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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 qJN2\e2~f  
                     /-l7GswF  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         {\L /?#  
                     $>;U^-#3  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) f6ad@2  
    1/YWDxo,  
    目   录 @4D$Xl  
         O&?i8XsB  
    一    课程设计书                            2 {(#>%f+|C  
    q(J3fjY)  
    二    设计要求                              2 COa"zg  
    @<tkwu  
    三    设计步骤                              2 Z`23z( +  
         Uzb~L_\Rmt  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 &C+pen) Z  
        2. 电动机的选择                                4 /,z4tf  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ^6 F-H(  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 `2y2Bk  
        5. 设计V带和带轮                              6 <3iL5}  
        6. 齿轮的设计                                  8 MkG3TODfHB  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 PG8|w[V1"  
        8. 键联接设计                                  26 lUd/^u`  
        9. 箱体结构的设计                              27 ^|?/ y=  
        10.润滑密封设计                                30 8M;VX3X  
        11.联轴器设计                                  30 `Li3=!V[  
         )Ab!R:4  
    四    设计小结                              31 $UAmUQg)}_  
    五    参考资料                              32 %SL'X`j  
    mVN^X/L(y  
    一. 课程设计书 0Kxc$c  
    设计课题: -aPvls   
        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 ON|Bpt2Qp  
    表一: ^9 gFW $]  
             题号 Rw\ LVRdA  
    Re**)3#gn  
    参数    1     s88lN=;  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     C d)j %  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     NWuS/Ur`9  
    卷筒直径(mm)    200      g-MaP  
    G/Nb@pAy[  
    二. 设计要求 5 iUT#  
    1.减速器装配图一张(A1)。 uI^E9r/hB  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 /pZ]:.A  
    3.设计说明书一份。 r7r>1W%4  
    <taN3  
    三. 设计步骤 1H{M0e  
        1.  传动装置总体设计方案 Z> jk\[  
        2.  电动机的选择 ,rT62w*e  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 ."<mL}Fi(  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 vq|o}6Et  
        5.  “V”带轮的材料和结构 $bRakF1'S  
        6.  齿轮的设计 3>Ts7 wM  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 B>}=x4-8  
        8、校核轴的疲劳强度 ;ZMm6o  
        9.  键联接设计 :<l(l\MC  
        10.  箱体结构设计 y#Je%tAe 2  
        11. 润滑密封设计 SR@yG:~  
        12. 联轴器设计 ZtPq */'  
         u6{= Z:  
    1.传动装置总体设计方案: SnsOuC5Ah  
    vs-%J 6}G  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 ,C%fA>?UF8  
    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, ,"~#s(  
    要求轴有较大的刚度。 @0cQ4}  
    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。 4viP lO  
    其传动方案如下: 5|>FM&  
            zWYm* c"n\  
    图一:(传动装置总体设计图) >6ul\xMU  
    .'QE o  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 zi7,?bD  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 n4Od4&r  
         传动装置的总效率 Fdsaf[3[v  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; BFP (2j  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, B -XM(C j  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ZSC Zt&2v  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 eYd6~T[9  
    qP6 YnJWl  
      2.电动机的选择 '|mVY; i[  
    /,v>w,  
        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, $I40 hk  
        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, %a- *Ku  
        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。 n]$50_@  
         DK8eFyG^2  
        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, d4OWnPHv&}  
         =\;yxl  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 w E^6DNh  
         $^|I?5xD  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 Id`?yt  
                                                      DU9A3Z  
    $2u^z=`b!%  
    方案    电动机型号    额定功率 /5 rWcX  
    P u~MD?!LV  
    kw    电动机转速 t?J Y@hT*  
        电动机重量 |DAe2RK  
    N    参考价格 KUs\7Sb  
    元    传动装置的传动比     !vNZ- }  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     2 MFGKzO  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     M>H4bU(  
      ?M'_L']N[  
       中心高 Q"UWh~  
            外型尺寸 @* a'B=7  
    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     `uRf*-   
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     VO"f=gFg  
