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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 2UGnRZ8:1Y  
                     PWw2;3`-6w  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         S66. .sa  
                     O3>m,v  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) *MBu5 +u%e  
    `[*nUdG  
    目   录 39+6ZTqx  
         *He%%pk  
    一    课程设计书                            2 0Zq jq0O#  
    MPg"n-g*  
    二    设计要求                              2 Qso"jYl<  
     T.{sO`  
    三    设计步骤                              2 mm,be.  
         8^FAeV#  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 n6f  
        2. 电动机的选择                                4 ^KeJ=VT  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 QIg.r \>o  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 uK5&HdoM  
        5. 设计V带和带轮                              6 z#!}4@_i3  
        6. 齿轮的设计                                  8 2UF ,W]  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 5lc%GJybV  
        8. 键联接设计                                  26 c+^#(OB  
        9. 箱体结构的设计                              27 D'! v9}  
        10.润滑密封设计                                30 <7;AK!BH  
        11.联轴器设计                                  30 J0eJRs  
         |dxcEjcY_  
    四    设计小结                              31 j$z<wR7j0  
    五    参考资料                              32 V>YZ^>oeH  
    t'{\S_  
    一. 课程设计书 2W_p)8t> b  
    设计课题: zL<<`u?  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V =Bq3O58+  
    表一: AUk,sCxd  
             题号 1Y-m=~J7  
    \z4I'"MC.9  
    参数    1     +?!x;qS^  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     Qmk}smvH  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     }zkMo ?  
    卷筒直径(mm)    200     ZM~kc|&  
    8<VO>WA>E  
    二. 设计要求 Hik :Sqpox  
    1.减速器装配图一张(A1)。 E_[)z%&n2  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 LXm5f;  
    3.设计说明书一份。 X}/{90UD  
    <r{M(yZ?@  
    三. 设计步骤 I,:R~^qJ8v  
        1.  传动装置总体设计方案 jv C.T]<B  
        2.  电动机的选择 EAgNu?L  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 .K n)sD1  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 45u\v2,C3  
        5.  “V”带轮的材料和结构 *r&q;ER  
        6.  齿轮的设计 kYVn4Wq  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 Wxi|(}  
        8、校核轴的疲劳强度 nS53mLU)  
        9.  键联接设计 "0nT:!BZ  
        10.  箱体结构设计 b~1]}9TJ  
        11. 润滑密封设计 9 NO^ '  
        12. 联轴器设计 &7{/ x~S{  
         4r&S&^  
    1.传动装置总体设计方案: x*EzX4$x  
    $8{|25 *E  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 d=TZaVL$$  
    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, _ 2WG6y;  
    要求轴有较大的刚度。 P?y3YxS  
    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。 TJB) ]d<  
    其传动方案如下: wO&edZ]zb^  
            j#C1+Us  
    图一:(传动装置总体设计图) $ON4 nx  
    x}`]9XQ  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 .)7r /1o  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 \G3 P[E[  
         传动装置的总效率 GAZw4 dz  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; UogkQ& B  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, :N826_q  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, C/JeD-JG  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 jAa{;p"jU  
    _:: q S!  
      2.电动机的选择 fI/?2ZH  
    5kK:1hH7  
        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, cmzu @zq  
        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, y;!qE~!3  
        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。 PP{CK4  
         Y1?"Ut  
        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, 6 N%fJ   
         Gj~1eS  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 ,s%1#cbR  
         4>uy+"8PO  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 d$3;o&VUNI  
                                                      2\$P&L a  
    GAZTCkB"  
    方案    电动机型号    额定功率 GwOn&EpY!  
