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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 {to(?`Y  
                     ,X1M!'  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         po\jhfn  
                     ;Z`a[\i':  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) SjpCf8Z(  
    VcXr!4 M  
    目   录 F_g(}wE# q  
         \y%"tJ~N{  
    一    课程设计书                            2 \At~94  
    YFPse.2$a  
    二    设计要求                              2 0^\H$An*k  
    n#Dy YVb  
    三    设计步骤                              2 1*G&ZI  
         )/JVp>  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 ,YjjL  
        2. 电动机的选择                                4 &bfM`h'  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 FyWf`XTO  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 )B +o F7  
        5. 设计V带和带轮                              6 yUD@oOVC0  
        6. 齿轮的设计                                  8 kTfRm^  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 DBHHJD/q  
        8. 键联接设计                                  26 0^Vw^]w  
        9. 箱体结构的设计                              27 qTRP2rH,L&  
        10.润滑密封设计                                30 !vRN'/(Vyu  
        11.联轴器设计                                  30 7Hv 6>z#m  
         lK7:qo  
    四    设计小结                              31 0tL5t7/Gr  
    五    参考资料                              32 f4*(rX  
    EPLHw  
    一. 课程设计书 /m;Bwu  
    设计课题: j^8HTa0Cy|  
        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 Og1\6Q  
    表一: N0}[&rE 8  
             题号 568M4xzi  
    D</?|;J#/  
    参数    1     R!7--]Wcg  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     2]Cn<zJ  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     FN/l/OSb  
    卷筒直径(mm)    200     y7CXE6Y  
    "Dk@-Ac  
    二. 设计要求 ~,};FI  
    1.减速器装配图一张(A1)。 .#Z'CZO|  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 bv(+$YR  
    3.设计说明书一份。 yx&}bu\  
    a6ryyt 5  
    三. 设计步骤 2-qWR<E  
        1.  传动装置总体设计方案 mZ? jpnd  
        2.  电动机的选择 eYoc(bG(+  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 ZVJ6 {DS/  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 CdCY#$Z  
        5.  “V”带轮的材料和结构 Gs|a$^V|o  
        6.  齿轮的设计 Gw-{`<CxE  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 5xnEkg4q4  
        8、校核轴的疲劳强度 F?MVQ!K*  
        9.  键联接设计 ? eI)m  
        10.  箱体结构设计 u81F^72U  
        11. 润滑密封设计 y]obO|AH  
        12. 联轴器设计 (QqeMG,Y  
         ] s 2ec  
    1.传动装置总体设计方案: oNl-! W   
    @>~S$nw/  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 Z ]ZUK  
    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, h82y9($cZ  
    要求轴有较大的刚度。 sA: /!9  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 oa7 N6  
    其传动方案如下: !=;Evf  
            u 1}dHMoX~  
    图一:(传动装置总体设计图) PIFZ '6gn  
    H&F2[j$T  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 +kxk z"fP  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 d/*EuJYin<  
         传动装置的总效率 HlkjyD8  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; %Gu=Dkz  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, t VX|e2Y  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, cMy?&  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 l,A\]QDvl  
    ]k1N-/  
      2.电动机的选择 _3f/lG?&-  
    F/A)2 H_  
        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, T}XJFV  
        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, ^dxy%*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。 T?u*ey~Tv  
         +U<Ae^V  
        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, e2;=OoBK  
         MfLus40;n  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 R~TG5^(  
         rvnm*e,  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 >2mY%  
                                                      (lit^v,9  
    EmP2r*"rb  
    方案    电动机型号    额定功率 uSC I  
    P pAN$c "  
    kw    电动机转速 ih:%U  
        电动机重量 5=8_Le  
    N    参考价格 vl%Pg !l  
    元    传动装置的传动比     b_~KtMO  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ={190=\9  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     Hpp;dG  
      9x8Ai  
       中心高 G CcSI;w  
            外型尺寸 OW> >6zM  
    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     1BzU-Ma  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     .N#grk)C  
    % =v<3  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 *;.:UR[i  
    hM(Hq4ed,  
    (1)       总传动比 \WVY@eB  
        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 #M[Cq= 2  
        (2)       分配传动装置传动比 $:DhK  
        =× rIH+X2 x  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 u C`)?f*I  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 G&0JK ,Y  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 y=}a55:qE  
    (1) 各轴转速 #xrE^Txh  
      ==1440/2.3=626.09r/min (W`=`]!  
