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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 5YMjvhr?W  
                     UyBI;k^]  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         +j&4[;8P:  
                     zS18Kl  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) XJDp%B  
    =9FY;9  
    目   录 $`x4|a8-  
         ^KhA\MzY  
    一    课程设计书                            2 )nJs9}( 0  
    BftW<1,U^  
    二    设计要求                              2 =l&7~  
    :CNWHF4$  
    三    设计步骤                              2 * Ibl+  
         `omZ'n)  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 DY'D]*'7$  
        2. 电动机的选择                                4 BZ<Q.:)  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ZJ'#XZpr  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 EKhwrBjS  
        5. 设计V带和带轮                              6 D`,W1Z#  
        6. 齿轮的设计                                  8 QNJ )HNLp  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 1om:SHw  
        8. 键联接设计                                  26 m^@,0\F  
        9. 箱体结构的设计                              27 O8"kIDr-  
        10.润滑密封设计                                30 i&$L$zf,  
        11.联轴器设计                                  30 +DaP XZ5.  
         ie{9zO<d  
    四    设计小结                              31 6%~ Z^>`N  
    五    参考资料                              32 bEyZRG  
    rg)>ZHx  
    一. 课程设计书 nAG2!2_8  
    设计课题: $(K[W}  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V SwpS6  
    表一: Tn< <i  
             题号 d4t %/Uh  
    @~hiL(IR'  
    参数    1     e<6fe-g9;  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     "C&l7K;bp  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     XCCN6[[+  
    卷筒直径(mm)    200     <43O,Kx'Su  
    1[OCojo<  
    二. 设计要求 Lqq RuKi  
    1.减速器装配图一张(A1)。 n|sP0,$N1  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Y^Y|\0  
    3.设计说明书一份。 Xd@  -  
    c+,F)i^`  
    三. 设计步骤 b^_#f:_j  
        1.  传动装置总体设计方案 AX,V* s  
        2.  电动机的选择 Q^>"AhOiU  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 X|fl_4NC>  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 ?j9J6=2  
        5.  “V”带轮的材料和结构 #kjN!S*=  
        6.  齿轮的设计 WcqQR))n  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 *UhYX)J  
        8、校核轴的疲劳强度 +XCLdf}dC  
        9.  键联接设计 `w';}sQA7  
        10.  箱体结构设计 Vw :.'-Oi  
        11. 润滑密封设计 ~x^E kE  
        12. 联轴器设计 8'[g?  
         8 9o&KF]  
    1.传动装置总体设计方案: _b|mSo,{Y  
    hAX@|G.  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 kk#%x#L[  
    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, &u&+:m  
    要求轴有较大的刚度。 ~ (bY-6z  
    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。 o~<Xc  
    其传动方案如下: + 2 v6fan  
            ;]!QLO.bs^  
    图一:(传动装置总体设计图) {2l35K=  
    V,:^@ 7d  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 n]:Xmi8p  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 '[(]62j  
         传动装置的总效率 g<U\7Vp\1  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; kT)[<`p  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, NV\t%/ ?  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, l7#5.%A  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 1oU/gm$7\q  
    9/2VU< K  
      2.电动机的选择 @9#l3  
    y0s=yN_  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, Z 0&=Lw  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, XzLB#0  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 8LuM eGs  
         jMUd,j`Opx  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, ?-M?{De   
         h;" 9.  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 "y~tAg  
         0C!f/EZK  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 wNc.z*+O"H  
                                                      E$O-\)wY0  
    h pf,44Kg  
    方案    电动机型号    额定功率 +}3l$L'bY  
    P FK;3atrz  
    kw    电动机转速 (4]M7b[S$  
        电动机重量 xf2|9Tqt  
    N    参考价格 u%m,yPU ~B  
    元    传动装置的传动比     Iu" 7  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     l9{}nz  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     h;TN$ /  
      V[DiN~H  
       中心高 ZZ'5BfI"I%  
            外型尺寸 ya3k;j2C  
    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     M02 U,!di  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     (8"advc6  
