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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 %<=vbL9  
                     /[|}rqX(  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         }`9fZK{. @  
                     ;%rs{XO9  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) Eo { 1y  
    ZU| V+yT  
    目   录 X[~f:E[1J  
         krr-ZiK  
    一    课程设计书                            2 >^T,U0T])  
    `z$uw  
    二    设计要求                              2 Xw*%3'  
    1RI#kti-"  
    三    设计步骤                              2 nF. ;LM  
         1FD7~S|  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 Ql#W /x,e  
        2. 电动机的选择                                4 UYcyk $da  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ]m/@wW9  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 \2gvp6  
        5. 设计V带和带轮                              6 G {pP}  
        6. 齿轮的设计                                  8 } `>J6y9  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 #"o6OEy$A#  
        8. 键联接设计                                  26 =0s`4Y"+  
        9. 箱体结构的设计                              27 %qNj{<&  
        10.润滑密封设计                                30 F;?TR[4!k  
        11.联轴器设计                                  30 1&8j3"  
         m0BG9~p|  
    四    设计小结                              31 ,<;l"v(  
    五    参考资料                              32 JO& ;bT<  
    f*|8n$%   
    一. 课程设计书 kH>vD = q>  
    设计课题: F;d%@E_Bc  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V %67G]?EXB  
    表一: 'FPcAW^8  
             题号 D% v:PYf  
    =A0"0D{\  
    参数    1     uGuc._}=  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     :>tF_6  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     8(vC jL  
    卷筒直径(mm)    200     1BMV=_  
    AMh37Xo  
    二. 设计要求 d$"G1u~%  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ;I!+ lx3[  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ="5k\1W1M  
    3.设计说明书一份。 3D?IG\3  
    nu469  
    三. 设计步骤 XI%RneuDr:  
        1.  传动装置总体设计方案 r%g <h T 8  
        2.  电动机的选择 m{:"1]  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 KA|&Q<<{@  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 ~4MtDf  
        5.  “V”带轮的材料和结构 (B>yaM#5  
        6.  齿轮的设计 $n=W2WJ6f  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 Vr&el  
        8、校核轴的疲劳强度 h"VpQhi  
        9.  键联接设计 T=eT^?v  
        10.  箱体结构设计 S 0R8'Y  
        11. 润滑密封设计 Eonq'Re$  
        12. 联轴器设计 /32Ta  
         c*S#UD+  
    1.传动装置总体设计方案: 4)z3X\u|Z2  
    jsk:fh0~M  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 4 o3)*  
    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, {&\J)oZ  
    要求轴有较大的刚度。  uD.  
    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。 BpQ;w,sefq  
    其传动方案如下: =,&u_>Dp  
            $\0cJCQ3  
    图一:(传动装置总体设计图) o :.~X  
    "?oo\op  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 ;eS;AHZ  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 |Q5H9<*  
         传动装置的总效率 XsAY4WTS  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; ?Ia4H   
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, X0^zw^2W  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ;el]LnV!O  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 iyA*J CD  
    ~hS .\h  
      2.电动机的选择 w"fCI 13  
    [=XZza.z  
        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, u~#%P&3 _W  
        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, pj!k|F9  
        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。 gzl%5`DBw  
         S[-.tvI;Q  
        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, &M0o&C-1/  
         Q;XXgX#l  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 2"T8^r|U  
         S9OxI$6Y  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 qJ\X~5{  
                                                      ,DE(5iDS  
    @;||p eU  
    方案    电动机型号    额定功率 rDpe_varA  
    P fdd~e52f  
    kw    电动机转速 l0gH(28K  
        电动机重量 <2n'}&F  
    N    参考价格 9U!JK3d  
    元    传动装置的传动比     p])D)FsMB  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     5?^]1P_  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     u=(H#o<#  
      6o$Z0mG  
       中心高 Zk wJ.SuU  
            外型尺寸 91BY]N  
    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     "\NF  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     Xyb8u})p'  
    cYsR0#  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 lTn;3'  
    )$MS 0[?  
