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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 Xf|I=XK  
                 S1*xM  
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         E^Z?X2Z  
                 &UX:KW`=  
专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) GUvEOD=p  
{ =IAS}  
目   录 Up1e4mNL  
     >yt8gw0J  
一    课程设计书                            2 pJ@D}2u(  
f2M}N  
二    设计要求                              2 GaOM|F'>  
Uj)`(}r  
三    设计步骤                              2 SOJkeN  
     G9 ra;.  
    1. 传动装置总体设计方案                        3 -j}zr yG-  
    2. 电动机的选择                                4 /E5>cqX4A  
    3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 1>_2 =^[  
    4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 G@6F<L~$1  
    5. 设计V带和带轮                              6 6tBe,'*  
    6. 齿轮的设计                                  8 ~|8-Mo1ce  
    7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 `z6I][Uf  
    8. 键联接设计                                  26 KyRcZ"  
    9. 箱体结构的设计                              27 _h P7hhR  
    10.润滑密封设计                                30 lemUUl(^  
    11.联轴器设计                                  30 +(8Z8]Jf  
     zXv2plw(  
四    设计小结                              31 6fw2 ;$x"  
五    参考资料                              32 :Mnl1;oh  
/ #D R|  
一. 课程设计书 N9BfjT}  
设计课题: 1c*XmMB  
    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 L<ET"&b;4  
表一: ze#r/j;sw  
         题号 rc7^~S]5  
;^|:*  
参数    1     ')KuLVE}S  
运输带工作拉力(kN)    1.5     ~y8KQ-1n"  
运输带工作速度(m/s)    1.1     wp>L}!  
卷筒直径(mm)    200     Z3z"c B  
EVDcj,b"^  
二. 设计要求 vW`[CEm^X  
1.减速器装配图一张(A1)。 %.  W56  
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 }<=_&n  
3.设计说明书一份。 DAx 1  
D[p`1$E-1v  
三. 设计步骤 YaAOP'p  
    1.  传动装置总体设计方案 ^_G@a,  
    2.  电动机的选择 =nE^zY2m%  
    3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 XWq@47FR  
    4.  计算传动装置的运动和动力参数 CsiRM8  
    5.  “V”带轮的材料和结构 rE9Nt9}  
    6.  齿轮的设计 x^)W}p"  
    7.  滚动轴承和传动轴的设计 >|g(/@IO  
    8、校核轴的疲劳强度 ]q3.^F  
    9.  键联接设计 V ^hR%*i'  
    10.  箱体结构设计 @ x5LrQ_`r  
    11. 润滑密封设计 &/-}`hIAT  
    12. 联轴器设计 m,PiuR>  
     aQglA  
1.传动装置总体设计方案: 9 f= ~E8P  
&r1]A&  
    1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 !p{CsR8c  
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, ,d$D0w  
要求轴有较大的刚度。 Nyl)B7/w  
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。 p|Nh:4iN  
其传动方案如下: aBWA hn  
        tYCVVs`?  
图一:(传动装置总体设计图) CRPE:7,D  
YZ^mH <  
    初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 sI6coe5n  
     选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 ZhY03>X  
     传动装置的总效率 #N;McF;W  
        η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; !TLJk]7uC  
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 3_ko=& B$  
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, e$o]f"(  
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 qpV"ii  
=TJ9Gr/R&:  
  2.电动机的选择 O9_SVXWVw  
3a}53? $  
    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, '+7"dHLC;  
    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, #M@~8dAH}M  
    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。 ;Pe=cc"@  
     4OFv#$[  
    综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, #|=Q5"wU  
     [G' +s  
    选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 ) (0=w4  
     bL/DjsZ@  
    额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 ;2[),k  
                                                  YFP<^y=  
+`uNO<$~f  
方案    电动机型号    额定功率 63/a 0Yn  
P 4`Lr^q}M+  
kw    电动机转速  w>\_d  
    电动机重量 ]Hg6Mz>Mj  
N    参考价格 2WC$r8E  
元    传动装置的传动比     ]EdZ,`B4  
            同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     vQ,<Ke+d  
1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     0[E \h   
  L}rYh`bUP[  
   中心高 DhXV=Qw  
        外型尺寸 f4$sH/ 2#v  
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     r+;k(HMY}[  
    132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     OAf}\  
Yz#E0aTTA  
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 3Uej]}c  
<Yg6=e  
(1)       总传动比 k/1S7X[  
    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 v2k@yxt(  
    (2)       分配传动装置传动比 |5jrl|  
    =× AkCy C1  
    式中分别为带传动和减速器的传动比。 Po*!eD  
    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 C-XJe~  
4.计算传动装置的运动和动力参数 {.ypZ8JU  
(1) 各轴转速 J&&)%&h'I  
  ==1440/2.3=626.09r/min g'cVsO)S  
  ==626.09/5.96=105.05r/min $gZiW8  
(2) 各轴输入功率 i|m8#*Hd  
    =×=3.05×0.96=2.93kW z_Hkw3?  
