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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 y!Eh /KD  
                     wIPDeC4  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         !2,.C+,  
                     <m\TZQBD  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) p[I gnO  
    uu#+|ZD  
    目   录 A]slssE+  
         g:V6B/M&  
    一    课程设计书                            2 Va:jMN  
    |1$X`|S  
    二    设计要求                              2 d@~)Wlje  
    z#ET-[ I  
    三    设计步骤                              2 c73ZEd+j  
         Xp@OIn  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 #]a0 51Y  
        2. 电动机的选择                                4 Ds$;{wl#x  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 m{" zFD/  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 06r cW `  
        5. 设计V带和带轮                              6 @ZWKs  
        6. 齿轮的设计                                  8 Z!6G (zz:>  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 NIGFu{S  
        8. 键联接设计                                  26 l$NEx0Dffz  
        9. 箱体结构的设计                              27 jk?(W2c#{  
        10.润滑密封设计                                30 WbF\=;$=7  
        11.联轴器设计                                  30 nfR5W~%*:  
         {M5IJt"{4b  
    四    设计小结                              31 p^3d1H3   
    五    参考资料                              32 QUO?q+  
    g [K8G  
    一. 课程设计书 UJ+JVj   
    设计课题: _t7A'`Dh]  
        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 /vU31_eZt  
    表一: gfHlY Q]  
             题号 :>u{BG;=79  
    eAEVpC2  
    参数    1     C$ 5x*`y  
    运输带工作拉力(kN)    1.5      G%{jU'2  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     bjZ?WZr  
    卷筒直径(mm)    200     RdjUw#\33b  
    ~5zhK:7c  
    二. 设计要求 QS_xOQ '  
    1.减速器装配图一张(A1)。 mD:!"h/  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 *&km5@*  
    3.设计说明书一份。 Y-9F*8<  
    Ex{]<6UAu  
    三. 设计步骤 K,Vl.-4?  
        1.  传动装置总体设计方案 _`_$U MK;  
        2.  电动机的选择 y+_U6rv[  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 A}o1I1+  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 \hVFK6  
        5.  “V”带轮的材料和结构 6\L,L &  
        6.  齿轮的设计 {1 mD(+pJ{  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 {$JIR}4S  
        8、校核轴的疲劳强度 H}/1/5 L  
        9.  键联接设计 Z~ (QV0}  
        10.  箱体结构设计 8^~]Ym:  
        11. 润滑密封设计 >2r/d  
        12. 联轴器设计 P^z)]K#sw  
         += QboUN  
    1.传动装置总体设计方案: U8z,N1]r*`  
    p}\!"&,^m  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 YR>xh2< 9  
    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, Y\\&~g42R2  
    要求轴有较大的刚度。 ftbu:RtK^^  
    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。 QGa"HG5NF  
    其传动方案如下: \4 DH&gZ[  
            O-RiDYej  
    图一:(传动装置总体设计图) '?nhpT^  
    _[V 6s#Wk3  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 KR63W:Z\'  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 U3>G9g>^B  
         传动装置的总效率 :v+ 39  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; g~]FI  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, {|50&]m  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, !^%b|=[  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 _nF_RpS  
    tO#y4<  
      2.电动机的选择 1 OX(eXF>  
    7_LE2jpC,5  
        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, b=sc2 )3?  
