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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 x?0(K=h,  
                     0VR,I{<.{  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         $[cB6  
                     <daH0l0  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) H)*%eG~  
    'i3-mZ/|8  
    目   录  %O(W;O  
         ;Cx`RF w  
    一    课程设计书                            2 MB>4Y]rtU  
    qB$QC  
    二    设计要求                              2 &V &beq4)p  
    h= YTgJ  
    三    设计步骤                              2 '{JMWNY  
         Td^62D;  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 l_ x jsu  
        2. 电动机的选择                                4 d--6<_q  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 l!j=em@  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 9ucoQ@  
        5. 设计V带和带轮                              6 n^G[N-\3  
        6. 齿轮的设计                                  8 (]fbCH:  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 j9Z1=z  
        8. 键联接设计                                  26 ]4*E:  
        9. 箱体结构的设计                              27 vPy."/[u  
        10.润滑密封设计                                30 Opy{i#>  
        11.联轴器设计                                  30 >K%+h)%kI  
         Ix=(f0|  
    四    设计小结                              31 4|eI_u{_  
    五    参考资料                              32 ), VF]  
    "x_G6JE4tv  
    一. 课程设计书 hG9Mp!d91  
    设计课题: =7~;*Ts  
        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 11A;z[Zk  
    表一: [zrFW g6N  
             题号 <1~_nt~(*  
    {t'SA]|g  
    参数    1     KmD#Ia  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     *'n=LB8R  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     yWH!v]S  
    卷筒直径(mm)    200     v] q"{c/  
    J}@.f-W\j  
    二. 设计要求 ?FZ) LZM  
    1.减速器装配图一张(A1)。 <\ ".6=E#W  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 RM25]hx  
    3.设计说明书一份。 XzBl }4s  
    u~N'UD1x  
    三. 设计步骤 _*t75e$-  
        1.  传动装置总体设计方案 8)f/H&)>8  
        2.  电动机的选择 m{yq.H[X  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 ,;h}<("q  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 v+d`J55  
        5.  “V”带轮的材料和结构 PP6gU=9[)  
        6.  齿轮的设计 lb}:! Y  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 cS#| _  
        8、校核轴的疲劳强度 ~!Rf5QA85  
        9.  键联接设计 &D7Mv5i0@  
        10.  箱体结构设计 -BrJ5]T>*  
        11. 润滑密封设计 l>7?B2^<E  
        12. 联轴器设计 )b|xzj@  
         2.a{,d  
    1.传动装置总体设计方案: r,GgMk  
    ~^g*cA t}  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 p<RIvSqM  
    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, C8 $KVZ  
    要求轴有较大的刚度。 ch/DBu  
    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。 5*y6{7FLp  
    其传动方案如下: 4"+v:t)z6{  
            <Um5w1  
    图一:(传动装置总体设计图) 6ZC~q=my  
    GRgpy  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 7z+Ngt' !  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 gYw=Z_z  
         传动装置的总效率 1=jwJv.^/  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; '^:q|h  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, pvM`j86 _  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, h& Ezhv2  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 9@ ^*\s  
    *Y ?&N2@c  
      2.电动机的选择 P[P]oT.N  
    !!v9\R4um  
        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, ~/Kqkhq+c  
        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, Lyjp  
        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。 ","to  
         Rap_1o9#\  
        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, Q2t>E(S  
         &WVRh=R  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 ^F+7@*u  
         4m_CPe  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 @p9YHLxLjQ  
                                                      o{MmW~/o&  
    fj y2\J!  
    方案    电动机型号    额定功率 `n%8y I%  
    P 8ao>]5Rs3  
    kw    电动机转速 {MmK:C  
        电动机重量 CN#2-[T  
    N    参考价格 $w! v  
    元    传动装置的传动比     ,@@FAL  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     jbu+>  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     0F[+rh"x  
      '# J/e0o@  
       中心高 5G WC  
            外型尺寸 J<ZG&m362p  
    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     XCE<].w  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     @Yzb6@g"  
    ,mD{4 >7  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 Y ^}c+)t  
    T=T1?@2C  
    (1)       总传动比 (L7%V !  
