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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 xoQ(GrBY  
                     <6&Z5mpm$w  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         F_@?'#m  
                     hcoZ5!LvT  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) CYYo+5x  
    NInZ~4:  
    目   录 p\Fxt1Y@X  
         _k#!^AJ}x  
    一    课程设计书                            2  S8O,{  
    "gt1pf~y  
    二    设计要求                              2 pGr4b:N  
    Y8c,+D,Ww  
    三    设计步骤                              2 HLPY%VeD  
         ul]hvK{2  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 o|w w>m  
        2. 电动机的选择                                4 9W&nAr  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 9\uBX.]x  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 h-\Ov{~  
        5. 设计V带和带轮                              6 X|C=Q   
        6. 齿轮的设计                                  8 %~[@5<p  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 K{:[0oIHc  
        8. 键联接设计                                  26 Js^(mRv=  
        9. 箱体结构的设计                              27 %<`sDO6Q?  
        10.润滑密封设计                                30 vy-q<6T}:p  
        11.联轴器设计                                  30 rDGrq9  
         #'n.az=1  
    四    设计小结                              31 <fHN^O0TS  
    五    参考资料                              32 D^6Q`o  
    WLiFD.  
    一. 课程设计书 z:=E- +  
    设计课题: S~)_=4Z  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 9CAu0N5<  
    表一: WM7LCP  
             题号 jhJ<JDJ?`  
    ,y@WFRsx  
    参数    1     &?5me:aU  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     'K\H$<CJ  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     S VypR LVB  
    卷筒直径(mm)    200     o#>Mf464I  
    JvNd'u)Z<  
    二. 设计要求  FL b  
    1.减速器装配图一张(A1)。 L`(\ud  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ">Ms V/  
    3.设计说明书一份。 <[$a7l i  
    gf}*}8D  
    三. 设计步骤 NKTy!zWh  
        1.  传动装置总体设计方案 BAi`{?z$<  
        2.  电动机的选择 uN1VkmtDO  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 N`4XlD  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 TpI8mDO\W  
        5.  “V”带轮的材料和结构 wc-v]$DW  
        6.  齿轮的设计 ^=8/Iw  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 .hUlI3z9  
        8、校核轴的疲劳强度 nw#AKtd@x  
        9.  键联接设计 9_8\xLk  
        10.  箱体结构设计 Q pIec\a+  
        11. 润滑密封设计 =uEpeL~d;+  
        12. 联轴器设计 ryqu2>(   
         1/i1o nu}  
    1.传动装置总体设计方案: &[SFl{fx>-  
    ;+bF4r@:+  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 zF|c3ap  
    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, )2#q i/  
    要求轴有较大的刚度。 7]ySj<1  
    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。 ]68 FGH  
    其传动方案如下: !yr4B "kz  
            Db  !8N  
    图一:(传动装置总体设计图) G6l C[eK  
    tx)$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。 CIf@G>e-  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 $zF%F.rln  
         传动装置的总效率 X|D-[|P  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; j-VwY/X  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, H@9QEj!Y  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, P00%EB  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 Lf%=vd  
    n5;@}Rai  
      2.电动机的选择 :{VXDT"  
    C%{2 sMJz  
        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, (nXnP{yb  
        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*YfbOhs#  
        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。 X|G[Ma?   
         8aKS=(Z!j  
        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, ZJm$7T)V  
         wLb:FB2  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 D u T6Od/f  
         f=VlO d  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 g-B{K "z  
                                                      .lM]>y)  
    JYmYX-  
    方案    电动机型号    额定功率 ef_H*e  
    P X Q CE`m  
    kw    电动机转速 cP\z*\dS  
        电动机重量 sjb.Ezoq3  
    N    参考价格 "C(yuVK1G  
    元    传动装置的传动比     B}.:7,/0  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     <QC7HR  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     l9OpaOVfJ  
      87W!R<G  
       中心高 9Kg yt  
            外型尺寸 OU}eTc(FeC  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     4_sJ0=z-  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     pLCS\AUTsv  
    <m\<yZ2aa  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 0rz1b6F5,  
    H1L)9oa  
    (1)       总传动比 |yz o|%]3  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 #5kclu%L$  
        (2)       分配传动装置传动比 4;3Vc%  
        =× RgJbM\`} ?  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 |=0w_)Fa]  
        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 d*VvQU8C  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 "I:*  
    (1) 各轴转速 @YQ*a4`  
      ==1440/2.3=626.09r/min ')~V=F  
      ==626.09/5.96=105.05r/min qY'+@^<U;  
    (2) 各轴输入功率 ]7>#YKH.  
