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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 riW9l6s'  
                     v]EMJm6d|  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         j|KDgI<0  
                     oJA_" xp  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) F\eQV<  
    rl}<&aPH  
    目   录 jSjC43lh  
         9J/[7TzSZ  
    一    课程设计书                            2 h *R@ d  
    SJ]6_4=y*  
    二    设计要求                              2 &g;!n&d zP  
    |R.yuSL)(  
    三    设计步骤                              2 [q|W*[B:@  
         v~ SM"ky#  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 e@P(+.Ke  
        2. 电动机的选择                                4 +,,(8=5 g  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 lp(2"$nQ  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 rt^~ I \V  
        5. 设计V带和带轮                              6 _eGYwBm  
        6. 齿轮的设计                                  8 r R6}  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 3CD#OCz7&  
        8. 键联接设计                                  26 '8]p]#l  
        9. 箱体结构的设计                              27 CHGa_  
        10.润滑密封设计                                30 z)M#9oAM  
        11.联轴器设计                                  30 t`B@01;8A  
         *v%y;^{k[/  
    四    设计小结                              31 ~61b^L}$  
    五    参考资料                              32 X,G<D}  
    4x6n,:;  
    一. 课程设计书 P")I)> Q6  
    设计课题: vv.E6D^x(  
        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 sT;wHtU  
    表一: GQYR`;>  
             题号 M{ncWq*_j  
    =803rNe  
    参数    1     x*H#?.E  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     m[eqTh4*  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     9s<4`oa  
    卷筒直径(mm)    200     1 !_p  
    H$Kc~#=  
    二. 设计要求 1_t+lJI9j  
    1.减速器装配图一张(A1)。 P!]uJ8bi  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Po58@g  
    3.设计说明书一份。 MsXw 8D  
    joI)6c  
    三. 设计步骤 >Lo\?X~  
        1.  传动装置总体设计方案 VgVDTWs7  
        2.  电动机的选择 ~vA{I%z5~  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 %rrA]\C'  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 'S3<' X  
        5.  “V”带轮的材料和结构 LWCFCkx%  
        6.  齿轮的设计 :EOai%i  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 TR3U<:  
        8、校核轴的疲劳强度 t8-P'3,Q$  
        9.  键联接设计 6C VH)=%  
        10.  箱体结构设计 ?JZ$M  
        11. 润滑密封设计 ;j%I1k%A  
        12. 联轴器设计 2]vTedSOl  
         9:p-F+  
    1.传动装置总体设计方案: P7F"#R0QB  
    }@q/.Ct! x  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 }`gOfj)?i  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, cCZp6^/<x  
    要求轴有较大的刚度。 rnZ$Qk-H  
    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。 Os<E7l zqO  
    其传动方案如下: kQmkS^R  
            e ymv/  
    图一:(传动装置总体设计图) FGi7KV=N  
    ,jRAVt +{N  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 5hmfdj6  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 XHU$&t`7>g  
         传动装置的总效率 sex\dg<  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; {V/>5pz4e  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, SO6)FiPy!n  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, XSC=qg$  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 @?<[//1  
    kL1<H%1'  
      2.电动机的选择 ^Oi L&p;r  
    >g<Y H'U{  
        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, |BFzTz,o  
        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, / :F^*]  
        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。 R1H^CJ=v0  
         d9$RmCHe}  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, pA*C|g  
         K#+?oFo:  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 5Rl\& G\  
         _nqnO8^IG4  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 Ip'tB4Mq  
                                                      ??"_o3  
    B`mJT*B[  
    方案    电动机型号    额定功率 KZjh<sjX|  
    P *U^Y@""a  
    kw    电动机转速 d AcSG  
        电动机重量 r+bGZ  
    N    参考价格 {[2o  
    元    传动装置的传动比     ]QaKXg)3q  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     >S I'Q7k  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     gNEcE9y 2  
      :rL%,o"  
       中心高 7Jlkn=9e:  
            外型尺寸 ZwDL  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     Q7uJ9Y{X  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     OPNRBMD  
    uHI(-!O  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 w1G(s$;C  
    2Xl+}M.:Y  
    (1)       总传动比 $Er=i }`  
        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 =#u4^%i)  
        (2)       分配传动装置传动比 !ekByD  
        =× [8 Pt$5]^  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 *Y(59J2  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 b11I$b #  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 FC1rwXL(  
    (1) 各轴转速 ]u5TvI,C  
      ==1440/2.3=626.09r/min Em(_W5 ND{  
      ==626.09/5.96=105.05r/min <gwRE{6U  
    (2) 各轴输入功率 2?~nA2+vm  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 8@rYT5e3c  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 4 "2%mx:  
        则各轴的输出功率:   <2)AbI+3  
    =×0.98=2.989kW <'4Wne.z!  
