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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 u e  
                     M"s:*c_6  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         Gchs$^1`t  
                     n]4Elrxx  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) Lks+FW  
    DN=W2MEfc  
    目   录 4l*cX1!  
         ?d?.&nt  
    一    课程设计书                            2 ;g#nGs>  
    ](s5 ;ta   
    二    设计要求                              2 .kuNn-$  
    7@gH{p1  
    三    设计步骤                              2  9Ca0Tu  
         ?nL,Otz  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 {#?|&n<  
        2. 电动机的选择                                4 aiz ws[C  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 _>`9]6\&  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 Yh!k uS#<  
        5. 设计V带和带轮                              6 (c}!gjm  
        6. 齿轮的设计                                  8 q#8\BOTP |  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 cj GN=|`u  
        8. 键联接设计                                  26 C"5P7F{  
        9. 箱体结构的设计                              27 q~aj" GD  
        10.润滑密封设计                                30 @.k^ 8hc  
        11.联轴器设计                                  30 yId1J  
         85dC6wI4K  
    四    设计小结                              31 v36Z*I6)5  
    五    参考资料                              32 |LLpG37_  
    ~cO iv  
    一. 课程设计书 o58c!44  
    设计课题: 29Gel  
        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 `q^qe>'  
    表一: (AjgLNB  
             题号 YhRy C*b  
    ,']CqhL6=R  
    参数    1     vmNI$ KZM  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     {0,6- dd5  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     <a_ (qh@B  
    卷筒直径(mm)    200     I<<1mEk  
    -:r<sv$  
    二. 设计要求 =#Jx~d[C  
    1.减速器装配图一张(A1)。 M/[_~  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 4/*@cW  
    3.设计说明书一份。 P$y'``  
    z8kebS&5  
    三. 设计步骤 uR2|>m  
        1.  传动装置总体设计方案 / s Apj  
        2.  电动机的选择 lZIJ[.  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 F"M/gy  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 se>\5k  
        5.  “V”带轮的材料和结构 vA6onYjA  
        6.  齿轮的设计 -Mrt%1g  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 FaWc:GsfB  
        8、校核轴的疲劳强度 6)i>qz).  
        9.  键联接设计 o>+mw|{  
        10.  箱体结构设计 ct,;V/Dx  
        11. 润滑密封设计 ?9eiT:2  
        12. 联轴器设计 Br<lP#u=G  
         T)q Uf H  
    1.传动装置总体设计方案: /G]/zlUE  
    b$nev[`{6  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 K3=0D!Dq  
    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, jvR(e"  
    要求轴有较大的刚度。 H ~fF; I  
    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。 m&q0 _nay  
    其传动方案如下: \AoqOC2u  
            rk;]7Wu  
    图一:(传动装置总体设计图) {=J:  
    Ax=)J{4v  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 d5 {=<j  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 jHHCJOHB8  
         传动装置的总效率 eAP 8!  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 92D~trn  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, c,)]!{c  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, $7Z-Nn38  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 @\oZ2sB  
    |Go$z3bx  
      2.电动机的选择 [x=(:soEqC  
    n?D/bXp  
        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, #M#$2Vt  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, Tu}EAr  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 a\,V>}e  
         Q;q{1M>  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, "dOQ)<;  
         pJl/d;Cyrb  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 b-@9Xjv  
         ?< yYm;B  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 C}jrx^u>  
                                                      _p9"MU&}  
    o F_{oV '  
    方案    电动机型号    额定功率 i+T5 (P$  
    P _):@C:6  
    kw    电动机转速 j5/|1N  
        电动机重量 !OPHS^L  
    N    参考价格 %2\Pe 2Z  
    元    传动装置的传动比     VhMVoW  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     &dni6E4  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     -h ^MX  
      :w|=o9J  
       中心高 &0G9v  
            外型尺寸 z"7X.*]  
    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     -U9C{q?h  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     c\ ZnGI\|  
    [,ulz4"  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 \x4:i\Fx@  
    f TK84v"7_  
    (1)       总传动比 lMg#zT!?  
