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 w'2FYe{wj  
                 g0tnt)]  
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         n"Ie>  
                 z6iKIw $  
专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) F'Y ad  
Or5?Gt  
目   录 $+'H000x  
     2bNOn%!  
一    课程设计书                            2 #[#evlr=  
dtC@cK/,D  
二    设计要求                              2 ^-_*@e*JE  
X ."z+-eh  
三    设计步骤                              2 'w+]kt-  
     ^)Hf%  
    1. 传动装置总体设计方案                        3  2h   
    2. 电动机的选择                                4 s1D<R,J|H  
    3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 eWcqf/4?"  
    4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 OOqT0w N  
    5. 设计V带和带轮                              6 ?{S>%P A_B  
    6. 齿轮的设计                                  8 35& ^spb  
    7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 ,-#MEr  
    8. 键联接设计                                  26 by@KdQow  
    9. 箱体结构的设计                              27 'QCIKCn<  
    10.润滑密封设计                                30 =%X."i1A  
    11.联轴器设计                                  30 4!/JN J  
     r%PWv0z_c  
四    设计小结                              31 1MLL  
五    参考资料                              32 ~T1W-ig4[*  
fCr2'+O"b  
一. 课程设计书 fg^25g'_  
设计课题: $jN.yNm0  
    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 hC<ROD  
表一: _uQ]I^'D  
         题号 ^c\O , *:  
}%_|k^t  
参数    1     _!03;zrO  
运输带工作拉力(kN)    1.5     Sa= tiOv  
运输带工作速度(m/s)    1.1     7ftn gBv?  
卷筒直径(mm)    200     a: "1LnvR  
$o[-xNn1  
二. 设计要求 l_^OdQ9D  
1.减速器装配图一张(A1)。 ,X?/FAcb  
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Ei4^__g\'  
3.设计说明书一份。 QtW9!p7(  
Je6[q  
三. 设计步骤 b#6S8C+@  
    1.  传动装置总体设计方案 ]Y\$U<YjO  
    2.  电动机的选择 z#tIa  
    3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 w]wZJ/U`  
    4.  计算传动装置的运动和动力参数 9{u8fDm!  
    5.  “V”带轮的材料和结构 2)f_L|o,m  
    6.  齿轮的设计 Fz7t84g(  
    7.  滚动轴承和传动轴的设计 X0.H(p#s  
    8、校核轴的疲劳强度 X1^VdJE  
    9.  键联接设计 fkxkf^g)  
    10.  箱体结构设计 LZykc c9g  
    11. 润滑密封设计 hFIh<m=C?Y  
    12. 联轴器设计 v)5;~.+%  
     -n _Y.~  
1.传动装置总体设计方案: UQl?_ [G  
.vu7$~7  
    1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 ]Ur/DRNS  
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,  +A3/^C0  
要求轴有较大的刚度。 B7 %,D}  
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。 8}'iEj^e  
其传动方案如下: "DW~E\Y  
        ea 3w  
图一:(传动装置总体设计图) P#O" {+`  
<o(;~  
    初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 6FB 0g8  
     选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 -<g9 ) CV5  
     传动装置的总效率 /@9Q:'P  
        η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; fbq$:Q44  
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, j 3<Ci {3  
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ;8]HCC@:  
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 I{IB>j}8  
n`5Nf  
  2.电动机的选择 g257jarkMF  
|J&\/8Q  
    电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, R$:-~<O  
    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, scV%p&{a  
    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。 bQaRl=:[:  
     fQoAdw  
    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, ?{J1&;j*  
     \RDN_Z  
    选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 i /X3k&  
     K$S0h-?9]O  
    额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 (qA F2&  
                                                  yX&# rI  
:w^:Z$-hf  
方案    电动机型号    额定功率 g#I`P&  
P q`e0%^U  
kw    电动机转速 aCU[9Xr?  