    P %TY;}V59b  
    kw    电动机转速 vZgV/?'z  
        电动机重量 i/&?e+i  
    N    参考价格 5}4f[   
    元    传动装置的传动比     LP{{PT.&X  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     6,ZfC<)  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     NZJ:@J=-  
      j.3#rxq  
       中心高 fZ9EE3  
            外型尺寸 z/JoU je  
    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     Q^&oXM'x/i  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     Vvth,  
    }~?B>vZS  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 #Ub"Ii  
    uhyw?#f  
    (1)       总传动比 4(VVEe  
        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 h>'9-j6B  
        (2)       分配传动装置传动比 v^Eg ,&(  
        =× ;XJK*QDN  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 WjyuaAWY  
        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 W+A-<Rh\  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 sr0.4VU1  
    (1) 各轴转速 LQ,RQ~!  
      ==1440/2.3=626.09r/min xiu?BP?V  
      ==626.09/5.96=105.05r/min ")/TbT Vu  
    (2) 各轴输入功率 E+Jh4$x {  
        =×=3.05×0.96=2.93kW ZZkxEq+D  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW AL%gqt]  
        则各轴的输出功率:   Lx{bR=  
    =×0.98=2.989kW `y&d  
    =×0.98=2.929kW R^}}-Dv r  
    各轴输入转矩 \2?p  
       =××  N·m M18H1e@Al  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· H-?wEMi)*u  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m D;f[7Cac  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m =h?Q.vad  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m "4VC:"$f  
    =×0.98=242.86N·m .k{omr&Dy5  
    运动和动力参数结果如下表 Q^^.@FU"x  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     oYYns%r}{  
        输入    输出    输入    输出         0jS"PH?[  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     3Y\7+975m  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     q|E0Y   
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     8+m[ %5lu  
    V#j|_N1hm  
    5、“V”带轮的材料和结构 GVFR^pzO  
      确定V带的截型 4Xna}7  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 kmJ {(y)w  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 x^UE4$oo  
          V带截型      由图6-13                        B型 2<d l23  
       br!:g]Vh  
      确定V带轮的直径 r ]XXN2[jO  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm T5mdC  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ;Nw.  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm mhp&; Q9  
       }3tbqFiH  
      确定中心距及V带基准长度 ?/mkFDN  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ryz [A:^G  
                              360<a<1030 O"otzla  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 5lp L$  
         sGNVZx  
      初定V带基准长度 us&!%`  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 8\Y/?$on  
           aBPaC=g{HO  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 'xNPy =#  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm ^wL n  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 e*O-LI2O  
       9aLS%-x!+  
       确定V带的根数 RU>Hr5ebo  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw L  lP  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 a:C'N4K  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 $#4J^(I*:  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 f%LzWXA  
             u-W6 hZ$  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ,`7;S,f  
                                 UcCkn7}  
                           取Z=2 S~"1q 0  
    V带齿轮各设计参数附表 7m;2M]BRi  
    xl%!7?G|$>  
    各传动比 UOn L^Z}  
    dzY B0vut@  
        V带        齿轮     Ol>"'  
        2.3        5.96     S- Mh0o"  
      R jO9E.nm  
    2. 各轴转速n WZk\mSNV  
        (r/min)        (r/min)     &Mset^o  
        626.09        105.05     Gt&x<  
    /o =V (  
    3. 各轴输入功率 P _VU/j9<+  
        (kw)        (kw)     ETP}mo  
        2.93       2.71     Z, Kbt  
    I*e8 5wef  
    4. 各轴输入转矩 T T^-fn  
        (kN·m)        (kN·m)     e^g3J/aU  
    43.77        242.86     W_EM k  
    [/#c9RA  
    5. 带轮主要参数 \Nc/W!r*9  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         .p%p_  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     tt=?*n  
    带的根数z     Lm<"W_  
        160        368        708        2232        B        2     KWU ~QAc  
    i/rdPbq  
    6.齿轮的设计 DPvM|n`TW  
    z\Y+5<a  
    (一)齿轮传动的设计计算 Q)\7(n  
    yD iL  
    齿轮材料,热处理精度 G| pZ  
        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 LOyL:~$  
        (1)       齿轮材料及热处理 SWr?>dl  
           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 DG8LoWZ  
    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 uX{n#i,~L  
          ② 齿轮精度 u49zc9  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 O YGh!sW  
         "|CzQ&e  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 #n^P[Zw  
    按齿面接触强度设计 .s 31D%N  
    hR3lo;'  
    确定各参数的值: 3 $;6pY  
    ①试选=1.6 CIh@H6|  
    选取区域系数 Z=2.433   o+W5xHe^1  
         @psyO]D=j%  
        则 {aI8p}T  
        ②计算应力值环数 f[3DKA  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) ~YHy '.  
