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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 Qc#<RbLL  
                     :"7V,UP @  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         T5?@'b8F6  
                     5 BR9f3}  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) "& 'h\  
    ]u  4  
    目   录 f?kA,!  
         \&ra&3o  
    一    课程设计书                            2 #]<j.Fc`  
    W(a31d  
    二    设计要求                              2 jR`q  y<  
    }md[hiJ  
    三    设计步骤                              2 0G ^73Z  
         JYA$_T  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 -:b0fKn  
        2. 电动机的选择                                4 | YmQO#''  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 Jj4!O3\I  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 ' _Ij9{M  
        5. 设计V带和带轮                              6 ,0O9!^  
        6. 齿轮的设计                                  8 (b%&DyOt  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 p9rnhqH6  
        8. 键联接设计                                  26 h'YC!hjp   
        9. 箱体结构的设计                              27 Wcd;B7OH  
        10.润滑密封设计                                30 T(zE RWo  
        11.联轴器设计                                  30  vp7J';  
         udVEO n$  
    四    设计小结                              31 H!mNHY_fA  
    五    参考资料                              32 {^zieP!  
    _]:wltPv  
    一. 课程设计书 Z~)Bh~^A  
    设计课题: k"X<gA  
        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 b$\3Y'":  
    表一: 5:v"^"Sz  
             题号 NF+^  
    r(-`b8ZE  
    参数    1     5<h7+ %?t9  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     U;f~Q6iu  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     :E'uV" j%  
    卷筒直径(mm)    200     $'Z\'<k[  
    s{x{/Bp(KK  
    二. 设计要求 E-jL"H*  
    1.减速器装配图一张(A1)。 #vCtH2  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 veX#K#  
    3.设计说明书一份。 +Qy0K5Ee  
    wh8h1I  
    三. 设计步骤 Z9TmX A@  
        1.  传动装置总体设计方案 pv);LjF  
        2.  电动机的选择 x&>zD0\ :\  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 w/+e  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 5#kN<S!  
        5.  “V”带轮的材料和结构 "cSH[/  
        6.  齿轮的设计 KqC8ozup  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 K. [2uhB)  
        8、校核轴的疲劳强度 nP`#z&C  
        9.  键联接设计 {jB& e,  
        10.  箱体结构设计 )fSO|4   
        11. 润滑密封设计 l]tda(  
        12. 联轴器设计 b.HfxYt(  
         NvCq5B$C  
    1.传动装置总体设计方案: #+dF3]X(&  
    t* eZe`|  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 P X/{  
    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, K[} 5bjh>  
    要求轴有较大的刚度。 AA$+ayzx9{  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 ~2 aR>R_nT  
    其传动方案如下: e(nT2E  
            O*% 1   
    图一:(传动装置总体设计图) XL!\Lx  
    NQb!?w  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 l0AVyA4RFV  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 sXe=4`O  
         传动装置的总效率 7i(U?\A;.  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; `-Yo$b;:  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, fePt[U)2  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ?[<C,w~$`  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 I !\;NVhv  
    ^|Bpo(  
      2.电动机的选择 7bcl^~lY  
    4rX jso|  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, qu>5 rg-  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, ;&="aD  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 q]PeS~PjF\  
         vm,/?]P  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, N=4`jy =  
         xnz(hz6  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 \~j6}4XS1.  