        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 cud9oJ-=;  
        (2)       分配传动装置传动比 >RJ&b  
        =× DNqC*IvuzM  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 %WmTG }L)  
        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 p_JWklg^  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 H;tE=  
    (1) 各轴转速 BjTgZ98J  
      ==1440/2.3=626.09r/min JwWxM3(%t  
      ==626.09/5.96=105.05r/min 9CN'2 9c  
    (2) 各轴输入功率 X+,0;% p  
        =×=3.05×0.96=2.93kW %" l;  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW JqYa~6 C  
        则各轴的输出功率:   jr#*;go  
    =×0.98=2.989kW q*a~9.i @  
    =×0.98=2.929kW 0u( 0*Xl  
    各轴输入转矩 mtE+}b@(!&  
       =××  N·m 0fUsERr1*  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ,jw`9a  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m Wy-y-wi:p  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m 5.yiNWh  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m )4:]gx#cr  
    =×0.98=242.86N·m 9~a5R]x2  
    运动和动力参数结果如下表 kG}F/GN?  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     G'dN<Nw6  
        输入    输出    输入    输出         OpIeo+^X*  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     r[GH#vF;7  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     3qH1\  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     vfmY >nr  
    kFyp;=d:K  
    5、“V”带轮的材料和结构 utC^wA5U~  
      确定V带的截型 s6_i>  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 9!Xp+<  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 C6@*l~j  
          V带截型      由图6-13                        B型 zh\"sxL  
       V3a6QcG  
      确定V带轮的直径 tuuwoiQ*`  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm 1 Qz@  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 5e0d;Rd  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm %4YSuZg  
       E:PPb9Kd  
      确定中心距及V带基准长度 =d:3]M^  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 E m+&I  
                              360<a<1030 pm:-E(3#  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm B8.}9  
         |m@>AbR5dk  
      初定V带基准长度 kDM?`(r  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm aU[!*n 4Ux  
           D+~*nc~ g  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm T*8K.yw2  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm e#3RT8u#  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 v.u 5%  
       hH%fWB2(  
       确定V带的根数 +qT+iHa|n  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw |Sua4~yL(  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 8_S| 8RW(  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 ^}wF^ _  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 mh SknyqT  
             KMQPA>w#  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 T-/3 A%v  
                                 /<(-lbq,  
                           取Z=2 2Yd@ V}  
    V带齿轮各设计参数附表 y*US^HJOZ  
    Ip)u6We>I  
    各传动比 A^LS^!Jz  
    wrXn|aV  
        V带        齿轮     PCV#O63[  
        2.3        5.96     *W>, 98  
      +o"CMI  
    2. 各轴转速n ,\aL v  
        (r/min)        (r/min)     +*Uv+oC|  
        626.09        105.05     e+4Eiv  
    imAOYEH7}  
    3. 各轴输入功率 P }:;UnE}  
        (kw)        (kw)     bw7gL\*  
        2.93       2.71     M_2>b:#A*  
    KT>Y^  
    4. 各轴输入转矩 T >+Iph2]  
        (kN·m)        (kN·m)     f\.y z[  
    43.77        242.86     gG}H5uN  
    kp}[nehF  
    5. 带轮主要参数 z5Tsu1 c  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         Hz==,NR-W  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     >gM"*Laa?  
    带的根数z     ^&8hhxCPu|  
        160        368        708        2232        B        2     x#zj0vI-8  
    ,tg(aL  
    6.齿轮的设计 ;$gV$KB:xA  
    r3-<~k-  
    (一)齿轮传动的设计计算 t*A[v  
    ?K:. Pa  
    齿轮材料,热处理精度 k*\)z\f  
        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 `YE= B{q  
        (1)       齿轮材料及热处理 vNl)ltzJF  
           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 -o{ x ;:4  
    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 s8P3H|0.-  
          ② 齿轮精度 hN]l $Ct  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 hiA\~}sl n  
         V3r)u\ o'  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 h{$k%YJ?  
