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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 A7 .C  
                     |t|+pBB  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         bP6QF1L  
                     D*`|MzlQ  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 0kpRvdEr-  
    abWmPi  
    目   录 on(F8%]zE  
         G[r_|-^S  
    一    课程设计书                            2 57)S"  
    !k||-Q &  
    二    设计要求                              2 WhSQ>h!@s  
    `.Y["f 1B  
    三    设计步骤                              2 06pLa3oi  
         f/?# 1  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 Z~~{!C+G  
        2. 电动机的选择                                4 \)DP(wC  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 >; nE.]  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 ~kYUp5f  
        5. 设计V带和带轮                              6 K-)_1  
        6. 齿轮的设计                                  8 j.sxyW?3  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 23qTmh  
        8. 键联接设计                                  26 2JYyvJ>  
        9. 箱体结构的设计                              27 D.j'n-yw  
        10.润滑密封设计                                30 1s=M3m&H  
        11.联轴器设计                                  30 {~k /xM.-  
          {IYfq)c  
    四    设计小结                              31 d[w'j/{  
    五    参考资料                              32 S$+vRX7  
    6/wAvPB$  
    一. 课程设计书 <O?iJ=$  
    设计课题: bAeC=?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 /0d_{Y+9  
    表一: J8J~$DU\Gv  
             题号 V? w;YTg  
    5 1@V""m  
    参数    1     *&+e2itmp  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     ]=2Ba<)m  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     )(9>r /bq  
    卷筒直径(mm)    200     4Ucg<Z&%  
    vJ7I [Z  
    二. 设计要求 BP,"vq$'+  
    1.减速器装配图一张(A1)。 Ps+0qqT*  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 L|qQZ=  
    3.设计说明书一份。 Z2(z,pK  
    n %"q>  
    三. 设计步骤 ixw3Z D(>+  
        1.  传动装置总体设计方案 G`8gI)$u  
        2.  电动机的选择 ?5Wjy  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 wXMKQ)$(  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 #Bg88!-4  
        5.  “V”带轮的材料和结构  nk>  
        6.  齿轮的设计 !Sy._NE`z  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 EQSOEf[  
        8、校核轴的疲劳强度 :`2<SF^0O  
        9.  键联接设计 cZ k? o  
        10.  箱体结构设计 II3)Cz}xRG  
        11. 润滑密封设计 =zDU!< U  
        12. 联轴器设计 Yew n  
         -/ ; y*mP  
    1.传动装置总体设计方案: C$vKRg\o  
    #M$[C d I$  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 9AD`,]b  
    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, 6b~Zv$5^Y-  
    要求轴有较大的刚度。 NEa :  
    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。 y{,HpPp#o  
    其传动方案如下: 7"2L|fG  
            x9Y1v1!5Pu  
    图一:(传动装置总体设计图) ,a eQXI#@  
    01g=Cg  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 dFS>uIT7X  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 5B#q/d1/a  
         传动装置的总效率 i6?,2\K  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; l)[\TD  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, jGl8y!aM  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, }&I\a  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 WjW+ EF8(  
    ((Ak/qz  
      2.电动机的选择 _T&?H&#  
    mcy\nAf5%  
        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, Y (x_bJ  
        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, 9 [v=`  
        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。 =dx!R ,Bw  
         'A;G[(SYy  
        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, "~(qp_AI  
         K*&M:u6E  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 'iA#lKG  
         L6./b;  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 RbzSQr>a\  
                                                      L^i=RGx  
    %@#+Xpa+  
    方案    电动机型号    额定功率  n0F.Um  
    P cjAKc|NJ  
    kw    电动机转速 k"\%x =#  
        电动机重量 nDu f<mw  
    N    参考价格 'bJ!~ML&  
    元    传动装置的传动比     g6{.C7m  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     L`;p.L Bs_  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     bO 2>ced  
      fftFNHP  
       中心高 4e~^G  
