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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 dmW0SK   
                     N)03{$WM  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         _K3?0<=4  
                     t0d1? ?G  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) ^i2W=A'P  
    @S yGj#  
    目   录 {Tl5,CAz  
         %vDN{%h8  
    一    课程设计书                            2 WrQe'ny  
    DZ |0CB~  
    二    设计要求                              2 K 38e,O  
    v{"$:Z ow  
    三    设计步骤                              2 vX;WxA<  
         r1yz ?Y_P  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 J1T_wA_  
        2. 电动机的选择                                4 L]3 V)`}  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 #HpF\{{v  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 O{uc  h  
        5. 设计V带和带轮                              6 H[UV]qO,  
        6. 齿轮的设计                                  8 j{U?kW{o  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 a.#`>  
        8. 键联接设计                                  26 +hI:5(_  
        9. 箱体结构的设计                              27 w xKlBx7  
        10.润滑密封设计                                30 u+a" '*  
        11.联轴器设计                                  30 Tz[ck 'k  
         \wEHYz  
    四    设计小结                              31 s4/4o_[W  
    五    参考资料                              32 1%68Pnqk  
    :3J, t//c  
    一. 课程设计书 8i/5L=a"`  
    设计课题: sygxV  
        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 ?zGx]?1P1<  
    表一: VAX@'iZr  
             题号 :sAb'6u1EU  
    awkPFA*c'  
    参数    1     v% 6uU  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     SEa'>UG  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     Fcz7   
    卷筒直径(mm)    200     ,RjE?M%  
    #d2XVpO[0  
    二. 设计要求 IcRA[ g  
    1.减速器装配图一张(A1)。 2wLnRP`*  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 i x2V?\  
    3.设计说明书一份。 U{/d dCf7  
    D])&>  
    三. 设计步骤 KT$Za  
        1.  传动装置总体设计方案 4&%0%  
        2.  电动机的选择 OSreS5bg  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 C+o1.#]JM  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 WxLbf +0o  
        5.  “V”带轮的材料和结构 E/[>#%@i  
        6.  齿轮的设计 O(x1Ja,&  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 1T&NU  
        8、校核轴的疲劳强度 Rp.42v#ck  
        9.  键联接设计 UMtnb:ek  
        10.  箱体结构设计 gQ90>P:  
        11. 润滑密封设计 #&0G$~  
        12. 联轴器设计 |H-%F?<{  
         |i_+b@Lul  
    1.传动装置总体设计方案: {txW>rZX  
    y7pwYRY  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 @^P<(%p  
    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, ?APzb4f^W  
    要求轴有较大的刚度。 c8z6-6`i0  
    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。 ^UU@7cSi|G  
    其传动方案如下: WB)pE'5  
            `CpfQP&^  
    图一:(传动装置总体设计图) `Iwl\x[A  
    M%&1j >d  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 +4L]Z ;k  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 U{1%ldOJ%  
         传动装置的总效率 X1DE   
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; `qoRnG  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, _[)f<`!g_V  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, g[G+s4Nv  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 2 |`7_*\  
    mVXwU](N  
      2.电动机的选择 3Z0ez?p+5  
    ,9,cN-/a  
        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, ,~Y[XazT  
        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, :m]KVcF.  
        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。 '=AqC,\#  
         <C1w?d$9I  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, >c`r&W.t  
         c r,fyAvX  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 J497 >w[  
         B:)PUBb  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 kz0pX- @b  
                                                      tt&#4Z  
    H 0( .p'eN  
    方案    电动机型号    额定功率 hy&WG&qf  
    P ?,}:)oA_  
    kw    电动机转速 - +<ai  
        电动机重量 Y{KN:|i.!  
