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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 z @?WhD  
                     %c@PTpAM  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         M'VJE|+t  
                     DWS#q|j`"  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) (9{qT>eJg=  
    kqjj&{vPFJ  
    目   录 yO` |X  
         &g~NkJc0c  
    一    课程设计书                            2 KQ^|prN?y  
    ECk3Da  
    二    设计要求                              2 \U<d)j/  
    bg5i+a,?  
    三    设计步骤                              2 vX_;Y#uD  
         [6Q1yNE  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 3WM*4   
        2. 电动机的选择                                4 NA$%Up  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 R$`%<Y3)  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 \,#;gS "  
        5. 设计V带和带轮                              6 p6&<eMwFA  
        6. 齿轮的设计                                  8 OC)=KV@KE  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 DOOF--ua  
        8. 键联接设计                                  26 k2(k0HFR  
        9. 箱体结构的设计                              27 ' g d=\gV  
        10.润滑密封设计                                30 J%lrXm(l{  
        11.联轴器设计                                  30 0\Tp/Ph  
         -s0\4  
    四    设计小结                              31 ..5. ":  
    五    参考资料                              32 <7! "8e  
    r4d#;S9{o  
    一. 课程设计书 _sn<"B%>  
    设计课题: I+( b!(H  
        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 4I9Yr  
    表一: z4(`>z2a  
             题号 raZkH8  
    =!)x`1j!S  
    参数    1     SLNq%7apx  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     9z`72(  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     K'B*D*w  
    卷筒直径(mm)    200     "MK2QIo  
    mDk6@Gd@U  
    二. 设计要求 MS:,I?  
    1.减速器装配图一张(A1)。 @urZ  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ky&wv+7  
    3.设计说明书一份。 %`~+^{Wp  
    t|s(V-Wq  
    三. 设计步骤 V5p^]To!  
        1.  传动装置总体设计方案 j7$xHnV4  
        2.  电动机的选择 <oi'yr  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 X"9N<)C  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 XpYd|BvW  
        5.  “V”带轮的材料和结构 YkE_7r(1  
        6.  齿轮的设计 )!U@:x\K  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 RF;[:[*W  
        8、校核轴的疲劳强度 `+0dz,  
        9.  键联接设计 @t0T+T3  
        10.  箱体结构设计 0$0 215  
        11. 润滑密封设计 IVy<>xpt  
        12. 联轴器设计 s}-j.jzB{  
         4>HaKJ-c#  
    1.传动装置总体设计方案: $|@pY| f  
    ?:&2iW7z  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 _s<s14+od  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, V(:wYk?ZR  
    要求轴有较大的刚度。 u'k+t`V&  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 6(x53 y__  
    其传动方案如下: 3t9CN )*  
            @.c[z D  
    图一:(传动装置总体设计图) lMG+,?<uK&  
    `7'^y  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 1k^$:'  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 _CTg")0o  
         传动装置的总效率 c`&g.s@N\  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; .C &kWM&j  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, fUfd5W1"  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, O}(sn  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 cM CM>*X  
    cK2;)&U7  
      2.电动机的选择 :_]0 8  
    t: oQHhO?  
        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=%3p8+  
        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, ;(jL`L 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。 fJ0V|o  
         8aC=k@YE  
        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, V#|/\-@  
         >I<}:=   
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 oO`a{n-  
         23Dld+E&  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 '9zKaL  
                                                      ~kj96w4eAR  
    {:b~^yW  
    方案    电动机型号    额定功率 /Oi(5?Jn  
    P ; yE.R[I  
    kw    电动机转速 o3eaNYa  
        电动机重量 .{ZJywE<  
    N    参考价格 2+?W{yAEi  
    元    传动装置的传动比     `rK@> -  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     IW>~Yl?  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     r> Xk1~<!  
