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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 J*W;{Vty  
                     l{7Dv1[Ss  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         V'BZ=.=  
                     bNPjefBF  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 4OESsN$O  
    .L 5T4)  
    目   录 p<^/T,&I  
         &@.=)4Y  
    一    课程设计书                            2 Z_ FL=S\  
    t$kf'An}/  
    二    设计要求                              2 )]e d;V  
    V,* 0<7h  
    三    设计步骤                              2 :_[cT,3  
         $>*/']>  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 [3 ;Y:&D  
        2. 电动机的选择                                4 =S7C(;=4  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ThiPT|5u  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 sMe~C>RD  
        5. 设计V带和带轮                              6 `OpC-Z&  
        6. 齿轮的设计                                  8 i?s&\3--Y  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 !j\&BAxTEk  
        8. 键联接设计                                  26 5]O LV1Xt  
        9. 箱体结构的设计                              27 l`w|o  
        10.润滑密封设计                                30 JqV<A3i  
        11.联轴器设计                                  30 l8 2uK"M  
         V%KW[v<G<  
    四    设计小结                              31 LW8{a&  
    五    参考资料                              32 DD{@lM\vc  
    1:l&&/Wy  
    一. 课程设计书 TKs@?Q,J  
    设计课题: ^eT>R,aB  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 1*`JcUn,>  
    表一: 6'lT`E|  
             题号 5'L}LT8p@  
    Mm[1Z;H  
    参数    1     M#jeeE-}%  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     Sy7^;/(ZZ  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     VlXy&oZ  
    卷筒直径(mm)    200     dCJR,},\f  
    /01(9(  
    二. 设计要求 w+TuS).  
    1.减速器装配图一张(A1)。 vh{1u  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 5^qp&  
    3.设计说明书一份。 \kRJUX! s  
    MicVNs  
    三. 设计步骤 f#-T%jqnK  
        1.  传动装置总体设计方案 T{J`t*Ym  
        2.  电动机的选择 Ku\#Wj|YrP  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 Q X5#$-H@  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 rQ-z2Pw  
        5.  “V”带轮的材料和结构 s*U&[7P  
        6.  齿轮的设计 Vy"^]5  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 xM"XNT6b  
        8、校核轴的疲劳强度 *:\9 T#h  
        9.  键联接设计 H;8]GE2n  
        10.  箱体结构设计 OMC|.[  
        11. 润滑密封设计 K`83C`w.  
        12. 联轴器设计 1|$Rzt%ge  
         @x>2|`65Y  
    1.传动装置总体设计方案: lcJumV=%>  
    F[giq 1#  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 (ZR"O8  
    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, P VW9iT+c  
    要求轴有较大的刚度。 #AnSjl  
    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。 3 AF]en  
    其传动方案如下: L6}x3  
            'r <BaL  
    图一:(传动装置总体设计图) u:kY4T+Z  
    ?)<XuMh  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 ^\9G{}VY  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 xa^HU~  
         传动装置的总效率 :iC\#i]6  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Nm.>C4  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, $7 Uk;xV  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, -L<Pm(v&  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 $?Mz[X  
    H%%nB  
      2.电动机的选择  b- /x  
    =_:L wmI  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, C)kQi2T  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, 8-lY6M\R\  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 FDC{8e  
         -k{R<L  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, 6KTY`'I  
         6)YNjh.{ *  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 =5eDT~=2{U  
         .T X& X  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 4V3 w$:,  
                                                      6-YR'ikU  
    1qN9bwRO  
    方案    电动机型号    额定功率 T+"y8#:  
    P . +?lID  
    kw    电动机转速 hjT1SW\I  
