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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 s#3{c@^3  
                     eKOTxv{  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         ~gD]JiiA  
                     ok'1  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) ^xrR3m*d  
    1;V5b+b  
    目   录 Xqk$[ peS  
         3-D!ZS&  
    一    课程设计书                            2 pV8,b   
    T}*'9TB  
    二    设计要求                              2 '`u1,h  
    \N)FUYoHg  
    三    设计步骤                              2 $nW>]S\|  
         _1~Sj*  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 K^ lVng  
        2. 电动机的选择                                4 PZs  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 Gmb57z&:  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 jWz-7BO  
        5. 设计V带和带轮                              6 >*MB_m2|  
        6. 齿轮的设计                                  8 NKRXY~zHh  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 7>'F=}6[Y  
        8. 键联接设计                                  26 1 /`>Eh  
        9. 箱体结构的设计                              27 [Zf<r1m  
        10.润滑密封设计                                30 VO9<:R  
        11.联轴器设计                                  30  E9i WGSE  
         ,Xw/ t>  
    四    设计小结                              31 1NTe@r!y  
    五    参考资料                              32 bu.36\78  
    'coqm8V[%  
    一. 课程设计书 H_Yy.yi  
    设计课题: !l~hO  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 1#V0g Q  
    表一: [q z6_WOo  
             题号 ;u%hwlo  
    :X#(T- !t  
    参数    1     3 R m$  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     Z6=!}a%  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     u0,~pJvX  
    卷筒直径(mm)    200     86Rit!ih  
    U;31}'b  
    二. 设计要求 YW5E |z  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ms$o,[  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 PIA&s6U  
    3.设计说明书一份。 1ysA~2  
    O Rfl v+  
    三. 设计步骤  LCG<  
        1.  传动装置总体设计方案 `XnFc*L 1  
        2.  电动机的选择 _eF*8 /z  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 LP87X-qkjW  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 4M:oa#gh@  
        5.  “V”带轮的材料和结构 < ;g0?M\  
        6.  齿轮的设计 l`1ZS8 [.  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 ' Sl9xd  
        8、校核轴的疲劳强度 >#'6jm  
        9.  键联接设计 rUyT5Vf  
        10.  箱体结构设计 R38 w!6{  
        11. 润滑密封设计 5E%W;$3Pb  
        12. 联轴器设计 a5)+5  
         V +hV&|=  
    1.传动装置总体设计方案: `w q\K8v  
    `R^)< v*  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 =?}'\ >G "  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, WcdU fv(>  
    要求轴有较大的刚度。 rF5<x3  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 )&w\9}B:  
    其传动方案如下: A[b'MNsv  
            )JjfPb64  
    图一:(传动装置总体设计图) Lt*H|9  
    -AbA6_j  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 K<t(HK#[  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 2Zl65  
         传动装置的总效率 a{HvrWs?Q  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; A*$vk2VWw  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, OLiYjYd  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, M- -6oR7  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 o~~_>V)W  
    ~v5tx  
      2.电动机的选择 xNx!2MrR;  
    Um|:AT}`^  
        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, bkY7]'.bz&  
        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, >s{[d$  
        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。 ^awl-CG  
         Ar\`OhR  
        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, zRKg>GG`  
         `aC#s3[  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 &r_:n t  
         X`22Hf4ct  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 t%/5$<!b  
                                                      Sw0~6RZ  
    x|Q6[Y  
    方案    电动机型号    额定功率 6h5*b8LxA  
    P tvg7mU]l  
    kw    电动机转速 I*0 W\Qz@  
        电动机重量 v"s}7trWV  
    N    参考价格 rVz#;d!`z  
    元    传动装置的传动比     F'Wef11Yz  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     DO0["O74  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     Gjzhgz--  
      7`P(LQAr!  
