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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 Vkd_&z7  
                     *)I^+zN  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         7IkEud  
                     UWS 91GN@  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) |r?0!;bN0  
    s6 (md<r  
    目   录 F1B/cd  
         @2d9 7.X  
    一    课程设计书                            2 C2=PGq  
    k{b|w')  
    二    设计要求                              2 +%Kk zdS'  
    h)j#?\KYm9  
    三    设计步骤                              2 aK|  
         99By.+~pX  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 ]GCw3r(!  
        2. 电动机的选择                                4 YDYNAOThnb  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 n_LK8  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 G?\eO&QG{"  
        5. 设计V带和带轮                              6 +t&)Z  
        6. 齿轮的设计                                  8 ,3MHZPJ?k]  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 3$:F/H  
        8. 键联接设计                                  26 DKem;_6OQ  
        9. 箱体结构的设计                              27 wxj}k7_(`A  
        10.润滑密封设计                                30 DrAIQ7Jd  
        11.联轴器设计                                  30 "-MB U  
         mJ5%+.V  
    四    设计小结                              31 q(hBqUW  
    五    参考资料                              32 T\6,@7  
    hgE :2@  
    一. 课程设计书 )8}k.t>'s  
    设计课题: & ?5)Jis:  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V ya^8mp-  
    表一: fGs\R]  
             题号 0]MD ?6-  
    yENAcsv  
    参数    1     7 <]YK`a2d  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     uW/>c$*)  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     :)B1|1  
    卷筒直径(mm)    200     xt "-Jmox  
    =ONM#DxH  
    二. 设计要求 S# baOO  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ~OxFgKn23&  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 S*J\YcqSC  
    3.设计说明书一份。 8Exky^OT|  
    q{b-2k  
    三. 设计步骤 !T ,=kh  
        1.  传动装置总体设计方案 _:5t~29  
        2.  电动机的选择 es%py~m)  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 g=qaq  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 ;XjXv'  
        5.  “V”带轮的材料和结构 #;@I.  
        6.  齿轮的设计 h>cjRH?e  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 a&)!zhVP  
        8、校核轴的疲劳强度 }opMf6`w  
        9.  键联接设计 ?P>4H0@I+  
        10.  箱体结构设计 2P@6Qe ?  
        11. 润滑密封设计 \b!E"I_^  
        12. 联轴器设计 9h)8Mq+M  
         E?KPez  
    1.传动装置总体设计方案: .Z"`:4O   
    c9CFGo?)N  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 CRNi*u  
    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, hDZyFRg  
    要求轴有较大的刚度。 5M5vxJ)Lh  
    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。 YTY(Et1i  
    其传动方案如下: ,`YBTU  
            P7bb2"_9  
    图一:(传动装置总体设计图) pBv,,d`  
    T9]0/>  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 afD {w*[8  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 jAy2C&aP  
         传动装置的总效率 "XLtrAu{  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; >b5 ;I1o=y  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, :?FHqfN?_  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, +c C. ZOS  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 Pi9?l>  
    /cUu]#h  
      2.电动机的选择 BYhiP/^  
    JhTr{8{  
        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, xaoR\H  
        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, k\j_hu  
        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。 'wMvO{}$  
         Zby3.=.e  
        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, O`GF |  
         &HAu;u@  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 Y`4 LMK[]  
         7l =Tl[n  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 -Eq[J k  
                                                      4E2/?3D  
    fR{_P  
    方案    电动机型号    额定功率 |pG0 .p4  
    P "Y^ 9g/  
    kw    电动机转速 YX)Rs Vf  
        电动机重量 ElDeXLr'  
    N    参考价格 w{2CV\^>5  
    元    传动装置的传动比     PUZcb+%]h  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     )X|)X,~+-  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     $@] xi  
      "$o>_+U  
       中心高 w4}Q6_0v  
            外型尺寸 N!wuBRWR  
    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     B9$f y).Gp  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     xfI0P0+  
    rWDD$4y  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 *l"CIG'  
    4cPZGZ{U  
    (1)       总传动比 LW.j)wB]  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 4pQf*l8e  
        (2)       分配传动装置传动比 Ok{1{EmP  
        =× EQd<!)HZ  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 Yo' Y-h#  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 aT}Hc5L,b  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 Cc%{e9e*  
    (1) 各轴转速 @n.n[zb\|  
      ==1440/2.3=626.09r/min 9\WtcLx  
      ==626.09/5.96=105.05r/min eiyr^Sch.  