        =1.4425×10h kLVf}J~?  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) Y) Y`9u<?  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 V,bfD3S3  
        ④齿轮的疲劳强度极限 &LE,.Q34  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: )/H=m7}1h  
        []==0.93×550=511.5 W)jO 4,eO  
    'v^CA}  
        []==0.96×450=432         ]]{$X_0n  
    许用接触应力   8YC\Bw  
             <v;;:RB6c  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   k"|4 LPv[  
             =1 3*$A;%q  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 @-bX[}.  
        =4.47×10N.m 6k;__@B,  
        3.设计计算 6_/691  
    ①小齿轮的分度圆直径d pN/)$6=  
         4g]Er<-P  
        =46.42 @s J[<V  
        ②计算圆周速度 9Vz1*4Ln  
        1.52 `k65&]&d  
        ③计算齿宽b和模数 _ngyai1  
    计算齿宽b knX0b$$  
           b==46.42mm AOQimjW9a  
    计算摸数m  lk{  
      初选螺旋角=14 Ddde, WJA  
        = YQOdwc LG  
        ④计算齿宽与高之比 Pk[:+. f(  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 c%v[p8 %  
    =46.42/4.5 =10.32 'EJ8)2  
    ⑤计算纵向重合度 {4Y@ DQ-  
    =0.318=1.903 IlsXj`!e  
    ⑥计算载荷系数K ZzLmsTtzIu  
    使用系数=1 L+Yn}"gIs  
    根据,7级精度, 查课本得 f>ohu^bd  
    动载系数K=1.07, MB :knj  
    查课本K的计算公式: ;4tVFqR  
    K= +0.23×10×b $.kP7!`:,  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 %se4aeOrX  
    查课本得: K=1.35 aO('X3?  
    查课本得: K==1.2 BL<.u  
    故载荷系数: fv_}7t7  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 pkpD1c^  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 V %'`nJ!  
        d=d=50.64 Qk<W(  
        ⑧计算模数 | 2BIAm]  
        = ,<F=\G_f  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 b{<qt})  
        由弯曲强度的设计公式 D_ xPa  
        ≥ 9{|JmgO!  
    GqumH/;  
    ⑴   确定公式内各计算数值 9Y!N\-x`  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m R/r)l<X@  
             确定齿数z 90> (`pI=  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 F>Rz}-Fy  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 >f#P(  
        Δi=0.032%5%,允许 dt(~)*~R  
        ②      计算当量齿数 Wr Ht  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  zvV<0 Z  
        z=z/cos=144/ cos14=158 QQUeY2}  
        ③       初选齿宽系数 /^^t>L  
         按对称布置,由表查得=1 ,dn9tY3  
        ④       初选螺旋角 n4Nb,)M  
        初定螺旋角 =14 n/#zx:d?  
