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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 /&J T~M  
                     S~G ]~gt  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         &m;*<}X  
                     n|yO9:Uw<  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) C~exi[3  
    <qt|d&  
    目   录 C\hM =%  
         &_8 947  
    一    课程设计书                            2 h 'nY3GrU  
    [0("Q;Ec[j  
    二    设计要求                              2 |CbikE}kL  
    (S Yln>o  
    三    设计步骤                              2 Bk{]g=DO  
         H3oFORh  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 % |L=l{g  
        2. 电动机的选择                                4 =($xG#g`  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 0JujesUw(  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 buHJB*?9  
        5. 设计V带和带轮                              6 ti,d&c_7  
        6. 齿轮的设计                                  8 ba9?(+i$h  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 es0hm2HT3  
        8. 键联接设计                                  26 kD"{g#c  
        9. 箱体结构的设计                              27 #,'kXj  
        10.润滑密封设计                                30 }c:M^Ff  
        11.联轴器设计                                  30 WUTowr  
         m.0*NW  
    四    设计小结                              31 3=V &K-  
    五    参考资料                              32 ql~J8G9  
    +1!ia]  
    一. 课程设计书 cso8xq|b7  
    设计课题: 9+!hg'9Qn  
        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 p5*jzQ  
    表一: u)Whr@m  
             题号 <%mRSv  
    ;qV>L=a  
    参数    1     G^@5H/)  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     | 6y  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     h;'~,xA  
    卷筒直径(mm)    200     + >!;i6|  
    Vi|#@tC'  
    二. 设计要求 U #0Cx-E  
    1.减速器装配图一张(A1)。 (**oRwr%  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 -$g#I  
    3.设计说明书一份。 #[[ en  
    1{.9uw"2S  
    三. 设计步骤 DVeE1Q  
        1.  传动装置总体设计方案 |5]X| v  
        2.  电动机的选择 ,`sv1xwd  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 ?\n > AC  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 8RHUeRX  
        5.  “V”带轮的材料和结构 HK% 7g  
        6.  齿轮的设计 z0 Z%m@  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 MWh6]gGs  
        8、校核轴的疲劳强度 4mbBmQV$#  
        9.  键联接设计 tT._VK]o&R  
        10.  箱体结构设计 =i3n42M#  
        11. 润滑密封设计 EiaW1Cs  
        12. 联轴器设计 6wg^FD_Q  
         bhs _9ivw  
    1.传动装置总体设计方案: J9 I:Q<;  
    wKY_Bo/d  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 H%{+QwzZ[j  
    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, DW3G  
    要求轴有较大的刚度。 -ze J#B)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。 %]7d`/  
    其传动方案如下: BL4-7  
            A/?7w   
    图一:(传动装置总体设计图) Fs^Mw g o  
    O.JN ENZf  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 fd9k?,zM  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 J,6yYIq  
         传动装置的总效率 ;9'OOz|+1  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Zgb!E]V[  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, M'l ;:  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, nT)vNWT=  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 o<!?7g{  
    .o}v#W+st  
      2.电动机的选择 @[v~y"tE}  
    %xt^698&X  
        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, W(/h Vt  
        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, ]]Ufas9  
        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。 &Hnz8Or!  
