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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 正序阅读 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 s2kZZP8-  
                     0Z) ;.l^  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         / Vm}+"BCS  
                     &8_#hne_  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) k vgs $  
    V^$rH<  
    目   录 S'-`\%@7  
         ,b.4uJg'  
    一    课程设计书                            2 ^ Mvsq)  
    ?:''VM.  
    二    设计要求                              2 (HrkUkw  
    ";S*[d.2tA  
    三    设计步骤                              2 ch,Zk )y:_  
         N>nvt.`P  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 ?lwQne8/  
        2. 电动机的选择                                4 EDidg"0p  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 3!oQmG_T  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 :@@A  
        5. 设计V带和带轮                              6 Pdm6u73  
        6. 齿轮的设计                                  8 q V UUuyF  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 ,<P[CUD&&  
        8. 键联接设计                                  26 9M7(_E;)B  
        9. 箱体结构的设计                              27 rX>y>{w~  
        10.润滑密封设计                                30 #L IsL  
        11.联轴器设计                                  30 =Z>V}`n  
         tId !C  
    四    设计小结                              31 3Gd&=IJ  
    五    参考资料                              32 0-~6} r$  
    %`\_l  
    一. 课程设计书 *"QE1Fum'  
    设计课题: t|U2 ws#  
        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 i(f;'fb*  
    表一: !E:Vn *k;  
             题号 Y\z\{JW  
    Qdr-GODx  
    参数    1     wAOVH].  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     ~q T1<k  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     L|1zHDxQ  
    卷筒直径(mm)    200     Nb!6YY=Ez-  
    F3 l^^ Mc  
    二. 设计要求 j]l}K*8(  
    1.减速器装配图一张(A1)。 v4>"p!_C  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 4d._Hd='  
    3.设计说明书一份。 6L> "m0  
    ^'I5]cRa  
    三. 设计步骤 |m 5;M$M)  
        1.  传动装置总体设计方案 y" 6~9j  
        2.  电动机的选择 NDa|.,  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 ]|La MMD  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 YG1`%,OW`  
        5.  “V”带轮的材料和结构 S}[:;p?F`  
        6.  齿轮的设计 .nF  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 ?M-8Fp3 +  
        8、校核轴的疲劳强度 Q.2nUT`  
        9.  键联接设计 P~ pbx  
        10.  箱体结构设计 IZv, Wo  
        11. 润滑密封设计 S@G{|.)2  
        12. 联轴器设计 fQ.>G+0 I>  
         `L*;58MA  
    1.传动装置总体设计方案: e, 0I~:  
    xOyL2   
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 6ym)F!t8l  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, d<'Yt|zt  
    要求轴有较大的刚度。 MirBJL  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 8U:dgXz  
    其传动方案如下: tMBy ^@p  
            g7LW?Ewr  
    图一:(传动装置总体设计图) S=amjcC  
    j"sO<Q{6%  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 u&_U CJCf  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 ;,-Vapz  
         传动装置的总效率 J'c9577$  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; k Q(y^tW  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 5_C#_=E  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, sfPN\^k2  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 / lM~K:  
    Ib8{+j  
      2.电动机的选择 'I>#0VRr  
    4bzn^  
        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, OwIy(ukTI  
        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, Jo$Dxa z  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 }~'Wz*Gm  
         rPpAg  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, +mOtYf W  
         <slq1  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 fToI,FA  
         _1c_TMh}9  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 6jo&i  
                                                      6MNA.{Jdd  
    *9(1:N;#  
    方案    电动机型号    额定功率 PM>XT  
    P ,4W((OQ^  
    kw    电动机转速 @5G7bY7Nz  
        电动机重量 Z|S7 " ,  
    N    参考价格 }V;]c~Q/H  