    N    参考价格 8Y"R@'~  
    元    传动装置的传动比     .R^R32ln  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     lvOM1I  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     D`'h8:\  
      OYyF*F&S[  
       中心高 [L>mrHqG  
            外型尺寸 73j\!x  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     KzZfpdI92  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     qrHCr:~  
    ECsb?n7e  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 '}l7=r   
    0VnRtLnqI  
    (1)       总传动比 @Os0A  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7  eC[G4  
        (2)       分配传动装置传动比 &8;Fi2}(L  
        =× `3eQ#,G!  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 '7<^x>D|  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 ;fYJ]5>  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 XE'3p6  
    (1) 各轴转速 s .@Szq  
      ==1440/2.3=626.09r/min _BEDQb{"|  
      ==626.09/5.96=105.05r/min Py`7)S  
    (2) 各轴输入功率 o\<JG?P  
        =×=3.05×0.96=2.93kW o)wOXF  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW dUQ )&Hv  
        则各轴的输出功率:   i,zZJ=a$  
    =×0.98=2.989kW }S"qU]>8a  
    =×0.98=2.929kW %x./>-[t  
    各轴输入转矩 C).+h7{nd  
       =××  N·m PYwGGB-  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· !<&To  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m _Tf %<E  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ef@F!s_fI  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m = Rn  
    =×0.98=242.86N·m ol1J1Zg  
    运动和动力参数结果如下表 >guX,hx^  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     EK Ac>g  
        输入    输出    输入    输出         y1h3Ch>Y  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     } rX)A\ g6  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     0h kZ  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     aA -j  
    A4*D3\>%u  
    5、“V”带轮的材料和结构 Qe0?n  
      确定V带的截型 Mr*CJgy  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 eNK6=D|  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 B1j^qoC.5  
          V带截型      由图6-13                        B型 wHZ(=z/q  
       `46|VQAx  
      确定V带轮的直径 9.:&u/e  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm *Z+U}QhHD6  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s g* -}9~  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm %EYh*g{G  
       8 .&P4u i  
      确定中心距及V带基准长度 jgqeDl\=+  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 pJ x H  
                              360<a<1030 T-\q3X|y/  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm @nnX{$YX  
         ]M 2n%9  
      初定V带基准长度 'JO}6 ;W  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm "^ aSONz  
           np\*r|U  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm C,8@V`  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm S#0C^  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 3*F|`js"  
       (SCZ.G(>  
       确定V带的根数 4<- E0  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw + jN)$Y3Ya  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 5! ]T%.rM  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 uG/b Cb+V  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 DG=_E\"#  
             ti<;>P[4  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 % C)|fDwN  
                                 3W[Ps?G  
                           取Z=2 rW)}$|-Z  
    V带齿轮各设计参数附表 F)50 6  
    CHdYY7\{  
    各传动比 /GA-1cS_(  
    "/x/]Qx2  
        V带        齿轮     P#/s5D8  
        2.3        5.96     )LL.fPic  
      ; X/'ujg  
    2. 各轴转速n orEb+  
        (r/min)        (r/min)     wh3Wuh?x  
        626.09        105.05     ^J@ Xsl  
    ']sIU;h3  
    3. 各轴输入功率 P TrVQ]9;jWk  
        (kw)        (kw)     km}E&ao  
        2.93       2.71     ai)?RF  
    @ 3b-  
    4. 各轴输入转矩 T /pp;3JPf  
        (kN·m)        (kN·m)     i;67< f}-  
    43.77        242.86     x&gS.b*  
    nB |fw"  
    5. 带轮主要参数 >SS979  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         Lf,C5 0  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     .Zx7+`i  
    带的根数z     ks8xxY  
        160        368        708        2232        B        2     hw&~OJeo  
    1k)`C<l  
    6.齿轮的设计 r+n hm"9  
    Y2>*' nU  
    (一)齿轮传动的设计计算 \U?{m)N  
    <h~_7Dn  
    齿轮材料,热处理精度 AH ]L C6-  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 }& 01=nY  
        (1)       齿轮材料及热处理 rgu7g  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 =1j`VJU9  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 Eqh&<]q  
          ② 齿轮精度 p{JE@TM  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 &wB?ks  
         4hV~ ir  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 WoWBZ;+U  
    按齿面接触强度设计 iu'rc/=V  
    WtbOm  
    确定各参数的值: ="[6Z$R  
    ①试选=1.6 E"%G@,|3*  
    选取区域系数 Z=2.433   I\VC2U  
         ,,(BW7(  
        则 "\kr;X'  
        ②计算应力值环数 E2|c;{ c  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) ;<v9i#K5  
        =1.4425×10h @,TCg1@QJ  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) !%YV0O0  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 H{*R(S<I  
        ④齿轮的疲劳强度极限 G;bE_O  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: 5,?Au  
        []==0.93×550=511.5 YRP$tz+ _  
    N:rnH:g+:  
        []==0.96×450=432         PF-"^2&_  
    许用接触应力   C9 cQ} j:  
             B ? D|B  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   _6'HBE  
             =1 2d-C}&}L\  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 T8J[B( )L  
        =4.47×10N.m w24@KaKFo  
        3.设计计算 24/ ^_Td  
    ①小齿轮的分度圆直径d zI3Bb?4.  
