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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 #PUvrA2Zl  
                     ]:`q/iS&  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         tu\;I{ h=0  
                     D>M a3g  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) {[WEA^C~Q  
    la#f,C3_  
    目   录 <,p|3p3  
         ].53t"*  
    一    课程设计书                            2 -y]\;pbZ0  
    o`S|  
    二    设计要求                              2 N: 'v^0  
    `:cnu;  
    三    设计步骤                              2 p\I,P2on  
         #mg6F$E  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 x*td nor&  
        2. 电动机的选择                                4 tdSy&]P  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 9EzXf+f  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 IJHNb_Cku  
        5. 设计V带和带轮                              6 lx*"Pj9hho  
        6. 齿轮的设计                                  8 5=%:CN!/@p  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 taOD,}c|$  
        8. 键联接设计                                  26 [of{~  
        9. 箱体结构的设计                              27 `|K30hRp:  
        10.润滑密封设计                                30 O{Bll;C  
        11.联轴器设计                                  30 C9zQ{G  
         i5wXT  
    四    设计小结                              31 r&sm&4)p-5  
    五    参考资料                              32 1A\Jh3;Q  
    (|%YyRaX  
    一. 课程设计书 bM7y}P5`1  
    设计课题: ~]X4ru5,4  
        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 kBolDPvBG  
    表一: Q\>9PKK  
             题号 ,grdl|Dg  
    -JOtvJIQI  
    参数    1     r0kJx$f  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     =" Q5Z6W  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     tDj~+lmdN  
    卷筒直径(mm)    200     _kUf[&  
    ozN#LIM>P  
    二. 设计要求 >DX\^86x  
    1.减速器装配图一张(A1)。 dw{L,u`68  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ',GWH:B  
    3.设计说明书一份。 xo{3r\u?}  
    +Hx$ABH  
    三. 设计步骤 5bU[uT,`6  
        1.  传动装置总体设计方案 {2wfv2hQ  
        2.  电动机的选择 ^Wb|Pl  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 qr>:meJy4  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 H9'Y` -r  
        5.  “V”带轮的材料和结构 gBM6{48GF  
        6.  齿轮的设计 *s4h tt  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 7"}<J7"})  
        8、校核轴的疲劳强度 }^r=(  
        9.  键联接设计 mqL&bmT  
        10.  箱体结构设计 |"V]$s$ c  
        11. 润滑密封设计 7hAFK  
        12. 联轴器设计 (p4|,\+  
         <vS J< WY  
    1.传动装置总体设计方案: u&MlWKCi  
    lm'L-ZPN  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 i}SJ   
    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, pqmb&"l  
    要求轴有较大的刚度。 U$CAA5HV]  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 qMy>: ,)Z  
    其传动方案如下: -*q:B[d  
             N7%iz+  
    图一:(传动装置总体设计图) E ]eVoC  
    MbY?4i00%h  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 E`vCYhf{  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 D)C^'/8q  
         传动装置的总效率 s9t`!  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; (`S32,=TS  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 9 Yv;Dom  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, jSMvZJX3n  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 r![RRa^  
    rv`kP"I  
      2.电动机的选择 pfd||Z  
    kMD:~ V  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, j ys1Ki  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, 1rs`|iX5  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 8yr_A[S8.  
