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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 *w&e\i|7  
                     wMn i  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         A^g(k5M*  
                     TOt dUO  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) V0@=^Bls  
    }#fbbtd  
    目   录 COlqcq'qAu  
         /: "1Z]@  
    一    课程设计书                            2 f|5co>Hk  
    qX%_uOw:%  
    二    设计要求                              2 )7F/O3Tq  
    .*oU]N%K=  
    三    设计步骤                              2 `?]k{ l1R  
         ye&;(30Oq  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 kVgTGC"L=  
        2. 电动机的选择                                4 CJY$G}rk  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 P:c w|Q  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 ^q5#ihM  
        5. 设计V带和带轮                              6 oR'm2d^  
        6. 齿轮的设计                                  8 zX[U~.  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 0mE 0 j  
        8. 键联接设计                                  26 [0!(xp^  
        9. 箱体结构的设计                              27 %b$>qW\*&  
        10.润滑密封设计                                30 ZK,G v  
        11.联轴器设计                                  30 j#|ZP-=1_  
         4?kcv59  
    四    设计小结                              31 K;?+8(H  
    五    参考资料                              32 e'~3oqSvR  
    >MZ/|`[M  
    一. 课程设计书 yWK)vju"  
    设计课题: (PL UFT  
        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 6K^#?Bn;  
    表一: wk^B"+Uhy  
             题号 #a#F,ZT  
    {7[Ox<Ho  
    参数    1     BmT!aue  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     C|bET  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     6nn *]|7  
    卷筒直径(mm)    200     K(4_a``05  
    %{W6PrY{  
    二. 设计要求 "oyo#-5z  
    1.减速器装配图一张(A1)。 /ZX }Nc g  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 =X}J6|>X  
    3.设计说明书一份。 vM={V$D&  
    UQsN'r\tS  
    三. 设计步骤 hrk r'3lv  
        1.  传动装置总体设计方案 E .h*g8bXe  
        2.  电动机的选择 }f ?y* H  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 F59 TZI  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 inL(X;@yo  
        5.  “V”带轮的材料和结构 +{]j]OP  
        6.  齿轮的设计 iZmcI;?u  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 >P(.:_ ^p  
        8、校核轴的疲劳强度 HS$r8`S?)  
        9.  键联接设计 C!gZN9-  
        10.  箱体结构设计 i8p6Xht  
        11. 润滑密封设计 gXU8hTd8  
        12. 联轴器设计 +`4A$#$+y  
         WH\d| 1)  
    1.传动装置总体设计方案: +@UV?"d  
    @Qe0! (_=  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 }p V:M{Nu&  
    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, hH.G#-JO  
    要求轴有较大的刚度。 x`s>*^  
    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。 'u658Tj  
    其传动方案如下: [g,}gyeS(  
            YSMAd-Ef-  
    图一:(传动装置总体设计图) #yen8SskB  
    !D6]JPX  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 `cO:<^%  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 buC{ r,  
         传动装置的总效率 kAx4fE[c  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; al0L&z\  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, -j(6;9"7]|  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, `oJ [u:b  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 zs;JJk^  
    PF2nLb2-  
      2.电动机的选择 *hrd5na  
    1YA% -~  
        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, BUFv|z+H  
        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, hZ3bVi)L\  
        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。 ysN3  
         9mgIUjz  
        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, G3]4A&h9v~  
         0(I j%Wi,  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 6@o*xK7L  
         oU|c.mYe  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 b6[j%(   
                                                      V~bD)?M  
    e!`i3KYn"  
    方案    电动机型号    额定功率 |{;G2G1[  
    P )"LJ hLg  
    kw    电动机转速 g}i61(  
        电动机重量 N [@?gFtT  
    N    参考价格 zi:BF60]=  
    元    传动装置的传动比     v=k$A  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     =43auFY-P  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     mmsPLv6  
      ]4{H+rw  
       中心高 l0] EX>"E  
            外型尺寸 Q\)F;:|  
    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     _|p8M!  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     |}1dFp  
    E4!Fupkpf  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 A >$I -T+  
    >7r!~+B"9'  
    (1)       总传动比 CARzO7 b\w  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 S'14hk<  
        (2)       分配传动装置传动比 X 8|EHb<  
        =× )+M0Y_r  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 /=h` L ,  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 ':W[A  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 zzz3Bq~  
    (1) 各轴转速 -8Xf0_  
      ==1440/2.3=626.09r/min -N@|QK>  
      ==626.09/5.96=105.05r/min *H122njH+T  
    (2) 各轴输入功率 h~26WLf.  
