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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 SP%X@~d  
                     lO-DXbgql$  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         }WsPuo  
                     E/:U,u{  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 5sY $  
    eHgr"f*7   
    目   录 /!Rva"  
         #&|"t< }  
    一    课程设计书                            2 >j?5?J"  
    NN4Z:6W5  
    二    设计要求                              2 Oa/^A-'Q  
    XVs]Y'* x  
    三    设计步骤                              2 t1Ts!Q2  
         -m`|Sq  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 +~"IF+T RH  
        2. 电动机的选择                                4 (:bf m  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 v^&HZk=(  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 K&[0`sH!  
        5. 设计V带和带轮                              6 ei= 4u'  
        6. 齿轮的设计                                  8 FF8jW1  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 Vl^x_gs#_]  
        8. 键联接设计                                  26 uc,>VzdB  
        9. 箱体结构的设计                              27 2* g2UP  
        10.润滑密封设计                                30 S|=)^$:  
        11.联轴器设计                                  30 !td!">r46e  
         &kb~N-  
    四    设计小结                              31 %B@NW2ZQ[  
    五    参考资料                              32 ROkwjw  
    'dj3y/ k%  
    一. 课程设计书 I "x'  
    设计课题: )>ff"| X  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V aqSOC(jU  
    表一: 1EV bGe%b  
             题号 L\4rvZa  
    ;<i u*a  
    参数    1     DGJ:#U E  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     XoyxS:=>|[  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     !>Nlp,r&~  
    卷筒直径(mm)    200     O8Mypv/C  
    'ON/WKJr|W  
    二. 设计要求 (%R%UkwP9  
    1.减速器装配图一张(A1)。 +Ug &  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 -)-: rRx-  
    3.设计说明书一份。 v o:KL%)  
    >9w^C1"  
    三. 设计步骤 #. Dl1L/  
        1.  传动装置总体设计方案 yD<#Q\,  
        2.  电动机的选择 8fQ~UcT$  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比  C6gSj1  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 l i<9nMZ<  
        5.  “V”带轮的材料和结构 `)O9 '568  
        6.  齿轮的设计 IEm?'o:  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 7}xQ4M\u$  
        8、校核轴的疲劳强度 Y's=31G@  
        9.  键联接设计 G:e=9qTf  
        10.  箱体结构设计 }zA|M9%E  
        11. 润滑密封设计 @C-dCC?  
        12. 联轴器设计 1 k!gR  
         *c#DB{N  
    1.传动装置总体设计方案: /%m?D o  
    UusAsezm:  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 b$2=w^*  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, {ZUk!o>m@  
    要求轴有较大的刚度。 nIH(2j  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 @IL@|Srs8  
    其传动方案如下: ,GWa3.&.d  
            <w&'E6mU  
    图一:(传动装置总体设计图) 9{u/|,rq1  
    +!@xH];  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 -AnJLFY  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 44QW&qL!(  
         传动装置的总效率  mTH[*Y,  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; ~JZLWTEe  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, #NT~GhWFf  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, T72Li"00  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 <c@dE  
    uEPm[oyX  
      2.电动机的选择 fe4/[S{a   
    W[QgddR  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, fCa lR7!  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, [GyPwb-  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 >o"s1* {  
         UHY)+6qt]  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, >a@1y8B  
         G} [$M"}  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 lxTqGwx  
         >CCy2W^W  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 XPYf1H  
                                                      \sGJs8#v][  
    !6.LSY,E  
    方案    电动机型号    额定功率 =[4C[s  
    P H{P*d=9v  
    kw    电动机转速 &}gH!5L m  
        电动机重量 2P57C;N8|  
    N    参考价格 $LR~c)}1I  
    元    传动装置的传动比     "`K73M,c?9  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ]$K58C  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     5'Mw{`  
      F[ ^ p~u{  
       中心高 #;2mP6a[  
            外型尺寸 ygm=q^bV]s  
    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     YbVZK4  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     w#(E+s~}  
    09Oe-Bg  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 #r&yH^-  
    N}bZdE9F  
    (1)       总传动比 w4y ???90)  