            外型尺寸 %tul(Z~<1  
    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     njeRzX  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     k"D6Vyy`  
    k4fc 5P  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 {*,~,iq  
    6zh<PETa03  
    (1)       总传动比 |x@)%QeC  
        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 mbB,j~;^6H  
        (2)       分配传动装置传动比 x;)bp7  
        =× 4)0 %^\p  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 mR@|]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 \95qH ,w)T  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 vQ/}E@?u  
    (1) 各轴转速 ]Q,;5>#W  
      ==1440/2.3=626.09r/min PPk\W7G  
      ==626.09/5.96=105.05r/min A'r 3%mC  
    (2) 各轴输入功率 psyxNM=dN#  
        =×=3.05×0.96=2.93kW kP~'C'5Ys  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW rCfr&>nn  
        则各轴的输出功率:   ~,+n_KST;  
    =×0.98=2.989kW W,"|([t4.\  
    =×0.98=2.929kW x2x) y08  
    各轴输入转矩 w}No ^.I*4  
       =××  N·m cpvN }G  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· J@D5C4>i  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m U"$Q$ OFs  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m g?N~mca$  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ie|I*;#  
    =×0.98=242.86N·m _nu,ks+  
    运动和动力参数结果如下表 qcMVY\gi  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     (Cjnf a 2  
        输入    输出    输入    输出         kms&o=^  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     wI.i\ S  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     \$:KfN>WY  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     KilgeN:  
    AQ n>K{M  
    5、“V”带轮的材料和结构 x{4Rm,Dxn  
      确定V带的截型 +v4P9V|s  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 b~DtaGh  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 j,%@%upM  
          V带截型      由图6-13                        B型 3 i<,#FaL  
       j !^Tw.Ty  
      确定V带轮的直径 U |I>CDp  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm S<}2y9F  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 0\v98g<[+  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm piYv }4;:(  
       Vp8t8X1`  
      确定中心距及V带基准长度 qu]ch&"?U  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 /2}o:vLj  
                              360<a<1030 r /v'h@  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm <@i.~EL  
         #qkokV6`  
      初定V带基准长度 z'@j9vT  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ^0"^Xk*  
           1'ne[@i^/  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm U'^AJ2L8  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm :g)0-gN   
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 50!/%  
       &v!=\Fig4  
       确定V带的根数 dWHl<BUm  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw we'<Y  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 dw %aoe  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 FR~YO|4?  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 fw>@:m_bK  
             yXU-@~  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 NGYliP,.6  
                                 m87,N~DP  
                           取Z=2 ;>^oe:@  
    V带齿轮各设计参数附表 6o@}k9AN  
    whb|N2  
    各传动比 6OYXcPW'  
    H /Idc,*  
        V带        齿轮     Ol,;BZHc\  
        2.3        5.96     <S~_|Y*v  
      ;t!n%SnK9!  
    2. 各轴转速n |1^>n,C  
        (r/min)        (r/min)     i`o}*`//  
        626.09        105.05      >)ZX  
    lB!`,>"c  
    3. 各轴输入功率 P {MmHR  
        (kw)        (kw)     #PnuR2s7.  
        2.93       2.71     7q bGA K  
    O+;0|4V%  
    4. 各轴输入转矩 T =a rk?<E  
        (kN·m)        (kN·m)     hW*2Le!I  
    43.77        242.86     b i^h&H  
    2m. RM&TdB  
    5. 带轮主要参数 `-zdjc d  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         ?]%JQ]Gf*  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     FFXDt"i2  
    带的根数z     YwGc[9=n  
        160        368        708        2232        B        2     `x:znp}'  
    gyH'92ck  
    6.齿轮的设计 kN uDoo]z  
    1|Y(XB^os(  
    (一)齿轮传动的设计计算 fr'M)ox1  
    I( BG%CO9  
    齿轮材料,热处理精度 A.7:.5Cx'  
        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 'B}pIx6k~  
        (1)       齿轮材料及热处理 ~XGO^P"?  
