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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 vKI,|UD&-  
                     v3hNvcMpf  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         +\}]`uS:  
                     0<o#;ZQ]  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) -`Z5#8P  
    O'!k$iJNb  
    目   录 vK$T$SL  
         hL8QA!  
    一    课程设计书                            2 OS \co :  
    6?hv ,^  
    二    设计要求                              2 QtX ->6P>  
    ;GvyL>|-~  
    三    设计步骤                              2 u}u2{pO!  
         7dW9i7Aj  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 h~F uuL  
        2. 电动机的选择                                4 N5~g:([k  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ;((gmg7,  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 <'s1+^LC  
        5. 设计V带和带轮                              6 5M*ZZ+YX  
        6. 齿轮的设计                                  8 P;A"`Il  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 Gb8LW,$IT-  
        8. 键联接设计                                  26 V{a7@_y  
        9. 箱体结构的设计                              27 ?+dI/jB4X  
        10.润滑密封设计                                30 4;j #7  
        11.联轴器设计                                  30 hDz_BvE  
         |e+I5  
    四    设计小结                              31 YDDwvk H  
    五    参考资料                              32 VQLo vt"  
    \8<bb<`  
    一. 课程设计书 C#vh2'  
    设计课题: Y`c\{&M6  
        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 %PyU3  
    表一: C~6aX/:  
             题号 hbN*_[  
    ~A"ODLgU9  
    参数    1     $`]<4I9d  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     :*4yR46  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     ~6@~fhu  
    卷筒直径(mm)    200     F\>`j   
    drN^-e  
    二. 设计要求 `uGX/yQ#=  
    1.减速器装配图一张(A1)。 xb1)ZJH  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 abI[J]T9G  
    3.设计说明书一份。 >~XX'}  
    'jmcS0f -  
    三. 设计步骤 UpB7hA  
        1.  传动装置总体设计方案 W+1V&a}E  
        2.  电动机的选择 +mAMCM2N  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 1R,n[`}h  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 spFsrB  
        5.  “V”带轮的材料和结构 vA+RZ  
        6.  齿轮的设计 {V:?r  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 S: /ShT  
        8、校核轴的疲劳强度 ZXr]V'Q?  
        9.  键联接设计 >-oa`im+  
        10.  箱体结构设计 'v\!}6  
        11. 润滑密封设计 3,iL#_+t  
        12. 联轴器设计 ~r@'kUXKK  
         9X=#wh,q  
    1.传动装置总体设计方案: )(?s=<H  
    LscAsq<H<  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 O|av(F9  
    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, 5t0i/&zX  
    要求轴有较大的刚度。 Gb~q:&IUr  
    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。 62Jn8DwAT  
    其传动方案如下: IO,kP`Wcx  
            to,=Q8 )0  
    图一:(传动装置总体设计图) y(N-1  
    y )/d-  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 nw\p3  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 G#l zB`i  
         传动装置的总效率 d8Upr1_  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 1eT|  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, d(fgv  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, t,MK#Ko  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 a>s v  
    A7: oq7b  
      2.电动机的选择 z<@$$Z=0UF  
    uw]e$,x?  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, u5idH),<  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, rhL<JTS  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 tkJ/ h<  
         v~@Y_ `l  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, b^A&K@[W#,  
         iY( hGlV  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 Y*"%;e$tg  
         +mxsjcq0  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 0A}'.LI  
                                                      %DRDe  
    2c+q~8Jv  
    方案    电动机型号    额定功率 dQ^k-  
    P J-X5n 3I&  
    kw    电动机转速 A.<X78!^  
        电动机重量 {5_*f)$[H  
    N    参考价格 0<>iMrD  
    元    传动装置的传动比     )8iDjNM<  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     <{cPa\  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     J qU%$[w  
      2TAy'BB;)  
       中心高 9jvg[ H  
            外型尺寸 qo}kwwWN;  
    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     ^5GS !u"  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     %:oGyV7a  
    gW*ee  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 W<9G wMU  
    %X.Q\T  
    (1)       总传动比 @MN>ye'T  
        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 WG^D$L:  
        (2)       分配传动装置传动比 ]|732Z  
        =× WMI/Y 9N  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 3a#!^ G!~  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 ^_<pc|1  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 NS&~n^*k<  
    (1) 各轴转速 se)I2T{J  
      ==1440/2.3=626.09r/min |\}f)Xp-  
      ==626.09/5.96=105.05r/min cBm3|@7  
    (2) 各轴输入功率 m:"2I&0)WM  
        =×=3.05×0.96=2.93kW !C/`"JeYL  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW {8"W  
        则各轴的输出功率:   esLY1c%"/  
    =×0.98=2.989kW DPe`C%Oc1  
    =×0.98=2.929kW _ l/6Qpf  
    各轴输入转矩 -D V;{8U4  
       =××  N·m C8n1j2G\  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· Pb~S{):  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m b UWtlg  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m L\"=H4r  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m =h&^X>!  