    (1)       总传动比 x2Ha&   
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 Sq?,C&LsA  
        (2)       分配传动装置传动比 [fd~nD#.  
        =× wUbmzP.  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 1oB$MQoc  
        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 )8:n}w  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 !$xzA X,  
    (1) 各轴转速 ZQ@3P7T  
      ==1440/2.3=626.09r/min Q?W r7  
      ==626.09/5.96=105.05r/min P~&O4['<  
    (2) 各轴输入功率 Gj6<s./  
        =×=3.05×0.96=2.93kW mG X\wta  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 8a7YHUL<3i  
        则各轴的输出功率:   ',DeP>'%>  
    =×0.98=2.989kW F/)f,sZF  
    =×0.98=2.929kW FSv1X  
    各轴输入转矩 ! &y  
       =××  N·m t/A:k  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· QI.t&sCh5  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m m{VL\ g)  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m &Y{F? c^  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m }Bd_:#.mw  
    =×0.98=242.86N·m `Rrr>vj  
    运动和动力参数结果如下表 W^wd ([  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     S45'j(S=  
        输入    输出    输入    输出         /({P1ti:C  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     #uB[&GG}W  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     R;%^j=Q  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     5qGGu.$Ihi  
    =<Hy"4+?.  
    5、“V”带轮的材料和结构 se!g4XEWD  
      确定V带的截型 "X`Qe!zk4  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 cY{I:MA+h@  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ;jF%bE3  
          V带截型      由图6-13                        B型 <8$Md4r  
       R3cg2H  
      确定V带轮的直径 (s&ORoVGn  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm >;m{{nj  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s {Wh BoD  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm 2,+d|1(4o  
       3zbXAR*  
      确定中心距及V带基准长度 TWtC-wI;  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 bZu$0IG  
                              360<a<1030 Ny]lvgu9X  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 6`1k ^  
         ;>5,  
      初定V带基准长度 SGQD ro=l  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm &u("|O)w$  
           lz- iCZ  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm _nP)uU$  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm `6UtxJSx  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640  C[R`Ml  
       ve6x/ PD  
       确定V带的根数 E3bwyK!s  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw mLQUcYfR  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 h+5 @I%WX  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 }Iip+URG  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1  UPR/XQ  
             @\!ww/QT  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 +3)[> {~1Z  
                                 CGkI\E  
                           取Z=2 eJW[ ]!  
    V带齿轮各设计参数附表 *N`;I@Q"[  
    ~+=E"9Oo  
    各传动比 *CzCUu:%t  
    C>NQ-w^  
        V带        齿轮     0_Lm#fE U  
        2.3        5.96     -nOq\RYV  
      q#jEv-j.  
    2. 各轴转速n ">cqt>2 A  
        (r/min)        (r/min)     QTfu:m{  
        626.09        105.05     Tn /Ut}]O  
    }DbE4"^K7  
    3. 各轴输入功率 P y)tYSTJK  
        (kw)        (kw)     9N^+IZ@l  
        2.93       2.71     VE*j*U j  
    uS&LG#a  
    4. 各轴输入转矩 T &lq^dFP&Su  
        (kN·m)        (kN·m)     LfHzT<)|  
    43.77        242.86     A*Rn<{U  
    ]{Z8  
    5. 带轮主要参数 qrpb[)Ll  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         5=Suj*s{D#  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     z(rK^RT  
    带的根数z     >IBTBh_ka  
        160        368        708        2232        B        2     F(;jM(  
    l 1|~  
    6.齿轮的设计 #cO+<1  
    3T?f5+@I  
    (一)齿轮传动的设计计算 j3{HkcjJG  
    )d:K:YXt  
    齿轮材料,热处理精度 TOrMXcn!/  
        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 _F^$aZt?e  
        (1)       齿轮材料及热处理 Ox|TMSb^  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 Li]k7w?H  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 6< >SHw  
          ② 齿轮精度 ^&-a/'D$,  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 >J@egIKzP  
         @+:4J_N  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 %<AS?Ry  
    按齿面接触强度设计 hF.6}28U1  
    r ^ Y~mq  
    确定各参数的值: JtFiFaCxY  
    ①试选=1.6 @C=M UT-!  