    电动机重量 >k @t.PeoV  
N    参考价格 iA[T'+.Y  
元    传动装置的传动比     eXl?f_9  
            同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     D^r g-E[L  
1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     neEqw +#Z  
  A[P7hMn  
   中心高 !&U75FpN}:  
        外型尺寸 %pZT3dcK  
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     ZcA"HD%  
    132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     `q}D#0  
S]H[&o1o  
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 Z_ElLY  
e{8C0=  
(1)       总传动比 oIrc))j,$  
    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 kHK<~srB  
    (2)       分配传动装置传动比 I(6%'s2  
    =× Gb^63.}  
    式中分别为带传动和减速器的传动比。 N<#J!0w  
    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 xbiprhdv  
4.计算传动装置的运动和动力参数 ~criZI/  
(1) 各轴转速 O!Ue0\1Kj0  
  ==1440/2.3=626.09r/min q~qz^E\T  
  ==626.09/5.96=105.05r/min uz8eS'8  
(2) 各轴输入功率 u/tJ])~@  
    =×=3.05×0.96=2.93kW yK{P%oh)  
  =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW mpYBMSLM  
    则各轴的输出功率:   uNf'Zeo  
=×0.98=2.989kW R5sEQ| E  
=×0.98=2.929kW ( %sf wv  
各轴输入转矩 6UIS4 _   
   =××  N·m #|\|G3Si %  
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 4H;g"nWqO  
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m $bp'b<jx  
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m Z{3=.z{&^=  
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m _3 !s{  
=×0.98=242.86N·m 8h ol4'B  
运动和动力参数结果如下表 r%: :q^b3  
轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     }ll&EB  
    输入    输出    输入    输出         0Y`+L6&UX  
电动机轴        3.03        20.23    1440     ,$]m1|t@z  
1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     1dr g5  
2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     E.#JCO|(1  
#W:.Fsq  
5、“V”带轮的材料和结构 5!Er ;e  
  确定V带的截型 pTAm}  
      工况系数     由表6-4                         KA=1.2 X>dQK4!R  
       设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 Ds=d~sNu  
      V带截型      由图6-13                        B型 $jk4H+H-  
   E2hML  
  确定V带轮的直径 ca &zYXy  
       小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm Jn(|.eT|  
        验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s `~axOp9N  
        大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm )~)T[S  
   89[/UxM)  
  确定中心距及V带基准长度 H( LK}[  
        初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 aV f sF|,  
                          360<a<1030 Z){fie4WM  
           要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm e23&d  
     :4:U\k;QwA  
  初定V带基准长度 Mf5kknYuL9  
          Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm _576Qa'rm  
       N]BH67<  
   V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm c7rC!v  
        传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm B"7~[,he  
        小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 i [/1AI  
   ; {m;CKHI  
   确定V带的根数 f`}u9!jVR  
        单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw \hJLa  
        额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 @$b7 eu  
        包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 {s@&3i?ZiC  
        带长修正系数             由表6-2       KL=1 T+V:vuK  
         _Wp, z`  
     V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 #,j m3M qj  
                             Q{hK+z`D  
                       取Z=2 r*7J#M /  
V带齿轮各设计参数附表 zll?/|%  
_=w=!U&W  
各传动比 Dmtsu2o  
RZvRV?<bR  
    V带        齿轮     Vg7+G( ,  
    2.3        5.96     CIR2sr0a  
  Dhft[mvo  
2. 各轴转速n k%RQf0`T  
    (r/min)        (r/min)     Or1ikI"  
    626.09        105.05     k DKfJp&a  
O|;|7fCB\  
3. 各轴输入功率 P 5t-(MY  
    (kw)        (kw)     `yXHb  
    2.93       2.71     _T^@,!&  
N[=R$1\Z  
4. 各轴输入转矩 T X)Rh&ui  
    (kN·m)        (kN·m)     3k+46Wp  
43.77        242.86     gA+@p'XnR  
#1>c)_H  
5. 带轮主要参数 e58tf3  
小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         `?"[u" *  
    中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     H|N,nkhH}  
带的根数z     }8'bXG+  
    160        368        708        2232        B        2     v~O2y>8Z  
\T!tUd  
6.齿轮的设计 cj3P]2B#  
|>p?Cm  
(一)齿轮传动的设计计算 c+TCC%AJQI  
2)`4(38  
齿轮材料,热处理及精度 :2&W9v  
    考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 !uHVg(}  
    (1)       齿轮材料及热处理 DTV"~>@  
       ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 1`&"U[{  
高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 sU?%"q  
      ② 齿轮精度 7OZjLD{ID  
    按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 _AVP1  
     rcMSso2  
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 [%6"UH r  
按齿面接触强度设计 LT '2446  
p?sC</R  
确定各参数的值: &14Er,K  
①试选=1.6 AtlUxFX0S  
选取区域系数 Z=2.433   bu r0?q  
     dxeLu  
    则  Hn,;G`{  
    ②计算应力值环数 7pz #%Hf  
    N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) }Ias7d?re  
    =1.4425×10h 7%^ /Jm  
    N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) d#3E'8  
    ③查得:K=0.93   K=0.96 K@@[N17/8  
    ④齿轮的疲劳强度极限 odpjEeQC  
    取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: @ **]o  
    []==0.93×550=511.5 ??`z W  
t2q{;d~.  
