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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 `m#-J;la  
                      IMr#5  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         n$N$OFuO  
                     WW.@&#S5  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) d#TA20`  
    `LNhamp  
    目   录 p U9 .#O  
         #CPLvg#  
    一    课程设计书                            2 6_<~]W&  
    J^`5L7CO  
    二    设计要求                              2 ,#FP]$FK  
    PxgJ7d  
    三    设计步骤                              2 5@%.wb4  
         i^e8.zgywF  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 9@ YKx0  
        2. 电动机的选择                                4 ff5 gE'  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ^~I@]5Pq  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 8 eK8-R$  
        5. 设计V带和带轮                              6 5L:-Xr{  
        6. 齿轮的设计                                  8 ^ZO! (  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 zPND $3&'  
        8. 键联接设计                                  26 Q&N#q53  
        9. 箱体结构的设计                              27 RYA@{.O  
        10.润滑密封设计                                30 /W)A[jR  
        11.联轴器设计                                  30 ;xe.0j0h  
         I-Z|FKh_C  
    四    设计小结                              31 ,5"(m?[m  
    五    参考资料                              32 JC%&d1  
    /ZD6pF  
    一. 课程设计书 H)i|?3Ip  
    设计课题: &}[P{53sr  
        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 *Q^ z4UY  
    表一: 7dcR@v`c  
             题号 6IG?t  
    1Vdi5;dn  
    参数    1     {='Bd6_=  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     oR&z,%0wMK  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     VO8rd>b4  
    卷筒直径(mm)    200     <BED&j!qvP  
    HB8s[]A:D  
    二. 设计要求 gr*CN<  
    1.减速器装配图一张(A1)。 K\rQb  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 A$3Rbn}"  
    3.设计说明书一份。 ;o3gR4u_L  
    .a]#AFX  
    三. 设计步骤 q9_ $&9  
        1.  传动装置总体设计方案 RC/ 3\ '  
        2.  电动机的选择 s@ r{TXEn  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 R ,qQC<  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 /j$=?Rp  
        5.  “V”带轮的材料和结构 GeTk/tU  
        6.  齿轮的设计 /7 Tm2Vj8  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 IgG[Pr'D  
        8、校核轴的疲劳强度 v^b4WS+.:  
        9.  键联接设计 Os@b8V 8,A  
        10.  箱体结构设计 6sSwSS  
        11. 润滑密封设计 T:$^1"\  
        12. 联轴器设计 e4YP$}_L  
         Ctz#9[|  
    1.传动装置总体设计方案: qK a}O*  
    :.,9}\LK  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 cx$IWQf2  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, JP5e=Z<  
    要求轴有较大的刚度。 j4?Qd0z  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 0cq@lT6  
    其传动方案如下: I_<XL<  
            Nnl3r@  
    图一:(传动装置总体设计图) v 49o$s4J  
    r%?-MGc  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 _-TplGSO=c  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 2|,L 9  
         传动装置的总效率 :3n@].  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; v.Ba  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, {*7MT}{(  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, HU $"o6ap  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 2'Dl$DH  
    :+,;5  
      2.电动机的选择 U=.PL\  
    `N *:,8j  
        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, Plp.\N%f3  
        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, J,yKO(}<C  
        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。 a:)FWdp?9  
         @.e X8~3=  
        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, R+M=)Z  
         f+^6.%  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 <: v+<)K  
         5l6/5  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 EL?(D  
                                                      "tz6O0D  
    hpAdoy[  
    方案    电动机型号    额定功率 t)zd'[  
    P ~T1W-ig4[*  
    kw    电动机转速 I\. |\^  
        电动机重量 fg^25g'_  
    N    参考价格 Tc6cBe,  
    元    传动装置的传动比     @V%\Gspv  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     b/'bhE=  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     {]HiTpn  
      >|QH I d8  
       中心高 Zhq_ pus"a  
            外型尺寸 M~taZt4  
    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     |p6d]#z3  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     G(&[1V%x  
     )d2Z g  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 3f7zW3F  
    m-AF&( ;K  
    (1)       总传动比 FU3K?A B  
        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 <~ smBd  
        (2)       分配传动装置传动比 cE]z Tu?!  