    a4d7;~tZ  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 U80h0t%  
    *Aqd["q  
    (1)       总传动比 KC+jHk  
        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 xP{)+$n  
        (2)       分配传动装置传动比 ?Vre" 6U  
        =× TXL!5, X_  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 `;j@v8n$*  
        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 ^cDHC^Wm  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 lcVZ 32MQ  
    (1) 各轴转速 9{*$[%d1  
      ==1440/2.3=626.09r/min k~%j"%OB  
      ==626.09/5.96=105.05r/min iW%~>`tT  
    (2) 各轴输入功率 HPryq )z  
        =×=3.05×0.96=2.93kW C))x#P36  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW T W#s)iDi  
        则各轴的输出功率:   =;Q:z^S  
    =×0.98=2.989kW gpw,bV  
    =×0.98=2.929kW Xb<>AzEM  
    各轴输入转矩 /\. [@]  
       =××  N·m .Gt_~x  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ;mT  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m !!k^M"e2  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m  CK+t6Gp  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m O!G!Gq&  
    =×0.98=242.86N·m (b;Kl1Ql]  
    运动和动力参数结果如下表 @}\i`H1s  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     xyD2<?dGUb  
        输入    输出    输入    输出         %?hvN  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     H)k V8wU  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     E1j3c :2  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     Cs4ks`Z18  
    uf^HDr r<L  
    5、“V”带轮的材料和结构 6H1;Hl f  
      确定V带的截型 1/f{1k  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 =Y-.=}jp;  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 Y&<]:)  
          V带截型      由图6-13                        B型 A?bqDy  
       ZsNZ3;d@u(  
      确定V带轮的直径 t"s$YB>}  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm UgL FU#  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s pZcY[a  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm n:[@#xs-  
       $cW t^B'  
      确定中心距及V带基准长度 _\.4ofK(  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 s:k ?-u@  
                              360<a<1030 8y']kVg  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm efNscgi  
         bvOnS0,y  
      初定V带基准长度 ]Cs=EZr  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm %VGW]!QR  
           z/]]u.UP  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm )@ofczl6  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 5T%2al,F`  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 w4fQ~rcUIc  
       "F =NDF  
       确定V带的根数 +[R^ ?~VK  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw eBH:_Ls_-^  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 's.e"F#  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 %JHv2[r^P  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 9Fy 'L#%  
             "=w:LRw  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556  )m#Y^  
                                 1>uAVPa  
                           取Z=2 J'ZC5Xr  
    V带齿轮各设计参数附表 3%+!qm  
    I 12Zh7Cc:  
    各传动比 !?>QN'p.b  
    8_E(.]U  
        V带        齿轮     _Vl~'+e  
        2.3        5.96     'A>?aUq]:  
      ; Xf1BG r  
    2. 各轴转速n Oi'y0S~ g  
        (r/min)        (r/min)     ttdY]+Fj  
        626.09        105.05     Zs]n0iwM'@  
    _9]vlxgtG(  
    3. 各轴输入功率 P :tbgX;tCs5  
        (kw)        (kw)     R`Fgne$4  
        2.93       2.71     `#' j3,\6  
    Q5}XD  
    4. 各轴输入转矩 T 2{.g7bO  
        (kN·m)        (kN·m)     Yn[>Y)  
    43.77        242.86     Z;V(YK(WO.  
    H[nco#  
    5. 带轮主要参数 v)T# iw[  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         t V( WhP  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     UWnF2,<s;  
    带的根数z      B$6KI  
        160        368        708        2232        B        2     8h0CG]  
    8{=|<  
    6.齿轮的设计 SswcO9JCX3  
    ;<q 2  
    (一)齿轮传动的设计计算 1a/C(4 _k  
    eM{u>n+`F0  
    齿轮材料,热处理精度 2GORGS%  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 8^^ 1h  
        (1)       齿轮材料及热处理 ]\KVA)\  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 h]h"-3  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 nShXY6bA  
          ② 齿轮精度 24nNRTI  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 5q*s_acQ  
         QRvyaV  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 aXQS0>G%(  
    按齿面接触强度设计 u178vby;l  
    c+&Kq.~K  
    确定各参数的值: ,@c1X:  
    ①试选=1.6 r-wCAk}m*?  
