首页 -> 登录 -> 注册 -> 回复主题 -> 发表主题
光行天下 -> AutoCAD -> 单级斜齿轮减速箱设计说明书 [点此返回论坛查看本帖完整版本] [打印本页]

haiyuan364 2009-01-12 21:46

单级斜齿轮减速箱设计说明书

机械设计基础课程设计任务书 sF :3|Yy0  
                 5 S$*YRp  
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         M~t S *  
                 N1jj\.nB  
专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) -5l74f!i  
Mf^ ;('~  
目   录 X<9jBj/t  
     3 (Kj|u  
一    课程设计书                            2 lY yt8H  
L&+XFntR  
二    设计要求                              2 9He>F7J:p'  
a.L ?J  
三    设计步骤                              2 hs}nI/#  
     Ev|2bk \  
    1. 传动装置总体设计方案                        3 ;,}tXz  
    2. 电动机的选择                                4 E)|fKds  
    3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 RcitW;{|Kg  
    4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 lwIU|T<4  
    5. 设计V带和带轮                              6 !n~p?joJ*  
    6. 齿轮的设计                                  8 44B)=p7  
    7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 V7.xKmB  
    8. 键联接设计                                  26 |XzqP +t  
    9. 箱体结构的设计                              27  s de|t  
    10.润滑密封设计                                30 Lj6$?(x}  
    11.联轴器设计                                  30 &ok2Xw  
     `So*\#\T  
四    设计小结                              31 `%EMhk  
五    参考资料                              32 K]yCt~A$  
V)V\M6  
一. 课程设计书 j y R 9a!  
设计课题: W]{mEB  
    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 MYFRrcu;  
表一: j4$XAq~W  
         题号 \74+ cN  
1Rc'2Y  
参数    1     Ho9 a#9  
运输带工作拉力(kN)    1.5     );$_|]#  
运输带工作速度(m/s)    1.1     f8'D{OP"G  
卷筒直径(mm)    200     BFc=GiPnQ  
Jf{6'Ub  
二. 设计要求 _ #288`bU  
1.减速器装配图一张(A1)。 D'2&'7-sm\  
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Rm`_0}5  
3.设计说明书一份。 M^DYzJ  
Wg9q_Ql  
三. 设计步骤 k;/U6,LQ*  
    1.  传动装置总体设计方案 P#]%C  
    2.  电动机的选择 :KGUO{_u  
    3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 pwU l&hwte  
    4.  计算传动装置的运动和动力参数 WQv%57+  
    5.  “V”带轮的材料和结构 O$ui:<]dS  
    6.  齿轮的设计 A q;]al  
    7.  滚动轴承和传动轴的设计 gF,9Kv~  
    8、校核轴的疲劳强度 m~mw1r  
    9.  键联接设计 JJ[.K*dO  
    10.  箱体结构设计 E8j>Toz  
    11. 润滑密封设计 6a5 1bj!f  
    12. 联轴器设计 cl:h 'aG  
     :t+XW`eQR:  
1.传动装置总体设计方案: tP8>0\$)  
i;>Yx#  
    1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 6Ty;m>j  
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, :^]rjy/|+  
要求轴有较大的刚度。 qKag'0e  
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 -}Vnr\f  
其传动方案如下: kBg,U8|S  
        [Zc8tE2oN  
图一:(传动装置总体设计图) HfEU[p7)  
77?/e^K\S  
    初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 &g%9$*gmT  
     选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 PLlad\  
     传动装置的总效率 hF|N81T  
        η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; da<B6!  
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, _{0'3tI7  
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 7 06-QE^  
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 g93-2k,  
} wZ9#Ll  
  2.电动机的选择 .&fG_(6|  
I~ Q2jg2  
    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, ([\mnL<FC  
    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, ~~,] b  
    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。 "@uKe8r|y  
     foO /Yc  
    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, c&4EO|  
     r$<-2lW  
    选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 *9Eep~ 6  
     L[;U Z)V@  
    额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 9n\:grW  
                                                  OI:G~Wg  
N 0<([B;  
方案    电动机型号    额定功率 H&0dc.n~.  