    按齿面接触强度设计 X  u HR  
    (c^ {T)  
    确定各参数的值: ">eled)O  
    ①试选=1.6 T]zD+/=  
    选取区域系数 Z=2.433   B$x@I\(M  
         4>vO9q  
        则 pPo(nH|<  
        ②计算应力值环数 K9p<PLy+  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) NqNU:_}  
        =1.4425×10h l}/&6hI+d  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) D_~;!^  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 N}ND()bf  
        ④齿轮的疲劳强度极限 W83PMiN"T-  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: }Bsh!3D<.  
        []==0.93×550=511.5 gTOx|bx  
    A|:+c*7]  
        []==0.96×450=432         ju "?b2f  
    许用接触应力   oSkQ/5hg.  
             bM:4i1Z  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   V+@}dJS  
             =1 UntFkoO  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 Dc$q0|N=z  
        =4.47×10N.m 6-TYOUm  
        3.设计计算 -$0}rfX  
    ①小齿轮的分度圆直径d xU0iz{9  
         \=im{(0h  
        =46.42 {f)aFGp  
        ②计算圆周速度 dh [kx  
        1.52 n8_X<jIp3  
        ③计算齿宽b和模数 C/qKa[mg  
    计算齿宽b &ZkJ,-  
           b==46.42mm [MwL=9;!H  
    计算摸数m a=A12<  
      初选螺旋角=14 &B[*L+-E  
        = b$fmU"%&|  
        ④计算齿宽与高之比 YlGUd~$`"+  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 . !Z5A9^  
    =46.42/4.5 =10.32 ipp`99  
    ⑤计算纵向重合度 q0Q[]|L  
    =0.318=1.903 R%\3[  
    ⑥计算载荷系数K 3Wbd=^hRvq  
    使用系数=1 ]w _&%mB  
    根据,7级精度, 查课本得 HJ]e%og  
    动载系数K=1.07, _|0#  
    查课本K的计算公式: W)/f5[L  
    K= +0.23×10×b d v[.u{#tP  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 T&>65`L  
    查课本得: K=1.35 Q[K$f%>  
    查课本得: K==1.2 ol/@)k^s>  
    故载荷系数: LmqSxHs0Q  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 DT>`.y%2W  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 JQ0Z%;"  
        d=d=50.64 Y<VX.S2kf  
        ⑧计算模数 5YNAb/! !F  
        = [m h>N$  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 jLI1Ed  
        由弯曲强度的设计公式 /*Q3=Dse]  
        ≥ wzwv>@}  
    ;w"h n*  
    ⑴   确定公式内各计算数值 P![ZO6`:W'  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 8~-TN1H  
             确定齿数z CkNR{?S  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 f~a 7E;y  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 H,w8+vZ4\  
        Δi=0.032%5%,允许 I5l%X{u"N  
        ②      计算当量齿数 ~( XaXu  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  $fD%18  
        z=z/cos=144/ cos14=158 UR _Ty59  
        ③       初选齿宽系数 Zn r4^i&(  
         按对称布置,由表查得=1 wUr(i*  
        ④       初选螺旋角 z8}QXXa  
        初定螺旋角 =14 F)Q[ cai  
        ⑤       载荷系数K BV>9U5  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 Tr:@Dv.O  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y yLfyLyO L  
        查得: kJf0..J[#<  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 e4Y+u8gT  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 Ezew@*(  
         u;rmqo1  
        ⑦       重合度系数Y .U|'KCM9m  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 !9$}1_,is  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ^K1mh9O  
    =14.07609 r`6f  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 O4oN)  
        ⑧       螺旋角系数Y VgYy7\?p  
     轴向重合度 =1.675, M *3G  
        Y=1-=0.82 0R\.G1f%  
         >\pF5a`  
        ⑨       计算大小齿轮的 9M9Fif.  
