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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 !xsfhLZK  
                     (0 T!- hsP  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         Hyb(.hlZh  
                     )3h\QE!z  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 37hdZt.,  
    H>TO8;5(  
    目   录 zgb$@JC  
         94tfR$W;-  
    一    课程设计书                            2 As,`($=  
    Y1PR?c Q  
    二    设计要求                              2 y'2|E+*V  
    '`jGr+K,wU  
    三    设计步骤                              2 \g}]u(zg%  
         y7HFmGM  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 f?5>V   
        2. 电动机的选择                                4 (?4%Xtul1  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 6GxLaI  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 (`.# n3{  
        5. 设计V带和带轮                              6 noWF0+ %  
        6. 齿轮的设计                                  8 6 >kULp  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 J M`w6}  
        8. 键联接设计                                  26 f}-'67*Y  
        9. 箱体结构的设计                              27 {++ EX2  
        10.润滑密封设计                                30 OUBGbld  
        11.联轴器设计                                  30 &=@{`2&  
         io#}z4"'qY  
    四    设计小结                              31 Ln>!4i+-B)  
    五    参考资料                              32 D$ds[if$U,  
    C$w%! jE  
    一. 课程设计书 {nmG/dn {  
    设计课题: !ku}vTe  
        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 `O\>vn  
    表一: VX)8 pV$  
             题号 Xh"9Bcjf  
    't<iB&wgF  
    参数    1     Sz0PZtJ  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     qTuR[(  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     E+L7[  
    卷筒直径(mm)    200     !JCs'?A  
    5%,3)H{;t  
    二. 设计要求 u]*7",R uU  
    1.减速器装配图一张(A1)。 yT^2;/Z  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 un "I  
    3.设计说明书一份。 KXt8IMP_"y  
    /M2in]oH  
    三. 设计步骤 iYXD }l;r  
        1.  传动装置总体设计方案 XCM!8x?K  
        2.  电动机的选择 >G`p T#  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 lNe4e6  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 LLx0X O@  
        5.  “V”带轮的材料和结构 mEY#QN[eq  
        6.  齿轮的设计 5IU!BQU  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 NM. e4  
        8、校核轴的疲劳强度 j7!u;K^c  
        9.  键联接设计 ZKi&f,:  
        10.  箱体结构设计 #BRIp(65-6  
        11. 润滑密封设计 mE~ WE+lw9  
        12. 联轴器设计 5EtR>Pc  
         :w8{BIUN)  
    1.传动装置总体设计方案: F,_L}  
    G$C2?|V)=  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 NO5k1/-  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, WuK<?1meN  
    要求轴有较大的刚度。 %H\b5& _y  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 Jh+;+"  
    其传动方案如下: hDXTC_^s  
            t 24`*'  
    图一:(传动装置总体设计图) dS1HA>c)O  
    7C|AiSH  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 P& 1$SWNyW  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 lT[,w9$  
         传动装置的总效率 wUvE  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; yi8vD~aA[  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, S_7]_GQ9  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, <)d%c%f'`  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 9R=avfI  
    m=}h7&5p  
      2.电动机的选择 *~8F.c x  
    "kApGNB  
        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, rxp|[>O<  
        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, GgxPpS<ne  
        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。 9~V'Wev  
         -mJs0E*g  
        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, "dpjxH=xO  
         i[z 2'tx4  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 SkDr4kds  
         ^fF#Ej1  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 &YIL As^8A  
                                                      xh;gAh5n  
    . vHHw@  
    方案    电动机型号    额定功率 ->ZP.7  
    P &S="]*Z  
    kw    电动机转速 ;Am3eJa*-  
        电动机重量 QN8+Uj/zx  
    N    参考价格 K+Him] b  
    元    传动装置的传动比     'bbw0aB4  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     45biy(qa  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     aQoB1 qd8  
      @Z/jaAjUC  
       中心高 +c8`N'~  
            外型尺寸 7#JnQ| ]  
    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      ]j0+4w  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     GkOk.9Y,5  
    C-edQWbcP  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 ~2* LWH*@  
    10Eun }  
    (1)       总传动比 1tbA-+  
        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 +xuv+mo  
        (2)       分配传动装置传动比 bofI0f}5.  
