^B2Sv  
    L& I` #  
    Uy(vELB  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 B"7$!Co  
    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 |)28=Z|Z  
    ;>inT7?3|  
    #D/$6ah~m  
                 $/NGNkl[  
         从动轴的设计 hm*Th  
           Y*`:M(  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, /uC+.B9k  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M lO551Y^  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 ''$`;?t>  
        已知大齿轮的分度圆直径为 Tf9&,!>V  
            d2=252.5 WH{cJ7wCL  
    而  F= 2.^7?ok  
         F= F 3js)niT9u  
    OI'uH$y  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N bq c;.4$  
    &W&7bZ$;  
    yfPCGCOW?  
    bk/.<Rt  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 2v"wWap-+  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 r$b:1C~  
    O4lxeiRgC  
    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 F6RyOUma  
    查表,选取  <'g0il  
    *raIV]W3  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 =@bXGMsV!  
    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 O{;M6U8C\  
     JA }S{  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ] +}:VaeA  
    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  。 2z.k)Qx!Z  
    ,$hQ(yF  
    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. $-C6pZN(X  
    k$9Gn9L%  
                D        B                轴承代号     @"q~ AY  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     d/0/$Bz}P  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     pKO T  Qf  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     C!aX45eg  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     FiV^n6-F`  
    qg_>`Bv"a  
         N&R '$w  
    5O;/ lX!u  
         rC=p;BC@dD  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 [+ %p!T  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, oN1!>S9m  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     "uV0Oj9:  
    :vn0|7W4  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. |YG)NO  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, 9`nP(~  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 K1m!S9d`x  
    GQYtH#  
    L=16+16+16+8+8=64 TE*>a5C|  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. ]1/W8z%  
    :ofE8]  
    5.    求轴上的载荷   ,g<>`={kK+  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, hq|j C  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. ,iA2s i  
    e3HF"v]2!  
    18[?dV  
    A-AN6.  
    sT;=7 L<TA  
    ^)eessZ  
    Gaw,1Ow!`2  
    3rXL0&3w%  
    mCEKEX  
         xX/Qoq (}i  
    .R<s<]  
    传动轴总体设计结构图: '|dKg"Yl  
         } (GQDJp  
                                 6`$,-(J=  
    AW{/k'%xw  
                                 (主动轴) `#IT24!  
    z=8_%r  
    l*m]2"n]  
            从动轴的载荷分析图: Eo25ir%  
    K4VPmkG  
    6.     校核轴的强度 ]0/~6f  
    根据 S+e-b'++?  
    == '%JMnU  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 &H p\("  
    查表15-1得[]=60MP ' /@!"IXz  
    〈 []    此轴合理安全 ?tal/uC  
    iz,q8}/(  
    8、校核轴的疲劳强度. .J7-4  
    ⑴.   判断危险截面 i,U-H\p&  
    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. !O%f)v?  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 'Rar>oU  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 EC\rh](d 1  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 X\^3,k."  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 e[py J.  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 \`<s@U  
    截面上的弯曲应力 802]M  
    *FG4!~<e  
    截面上的扭转应力 !Vod0j">  
    == hTNYjXj  
    轴的材料为45钢。调质处理。 []]LyWk  
    由课本得: y&O_Jyg<  
               k H( 3  
    因             5SPl#*W  
    经插入后得 ph$&f0A6Xc  
    2.0         =1.31 qz_TcU'  
    轴性系数为 S+\Mt+o  
           =0.85 f*R_\  
    K=1+=1.82 ^!s}2GcS`  
        K=1+(-1)=1.26 4VL!U?dk  
    所以               a1Y_0  
    <3]/ms  
    综合系数为:    K=2.8 <pa];k(IQL  
    K=1.62 k3htHCf*G$  
    碳钢的特性系数        取0.1 V1+o3g{}  
       取0.05 W} +6L|  
    安全系数 -:1Gr8  
    S=25.13 ]V[  
    S13.71 dT-O8  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ?[|4QzR  
    截面Ⅳ右侧 CEJG=*3  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 uS+b* :  
    tGy%n[ \  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 u/{_0-+P  
    h"%,eW|^  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 g_U*_5doA  
    Ns7l-mb  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 Sv]"Y/N  
    截面上的弯曲应力   1PjX:]:  
    截面上的扭转应力 C @[9 LB  
    ==K= oFx gR9  
        K= @X / =.  