           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 ".L+gn}u-  
    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 3oX%tx  
          ② 齿轮精度 "^-U#f>k  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 Hh @q;0ni  
         1?)iCe  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 ) Kfk\  
    按齿面接触强度设计 #QJ  mAA  
     {ZFa +  
    确定各参数的值: $mm =$.  
    ①试选=1.6 ?7-#iC`  
    选取区域系数 Z=2.433   ~45u a  
         Myss$gt}  
        则 !f_GR Pj'  
        ②计算应力值环数 zi:F/TlUC  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) q0WW^jwQ  
        =1.4425×10h BmYU#h  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) ;ak3 @Uee  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 J<DV7zV  
        ④齿轮的疲劳强度极限 Wu)ATs}  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: xrx{8pf  
        []==0.93×550=511.5 eux _tyC  
    992;~lBu  
        []==0.96×450=432         b3b 4'l   
    许用接触应力   J#*Uf>5NY  
             P Y +~,T2  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   >V(>2eD'S  
             =1 :NU-C!eT  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 "_+X#P x  
        =4.47×10N.m )hk=wu6  
        3.设计计算 #1Mk9sxo  
    ①小齿轮的分度圆直径d OXDlwbwL  
         7HPLD&WPt  
        =46.42 etf ft8  
        ②计算圆周速度 Wq)'0U;{$  
        1.52 ~J2-B2S!  
        ③计算齿宽b和模数 Z_' %'&Y  
    计算齿宽b o^RdVSkU;  
           b==46.42mm X[k-J\  
    计算摸数m ]6OrL TmP  
      初选螺旋角=14 L5T)_iQ5  
        = *F:]mgg  
        ④计算齿宽与高之比 Wy#`*h,  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 Ga f/0/|  
    =46.42/4.5 =10.32 Af=%5%  
    ⑤计算纵向重合度 j>&n5?  
    =0.318=1.903 2a.NWJS  
    ⑥计算载荷系数K ;t%L (J  
    使用系数=1 E E?v~6"&  
    根据,7级精度, 查课本得 ,2JqX>On>Y  
    动载系数K=1.07, ZJ"*A+IJx[  
    查课本K的计算公式: V.WfP*~NJ  
    K= +0.23×10×b 7qE V5!  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 `Q26Dk  
    查课本得: K=1.35 f<SSg* A;  
    查课本得: K==1.2 mXc/sh")X  
    故载荷系数: )I]E%ut{4,  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 +lJuF/sS8m  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 rQ}4\PTi  
        d=d=50.64 ]+0-$t7Y  
        ⑧计算模数 y NV$IN%  
        = N(vbo  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 XeDU ,  
        由弯曲强度的设计公式 :Tuy]]k  
        ≥ (/YC\x?  
    `H$s -PX  
    ⑴   确定公式内各计算数值 d\;M F  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 3JW9G04.  
             确定齿数z 8e\a_R*(|  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 5YS`v#+  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 QX%m4K/a  
        Δi=0.032%5%,允许 b]RCe^E1  
        ②      计算当量齿数 8e>;E  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ?; )(O2p  
        z=z/cos=144/ cos14=158 >[|:cz  
        ③       初选齿宽系数 BCUw"R#  
         按对称布置,由表查得=1 gp-wlu4  
        ④       初选螺旋角 #PXl*~PrQ/  
        初定螺旋角 =14 |Q9S$l]  
        ⑤       载荷系数K s+zb[3}  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 D{N1.rSxv  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y { w!}:8p  
        查得: w41#? VC/  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 tHoFnPd\|  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 eg(xN/D  
         bSz6O/A/  
        ⑦       重合度系数Y *\VQ%_wg  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 "6Dz~5  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 twgU ru  
    =14.07609 ] {NY;|&I'  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 AL|fL  
        ⑧       螺旋角系数Y g-^CuXic  
     轴向重合度 =1.675, _9n.ir5YX  
        Y=1-=0.82 SF_kap%JM  
         D VSYH{U4  
        ⑨       计算大小齿轮的 D%^EG8i n.  