      ==626.09/5.96=105.05r/min ve=1y)  
    (2) 各轴输入功率 lCK:5$ z0  
        =×=3.05×0.96=2.93kW N sSl|m  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW !P_'n  
        则各轴的输出功率:   sE(mK<{pk  
    =×0.98=2.989kW 3Q+THg3~?  
    =×0.98=2.929kW `&/zOMp  
    各轴输入转矩 RAEiIf!3  
       =××  N·m f^XfIH_#  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· GwlAEhP  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m pM@0>DVi  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m W}oAgUd  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m rMUQh~a/  
    =×0.98=242.86N·m Wuji'sxTs  
    运动和动力参数结果如下表 ?DJ,YY9P  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     :cTwp K  
        输入    输出    输入    输出         W;wu2'  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     ((_v>{  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     ;0++):30V  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     #1f8A5<  
    *W<g%j-a  
    5、“V”带轮的材料和结构 u:4?$%rB  
      确定V带的截型 ps?B;P  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 SbpO<8}8  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 C[(Exe  
          V带截型      由图6-13                        B型 v~HfA)#JK  
       [k6 5i  
      确定V带轮的直径 ,t>/_pI+=  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm E|^~R}z)  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s nbz?D_  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm ~4~>; e  
       mh`VZQ@  
      确定中心距及V带基准长度 -n$fh::^  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 Eq/%k $6#1  
                              360<a<1030 3&JsYQu  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm l4Y}<j\;  
         :j,e0#+sA  
      初定V带基准长度 BI6o@d;=4  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ^?tF'l`  
           +hS}msu'  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm L pdp'9>I  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm "%Eyb\V!  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 enT.9|vm/  
       tpi63<N  
       确定V带的根数 f8 M=P.jz  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw bKH8/*Yk  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 _nj?au(@`Y  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 ~3z10IG  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 7nHlDPps)  
             vg1p{^N !  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 <%Re!y@OL  
                                 < F Cr L  
                           取Z=2 v 1O* Q  
    V带齿轮各设计参数附表 asI:J/%+2  
    x3my8'h@  
    各传动比 =lG5Kc{B  
    U vOB`Vj  
        V带        齿轮     ,*V{g pC7  
        2.3        5.96     [0} ^w[  
       B9^@]  
    2. 各轴转速n <H~  (iQ  
        (r/min)        (r/min)     ?H3xE=<X  
        626.09        105.05     o^},L?  
    #s Ebu^  
    3. 各轴输入功率 P t <#Yr%a  
        (kw)        (kw)     '5eW"HGU]`  
        2.93       2.71     {j E}mzi  
    eW+z@\d9Gz  
    4. 各轴输入转矩 T uU>Bun  
        (kN·m)        (kN·m)     ]ba O{pJi  
    43.77        242.86     jfHVXu^M  
    8\t~ *@"  
    5. 带轮主要参数 ;^FV  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         C (_xqn  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     cX553&  
    带的根数z     F,`y_71<  
        160        368        708        2232        B        2     I "9S  
    Zcv1%hI  
    6.齿轮的设计 9[B*CD |  
    8fJ- XFK$:  
    (一)齿轮传动的设计计算 =8fp4# ]7  
    ,?7U Rx*  
    齿轮材料,热处理精度 #G^?4Z a  
        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 t*^Q`V wQ  
        (1)       齿轮材料及热处理 Ohnd:8E  
           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 (6 fh[eK86  
    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 ; eq^m,oz  
          ② 齿轮精度 \=4[v-3 H  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 $q{-)=-BXQ  
         j#0@%d  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 y%\kgWV  
    按齿面接触强度设计 Ah28D!Gor  
    hn-9l1~!h  
    确定各参数的值: 5B@+$D[0?3  
    ①试选=1.6 50Co/-)j  
    选取区域系数 Z=2.433   QVI4<Rxg  
         $v+Q~\'  
        则 ]7-*1kL8=~  
        ②计算应力值环数 $AUC#<*C  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 3xh~xE  
        =1.4425×10h 4l E j/#}  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) BYrj#n5  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 9dr\=e6) C  
        ④齿轮的疲劳强度极限 .T/\5_Bx  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: +EJIYvkFm  
        []==0.93×550=511.5 _CBG?  