    =×0.98=242.86N·m JLG5`{  
    运动和动力参数结果如下表 >>!+Ri\@  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     mybDK'EW  
        输入    输出    输入    输出         K}$PIW  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     %%DK?{jo`  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     ~S=hxKI  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     Ads^y`b  
    2C-RoZ~  
    5、“V”带轮的材料和结构 vJcvyz#%1  
      确定V带的截型 9r)5d&,6  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 &GbCJ  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 |%M%j'9  
          V带截型      由图6-13                        B型 oYqC"g&4Z  
       'dht5iI;Yw  
      确定V带轮的直径 )<Yy.Z_:DC  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm KztF#[64W^  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s (8>k_  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm OZv&{_b_  
       4H " *.l  
      确定中心距及V带基准长度 YE-kdzff  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 VLOyUt~O#  
                              360<a<1030 DdFVOs|  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm _p~ `nQ=7  
         +nqOP3  
      初定V带基准长度 nF//y}  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 2<J82(4j  
           AM}OL Hj  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm t>b^S,  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm "5YsBih  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 CP?\'a"Kt  
       0\i&v  
       确定V带的根数 f.8L<<5 c  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw X'3F79`  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 =lffr?#&B  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 m\k$L7O  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 O=+C Kx@  
             [Q%3=pm_  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ksK lw_%o  
                                 r2hm`]\8M  
                           取Z=2 "o TwMU  
    V带齿轮各设计参数附表 b0&dpMgh:  
    D)!k  
    各传动比 '~a!~F~>  
    RZz].Nx  
        V带        齿轮     T8RQM1D_s  
        2.3        5.96     UkGUxQ,GU  
      VX- f~  
    2. 各轴转速n %b_zUFHPp  
        (r/min)        (r/min)     lvFHr}W  
        626.09        105.05     g:*yjj  
    /Ia#udkNMp  
    3. 各轴输入功率 P *F9uv)[kz  
        (kw)        (kw)     U}{r.MryFG  
        2.93       2.71     }LE/{]A  
    +V0uH pm  
    4. 各轴输入转矩 T |E}N8 \Gr  
        (kN·m)        (kN·m)     ",K6zALJ  
    43.77        242.86     `@:^(sMo  
    G.BqT\ o'  
    5. 带轮主要参数 mM95BUB  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         bZKK' d$I  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     T0Gu(c`1d  
    带的根数z     pQqZ4L6v  
        160        368        708        2232        B        2     ?vk&k(FT  
    uH7u4f1Q  
    6.齿轮的设计 KQ2]VN"?_  
    fa6L+wt4O  
    (一)齿轮传动的设计计算 sNNt0q(  
    6ZF5f^M^  
    齿轮材料,热处理精度 3_D$6/i  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 &-&6ARb7o  
        (1)       齿轮材料及热处理 :0vNg:u+  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 S3n$  
    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 u''(;U[  
          ② 齿轮精度 3c ^_IuW-  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 iaR'):TD  
         kdv>QZ  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 } $OQw'L[  
    按齿面接触强度设计 \75%[;.  