    选取区域系数 Z=2.433   XGhwrI^  
          VGB-h'  
        则 .&PzkqWZ  
        ②计算应力值环数 kZv*rWAm  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) UGCox-W"  
        =1.4425×10h sl^n6N  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) m:3J!1  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 J.W Ho c  
        ④齿轮的疲劳强度极限 drIK(u\_  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: +sRP<as  
        []==0.93×550=511.5 F"[3c6yF  
    8%-%AWF]  
        []==0.96×450=432         e3g_At\  
    许用接触应力   >C# kqxfg  
             O|7yP30?M  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ,T{oy:rB  
             =1 JhJLqb@q  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 S>#R_H<(  
        =4.47×10N.m }[v~&  
        3.设计计算 `iQqhx  
    ①小齿轮的分度圆直径d SM<d  
         :u-.T.zZl  
        =46.42 B2(,~^39  
        ②计算圆周速度 sf)W~Lx 5a  
        1.52 "H?QqrKx  
        ③计算齿宽b和模数 (u9Zk~)F  
    计算齿宽b d;44;*D  
           b==46.42mm uREu2T2  
    计算摸数m <m]wi7  
      初选螺旋角=14 Vo >Xp  
        = Uouq>N  
        ④计算齿宽与高之比 ESv:1o`?n  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 /WYh[XKe  
    =46.42/4.5 =10.32 ZF'HM@cfo  
    ⑤计算纵向重合度 Q6x%  
    =0.318=1.903 $H;+}VQ  
    ⑥计算载荷系数K >)3VbO  
    使用系数=1 ] D6|o5  
    根据,7级精度, 查课本得 2yxi= XWZ  
    动载系数K=1.07, *Ru2:}?MpS  
    查课本K的计算公式: c{4R*|^  
    K= +0.23×10×b "lrA%~3%[P  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 PU Cx]5  
    查课本得: K=1.35 tl^m=(ZQ  
    查课本得: K==1.2 >{t+4p4k.  
    故载荷系数: IT&i,`cJ~F  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 LwQH6 !;[  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 x5F@ad 9  
        d=d=50.64 jyQVSQ s  
        ⑧计算模数 m8AAp1=  
        = 4U{m7[  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 K'Spbn!nC  
        由弯曲强度的设计公式 &h(g$-l?[  
        ≥ 5 0Ad,mn<  
    LS6ry,D"7  
    ⑴   确定公式内各计算数值 JO}?.4B  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m +>#e=nH  
             确定齿数z jCQho-1QN  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 *~;8N|4<  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 3+9 U1:1[.  
        Δi=0.032%5%,允许 ERC<Dd0  
        ②      计算当量齿数 s.rT]  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  fnOIv#  
        z=z/cos=144/ cos14=158 <T4(H[9B  
        ③       初选齿宽系数 afUTAP@  
         按对称布置,由表查得=1 G#lg|# -#  
        ④       初选螺旋角 }p*?1N  
        初定螺旋角 =14 @woC8X  
        ⑤       载荷系数K +* D4(  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 MD4\QNUa)*  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y @\PpA9ebg%  
        查得: !tBeuemN%  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 4>k I^  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 JY@X2'>v/  
         BKZ v9  
        ⑦       重合度系数Y w_3xKnMT\  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 <jFSj=cIL  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 "mt p0  
    =14.07609 7E\gxQ(vU  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 )S Q('vwg  
        ⑧       螺旋角系数Y pYh!]0n  
     轴向重合度 =1.675, m}pL`:e!  
