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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 rXR!jZ.hi  
                     ;EQ7kuJQ?  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         nJ}@9v F/  
                     I-^C6~  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 4L_)@n}  
    e'MW"uCP}  
    目   录 /2'l=R5#  
         *yv@B!r  
    一    课程设计书                            2 66-tNy  
    ?I$-im  
    二    设计要求                              2 ERy=lP~gV  
    F*T$n"^  
    三    设计步骤                              2 _2TL>1KZt  
         erh ez  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 wC?$P  
        2. 电动机的选择                                4 qrf90F)  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 6Ey@)p..E  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 G@txX '  
        5. 设计V带和带轮                              6 -3u ;U,}  
        6. 齿轮的设计                                  8 03c8VKp'p  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 c\;_ jg  
        8. 键联接设计                                  26 &["e1ki  
        9. 箱体结构的设计                              27 qOy0QZ#0  
        10.润滑密封设计                                30 /0o#V-E)  
        11.联轴器设计                                  30 Sm{> 8e}UE  
         _F5*\tQ  
    四    设计小结                              31 /;kSa}"Q  
    五    参考资料                              32 ]!j%Ad  
    9Dbbk/j|  
    一. 课程设计书 E\ls- (,  
    设计课题: R?IRE91 :  
        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 CeeAw_*@  
    表一: '50}QY_R.  
             题号 ]tzF Ob  
    c]n"1YNm  
    参数    1     B77`azwF  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     d^f rKPB  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     \!xCmQ  
    卷筒直径(mm)    200     hI 9q);g  
    5YneoM]Q  
    二. 设计要求 q}!h(-y}5n  
    1.减速器装配图一张(A1)。 AvPPsN0  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 !6x7^E;c  
    3.设计说明书一份。 '/)qI.  
    f!{@{\  
    三. 设计步骤 =^SxZ Bn  
        1.  传动装置总体设计方案 3=yfbO<-  
        2.  电动机的选择 fY6~Z BvK  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 xP,b/T #a  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 Xdw pn+7s  
        5.  “V”带轮的材料和结构 Z/dhp0k  
        6.  齿轮的设计 I]DD5l}\  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 yRIXUCy  
        8、校核轴的疲劳强度 e,&#,O  
        9.  键联接设计 lB0`|UEb (  
        10.  箱体结构设计 kIX1u<M~  
        11. 润滑密封设计 .T)wG;+  
        12. 联轴器设计 . !Pg)|  
         uovv">Uw  
    1.传动装置总体设计方案: h[&"KA  
    TDUY&1[  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 4"_`Mu_%  
    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, hf^<lJh~=  
    要求轴有较大的刚度。 !sSq4K  
    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。 :PtZKt;~X  
    其传动方案如下: r fzNw  
            z DU=2c4W9  
    图一:(传动装置总体设计图) Q@7d:v  
    0y6M;"&~E  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 5 mC"8N1)  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 hHGuD2%  
         传动装置的总效率 Zk`yd8C  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; j:xC \b47"  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, vbVOWX6  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, u*TC8!n  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 N+h05`  
    15,JD  
      2.电动机的选择 8;V9%h`P>  
    _'LZf=V0  
        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, m3TR}=n  
        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, ZZ7qSyBs?  
        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。 __2<v?\  
         h%krA<G9  
        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, LP=j/qf|  
         fT|A^  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 W*t] d  
         >WIc"y.  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 Vv45w#w;  
                                                      KWZhCS?[(  
    ocFk#FW  
    方案    电动机型号    额定功率 nuXL{tg6  
    P 3f] ;y<Km  
    kw    电动机转速 #3QPcoxa  
        电动机重量 IQRuqp KL  
    N    参考价格 Jsysk $R  
    元    传动装置的传动比     68Gywk3]=u  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     2S{P(B   
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     TK fN`6  
      Aj)Q#Fd[  
       中心高 Ic9L@2m  
            外型尺寸 BG+i tyH  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     I70c,4_G  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     iCE!TmDT  
    u3C_Xz  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 Bchv1KF  
    ]x r0]  
    (1)       总传动比 y %Q. (  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7  ch8a  
        (2)       分配传动装置传动比 y%SxQA +\  
        =× y:W6;R  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 } #rTUX  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 lL:a}#qxU  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 Dz(\ ?  