        =× /US%s  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 tE0{ae  
        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 ,?LE5]  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 [w}-)&c  
    (1) 各轴转速 N:|``n>  
      ==1440/2.3=626.09r/min KY&Lv^1_|  
      ==626.09/5.96=105.05r/min j~_iv~[  
    (2) 各轴输入功率 /BgX Y}JC.  
        =×=3.05×0.96=2.93kW tHzgZo Bz  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW {5VJprTbv  
        则各轴的输出功率:   aUL7 ]'q}  
    =×0.98=2.989kW 8`S1E0s  
    =×0.98=2.929kW 1*A^v  
    各轴输入转矩 7mS Nz.  
       =××  N·m }S iR;2W  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· Zf>:h   
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ] 6(%tU  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m <5L99<E  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ]$#bNt/p  
    =×0.98=242.86N·m wHbmK  
    运动和动力参数结果如下表 g]j&F65D  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     NtGJpT4YX  
        输入    输出    输入    输出         [!U%''  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     W7C1\'T  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     p7AsNqEp  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ok6t| 7sq  
    RQ0^ 1 R  
    5、“V”带轮的材料和结构 -pJ\_u/&%`  
      确定V带的截型 Yv=L'0K&  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 2r2:  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 xw{K,; WeO  
          V带截型      由图6-13                        B型 nYyKz Rz  
       <LZ#A@]71  
      确定V带轮的直径 Qu#[PDhb  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm mm_)=Ipj>  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ;a|%W4"  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm <:AA R2=  
       F&`%L#s|  
      确定中心距及V带基准长度 j#3IF *"  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 E6R\ DM  
                              360<a<1030 Wlg1t~1=  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm }#tbK 2[  
         xj D$i'V+  
      初定V带基准长度 BNk>D|D;  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm PE;<0Cz\  
           A1;'S<a  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm x [vb i  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm N[-$*F,:_  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 }@.@k6`n  
       zA?AX1%Wa  
       确定V带的根数 gcI<bY  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw Mi NEf  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 Mq\?J{E  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 \0Xq&CG=E  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 63'% +  
             rR ^o  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 HoX={^aG%  
                                 ;TC]<N.YJT  
                           取Z=2 IRR b^Q6  
    V带齿轮各设计参数附表 'k}w|gNB  
    ltrti.&  
    各传动比 uzb|yV'B  
    >B``+ Z^2  
        V带        齿轮     %x;~ o:  
        2.3        5.96     +BM[@?"hrh  
      1fV)tvU$  
    2. 各轴转速n Z6M qcAJ3j  
        (r/min)        (r/min)     )l(DtU!E  
        626.09        105.05     OK-*TPrc  
    A:4&XRYZY  
    3. 各轴输入功率 P 89KFZ[.}]  
        (kw)        (kw)     ve"tbNL  
        2.93       2.71     d%L/[.&  
    FQ 0 ;%Z  
    4. 各轴输入转矩 T 6*EIhIQ(  
        (kN·m)        (kN·m)     *6][[)(  
    43.77        242.86     2^=.f?_YR  
    g/FT6+&T.  
    5. 带轮主要参数 H}&JrT95  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         0,&] 2YJ  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     :_F 8O  
    带的根数z     }4piZ ch  
        160        368        708        2232        B        2     BbCW3!(  
    N_FjEZpX  
    6.齿轮的设计 M @G\b^"  
    z[vu- f9  
    (一)齿轮传动的设计计算 ' Qlj"U  
    Kv:.bHN}  
    齿轮材料,热处理精度 s^.tj41Gx}  
        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 ;*+H&  
        (1)       齿轮材料及热处理 :)4c_51 `  
           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 _V8;dv8  
    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 \R-'<kN.*  
          ② 齿轮精度 "E4CQL'U  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 0k_3]Li=(  
         ~PAI0+*"q  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 pVzr]WFx  
    按齿面接触强度设计 9GT}_ ^fb  
    -2u)orWP  
    确定各参数的值: 1fM`n5?"  