     安全系数由表查得S=1.25 *#}=>, v  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 9H4"=!AAgD  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 Hkia&nz'3  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 |&Mo Qxw@  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   :'ZR!w  
        小齿轮     大齿轮 DeF`#a0E  
    &o t^+uVH  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: y4p"LD5%^  
        K=0.86        K=0.93   c)^A|{,G  
    sB *dv06b0  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 {%>~ ]9E  
          []= dZ(Z]`L,B  
          []= &0Y |pY  
           (9aOET>GG  
           i{$P.i/&  
            大齿轮的数值大.选用. JC~sz^>p\  
         LA\3 ,Uv  
    ⑵   设计计算 ,{q#U3  
         计算模数 V*te8HIe  
    'G % ]/'_U  
    k&t.(r\  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: 2oahQ: }B  
    UQh.o   
    z==24.57  取z=25 e#mf{1&  
    `{Oqb  
    那么z=5.96×25=149           420K6[  
      oP56f"BE(  
    ②   几何尺寸计算 Y_y!$jd(N  
        计算中心距     a===147.2 By7lSbj  
    将中心距圆整为110 (NR( )2  
    (_}q>3  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 DpmAB.  
    Z*q&^/N  
    =arccos h+H+>,N8`  
     8(K:2  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. ,|\\C6s  
    wo(O+L/w  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 |-/@3gPO  
         m2(}$z3e  
        d==42.4 [W$Mn.5<s  
    qlPIxd  
    d==252.5 r>bgCQ#-n  
    _,K[kVn  
    计算齿轮宽度 3A"TpR4f`  
    ol_\ "  
    B= /O.q4p  
    [vb#W!M&|  
    圆整的       3*%+NQIj  
    T^7}Qs9  
                                                大齿轮如上图: 4NaT@68p  
    u|$HA>F[  
    )eZuG S  
    _/P;`@  
    7.传动轴承和传动轴的设计 8o,0='U  
    `/R. 5;$|  
    1.  传动轴承的设计 kP('X/  
    FG71<}C[K  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ; Gv-$0{P3  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min '*`n"cC:  
    T1=43.77kn.m ckP AH E@  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 *HV_$^)=  
        已知小齿轮的分度圆直径为 &*O'qOO<2  
            d1=42.4 M9Sj@ww  
    而  F= mz<,nR\  
         F= F 8_`C&vx  
    =$#5Ge]b  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N N&k\X]U  
    SufM ~9Ll  
    #;8VBbc\^  
    B!)9 >  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 17l?li  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 ESIJ QM-[+  
    qPDRB.K|}  
    @0H0!9'  
                 sL TQm*jL  
         从动轴的设计 e9:pS WA-n  
           GYJ j$'  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, YT[=o}jS  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M M54czo=l  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 [\Aws^fD_  
        已知大齿轮的分度圆直径为 vYLspZ;S  
            d2=252.5 +B+cN[d  
    而  F= jc>B^mqx  
         F= F l&W:t9o  
    XD!}uDZ^  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N rWO#h{  
    >N`, 3;Z  
    (C`nBiL<  
    Ik5-ooZ&{  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 N@'l: N'f4  
    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 i[.7 8K-s  
    q:jv9eL.O  
    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 !](Mt?e  
    查表,选取 D"fjk1  
    dYwEVu6q  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 =7:}/&  
    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 b/#<::D `  
    'f %oL/,  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度  =/ !A  
    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  。 wax^iL!  
    XCn;<$3w  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. Ew{N 2  
    %%wngiz\  
                D        B                轴承代号     7n;a_Z0s$  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ;U tEHvE*  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     RJT55Rv{  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     l:#'i`;   
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     'rfs rZ?  