         t>%J3S>'ZV  
        =46.42 ?1MaA  
        ②计算圆周速度 Uzd\#edxJ  
        1.52 =Qw`F0t  
        ③计算齿宽b和模数 54, (;  
    计算齿宽b 97(*-e=e  
           b==46.42mm fmq9u(!R  
    计算摸数m . xdSUe  
      初选螺旋角=14 $v+t ~b  
        = :w 4Sba3  
        ④计算齿宽与高之比 mGqT_   
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 a;e~D 9%1  
    =46.42/4.5 =10.32 OO+QH 2j  
    ⑤计算纵向重合度 Az>gaJ/_  
    =0.318=1.903 qU,u(El  
    ⑥计算载荷系数K Wi(Ac8uh  
    使用系数=1 u@-x3%W  
    根据,7级精度, 查课本得 )F) (Hg  
    动载系数K=1.07, 4>W ov  
    查课本K的计算公式: `>cBR,)r  
    K= +0.23×10×b /__@a&9t  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 DJf!{:b)  
    查课本得: K=1.35 ];1Mg  
    查课本得: K==1.2 :;]iUjiC8  
    故载荷系数: =%V(n{7=  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 NJraol  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 0? QTi(  
        d=d=50.64 F"Y.'my8  
        ⑧计算模数 .d>TU bR;  
        = L) ]|\|  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 6vQCghI  
        由弯曲强度的设计公式 h|j $Jy  
        ≥ I ;Sm<P7*  
    nuip  
    ⑴   确定公式内各计算数值 /&#Gh?z  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m Qs5^kddz=  
             确定齿数z B#T4m]E/  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 GF-\WD  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 CQx#Xp>=s  
        Δi=0.032%5%,允许 zg2}R4h  
        ②      计算当量齿数 = j,Hxq  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ``Wf%~  
        z=z/cos=144/ cos14=158 af<R.  