    ①试选=1.6 j,9/eZRZ  
    选取区域系数 Z=2.433   Nw"?~"bo  
         n _x+xVi%  
        则 *)?'!  
        ②计算应力值环数 " &`>+Yw  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) '6g-]rE[  
        =1.4425×10h Y]`o-dV  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) e_l|32#/  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 rf`xY4I\  
        ④齿轮的疲劳强度极限 VV 54$a  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: a3A3mBw  
        []==0.93×550=511.5 o!&+ _BKw  
    0`v-pL0|  
        []==0.96×450=432         %h,&ND  
    许用接触应力   C CLc,r>)  
             OTAe#]#  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   6kAGOjO  
             =1 @)!N{x?  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 jS8B:>  
        =4.47×10N.m Q W c^}#!!  
        3.设计计算 %\}5u[V  
    ①小齿轮的分度圆直径d `PI*\t0  
         iweT @P`  
        =46.42 _7qa~7?f  
        ②计算圆周速度 E.0J94>iM  
        1.52 -eD]gm  
        ③计算齿宽b和模数 MZWv#;.]  
    计算齿宽b rz`"$g+#  
           b==46.42mm q \fyp\z  
    计算摸数m \P"Ol\@  
      初选螺旋角=14 f+1'Ah0'E  
        = vl+bc[ i~  
        ④计算齿宽与高之比 5'V-Ly)*%  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 f<|*^+  
    =46.42/4.5 =10.32 u]`0QxvZ  
    ⑤计算纵向重合度 %BT]h3dcSS  
    =0.318=1.903 C(z 'oi:f  
    ⑥计算载荷系数K ;R<V-gab  
    使用系数=1 Bu?Qyz2O  
    根据,7级精度, 查课本得 -II03 S1  
    动载系数K=1.07, vSv1FZu*  
    查课本K的计算公式: N_Zd.VnY  
    K= +0.23×10×b vg"*%K$a  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 p-w:l*-`  
    查课本得: K=1.35 F ~7TE91C  
    查课本得: K==1.2 jffNA^e  
    故载荷系数: a0PU&o1EF  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 z!.cc6R  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 F!4V!VWA}  
        d=d=50.64 hd(TKFL^y  
        ⑧计算模数 a<E9@  
        = Dbq/t^  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 .!i`YT*jF  
        由弯曲强度的设计公式 >,_0Mem2Rr  
        ≥ 7|_2@4-W6  
    o-AF_N  
    ⑴   确定公式内各计算数值 e{XzUY6  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m JR&yaOws  
             确定齿数z ">20`Mj8  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 ~Je40vO[  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 :V@)A/}uk  
        Δi=0.032%5%,允许 ?Pf#~U_  
        ②      计算当量齿数 S;D]ym  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  XJy.xI>;  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ?2\oi*$  
        ③       初选齿宽系数 5~im.XfiVx  
         按对称布置,由表查得=1 ~_F;>N~  
        ④       初选螺旋角 9Nx%Sdu  
        初定螺旋角 =14 R?2HnJh  
        ⑤       载荷系数K G%zJ4W%  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 -AolW+Y  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y C+%eT&OO  
        查得: @,c` #,F/  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 n6M#Xc'JA  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ^K_FGE0ec  
         v]H9`s#,  
        ⑦       重合度系数Y YU)%-V\  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 n\<7`,  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 +uTl Lu;MT  
    =14.07609 L$+_  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 6U$e;cr6  
        ⑧       螺旋角系数Y 1wd c4>  
     轴向重合度 =1.675, T\= #y  
        Y=1-=0.82 "O|.e`C%^  
         SyT{k\[  
        ⑨       计算大小齿轮的 G!G:YVWXP  
     安全系数由表查得S=1.25 mE>{K  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 T}29(xz-(h  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 ^e ;9_(  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 W\5 -Yg(@  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   P{:Zxli0  
        小齿轮     大齿轮 ^w"hA;  