      {0n p  
       中心高 U;*t5l  
            外型尺寸 =tY%`e  
    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     ]~VuY:abH  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     r NKeY48\  
    hoM%|,0  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 G@Sqg  
    if*~cPnN  
    (1)       总传动比 DU)q]'[u  
        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 ?.uhp  
        (2)       分配传动装置传动比 ,fTC}>s4  
        =× <#;5)!gr{  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 g kV`ZT9  
        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 n qx0#_K-E  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 r$-P  
    (1) 各轴转速 :VWN/m  
      ==1440/2.3=626.09r/min <;'{Tj-"  
      ==626.09/5.96=105.05r/min nd,\<}uP9  
    (2) 各轴输入功率 (d@(QJ  
        =×=3.05×0.96=2.93kW \IYv9ScAx  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW jcvq:i{  
        则各轴的输出功率:   t#8QyN  
    =×0.98=2.989kW $aB`A$'hK  
    =×0.98=2.929kW 'p\&Mc_Gu  
    各轴输入转矩 (v KJyk+Y  
       =××  N·m KKb7dZbt<  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· PFx.uqp  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m EYZ&%.Sy5  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m 3Nwix_&S  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m D5({&.X[-  
    =×0.98=242.86N·m .fhfb\$  
    运动和动力参数结果如下表 W8u&5#$I  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     YlT&.G  
        输入    输出    输入    输出         F(Zf=$cx  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     g.blDOmlc  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     vJct)i  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     M;'GnGFf  
    |,S]EHIy  
    5、“V”带轮的材料和结构 @%*@Rar  
      确定V带的截型 EAm31v C  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ,UC|[-J  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ;@Z1y  
          V带截型      由图6-13                        B型 ^c9_F9N  
       %Ie,J5g5  
      确定V带轮的直径 R >SZE"  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm R.l!KIq  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s q4Bw5 ~n  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm {q+gm1iC  
       4+nZ4a>LH?  
      确定中心距及V带基准长度 1:- M<=J?f  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 oOLA&N-A~  
                              360<a<1030 u rQvJ  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm l+@k:IK  
         mA%}ijR6y  
      初定V带基准长度 uOKD#   
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm l-20X{$m:  
           -^t.eZ*|  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm GUM-|[~  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm Wd(|w8J{a  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 8 $H\b &u  
       [+CFQf>  
       确定V带的根数 3D5adI<aq"  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw bA$ElKT  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 fhR u-  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 2XV|(  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 &U=_:]/  
             {M=B5-  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 $7xfLS8Vo  
                                 .YH#+T'  
                           取Z=2 %}-ogi/c  
    V带齿轮各设计参数附表 BILZ XMf  
    6Fk[wH 7  
    各传动比 *%_M?^  
    _Gb 7n5p  
        V带        齿轮     bO6cv{>x  
        2.3        5.96     v;g,qO!LJ  
      mI:D  
    2. 各轴转速n .#a7?LUH  
        (r/min)        (r/min)     PR(KDwsT&l  
        626.09        105.05     }TuMMO4+  
    &gC)%*I 4  
    3. 各轴输入功率 P =%>E8)Jb  
        (kw)        (kw)     ?$<~cD" Sw  
        2.93       2.71     t4~?m{  
    $ntC{a>&  
    4. 各轴输入转矩 T yDe*-N\'W  
        (kN·m)        (kN·m)     VC Ay~,  
    43.77        242.86     qT4`3nH:  
    kDE:KV<"c  
    5. 带轮主要参数 8Jp?@qt=$  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         -)bu&  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     zH~g5xgh  
    带的根数z     @^-f +o  
        160        368        708        2232        B        2     )liNjY@  
    |\"%Dy[m  
    6.齿轮的设计 i1b3>H*3  
    4 BNbS|?vV  
    (一)齿轮传动的设计计算 eCg|@d%D  
    eUgKwu;  
    齿轮材料,热处理精度 m{lS-DlRg  
        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 *l0i}"T^_  
        (1)       齿轮材料及热处理 )^ )|b5,  
           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  Spo[JQ%6  
    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 ~+RrL,t#  
          ② 齿轮精度 (\%+id|/q@  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 %F;uW[4r  
         eR3MU]zF  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 cyL|.2,  
    按齿面接触强度设计 `sRys oW  
    OQyZ'  
    确定各参数的值:  M[R'  
    ①试选=1.6 REk^pZ3B  
    选取区域系数 Z=2.433   O7,:-5h0  
         S|IDFDn  
        则 =_2(S6~  
        ②计算应力值环数 y] $- :^  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) RT9%E/m  
        =1.4425×10h _.,"`U; H  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) B|;?#okx  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 X%B2xQM 5  
        ④齿轮的疲劳强度极限 2qKAO/_O  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: U/rFH9e$  
        []==0.93×550=511.5 IF?  