    (1) 各轴转速 NO o?  
      ==1440/2.3=626.09r/min G}fB d  
      ==626.09/5.96=105.05r/min <w{?b'/q  
    (2) 各轴输入功率 ?vFy3  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 6O As%QZ  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW }IyF |[  
        则各轴的输出功率:   ->8Kd1^F  
    =×0.98=2.989kW l1)~WqhE}  
    =×0.98=2.929kW @up,5`  
    各轴输入转矩 RpQeQM=  
       =××  N·m GtVT^u_   
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N·  bDkZU  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m SM2Lbfp!u  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m dU$VRgP/  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m :A8}x=K  
    =×0.98=242.86N·m v Y0bK-  
    运动和动力参数结果如下表 P:"R;YCvE  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     d:@+dS  
        输入    输出    输入    输出         i6WH^IQM  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     Y%XF64)6  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     bj pruJ`=  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     tk&AZb,sP  
    ; oyV8P$  
    5、“V”带轮的材料和结构 2R[v*i^S  
      确定V带的截型 >}+{;d  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 jE\ G_>  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 gV2vwe  
          V带截型      由图6-13                        B型  ]n!V  
       HwUaaK   
      确定V带轮的直径 ipu!{kJ  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm H9mNnZ_k  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s S6<o?X9,I  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm --K) 7  
       ?veeW6E(  
      确定中心距及V带基准长度 %Mda<3P  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 2~kx3` Q  
                              360<a<1030 ?zW'Hi  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm nTeA=0 4  
         Zhfp>D  
      初定V带基准长度 b^/u9  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ;m]V12  
           EYT^*1,E*  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm j&8YE7  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm #a e@VedM  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 T}&A-V$  
       .U!EA0B  
       确定V带的根数 16iTE-J_  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw kL'4m  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 X+4Uh I  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 kR<sSLEb  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 yu;EL>G_AY  
             Bhv;l/K])  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 q"VmuQ  
                                 Y&6jFT_  
                           取Z=2 QVT0.GzR  
    V带齿轮各设计参数附表 '12m4quO  
    q8{Bx03m6  
    各传动比 xV> .]  
    #{6VdWZ  
        V带        齿轮     +^AdD8U  
        2.3        5.96     K *@?BE  
      A;co1,]gR  
    2. 各轴转速n ]46h!@~aC  
        (r/min)        (r/min)     )G2Bx+Z;L  
        626.09        105.05     0~nX7  
    Zux L2W  
    3. 各轴输入功率 P V^s, 3C  
        (kw)        (kw)     rEa(1(I  
        2.93       2.71     MXA?rjd0  
    gq('8*S  
    4. 各轴输入转矩 T D$FTnY  
        (kN·m)        (kN·m)     *).  
    43.77        242.86     u>'0Xo9R  
    $ .tT  
    5. 带轮主要参数 zZ[kU1Fyv  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         D[>:az `  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     %DttkrhL  
    带的根数z      L` [iI  
        160        368        708        2232        B        2     y;az&T  
    > )4~,-;k  
    6.齿轮的设计 r*{.|>me  
    [r2V+b.C  
    (一)齿轮传动的设计计算 g3ukx$Q{>  
    #66i!}  
    齿轮材料,热处理精度 M(> 74(}]  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 rO}1E<g (  
        (1)       齿轮材料及热处理  nS]e  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 BsA4/Bf  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 5YrzOqg=  
          ② 齿轮精度 PS~_a  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 *$cx7yJ  
         R(}<W$(TV  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 `@y~JNf!  