       中心高  Im#3sn  
            外型尺寸 upX/fL c  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     q-uYfXZ{j  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     O /GD[9$i  
    F[J;u/Z  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 mxXQBmW  
    94n,13  
    (1)       总传动比 &"d4J?io`  
        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 Yc9 M6=E^  
        (2)       分配传动装置传动比 Kyv$yf 9  
        =× ((H}d?^AJ  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 ]A_)&`"Cb  
        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 nc`[fy|}  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 {6~W2zX&  
    (1) 各轴转速 u|Db%)[  
      ==1440/2.3=626.09r/min @ws3X\`<C  
      ==626.09/5.96=105.05r/min YWm:#{n.  
    (2) 各轴输入功率 $ biCm$a  
        =×=3.05×0.96=2.93kW af> i  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW &oAuh?kTq  
        则各轴的输出功率:   fIFB"toiPE  
    =×0.98=2.989kW (}}BZ S&.  
    =×0.98=2.929kW Z EG  
    各轴输入转矩 fa$ Fo(.  
       =××  N·m FzW(An&x2  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· z<)?8tAgq  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 8p PAEf  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m u dH7Q&"  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m cA_v*`YL  
    =×0.98=242.86N·m 3{ `fT5]U  
    运动和动力参数结果如下表 "4I`.$F%O(  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     {Rbc  
        输入    输出    输入    输出         xH*OEzN  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     P hn&hRAO  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     GT* \gZ  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     GXa-g-d  
    k~:B3p  
    5、“V”带轮的材料和结构 m,Os$>{Ok  
      确定V带的截型 4,FuQ}  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 qA&N6`  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ]W]Vkkg]  
          V带截型      由图6-13                        B型 %1xo|6hm-  
       F!N;4J5u  
      确定V带轮的直径 :0V<  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm @| r*yi  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s $UKV2c  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm HZ ]'?&0  
       Pgb<;c:4  
      确定中心距及V带基准长度 z[V|W  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 :Iw)xd1d}\  
                              360<a<1030 z]~B@9l  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm wB "&K;t  
         fMd]P:B  
      初定V带基准长度 L;>tuJY1  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm IL`5RZi1  
           7@MVInV9  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm CShVJ:u+K\  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 5,;{<\c  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 HuCH`|v-  
       mG\,T3/*  
       确定V带的根数 N!aV~\E  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw EcFYP"{U  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 [\eUCt F  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 Spt[b.4mF  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 wbVM'E/&  
             NhXTt!S6C  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 *p p1U>,  
                                 |$^,e%bE  
                           取Z=2 r(0I>|u  
    V带齿轮各设计参数附表 }G_ i+  
    $]!uX&  
    各传动比 }yC ve  
    .}%$l.#a  
        V带        齿轮     -Z)$].~|t  
        2.3        5.96     d8/lEmv[  
      &KX|gB'  
    2. 各轴转速n { SJ=|L6  
        (r/min)        (r/min)     K-(,,wS  
        626.09        105.05     0X~Dxs   
    !JJCG  
    3. 各轴输入功率 P G{$9e}#  
        (kw)        (kw)     XBdC/DM[  
        2.93       2.71     n-}.Yc  
    +7^{T:^ht  
    4. 各轴输入转矩 T Y?R;Y:u3Z  
        (kN·m)        (kN·m)     ^s_E|~U  
    43.77        242.86     &> p2N  
    k-Le)8+b  
    5. 带轮主要参数 s=u0M;A0Q  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         ^7vh ize  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     #c./<<P5}  
    带的根数z     -;_NdL@  
        160        368        708        2232        B        2     l3)(aay!  
    b8feo'4Z   
    6.齿轮的设计 *.~hn5Y|?  
