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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 5(H%Ia  
                     83c2y;|8  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         &MSU<S?1  
                     M?lh1Yu"  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) WrGA7&!+  
    `sKyvPtG  
    目   录 M,fL(b;2  
         {K.H09Y  
    一    课程设计书                            2 l?*DGW(t{  
    :$"{-n  
    二    设计要求                              2 >IIq_6Z#  
    gko=5|c,@  
    三    设计步骤                              2 .j:,WF<"l5  
         +b-ON@9]J`  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 w~u{"E$  
        2. 电动机的选择                                4 R->x_9y-R  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 a|FkU%sjzZ  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 Qx4)'n  
        5. 设计V带和带轮                              6 ,m<YS MKX  
        6. 齿轮的设计                                  8 ~^obf(N`  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 _<c"/B  
        8. 键联接设计                                  26 vb=]00c  
        9. 箱体结构的设计                              27 .rK0C)  
        10.润滑密封设计                                30 QH-CZ6M  
        11.联轴器设计                                  30 M)ET 1ZM  
         %NQ%6 B  
    四    设计小结                              31 :C_/K(Rkl  
    五    参考资料                              32 zufphS|  
    VwI  
    一. 课程设计书 \( s `=(t  
    设计课题: )P(S:x'b0  
        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 *5PQ>d G  
    表一: y[XD=j  
             题号 WPRk>j  
    sa8O<Ab  
    参数    1     Leb Kzqe  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     ]Uwp\2Bc  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     dCoP qKy  
    卷筒直径(mm)    200     ?1ey$SSU]  
    uJ2ZHrJ  
    二. 设计要求 :i!fPNn  
    1.减速器装配图一张(A1)。 `&A`&-nc=  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 6!]@ S|vDX  
    3.设计说明书一份。 STnMBz7  
    WVeNO,?ytS  
    三. 设计步骤 QG*hQh  
        1.  传动装置总体设计方案 o:#jvi84F  
        2.  电动机的选择 5 &8BO1V.  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 vt5w(}v(  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 PaSwfjOnqr  
        5.  “V”带轮的材料和结构 =CFjG)L  
        6.  齿轮的设计 ^dpM2$J  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 :z8/iD y  
        8、校核轴的疲劳强度 'f{13-# X@  
        9.  键联接设计 X}Q4;='C-  
        10.  箱体结构设计 8~(,qU8-N  
        11. 润滑密封设计 }p?,J8=-  
        12. 联轴器设计 M1eh4IVE?  
         ) ' xyK  
    1.传动装置总体设计方案: ?>+uO0*S  
    ug]2wftlQ  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 -dovk?'Gj  
    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, LhAN( [  
    要求轴有较大的刚度。 FC+-|1?C  
    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。 fcdXj_u  
    其传动方案如下: D N!V".m`J  
            qVh?%c1.Y  
    图一:(传动装置总体设计图) ,C6(  
    1?QVt fwY  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 l0G{{R 0Y  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 yr+QV:oVA  
         传动装置的总效率 )s>|;K{  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 6|p8_[e`  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, YQD `4ND  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, <p<6!tdO  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 0i}.l\  
    n}Z%-w$K#  
      2.电动机的选择 uB+#<F/c  
    ^JxVs 7  
        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, ulALGzPh  
        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, Q.$/I+&j  
        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。 7a_8007$l  
         VJ#ys _W  
        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, 06HU6d ,  
         z2V ->UK)  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 @8c@H#H  
         +ase>'<N#  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 |34k;l]E  
                                                      ]iTP5~8U  
    hD#Mhy5h  
    方案    电动机型号    额定功率 ,sj(g/hg  
    P f]10^y5&  
    kw    电动机转速 L__{U_p  
        电动机重量 %ly&~&0  
    N    参考价格 9+(6 /<  
    元    传动装置的传动比     B0RVtbK  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ,r3`u2)  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     KYkS ^v  
      ,&,XcbJ  
       中心高 r!w4Br0  
            外型尺寸 UHV"<9tk  
    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     4NRj>y  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     !gyW15z'  
    6a9:P@tY  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 `!X8Cn  
    @ebY_*  
    (1)       总传动比 @=g{4(zR ^  
        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 r+Sv(KS4i^  
        (2)       分配传动装置传动比 Foj|1zJS_  
        =× ymrnu-p o  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 }x6)}sz7  
        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 mb_6f:Qh3  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 PQi(Oc  
    (1) 各轴转速 >8>s K(S]  
      ==1440/2.3=626.09r/min yEB#*}K?  