        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 7V;wCm#b  
        (2)       分配传动装置传动比 ]=sGLd^)E  
        =× j:J7  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 ZTi KU)  
        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 Qr*7bE(a  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 K]Z];C#)  
    (1) 各轴转速 2~W8tv0^b2  
      ==1440/2.3=626.09r/min Nvj KB)J  
      ==626.09/5.96=105.05r/min |&0Cuwt  
    (2) 各轴输入功率 )gKX +'  
        =×=3.05×0.96=2.93kW  u~j&g  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW Ve|=<7%%S  
        则各轴的输出功率:   _{0IX  
    =×0.98=2.989kW $ud\CU:r  
    =×0.98=2.929kW 6vebGf  
    各轴输入转矩 |F52)<\  
       =××  N·m bc*CP0t|  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· |Ht~o(]&&/  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m }FT8 [m<  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m G297)MFF  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m IM&l%6[).  
    =×0.98=242.86N·m iea7*]vW  
    运动和动力参数结果如下表 \PgMMc4'  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     LE4P$%>H  
        输入    输出    输入    输出         4lF?s\W:  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     G}gmkp]z  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     0z=^_Fb  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     "|K D$CY  
    ,~qjL|9  
    5、“V”带轮的材料和结构 Vi\kB%  
      确定V带的截型 {t QZqqdn@  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 {&s.*5  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 GF^ ?#Jh  
          V带截型      由图6-13                        B型 ]sV) '-  
       ];au! _o  
      确定V带轮的直径 s<fzk1LZ  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm aj@<4A=;  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s E0<$zP}V}F  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm SW*Y u{  
       9|1J pb  
      确定中心距及V带基准长度 w2o5+G=  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 gqQ"'SRw  
                              360<a<1030 Rkz[x  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm V75P@jv5J  
         )E (9 R(  
      初定V带基准长度 X1~ WQ?ww  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm guWX$C-+1  
           R}Z2rbt  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm y?yWM8  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm Fd/.\s  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 r@]iy78 j  
       u(Y?2R  
       确定V带的根数 .z&,d&E  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 2vx1M6a)L  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 @6:J$B~)u  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 2g:V_%  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 +JRPd.B"@  
             =hDFpb,mr  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 D0a3%LBS/2  
                                 !w=6>B^  
                           取Z=2 6F4OISy%3  
    V带齿轮各设计参数附表  /DN!"  
    x4nmDEpa  
    各传动比 UfAN)SE"  
    %P tdFz$  
        V带        齿轮     iP^o]4[c  
        2.3        5.96     -x0VvkHu  
      5>*~1}0T  
    2. 各轴转速n :Vl2\H=P  
        (r/min)        (r/min)     OVgx2_F  
        626.09        105.05     w.6Gp;O  
    RYem(%jq  
    3. 各轴输入功率 P P{_Xg,Z  
        (kw)        (kw)     ; E]^7T  
        2.93       2.71     y( uE  
    w,v~  
    4. 各轴输入转矩 T U|}Bk/0.  
        (kN·m)        (kN·m)     &$+nuUA  
    43.77        242.86     i#W0  
    Ua= w;h  
    5. 带轮主要参数 vgvJ6$#  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         $MB /j6#j  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     VQ((c:+!  