        电动机重量 UL"3skV   
    N    参考价格 4>#^Pk?Ra  
    元    传动装置的传动比     rq?x]`u   
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     Qeog$g.HI  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     (}8 ;3pp  
      3]'z8i({7Y  
       中心高 JOq<lb=  
            外型尺寸 4!qDG+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     $8}'6,  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     .?j8{>  
    ;^i,Q} b/  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 8;NO>L/J]i  
    PyF4uCn"H  
    (1)       总传动比 sn#h=,*4`  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 K),wAZI!7j  
        (2)       分配传动装置传动比 rT)R*3  
        =× ]~ M -KT  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 .).<L`q  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 :wAB"TCt0  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 AUV$ S2  
    (1) 各轴转速 ~.PYS!" +  
      ==1440/2.3=626.09r/min 0/]vmDr  
      ==626.09/5.96=105.05r/min Q.AM  
    (2) 各轴输入功率 t}gqk'  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 'b,D;'v  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW _@TTVd  
        则各轴的输出功率:   dY.uOafr  
    =×0.98=2.989kW Fgk/Ph3r  
    =×0.98=2.929kW 0xcqX!(  
    各轴输入转矩 7mNskb|  
       =××  N·m VA.1J BQ  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· G#v7-&Yl6  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 6f>HE'N  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m 8< -Vkr  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m N';lc:Ah~  
    =×0.98=242.86N·m Us5 JnP5  
    运动和动力参数结果如下表 AK =k@hT  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     Yv-uC}e  
        输入    输出    输入    输出         ]0le=Ee^%  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     !Ua#smZ  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     F o6U "  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     IWgC6)n@n  
    @~ L.m}GF  
    5、“V”带轮的材料和结构 H!u:P?j@\  
      确定V带的截型 oJ+$&P(  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 )^+$5OR\c  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 Fu/CX4R_|  
          V带截型      由图6-13                        B型 <-pbLL9  
       NU[{oI<a  
      确定V带轮的直径 uzsN#'7=  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm VJaL$Wv)H  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s D>Z_N?iR  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm 'z'm:|JW  
       HvTQycG  
      确定中心距及V带基准长度 0*/~9n-Vl  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 RT>3\qhZ  
                              360<a<1030 G#Ow>NJ  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm *79<ypKG$  
         M{QNpoM  
      初定V带基准长度 <k!G%R<9  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 10&A3C(E  
           Zn/ /u<D  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm < ]nI)W(  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm hl+Yr)0\  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 );[`rXH_  
       =`U[{3A_  
       确定V带的根数 W8^gPW*c5  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw eC-TZH@  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 {65X37W  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 ? 6l::M  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 o v~m?Y]h  
             GZw<Y+/V"5  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ))N^)HR  
                                 r%m2$vx#  
                           取Z=2 DxBt83e  
    V带齿轮各设计参数附表 2,\u Y}4  
    itU01  
    各传动比 u$"5SGI6  
    eD3F%wxz  
        V带        齿轮     WJ*DWyd''  
        2.3        5.96     h:;~)={"X  
      hmo?gD<  
    2. 各轴转速n L{ -w9(S`i  
        (r/min)        (r/min)     ^cNP ?7g7  
        626.09        105.05     dXj.e4,m  
    /d4xHt5a  
    3. 各轴输入功率 P 4$^=1ax  
        (kw)        (kw)     L0Cf@~k  
        2.93       2.71     [Dhc9  
    TwN8|ibVmP  
    4. 各轴输入转矩 T vB p5&*  
        (kN·m)        (kN·m)     ]~P?  