    *)ZDN~z7o  
        []==0.96×450=432         R-"A* /A 2  
    许用接触应力   Lt.a@\J'_  
             kA{[k  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   \L(~50{(  
             =1 ,l#Ev{  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 {?17Zth  
        =4.47×10N.m B{lBUv(B  
        3.设计计算 `\P#TBM  
    ①小齿轮的分度圆直径d YUat}-S  
         G@ XKE17  
        =46.42 U|={LU  
        ②计算圆周速度 3@*J=LGhKc  
        1.52 lphQZ{8  
        ③计算齿宽b和模数 b'4{l[3~nl  
    计算齿宽b ?k]^?7GN  
           b==46.42mm VlXUrJ9&  
    计算摸数m oEd+  
      初选螺旋角=14 K 38e,O  
        = v{"$:Z ow  
        ④计算齿宽与高之比 vX;WxA<  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 r1yz ?Y_P  
    =46.42/4.5 =10.32 J1T_wA_  
    ⑤计算纵向重合度 L]3 V)`}  
    =0.318=1.903 ;tP-#Xf  
    ⑥计算载荷系数K anjU3j  
    使用系数=1 d:.S]OI0  
    根据,7级精度, 查课本得 +1~Y2   
    动载系数K=1.07, 0qqk:h  
    查课本K的计算公式: k*d0ws#<l  
    K= +0.23×10×b <spVUp  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 $DeHo"mg7m  
    查课本得: K=1.35 J wL}|o6  
    查课本得: K==1.2 `h}fS4CO  
    故载荷系数: *JDQaWzBd  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 m-4P*P$X  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 *]NG@^y  
        d=d=50.64 t<wjS|4  
        ⑧计算模数 nj$TdwZbK  
        = (pN:ET B  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 +Kw:z?  
        由弯曲强度的设计公式 ~v"4;A 6  
        ≥ +sq'\Tbp  
    1t wC-rC  
    ⑴   确定公式内各计算数值 3oc p4x`[  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m AI0YK"c?  
             确定齿数z ]-h;gN  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 }W^%5o87{  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ],#Xa.r  
        Δi=0.032%5%,允许 u0 myB/`  
        ②      计算当量齿数 A[:0?Ez=  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ^3"~ T  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ICA p  
        ③       初选齿宽系数 2o2jDQ|7  
         按对称布置,由表查得=1 p5`iq~e9  
        ④       初选螺旋角 @lpo$lN0R  
        初定螺旋角 =14 ovm109fTx  
        ⑤       载荷系数K B;x5os  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 AX($LIy9P  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y P/i{_r  
        查得: Iv])s  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ]Fi_v?42x  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 '. 5&Z  
         'D_a2xo0  
        ⑦       重合度系数Y prtNfwJz1j  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 yp}J+/PX}  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 3v\69s  
    =14.07609 a',6WugIP  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 _y:-_q  
        ⑧       螺旋角系数Y kjAARW  
     轴向重合度 =1.675, >7g #e,d   
        Y=1-=0.82 e}lF#$  
         slUnB6@Q  
        ⑨       计算大小齿轮的 sg YPR  
     安全系数由表查得S=1.25 u}I-#j)wap  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 3dO~Na`S  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 ;]v{3m  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 M%&1j >d  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   2<$pai"yl  
        小齿轮     大齿轮 rhff8C//'  
    p>#sR4d>  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: N+lhztYQ?  