    =×0.98=2.929kW @l CG)Ix<  
    各轴输入转矩 *5PQ>d G  
       =××  N·m y[XD=j  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· WPRk>j  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m sa8O<Ab  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m Leb Kzqe  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ]Uwp\2Bc  
    =×0.98=242.86N·m %f'pAc|#  
    运动和动力参数结果如下表 B!Wp=9)G  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     tKt}]KHV  
        输入    输出    输入    输出         ytY\&m  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     ^^v3iCT  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     L"'=[O~  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     BHY-fb@R]H  
    :=hL}(~]  
    5、“V”带轮的材料和结构 fDsT@W,K  
      确定V带的截型 h-PJC/>  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 b;VIR,2  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 J920A^)j!  
          V带截型      由图6-13                        B型 nDvfb* \  
       <Z-Pc?F&(k  
      确定V带轮的直径 {O>Td9  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm yc*cT%?g  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s tCrEcjT-  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm wK2$hsque  
       x~5,v5R^]  
      确定中心距及V带基准长度 c6F?#@?   
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 eA1g}ipm  
                              360<a<1030 ,&,%B|gT]  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm KRxJ2  
         .8QhJHwd  
      初定V带基准长度 W%+02_/)  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm m^oG9&";  
           'yCVB&`b  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm .h <=C&Yg  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm V30w`\1A  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 O + aK#eF  
       Tp-W/YC  
       确定V带的根数 #MY oy7=  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 1?QVt fwY  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 Oey Ph9^V  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 Ct `)R  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 C1{Q 4(K%  
             h.?<( I  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 YQD `4ND  
                                 <p<6!tdO  
                           取Z=2 lai@,_<GV  
    V带齿轮各设计参数附表 U)'YR$2<  
    y" H5>  
    各传动比 J ?{sTj"KB  
    iY`[dsT  
        V带        齿轮     \'=svJ   
        2.3        5.96     5:38}p9`  
      $z OV*O2  
    2. 各轴转速n jk`U7 G*  
        (r/min)        (r/min)     <q'?[aKvR  
        626.09        105.05     Wg%]  
    _L)LyQD]T  
    3. 各轴输入功率 P z>+CMH5L)  
        (kw)        (kw)     ]iTP5~8U  
        2.93       2.71     hD#Mhy5h  
    c*#$sZ@YA  
    4. 各轴输入转矩 T i+S%e,U*  
        (kN·m)        (kN·m)     6DHZ,gWq  
    43.77        242.86     J,v024TM  
    v3[ZPc;;  
    5. 带轮主要参数 4%}iKoT   
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         ?4%#myO3a  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     R[j'<gd.  