    JIjqGxR  
    (一)齿轮传动的设计计算 l92#F*  
    w1h07_u;v  
    齿轮材料,热处理精度  J<V}g v  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 *(& J^  
        (1)       齿轮材料及热处理 {y)s85:t  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 W9ZT=#>)[  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 j+88J  
          ② 齿轮精度 (3&@c!E  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 '[{M"S  
         6oL-Atf  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 o>\jc  
    按齿面接触强度设计 vWXj6}  
    fI t:eKHr  
    确定各参数的值: hSQ P '6  
    ①试选=1.6 b=Zg1SqV  
    选取区域系数 Z=2.433   |bVNlL"xN  
         AuX&  
        则 HEhdV5B  
        ②计算应力值环数 4;7<)&#h  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) k'xnl"q  
        =1.4425×10h ~2S`y=*:  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) hUxpz:U*  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 D-8%lGS  
        ④齿轮的疲劳强度极限 DOw< XlvC  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: _C)u#]t  
        []==0.93×550=511.5 O_FT@bo\  
    |&o1i~Y  
        []==0.96×450=432         Q{Jz;6"  
    许用接触应力   ACU0  
             `Z{; c  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   )><cL:IJ}S  
             =1 |rq~.cA  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 u> %r(  
        =4.47×10N.m EJNj.c-#  
        3.设计计算 X.o[=E  
    ①小齿轮的分度圆直径d |U8;25Y  
         X6N^<Z$  
        =46.42 3 B KW  
        ②计算圆周速度 !,V8?3.aJn  
        1.52 &bRmr/D  
        ③计算齿宽b和模数 5lxC**NA  
    计算齿宽b K}1>n2P  
           b==46.42mm Ni"fV]'  
    计算摸数m @J!)o d  
      初选螺旋角=14 Fu^^Jex  
        = ) Z0  
        ④计算齿宽与高之比 +0^N#0)  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 $lU~3I)  
    =46.42/4.5 =10.32 ;TEZD70r  
    ⑤计算纵向重合度 "Y7RvL!U  
    =0.318=1.903 Yu9Ccj`  
    ⑥计算载荷系数K F<Z"W}I+6  
    使用系数=1 0;!aO.l]K  
    根据,7级精度, 查课本得 &pZ]F=.r+  
    动载系数K=1.07, "sUe:F;  
    查课本K的计算公式:  8Nd +  
    K= +0.23×10×b Ud*.[GRD~  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 JLT':e~PX  
    查课本得: K=1.35 8:huWjh]M  
    查课本得: K==1.2 +S<2d.&~  
    故载荷系数: 4:nmo@K &~  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ?Xlmt$Jp  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 $gJMF(  
        d=d=50.64 Nr|.]=K)5n  
        ⑧计算模数 shYcfLJ  
        = $qP9EZ]JC  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 6 !+xf  
        由弯曲强度的设计公式 rfXM*h  
        ≥ ! r.X.C  
    TJ?}5h5  
    ⑴   确定公式内各计算数值 b1\z&IdC  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m -x:Wp*,  
             确定齿数z P2 !~}{-  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 wI#rAx7f-  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 [B+ o4+K3  
        Δi=0.032%5%,允许 A}t.`FLP,j  
        ②      计算当量齿数 L((z;y>q|  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  QbV)+7II=  
        z=z/cos=144/ cos14=158 !D7\$ g6g  
        ③       初选齿宽系数 ( J\D"4q  
         按对称布置,由表查得=1 l1gAm#  
        ④       初选螺旋角 O<L /m[]  
        初定螺旋角 =14 TG{=~2  
        ⑤       载荷系数K 6Ck?O/^  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 t=xO12Z  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y NO`LSF  
        查得: u32wS$*8  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 dm8veKW'l  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 L6r&Y~+/  
         87YT;Z;U&  
        ⑦       重合度系数Y ENA8o}n  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 Y^2Ma878  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 d0MX4bhZ  
    =14.07609 A!Xn^U*p  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 dbB2/RI  
        ⑧       螺旋角系数Y h+R}O9BD  
     轴向重合度 =1.675, " &p\pR~  
        Y=1-=0.82 }\JoE4  
         [9[tn -  
        ⑨       计算大小齿轮的 |os2@G$  
     安全系数由表查得S=1.25 T_5 E  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 @#*B|lHE  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 3|P P+<o  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 f>#\'+l'  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   4y>G6TD^  
        小齿轮     大齿轮 3j]La  
    >Q[]i4*A  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: hL67g  
        K=0.86        K=0.93   7:jSP$  
    *v8Cj(69  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 -S)HB$8  
          []= 'G@Npp)&^  
          []= B 8C3LP}?  