    Hd)z[6u8eT  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 \wW'Hk=  
    99Jk<x k  
    (1)       总传动比 Z Z1s}TG  
        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 n^O Wz4  
        (2)       分配传动装置传动比 4Y>v+N^  
        =× Fa]fSqy@;  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 TUeW-'/1  
        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 S,&tKDJn  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 = ~{n-rMF  
    (1) 各轴转速 }q0lbwYlb  
      ==1440/2.3=626.09r/min 4}nsW}jCc  
      ==626.09/5.96=105.05r/min B-63IN  
    (2) 各轴输入功率 ~_vzss3-C  
        =×=3.05×0.96=2.93kW qta^i819  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW wm@ />X  
        则各轴的输出功率:   z0ULB? *"  
    =×0.98=2.989kW HA}pr6Z  
    =×0.98=2.929kW 6*@\Qsp615  
    各轴输入转矩 :/e= J  
       =××  N·m 3wRk -sl  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· Wj N0KA  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m SZ+<0Y |  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m K*&?+_v :  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m _;*|"e@^  
    =×0.98=242.86N·m [E_+fT  
    运动和动力参数结果如下表 I"*;fdm  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ]s lYr8m  
        输入    输出    输入    输出         k&\YfE3*  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     z?~W]PWiZ  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     s(yVE  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     !6:q#B*  
    ;9cBlthh  
    5、“V”带轮的材料和结构 RZykwD(  
      确定V带的截型 j\w>}Pc  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 6km{= ```  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 r.e,!Bs  
          V带截型      由图6-13                        B型 ,z}wR::%  
       -e_+x'uF  
      确定V带轮的直径 x~."P*5  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm ns.[PJ"8  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 1k@k2rE  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm &JoMrcEZ  
       A[juzOn\  
      确定中心距及V带基准长度 {},rbQ -  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 G@Dw  
                              360<a<1030 &lYKi3}x  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ,j~ R ^j  
         ? C2 bA5 M  
      初定V带基准长度 /*GRE#7S  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm H~~I6D{8  
           "4FL<6  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm >/Z#{;kOz  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 5G8`zy  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 [c?']<f4  
       +4emkDTdR  
       确定V带的根数 DI=Nqa)r  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw  z"BV+  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 4%WV)lt  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 dG{`Jk  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 H3 _7a9  
             0|X!Uw-Q%_  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 z`uqK!v(K  
                                 WNT m  
                           取Z=2 d#T8|#O"  
    V带齿轮各设计参数附表 pj,.RcH@o  
    8|[\Tp:;  
    各传动比 [|{yr  
    5Ah-aDBj  
        V带        齿轮     3nBbPP_  
        2.3        5.96     [d!C6FT  
      o}5:vi]  
    2. 各轴转速n 4'rWy~` V  
        (r/min)        (r/min)     yy?|q0  
        626.09        105.05     1Qf21oN{  
    K@VXFV  
    3. 各轴输入功率 P my")/e  
        (kw)        (kw)     ;?;D(%L  
        2.93       2.71     CGg:e:4  
    ~%^af"_  
    4. 各轴输入转矩 T _u}v(!PI  
        (kN·m)        (kN·m)     @.kv",[{[  
    43.77        242.86     pooi8" G  
    tBG :ECUL  
    5. 带轮主要参数 fRT:@lV  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         h`%K \C  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     L&ws[8-  
    带的根数z     HH6b{f@^  
        160        368        708        2232        B        2     w0~iGr}P  
    UA,&0.7  
    6.齿轮的设计 5S7`gN.  
    iyOd&|.  
    (一)齿轮传动的设计计算 GT%V,OJ  
    7V0:^Jov  
    齿轮材料,热处理精度 Wnl8XHPn  
        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 ?9vBn  
        (1)       齿轮材料及热处理 LH 4-b-  
           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 1s\10 hK1c  
    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 qx{.`AaZW  
          ② 齿轮精度 Bx&` $lW  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 B\|>i~u(  
         7OtQK`P"A  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 EhB9M!Y`@  
    按齿面接触强度设计 bS/`G0!  
