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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 y^ st T^  
                     oXVx9dZ  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         iUqD>OV  
                     T7Ju7_q}  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) D_`~$QB`,  
    %hz5)  
    目   录 8ddBQfCY  
         kD((1v*D$  
    一    课程设计书                            2 %qVD-Jln  
    p<FqK/  
    二    设计要求                              2 ZlcEeG  
    a:1$idj  
    三    设计步骤                              2 8@FgvWC  
         x4?g>v*J  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 }Cb-7/  
        2. 电动机的选择                                4 f]Rh<N$  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 \r3SvBwhFv  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 JM*!(\Y  
        5. 设计V带和带轮                              6 n6 c+Okj  
        6. 齿轮的设计                                  8 wkJ@#jD*[  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 X LY>}r  
        8. 键联接设计                                  26 4`+R |"4  
        9. 箱体结构的设计                              27 cCG!X%9  
        10.润滑密封设计                                30 ow'CwOj$  
        11.联轴器设计                                  30 idjk uB(6  
         Juk'eH2^s  
    四    设计小结                              31 |2jA4C2L}  
    五    参考资料                              32 ,"?8  
    A":cS }Ui  
    一. 课程设计书 <(45(6fQ  
    设计课题: +z~bH!$2  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V Vw&# Lo  
    表一: .W\x{h  
             题号 'W&ewZH_h  
    r#J_;P{U  
    参数    1     gL7rX aj  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     aZq7(pen  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     Fc^!="H  
    卷筒直径(mm)    200     be(hY{y`  
    12tAx3p  
    二. 设计要求 @"aqnj>+  
    1.减速器装配图一张(A1)。 E>u U6#v  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 q0nIJ(  
    3.设计说明书一份。 zXId up@  
    v&sl_w/tn  
    三. 设计步骤 fBBtS S  
        1.  传动装置总体设计方案 X7*fmD=Uy  
        2.  电动机的选择 4Q,|7@  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 1 q|iw  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 L=I;0Ip9y  
        5.  “V”带轮的材料和结构 79+i4(H  
        6.  齿轮的设计 Ir Y\Q)  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 ]i>,oxBWe  
        8、校核轴的疲劳强度 }LoMS<O-[  
        9.  键联接设计 onIZ&wrk  
        10.  箱体结构设计 A,?6|g`q'  
        11. 润滑密封设计 q7I(x_y /  
        12. 联轴器设计 KppYe9?  
         qu;$I'Ul%  
    1.传动装置总体设计方案: [|\#cVWs  
    x+[ATZ([  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 >Udq{<]#r  
    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, FyNm1QNy^  
    要求轴有较大的刚度。 ?gMq:[X N  
    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。 G(bl)p^  
    其传动方案如下: nx%eq ,Pq  
            TQQh:y  
    图一:(传动装置总体设计图) Fx:4d$>;  
    6A ptq  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 ^AoX|R[1%  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 mRxeob  
         传动装置的总效率 v]T?xo~@'  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; G[{Av5g mx  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, CQ7NQ^3k  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, eWr6@  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 6d3YLb4M$i  
    J.]`l\  
      2.电动机的选择 b)r;a5"<5  
    n"@){:{4?  