    []==0.96×450=432         h}jE=T5Hc  
许用接触应力   8d"Ff  
         z0-`D.D@\  
    ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   3At%TA:  
         =1 n[`FoY  
    T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 sM'%apM#  
    =4.47×10N.m 'e06QMp@  
    3.设计计算 a{7'qmN1  
①小齿轮的分度圆直径d EAXbbcV  
     Vq<\ix Ri  
    =46.42 %Y//}  
    ②计算圆周速度 le J\  
    1.52 W~FM^xR?p  
    ③计算齿宽b和模数 +>S\.h s4  
计算齿宽b jpek=4E  
       b==46.42mm =5m~rJ< {  
计算摸数m [kyIF\0  
  初选螺旋角=14 RW04>oxVn  
    = S4FR=QuVQC  
    ④计算齿宽与高之比 Gg=Y}S7:  
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 =Hwlo!  
=46.42/4.5 =10.32 m<uBRI*I  
⑤计算纵向重合度 U0X? ~ 1  
=0.318=1.903 w4e(p3  
⑥计算载荷系数K hMvLx>q3)  
使用系数=1 (^).$g5Hg  
根据,7级精度, 查课本得 <*5 5d2  
动载系数K=1.07, '6zD`Q  
查课本K的计算公式: ^6(Nu|6\@  
K= +0.23×10×b DqGm  
  =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 .8EaFEd  
查课本得: K=1.35 Tweku}D7  
查课本得: K==1.2 yvp$s  
故载荷系数: n6]8W^g  
    K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 (Ld,<!eN0  
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 8\/$cP"<^  
    d=d=50.64 I c 2R\}q  
    ⑧计算模数 DYFfq  
    = sbi+o,%1  
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ~SN *  
    由弯曲强度的设计公式 (6#, $Ze   
    ≥ 7 I`8r2H  
yz7X7mAo  
⑴   确定公式内各计算数值 L|H:&|F  
    ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m VHihC]ks,  
         确定齿数z L6=`x a,  
    因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 T>2_r6;  
    传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 +XP9=U*g  
    Δi=0.032%5%,允许 $"[5]{'J  
    ②      计算当量齿数 sOUQd-!"  
    z=z/cos=24/ cos14=26.27  oW \k%Vj  
    z=z/cos=144/ cos14=158 >j$y@"+  
    ③       初选齿宽系数 .ZK^kcyA  
     按对称布置,由表查得=1 GLE/ 1  
    ④       初选螺旋角 ev"f@y9Do  
    初定螺旋角 =14 rCp'O\@S  
    ⑤       载荷系数K bs9X4n5  
    K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 6( 0ME$  
    ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y JRYCM}C]  
    查得: 6I!B>V#U+  
    齿形系数Y=2.592  Y=2.211 |.EC>D /  
     应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 -b`O"Ck*  
     C!z7sOu  
    ⑦       重合度系数Y @&xWd{8'  
    端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 #<*=)[  
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 r(6$.zx  
=14.07609 :'0.  
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 x@*!MC #  
    ⑧       螺旋角系数Y 2{;~Bg d  
 轴向重合度 =1.675, ^Ez`WP  
    Y=1-=0.82 rctGa ,l  
     T1[B*RwC  
    ⑨       计算大小齿轮的 xh`4s  
 安全系数由表查得S=1.25 cy @",z  
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 J[7Sf^r  
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 h51)kN:  
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 Sxzt|{  
    查课本得到弯曲疲劳强度极限                   (R|Ftjs .  