    43.77        242.86     KK+Mxoj,  
    +CkK4<dF  
    5. 带轮主要参数 =aCv Xa&,  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)          0c{N)  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     $I9zJ"*  
    带的根数z     p,+~dn;=  
        160        368        708        2232        B        2     + |,CIl+  
    }?JO[Q +  
    6.齿轮的设计 -4]6tt'G  
    Uu(W62  
    (一)齿轮传动的设计计算 F8/@/B  
    L,<.rr$:  
    齿轮材料,热处理精度 .^uu* S_  
        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 "`S61m_  
        (1)       齿轮材料及热处理 1pK7EK3R  
           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 mf3G$=[  
    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%-nxbI\  
          ② 齿轮精度 Rq*m x<HDX  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 Di6:r3sEO  
         Czp:y8YX-  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 L*Y}pO  
    按齿面接触强度设计 tx@Q/ou`\P  
    ~AO0(Lp  
    确定各参数的值: /sai}r 1  
    ①试选=1.6 $`  
    选取区域系数 Z=2.433   5s>9v  
         !CWqI)=  
        则 *8N~ Zmz  
        ②计算应力值环数 /[q@=X&  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) )fa  
        =1.4425×10h y.nw6.`MR  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 8_lD*bEt   
        ③查得:K=0.93   K=0.96 yE7pCgXt  
        ④齿轮的疲劳强度极限 v<) }T5~r  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: d_`Ze.^   
        []==0.93×550=511.5 jK{MU) D+  
    \Q6Ip@?  
        []==0.96×450=432         ':,LZ A8A  
    许用接触应力   wFvilF V  
             mVkn~LD:0  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   k\lj<v<vD  
             =1 6k[u0b`  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 +)|2$$m  
        =4.47×10N.m N_ >s2  
        3.设计计算 _Sg29qFK  
    ①小齿轮的分度圆直径d $5A XE;~{  
         |Mh;k 6  
        =46.42 1pn167IQL  
        ②计算圆周速度 uODsXi{z  
        1.52 t@Jo ?0s  
        ③计算齿宽b和模数 kO.rgW82  
    计算齿宽b &5a>5ZG}  
           b==46.42mm 1w5nBVC*$V  
    计算摸数m UJZa1p@L  
      初选螺旋角=14 e\h:==f  
        = :!/}*B  
        ④计算齿宽与高之比 Frml'Vfq7  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 ^;2L`U@5  
    =46.42/4.5 =10.32 iZ:-V8{  
    ⑤计算纵向重合度 M *}$$Fe|  
    =0.318=1.903 i2*nYd`K  
    ⑥计算载荷系数K t.w?OyO  
    使用系数=1 pZR^ HOq  
    根据,7级精度, 查课本得 d. a>(G  
    动载系数K=1.07, oqE -q\!H  
    查课本K的计算公式: K'tz_:d|  
    K= +0.23×10×b QdRMp n}q  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 Re2kD/S3  
    查课本得: K=1.35 yT>T Vq/e  
    查课本得: K==1.2 Dn@ n:m  
    故载荷系数: A +p}oY '  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 JdAjKN  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 OS,$}I[`8  
        d=d=50.64 |amEuKJ  
        ⑧计算模数 ge` J>2  
        = Bm?Ku7}.  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 m/ukH{H1%  
        由弯曲强度的设计公式 *iR`mZb  
        ≥ QQw^c1@  
    C]`Y PM5  
    ⑴   确定公式内各计算数值 8 jT"HZB6  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m &sRyM'XI  
             确定齿数z Ia\Nj _-%L  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 #:yZJS9f9  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 MVCCh+,GI  
        Δi=0.032%5%,允许 #4hP_Vhc  
        ②      计算当量齿数 A#i-C+"}  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  r B)WHx<  
        z=z/cos=144/ cos14=158 SX4p(t  
        ③       初选齿宽系数 cD>o(#x]  
         按对称布置,由表查得=1 K%g\\uo   
        ④       初选螺旋角 sPw(+m*C   
        初定螺旋角 =14 51&T`i  
        ⑤       载荷系数K (-#{qkA  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 m&\Gz*)3  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y T;%SB&  
        查得: cnj_tC=zt  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 gV7o eZ5  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 :Y'nye3:  
         D9Z5g3s7R  
        ⑦       重合度系数Y  O~S}u  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 +2g3%c0}  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ^J G}|v3$  
    =14.07609 w;_Ds  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 u>eu47"n!  