        =×=3.05×0.96=2.93kW /bEAK-  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW fh{`Mz,o  
        则各轴的输出功率:   Ie^l~ Gb  
    =×0.98=2.989kW :LTN!jj  
    =×0.98=2.929kW KG@8RtHsQ  
    各轴输入转矩 &{RDM~  
       =××  N·m zJXplvaL;  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· j9,P/K$:w  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m !c-*O<Y  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m *kVV+H<X|b  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m {T8Kk)L  
    =×0.98=242.86N·m Y~Ifj,\  
    运动和动力参数结果如下表 ':}\4j&{E  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     jtc~DL  
        输入    输出    输入    输出         b2]Kx&!  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     Mlq.?-QgIL  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     9Ee'Cm  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     BD-AI  
    W`&hp6Jq  
    5、“V”带轮的材料和结构 P&q7|ST%N  
      确定V带的截型 7rPF$ \#  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 iOdpM{~*  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ?}7p"3j'z  
          V带截型      由图6-13                        B型 0Qd:`HF[  
       _FEF x  
      确定V带轮的直径 SzRmF1<  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm 875od  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 1sCR4L:+  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm {PmZ9  
       &0f,~ /%Z  
      确定中心距及V带基准长度 8X0z~ &  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 'n|5ZhXPB  
                              360<a<1030 ^t"'rD-I  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm \Roz$t-R|f  
         QM]YJr3r E  
      初定V带基准长度 MfQ!6zE  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm c"Sq~X  
           !by\9  ?n  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm :L;a:xSpn=  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm !Uc T RI  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 z ]Ue|%K  
       l(q ,<[O  
       确定V带的根数 2 FFD%O05  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw cAc@n6[`3  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 d| {r5[&  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 ]_f<kW\1*  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 H.2QKws^F  
             HmwT~  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 m`_ONm'T&  
                                 UDni]P!E  
                           取Z=2 km40qO@3  
    V带齿轮各设计参数附表 Uwi7)  
    gdoLyxQ  
    各传动比 _[y/Y\{I  
    p^_yU_  
        V带        齿轮     AK#1]i~  
        2.3        5.96     wT\49DT"7  
      9S-9.mvop  
    2. 各轴转速n -]=@s  
        (r/min)        (r/min)     <|\Lm20 G]  
        626.09        105.05     $\! 7 {6a  
    RGU\h[  
    3. 各轴输入功率 P N36_C;K-z  
        (kw)        (kw)     |W\(kb+  
        2.93       2.71     u4_9)P`]0  
    yA>nli=  
    4. 各轴输入转矩 T -GgA&dh  
        (kN·m)        (kN·m)     ; Hd7*`$  
    43.77        242.86     J'2X&2  
    BCcjK6'  
    5. 带轮主要参数 ujucZ9}yd  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         \j)E 5b+  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     l$'wDhN*  
    带的根数z     lA-h`rl /  
        160        368        708        2232        B        2     PzR[KUK  
    - R6)ROGl  
    6.齿轮的设计 g>9kXP+  
    6u}</>}  
    (一)齿轮传动的设计计算 ;Q&5,< N)j  
    yH}s<@y;7  
    齿轮材料,热处理精度 Ib0ZjX6  
        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 ilva,WFa^  
        (1)       齿轮材料及热处理 `V3Fx{  
           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 +t:0SRSt  
    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 5P$4 =z91  
          ② 齿轮精度 1>&]R=  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 +&"zU GTIc  