         qRXQL"Pe_l  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, IIC1T{D}v  
         ?UD2}D[M  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 E]z Td$v6  
         fq^D<c{3  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 CXC,@T  
                                                      `fw:   
    C.SG m  
    方案    电动机型号    额定功率 _TF\y@hF*D  
    P ,E&PIbDL1  
    kw    电动机转速 W i a%rm  
        电动机重量 h\+U+ ?u  
    N    参考价格 x13t@b  
    元    传动装置的传动比     S`,(10Y  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     qJq49}2  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     ?6h65GO{  
      Jjt'R`t%t  
       中心高 G2#={g{  
            外型尺寸 CV/ei,=9  
    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     ` VL`8  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     4F_*,_Y  
    j$Ttoo  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 T KpX]H`  
    9uk}r; %9  
    (1)       总传动比 ]{- >/.oB  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 j3j<01rq  
        (2)       分配传动装置传动比 v7rEU S-  
        =× W/*2I3a  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 JZ#O"rF  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 *Xh)22~T  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 unE h  
    (1) 各轴转速 =nQ"ye  
      ==1440/2.3=626.09r/min " P A:  
      ==626.09/5.96=105.05r/min MB$K ?"Y  
    (2) 各轴输入功率 1r6>.&p  
        =×=3.05×0.96=2.93kW Q;p?.GI?-  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 2=H3yEJq  
        则各轴的输出功率:   C'bW3la  
    =×0.98=2.989kW BE n$~4-  
    =×0.98=2.929kW j^DoILw  
    各轴输入转矩 0fgt2gA33  
       =××  N·m $N$ ZJC6(@  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· .h)o\6Wq  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m Lf+M +^l  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m }UwDHq=  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 2z/qbzG7  
    =×0.98=242.86N·m dZnAdlJ  
    运动和动力参数结果如下表 xf1@mi[a  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     x1['+!01  
        输入    输出    输入    输出         e1'<;;; L  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     `<I+(8]Uz  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     8v&4eU'S  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ia.95H;  
    56i9V9{2  
    5、“V”带轮的材料和结构 ElNKCj<M  
      确定V带的截型 g_ z%L?N  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ya7/&Z )0  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 fp^!?u  
          V带截型      由图6-13                        B型 ;B[*f?y-  
       WLr\ l29  
      确定V带轮的直径 xA|72!zk0P  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm xL,;(F\^  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s j6wdqa9!~  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm iN\D`9e  
       eil"1$k  
      确定中心距及V带基准长度 s;-(dQ{O  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 qaK9E@l  
                              360<a<1030 2/.E uf   
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm %{$iN|%J%$  
         ~m~<xtoc  
      初定V带基准长度 -h&AO\*^W  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm H f}->  
           8,0p14I5;  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm ^6=y4t=%F  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm *QAcp` ;*  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 [d="94Ab  
       #T0uPK ;  
       确定V带的根数 @di mZsi1  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw > %5<fK2  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 mfHZGk[[  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 <Wgp$qt;  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 Yj+p^@{S2P  
             RJ/4T#b"+  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 uveby:dh  
                                 0Da9,&D  
                           取Z=2 tHez S~t_  
    V带齿轮各设计参数附表 RY=B>398:  
    2"`R_q  
    各传动比 P !:LAb(  
    @ i $jyc  
        V带        齿轮     =aM(r6 C  
        2.3        5.96     ~Rx:X4|H  
      ^8p=g -U\  
    2. 各轴转速n qV^Z@N+,  
        (r/min)        (r/min)     };5d>#NK,Y  
        626.09        105.05     +Tnn'^4  
    `Paz   
    3. 各轴输入功率 P jqULg iC  
        (kw)        (kw)     APydZ  
        2.93       2.71     z;? 3 2K  
    E! '|FJ  
    4. 各轴输入转矩 T dQSX&.<c,  
        (kN·m)        (kN·m)     ZzZy2.7  
    43.77        242.86     .W[ 9G\  
    L4bx [  
    5. 带轮主要参数 ~gz_4gzb  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         K0hmRR=  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     |G^w2"D_Z  
    带的根数z     ?7 Kl)p3  
        160        368        708        2232        B        2     #bN'N@|  
    X6lkz*M.  