        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, C* 0Z F  
        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, S#Tu/2<}  
        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。 ^4et; F%  
         |+qsO ;  
        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, bEmzigN[  
         .0MY$0s  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 #8y"1I=i&  
         o[q|dhrANh  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 VLoRS)   
                                                      LXTtV0F  
    n3$u9!|P  
    方案    电动机型号    额定功率 ;s8\F]K  
    P ?A-f_0<0  
    kw    电动机转速 "6v_<t`q"  
        电动机重量 CY$ 1;/  
    N    参考价格 N1" bH~  
    元    传动装置的传动比     t$?#@8Yk  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     }'Ph^ %ox  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     o'8%5 M@  
      7G0;_f{  
       中心高 t. DnF[  
            外型尺寸 +{#Z^y6&  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     *w/N>:V0p  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     3_]QtP3  
    XD80]@\za  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 .:e#!~Ki  
    uuL(BUGt-  
    (1)       总传动比 ({D>(xN   
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 A=70UL  
        (2)       分配传动装置传动比 ,$RXN8x1  
        =× (0rcLNk{|  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 8<@X=Z  
        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 C 'S_M@I=  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 ;Zn&Nc7  
    (1) 各轴转速 P/Y)Yx_(  
      ==1440/2.3=626.09r/min 9D;ono3  
      ==626.09/5.96=105.05r/min ]cW Q9  
    (2) 各轴输入功率 MPYYTQ1FB  
        =×=3.05×0.96=2.93kW c5pK%I}O  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW d@zxgn7o  
        则各轴的输出功率:   Q5_,`r`  
    =×0.98=2.989kW lA`-"  
    =×0.98=2.929kW `G=+qti  
    各轴输入转矩 ==trl#kQ%%  
       =××  N·m yh).1Q-D  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· JOs kf(  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m rd"!&i  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m %4BQY>O)@  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 7e D` is  
    =×0.98=242.86N·m E,ooD3$h  
    运动和动力参数结果如下表 f lt'~fe  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     6="o&!  
        输入    输出    输入    输出         %=V" }P[  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     K <WowU  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     dF|R`Pa2ML  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     z80*Ylx  
    b{X.lz0  
    5、“V”带轮的材料和结构 SzFh  
      确定V带的截型 9Vt6);cA-]  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ;Rm';IW$  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 UQWv)  
          V带截型      由图6-13                        B型 -^8OjGat  
       ^x_.3E3Q  
      确定V带轮的直径 -w'g0/fD  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm )*7{%Ilq  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s SCfk!GBVD  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm n"Jj'8k  
       `iEYq0}  
      确定中心距及V带基准长度 T8x/&g''  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 PTTUI  
                              360<a<1030 n*G!=lMji  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm r]kks_!Z  
         f/Z-dM\e  
      初定V带基准长度 *Tmqs@L  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm  }"q#"s  
           >!c Ff$2'  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm qR , 5  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm aD~S~L!  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ?Qts2kae#  
       =w:H9uj6F  
       确定V带的根数 R/6 v#9m7  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw PAVlZ}kj  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 '8I=Tn  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 H D,6  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 b0tbS[j  
             715J1~aRNr  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 $-E<{   
                                 ' |M} 3sL  
                           取Z=2 DYe w6B-  
    V带齿轮各设计参数附表 ,3)JZM  
    jASK!3pY  
    各传动比 e`5:46k|  
    m5hu;>gt  
        V带        齿轮     a &`^M  
        2.3        5.96     SO~pe$c-  
      m 7+=w>o  
    2. 各轴转速n `2xt%kC  
        (r/min)        (r/min)     >as+#rz1p  
        626.09        105.05     5Iv"  
    n9 Jev_!A  
    3. 各轴输入功率 P (8em5  
        (kw)        (kw)     |6`7kb;p  
        2.93       2.71     aQso<oK  
    ]!@!qp@  
    4. 各轴输入转矩 T gUp9yV  
        (kN·m)        (kN·m)     ubsx NCqD  
    43.77        242.86     XU}" h&>  
    U/7jK40  
    5. 带轮主要参数 A\ tBmL_s  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         O [=W%2I!i  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     >PGsY[N  
    带的根数z     0bGQO&s [  
        160        368        708        2232        B        2     0BOL0<Wq  
    ,yi@?lc  
    6.齿轮的设计 uLN.b339  
    lB|.TCbW  
    (一)齿轮传动的设计计算 -1R7 8(1  
    HaOSFltf#  
    齿轮材料,热处理精度 WkoYkkuzj  
        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 ^;Yjs.bI`F  
        (1)       齿轮材料及热处理 *mN8Qd  
           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 zXd#kw;  
    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 /EvT%h?p  
          ② 齿轮精度 Q%t _Epe  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。  GU xhn  
         *`tQX$F  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 \9} -5  
    按齿面接触强度设计 [,|4%Y  
    <H1e+l{8$  
    确定各参数的值: "fSK7%BP  
    ①试选=1.6 t1aKq)?  