      ==626.09/5.96=105.05r/min dM}c-=w`  
    (2) 各轴输入功率 GS>YfJ&DZ  
        =×=3.05×0.96=2.93kW ENA"T-p  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW - ]/=WAOK  
        则各轴的输出功率:   v"Bm4+c&0  
    =×0.98=2.989kW 18~jUYMV  
    =×0.98=2.929kW asQ^33g z  
    各轴输入转矩 y'6lfThT  
       =××  N·m Z @DDuVr  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· <D&  Ep  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m Q4Wz5n1yp7  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m jc32s}/H  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m iig4JP'h  
    =×0.98=242.86N·m )`<&~>qp  
    运动和动力参数结果如下表 RHd no C  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     -oZw+ge}  
        输入    输出    输入    输出         3:w_49~: ~  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     1#|lt\T  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     @}r s6 G  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     DoBQ$Ke p  
    xqDz*V/mD  
    5、“V”带轮的材料和结构 ^\S~rW.3_  
      确定V带的截型 Vv`94aQTD  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 6c>:h)?  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 -:!Wds  
          V带截型      由图6-13                        B型 ~USyN'5lU7  
       S%?%06$  
      确定V带轮的直径 W}k/>V_  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm RP 6<#tq,  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s y(a>Y! dgU  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm EpT^r8I  
       5|}u25J  
      确定中心距及V带基准长度 2/F8kVx{  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 %ol1WG9  
                              360<a<1030 zII^Ny8D  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm @eESKg(,  
         2h@&yW2j  
      初定V带基准长度 ^P.U_2&  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm N3)n**  
           EZp >Cf7  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 1'\s7P  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm JCB3 BZg7&  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 }QCn>LXE  
       g&_f%hx?  
       确定V带的根数 mYk~ ]a-  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw GUJ?6;  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 UsCaO<A  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 ^mut-@ N9  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 V~-tp^  
             y34<B)Wy  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 w%oa={x  
                                 2PNe~9)*#  
                           取Z=2 $ \!OO)  
    V带齿轮各设计参数附表 6 !Mm")  
    #*S.26P^4  
    各传动比 f"4w@X2F  
    Hh&qjf  
        V带        齿轮     Aeq^s  
        2.3        5.96     4T~wnTH0Xg  
      B oiS  
    2. 各轴转速n tHM0]Gb}  
        (r/min)        (r/min)     _Db&f}.`  
        626.09        105.05     5CfD/}{:#I  
    w)R5@ @C*  
    3. 各轴输入功率 P w xa MdA  
        (kw)        (kw)     fL-$wK<p<  
        2.93       2.71     ^8dCFw.rU  
    Zv8GrkK  
    4. 各轴输入转矩 T  Oe "%v;-  
        (kN·m)        (kN·m)     93,7yZ 5#  
    43.77        242.86     4l> d^L  
    ~g@}A  
    5. 带轮主要参数 5Z:qU{[  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         C/9]TkX}q  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     e;|$nw-  
    带的根数z     *dC&*6Rx  
        160        368        708        2232        B        2     u&o$2 '8  
    mwZ) PySm)  
    6.齿轮的设计 2^rJ|Ni  
    eq<!  