        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 Z _<Wr7D  
        (2)       分配传动装置传动比 H_JT"~_2  
        =× j~2t^Qz  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 <Dnv=)Rq  
        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 qB3& F pgW  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 ZCuh^  
    (1) 各轴转速 iaJN~m\ M  
      ==1440/2.3=626.09r/min P`hg*"<V  
      ==626.09/5.96=105.05r/min !Je!;mEvI  
    (2) 各轴输入功率 kD+B8TrW  
        =×=3.05×0.96=2.93kW D>#Jh>4  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW b#e|#!Je  
        则各轴的输出功率:   Y%rC\Ij/i  
    =×0.98=2.989kW >*w(YB]/$V  
    =×0.98=2.929kW Rm.9`<Y  
    各轴输入转矩 Qa16x<Xlm  
       =××  N·m vP<8 ,XG  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ~o ;*{ Q  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m wCr+/" t  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m e3&.RrA  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m $/i;UUd  
    =×0.98=242.86N·m 'UCF2 L  
    运动和动力参数结果如下表 =dC5q{  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     6v -2(Y  
        输入    输出    输入    输出         .=b)Ae c  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     1lUY27MF  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     g|3FJA/  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     bO{wQ1)Z_  
    .!Q[kn0a  
    5、“V”带轮的材料和结构 ;@u+b0 j  
      确定V带的截型 x:Tm4V{  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 0Z[8d0  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 7+p=4i^@Zs  
          V带截型      由图6-13                        B型 d 'wWj  
       EEp,Z`  
      确定V带轮的直径 a_(vpD^  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm *C(XGX\?-  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s Q[F$6m%o  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm zTt6L6:u  
        Et0;1  
      确定中心距及V带基准长度 PAXdIh[]  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 T%:W6fH7  
                              360<a<1030 bxg9T(Bj  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm |N>TPK&Xt  
         1@0ZP~LTB  
      初定V带基准长度 Hq$?-%4  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm =:=uV0jX\  
           ?\Jl] {i2  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm {7X80KI  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm wg,w;Gle  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 G_x<2E"d  
       V`"A|Y  
       确定V带的根数 S-6 %mYf  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw oW/ #/;|`  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 rfMzHY}%  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 p[%FH?  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 ] Vbv64M3  
             DPZG_{3D  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 i/U HDqZ  
                                 `H6kC$^Ofx  
                           取Z=2 E|d 8vt  
    V带齿轮各设计参数附表 H6XlSj  
    'e>0*hF[  
    各传动比 Bq]eNq  
    4HK#]M>yz  
        V带        齿轮     7.l[tKh  
        2.3        5.96     8FThu[  
      y\&`A:^[ A  
    2. 各轴转速n 5}4r'P$m:  
        (r/min)        (r/min)     ^J]~&.l  
        626.09        105.05     |^i+Srh  
    >h7qI-  
    3. 各轴输入功率 P (TV ye4Z  
        (kw)        (kw)     qJN2\e2~f  
        2.93       2.71     eZm,K'/!  
    ~sSlfQWMzy  
    4. 各轴输入转矩 T jdGoPa\  
        (kN·m)        (kN·m)     5Vzi{y/bL  
    43.77        242.86     f6ad@2  
    'lym^^MjL+  
    5. 带轮主要参数 w#5^A(NR  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         G~I@'[ur  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     qqSf17sW  
    带的根数z     !;^sIoRPV  
        160        368        708        2232        B        2     N(W ;(7  
    X99:/3MXB'  
    6.齿轮的设计 )q\|f_  
    %_!YonRY|X  
    (一)齿轮传动的设计计算 Z`23z( +  
    1#9Q1@'OS  
    齿轮材料,热处理精度 $)M8@d  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 h`OX()N  
        (1)       齿轮材料及热处理 #AzZ4<;7  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 <$LVAy"RD  
    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 x-km)2x=W  
          ② 齿轮精度 ! 3O#'CV  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 u+GtH;<;  
         YAqv:  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 s HSZIkB-r  
    按齿面接触强度设计 +.T&U7xV  
    %B$~yx3#  
    确定各参数的值: QcGyuS.B  
    ①试选=1.6 MS-}IHO  
    选取区域系数 Z=2.433   vcnUb$%  
         e`fN+  
        则 `Pv[A  
        ②计算应力值环数 y1!c:&  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) +^ n\?!  