        =× v~nKO?{   
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 ]RCo@QW  
        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 y(COB6r  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 ${ {4L ?7  
    (1) 各轴转速 !mNst$-H4  
      ==1440/2.3=626.09r/min C*Vm}|)  
      ==626.09/5.96=105.05r/min ;kgP:n  
    (2) 各轴输入功率 *dBeb  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 3(BL  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 'c35%? ]  
        则各轴的输出功率:   T2e-RR  
    =×0.98=2.989kW rnIj pc F  
    =×0.98=2.929kW s@\3|e5g  
    各轴输入转矩 PIri|ZS  
       =××  N·m F!vrvlD`s  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· LDt6<D8,Q  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 'UhoKb_p  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m %ih\|jR t  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m \ "O5li3n  
    =×0.98=242.86N·m 46C%at M0}  
    运动和动力参数结果如下表 u[GZ~L  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     hG1$YE  
        输入    输出    输入    输出         WyO*8b_ D  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     v vErzUxN  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     CD`a-]6qA  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     xs"i_se  
    ]es|%j 2  
    5、“V”带轮的材料和结构 <XeDJ8 '  
      确定V带的截型 2/?Zp=|j\  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ~fXNj-'RW  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 uKJ:)oyaCP  
          V带截型      由图6-13                        B型 ,P~e)<.  
       - nb U5o  
      确定V带轮的直径 DG TLlBkT  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm mA(kq   
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s Jq_\r' YE  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm q%3VcR$J  
        /~"-q  
      确定中心距及V带基准长度 n_QuuUB  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 3qWrSziD  
                              360<a<1030 %xgP*%Sv2  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm |O8e;v72g^  
         \]x`f3F  
      初定V带基准长度 zdP?HJ=F  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm qCI&H7u@  
           RZz?_1'  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm  ^*P?gG  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 01n!T2;yW}  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 !.R-|<2|6  
       sUF$eVAT  
       确定V带的根数 BbB3#/g  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw yCjc5d|tT  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 O@$>'Z  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 =]@Bc 7@  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 `q}D#0  
             r9f- C  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 TXB!Y!RG#  
                                 (u?s@/e:`/  
                           取Z=2 HS=w9:,  
    V带齿轮各设计参数附表 /M5.Z~|/  
    {V[xBL <  
    各传动比 7] y3<t  
    Zl5DlRuw  
        V带        齿轮     'bfxQ76@sa  
        2.3        5.96     wU%uO/sU9  
      oypLE=H  
    2. 各轴转速n >Iij,J5i  
        (r/min)        (r/min)     orJ|Q3c)d  
        626.09        105.05     @;EQ{d  
    c<1$ zQY!  
    3. 各轴输入功率 P [)`*k#.=  
        (kw)        (kw)     P~(&lu/;P  
        2.93       2.71     9No6\{[M  
    za6 hyd^  
    4. 各轴输入转矩 T %Vo'\|  
        (kN·m)        (kN·m)     1=]#=)+  
    43.77        242.86     ^(Gl$GC$Mu  
    @Hj]yb5  
    5. 带轮主要参数 !UzE&CirV  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         y1`%3\  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     6~ET@"0uK  
    带的根数z     I>ML I=[Kg  
        160        368        708        2232        B        2     ;$eY#ypx  
    E.#JCO|(1  
    6.齿轮的设计 hbXmIst  
    !@V]H  
    (一)齿轮传动的设计计算 Fmn_fW6  
    UHJro9  
    齿轮材料,热处理精度 2Jo|P A` 9  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 Ez <YD  
        (1)       齿轮材料及热处理 w[2E:Nj  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 _WV13pnRu  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 i (rYc  
          ② 齿轮精度 5P*jGOg.  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 &IQNsJL!e  
         El}~3|a?  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 S?DMeZ{:  
    按齿面接触强度设计 6heK8*.T  
    =>*}qen  
    确定各参数的值: k8Dk;N  
    ①试选=1.6 25G~rklk  
    选取区域系数 Z=2.433   C B;j[.  