    带的根数z     1pT-PO 3=  
        160        368        708        2232        B        2     {X'D07q  
    d0MF\yxh  
    6.齿轮的设计 FqpUw<]6s  
    ~99DE78  
    (一)齿轮传动的设计计算 us TPr  
    "o.g}Pv  
    齿轮材料,热处理精度 F1aI4H<(T  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 ~i ImM|*0  
        (1)       齿轮材料及热处理 H^N 5yOj/  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 [[sfuJD  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 xesZ 7{ o  
          ② 齿轮精度 mFdj+ &2\  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ~KF>Jow?Y  
         Fv(1A_~IS  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 GIGC,zP@k  
    按齿面接触强度设计 fXJbC+  
    NiCB.a  
    确定各参数的值: cXY;Tw45  
    ①试选=1.6 /:],bNb  
    选取区域系数 Z=2.433   G^Q8B^Lg  
         UZ` <D/  
        则 =A< Fcl\Rz  
        ②计算应力值环数 p^uX{!  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) ~$\9T.tre2  
        =1.4425×10h [^4)3cj7}  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 4I97<zmrT  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 ,m)k;co^  
        ④齿轮的疲劳强度极限 Ja@zeD)f"  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: u6#=<FD/}  
        []==0.93×550=511.5 R&`; C<6}D  
    ToVi;  
        []==0.96×450=432         |)pRkn8x  
    许用接触应力   y$7vJl.uS/  
             5!pof\/a  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   <*4BT}r,^2  
             =1 ;I^+u0ga  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ra4$/@3n  
        =4.47×10N.m I}S~,4  
        3.设计计算 {-fhp@;  
    ①小齿轮的分度圆直径d v.Y?<=E+<d  
         MY]<^/Q  
        =46.42 WE|-zo  
        ②计算圆周速度 %Ct^{k~1  
        1.52 (-:lO{@FsC  
        ③计算齿宽b和模数 +Kz baBK  
    计算齿宽b { #,eD  
           b==46.42mm 8 o SNnT  
    计算摸数m #!i&  
      初选螺旋角=14 bkvm-$/  
        = +"i|)yUYy}  
        ④计算齿宽与高之比 i6Kcj  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 CC8)yO  
    =46.42/4.5 =10.32 bz1+AJG  
    ⑤计算纵向重合度 \69h>h  
    =0.318=1.903 >-0\wP  
    ⑥计算载荷系数K $xK2M  
    使用系数=1 aGR!T{`   
    根据,7级精度, 查课本得 KT>eE  
    动载系数K=1.07, EL?6x  
    查课本K的计算公式: XJ3p<  
    K= +0.23×10×b Yi5^# G  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 Q^H8gsv  
    查课本得: K=1.35 ~g|Z6-?4Jj  
    查课本得: K==1.2 5S EyAhB  
    故载荷系数: pmIOV~K  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 R|&Rq(ow"  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 ~mR@L`"l  
        d=d=50.64 l[AQyR1+/  
        ⑧计算模数 oE H""Bd  
        = s6k@WT?"^  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 [@&0@/s*t'  
        由弯曲强度的设计公式 nsM=n}$5x  
        ≥ e@ mjh,  
    h| T_ k  
    ⑴   确定公式内各计算数值 FkH HTO  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m '<JNS8h  
             确定齿数z Biva{'[m  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 `Q@w*ta)  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 4Ucs9w3[  
        Δi=0.032%5%,允许 hp$/O4fD  
        ②      计算当量齿数 WEnI[JGe  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  OtVRhR3>  
        z=z/cos=144/ cos14=158 JoCZ{MhM  
        ③       初选齿宽系数 ,Hzz:ce  
         按对称布置,由表查得=1 zJ=lNb?q  
        ④       初选螺旋角 <y}9Twdy  
        初定螺旋角 =14 w!j'k|b>  
        ⑤       载荷系数K ieL7jN,'m  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 XsXO S8  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y D"z3SLFW{  
        查得: 2d#3LnO  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ~\oF}7l$  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774  mdtG W  
         dKk#j@[n"  
        ⑦       重合度系数Y ^vHh*Ub  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 T) Zef  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 yd|roG/  
    =14.07609 =<;C5kSD  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 z]%c6ty  
        ⑧       螺旋角系数Y k Xg&}n7  
     轴向重合度 =1.675, LJc"T)>$`  
        Y=1-=0.82 Xt .ca,`U  
         X3dXRDB'  
        ⑨       计算大小齿轮的 g!\H^d4  
     安全系数由表查得S=1.25 vmj'X>Q  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 {O=PVW2S  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 =] +owl2  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 Z^[ ]s1iP}  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   3!u`PIQv  
        小齿轮     大齿轮 {M^BY,%*  