  =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW WyRSy-{U(}  
    则各轴的输出功率:   ae" o|Q  
=×0.98=2.989kW 29cx(  
=×0.98=2.929kW L7R!,  
各轴输入转矩 r+k&W  
   =××  N·m '2 Y8  
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· EP^qj j@M  
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m TbLU[(m-n  
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m _D$1CaAYo  
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m Rh#`AM`)j  
=×0.98=242.86N·m 9WI5\`*"  
运动和动力参数结果如下表 ;tQ(l%!  
轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     a~?B/ g&_  
    输入    输出    输入    输出         K+"3He  
电动机轴        3.03        20.23    1440     P+BGCc%);B  
1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     n.t5:SW  
2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     F{^\vFp  
#+i:s92],  
5、“V”带轮的材料和结构 9MH;=88q  
  确定V带的截型 [XttT  
      工况系数     由表6-4                         KA=1.2 mE_%  
       设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 :,fT^izew  
      V带截型      由图6-13                        B型 "?<(-,T  
   :W6'G@ p  
  确定V带轮的直径 l(Dr@LB~  
       小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm 9yaTDxB>  
        验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s w}#3 pU<<  
        大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm QUaV;6 4  
    P_'{|M<?  
  确定中心距及V带基准长度 fDqDU  
        初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 #!E`%' s]  
                          360<a<1030 QO0@Ax\b  
           要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm %|ClYr  
     &iZt(XD  
  初定V带基准长度 (>E/C^Tc%  
          Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ^$}O?y7O  
       bI|{TKKN&P  
   V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 'J3yJ{  
        传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 'CSjj@3X  
        小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 d3 i(UN]  
   Wp+lI1t  
   确定V带的根数 %hN(79:g  
        单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw DaJ,( DJY  
        额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 8#g}ev@|u  
        包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 ITg:OOQ  
        带长修正系数             由表6-2       KL=1 h  Ypj  
         0|J9Btbp  
     V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 U;IGV~oT  
                             ~cyKPg6  
                       取Z=2 * xmC`oP  
V带齿轮各设计参数附表 rk4KAX_[  
jSM`bE+"  
各传动比 4w'&:k47   
lZ)6d-vK  
    V带        齿轮     QlV(D<  
    2.3        5.96     Pz[UAJ  
  M$Ui=GGq  
2. 各轴转速n %rJDpB{  
    (r/min)        (r/min)     65JG#^)KaX  
    626.09        105.05     j,;f#+O`g  
l)o!&]2  
3. 各轴输入功率 P AZE%fOG<i  
    (kw)        (kw)      maHz3:  
    2.93       2.71     B~k{f}  
8(l0\R,%+z  
4. 各轴输入转矩 T 38m9t'  
    (kN·m)        (kN·m)     ("PZ!z1m1  
43.77        242.86     8{!|` b'f  
fa,:d8  
5. 带轮主要参数 a%BC{XX  
小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         w'A*EWO  
    中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     |f$ws R`&  
带的根数z     2bLc57j{`9  
    160        368        708        2232        B        2     }~=<7|N.  