        =1.4425×10h ~ r6qnC2  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) ,mR$Y T8  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 'Jww}^h1  
        ④齿轮的疲劳强度极限 QXnL(z  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: V^WR(Q}  
        []==0.93×550=511.5 vd>X4e ^j  
    cTpAU9|(  
        []==0.96×450=432         /AX1LYlr  
    许用接触应力   )pV5l|`  
             mr]IxTv  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   5 iUT#  
             =1 ,c#=qb8""  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 .olDmFQD  
        =4.47×10N.m 4hep1Kz%  
        3.设计计算 Np=IZ npt  
    ①小齿轮的分度圆直径d 8r7~ >p~  
         )2KQZMtgm]  
        =46.42 1-4iy_d  
        ②计算圆周速度 gf()NfUvRH  
        1.52 /l-lkG5  
        ③计算齿宽b和模数 pZx'%-\-T  
    计算齿宽b u/3 4E=  
           b==46.42mm &)@|WLW  
    计算摸数m fJ_d ,4  
      初选螺旋角=14 M[N$N`9  
        = sf\p>gb  
        ④计算齿宽与高之比 a%a_sR\)  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 |[/[*hDZ9  
    =46.42/4.5 =10.32 5T)qn`%  
    ⑤计算纵向重合度 C=& 7V  
    =0.318=1.903 E Z95)pk  
    ⑥计算载荷系数K j^ VAA\  
    使用系数=1 :uE:mY%R  
    根据,7级精度, 查课本得 3[plwe  
    动载系数K=1.07, E?1"&D m  
    查课本K的计算公式: IKx]?0sS  
    K= +0.23×10×b aV?dy4o$  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 >6ul\xMU  
    查课本得: K=1.35 .'QE o  
    查课本得: K==1.2 zi7,?bD  
    故载荷系数: n4Od4&r  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 Fdsaf[3[v  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 BFP (2j  
        d=d=50.64 t .*z)N  
        ⑧计算模数 Ff xf!zS  
        = 5 Z+2  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 cn1UFmT  
        由弯曲强度的设计公式 x _&=IyU0j  
        ≥ rxZ%vzVQ>  
    $\BRX\6(-  
    ⑴   确定公式内各计算数值 ,f ..46G  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m k*)O]M<,  
             确定齿数z es}j6A1  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 V7}5Zw1  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 0'T*l 2Z`2  
        Δi=0.032%5%,允许 7#K%Bo2pG  
        ②      计算当量齿数 i;4|UeUl  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  4FK|y&p4r  
        z=z/cos=144/ cos14=158 *k)v#;B  
        ③       初选齿宽系数 ? +{=>{1  
         按对称布置,由表查得=1 am >X7  
        ④       初选螺旋角 EugQr<sM#  
        初定螺旋角 =14 ~Pq(Ta  
        ⑤       载荷系数K X2>qx^jT  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 T~B'- >O  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y Hgs=qH  
        查得: rv>K0= t0  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 2$8#ePyq*  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 qI-q%]l  
         nO{@p_3mi  
        ⑦       重合度系数Y n3w(zB  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 xlQl1lOX  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 t Dx!m~[  
    =14.07609 HZ$q`e  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 F0,-7<G  
        ⑧       螺旋角系数Y 72oiO[>N'  
     轴向重合度 =1.675, L`E^BuP/  
        Y=1-=0.82 ,0ZkE}<=w  
         HF@K$RPK  
        ⑨       计算大小齿轮的 C1 qyjlR  
     安全系数由表查得S=1.25 x!$Dje}  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 uMW5F-~-+  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 +[l52p@a  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 +^!;J/24  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   7gIK+1`  
        小齿轮     大齿轮 .O9 A[s<  
    4h:R+o ^H^  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: B/#tR^R  
        K=0.86        K=0.93   5X^bvW26  
    H` !%"  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 sDV*k4  
          []= B-63IN  
          []= ~_vzss3-C  
           qta^i819  
           wm@ />X  
            大齿轮的数值大.选用. z0ULB? *"  
         HA}pr6Z  
    ⑵   设计计算 6*@\Qsp615  
         计算模数 _H#l&bL@C  
    JI1O(  
    5fGUJ[F=  
    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: z?C;z7eT  
    8 jom)a  
    z==24.57  取z=25 .BLF7> M1  
    f@roRn8p?  