    (2) 各轴输入功率 Z2})n -  
        =×=3.05×0.96=2.93kW -vT{D$&1  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW : #?_4D!r  
        则各轴的输出功率:   W}3%BWn  
    =×0.98=2.989kW iDl#foXa`  
    =×0.98=2.929kW b)e;Q5Z(.  
    各轴输入转矩 }+pwSjsno  
       =××  N·m x0ipk}  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· /^k%sG@?  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ?a% F3B  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m 8IxIW0  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m z~~pH9=c2  
    =×0.98=242.86N·m "9QZX[J|*  
    运动和动力参数结果如下表 w{xa@Q]t-  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     8M,@Mb n  
        输入    输出    输入    输出         0,0Z!-Y  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     UQ;2g\([  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     fpC":EX@r  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     PlS)Zv3  
    00dY?d{[D  
    5、“V”带轮的材料和结构 3F!)7  
      确定V带的截型 h%W,O,K/  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 kBrA ?   
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 fmQif]J;;  
          V带截型      由图6-13                        B型 )8#-IXxp  
       _a& Z$2O  
      确定V带轮的直径 sZr \mQ~  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm X`WS&!C<  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s >4kQ9lXL  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm V59!}kel1%  
       $t}W,?   
      确定中心距及V带基准长度 L?j<KW  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 oi,KA  
                              360<a<1030 u pUJF`3  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm j n SZ@u  
         V?"U)Y@Y  
      初定V带基准长度 WoGnJ0N q  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ?Sa,n^b*H  
           y }R2ZO  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm wXqwb|2  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm Vjt7X"_/  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 xZ`vcS(  
       ip}%Y6Wj  
       确定V带的根数 ILH[q>  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 3gVU#T [[  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 j?]+~  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 u?MhK# Mr  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 GBRiU &D  
             o&@y^<UQ  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 VWK/(>TP  
                                 F}meKc?a  
                           取Z=2 qM26:kB{  
    V带齿轮各设计参数附表 : fYfXm  
    ,P`GIGvkA  
    各传动比 4xalm  
    ;R2A>f~  
        V带        齿轮      ?f'`b<o  
        2.3        5.96     DA>nYj-s  
      R[v<mo[s  
    2. 各轴转速n mr G?5.7W  
        (r/min)        (r/min)     a`^$xOK,  
        626.09        105.05     ^ /%Y]d$  
    ,%xat`d3,3  
    3. 各轴输入功率 P J>#yA0QD2  
        (kw)        (kw)     PyHL`PZZ  
        2.93       2.71     }93FWo.  