1%vE7a>{  
6.齿轮的设计 t( V 2  
WRkuPj2  
(一)齿轮传动的设计计算 V"(5U(v{~  
E;4B!"Q8  
齿轮材料,热处理及精度 N0}[&rE 8  
    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 h lc!}{$%8  
    (1)       齿轮材料及热处理 X_nbNql  
       ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 iG"v  
高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 x 9\{a  
      ② 齿轮精度 xi.?@Lff  
    按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 K3h];F! ^  
     U';)]vB$  
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 ROfV Y:,M  
按齿面接触强度设计 D4(73  
[.Md_  
确定各参数的值: 0YL*)=pD,  
①试选=1.6 YU 0pWM  
选取区域系数 Z=2.433   '_Pb\ jK  
     e 2N F.  
    则 fV7 k{dR  
    ②计算应力值环数 F=5vA v1  
    N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) tj0 0xYY  
    =1.4425×10h 9}2/ko  
    N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) GHLnwym  
    ③查得:K=0.93   K=0.96 B/K=\qmm  
    ④齿轮的疲劳强度极限 tC$+;_=+F  
    取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: 6tP!(  
    []==0.93×550=511.5 u81F^72U  
z=>PjIW  
    []==0.96×450=432         K%BFR,)g  
许用接触应力   Pq35w#`!  
         /8`9SS  
    ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   g0a!auWM  
         =1 k5bv57@  
    T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 E=S_1  
    =4.47×10N.m  f>mEX='w  
    3.设计计算 $^ir3f+  
①小齿轮的分度圆直径d J32{#\By  
     1 YtY=  
    =46.42 I Gb'ii=A  
    ②计算圆周速度 y|*4XF<b  
    1.52 X2| Z!  
    ③计算齿宽b和模数 *kF/yN  
计算齿宽b #=Xa(<t  
       b==46.42mm :mCGY9d4L  
计算摸数m wod{C!  
  初选螺旋角=14 n]5Pfg|a  
    = :18}$  
    ④计算齿宽与高之比 U:MZN[Cc[  
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 FU}- .Ki  
=46.42/4.5 =10.32 hhylsm  
⑤计算纵向重合度 d3T7$'l$  
=0.318=1.903 i ^N}avO  
⑥计算载荷系数K u|EJ)dT?  
使用系数=1 "].TKF#yg  
根据,7级精度, 查课本得 T?u*ey~Tv  
动载系数K=1.07, +U<Ae^V  
查课本K的计算公式: DX3jE p2  
K= +0.23×10×b ?&1%&?cg9  
  =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 aG@GJ@w  
查课本得: K=1.35 WwSyw?T  
查课本得: K==1.2 G~*R6x2g  
故载荷系数: Z Wx[@5  
    K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 Pj8Vl)8~NV  
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 JL:B4 f%}B  
    d=d=50.64 55>+%@$,a  
    ⑧计算模数 Z$YG'p{S  
    = |?' gT" #  
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ND 8;1+3  
    由弯曲强度的设计公式 X/Fip 0i  
    ≥ &|zV Wl  
"6?Y$y/wm  
⑴   确定公式内各计算数值 nu|odP  
    ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m f'S0 "  
         确定齿数z E*9W'e~=  
    因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 mUb2U&6(  
    传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 F 'HYWH0?  