        ⑧       螺旋角系数Y uqnZ  
     轴向重合度 =1.675, ZQ:Y5 ph  
        Y=1-=0.82 l{R)yTO  
         p<jr&zVEc>  
        ⑨       计算大小齿轮的 l ghzd6  
     安全系数由表查得S=1.25 5Q88OxH  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 o#Y1Uamkf  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 &qC>*X.  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 s6egd%r  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   ,i|f8pZ  
        小齿轮     大齿轮 ]]7T5'.  
    o]Ki+ U  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: qL#R XUTP  
        K=0.86        K=0.93   M]'AA Uo8  
    mvw:E_  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 e'6?iLpy  
          []= :Ls36E8f=  
          []= L_~G`Rb3  
           c ~ SI"  
           {)y4Qp  
            大齿轮的数值大.选用. 5Zov< +kE  
         BCbW;w8aI  
    ⑵   设计计算 $Yka\tS'  
         计算模数 (07d0<<[  
    *G^]j )/  
    ^#o.WL%4/B  
    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: r$7rYxFR  
    GZ={G2@=I  
    z==24.57  取z=25 l0_V-|x  
    j;3o9!.s:  
    那么z=5.96×25=149           YV msWuF  
      |2# Ro*  
    ②   几何尺寸计算 e#('`vGB  
        计算中心距     a===147.2 v^tKT&  
    将中心距圆整为110 |`nVr>QF&  
    D4\I;M^  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 %c0;Bb-  
    NSq"\A\  
    =arccos ^wlep1D  
    U*@_T3N  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. }dz(DP d  
    <fJ\AP5  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 #5D+XBT  
         =FnZkJ  
        d==42.4 xpM~* Gpm  
    S&*pR3,u  
    d==252.5 4pqZ!@45|  
    ?KN_J  
    计算齿轮宽度 J$;)TI  
    |>4{4  
    B= .kIf1-(<U  
    gm DC,"Y<  
    圆整的       DFonK{  
    *QG;KJ%  
                                                大齿轮如上图: v,0DGR~  
    #7=LI\  
    ooQ(bF  
    9o`3g@6z  
    7.传动轴承和传动轴的设计 EMG*8HRI>r  
    e?>suIB  
    1.  传动轴承的设计 WQx;tX  
    H JiP:{  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 w.f [)  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min R.N*G]K5  
    T1=43.77kn.m @Hh"Y1B  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 In&vh9Lw  
        已知小齿轮的分度圆直径为 /`> P|J  
            d1=42.4 }b`*%141  
    而  F= H[ q{R  
         F= F I>a a'em  
    R 28*  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N }^7V^W  
    SO/]d70HG  
    CvJEY  
    7krA+/Qr(  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 +bW|Q>u  
    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 (rn x56I$  
    4)I#[&f  
    yxbTcZ  
                 U@nwSfp:G  
         从动轴的设计 JuSS5_&  
           ;kBies>V  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, [<QWTMjR  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M GwBQ p Njy  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 \<**SSN  
        已知大齿轮的分度圆直径为 G,*s9P]1  
            d2=252.5 R:?vY!  
    而  F= sfE8b/Z8  
         F= F Q%^bA,$&D  
    J B@VP{  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N Z"X*FzFo  
    AW5g (  
    b_ yXM  
    QaR.8/xV  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 0(x@ NGb>{  
    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 &,]+>  
    p)xI5,b$9  
    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 ton`ji\^  
    查表,选取 ^~ $&  
    VY@hhr1s~  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 tL{~O=  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 <9a_wGs  
    ecpUp39\  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 *J5RueUG  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 A'iF'<%  
    [oLQd-+  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. mX@* 2I  
    j9'XZq}  
                D        B                轴承代号     \/'n[3x  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     QYXx7h r=$  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     y4We}/-<  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     &>.1%x@R  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     x=Jn&4q  
    NqE7[wH  
         ID#qKFFW  
    cu!bg+,zl  
         OB^?cA>  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 tkqBCKpDa  
        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, 3}{5 X'  
    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.     /(ju  
    EZQ+HECpK  
    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. (!5}" fj  
    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, yVQz<tX|  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 Gj8[*3d  
    I{e^,oc  
    L=16+16+16+8+8=64 ."Ix#\|x  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. J?quYlS  
    ~Z6p3# !o  
    5.    求轴上的载荷   $1zeY6O  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, U4l*;od  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. =z1o}ga=EA  
    9$V_=Bo  
    uf'P9MA}>  
    [j]J_S9jJ  
    iz>y u[|  
    y{Y+2}Dv/  
    J:Y|O-S!  