         #"PI%&  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 %A 4F?/E  
                                                      #$/SM_X14C  
    `2}H$D  
    方案    电动机型号    额定功率 M@)^*=0H  
    P x.gRTR`7(  
    kw    电动机转速 Ekq&.qjYG"  
        电动机重量 f~bZTf  
    N    参考价格 Y"eR&d  
    元    传动装置的传动比     47 ]?7GU,  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ~Ey)9phZK  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     gZ{q85C.>  
      a+wc"RQ |  
       中心高 fK-tvP0}*  
            外型尺寸 LojEJ  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     =lyP &u  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     {~cG'S Y%  
    # MpW\yX  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 'j6)5WL$  
    "l83O8 L  
    (1)       总传动比 , Oqd4NS  
        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 gW0{s[}T  
        (2)       分配传动装置传动比 Y@&1[Z  
        =× ]U9f4ODt  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 vsFRWpq  
        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 '3n?1x  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 ;{@jj0h;  
    (1) 各轴转速 .)eJL  
      ==1440/2.3=626.09r/min 6x6xv:\  
      ==626.09/5.96=105.05r/min ]m ED3#  
    (2) 各轴输入功率 52RFB!Z[  
        =×=3.05×0.96=2.93kW =aL=SC+  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW hu=b ,  
        则各轴的输出功率:   h~\bJ*Zp  
    =×0.98=2.989kW L\O}q  
    =×0.98=2.929kW kaKV{;UM  
    各轴输入转矩 P:`tL)W_  
       =××  N·m G/cE2nD  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ^;KL`  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ~c;D@.e\  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m u0 & aw  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 1m$< %t.>  
    =×0.98=242.86N·m $s[DT!8N  
    运动和动力参数结果如下表 Muhq,>!U  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     SfHs,y6  
        输入    输出    输入    输出         n aQ0TN,  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     ]yR0"<W^xO  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     J}c`\4gD  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     Hh|a(Zq,  
    ^+v6?%m  
    5、“V”带轮的材料和结构 fJjtrvNy)  
      确定V带的截型 bU(H2Fv  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 zAr@vBfC%  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 Hcts^zm2u  
          V带截型      由图6-13                        B型 tks3xS  
       mAI<zh&SQ  
      确定V带轮的直径 3n\eCdV-b<  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm b[mAkm?9+1  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s g{]C@,W  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm %`o3YR  
       ao@"j}c  
      确定中心距及V带基准长度 &n5Lc`  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 CB7 6  
                              360<a<1030 z j[/~ I  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm '[XtARtY`  
         !W^b:qjJ  
      初定V带基准长度 5>o<! 0g  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm N*dO'ol  
           y 093-  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm EPY64 {  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 8SG*7[T7  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 w Ud6xR  
       3IrmDT  
       确定V带的根数 zsQhydTR  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw _~^JRC[q  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 Pf?*bI  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 %J_`-\)"{~  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 'dnTu@mUT  
             dHE\+{K%-  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 OS X5S:XS  
                                 3EM=6\#q  
                           取Z=2 ";I|\ T  
    V带齿轮各设计参数附表 ~6:<OdQ  
    3C=|  
    各传动比 W6b5elH@  
    ~|LlT^C  
        V带        齿轮     =bVaB<!  
        2.3        5.96     ciq'fy  
      ac/=%om8u  
    2. 各轴转速n "IK QFt'  
        (r/min)        (r/min)     b r"4 7i  
        626.09        105.05     8veYs`  
    Jgf73IX[  
    3. 各轴输入功率 P ~AD%aHR  
        (kw)        (kw)     |{KZ<  
        2.93       2.71     Sdc yL%6!  
    ~"<AYJlO  
    4. 各轴输入转矩 T fvW7a8k3  
        (kN·m)        (kN·m)     QQ+?J~  
    43.77        242.86     /Dn,;@ZwAi  
    M]S&vE{D  
    5. 带轮主要参数 l P4A?J+Q  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         YKjm_)8]w  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     ) o)k~6uT  
    带的根数z     C+iIvRYC  
        160        368        708        2232        B        2     a<Ru)Q?=  
    E1atXx  
    6.齿轮的设计 d+5KHfkK  
    .?gpI Zv  
    (一)齿轮传动的设计计算 a0vg%Z@!  
