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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 <@}9Bid!o  
                     =1! 'QUc  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         M5B# TAybC  
                     =N@t'fOr  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) :k"]5>(^  
    yZ:qU({KhD  
    目   录 =Qq+4F)MD  
         rQXzR  
    一    课程设计书                            2 U*:!W=XN  
    :&Nbw  
    二    设计要求                              2 9uY'E'm*  
    58K5ZZG  
    三    设计步骤                              2 E^PB)D(.  
         Z)!C'cb  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 )0MB9RMk1  
        2. 电动机的选择                                4 0x7'^Z>-oe  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 3T 9j@N77  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 C~[,z.FvO  
        5. 设计V带和带轮                              6 ^aQ"E9  
        6. 齿轮的设计                                  8 ijcm2FJcG  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 jpOp.  
        8. 键联接设计                                  26 +p^u^a  
        9. 箱体结构的设计                              27 .hiSw  
        10.润滑密封设计                                30 J1kM\8%b\  
        11.联轴器设计                                  30 5f/`Q   
         e )ZUO_Q$  
    四    设计小结                              31 >/\'zi]L  
    五    参考资料                              32 a?.=V  
    _wcNgFx  
    一. 课程设计书 H]!"Zq k  
    设计课题: &zhAh1m  
        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 GfG|&VNlz  
    表一: !BI;C(,RL  
             题号 O f#:  
    x"(KBEK~  
    参数    1     *VeRVaBl  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     4YHY7J  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     [Q =N n  
    卷筒直径(mm)    200     AS,%RN^.  
    P4?glh q#  
    二. 设计要求 5uf a  
    1.减速器装配图一张(A1)。 2tLJU  Z1  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 y]im Z4{/  
    3.设计说明书一份。 OZT.=^:A  
    {!`4iiF  
    三. 设计步骤 "j-CZ\]U|  
        1.  传动装置总体设计方案 i!cCMh8  
        2.  电动机的选择 f5k6`7Vj]  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 -hV*EPQ/  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 G j1_!.T  
        5.  “V”带轮的材料和结构 z=FZiH  
        6.  齿轮的设计 {)"vN(mX  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 fV:83|eQ  
        8、校核轴的疲劳强度 b\ PgVBf9  
        9.  键联接设计 )i<j XZ:O  
        10.  箱体结构设计 m4& /s  
        11. 润滑密封设计 2Hdu:"j  
        12. 联轴器设计 b2]Kx&!  
         Mlq.?-QgIL  
    1.传动装置总体设计方案: e%6QTg5#  
    BD-AI  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 W`&hp6Jq  
    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, TKjFp%  
    要求轴有较大的刚度。 BC]?0 U  
    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。 m3ff;,  
    其传动方案如下: <1 pEwI~  
            J=L5=G7(  
    图一:(传动装置总体设计图) ]HdCt3X  
    KU;9}!#  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 or]IZ2^n  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 rH>)oThA#  
         传动装置的总效率 |%v^W3  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759;  p#[.{  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, *j-aXN/$  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, +*^H#|!  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 tjnIN?YT  
    2-b6gc7  
      2.电动机的选择 v LZoa-w:  
    Vg23!E  
        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, XUw/2"D'?  
        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, FC*[*  
        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。 y==CT Y@  
         fzA9'i`  
        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, j7c3(*Pl  
         i  LAscb  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 rbpSg7}Q  
         9/7u*>:  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 iX\X>W$P  
                                                      g ci    
    frQ{iUx  
    方案    电动机型号    额定功率 6&-(&( _  
    P ;GI&lpKK  
    kw    电动机转速 @A 5?3(e  
        电动机重量 R$Q.sE  
    N    参考价格 )ANmIwmC#  
    元    传动装置的传动比     BUR*n;V`  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ]q-Y }1di8  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     9K&:V(gmw  
      _y3Xb`0a  
       中心高 {GO#.P"  
            外型尺寸 ;\l,5EG  
    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     e$pV%5=  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     e]tDy0@  
    L:8q8i  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 W];dD$Oqg  
    r4f~z$QK  
    (1)       总传动比 x=jK:3BF  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 "T"h)L<  
        (2)       分配传动装置传动比 &w~d_</  
        =× -GgA&dh  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 ; Hd7*`$  
        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 T5:G$-qL(  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 5^KWCS7@  
    (1) 各轴转速 #u + v_  
      ==1440/2.3=626.09r/min +H Usz ?  