    Qd ?S~3XT  
         P6v@ Sn  
    1T,Bd!g  
         @JP6F[d  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 5*B'e{C  
        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, x< d ew  
    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.     > -fXn  
    "4*QA0As  
    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. Xh~oDnP  
    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, F?y C=  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 9(KffnE^  
    'P&r^V\~(/  
    L=16+16+16+8+8=64 DAMw(  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. X0$?$ ta  
    >Ij# +=  
    5.    求轴上的载荷   * _,yK-et  
    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, 2v*X^2+  
    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. jM'Fb.>~  
    ~ :B/`1[m  
    &Fmen;(  
    f,@~@f X  
    f,-'eW/j  
    , d4i0;2}+  
    ) I.uqG  
    q| *nd!y'  
    y dzvjp=  
         p1ER<_fp  
    itO1ROmu  
    传动轴总体设计结构图: VOmS>'$  
         KZ [:o,jp>  
                                 H[r64~Sth  
    4)N~*+~\h  
                                 (主动轴) xtXK3[s  
    z7*mT}Q  
    D6FG$SV  
            从动轴的载荷分析图: 6SSrkj}U  
    t 9.iWIr  
    6.     校核轴的强度 @oMl^UYM=  
    根据 (L<G=XC  
    == F2=#\U$  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 }-WuHh#  
    查表15-1得[]=60MP "9H#pj -  
    〈 []    此轴合理安全 dSzq}w4xY  
    YdAC<,e&A  
    8、校核轴的疲劳强度. IS!]!s'EI  
    ⑴.   判断危险截面 >PygUY d  
    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. -n$hm+S  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 n]wZ7z  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 xkz`is77Y@  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 X*:)]p(R  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 ?kc,}/4  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 'KNUPi|  
    截面上的弯曲应力 s3gT6  
    xx%*85<  
    截面上的扭转应力 bEzy KrN\  
    == M5LqZyY  
    轴的材料为45钢。调质处理。 ;cWFh4_  
    由课本得: NVo =5  
               N5fMMi(O  
    因             qIgb;=V  
    经插入后得 7:S)J~s*O  
    2.0         =1.31 |F>'7JJJ  
    轴性系数为 bd.t|A  
           =0.85 x$V[xX  
    K=1+=1.82 " 1$hfs  
        K=1+(-1)=1.26 ?u M2|Nk  
    所以               Ob7F39):N  
    xV5eKV  
    综合系数为:    K=2.8 2ISnWzq;  
    K=1.62 j}DG +M  
    碳钢的特性系数        取0.1 j&=!F3[  
       取0.05 k%ckV`y  
    安全系数 '\Hh  
    S=25.13 |Ns[{/  
    S13.71 s$OnQc2/  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 KZTT2KsYl  
    截面Ⅳ右侧 p%y|w  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ;(9q, )  
    ucC'SS  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 cH\.-5NQ  
    =wX(a  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 5?4jD]Z  
    Z&0*\.6S~  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 1'[_J  
    截面上的弯曲应力   Ja#ti y  
    截面上的扭转应力 FFqqAT5  
    ==K= }Z}4_/E  
        K= rQPV@J]:  
    所以                 dJd(m&.|N  
    综合系数为: =P<7tsSuoK  
    K=2.8    K=1.62 {%3sj"suB  
    碳钢的特性系数 PWThm ooP  
        取0.1       取0.05 &8uq5uKg  
    安全系数 '}NQ`\k  
    S=25.13 -XtDGNH F  
    S13.71 72>/@  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 'uw=)8t7  
    ?Dk&5d^d  
    9.键的设计和计算 b7h0V4w  
    elf2!  