        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, JyV"jL   
        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。 :(Gg]Z9^8  
         "{}5uth  
        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, 1*s Lj#  
         g]S.u8K8m  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 8AK#bna~-  
         N9hBGa$  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 *ZRQ4i[+  
                                                      rd6?;K0  
    9 ItsK  
    方案    电动机型号    额定功率 .- w*&Hd7b  
    P -LF^u;s8&S  
    kw    电动机转速 eD(#zfP/+  
        电动机重量 :`d& |BB  
    N    参考价格 m$3&r2vgi  
    元    传动装置的传动比     Pp?J5HW  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     :Q 89j4,  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     5 gE  
      W n|w~{d{  
       中心高 r__uPyIMG/  
            外型尺寸 [/I4Pe1Yj%  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     N( Cfv3{  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ,+f'%)s_x  
    Bb m1&d#  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 1L3L!@  
    S%'t )tt,  
    (1)       总传动比 y'{0|Xj  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 w zF"^CJ  
        (2)       分配传动装置传动比 R/iXO~/"J  
        =× B?k75G  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 6B&':N98  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 8{'L:yzMY  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 A^G%8 )\  
    (1) 各轴转速 0^4Tem@  
      ==1440/2.3=626.09r/min r@ ]{`qA  
      ==626.09/5.96=105.05r/min V5m4dQ>t  
    (2) 各轴输入功率 rZ<@MV|d  
        =×=3.05×0.96=2.93kW i0hF9M  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 1aKY+4/G  
        则各轴的输出功率:   Bc$t`PI  
    =×0.98=2.989kW wTG6>l]H  
    =×0.98=2.929kW /K1YDq<=  
    各轴输入转矩 :9 .ik  
       =××  N·m Y*0mC"n}  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 5G|(od3  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m XfharJ_b  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m @xR=bWY  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m M,zUg_ @  
    =×0.98=242.86N·m b8(94t|;U  
    运动和动力参数结果如下表 @#;2P'KL  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ?FJU>+{">  
        输入    输出    输入    输出         jCkYzQUPz  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     du  Pzt  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     qh{hpX)\D  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ZJ1 %  
    UH2fP G  
    5、“V”带轮的材料和结构 _3.=| @L  
      确定V带的截型 v="i0lL_  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 _DS_AW}D  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 u.43b8!  
          V带截型      由图6-13                        B型 g,*LP  
       pkQEry&Z  
      确定V带轮的直径 %8s$l'Q;  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm q &#f#Ou  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s /3{jeU.k  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm cyL"?vR*<  
       >La!O~d  
      确定中心距及V带基准长度 iLD}>=  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 Dn1aaN6  
                              360<a<1030 J sde+G,N  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm _XvSe]`f`  
         RG4T9eZq  
      初定V带基准长度 `ZhDoLpH<  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm DAa??/,x7  
           yz.a Z  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 7,X5]U&A<x  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 2N B/&60<  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 8cI<~|4_  
       XnR9/t  
       确定V带的根数 EdR1W~JZ  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw ^VabXGzo#  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 |1!RvW:[!  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 O1[`2kj^HB  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 O7vJ`K(!  
             u)J&3Ah%  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 W~b->F  
                                 kbu.KU+  
                           取Z=2 6_}& WjU'  
    V带齿轮各设计参数附表 l1 Nr5PT  
    cc37(=o KL  
    各传动比 ,X^I]]  
    Qx<86aKkF  
        V带        齿轮     `,~8(rIM  
        2.3        5.96     x`9IQQ  
      H+lBb$  
    2. 各轴转速n rW),xfo0  
        (r/min)        (r/min)     1!/WC.0  
        626.09        105.05     nz+k ,  
    @~g][O#Fu  
    3. 各轴输入功率 P T3H\KRe6  
        (kw)        (kw)     8p"R4  
        2.93       2.71     ebv"`0K$  
    G)cEUEf d  
    4. 各轴输入转矩 T :9?y-X  
        (kN·m)        (kN·m)     !N"Y  
    43.77        242.86     W[BwHNxyg  
    ^&8FwV]  
    5. 带轮主要参数 KdN+$fe*g  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         5-[bdI  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     P80mK-Iyv_  
    带的根数z     V;@kWE>3  
        160        368        708        2232        B        2     Cr&,*lUo  
    /u&{=nU  
    6.齿轮的设计 1[4 2f#  
    Ng,< 4;  
    (一)齿轮传动的设计计算 `PH]_]:%  
    J!+)v  
    齿轮材料,热处理精度 5oOF|IYi  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 T>P[0`*)  
        (1)       齿轮材料及热处理 Rlyx& C8  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 :n0czO6 E  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 /k_?S?  