    小齿轮     大齿轮 ]r.95|V*  
_k O<|ev  
   查课本得弯曲疲劳寿命系数: RoYwZX~  
    K=0.86        K=0.93   }2+*E}g  
GMW,+  
     取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ;&i4QAo-  
      []= Yx"un4  
      []= h= Mmd  
       X 3q2XU  
       P5Is#7udN8  
        大齿轮的数值大.选用. q'1 86L87  
     @T@lHc  
⑵   设计计算 i!u:]14>  
     计算模数 ,LftQ1*;  
6O\a\z  
ZBsV  
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: L|]!ULi$d  
caD)'FSES  
z==24.57  取z=25 9AP."RV  
 ow2tfylV  
那么z=5.96×25=149           EAZLo;  
  C2(VYw  
②   几何尺寸计算 O0RV>Ml'&  
    计算中心距     a===147.2 "rU 2g  
将中心距圆整为110 ywY[g{4+  
i)=dp!Bx^  
按圆整后的中心距修正螺旋角 , G9{:  
C7Ny-rj}IA  
=arccos 0f9*=c  
5-2#H?:U  
因值改变不多,故参数,,等不必修正. pKNrEq  
@5tGI U;1  
计算大.小齿轮的分度圆直径 \w@V7~vA  
     JxmFUheLt  
    d==42.4 f=paa/k0  
N'n\_x  
d==252.5 lOEB ,/P  
&e)V!o@wJV  
计算齿轮宽度 Lpv,6#m`)  
R4g;-Ci->  
B= lcfX(~/m^  
H7CWAQPfj  
圆整的       ,-`A6ehg  
'LMMo4o3  
                                            大齿轮如上图: EZJ[+ -Q;  
L['g')g.  
'bn$"A"{o  
pKkBA r,  
7.传动轴承和传动轴的设计 Ye]-RN/W  
Lhmb= @  
1.  传动轴承的设计 w^E$R  
k7)<3f3&S.  
⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 &`I7aP|  
P1=2.93KW            n1=626.9r/min TxP8&!d  
T1=43.77kn.m 3A!Qu$r9  
⑵.  求作用在齿轮上的力 ypLt6(1j%  
    已知小齿轮的分度圆直径为 OJT%?P%@{  
        d1=42.4 } e]tn)  
而  F= t{Wu5<F:  
     F= F   |Sr  
g27)$0&0  
     F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N =-E%vnU  
XCj8QM.o  
fb?YDM  
su0q 2.  
⑶.   初步确定轴的最小直径 qQp;i{X  
先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 PrvV]#O*  
o:PdPuZVR  
E~ +g6YlT  
             ]o ($No  
     从动轴的设计 =^mBj?(V7  
       8;$zD]{D1  
        求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 1 Sz v4  
            P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M )7  M  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 COH9E\ZGF  
    已知大齿轮的分度圆直径为 {xRO.699  
        d2=252.5 B3Daw/G  
而  F= _g%,/y 9y  
     F= F v~:'t\n  
>)bn #5  
     F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N -0>s`ruor  
JYrOE "!h  
^\g?uH6k U  
?wpl 88z  
⑶.   初步确定轴的最小直径 \[L|  
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 @y8) "m"  
~; vt{pk  
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 "{x+ \Z\  
查表,选取 {sF;R.P&r  
@dc4v_9  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 qo7jrY5G  
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 4P?R "Lk  
e]@ B61lc  
⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 t/J|<Ooj?  
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  。 d@ef+-  
K>_~|ZN1C8  
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. Le2rc *T  
O|0V mm  
            D        B                轴承代号     bKQ_{cR  
   45        85        19        58.8    73.2    7209AC     V|)nU sU  
   45        85        19        60.5    70.2    7209B     #D^( dz*  
   50      80      16      59.2    70.9    7010C     h@@q:I=  
   50      80      16      59.2    70.9    7010AC     9#1Jie$  
iQvqifDmh  
     :'Tq5kE  
nZ4@g@e2  
     4F,RlKHBl  
   对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 -IS$1  
    右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, ^zKP5nzL  
③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     P\&n0C~  
7ZFd;-  
④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. LfMN 'Cb  
⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, ?i$MinK  
高速齿轮轮毂长L=50,则 ; ! B>b)%  
ntn ~=oL  
L=16+16+16+8+8=64 y$+_9VzYB  
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 3bagL)'iz  
"@L|Z6U(  
5.    求轴上的载荷   9s#*~[E*  
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, Qn \=P*j  
查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. 9>ML;$T&  
H,;9' *84  
C,$7fW{?  