        K=0.86        K=0.93   Fnqj^5  
    X$r5KJU  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 mVXwU](N  
          []= v']Tusmg  
          []= ,9,cN-/a  
           l,fwF ua  
           _uXb 9  
            大齿轮的数值大.选用. g'X{  
         8*zORz  
    ⑵   设计计算 ?)NgODU  
         计算模数 ]S0=&x@,  
    {Jbouj?V!  
    "2 \},o9  
    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: -HwqR Y s  
    d+qeZGg^A  
    z==24.57  取z=25 ^O0trM>h-  
    6;C2^J@  
    那么z=5.96×25=149           inHlL  
      ~"J7=u1o  
    ②   几何尺寸计算 .R^R32ln  
        计算中心距     a===147.2 lvOM1I  
    将中心距圆整为110 D`'h8:\  
    OYyF*F&S[  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 4V<.:.k  
    Tuz~T _M  
    =arccos k1'd';gQ  
    %y)]Q|  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 8B?*?,n5  
    ]FNe&o1zX  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 7Y?59 [  
         y_``-F&Z  
        d==42.4 %)ri:Qq  
    %MCJ%Ph  
    d==252.5 ? KDg|d  
    3mQ3mV:  
    计算齿轮宽度 h e=A%s  
    \zh`z/=92  
    B= [_`<<!u>-  
    P^aNAa  
    圆整的       g#Z7ReMw  
    XL/V>`E@  
                                                大齿轮如上图: ,\ -4X  
    o)wOXF  
    dUQ )&Hv  
    i,zZJ=a$  
    7.传动轴承和传动轴的设计 }S"qU]>8a  
    8UzF*gS  
    1.  传动轴承的设计 m2%n:  
    kXWC o6?  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ZcHd.1fXh  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min (M?VB*sm0  
    T1=43.77kn.m ~\*wt(o  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ki'<qa  
        已知小齿轮的分度圆直径为 Z,-J tl  
            d1=42.4 ta@fNS4  
    而  F= HXN. ,[  
         F= F e6>[ZC  
    q>s`G  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N G?^w <  
    1@N4Y9o  
    DoNN;^H  
    D;hJK-Y  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Mr*CJgy  
    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 eNK6=D|  
    B1j^qoC.5  
    wHZ(=z/q  
                 `46|VQAx  
         从动轴的设计 *Z+U}QhHD6  
           qYPgn _  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, sDvy(5  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 2J Wp5  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 iOk`_LG#  
        已知大齿轮的分度圆直径为 /g1;`F(MS/  
            d2=252.5 cpPS8V  
    而  F= b)>l7nOc  
         F= F ? <w[ZWytm  
    >CqZ75>  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N /IG3>|R  
    E*yot[kj  
    _dc,}C  
    3t5W wrNh  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ?es9j]  
    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 ('`mPD,  
    VrKLEN\  
    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 s]HJcgI  
    查表,选取 Sq5}v]k@&  
    1lsg|iVz  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 .G}$jO}  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 -aDBdZ;y  
    !-7<x"avm  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 OTEx9  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 u$ vLwJ|o  
    BA9;=orx  
    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. lrgvY>E0  
    t4p-pH'9b  
                D        B                轴承代号     V oyRB2t  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     PkOtg[Z  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     T2to!*T  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     Va/}|& 9  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     ^fU,9  
    o{7w&Pgs2  
         h  m(  
    m xy=3cUi  
         "77l~3  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 zB"y^g  
        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, m.U&O=]5  
    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.     >BjZ{7?Ok  
    /pp;3JPf  
    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. 2~)q080jh  
    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, x&gS.b*  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 nB |fw"  
    I^QB`%v5  
    L=16+16+16+8+8=64 Egl1$,e  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. <$ %Y#I'zX  
    b~+\\,q}  
    5.    求轴上的载荷   ,*wj~NE  
    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, aV n+@g<.  