    6.齿轮的设计 .EJo 9s'  
    nksx|i l  
    (一)齿轮传动的设计计算 Gw 4~  
    wxy. &a]  
    齿轮材料,热处理精度 Bp #:sAG  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 [I*zZ`  
        (1)       齿轮材料及热处理 0q6$KP}q  
           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 _}4l4  
    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 aj>6q=R  
          ② 齿轮精度 _ISIq3A?  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 :m~R<BQ"  
         %Z T@&  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 |Nx7jGd:i  
    按齿面接触强度设计 KxZup\\:v  
    0$8iWL  
    确定各参数的值: NGsG4y^g?z  
    ①试选=1.6 v?\Z4Z|f  
    选取区域系数 Z=2.433   3zdm-5R.b  
         PNNY_t +I  
        则 ozF173iI  
        ②计算应力值环数 jIpc^iu`,  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) Yz6+ x]  
        =1.4425×10h g9N_s,3jC  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) b/>L}/^PM  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 fa~4+jx>S  
        ④齿轮的疲劳强度极限 }:6$5/?  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: <d&9`e1Hc  
        []==0.93×550=511.5 fpESuVKr  
    CF|4, K)  
        []==0.96×450=432         {3s=U"\  
    许用接触应力   t@hE}R  
             >M`ryM2=D  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   x=Ef0v  
             =1 ?<3wks|C  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 >P-{2 a,4  
        =4.47×10N.m g!<=NVhYt  
        3.设计计算 QC/%|M0 {  
    ①小齿轮的分度圆直径d ()Cw;N{E  
         ?+^vU5b1u  
        =46.42 ]Ak/:pu  
        ②计算圆周速度 1m c'=S{  
        1.52 @nPXu2c?u7  
        ③计算齿宽b和模数 Y/|wOm;|  
    计算齿宽b $7\!  
           b==46.42mm ;ty08D/  
    计算摸数m h_xHQf&#  
      初选螺旋角=14 Zndv!z  
        = gGdt&9z %  
        ④计算齿宽与高之比 -Y?C1DbKz  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 fWutB5?P  
    =46.42/4.5 =10.32 9/LnO'&-  
    ⑤计算纵向重合度 J%|n^^ /un  
    =0.318=1.903 [pAW':  
    ⑥计算载荷系数K RxeyMNd  
    使用系数=1 cV|u]ce%1  
    根据,7级精度, 查课本得 N,oN3mFF  
    动载系数K=1.07, -D?-ctFYj^  
    查课本K的计算公式: @)i A V1r"  
    K= +0.23×10×b ggQBQ/ L  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 =Su~i Oa  
    查课本得: K=1.35 o?T01t=  
    查课本得: K==1.2 ,p3moD 3  
    故载荷系数: VH>?%aL  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 Ei$@)qS/  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 i,3[0*ge  
        d=d=50.64 @U)k~z2Hk  
        ⑧计算模数 C VyYV &U,  
        = O /S:S  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 8D)I~0\  
        由弯曲强度的设计公式 AbXaxt/[g?  
        ≥ x!@3.$  
    w%Bo7 'o)V  
    ⑴   确定公式内各计算数值 et-<ib<lY  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ";>>{lYA.  
             确定齿数z BZdryk:S  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 < .\2 Ec  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 da,;IE{1u  
        Δi=0.032%5%,允许 76'vsg  
        ②      计算当量齿数 ue/GB+U  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  M~o\K'  
        z=z/cos=144/ cos14=158 vwc)d{ND  
        ③       初选齿宽系数 _7k6hVQ  
         按对称布置,由表查得=1 I7Uj<a=(q  
        ④       初选螺旋角 "&@v[O)!xu  
        初定螺旋角 =14 _7^4sR8=  
        ⑤       载荷系数K 0/g 0=dW=  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 5VLJ:I?0O  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y KcW]"K>p!  