           6&.[ :IHw  
           } ..}]J;To  
            大齿轮的数值大.选用. JeWW~y`e?{  
         <ywxz1i  
    ⑵   设计计算 /5U?4l(6[f  
         计算模数 8eWb{n uJ>  
    9 r+' o#  
    zT!JHG  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: J@!Sf7k42  
    rf1-E57#  
    z==24.57  取z=25 >]ZojdOl)  
    J5@_OIc1y  
    那么z=5.96×25=149           B:^5W{  
      N<$ uAns  
    ②   几何尺寸计算 gbXzD`WQ  
        计算中心距     a===147.2 OwSr`2'9  
    将中心距圆整为110 bL swq  
    @@SG0YxZ  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 {P1W{|  
    ${6 ;]ye  
    =arccos `=q)-y_C  
    NFmB ^@k  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. m"H9C-Y  
    dXrv  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 e-UPu%'  
         f{* G%  
        d==42.4 7F)HAbIS  
    9FcCq*D  
    d==252.5 2MtaOG2l&q  
    L|!9%X0.  
    计算齿轮宽度 A4%0  
    NBUM* Z  
    B= -PEpy3dMY  
    <Ni]\-*  
    圆整的       cN&b$ 8O=%  
    -2% [ ]  
                                                大齿轮如上图: B0Xn9Tvk  
    ro^Y$;G  
    5-=mtvA:  
    96MRnj*Y[  
    7.传动轴承和传动轴的设计 G78rpp  
    ]9;WM.  
    1.  传动轴承的设计 G>*s+  
    KY2xKco  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 (nvSB}?  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min j&Z:|WniK  
    T1=43.77kn.m h r*KDT^!  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 LL kAA?P  
        已知小齿轮的分度圆直径为 NrS1y"#d9  
            d1=42.4 lFI"U^xC  
    而  F= { #>@h7  
         F= F )9L1WOGi  
    P`V#Wj4\  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N @kI^6(.  
    |iO2,99i  
    tao3Xr^?  
    ph^qQDA  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 @}aK\  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 W c-P= J*m  
    ?$=N!>P#  
    3smcCQA%  
                 Q0ev*MS9Z  
         从动轴的设计 {PYN3\N,  
           #t3j u^ |?  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, #l8CUg~Uj  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M vP88%I;  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 QJGRi  
        已知大齿轮的分度圆直径为 "qQU ^FW  
            d2=252.5 [x-Z)Q. 5  
    而  F= =We}&80 x  
         F= F eT:%i"C  
    (w"zI!  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N D@O '8  
    ~mmI] pC  
    WpSdukXY{  
    36&7J{MU  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 7m@pdq5Ub  
    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 %# J8cB  
    .:_dS=ut  
    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 v2rXuo  
    查表,选取 BC!l)2  
    DRf~l9f  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 0&-!v?6 )  
    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 <[l2]"Q  
    bF?EuL  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 r`28fC  
    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  。 1sn!!  