         y#$CMf -q^  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 R^e.s -  
    按齿面接触强度设计 OaZQ7BGq  
    :U(A;U1,  
    确定各参数的值: XF_pN[}  
    ①试选=1.6 2,P^n4~A?w  
    选取区域系数 Z=2.433   Zoc0!84<z  
         *r% c  
        则 <1COZ)   
        ②计算应力值环数 tlt*fH$ .  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) j9OG\m  
        =1.4425×10h .k \@zQ|Ta  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) @{pLk4E  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 bD8Gwi=iiu  
        ④齿轮的疲劳强度极限 M {Q;:  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: .q3/_*  
        []==0.93×550=511.5 <kd1Nrr!p  
    [=]4-q6UN  
        []==0.96×450=432         lo!+f"7ym\  
    许用接触应力   ")HFYqP>9  
             E1U",CMU  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   aCLqk'  
             =1 ;l-!)0 U  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 G<^{&E+=  
        =4.47×10N.m 78H'ax9m  
        3.设计计算 _OC<[A  
    ①小齿轮的分度圆直径d nL.<[]r  
         +|>kCtZH%  
        =46.42 Q({ r@*g  
        ②计算圆周速度 _Z,\Vw:\F  
        1.52 w~?~g<q  
        ③计算齿宽b和模数 oD1/{dRzj  
    计算齿宽b S +^E.  
           b==46.42mm Zdo'{ $  
    计算摸数m Yr=Y@~ XL  
      初选螺旋角=14 f &wb  
        = Wh 2tNyS  
        ④计算齿宽与高之比 0|\$Vp  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 ?r+-  
    =46.42/4.5 =10.32 Z} r*K%  
    ⑤计算纵向重合度 wtV#l4  
    =0.318=1.903 c>~*/%+  
    ⑥计算载荷系数K 3% ;a)c;D  
    使用系数=1 R= o2K  
    根据,7级精度, 查课本得 ;H.^i|_/  
    动载系数K=1.07, WPG(@zD  
    查课本K的计算公式: PO 7Lf#9]  
    K= +0.23×10×b @\P;W(m.i  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 pDCeQ6?  
    查课本得: K=1.35 kO*$"w#X[p  
    查课本得: K==1.2 5vZ^0yFQ  
    故载荷系数: X~,aNRy  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 r7,t";?>  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 LRG6:&  
        d=d=50.64 Yv!a88+A8M  
        ⑧计算模数 QM#4uI55B  
        = P{+T< bk|  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 #@~+HC=  
        由弯曲强度的设计公式 O ,h;hQZ  
        ≥ |:<f-j7t~  
    SHo$9+  
    ⑴   确定公式内各计算数值 VsE9H]v   
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m {_Rr 6  
             确定齿数z Jrpx}2'9:a  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 Z//+Gw<'  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 vf%&4\ib  
        Δi=0.032%5%,允许 }\:Nu Tf  
        ②      计算当量齿数 6@0OQb  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  %k?U9pj^  
        z=z/cos=144/ cos14=158 YCM]VDx4u1  
        ③       初选齿宽系数 Om@C X<(9C  
         按对称布置,由表查得=1  K;z7/[%  
        ④       初选螺旋角 364`IC( a  
        初定螺旋角 =14 | Aw%zw1@  
        ⑤       载荷系数K lun\`f 5Q  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 *P2S6z2  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y $!yW_HTx  
        查得: jesGV<`?l  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ^y1j.M@q  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 #(JNn'fzq  
         h*$y[}hDuv  
        ⑦       重合度系数Y gPsi  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 &wCg\j_c  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 |O9 O )o  
    =14.07609 j<@lX^  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 E:}r5S) 4  
        ⑧       螺旋角系数Y A.F738Zp{Z  
     轴向重合度 =1.675, sN2p76KN  
        Y=1-=0.82 ~h85BF5  
         JYd 'Jp8bP  
        ⑨       计算大小齿轮的 gSUcx9f]  
     安全系数由表查得S=1.25 Y M\ K%rk  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 K&70{r  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 ^ ALly2  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 A}N?/{y)G  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   HbA kZP  
        小齿轮     大齿轮 -w_QJ_z_  
    ime\f*Fg  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: oxkoA  