    带的根数z     W/RB|TMT  
        160        368        708        2232        B        2     kK6t|Yn&  
    ,^CG\);  
    6.齿轮的设计 !}|'1HIC  
    NfQ QJ@*  
    (一)齿轮传动的设计计算 vZQraY nJ  
    -^_^ByJe  
    齿轮材料,热处理精度 -c8h!.Q$  
        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 M.SF}U  
        (1)       齿轮材料及热处理 _$A?  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 S9*68l  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 0 {d)f1  
          ② 齿轮精度 YA+R!t:F{  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 DQObHB8L  
         xGOmvn^lQ  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 DQ$m@_/4w  
    按齿面接触强度设计 ~2[kCuu  
    ??Urm[Y.Z  
    确定各参数的值: \Dr( /n  
    ①试选=1.6 v\(6uej^  
    选取区域系数 Z=2.433   Q-iBK*-w  
         c;KMox/  
        则 Wt5pK[JV  
        ②计算应力值环数 gr!!pp;  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 9h+T O_T@F  
        =1.4425×10h 1e9~):C~W  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) (3K,f4S@  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 ~mHrgxQ-  
        ④齿轮的疲劳强度极限 q(46v`u  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: wk?i\vm  
        []==0.93×550=511.5 |d\1xTBLp  
    A]%*ye"NT  
        []==0.96×450=432         `)8S Ix  
    许用接触应力   s{c|J#s  
             mxH63$R  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   Rc93Fb-Zp  
             =1 #xR=U"  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 mDt!b6N/  
        =4.47×10N.m =^zGn+@z  
        3.设计计算 $qpW?<>,0  
    ①小齿轮的分度圆直径d hBz>E 4mEv  
         W3('1  
        =46.42 Bs '=YK$  
        ②计算圆周速度 J}-e9vK-#  
        1.52 o=zl{tZV  
        ③计算齿宽b和模数 4j,6t|T  
    计算齿宽b $PlMyLu7jc  
           b==46.42mm ~4#D G^5  
    计算摸数m %"#ydOy  
      初选螺旋角=14 r0OP !u  
        = );S8`V  
        ④计算齿宽与高之比 ',D%,N}J  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 2#qc YU  
    =46.42/4.5 =10.32 RP 6<#tq,  
    ⑤计算纵向重合度 y(a>Y! dgU  
    =0.318=1.903 klc$n07  
    ⑥计算载荷系数K %LqT>HXJ  
    使用系数=1 sA+K?_  
    根据,7级精度, 查课本得 O#{`Fj`  
    动载系数K=1.07, 5)rN#_BKj  
    查课本K的计算公式: /,< s9 :  
    K= +0.23×10×b SgN?[r)  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 A*|\E:fo  
    查课本得: K=1.35 ^P.U_2&  
    查课本得: K==1.2 ZBH^0  
    故载荷系数: m.gv?  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 5+b73R3r  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 0a!|*Z  
        d=d=50.64 FLG{1dS  
        ⑧计算模数 N]ebKe  
        = GUJ?6;  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 UsCaO<A  
        由弯曲强度的设计公式 hoiC J}us  
        ≥ zTq"kxn'  
    3_&s'sG5  
    ⑴   确定公式内各计算数值 ^@Qc!(P  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m (_N(K`4#W  
             确定齿数z {g4w[F!77  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 #Hl?R5  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 3/c%4b.Z  
        Δi=0.032%5%,允许 k|jr+hmn":  
        ②      计算当量齿数 m3(p7Z^Bq  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  Osy_C<O  
        z=z/cos=144/ cos14=158 (b1e!gJpy  
        ③       初选齿宽系数 SoFl]^l  
         按对称布置,由表查得=1 CLuQ=-[|  
        ④       初选螺旋角 OeZ"WO  
        初定螺旋角 =14 Z;;A#h'%e  
        ⑤       载荷系数K U{@2kg-  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 Zx: h)I  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y #oR@!?  