          ② 齿轮精度 M dKkj[#  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 og$%`o:{  
         3{/[gX9  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 J}?:\y<  
    按齿面接触强度设计 K+P:g%M  
    #^i.[7p  
    确定各参数的值: oZS.pi  
    ①试选=1.6 e09('SON(  
    选取区域系数 Z=2.433   **KkPjAO?  
         #t8{z~t3  
        则 a@?2T,$  
        ②计算应力值环数 8n2MZ9p]  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 1w~@'ZyU  
        =1.4425×10h @hVF}ybp  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) G_cWp D/  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 f=,(0ygt/  
        ④齿轮的疲劳强度极限 z Go*N,'  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: qPH=2k ,H  
        []==0.93×550=511.5 J{w[vcf  
    @a]O(S>Ub  
        []==0.96×450=432         ud`!X#e~  
    许用接触应力   c|hT\1XR,  
             <$+Cd=71\  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   N3U.62  
             =1 \ )'`F; P  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 -F338J+J24  
        =4.47×10N.m l!7O2Ai5  
        3.设计计算 VdC,M;/=Z  
    ①小齿轮的分度圆直径d 5vSJjhS  
         |G(9mnZ1  
        =46.42 "j*{7FBqk  
        ②计算圆周速度 NW%u#MZ[h  
        1.52 bsosva+  
        ③计算齿宽b和模数 ~k[mowz0  
    计算齿宽b D *Hy 2eZ.  
           b==46.42mm [+8in\T i  
    计算摸数m #[LnDU8>9  
      初选螺旋角=14 uKF)'gj  
        = m]"13E0*x  
        ④计算齿宽与高之比 'Z{_w s  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 Jv[c?6He  
    =46.42/4.5 =10.32 ;jZf VRl  
    ⑤计算纵向重合度 , b;WCWm  
    =0.318=1.903 WUfPLY_c(  
    ⑥计算载荷系数K W! =X _  
    使用系数=1 PgMU|O7To  
    根据,7级精度, 查课本得 #=V[vbTY  
    动载系数K=1.07, XUK!1}  
    查课本K的计算公式: VX{9g#y$j  
    K= +0.23×10×b ]ML(=7z"  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 zMI_8lNz  
    查课本得: K=1.35 8G<{L0J%!  
    查课本得: K==1.2 eY'< UO  
    故载荷系数: I|eYeJ3  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 +_"AF|  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 j8[RDiJ  
        d=d=50.64 +>*! 3x+sE  
        ⑧计算模数 HCIS4}lQ  
        = X:kqX[\>  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 +5xVgIk#  
        由弯曲强度的设计公式 kH|cB!?x  
        ≥ u,&[I^WK`C  
    q7kE+z   
    ⑴   确定公式内各计算数值 i[V\RKH*F  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m QRFBMq}'  
             确定齿数z Mq,2S  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 CA[3 R  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 q!!gn1PT(T  
        Δi=0.032%5%,允许 ,B8u?{O  
        ②      计算当量齿数 Gw@]w;ed  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  tmVGJ+gz  
        z=z/cos=144/ cos14=158 _i@4R<  
        ③       初选齿宽系数 gF53[\w^v  
         按对称布置,由表查得=1 :rzq[J^  
        ④       初选螺旋角 WT_4YM\bz  
        初定螺旋角 =14 UVz}"TRq.  