    Δi=0.032%5%,允许 2@ZuH^qhk  
    ②      计算当量齿数 >6;RTN/P2  
    z=z/cos=24/ cos14=26.27  OW> >6zM  
    z=z/cos=144/ cos14=158 tE=$#  
    ③       初选齿宽系数 yaX%<KBa\  
     按对称布置,由表查得=1 DshRH>7s8  
    ④       初选螺旋角 ?* dfIc  
    初定螺旋角 =14 Y3hudjhLl  
    ⑤       载荷系数K 9 &Od7Cn  
    K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 }T=\hM  
    ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y DB] ]6  
    查得: VN@ZYSs  
    齿形系数Y=2.592  Y=2.211 n6INI~,  
     应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 :Sk<0VVd7  
     .7#04_aP  
    ⑦       重合度系数Y hA"z0Fszh  
    端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 90$`AMR  
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ]b&qC (  
=14.07609 -32.g \]  
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 :4238J8  
    ⑧       螺旋角系数Y  YwB\kN  
 轴向重合度 =1.675, C1~Ro9si  
    Y=1-=0.82 _P]k6z+  
     !r0 z3^*N  
    ⑨       计算大小齿轮的 cFG%Ew@  
 安全系数由表查得S=1.25 :3*0o3C/  
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 /#?i+z   
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 :w c.V  
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 |<7nf75c}  
    查课本得到弯曲疲劳强度极限                   LZ~$=<  
    小齿轮     大齿轮 <.6$zcW  
C  F<  
   查课本得弯曲疲劳寿命系数: TqMy">>  
    K=0.86        K=0.93   nr{ }yQ u  
B3Esfk  
     取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 .J|" bs9  
      []= D'Sdz\:4  
      []= SbpO<8}8  
       <0)@Ikhx  
       v~HfA)#JK  
        大齿轮的数值大.选用. [k6 5i  
     ,t>/_pI+=  
⑵   设计计算 FY]z*=  
     计算模数 nbz?D_  
;;- I<TL  
L~(`zO3f  
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: .:s**UiDR  
re} P  
z==24.57  取z=25 ;-65~i0Iu  
4;d9bd)A  
那么z=5.96×25=149           1Q$Z'E}SK@  
  ^k?Ig.m  
②   几何尺寸计算 $PNIuC?=  
    计算中心距     a===147.2 A@"CrVE  
将中心距圆整为110 r&ex<(I{  
x:Kca3pv_  
按圆整后的中心距修正螺旋角 3AD^B\<gB  
;HaG-c</  
=arccos 21U,!  
8[;U|SR"  
因值改变不多,故参数,,等不必修正. r0\cgCn  
'rdg  
计算大.小齿轮的分度圆直径 `ja**re  
     SNd]c  
    d==42.4 wBXgzd%L  
QJ s /0iw  
d==252.5 qN_jsJ  
hU `H\LE  
计算齿轮宽度 =jmn  
e&u HU8k*  
B= k^.9;FmQ  
.HG0%Vp  
圆整的       l$Y7CIH  
'%R Yo#  
                                            大齿轮如上图: _, ;c2  
d+fi g{<b  
%zB `Sd<  
#s Ebu^  
7.传动轴承和传动轴的设计 p_ QL{gn  
'5eW"HGU]`  
1.  传动轴承的设计 9oY%v7  
^YKEc0"w(  
⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 BfF$  
P1=2.93KW            n1=626.9r/min @$;"nVZ4v  
T1=43.77kn.m ^r$P&}Z\b  
⑵.  求作用在齿轮上的力 =2{^qvP  
    已知小齿轮的分度圆直径为 m`-{ V<(M  
        d1=42.4 TP oP%Yj"  
而  F= hun/H4f|  
     F= F Y] nY.5irL  
BaTE59W  
     F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N A=|&N%lP'  
e ?H`p"l  
V4Ql6vg_f  
x5 3 aGi|  
⑶.   初步确定轴的最小直径 z.pP~he  
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 Xi1/wbC  
'8wA+N6Zr7  
`hL16S  
             fXBA P10#  
     从动轴的设计 %Sfew/"R0  
       X'WbS  
        求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 4S@^ym  
            P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 6`{Y#2T  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 zrG&p Z  
    已知大齿轮的分度圆直径为 {cKKTDN  
        d2=252.5 !5Kv9P79  
而  F= o|AV2FM)  
     F= F =g$%.  
]Z@- r  
     F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N izow=}  
Dw?nf  
~k4S~!(U0  
n_hV;  
⑶.   初步确定轴的最小直径 9=~"^dp54%  
先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 5R/!e`(m  
.T/\5_Bx  
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 +EJIYvkFm  
查表,选取 _CBG?  
InMF$pw  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 a&p|>,WS  
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 }i ./,  
&mKtW$K` q  
⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ;dNKe.`Dg  
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  。 ;zIAh[z  
1pVagLlb:7  
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. m49GCo k+  
noC ]&4b  
            D        B                轴承代号     $3|++?  
   45        85        19        58.8    73.2    7209AC     nWfOiw-t  
   45        85        19        60.5    70.2    7209B     &%}6&PW i  
   50      80      16      59.2    70.9    7010C     #7+oM8b  
   50      80      16      59.2    70.9    7010AC     ^i2W=A'P  
I1S*=^Z_U  
     +HQX]t:Y  
3G dWq*  
     %:sQ[^0  
   对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 &aqF ||v%)  
    右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm,  PW x9CT  
③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     u1xCn\  
r*fZS$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. nc!P !M  
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, $rv&!/}]e  
高速齿轮轮毂长L=50,则 KyK%2:  
u;GS[E4  
L=16+16+16+8+8=64 SZW`|ajH  
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. +*]"Yo~]}  
0qqk:h  
5.    求轴上的载荷   qI"Xh" c?  