      ==626.09/5.96=105.05r/min lPJ\-/>$z  
    (2) 各轴输入功率 2>H24F  
        =×=3.05×0.96=2.93kW )tpL#J  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW A={UL  
        则各轴的输出功率:   O<e{  
    =×0.98=2.989kW S[T8T|_  
    =×0.98=2.929kW ;Q&5,< N)j  
    各轴输入转矩 yH}s<@y;7  
       =××  N·m Ib0ZjX6  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ilva,WFa^  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m kM@zyDn,  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m Fr$5RAyg  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m pO.2<  
    =×0.98=242.86N·m RAK-UN  
    运动和动力参数结果如下表 I)W`sBL  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     TNr :pE<  
        输入    输出    输入    输出         $lu t[o74  
    电动机轴        3.03        20.23    1440      _\HQvH  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     .-X8J t  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     t!\tF[9e  
    a -moI+y  
    5、“V”带轮的材料和结构 WSY}d Vr  
      确定V带的截型 T${Q.zHY[!  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 @oad,=R&  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 H]jhAf<h  
          V带截型      由图6-13                        B型 HOh!Xcu  
       ^w06<m  
      确定V带轮的直径 7( 2{'r  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm t@Nyr&|D  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 2Q"K8=s  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm _H=Uwi_g  
       8Dm%@*B^b  
      确定中心距及V带基准长度 ^Js9 s8?$  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 '!a'ZjYyi  
                              360<a<1030 s&!a  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 9pxc~=  
         mS~kJy_-  
      初定V带基准长度 mju>>\9  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm K>l~SDcZ3  
           rI-%be==  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm mcX/GO}  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm e01epVR;  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 5RpjN: 3  
       =6|&Jt  
       确定V带的根数 VgC2+APg  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw  y%b F&  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 \A6B,|@  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 VEw"  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 ^4Ah_ U  
             k/gZ,  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 Bv%GJ*>>  
                                 Z@@K[$  
                           取Z=2 x*&|0n.D  
    V带齿轮各设计参数附表 {Wu$YWE*sx  
    =+MPFhvg!  
    各传动比 fCobzDy  
    ,V:SN~P66+  
        V带        齿轮     ([LSsZ]sj  
        2.3        5.96     df#$ 9 -  
      -701j'q{  
    2. 各轴转速n 7y@Pa&^8  
        (r/min)        (r/min)     u21EP[[,  
        626.09        105.05     pDCeQ6?  
    kO*$"w#X[p  
    3. 各轴输入功率 P KC#q@InK  
        (kw)        (kw)     D^3vr2  
        2.93       2.71     (<oy N7NT  
    w+E,INd i  
    4. 各轴输入转矩 T nl,uuc*;  
        (kN·m)        (kN·m)     T+K):u g  
    43.77        242.86     W+X6@/BO  
    9dUravC7  
    5. 带轮主要参数 :#?5X|Gz  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         <=0 u2~E  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     W= qVc  
    带的根数z     I \JGs@I   
        160        368        708        2232        B        2     =k0_eX0  
    K]" #C  
    6.齿轮的设计 /j|G(vt5  
    FXN/Yq  
    (一)齿轮传动的设计计算 A_5P/ARmI  
    !XCm>]R  
    齿轮材料,热处理精度 zZ323pq  
        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 6WJ)by  
        (1)       齿轮材料及热处理 Z>Wg*sZy)  
           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 #"\gLr_:m  
    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 ~C`^6UQr/?  