        ⑤       载荷系数K XFmTr@\M  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 S( Vssi|y  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y {1Hs5bg@  
        查得: 7B s:u  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 bZf}m=C!  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 (Rs052m1  
         RIV + _}R  
        ⑦       重合度系数Y n~Qo@%Jr  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 {$P')> /  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 fMl uVND  
    =14.07609 +DwE~l  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 kPvR ,  
        ⑧       螺旋角系数Y /]>8V'e\  
     轴向重合度 =1.675, ,C;%AS/  
        Y=1-=0.82 ;w(tXcXZ  
         O;83A  
        ⑨       计算大小齿轮的 ,.,spoV  
     安全系数由表查得S=1.25 ]X\p\n'@j  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 1a@b-V2 d&  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 oUNuM%g9Dy  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 <; P40jDL  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   Q4e+vBECkq  
        小齿轮     大齿轮 HF;$Wf+=J  
    q<Z`<e  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: ]9hXiY  
        K=0.86        K=0.93   {({Rb$  
    o8c5~fG1  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 /Dj-@7.C/  
          []= c\DMeYrg  
          []= @wPyXl  
           F9Co m}  
           d3jzGJrU}  
            大齿轮的数值大.选用. aNDpCpy  
         M'5PPBSR  
    ⑵   设计计算 `NB6Of*/  
         计算模数 Q$58 K9  
    tFvXVfml  
    mV++7DY  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: ln*jakRrC  
    /H~]5JZ3-E  
    z==24.57  取z=25 e#!,/p E  
    - jWXE  
    那么z=5.96×25=149           =k\Qx),Ir  
      2OZ<t@\OY  
    ②   几何尺寸计算 #7Jvk_r9Y  
        计算中心距     a===147.2 )~be<G( a  
    将中心距圆整为110 w[]\%`69}Z  
    S5/p3;O\c  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 K_GqM9  
    (q}{;  
    =arccos zT+ "Z(oz,  
    s)~Wcp'+M:  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. AB=Wj*f r  
    PX >>h}%  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 r*f:%epB%  
         OMm'm\+/  
        d==42.4 [Wn6d:  
    4Ul*`/d  
    d==252.5 nj=nSD  
    9S/X,|i  
    计算齿轮宽度 D!rD-e  
    \2[sUY<W  
    B= S N ;1F  
    Nn{/_QG  
    圆整的       q85 4k+C  
    I/_,24[  
                                                大齿轮如上图: L*zfZ&  
    S.|%dz  
    TXbnK"XQ  
    6F; |x  
    7.传动轴承和传动轴的设计 M5c *vs  
    =VGRM#+D  
    1.  传动轴承的设计 jygKw+C  
    Gdv{SCV  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 qdxDR 2]U  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min suE#'0K  
    T1=43.77kn.m |vY|jaV}  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ,+!|~1  
        已知小齿轮的分度圆直径为 I>:.fHvUC  
            d1=42.4 PBb'`PV  
    而  F= rnQ9uNAu  
         F= F ,:pKNWY)Q  
    g-<[* nF  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N sfR0wEqI  
    +^3 *Y"6Z  
    +m4?a\U  
    zTg&W7oz  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 I&>5b7Uf  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 \:>eZl?  
    `o6T)49  
    B&?xq)%*#  
                 4 IXa[xAm  
         从动轴的设计 (``|5;T\  
           Oee>d<  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, ZG)6{WS  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 23'Ac,{  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 C8$/z>tQ  
        已知大齿轮的分度圆直径为 'J:xTp  
            d2=252.5 W<M\ b#  
    而  F= &?M'(` ~  
         F= F Y*YV/E.  
    #R# |hw  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N gPF5|% 3)  
    UB7C,:"  
    ;_E][m  
    ~"22X`;h[G  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Vc&xXtm[v  
    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 NLZUAtx(  
    85#+_}#  
    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 >:P-3#e*  
    查表,选取 3`{[T17  
    m-R`(  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 `.YMbj#T  
    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 .2/W.z2  
    9On(b|mT  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ^vc#)tm5p  
    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  。 GL3olKnL  
    P |;=dX#-  
    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. g42f*~l  
    7jYW3  
                D        B                轴承代号     B^BbA-I  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     m ?jF:] ^  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     :{x    
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     * NdL4c~  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     { u1\M  
    $<d3g :  
          S/Gy:GIf  
    Q3aZB*$K  
         NXdT"O=P  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 UE K$  
        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, >?ckBU9  
    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.     ?#VkzT  
    5j#XNc)"  
    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. 7_ao?}g  
    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, Awlw6?   