    按齿面接触强度设计 H ezbCwsx&  
    ^2 dQVV.  
    确定各参数的值:  D?Beg F  
    ①试选=1.6 P*k n}:  
    选取区域系数 Z=2.433   e\}@w1  
         kiF}+,z"  
        则 O C;~ H{  
        ②计算应力值环数 OTYkJEC8\N  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 5]G%MB/|$  
        =1.4425×10h y_: {p5u  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 7b~uU@L`  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 X[/7vSqZ@w  
        ④齿轮的疲劳强度极限 ;Q t%>Uo8  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: \6AM?}v  
        []==0.93×550=511.5 \FO`WUAF  
    uBG!R#T  
        []==0.96×450=432         jct=Nee|  
    许用接触应力   z$ QoMq]  
             8A0a/ 7Lj  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   /{j._4c  
             =1 z}SJ~WY'[  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ~;b}_?%o  
        =4.47×10N.m /pRv i>_(:  
        3.设计计算 #+<YFm\i  
    ①小齿轮的分度圆直径d [$} \Gv  
         T Q![  
        =46.42 "Pc}-&  
        ②计算圆周速度 0[H />%3O  
        1.52 5ms]Wbh)  
        ③计算齿宽b和模数 6lpJ+A57#  
    计算齿宽b }S*]#jr&  
           b==46.42mm uju'Bs7   
    计算摸数m X+{brvM<  
      初选螺旋角=14 jjrE8[  
        = Kf?:dF  
        ④计算齿宽与高之比 C`ZU.|R  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 bR}fj.gP  
    =46.42/4.5 =10.32 07=I&Pum  
    ⑤计算纵向重合度 D\;5{,:d  
    =0.318=1.903 { Mf-?_%  
    ⑥计算载荷系数K x ;SY80D  
    使用系数=1 ml2/}}  
    根据,7级精度, 查课本得 leF!Uog  
    动载系数K=1.07, !5'4FUlJ  
    查课本K的计算公式: K/(QR_@?  
    K= +0.23×10×b r?~_^  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 8_wh9   
    查课本得: K=1.35 nWc@ufY  
    查课本得: K==1.2 3zmbx~| =\  
    故载荷系数: rosD)]I7  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 %* K zP{  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 J(8?6&=ck  
        d=d=50.64 EXbZ9 o*  
        ⑧计算模数 #" "T>+  
        = b{&'r~  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 )zy ;!  
        由弯曲强度的设计公式 Xhyn! &H5  
        ≥ #%%!r$UL  
    Af@\g-<W_  
    ⑴   确定公式内各计算数值 *qYw  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m FbMtor  
             确定齿数z ]Ar,HaX-  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 Xe:rPxZf~  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 b)#rUI|O  
        Δi=0.032%5%,允许 >\~Er@  
        ②      计算当量齿数 a;Pn.@NVq  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ' -9=>  
        z=z/cos=144/ cos14=158 FjizPg/|!  
        ③       初选齿宽系数 #l`\'0`.  
         按对称布置,由表查得=1 F+NX [  
        ④       初选螺旋角 -da: j-_  
        初定螺旋角 =14 2~QJ]qo=  
        ⑤       载荷系数K 7;Lv_Y"b  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 cL%"AVsj >  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y +*`kJ)uP  
        查得: rtbV*@Z  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 l{]KA4  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 9Nna-}e?W  
         Gj%q:[r  
        ⑦       重合度系数Y p{v*/<.;  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 o~CEja &(  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 &PApO{#Q  
    =14.07609 3*\Q]|SI!  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 D vU1+ y  
        ⑧       螺旋角系数Y q$b 4S4Z7  
     轴向重合度 =1.675, {jwLVKT$  
        Y=1-=0.82 =j~:u.hc'  
         NX8hFwR  
        ⑨       计算大小齿轮的 Qv'x+GVW]  
     安全系数由表查得S=1.25 8D@Jd  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 JC9$"0d7  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10  ~H   
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 VpB)5>  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   K1R?Qt,qDF  
        小齿轮     大齿轮 79}jK"Gc  
    dHg[r|xC  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: ypGt6t(;  
        K=0.86        K=0.93   zkqn>  
    -I6t ^$HA  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4  f9<"  
          []= ]91QZ~4a  
          []= <I2ENo5?  