    K5+ONA<c  
        []==0.96×450=432         +gb"} cN  
    许用接触应力   K*j1Fy:  
             /"1[qT\F  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   e#tWQM3  
             =1 #Z_f/@b  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 VZA>ErB  
        =4.47×10N.m |q_Hiap#a  
        3.设计计算 l W Lj==  
    ①小齿轮的分度圆直径d qKuHd~M{ 1  
         ]jP 0Z#  
        =46.42 1 |3vwgRhs  
        ②计算圆周速度 TiI3<.a!  
        1.52 ]#$r TWMl'  
        ③计算齿宽b和模数 #}'sknvM}  
    计算齿宽b ~$ 4!C'0  
           b==46.42mm n(Ry~Xu_  
    计算摸数m 7I{rhA  
      初选螺旋角=14 Ymg,NkiP0  
        = gAy"W$F  
        ④计算齿宽与高之比 -$y/*'  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 kmsgaB7?  
    =46.42/4.5 =10.32 DEpn>   
    ⑤计算纵向重合度 B]cV|S|  
    =0.318=1.903 I;?np  
    ⑥计算载荷系数K JB!KOzw  
    使用系数=1 "eKM<S  
    根据,7级精度, 查课本得 ,V=]QHcg  
    动载系数K=1.07, 0 aiE0b9c  
    查课本K的计算公式: *3!ixDX[r  
    K= +0.23×10×b "& q])3h=  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 zLVk7u{e  
    查课本得: K=1.35 AjO|@6  
    查课本得: K==1.2 xO'xZ%cUI  
    故载荷系数: ",Fqpu&M  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 6b=7{nLF  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 K db:Q0B  
        d=d=50.64 @LDu08lr  
        ⑧计算模数 ~2U5Wt  
        = ltG|#(  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 !tv+,l&L  
        由弯曲强度的设计公式 @>hXh +!2h  
        ≥ nA XWbavY  
    P;l D ri  
    ⑴   确定公式内各计算数值 T#R*]  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m EcmyY,w  
             确定齿数z $PKUcT0N9  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 hc5iIJ]  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 j2,w1f}T  
        Δi=0.032%5%,允许 % KmhR2v  
        ②      计算当量齿数 L)/^%/!  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  >WW5;7$  
        z=z/cos=144/ cos14=158 83YQ c  
        ③       初选齿宽系数 [5jXYqD=vj  
         按对称布置,由表查得=1 }q[IhjD%  
        ④       初选螺旋角 V']1j  
        初定螺旋角 =14 X0gWTs  
        ⑤       载荷系数K G[[<-[C]5  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 ++M%PF [ {  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y )u(Dqu\t  
        查得: %(n^re uP  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 {'eF;!!Dy  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 A LnE[}N6,  
         L k]/{t0  
        ⑦       重合度系数Y iQ_^MzA  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 \I`g[nT|  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 @k,}>Tk  
    =14.07609 ( G#W6  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 XYsU)(;j  
        ⑧       螺旋角系数Y %W]" JwRu  
     轴向重合度 =1.675, @c#M^:9Dc  
        Y=1-=0.82 [i)G:8U  
         /2e,,)4g  