    选取区域系数 Z=2.433   fqol-{F.V  
         }BCxAwD4  
        则 hllb\Y)XL  
        ②计算应力值环数 zG&yu0;D6  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) sWgzHj(c  
        =1.4425×10h _ ^^5  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) iM]&ryGB#  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 -"xC\R  
        ④齿轮的疲劳强度极限 I>>X-}  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: e#?rK=C?9  
        []==0.93×550=511.5 "%=K_WJ?  
    0fR?zT?  
        []==0.96×450=432         \(1WLP$2U  
    许用接触应力   Z0Qh7xWve  
             1sfs!b&E  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   J {\]ZPs  
             =1 4WQ 96|F  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 {d,^tG}  
        =4.47×10N.m 4Y@q.QP  
        3.设计计算 d,t'e?  
    ①小齿轮的分度圆直径d v<?k$ e5  
         zc>LwX}<  
        =46.42 cHwN=mg]S  
        ②计算圆周速度 75']fFO@!  
        1.52 W1UqvaR  
        ③计算齿宽b和模数 _Tma1 ~Gq  
    计算齿宽b SwhArvS  
           b==46.42mm AT I2  
    计算摸数m <P c;8[  
      初选螺旋角=14 rf$ eg  
        = vLM-v  
        ④计算齿宽与高之比 X!]p8Q y  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 QWK\6  
    =46.42/4.5 =10.32 Vj_z"t7q  
    ⑤计算纵向重合度 B{Lcx~  
    =0.318=1.903 cX48?srG  
    ⑥计算载荷系数K `Zz;[<*<  
    使用系数=1 <t.  w(?  
    根据,7级精度, 查课本得 t$*CyYb{@  
    动载系数K=1.07, 4)d#dy::\  
    查课本K的计算公式: qBWt(jY  
    K= +0.23×10×b ==~ lc;  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 @X#e  
    查课本得: K=1.35 lQer|?#  
    查课本得: K==1.2 6X GqZ!2  
    故载荷系数: u[coWaPsZ  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 {>>Gc2UT  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 X FvPc  
        d=d=50.64 @!Q\| <  
        ⑧计算模数 u_ym=N57`  
        = C.{z+  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 @jH8x!5u:  
        由弯曲强度的设计公式 dn= g!=  
        ≥ q,_ 1?A)  
    U~{sJwB  
    ⑴   确定公式内各计算数值  =u Ieur  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m }G[Qm2k  
             确定齿数z OYNPZRu  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 JUC62s#_z  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 HVcd< :g0  
        Δi=0.032%5%,允许 z T#j.v  
        ②      计算当量齿数 LXcH<)  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  Fu#mMn0c  
        z=z/cos=144/ cos14=158 nHmi%R7k  
        ③       初选齿宽系数 ZG)%vB2c  
         按对称布置,由表查得=1 a`uHkRX )U  
        ④       初选螺旋角 AP_2.V=Sn  
        初定螺旋角 =14 F /% 5 r{  
        ⑤       载荷系数K %$I@7Es>  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 \^rAH@  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y CZ_ (IT7  
        查得: NhA_dskvo  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 0=Z_5.T>  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ?3:xR_VWZu  
         - +=+W  
        ⑦       重合度系数Y gdyP,zMD7  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 /I3>u  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 fu?Y'Qet  
    =14.07609 a).bk!G  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 o  w<.Dh  
        ⑧       螺旋角系数Y ~Fd<d[b?  