    $1Lm=2;U  
    齿轮材料,热处理精度 OygR5s +  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 H.8f-c-4we  
        (1)       齿轮材料及热处理 m=Z1DJG  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 ~*Fbs! ;,  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 ?a8 o.&`l  
          ② 齿轮精度 |<,!K;@  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 rt\i@}  
         -y8?"WB(b  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 `|p3@e  
    按齿面接触强度设计 (GLd" Zq  
    Gw"H#9J} T  
    确定各参数的值: s!\:%N  
    ①试选=1.6 dS7?[[pg9  
    选取区域系数 Z=2.433   NJEubC?  
         mk)F3[ ke  
        则 __}j {Buk  
        ②计算应力值环数 AE:IXP|c  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) (lDbArqy  
        =1.4425×10h +doZnU,  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) B(x$ Ln"y[  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 GqFDN],Wp  
        ④齿轮的疲劳强度极限 F,Ls1  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: 67/&AiS?  
        []==0.93×550=511.5 _m;#+`E  
    P4{8pO]B  
        []==0.96×450=432         _z:7Dj#  
    许用接触应力   d" T">Og)  
             jU1([(?"  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ?GdoB7(%  
             =1 Mlr\#BO"9  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ] m$;ra]  
        =4.47×10N.m (#Vkk]-p  
        3.设计计算 x|#R$^4CY  
    ①小齿轮的分度圆直径d 3` ov?T(H  
         %P!6cyQS  
        =46.42 58x=CN\QU  
        ②计算圆周速度 >t-9yO1XQq  
        1.52 3h:"-{MW.  
        ③计算齿宽b和模数 }9w?[hXW"  
    计算齿宽b 6,nws5dh  
           b==46.42mm <ID/\Qx`q  
    计算摸数m 0w'%10"&U+  
      初选螺旋角=14 L&[uE;ro  
        = B}Q.Is5  
        ④计算齿宽与高之比 =!rdn#KH  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 d5/x2!mH8  
    =46.42/4.5 =10.32 s-V5\Lip,  
    ⑤计算纵向重合度 |@{4zoP_N  
    =0.318=1.903 w +QXSa_D  
    ⑥计算载荷系数K Ks|qJ3;  
    使用系数=1 q;&\77i$  
    根据,7级精度, 查课本得 Igowz7  
    动载系数K=1.07, ~YQC!x  
    查课本K的计算公式: 5)g6yV'  
    K= +0.23×10×b #t.)4$  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 [ML%u$-  
    查课本得: K=1.35 "E4;M/  
    查课本得: K==1.2 1P (5+9"s  
    故载荷系数: ~p9nAACU  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ?P<8Zw  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 ,BGaJ|k  
        d=d=50.64 eko$c,&jY  
        ⑧计算模数 _J'V5]=4  
        = 84xA/BRW  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 }m!L2iK4qk  
        由弯曲强度的设计公式 H/qv%!/o  
        ≥ U?vG?{A  
    ZE+VLV v  
    ⑴   确定公式内各计算数值 HYd&.*41rE  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ;?-A 4!V,  
             确定齿数z ZCdlTdY   
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 F:p'%#3rU/  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 0L3v[%_j"  
        Δi=0.032%5%,允许 5](-(?k}~  
        ②      计算当量齿数 a: C h"la  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  N3J T[7  
        z=z/cos=144/ cos14=158 nnP] x [  
        ③       初选齿宽系数 a?_!  
         按对称布置,由表查得=1 _!vxX ]  
        ④       初选螺旋角 uVnbOqR<X  
        初定螺旋角 =14 >A'Q9Tia;  
        ⑤       载荷系数K 2vb{PQ  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 PtfxF]%H  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y m tPmVze  
        查得: s8i@HO  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 Fjq~^_8  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 Wq5Nc  
         \^l273  
        ⑦       重合度系数Y 8G GC)2  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 tw<mZd2H  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 Wt$" f  
    =14.07609 |f9fq~'1e  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 7/$r  
        ⑧       螺旋角系数Y adi^*7Q] )  
     轴向重合度 =1.675, y7iHB k"^:  
        Y=1-=0.82 d7g3VF<j  
         <=1nr@L  
        ⑨       计算大小齿轮的 i3bDU(GS  
     安全系数由表查得S=1.25 ;|C[.0;kgv  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 ],!7S"{97  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 A*&`cUoA  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 =f{)!uW<4  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   uyE_7)2d  
        小齿轮     大齿轮 @51!vQwqR  
    17hFwo`  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: n@`D:;?{  
        K=0.86        K=0.93   C rA7lu'  
    u~JCMM$  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 !(%^Tg=  
          []= &]d-R  
          []= dV~d60jOF  
           #kmZS/"  
           @<n8?"{5S  
            大齿轮的数值大.选用. qD#E, "%  
         kNqIPvuMr  
    ⑵   设计计算 h'QEwW  
         计算模数 APne!  