    wPu.hVz  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: ]\oT({$6B  
        K=0.86        K=0.93   l]Xbd{  
    A"s?;hv\fS  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ur=:Ha  
          []= 4`fV_H.8  
          []= }m%&|:PH  
           %6Vb1?x  
           W=LJhCpRHj  
            大齿轮的数值大.选用. S#HeOPRL  
         7 b(  
    ⑵   设计计算 `L[q`r7  
         计算模数 w Jp1Fl~  
    fo`R=|L[  
    E?bv<L,"  
    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: C&%NO;Ole  
    |cp_V  
    z==24.57  取z=25 -1NR]#P'  
    m,62'  
    那么z=5.96×25=149           [Ob'E!;<  
      Li0+%ijM  
    ②   几何尺寸计算 <sM_zoprc  
        计算中心距     a===147.2 55UPd#E'  
    将中心距圆整为110 BA@M>j6d  
    skTa IGRL  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 5[r}'08b  
    $cwmfF2C  
    =arccos !b4AeiL>w  
    /FpPf[  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. hA1B C3  
    %zRuIDmv  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 j8bA"r1  
         IMM sOl  
        d==42.4 Iw)m9h  
    ?m7i7Dz   
    d==252.5 3O1Lv2)_  
    ,aBy1K  
    计算齿轮宽度 `.3.n8V  
    br 3-.g  
    B= v@8SMOe %  
    E_[a|N"D  
    圆整的       /-m)  
    M"{*))O\-c  
                                                大齿轮如上图: ;mz#$"(  
    j)@{_tv6;  
    h6<i,1gQ1  
    . .S3-(xW  
    7.传动轴承和传动轴的设计 Hg8 4\fA  
    BhbfPQ  
    1.  传动轴承的设计 gW4fwE^  
    C?]eFKS."  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ePIN<F;I  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min n5BD0q  
    T1=43.77kn.m )+8r$ i  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 V EsM  
        已知小齿轮的分度圆直径为 G|-RscPe  
            d1=42.4 KLVYWZib  
    而  F= =ud~  
         F= F Q8QB{*4  
    :sLg$OF  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N m-;8O /  
    ,O-_Pv  
    >hq{:m  
    ^-n^IR}J  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 n+Conp/  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 "$K]+0ryG<  
    *<SXzJ(  
    a_{'I6a*,  
                 *b 0z/ 6  
         从动轴的设计 v,ni9DIu  
           uR.pQo07y<  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, _1Ne+"V  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M (4yXr|to}  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 3&{6+A  
        已知大齿轮的分度圆直径为 ~]?EV?T  
            d2=252.5 COw!a\Jl  
    而  F= }aXSMxCd  
         F= F 4MW oGV9  
    tQUKw@@Q  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N Otq1CD9  
    KD+&5=Y  
    )1@%!fr  
    (e!Yu#-  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Knb(MI6  
    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 WS.g` %  
    n <> ^cD  
    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 Fn4yx~0  
    查表,选取 T3"'`Sd9;  
    45< gO1  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 P0OMu/  
    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 sMUpkU-  
    L ed{#+  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 T;{:a-8  
    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  。 n6Uf>5  
    _nxu8g]  
    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. N `fFYO  
    v.TgB)  
                D        B                轴承代号     *mWl=J;u  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     P0hr=/h4  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     n4 N6]W\5  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     ]>k8v6*=  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     Q!=`|X|:  
    bT T>  
         Xppb|$qp4H  
    ev+H{5W8  
         v JVh%l+  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 3b_/QT5!  