    那么z=5.96×25=149           z!09vDB^  
      {bF95Hs-  
    ②   几何尺寸计算 D8+68_BEM  
        计算中心距     a===147.2 rV LUT  
    将中心距圆整为110 Ydv\a6  
    =6#tJgg8  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 ;9cBlthh  
    Y~=]RCg  
    =arccos mPHn &4  
    t >89( k  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. )3i}(h0  
    ,}&E=5MF\  
    计算大.小齿轮的分度圆直径  o^59kQT  
         "Fv6u]Rv  
        d==42.4 kqYvd]ss  
    <,~ =o  
    d==252.5 [ e4)"A"  
    G>hmVd  
    计算齿轮宽度 5BKmp-m  
    [,_M@g3  
    B= gI A{6,A  
    K`PmWxNPh  
    圆整的       Ov{fO  
    v2<roG6.V  
                                                大齿轮如上图: g%w@v$  
    (]BZ8GOx  
    \6B,\l]$t@  
    qlUYu"`i  
    7.传动轴承和传动轴的设计 Qi^MfHW  
    w;$@</  
    1.  传动轴承的设计 +4emkDTdR  
    DI=Nqa)r  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1  z"BV+  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 4%WV)lt  
    T1=43.77kn.m K[LTw_oE  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 5*1wQlL  
        已知小齿轮的分度圆直径为 .rj FhSr$  
            d1=42.4 OT7F#:2`  
    而  F= Mj$dDtw  
         F= F ;_0)f  
    !x.^ya  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N &?3?8Q\  
    ypXKw7f(  
    V|NWJ7   
    z;x `dOP  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 >Uvtsj#  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 Co8b0-Z  
    5=Bj?xb$'  
    "fLGXbNQ  
                 GK}?*Lf s  
         从动轴的设计 S[UHx}.  
           a34'[R  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, fmie,[  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M (H9%a-3  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 c1/G yq  
        已知大齿轮的分度圆直径为 uAyj##H  
            d2=252.5 mM~!68lR  
    而  F=  1$idF  
         F= F UQ>GAzh  
    bWv6gOPR3  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N -mZo`  
    q 9qmz[  
    $XFG1?L!  
    u0$7k9mE  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 '2]u{rr~+  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 {549&]/o  
    w0~iGr}P  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 CzzG  
    查表,选取 `. %;|"xR  
    iyOd&|.  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 'KQ]7  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 *6*#"#D  
    Wnl8XHPn  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ?9vBn  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 #`GW7(M  
    +,>f-kaV  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. @.*[CC;&  
    *ILS/`mdav  
                D        B                轴承代号     o;Zoj}  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     `#fOY$#XB  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     '*>LZo4  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     &X+V}  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     =&"Vf!7YR7  
    ^yK94U;<Gy  
         Dr`\  
    =(v!pEF  
         V-=$:J"J'\  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 U]R?O5K  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, O%o#CBf0  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     (%#d._j>fZ  
    - |[_j$g  
    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. Z55,S=i  
    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, Z(K[oUJx  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 RMC|(Q<  
    _$ixE~w-!  