        查得: .rX,*|1x  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 Bq-}BN?pz  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 >oi?aD%  
         :+?r nb)N  
        ⑦       重合度系数Y /* "pylm  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 {=U*!`D  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 fMM%,/b{  
    =14.07609 PH^Gjm  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 }Q6o#oZ  
        ⑧       螺旋角系数Y : Hu {MN\  
     轴向重合度 =1.675, #D ]CuSi  
        Y=1-=0.82 )tS;gn  
         Ef@Et(f_mQ  
        ⑨       计算大小齿轮的 >4+KEK  
     安全系数由表查得S=1.25 o?IrDQ2gmh  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 )4 ,U  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 I_R6 M1  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 5-&"nn2*}1  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   ##alzC  
        小齿轮     大齿轮 Cm"S=gV  
    Qf'g2 \  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: `z7,HJ.0c  
        K=0.86        K=0.93   i;juwc^n}  
    Pl2eDv-y  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 a#9pN?~  
          []= y(^\]-fE  
          []= cHOC>|  
           pEW~zl  
           hR.vJ2oa  
            大齿轮的数值大.选用. |goK@ <  
         LPca+o|f  
    ⑵   设计计算 mwI7[I2q  
         计算模数 vF[ 4kDHk  
    C\dk} A  
    cz|?j  
    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: {9^p3Q+:P  
    ;&O *KhLH  
    z==24.57  取z=25 |WOc0M[U  
    =([4pG  
    那么z=5.96×25=149           aEVy20wd  
      +m/n~-6q  
    ②   几何尺寸计算 VC% .u.< F  
        计算中心距     a===147.2 Tb8r+~HK  
    将中心距圆整为110 8yH)9#>  
    ]M'~uTf  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 4x#tUzb;  
    cRWB`&  
    =arccos "7j E&I  
    %hdjQIH  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. AD@ {7  
    $TK= :8HY  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 /{ W6]6^  
         %}XyzGq{  
        d==42.4 aeAx0yE[p  
    wkV'']= Xg  
    d==252.5 @g]EY&Uzl  
    y O*   
    计算齿轮宽度 9QL%q; #  
    GS}JyU  
    B= -~X[j2  
    fc[_~I'  
    圆整的       1uB$@a\  
    (XY`1|])`  
                                                大齿轮如上图: x($Djx  
    ED>a'y$f  
    Gzg3{fXl  
    NSH4 @x  
    7.传动轴承和传动轴的设计 *-{|m1P  
    Nd{U|k3pL  
    1.  传动轴承的设计  X>P|-n#  
    gU NWM^n  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ,|.}6\zl*{  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min NK(_ &.F  
    T1=43.77kn.m ='m%Iq7X  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 -|>T? t'K  
        已知小齿轮的分度圆直径为 #N'9 w .  
            d1=42.4 %O<8H7e)V  
    而  F= ?,8+1"|$A]  
         F= F U~;tk@  
    ^H{YLO  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 9 %i\)  
    3JkdPh  
    k}NM]9EAE  
    Hrph>v  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 N-Z=p)]  
    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 $ ]#WC\Hv  
    4RYH^9;>K  
    `(=Kp=b  
                 BMuEfa^  
         从动轴的设计 cDE5/!  
           ^NRf  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 22U`1AD3U  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M XoL DqN!  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力  Pd(_  
        已知大齿轮的分度圆直径为 FF! PmfF'  
            d2=252.5 5b*knN>  
    而  F= <JU3sXl  
         F= F J%M [8  
    SgehOu  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N |D%mWQng  
    ~1[n@{*:(  
    '[%#70*  
    7v)p\#-  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Jww#zEK  
    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 79exZ7|  
    1EEcNtpub]  
    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 OE9,D:t v  
    查表,选取 FO:L+&hr?>  
    &} `a"tYr  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 2A[hMbL  
    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 LdN[N^n[H  
    lv'WRS'}  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 <r$h =hM  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 v^8sL` F  
    V K 7  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. @z{SDM  
    ]a4+]vLK  
                D        B                轴承代号     jy?*`q1]  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     V|$PO Qa3  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     \AKP ea=  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     \y]K]iv  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     %xOxMK@  
    G[yzi  
         4n7Kz_!SVf  
    Zr2!}jD9a  
         1BZ##xV*:G  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 s(3HZ>qx;  
        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, fs&$?mHL){  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     QOSMV#Nw%  
    h\w;SDwOk  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. RO,TNS~  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, H>%AK''  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 >19s:+  
    W/>a 1  
    L=16+16+16+8+8=64 \GxqE8  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. o /[7Vo  
    ;M4[Liw~O  
    5.    求轴上的载荷   x]x3iFD  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, /}8Au$nA  
    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. Sq ]gU  
    >RkaFcq  
    m{ !$_z8:  
    m1Ya  
    w|s2f`!  