        ⑤       载荷系数K t!RR5!  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 0 3fCn"  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y G'IqAKJ  
        查得: &C<K|F!j!  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 <+UEM~)  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 c7 Sa|9*dR  
         8uq^Q4SU  
        ⑦       重合度系数Y *,<A[XP  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 b"n8~Vd  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 K}"xZy Tm1  
    =14.07609 YXI_ '  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 yG\^PD  
        ⑧       螺旋角系数Y M#X8Rs1`  
     轴向重合度 =1.675, j#QJ5(#  
        Y=1-=0.82 LVKvPi  
         -V0_%Smc  
        ⑨       计算大小齿轮的 4-;"w;  
     安全系数由表查得S=1.25 Fw5|_@&k  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 |S.G#za  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 [ZC]O2'  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 |U{9Yy6p  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   li'h&!|]  
        小齿轮     大齿轮 G2 A#&86J{  
    0$)s? \  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: FsQeyh>  
        K=0.86        K=0.93   .j?`U[V%a  
    873$EiyXR  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 O ]o7  
          []= p=%Vo@*]  
          []= XN9s!5A<L)  
           |,3s]b`  
           M)S(:Il6Xx  
            大齿轮的数值大.选用. & $E[l'  
         F. 5'5%  
    ⑵   设计计算 Zjqa n  
         计算模数 "fK`F/  
    sd4eJ  
    MzjV>.  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: ^X-3YhJ4U  
    <vMna< /d  
    z==24.57  取z=25 S(NH# ^  
    iV9wqUkMv  
    那么z=5.96×25=149           yg({g "  
      )9/.K'o,dy  
    ②   几何尺寸计算 EdGA#i3  
        计算中心距     a===147.2 ^u'hl$`^  
    将中心距圆整为110 k1tJ$}  
    _)|_KQQu  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 fP3e{dVf  
    s18o,Zs'  
    =arccos ,n\"zYf ]^  
    Q{%2Npvq  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. )Z6bMAb0'N  
    AI KLJvte  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 }/tT=G]91  
         n>Cl;cN=  
        d==42.4 ,TeJx+z^  
    m]H[$ Q  
    d==252.5 ,RmXZnWY  
    y?=W  
    计算齿轮宽度 <Q57}[$*)  
     )ph**g  
    B= vW6 a=j8  
    lMkDLobos  
    圆整的       ^gw htnI  
    EY3x o-H  
                                                大齿轮如上图: Ah^0FU%!g  
    ?:StFlie  
    \YUl$d0  
    .'`7JU#{  
    7.传动轴承和传动轴的设计 .II*wK k  
    05sWN0  
    1.  传动轴承的设计 ;8F|Q<`pV  
    v[$-)vs*ag  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 m7<HK,d  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min *"cK_MH/o  
    T1=43.77kn.m 'Cki"4%<  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 (pBPf  
        已知小齿轮的分度圆直径为 @8keLrp  
            d1=42.4 [tN^)c`s/  
    而  F= 2Y~UeJ_\Lq  
         F= F !Cqm=q{K  
    '5^$v{  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N N5W;Zx]  
    _(J;!,  
    IE;Fu67wi  
    4Vv~  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 By3y.}'Ub9  
    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 P:~X az\F  
    4)]w"z0Pc  
    (tZ#E L0  
                 \R!.VL3Tx$  
         从动轴的设计 Qu 7#^%=  
            Iw07P2  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, >Xz=E0;^Ua  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M bxxazsj^  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 g>k"R4  
        已知大齿轮的分度圆直径为 =1!,A  
            d2=252.5 )7X+T'?%  
    而  F= J A=9EnTU  
         F= F 72i ]`   
    Cx N]fo  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N |)%]MK$;  
    /5x~3~  
    o0yyP,?yh  
    q,e{t#t  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 1/ZvcdYB  
    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 Z.Otci>J  
    <5 Ye')+  
    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 j|6@>T1  
    查表,选取 jwP}{mi*  
    q5Bj0r[/o  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 MU  }<-1  
    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 uq/z.m  
    ~RdD6V  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 SH oov  
    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  。 N}$$<i2o  
    P4\{be>e  
    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. 8LI aN}  
    7g* "AEk  
                D        B                轴承代号     |*G$ilu  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     9EPE.+ns  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     fX:)mLnO/  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     RFsd/K;Zp  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     5hhiP2q  
    4t C-msTf  
         $ 8"we  
    R*"31&3le4  
         SxX2+|0g`g  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 a {4Wg:  
        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, <yoCW?#  
    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.     V`ODX>\  
    |b BA0.yS  
    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. pCB^\M%*  
    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, 1 #zIAN>  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 O#}d!}SIp  
    Ok0zgi  
    L=16+16+16+8+8=64 h20<X;  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. G}2DZ=&>'  
    }3b3^f  
    5.    求轴上的载荷   Moldv x=M  
    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, '8k{\>  
    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. ^~p^N <  
    i 4}4U  
    ZqDanDM  
    9_$i.@L 1  
    |D@/4B1P  
    ~PTqR2x  
    C >@T+xOZ  
    [Iwb7a0p  
    0h3 -;%  
         tny^sG/'  
    hc2AGeZr  
    传动轴总体设计结构图: $!'S7;*uW  
         W[$GB_A)  
                                 3d1$w  
    Q5ZZ4`K!  