    1Tb'f^M$  
    ap 5D6y+  
    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: A2C|YmHk  
    3#d?  
    z==24.57  取z=25 PO$ OXw  
    '4T]=s~N  
    那么z=5.96×25=149           }3^b1D>2O  
      MfJs?N0  
    ②   几何尺寸计算 <'Ppu  
        计算中心距     a===147.2 gwm}19JC  
    将中心距圆整为110 zi7>!#(  
    a>_Cxsb&`  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 FQ" ;v"  
    [@"7qKd1  
    =arccos Ao2m"ym  
    K3CTxU(  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. &,4 3&pFU  
    >TnV Lx<  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 Ke 5fe#  
         /:<.Cn>-  
        d==42.4 Z`W @Od$f  
    P7X':  
    d==252.5 )P)Zds@F  
    W-72&\7  
    计算齿轮宽度 }3}{}w0Y  
    $@VQ{S  
    B= AV t(e6H  
    ]<Ugg  
    圆整的       {j0c)SETN  
    mbZS J  
                                                大齿轮如上图: .lcI"%>  
    {H\(H _X  
    =m+'orJ1  
    >k\lE(  
    7.传动轴承和传动轴的设计 |= xK-;qs  
    T#>1$0yv  
    1.  传动轴承的设计 !)nA4l= S#  
    L,KK{o|Eq  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 %wc=Mf  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min  C0Oe$& _  
    T1=43.77kn.m zG[GyyAQ  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 N1pw*<&  
        已知小齿轮的分度圆直径为 &+K:pU?[$  
            d1=42.4 3lZ5N@z69  
    而  F= cTq}H_hC  
         F= F P ~sX S  
    CP%?,\  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 3ZAPcpB2  
    J7p'_\  
    O|Z5SSlk  
    <c X\|dM  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ['G@`e*\  
    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 ~boTh  
    &4m\``//9  
    QoU0>p+ 2  
                 &:}{?vU  
         从动轴的设计 S<-e/`p=H  
           ipIexv1/S  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, K<_bG<tm_  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M [VsTyqV a  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 rEM#J"wF  
        已知大齿轮的分度圆直径为 SDW_Y^Tb  
            d2=252.5 d/m.VnW  
    而  F=  _xyq25/  
         F= F 9/@7NNKJ  
    sNF[-,a  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N pKxq\U  
    ) vKZs:  
    5*n3*rbU:  
    o-m9}pV  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 }kCaTI?@#  
    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 j3J\%7^i  
    &* Aems{-  
    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 p1O[QQ|  
    查表,选取 Ag6^>xb^  
    ZbZCW:8>k  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 gaIN]9wLm  
    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 AMm)E  
    Pr!H>dH8o  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 9(CY"Tc3  
    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  。 Ha}TdQ%  
    bH7 lUS~  
    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. X<j(AAHE  
    Ul/Uk n$  
                D        B                轴承代号     ';\v:dP  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     D=0^" 7K  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     ;ye5HlH}.  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     uE}A-\G  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     3O'6 Ae  
    sgc pH  
         uxjx~+qFd  
    k^Gf2%k  
         !97k  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 k'(eQ5R3L  
        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[:i`J2  
    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.     bS!4vc1`2  
    'Pm.b}p<  
    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. !I8m(axW  
    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, 9 :ubPqt  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 v95O)cC:W  
    bRhc8#kw)  
    L=16+16+16+8+8=64 k,kr7'Q  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. l, [cR?v  
    0[O."9  
    5.    求轴上的载荷   DMcH, _(  
    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, &6#>a"?"  