    5?;'26iC  
    确定各参数的值: QVn0!R{  
    ①试选=1.6 A&9l|b-"  
    选取区域系数 Z=2.433   e%bER ds  
         CX':nai  
        则 %~p_bKd~  
        ②计算应力值环数 ZX-9BJ`Q  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) .ET;wK  
        =1.4425×10h *BXtE8 BU  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) &;)~bS(   
        ③查得:K=0.93   K=0.96 `4}!+fXQ  
        ④齿轮的疲劳强度极限 *`}_e)(k  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: cYR6+PKua  
        []==0.93×550=511.5 ";s5It  
    phXVuQ  
        []==0.96×450=432         A ws#>l<  
    许用接触应力   $:u,6|QsS=  
             7v,>sX  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   +"3eh1q[  
             =1 -&)^|Atm  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 MruWt*  
        =4.47×10N.m K+v 250J$-  
        3.设计计算 2)j\Lg_M  
    ①小齿轮的分度圆直径d Y sr{1!K  
         )sV# b  
        =46.42 R1Pnj  
        ②计算圆周速度 @0 -B&w  
        1.52 C9=f=sGL  
        ③计算齿宽b和模数 o B6" D  
    计算齿宽b =R>Sxaq  
           b==46.42mm .qK=lHxT  
    计算摸数m xZ@Y`2A':  
      初选螺旋角=14 b,Z& P|  
        = M%B[>pONb7  
        ④计算齿宽与高之比 w:Lu  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 I.8|kscM  
    =46.42/4.5 =10.32 "L8V!M_e  
    ⑤计算纵向重合度 Q|ik\  
    =0.318=1.903 y5Pw*?kn  
    ⑥计算载荷系数K 5ef&Ih.3  
    使用系数=1 =k$d8g ez  
    根据,7级精度, 查课本得 WHNb.>  
    动载系数K=1.07, e< CPaun  
    查课本K的计算公式: h[Iu_#HMa  
    K= +0.23×10×b N!h>fE`  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 o[v`Am?v  
    查课本得: K=1.35 y:42H tS  
    查课本得: K==1.2 Q5<vK{  
    故载荷系数: &)X<yd0  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 rmabm\QY  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 i;xg[e8.  
        d=d=50.64 JxLH]1b  
        ⑧计算模数 KbUX(9+B  
        = ##s !-.T  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 J,D{dYLDD  
        由弯曲强度的设计公式 8uT6QCf  
        ≥ N Dg]s2T  
    E{fnh50^Q.  
    ⑴   确定公式内各计算数值 4z*_,@OA  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m Hug{9Hr3.  
             确定齿数z XBY"7}  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 yBe/UFp+  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 =#V11j  
        Δi=0.032%5%,允许 O#EBR<CuK  
        ②      计算当量齿数 \6'A^cE/PX  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  xw-q)u  
        z=z/cos=144/ cos14=158 RdDcMZ  
        ③       初选齿宽系数 ZbrE m  
         按对称布置,由表查得=1 = ]@xXVf/  
        ④       初选螺旋角 ua[\npz5  
        初定螺旋角 =14 !<LS4s;  
        ⑤       载荷系数K qnS7z%H8  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 q#a21~S<  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y 1(?J>{-lw  
        查得: UA9LI<Y  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 \\lC"Z#J`  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 YHA[PF   
         |{ [i M  
        ⑦       重合度系数Y `o3d@Vc  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 Q|1bF!#(1  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 C\; 8l}t  
    =14.07609 {S}@P~H =  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 q kKABow  
        ⑧       螺旋角系数Y .UYpPuAkn  
     轴向重合度 =1.675, yT n@p(J  
        Y=1-=0.82 </=PN1=A  
         UZ!hk*PF  
        ⑨       计算大小齿轮的 \nHlI=!P  
     安全系数由表查得S=1.25 <S}qcjG  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 Vj]kJ,j\y  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 10J*S[n1  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 (lnQ!4LK  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   z3C^L  
        小齿轮     大齿轮 nKO&ffb'<  
    %_[-[t3  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: J:u|8>;  
        K=0.86        K=0.93   ) G{v>Z ,  
    DPwSg\*)  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 f3N:MH-c  
          []= zEB1Br,  
          []= U. aa iX7  
           IebS~N E  
           r+\z0_' w6  
            大齿轮的数值大.选用. Wj:QC<5 v  
         )^\='(s  
    ⑵   设计计算 x/7G0K2\}  
         计算模数 ?lK!OyCkc  
    ay_D.gxz  
    (M+<^3c  
    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: s=TjM?)  