        =×=3.05×0.96=2.93kW B|yz~wu S  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW < W`gfpzO  
        则各轴的输出功率:   b 9"t%R9/Q  
    =×0.98=2.989kW nw,.I [  
    =×0.98=2.929kW 0l& '`  
    各轴输入转矩 " DLIx}  
       =××  N·m EJMd[hMhe  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· (aC=,5N  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m &|}QdbW  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m <[-{:dH,5  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m KdYR?rY  
    =×0.98=242.86N·m oXqJypR 2  
    运动和动力参数结果如下表 ?U[6X| 1  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     SZLugyZ2Y  
        输入    输出    输入    输出         1 gcWw, /  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     _-TW-{7bh  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     maY.Z<lN  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     =nc;~u|]  
    @ext6cFe3<  
    5、“V”带轮的材料和结构 G`jvy@  
      确定V带的截型  s!  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 A+foc5B  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 QV HI}3~  
          V带截型      由图6-13                        B型 C4d'z(<  
       m;hp1VO)  
      确定V带轮的直径 4)k-gKS*  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm zLJmHb{(  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s o _l_Yi  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm gq 3|vzNZ  
       ,7:-V<'Yv  
      确定中心距及V带基准长度 <2%9O;bV[  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 L(cKyg[R  
                              360<a<1030 }F/w34+;  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm O9_1a=M  
         Ayg^<)JWh  
      初定V带基准长度 &4}=@'G@  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm V!Sm,S(  
           WFV'^-4  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm ILl~f\xG)  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm J?X{NARt  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 febn?|@  
       RXcN<Y&  
       确定V带的根数 j$XaO%y)  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw <%% )C>l  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 m a@V>*u  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 [kqtkgK$j2  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 ~Js kA5h|&  
             & fWC-|  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 %C qp88]  
                                 <]KQ$8dtD  
                           取Z=2  <)~-]  
    V带齿轮各设计参数附表 yp^k;G?_d  
    na8`V`77  
    各传动比 tJ6Q7 J;n  
    EK[J!~  
        V带        齿轮     7}~w9jK"F  
        2.3        5.96     yhbU;qEG9  
      r,Xyb`  
    2. 各轴转速n Ug546Bz  
        (r/min)        (r/min)     +^esL9RG:  
        626.09        105.05     U_izKvEh  
    t$Ff $(  
    3. 各轴输入功率 P ru9@|FgAE  
        (kw)        (kw)     ;n*|AL7(  
        2.93       2.71     (7b9irL&cn  
    Y Z8[h`z  
    4. 各轴输入转矩 T rb4;@&  
        (kN·m)        (kN·m)     d_pIB@J  
    43.77        242.86     [:gg3Qzx  
    lOeX5%$Z  
    5. 带轮主要参数 [?9 `x-Q  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         )$i,e`T   
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     $.d,>F6  
    带的根数z     ]>Z9K@  
        160        368        708        2232        B        2     uI?Z_  
    fR@Cg sw  
    6.齿轮的设计 ovM;6o  
    9D M,,h<`  
    (一)齿轮传动的设计计算 r5nHYV&7  
    ,K\7y2/  
    齿轮材料,热处理精度 9@ fSO<  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 =$gBWS  
        (1)       齿轮材料及热处理 - QY<o|  
           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 snfFRc(RE  
    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 hI*v )c  
          ② 齿轮精度 }}]Lf3;  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 !i (V.A  
         H,GjPIG  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 xl,% Z~[  
    按齿面接触强度设计 u*=^>LD  
    EZI#CLT[  
    确定各参数的值: P)f8 lU^z  
    ①试选=1.6 1~~GF_l?  