     轴向重合度 =1.675, jB!Q8#&Q  
        Y=1-=0.82 !|gln)|A  
         GT} =(sD L  
        ⑨       计算大小齿轮的 +gQoYlso  
     安全系数由表查得S=1.25 Jd>"g9  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 6P KH%  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 }^ j"@{~  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 3mnq=.<(w  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   Q>}*l|Ci  
        小齿轮     大齿轮 -hIDL'5u-I  
    Ju"*>66  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: amK.H"  
        K=0.86        K=0.93   i-4pdK u  
    GY%48}7  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 N\OeWjA F  
          []= 2nGQD{  
          []= 2|n~5\K|t  
           8}kY^"*&X  
           lC ^NhQi  
            大齿轮的数值大.选用. ,#P eK(  
         8s_'tw/{  
    ⑵   设计计算 J `8bh~7  
         计算模数 W\?_o@d  
    wZA(><\  
    O67.DEu^  
    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: ^Pk-<b4}  
    kU5chltGF  
    z==24.57  取z=25 CYZx/r<  
    ie!ik  
    那么z=5.96×25=149           |-c)OS3#D  
      ^Fr82rJs  
    ②   几何尺寸计算  OBCRZ   
        计算中心距     a===147.2 K XP^F6@l  
    将中心距圆整为110 M#Vl{ b  
    C1@6 r%YD  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 E}V8+f54S  
    vq~btc.p{&  
    =arccos p9[J 9D3~  
    TrHz(no  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. n3t0Qc  
    b[3K:ot+  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 jMvWS71  
         I-Ya#s#m  
        d==42.4 p}j$p'D.RI  
    8%s_~Yc  
    d==252.5 8pfQAzl  
    9:!<=rk  
    计算齿轮宽度 b NBpt}$  
    {U&*8Q(/  
    B= AK/_^?zAs  
    IGj%)_W  
    圆整的       5__8+R  
    0?]*-wvp  
                                                大齿轮如上图: |.x |BJ  
    z (,%<oX  
    rkdwGqG  
    [WDtr8L  
    7.传动轴承和传动轴的设计 {"dU?/d  
    D_%y&p?<Ls  
    1.  传动轴承的设计 R!i9N'gGG(  
    ?\ C7.of  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 iD)R*vnAi  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 8kz7*AO  
    T1=43.77kn.m Y!C=0&p  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力  xA DjQ%B  
        已知小齿轮的分度圆直径为 wD-(3ZVd4  
            d1=42.4 }\E2Z[  
    而  F= t'bzhPQO)f  
         F= F * _puW x  
    _ 13M  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N !A(*?0`  
    @tvAI2W  
    Hf ]aA_:   
    'OKDB7Ni  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 f)p c$~B  
    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 3"HpM\A{A=  
    /`YHPeXu  
    ^ 1rw\Zp  
                 kDM\IyM<\  
         从动轴的设计 _q >>]{5  
           d7+YCi?  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, V#:`:-$$+  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M E"D+CD0  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 ] 8sVXZ  
        已知大齿轮的分度圆直径为 0#~e KF y  
            d2=252.5 >E&m Np  
    而  F= ^Jb=&u$  
         F= F d^"<Tz!  