         @sR/l;  
        则 yFo8 x[  
        ②计算应力值环数 KYhL}C+  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) af'ncZ@U  
        =1.4425×10h a#0*#&?7@  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) *<9M|H~  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 TbqtT_{  
        ④齿轮的疲劳强度极限 D$hK  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: .Sm 8t$  
        []==0.93×550=511.5 rp ]H&5.*  
    _J>Ik2EF  
        []==0.96×450=432         2Z(?pJyDM  
    许用接触应力   JWt@vf~  
             Y(JZP\Tf_N  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   PtjAu  
             =1 ,[n=PJVw/  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 lz).=N}m  
        =4.47×10N.m H2_6m5[&,  
        3.设计计算 b^Do[o}5  
    ①小齿轮的分度圆直径d nCldH|>5w  
         ?r0>HvUf!l  
        =46.42 ^]LWcJ?"^!  
        ②计算圆周速度 q!d7Ms{q  
        1.52 (Q"s;g  
        ③计算齿宽b和模数 [c>YKN2qa  
    计算齿宽b Kt#X'!9/<  
           b==46.42mm eET1f8 B=L  
    计算摸数m -OQ6;A"#  
      初选螺旋角=14 t-FrF</ 0  
        = %H"AHkge:a  
        ④计算齿宽与高之比 }g.)%Bw!  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 *xKY>E+  
    =46.42/4.5 =10.32 #1>c)_H  
    ⑤计算纵向重合度 ( Q k*B  
    =0.318=1.903 ~:A=o?V2  
    ⑥计算载荷系数K v~O2y>8Z  
    使用系数=1 0Q/BTT%X  
    根据,7级精度, 查课本得 p6{8t}  
    动载系数K=1.07, 7baQ4QY?n  
    查课本K的计算公式: grCz@i  
    K= +0.23×10×b d _Y7/_i  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 l;JB;0<s"  
    查课本得: K=1.35 L6pw'1'  
    查课本得: K==1.2 LwCf}4u"  
    故载荷系数: 1`&"U[{  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ,3ivB8  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 ^X?3e1om  
        d=d=50.64 s4\_%je<v  
        ⑧计算模数 ~p/1 9/  
        = n ^C"v6X  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 pL'+sW  
        由弯曲强度的设计公式 i\k>2df  
        ≥ 8z"*CJ@  
    l:VcV  
    ⑴   确定公式内各计算数值 jTz~ V&^  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m z/S}z4o/  
             确定齿数z [lAZ)6E~=  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 |NWo.j>4-  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 jUX0sRDk  
        Δi=0.032%5%,允许 B}p{$g!  
        ②      计算当量齿数 [[0u|`T/  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  1A\N$9Dls  
        z=z/cos=144/ cos14=158 Y]{~ogsn$:  
        ③       初选齿宽系数 vZt48g  
         按对称布置,由表查得=1 Ut^ {4_EC  
        ④       初选螺旋角 9r hl2E  
        初定螺旋角 =14 KdtQJ:_`k  
        ⑤       载荷系数K -]~vE fq+T  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 D~JrO]mi  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y m&8'O\$  
        查得: EJ`"npU  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 /aD3E"Op  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 LYyOcb[x  
         OuF%!~V   
        ⑦       重合度系数Y s8 0$   
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 EAXbbcV  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 Vq<\ix Ri  
    =14.07609 6w:M_tDM  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 u IGeSd5B  
        ⑧       螺旋角系数Y a@V`EEZ  
     轴向重合度 =1.675, .+ g8zbD4  
        Y=1-=0.82 <C,lHt  
         0_faJjTbP;  
        ⑨       计算大小齿轮的 =5m~rJ< {  
     安全系数由表查得S=1.25 vCS D1~V_  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 S4FR=QuVQC  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 K _sHZ  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 a6i%7Om  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   1MnT*w   
        小齿轮     大齿轮 bs=x>F  
    HTU?hbG(  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: wXnluE  
        K=0.86        K=0.93   ||t"}Y  
    of k@.TmO  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 XIJW$CY  
          []= K/Qo~  
          []= zo~5(O@  
           YA[\|I33  
           #.^A5`k  
            大齿轮的数值大.选用. Q&A^(z}  
         Z0I>PBL@l  
    ⑵   设计计算 #XPY\n^k  
         计算模数 cg]>*lH  
    yTb#V"eR  
    6_wj,7  
    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: yz7X7mAo  
    QpZ CU]  
    z==24.57  取z=25 7)#8p @Q  
    =AIeYUh  
    那么z=5.96×25=149           ydm2'aV  
      `8sC>)lrwu  
    ②   几何尺寸计算 EAPjQA-B?  