P TKJs'%Q7F6  
kw    电动机转速 W.u+R?a=  
    电动机重量 .yK~FzLs  
N    参考价格 2Iv&XxSo  
元    传动装置的传动比     zY_?$9l0  
            同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     5,Rxc=  
1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     C]/]ot0%t  
  39Nz>Nu:  
   中心高 ]=Im0s  
        外型尺寸 $aIq>vJO9  
L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     \M$e#^g  
    132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     WTWONO>  
i3 ?cL4  
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 m/M=.\]  
Jkf%k3H3I*  
(1)       总传动比 \0bao<  
    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 \.!+'2!m  
    (2)       分配传动装置传动比 Vz4 /u|gt  
    =×  C=k]g  
    式中分别为带传动和减速器的传动比。 l 1C'<+2j!  
    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 pf&H !-M  
4.计算传动装置的运动和动力参数 ')G, +d^  
(1) 各轴转速 5t('H`,2  
  ==1440/2.3=626.09r/min 4th*=ku  
  ==626.09/5.96=105.05r/min K14FY2"  
(2) 各轴输入功率 (}!xO?NA(  
    =×=3.05×0.96=2.93kW 5B:% ##Ug5  
  =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW UYLCzv~W  
    则各轴的输出功率:   ohLM9mc9  
=×0.98=2.989kW ?LxBH -o(  
=×0.98=2.929kW w?;j5[j  
各轴输入转矩 10gh4,z[  
   =××  N·m kJP` C\4}f  
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· u4eA++ eT  
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ! !KA9mP  
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m C0O$iWs=  
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m [ :Upn)9  
=×0.98=242.86N·m ~-J!WC==U  
运动和动力参数结果如下表 :}B=Bk/q  
轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     3P, ul*e  
    输入    输出    输入    输出         :ebu8H9f%  
电动机轴        3.03        20.23    1440     -e2f8PV?3  
1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     ]S2F9  
2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     b7uxCH]Z  
A r=P;6J  
5、“V”带轮的材料和结构 . .5s 2  
  确定V带的截型 #B$r|rqamq  
      工况系数     由表6-4                         KA=1.2 "z8iuF  
       设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 2h;#BJ))  
      V带截型      由图6-13                        B型 Hoj'zY  
   w %2|Po5  
  确定V带轮的直径 /s~(? =qYH  
       小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm 4{v?<x8  
        验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s GEs5@EH  
        大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm !_P-?u  
   , tEd>  
  确定中心距及V带基准长度 7QX p\<7  
        初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 U,g)N[|  
                          360<a<1030 hJc^NU5  
           要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm l_lK,=cLj+  
     ,5XDH6L1  
  初定V带基准长度 fD* ?JzVY  
          Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm Y2!P!u+Q  
       \D5_g8m:  
   V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm `Q1;Y  
        传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm %E\pd@  
        小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 /EvnwYQy  
   F2^qf  
   确定V带的根数 vEZd;40y  
        单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw ~a ]R7X7  
        额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 hfL8]d-  
        包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 eZbT;  
        带长修正系数             由表6-2       KL=1 cT.8&EEW  
         $5r1Si)  
     V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 _8{6&AmIw  
                              m1#,B<6  
                       取Z=2 ba "_ !D1  
V带齿轮各设计参数附表 +ab#2~,)  
lxh}N,  
各传动比 krSOSW J  
[ApAd  
    V带        齿轮     hmES@^n!_  
    2.3        5.96     5M= S7B3=  
  Y- tK  
2. 各轴转速n k:0nj!^4w>  
    (r/min)        (r/min)     W*Gp0pX  
    626.09        105.05     `]$H\gNI[8  
btDPP k'  
3. 各轴输入功率 P _h1:{hF  
    (kw)        (kw)     |Qz"Z<sNYw  
    2.93       2.71     M1,1J-h  
(jtkY_  
4. 各轴输入转矩 T '(fCi  
    (kN·m)        (kN·m)     pP^"p"<s  
43.77        242.86     b l]YPx8  
_n12Wx{  
5. 带轮主要参数 rrc>O*>{i  
小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         Y}hz UKJ  
    中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     fK1^fzV  
带的根数z     ^!x}e+ o  
    160        368        708        2232        B        2     Q^ |aix~ K  
g 6!#n  
6.齿轮的设计 M^?=!!US^  
L.$+W}  
(一)齿轮传动的设计计算 q@ %9Y3  
-FW'i10\2+  
齿轮材料,热处理及精度 ^SJa/I EZ.  