    u^E0u^  
    4. 各轴输入转矩 T ,Fkq/h  
        (kN·m)        (kN·m)     Ph.RWy")  
    43.77        242.86     h,BPf5\S  
    h@ ZC{B  
    5. 带轮主要参数 t!J>853  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         D aHbOs_<  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     :PY8)39@K  
    带的根数z     b3%a4Gg&  
        160        368        708        2232        B        2     ebCS4&c  
    pG)dF@  
    6.齿轮的设计 k$J!,!q  
    tq'hiS(b  
    (一)齿轮传动的设计计算 [] "bn9 +  
    sIaehe'B  
    齿轮材料,热处理精度 T>#~.4A0  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 *,O3@,+>H  
        (1)       齿轮材料及热处理 <GQ=PrT|/  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 iS.gN&\z^  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 4K`b?{){+a  
          ② 齿轮精度 MwSfuP  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 f8r7 SFwUv  
         `<<9A\Y-f  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 +=|%9%  
    按齿面接触强度设计 AOcUr)  
    Lp|n)29+du  
    确定各参数的值: oVbs^sbRH  
    ①试选=1.6 &1 yErGXC  
    选取区域系数 Z=2.433   ..'"kX:5  
         T5T[$%]6  
        则 :ntAU2)H  
        ②计算应力值环数 \k=%G_W  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 0 .T5% _ /  
        =1.4425×10h LqJV  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 0Db=/sJ>  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 wEI? 9  
        ④齿轮的疲劳强度极限 FdEUZ[IT`{  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: O6b+eS  
        []==0.93×550=511.5 Y@MxKKuj  
    ?-`&YfF  
        []==0.96×450=432         ze5#6Vzd&  
    许用接触应力   a;~< iB;3"  
             b~)2`l  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   Ks(l :oUB  
             =1 yn(bW\  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 [GI2%uA0  
        =4.47×10N.m 0xCe6{86  
        3.设计计算 TEj"G7]1$A  
    ①小齿轮的分度圆直径d T4ugG?B*  
         @/$i -?E  
        =46.42 L %ifl:K  
        ②计算圆周速度 `}$bJCSF.n  
        1.52 aAn p7\7  
        ③计算齿宽b和模数 Z:x`][vg  
    计算齿宽b x6Gl|e[jv  
           b==46.42mm `0q=Z],  
    计算摸数m hV) `e"r\s  
      初选螺旋角=14 tBl (E  
        = z?|bs?HKS  
        ④计算齿宽与高之比 )g3c-W=  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 P (Y\l  
    =46.42/4.5 =10.32 s+&0Z3+  
    ⑤计算纵向重合度 /"~UGn]R  
    =0.318=1.903 t pxk8Ys  
    ⑥计算载荷系数K .V UnOdI  
    使用系数=1 S-7C'dc  
    根据,7级精度, 查课本得 9 p^gF2?k  
    动载系数K=1.07, D,=#SBJ:Z  
    查课本K的计算公式: %hH> %  
    K= +0.23×10×b `@:TS)6X0  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 M&9urOa`  
    查课本得: K=1.35 wPcEvGBN=  
    查课本得: K==1.2 q68m*1?y  
    故载荷系数: }&6:0l$4!  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 %AWc`D  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 ~>~qA0m"m  
        d=d=50.64 em- <V5fb  
        ⑧计算模数 :LdPqFXj  
        = #!#s7^%K&  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 "*MF=VB1  
        由弯曲强度的设计公式 &Ll&A@yU  
        ≥ #ZnNJ\6  
    SdnO#J}{  
    ⑴   确定公式内各计算数值 0B}2~}#  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m }*qj,8-9  
             确定齿数z IAe/)  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 G!%8DX5  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 C 'Y2kb  
        Δi=0.032%5%,允许 !<~cjgdx  
        ②      计算当量齿数 C[#C/@  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ]0|A\bE\S  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ),xD5~_=q  
        ③       初选齿宽系数 '^$+G0jv  
         按对称布置,由表查得=1 E8p,l>6(f  
        ④       初选螺旋角 V s=o@  
        初定螺旋角 =14 /s=veiH  
        ⑤       载荷系数K v#X#F9C  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 5)hfI7{d  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y @tD (<*f+  
        查得: k{UeY[,jb  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 x#R6Ez7  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 _./s[{ek  
         L<Z,@q `  
        ⑦       重合度系数Y Jo~fri([%Q  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 ev_'.t'  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 S)4p'cUwq  
    =14.07609 _z 5W*..  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 T5.^ w  
        ⑧       螺旋角系数Y K1]3zLnS  
     轴向重合度 =1.675, &%t&[Se_~  
        Y=1-=0.82 3Z&!zSK^  
         MHye!T6fO\  
        ⑨       计算大小齿轮的 u3pFH(  
     安全系数由表查得S=1.25 IvI..#EzG  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 %:;g|PC  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 !H9^j6|  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 $ b53~  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   > '. : Acn  
        小齿轮     大齿轮 Q {BA`Q@V  
    kY{$[+-jR  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: #k`gm)|  
        K=0.86        K=0.93   Fqgs S  
    oDi+\0  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ZKpJc'h  
          []= ?#z<<FR  
          []= M'|p<SO]  
           HiH<'m"\.  