        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, =OPX9oG  
    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.     l=Pw yJ  
    6o9&FU  
    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. <u0}&/  
    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, k&f/f  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 [cznhIvyO  
    \b!E"I_^  
    L=16+16+16+8+8=64 l.Ev]G/5  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. :~srl)|)  
    }fo_"bs@  
    5.    求轴上的载荷   9(z) ^ G  
    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, ' ;nG4+K  
    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. uW#s;1H.)  
    Ef ?|0Gm  
    8+".r2*_iO  
    y3QS! 3I  
    Y hmveV  
    D Y4!RjJ47  
    ,2 W=/,5A  
    pBv,,d`  
    ~ QohP`_  
         Ej6ho0_  
    P2C>IS  
    传动轴总体设计结构图: S+wT}_BQ  
         dw5"}-D  
                                 #9.%>1{6Y  
    Ij =NcP  
                                 (主动轴) vx ' ];  
    h7TkMt[l  
     iD])E/  
            从动轴的载荷分析图: R2C~.d_TDu  
    >#l: ]T  
    6.     校核轴的强度 `"yxmo*0  
    根据 3^fwDt}  
    == pYr+n9)^  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 PE/uB,Wl  
    查表15-1得[]=60MP JXq!v:w6  
    〈 []    此轴合理安全  (#O"  
    |s(Ih_Zn  
    8、校核轴的疲劳强度. N3MPW  
    ⑴.   判断危险截面 l Ib d9F  
    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. /N<aN9Z<x,  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 r7R.dD /.  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 )s, t BU+N  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ]o0]i<:  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 &nI>`Q'  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 G%>[7]H  
    截面上的弯曲应力 }' Y)"8AIA  
    Gr/}&+S  
    截面上的扭转应力 tCGx]\  
    == p8@&(+z  
    轴的材料为45钢。调质处理。 BKb#\(95*  
    由课本得: 6<QC|>p  
               B9$f y).Gp  
    因             .QZjJ9pvK  
    经插入后得 rWDD$4y  
    2.0         =1.31 *l"CIG'  
    轴性系数为 ^E8qI8s  
           =0.85 ~x<?Pj  
    K=1+=1.82 WcY_w`*L  
        K=1+(-1)=1.26 8-k`"QI=  
    所以               JN`$Fq+  
    )1Y?S;  
    综合系数为:    K=2.8 h!|Uj  
    K=1.62 ;fW~Gb?"  
    碳钢的特性系数        取0.1 {7]maOg>7J  
       取0.05 ;s3\Z^h4kd  
    安全系数 hwL`9.w  
    S=25.13 |W=-/~X  
    S13.71 OPjNmdeS  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 G/(,,T}eG  
    截面Ⅳ右侧 iDl#foXa`  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 b)e;Q5Z(.  
    t^zE^:06  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 W SxoGly  
    L*,h=#x(  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 =7H\llL4BC  
    :3D6OBkB  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 V]+y*b.60  
    截面上的弯曲应力   rTVv6:L  
    截面上的扭转应力 0!ZaR 6  
    ==K= %Y=r5'6l  
        K= w{xa@Q]t-  
    所以                 _,aFQ^]'9  
    综合系数为: PLz+%L;{  
    K=2.8    K=1.62 '\op$t/  
    碳钢的特性系数 +75"Q:I  
        取0.1       取0.05 Kb{&a  
    安全系数 jn ztCNaX  
    S=25.13 ,]:< l  
    S13.71 32SkxcfrCK  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ^p9V5o  
    W#NZnxOX"  
    9.键的设计和计算 S(xs;tZ  
    "T^%HPif  
    ①选择键联接的类型和尺寸 }[UH1+`L  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. Jj=N+,km  
    根据    d=55    d=65 .xmB8 R  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 nw`rH*  
                         b=20     h=12     =50 fiA8W  
    AA=rjB9  
    ②校和键联接的强度 '<<@@.(f  
      查表6-2得      []=110MP 0uW)&>W  
    工作长度  36-16=20 '/ Hoq  
        50-20=30 Fv %@k{  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 a.gMH uL  
         K=0.5 h=5 +6jGU '}[  
        K=0.5 h=6 s[h;9 I1w  
        由式(6-1)得: uM\\(g}  
               <[] K39I j_3  
               <[] Z]TQ+9t  
        两者都合适 |;)_-=L0P  
        取键标记为: - ry  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979  WTl0}wi  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 JBJ?|}5k4c  
    10、箱体结构的设计 Q$]1juqg  
    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, <D)@;A  
    大端盖分机体采用配合. .|07IH/Di{  
    +4T.3Njjn  
    1.   机体有足够的刚度 &K9RV4M5  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 kv2o.q  
    !]A/ID0K  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 I{U|'a  
    g4Dck4^!4  