    元    传动装置的传动比     M #&L@fg!  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     S)|b%mVwR  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     +##I4vP  
      9?$!=4  
       中心高 iX6jvnJ:/  
            外型尺寸 VDY1F_Fk  
    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     a`iAA1HJ  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     I'b]s~u  
    .{Oq)^!ot  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 >! .9g  
    #de^~  
    (1)       总传动比 DJ0T5VE W3  
        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 }c5`~ LLK  
        (2)       分配传动装置传动比 8mLU ~P |  
        =× E2kRt'~N  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 't.F.t  
        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 ZUW>{'[K  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 7e[\0:Z  
    (1) 各轴转速 n`Iy7X  
      ==1440/2.3=626.09r/min h18y?e7MU  
      ==626.09/5.96=105.05r/min Kp8T;&<Iay  
    (2) 各轴输入功率 P[8N58#  
        =×=3.05×0.96=2.93kW zRFM/IYC  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW nW'x#0-  
        则各轴的输出功率:   K({,]<l5  
    =×0.98=2.989kW Lta\AN!c  
    =×0.98=2.929kW m kf{_!TK  
    各轴输入转矩 ;}'<`(f&nX  
       =××  N·m D+""o"%  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· S6tH!Z=(g  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 3[Iw%% q  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m (SA*9%  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 3y,?>-  
    =×0.98=242.86N·m Ps\^OJR  
    运动和动力参数结果如下表 26K~m@  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     k"{U}Y/}  
        输入    输出    输入    输出         {?hjx+v[  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     cpnwx1q@  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     %WN2 xCSf  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     hz<J8'U  
    ]!:Y]VYN)\  
    5、“V”带轮的材料和结构 We?:DM [  
      确定V带的截型 c$fM6M }  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 =T$- #bA)  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ),,vu  
          V带截型      由图6-13                        B型 `,d7_#9'  
       u`|fmVI  
      确定V带轮的直径 <-}\V!@E!  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm Q#KjX;No  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 3: Uik  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm }*.*{I  
       ;xwQzu%M>5  
      确定中心距及V带基准长度 3IFU{0a`  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 E76:}(  
                              360<a<1030 S &u94hlC  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm P7-3Vf_L  
         >`'9V| 1  
      初定V带基准长度 4PQWdPv;  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm .vMi <U;  
           kM`#U *j  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm !&[4T#c  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm q3`t0eLZ  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 >k|[U[@  
       e.V){}{V  
       确定V带的根数 {A UEVt  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw H #_Z6J  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 ,-)1)R\.  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 mX^RSg9E}  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 MzD0F#Y  
             K>y+3HN[6  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 pdSyx>rJ  
                                 ^ZG1  
                           取Z=2 HrGX-6`  
    V带齿轮各设计参数附表 LKcrr;  
    9OUhV [D  
    各传动比 g\'sGt3O  
    BL67sva;  
        V带        齿轮     d%bL_I)  
        2.3        5.96     x}d\%* B  
      RMK U5A7  
    2. 各轴转速n 9"S3AEI  
        (r/min)        (r/min)     fp0Va!T(V  
        626.09        105.05     .Ko`DH~!,C  
    :%{7Q$Xv<  
    3. 各轴输入功率 P Yo:&\a K[  
        (kw)        (kw)     M &J*I  
        2.93       2.71     *F0N'*  
    Za w+  
    4. 各轴输入转矩 T rtm28|0H'  
        (kN·m)        (kN·m)     16vfIUtb  
    43.77        242.86     GcuZPIN%D  
    Lrq&k40y  
    5. 带轮主要参数 $G3P3y: [  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         bX,Z<BvbF  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     P; Ox|  
    带的根数z     /l L*U  
        160        368        708        2232        B        2     ;G$FLL1   