        ⑨       计算大小齿轮的 ? ;)F_aHp  
     安全系数由表查得S=1.25 }=JuC+#~n  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 +c_8~C  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 i$W=5B>SO  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 rpO>l  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   Stxrgmu  
        小齿轮     大齿轮 66shr  
    `tZ`a  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: nvnJVkL9s  
        K=0.86        K=0.93   aXO|% qX  
    1brKs-z  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 Kf-rthO  
          []= [xsiSt?6  
          []= `d i/nv)  
           *Me{G y  
           X mX .)h'Y  
            大齿轮的数值大.选用. C1KO]e>  
         @s/0 .7  
    ⑵   设计计算 Ai lfeHG  
         计算模数 &SE+7HXw  
    n32.W?9  
    0ge^p O\Z  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: mMRdnf!Uid  
    z ''-AH,  
    z==24.57  取z=25 5.e. BT  
    mrz@Y0mgL  
    那么z=5.96×25=149           ;NzS;C'  
      M~&X?/8  
    ②   几何尺寸计算 eEG]JH  
        计算中心距     a===147.2 6 C|]Fm  
    将中心距圆整为110 wam- =3W  
    %/x%hs;d  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 Bpw<{U  
    ] /{987  
    =arccos +B0G[k7  
    !HP/`R  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. {<3>^ o|"  
    h*GU7<F:a  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 DfQD!}=  
         ]\t+zF>&Y  
        d==42.4 XUyoZl?  
    U\Hd?&`9gz  
    d==252.5 ^."HD(  
    pD>^Dfd  
    计算齿轮宽度 -'OO6mU  
    N%.Dj H  
    B= 1"82JN|!  
    9k@`{+wmZ  
    圆整的       hj.Du+1  
    *t+E8)qL  
                                                大齿轮如上图: 32sb$|eQq  
    HKdR?HM1  
    }w)`)N  
    %aszZP  
    7.传动轴承和传动轴的设计 E0i_sB~T  
    !cWnQRIt_F  
    1.  传动轴承的设计 #`0iN+qh  
    r2*'5jk_  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 3[jk}2R';p  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min cs%NsnZ  
    T1=43.77kn.m O<x53MN^  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 *ppb 4R;CW  
        已知小齿轮的分度圆直径为 KrFV4J[  
            d1=42.4 S0ct;CS  
    而  F= e]+ [lq\p@  
         F= F V!S B9t`E  
    ^<e"OV  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N -0) So  
    G"BoD5m  
    nAp7X-t  
    UI4Xv  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 995^[c1o6  
    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 2rw<]Ce  
    A_t<SG5  
    Hf/2KYZ  
                 iK"j@1|  
         从动轴的设计 IP1|$b}sq  
           A*h)p@3t<  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, /rNY;qXM  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M $Q:5KNF+p  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 ^/Hj^4~_U  
        已知大齿轮的分度圆直径为 BX),U  
            d2=252.5 y(RbW_ ?  