        计算中心距     a===147.2 $"[5]{'J  
    将中心距圆整为110 r?j2%M\  
    gONybz6]  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 $]t3pAI[H0  
    -L&%,%  
    =arccos s7> a  
    \]=''C=J  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. MGU%"7i'}  
    V>Vu)7  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 8.m9 =+)8  
         e"O c  
        d==42.4 M!)~h<YL  
    3JJEj1O  
    d==252.5 aoP=7d|K/  
    {GP#/5$=  
    计算齿轮宽度 #<*=)[  
    (@&+?A"6`  
    B= k ^(RSu<  
    DP5}q"l  
    圆整的       ?)V?6"fFP  
    0hr4}FL8  
                                                大齿轮如上图: b[s=FH]#N  
    f~?4  
    f5o##ia7:  
    &A!?:?3%O  
    7.传动轴承和传动轴的设计 V krjs0  
    7Z[6_WD3  
    1.  传动轴承的设计 3s B9t X  
    E,p4R%:$@1  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 *mtS\J  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min IJ E{JH  
    T1=43.77kn.m 6O0CF}B*  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 fuao*L]  
        已知小齿轮的分度圆直径为 m:x<maP# E  
            d1=42.4 -4!S?rHwd+  
    而  F= # ; 3v4P  
         F= F Yx"un4  
    w6&p4Jw/H?  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N k!)Pl,nJ  
    bTepTWv  
    GX0S9s  
    X(M|T]`b:  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 &Fy})/F3v  
    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 NSkIzaNY  
    caD)'FSES  
    *w5xC5*  
                 8'|_O  
         从动轴的设计 '9XSz?  
           b;jr;I  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, y*H rv  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M ywY[g{4+  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 ni~1)"U.  
        已知大齿轮的分度圆直径为 BBDt^$  
            d2=252.5 ESi'3mbeC  
    而  F= B:rzM:BQ  
         F= F J>N^FR9  
    6BH P#B2j  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N :J;&Z{  
    LVe[N-K  
    JDP/vNq  
    B0$ge"FK9  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 D*}_L   
    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 ;GV~MH-F  
    Mem1X rBH  
    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 J u"K"  
    查表,选取 T%O2=h\} E  
    [DD#YL\P  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 vR*p1Kq:  
    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 6Ij'z9nJw  
    E'+?7ZGWj  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ;/ASl<t,  
    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  。 ;i-<dAV8B  
    p-f"4vH  
    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. 1w}D fI  
    [yx8?5  
                D        B                轴承代号     pE381Cw  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     cxz\1Vphd  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     `G "&IQ8.  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     k] iyx  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     l|sC\;S  
    T7LO}(I.&  
         cm17hPe`}n  
    |"aop|  
         VI k]`)#  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 /Y0oA3am  
        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, -(JBgM"  
    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.     ;.{J>Q/U,  
    Wxa</n8S[n  
    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. ]S7>=S  
    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, ^*'fDP*  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 cP^c}e*;NS  
    W *~[KdgC  
    L=16+16+16+8+8=64 ]/[$3rPwZ  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. c"oJcp  
    -9; XNp  
    5.    求轴上的载荷   E~ +g6YlT  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, 1~y\MD*-j  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. e'T|5I0K  
    j^m x,  
    {]Ec:6  
    [! Zyp`:  
    {xRO.699  
    *?YMoN  
    E_-g<Cw  
    M a^}7D /  
    j7yUya&  
         TEQs9-Uy  
    j5!pS xOC  
    传动轴总体设计结构图: NX8. \Pf#  
         yVt8QF!  