          ② 齿轮精度 $,}E   
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 DOJN2{IP  
         *P2S6z2  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 $!yW_HTx  
    按齿面接触强度设计 jesGV<`?l  
    B1C-J/J  
    确定各参数的值: usCt#eZK  
    ①试选=1.6 s<eb;Z2D  
    选取区域系数 Z=2.433   [t@Mn  
         es&vMY  
        则 2Kyl/C,  
        ②计算应力值环数 b@f$nS B  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) T<p !5`B1  
        =1.4425×10h =4PV;>X  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) r^paD2&}  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 =mpV YA  
        ④齿轮的疲劳强度极限 uIZ-#q  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: 78# v  
        []==0.93×550=511.5 $79=lEn,  
    ^ ALly2  
        []==0.96×450=432         A}N?/{y)G  
    许用接触应力   Y>G@0r BG  
             \$e)*9)  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ,>-< (Qi  
             =1 Dq5j1m.  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ~r`9+b[9{  
        =4.47×10N.m D\s WZ  
        3.设计计算 =&2 Lb  
    ①小齿轮的分度圆直径d D (m j7oB  
         jWl)cC  
        =46.42 s,=i_gyPQ  
        ②计算圆周速度 cK i m-  
        1.52 C=It* j55  
        ③计算齿宽b和模数 ZUR6n>r  
    计算齿宽b "*5hiTr8+  
           b==46.42mm Dg?70v <a  
    计算摸数m `~Zs0  
      初选螺旋角=14 <55 g3>X  
        = x+x40!+\  
        ④计算齿宽与高之比 0#&5.Gr)  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50  L0@SCt  
    =46.42/4.5 =10.32 RyK\uv  
    ⑤计算纵向重合度 (>GK \=:<  
    =0.318=1.903 I@%t.%O Jp  
    ⑥计算载荷系数K L>%o[tS  
    使用系数=1 r{ef.^&:  
    根据,7级精度, 查课本得 %_L\z*+  
    动载系数K=1.07, % !>I*H  
    查课本K的计算公式: "a"]o  
    K= +0.23×10×b pDcjwlA%  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 U($dx.`v#  
    查课本得: K=1.35 O0No'LVu  
    查课本得: K==1.2 k_q0Q;6w!l  
    故载荷系数: k |%B?\m  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 y_IM@)1H~  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 #Av.iAs  
        d=d=50.64 5v}8org  
        ⑧计算模数  &8_gRP  
        = ;)e2 @'Agl  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 9 ;Ox;;w  
        由弯曲强度的设计公式 Upd3-2kr&J  
        ≥ h!ZV8yMc  
    Mt5PaTjj  
    ⑴   确定公式内各计算数值 MP 2~;T}~  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m /)(#{i*  
             确定齿数z dJ""XaHqf  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 rT5Ycm@  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 %V{7DA&C  
        Δi=0.032%5%,允许 e\JojaV  
        ②      计算当量齿数  {=QiZWu  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  GBFtr   
        z=z/cos=144/ cos14=158 /_Z652@  
        ③       初选齿宽系数 W.0L:3<"  
         按对称布置,由表查得=1 o1Q7Th  
        ④       初选螺旋角 a|=x5`h04~  
        初定螺旋角 =14 {0^&SI"5`E  
        ⑤       载荷系数K 3?Pn6J{O  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 !0C^TCuG  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y D{d>5P?W  
        查得: $3uKw!z  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 xz{IH,?IG  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 $Gv9m  
         ?0oUS+lU  
        ⑦       重合度系数Y Adgc% .#  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 z0*_^MH  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 e=;AfK  
    =14.07609 {=-\|(Bx  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 "=za??\K}  
        ⑧       螺旋角系数Y ^:* 1d \  
     轴向重合度 =1.675, ^=SD9V  
        Y=1-=0.82 *@)O7vB  
         s)2fG\1  
        ⑨       计算大小齿轮的 9n5<]Q (  
     安全系数由表查得S=1.25 ' dx1x6  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 z,:a8LB#[  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 `o?Ph&p}  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 (%o2jroQ#  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   D"ehWLj  
        小齿轮     大齿轮 F]t (%{#W  
    3LTcEd  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 0#*#a13  
        K=0.86        K=0.93   <rL/B k  
    AT)a :i  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 7ei|XfR  
          []= v\"S Gc  
          []= Gkxj?)`  
           m7GR[MR  
           z.VyRBi0  