    而  F= Hc@Z7eQ3^  
         F= F 2#A u6BvX  
    ~P5!VNJ;r  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N ^yRCR] oT  
    ]sjOn?YA+  
    d]e`t"Aj  
    b>%I=H%g  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 l!ye\  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 @ %z5]w  
    p;n)YY$  
    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 )`rC"N)  
    查表,选取 -}UC daQ3  
    Iw"?%k\U  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 33\b@F7b  
    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 9w Kz p  
    t:M({|m Y  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 k#%19B  
    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  。 gWS4 9*O  
    Smk]G))o{  
    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. O)5-6lm  
    &V( LeSI  
                D        B                轴承代号     cf@#a@7m9  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     UsQv!Cwu^  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     No[xf9>t  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     VH*j3  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     W,agP G\+  
    ecf7g)+C  
         v%aD:%wlY@  
    .: 7h=neEW  
         'd?8OV  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ,iPkx(  
        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, 9Zrn(D  
    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.     v2@M,xbxF:  
    JmYi&  
    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. "<O?KO 3K  
    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, *rEW@06^\  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 6!Isz1.re  
    Q|G[9HBI  
    L=16+16+16+8+8=64 OClY ,@  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. C1G Wi4)  
    5WZLB =  
    5.    求轴上的载荷   ~`N|sI,  
    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, t%dPj8~  
    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. OC\C^Yh*U  
    :,VyOmf  
    oW+R:2I~O  
    F37,u|  
    xEiW]Eo  
    x@k9]6/zs  
    -=qmYf  
    f:utw T  
    Ta[}k/zW  
         P7Y[?='v  
    lMO0d_:b1  
    传动轴总体设计结构图: , zw  
         zR<jZwo]#  
                                 "1#,d#Q$  
    yz+r @I5  
                                 (主动轴) WD)[Ac[  
    er<~dqZ}]  
    be@MQ}6>  
            从动轴的载荷分析图: o4Ba l^=[  
    k<f*ns  
    6.     校核轴的强度 <n`|zQ  
    根据 W4|;JmT.r  
    == qzyQ2a_p  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 eeX)JC0A  
    查表15-1得[]=60MP PHOW,8)dZh  
    〈 []    此轴合理安全 <St`"H  
    rj5:Y QEH;  
    8、校核轴的疲劳强度. k4l72 'P  
    ⑴.   判断危险截面 7vWB=r>5@  
    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. ><DE1tG  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 Gce_gZH7{  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 @F1pu3E  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 EagI)W!s[  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 {oZ]1Qf_  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 RcE%?2l D  
    截面上的弯曲应力  )Ob{]  
    P6?Q;-\q0  
    截面上的扭转应力 OL=bhZ  
    == nAYjSE  
    轴的材料为45钢。调质处理。 8_ LDS  
    由课本得: D;E&;vP6%  
               \E30.>%,  
    因             v ;A  
    经插入后得 0jyokER  
    2.0         =1.31 5Tu.2.)N  
    轴性系数为 _\<M58/z  
           =0.85 qnlj~]NV  
    K=1+=1.82 ,8 .`;  
        K=1+(-1)=1.26 Mu%'cwp$  
    所以               YUH/ tl  
    *Zvw&y*  
    综合系数为:    K=2.8 <eI;Jph5  
    K=1.62 +1y#=iM{  
    碳钢的特性系数        取0.1 ZA P+jX;  
       取0.05 E5 dXu5+ye  
    安全系数 6 qq7:  
    S=25.13 ibq@0CR  
    S13.71 4>W`XH  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 /IC' R"V a  
    截面Ⅳ右侧 WAEKvM4*i0  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Uwp +w  
    q}!4b'z^  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 pA2U+Q@  
    Dn[1BWM/7  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 7~16letQ  
    TQou.'+v  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 g DhwJks  
    截面上的弯曲应力   2*|]#W  
    截面上的扭转应力 jBC9Vt;B  
    ==K= %L/=heBBd  
        K= u62sq: GjH  
    所以                 gU?)  