    选取区域系数 Z=2.433   Dm{Xd+Y  
         v@|<.  
        则 HA8A}d~  
        ②计算应力值环数 ]:#=[ CH  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) y~\ujp_5w  
        =1.4425×10h  {ibu 0  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) haBmwq(f  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 {j9TzR  
        ④齿轮的疲劳强度极限 J{^md0l  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: o_`6oC"s  
        []==0.93×550=511.5 t 86w&  
    '=vZAV`  
        []==0.96×450=432         Dc@O Mr  
    许用接触应力   sBB[u'h!  
             #%Bt!#  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ~1D^C |%  
             =1 SFRP ?s  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 7bk77`qWr  
        =4.47×10N.m 2=- .@,6  
        3.设计计算 ~;3#MAG  
    ①小齿轮的分度圆直径d L&DjNu`!9  
         A!Cby!,  
        =46.42 'o6}g p)  
        ②计算圆周速度 pdRM%ug   
        1.52 . 2$J-<O  
        ③计算齿宽b和模数 /^AH/,p  
    计算齿宽b k7Bh[ ..!  
           b==46.42mm %h@1lsm1+  
    计算摸数m : c~SH/qS  
      初选螺旋角=14 La )M  
        =  Rpgg :  
        ④计算齿宽与高之比 U@NCN2 I  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 q4[8\Ua  
    =46.42/4.5 =10.32 LAlwQ^v|  
    ⑤计算纵向重合度 `=H*4I-"  
    =0.318=1.903 ~jL%l  
    ⑥计算载荷系数K `jGeS[FhR  
    使用系数=1 EW*sTI3  
    根据,7级精度, 查课本得 }yK7LooM  
    动载系数K=1.07, a*y9@RC}  
    查课本K的计算公式: ;.uYWP|9  
    K= +0.23×10×b M !'d  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 >O?WRC B  
    查课本得: K=1.35 ).;{'8Q  
    查课本得: K==1.2 <4; nq~  
    故载荷系数: iT :3e%  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 Ob/)f)!!  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 BDI@h%tJb:  
        d=d=50.64 uC;_?Bve  
        ⑧计算模数 BQ0?B*yqd  
        = ?9()ya-TE  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 QCW4gIp  
        由弯曲强度的设计公式 9s^$tgH  
        ≥  9!jPZn  
    K>DN6{hnV;  
    ⑴   确定公式内各计算数值 qUd7O](b=?  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m GK}52,NM  
             确定齿数z S/XU4i:aV  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 QEs$9a5TE  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 =\< 7+nv  
        Δi=0.032%5%,允许 k`m7j[A]l  
        ②      计算当量齿数 %3a-@!|1<  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ML_VD*t9  
        z=z/cos=144/ cos14=158 m`-);y  
        ③       初选齿宽系数 N1ipK9a  
         按对称布置,由表查得=1 "@&TC"YG0  
        ④       初选螺旋角 ekhv.;N~  
        初定螺旋角 =14 *)Qv;'U=rn  
        ⑤       载荷系数K %*gf_GeM  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 :cC$1zv@  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y 309 pl  
        查得: PT2;%=f  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 0#8   
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 P+j=]Yg  
         0$)Q@#  
        ⑦       重合度系数Y 1Z}5ykM3  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 :/T\E\Qr  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 zL yI|%KH  
    =14.07609 XYo,5-  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 5*$yY-A  
        ⑧       螺旋角系数Y xG/Q%A  
     轴向重合度 =1.675, LDjtkD.r  
        Y=1-=0.82 5?-HQoT)G  
         w ~*@TG  
        ⑨       计算大小齿轮的 Ocdy;|&  
     安全系数由表查得S=1.25 M1kA-Xr  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 .gJ2P?  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 KyyR Hf5  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 Vu5?;|^:  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   -$Z1X_~;)<  
        小齿轮     大齿轮 X+;[Gc}(W  
    \1<'XVS  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: }Ja-0v)Wf  
        K=0.86        K=0.93   %4*c/ c6  
    63W;N7@  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 *2zp>(%  
          []= %y6Q3@  
          []= ^ #:;6^Su  
           y&$n[j  
           ^>IP"kF  
            大齿轮的数值大.选用. AY/.vyS  
         1q7&WG  
    ⑵   设计计算 cdMSC7l!  