            大齿轮的数值大.选用. 4T<Lgb  
         ?8mlZ X9C  
    ⑵   设计计算 8Bq!4uq\5|  
         计算模数 ?EK?b s  
    5W@jfh)  
    f5==";eP  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: h"[+)q%L  
    'EfR|7m  
    z==24.57  取z=25 _ _>.,gL7  
    d/e|'MPX  
    那么z=5.96×25=149           Pv+5K*"7Cg  
      6q6FB  
    ②   几何尺寸计算 3 Lsj}p  
        计算中心距     a===147.2 .pvV1JA'  
    将中心距圆整为110 u}|%@=xn  
    2JS`Wqy  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 3QOUU,Dt$  
    AVU>+[.=%c  
    =arccos ([V V%ovZ  
    N9<Ujom  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. [ dE.[  
    "A)( "  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 ?}Lg)EFH  
         34R!x6W0  
        d==42.4 M}wXJ8aF?  
    b2b75}_A  
    d==252.5 Mf#83 <&K  
    <x),,a=X  
    计算齿轮宽度 on7I l  
    <(e8sNe  
    B= kz S=g|_  
    #s%-INcR  
    圆整的       ow'lRHZ  
    56Z\-=KAU  
                                                大齿轮如上图: ec|/ /  
    Kw`VrcwjT  
    i o3yLIy,  
    L~^*u_U]  
    7.传动轴承和传动轴的设计 <_./SC  
    8g >b  
    1.  传动轴承的设计 cubk]~VD  
    nB ".'=  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 7.+#zyF  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min X{-9FDW  
    T1=43.77kn.m T^}  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 D8# on!  
        已知小齿轮的分度圆直径为 1SV^){5I  
            d1=42.4 ag4`n:1  
    而  F= +"g~"<  
         F= F j,2l8?  
    W];EKj,3W  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N H2-28XGc  
    S2VVv$r_6  
    ARfRsPxr  
    AP\ofLmq  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 2~;&g?T6  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 %:qoV0DR  
    qYp$fmj  
    KIVH!2q;  
                 EC?Efc+O  
         从动轴的设计 [W,-1.$!dM  
           xqHL+W  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, p&K\]l}  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M L6i|:D32p  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 &VWlt2-R0h  
        已知大齿轮的分度圆直径为 <Jp1A# %p  
            d2=252.5 )-/gLZsx  
    而  F= |@o6NZ<9N  
         F= F n`;R pr&  
    i3 )xX@3  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N W%!@QY;E(  
    }o9Aa0$*$  
    tO.$+4a  
    8Vt4HD08  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 RwTzz] M  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 czBi Dk4  
    Pcu|k/tk  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 |[cdri^?D  
    查表,选取 C/v}^#cLD  
    M} .b" ljZ  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 rvwy~hO"  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 y?N Nz0  
    /4joC9\AB  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 wh~s Z  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 8 HoP( +?  
    X$wehMBX  
    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. |j_`z@7(  
    $<ddy/4  
                D        B                轴承代号     ?G/hJ?3  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     Wtv#h~jy9  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     Y~"9L|`f/  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     Ud3""C5B  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     hr U :Wr  
    {(vOt'  
         z*.v_Mx  
    a%~yol0wO7  
         t^@T`2jL  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 hswTn`f  
        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, A'"-m)1P  
    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.     P&t;WPZ  
    GF R!n1Hv  
    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. bx(w :]2  
    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, _F8T\f |  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 2;N@aZX  
    xVR:; Jy[  
    L=16+16+16+8+8=64 *:arva5  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. $au2%NL  
    X N;/nU  
    5.    求轴上的载荷   56s*A*z$ ;  
    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, /Antb6E  
    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. b]`^KTYK  
    dp^N_9$cdO  
    r69WD .  