     安全系数由表查得S=1.25 !Z=`Wk5  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 <R3S{ ty  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 "#4PU5.  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 O')Ivm,E  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   @.0jC=!l  
        小齿轮     大齿轮 #{h4lte  
    q,:\i+>K*  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 0A 4(RLGg  
        K=0.86        K=0.93   VKN^gz  
    *EV]8  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 Z]SCIU @+  
          []= <[~x]-  
          []= vO0ql  
           t4gD*j6J3  
           !5A nr  
            大齿轮的数值大.选用. vjXvjv{t  
         k ,<L#?,a  
    ⑵   设计计算 :nwcO3~`  
         计算模数 ~Zj?%4  
    -CL7^  
    d9Q%GG0]  
    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: 2&tGJq-E  
    gpw(j0/Fs  
    z==24.57  取z=25 9l,Gd  
    l>qCT  
    那么z=5.96×25=149           q1?2 U<  
      {.!:T+'Xi\  
    ②   几何尺寸计算 .5 dZaI)  
        计算中心距     a===147.2 ,Y`C7Px  
    将中心距圆整为110 ^2mXXAQf7^  
    ,/d-o;W  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 <|2_1[,sl  
    "V9!srIC  
    =arccos ]AHUo;(f%  
    pnqjAT GU  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. z4f5@  
    ,#c-"x Y  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 8"<!8Img  
         Q]|+Y0y}X  
        d==42.4 VS}Vl  
    !4 hs9b  
    d==252.5 Ft>ixn  
    G+%ZN  
    计算齿轮宽度 k"sL.}$  
    Pu9.Uwx  
    B= _8S).*  
    W:) M}}&H  
    圆整的       Ko%rB+d  
    [j![R  
                                                大齿轮如上图: @C!q S7k)  
    ,U7hzBj8k  
    AVcZ.+?  
    st+Kz uK  
    7.传动轴承和传动轴的设计 xeHu-J!P  
    gq0gr?  
    1.  传动轴承的设计 #JW1JCT  
    1gt[_P2u  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 I 9u=RI s  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min B[$SA-ZHi  
    T1=43.77kn.m qb9%Y/xy  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 N\Hd3Om  
        已知小齿轮的分度圆直径为 )b-G2< kb  
            d1=42.4 v(t&8)Uu  
    而  F= }BfwMq4E)n  
         F= F |BW956fBU  
    my} P\r.  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 3 (}?f  
    nut7b  
    ,>g 6OU2~6  
    *Z0}0< D@Z  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 |aVv Lz  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 u(~s$ENl  
    N&ddO-r[s  
    (*;u{m=  
                 AVJF[t,  
         从动轴的设计  ?Z!KV=  
           g_x<+3a  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 7dakj>JM  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M ::5-UxGL<2  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 L*l( ~t)vF  
        已知大齿轮的分度圆直径为 {otvJ |'N  
            d2=252.5 asJYGqdF  
    而  F= <T}#>xHs3  
         F= F O@$hG8:  
    tT v@8f  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N \.{JS>!  
    _AO0:&  
    c49#aN R  
    [6Wr t8"  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 :{AN@zC0\  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 ]MHQ "E?  
    F?dTCa  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 kQb0pfYs  
    查表,选取 s R~&S))  
    ~ 52  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 hh?'tb{  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 DTJ  
    cn#a/Hx  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 *H$nydQ:  
    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  。 /qCYNwWH9  
    H{V-C_  
    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. m0edkt-x  
    hw7_8pAbh  
                D        B                轴承代号     m=K XMX  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     >}I}9y+  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     2ReulL8j  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     kj8zWG4KH  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     \uYUX~}i"  
    /}VQzF  
         <V, ?!}V  
    ufJFS+?  