         cl/_JQ&  
        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, 8a"%0d#  
         C9 j|OSgk  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 a-J.B.A$Z/  
         N4HqLh23H  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 wI "U7vr  
                                                      AT|3:]3E  
    HkVB80hv  
    方案    电动机型号    额定功率 SZCze"`[  
    P 0Y5_PTWb+Y  
    kw    电动机转速 An/|+r\  
        电动机重量 f`66h M[  
    N    参考价格 Ssg&QI  
    元    传动装置的传动比     =H]@n|$(  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     M rb)  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     ku M$UYTTX  
      1m0c|ckb  
       中心高 3HK\BS  
            外型尺寸 ] @fk] ]R  
    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     I1&aM}y{G  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     IO:G1;[/2L  
    f(7GX3?  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 *}W_+qo"  
    bi;1s'Y<D  
    (1)       总传动比 "tpSg  
        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 L9#g)tf 8T  
        (2)       分配传动装置传动比 C+&l< fM&  
        =× h2J x]FJ  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 "@8li^  
        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 18:%~>.!  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 lU8Hd|@-  
    (1) 各轴转速 +m,yA mEEd  
      ==1440/2.3=626.09r/min )@bQu~Y  
      ==626.09/5.96=105.05r/min ,UE83j8D^  
    (2) 各轴输入功率 @pU)_d!pJ  
        =×=3.05×0.96=2.93kW \Y}8S/]  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 8, >P  
        则各轴的输出功率:   e\75:oQ  
    =×0.98=2.989kW <1M-Ro?5k  
    =×0.98=2.929kW , ++ `=o  
    各轴输入转矩 Kx JqbLUC  
       =××  N·m r" ,GC]  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· S ByW[JE  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m y"wShAR  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m S>1Iky|  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m K@hw.Xq"  
    =×0.98=242.86N·m [j'X;tVX{  
    运动和动力参数结果如下表 K", N!koj  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     M\Kx'N  
        输入    输出    输入    输出         UW EV^ &"x  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     Ooy7*W';  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     VyGJ=[ ]  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     )53y AyP  
    Mf``_=K  
    5、“V”带轮的材料和结构 bA->{OPkT  
      确定V带的截型 x-3\Ls[I  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 lnR{jtWP  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 sD wqH.L  
          V带截型      由图6-13                        B型 :9 ^* ^T  
       Y:a]00&)#Y  
      确定V带轮的直径 q5:N2Jmo?z  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm ?FcAXA/J{  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s S{m% H{A!  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm u;c?d!E  
       HHsmLo c4  
      确定中心距及V带基准长度 &:) Wh[  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 =rX>.P%Q5  
                              360<a<1030 Ph> %7M%  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ^gnZ+`3  
         V~5jfcd  
      初定V带基准长度 JaGtsi9%.  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm G'A R`"F  
           wAW5 Z0D  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm LFtt gY  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 7Jho}5J  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 D}X\Ca"h  
       3$9W%3  
       确定V带的根数 n6a`;0f[R  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw W6/yn  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 3:i@II  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 9qG6Pb  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 )Z9>$V$j  
             k\GcHI-  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 dlTt _.  
                                 [HZv8HU|  
                           取Z=2 .0]<k,JZZ  
    V带齿轮各设计参数附表 k+pr \d~  
    ^.NU|NQi'  
    各传动比 #O dJ"1A|  
    6V01F8&w  
        V带        齿轮     SI-Ops~e  
        2.3        5.96     R/z=p_6p7`  
      @6T/Tdz  
    2. 各轴转速n !d0kV,F:  
        (r/min)        (r/min)     '(|ofJe!  