    ①选择键联接的类型和尺寸 rXlJW]i  
    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. =h9&`iwiu  
    根据    d=55    d=65 ht%:e?@i  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 zDO`w0N  
                         b=20     h=12     =50 juQQ  
    p$ %D  
    ②校和键联接的强度 8(c,b  
      查表6-2得      []=110MP Ov=^}T4zl  
    工作长度  36-16=20 9My |G)M6  
        50-20=30 UFy"hJchO  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 jN43vHm\Y9  
         K=0.5 h=5 <Sx-Ca7  
        K=0.5 h=6 z tLP {q#  
        由式(6-1)得: K7H` Yt  
               <[] Bdd>r# ]  
               <[] O_jf)N\pi  
        两者都合适 Wq1%  
        取键标记为: t)Mi,ljY[  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 h{&}p-X&[  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 y BwgLn  
    10、箱体结构的设计 Spossp`|  
    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, hI{M?LQd  
    大端盖分机体采用配合. ], HF) 21  
    ~]_g q;bG  
    1.   机体有足够的刚度 G 'sEbw'[  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 fH/J8<  
    9$pQ|e0tJ  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 !Z*2X ^  
    |lOH PA  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm #sK:q&/G`  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 [80L|?, *  
    1 \_S1ZS  
    3.   机体结构有良好的工艺性. mPy=,xYyC  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. 2O^7zW  
    *0GR }k  
    4.   对附件设计 R7 )2@;i  
    A  视孔盖和窥视孔 GDgq 4vfj  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 G/:;Qig  
    B  油螺塞: spE(s%dgL  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 <TL!iM  
    C  油标: e==}qQ  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 n:-:LSa+3  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. I'M,p<B  
    B1GBQH$Ms  
    D  通气孔: qd=&*?  
    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. :qbbo~U  
    E  盖螺钉: I$7#Z!P6|  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。  ahno$[  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. _%` )cOr  
    F  位销: H]7MNY  
    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. Dl2`b">u  
    G  吊钩: 9 -\.|5;:  
    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. GS %ACk  
    6^M!p4$hF  
    减速器机体结构尺寸如下: >8$]g  
    .]_ (>^6  
    名称    符号    计算公式    结果     h7iI=[_V  
    箱座壁厚                10     dy^Zlu` f  
    箱盖壁厚                9     DeTx7i0  
    箱盖凸缘厚度                12     6tC0F=  
    箱座凸缘厚度                15     BM_hW8&G  
    箱座底凸缘厚度                25     C 'YL9r-G  
    地脚螺钉直径                M24     e_Ue9c.}  
    地脚螺钉数目        查手册        6     >}tm8|IHoo  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     o& g0 1t  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     .""?k[f5Q  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     h/7m.p]  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8      \^$g%a  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     uTgvMkO  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 s}NE[Tw  
        22 T2Q`Ax7  
        18     }IM*Vsk  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 g]sc)4  
        16     \OV><|Lkh  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     x]~{#pH@<  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     r &<sSE;5  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     $IZ02ZM$  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     K"%_q$[YQ  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) g%P6f  
    150(3轴)     ^W&qTSjh  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) O$=[m9V  
    150(3轴)     X,)`< >=O  
         n]?KDID;  
    11. 润滑密封设计 'G6g yO/K  
    gLyXe,Jp  
        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. D%CKkQ<u2  
        油的深度为H+ ;7jszs.6%  
             H=30  =34 yfq Vx$YL  
    所以H+=30+34=64 zGDLF`  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 Q{s9{  
         `QpkD8  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 -@6R`m= >  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     7rF )fKW  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 eXN\w]GE  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 k[{h$  
         =UGyZV:z5  
    12.联轴器设计 rD"$,-h  
    2pKkg>/S  
    1.类型选择. Bu[sSoA  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 avJ%J"j8z  
    2.载荷计算. 9/?@2  
    公称转矩:T=95509550333.5 m?Tv8-1  
    查课本,选取 wZ&l6J4L  
    所以转矩   PV[ Bqt  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 (gdi 2  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm 2P`Z >_  
    <'{*6f@n  
    四、设计小结 7gX#^YkE+k  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 aYJTSgW  
        我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 eflmD$]SW  
    五、参考资料目录 w"A.*8Iu  
    [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; ~AqFLv/%  
    [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; AQx:}PO  
    [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; XLu Y  
    [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; |` N|S  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 (qG}`?219J  
    [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; Nk#[~$Q-1  
    [7]《互换性与技术测量(第四版)》,中国计量出版社,廖念钊,古莹庵,莫雨松,李硕根,杨兴骏编,2001年1月第四版。
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 2009-06-15
    hao 东西啊,支持
    离线0363jj
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    只看该作者 2楼 发表于: 2009-11-19
    楼主,我现在需要发一套给我好吗? Os rHA  
    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