    .4re0:V  
    \*!%YTZ~  
         iSz@E&[X  
    3r:)\E+Q_  
    传动轴总体设计结构图: a05:iFoJ  
         :CST!+)o  
                                 J*~2 :{=%  
    ,x"yZ  
                                 (主动轴) yb{{ z@  
    *RbOQ86vP  
     vs])%l%t  
            从动轴的载荷分析图: p/WH#4Xdr  
    LF)a"Sh  
    6.     校核轴的强度 l9NOzAH3  
    根据 a$zm/  
    == MRg\FR 2>1  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 2C33;?M  
    查表15-1得[]=60MP `TD%M`a  
    〈 []    此轴合理安全 Prb_/B Dd  
    X]pWvQ Q]  
    8、校核轴的疲劳强度. 7|M$W(P  
    ⑴.   判断危险截面 A6UdWK  
    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. 5Jhbf2-  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 R(? <97  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 7hF,gl5  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 0I>?_?~l6  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 .W@4vrp@  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 F'>GN}n  
    截面上的弯曲应力 ~r>EF!U`h  
    s 9|a2/{  
    截面上的扭转应力 &.  =}g]  
    == ^M(`/1:  
    轴的材料为45钢。调质处理。 Ld}(*-1i  
    由课本得: UC+7-y,  
               zJuRth)(,  
    因             2 ]DCF  
    经插入后得 uVq5fT`B  
    2.0         =1.31 or%gTVZ  
    轴性系数为 IglJEH[+  
           =0.85 #7~tL23}]  
    K=1+=1.82 %EVV-n@  
        K=1+(-1)=1.26 TvWU[=4Yk  
    所以               ?zhI=1 ED%  
    <=m 30{;f  
    综合系数为:    K=2.8 L* k hj3;  
    K=1.62 o,CA;_  
    碳钢的特性系数        取0.1 iFnOl*TC  
       取0.05 ~X~xE]1o|U  
    安全系数 Wd^lt7(j  
    S=25.13 X"TUe>cM  
    S13.71 UVT >7  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 +24|_Lx0  
    截面Ⅳ右侧 B-\,2rCCZ  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 2;%#C!TG;  
    )RA\kZ"  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 K9C@dvFH  
    dXhCyr%"6  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 $^vp'^uW>  
    N#RD:"RS!  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 9ra HSzK@d  
    截面上的弯曲应力   @)OnIQN~  
    截面上的扭转应力 Q\o$**+{  
    ==K= u>,lf\Fgz  
        K= 2AXF$YjY  
    所以                 om".j  
    综合系数为: DOF?(:8Y  
    K=2.8    K=1.62 [j:}=:feQ  
    碳钢的特性系数 VMxYZkMNd_  
        取0.1       取0.05 ?jNF6z*M6  
    安全系数 f.b8ZBNj>  
    S=25.13 FylWbQU9  
    S13.71 I;kf #nvao  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 pAJ=f}",]E  
    i O%Zd[  
    9.键的设计和计算 gro7*<  
    ~:/%/-^  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ilDJwZg#  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键.  /,1SE(  
    根据    d=55    d=65 }.fL$,7a  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 Yl)eh(\&J  
                         b=20     h=12     =50 TnN^2:cU  
    (j8GiJ]{L,  
    ②校和键联接的强度 Ud>`@2  
      查表6-2得      []=110MP lSn5=^]q  
    工作长度  36-16=20 kF(Ce{;z  
        50-20=30 UfK4eZx*`  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 d3EjI6R*z  
         K=0.5 h=5 2j8Cv:{Nn%  
        K=0.5 h=6 I;Al? &uw  
        由式(6-1)得: #joF{ M{  
               <[] }': EJ~H  
               <[] *C4~}4WT\  
        两者都合适 ?)!SmN/  
        取键标记为: *oEv,I_  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 H/^ ~<U#p  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 wD<vg3e[H  
    10、箱体结构的设计 <WM -@J(1  
    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, }x:\69$  
    大端盖分机体采用配合. CCuxC9i7  
    !(W[!%  
    1.   机体有足够的刚度 3xBN10R#  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 /lf\ E=  
    |9+bSH9  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 ,]f),;=  
    Z -pyFK\  
    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 jv*Dg (  
    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 rU; g0'4e  
    d>^~9X  
    3.   机体结构有良好的工艺性. AU0$A403  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. pt=7~+r  
    utq.r_  
    4.   对附件设计 (YAI,Xnw  
    A  视孔盖和窥视孔 uAp -$?  