        626.09        105.05     :G%61x&=Zc  
    .ctw2x5W  
    3. 各轴输入功率 P Hja3a{LH  
        (kw)        (kw)     v z '&%(  
        2.93       2.71     [K0(RDV)%  
    '16b2n+F@#  
    4. 各轴输入转矩 T fS78>*K  
        (kN·m)        (kN·m)     Ej8^Zg  
    43.77        242.86     %Y*Ndt4  
    ]-/VHh  
    5. 带轮主要参数 +!.^zp21  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         _>X+ZlpU:  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     b!5~7Ub.No  
    带的根数z     ,wAF:7'  
        160        368        708        2232        B        2     vnZC,J `  
    !." D]i;  
    6.齿轮的设计 7! INkH]  
    ]|P iF+  
    (一)齿轮传动的设计计算 l)l^[2  
    ExL0?FemWV  
    齿轮材料,热处理精度 Cd}<a?m,  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 |H+UOEiv,p  
        (1)       齿轮材料及热处理 (V67`Z )  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 sN01rtB(UT  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 H%Q7D-  
          ② 齿轮精度 t=W}SH  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 D7Q$R:6|  
         g&Vx:fOC  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 Q:d]imw!O  
    按齿面接触强度设计 Od,qbU4O  
    pYmk1!]/  
    确定各参数的值: :(*V?WI  
    ①试选=1.6 )cMh0SGcM1  
    选取区域系数 Z=2.433   &powy7rR  
         @>Km_Ax  
        则  Sw, +p  
        ②计算应力值环数 dn$!&  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) y,,dCca  
        =1.4425×10h EaY?aAuS:  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) >$/>#e~  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 XrGglBIV  
        ④齿轮的疲劳强度极限 8\A#CQ5b  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: `Cynj+PCe  
        []==0.93×550=511.5 B !L{  
    !Pfr,a  
        []==0.96×450=432         q Y? j#fzi  
    许用接触应力   Pw`8Wj  
             w;:*P  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   IDriGZZ<)6  
             =1 E,x+JeKV  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ( 2E\p  
        =4.47×10N.m T;a}#56{^  
        3.设计计算 ag;pN*z  
    ①小齿轮的分度圆直径d Gk&)08  
         a P@N)"  
        =46.42 Ww+IWW@  
        ②计算圆周速度 ZdWm:(nkU  
        1.52 h_3E)jc  
        ③计算齿宽b和模数 U,{eHe ?>T  
    计算齿宽b 3J|F?M"N7  
           b==46.42mm `MN4uC  
    计算摸数m 0{p#j~ZhC  
      初选螺旋角=14 RmeD$>7  
        = Z4w!p?Wqa  
        ④计算齿宽与高之比 MKD1V8i  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 )e=D(qd  
    =46.42/4.5 =10.32 u5b|#&-mX  
    ⑤计算纵向重合度 Q%f^)HZGR  
    =0.318=1.903 '9Xu p  
    ⑥计算载荷系数K h-K_Lr]  
    使用系数=1 -4IE]'##  
    根据,7级精度, 查课本得 rCbDu&k]  
    动载系数K=1.07, jTtu0Q|  
    查课本K的计算公式: ;LPfXpR  
    K= +0.23×10×b b)5uf'?-  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 4ber!rJM  
    查课本得: K=1.35 G+"t/?/  
    查课本得: K==1.2 N&+x+;Kx  
    故载荷系数: ?*1uN=oI{*  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ;oKZ!ND  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 Sc1 8dC0  
        d=d=50.64 v,{ :Ez(H  
        ⑧计算模数 r|fL&dtr  
        = (Ag1 6  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 }1c|gQ  
        由弯曲强度的设计公式 0oZ= yh  
        ≥ +-U- D?-  
    RYQR(v  
    ⑴   确定公式内各计算数值 M2>Vj/  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m =9boya,>  
             确定齿数z TA`1U;c{n  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 *ebSq)  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 c%2QZC  
        Δi=0.032%5%,允许 ;!mzyb*  
        ②      计算当量齿数 M4oy  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  Vvn2 Ep  
        z=z/cos=144/ cos14=158 vrhT<+q  
        ③       初选齿宽系数 y^,1a[U.  
         按对称布置,由表查得=1 oWim}Er=  
        ④       初选螺旋角 rq/yD,I,  
        初定螺旋角 =14 ?FeYN+qR  
        ⑤       载荷系数K V6&!9b  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 L_uVL#To  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y l|~A#kq  
        查得: \K{0L  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 vv3* j&I  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 h-#6av :  
         t7dt*D_YqK  
        ⑦       重合度系数Y Ustv{:7v  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 ,.83m%i  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 X<`  
    =14.07609 &Fzb6/  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 @uqd.Q  
        ⑧       螺旋角系数Y ? Wr+Q  
     轴向重合度 =1.675, ( iBl   
        Y=1-=0.82 1MP~dRZ$  
         1#V_Z^OL  
        ⑨       计算大小齿轮的 \:# L)   
     安全系数由表查得S=1.25 W#4 7h7M  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 +eWQa`g  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 =)H.c uc  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 @Q ]=\N:  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   l6T-}h:=  
        小齿轮     大齿轮 "/*\1v9  
    B4c]}r+  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: xaq-.IQAM$  
        K=0.86        K=0.93   $k@O`xD,q  
    W+aP}rZm:  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 Ga-k  
          []= gq4Tb c oA  
          []= oo/qb`-6  
           =t#llgi~  
           iW]j9}t  
            大齿轮的数值大.选用. q 6:dy  
          &=@IzmA  
    ⑵   设计计算 'Vzp2  
         计算模数 '1P2$#  
    ="1Ind@w!  