    ANWa%%\T  
    确定各参数的值: gE%-Pf~  
    ①试选=1.6 Ok,hm.|  
    选取区域系数 Z=2.433   0Uybh.dC  
         Iw48+krm>  
        则 .lj\ H  
        ②计算应力值环数 0t<TZa]V  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) V-)q&cbW]q  
        =1.4425×10h f^',J@9@  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) M~^|dR)D  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 ]xFd_OHdb  
        ④齿轮的疲劳强度极限 6r^(VT  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得:  /y1,w JI  
        []==0.93×550=511.5 ,(]hykbXp  
    zfv l<"Rv  
        []==0.96×450=432         yA6"8fr  
    许用接触应力   [P"#?7 N  
             }7UE  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   j'v2m6/  
             =1 *)"`v]  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 )<!y_;$A  
        =4.47×10N.m |>d5 6  
        3.设计计算 ) |*HkdF`  
    ①小齿轮的分度圆直径d l0]zZcpt  
         (?$}Vp  
        =46.42 ;i\i+:=  
        ②计算圆周速度 3'IF? ](]U  
        1.52 I>fEwMk~  
        ③计算齿宽b和模数 P1)9OE  
    计算齿宽b F2lTDuk>C  
           b==46.42mm m~%IHWO'  
    计算摸数m z0doL b^!  
      初选螺旋角=14 F4KXx^~o  
        = 1?Wk qQ  
        ④计算齿宽与高之比 ~-|K5  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 wzF/`z&0?6  
    =46.42/4.5 =10.32 / bfLox  
    ⑤计算纵向重合度 t13wQ t  
    =0.318=1.903 -Y;(yTtz  
    ⑥计算载荷系数K jsH7EhF{'  
    使用系数=1 YY'46  
    根据,7级精度, 查课本得 O57 eq.aT  
    动载系数K=1.07, /tDwgxJ  
    查课本K的计算公式: ub7|'+5  
    K= +0.23×10×b v2/@Pu!kg  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 qfx=   
    查课本得: K=1.35 l3rr2t  
    查课本得: K==1.2 a%V6RyT4qW  
    故载荷系数: vm 1vX;  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 6f{Kj)  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 eG=Hyc  
        d=d=50.64 w%KU@$  
        ⑧计算模数 4ZSc'9e9  
        = k0Rd:DxO  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 p^<*v8,~7  
        由弯曲强度的设计公式 "NMX>a,(  
        ≥ M9M~[[   
    #J# x,BLI  
    ⑴   确定公式内各计算数值 1T!(M"'Ij  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m v[A)r]"j"M  
             确定齿数z  2tMe#V  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 LJ\uRfs  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 bM+}j+0  
        Δi=0.032%5%,允许 luY#l!mx3  
        ②      计算当量齿数 .}=gr+<bf  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  n&y'Mb PB  
        z=z/cos=144/ cos14=158 fX^ <H_1$G  
        ③       初选齿宽系数 >;:235'(M  
         按对称布置,由表查得=1 4$~eG"wu  
        ④       初选螺旋角 x2%xrlv<J/  
        初定螺旋角 =14 a9}7K/Y=d  
        ⑤       载荷系数K CD]"Q1 t}  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 )O;6S$z9Y  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y 8Qd*OO  
        查得: R6v~Sy&n!  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 N`,ppj  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ae_Y?g+3  
         KxhMPvN'  
        ⑦       重合度系数Y q|r^)0W  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 ' d' Dlg  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 8A'oK8Q  
    =14.07609 ~>6d}7xs  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 zZR_&z<  
        ⑧       螺旋角系数Y .z0NMmz0z  
     轴向重合度 =1.675, ~}Xd{afo  
        Y=1-=0.82 J[ ;g \  
         N hG?@N  
        ⑨       计算大小齿轮的 [ *P~\' U  
     安全系数由表查得S=1.25 PuO5@SP~  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 %wil'  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 W2yNwB+{  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 )d(F]uV:y  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   ?gYQE&M !  