           %,<Ki]F  
           '/X]96Ci7  
            大齿轮的数值大.选用. 7{w}0PMx  
         \/\w|j  
    ⑵   设计计算 /J!:_Nq  
         计算模数 #639N9a~  
    7hu7rWY`E  
    FIVC~LDd  
    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: WcM\4q@  
    75> Ok/  
    z==24.57  取z=25 ZvT>A#R;l~  
    "lt5gu!`u  
    那么z=5.96×25=149           b5 NlL`g  
      xYW &Mfka  
    ②   几何尺寸计算 'DpJ#w\81  
        计算中心距     a===147.2 ZMiOKVl  
    将中心距圆整为110 1kUlQ*[<|  
    h9}*_qc&kV  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 i`+bSg  
    Gky^S#  
    =arccos FY^Nn  
    /Yg&:@L  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. R1w5,Zt  
    jf)l; \u  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 >}O}~$o  
         -TG ="U  
        d==42.4 {i8 zM6eC  
    eMFxdtH  
    d==252.5 xh9$ZavB*  
    idX''%"  
    计算齿轮宽度 b.\xPb  
    )7 8T+7Kq  
    B= kmt1vV.9  
    %8xRT@Q  
    圆整的       woP j>M  
    m~Q24Z]!'&  
                                                大齿轮如上图: 'x"(OdM:[  
    fG$LqzyqlK  
    Qs59IZ  
    S1mMz i  
    7.传动轴承和传动轴的设计 EEL3~H{(  
    YC56] Zp  
    1.  传动轴承的设计 {Y Y,{H  
    c>^(=52Q  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 Yb/*2iWX  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min nQ_{IO8/6W  
    T1=43.77kn.m PcU~1m1  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 650qG$  
        已知小齿轮的分度圆直径为 :N$-SV  
            d1=42.4 >-<iY4|[d  
    而  F= 1TGRIe)  
         F= F  <9yh:1"X  
    1,bE[_  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N [?KGLUmTAI  
    "UNFB3  
    ) =29Hm"  
    A( vdlj  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Pn[oo_)s  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 MsP6C)dz  
    foQo`}"5  
    \y=oZk4  
                 \ I523$a  
         从动轴的设计 9CeR^/i  
           hp9U   
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, xSK#ovH2  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M Kob,}NgqZ  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 mOn_#2=KF  
        已知大齿轮的分度圆直径为 *pS 7,Hm  
            d2=252.5 \'*M }G  
    而  F= VK1B}5/  
         F= F TSsZzsdr2  
    [{BY$"b#:  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N SFDTHvXu#_  
    {o)pwM"@(  
    Q^rR}Ws  
    Y`bTf@EP>  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 TxP +?1t  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 Xzf,S;XV~  
    .)!QsBU  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号  xV5UaD<  
    查表,选取 d>8" -$  
    }A24;'}  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 {.{Wl,|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 4.jRTL5-oj  
    Ls9NQy  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ?[NC}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  。 c!4F0(n4  
    o" ,8   
    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. d"#Zp&#  
    Q]xkDr?   
                D        B                轴承代号     .=#j dc/  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     K -rR)-rI  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     Ytlzn%  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     YoKyiO!   
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     H,X|-B  
    K ?!qNK  
         fj5 g\m  
    ;J5z  
         5h#h>0F  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 cu0IFNF}[  
        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,  XTJD>  
    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}e8WR=B  
    <s'de$[  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. L EgP-s W  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, +&`W\?.~  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 &oS$<  
    kk3^m1  
    L=16+16+16+8+8=64 EbQLMLD%  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. PX 8UVA  
    [s {!  