                                 Odr<fvV,>  
    AHet,N  
                                 (主动轴) ]ASTw(4  
    6r)B|~,OA  
    _Lgi5B%   
            从动轴的载荷分析图: i|!W;2KL5  
    KZ 4G"  
    6.     校核轴的强度 o#hFK'&~  
    根据 |Ge!;v  
    == FJ2~SKWT  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 Zp+orc7  
    查表15-1得[]=60MP {w mP  
    〈 []    此轴合理安全 Ww =ksggpB  
    VJS1{n=;k  
    8、校核轴的疲劳强度. IgEVz^W?h  
    ⑴.   判断危险截面 (l}nwyh5  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. (p(-E  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 Lklb  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 z_%}F':  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 glZjo  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 KJW^pAj$B  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 H8h,JBg5<F  
    截面上的弯曲应力 }*c[} VLN  
     / !aVv  
    截面上的扭转应力 zO((FQ  
    == zcOG[-  
    轴的材料为45钢。调质处理。 &W%fsy<  
    由课本得: &IP`j~ b  
               #YK=e&da  
    因              h 3V; J  
    经插入后得 I @ D<rjR  
    2.0         =1.31 -# /'^O +%  
    轴性系数为 o$Z]qhq  
           =0.85 wUH:l  
    K=1+=1.82 ;-VXp80J  
        K=1+(-1)=1.26 6 - IThC  
    所以               %";ap8J04F  
    e?<$H\  
    综合系数为:    K=2.8 q U^`fIa  
    K=1.62 r TK)jxklX  
    碳钢的特性系数        取0.1 nQ;M@k&9eV  
       取0.05 NW~`oc)NS  
    安全系数 UVD*GsBk  
    S=25.13 -;o0) DwZ  
    S13.71 R]NCD*~  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 < ;fI*km  
    截面Ⅳ右侧 ~Hvf"bvK|  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ?GGBDql  
    %8lWJwb7u  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 BP=<TRp .  
    nBtKSNT#Q  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 cD9.L  
    ese?;1r  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 B1va]=([)W  
    截面上的弯曲应力   G3gEL)b*  
    截面上的扭转应力 a>#]d  
    ==K= u(g9-O  
        K= ' [%?j?2r  
    所以                 -|GX]jx(Y  
    综合系数为: c Sktm&SP  
    K=2.8    K=1.62 w5q'M  
    碳钢的特性系数 JxlZ,FF$@  
        取0.1       取0.05 (4IH%Ez){  
    安全系数 moE!~IroG  
    S=25.13 tw&biLM5T  
    S13.71 ?;DzWCL~9  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ZQ[s/  
    -fDW>]_  
    9.键的设计和计算 {$'oKJy*  
    )pw53,7>aN  
    ①选择键联接的类型和尺寸 t^7}j4lk  
    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. GhW{6.^  
    根据    d=55    d=65 `FAZAC\  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 Oo x,4 &  
                         b=20     h=12     =50 V(F1i%9lg  
    >uJU25)|  
    ②校和键联接的强度 kI,O9z7A7  
      查表6-2得      []=110MP b#Vm;6BHD1  
    工作长度  36-16=20 OGPrjL+  
        50-20=30 [~k!wipK  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 kjj?X|Un  
         K=0.5 h=5 W=2#Q2)  
        K=0.5 h=6 ]_2<uK}fg  
        由式(6-1)得: :CG;:( |  
               <[] 9C|-|mo  
               <[] _q`f5*Z[  
        两者都合适 #<yKG\X?  