        小齿轮     大齿轮 Z{XF!pS%H  
    Wz{,N07Q#{  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: N_L~oX_  
        K=0.86        K=0.93   5y^I~"_ i  
    ` ES-LLhVf  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 e\)r"!?H`  
          []= 9 696EQ,I  
          []= 8=TM _  
           94.|l  
           f^Io:V\  
            大齿轮的数值大.选用. +6~ut^YiM.  
         ~  p~  
    ⑵   设计计算 @3*S:;x  
         计算模数 {gT4Oq__  
    -8zdkm8k  
    p ; ]Qxh  
    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: }vK8P r%  
    zy'e|92aO  
    z==24.57  取z=25 a=_:`S]}  
    6K7DZ96L  
    那么z=5.96×25=149           _|jEuif  
      Nb3uDA5R  
    ②   几何尺寸计算 V |cPAT%  
        计算中心距     a===147.2 n?(sn  
    将中心距圆整为110 N++ ;}j  
    R,8 W7 3  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 L$t.$[~L  
    )Szn,  
    =arccos S\M+*:7  
    TTagZI$  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. K0A[xkX6  
    `;Od0uh  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 `a6AES'w$  
         B%n|%g6K|h  
        d==42.4 h~pQ  
    FFtB#  
    d==252.5 6w `.'5  
    7TtDI=f  
    计算齿轮宽度 %`bn=~T^  
    .k -!/^  
    B= hsAk7KC  
    :JXGgl<y  
    圆整的       XwZR Kh\>=  
    lJ Jn@A  
                                                大齿轮如上图: V}h <,E9  
    I ]ZksC  
    X=@bzL;eq  
    PO nF_FC  
    7.传动轴承和传动轴的设计 .4J7 ^l  
    LGh#  
    1.  传动轴承的设计  )mH(Hx  
    >H5_,A}f  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 bjBXs;zr@\  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min Y )68  
    T1=43.77kn.m ,7Dm p7  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 s|][p|  
        已知小齿轮的分度圆直径为 KFBBqP  
            d1=42.4 G%fXHAs.+  
    而  F= LJSx~)@  
         F= F t>vr3)W  
    cwE?+vB  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N q*<FfO=eQ  
    *+%$OH,  
    gb=tc`  
    DfjDw/{U3L  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 KwY6pF*  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 4N)45@jk[  
    O[8wF86R  
    *XI- nH  
                 z s\N)LyM  
         从动轴的设计 pmiC|F83!8  
            c`}YL4  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, HggINMG  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M J;k8 a2$_  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 [5PQrf~Mo  
        已知大齿轮的分度圆直径为 a+B3`6  
            d2=252.5 YRu/KUT$ 7  
    而  F= jA3xDbM  
         F= F '#Q\p6G&_  
    5 Nt9'"  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 4|hfzCjMI  
    b?-KC\}v  
    o,qUf  
    U9XOs)^  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Ny$N5/b!!  