    B_> Fd&  
    6.齿轮的设计 YC~+r8ME$j  
    N5^:2ag  
    (一)齿轮传动的设计计算 Y2Bu,/9^  
    y@I"Hk<T  
    齿轮材料,热处理精度 sC>8[Jatd  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 O);V{1P  
        (1)       齿轮材料及热处理 *L=CJg  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 L6T_&AiL$  
    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 * 7CI q  
          ② 齿轮精度 $3>|R lxYA  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ~&kV  
         PyYe>a;.  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 #/T)9=m  
    按齿面接触强度设计 Ch3##-  
    HM/ q B^  
    确定各参数的值: T~la,>p|}  
    ①试选=1.6 pS0T>r  
    选取区域系数 Z=2.433   i> ;G4  
         sMZ \6  
        则 [eImP V]  
        ②计算应力值环数 zC7;Zj*k  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) ^#+9v  
        =1.4425×10h 3iB8QO;pp  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) ||qW'kNWM  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 &A~1Q#4  
        ④齿轮的疲劳强度极限 m35G;  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: I/'>Bn+  
        []==0.93×550=511.5 ?pFHpz   
    I8m(p+Z=  
        []==0.96×450=432         $/Mk.(3'P  
    许用接触应力   @Z)&3ss  
             >Q YxX<W  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   !)GPI?{^5  
             =1 di"*K*~y  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 {+!_; zzZ  
        =4.47×10N.m B$)KZR(u  
        3.设计计算 k,2% %m  
    ①小齿轮的分度圆直径d t^q/'9Ai&J  
         YPN|qn(  
        =46.42 /SyiJCx0  
        ②计算圆周速度 Xr@0RFdr[  
        1.52 Q,>AT$|  
        ③计算齿宽b和模数 t<4+CC2H  
    计算齿宽b 9rhz#w  
           b==46.42mm d< y B ~Y  
    计算摸数m !$j'F?2 >  
      初选螺旋角=14 xMe[/7)4  
        = B|!Re4`0  
        ④计算齿宽与高之比 Xs4`bbap  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 Ox58L>:0m  
    =46.42/4.5 =10.32 uJi|@{V  
    ⑤计算纵向重合度 b(wiJ&t  
    =0.318=1.903 E]bjI$j  
    ⑥计算载荷系数K C3|M\[*fp  
    使用系数=1 ^+-i7`|=  
    根据,7级精度, 查课本得 \5Hfe;ny-~  
    动载系数K=1.07, 4]Krx m`8  
    查课本K的计算公式: %.]qkGZe#  
    K= +0.23×10×b 8kk$:8  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 K1Uur>Pk%  
    查课本得: K=1.35 OfPWqNpO  
    查课本得: K==1.2 xR$xAcoSB  
    故载荷系数: h 9No'!'!  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 \MnlRBUM,  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 f)>=.sp  
        d=d=50.64 DEs/?JZG  
        ⑧计算模数 (%tKGeb  
        = f"z96{zo  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 Nx~8]h1(  
        由弯曲强度的设计公式 =YR/|9(  
        ≥ leiP/D6s  
    O>UR\l|+:2  
    ⑴   确定公式内各计算数值 <Dl7|M  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m g^=p)h3  
             确定齿数z >=wlS\:"  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 KATt9ox@  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 23zB@aE_?1  
        Δi=0.032%5%,允许 QD<f) JZK  
        ②      计算当量齿数 JBp^@j{_  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  OXI.>9  
        z=z/cos=144/ cos14=158 q45Hmz  
        ③       初选齿宽系数 sk 9*3d5I  
         按对称布置,由表查得=1 WJ8i,7  
        ④       初选螺旋角 ;8H m#p7,  
        初定螺旋角 =14 q'[5h>Pa  
        ⑤       载荷系数K g$~ktr+%  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 >A#]60w.  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y Yz4Q!tL  
        查得: @a+1Ri`)  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 "d9"Md0k  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ml\A)8O]j/  
         J&wrBVv1uk  
        ⑦       重合度系数Y iCnKQG  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7  LGV"WE  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ?(H/a-(:v}  
    =14.07609 Q YPsqkF*  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 x8w455  
        ⑧       螺旋角系数Y eVS6#R]'m  
     轴向重合度 =1.675, h,45-#+  
        Y=1-=0.82 NZ7g}+GTG  
         oIN!3  
        ⑨       计算大小齿轮的 b 'jZ4{+W  
     安全系数由表查得S=1.25 Z  G3u  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 Z+x,Awq  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 h@&& .S`B  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 x[zt(kC0+  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   ?Mtd3F^o?  