        ③       初选齿宽系数 MIJ^ n(-G  
         按对称布置,由表查得=1 '-7rHx  
        ④       初选螺旋角 cn$o$:tW  
        初定螺旋角 =14 =k\V~8XZ  
        ⑤       载荷系数K sV)) Z2sq  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 |aovZ/b4  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y U- UD27  
        查得: u2G{I?  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 eI7FbOze  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 Xv%1W? >@/  
         ""JTU6]MS  
        ⑦       重合度系数Y hv.$p5UY*  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 j[Y$)HF  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 1@)kNg)*$  
    =14.07609 Qt@_C*,P  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 +$-@8,F>  
        ⑧       螺旋角系数Y i*We kr3Wo  
     轴向重合度 =1.675, *t JgQ[  
        Y=1-=0.82 d@a FW  
         \CP)$0j-&o  
        ⑨       计算大小齿轮的 _qq> 43  
     安全系数由表查得S=1.25 kf8-#Q/B  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 n\v;4ly^  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 ZPieL&uV`  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 pu:Ie#xTDf  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   _R,VNk  
        小齿轮     大齿轮 rfgkw  
    6 K+DgNK  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: rff=ud>Jf  
        K=0.86        K=0.93   a5/6DK>  
    Li jisE  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 #E?TE  
          []= )AxgKBW  
          []= &Hb;; Ic(  
           WU wH W  
           X0\2qD  
            大齿轮的数值大.选用. Q M#1XbT  
         b'!t\m  
    ⑵   设计计算 qgT~yDm  
         计算模数 ZPktZ  
    A{[joo  
    3C,G~)= x  
    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: ~6HpI0i  
    >tUi ;!cQ  
    z==24.57  取z=25 Kw`{B3"  
    MM}lW-q;  
    那么z=5.96×25=149           U7)#9qS4  
      5r*5Co+  
    ②   几何尺寸计算 $>PXX32  
        计算中心距     a===147.2 S'Hb5C2u  
    将中心距圆整为110 ne]P-50  
    NUlp4i~Q  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 LW={| 3}  
     xJphG  
    =arccos )w?DB@Tx  
    laR cEXj  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. PTU_<\  
    qXOWCYqs  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 w\"~ *(M  
         p#5U[@TK  
        d==42.4 S}O>@ %  
    MI: rH  
    d==252.5 Lro[ |A  
    ))/NGa  
    计算齿轮宽度 ~  4v  
    e -!6m #0  
    B= #\|Ac*>  
    r{cefKJHg  
    圆整的       (Dy6I;S  
    YUzx,Y>k  
                                                大齿轮如上图: f9" M^i  
    DFgQ1:6[  
    HE;}B!>  
    {7k Jj(Ue  
    7.传动轴承和传动轴的设计 \dm5Em/  
    [>2iz  
    1.  传动轴承的设计 IhIz 7.|  
    S:bYeD4  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 !lVOZ %  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min J0ys Z]  
    T1=43.77kn.m &d%\&fCm(  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 x7<2K(  
        已知小齿轮的分度圆直径为 jmp0 %:+L  
            d1=42.4 eD|p1+76  
    而  F= CPW^pGT+i  
         F= F Tvd}5~ 5?  
    TpAE9S  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ]u]BxMs  
    `D%U5Jb  
     !^yH]v  
    D6$*#D3U  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 kB)u@`</mV  
    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 diz=|g=w  
    a2!U9->!  
    GM~Ek] 9C%  
                 `!udU,|N  
         从动轴的设计 Y>/T+ub  
           =bBV A0y  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, Dru iiA  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M !*?|*\B^I  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 |erG cKk  
        已知大齿轮的分度圆直径为 F@tfbDO?  
            d2=252.5 HBdZE7.x)3  
    而  F= (# c|San  
         F= F S-f .NC}:i  
    e=cb%  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N #n7F7X  
    qkM)zOZ^  
    C09rgEB\B  
    y+aKk6(_W  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 UkTq0-N;2  
    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 S4_C8  
    Ao U Pq  
    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 lR>p  
    查表,选取 \{a!Z&df  
    /szwVA  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ELN1F0TneH  
    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 ;e"dxAUe!^  
    {>3J96  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 AI^!?nJ%'  
    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  。 _UA|0a!-  
    y;if+  
    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. ]#\De73K   
    Ei7Oi!1  
                D        B                轴承代号     Nz77" kC  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     (KLhF  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     TE5J @I  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     n *EGOS  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     .OpG2P  
    l$&dTI<#  
         ^@C/2RX!  