    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. *MG*]\D  
    $ncJc  
    [2 yxTK  
    NhgzU+)+  
    K!\$MBI  
    H E'1Wa0r  
    xX5EhVR   
    1e'Ez4*  
    j mH=W)  
         I=DvP;!  
    X;vfbF   
    传动轴总体设计结构图: b)e';M  
         vK10p)ZV  
                                 ?e. Ge0&  
    ,2R7AHk  
                                 (主动轴) @N%/v*  
    FB\lUO)U\c  
    K4[X P]\jr  
            从动轴的载荷分析图: I/HcIBJ  
    s;9>YV2at  
    6.     校核轴的强度 @7fx0I'n  
    根据 H/I1n\  
    == 0YApaL+jt  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 ] C&AU[U*  
    查表15-1得[]=60MP &W|r P(  
    〈 []    此轴合理安全 fEMz%CwH  
    ^hN.FIzM  
    8、校核轴的疲劳强度. kYl')L6  
    ⑴.   判断危险截面 L4x08 e  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. #@v$`Df<  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 97]$*&fH  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ]5_6m;g  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 TA"4yri=7x  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 -{=c T?"+  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 $UX^$gG  
    截面上的弯曲应力 1yg5d9  
    5e|2b] f$  
    截面上的扭转应力 9cO m$  
    == *}n)KK7aT  
    轴的材料为45钢。调质处理。 ]%4rL S  
    由课本得: %dN',  
               rF*L@HI  
    因             EK JPeeRY  
    经插入后得 f]*_]J/  
    2.0         =1.31 8!!iwmH{  
    轴性系数为 ,];4+&|8kW  
           =0.85 3SU:Xd(\o  
    K=1+=1.82 ,;)1|-^nu  
        K=1+(-1)=1.26 Y2B ",v"  
    所以               u]Eyb),Gy  
    }Efz+>F 02  
    综合系数为:    K=2.8 +I9+L6>UR  
    K=1.62 UyWKE<  
    碳钢的特性系数        取0.1 sA}Xha  
       取0.05 R DAihq  
    安全系数 Y unY'xY  
    S=25.13 5YQq*$|'+  
    S13.71 *a2 y  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 7H=^~J  
    截面Ⅳ右侧 Mb2rHUr  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 "V>7u{T  
    AVx 0aj  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 =)p/p6  
    POouO/r$  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 ju@5D h  
    qDPpGI-Y2e  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 vcsMU|GGh  
    截面上的弯曲应力   yU"'h[^  
    截面上的扭转应力 v.aSf`K  
    ==K= ,XZ[L? >  
        K= n* 7mP   
    所以                 2qY+-yOEt  
    综合系数为: z3lMD'uU3  
    K=2.8    K=1.62 "E><:_,\  
    碳钢的特性系数 L,QAE)S'a  
        取0.1       取0.05 }: W6Bo-|  
    安全系数 F%v?,`_&I  
    S=25.13 aK ly1G  
    S13.71 ~ 3HI;  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 sT^^#$ub  
    wJb\Q  
    9.键的设计和计算 1HBdIWhHv.  