        小齿轮     大齿轮 'gI q_t|^  
    "k[-eFz/@M  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: &]iiBp#2  
        K=0.86        K=0.93   +iY.YV  
    !`JaYUL[e  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ]yy10Pk[!  
          []= KEEHb2q  
          []= Dyyf%'\M  
           ],V_"\ATD  
           &'Pwz  
            大齿轮的数值大.选用. *]:gEO  
         kaq H.e(  
    ⑵   设计计算 ux:czZqy  
         计算模数 wylbs@  
    ~.;+uH<i  
    cks53/Z  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: /}t>o* x  
    t"4RGO)jh  
    z==24.57  取z=25 AwN7/M~'  
    ;/l$&:  
    那么z=5.96×25=149           e)"] H*  
      ]?tC+UKb  
    ②   几何尺寸计算 fyaiRn9/  
        计算中心距     a===147.2 9$U@h7|Q`  
    将中心距圆整为110 '#pY/,hVB  
    z><u YO$  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 &3~lZa;D  
    $R6iG\V5  
    =arccos IYAvO%~  
    qz[qjGdHg  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. ;aXu  
    sxc^n aK0  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 <?yf<G'$  
         ^C$Oht,cU  
        d==42.4 t+y$i@R:  
    4j+FDc`  
    d==252.5 |[qq $  
    #y;TSHx/  
    计算齿轮宽度 s[<a(  
    3h N?l :/b  
    B= D_kz'0^|  
    /q[5-96c  
    圆整的        KT'Ebb]  
    i;Y3pF0%P  
                                                大齿轮如上图: B6qM0QW  
    ^K[WFiN}  
    ye?4^@u u  
    S=NP}4w,_)  
    7.传动轴承和传动轴的设计 FVY$A =G  
    H[oCI|k  
    1.  传动轴承的设计 wwmHr!b:6  
    3%HF"$Gg  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 bzj9U>eY  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min B:5NIa  
    T1=43.77kn.m 4sJM!9eb[  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 %*:X FB  
        已知小齿轮的分度圆直径为 +ftOJFkI  
            d1=42.4 }enS'Fpf`  
    而  F= $+'bRUo  
         F= F m 0jm$> :Z  
    R{6~7<m.  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N b{+7sl  
    CB!5>k+mC  
    "p Rr>Fa  
    "Sx}7?8AB  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 (g(.gN]  
    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 EuH[G_5e0  
    g<b(q|  
    SK][UxoHm  
                 ko7*9`  
         从动轴的设计 F R57F(31  
           mHj3ItXUu  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, ;7/ ;4Z  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M "K Or)QD/  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 $~^Y4 } m  
        已知大齿轮的分度圆直径为 TK! D=M  
            d2=252.5 <q}w,XU  
    而  F= _R/^P>Q?  
         F= F Nd;)V  
    27"M]17)  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N KzgW+6*G  
    An.Qi=Cv  
    sLHUQ(S!  