    L=16+16+16+8+8=64 'VJMi5Y(-  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. CI{]o&Tf  
    #C+Gk4"w  
    5.    求轴上的载荷   #]lUJ &M}e  
    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, A ws#>l<  
    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. $:u,6|QsS=  
    TP{a*ke^5,  
    =V5.c+  
    X8Sk  
    `zzX2R Je  
    %- A8`lf<  
    Z$zUy|s[  
    1r~lh#_8  
    =AD/5E,3  
         )sV# b  
    G)# ,39P  
    传动轴总体设计结构图: tB_V%qH  
         e982IP  
                                 -m|b2g}"3  
    J$e.$ah;  
                                 (主动轴) o B6" D  
    On'3K+(_  
    G4x.''r&Sl  
            从动轴的载荷分析图: r`;C9#jZ  
    ,j_{IL690  
    6.     校核轴的强度 :/~vaCZ  
    根据 `n5c|`6  
    == 5)nv  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 NWAF4i&$  
    查表15-1得[]=60MP \B}W(^\wg;  
    〈 []    此轴合理安全 (Wx)YI  
    JG( <  
    8、校核轴的疲劳强度. @\"*Z&]8z0  
    ⑴.   判断危险截面 ^1~/FU  
    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. q#p)E=$  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 :.35pp,0  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 PzV(e)~7  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 E`?BaCrG~  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 1)YFEU&]  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 %eV`};9  
    截面上的弯曲应力 ! 4oIx`  
    > T-O3/KN  
    截面上的扭转应力 *z+\yfOO"  
    == <oXsn.'\  
    轴的材料为45钢。调质处理。 J,D{dYLDD  
    由课本得: T^nX+;:|  
               xlwsZm{V  
    因             aJ}sYf^  
    经插入后得 K[kmfXKu  
    2.0         =1.31 +.N;h-'  
    轴性系数为 W@ Z=1y  
           =0.85 EmUxM_ T/2  
    K=1+=1.82 A0]o/IBz  
        K=1+(-1)=1.26 kyjH~mK4  
    所以               0ay!tS dN  
    p|FX_4RjX  
    综合系数为:    K=2.8 YpKai3 B  
    K=1.62 SW; b E  
    碳钢的特性系数        取0.1 E1C8yIF  
       取0.05 v'>Yc#VJ  
    安全系数 K%gFD?{^q  
    S=25.13 gU~)(|Nu.  
    S13.71 As\5Ze9|  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 3LxJ}>]TO  
    截面Ⅳ右侧 ?hmb"^vlG  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 9@1W=sl  
    C C09:L?  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 -24.[E/5  
    #NE^f2  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 sy`s$E d!  
    Ck:J  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 \k,bz 0  
    截面上的弯曲应力   yJL"uleRT  
    截面上的扭转应力 "_K 6=  
    ==K= m2! 7M%]GC  
        K= .UYpPuAkn  
    所以                 E\zhxiI  
    综合系数为: bn`zI~WS  
    K=2.8    K=1.62 4eEs_R  
    碳钢的特性系数 =_H39)|T  
        取0.1       取0.05 OZ" <V^"`  
    安全系数 KwHOV$lD;  
    S=25.13 nGbrWu]w  
    S13.71 Vj]kJ,j\y  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 uUe\[-~  
    FSmi.7  
    9.键的设计和计算 9y4rw]4zI  
    UBVb#FNF  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ,$]q2aL  
    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. _+N^yw,r*  
    根据    d=55    d=65 ^%d{i'9?  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 3DHm9n+/:  
                         b=20     h=12     =50 K;qZc\q  
    &rl>{Uvq  
    ②校和键联接的强度 q KM]wu0Et  
      查表6-2得      []=110MP .+Ej%|l%  
    工作长度  36-16=20 W.|6$hRl)  
        50-20=30 JqUVGEg  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 ^ ?=K)  
         K=0.5 h=5 pt R  
        K=0.5 h=6 fh_ .J[Y.k  
        由式(6-1)得: 3ngLEWT  
               <[] #H[ 4?4r  
               <[] 95Qz1*TR  
        两者都合适 W~%~^2g ;k  
        取键标记为: W/>?1+r.Z  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 #CPPdU$  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 aAri  
    10、箱体结构的设计 !_9$[Oq~  
    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, Uot-@|l  
    大端盖分机体采用配合. AD\<}/3U  
    swlWe}1  
    1.   机体有足够的刚度 &-fx=gq=  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 S=}~I  
    SR& mHI-f0  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 pQ 6#L  
    E aD@clJS  
    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 RfBb{?PP)  
    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 FIjET1{  
    +q/h:q.TV  