    ZUW~ZZ7Z:  
    ①选择键联接的类型和尺寸 jq4{UW'  
    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. 9%VNzPzf  
    根据    d=55    d=65 i n^Rf` "  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 +QqEUf<U*,  
                         b=20     h=12     =50 $jDp ^ -  
    t-vH\m  
    ②校和键联接的强度 &f\ng{  
      查表6-2得      []=110MP Xu1tN9:oE  
    工作长度  36-16=20 xV h-Mx+M  
        50-20=30 Tn# >"Ag  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 -9 AI@^q  
         K=0.5 h=5 y?|JBf  
        K=0.5 h=6 _a"\g9{%*  
        由式(6-1)得: z]NN ^pIa  
               <[] CPI7&jqu  
               <[] } r#by%P  
        两者都合适 SGU~LW&  
        取键标记为: 7@.UkBOx  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 ya9V+/i7T_  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 Tv;|K's'  
    10、箱体结构的设计 #nL&x3  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, UeVRd  
    大端盖分机体采用配合. r[:)-`]b  
    V m1U00lM{  
    1.   机体有足够的刚度 &k5 Z|d|  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 !J}Bv  
    T/^ /U6JB  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Ou _bM n  
    Jmln*,Ol7  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm nnU &R  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 |zV-a2K%J  
    K4vl#*qn  
    3.   机体结构有良好的工艺性. lW,rzJ1  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. Y%UfwbX!g  
    *Mt's[8  
    4.   对附件设计 -P09u82  
    A  视孔盖和窥视孔 ]F@XGJN  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 \advFKN  
    B  油螺塞: Y9TaU]7]  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 Z[baQO  
    C  油标: +_8*;k@F'  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 4Lx#5}P  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. -*sDa6L  
    fjUyx:  
    D  通气孔: "8Ud&o  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. ;a/Gs^W  
    E  盖螺钉: a X>bC-  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 '3f"#fF6  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. +2kJuoj:  
    F  位销: d/8I&{.  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. r/E;tm [\  
    G  吊钩: lPh>8:qFM  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. b!Q|0X.?  
    D>u1ngu  
    减速器机体结构尺寸如下: C?e1 a9r  
    l@FPTHq  
    名称    符号    计算公式    结果     +$:bzo_u  
    箱座壁厚                10     k0{5)Su"xr  
    箱盖壁厚                9     5-Vdq  
    箱盖凸缘厚度                12     Kr!(<i  
    箱座凸缘厚度                15     -X~VXeg  
    箱座底凸缘厚度                25     p/B&R@%  
    地脚螺钉直径                M24     #Sj:U1x  
    地脚螺钉数目        查手册        6     MfhJb_q`  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     \4q% n  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     #Al.Itj  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     hL#5:~(  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     Gb6t`dSzz  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     9 ve q  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 gaaW:**y  
        22 Kc+;"4/#q  
        18     =PiDZS^"  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 ,v$gWA!l  
        16     U+t|wK  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     d/G`w{H}y  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     *hVW >{a  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     jN:!V t  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     G\S\Qe{P~  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) W$7db%qFx  
    150(3轴)     OPR+K ?  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) jk2h"):B>  
    150(3轴)     . KJ EA #  
         5|!x0H;  
    11. 润滑密封设计 UXVjRY`M.\  
    M7 &u_Cn?  
        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. &B\tcF  
        油的深度为H+ EOu\7;kE9  
             H=30  =34 h V@C|*A  
    所以H+=30+34=64 wkK61a h6  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 >cEc##:5  
         sw{,l"]<  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 PDaHY  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     f?T6Ne'  
        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 LC/9)Sh_n  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 N!>Gg|@~  
         |e@9YDZ  
    12.联轴器设计 pqO}=*v@  
    !uLW-[F,  
    1.类型选择. 8Czy<}S<G  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 @e#eAJhU  
    2.载荷计算. W8j)2nKD  
    公称转矩:T=95509550333.5 DQM\Y{y|3  
    查课本,选取 jZu">Eh,  
    所以转矩   vdrV)^  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Q#8}pBw  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm /NCEZ@2BN,  
    0lR/6CB  
    四、设计小结 K2,oP )0.Y  
        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。 Mp*")N,  
        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。 "/Fp_g6#:  
    五、参考资料目录 y*A#}b*0  
    [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; Mi&,64<  
    [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; 2bBTd@m4  
    [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; Z.+-MNWV  
    [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; WmTSxneo  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 dxbP'2~  
    [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; -M}#-qwf  
    [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? [ sJ f)<  
    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