        Y=1-=0.82 Mj'lASI  
         ?l 9=$'  
        ⑨       计算大小齿轮的 @/(@/*+"  
     安全系数由表查得S=1.25 {MxnIg7'  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 i@6wO?Tv  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 9A+M|;O  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 =qX*]  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   ymkR!  
        小齿轮     大齿轮 I.9o`Q[8&  
    $}4K`Iu  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: bg1un@%!l  
        K=0.86        K=0.93   cAibB&`~  
    Mciq-c)  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 PI63RH8e  
          []= 5qiI.)  
          []= SB1[jcJ  
           m>YWxa   
           iokPmV  
            大齿轮的数值大.选用. 9 `INC~h  
         n.Vtc-yZU  
    ⑵   设计计算 a[i>;0  
         计算模数 !;+U_j'Pg  
    y1u9 B;Fd  
    B52H(sm  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: DM'qNgB7  
    5H*>  
    z==24.57  取z=25 3SFg#  
    :A#+=O0\z  
    那么z=5.96×25=149           Qg>0G%cXU  
      xx0k$Dqt2I  
    ②   几何尺寸计算 cUsL 6y  
        计算中心距     a===147.2 RM#fX^)=  
    将中心距圆整为110 Uz $ @(C  
    C Oa.xyp  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 Z8fJ{uOIL  
    1ys(v   
    =arccos _k|g@"  
    Efvq?cG&  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. hb<k]-'!  
    ig$jKou F  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 C d|W#.6  
         yl]UUBcQ  
        d==42.4 !%wdn33"  
    `I{tZ$iD  
    d==252.5 8H_l[/  
    ?$16 A+  
    计算齿轮宽度 Ph Ttx(!  
    )^";BVY  
    B= Ysl9f1>%  
    i7(~>6@|  
    圆整的       hMWo\qM  
    wB 2}uk7  
                                                大齿轮如上图: c(E,&{+E  
    vs\|rLa  
    UFIjW[h  
    zu C5@jy.x  
    7.传动轴承和传动轴的设计 PK}vh%  
    N;g$)zCV1  
    1.  传动轴承的设计 9 R  
    ?lyltAxs'  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1  ^ `je  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min I5Q~T5Ar  
    T1=43.77kn.m ZBC@xM&-  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ([tG y  
        已知小齿轮的分度圆直径为 E$R_rX4x  
            d1=42.4 Wxc^_iqA1  
    而  F= A'`P2Am  
         F= F {Y^c*Iqn  
    fRFYJFc n  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N q}e]*]dJZ  
    cPJ7E  
    ,$ mLL  
    ^9s"FdB]24  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 :cb[M5c  
    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 W}?s^  
    9j2\y=<&  
    t%:G|n Sz  
                 `;e^2  
         从动轴的设计 Q<C@KBiVE  
           g*28L[Q~  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, x~nQm]@`h  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M c<>y!^g  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 h)P]gT0f/  
        已知大齿轮的分度圆直径为 C-&#r."L  
            d2=252.5 @| P3  
    而  F= 4[Z1r~t\L  
         F= F xp(mB7;:  
    %~G0[fG  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N uZ-`fcCjD  
    ^h`!f vyH  
    Y6+k9$h  
    _En]@xK3&  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 gn364U a  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 `P#8(GU  
    s 8Jj6V  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 lR, G;  
    查表,选取 GgT=t)}wu  
    uO6c3|Zjs  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 \ x:_*`fU  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 )S#j.8P'B  
    yTP[,bM  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 2=Jmi?k  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 9W$m D w6f  
    6OMb`A@/2  
    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. JTjzT2`A.  