        取键标记为: $#FA/+<&$  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 @"0n8y  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 7QHrb'c  
    10、箱体结构的设计 Y {2L[5_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, bOK0^$k  
    大端盖分机体采用配合. 3.@ir"vy  
    )`}4rD^b  
    1.   机体有足够的刚度 L%I8no-Q  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 'V} 4_3#q  
    1p(9hVA  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 L!^^3vn  
    #A^(1  
    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 0-8'. C1v  
    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 rG{,8*  
    !6eF8T  
    3.   机体结构有良好的工艺性. ,zh4oX`>  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. $%"~.L4  
    mh8)yy5\  
    4.   对附件设计 &Tk@2<5=  
    A  视孔盖和窥视孔 EN)0b,ax  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 }?[a>.]u  
    B  油螺塞: en29<#8TO  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 z_L><}H  
    C  油标: Vn6]h|vm  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 -qJO6OM  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 9l}G{u9a  
    [u7i)fn5?  
    D  通气孔: ?V4bz2#!1O  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. zE]h]$oi  
    E  盖螺钉: 7aeyddpM  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 |:5[`  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. HI{IC!6  
    F  位销: @fI 2ZWN|  
    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. VZr AZV^c  
    G  吊钩: P30|TU+B  
    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. "i; "  
     $ 1v'CT  
    减速器机体结构尺寸如下: q 1+{MPJ  
    7SjWofv  
    名称    符号    计算公式    结果     01vKx)f  
    箱座壁厚                10     '%[r9 w  
    箱盖壁厚                9     g5~wdhpb  
    箱盖凸缘厚度                12     WXCZ }l  
    箱座凸缘厚度                15     +%LR1+/%b  
    箱座底凸缘厚度                25     0-Vx!(  
    地脚螺钉直径                M24     ]BY<D`$$P  
    地脚螺钉数目        查手册        6     br4 %(w(d  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     z#\YA]1  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     S3> <zGYk  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     nBGcf(BE.$  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     9M1UkS$`@  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     ,2lH*=m;  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 zfm#yDf  
        22 ;BYv&(#u1q  
        18     yPVK>em5  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 qp55U*  
        16     poVtg}n  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     CL<m+dW%*  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     *&~wl(+O=  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     ' +E\-X  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     03a<Cd/S  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) Gw?$.@L'I6  
    150(3轴)     s?_H<u  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) z;6,,  
    150(3轴)     70yM]C^  
         Kp%:\s,lO  
    11. 润滑密封设计 )P #MUC  
    v}BXH4&Y  
        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. C vWt  
        油的深度为H+ s)j3+@:#  
             H=30  =34 [ .c'22R6  
    所以H+=30+34=64 M 3c  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 J|:Zs1.<d  
         < <]uniZ\  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 y\c-I!6>26  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     F]6$4o[  
        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 }+i~JK  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 9\KMU@Ne  
         ~oE@y6Q  
    12.联轴器设计 Pm!/#PtX  
    'uU{.bq  
    1.类型选择. Geyj`t  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 C !6d`|  
    2.载荷计算. ^ 9FRI9?  
    公称转矩:T=95509550333.5 xoyH5ZK@  
    查课本,选取 rxQ&N[r2  
    所以转矩   <^fvTb&*  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 J:oAzBFpA  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm _Sn45h@"  
    ^Bu55q  
    四、设计小结 Ff{dOV.i  
        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。 Tb<}GcwJ  
        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。 %3mh'Z -[f  
    五、参考资料目录 B):hm  
    [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; c@/K}  
    [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; POt 8G  
    [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; ]Ofs, U^  
    [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; Qs7*_=+h  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 B8.uzX'p  
    [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; mk]8}+^.  
    [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? a6!|#rt  
    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