    3.   机体结构有良好的工艺性. M0SH-0T;Z  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. X u):.0I  
    4Aew )   
    4.   对附件设计 @;fE%N  
    A  视孔盖和窥视孔 pRvs;klf  
    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 } 4]<P  
    B  油螺塞: LUNs|\&  
    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。 ;_/q>DR>,3  
    C  油标: b 0b9#9x  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 qb4;l\SfT  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. $Je"z]cy-  
    Qe$>Jv5  
    D  通气孔: K$cIVsfr  
    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. " ^baiN@ac  
    E  盖螺钉: mRH]'d lD7  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 SECQVA_y`  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. P\4tK<P|  
    F  位销: 5 ek %d  
    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. =Rx?6%  
    G  吊钩: }t2pIkF;  
    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. SrtVoe[  
    *ZR@ z80i  
    减速器机体结构尺寸如下: S<3!oDBs  
    Gd-.E7CH!  
    名称    符号    计算公式    结果     Om2X>/V%C  
    箱座壁厚                10     G'2=jHzMF  
    箱盖壁厚                9     h ^h-pd  
    箱盖凸缘厚度                12     +;*(a3Gp  
    箱座凸缘厚度                15     0BB @E(*  
    箱座底凸缘厚度                25     8I\eromG  
    地脚螺钉直径                M24     Hu9R.[u  
    地脚螺钉数目        查手册        6     ; eF4J  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     n [Xzo}  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     ]cqZ!4?_  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     zI&4k..4  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     IR dz(~CP  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     %<C G|]W  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 6IY}SI0N  
        22 Ui |a}`c  
        18     ,(0XsBL  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 QHzX 5$IM  
        16     c =N]! ,MO  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     *_<*bhR<  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     DV[ Jbl:)  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     gQh Ccv  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     sIRrEea  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) :.S41S   
    150(3轴)     H'0*CiHes  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) g<iwxF  
    150(3轴)     k<'vP{  
         4 ?@uF[  
    11. 润滑密封设计 S`c]Fc  
    rZ.a>'T4  
        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. d0A\#H_&  
        油的深度为H+ `,-hG  
             H=30  =34 sMfFm@\N  
    所以H+=30+34=64 L.0} UXd  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 *%N7QyO`I  
         OHP3T(Q5  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 KBr5bcm4u  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     Kcw1uLb  
        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 L`\`NNQC  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 R )d99j^"  
         K_&c5(-(_  
    12.联轴器设计 ^?6 W<  
    g;-+7ViIr  
    1.类型选择. h#@4@x{  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 Ie2w0Cs28  
    2.载荷计算. gl9pgY1ni  
    公称转矩:T=95509550333.5 HhWwc#B  
    查课本,选取 Vgqvvq<S  
    所以转矩   u_4:#~b  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 5S\][;u  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm Y*kh$E%<#  
    Lf; ta  
    四、设计小结 @7Rt4}g  
        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。 KO-Zz&2f  
        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。 ^/%o%J&Hz  
    五、参考资料目录 8tV=fSHd  
    [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; yul<n>X|  
    [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; {(M&-~Yh  
    [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; )'j_D<  
    [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; +(z_"[l"  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 L,L ~ .E  
    [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; (RDa,&  
    [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? qpb/g6g  
    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