    a~* V  
    z==24.57  取z=25 R`Lm"5w  
    qX(%Wn;n  
    那么z=5.96×25=149           ;}~=W!yz  
      "Y!dn|3  
    ②   几何尺寸计算 $vBU}~l7  
        计算中心距     a===147.2 Nd_@J&  
    将中心距圆整为110 BFO Fes`>~  
    tFaE cP  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 N%f!B"NQ  
    a<wZv-\Vau  
    =arccos mM} Ukmy  
    n@;x!c< +  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. m0Syxb  
    0s|LK  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 eeU$uR  
         pV6HQ:y1  
        d==42.4 dz|*n'd  
    $ rYS   
    d==252.5 ,)$KS*f"*z  
    ;a&:r7]=  
    计算齿轮宽度 "Y]ZPFh#.  
    #( sNk,^Ax  
    B= DME?kh>7  
    m@.{zW7bO  
    圆整的       nV3 7` I  
    .4<U*Xkt  
                                                大齿轮如上图: 66<\i ltUQ  
    Mlw9#H6  
    aT!9W'uY  
    ms7 7{A3  
    7.传动轴承和传动轴的设计 NNw d;AC  
    6b70w @P!  
    1.  传动轴承的设计 Ue#yDTjc  
    q#&#*6 )B  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 .crM!{<Y  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 4E-A@FR  
    T1=43.77kn.m /iy*3P,`  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 5^K#Tj ;2  
        已知小齿轮的分度圆直径为 ~H|LWCU)K8  
            d1=42.4 loUwR z  
    而  F=  6b]d|  
         F= F 4 l}M i  
    D}/=\J/  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N lF8 dRIav  
    $SzCVWS  
    s#4ew}  
    !mxh]x<e  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 C^ " Hj  
    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 U`9\P2D`/  
    %HF$  
    pR6A#DgB  
                 !)/iRw9re  
         从动轴的设计 ^T&u!{82j  
           #* gU[9U~  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, bEQtVe@`  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M gn W~KLqH  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 {QS@Ugf  
        已知大齿轮的分度圆直径为 C6'*/wq  
            d2=252.5 2Z`$  
    而  F= U=i8>6V  
         F= F aY[0A_  
    K-EI?6`xM  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N HCjn9  
    {?f^  
    ju^"vw  
    Hx2j=Q_dw  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 '^ e/F)0  
    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 J7?)$,ij%  
    rF'^w56  
    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 *lerPY3 q  
    查表,选取 'hlB;z|T  
    P\X=*  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 e}R2J `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 loC5o|Wh  
    f_4S>C$  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ^KZAYB9C  
    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  。 dx13vZ3[U  
    <Sprp]n 7  
    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. Q}Ze-JIL$  
     w{ r(F`  
                D        B                轴承代号     W\>^[c/  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     [)H,zpl  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     ?BDlB0jxzi  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     )"_Ff,9Z!  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     c#n4zdQd]5  
    5"}y\  
         D0#T-B\#  
    -y l4tW  
         8)W?la8'p  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 (pE\nuA\  
        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, z^P* :  
    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.     T3G/v)ufd  
    Th~3mf #  
    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. 8g[ (nxI~  
    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, F8uRT&m B0  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 6`DwEs?Y{  
    qD(fYOX{C  
    L=16+16+16+8+8=64 $_ix6z  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. *h*j%  
    FtFv<UV  
    5.    求轴上的载荷   "$~}'`(]  
    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, ;/?Z<[B  
    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. v7o?GQ75  
    P&[Ft)`  
    ot@|blVC8  
    vz;7} Zj]  
    IS,zy+w  
    J.bF v/R  
    ?qf:_G  
    |t4Gz1"q=8  
    fqcU5l[v,  
         DA+A >5/  
    l~]hGLviJE  
    传动轴总体设计结构图: %uGleY]~  
         HF &h  
                                 pBSq%Hy:  
    saGRP}7?  