           w&Gc#-B  
            大齿轮的数值大.选用. u*,>$(-u  
         $ &KkZ  
    ⑵   设计计算 \[^! ys  
         计算模数 N#t`ZC&m'  
    s;* UP   
    {P_7AM  
    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: yTZ o4c "  
    n^O!93a  
    z==24.57  取z=25 zR]!g|;f  
    W\;|mEEu  
    那么z=5.96×25=149           #(i pF  
      a'dlA da  
    ②   几何尺寸计算 #Nco|v  
        计算中心距     a===147.2 gTU5r4xm~  
    将中心距圆整为110 z0SF2L H  
    uZ\+{j=  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 e3~{l~ Rb  
    32%Fdz1S  
    =arccos Qr 4 D  
    &);P|v`8  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. NVsaV;u  
    u'>94Gm}  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 5r~jo7  
         !jSgpIp  
        d==42.4 6pbCQ q  
    @DY"~c cH  
    d==252.5 1 ptyiy  
    [(5.?  
    计算齿轮宽度 0< vJ*z|_  
    A1,q 3<<D%  
    B= 5Pn.c!  
    +jF2 {"  
    圆整的       *KY:U&*  
    J@6j^U  
                                                大齿轮如上图: LbRQjwc]W  
    :Q ]"dbY^  
    %!(C?k!\  
    ?6`B;_m  
    7.传动轴承和传动轴的设计 m;MJ{"@A'  
    18QqZ,t  
    1.  传动轴承的设计 CE c(2q+%i  
    F@f4-NR>  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 6kdbbGO-  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min s- PS]l@  
    T1=43.77kn.m 'Kbrz  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 L/C~l3  
        已知小齿轮的分度圆直径为 4R\jZ@D  
            d1=42.4 CW?Z\  
    而  F= K.Y`/<  
         F= F W&%,XwkQ  
    aK@ Y) Ju'  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N Z_m<x!  
    !3Pmjip  
    'o#oRK{#  
    p'2IlQ\  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 jga\Ry=nw  
    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 Bps%>P~.  
    mY4pvpZw8  
    v x/YWZ  
                 z06,$OYz  
         从动轴的设计 _O uNX.yrG  
           m x |V)  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 86Q3d%;-yo  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M @=dv[P" jn  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 p8%qU>~+4  
        已知大齿轮的分度圆直径为 Y'i yfnk  
            d2=252.5 6{1=3.CL  
    而  F= O=RS</01!  
         F= F D^US2B  
    9 $$uk'}w!  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N f?)7MR=  
    Fw\Z[nh  
    cVL|kYVWT  
    QDQ"Sc06  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Qa )+Tv  
    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 f/#Id]B  
    ?1JY6v]h4  
    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 :1j8!R5  
    查表,选取 Nyy&'\`!  