                                 (主动轴) q7z;bA  
    (plsL   
    #Epx'$9  
            从动轴的载荷分析图: LR(Q.x  
    p{V_}:|=Q  
    6.     校核轴的强度 ^(Y}j8sj  
    根据 Dc1tND$X3g  
    == &8!~H<S  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 fwN'5ep  
    查表15-1得[]=60MP 2!w5eWl,  
    〈 []    此轴合理安全 @5[9iY  
    GKk> ;X-  
    8、校核轴的疲劳强度. hoj('P2a#n  
    ⑴.   判断危险截面 8E/wUN,Lxj  
    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. hja;d1yH  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 bG|aQ2HW  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 MF41q%9p  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 'XbrO|%  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 !{WIN%O  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 QE#Ar8tU  
    截面上的弯曲应力 I7S#vIMXR.  
    34Fc oud);  
    截面上的扭转应力 ]N& Y25oT5  
    == mY'c<>6t  
    轴的材料为45钢。调质处理。 c; MF  
    由课本得: sOf;I]E|  
               =JR6-A1>  
    因             [9lfR5=Xw[  
    经插入后得 DHnO ,"  
    2.0         =1.31 =_"[ &^  
    轴性系数为 IAl X^6s*  
           =0.85 0DZ}8"2  
    K=1+=1.82 1 7..  
        K=1+(-1)=1.26 O'WB O"  
    所以               H}p5qW.tH:  
    &Q>tV+*  
    综合系数为:    K=2.8 82>90e(CH]  
    K=1.62 ! D \u2h  
    碳钢的特性系数        取0.1 JO&~mio  
       取0.05 k0/S&e,*  
    安全系数 j-CSf(qIj  
    S=25.13 Uc[ @]  
    S13.71 HtN!Hgpwg  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 V~~4<?=A  
    截面Ⅳ右侧 !Z}d^$  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 $GI jWlAh  
    G9YfJ?I  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 O'i!}$=g  
    2X)n.%4g$;  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 j{`C|zg  
    "J_#6q*  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 `zw^ WbCO{  
    截面上的弯曲应力   r2xXS&9!|  
    截面上的扭转应力 Osk'zFiL<  
    ==K= `p'(:W3a  
        K= +%'!+r l  
    所以                 nF#1B4b>  
    综合系数为: "dItv#<:}  
    K=2.8    K=1.62 !4 =]@eFk  
    碳钢的特性系数 K8?]&.!  
        取0.1       取0.05 |u@/,x/t  
    安全系数 JK/VIu&!  
    S=25.13 *pP&$!bH%  
    S13.71 YPU*T&~  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 q-lejVS(g  
    knS(\51A  
    9.键的设计和计算 hh1 ?/  
    .:U`4 ->E  
    ①选择键联接的类型和尺寸 \Aa{]t  
    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. MJ..' $>TC  
    根据    d=55    d=65 .IkQo`_s:  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 !VoAN5#;  
                         b=20     h=12     =50 Pf/_lBtL  
    U%?  
    ②校和键联接的强度 ?\.DG`Zxc  
      查表6-2得      []=110MP PCkQ hR  
    工作长度  36-16=20 )b7;w#%q  
        50-20=30 oj'a%mx  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 <} BuU!  