                                 (主动轴) aW0u8Dz  
    ,] ~u:Y}  
    $i,6B9  
            从动轴的载荷分析图: jzl?e[qPA  
    pau*kMu^}  
    6.     校核轴的强度 a&$Zpf!!  
    根据 E fP>O  
    == 3)6+1Yc  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 uSABh ^  
    查表15-1得[]=60MP B;xZ% M]  
    〈 []    此轴合理安全 0V<Aub[${  
    gHQPhe#n  
    8、校核轴的疲劳强度. bK ?1MiXb  
    ⑴.   判断危险截面 )ZT6:)  
    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. 'ox0o:  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 u iBl#J Q  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 4 t&gW  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 WW//heJe-  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 p&i. )/  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 B3y?.  
    截面上的弯曲应力 Wyy^gJl  
    If~95fy~c  
    截面上的扭转应力 KKLR'w,A>  
    == /Jh1rck  
    轴的材料为45钢。调质处理。 P7's8KOoS  
    由课本得: p Tcbq  
               Z7JKaP9{:  
    因             f'1(y\_fb  
    经插入后得 7#~4{rjg  
    2.0         =1.31 A5sf  
    轴性系数为 rpUy$qrRc  
           =0.85 6D/uo$1Y  
    K=1+=1.82 <KKDu$W|T  
        K=1+(-1)=1.26 L<bYRGz  
    所以               j'3j}G%\T  
    JT4wb]kdV  
    综合系数为:    K=2.8 HwB {8S?sm  
    K=1.62 t(}/g  
    碳钢的特性系数        取0.1 rVUUH!  
       取0.05 9z #P  
    安全系数 ^:m^E0(H  
    S=25.13 W0Ktw6  
    S13.71 /r276Q  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 wz|DT3"Xs  
    截面Ⅳ右侧 Tak t_N  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 },rav]  
    zm3-C%:Bw  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 34z_+  
    Y!Drb-U?;  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 E_~x==cb  
    BU!#z(vU  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 {{32jU7<  
    截面上的弯曲应力   yk<VlS  
    截面上的扭转应力 >W r$Y{  
    ==K= W]_g4,T>  
        K= wtSvJI~o)  
    所以                 %MN.O-Lc  
    综合系数为: \SOeTn+  
    K=2.8    K=1.62 kQLT$8io  
    碳钢的特性系数 $0#6"urG  
        取0.1       取0.05 7Re-5vz R  
    安全系数 UgR :qjI  
    S=25.13 RAV^D.  