    %B2'~|g  
    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: *)$Uvw E  
    .;y.]Z/;  
    z==24.57  取z=25 h0*!;Z7  
    . oF &Ff/[  
    那么z=5.96×25=149           e8>})  
      %~O,zs.2p  
    ②   几何尺寸计算 !_]Y~[  
        计算中心距     a===147.2 9Z@hPX3.  
    将中心距圆整为110 :;RMo2Tl  
    @ wGPqg  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 ?h ZAxR\  
    4M=]wR;  
    =arccos Avge eJi  
    )!th7sH  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. |{z:IQLv  
    p,EQ#Ik  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 4qb/da E:Z  
         gDQ^)1k  
        d==42.4 6+#Ydii9E  
    zq 3\}9  
    d==252.5 )nC]5MXU  
    A9KET$i@v  
    计算齿轮宽度 afCW(zH p  
    t >L2  
    B= A]_7}<<N  
    a(m2n.0'>  
    圆整的       $P >  
    >2Y=*K,:  
                                                大齿轮如上图: paA(C|%{  
    po c`q5i+  
    Z\(q@3C  
    =Pyj%4Rs  
    7.传动轴承和传动轴的设计 w49t9~  
    Yj<a" Gr4[  
    1.  传动轴承的设计 :tc@2/>!O  
    ]vB$~3||  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 XnH05LQ  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min \ ,'m</o~,  
    T1=43.77kn.m /`Ug9,*  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 %HhBt5w  
        已知小齿轮的分度圆直径为 sbfuzpg]*  
            d1=42.4 #z'  
    而  F= k`cfG\;r  
         F= F H-!,yte  
    9sM!`Lz{  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N +X\FBvP&  
    ,X?{07gH  
    P7ao5NP  
    {Ea b j  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Q8$}@iA[  
    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 _kC-dEGf!y  
    h! ,v/7=  
    FBG4pb9=~  
                 p . %]Q*8  
         从动轴的设计 Ml`:UrU  
            > ^O7  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, !@5 9)  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 3h]g}&k  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 xPdG*OcX!  
        已知大齿轮的分度圆直径为 8u"U1  
            d2=252.5  X hR4ru`  
    而  F= \a<wKTkn  
         F= F 1l9 G[o *  
    &Hrj3E  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N r[e##M  
    2bz2KB5>  
    I2XU(pYU  
    pG_;$8Hc  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 OU E (I3_  
    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 aI'&O^w+  
    ^ "E^zHM(  
    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 {.`vs;U  
    查表,选取 Od,=mO*.Q  
    rD tY[  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 SV4E0c>  
    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 ` #0:gEo  
    *9 {PEx  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 7lTC{7C57  
    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  。 UJUEYG  
    #-rH1h3*q  
    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. 0J*??g-n  
    XE RUo  
                D        B                轴承代号     `6;?9NI  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     'B$yo]  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     f^3*)Ni  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     +:2klJ  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     4X/-4'  
    W<{h,j8  
         ]Ee?6]bN  
    q~Hn -5H4Q  
         4IK( 7  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 [> 3./YH`  
        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, E*& vy  
    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.     Bg=wKwc8  
    .N;=\C*  
    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. eSn+B;  
    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, b1q"!+8y  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 ux-/>enc  
    |T /ZL!  