6 - IThC  
6c*QBzNL  
e?<$H\  
L RPdA "Z  
r TK)jxklX  
smPZ%P}P+c  
     NW~`oc)NS  
! _?#f|  
传动轴总体设计结构图: y-_IMu.J`  
     ?|{tWR,Vb  
                             +@MG$*}Oz  
K QCF "  
                             (主动轴) xpWY4Q  
95*=& d  
HjT-5>I7f  
        从动轴的载荷分析图: \N.Bx  
Tz{-L%*#  
6.     校核轴的强度 \xX'SB#.l  
根据 qjH/E6GGg  
== uXVs<im  
前已选轴材料为45钢,调质处理。 }T"&4Rvs2R  
查表15-1得[]=60MP B1va]=([)W  
〈 []    此轴合理安全 k#x"'yZ  
m">2XGCn  
8、校核轴的疲劳强度. i*e'eZ;)  
⑴.   判断危险截面 e84O 6K6o  
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. /e7BW0$1  
⑵.  截面Ⅶ左侧。 .s>.O6(^%  
抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 Ex5 LhRe>=  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 >uwd3XW5  
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 43Ua@KNi  
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 5)i+x-  
截面上的弯曲应力 (4IH%Ez){  
)b-KF}]d  
截面上的扭转应力 T_oL/x_;  
== 3e1^r_YI  
轴的材料为45钢。调质处理。 GE}>{x=^x  
由课本得: [q~3$mjQ  
           c> ":g~w  
因             $`_xP1bUT  
经插入后得 ,Ofou8C6  
2.0         =1.31 j~O"=?7!O  
轴性系数为 d8VFa'|  
       =0.85 Nh+XlgXG  
K=1+=1.82 &+df@U6i  
    K=1+(-1)=1.26 S~V?Qe@&Z  
所以               3H`ES_JL  
OGPrjL+  
综合系数为:    K=2.8 #X*=oG  
K=1.62 }kMKA.O"  
碳钢的特性系数        取0.1 BHDd^bd  
   取0.05 %[fZ@!B  
安全系数 =6[R,{|C  
S=25.13 FIpJ>E"n  
S13.71 NQ,2pM<*-  
≥S=1.5    所以它是安全的 sLW e \o  
截面Ⅳ右侧 DhT8Kh{  
抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 hc]5f3Z  
H'x_}y  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ]9~6lx3/  
[[KIuW~ot  
截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 H~?p,h  
P*kC>lvSv  
截面Ⅳ上的扭矩为   =295 z}2  
截面上的弯曲应力   [#/@ v/`  
截面上的扭转应力 /086qB|  
==K= 9tIE+RD  
    K= ~4M?[E&  
所以                 "\"sM{x  
综合系数为: _tfi6UQ&lY  
K=2.8    K=1.62 :jGgX>GG  
碳钢的特性系数 $i$Z+-W4'  
    取0.1       取0.05 ,zh4oX`>  
安全系数 77;|PKE /  
S=25.13 94L>%{59  
S13.71 -\M;bQV[C  
≥S=1.5    所以它是安全的 yGlOs]>n  
N@R?<a  
9.键的设计和计算 d.p%jVO)"  
N|asr,  
①选择键联接的类型和尺寸 z&Lcl{<MA  
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. W4:#=.m  
根据    d=55    d=65 <[tU.nh  
查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 9^^:Y3j  
                     b=20     h=12     =50 YI),yj  
SaA-Krn  
②校和键联接的强度 g UA_&_  
  查表6-2得      []=110MP F^X:5g~K  
工作长度  36-16=20 W_h!Puj_  
    50-20=30 y\<\P8X  
③键与轮毂键槽的接触高度 ~P!%i9e_  
     K=0.5 h=5 b!z kQ?h  
    K=0.5 h=6 aaFt=7(K  
    由式(6-1)得: ?Z"<&tsZ  
           <[] <xr\1VjA  
           <[] %#@5(_'  
    两者都合适 Vnnl~|Xx  
    取键标记为: SsQg8d  
               键2:16×36 A GB/T1096-1979 F+?g0w['  
    键3:20×50 A GB/T1096-1979 2Z*^)ZQB  
10、箱体结构的设计 a<v!5\dq!  