    5.    求轴上的载荷   GrL{q;IO  
    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, }p7iv:P=3  
    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. { :tO RF  
    ^[tE^(|T  
    MePD:;mm^  
    d]l8ei@>h  
    ZYwcB]xE z  
    lS.Adl^k  
    \beO5]KS<  
    pSw/QO9  
    WVbrbs4  
         L8QWEFB|  
    I#M3cI!X?  
    传动轴总体设计结构图: >d2Fa4u3  
         az(<<2=  
                                 yLX $SR  
    EiW|+@1  
                                 (主动轴) )|F|\6:ne  
    bV_nYpo  
    #.bW9j/  
            从动轴的载荷分析图: 9Yx(u 2PQ  
    7^q~a(j  
    6.     校核轴的强度 L_8zZ8 o  
    根据 IY`p7 )#i  
    == ??rS h Mu  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 xAQtX=FoX+  
    查表15-1得[]=60MP zH8E,)  
    〈 []    此轴合理安全 Wy}I"q[~So  
    |^pev2g  
    8、校核轴的疲劳强度. Eah6"j!B8n  
    ⑴.   判断危险截面 XIHN6aQ{X  
    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. <>cS@V5j  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 S\ k<  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 #< im?  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 %BqaVOKJ"f  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 :HkBP90o  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 )h!cOEt  
    截面上的弯曲应力 m~ tvuz I  
    >H2`4]4]  
    截面上的扭转应力 T~TP  
    == 3$$E0`7.  
    轴的材料为45钢。调质处理。 1o_kY"D<  
    由课本得: +K57. n{  
               K}V CFV  
    因             > VG  
    经插入后得 AZtS4]4G)  
    2.0         =1.31 >:;dNVz  
    轴性系数为 <j'V}|3  
           =0.85 l>?c AB[  
    K=1+=1.82 |?`5~f  
        K=1+(-1)=1.26 N%y i4  
    所以               U@lc 1#  
    ie}O ZM  
    综合系数为:    K=2.8 gV_/t+jI  
    K=1.62 2ej7Ql_@c  
    碳钢的特性系数        取0.1 kIrrbD  
       取0.05 g*| j+<:7  
    安全系数 [m t.2.  
    S=25.13 f-=\qSo  
    S13.71 m7 =$*1k  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 iTVe8eI  
    截面Ⅳ右侧 iHK~?qd}  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Nkdv'e\  
    S;Bk/\2  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 h6 \P&Z  
    ;t`  ?|  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 A KNx~!%2  
    90}{4&C.^  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 Q M,!-~t  
    截面上的弯曲应力   8!g `bC#%  
    截面上的扭转应力 ^S9y7b^;r  
    ==K= l.[pnLD  
        K= KaGUpHw  
    所以                 [&Xp]:M'D  
    综合系数为: TBhM^\z  
    K=2.8    K=1.62 Tt[zSlIMx  
    碳钢的特性系数 [\uR3$j#  
        取0.1       取0.05 # kI>  
    安全系数 8#I>`z^F  
    S=25.13 I-7LT?r  
    S13.71 W+XWS,(  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 0ju1>.p  
    q>q:ZV  
    9.键的设计和计算 *OVB;]D3+  
    I0=_=aZO(  
    ①选择键联接的类型和尺寸 k_=SDm a  
    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. &dtk&P{  
    根据    d=55    d=65 Ae)xFnuq3  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 ]n ?x tI  
                         b=20     h=12     =50 4 p_C+4  
    )oEVafNsT  
    ②校和键联接的强度 o3ZN0j69|  
      查表6-2得      []=110MP 3KLUH=)P  
    工作长度  36-16=20 h\m35'v!  