    (一)齿轮传动的设计计算 )4 ,U  
    I_R6 M1  
    齿轮材料,热处理精度 5e?<x>e  
        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 ##alzC  
        (1)       齿轮材料及热处理 Cm"S=gV  
           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 Qf'g2 \  
    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 }iU pBn  
          ② 齿轮精度 rP!GS _RG  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 :" @-Bcln  
         =NNxe"Kd;U  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 .2ZFJ.Z"  
    按齿面接触强度设计 $Fy >N>,E(  
    k7cY^&o  
    确定各参数的值: <:8Ew  
    ①试选=1.6 h 'Hnq m  
    选取区域系数 Z=2.433   +NiCt S  
         0f'LXn  
        则 ip1gCH/?_+  
        ②计算应力值环数 hp2$[p6O  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) mGkQx -|  
        =1.4425×10h -_O j iQ R  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) ,^DP  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 [r'A8!/|[  
        ④齿轮的疲劳强度极限 Oi-%6&}J  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: dt"&  
        []==0.93×550=511.5 } .<(L  
    Zp9kxm'  
        []==0.96×450=432         2. {/ls  
    许用接触应力   Ap4.c8f?Q-  
             Sn' +~6i  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   j"VDqDDz  
             =1 33&\E- Q>  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 i` ay9J8N  
        =4.47×10N.m O}}rosA  
        3.设计计算 ]e+&Pxw]e  
    ①小齿轮的分度圆直径d 'G>9iw  
         K CH`=lX  
        =46.42 p  UW7p  
        ②计算圆周速度 3=*ur( Qy  
        1.52 t% <y^Wa=  
        ③计算齿宽b和模数 Tf? `_jL  
    计算齿宽b -8<vWe  
           b==46.42mm :fq4oHA#  
    计算摸数m  _-9cGm v  
      初选螺旋角=14 )+w1nw|m  
        = }Gy M<!:  
        ④计算齿宽与高之比 j['B9vG  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 k,f/9e+#  
    =46.42/4.5 =10.32 gFT lP  
    ⑤计算纵向重合度 uU^iY$w  
    =0.318=1.903 y*v|q=  
    ⑥计算载荷系数K l"jYY3N|h  
    使用系数=1 HPJHA ,  
    根据,7级精度, 查课本得 mZjpPlJ  
    动载系数K=1.07, Zj1bG{G=i  
    查课本K的计算公式: =2ED w_5E  
    K= +0.23×10×b ,|.}6\zl*{  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 Vo6g /h?`  
    查课本得: K=1.35 e0otr_)3F  
    查课本得: K==1.2 4"\cA:9a  
    故载荷系数: "Wr[DqFd  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ?,8+1"|$A]  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 U~;tk@  
        d=d=50.64 ^H{YLO  
        ⑧计算模数 9 %i\)  
        = ,VSO;:Z  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 UT9u?  
        由弯曲强度的设计公式 ]^>:)q  
        ≥ Bx#=$ka  
    K}^# VlY9  
    ⑴   确定公式内各计算数值 H\\FAOj  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 4l6 8+  
             确定齿数z n;Q8Gg2U  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 t8rFn  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 $bFK2yx?=  
        Δi=0.032%5%,允许 Xtz:^tg  
        ②      计算当量齿数 4v3gpLH  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  V/kndV[j  
        z=z/cos=144/ cos14=158 i. (Af$  
        ③       初选齿宽系数 VuH ->  
         按对称布置,由表查得=1 8N?D1; F;  
        ④       初选螺旋角 ' VKD$q  
        初定螺旋角 =14 TsGx2[  
        ⑤       载荷系数K GQ>0E  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 wJCw6&D,/  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y (V]3w  
        查得: .R'M'a#*!A  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 '%XYJr:H[  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 L/`1K_\l  
         .kn2M&P>=  
        ⑦       重合度系数Y +*?l">?|F  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 9OW8/H&!  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 }u=Oi@~  
    =14.07609 s.Ai _D  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 LdN[N^n[H  
        ⑧       螺旋角系数Y DL1nD5  
     轴向重合度 =1.675, kLZVTVSJt  
        Y=1-=0.82 $Th)z}A}EA  
         +>K&zS  
        ⑨       计算大小齿轮的 >X' -J{4R  
     安全系数由表查得S=1.25 J{Kw@_ypP  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 nReld :#T  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 3 ?I!  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 qqf*g=f  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   | |awNSt  
        小齿轮     大齿轮 R_KDY  
    |%v:>XEO  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: hr6j+p:  
        K=0.86        K=0.93   ._^ne=Lx  
    (I#6!Yt9J  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ce}A!v  
          []= H@?} !@  
          []= -P/DmSS8V  
           P=jsOuW  
           F}ATY!  