    oF~+L3&X  
         7w<e^H?  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 <t&Qa~mA  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, 6lPuYEmT  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     q@^^jlHP  
    *iN5/w{VG  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. VaW^;d#  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, ? Rk[P cX<  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 jL7r1pu5  
    =fy\W=c  
    L=16+16+16+8+8=64 RW<10:  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. %L|xmx!c  
    p'0X>>$  
    5.    求轴上的载荷   0v,fY2$c  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, tVe =c  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. BM{*5Lf  
    nMJ( tQ  
    g%V#Z`*|  
    ?t/G@  
    b BiTAP  
    -<ome~|  
    Qr_0 L  
    NcrBp(  
    O ^!Bc}$  
         ~z\a:+  
    &Hyy .a  
    传动轴总体设计结构图: ~Zn|(  
         \:g\?[  
                                 8`wKq6  
    =CW> ;h]  
                                 (主动轴) n2~WUK  
    f62rm[  
    ~"_!O+Pj  
            从动轴的载荷分析图: +\*b?x  
    }Q*J!OH  
    6.     校核轴的强度 U)M&AYb  
    根据 nLOK1@,4  
    ==  ^We}i  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 6oq5CDoq  
    查表15-1得[]=60MP l=t/"M=  
    〈 []    此轴合理安全 cs7^#/3<  
    bIlNA)g  
    8、校核轴的疲劳强度. jhPbh5E  
    ⑴.   判断危险截面 [W*M#00_&4  
    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. V7}'g6X  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 k ~Q 5Cs  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 P*B @it  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 }]#z0'Aqsu  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 Rc3!u^?u  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 ?PS?_+E\L  
    截面上的弯曲应力 t%G.i@{pkp  
    MGq\\hLD\-  
    截面上的扭转应力 i=*H|)  
    == 9XYm8g'X  
    轴的材料为45钢。调质处理。 IdMwpru(  
    由课本得: zRd.!Rv  
               F:d2;  
    因             ,(Ol]W}  
    经插入后得 cWG%>.`5r  
    2.0         =1.31 SSCs96  
    轴性系数为 ul~6zBKO   
           =0.85 b !y  
    K=1+=1.82 !*L)v  
        K=1+(-1)=1.26 4F9!3[}qF  
    所以               G3`9'-2q@c  
    pdR\Ne0P*  
    综合系数为:    K=2.8 @C!&lrf3  
    K=1.62 |/H?\]7  
    碳钢的特性系数        取0.1 |O6/p7+.  
       取0.05 LGW:+c  
    安全系数 f^*Yqa  
    S=25.13 *r[V[9+y-D  
    S13.71 71%$&6  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 =+K?@;?  
    截面Ⅳ右侧 `A%WCd60Tc  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 cD6^7QF  
    j{r@>g;3  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 #;~HoOK*#  
    pDYJLh-C  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 (CRx'R  
    54Rp0o tv  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 q^<HG]  
    截面上的弯曲应力   wggB^ }~  
    截面上的扭转应力 _tX=xAO9  
    ==K= $[Z~BfSQ  
        K= eUZk|be  
    所以                 ?T_MP"  
    综合系数为: \?R#ZxP@  
    K=2.8    K=1.62 1++g @8  
    碳钢的特性系数 7I'C'.6iM  
        取0.1       取0.05 $/C1s"C@O  
    安全系数 o+}k$i!6  
    S=25.13 UO&$1rV  
    S13.71 tuIZYp8tIN  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 J,)ytw]  
    ]vB\yQE  
    9.键的设计和计算 ^~-YS-.J#,  
    {&>rKCi  
    ①选择键联接的类型和尺寸 l*z% Jw  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. u>.a;BO  
    根据    d=55    d=65 &K60n6q{aQ  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 ,3 /o7'  
                         b=20     h=12     =50 \Z3K ~  
    ObEz0Rj  
    ②校和键联接的强度 [ 5}Q  
      查表6-2得      []=110MP 7`;f<QNo  
    工作长度  36-16=20 m N}szW,  
        50-20=30 j\IdB:}j  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 a{r"$>0  
         K=0.5 h=5 ~`QoBZ.O&  
        K=0.5 h=6 vs=q<Uw)  
        由式(6-1)得: Rr %x;-  
               <[] qjhV/fsfb  
               <[] Znb7OF^#"  
        两者都合适 |xcI~ X7Q  
        取键标记为: GnW MI1$  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 -grf7w^  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 p9?kJKN  
    10、箱体结构的设计 J??AU0 vh  
    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, clV^Xg8D  
    大端盖分机体采用配合. }' AY#g  
    )h]#:,pm  
    1.   机体有足够的刚度 #DFi-o&-  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 .7^(~&5N  
    3._ ep  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 MXcW & b  
    *PnO$q@`  
    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 hA 5')te<  
    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 k*fU:q1  
    $xZ ~bE9  
    3.   机体结构有良好的工艺性. Icrnu}pl_  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. 4)8VmCW  
    gx9Os2Z|3  
    4.   对附件设计 )e?&'wa>  
    A  视孔盖和窥视孔 *C5`LgeX  
    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 K#wA ;  
    B  油螺塞: R*D<M3  
    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。 ZAgXz{!H(  
    C  油标: $!.>)n  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 G$i)ELs  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. h:362&?]  