    A ^B@VuK  
    BQ#jwu0e  
    j+1KNH  
    hh&Js'd  
    /`R dQ<($  
    &"j@79Ym1~  
         Jn,w)Els  
    {aJz. `u\  
    传动轴总体设计结构图: n|]N7 b'  
         j<$R4A 1  
                                 KF$%q((  
    ~_}4jnC  
                                 (主动轴) 2k3 z'RLG  
    a paIJ+^[  
    ^I./L)0= }  
            从动轴的载荷分析图: |!5@xs*T  
    |E|T%i^}./  
    6.     校核轴的强度 f%1wMOzx  
    根据 B*Cb6'Q  
    == 3*\8p6G  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 k6g|7^es2  
    查表15-1得[]=60MP ?zE<  
    〈 []    此轴合理安全 o*)@oU  
    4JK@<GBK6  
    8、校核轴的疲劳强度. c'lIWuL)  
    ⑴.   判断危险截面 ;@'0T4Z&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. Fc{((x s  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 ^8\Y`Z0%  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 g _x\T+=  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 z9fNk%  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 mdt ?:F4Q  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86  /Ef4EX0  
    截面上的弯曲应力 |lHFo{8"  
    [+7"{UvT  
    截面上的扭转应力 +cw{aI`a8  
    == *p"O*zj  
    轴的材料为45钢。调质处理。 R]VTV7D  
    由课本得: ]kH}lr yG  
               4Qhx[Hv>(  
    因             UR\ZN@O  
    经插入后得 t*rp3BIG  
    2.0         =1.31 z.A4x#>-  
    轴性系数为 gx#J%k,f  
           =0.85 A<;0L . J  
    K=1+=1.82 mC "7)&,F  
        K=1+(-1)=1.26 <M`-`v6H  
    所以               ,iohfZz  
    o[2Y;kP3*P  
    综合系数为:    K=2.8 ],$6&Cm  
    K=1.62 |H<|{{E  
    碳钢的特性系数        取0.1 Rgs3A)[`d/  
       取0.05 \c FAxL(  
    安全系数 +%x^RV}  
    S=25.13 4=UI3 2v3  
    S13.71 _i.({s&_9  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 TLX^~W[gOm  
    截面Ⅳ右侧 vFR 1UPF  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 8\P JSr  
    dkf}),Z F  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 i~(#S8U4d  
    UVnrDhd!0  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 \v.HG] /u  
    `$f\ %  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 enWF7`  
    截面上的弯曲应力   kaV%0Of]  
    截面上的扭转应力 kzW\z4f  
    ==K= :Q8g?TZ  
        K= IOn`cbV:  
    所以                 il=?of\,i  
    综合系数为: 5wy;8a  
    K=2.8    K=1.62 f*UBigk  
    碳钢的特性系数 W&WB@)ie  
        取0.1       取0.05 -%saeX Wo  
    安全系数 'et(:}i  
    S=25.13 l85O-g}M  
    S13.71 u;$I{b@M]  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 IQ o]9Lx  
    \-DM-NrZ1U  
    9.键的设计和计算 "<7$2!  
    UU*0dSWr  
    ①选择键联接的类型和尺寸 &f$a1#O}dx  
    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. R %Rv  
    根据    d=55    d=65 iJ5e1R8tN  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 U$MWsDn   
                         b=20     h=12     =50 C+}CU}  
    f|;HS!$  
    ②校和键联接的强度 kOo>Iy  
      查表6-2得      []=110MP :Fw *r|  
    工作长度  36-16=20 e-&L\M  
        50-20=30 39'X$!  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 sxf}Mmsk  
         K=0.5 h=5 [^cs~ n4  
        K=0.5 h=6 l!xgtP K  
        由式(6-1)得: aY3pvOV  
               <[] +#&el//  
               <[] ABd153oW"  
        两者都合适 )G}sb*+v?  