    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 qk3 ~]</  
    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 Q#ksf h!D  
    JLoE)\Mi  
    3.   机体结构有良好的工艺性. zZRLFfz<9  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. MMET^SO  
    DO*6gzW  
    4.   对附件设计 sg}<()  
    A  视孔盖和窥视孔 K,|3?CjS  
    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%)RX<h dI  
    B  油螺塞: C Q iHk  
    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。 <kwF<J  
    C  油标: V?x&\<;,  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 9IG<9uj  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. %'e$N9zd  
    \vc&V8  
    D  通气孔: 4Y1^ U{A+  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. g +gcH  
    E  盖螺钉: %Y'/_ esH2  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 9 4lt?|3=  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. )c9Xp:  
    F  位销: #EE<MKka  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. h]z8.k2n  
    G  吊钩: /=9dX; #  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. s%Ph  
    )t-P o'RW  
    减速器机体结构尺寸如下: r]D>p&4  
    BOM0QskLf  
    名称    符号    计算公式    结果     1)ij*L8k  
    箱座壁厚                10     gjnEN1T22  
    箱盖壁厚                9     9yTkZ`M28  
    箱盖凸缘厚度                12     3y2L! &'z  
    箱座凸缘厚度                15     &K[~Ab_  
    箱座底凸缘厚度                25     +/mCYI  
    地脚螺钉直径                M24     >>C S8  
    地脚螺钉数目        查手册        6     09Eg ti.  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     P()W\+",n  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     T9r6,yY  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     N:+EGmp  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     ls9Y?  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     3jJV5J'"  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 p*YV*Arv  
        22 b{-|q6  
        18     J n2QvUAZ&  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 MuzQ z.C  
        16     S-Vxlku]  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     u =~`5vA  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     ,g"JgX  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     Rx&.,gzj[  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ;KmrBNF  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) W[Z[o+7pK  
    150(3轴)     *nHMQ/uf  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) k_?OEkgUh  
    150(3轴)     c`lL&*]  
         I|;zGmg#k  
    11. 润滑密封设计 4JO 16  
    *u,&?fCl  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. ?GLCd7TP  
        油的深度为H+ KZAF9   
             H=30  =34 zO$r   
    所以H+=30+34=64 y[S9b (:+  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 3X',L*f  
         Jx`7W1%T  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 017nhI  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     D88IU9V&n  
        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=P}i8,^ =  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 rqm":N8@  
         N;>s|ET  
    12.联轴器设计 ^x^(Rk}|  
    _;S~nn  
    1.类型选择. SsfC m C  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 [4dX[  
    2.载荷计算. sP% b? 6  
    公称转矩:T=95509550333.5 P39oHW  
    查课本,选取 JdWav!PYm  
    所以转矩   o :4#Ak S  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 zq?xY`E  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm Q6 m.yds  
    }m Ub1b  
    四、设计小结 ,TB$D]u8  
        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。 -'*<;]P+.  
        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。 plJUQk  
    五、参考资料目录 cb{"1z  
    [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; 7<B-2g  
    [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; 7;Q4k"h  
    [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; @" umY-1f  
    [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; f3>DmH#  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 H5UF r,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; c"1Z,M;G  
    [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 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? 9,`i[Dzp  
    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