    xL"J?Gy  
    Pg(Y}Tu  
    $jE<n/8  
    H/x0'  
         h]ae^M  
    0't)-Pj+,  
    传动轴总体设计结构图: 8VMA~7^  
         }%/mPbd#  
                                 f/UU{vX(  
    7cGOJA5&  
                                 (主动轴) !~~KM?g  
    s_IFl5D]  
    &|GH@^)@  
            从动轴的载荷分析图: y 2> 93m  
    r*vh3.Agl  
    6.     校核轴的强度 c-XO}\?  
    根据 *pa hZiO  
    == BN CM{}e  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 xOj#%;  
    查表15-1得[]=60MP lt6wmCe  
    〈 []    此轴合理安全 ;P)oKx  
    8$ _{R!x  
    8、校核轴的疲劳强度. |nx3x  
    ⑴.   判断危险截面 2[+.* Ef  
    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#\$u  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 Cy$~H  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 49=pB,H;H  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 X1.-C@o  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 uD=Kar  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 *P=3Pl?j  
    截面上的弯曲应力 PljPhAce  
    ";rXCH.  
    截面上的扭转应力 qr%N /7  
    == |JIlp"[  
    轴的材料为45钢。调质处理。 m_/U  t  
    由课本得: Tty'ysH  
               q*&H  
    因             $J4\jIipL  
    经插入后得 /'jX_ V_$|  
    2.0         =1.31 'fU#v`i  
    轴性系数为 k37?NoT  
           =0.85 _D{A`z  
    K=1+=1.82 _`? cBu`  
        K=1+(-1)=1.26 #17 &rizl  
    所以               #wIWh^^ Zy  
    LP#wE~K"b  
    综合系数为:    K=2.8 jSE)&K4nI  
    K=1.62 h6D4CT  
    碳钢的特性系数        取0.1 ZDmL?mC  
       取0.05 $ uTrM8  
    安全系数 QNx]8r  
    S=25.13 UVD D)  
    S13.71 _S ng55s  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 qG;tD>jy  
    截面Ⅳ右侧 Wf3BmkZzz  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Y`j$7!j  
    H^n@9U;[K  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 h^=;\ng1l  
    {FvFah  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 Hj{.{V  
     aO<7a 6  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 b=lJ`|  
    截面上的弯曲应力   .|[{$&B  
    截面上的扭转应力 ]?=87w  
    ==K= rq3f/_#L!O  
        K= I+kAy;2  
    所以                 $f3IO#N  
    综合系数为: 3XQa%|N(  
    K=2.8    K=1.62 V>QyiB  
    碳钢的特性系数 ?P0b/g  
        取0.1       取0.05 ~_EDJp1J  
    安全系数 }X{rE|@  
    S=25.13 Q")Xg:  
    S13.71 ,K,st+s|  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 pL{oVk#,  
    !2!Zhw2u  
    9.键的设计和计算 I^k&v V  
    _|M8xI  
    ①选择键联接的类型和尺寸 <h:xZtz  
    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. o^2MfFS  
    根据    d=55    d=65 jyIIE7.I"  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 0V<kpC,4  
                         b=20     h=12     =50 N[W#wYbH  
    !rRBy3&  
    ②校和键联接的强度 _:9}RT?  
      查表6-2得      []=110MP ly` A,dh  
    工作长度  36-16=20 ;VKWY  
        50-20=30 [Kc?<3W  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 M6p\QKi  
         K=0.5 h=5 s_y8+BJaV  
        K=0.5 h=6 _\\Al v.  