    高速齿轮轮毂长L=50,则 ' O d_:]  
    AHdh]pfH  
    L=16+16+16+8+8=64 nHIW_+<Mf  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度.  ui1h M  
    Q#sLIZ8=  
    5.    求轴上的载荷   <9aa@c57  
    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, |H4f&& Wd  
    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. g:fzf>oQ>p  
    j(];b+>  
    3L-}B#tI  
    _2nNCu (  
    gBJM|"_A?  
    z#t;n  
    N.|uPq$R  
    2[Vs@X  
    yn KgNi  
         ]B9Ut&mF;  
    V.~C.x  
    传动轴总体设计结构图: KmaMS(A(3  
         p|VgtQ/ )%  
                                 Hy#<fKz`!  
    .eG_>2'1  
                                 (主动轴) R^tDL  
    ~"i4"Op&  
    ^y3snuLtE  
            从动轴的载荷分析图: /|aD,JVN"  
    AJR`ohh  
    6.     校核轴的强度 T`SpIdzB.  
    根据 ,|Lf6k  
    == xGo,x+U*  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 gukKa  
    查表15-1得[]=60MP S_Ug=8r4  
    〈 []    此轴合理安全 S$1dXXT  
    t.= 1<Ed  
    8、校核轴的疲劳强度. SZm&2~|J  
    ⑴.   判断危险截面 aW7)}"j4  
    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. }pL#C  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 tU, >EbwO  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 jY ~7-  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ~t.M!vk  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 mybvD  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 $C~OV@I  
    截面上的弯曲应力 o%$'-N  
    A]q"+Z]  
    截面上的扭转应力 R,KoymXP  
    == 4/M~#  
    轴的材料为45钢。调质处理。 M_EXA _  
    由课本得: tP]-u3  
               ieG%D HN  
    因             6A*k  
    经插入后得 ,pMH`  
    2.0         =1.31 CiTjRJ-ZW)  
    轴性系数为 |% xgob  
           =0.85 8sGaq [  
    K=1+=1.82 DSc:>G  
        K=1+(-1)=1.26 fC^POLn[f  
    所以               YQ#o3 sjs  
    R3ru<u>k&  
    综合系数为:    K=2.8 Zh,{e/j  
    K=1.62 ~Bs=[TNd[  
    碳钢的特性系数        取0.1 C lekB  
       取0.05 Zm~oV?6  
    安全系数 6N {|;R@2  
    S=25.13 % C.I2J`_  
    S13.71 + 4*jO5EZ  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 y7WO:X&  
    截面Ⅳ右侧 N)b.$aC  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 MW$ X4<*KD  
    T`gR&n<D  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 BA t0YE`-,  
    v6q oH)n  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 ^-GzWT  
    )mF;^3  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 8 s#2Zv  
    截面上的弯曲应力   }* s%|!{H  
    截面上的扭转应力 \OX;ZVb?5  
    ==K= cas5  
        K= C!Oz'~l  
    所以                 c1L0#L/F6"  
    综合系数为: (np60mX<  
    K=2.8    K=1.62 qH1&tW$  
    碳钢的特性系数 8C(@a[V  
        取0.1       取0.05 L5-Kw+t  
    安全系数 QKt[Kte  
    S=25.13 98x&2(N  
    S13.71 m0zbG1OE  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 9C2DW,?  