    考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 jKhj 7dR  
    (1)       齿轮材料及热处理 S+M:{<AR  
       ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 Yvxp(  
高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 ghVxcK  
      ② 齿轮精度 }< m@82\  
    按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 1Jn:huV2  
     zmp Q=%/H  
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 *h Bo,   
按齿面接触强度设计 }ej-Lu,b3  
D OGg=`XK1  
确定各参数的值: [.*o< KP  
①试选=1.6 r/B iR0$E  
选取区域系数 Z=2.433   h| ]BA}D  
     M$AQZ')9  
    则 i \u"+:j  
    ②计算应力值环数 *EzAo  
    N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) GcA!I!j/  
    =1.4425×10h !e(ZEV g  
    N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) & wG3RR|  
    ③查得:K=0.93   K=0.96 8- ]7>2?_  
    ④齿轮的疲劳强度极限 MESPfS+  
    取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: %Q[+bN[/  
    []==0.93×550=511.5 \`:LPe  
m8ydX6~max  
    []==0.96×450=432         H=k`7YN  
许用接触应力   dL!K''24{  
         KqT~MPl  
    ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ne\N1`AU  
         =1 X>6VucH{\  
    T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 kzcD}?mSS  
    =4.47×10N.m j])nkm7_  
    3.设计计算 !WReThq  
①小齿轮的分度圆直径d Ch9A6?=Hj8  
     qnZ`]?  
    =46.42 gDJ@s    
    ②计算圆周速度 v__;oqN0  
    1.52 Q`X5W  
    ③计算齿宽b和模数 sw@* N  
计算齿宽b ]0wmvTR  
       b==46.42mm 8!AMRE  
计算摸数m j']Q-s(s  
  初选螺旋角=14 07dUBoq  
    = E~|`Q6&Y  
    ④计算齿宽与高之比 'd@Vusq}2  
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 7J%v""\1!  
=46.42/4.5 =10.32 6@ HY+RCx  
⑤计算纵向重合度 4)3!n*I  
=0.318=1.903 oFeflcSz  
⑥计算载荷系数K e[@ ^UY  
使用系数=1 'D4KaM.d  
根据,7级精度, 查课本得 m'%Z53&  
动载系数K=1.07, 7#R& OQ  
查课本K的计算公式: r,4V SyZF\  
K= +0.23×10×b ?JD\pYg[/  
  =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 [+st?;"GF  
查课本得: K=1.35 5B<G;if,  
查课本得: K==1.2 zA/W+j$:  
故载荷系数: Q nqU!6k@  
    K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 G r;~P*  
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 '#.:%4  
    d=d=50.64 ab 1\nzpd  
    ⑧计算模数 'c<@SVF{Zz  
    = VM3H&$d(h  
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ku'%+svD  
    由弯曲强度的设计公式 Eu )7@  
    ≥ 'g a1SbA]  
~j\/3;^s   
⑴   确定公式内各计算数值 XfxNyZsy&>  
    ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m wz!]]EQ!o  
         确定齿数z I$`Vw >  
    因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 o+O\VNW  
    传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 -7" >A~c  
    Δi=0.032%5%,允许 ZX.VzZS  
    ②      计算当量齿数 ':!;6v|L  
    z=z/cos=24/ cos14=26.27  J 6S  
    z=z/cos=144/ cos14=158 ):+H`Hcm  
    ③       初选齿宽系数 g-%uw[pf  
     按对称布置,由表查得=1 +>OEp * j  
    ④       初选螺旋角 ?#kI9n<O  
    初定螺旋角 =14 Te> 7I  
    ⑤       载荷系数K kx1-.~)p(z  
    K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 w'5~GhnP+  
    ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y zF]hf P0Q  
    查得: zoOm[X=?3  
    齿形系数Y=2.592  Y=2.211 vfegIoZ  
     应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ;8g#"p*&  
     va;d[D,  
    ⑦       重合度系数Y ,h]N*Z-I"  
    端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 _jZDSz|Yb  
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 Ok6Y&#'P  
=14.07609 2.&v{gq  
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 %1HW ) 7  
    ⑧       螺旋角系数Y ^B& Z  
 轴向重合度 =1.675, r+0)l:{.  
    Y=1-=0.82 N"t, 6tH  
     =WEfo;  
    ⑨       计算大小齿轮的 BJj~fNm1Zr  
 安全系数由表查得S=1.25 Y=3Y~  
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 ]hvB-R16f  
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 MO#%w  
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 r 'jVF'w  
    查课本得到弯曲疲劳强度极限                   G)43Y!  