         xvkof 'Q)  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 }iC~B}  
        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, 01dx}L@hz  
    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.     s%:fB(  
    a~%ej.)l  
    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. A/QVotcU  
    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, <|8 l;  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 oaKf{$vg  
    4/jY;YN,2  
    L=16+16+16+8+8=64 dbLX}>  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. A`r9"([-A  
    `%=Jsi0.Nq  
    5.    求轴上的载荷   d;=,/a  
    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, 9,Mp/.T"\  
    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. 8N`$7^^  
    e!8_3BE  
    6?lg 6a/eO  
    /;0>*ft4  
    {aL$vgYT1  
    98]t"ny [  
    g IKm  
    <d^7B9O?&w  
    WU4i-@Bm8  
         !$?@;}=  
    D 6]$P%t9  
    传动轴总体设计结构图: GlZ9k-ZRF  
         ~Qsj)9  
                                 +E:(-$"R  
    Dmi;# WY  
                                 (主动轴) %(Ys-GeGr  
    F:g{rm[  
    s`J=:>9*  
            从动轴的载荷分析图: &>jkfG  
    AN>`M?EQ  
    6.     校核轴的强度 L1xD$wl  
    根据 _HK& KY  
    == 6'ZnyWb  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 "{k )nr+7U  
    查表15-1得[]=60MP 8_m9CQ6 i  
    〈 []    此轴合理安全 t/1NTa  
    }^<zVdwp  
    8、校核轴的疲劳强度. $ ddYH  
    ⑴.   判断危险截面 =Q}mJs  
    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. w3N%J>4_E  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 I`TD*D  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 r8%,xA&  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 (3h*sd5ly  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 ?GarD3#A  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 xW9 s[X  
    截面上的弯曲应力 `Cf en8  
    LwPM7S~ *  
    截面上的扭转应力 0_ \ g  
    == a~7osRmp0  
    轴的材料为45钢。调质处理。 ws?s   
    由课本得: 4Jr[8P0/A9  
               %m) h1/l  
    因             9u@h`  
    经插入后得 $0SZlq>En  
    2.0         =1.31 ~k0)+D}  
    轴性系数为 E@6r{uZ#  
           =0.85 (VAL.v*  
    K=1+=1.82 J_|}Xd)~t6  
        K=1+(-1)=1.26 ls\E%d  
    所以               t)Q @sKT6  
    . b`P!  
    综合系数为:    K=2.8 b DS1'Ce  
    K=1.62 Z{4aGp*  
    碳钢的特性系数        取0.1 nE0~Y2  
       取0.05 Mgs|*u-5  
    安全系数 FTnQqDuT  
    S=25.13 VQ<i$ I  
    S13.71 zlztF$Bo  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 QeJ.o.m{  
    截面Ⅳ右侧 _`{{39 F  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 F6c[v|3  
    p}DF$k%`  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 B;]5,`#!  
    ;T{/;  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 F]A~~P  
    ,(27p6!  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 >DUE8hp ;<  
    截面上的弯曲应力   E9B*K2l^{  
    截面上的扭转应力 HL}~W}!j  
    ==K= E D^rWE_  
        K= 5[2.5/  
    所以                 %Fg8l{H3  
    综合系数为: Y+u-J4bj  
    K=2.8    K=1.62 W}2 &Pax  
    碳钢的特性系数 Owpg]p yVD  
        取0.1       取0.05 LL[#b2CKa  
    安全系数 .hlQ?\  
    S=25.13 RvSq KW8  
    S13.71 Y-3[KHD  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 $jed{N7Y  
    QS [B  
    9.键的设计和计算 + lB+|yJ+  
    J&"?m.~@  
    ①选择键联接的类型和尺寸 )=E~CpKV  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. EPe]-C`  
    根据    d=55    d=65 CxA\yG3L&  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 #}!>iFBcH  
                         b=20     h=12     =50 aDl, K;GL  
    ( OyY_`  
    ②校和键联接的强度 +8)]m<  
      查表6-2得      []=110MP ]fADaw-R  
    工作长度  36-16=20 4-+ozC{  
        50-20=30 h lkvk]v  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 E/7vIg F  
         K=0.5 h=5 %g0z) J  
        K=0.5 h=6 :#\B {)(  
        由式(6-1)得: !0OD(XT  
               <[] ~1=.?Ho  
               <[] :q>oD-b$}  
        两者都合适 `  -[Bo  
        取键标记为: S#h'\/S  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 xQ#Akd=  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 gR;8ht(pd(  
    10、箱体结构的设计 ].-J.  