    BI|TM2oa  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: )yt_i'D}  
        K=0.86        K=0.93    3cA '9  
    .}c&" L;W  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 zCe[+F  
          []= chE}TK  
          []= P U2^4h/[`  
           KbSE=3  
           cFZcBiw  
            大齿轮的数值大.选用. &|K9qa~)Y  
         5<>"d :9  
    ⑵   设计计算 YctWSfh  
         计算模数 ! }>CEE  
    0 L$[w  
    S0' ACt`  
    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: X=KC +1e  
    {ew; /;  
    z==24.57  取z=25 `x]`<kS;  
    ^?8/9 o  
    那么z=5.96×25=149           3OB=D{$V  
      zMXQfR   
    ②   几何尺寸计算 YvG=P<_xw  
        计算中心距     a===147.2 sR4B/1'E  
    将中心距圆整为110 bgYUsc*uR  
    {ldt/dl~  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 DS1{~_>nFu  
    8Drz i!}  
    =arccos agkGUK/  
    WS ^,@>A  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. kW7$Gw]-  
    .>a [  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 NZ"nG<;5  
         mt]^d;E  
        d==42.4 #\8"d  
    X`fb\}~R(  
    d==252.5 "WzKJwFr  
    ifcp!l+8  
    计算齿轮宽度 FyQr$;r  
    f~10 i D  
    B= wJZuJ(  
    hXh nJ  
    圆整的       }/lyrjV  
    /Nkxb&  
                                                大齿轮如上图: akF T 0@9  
    ,`bmue5  
    ,M9e *  
    X;1yQ |su  
    7.传动轴承和传动轴的设计 Q2!5  
    TwsI8X  
    1.  传动轴承的设计 L54]l^ls>  
    !nsx!M  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 <aLS4  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min $XI.`L *g  
    T1=43.77kn.m [MuZ^'dR  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 >xXC=z+g]  
        已知小齿轮的分度圆直径为 \n`/?\r.z  
            d1=42.4 !QpOrg  
    而  F= r )HZaq  
         F= F 9a]{|M9  
    O7CW#F  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N THlQifA!  
    l8khu)\n4R  
    @,j,GE%  
    osl\j]U8  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 .1}1e;f-  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 %!r.) Wx|2  
    F{4v[WP)  
    :dqZM#$d  
                 \wD L oR  
         从动轴的设计 t#xfso`4o  
           ~yt7L,OQ  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, ,5x#o  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M B 6z 'Q  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 >C19Kie72  
        已知大齿轮的分度圆直径为 U.5R3z  
            d2=252.5 \%7fm#z6  
    而  F= O}w%$ mq  
         F= F wBvVY3VQ^  
    ;{aGEOP'U  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N @dUN3,}  
    i)'tt9f$  
    |dz"uIrT  
    : 0 ,yq?M  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Vef!5]t5  
    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 v$D U q+  
    ' '(rC38  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 damG*-7Svx  
    查表,选取 }h=PW'M{  
    T-#4hY`  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 v3aPHf  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 =7JSJ98  
    q-+:1E  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 x9AFN  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 Lg~C:BN F  
    Xi1|%  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. 0>8w On  
    /`l;u 7RD  
                D        B                轴承代号     YVwpqOE.=  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     araXE~Ac  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     f9 \$,7F  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     x\U[5d   
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     eZ+6U`^t  
    pr,,E[  
         hHhDs>tB  
    pY@QR?F\  
         k#zDY*kj  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 'Y#'ozSQv  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, :SS \2  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     E]rXp~AZm  
    -iS^VzI|I  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. N<8\.z5:<  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, Y+ UJV6  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 6^WNwe\  
    yKoZj   
    L=16+16+16+8+8=64 (jA5`4>u  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. x};~8lGT>t  
    .whi0~i  
    5.    求轴上的载荷   GTM0Qvf?  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, DtFHh/X  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. #|ts1lD#ah  
    aZ4?! JW.  