    小齿轮     大齿轮 >/bl r}5 H  
'*3+'>   
   查课本得弯曲疲劳寿命系数: X\%],"9%  
    K=0.86        K=0.93   m; ABHq#  
x2ol   
     取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 +]]wf'w  
      []= %q*U[vv  
      []= 2|%30i,vV  
       ;#~ !`>n?  
       ~+lC %R  
        大齿轮的数值大.选用. "W+4`A(/l  
     *h =7:*n  
⑵   设计计算 TVFGonVY  
     计算模数 v8%]^` '  
2%8N<GW.F  
@ ~sp:l  
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: 7GP?;P  
Ew:JpMR  
z==24.57  取z=25 #^v5Eo  
^5T{x>Lj  
那么z=5.96×25=149           e;6Sj  
  >Le mTr  
②   几何尺寸计算 |\_O8=B%  
    计算中心距     a===147.2 E>g'!  
将中心距圆整为110 2#!$f_  
M}5C;E*  
按圆整后的中心距修正螺旋角 9M7P]$^  
bm+ Mr  
=arccos v%FVz  
@P.l8|w  
因值改变不多,故参数,,等不必修正. }]s~L9_z['  
tRv#%>fj  
计算大.小齿轮的分度圆直径 s=q+3NTv  
     g]ihwm~  
    d==42.4 e.jgV=dT-  
r=w%"3vb^  
d==252.5 MoX* e  
[MEa@D<7N  
计算齿轮宽度 8p211MQ<  
R #ZDB]2  
B= JV/,QWar  
ZE\t{s0  
圆整的       -Qgfo|po  
|(V%(_s  
                                            大齿轮如上图: y1'/@A1  
~xJD3Qf  
;I7Z*'5!  
4Ek< 5s[  
7.传动轴承和传动轴的设计 zyR pHM$E  
foFn`?LF  
1.  传动轴承的设计 o+t?OG/0  
9e=*jRs]l^  
⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 @fK`l@K  
P1=2.93KW            n1=626.9r/min p>zE/Pw~  
T1=43.77kn.m ~8X' p6  
⑵.  求作用在齿轮上的力 <h}?0NA4  
    已知小齿轮的分度圆直径为 2 g8PU$T  
        d1=42.4 >r*Zm2($MR  
而  F= `Q8 D[  
     F= F "L)pH@)  
'IP!)DS  
     F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N aj,ZM,Ad  
Qh[t##I/  
:d#NnR0^L  
}Q=Zqlvz  
⑶.   初步确定轴的最小直径 Mm;)O'XDE  
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 lrE0)B5F  
"+WR[-n>\  
S'O0'5U@  
             0%t|?@HoN  
     从动轴的设计 L8G4K)  
       ;H=6u  
        求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, TGNeEYr  
            P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M e&5K]W0{  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 k Mo)4 Xp  
    已知大齿轮的分度圆直径为 ^ \?9W  
        d2=252.5 }B- A*TI<h  
而  F= HA%ye"(y8  
     F= F 8if"U xV(  
RFC;1+Jn  
     F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N #J!? :(m:  
uS'ji k}  
NIfc/%  
#r:`bQ0;  
⑶.   初步确定轴的最小直径 ,2`d3u^CW  
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 6S<$7=$ =  
zi ,Rk.  
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 P1QJ'eC;T  
查表,选取 ]G B},  
MUrY>FYgx  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 3EvA 5K.  
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 ="DgrH  
,ln uu  
⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 7N"Bbl  
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  。  kTz  
fq|2E&&v  
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. [f0HUbPX  
eFQi K6`i  
            D        B                轴承代号     >I?Mi{'a  
   45        85        19        58.8    73.2    7209AC     l.x }I"tf  
   45        85        19        60.5    70.2    7209B     FQFENq''B  
   50      80      16      59.2    70.9    7010C     $<4Ar*i  
   50      80      16      59.2    70.9    7010AC     (UZ*36@PJx  
l8-jFeeMd  
     cPcV[6)5K9  
-G;1U  
     9pcf jx..  