    L=16+16+16+8+8=64 [&[k^C5  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 'ycJMYP8  
    [|wZ77\  
    5.    求轴上的载荷   ';Ea?ID  
    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, W.jGGt\<\  
    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. wVXS%4|v  
    &A/]pi-\  
    8LJ8 }%*  
    *tFHM &a  
    ?5__oT  
    @&!ZZ 1V8  
    Eh`7X=Z7E  
    =[ 46`-_  
    hF?1y`20  
          'c&Ed  
    qx(xvU9  
    传动轴总体设计结构图: "9uKtQS0o  
         B4/>H|  
                                 *"2+B&Y  
    bRDYGuC  
                                 (主动轴) >{ ]%F*p4  
    ^#-l q)  
    GMx&y2. Z  
            从动轴的载荷分析图: # +>oZWVc  
    >=lC4Tu  
    6.     校核轴的强度 qbr$>xH  
    根据 mUC)gA/  
    == H'5)UX@LP  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 NX.6px17  
    查表15-1得[]=60MP f)rq%N &  
    〈 []    此轴合理安全 Ib!RD/  
    B IEO,W|  
    8、校核轴的疲劳强度. 4B;=kL_f  
    ⑴.   判断危险截面 &E F!OBR  
    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. R{4^t97wH{  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 ,,.QfUj/&  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ;+_:,_  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 5~U/   
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 Kn{4;Xk\  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 SR hiQ  
    截面上的弯曲应力 MKCsv+   
    Ny7S  
    截面上的扭转应力 /HEw-M9z  
    == UgRiIQMq.  
    轴的材料为45钢。调质处理。 =J==i?  
    由课本得: Paq4  
               M?49TOQA  
    因             .LZ?S"z$ w  
    经插入后得 7+cO_3AB  
    2.0         =1.31 bs&43Ae  
    轴性系数为 sdrfsrNvB-  
           =0.85 =s{>Fsm1  
    K=1+=1.82 tjS@meT  
        K=1+(-1)=1.26 aK~8B_5k8  
    所以               uZYF(Yu  
    B@))8.h]  
    综合系数为:    K=2.8 Po0A#Zl  
    K=1.62 R^fPIv`q  
    碳钢的特性系数        取0.1 v~C Czg  
       取0.05 c#]4awHU  
    安全系数 CxmKz78  
    S=25.13 }6~hEc*/"  
    S13.71 Q\vpqE! 9  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 B mb0cF Q  
    截面Ⅳ右侧 Zl!kJ:0  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 'oVx#w^mf  
    W i.& e  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 1.hyCTnI  
     > |=ts  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 UDFDJm$  
    $wa{~'  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 hZ,_ 6mNg  
    截面上的弯曲应力   SulY1,  
    截面上的扭转应力 6|=f$a  
    ==K= QIEJ6`  
        K= Ne!lH@ql  
    所以                 RP|`HkP-2  
    综合系数为: Dy&i&5E.-l  
    K=2.8    K=1.62 3,w_ ".m`#  
    碳钢的特性系数 IPpN@  
        取0.1       取0.05 {Xy5pfW Q  
    安全系数 J)> c9w  
    S=25.13 >Tx?%nQ  
    S13.71 ej d(R+  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ~ Iuf}D;  
    T!{w~'=F  
    9.键的设计和计算 FV!q!D  
    e9tjw[+A  
    ①选择键联接的类型和尺寸 t@;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. Fo_sgv8O<  
    根据    d=55    d=65 ,`Z1m o>n  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 I{2hfKUe`  
                         b=20     h=12     =50 B6 ;|f'e!  