    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. XE|"n  
    ]Wc 2$  
    V/8yW3]Xy  
    FFc?Av?_  
    z6OJT6<'  
    g1q%b%8T  
    ,oj)`?Vh  
    0urM@/j+  
    Byns6k  
         2J7JEv|  
    Z15b'^)?9  
    传动轴总体设计结构图: 1c $iW>0K  
         U&6f:IV  
                                 Y;8.(0r/  
    G]I^zd&P  
                                 (主动轴) c6HH%|  
    I\VC2U  
    I=V]_Ik4 N  
            从动轴的载荷分析图: D?cE$P  
    W.<I:q`eO  
    6.     校核轴的强度 4Bq4d.0  
    根据 jF%l\$)/  
    == +|Qe/8Q  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 =A^VzIj(  
    查表15-1得[]=60MP 5,?Au  
    〈 []    此轴合理安全 9,Ug  
    N:rnH:g+:  
    8、校核轴的疲劳强度. aEqDxr6  
    ⑴.   判断危险截面 .sbV<ulbc  
    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. >l!DW i6  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 [3hOc/]s  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 %-[U;pJe;  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000  4K$d%  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 C AF{7 `{  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 3.I:`>;EO  
    截面上的弯曲应力 zI3Bb?4.  
    t>%J3S>'ZV  
    截面上的扭转应力 KfLp cV  
    == }Z\PE0  
    轴的材料为45钢。调质处理。 V s1Z$HS`  
    由课本得: #k<j`0kiq  
               ]+i~Cbj  
    因             j*N:Kdzvl  
    经插入后得 S%m$LM]NCg  
    2.0         =1.31 626 !6E;T  
    轴性系数为 }KwL_\>&f  
           =0.85 fRd^@@,[  
    K=1+=1.82 '#0'_9}  
        K=1+(-1)=1.26 )k|_ CW~  
    所以               ~uz4  
    ) %&~CW+  
    综合系数为:    K=2.8 m%km@G$  
    K=1.62 {QTnVS't 0  
    碳钢的特性系数        取0.1 Ta3qEVs  
       取0.05 o@KK/f  
    安全系数 }e*OprF  
    S=25.13 k\a&4v  
    S13.71 'rQ>Z A_8  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 m`Ver:{  
    截面Ⅳ右侧 myeez+@ m  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 !z]2+  
    0? QTi(  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 F"Y.'my8  
    >HY( Ij<  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 G\1\L*+0  
    3R sbi  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 |[}!E/7>b  
    截面上的弯曲应力   h+7THMI  
    截面上的扭转应力 N8^ AH8l  
    ==K= X) peY  
        K= XNJPf) T  
    所以                 ]V K%6PQ0  
    综合系数为: o1 kY|cnGH  
    K=2.8    K=1.62 [_h/Dh C:+  
    碳钢的特性系数 ]e+88eQ  
        取0.1       取0.05 Y[ciT)  
    安全系数 $ RDwy)9  
    S=25.13 M &g1'zv?/  
    S13.71 O+^l>+ZGj?  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 plRBfw>]N  
    V94eUmx>?+  
    9.键的设计和计算 Io81zA  
    xQ=sZv^M  
    ①选择键联接的类型和尺寸 LzW8)<N  
    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. MM*B.y~TxZ  
    根据    d=55    d=65 O:Ixy?b;Z  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 n@)Kf A)&  
                         b=20     h=12     =50 Xv%1W? >@/  
    "Vg1'd}f  
    ②校和键联接的强度 ^T#bla893  
      查表6-2得      []=110MP >vPDF+u  
    工作长度  36-16=20 )oRF/Xx`g  
        50-20=30 0 xUw}T6  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 c05kHB$O  
         K=0.5 h=5 oXef<- :  
        K=0.5 h=6 ,u1Yn}  
        由式(6-1)得: 75+#)hNa!P  
               <[]  0#AS>K5  
               <[] ur,!-t(~t  
        两者都合适 vjcG F'-  
        取键标记为: O"$uw  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 PE~umY]  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 &?R2zfcM  
    10、箱体结构的设计 9Q<8DMX^  
    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, %8_bh8g-  
    大端盖分机体采用配合. v\3:R,|'  
    4' ym vR  
    1.   机体有足够的刚度 <,r|*pkhp~  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 }Ss]/ _t  
    s\k4<d5  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 \pXs&}%1,F  
    pO* $ '8L  
    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 p5C:MA~*  
    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 )AxgKBW  
    Ua>lf8w<  
    3.   机体结构有良好的工艺性. 0UJ% tPS  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. J|9kWjOf+i  
    #mI{D\UR  
    4.   对附件设计 g[]UM;D*  