   对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ~@D%qbN  
    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, O+?zn:  
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.     VK;x6*Y  
lF( !(>YZ  
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. 0EOX@;}  
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, F9\Ot^~  
高速齿轮轮毂长L=50,则 -y?Z}5-rs  
$O'2oeM  
L=16+16+16+8+8=64 _,FoXf7  
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. j>xVy]v=|  
jtv Q<4  
5.    求轴上的载荷   gKN_~{{OD  
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, A#X.c=  
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. $>=Nb~t!/  
es[5B* 5  
zD^f%p ["#  
N[bN"'U/1  
dyzw J70K  
41o!2(e$  
>iH).:j  
VaSNFl1_M  
AvE^ F1  
     /]zib@i  
_c8.muQ<  
传动轴总体设计结构图: yH%+cmp7  
     xzl4v=7  
                             MQ(/l_=zQ  
I`W-RWZ  
                             (主动轴) :ECK $Cu  
!X%!7wsc  
:.o=F`W  
        从动轴的载荷分析图: V`,[=u?c  
>zg8xA1zL  
6.     校核轴的强度 &JhIn%=-  
根据 3>9dJx4I  
== {]\uR-a(o  
前已选轴材料为45钢,调质处理。 :Q ?J}N  
查表15-1得[]=60MP OF<n T  
〈 []    此轴合理安全 ~hz@9E]O  
d50IAa^p6J  
8、校核轴的疲劳强度. N~}v:rK>g  
⑴.   判断危险截面 h0 GdFWN  
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. 9U9c"'g  
⑵.  截面Ⅶ左侧。 1gShV ]2  
抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 J )8pqa   
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Z"~6yF  
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 r(1pvcWY-  
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 e0N=2i?I#z  
截面上的弯曲应力 3TiXYH  
ss`q{ARb  
截面上的扭转应力 9hR:y.  
== ~I\r1Wj;  
轴的材料为45钢。调质处理。 ]u4>;sa  
由课本得: av; (b3Lq  
           nhP~jJn  
因             hw ;dm  
经插入后得 ^dUfTG9{  
2.0         =1.31 9S H<d)^  
轴性系数为 W_BAb+$aF  
       =0.85 L\:YbS~]  
K=1+=1.82 =o{: -EKQF  
    K=1+(-1)=1.26 )| Vg/S  
所以               W}R=  
/2_B$  
综合系数为:    K=2.8 ?mYV\kDt\  
K=1.62 8 g# Y  
碳钢的特性系数        取0.1 N}+B:l]Qy  
   取0.05 3\p]esse  
安全系数 n$hqNsM  
S=25.13 D)*_{   
S13.71 (ciGLfNG  
≥S=1.5    所以它是安全的 yo?g"vbE  
截面Ⅳ右侧 ^C:{z)"h  
抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 1(:b{Bl  
M=\d_O#;Z  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ^i`3cCFB<  
nz&b5Xb2  
截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 } `>J6y9  
#"o6OEy$A#  
截面Ⅳ上的扭矩为   =295 [al(>Wr9  
截面上的弯曲应力   )WP]{ W)r  
截面上的扭转应力 %qNj{<&  
==K= F;?TR[4!k  
    K= sxN>+v11z  
所以                 Bt*&L[&57  
综合系数为:  EbBv}9g  
K=2.8    K=1.62 nj~$%vmA  
碳钢的特性系数 Jm]]>K8.3V  
    取0.1       取0.05 X|-v0 f  
安全系数 OUlxeo/  
S=25.13 K)9j je  
S13.71 F;d%@E_Bc  
≥S=1.5    所以它是安全的 r|\5'ZMx  
7E!";HT  
9.键的设计和计算 x%IXwP0  
'FPcAW^8  
①选择键联接的类型和尺寸 rnMG0  
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. P EX26==  
根据    d=55    d=65 +?"HTDBE||  
查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 u n?j  
                     b=20     h=12     =50 *c~'0|r  
Q>}e IQ Y  
②校和键联接的强度 12:h49AP  
  查表6-2得      []=110MP DGa#d_I  
工作长度  36-16=20 8CP9DS  
    50-20=30 abTDa6 /`v  
③键与轮毂键槽的接触高度 c]s (u+i  
     K=0.5 h=5 t5ny"k!  