    综合系数为: piP8ObGjy  
    K=2.8    K=1.62 S|[UEU3FpB  
    碳钢的特性系数 Y!L jy [/  
        取0.1       取0.05 I%p#E#[G  
    安全系数 @2mP  
    S=25.13 5-OvPTY`M  
    S13.71 cC4T3]4l'  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 d}ZH Y[  
    /K^cU;E,  
    9.键的设计和计算 cabN<a l  
    =(ZGaZ}  
    ①选择键联接的类型和尺寸 3\{Sf /#  
    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. kslN_\   
    根据    d=55    d=65 QP#Wfk(C  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 ,:`6x[ +  
                         b=20     h=12     =50 1 XG-O  
    :m d3@r']  
    ②校和键联接的强度 U]|q4!WE  
      查表6-2得      []=110MP ca =e_sg  
    工作长度  36-16=20 OL rD4 e  
        50-20=30 z'lNO| nU  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 >-P0wowL  
         K=0.5 h=5 zqh{=&Tjx  
        K=0.5 h=6 qj&)w9RLJE  
        由式(6-1)得:  sD8S2  
               <[] W(aRO  
               <[] X2cR+Ha0  
        两者都合适 g1~I*!p  
        取键标记为: o!~bR  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 _ ^{Ep/ME=  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 MbfzGYA2~  
    10、箱体结构的设计 Q7|13^ |C  
    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, [fp"MPP3  
    大端盖分机体采用配合. I*}#nY0+  
    Z+"&{g  
    1.   机体有足够的刚度 Gq*)]X{U a  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 &>e DCs  
    ~-5@- V  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Jdn*?hc+  
    yf)`jPM1<  
    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 >|)0Amt  
    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 %z~U@Mka  
    ozC!q)j  
    3.   机体结构有良好的工艺性. n5.>;N.*  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. !dY:S';~  
    kA__*b}8UK  
    4.   对附件设计 {ah=i8$  
    A  视孔盖和窥视孔 |L;psK  
    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 'c&@~O;^d  
    B  油螺塞: L]d@D0.Z  
    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。 GYC&P]  
    C  油标: 5vf t}f  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 G%!\ p:w  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 8%<`$`FyU  
    LUck>l\l  
    D  通气孔: S |>$0P4W(  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. -j_I_  
    E  盖螺钉: 0j(jJAE.  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 iIaT1i4t.  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. Rt^<xXX$  
    F  位销: ( 'n8=J  
    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. WEtA4zCO  
    G  吊钩: W@,p9=425  
    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. V<4+g/  
    P0e""9JOo  
    减速器机体结构尺寸如下: _AYC|R|  
    c%@~%IGF  
    名称    符号    计算公式    结果     uxyTu2L7  
    箱座壁厚                10     liqR#<  
    箱盖壁厚                9     Ia`JIc^e  
    箱盖凸缘厚度                12     *xg`Kwl5Kl  
    箱座凸缘厚度                15     K;p<f{PE  
    箱座底凸缘厚度                25     1/ pA/UVO  
    地脚螺钉直径                M24     T_?nd T2  
    地脚螺钉数目        查手册        6     K\+}q{  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     l(,;wAH  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     pP* ~ =?  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ej%;%`C-  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     Hpi%9SAM  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     ^YR|WKY  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 UIOEkQ\Wl  
        22 8ts+'65|F  
        18     {M r~%y4  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 Y^2Qxo3"3  
        16     ,p!B"# ot  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     yd ND$@; Z  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     rS )b1nPA  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     zk 5=Opmvh  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     {kPe#n>xT  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) eh:}X}c=J]  
    150(3轴)     Bw<zc=%  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) $54=gRo^  
    150(3轴)      (X(1kj3  
         6I>5~?#  
    11. 润滑密封设计 U2V^T'Y[  
    &.Latx  
        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. 58&{5YpS  
        油的深度为H+ B9e.-Xaf  
             H=30  =34 :vK(LU0K  
    所以H+=30+34=64 ZP6x  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 )W]>\=@Y  
         -/UXd4S  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 #_?TIY:h  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     +Cf0Y2*@hM  
        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 "65||[=8  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ?Z Rkn+;  
         /e|[SITe  
    12.联轴器设计 SgpZ;\_  
    kxm:g)`=[  
    1.类型选择. Qq T/1^imS  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 e)HhnN@  
    2.载荷计算. ^p 2.UW  
    公称转矩:T=95509550333.5 jQ_dw\ {0  
    查课本,选取 1xO!w+J#  
    所以转矩   f4'El2>-86  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 U['JFLF  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm L/q]QgCoA  
    -".kH<SWv  
    四、设计小结 JG@L5f  
        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。 QSHJmk 6L  
        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。 m!5HRjOO  
    五、参考资料目录 9DOkQnnc  
    [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; &@YFje6Lcm  
    [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; eQU-&-wt0  
    [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; ZT) !8  
    [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; Y^R?Q'  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 uw Kh  
    [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; ^^7L"je]g  
    [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? >Q; g0\I_  
    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