            大齿轮的数值大.选用. 7Y(Dg`8G  
         $["HC-n?.k  
    ⑵   设计计算 6AG]7d<  
         计算模数 ng!cK<p  
    KGg S"d  
    h%ys::\zF  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: YRX^fZ-b  
    Babzrt-  
    z==24.57  取z=25 !V3+(o 1  
    C1=&Vm>g+  
    那么z=5.96×25=149           76 )"uqv1x  
      qpYgTn8l7  
    ②   几何尺寸计算 rSJ!vQo Cb  
        计算中心距     a===147.2 8T T#b?d  
    将中心距圆整为110 ~44u_^a  
    oMj"l#a*  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 E OXkMr  
    x"e;T,c  
    =arccos 0lg'QG>  
    [07E-TT2U  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. r+E!V'{C  
    K6p\ >J  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 yVmp,""a  
         w a(Y[]V  
        d==42.4 W6NhJ#M7  
    KYm8|]'g  
    d==252.5 Jj>Rzj!m  
    S W%>8  
    计算齿轮宽度 SefhOh^,V  
    h$!YKfhq}  
    B= E4892B:`  
    } u;{38~  
    圆整的       yV:8>9wE8  
    K9%rr_ja!  
                                                大齿轮如上图: 9S@x  
    fGlvum  
    Y:TfD{Xgc  
    MLHCBRi  
    7.传动轴承和传动轴的设计 +?U[362>  
    %QEBY>|lI  
    1.  传动轴承的设计  g]?pY  
    m 1; Htw  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 KqntOo} y)  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min yC\UT ~j/  
    T1=43.77kn.m n!/0yR2S  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 #RR;?`,L}  
        已知小齿轮的分度圆直径为 qr%N /7  
            d1=42.4 |JIlp"[  
    而  F= ~Yk^(hl2  
         F= F g:Qq%'  
    c8X;4 My  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N w gS'/  
    gPk,nB  
    %akW43cE  
    _F6<ba}o3  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 T"vf   
    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,i_}O3Q  
    #17 &rizl  
    #wIWh^^ Zy  
                 LP#wE~K"b  
         从动轴的设计 I~n4}}9M  
           h6D4CT  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 3xs<w7  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M (1D1;J4g  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 QNx]8r  
        已知大齿轮的分度圆直径为 S2'ai  
            d2=252.5 ' 9f0UtT|[  
    而  F= j_so s%-  
         F= F =|E "  
    5eff3qrH{  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N ZEI)U, I.  
    cgrSd99.  
    g8MW6Y  
    '/8/M{`s  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 b&[".ibN1  
    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 #E!^oZm<Z  
    +S4>}2N33  
    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 YgcW1}  
    查表,选取 ~ q-Z-MA  
    O^~IY/[  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 t7-]OY7%w_  
    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 Qa=Y?=Za  
    k^%=\c  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 8S8qj"s  
    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  。 e1W9"&4>G{  
    3!p`5hJd  
    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. Mrrpm% Y  
    ,K,st+s|  
                D        B                轴承代号     !} h) |  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ;"Gy5  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     *`+zf7-f  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     G"F O%3&|  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     c_vGr55  
    )&O2l  
         F&wAre<  
    9Q,>I6`l  
         O`y3H lc  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 =|i_T%a  
        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, k)I4m.0a5  
    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.     e}?Q&Lci  
    _" 9 q(1  
    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. b+qd' ,.Z  
    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, Am*IC?@tq  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 nIg 88*6b,  
    C%Lr3M;S'  
    L=16+16+16+8+8=64 h_4*?w  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. }BC%(ZH6  
    X\;:aRDS  
    5.    求轴上的载荷   WCsf_1  
    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, 1=J& ^O{W  
    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. 8B*(P>  
    P{A})t7  
    PI*@.kqR-  
    D-{*3?x  
    &6 s&nx  
    -/?)0E  
    bss2<mqlH  
    fr(Ja;  
    hdw.S`~}%  
         \#%GVru!  