    ZX` \so,&,  
    KCW2 UyE]  
    !9WGZfK+0Y  
    OemY'M? ZQ  
    W`_JERo  
    -R]0cefC<f  
    A4!X{qUT-  
         yAryw{(  
    Lo%vG{yTr  
    传动轴总体设计结构图: YD'gyP4  
         <@"rI>=  
                                 Rey+3*zUb  
    XZb=;tYo  
                                 (主动轴) 88~Nrl=co  
    O{_t*sO9q*  
    < j:\;mi;  
            从动轴的载荷分析图: JI[8n$pr]  
    !i)!|9e  
    6.     校核轴的强度 !:!(=(4$P  
    根据 W|m(Jh[w]  
    == Ku l<Q<  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 S>0%jCjW  
    查表15-1得[]=60MP x[)-h/&Fh  
    〈 []    此轴合理安全 x*7A33@i  
    |@iM(MM[?  
    8、校核轴的疲劳强度. .DhI3'Jrl  
    ⑴.   判断危险截面 x.*^dM@V  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. %-blx)Pc  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 ~j'D%:[+VH  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 22ON=NN  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 k_,7#:+  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 Xx{| [2`  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 94+^K=lAX  
    截面上的弯曲应力 ;[}OZt  
    V|MHDMD=  
    截面上的扭转应力 F<,pAxl~@  
    == Xe %J{  
    轴的材料为45钢。调质处理。 bgi_QB#k\  
    由课本得: ?Fl}@EA#M  
               X\h.@+f=  
    因             %]_: \!  
    经插入后得 JB~^J5#[Oh  
    2.0         =1.31 +Ww] %`_  
    轴性系数为 ^~H{I_Y  
           =0.85 y''~j<'  
    K=1+=1.82 'Gn>~m  
        K=1+(-1)=1.26 ojy^ A  
    所以               <R7{W"QTA)  
    1?Y>Xz  
    综合系数为:    K=2.8 lV$JCNe  
    K=1.62 -wXeue},>  
    碳钢的特性系数        取0.1 r E+B}O  
       取0.05 rkjnw@x\  
    安全系数 A3a//e  
    S=25.13 ~.W]x~X$  
    S13.71 l;iU9<~  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 =y][j+WH  
    截面Ⅳ右侧 (SyD)G\rj  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 hik.qK  
    ^/ "}_bR  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 =wh[D$n$~  
    o pTXI*QA  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 tP@NQCo  
    ab2FK  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 ^cYB.oeu  
    截面上的弯曲应力   % "(&a'B  
    截面上的扭转应力 F@u7Oel@m  
    ==K= 4aS}b3=n  
        K= "U}kp#)  
    所以                 ;7P '>j1?U  
    综合系数为: <l<O2l  
    K=2.8    K=1.62 |8k1Bap`z  
    碳钢的特性系数 Te-p0x?G.  
        取0.1       取0.05 ZA(u"T~  
    安全系数 L BbST!  