    9>QGsf.3  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 k_,wa]ws$  
    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 bY@ S[  
    A vh"(j  
    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 [\_#n5  
    查表,选取 JXhHitUD  
    [c`u   
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 'c[|\M!u  
    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 ?^X e^1(  
    E\_Wpk  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 O>vbAIu  
    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  。 M= ]]kJ:I  
    7>@g)%",  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. 0`H)c) pP  
    >du _/*8:  
                D        B                轴承代号     iHYvH   
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     Id(wY$C&>  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     vG2&qjY1  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     4tGP- L  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     bdxmJ9a:R  
    3Yb2p!o  
         R3dt-v  
    I k[{,p  
         s/+k[9l2  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 Fv!KLw@  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, <+r<3ZBA  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     cUDo}Yu  
    o$XJSz|6  
    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. Cg]Iz< <bE  
    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, #"PRsMUw  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 {>]7xTpwZ  
    x$gVEh*k  
    L=16+16+16+8+8=64 wOg?.6<Kxa  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. <\6<-x(H5  
    Jx-dWfe  
    5.    求轴上的载荷   f 8AgTw,K8  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, {E3329t|'  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. QPZ|C{Ce  
    4UV6'X)V  
    WF&?OHf2  
    7j//x Tr}a  
    } N$soaUs  
    B098/`r  
    O9/7?"l"  
    qiyX{J7Z  
    zEJZ,<  
         2cu?2_,  
    [m+):q^  
    传动轴总体设计结构图: FVo_=O)  
         %9HL "  
                                 ;5.S"  
    ]N#%exBVo  
                                 (主动轴) 4r+s" |  
    ch-.+p3  
    -0G/a&ss  
            从动轴的载荷分析图: pI]tv@>:f  
    B{dR/q3;@  
    6.     校核轴的强度 c 0/vB  
    根据 ~L55l2u7  
    == g UAx8=h  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 ~ MZEAY9  
    查表15-1得[]=60MP #ts;s\!  
    〈 []    此轴合理安全 P-25]-  
    fa:V8xa  
    8、校核轴的疲劳强度. 7#G8qh<  
    ⑴.   判断危险截面 K4`)srd  
    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. [>#@?@x`P  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 9`8D Ga  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ']'V?@H]4  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000  tOEY|  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 !\(j[d#  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 Zk .V   
    截面上的弯曲应力 lBN1OL[N  
    ZPO+ #,  
    截面上的扭转应力 4eh~/o&h  
    == UifuRmn  
    轴的材料为45钢。调质处理。 $bd tiD  
    由课本得: k  __MYb  
               }s>.Fh  
    因              A&8{0  
    经插入后得 Zp'q;h_  
    2.0         =1.31 J}M_Ka  
    轴性系数为 *F)+- BB  
           =0.85 :u4q.^&!e  
    K=1+=1.82 L?:fyNA3[  
        K=1+(-1)=1.26 =j&qat  
    所以               mQiVTIP3[O  
    5+yT{,(5  
    综合系数为:    K=2.8 -]$=.0 l  
    K=1.62 6U!zc]>  
    碳钢的特性系数        取0.1 qy$1+>f1  
       取0.05 ]\ DIJ>JZ  
    安全系数 9~Ve}NB#z&  
    S=25.13 P"k`h=>!4  
    S13.71 Ao}J   
    ≥S=1.5    所以它是安全的 PrwMR_-  
    截面Ⅳ右侧 A KjCm*K(q  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 t,4'\nv*  
    E2%{?o  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 l NhX)D^t  
    A!bH0=<I  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 .R! /?eN  
    FsTl@zN  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 1O@y >cV  
    截面上的弯曲应力   </@3}rfUPg  
    截面上的扭转应力 _ giZ'&l!  
    ==K= >/eV4ma"  
        K= )Co&(;zf  
    所以                 Sb,lY<=  
    综合系数为: @+EO3-X5  
    K=2.8    K=1.62 KvtX>3#qM  
    碳钢的特性系数 iM'rl0  
        取0.1       取0.05 UX!)\5-  
    安全系数 PEIf)**0N  
    S=25.13 J*}Qnl+  
    S13.71 B(/)mB  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 v[t *CpGd  
    W{js9$oJ  
    9.键的设计和计算 f;Uf=.#F  
    E6njm du  
    ①选择键联接的类型和尺寸 XI8rU)q  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. ouO<un  
    根据    d=55    d=65 (Ymj  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 W^sH|2g  
                         b=20     h=12     =50 KH_~DZU*5  
    ^+b ??K  
    ②校和键联接的强度 lemE/(`a_  
      查表6-2得      []=110MP 9EIOa/*  
    工作长度  36-16=20 g2t'u4>  
        50-20=30 +\@}IKWl-?  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 n k@e#  
         K=0.5 h=5 4y$tp1 8  
        K=0.5 h=6 HAOl&\)7"_  
        由式(6-1)得: X@cO`P  
               <[] 8&2W^f5  
               <[] v5Qp[O_  
        两者都合适 rM5{R}+;  