        由式(6-1)得: MBt\"b#t  
               <[] As46:<!2  
               <[] eX#.Zt]  
        两者都合适 ExtC\(X;  
        取键标记为: .hx(9  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 zF`a:dD$d  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 P{A})t7  
    10、箱体结构的设计 PI*@.kqR-  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, ];w}?LFb  
    大端盖分机体采用配合. *S*49Hq7c  
    m)L50ot:/  
    1.   机体有足够的刚度 ZJ%NZAxy  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 2|bt"y-5r  
    *90dkJZ.  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 l[i4\ CT  
    4\-11!'08  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm `]W9Fj<1j  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 'zm5wqrkAd  
    :^kAFLU  
    3.   机体结构有良好的工艺性. Dazm8_x  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. KE,.Evyu=  
    =.8n K y  
    4.   对附件设计 f%EHzm/V  
    A  视孔盖和窥视孔 %@C8EFl%3  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 I^A>YJW  
    B  油螺塞: .Qrpz^wdt  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 GPLop/6   
    C  油标: GU> j8.  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 01o<eZ,  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 2J t{oh|  
    EY"of[p  
    D  通气孔: H Y5R  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. CsZm8oL$  
    E  盖螺钉: &V*MNi,4Z  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 GwF8ze+cH  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. )dfhy  
    F  位销: Kuh3.1#o  
    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. ZX&e,X~V  
    G  吊钩: f@;pN=PS  
    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. A<|9</9z  
    dUa>XkPa\2  
    减速器机体结构尺寸如下: yJ!26  
    !$l<'K$  
    名称    符号    计算公式    结果     )] q Qgc&  
    箱座壁厚                10     2?7ID~\  
    箱盖壁厚                9     Fb1<Ic#  
    箱盖凸缘厚度                12     (!fx5&F  
    箱座凸缘厚度                15     a k5D  
    箱座底凸缘厚度                25     8F>9CO:&N  
    地脚螺钉直径                M24     -KC@M  
    地脚螺钉数目        查手册        6     nZi&`HjQ  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     Zocuc"j  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     2 )o2d^^  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     wA$?e}  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     r4P%.YO+X  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     T&[6  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 L@O>;zp;  
        22 ;N.dzH2yA  
        18     H^kOwmSzh  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 VB905%  
        16     jo&j<3i  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     f 4pIF"U9>  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     s/@uGC0>  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     ~/A2 :}Cp=  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ~.x#ic  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) Pteti  
    150(3轴)     cr-5t4<jK  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) qnyacI  
    150(3轴)     W3[>IH"+  
         lfb+)s  
    11. 润滑密封设计 Mhn1-ma:  
    .BJoY <P*  
        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. (L4llZ;q  
        油的深度为H+ Ju#j%!  
             H=30  =34 wg[ +NWJ  
    所以H+=30+34=64 r&xIVFPI[  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 GmNCw5F  
         O9N!SQs80  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 'eBD/w5U  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     \y271}'  
        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 ;B |  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 LodP,\T  
         }.D18bE(  
    12.联轴器设计 (t3gNin  
    hwUb(pZ  
    1.类型选择. Y>3zpeQ!&  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 +a,#BSt  
    2.载荷计算. wM[Z 0*K  
    公称转矩:T=95509550333.5 Z0H_l/g  
    查课本,选取 x(sKkm`Q  
    所以转矩   yz0#0YG7  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 %cDGs^lgA  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm oMAUR "  
    I-8I/RRkmP  
    四、设计小结 +cXi|Zf  
        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。 ;yqHt!N  
        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。 ]6^S: K_"  
    五、参考资料目录 2?LPr  
    [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; ).GM 0-y  
    [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; Ie!">8."  
    [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; :55a9d1bL  
    [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; tc.|mIvw  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 9ec?L  
    [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; >q?{'#i /  
    [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? ldU ><xc2  
    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