    选取区域系数 Z=2.433   k]r4b`x`  
         .(cpYKFX  
        则 U*Y]cohh  
        ②计算应力值环数 e<1Ewml(]  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) |36%B7H  
        =1.4425×10h 9XDSL[[  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) =6:9y}~  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 a*X{hU 9P  
        ④齿轮的疲劳强度极限 G]k[A=dg  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: 2>k*9kyp  
        []==0.93×550=511.5 wS9V@  
    D>W&#A8&y  
        []==0.96×450=432         RDHK'PGA  
    许用接触应力   K.wRz/M& g  
             ;K8}Yq9p9  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   gAztdA sLM  
             =1 5,^DT15a4P  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 )mOM!I7D@  
        =4.47×10N.m l\V1c90m  
        3.设计计算  {p/Yz#  
    ①小齿轮的分度圆直径d 9%NsW3|  
         0vSPeZ  
        =46.42 )b]wpEFl  
        ②计算圆周速度 +<p&V a#  
        1.52 +VW8{=$  
        ③计算齿宽b和模数 8VQ!&^9!U#  
    计算齿宽b Os>&:{D4!  
           b==46.42mm LB]3-FsU+  
    计算摸数m K{DmMi];I  
      初选螺旋角=14 }ixCbuD  
        = }UGSE2^1  
        ④计算齿宽与高之比 t~K[`=G\ex  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 OZf@cOTWK  
    =46.42/4.5 =10.32 T>(X`(  
    ⑤计算纵向重合度 z;9D[ME#1  
    =0.318=1.903 `G: 1  
    ⑥计算载荷系数K xL.m<XDL  
    使用系数=1 k -R"e  
    根据,7级精度, 查课本得 j?o6>j  
    动载系数K=1.07, \Q}Y"oq  
    查课本K的计算公式: 'JdK0w#  
    K= +0.23×10×b v07A3oj  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 =kwz3Wv  
    查课本得: K=1.35 e&i`/m5  
    查课本得: K==1.2 JK!`uG+v  
    故载荷系数: ESoC7d&.K{  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 Gq[5H(0/c  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 P(@Q[XQ2  
        d=d=50.64 ^}vf  
        ⑧计算模数 WO%pX+PoH  
        = <Bn0wr8)\  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 *74/I>i  
        由弯曲强度的设计公式 %?+Lkj&  
        ≥ xqg4b{  
    F`e E*&  
    ⑴   确定公式内各计算数值 q#8\BOTP |  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m %4M,f.[e  
             确定齿数z i qxMTH#!  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 @IbZci)1  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 V73/q  
        Δi=0.032%5%,允许 2<8l&2}7]  
        ②      计算当量齿数 ^4]=D nd%  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  :!CnGKgt  
        z=z/cos=144/ cos14=158 b1'849i'y=  
        ③       初选齿宽系数 5$:9nPAH  
         按对称布置,由表查得=1 n ei0LAD  
        ④       初选螺旋角 -"H$ &p~  
        初定螺旋角 =14 lcpiCZ  
        ⑤       载荷系数K 7;TMxO=bra  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 NA0Z~Ug>  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y b5%<},ySq  
        查得: u Uq= L  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 { )b  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 mc2uI-W  
         E+<GsN]  
        ⑦       重合度系数Y xuqG)HthRS  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 KCZ<#ca^  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 Ug0c0z!b  
    =14.07609 %o\+R0K  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 Mby4(M+&n  
        ⑧       螺旋角系数Y Qp:m=f6@  
     轴向重合度 =1.675, 2auJp .  