    n@i HFBb  
    ②校和键联接的强度 $PPi5f}HD  
      查表6-2得      []=110MP \)[j_^  
    工作长度  36-16=20 l)\! .X  
        50-20=30 JbbzV>  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 $%Kf q[Q  
         K=0.5 h=5 33q}CzK  
        K=0.5 h=6 e *C(q~PQ  
        由式(6-1)得: ;'K5J9k  
               <[] `w Vyb>T  
               <[] ObS3 M  
        两者都合适 {P./==^0  
        取键标记为: jr. "I+  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 3$R1ipb  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 ,4$>,@WW~  
    10、箱体结构的设计 AT3Mlz~7#  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, 59A}}.@?m  
    大端盖分机体采用配合. n\DV3rXI9  
    p2](_}PK  
    1.   机体有足够的刚度 ki!0^t:9  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 =T@1@w  
    kevrsV]/$  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 4VSU8tK|N]  
    \b x$i*  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm "+s++@ z  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 u#.2w)!D  
    oc`H}Wvn  
    3.   机体结构有良好的工艺性. Otuf] B^s  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. D@.6>:;il  
    ?a5!H*,  
    4.   对附件设计 4[e X e$  
    A  视孔盖和窥视孔 3pKQ$\u  
    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 ;_(4Q*Yx  
    B  油螺塞: L4HI0Mx  
    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。 wHy!CP%  
    C  油标: lo+A%\1  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 8Z~EwY*  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. C'x&Py/#  
    ga+dt  
    D  通气孔: VPo".BvG6  
    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. C6PdDRf  
    E  盖螺钉: N6:`/f+A>T  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 (<9u-HF#  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. fHFE){  
    F  位销: *2l7f`K  
    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. 4pvMd  
    G  吊钩: %ET+iIhK  
    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. 4WB0Pt{  
    zDG b7S{  
    减速器机体结构尺寸如下: (LCfUI6;  
    $UwCMPs X  
    名称    符号    计算公式    结果     |6- nbj  
    箱座壁厚                10     &D<yX~  
    箱盖壁厚                9     QXK{bxwC  
    箱盖凸缘厚度                12     GbI/4<)l}  
    箱座凸缘厚度                15     N!}f}oF  
    箱座底凸缘厚度                25     I?CZQ+}Hq  
    地脚螺钉直径                M24     ^2rN>k,?  
    地脚螺钉数目        查手册        6     ;$4\e)AB  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     @0''k  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     SXh-A1t  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     5 qA'  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     nw<uyaU-t  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     m&3xJuKih  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 i%?*@uj  
        22 +}AI@+  
        18     dZuOrTplA  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 LS[]=Mk@1  
        16     $??I/6  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     vY3h3o  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     5^Zg>I  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     t uX|\X  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     *-X[u:  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 53 h0UL  
    150(3轴)     H5an%kU|j  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴)  bN.Pex  
    150(3轴)     #vlgwA  
         6A ah9   
    11. 润滑密封设计 lB4WKn=?Kl  
    7tp36TE  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. l]SX@zTb  
        油的深度为H+ /$m;y[[  
             H=30  =34 #dHa,HUk  
    所以H+=30+34=64 5)40/cBe  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 LP=)~K<  
         x)&\z}  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 7zc^!LrW<  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     "@n%Z  
        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 wL[ M:  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 O6Y0XL  
         b,@/!ia  
    12.联轴器设计 jEwIn1  
    h+,@G,|D  
    1.类型选择. /L 3:  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 ,,r>,Xq 6  
    2.载荷计算. )/P}?` I  
    公称转矩:T=95509550333.5 KPki}'GO  
    查课本,选取 'GScszz  
    所以转矩   $[|mGae  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 +ge?w#R  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm 8Fub<UhJ  
    JXx wr)i  
    四、设计小结 7p[n  
        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。 i/.6>4tE:  
        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。 '%;m?t% q  
    五、参考资料目录 05R@7[GWq  
    [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; (<lhn  
    [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; @)}L~lb[)  
    [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; 1;iUWU1@  
    [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; q\%I#1  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 18Emi<&A  
    [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; /{2,zW  
    [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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    光券
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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? =c7;r]Ol  
    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