    HT kce,dQ  
    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. .eq-i>  
    D zl#[|q  
                D        B                轴承代号     r")=Z1y  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     oBKZ$&_h  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     Q.M3rRh  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     jVk|(  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     +z("'Cv  
    q:1 1XPP  
         u+th?KO`  
    Y6^lKw  
         fgTvwO Sk  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 %#ms`"H  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, E62VuX  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     R/<  /g=  
    P]r"E  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. OkA-=M)RI:  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, {TE0  
    高速齿轮轮毂长L=50,则  fB;'U  
    @RbAC*Y]g  
    L=16+16+16+8+8=64 )k29mqa`  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. )bw>)&)b`  
    ((;9%F:/$  
    5.    求轴上的载荷   ^D oJ='&  
    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, nGX~G^mZ  
    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. ]WyV~Dzz<  
    "%A[%7LY  
    3]xnKb|W  
    G9Azd^3  
    ?uQ|?rk  
    A(;J  
    iWQBo>x  
    U|U/B  
    #Yj0'bgK  
         Y k~ i.p  
    #8nF8J< 4  
    传动轴总体设计结构图: },[S9I`p  
         % k$+t  
                                 i&.F}bEi  
    kFD-  
                                 (主动轴) >{Lfrc1  
    ,,BNUj/:  
     s.GTY@t  
            从动轴的载荷分析图: w[4SuD  
    O aF+Z@s  
    6.     校核轴的强度 K"-N:OV  
    根据 \ov>?5  
    == y<3v/ ,Y  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 )S8q.h  
    查表15-1得[]=60MP YhR?*Di  
    〈 []    此轴合理安全 |W:kzTT-T  
    hn!$?Vo.  
    8、校核轴的疲劳强度. ;CAB.aB~  
    ⑴.   判断危险截面 mpr["C"l  
    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. >]C;sP  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 n!HFHy2  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 -@^SiI:C  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 / HaS.  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 1{";u"q  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 )#*c|.  
    截面上的弯曲应力  ] mP-HFl  
    z^B!-FcIz>  
    截面上的扭转应力 z:< (b   
    == 3P-#NL  
    轴的材料为45钢。调质处理。 2px5>4<  
    由课本得: :nZ*x=aq  
               unD8h=Z2  
    因             \I'A:~b)L  
    经插入后得 5l(;+#3y/  
    2.0         =1.31 |l)Oy#W  
    轴性系数为 ;y5cs;s  
           =0.85 b[RBp0]x  
    K=1+=1.82 @X\nY</E#M  
        K=1+(-1)=1.26 |C-B=XE;3  
    所以                -U*XA  
    LGod"8~U  
    综合系数为:    K=2.8 UbQeN  
    K=1.62 rZpc"<U  
    碳钢的特性系数        取0.1 2sittP  
       取0.05 n]8_]0{qi  
    安全系数 )]qFI"B7  
    S=25.13 R 8Iac[N  
    S13.71 L ~ 1Lv?  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 cRU.   
    截面Ⅳ右侧 Zjo9c{\  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 bXC 0f:L  
    {v]>sn;P1  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 2ix_,yTO  
    bk^ :6>{K  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 c#{<| .  
    d5zzQ]|L  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 GD< Afni  
    截面上的弯曲应力   CT"0"~~  
    截面上的扭转应力 4 &t6  
    ==K= R^8Opf_UN  
        K= ~r=TVHjqi  
    所以                 [N7[%iQ%  
    综合系数为: n\cP17dr  
    K=2.8    K=1.62 1 !\pwd@{  
    碳钢的特性系数 !' sDqBZ&7  
        取0.1       取0.05 eJy@N  
    安全系数 eMh:T@SN  
    S=25.13 Yn I   
    S13.71 K5 w22L^=+  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 $X\BO&  
    @H{$,\\  
    9.键的设计和计算 Nw|Lrn*h!  