        Y=1-=0.82 s 8K.A~5 w  
         ps`j>vX*  
        ⑨       计算大小齿轮的 oVp/EQ  
     安全系数由表查得S=1.25 ]i,o+xBKH  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 W<^t2j'  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 M(\{U"%@?  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 v \; /P  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   +CSv@ />3  
        小齿轮     大齿轮 wmR~e  
    NB^Al/V@  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数:  yoe@]c=  
        K=0.86        K=0.93   >tMI%r  
    Hiwij,1  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 H*N{4zBB  
          []= wRK27=\z  
          []= I} Q+{/?/  
           2Rwd\e.z  
           <f.Eog  
            大齿轮的数值大.选用. (s|WmSQ  
         :,$"Gk  
    ⑵   设计计算 y}={S,z%22  
         计算模数 |9FrVO$M  
    Vz-q7*o $S  
    ='1hvv/  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: }Cfl|t<5f  
    vy={ziJ  
    z==24.57  取z=25 J2oh#TGp  
    ?0sTx6x@  
    那么z=5.96×25=149           ;[P>  
      2g_mQT  
    ②   几何尺寸计算 X$Q.A^9  
        计算中心距     a===147.2 hHDLrr  
    将中心距圆整为110 )^6Os2  
    (w(k*b/  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 8~RJnwF^  
    Y8lZ]IB  
    =arccos 9Nv?j=*$  
    =h ~n5wQG  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. &?xmu204  
    FQ47j)p;  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 tW-[.Y -M,  
         Tj<B;f!u  
        d==42.4 "VoufXM:  
    *0V'rH)  
    d==252.5 DYgB_Iak  
    0sme0"Sl  
    计算齿轮宽度 nr}Ols  
    @k'V`ZQF  
    B= Ix@B*Xz:`  
    ,D<U PtPQ  
    圆整的       a +~b3  
    5U]@ Y?  
                                                大齿轮如上图: \>n[x; $  
    4"!kCUB  
    IQ-l%x[fue  
    )z4eRs F|  
    7.传动轴承和传动轴的设计 w5/6+@}  
    >@4AxV\  
    1.  传动轴承的设计 cF9oo%3  
    e0Gs|c+6  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 !su773vo  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min OZ"76|H1`  
    T1=43.77kn.m yA_ly <  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 m9&%A0  
        已知小齿轮的分度圆直径为 q0vZR"y  
            d1=42.4 Y(?SE< 4R  
    而  F= F`{O  
         F= F `Gl[e4U  
    Odhr=Hs  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 2*Pk1 vrI  
    "sY}@Q7  
    q 6>}  
    :7dc;WdM  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ]gaeN2  
    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 w8J8III\~  
    WQD:~*C:  
    7-u'x[=m  
                 8$ #z>  
         从动轴的设计 X{6a  
           /_Ku:?{  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, DUF$-'A  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 87eH~&<1  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 y*US^HJOZ  
        已知大齿轮的分度圆直径为 Ip)u6We>I  
            d2=252.5 A^LS^!Jz  
    而  F= wrXn|aV  
         F= F PCV#O63[  
    *W>, 98  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N :2C <;o  
    Tm7LaM  
    Y> }\'$\b  
    uZ>q$ F  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 &}pF6eIar  
    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 Km,o+9?1gF  
    u7Ix7`V  
    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 "Ehh9 m1&  
    查表,选取 ?d{O' &|:  
    7y)Ar 8!D  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 u=vBjaN2_w  
    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 DQ c\[Gq&  
    (~E-=+R[$&  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 /;1O9HJa  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 }&2,!;"">3  
    b0f6p>~q^  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. _G'A]O/BZD  
    A,=> |&*  
                D        B                轴承代号     6%>'n?  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ^3H:I8gRCl  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     tns8B  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     ].gC9@C:$i  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     WMoRosL74  
    rV I-Yb  
         ?3iN)*Ut  
    57U;\L;ZmZ  
         Vf(n  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 YE@!`!`d:  