        50-20=30 #XV=,81w  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 yu?5t?vf  
         K=0.5 h=5 B( [x8A]  
        K=0.5 h=6 Urj*V0^  
        由式(6-1)得: x^eu[olN  
               <[] <QtZ6-;_f  
               <[]  K +7  
        两者都合适 Ku;fZN[g  
        取键标记为: l =^A41L_  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 ;#B(L=/  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 +,Dc0VC?  
    10、箱体结构的设计 \?bV\/GBR  
    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, ^<]'?4m]  
    大端盖分机体采用配合. ;D5>iek5  
    (su,= Z  
    1.   机体有足够的刚度 y48]|%73  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 L aTcBcI  
    c0Ug5Vr  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 owVvbC2<b(  
    9#LMK 1ge  
    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 GqFx^dY4*  
    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 5Iu5N0cn  
    |1tKQ0jg  
    3.   机体结构有良好的工艺性. =j]y?;7q  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. xh6(~'$  
    N_t,n^i9>*  
    4.   对附件设计 lED!}h'4  
    A  视孔盖和窥视孔 8K8u|]i  
    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 ;w{<1NH2+.  
    B  油螺塞: I?KN7(9u?  
    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。 %lKw+D  
    C  油标: GR,2^]<{  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 -15e  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. {1GJ,['qL  
    $Dg-;I  
    D  通气孔: r}U6LE?>  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. %wD#[<BGn>  
    E  盖螺钉: D(cD8fn,J  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ?y>N&\pt2  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. 68%aDs  
    F  位销: IrwQ~z3I  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. c '|*{%<e2  
    G  吊钩: _h%Jf{nu  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. .X g.,kW  
    HC0juT OiO  
    减速器机体结构尺寸如下: (qcFGM22U  
    zI88IM7/  
    名称    符号    计算公式    结果     J_s`G  
    箱座壁厚                10     E4#{&sRT  
    箱盖壁厚                9     aRd~T6I  
    箱盖凸缘厚度                12     bC&A@.g{  
    箱座凸缘厚度                15     b[%@3}E  
    箱座底凸缘厚度                25     T2{e 1 =Z7  
    地脚螺钉直径                M24     Po>6I0y  
    地脚螺钉数目        查手册        6     S)CsH1Q  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     "+DA)K  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     B=Hd:P|  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     O[X*F2LC4  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     dT`nR"  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     Z bRRDXk!  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 F`}'^>  
        22 yoE-a  
        18     5- dt0I@<  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 (6%T~|a  
        16     ~tUZQ5"  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     ^} j~:EZb  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     ]#~J[uk  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     /Qgb t  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     q 4BXrEOw  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) \F _1 C=  
    150(3轴)     cGot0' mB  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) z/Lb1ND8  
    150(3轴)     4^(x)r &(?  
         jAQ{H  
    11. 润滑密封设计 g4W$MI  
    (lsG4&\0F  
        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. K^{j$  
        油的深度为H+ ^!['\  
             H=30  =34 4S(G366  
    所以H+=30+34=64 H4Bt.5O*  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 ,\`ruWWLb=  
         v]JET9hY  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 >WHajYO"  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     0+&WIs  
        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 aru2H6  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 _ep&`K  
         o!xCM:+J  
    12.联轴器设计 jMT[+f  
    -J]?M  
    1.类型选择. W83d$4\d  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 DLwlA !z  
    2.载荷计算. t!D'ZLw  
    公称转矩:T=95509550333.5 Q}#4Qz~n  
    查课本,选取 tbQY&TO1  
    所以转矩   GEPWb[Oa  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 [_N1 .}e  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm s$y_(oU,D  
    kn#?+Q  
    四、设计小结 ?MDo. z3  
        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。 d /jx8(0  
        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。 ?M90K)&g{  
    五、参考资料目录 Uahh|> s  
    [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; >A )Sl'  
    [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; \^1^|a"  
    [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; Y] 1U1 08  
    [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; \t{iyUxY  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ]W3u~T*  
    [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; TjpyU:R,&|  
    [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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    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? nUY)Ln I  
    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