    A  视孔盖和窥视孔 IMKyFp]h-  
    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 o=t@83Fh5  
    B  油螺塞: |,3>A@  
    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。 kK27hfsw  
    C  油标: u?(@hUV.  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 :2'y=t#  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. F3-<F_4.w  
    r\OunGUP  
    D  通气孔: G E=J Y  
    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. 5r*5Co+  
    E  盖螺钉: T<hS  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 w1aev  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. LH=gNFgzt  
    F  位销: O_zW/#  
    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. 9{D u)k  
    G  吊钩: Z*+0gJ<Y  
    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. DChqcdx~~  
    ,buSU~c_Q  
    减速器机体结构尺寸如下: XX85]49`%  
    UlG8c~p  
    名称    符号    计算公式    结果     }?K vT$s  
    箱座壁厚                10     E [:eMJR  
    箱盖壁厚                9     tx,_0[hZi  
    箱盖凸缘厚度                12     -/x= `S*  
    箱座凸缘厚度                15     B3+9G,or  
    箱座底凸缘厚度                25     ',7LVT7  
    地脚螺钉直径                M24     Mnu8d:$  
    地脚螺钉数目        查手册        6     kLsp0% 2  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     jL }bGD  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     "!V-@F$@N  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     |fL|tkGEa  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     6:fHPlqW  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     L}~"R/iWCT  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 B0h|Y.S8%1  
        22 '|I8byiK  
        18     (yx^zW7  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 _Sq*m=  
        16     lOp7rW]$  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     1^f7  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     VjI=5)+~  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     B(pxyv)  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     CPW^pGT+i  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) :w!A_~ w2  
    150(3轴)     Fy; sVB  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) Ulf'gD4e  
    150(3轴)     L;7u0Yg  
         W)_|jpd[  
    11. 润滑密封设计 <y S|\Z|  
    b<\2j5  
        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. Udi  
        油的深度为H+ ,QeJ;U  
             H=30  =34 GM~Ek] 9C%  
    所以H+=30+34=64 `!udU,|N  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 w)rd--9f  
         <2n5|.:>  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 ^xyU *A}D  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     W\c1QY$E  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 >1}@Q(n/}{  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 7C&J88|\  
         V0l"tr@  
    12.联轴器设计 O .ESI  
    n5DS  
    1.类型选择. e9=UTn{!  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 dwpE(G y6c  
    2.载荷计算. _qxBjB4t"a  
    公称转矩:T=95509550333.5 EED0U?  
    查课本,选取 `<Q[$z  
    所以转矩   ^ Fnag]qQ  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 nO+-o;DbC  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm z/I\hC9i  
    $} @gR] Z  
    四、设计小结 o"V+W  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 )ZW[$:wA  
        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。 +SB>>  
    五、参考资料目录 ~.<QC<dN  
    [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; 8FIk|p|l^  
    [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; :cxA  
    [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; cBD#F$K2  
    [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; .6=;{h4cpB  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 J2Mq1*Vpq  
    [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; '5m4kDs  
    [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? ZWni5uF-c  
    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