        K=0.86        K=0.93   v+`N*\J_  
    iS Gq!D  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 V(6Z3g  
          []= ^, _w$H  
          []= ,\ k(x>oy  
           lWc:$qnR-K  
           E}p&2P+MR  
            大齿轮的数值大.选用. s<_)$}  
         W 7\f1}]H  
    ⑵   设计计算 +hT:2TXn  
         计算模数 ytoo~n  
    @EpIh&  
    Q/_f zg  
    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: EzV96+  
    db6b-Y{   
    z==24.57  取z=25 (Cd\G=PK  
     4/1d&Sg  
    那么z=5.96×25=149           xScLVt<\e  
      a]/>ra5{  
    ②   几何尺寸计算 ws|;  `  
        计算中心距     a===147.2 b6F4>@gjg  
    将中心距圆整为110 Uo>] sNP~  
    /8g^T")  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 )Es"LP]  
    qI<mjB{3`  
    =arccos /[)qEl2]K  
    ul2")HL];  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. O0No'LVu  
    k_q0Q;6w!l  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 k |%B?\m  
         k"]dK,,  
        d==42.4 jvFTR'R)=  
    NchXt6$i9  
    d==252.5 Boz@bl mCB  
    <U >>ZSi  
    计算齿轮宽度 .!,z:l$Kh  
    5HO9 +i  
    B= @8^[!F  
    8C~]yd  
    圆整的       kO{s^_qR^c  
    @reeO=  
                                                大齿轮如上图: I_rO!  
    \y)  
    tAte)/0C  
    *nsAgGKKM^  
    7.传动轴承和传动轴的设计 O1*NzY0Y%-  
    S.q].a  
    1.  传动轴承的设计 ANSFdc  
    glXZZ=j  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 .Pw\~X3!  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min ),!;| bh  
    T1=43.77kn.m 69NQ]{1  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 P2'DD 3   
        已知小齿轮的分度圆直径为 Ve!fU  
            d1=42.4 ixQJ[fH10  
    而  F= bk^TFE1l  
         F= F e `,ds~  
    (tGY%oT"  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ez!C?  
    Adgc% .#  
    hq/k*;  
    o b|BXF  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 q)vplV1A  
    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 Nn"+w|v[ev  
    {aJJ `t  
    qt^T6+faaQ  
                 | j a-  
         从动轴的设计 'ao"9-c  
           e|D ;OM  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, %ck]S!}6  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M `zt_7MD  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 z,:a8LB#[  
        已知大齿轮的分度圆直径为 `o?Ph&p}  
            d2=252.5 f'{]"^e=  
    而  F= D HT&,=  
         F= F @%lBrM  
    L%c0Z@[~  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N n` TSu$  
    ] 0m&(9  
    "0k8IVwp  
    a~!G%})'a  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 -,{-bi  
    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 ^ Dt#$Z  
    qTo-pA G`  
    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 N**g]T 0`  
    查表,选取 pOkLb #  
    R$Tp8G>j  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 lP!;3iJ B  
    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 "a/ Q%.P  
    \7 NpT}dj  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 P7f,OY<@%o  
    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  。 ^T,Gu-2>  
    d@G}~&.|  
    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. )Cw`"n  
    k` (jkbEZ  
                D        B                轴承代号     LJTQaItdqJ  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     PeE/iZ.  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     ~w;]c_{.b  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     uH;-z_Wpn!  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     _:B1_rz7,  
    u}|%@=xn  
         2JS`Wqy  
    awUx=%ERtA  
         R?EASc!b  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 79yd&5#e?  
        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, =FT98H2*|  
    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.     fn/7wO$!  