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, <spVUp  
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. $DeHo"mg7m  
DpH+lpC  
]*|+06  
) gbns'Z<  
$' }rBPA/  
> L_kSC?  
U}<5%"!;  
9AO`Zk{/Ez  
zgXg-cr  
     7)tkqfb]  
^pruQp1X  
传动轴总体设计结构图: 7v3'JG1r-  
     >M=_:52.+  
                             Jw3VWc ]]  
z{Z4{&M  
                             (主动轴) 7yM=$"'d  
v1h\ 6r'  
\!M6-kmi  
        从动轴的载荷分析图: jD1/`g%  
>W Tn4SW@  
6.     校核轴的强度 i x2V?\  
根据 #@FMH*?xX6  
== OGW,[k= 2{  
前已选轴材料为45钢,调质处理。 vy&'A$ H  
查表15-1得[]=60MP Htl2CcZ  
〈 []    此轴合理安全 fUj[E0yOF  
ybNo`:8 A;  
8、校核轴的疲劳强度. .8Eh[yiln  
⑴.   判断危险截面 qF'lh  
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. KUJCkwQ  
⑵.  截面Ⅶ左侧。 3-x ;_  
抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 uH*moVw@5  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 prtNfwJz1j  
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 LCBP9Rftvd  
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 6S K;1Bp-{  
截面上的弯曲应力 |i_+b@Lul  
<@:RS$" i  
截面上的扭转应力 >TI/W~M  
== #gW"k;7P  
轴的材料为45钢。调质处理。 s0r::yO  
由课本得: vH1IVF"DS  
           X83,f CCl5  
因             Uh[MB wK  
经插入后得 Td,2.YMQ  
2.0         =1.31 [B~*88T  
轴性系数为 7v'aw"~  
       =0.85 U]/iPG &_  
K=1+=1.82 rhff8C//'  
    K=1+(-1)=1.26 ^!&6z4DP  
所以               XLHi  
g[G+s4Nv  
综合系数为:    K=2.8 2 |`7_*\  
K=1.62 >EE}P|=-  
碳钢的特性系数        取0.1 2i9FzpC3  
   取0.05 -@7?N6~qZx  
安全系数 z }3` 9  
S=25.13 _oz1'}=  
S13.71 /]U),LbN  
≥S=1.5    所以它是安全的 %f)%FN . S  
截面Ⅳ右侧 GJs{t1 E  
抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 wjtFZGx&  
pyUzHF0  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 &/m0N\n?  
SfSWjq  
截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 tt&#4Z  
H 0( .p'eN  
截面Ⅳ上的扭矩为   =295 hy&WG&qf  
截面上的弯曲应力   f;D(X/"f]  
截面上的扭转应力 xe"A;6H  
==K= i/{dD"HwM  
    K= mUan(iJ  
所以                 kxQ al  
综合系数为: M{z&h>  
K=2.8    K=1.62 s4uZ>  
碳钢的特性系数 w`GjQIA  
    取0.1       取0.05 C5,\DdCX,  
安全系数 r\A|fiL  
S=25.13 ]qb>O:T  
S13.71 wY]ejK$0R  
≥S=1.5    所以它是安全的  sWyx_  
cb=ixn  
9.键的设计和计算 .Te GA;  
:W.pD:/=v  
①选择键联接的类型和尺寸 -{2Vz[[  
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. (}RTHpD  
根据    d=55    d=65 ? KDg|d  
查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 3mQ3mV:  
                     b=20     h=12     =50 h e=A%s  
Xv+!) j<  
②校和键联接的强度 r}:D g fn  
  查表6-2得      []=110MP vs^)=  
工作长度  36-16=20 !k<k]^Z\  
    50-20=30 q*K[?  