    ^fG`DjA)  
                D        B                轴承代号     cK/PQsMP  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     |HNQ|r_5S  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     [9w, WJL  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     zz[g{[SN  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     G[vUOEU ~O  
    xcsFODx~  
         Ja^7$WY  
    'T6B_9GQ8  
         IruyE(;HS  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 q#.rYzl0  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm,  xh=FkY&d  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     dE+CIjW5  
    6vMDm0sv  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. >t2]Ssi(  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, ,HQ1C8  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 h 3eGq:!9  
    e=0l<Rj  
    L=16+16+16+8+8=64 S83]O!w0  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 6JUav."`~  
    u XaL  
    5.    求轴上的载荷   fma tc#G  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, ^)(G(=-Rf  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. ~+7ad$   
    YK(XS"Kl  
    FZM ]o  
    D!81(}p  
    Kc%tnVyGh:  
    *2w_oKE'+5  
    i!s~kk  
     `;zu1o  
    ';i"?D?NAk  
         4`?sE*P@`  
    <\qY " .`  
    传动轴总体设计结构图:  O6M}W_  
         QwKky ^A  
                                 olUqBQ&ol  
    &':UlzG  
                                 (主动轴) :u[ oc.  
    Lf$Q %eM0  
    KIXwx98  
            从动轴的载荷分析图: $8<j5%/ $M  
    qk"oFP6  
    6.     校核轴的强度 KZ367&>b7  
    根据 ]1YYrgi7  
    == >$#*`6R  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 P wt ?9I  
    查表15-1得[]=60MP V{7lltu  
    〈 []    此轴合理安全 :)^# xE(  
    0KWy?6 X  
    8、校核轴的疲劳强度. ;EE{ ~  
    ⑴.   判断危险截面 O2V6UX@&<w  
    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. o|b[(t$;O  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 FFD*e-i  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 e/m'a|%:  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ~Q.8 U3"  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 0ECO/EuCg  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 ovo?lE-a0  
    截面上的弯曲应力 #`YxoY`  
    sWojQ-8}  
    截面上的扭转应力 Ivd[U`=Q  
    == ` $QzTv   
    轴的材料为45钢。调质处理。 $=@9 D,R  
    由课本得: 9.MGH2^ L?  
               cNuuzA  
    因              \\E_W9.u  
    经插入后得 &cn%4Er  
    2.0         =1.31 p;c_<>ws-Y  
    轴性系数为 Qw{\sCH>  
           =0.85 rH#c:BwSm  
    K=1+=1.82 Le#E! sU  
        K=1+(-1)=1.26 Jnu}{^~  
    所以               /64^5DjTh  
    x]mye  
    综合系数为:    K=2.8 T9XW%/n  
    K=1.62 K{r1&O>W  
    碳钢的特性系数        取0.1 [][:/~q!  
       取0.05 Y9I #Q  
    安全系数 b;~EJ  
    S=25.13 {C,1w  
    S13.71 E&T'U2  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 .SKNIct M  
    截面Ⅳ右侧 m_PrasZ>  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 YiQeI|{oN  
    kp<}  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ;?HZ,"^I  
    3ZJagJ\O  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 V.P5v {  
    v|,[5IY  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 8n."5,P  
    截面上的弯曲应力   Y/eN)  
    截面上的扭转应力 rz%[o,s  
    ==K= !=q:> }g  
        K= tr9_bl&z  
    所以                 ;]#4p8lh+  
    综合系数为: `Hp.%G(  
    K=2.8    K=1.62 xjn8)C  
    碳钢的特性系数 %\z COfN  
        取0.1       取0.05 ^1FZ`2u;  
    安全系数 ]rX?n  
    S=25.13 coP$7Q .  
    S13.71 /NN[gz  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 g$^qQs)^N  
    w]5f3CIm  
    9.键的设计和计算 39a]B`y  
    T~ q'y~9o  
    ①选择键联接的类型和尺寸 R82Zr@_  
    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. :+dWJNY:  
    根据    d=55    d=65 3PR7g  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 ??e#E[bI  
                         b=20     h=12     =50 Z$m2rZ#  
    .X=M !  