    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 "(0oP9lZ  
    B  油螺塞: X"kXNKV/n  
    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。 z8g=;><  
    C  油标: p9/bzT34.  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 I_:t}3s  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. n)tU9@4Np  
    Xf6fH O  
    D  通气孔: 53bM+  
    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. 86/.8  
    E  盖螺钉: j?=VtVP  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 63.( j P1;  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. .JNcY]V#  
    F  位销: 'n>K^rA  
    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. vB Sm=M  
    G  吊钩: ~q{\;  
    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. %'$f ?y  
    \^yXc*C  
    减速器机体结构尺寸如下: )i&%cyZw  
    AeN 3<|RN  
    名称    符号    计算公式    结果     .H ,pO#{;  
    箱座壁厚                10     ]t*33  
    箱盖壁厚                9     y^9bfMA  
    箱盖凸缘厚度                12     1JIG+ZNmd  
    箱座凸缘厚度                15     Pl_^nFm0  
    箱座底凸缘厚度                25     1d`cTaQ-  
    地脚螺钉直径                M24     kl| g  
    地脚螺钉数目        查手册        6     F@g17aa  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     4/b(Y4$,[r  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     HB%K|&!+  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Og +)J9#  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     S3ErH,XB.  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     : -E,   
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 c2/"KT  
        22 n4Vwao/9x  
        18     (m6EQoW^s+  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 8IeI0f"l)  
        16     S[Vtq^lU  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     #?_#!T|  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     3]N q@t  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     X) 8e4~(?  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     18jJzYawh  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴)  +.=1^+a  
    150(3轴)     XWJ SLN(O  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) s} s|~  
    150(3轴)     >8%M*-=p  
         TM)u?t+[  
    11. 润滑密封设计 ]}.0el{  
    Cb4_ ?OR0  
        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. HV8I nodi  
        油的深度为H+ I4ebkPgf  
             H=30  =34 *u}'}jC1X  
    所以H+=30+34=64 \Fq1^ 8qa  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 l(#1mY5!q8  
         KyjyjfIwH  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 &m'?*O |  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     GKCM|Y  
        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 V n^)  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ^}hJL7O'  
         ndqckT@93  
    12.联轴器设计 7H4L-J3  
    +^Fp&K+^  
    1.类型选择. 7N| AA^I  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 &Bm&i.r  
    2.载荷计算. -;vT<G3  
    公称转矩:T=95509550333.5 l~NEGb  
    查课本,选取 *Z >  
    所以转矩   *U_S1>0n  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 L1:nfH&:'  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm P<vo;96JT  
    =MxpH+spI  
    四、设计小结 Xo\S9,s{  
        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。 fCg@FHS&^  
        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。 Je 31".  
    五、参考资料目录 *,0+RASvq  
    [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; ?,>5[Ha^?  
    [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; V:OiW"/  
    [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; Y([d;_#P  
    [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; i-]U+m*  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 yyjw?#\8  
    [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; iy}xICt  
    [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? R5kH0{zM  
    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