    K=0.5 h=6 bK_0NrXP  
    由式(6-1)得: xVsa,EX b  
           <[] dT0^-XSY  
           <[] o ;[C(OS  
    两者都合适 v5&xY2RI7  
    取键标记为: $n=W2WJ6f  
               键2:16×36 A GB/T1096-1979 Vr&el  
    键3:20×50 A GB/T1096-1979 P|unUW(P  
10、箱体结构的设计 e/]O<,*  
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, WX%h4)z*  
大端盖分机体采用配合. ;H7EB`  
i63`B+L{  
1.   机体有足够的刚度  ESC  
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 oTq%wi6 _  
5}-)vsa`  
2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 W;3 R;  
_%A/ )  
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 ZfFIX5Qd\  
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 @K,2mhE~h  
>Jm-2W5J  
3.   机体结构有良好的工艺性. [ E$$nNs  
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. ^Ei*M0fF  
o :.~X  
4.   对附件设计 "?oo\op  
A  视孔盖和窥视孔 ppwd-^f3j  
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 2k.S[?)  
B  油螺塞: XsAY4WTS  
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。 4'+d"Ok  
C  油标: x><zGXvvp|  
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 RE ![O  
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 6obQ9L c  
L]c 8d   
D  通气孔: Kwy1SyU  
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. YYTO,4  
E  盖螺钉:  O]e6i%?  
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 Mq+viU&   
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. tpv?`(DDU  
F  位销: ox(*  
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. pu\b`3C(  
G  吊钩: |x1$b 7  
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. fl!mYCPv  
98D{{j92  
减速器机体结构尺寸如下: }U2[?  
'4J&Gpx  
名称    符号    计算公式    结果     EG F:xl  
箱座壁厚                10     yQu vW$  
箱盖壁厚                9     +V2C}NQ5R  
箱盖凸缘厚度                12     ,3G$`  
箱座凸缘厚度                15     -6u H.  
箱座底凸缘厚度                25     PfVEv *  
地脚螺钉直径                M24     w0#% AK  
地脚螺钉数目        查手册        6     ot-(4Y  
轴承旁联接螺栓直径                M12     |C~Sr#6)7  
机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     &(lMm)  
轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     *}+R{  
视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     x2sN\tOh^  
定位销直径        =(0.7~0.8)        8     ~ wfoK7T}  
,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 fy9uLl}h  
    22  =Ov9Kf  
    18     }j& O/ Up  
,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 'g. :MQ8  
    16     l>A\ V)  
外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     .?A'6  
大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     +nU',E  
齿轮端面与内机壁距离        >        10     gBMta+<fE~  
机盖,机座肋厚                9    8.5     jjxIS  
轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) jeY4yM  
150(3轴)     ]a8eDy  
轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) }'u3U"9)  
150(3轴)     wh9L(0  
     fW(;   
11. 润滑密封设计 Tsu\oJ[  
! &Z*yH  
    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. :RPVT,O}  
    油的深度为H+ [.M  
         H=30  =34 B<A:_'g  
所以H+=30+34=64 7^HpVcSM  
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 yU> T8oFh  
     yxqTm%?y  
    密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 QT_Srw@  
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     $H4=QVj6  
    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 pH^ z  
    大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 <|otZJ'2r  
     #U\$@4D  
12.联轴器设计 nZe\5`  
$$42pb.  
1.类型选择. 7Ez}k}aR<  
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 HP#ki!'  
2.载荷计算. S 9WawI  
公称转矩:T=95509550333.5 ;D:=XA%  
查课本,选取 *<w3" iq  
所以转矩   ~M*7N@D  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Ks|gL#)*Ku  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm \Ph]*%  
.a {QA  
四、设计小结 8:~b &>   
    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。 ; /=L  
    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。  2mQOj$Lv  
五、参考资料目录 \{lE0j7}h  
[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; t`uc3ta"9  
[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; (yfXMp,x  
[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; qv.n99?]  
[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; +9TV:T  
[5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 v< Ty|(gd  
[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; #iiwD|  
[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。
zhangyi311 2009-06-15 17:52
hao 东西啊,支持
0363jj 2009-11-19 21:53
楼主,我现在需要发一套给我好吗? sSNCosb  
谢谢!      0363jj@163.com
magnetic 2009-11-30 17:49
楼主 可以也给我发一套吗 465522040@qq.com
wyjyanjing 2010-07-28 08:38
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
yaob 2011-12-15 17:55
感觉像是我想要的
悟剑声 2011-12-22 13:49
好东西
查看本帖完整版本: [-- 单级斜齿轮减速箱设计说明书 --] [-- top --]

Copyright © 2005-2026 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计