    =?C <@  
    传动轴总体设计结构图: "Y<;R+z  
         oVK:A;3T|  
                                 7vZO;FGtG  
    Dazm8_x  
                                 (主动轴)  p[P# !  
    K^<?LXJF  
    !nl-}P,  
            从动轴的载荷分析图: A4f"v)vM  
    -OJ<Lf+"=  
    6.     校核轴的强度 *>W<n1r@]  
    根据 nV8'QDQ:Al  
    == d\>XfS  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 R-m5(  
    查表15-1得[]=60MP LujLC&S  
    〈 []    此轴合理安全 :dW\Q&iW  
    V$hL\`e  
    8、校核轴的疲劳强度. Kfb(wW  
    ⑴.   判断危险截面 (UkDww_!  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. ZS+m}.,whQ  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 H8w[{'Mei  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 }Ecv6&G  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 %WU=Vy4  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 ^|Z'}p|&  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 uEb:uENk'(  
    截面上的弯曲应力 2gO@   
    y%vAEQ2j=  
    截面上的扭转应力 |v7Je?yh  
    == 2?7ID~\  
    轴的材料为45钢。调质处理。 Fb1<Ic#  
    由课本得: H4`>B>\  
               c!\T 0XtT  
    因             wzy[sB274  
    经插入后得 m^XO77"  
    2.0         =1.31 .iR<5.  
    轴性系数为 AsE77AUA  
           =0.85 J\+fkN<.  
    K=1+=1.82 qZ!kVrmg&  
        K=1+(-1)=1.26 yL asoh  
    所以               >8{w0hh;  
    JfkEJk<  
    综合系数为:    K=2.8 YZfi-35@g  
    K=1.62 i45.2,  
    碳钢的特性系数        取0.1 ngZq]8 =o  
       取0.05 AQ$)JPs  
    安全系数 %pjY^tM/  
    S=25.13 F1BvDplQ>G  
    S13.71 ~.x#ic  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Pteti  
    截面Ⅳ右侧 ?<.a>"!  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 qnyacI  
    +)yoQRekX  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 EXeV @kg  
    awR !=\  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 7Ku&Q<mi  
    u:J( 0re  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 Vp; `!+z"  
    截面上的弯曲应力   8 !:2:  
    截面上的扭转应力 0#Gm# =F  
    ==K= H2|'JA#v  
        K= e~gNGr]L/  
    所以                 @BLB.=  
    综合系数为: 4r_*: $g  
    K=2.8    K=1.62 ;iYCeL(  
    碳钢的特性系数 L44|/~  
        取0.1       取0.05 HdlO Ga6C  
    安全系数 MPnMLUB$\  
    S=25.13 ,? <;zq  
    S13.71 &;?+ ^L>  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 %`pi*/(  
    ^7>~y(  
    9.键的设计和计算 G)YmaHeI;[  
    M*n94L=Sg&  
    ①选择键联接的类型和尺寸 !L;_f'\)6  
    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. |8{ k,!P'K  
    根据    d=55    d=65 mEYfsO  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 D"$ 97  
                         b=20     h=12     =50 CB9:53zK9  
    TT9 \m=7  
    ②校和键联接的强度 whe%o  
      查表6-2得      []=110MP 4E=QO!pVv  
    工作长度  36-16=20 2V;{@k  
        50-20=30 bbS,pid1  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 A#']e8  
         K=0.5 h=5 unFm~rcf  
        K=0.5 h=6 lAG@nh^  
        由式(6-1)得: AXxyB"7A}  
               <[] d]K8*a%[-  
               <[] QsPg4y3?D  
        两者都合适 416}# Mk  
        取键标记为: }LS.bQKqi,  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 qYVeFSS  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 2s,cyCw&  
    10、箱体结构的设计 z@ZI$.w  
    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, \;_tXb}F  
    大端盖分机体采用配合. s^6,"C  
    6yUThv.G#  
    1.   机体有足够的刚度 8cvSA&l(D  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 $s ,g&7*-  
    q},,[t  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 %L)QTv/  
    ~x4]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 9 4bDJy1  
    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 3&E@#I^] ,  
    /g%RIzgW  
    3.   机体结构有良好的工艺性. vMX\q  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. !s$1C=z5u  
    R)N^j'R~=  
    4.   对附件设计 im+g |9@%  
    A  视孔盖和窥视孔 zV15d91GX  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 CU c,  