    S"hTE7`   
    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. tD Cw-  
    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, d@3}U6,  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 EK$Kee}~  
    `g1iCF  
    L=16+16+16+8+8=64 UYtuED  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 7 #=}:3c  
    oq_6L\ ~  
    5.    求轴上的载荷   35x 0T/8  
    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, leiW4Fj  
    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. %&\jOq~  
    @MK"X}3  
    =_8Tp~j  
    @i3bgx>_o  
    }Y17*zp%  
    TV}}dw  
    35*\_9/#  
    90Hjx>[  
    $8BE[u|H2  
         2 qO3XI  
    6R29$D|HFO  
    传动轴总体设计结构图: **[Z^$)u(  
         CC3v%^81l^  
                                 )P>u9=?,=E  
    ;*[9Q'lI*  
                                 (主动轴) \M/6m^zS  
    ,s^<X85gp\  
    Bfv.$u00p  
            从动轴的载荷分析图: J%]D%2vnk`  
    'iLH `WE  
    6.     校核轴的强度 8%~t  
    根据 FCc=e{  
    == 3v!~cC~cI  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 D["MUB4l  
    查表15-1得[]=60MP v}v 5  
    〈 []    此轴合理安全 I6LD)?  
    GW2')}g  
    8、校核轴的疲劳强度. U~2`P  
    ⑴.   判断危险截面 #m8sK(#lo  
    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. yO>V/5`  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 gK3Mms]}m  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 "MiD8wX-  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 )DUL)S  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 fH8!YQG8$  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 Gr(|Ra .  
    截面上的弯曲应力 uC]Z8&+obb  
    ^Dx#7bsDZR  
    截面上的扭转应力 H%z@h~s>  
    == 4o9$bv  
    轴的材料为45钢。调质处理。 !@ YXZ  
    由课本得:  \`xkp[C  
               396R$\q  
    因             wX'}4Z=C~  
    经插入后得 IdM*5Y>f  
    2.0         =1.31 } IlP:  
    轴性系数为 Pcu|k/tk  
           =0.85 ]R_G{%  
    K=1+=1.82 q?~Rnv  
        K=1+(-1)=1.26 chAan~r[*  
    所以               |Zq\GA  
    O(OmGu4%  
    综合系数为:    K=2.8 }G1&]Wt_  
    K=1.62 77 :'I  
    碳钢的特性系数        取0.1 %TK&)Q% h5  
       取0.05 w&lZ42(mF  
    安全系数 xKJ>gr"w#  
    S=25.13 \-. Tg!Q6  
    S13.71 BEw{X|7  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 (clU$m+oXX  
    截面Ⅳ右侧 Y~"9L|`f/  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Ud3""C5B  
    S>ugRasZ$  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Xi~9&ed#$i  
    Gz dgL"M[  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 e!o(g&wBj  
    $+:(f{Va*  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 D&[Z;,CHMA  
    截面上的弯曲应力   4S *,\q]q  
    截面上的扭转应力 }#aKFcvg  
    ==K= }#b %"I0  
        K= %N~;{!![p  
    所以                 c d%hW  
    综合系数为: KP~-$NR  
    K=2.8    K=1.62 xtJAMo>g  
    碳钢的特性系数 0MpS4tW0=  
        取0.1       取0.05 6f}e+80  
    安全系数 X7e/:._SAH  
    S=25.13 hmGdjw t$  
    S13.71 v'nHFC+p  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Uh+jt,RB`  
    `Ei"_W  
    9.键的设计和计算 PqhlXqX9  
    aii'}c  
    ①选择键联接的类型和尺寸 *j<@yG2\gP  
    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. MCAXt1sL&E  
    根据    d=55    d=65 8!j=vCv  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 HtzMDGV<  
                         b=20     h=12     =50 M1uP\Sa  
    !Y%D 9  
    ②校和键联接的强度 xzK>Xi?  