        取键标记为: W:V:Ej7 h  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 ,MRAEa2  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 Q xg)Wb#  
    10、箱体结构的设计 NL7CeHs5  
    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, ER4j=O#  
    大端盖分机体采用配合. b0n " J`  
    QO|roE  
    1.   机体有足够的刚度 }US^GEs(  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 0'Y'K6hG`  
    1GA$nFBVC  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 64jFbbd-/  
    <f+ 9wuZ  
    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 PW)Gd +y  
    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 d> OLnG> F  
    6Rcl HU  
    3.   机体结构有良好的工艺性. "S ~(|G  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. t=B>t S.hO  
    IA&NMf;{  
    4.   对附件设计 I&lb5'6D  
    A  视孔盖和窥视孔 <{xU.zp'  
    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 kl/eJN'S  
    B  油螺塞: b?Zt3#  
    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。 $~s|%>@  
    C  油标: d} {d5-_a  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 B>=NE.ulUL  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. -Nn@c|fz  
    G+dQ" cI9  
    D  通气孔: Yfotq9.=+  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. o:x,zfW  
    E  盖螺钉: n +R3  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ljJi|+^$  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. 07FS|>DM'Z  
    F  位销: EJ&aT etQ  
    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. 7F!(60xY  
    G  吊钩: !Ic{lB   
    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. k.MAX8  
    W7 iml|WV0  
    减速器机体结构尺寸如下: |gP9^B?3  
    \ f6@B:?y  
    名称    符号    计算公式    结果     Q3OGU}F  
    箱座壁厚                10     fVJsVZ"6v`  
    箱盖壁厚                9     njoU0f1`  
    箱盖凸缘厚度                12     d \[cFe1d  
    箱座凸缘厚度                15     HC[)):S*  
    箱座底凸缘厚度                25     M!Hn`_E  
    地脚螺钉直径                M24     RD1N@sHDKc  
    地脚螺钉数目        查手册        6     [@RJ2q$  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     Rfuq(DwD6  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     q[rBu9  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     g~#HiBgWq[  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     G5K_e:i  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     .PHz   
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 A"$UU6Z4  
        22 1_Ag:> #X  
        18     aOWfu^&H:  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 djGzJLH  
        16     E?@batIrf  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     Ivdg1X  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     _Vj uQ  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     H[S 4o,  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ^.]]0Rp&  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 6L\?+=X  
    150(3轴)     'i5V6yB  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) GLIe8T*ht  
    150(3轴)     6gSo>F4=  
         _t+.I9kQ  
    11. 润滑密封设计 B)1.CHV%<  
    luYa+E0  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. f-M9OI  
        油的深度为H+ ?jDdF  
             H=30  =34 ;K+'J0  
    所以H+=30+34=64 Z[&7NJo(  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 Q, 1TD 2)h  
         \4B2%H  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 bOKgR{i  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     {8YNmxF#  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 -55Pvg0ND  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 kq m$a  
         k- ?:0  
    12.联轴器设计 AlQE;4yX  
    v]tNJ=aI  
    1.类型选择. v o9Fj  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 .S{Q }S  
    2.载荷计算. @aX$}  
    公称转矩:T=95509550333.5 k8~/lE.Wy  
    查课本,选取 'aFjyY?%  
    所以转矩   }/{G  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 HRPNZ!B  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm fT&>L  
    ELlTR/NW  
    四、设计小结 XKTX~:  
        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。 { 4(E @  
        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。 ;is*[r\|1  
    五、参考资料目录 ebuR-9  
    [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; @H?_x/qBT  
    [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; _ zh>q4M  
    [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; <Fc @T4Q,  
    [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; 0A7 qO1%xw  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 H /kSFf{  
    [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; JDIQpO"Qji  
    [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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    离线悟剑声
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    只看该作者 6楼 发表于: 2011-12-22
    好东西
    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? [psW+3{bG  
    谢谢!      0363jj@163.com
    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