    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 qgxGq(6K  
    cS>xT cj  
    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 ybcCq]cgt  
    查表,选取 l]L"Ex{  
    w x,gth*p  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以  n[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 (Bss%\  
    n],"!>=+  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ${tBu#$-d  
    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  。 /BrbP7  
    UAds$ 9  
    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. o;v_vCLO  
    2 U3WH.o  
                D        B                轴承代号     #;\tgUQ  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     Me-H'Mp~  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     &g!yRvM!;Q  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     -e.ygiK.`S  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     v{) *P.E  
    } O:l]O`  
         Sr-!-eC  
    !Xzy:  
         X1="1{8H  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 i+|/V&#3[  
        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, <$8e;:#:  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     \O\veB8  
    (X|lK.W y  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. qbo W<W<H1  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, ,Z(J;~  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 ~./M5P!\  
    (y?`|=G-xT  
    L=16+16+16+8+8=64 Y~ Nt9L  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 5xc-MkIRL  
    )z7+%nTO  
    5.    求轴上的载荷   k&o1z'<C  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, @qB1:==@7  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. KCfcEz  
    I z)~h>-F  
    ys9MV%*  
    okD7!)cr=  
    y73@t$|  
    B3yp2tncj  
    BoXGoFn  
    6zJ>n~&(  
    Mh5 =]O+  
         )%9 P ;/  
    PxgLt2dXa  
    传动轴总体设计结构图: fYgX|#Me  
         ipJnNy;  
                                 E#,n.U>#)  
    zbP#y~[  
                                 (主动轴) si|b>R&Z  
    +7bV  
    S)*!jI  
            从动轴的载荷分析图: !J+< M~o}  
    ~f] I0FK  
    6.     校核轴的强度 mYqRN1%  
    根据 b{lkl?@a  
    == n*i1QC  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 X" ;ly0Mb  
    查表15-1得[]=60MP T\o!^|8  
    〈 []    此轴合理安全 W\<p`xHk  
    +vCW${U  
    8、校核轴的疲劳强度. ;PhX[y^*  
    ⑴.   判断危险截面 0:3<33]x  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. JheF}/Bx  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 9-N*Jhg  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 dtUt2r)6L;  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 NQhlb"Ix  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 U)gr C8 C  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 i:,37INMt  
    截面上的弯曲应力 Gv zw=~8  
    -4'yC_8t  
    截面上的扭转应力 }mSfg  
    == cakb.Q  
    轴的材料为45钢。调质处理。 ~F9WR5}]  
    由课本得: mu =H&JC  
               X?Mc"M  
    因             kQMALS@R  
    经插入后得 N>4uqFo  
    2.0         =1.31 y~pJ|E  
    轴性系数为 #35@YMF  
           =0.85 &GH ,is  
    K=1+=1.82 :]oRx  
        K=1+(-1)=1.26 b ZEyP W  
    所以               FGG 7;0(  
    F,-S&d  
    综合系数为:    K=2.8 `CQMvX{  
    K=1.62 L(i*v5?  
    碳钢的特性系数        取0.1 0qrsf!  
       取0.05 ?4i:$.A Y  
    安全系数 7J@D})si  
    S=25.13 csF!*!tta  
    S13.71 ;n,@[v  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 9@."Y>1G  
    截面Ⅳ右侧 DIu rFDQSS  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ^N5BJ'[F:  
    __,1;=  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 =?/RaK/ w  
    aGY F\7  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 Q@-7{3  
    2So7fZa^wg  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 yEe4{j$  
    截面上的弯曲应力   /U#{6zeM[,  
    截面上的扭转应力 n)7olP0p  
    ==K= w3=Bj  
        K= {D jz']  
    所以                 o(I[_oUy\  
    综合系数为: 0?",dTf3i  
    K=2.8    K=1.62 Y(4#b`k3  
    碳钢的特性系数 :+SpZ>  
        取0.1       取0.05 t$z FsFTQ  
    安全系数 jtk2>Ol   
    S=25.13 r>hkm53  
    S13.71 #Pz},!7  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ;@@1$mzK  
    OwwlQp ~!J  
    9.键的设计和计算 FSqS]6b3  
    O&!tW^ih  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ncluA~8  
    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. 9@-^! DBM  
    根据    d=55    d=65 MU^7(s="  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 XTHy CK  
                         b=20     h=12     =50 b0 CtQe  
    s wdW70  
    ②校和键联接的强度 MEQ :[;1  
      查表6-2得      []=110MP aD~3C/?aW  
    工作长度  36-16=20 byYdX'd.  
        50-20=30 xFpMn}CD  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 E lt=/,v`!  