         计算模数 aRMlE*yW  
     \(\a=  
    LE8<JMB  
    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: p1KhI;^  
    Ljy797{f  
    z==24.57  取z=25 aN0[6+KP;  
    st RM *.  
    那么z=5.96×25=149           >G5aFk  
      ~~/,2^   
    ②   几何尺寸计算 ]M5~p^ RB  
        计算中心距     a===147.2 :TQp,CEa  
    将中心距圆整为110 =*\.zr  
    ?J:w,,4m  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 ftYJ 3/WH  
    60+zoL'  
    =arccos B(W~]i  
    o+1 (N#?m9  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 7%^G ]AFi  
    3:WqUb\QK  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 wp?:@XM  
         N )Z>]&5  
        d==42.4 D]@(LbMG4  
    k$kE5kh,S  
    d==252.5 (e7!p=D  
    oYu xkG  
    计算齿轮宽度 FSEf0@O:  
    =7Ud-5c  
    B= eft=k}  
    ^EUR#~b5iy  
    圆整的       \}b2 oiY  
    OR@ 67Y  
                                                大齿轮如上图: X/4CXtX^  
    +M=h+3hw](  
    >+%#m'Y&&  
    px;~20$e  
    7.传动轴承和传动轴的设计 <,~OcJG(   
    d7V/#34  
    1.  传动轴承的设计 KtQs uL%  
    ^OY$ W  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ~}_^$l8#-Q  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min P'<i3#;7X  
    T1=43.77kn.m I*-\u  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 m^ xTV-#l@  
        已知小齿轮的分度圆直径为 gNZwD6GMe?  
            d1=42.4 kZ% AGc  
    而  F= E^-c,4'F  
         F= F !BoGSI  
    fV"Y/9}(  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N Wg}KQ6 6  
    p cLKE ZK  
    l+Wux$6U  
    8>C4w 5kF  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ,Q"'q0hM=  
    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 0fqcPi  
    =IL\T8y09  
    +-!3ruwSn  
                 ]t 0o%w  
         从动轴的设计 u#ya 8  
           8-G )lyfj  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, =zn'0g, J4  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M gN/!w:  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 Y][12{I{  
        已知大齿轮的分度圆直径为 =i)%AnZ^9  
            d2=252.5 ^(;x-d3  
    而  F= $oW= N   
         F= F /gu VA  
    sV"tN2W@  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 4u5j 7`O  
    (XOz_K6c%K  
    <J^5l0)q  
    5RLO}Vn]  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 7@{%S~TN  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 [+WsVwyf?  