    所以                 fJN9+l  
    综合系数为: 7Bb@9M?i  
    K=2.8    K=1.62 KgkB)1s@n  
    碳钢的特性系数 S>zKD  
        取0.1       取0.05 qb/!;U_  
    安全系数 O8}s*}]  
    S=25.13 C3`.-/{D"  
    S13.71 Lm2cW$s  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 N pIlQaMo4  
    q\b9e&2Y  
    9.键的设计和计算 9"v ox   
    ZCq\Zk1O&  
    ①选择键联接的类型和尺寸 PyJblW  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. |H I A[.q  
    根据    d=55    d=65 'aSORVq^e[  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 +GEKg~/4e  
                         b=20     h=12     =50 iO#xIl<  
    lu(Omds+  
    ②校和键联接的强度 )9P  
      查表6-2得      []=110MP 9#ay(g  
    工作长度  36-16=20 M)It(K8R  
        50-20=30 ]$X=~>w  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 >}`1'su  
         K=0.5 h=5 C]@B~X1H^  
        K=0.5 h=6 hYQ%|CBXBR  
        由式(6-1)得: "e?#c<p7  
               <[] .oOt(K +  
               <[] R(#;yn  
        两者都合适 nFOG=>c}  
        取键标记为: mTu9'/$(  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 m=b+V#4i(  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 206jeH9  
    10、箱体结构的设计 Xrs~ove1V  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, gnK!"!nL  
    大端盖分机体采用配合. 7 @Qlp$[F  
    K*D]\/;^  
    1.   机体有足够的刚度 G&B}jj  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 R3 =E?us!  
    @MVZy  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 $B N+SD!  
    `o-<,  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm 57%cN-v*  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 F>nrV  
    t$Ji{t-  
    3.   机体结构有良好的工艺性. um4zLsd#v  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. :Gk~FRA|  
    ^Rh~+  
    4.   对附件设计 S`-IQ,*}  
    A  视孔盖和窥视孔 >I ; #BE3  
    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 v2<gkCK^  
    B  油螺塞: MO+0]uh:  
    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。 .=<pU k 3G  
    C  油标: S5p\J!k\B  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。  D -EM  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. )O'<jwp$  
    D($UbT-v  
    D  通气孔: |W[rywxx  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. Q |r1.  
    E  盖螺钉: _Xe< JJvq  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 +OP'/  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. %Q01EjRes  
    F  位销: ?XrTZ{5'  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. v Cr$miZ  
    G  吊钩: )^xmy6k  
    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. 5,fzB~$TX(  
    `2+52q<FO  
    减速器机体结构尺寸如下: JB}h }nb  
    e;\c=J,eE  
    名称    符号    计算公式    结果     Qc/J"<Lx  
    箱座壁厚                10     ?NeB_<dLa`  
    箱盖壁厚                9     QR8 Q10  
    箱盖凸缘厚度                12     N_}Im>;!  
    箱座凸缘厚度                15     7t/SZm  
    箱座底凸缘厚度                25     Jx7^|A  
    地脚螺钉直径                M24     Ee| y[y,  
    地脚螺钉数目        查手册        6     SpQ6A]M gm  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     x$4'a~E  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     $9$NX/P  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     S}yb~uc,  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     W{2y*yqY  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     ZmF32 Ir  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 s_Gp +-  
        22 Z 0^d o  
        18     3_:k12%p  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 qN(; l&Q  
        16     j R:Fih-}  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     e70*y'1fu  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     8=VX` X  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     Wb$bCR#?<  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     J]e&z5c  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) @[lr F7`o  
    150(3轴)     ObnB6ShKi  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) |'#NDFI>}  
    150(3轴)     ru Lcu]  
         ->UrWW^  
    11. 润滑密封设计 .$;GVJ-:5  
    0cVXUTJ|W  
        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. X[}%iEWzT  
        油的深度为H+ CQHlSV W  
             H=30  =34 C5?M/xj  
    所以H+=30+34=64 4G2V{(@QiZ  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 *a4eL [  
         L"0L_G  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 XFYl[?`G  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     /PlsF  
        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 eA_4,"{  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 4kEFbzwx  
         ; o=mL_[  
    12.联轴器设计 mB`r6'#=  
    #(G&%I A|;  
    1.类型选择. vhW '2<(  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 1-fz564  
    2.载荷计算. TUt)]"h<  
    公称转矩:T=95509550333.5 =T`-h"E~@  
    查课本,选取 jXQ_7  
    所以转矩   1d6pQ9 N  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 X"sN~Q.0  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm H'.d'OE:I  
    E'}$'n?:  
    四、设计小结 H?m2|.  
        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。 |SmN.*&(9  
        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。 ;K!Or  
    五、参考资料目录 pOXEM1"2A  
    [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; *W  l{2&  
    [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; |9h[Q[m  
    [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; jEadVM9  
    [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; &}ow-u9c3  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 g`1i[Iu2  
    [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; O(VV-n7U  
    [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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    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? D`ZYF)[}J  
    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