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, >+2gAO!  
大端盖分机体采用配合. N3?hu}  
oPR?Ar  
1.   机体有足够的刚度 VU \{<j{  
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 BVv{:m{w  
YF<U'EVU-  
2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 y/!jC]!+c  
dR >hb*k J  
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 ?=%#lZ &?  
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 GaLQ/V2R  
qruv^#_l   
3.   机体结构有良好的工艺性. Q ;$NDYV1  
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. ++Fk8R/$U[  
i E)Fo.H  
4.   对附件设计 aX|LEZ;D>  
A  视孔盖和窥视孔 fb 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 ')1p  
B  油螺塞: _W gpk 0  
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。  El |Y]f  
C  油标: JId|LHf*P  
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 31~Rs?~f(  
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. -*~~ 00w  
"i~~Q'=7  
D  通气孔: e\' =#Hw  
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. Z,5B(Xj  
E  盖螺钉: ==Bxv:6  
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 MUvgmJsN  
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. !r`/vQ #  
F  位销: P2sM3C  
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. C vWt  
G  吊钩: TtP2>eh-  
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. =Bb/Y`Q  
{qL}:ha?  
减速器机体结构尺寸如下: +/DT#}JE  
}<g- 0&GLm  
名称    符号    计算公式    结果     wUcp_)aE|  
箱座壁厚                10     B%/N{i*Z  
箱盖壁厚                9     P%Tffsl  
箱盖凸缘厚度                12     >0.a#-u^  
箱座凸缘厚度                15     Pm!/#PtX  
箱座底凸缘厚度                25     'uU{.bq  
地脚螺钉直径                M24     lbiMB~rwI  
地脚螺钉数目        查手册        6     ]j57Gk%z  
轴承旁联接螺栓直径                M12     = `oGH  
机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     tW} At  
轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     6$LQO),,  
视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     c,_??8  
定位销直径        =(0.7~0.8)        8     )@a_|q@V  
,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 FFpG>+*3  
    22 d{:0R9  
    18     #Iwxt3K  
,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 *W$bhC'w  
    16     &20}64eW%  
外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     !\/J|~XZ  
大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     J~k'b2(p3  
齿轮端面与内机壁距离        >        10     Bd>a"3fA  
机盖,机座肋厚                9    8.5     z 3N'Xk  
轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) QBL|n+  
150(3轴)     B):hm  
轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) vw[i.af  
150(3轴)     }<qT[m  
     *g!7PzJ'  
11. 润滑密封设计 OGAC[s~V  
#0'%51Jcl  
    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. ,@0D_&JAl  
    油的深度为H+ XG}9) fT  
         H=30  =34 vnD `+y  
所以H+=30+34=64 RG y+W-  
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 :FX|9h  
     }-H)jN^  
    密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 -8m3L  
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     W+u-M>Cj6  
    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 i16kPU  
    大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 QI*<MF,1  
     9#b/D&pX5  
12.联轴器设计 dBEm7.nh  
h"t\x}8qq  
1.类型选择. %hCd*[Z}j  
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 QZv}\C-c  
2.载荷计算. I@q(P>]X9  
公称转矩:T=95509550333.5 osZ] R  
查课本,选取 _BHEK  
所以转矩   8ib%CYR  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 V2LvE.Kj  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm <P.'r,"[  
G- eSHv  
四、设计小结 MZ"|Jn  
    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。 (0u(<qA\  
    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。 ")@#B=8+3^  
五、参考资料目录 Hp5.jor(k  
[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; 6o<(,\ad [  
[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; aDda&RM  
[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; z4{ :X Da  
[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; Nx=rw h  
[5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 IQeiT[TF  
[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; 1:22y:^j  
[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? <nc6 &+  
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