    B  油螺塞: FeZWS>N  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 "ivVIq2  
    C  油标: s!D?%  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。  HC/a  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. -;8a* F  
    QTF1~A\  
    D  通气孔: wNl6a9#  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. L{;Q6_m  
    E  盖螺钉: m=COF$<  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 6Rif&W.xy  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. iM9k!u FE  
    F  位销: dEkST[Y3  
    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. @o}J)  
    G  吊钩: yXtQfR  
    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. vKPLh   
    &'DR`e O)  
    减速器机体结构尺寸如下: *yZta:(w-W  
    A=ez,87  
    名称    符号    计算公式    结果     1W0[|Hf2v*  
    箱座壁厚                10     Yc)Dx3  
    箱盖壁厚                9     hWn-[w/l_  
    箱盖凸缘厚度                12     `z/ p,. u  
    箱座凸缘厚度                15     zcOm"-E-  
    箱座底凸缘厚度                25     J.g6<n  
    地脚螺钉直径                M24     Q>\DM'{:4  
    地脚螺钉数目        查手册        6     FW3E UC)P  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     2.@IfBF6  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     eLHhfu;k  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     e<A>??h^  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     (B@\Dw8^  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     8{icY|:MTN  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 0[uOKFgE  
        22 y'oH>l+n  
        18     (<H@W/0$  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 c\szy&W  
        16     xu]Kt+QnSk  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     I+^iOa  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     !xg10N}I  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     #IqRu:csp  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     bq5we*" V  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) !-SI &qy  
    150(3轴)     S5L0[SZ$!  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 7;6'=0(  
    150(3轴)     cV`NQt<W  
         @b5$WKPX  
    11. 润滑密封设计 L"T :#>  
    3F6A.Ny  
        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. FKf2Q&2I  
        油的深度为H+ K1;b4Sl?A  
             H=30  =34 [oXr6M:  
    所以H+=30+34=64 ]haQ#e}WH  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 W=HHTvK9Hh  
         ?d3<GhzlR3  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 o~xGE6A*"  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     .M[t5I'\  
        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 }KftV nD?  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 BoARM{m  
         v`qXb$YW  
    12.联轴器设计 )C0I y.N-  
    u<Ch]m+  
    1.类型选择. 'w/ S6j  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 B1Z;  
    2.载荷计算. OSJj^Y)W|  
    公称转矩:T=95509550333.5 X VH( zJ  
    查课本,选取 qckRX+P`  
    所以转矩    ME5M;bz(  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 -0k{O@l"  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm %bG\  
    02:`Joy2D  
    四、设计小结 ;c@B+RquR  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 !b$~Sm)  
        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。 `lbRy($L  
    五、参考资料目录 PVQn$-aq1  
    [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; ':=20V  
    [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; B'PS-Jr  
    [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; 3"Kap/[h  
    [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; X7?14W  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ]% G#x  
    [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; 9zLeyw\  
    [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? :?)q"hE  
    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