    ②校和键联接的强度 5P t}  
      查表6-2得      []=110MP ,%b1 ]zZQ  
    工作长度  36-16=20 (!&O4C5  
        50-20=30 ka9v2tE\  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 ht74h  
         K=0.5 h=5 l<MCmKuYp  
        K=0.5 h=6 U%PMV?L{  
        由式(6-1)得: 8wx#,Xa  
               <[] ht cO ~b  
               <[] ALt";8Oa  
        两者都合适 .=w`T #L  
        取键标记为: N+@@EOmH  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 w!h{P38  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 "YvBb:Z>  
    10、箱体结构的设计 @_(@s*4W  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, }m lbN0v  
    大端盖分机体采用配合. xfV2/A#h  
    Ywb)h^{!  
    1.   机体有足够的刚度 z^GGJu%vjr  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 B>nd9Z '  
    D '_#?%3^  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 W:( Us y  
    m?CjYqvf  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm owVUL~  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 `DY4d$!4  
    /<Nt$n  
    3.   机体结构有良好的工艺性. vlKKPS  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. T-cVM>u\D  
    @3= < wz<  
    4.   对附件设计 }Ml z\'{  
    A  视孔盖和窥视孔 g wjv&.T6^  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 W p* v Vv  
    B  油螺塞: >t<R6f_Q0  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 qhGhUyNX  
    C  油标: Xwq2;Bq  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 Oes+na'^  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. O9IjU10:  
    sOHAW*+  
    D  通气孔: Z]+Xh  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. L ]'CA^N  
    E  盖螺钉:  2x J5  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 zi 14]FWo  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. ,<WykeC  
    F  位销: !7kOw65+0  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. 'WgwLE_  
    G  吊钩: vK>^#b3  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. pKlT.<X7  
    <iqyDPj  
    减速器机体结构尺寸如下: W n mRRq^  
    @G{DOxE*  
    名称    符号    计算公式    结果     P@![P Ij  
    箱座壁厚                10     i58CA?  
    箱盖壁厚                9     +~AI(h  
    箱盖凸缘厚度                12     ! \Kh\  
    箱座凸缘厚度                15     j_<n~ri-  
    箱座底凸缘厚度                25     ]/naH#8G  
    地脚螺钉直径                M24     No|{rYYKK  
    地脚螺钉数目        查手册        6     } dlNMW  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     a2FIFWvW  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     74OM tLL$  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ~"B[6^sW  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     Nr+1N83S}  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     @Ec9Do>  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 LJ#P- `!{&  
        22 fJV VW  
        18     Q1B! W  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 FaM~ 56Pa  
        16     Om~C0  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     e5]0<s$  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     {q4"x5|  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     >>xV-1h:  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     %QbrVl+  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) bV,R*C  
    150(3轴)     0:8'Ov(  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) Ut=y`]F  
    150(3轴)     (*gpa:Sc  
         m %3Kq%?O  
    11. 润滑密封设计 Yl=  |P`  
    S>Y?QQ3#wp  
        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. ~h.B\Sc]Q  
        油的深度为H+ _ji%BwJ  
             H=30  =34 S22; g  
    所以H+=30+34=64 :b-(@a7>  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 jm"xf7  
         y_#wR/E)u{  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 8hT>)WH}wo  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     iiscm\  
        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 h]$zub  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 t|lv6-Hy9  
         WG n1pW  
    12.联轴器设计 Y8(yOVy9  
    F6/bq/s  
    1.类型选择. 4|thDb)]  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 `^[ra% a  
    2.载荷计算. &aOOG8l  
    公称转矩:T=95509550333.5 &jcr7{cD  
    查课本,选取 f*Bc`+G  
    所以转矩   #>'0C6Xn  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 70~]J8T+u  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm b"b!&u  
    3u<2~!sR  
    四、设计小结 gy.; "W  
        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。 @P?*<b{  
        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。 &s5*akG  
    五、参考资料目录 =JkSq J)?  
    [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; '%N p9Iqt  
    [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; I%Z &i-33y  
    [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; Iq*7F5B  
    [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; [<hiOB  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 B7;MY6h#  
    [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; 7=9jXNk Y  
    [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? ${?Px c{-  
    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