    S=25.13 -!PJHCLd  
    S13.71 (03/4*g_s  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 [./FzlAs  
    ,&_H  
    9.键的设计和计算 XQy`5iv  
    1p}Wj*mc  
    ①选择键联接的类型和尺寸  gHe:o`  
    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. gK rUv0&F  
    根据    d=55    d=65 .?45:Ey~g  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 TF8#I28AD  
                         b=20     h=12     =50 %+~\I\)1  
    ]=~dyi  
    ②校和键联接的强度 4C*ywP  
      查表6-2得      []=110MP $%~ JG(  
    工作长度  36-16=20 zgwez$  
        50-20=30 v6*0@/L M  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 RCWmdR#}V  
         K=0.5 h=5 q^aDZzx,z  
        K=0.5 h=6 : "85w#r  
        由式(6-1)得: C8-7XQ=B:b  
               <[] /.SG? 5t4  
               <[] c2P}P* _  
        两者都合适 `;UWq{"  
        取键标记为: !eF(WbU0  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 @"7S$@cO  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 b}K,wAx  
    10、箱体结构的设计 *5feB#  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, cwmS4^zt8  
    大端盖分机体采用配合. BP3Ha8/X  
    G=:/v  
    1.   机体有足够的刚度 I\mF dE  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 ~[%CUc"  
    }Fjbj5w0  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 uVEJV |^/  
    XKWq{,Ks  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm \BnU ?z  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 : B^"V\WE  
    kq}byv}3I  
    3.   机体结构有良好的工艺性. jYp!?%!  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. i7#4&r  
    11oNlgY&  
    4.   对附件设计  L8`v  
    A  视孔盖和窥视孔 0ID9=:J  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 J0!V(  
    B  油螺塞: KsKE#])&l  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 t%}<S~"  
    C  油标: .iy4 (P4  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 =.3#l@E!C  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. ~F,~^r!Jtu  
    w ,j*I7V  
    D  通气孔: Q!+AiSTU  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. s 47R,K$  
    E  盖螺钉: aC,adNub  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 'zYS:W  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. /QQRy_Z1)  
    F  位销: G&*P*f1 S  
    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. WoTeIkM9  
    G  吊钩: O(-p md,  
    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. *V2;ds.~  
    aj5HtP-  
    减速器机体结构尺寸如下: JQ%hh&M\0  
    W![K#r5T  
    名称    符号    计算公式    结果     n6oOk nCna  
    箱座壁厚                10     R #wZW&N  
    箱盖壁厚                9     \ptO4E  
    箱盖凸缘厚度                12     =ANr|d  
    箱座凸缘厚度                15     z x-[@G  
    箱座底凸缘厚度                25     <U3X4)r  
    地脚螺钉直径                M24     Ih.+-!w  
    地脚螺钉数目        查手册        6     <e UsMo<  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     5&n:i,  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     n[jXqFm!`  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     lx+;<la  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     Eg)24C R 4  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     $'V^_|EL7  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 l2LQV]l  
        22 NTu |cX\R  
        18     0f@+o}i=)  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 \foThLx  
        16     F=qILwd  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     NVM_.vL  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     $]DuO1H./  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     @\g}I`_M  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     Jinh#iar  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) TanWCt4r  
    150(3轴)     }h^ fX  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) A]bQUWt2  
    150(3轴)     "B3jq^  
         IS]A<}j/-  
    11. 润滑密封设计 tNY;wl:wp  
    d~<$J9%  
        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. '/I`dj  
        油的深度为H+ d ~ M;  
             H=30  =34 )]fiyXA  
    所以H+=30+34=64 *ak0(yLn)  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 ZD&F ,2v  
         RnH?95n?{  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 L/u|90) L  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     d#T5=5 #  
        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 No7-fX1B  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 J2Dn  
         g@'XmT="_  
    12.联轴器设计 pb97S^K[  
    8xlj,}QO\  
    1.类型选择. OL\-SQ&  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 A$wC !P|;  
    2.载荷计算. AW r2Bv  
    公称转矩:T=95509550333.5 T:Cq}4k<  
    查课本,选取 p7YYAh@x\  
    所以转矩   }n&nuaj  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ya2sS9^T[  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm .JKH=?~\  
    eX"%b(;s  
    四、设计小结 zLl-{Kk  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 :P-H8*n""  
        我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 1`?o#w  
    五、参考资料目录 X4o#kW  
    [1]《机械设计课程设计》,高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信远主编,1995年12月第一版; uf?;;wg  
    [2]《机械设计(第七版)》,高等教育出版社,濮良贵,纪名刚主编,2001年7月第七版; dz@+ jEV  
    [3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版; % f;v$rsZ  
    [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; ft/k-64  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 N_g=,E=U%  
    [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; ;l%xjMcU  
    [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? "`K_5"F  
    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