    ALTOi?  
    D  通气孔: p 4> ThpX  
    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. 0W*{ 1W  
    E  盖螺钉: W[O]Aal{  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 BM,hcT r?  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. OY`B{jV-  
    F  位销: H\ejW@< ;h  
    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. &[-(=43@  
    G  吊钩: 6^] |  
    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. D:/ n2_  
    . |T=T0^  
    减速器机体结构尺寸如下: ):! =XhQ  
    ~Xxmj!nOf  
    名称    符号    计算公式    结果     ,-y9P  
    箱座壁厚                10     1^WGJ"1  
    箱盖壁厚                9     tf~B,?  
    箱盖凸缘厚度                12     w I_@  
    箱座凸缘厚度                15     p5fr}#en  
    箱座底凸缘厚度                25     &*<27-x  
    地脚螺钉直径                M24     MJ)lZ!KZ  
    地脚螺钉数目        查手册        6     aDNB~CwZZ  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     sg $db62>  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     INi$-Y+  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     c}o 6Rm50  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     }%jF!d  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     )Fv.eIBY  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 +{I_%SsG  
        22 ^U_T<x8{  
        18     [b3!H{b#  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 :]-oo*xP  
        16     K.)!qkW-%S  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     2nB99L{6  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     {q0+PzgP  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     !uEEuD#  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     SN{+ Pk  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) `$6o*g>:  
    150(3轴)     F<* /J]  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 3^o(\=-JX  
    150(3轴)     p`Pa;=L  
         6$k#B ~~  
    11. 润滑密封设计 ebk>e*  
    7s|'NTp  
        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. )5Khl"6!z  
        油的深度为H+ \3 SY2g8+  
             H=30  =34 >H;i#!9,  
    所以H+=30+34=64 XQ]K,# i  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。  ?.?)5 &4  
         &bsq;)wzs  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 7=l~fKu  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     ;t&q|}x"  
        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 ;>J!$B?,  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 } e[ E  
         0WUBj:@g  
    12.联轴器设计 _ .vG)  
    !Z!)$3bB  
    1.类型选择. Ww]$zd-bo  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 pp"X0  
    2.载荷计算. 4era5=  
    公称转矩:T=95509550333.5 2}vibDq p  
    查课本,选取 KUI{Z I  
    所以转矩   m!V,W*RNr  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 + Iyyk02V  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm INg0[Lpc  
    :;k?/KU7  
    四、设计小结 \<LCp;- 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。 }%< ?]  
        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。 boo361L  
    五、参考资料目录 e HphM;C  
    [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; D#g -mqar:  
    [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;; 2\mL?  
    [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; :R;w<Tbz"  
    [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; 8?yIixhw  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 my 'nDi  
    [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; -c`xeuzK'  
    [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? }<Ydj .85  
    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