         K=0.5 h=5 .VVY]>bJg@  
        K=0.5 h=6 %p}_4+[;  
        由式(6-1)得: oY:6a  
               <[] `/'Hq9$F<"  
               <[] Nw}y_Qf{  
        两者都合适 e`#c[lbAAM  
        取键标记为: M`ETH8Su=  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 H'E >QT  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 }!\ZJoa  
    10、箱体结构的设计 0+0+%#?  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, u0^: XwZ!  
    大端盖分机体采用配合. :luVsQ  
    NamBJ\2E1[  
    1.   机体有足够的刚度 k~u$&a  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 0A@'w*=  
    BF2,E<^A  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 7z"xjA  
    V+X>t7.Q  
    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 ;}{%|UAsx  
    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 C`3}7qi|C  
    "#2z 'J  
    3.   机体结构有良好的工艺性. 1Tf"<D p  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. \~1M\gZP  
    Uu{I4ls6B  
    4.   对附件设计 T9\wkb.  
    A  视孔盖和窥视孔 <Brq7:n|  
    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 S1{UVkr  
    B  油螺塞: '$W@I  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 &IM;Yl  
    C  油标: NH$a:>  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 y~An'+yBa  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出.  k'X v*U  
    |B njT*_9  
    D  通气孔: $*^Ms>Pa_  
    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. V& <vRIsN  
    E  盖螺钉: * VH!<k[n  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 .v%H%z~Rl#  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. EA9`-xs|  
    F  位销: L8N`<a5T  
    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. @FKNB.>  
    G  吊钩: pi:%Bd&F  
    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. zE5%l`@|o  
    $-m@cObw!.  
    减速器机体结构尺寸如下: V #W,}+_Sz  
    vFL Qq,?Nh  
    名称    符号    计算公式    结果     qc\]~]H]r  
    箱座壁厚                10     LO<R<zz  
    箱盖壁厚                9     n=l>d#}$%T  
    箱盖凸缘厚度                12     E&P'@'Yk  
    箱座凸缘厚度                15     .5'M^  
    箱座底凸缘厚度                25     UVlD]oXKh  
    地脚螺钉直径                M24     wgxr8;8`q  
    地脚螺钉数目        查手册        6     &{NN!X  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     `z%f@/:fG  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     2{Nv&ZX?  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     yEyx.Mh.Af  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     Aq%TZ_m  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     =mxG[zDtQ  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 &^Q-:Kxs8  
        22 awh<CmcZ  
        18     ;X,|I)  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 x9q?^\x  
        16     ^.)oQo SE  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     ]W39HL  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     -qaJ@T+J+7  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     *Z\B9mx  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     .1<QB{4~v  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) t=o2:p6&  
    150(3轴)     o0nd]"q?  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) %^tKt  
    150(3轴)     *Z'*^Y1le  
         4H'\nsM  
    11. 润滑密封设计 l#u$w&  
    EYWRTh  
        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. `L# pN5  
        油的深度为H+ ScOiOz:Ha  
             H=30  =34 6HocF/Ye  
    所以H+=30+34=64 bQd'objpY  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 A)6xEeyR  
         $Y'}wB{pc  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 7[=*#7}.  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     c"HB7  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 ou8V7  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 iQs^2z#Bd  
         I)7STzlMj.  
    12.联轴器设计 6L5j  
    ~4gOv  
    1.类型选择. b,C2(?hg  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 K9-;-{qb  
    2.载荷计算. o>4mkh[3  
    公称转矩:T=95509550333.5 DpD19)ouy  
    查课本,选取 |T`ZK?B+u  
    所以转矩   U'4j+vUc  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 8w4-Ud*$i  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm @nWhUH%  
    /%&Kbd  
    四、设计小结 au=A+  
        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。 {L6@d1u  
        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。 t)qu@m?FZ)  
    五、参考资料目录 9j94]w2v  
    [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; K Eda6zZH  
    [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; Fw{:fFZC[  
    [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; WZ@hP'Zc  
    [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; }xx"  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ) wZ;}O  
    [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; "FD`1  
    [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? vD^Uod1  
    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