    1 /dy@'  
    9.键的设计和计算 8) 1+j>OQ  
    / >q?H)6  
    ①选择键联接的类型和尺寸 heN?lmC  
    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 Io  
    根据    d=55    d=65 5h6c W  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 9pJk.Np0   
                         b=20     h=12     =50 IGC:zZ~z  
    e qzmEg  
    ②校和键联接的强度 suP/I?4'@  
      查表6-2得      []=110MP i{+W62k*  
    工作长度  36-16=20 6)_svtg  
        50-20=30 ./# F,^F2  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 ]> dCt<  
         K=0.5 h=5 EiP#xjn?c  
        K=0.5 h=6 SZ'2/#R>  
        由式(6-1)得: 9C_Vb39::$  
               <[] gJUawK  
               <[] v@^P4cu;  
        两者都合适 >/5'0n_R  
        取键标记为: dNg5#?mzT5  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 >.X& v  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 n?=d)[]  
    10、箱体结构的设计 8n1<nS<  
    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, Dq:>]4%  
    大端盖分机体采用配合. zs<2Ozv  
    B !}/4"  
    1.   机体有足够的刚度 `: R7j f  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 8'}D/4MUr  
    n 9X:s?B/  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 `BOG e;pl  
    Q?uHdmY*X  
    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 Z>)M{25  
    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 $pLJtQ  
    K#>@T<  
    3.   机体结构有良好的工艺性. c>}f y  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. H0P:t(<Gt  
    k=D}i\F8  
    4.   对附件设计 <T|?`;K  
    A  视孔盖和窥视孔 ]8;2Oh   
    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 J+o6*t2|  
    B  油螺塞: zD z"Dn9  
    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。 p}:"@6  
    C  油标: :*6#(MX  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 zlhHSyK  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. .WV5Gf)  
    6PyODW;R/5  
    D  通气孔: b\9MM  
    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. a58]#L~  
    E  盖螺钉: 8v V<A*`  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ]aN]Ha  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. lc8zF5  
    F  位销: d09qZj>  
    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. M?QK4Zxb6U  
    G  吊钩: OKO+(>A 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. ZK p9k6  
    f(Uo?_as  
    减速器机体结构尺寸如下: $FM: 8^  
    Mr6q7  
    名称    符号    计算公式    结果     Q GoBugU  
    箱座壁厚                10     ;T,`m^@zf  
    箱盖壁厚                9     N}rc3d#  
    箱盖凸缘厚度                12     'i5,2vT0  
    箱座凸缘厚度                15     | ycN)zuE  
    箱座底凸缘厚度                25     _>=QZ`!r  
    地脚螺钉直径                M24     ?Zv>4+Y'  
    地脚螺钉数目        查手册        6     i~sW_f+  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     nSR<(-j!  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     p/WE[8U  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     d"U'\ID2y  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     )~LqBh  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     L+N;mI8  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 *\"+/   
        22 N`xXH  
        18     ^9`S`Bhp  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 U3OXO 1  
        16     dm`:']?  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     <[Y@<  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     $_orxu0W  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     WN6%%*w  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     bb}$7v`G  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) gH<A.5 xy  
    150(3轴)     `Dp_c&9]  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) qtYVX:M@,  
    150(3轴)     x$+g/7*  
         ;9"6g=q  
    11. 润滑密封设计 GEbm$\  
    DNmP>~  
        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. !'f.g|a  
        油的深度为H+ }]!?t~5*  
             H=30  =34 RQQ\y`h`  
    所以H+=30+34=64 PGNH<E)  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 < s1  
         _<m yM2z  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 q)QM+4  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     dk[MT'DV  
        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 .\}nDT  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 fj:q_P67o  
         dSPye z  
    12.联轴器设计 W0;MGBfb  
    I6lWB(H!u  
    1.类型选择. 7I;A5f  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 1|/-Ff"1@  
    2.载荷计算. _4-UM2o;  
    公称转矩:T=95509550333.5 ?v@pB>NZ  
    查课本,选取 Qf.]Mw?Bm  
    所以转矩   :{'%I#k2  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ;JV(!8[  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm c#<p44>U  
    .g8db d  
    四、设计小结 _]6n]koD,  
        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。 8/BWe ;4  
        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。 ~Sc{\ZJl  
    五、参考资料目录 `w K6B5>  
    [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; zya2 O?s  
    [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; wq = Ef  
    [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; >})W5Y+  
    [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; :>3/*"vx?G  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 Xcw 6mpLt  
    [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; mT&?DZ9<  
    [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? ;&`6b:ug  
    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