    EB> RY+\  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ,][+:fvS  
    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. pr;L~$JW  
    根据    d=55    d=65 spe9^.SI  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 PK+][.6H  
                         b=20     h=12     =50 vDBnWA  
    93'%aSDI%  
    ②校和键联接的强度 n+!.0d}6  
      查表6-2得      []=110MP T-5T`awf  
    工作长度  36-16=20 VUNQ@{ST|1  
        50-20=30 %F}`;>C3  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 5<#H=A~(  
         K=0.5 h=5 y*7ht{B  
        K=0.5 h=6 Y[x ^59  
        由式(6-1)得: "&2D6  
               <[] *dKA/.g  
               <[] H%%#^rb^  
        两者都合适 @pG\5Jnf  
        取键标记为: kbMIMZC/G  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 O-&n5  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 slPFDBx  
    10、箱体结构的设计 WVo%'DtF`  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, r!x^P=f,MJ  
    大端盖分机体采用配合. 4&$G;?#W2  
    U9N}6a=  
    1.   机体有足够的刚度 ?29 KvT;#]  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 @u$oqjK  
    x]{h$yI  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 6,c,i;J_  
    H%sQVE7m  
    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 i_=P!%,  
    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 Hh qx)u  
    ]X-ZRmB`  
    3.   机体结构有良好的工艺性. 'wQ=b  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. M(2[X/t  
    v=`VDQWq  
    4.   对附件设计 \T[*|"RFZ  
    A  视孔盖和窥视孔 <T7y85  
    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 UW>~C  
    B  油螺塞: zBoU;d%p>  
    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。 >c1mwZS ;  
    C  油标: n" MFC  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 ;N/c5+  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. =1esUO[nx  
    ~XZ1,2jA/  
    D  通气孔: rgP$\xn-  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. >T(f  
    E  盖螺钉: m|-O/6~  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 eFeeloH?e*  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. AX1\L |tJS  
    F  位销: RCmPZ  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. gB0)ec 0  
    G  吊钩: c`t1:%S  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. 7'&Xg_  
    -J[D:P.Z  
    减速器机体结构尺寸如下: @lj  
    ;nC+K z:  
    名称    符号    计算公式    结果     Xz5=fj&  
    箱座壁厚                10     t^7R6y  
    箱盖壁厚                9     kQH!`-n:T  
    箱盖凸缘厚度                12     e~-D k .i  
    箱座凸缘厚度                15     1fC|_V(0  
    箱座底凸缘厚度                25     t>25IJG  
    地脚螺钉直径                M24     ^QnVYTM  
    地脚螺钉数目        查手册        6     [@\f 0R  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     rVN|OLh  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     oF*Y$OEu?c  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Vl'=92t  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     HML6<U-eS  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     Tok"-$`N  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 :}GxJT4  
        22 k?";$C}#  
        18     i>rn!?b  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 pr m  
        16     bqe;) A7  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     )pvZM?  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     b ;}MA7=  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     r@!~l1$s`  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     *3k~%RM%?  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) p,4z;.s$  
    150(3轴)     `QkzWy~V3  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) ck@[% ?  
    150(3轴)     +g.WO5A  
         2N]y)S_<V  
    11. 润滑密封设计 =_UPZ]  
    \{&55>  
        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. -S|L+">=Z  
        油的深度为H+ kB8l`| I  
             H=30  =34 L8$7^muad  
    所以H+=30+34=64 JZ<O-G+  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 ?(|!VLu  
         * r%  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 GV2}K <s  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     \(z)]D  
        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 Jz-f1mhQV  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 +}1]8:>cq  
         eR}d"F4W  
    12.联轴器设计 <bid 6Q0|  
    epwXv|aSZ  
    1.类型选择. c '(]n]a%  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 :N[2*.c[  
    2.载荷计算. %_ z]iz4  
    公称转矩:T=95509550333.5 t=pG6U  
    查课本,选取 yrIT4y  
    所以转矩   =]^* -f}J9  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 i'57|;?  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm @-7K~in?^  
    'shOSB  
    四、设计小结 NH?s  
        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。 x##Iv|$  
        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。 z* `81  
    五、参考资料目录 )Q\;N C=4  
    [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; ,~3sba  
    [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; xCQ<G{;C  
    [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&H>JCRZ<=  
    [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; ;m&f Vp  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 p\,lbrv  
    [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; "w A8J%:  
    [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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    光券
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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? )XNcy"   
    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