    U,EoCAm>  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 {&IB[Y6  
    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 #[{{&sN  
    ya8p 4N{_  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 aM;SE9/U  
    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  。 iv *$!\Cd  
    @NRN#~S,_]  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. <7\j\`  
    Nbd4>M<  
                D        B                轴承代号     ) bI.K[0^  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     D0FX"BY7  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     :.e'?a  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     &`l\Q\_[@  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     uv/\1N;V3  
    znsQ/[  
         nwKp8mfP  
    [q2:d^_FA  
         u NyN[U  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 : x&R'wX-  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, t2(X  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     <WZ{<'ajI  
    &<98n T  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. "@eGgQ  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, <@;}q^`  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 vF$( Y/  
    {S{%KkAV  
    L=16+16+16+8+8=64 ; um)JCXz  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. rwLKY .J]  
    {wz)^A sy  
    5.    求轴上的载荷   );d07\V  
    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, agx8 *x  
    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. IAH"vHM  
    qKfUm:7Q_  
    {q)d  
    %@Gy<t,  
    _HHvL=  
    8)1q,[:M  
    D wJ^ W&*  
    +fXwbZ?p  
    uAA2G\3  
         j J{F0o  
    ih0a#PB8  
    传动轴总体设计结构图: ~ps,U  
         0Gs\x  
                                 uMw6b=/U  
    P! +Gwm{  
                                 (主动轴) ;Yee0O!d4  
    D0jV}oz  
    Q0R05*  
            从动轴的载荷分析图: $vu*# .w  
    q* R}yt5  
    6.     校核轴的强度 9-T<gYl  
    根据 T&'Jc  
    == <(jk}wa<  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 Qf( A  
    查表15-1得[]=60MP ej-A =avd  
    〈 []    此轴合理安全 EN2t}rua  
    Pjs=n7  
    8、校核轴的疲劳强度. N=\ zx^w,  
    ⑴.   判断危险截面  b M1\z  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. F9o7=5WAb  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 C~pas~  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 dB_0B .  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 fG'~@'P~  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 5K1cPU~o_b  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 rgVRF44X{  
    截面上的弯曲应力 H\Qk U`b  
    {nwoJ'-V  
    截面上的扭转应力 H7tv iSTd  
    == G*N[tw  
    轴的材料为45钢。调质处理。 /X_L>or  
    由课本得: pZ>yBY?R8>  
               .3C::~:  
    因             \+V"JIStUj  
    经插入后得 } 8 z:L<  
    2.0         =1.31 5=C?,1F$A  
    轴性系数为 9s"st\u 4  
           =0.85 )K{s^]Jp  
    K=1+=1.82 m*]`/:/X[  
        K=1+(-1)=1.26 ^ 4<D%\  
    所以               T>asH  
    :u,.(INB  
    综合系数为:    K=2.8 9PKXQp  
    K=1.62 {d[Nc,AMb  
    碳钢的特性系数        取0.1 ^Ye(b7Gd  
       取0.05 eY :"\c3  
    安全系数 d2UidDU5qa  
    S=25.13 ?\8aT"o  
    S13.71 SQ,-45@W  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 (O+d6oT=Z2  
    截面Ⅳ右侧 $L= Dky7  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 !=:>yWQ  
    Ts !g=F  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 44*#qLN  
    3l?|+sU >O  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 1]:,Xa+|S  
    >"2jCR$/  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 D@La-K*5  
    截面上的弯曲应力   &"%Ws{Qn]  
    截面上的扭转应力 IVh5SS  
    ==K= `6VnL)  
        K= X0 |U?Ib?  
    所以                 ch8VJ^%Ra1  
    综合系数为: ,pD sU@  
    K=2.8    K=1.62 "a[;{s{{.  
    碳钢的特性系数 rQ* w3F?:  
        取0.1       取0.05 ~k&b  
    安全系数 U*a#{C7"  
    S=25.13 h7+"*fN  
    S13.71 ura&9~   
    ≥S=1.5    所以它是安全的 e=(Y,e3  
    Em&3g  
    9.键的设计和计算 f DXK<v)  
    v,}C~L3  
    ①选择键联接的类型和尺寸 4N,[Gs<7  
    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. )L9eLxI  
    根据    d=55    d=65 fsjLD|?|:  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 P{)D_Bi  
                         b=20     h=12     =50 y7UU'k`  
    c)#7T<>*'  
    ②校和键联接的强度 z~h?"'  
      查表6-2得      []=110MP #k9&OS?  