         K=0.5 h=5 KccIYn~  
        K=0.5 h=6 7/>#yR  
        由式(6-1)得: :5DL&,,Q3  
               <[] Fo:60)Lr  
               <[] .I#ss66h  
        两者都合适 iS@+qWo1  
        取键标记为: } Tz<fd/  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 &&s3>D^Ta  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 9ZVzIv(   
    10、箱体结构的设计  d  H ;  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, |~d8j'rt  
    大端盖分机体采用配合. F39H@%R  
    lB< kf1[  
    1.   机体有足够的刚度 02RZ>m+  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 Q8GI;`Rb  
    >oHgs  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 }1}L&M@  
    ^Q9;ro*;ck  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm (/;<K$u*h  
    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 _+*+,Vx  
    j0q:i}/U,  
    3.   机体结构有良好的工艺性. ] i:WP2  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. y8e'weK  
    wOLA8UYW  
    4.   对附件设计 l6~wm1vO  
    A  视孔盖和窥视孔 6>)oG6  
    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 Po*G/RKu4W  
    B  油螺塞: A1p87o>  
    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。 98ot{+/LK  
    C  油标: N/V~>UJ0{*  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 8ZN"-]*  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. g)`;m%DG6  
    5==hyIy  
    D  通气孔: 9h/JW_  
    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. {^V9?^?d (  
    E  盖螺钉: 7 /7,55  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 7) zF8V  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. # KgDOCQH  
    F  位销: ?K!^[aO}=  
    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. Bbj%RF2,  
    G  吊钩: w'Vm'zo  
    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. ,>Yl(=&  
    +zL|j/q?  
    减速器机体结构尺寸如下: 3`+Bq+  
    uN*Ynf(:-  
    名称    符号    计算公式    结果     L} Rsg'U  
    箱座壁厚                10     vhE^jS<Tg  
    箱盖壁厚                9     u5O`|I@R  
    箱盖凸缘厚度                12     f=T-4Of  
    箱座凸缘厚度                15     h#~\-j9>  
    箱座底凸缘厚度                25     ; nc3O{rU  
    地脚螺钉直径                M24     ~Iz{@Ep*  
    地脚螺钉数目        查手册        6     N_liKhq  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     e$l*s/"0t  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     _)XZ;Q  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     8k_cC$*Ng  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     vT{+Z\LL=  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     y{g"w  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 ,p)Qu%'  
        22 (TTS-(  
        18     :x[SV^fw[  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 ]9lR:V sw  
        16     3k# h!Z  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     i TLX=.M  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     PdqyNn=  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     FI8 vABq  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     }'WEqNuE  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) {JlSfJw !  
    150(3轴)     N!%[.3o\K  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) Csf!I@}Z  
    150(3轴)     {v,NNKQ4x  
         0Z1';A3  
    11. 润滑密封设计 *nx$r[Mqj  
    r?2J   
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. lnQY_~s  
        油的深度为H+ V: n\skM  
             H=30  =34 l}_6 _g>6  
    所以H+=30+34=64 {wh, "Ok_  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 BF/l#)$yK  
         NiBly  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 $!7$0WbC  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     U28frRa  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 T!X`"rI  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 cnz+%Y N  
         S0w:R:q}L  
    12.联轴器设计 `5 Iaz  
    iI Dun Ih  
    1.类型选择. ")Qhg-l  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 ;[B-!F>  
    2.载荷计算. gTb%c84  
    公称转矩:T=95509550333.5 1O2jvt7M  
    查课本,选取 ']U<R=5T$  
    所以转矩   vLIaTr gz  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 F% z$^ m-  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm _sK{qQxvM=  
    |_m N:(3  
    四、设计小结 }v6@yU  
        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。 PW+B&7{  
        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。 B^@X1EE  
    五、参考资料目录 3c+ps;nh  
    [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; gMsB1|  
    [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; TjS &V  
    [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; >';UF;\5]Q  
    [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; ^@f.~4P*I  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 n;LjKE  
    [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; >e!Y63`  
    [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? =1y~Qlu  
    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