    iq>PN:mr  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N >1[Hk0 <x  
    v%(2l|M  
    +~Ni7Dp]  
    F.)b`:g  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 P8jXruZr  
    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 <(rf+Ou>I  
    +5Yf9  
    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 q(0V#kKC  
    查表,选取 q| p6UL9  
    :jB8Q$s  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 |tC`rzo  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 `<>Emc8Z  
    ZzA4iT=KO  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 9/[3xhB4  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 HE911 lc:  
    mAkR<\?iTF  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. l][{ #>V  
    .l$'%AG:~  
                D        B                轴承代号     1{B^RR.  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     LFHV~>d  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     Wb:jZ  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     ngM>Tzirt  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     h$)},% e  
    4R5+"h:  
         *k:Sg*neVq  
    "f|\":\  
         \(Uw.ri  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ~W'>L++  
        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, MsMNP[-l  
    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.     5bZf$$b  
    Q70LQCms  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. -g'[1  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, bV_@!KL$  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 m\~{l=jIS  
    ^ sxcBG  
    L=16+16+16+8+8=64 au'Zjj/Ai5  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. y=)Cid  
    6]#pPk8[Z  
    5.    求轴上的载荷   >]?!c5=  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, }ie\-V  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. #% PnZ /  
    {] 1+01vI-  
    {S4^;Va1  
    Y>*{(QD  
    sFaboI  
    &UtsI@Mu  
    >gqM|-uY  
    U5 ~L^  
    ^nn3;  
         ,TY&N-  
    DDh$n?2fd  
    传动轴总体设计结构图: .[Ezg(U}ze  
         ]Z?$ 5Ks  
                                  qOO2@c  
    dLQV>oF  
                                 (主动轴)  S^;D\6(r  
    S<"T:Y &  
    A<esMDX  
            从动轴的载荷分析图: Q%6Lc.i  
    s,Uc cA@  
    6.     校核轴的强度 ^W-03  
    根据 KF&1Y>t=  
    == JR='c)6:  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 wmh[yYWc  
    查表15-1得[]=60MP 3#7D g't  
    〈 []    此轴合理安全 .\1{>A  
    |Rk$u  
    8、校核轴的疲劳强度. `[vm{+i  
    ⑴.   判断危险截面 *G)=6\  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. 86(8p_&zC  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 |pB[g> ~V  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 NQCJ '%L6  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 03aa>IO  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 ts rcX  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 sG{hUsPa  
    截面上的弯曲应力 7U_~_yb  
    V4Yw"J  
    截面上的扭转应力 .0$$H"t  
    == 48 DC  
    轴的材料为45钢。调质处理。 J}IHQZS  
    由课本得: ?ysC7 ((  
               _B4H"2}[Y  
    因             NbyVBl0=  
    经插入后得 Vm NCknG  
    2.0         =1.31 8jyg1NN D  
    轴性系数为 "_Wv,CYmNr  
           =0.85 r@;n \  
    K=1+=1.82 L' w }  
        K=1+(-1)=1.26 Y{~[N yE  
    所以               5"1kfB3v  
    M7rVH\:[-  
    综合系数为:    K=2.8 '5j$wr zt  
    K=1.62 5x";}Vp>P  
    碳钢的特性系数        取0.1  #P8R  
       取0.05 Ph(bgQg  
    安全系数 +[$d9  
    S=25.13 uzA"+cV5  
    S13.71 G-?y;V 1  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Z/nTI 0N{  
    截面Ⅳ右侧 XD>(M{~  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Ra%" +=  
    g~EJja;  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 /Q Xq<NG  
    8. 9TWsZ  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 9/N=7<$  
    }F'B!8n  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 A|!u`^p  
    截面上的弯曲应力   s>8;At-  
    截面上的扭转应力 iXl6XwWT%8  
    ==K= uh`W} n  
        K= \bJ,8J1C  
    所以                 LIM cZh;  
    综合系数为: 58FjzW  
    K=2.8    K=1.62 ,A`.u\f(:  
    碳钢的特性系数 Un{hI`3]  
        取0.1       取0.05 4RgEN!d?H  
    安全系数 L8"0o 0-  
    S=25.13 1t"  
    S13.71 |L XYF$  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 N;4tvWI  
    pa1.+~)  
    9.键的设计和计算 D@5Ud)_  
    OV)J  
    ①选择键联接的类型和尺寸 !KiN} p  
    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. D,FX&{TYU  
    根据    d=55    d=65 >^vyp!  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 >_9w4g_<  
                         b=20     h=12     =50 -8;@NAUa  
    4L'dV  
    ②校和键联接的强度 g]B! 29M  
      查表6-2得      []=110MP .QRa{l_)  
    工作长度  36-16=20 cB~D3a0Th  
        50-20=30 [~cb&6|M  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 6$#p}nE  
         K=0.5 h=5 :xdl I`S  
        K=0.5 h=6 !)1r{u  
        由式(6-1)得: nt$V H  
               <[] 7GN>o@t  
               <[] .L;M-`^  
        两者都合适 i"eUacBz/-  
        取键标记为: 9b KK  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 tYE\tbCO'  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 3C8cvi[IS  
    10、箱体结构的设计 w}*2Hz&Q!  