    S13.71 Y.>kO  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ?mMW*ico  
    L?8^aG  
    9.键的设计和计算 C,"=}z1P  
    ,HZYG4,  
    ①选择键联接的类型和尺寸 p;0 PxL=  
    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. )\>r-g$  
    根据    d=55    d=65 JdiP>KXV  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 *hF^fxLbl  
                         b=20     h=12     =50 m2(E>raV6  
    :k~dj C  
    ②校和键联接的强度 ox[ .)v  
      查表6-2得      []=110MP qp>N^)>  
    工作长度  36-16=20 Wwhgo.Wx  
        50-20=30 Q4?EZ_O  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 n?:2.S.8  
         K=0.5 h=5 T`\]!>eb  
        K=0.5 h=6 )t%h[0{{  
        由式(6-1)得: hsz^rZ  
               <[] J=iRul^S  
               <[] |gv{z"  
        两者都合适 2 z7}+lH  
        取键标记为: \0?$wIH?  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 2JZdw  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 qnJ50 VVW  
    10、箱体结构的设计 |@RpWp>2  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, tuLH}tkNY  
    大端盖分机体采用配合. ^I`a;  
    1k[GuG%/K  
    1.   机体有足够的刚度 J\=a gQ  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 3z3_7XI  
    Y5Z!og  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 !n<o)DsZR  
    ] 8Tzr  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm (.?ZKL  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 \|%E%Yc  
    {<K=*r rZ  
    3.   机体结构有良好的工艺性. :, _!pe;H  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. I\zemW!  
    Fp%Ln(/m  
    4.   对附件设计 aQUGNa0+d  
    A  视孔盖和窥视孔 ((<`zx  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 0%<+J;'o  
    B  油螺塞: G\=_e8(  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 | -+zofx  
    C  油标: GeV+/^u  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 d1]i,C~Y  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. J,5+47b1}R  
    89H sPB1"t  
    D  通气孔: {^mKvc  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. 0<.R A%dj  
    E  盖螺钉: z9DcnAs  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 A@$kLex  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. =a$Oecg?  
    F  位销: |PP.<ce\-  
    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. a#[-*ou`  
    G  吊钩: 5iM[sg[y9  
    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. V.=lGhi  
    I ~$1Lu`~  
    减速器机体结构尺寸如下: 6F|j(LB  
    tFM$#JN  
    名称    符号    计算公式    结果     obo&1Uv,/  
    箱座壁厚                10     ~h)&&' a  
    箱盖壁厚                9     (9C<K<  
    箱盖凸缘厚度                12     4kl Ao$  
    箱座凸缘厚度                15     R_N:#K.M  
    箱座底凸缘厚度                25     _#C()Ro*P  
    地脚螺钉直径                M24     gl7|H&&xV  
    地脚螺钉数目        查手册        6     X2yTlLdY  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     lAi2,bz"  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     %d;ezY'2  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     <1"+,}'x  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     gfgn68k  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     {whvTN1#dh  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 igC_)C^i>  
        22 9Q.#\  
        18      L,LNv  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 6b=q-0yj  
        16     =,V|OfW  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     \Qy$I-Du  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     S\#17.=  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     D(]E/k@ ;~  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ,"2TArC'z  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) *d*,Hqn  
    150(3轴)     <q2?S  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) K8I$]M   
    150(3轴)     mUoIJ3fv_,  
         3V<&|  
    11. 润滑密封设计 Y.6SOu5$]  
    ~bK9R 0|<  
        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. {XCf-{a]~  
        油的深度为H+ >3.X?  
             H=30  =34 g(E"4M@t!  
    所以H+=30+34=64 9Ul(GI(  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 jp2Q 9Z  
         B&?sF" Y  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 {*m?Kc7k  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     $ &UZy|9  
        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 PkuTg";  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 60>.ul2  
         /j2H A^GT  
    12.联轴器设计 2f~($}+*  
    3G}AH E4  
    1.类型选择. @.C{OSH E  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 p9eRZVy/  
    2.载荷计算. 3L5r*fa  
    公称转矩:T=95509550333.5 zZ-\a[F  
    查课本,选取 k@mVxnC  
    所以转矩   TFQ!7'xk)  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 4,p;Km&  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm K4ZolWbU  
    V@-)\RZm  
    四、设计小结 %/%UX{8R  
        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。 C~% 1w%nn  
        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。 nw:-J1kWR  
    五、参考资料目录 7V7zGx+Z7  
    [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; LPd\-S_rsP  
    [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; c3%@Wj:fo  
    [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; Dh4 6o|P  
    [4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; 2/ rt@{V(  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 Z~  
    [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; t<iEj"5  
    [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? Z7rJ}VP  
    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