        查得: Uiz#QGt  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211  n}f*>Mn  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 p%?VW  
         Q^Lk^PP7  
        ⑦       重合度系数Y AVR=\ qR  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 rNl` w.  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 0</]Jo%  
    =14.07609 CSBk  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 vT&xM  
        ⑧       螺旋角系数Y s .xJ},E9  
     轴向重合度 =1.675, / }tMb  
        Y=1-=0.82 _$f XK  
         hj<h]dhp  
        ⑨       计算大小齿轮的 kv)IG$S 0  
     安全系数由表查得S=1.25 p2\mPFxEP  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 B(z?IW&  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 r^j iK\*  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 "j]85  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   r\x"nS  
        小齿轮     大齿轮 kz UP   
    HK/T`p#  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 2b`3"S  
        K=0.86        K=0.93   |+|q`SwJ  
    L6jD4ec8  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 I8%2tLVY  
          []= fz hCV  
          []= ]a ,H!0i  
           W  :qQ  
            ?[`*z?}  
            大齿轮的数值大.选用. gTby%6- \|  
         ov@N13 ,$  
    ⑵   设计计算 ar#Xe;T!  
         计算模数 Alh"ZT^*  
    ! ,*4d $  
    Q^_*&},V  
    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: lCznH?[  
    G[[hC[}I  
    z==24.57  取z=25 ._$tNGI4  
    q!sazVaDp  
    那么z=5.96×25=149           RdtF5#\z  
      m&36$>r=  
    ②   几何尺寸计算 ^#Ruw?D  
        计算中心距     a===147.2 (8$; 4q[!  
    将中心距圆整为110 7H~J?_  
     Q9!T@  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 9|}u"jJB%E  
    FU~xKNr  
    =arccos $^ wqoW%t  
    @+,J^[ y  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. K:osfd  
    Xc!0'P0T  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 aJmSagr69C  
         $XOs(>~"r  
        d==42.4 ?df*Y5I2  
    v_7?Zik8E  
    d==252.5 .0[ zZ  
    ?m RGFS  
    计算齿轮宽度 Q=+*OQV29  
    +5>*$L%8T`  
    B= *G6Py,- !f  
    zlw+=NX  
    圆整的       i 1{Lx)  
    LMF@-j%  
                                                大齿轮如上图: ,y'E#_cTgQ  
    :L E&p[^  
    g<@P_^vo  
    orGkS<P  
    7.传动轴承和传动轴的设计 zOEdFU{x  
    VD,p<u{r  
    1.  传动轴承的设计 S>! YBzm&X  
     dkr[B' n  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 .o._`"V  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min p,)~w1|  
    T1=43.77kn.m TH%J=1d  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 lHTW e'  
        已知小齿轮的分度圆直径为 =FB[<%  
            d1=42.4 e)#O-y  
    而  F= a___SYl 'K  
         F= F S1!X;PP/  
    >l!#_a  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 3[RP:W@%  
    b `7vWyp  
    323zR*\m  
    n.323tNY  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 !ULU#2'1  
    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 0|D^_1W`R  
    d"P\ =`+  
    sv g`s,g  
                 vz[-8m:f  
         从动轴的设计 Tx+Bkfj  
           w,,QXJe{Z_  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, b,k%n_&n  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M %/K'VE6pb  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 =Fd!wkB'{  
        已知大齿轮的分度圆直径为 4Z& i\#Q  
            d2=252.5 iK(G t6w  
    而  F= g}vOp3 ^  
         F= F oC~8h8"l  
    MKnG:)T<?l  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 0Bo7EV  
    D.i(Irqw!  
    :FUefW m  
    |U GmIm%  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ,D6hJ_:  
    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 ^h c&rD)_  
    ptCFW_UV  
    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 Qh0tU<jG  
    查表,选取 ~=!d>f~U  
    N`G* h^YQ  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 &8##)tS(y  
    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 pZYcCc>6&  
    tiTJ.uz6  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 RW?F{Jy{  
    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  。 WeqE 9@V  
    |qn`z-  
    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. 3k#?E]'  
    *tWZ.I<<  
                D        B                轴承代号     cJ}J4?  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ir72fSe  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     M;96 Wm  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     Rr9K1io$)  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     s!vvAD;\  
    ]ZkR~?  