        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, @Z~0!VY  
    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.     7^h*rL9  
     qJj5_  
    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. 00A2[gO9  
    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, V4%7Xj  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 %vrUk;<35  
    16N`xw+{  
    L=16+16+16+8+8=64 OgyHX>}bH  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. ! AL?bW  
    dC">AW  
    5.    求轴上的载荷   4+0:(=>[%  
    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, Qhn>aeW,  
    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. 4f,%@s)zn  
    MCfDR#a  
    }Ot2; T  
    r P&.`m88n  
    \OF"hPq  
    #!M;4~Sfx  
    mY]R~:  
    k5GJrK+  
    X]%n#\t,]  
         2` h  
    !iGZo2LV  
    传动轴总体设计结构图: Pexg"328  
          *U4eL-  
                                 S 5nri(m  
    / =:X,^"P  
                                 (主动轴) ("@ih]zYf  
     qr7_3  
    ;KW}F|  
            从动轴的载荷分析图: N7qSbiRf<  
    V 8J!8=2  
    6.     校核轴的强度 y+a]?`2  
    根据 v!?>90a  
    == 0SWec7G  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 ais"xm<V  
    查表15-1得[]=60MP \RyW#[(  
    〈 []    此轴合理安全 Z6r_T  
    C+c;UzbD  
    8、校核轴的疲劳强度. '${xZrzmt  
    ⑴.   判断危险截面 ^Zw1X6C5~  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. FDO$(&  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 1C\[n(9  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ?e!mv}B_  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 VSa#X |z  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 M&K'5G)7  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 m]:|j[!*M  
    截面上的弯曲应力 TW?A/GoXI  
    gS4@3BOw&.  
    截面上的扭转应力 Ucz`^}+  
    == 2q.J1:lW  
    轴的材料为45钢。调质处理。 VE5M}kDCZ  
    由课本得: RI jz7ZG  
               ( RCQbI  
    因             1-60gI1)  
    经插入后得 ?Dk&5d^d  
    2.0         =1.31 8DP] C9  
    轴性系数为 Kr'5iFK7  
           =0.85 o72G oUfs  
    K=1+=1.82 =h9&`iwiu  
        K=1+(-1)=1.26 ht%:e?@i  
    所以               zDO`w0N  
    juQQ  
    综合系数为:    K=2.8 p$ %D  
    K=1.62 8(c,b  
    碳钢的特性系数        取0.1 Ov=^}T4zl  
       取0.05 #^fDKM  
    安全系数 UFy"hJchO  
    S=25.13 jN43vHm\Y9  
    S13.71 <Sx-Ca7  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 z tLP {q#  
    截面Ⅳ右侧 K7H` Yt  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Bdd>r# ]  
    \-B8`ah  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Wq1%  
    t)Mi,ljY[  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 h{&}p-X&[  
    y BwgLn  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 Spossp`|  
    截面上的弯曲应力   hI{M?LQd  
    截面上的扭转应力 -mlBr63Bj  
    ==K= ~]_g q;bG  
        K= 2#bpWk9  
    所以                 fYuz39#*  
    综合系数为: \.tnzP D  
    K=2.8    K=1.62 5[_|+  
    碳钢的特性系数 vf+GC*f  
        取0.1       取0.05 J`*!U4  
    安全系数 M/X&zr  
    S=25.13 1 \_S1ZS  
    S13.71 mPy=,xYyC  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 `|\z#Et  
    *0GR }k  
    9.键的设计和计算 s6|Ev IVM  
    Rs<li\GS  
    ①选择键联接的类型和尺寸 G/:;Qig  
    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. +&7D ;wj=  
    根据    d=55    d=65 V]V~q ]  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 e==}qQ  
                         b=20     h=12     =50 '7UW\KEB[}  
    Qb}1tn)  
    ②校和键联接的强度 #R<ErX)F  
      查表6-2得      []=110MP 4]F:QS% x  
    工作长度  36-16=20 :qbbo~U  
        50-20=30 1d4?+[)gUv  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 8%qHy1  
         K=0.5 h=5 t<Iy `r7 1  
        K=0.5 h=6 tiI:yq0  
        由式(6-1)得: -^i[   
               <[] XANPI|  
               <[] ,,hW|CmN30  
        两者都合适 &> Myf@  
        取键标记为:  0(2r"Hi  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 Gm 0&y  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 G(2(-x"+  
    10、箱体结构的设计 WQ(*A $  
    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, Lc<v4Bp  
    大端盖分机体采用配合. 6PF7Wl7.  