    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, W( O)J$j  
    大端盖分机体采用配合. Uy8r !9O  
    )2 E7>SQc~  
    1.   机体有足够的刚度 ";:"p6?  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 crx8+  
    kNW}0CDgs  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 v(uYso_  
    v[S>   
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm >hg?!jMjrr  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 P.G`ED|K!Y  
    U Ps7{We W  
    3.   机体结构有良好的工艺性. 2"Oj* ;  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. LQy`,-&  
    lFHj]%Y  
    4.   对附件设计 oA_T9uh[  
    A  视孔盖和窥视孔 LEnm6  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 :a YbP,mE  
    B  油螺塞: ,MH9e!  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 @.JhL[f  
    C  油标: njO5 YYOu  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 kB41{Y -  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. sn.Xvk%75  
    8T3j/ D<r  
    D  通气孔: _0Mt*]L }  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. "?_r?~sJx  
    E  盖螺钉: Aw]W-fx  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 h/T^+U?-<  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. @qC](5|TQ  
    F  位销: y _Mte  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. xW`,@a }  
    G  吊钩: -Xm/sq(i)%  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. R?,Oh*  
    ^cQTRO|  
    减速器机体结构尺寸如下: |$Y0VC4a  
    "RZV v~BD  
    名称    符号    计算公式    结果     Ygwej2  
    箱座壁厚                10     x  RV@ _  
    箱盖壁厚                9     x>Hg.%/c[  
    箱盖凸缘厚度                12     V/ a!&_ ""  
    箱座凸缘厚度                15     LV$@J  
    箱座底凸缘厚度                25     5~AK+6Za  
    地脚螺钉直径                M24     l!6^xMhYk  
    地脚螺钉数目        查手册        6     #x) lN  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     =D1%-ym  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     Z?IwR  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     W$E!}~Ro  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     "mBX$t'gb  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     J Iw=Bs  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 6Dx^$=Sa$  
        22 o;d><  
        18     pA ,xDs@37  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 b+Ly%&  
        16     Het5{Yb.  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     7hg)R @OC  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     *G]zN"Y  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     @vy {Q7aM  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     h5vvizruy  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) ]z^*1^u^ig  
    150(3轴)     ukZ>_ke`+  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) U{^~X_?  
    150(3轴)     x)+3SdH  
         Wmm'j&hI  
    11. 润滑密封设计 yXuc< m  
    `V(z z  
        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. ?b}d"QsmU  
        油的深度为H+ WyO7,Qr\   
             H=30  =34 s>A!Egmo  
    所以H+=30+34=64 )Ha`>  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 Pz=x$aY  
         `i'72\(  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 L?W F[nF R  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     G-5 4D_ 4  
        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 -F7GUB6B  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 %fv;C  
         ~M>EB6  
    12.联轴器设计 W.B;Dy,Y  
    }"V$li  
    1.类型选择. nUgZ]ag=G  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 $]{20"  
    2.载荷计算. N-lo[bDJh  
    公称转矩:T=95509550333.5 mX4u#$xs:  
    查课本,选取 fR:BF47  
    所以转矩   eM3-S=R?<g  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 `|{6U"n  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm zc}qAy'<  
    F|rJ{=x  
    四、设计小结 @xO?SjH  
        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。 VE <p,IO  
        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。 uQ}0hs  
    五、参考资料目录 3 &aBU [  
    [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; KGVAP  
    [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; ucVWvXCr  
    [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; /b44;U`v5-  
    [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; xK8n~.T('  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 PYOU=R%o`8  
    [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; \0{g~cU4  
    [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 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? DeMF<)#  
    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