      查表6-2得      []=110MP z]>9nv`b  
    工作长度  36-16=20 ^W['A]l  
        50-20=30 kukaim>K  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 Cj$H[K}>  
         K=0.5 h=5 =8S}Iat  
        K=0.5 h=6 b]dxlj} <  
        由式(6-1)得: ? -{IsF^  
               <[] {Tx 3$eU  
               <[] Y\u_+CG*  
        两者都合适 #KJZR{  
        取键标记为: J3\)Jy  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 fMB4xbpD  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 kv%)K'fU4  
    10、箱体结构的设计 s=\7)n=,M  
    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, R1 qMg+  
    大端盖分机体采用配合. Spc&X72I  
    QX/]gX  
    1.   机体有足够的刚度 KW:r;BFx  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 X)NWX9^;'  
    /'NUZ9  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 K-<n`zg3  
    z9fNk%  
    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 mdt ?:F4Q  
    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  /Ef4EX0  
    D`fc7m  
    3.   机体结构有良好的工艺性. \#_@qHAG  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. < [ w++F~  
    cqHw^{'8  
    4.   对附件设计 7C YH'DL  
    A  视孔盖和窥视孔 Ebbe=4  
    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 ^~*8 @v""  
    B  油螺塞: &X7ttB"#h  
    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。 S r[IoF)  
    C  油标: o5V`'[c  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 iGyVG41U  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. Z#@6#S`  
    AYYRxhv_,  
    D  通气孔: 9`,,%vdj  
    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. r"1A`89  
    E  盖螺钉: @p"NJx"  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 U!_sh<  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. $;ch82UiX  
    F  位销: *\C}Ok=  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. s V&`0N  
    G  吊钩: i~ROQMN1  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. *+&z|Pwv[^  
    e8 v; D  
    减速器机体结构尺寸如下: I@+lFG   
     Ckw83X  
    名称    符号    计算公式    结果     i$g|?g~]  
    箱座壁厚                10     d[yrNB6|  
    箱盖壁厚                9     U=M#41J  
    箱盖凸缘厚度                12     ltP   
    箱座凸缘厚度                15     Bac?'ypm  
    箱座底凸缘厚度                25     *(>Jd|C  
    地脚螺钉直径                M24     *j/ uihY  
    地脚螺钉数目        查手册        6     YlG; A\]k  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     "C?:T'dW  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     MyK^i2eD  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     z{@= _5;  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     IBzHR[#,^  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     i:\bqK  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 '/n\Tg+  
        22 Bfu/9ad  
        18     T27:"LVw  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 rrW! X q  
        16     jw%fN!?  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     wYC9 ~ms-  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     R A*(|n>  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     bbM4A! N  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     a"MTQFm'  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) Cb+P7[X-  
    150(3轴)     1 VPg`+o  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) aS3P(s L  
    150(3轴)     (Be$$W  
         aA7S'[NjB  
    11. 润滑密封设计 BYTXAZLb  
    9Kq<\"7Bmz  
        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. YmdsI+DbIu  
        油的深度为H+ f|;HS!$  
             H=30  =34 kOo>Iy  
    所以H+=30+34=64 ;:-}z.7Y  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 tzx:*  
         W,0KBkkp  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 7)g;Wd+H  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     n5/ZJur  
        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 DX]z=d)tc  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 PEMxoe<+  
         E!r4AjaC  
    12.联轴器设计 2l]C55p)s  
    $%lHj+(  
    1.类型选择. *g}vT8w'}  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 zS&7[:IRs'  
    2.载荷计算. ju @%A@s  
    公称转矩:T=95509550333.5 E&}H\zt#  
    查课本,选取 !NlB%cF  
    所以转矩   {"qW~S90YO  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 R4hav  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm \ x>NB  
    $`cy'ZaF  
    四、设计小结 |DdW<IT`0  
        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。 Lh8# I&x  
        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。 e7)>U!9c9  
    五、参考资料目录 Y- z~#;  
    [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; U"jUMOMZ;  
    [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; 853]CK<  
    [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; n^g-`  
    [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; <v1_F;{n  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 J tn&o"C  
    [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; ee__3>H"/  
    [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? YC+ZVp"v  
    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