         Ew&pwsQ  
    SRUg2)d  
         :jJ;&t^^  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 -w[j`}([P9  
        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, y4V~fg;  
    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.     j o7`DDb  
    @1`!}.Tk  
    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. MHuQGc"e+4  
    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, a5)<roWQ  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 B8f BX!u/  
    d(=*@epjR  
    L=16+16+16+8+8=64 17\5 NgB  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. ut<0-  
    jHU5>Gt-}  
    5.    求轴上的载荷   E8Rk b}  
    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, GG9YAu  
    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. n^a&@?(+  
    4 8}\  
    zZhAH('fG  
    ||}k99y +  
    :EkhF6B/  
    o\#C#NiT  
    LNA5!E  
    s`Y8 &e.Yr  
    R#n!1~ (  
         I}Fv4wlZG  
    rryC^Vma  
    传动轴总体设计结构图: T[?toqkD>z  
         VV$$t;R/  
                                 :4&q2-  
    y<h~jz#hkq  
                                 (主动轴) G1X${x7  
    K [.*8  
    ~!PaBS3A  
            从动轴的载荷分析图: T> !Y-e.q  
    M<%g)jn_  
    6.     校核轴的强度 [?=Vqd  
    根据 -;i vBR  
    == 4P>4d +  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 @_ZE_n  
    查表15-1得[]=60MP BDO]-y  
    〈 []    此轴合理安全 #},4m  
    6AA "JX  
    8、校核轴的疲劳强度. [s} n v]  
    ⑴.   判断危险截面 &>YdX$8x  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. :Sd"~\N+  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 B5pWSS  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 M %vZcP  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 L] syD n  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 /'ukeK+'  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 ,drcJ  
    截面上的弯曲应力 GY~Q) Z  
    ]46-TuH  
    截面上的扭转应力 >$g+Gx\v4  
    == /Cl=;^)  
    轴的材料为45钢。调质处理。 T2%{pcdV/  
    由课本得: vhEXtjL  
               (H_YYZ3ZX  
    因             D2@J4;UW*W  
    经插入后得 b}C6/ zW  
    2.0         =1.31 PlX6,3F  
    轴性系数为 _'.YC<;  
           =0.85 zG|#__=T  
    K=1+=1.82 fl4z'8P"(  
        K=1+(-1)=1.26 S{l >|N2q  
    所以               ^T.icSxP  
    xc&&UKd  
    综合系数为:    K=2.8 _P:}]5-|  
    K=1.62 j@98UZ{g\  
    碳钢的特性系数        取0.1 oA;> z  
       取0.05 'A#bBn,|  
    安全系数 %"C%pA  
    S=25.13 9?6]Z ag  
    S13.71 "L)=Y7Dx  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ^=1:!'*3D  
    截面Ⅳ右侧 u~-,kF@  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 o<f#Zi  
    N =0R6{'  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 A:JW Ux  
    jwW6m@+  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 *qN (_  
    'y<<ce*   
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 !vQDPLBL  
    截面上的弯曲应力   ~|!f6=  
    截面上的扭转应力 QN'v]z  
    ==K= &l| :1  
        K= !J%m7 A  
    所以                 ja Ot"iU.B  
    综合系数为: :{tj5P!S  
    K=2.8    K=1.62 L(ni6-  
    碳钢的特性系数 3L5o8?[  
        取0.1       取0.05 >_m4 idq1  
    安全系数 `JrvD  
    S=25.13 6 z2_b wo  
    S13.71 \~{b;$N}  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 1 xu2$x.b  
    mm@)uV<\  
    9.键的设计和计算 >8>}o4Q/X  
    KDW=x4*p  
    ①选择键联接的类型和尺寸 Ou'<9m!9  
    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. HXg4 T  
    根据    d=55    d=65 ,VTX7vaH  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 :87HXz6]jS  
                         b=20     h=12     =50 ! ~5=tK  
    9tZ+ ?O5  
    ②校和键联接的强度 UN"U#Si)  
      查表6-2得      []=110MP _;x7vRWmN  
    工作长度  36-16=20 R8K ?! Z  
        50-20=30  =>Md>VM  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 rdY/QvP0=  
         K=0.5 h=5 *\5o0~~8J  
        K=0.5 h=6 C $r]]MSj  
        由式(6-1)得: -Z/'kYj?U  
               <[] :: 2pDtMS  
               <[] kpU-//lk+  
        两者都合适 ue~?xmZg  
        取键标记为: `Y5{opG7-  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 EgY yvS)  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 F]"Hs>  
    10、箱体结构的设计 f|&ga'5g&  
    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, -Jj"JN.  