        取键标记为: l6r%nHP@  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 zS&7[:IRs'  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 X20<r?^,,  
    10、箱体结构的设计 $Ui]hA-:?y  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, @^w!% ?J  
    大端盖分机体采用配合. sE(X:[Am  
    >$d d 9|[  
    1.   机体有足够的刚度 q8&4=eV\A  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 g)2m$#T&s  
    {X{01j};8  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 NB~*sP-l&  
    #JX|S'\x  
    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 &utS\-;G  
    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 <m|FccvQ  
    Udb0&Y1^  
    3.   机体结构有良好的工艺性. t!+%g) @  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. d!a2[2Us  
    ]~4}(\u  
    4.   对附件设计 A5(kOtgiT  
    A  视孔盖和窥视孔 ?j},O=JFn  
    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 ?STI8AdO  
    B  油螺塞: D/ NIn=>j  
    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。 .)oQM:F (h  
    C  油标: /9t*CEu\  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 oW\Q>c7 =  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. EX[l0]fj  
    dUBVp 9PB  
    D  通气孔: d1C/u@8^  
    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. "N=&4<]I5  
    E  盖螺钉: -NI@xJO4(;  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。  xLGTnMYd  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. ul]m>W  
    F  位销: r;5 AY  
    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. jHUz`.8B  
    G  吊钩: $P1d#;rb%  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. *(_ON$+3  
    7ZR0M&pX  
    减速器机体结构尺寸如下: bN<O<x1j  
    \f<thd*bC  
    名称    符号    计算公式    结果     sIQMUC[!  
    箱座壁厚                10     k -t,y|N  
    箱盖壁厚                9     ] "7El;2z  
    箱盖凸缘厚度                12     dzk?Zg  
    箱座凸缘厚度                15     's%ct}y\J  
    箱座底凸缘厚度                25     :W1tIB  
    地脚螺钉直径                M24     ! Dhfr{  
    地脚螺钉数目        查手册        6      T!O3(  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     _s=Pk[e  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     &  t @  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     J>&dWKM3  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     &Funao>  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     \)s 3]/"7  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34  _j?=&tc  
        22 'TEwU0<%  
        18     >O[^\H!\  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 CH|g   
        16     %%H. &*i,  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     gP"Mu#/D  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     S7\jR%p b  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     =V4_DJ(&  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     z8rh*Rfxd  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) +k"8e?/e.  
    150(3轴)     RdpQJ)3F  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) n ;$}pg ~  
    150(3轴)     E].a|4sh  
         Ij,?G*  
    11. 润滑密封设计 }j5@\c48  
    A'P}mrY  
        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. rea}Uq+po  
        油的深度为H+ .<|4PG  
             H=30  =34 -2m Ogv  
    所以H+=30+34=64 $DMu~wwfG  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 P^W$qy|  
         P#'DGW&W0  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 s(DaPhL6Qm  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     )SZ,J-H08w  
        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 _}%# Yz  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ,t,65@3+b  
         wBaFC\CW  
    12.联轴器设计 (/UMi,Ho  
    >ww1:Sn  
    1.类型选择. $1`t+0^k  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 Ab|NjY:  
    2.载荷计算. AhFI, x  
    公称转矩:T=95509550333.5 "7u"d4h-:(  
    查课本,选取 za 4B+&JJ  
    所以转矩   [/`Hz]R  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ?p\II7   
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm "VOW V3Z  
    p!5JO4F$  
    四、设计小结 -O q=J;  
        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。 Q,+*u%/u  
        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。 k*+ZLrT  
    五、参考资料目录 e Eb1R}@  
    [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; [[Eu?vQ9R  
    [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; At_Y$N:  
    [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; Bd]DhPhJ  
    [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; +_K;Pj]x  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 AZ@Zo'  
    [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; [A/+tv  
    [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? #>oO[uaY  
    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