③键与轮毂键槽的接触高度 ux8K$$$  
     K=0.5 h=5 e%km}mA  
    K=0.5 h=6 lSfPOx;*  
    由式(6-1)得: ),>whCtsI  
           <[] H'IxB[  
           <[] .unlr_eA  
    两者都合适 !q~f;&rg  
    取键标记为: ^S`N\X  
               键2:16×36 A GB/T1096-1979 2Akh/pb  
    键3:20×50 A GB/T1096-1979 },=ORIB B:  
10、箱体结构的设计 z57q |  
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, n5 <B*  
大端盖分机体采用配合. iu9+1+-  
>guX,hx^  
1.   机体有足够的刚度 _1jbNQa  
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 QFB2,k6jN  
>}bkX 6c5  
2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 z5_jx&^Z  
?AVnv(_  
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 TyvUdU  
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 29nMm>P.e  
e#vGrLs.  
3.   机体结构有良好的工艺性. [s[!PlazX  
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. )8taMC:H^  
Vp1Q^`a{G  
4.   对附件设计 :j#zn~7  
A  视孔盖和窥视孔 M96Nt&P`  
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 ?Ld:HE  
B  油螺塞: P_P~c~o  
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。 &p+2Vz{  
C  油标: =eR#]d  
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 E<p<"UjcCJ  
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. L<G6)'5W  
cR&d=+R&  
D  通气孔: QO>)ug+  
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. |fb*<o eT  
E  盖螺钉: NA YwuE-`  
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 _ t.E_K  
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. F ~e}=Nb  
F  位销: M=fhRCUB  
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. ~iIFe+6  
G  吊钩: *o6QBb  
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. S/yBr`  
Y3ypca&P9  
减速器机体结构尺寸如下: ?IDkDv!na~  
?btX&:j2P  
名称    符号    计算公式    结果     Ko!a`I2M}  
箱座壁厚                10     iA4VT,  
箱盖壁厚                9     R0yp9icS  
箱盖凸缘厚度                12     fG<[zt\e  
箱座凸缘厚度                15     1`1Jn*|TI  
箱座底凸缘厚度                25     H:t2;Z'  
地脚螺钉直径                M24     -5\.\L3y)  
地脚螺钉数目        查手册        6      "2 }n(8  
轴承旁联接螺栓直径                M12     m:g%5' qDZ  
机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     z-|d/#h  
轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ; X/'ujg  
视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     orEb+  
定位销直径        =(0.7~0.8)        8     wh3Wuh?x  
,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 t&C0V|s79$  
    22 F3nPQw{;  
    18     W,%qL6qV  
,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 kqCUr|M.P  
    16     b:&= W>r  
外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     'l1cuAP!+  
大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     <2\Q Y  
齿轮端面与内机壁距离        >        10     `)H| &!wT  
机盖,机座肋厚                9    8.5     ]2z Gb5s"  
轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) UFE~6"t(  
150(3轴)     Tt{ft?H71  
轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 5?TjuGc  
150(3轴)     =Q8$O 2TW  
     <*opVy^  
11. 润滑密封设计 ([hd  
Zk # C!]=  
    对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. (k %0|%eR  
    油的深度为H+ 0[s<!k9=  
         H=30  =34 7v(<<>  
所以H+=30+34=64 w'Jo).OW~  
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 K st2.Yy  
     Z?'?+48xv4  
    密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 M,eq-MEK  
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     jAD{?/RB}  
    密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 %U$%x  
    大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 Lw{'mtm  
     &&n-$WEl  
12.联轴器设计 ~ [=2d a  
=!2(7Nr  
1.类型选择. WtbOm  
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 ="[6Z$R  
2.载荷计算. Va\?"dH>M  
公称转矩:T=95509550333.5 V[">SiOg  
查课本,选取 3q1u9`4;  
所以转矩   ptpu u=3"  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 oz?6$oE(bt  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm oFS)3.  
btB> -pT  
四、设计小结 S]DYEL$  
    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。 ;gW?Fnry;  
    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。 y7#vH<  
五、参考资料目录 FuO'%3;c  
[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; @33-UP9o  
[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; PciiDh~/  
[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; C9 cQ} j:  
[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; LwIX&\Ub  
[5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 -\fn\n  
[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; CFx$r_!~  
[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? \py \rI  
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
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