    Pim  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 dC6>&@ VX  
    查表,选取 g=td*S  
    8>x5|  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 W1)SgiXnuy  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 QbdXt%gZe  
    ;W{z"L;nX  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 'pA%lc)  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 :3M ,]W]  
    rRevyTs  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. vJ0v6\  
    o*$KiD  
                D        B                轴承代号     nDn+lWA=g  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     4<s;xSCL  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     w^L`"  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     ~;(\a@ _  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     $l ,U)  
    q;AD#A|\  
         z_(l]Ern}  
    Z&^vEQ  
         Q^{TcL8  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 Y5 E0n(Z  
        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, pKLcg"{[F  
    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.     *c#DB{N  
    /%m?D o  
    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. k[mp(  
    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, b$2=w^*  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 {ZUk!o>m@  
    nIH(2j  
    L=16+16+16+8+8=64 `_yksh3zL4  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. k8E2?kbF  
    OC5oxL2HTe  
    5.    求轴上的载荷   YEV;GFI1  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, kYS#P(1  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. 7_Vd%<:  
    j&DlI_  
    v0r:qku  
    M]V j  
    4=q4_ \_T  
    oi Q3E  
    h(2{+Y+  
    p!DdX  
    T>| +cg  
         oItC;T  
    `mkOjsj &  
    传动轴总体设计结构图: v2|zIZ  
         U-?r>K2  
                                 '1!%yKc0  
    mmFcch$Jv  
                                 (主动轴) Iv7BIK^0  
    bIt{kzuQC  
    :qXREF@h  
            从动轴的载荷分析图: P,S!Z&!  
    0lt1/PEKx2  
    6.     校核轴的强度 d;%~\+)x4  
    根据 5UL5C:3R9  
    == Xj?LU7  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 L_Z`UhD3{  
    查表15-1得[]=60MP =]Y'xzJuu  
    〈 []    此轴合理安全 +L?;g pVE&  
    &hpznIN  
    8、校核轴的疲劳强度. 6wiuNGZb  
    ⑴.   判断危险截面 I2{zy|&  
    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. eJOo~HIWQ  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 (4l M3clF  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 OwC{ Ad{  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 #SLi v  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 ;XY#Jl>tg  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 oz'jt} ?  
    截面上的弯曲应力 -?T|1FA,  
    MMRO@MdfV  
    截面上的扭转应力 p<a~L~xH6  
    == Z _<Wr7D  
    轴的材料为45钢。调质处理。 H_JT"~_2  
    由课本得: b4^a zY  
               <Dnv=)Rq  
    因             D5T0o"A  
    经插入后得 7Il /+l(  
    2.0         =1.31 arPqVMVr  
    轴性系数为 [:Odb?+`F  
           =0.85 ]N'4q}<5o  
    K=1+=1.82 wW/wvC-  
        K=1+(-1)=1.26 h" YA>_1  
    所以               (j}Wt8  
    K0^+2lx  
    综合系数为:    K=2.8 Izfj 9h ?  
    K=1.62 nRZ T~S4  
    碳钢的特性系数        取0.1 0w^awT<$6  
       取0.05 \]/ 6>yT  
    安全系数 jK=-L#hz  
    S=25.13 i V%tn{fc  
    S13.71 C"}]PW  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Xo4K!U>TzZ  
    截面Ⅳ右侧 QEL3b4Vm  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 0.Nik^~  
    {u7_<G7  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 &_6B{Q  
    g|3FJA/  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 o2(*5*b!@e  
    F[|aDj@q e  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 ;@u+b0 j  
    截面上的弯曲应力   wmS:*U2sc  
    截面上的扭转应力 q(@hYp#O"3  
    ==K= 5E|/n(  
        K= Z"<tEOs/En  
    所以                 Oz,/y3_  
    综合系数为: UD r@  
    K=2.8    K=1.62 ?< $DQ%bf  
    碳钢的特性系数 zw X 1&rN  
        取0.1       取0.05 z+@Jx~<i  
    安全系数 b{d@:"  
    S=25.13 [318Q%W&  
    S13.71 4~{q=-]V  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 |N>TPK&Xt  
    1@0ZP~LTB  
    9.键的设计和计算 a)8M'f_z  
    #PRkqg+|  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ?\Jl] {i2  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. {7X80KI  
    根据    d=55    d=65 '%9e8C|  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 *e05{C:kS  
                         b=20     h=12     =50 ]^^mJt.Iv  
    a2un[$Jq`  
    ②校和键联接的强度 DbkKmv&  
      查表6-2得      []=110MP -d 6B;I<'  
    工作长度  36-16=20 +lqX;*a=N  
        50-20=30 _gF )aE  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 4h~o>(Sq  
         K=0.5 h=5 "o[j'  
        K=0.5 h=6 i~6qOlLD-  
        由式(6-1)得: F&lvofy23  
               <[] +Te;LJP  
               <[] )W/ mt[;  
        两者都合适 ] T! >]  
        取键标记为: _6 |lw&o07  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 (-(sBQa+  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 T/&4lJ^2l^  
    10、箱体结构的设计 v [ 4J0  
    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, !7-dqw%l  
    大端盖分机体采用配合. @ zE>n  
    Ie~#k[X  
    1.   机体有足够的刚度 ^i^/d#  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 _0<EbJ8Z  
    Rs cU=oaKi  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 qJN2\e2~f  
    eZm,K'/!  