    大端盖分机体采用配合. &\_cU?0d  
    5csqu^/y  
    1.   机体有足够的刚度 6IQkP9P(  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 +mqz)-x  
    my|UlZ(qg  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Gf|qc>j.b  
    RlH~<|XK  
    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 01-n_ $b  
    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 4)4E/q/5  
    =%Yw;% 0)Y  
    3.   机体结构有良好的工艺性. a=!I(50  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. OlV'#D   
    t;~H6  
    4.   对附件设计 ?R ;K`f9<  
    A  视孔盖和窥视孔 ny,a5zEnF  
    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 f/VrenZ_  
    B  油螺塞: PilV5Gg  
    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。 9u->.O: p  
    C  油标: YVEin1]  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 W,[b:[~v  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. f/&k $,w  
    u,rieKYF  
    D  通气孔: iQI$Y]Y7  
    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. b[MdA|C%j  
    E  盖螺钉: ;~>E^0M  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 o=,q4;R'  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. \AT]$`8@_  
    F  位销: \40d?N#D  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. U/|H%b  
    G  吊钩: #n[1%8l,  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. jC)lWD  
    k$hNibpkt  
    减速器机体结构尺寸如下: $2M dxw5  
    y.LJ 5K$&a  
    名称    符号    计算公式    结果      VS:UVe  
    箱座壁厚                10     l5m5H,`  
    箱盖壁厚                9     ARZ5r48)  
    箱盖凸缘厚度                12     <Rl:=(]i~  
    箱座凸缘厚度                15     ^rDT+ x  
    箱座底凸缘厚度                25     2`o}neF{  
    地脚螺钉直径                M24     6#JdQ[IP6  
    地脚螺钉数目        查手册        6     SseMTw:  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     B f_oIc  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     nA\9UD<G.  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     f.o,VVYi  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     -%U 15W;  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     Vo\RtM/6{  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 5nGDt~a  
        22 8"#Ix1#  
        18     ?`nF"u>  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 g36\%L  
        16     }Ot I8;>  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     _PPW9US{  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     jQKlJi2xu  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     ~)zoIM\  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ? Q`Sx  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) Y]5\%JR  
    150(3轴)     h9McC3  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) DiB~Ovh|  
    150(3轴)     x=>+.'K  
         \k=.w  
    11. 润滑密封设计 5K;vdwSB  
    : .-z) C}  
        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. yW$ja|^ E  
        油的深度为H+ 2>.2H  
             H=30  =34 m})q8b!S  
    所以H+=30+34=64 ~ E) [!y  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 fwojFS.K  
         _)7dy2%{q  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 U#O 6l-xe]  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     gDw:Z/1X`  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 r|XNS>V ,$  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 b[^=GF>e  
         LvJ')HG  
    12.联轴器设计 \}ujSr#<  
    .qyk[O  
    1.类型选择. R;P>_ei(LK  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 6 1= ?(Iw  
    2.载荷计算. 'oZ/fUl|7  
    公称转矩:T=95509550333.5 jhWNMu  
    查课本,选取 _jw A_  
    所以转矩   #rZk&q  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 B/i`  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm wl{Fx+<^3  
    JTw'ecFev  
    四、设计小结 62B` Z5j#  
        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。 }}3*tn<6  
        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。 =a`l1zn8=  
    五、参考资料目录 Ge+&C RhyX  
    [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; B)F2SK<@  
    [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; 5#zwd oQ  
    [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; 1n! Jfs U  
    [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; OC zWP,  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 1NO<K`  
    [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; ny5 = =C{9  
    [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? |jW82L+!N%  
    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