    工作长度  36-16=20  G06;x   
        50-20=30 7310'wc  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 >;Hx<FKxP  
         K=0.5 h=5 }SWfP5D@  
        K=0.5 h=6 A>gZl)c  
        由式(6-1)得: .fzyA5@l  
               <[] AVjRhe   
               <[]  s;bGg  
        两者都合适 UUfM 7gq  
        取键标记为: bji#ID2]%  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 /rZk^/'  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 E}4{{{r  
    10、箱体结构的设计 !f(A9V  
    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, tkV[^OeU>  
    大端盖分机体采用配合.  ="]r{  
    B`QF;,3S  
    1.   机体有足够的刚度 Vw w 211  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 c<_1o!68  
    0E#??gN  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 OulRqbL2  
    /b # w.>e  
    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 <y?+xZM]#|  
    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 Pa{DB?P  
    &5K3AL  
    3.   机体结构有良好的工艺性. ]7<$1ta  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. &]a(5  
    (QIU3EN  
    4.   对附件设计 b&!}SZ  
    A  视孔盖和窥视孔 W2XWb<QSEV  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 8*8Y\"  
    B  油螺塞: 8#$HKWUK  
    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。 H 2I  
    C  油标: mIf)=RW  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 MX~h>v3_R4  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. H$ nzyooh  
    pRjEuOc  
    D  通气孔: !Dc?9W!b  
    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. e;=R8i  
    E  盖螺钉: ds(X[7XGW  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 aT2%Az@j  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. _K?v^oM#  
    F  位销: W\B@0Iso  
    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. ):G+*3yb  
    G  吊钩: prO&"t >  
    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. g&/lyQ+G  
    dKPXs-5  
    减速器机体结构尺寸如下: "d/54PKWx  
    ISZEP8w  
    名称    符号    计算公式    结果     J" ,Cwk\  
    箱座壁厚                10     tPiC?=4R  
    箱盖壁厚                9     i8Be%y%y  
    箱盖凸缘厚度                12     Kc] GE#~g  
    箱座凸缘厚度                15     =^M Q 4  
    箱座底凸缘厚度                25     % }b  
    地脚螺钉直径                M24     xM)P=y_!M+  
    地脚螺钉数目        查手册        6     Wx/PD=Sf&  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     |(x%J[n0+  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     W{JR%Sq$  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     / tkV/  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     71(ppsHk  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     ;(E]mbV'=  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 'GW~~UhdW  
        22 }c9RDpjh~  
        18     E\4ZUGy0  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 @?tR-L<u  
        16     8}oe))b  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     7zQGuGo(  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     e#6H[t  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     Tw/7P~*  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ?aaYka]  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) }rVLWt  
    150(3轴)     t:.X=/02  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) QWm g#2'  
    150(3轴)     'u PI~l`g  
         fCb&$oRr!  
    11. 润滑密封设计 1iqgTi>  
    =*(_sW6;  
        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. ak}k e  
        油的深度为H+ %MtaWZ  
             H=30  =34 h/aG."U  
    所以H+=30+34=64 :gkn`z  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 4. %/u@rAi  
         Jk<b#SZ[b  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 >r:z`^p  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     k fOd|-  
        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 !9C]Fs*`?  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 #)DDQ?D  
         0}_1 ZU  
    12.联轴器设计 6XhS g0s  
    yaC_r-%U&  
    1.类型选择. I*+*Wf  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 }z-)!8vF  
    2.载荷计算. g{?{N  
    公称转矩:T=95509550333.5 )Zyw^KN^  
    查课本,选取 B`%%,SLJ  
    所以转矩   BYI13jMH+Y  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 "8[Vb#=*e  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm gepYV}  
    yrMakT=  
    四、设计小结 Qz A)HDQ  
        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。 x5yZ+`Gc  
        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。 hG/Z65`&  
    五、参考资料目录 )Vy}oFT\  
    [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; @:u2{>Yl  
    [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; P-N+  
    [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; oH [-fF  
    [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; W<H^V"^  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 rYA4(rYq  
    [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; sgeME^v  
    [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? KC{ HX?  
    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