    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 ~sSlfQWMzy  
    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 #yk m  
    Tn qspS2;R  
    3.   机体结构有良好的工艺性. gG^K\+S  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. s^b2H !~  
    <O cD[5  
    4.   对附件设计 M38QA  
    A  视孔盖和窥视孔 iii2nmiK  
    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 !e >EDYbY  
    B  油螺塞: [g:ZIl4p\P  
    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。 z5v)~+"1  
    C  油标: ~ b ;%J:  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 h$FpH\-  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 54w..8'  
    N4Z%8:"pj  
    D  通气孔: &JM|u ww?1  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. K_4}N%P/))  
    E  盖螺钉: wTGH5}QZ+  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 &oTUj'$  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. %W=S*"e-  
    F  位销: ([='LyH];z  
    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. >v9 ("  
    G  吊钩: AAE8j.  
    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. 9GuG"^08  
    `)FSJV1  
    减速器机体结构尺寸如下: i*'6"  
    jX79Nm|  
    名称    符号    计算公式    结果     vcnUb$%  
    箱座壁厚                10     e`fN+  
    箱盖壁厚                9     #N?EPV$  
    箱盖凸缘厚度                12     @JS O=8  
    箱座凸缘厚度                15     lz?F ,].  
    箱座底凸缘厚度                25     yT<yy>J9l#  
    地脚螺钉直径                M24     vlAYKtl3]  
    地脚螺钉数目        查手册        6     VQO6!ToKY  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     6u`E{$  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     TpLlbsd  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ^<#08L;  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     =l TV2C<  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8      g-MaP  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 j()<.h;'  
        22 -ckk2D?  
        18     9pD=E>4?#  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 445}Yw5;9  
        16     4hep1Kz%  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     Np=IZ npt  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     8r7~ >p~  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     \Jr ta  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     Nh7+Vl  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) y-qbK0=X4  
    150(3轴)     RfVVAaI  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) i>w'$ {  
    150(3轴)     K r9 P#Y  
         {k=H5<FV  
    11. 润滑密封设计 sBGYgBu!a  
    8jW"8~Y#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. y<bA Y_-[  
        油的深度为H+ y#Je%tAe 2  
             H=30  =34 %y{#fZHc  
    所以H+=30+34=64 8{ aS$V"  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 y -j3d)T  
         XS5*=hv:  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 D3s]49j)  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     j_\nsM7  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 i#o:V/Z .  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ^W|B Xxo  
         ?YzOA${  
    12.联轴器设计 8C1 'g7A<  
    pJ Iq`)p5  
    1.类型选择. 7/nnl0u8  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 Gj^JpG  
    2.载荷计算. J0@<6~V6o  
    公称转矩:T=95509550333.5 x#ub % t  
    查课本,选取 c+:LDc3!Gb  
    所以转矩   fG2hCP+  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 {//;GC*  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm +.gM"JV  
    f$Fa*O-  
    四、设计小结 jU\vg;nr  
        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。 <smi<syx  
        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。 q 65mR!)  
    五、参考资料目录 R4+Gmx1  
    [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; o";5@NH  
    [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; wg<UCmfu!  
    [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; ]PQ] f*Ik>  
    [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; cNX,%  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 Ve,h]/G  
    [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; >\=~2>FCD  
    [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? }q0lbwYlb  
    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