    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, 5fegWCJ  
    大端盖分机体采用配合. <E[HlL  
    Oj"pj:fB  
    1.   机体有足够的刚度 UbY~xs7_  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 XSp x''l  
    5BU%%fBJ.  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 $m:2&lU3  
    [%7;f|p?  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm {b|3]_-/  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 2q- :p8  
    k=T-L  
    3.   机体结构有良好的工艺性. w>6"Sc7oc2  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. +~w?Xw,  
    ]_ejDN\>{V  
    4.   对附件设计 ;]gsJ9FK<  
    A  视孔盖和窥视孔 "%oH@ =  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 FQk_#BkK  
    B  油螺塞: ]27>a"p59Y  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 k5 aa>6K  
    C  油标: pcI&  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 8h&oSOkQk,  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. &G-#*OG  
    lh,ylh  
    D  通气孔: ka5#<J7<p  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. | V.S.'  
    E  盖螺钉: %\}dbYS '  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 R`@8.]cpPy  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. ]aC ':55(  
    F  位销: @<D'-mMt  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. MkG`w,  
    G  吊钩: iK5]y+@8  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. xSpMyXrQ  
    u}K5/hC  
    减速器机体结构尺寸如下: '}jf#C1$c  
    .'t (-eT,  
    名称    符号    计算公式    结果     zwM"`z  
    箱座壁厚                10     IajD;V  
    箱盖壁厚                9     ,wtFs!8  
    箱盖凸缘厚度                12     )XLj[6j0  
    箱座凸缘厚度                15     ?^%YRB&  
    箱座底凸缘厚度                25     "/ tUA\=j  
    地脚螺钉直径                M24     $}qDV> qo  
    地脚螺钉数目        查手册        6     Nb~,`bu,2  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     K#qoR/:  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     FU_fCL8yA  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     j0g5<M  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     ]b4pI*:$I  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     h5L=M^z!>  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 %04:z77  
        22 BZovtm3 E  
        18     i&'#+f4t  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 ^cYStMjpy  
        16     kQ@gO[hS  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     kCj`V2go  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     7JbY}@  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     R[x7QlA;  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     jCU=+b=  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) _Zh2eXWdjM  
    150(3轴)     iI3v[S  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) &MCy.(jN  
    150(3轴)     AXz-4,=xX  
         ,"~WkLI~\t  
    11. 润滑密封设计 -glugVq  
    %b=Y <v  
        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. $aB /+,  
        油的深度为H+ {DU"]c/S  
             H=30  =34 30D: ZmlY  
    所以H+=30+34=64 s(Z(e %  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 *i@sUM?K  
         M2}np  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 j7K5SS_]  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     :.Y|I[\E%  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 kW#S]fsfU  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 Hal7 MP  
         \Ke8W,)ew  
    12.联轴器设计 1o8wy_eSs  
    xpF](>LC(  
    1.类型选择. @&;(D!_&  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 Rv98\VD"  
    2.载荷计算. KacR?Al  
    公称转矩:T=95509550333.5 5?Bc Y ;  
    查课本,选取 (B@X[~  
    所以转矩   X:>$ 8^gS  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 z<hFK+j,'^  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm T'E ] i!$  
    AIb>pL{  
    四、设计小结 jAXR`D  
        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。 4CLsY n?  
        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。 C\7u<2c  
    五、参考资料目录 yf!,4SUkU  
    [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; 98GlhogWt  
    [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; u#1%P5r&X  
    [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; Pg`JQC|  
    [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; Ejv%,q/T(  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ]fZ<`w8u}  
    [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; t-WjL@$F/  
    [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? AOb]qc  
    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