    {_GhS%  
    1.   机体有足够的刚度 U,?[x2LF  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 L 1FT h  
    $wgHaSni  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Bg"KNg  
    2UPqn#.3  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm MCBZq\c  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 ev}lb+pr)_  
    <6_RWtU  
    3.   机体结构有良好的工艺性.  F'!pM(+  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. EZ6\pyNB0#  
    K+=cNC4B  
    4.   对附件设计 owz6j:  
    A  视孔盖和窥视孔 Ifgh yh<d  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 ~(( '1+  
    B  油螺塞: g%P6f  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 z+RA  
    C  油标: n-/ {H4\  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 X,)`< >=O  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. n]?KDID;  
    'G6g yO/K  
    D  通气孔: gLyXe,Jp  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. 8.9Z0  
    E  盖螺钉: ;7jszs.6%  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 yfq Vx$YL  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. zGDLF`  
    F  位销: Q{s9{  
    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. 8F?6Aq1B  
    G  吊钩: O] T'\6w  
    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. Fj?gXc5{  
    xc4g`Xi  
    减速器机体结构尺寸如下: #le1 ^ <w7  
    _"b[U T}m  
    名称    符号    计算公式    结果     N- !>\n  
    箱座壁厚                10     :gD=F&V  
    箱盖壁厚                9     fl8~*\;Xu  
    箱盖凸缘厚度                12     8`QbUQ6  
    箱座凸缘厚度                15     us/}_r74N*  
    箱座底凸缘厚度                25     ] LcCom:]  
    地脚螺钉直径                M24     b0QC91   
    地脚螺钉数目        查手册        6     %\i OX|F_  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     #qx$ p  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     zEHX:-f8  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     fD^$ y 8  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     [;?CO<  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     zSJSus  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 v:$Ka@v6  
        22 Aoi) 11>  
        18     } D'pyTf[  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 ,>YW7+kY  
        16     q9)]R  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     8>\tD  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     SauX C  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     7?U)V03  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ECZ`I Z.  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) <D_UF1Pk  
    150(3轴)     5]-q.A5m  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) VLdQXNg9W"  
    150(3轴)     2LO8SJ#  
         |^S{vub  
    11. 润滑密封设计 QfdATK P  
    d[0 R#2y=  
        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. ]AB<OjF1c|  
        油的深度为H+ CyR1.|!@  
             H=30  =34 )#(6J  
    所以H+=30+34=64 -z s5WaJn/  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 0*=[1tdWY  
         bfE4.YF  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 !R`E+G@   
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     Em<B 9S  
        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 IBT 1If3  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 Lrrc&;  
         n'5LY9"  
    12.联轴器设计 h4 X=d5qd  
    [C>>j;q%  
    1.类型选择. EE{]EW(  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 %X5p\VS\7  
    2.载荷计算. wr) \GJ#>  
    公称转矩:T=95509550333.5 (9]8r2|.  
    查课本,选取 c :d.mkF\  
    所以转矩   ;4:[kv@  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 v@&UTU  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm QC,LHt?6  
    &1 BACKu  
    四、设计小结 aVE/qXB  
        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。 6T9?C|q  
        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。 H(QbH)S$6  
    五、参考资料目录 1_=I\zx(  
    [1]《机械设计课程设计》,高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信远主编,1995年12月第一版; es6]c%o:t^  
    [2]《机械设计(第七版)》,高等教育出版社,濮良贵,纪名刚主编,2001年7月第七版; >WcOY7  
    [3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版; 6?BV J  
    [4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; T4JG5  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 =$w QA  
    [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; Q?g#?z&Pu\  
    [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? ,KaO8^PB  
    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