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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 f[}SS]d:E  
                 6$6NVq  
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         , ;d9uG2  
                 *Ra")(RnDK  
专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) &HXSO,@  
78QFaN$  
目   录 E+1j3Q;  
     CQ( @7  
一    课程设计书                            2 ^p7(  
Awh"SU Oh0  
二    设计要求                              2 ?*s!&-KI  
GO)rpk9  
三    设计步骤                              2 BkZ%0rw%  
     -KNJCcBJ  
    1. 传动装置总体设计方案                        3 P~qVr#eU  
    2. 电动机的选择                                4 H);'\]_'x  
    3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 $Tur"_`I;  
    4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 Azle ;\l`  
    5. 设计V带和带轮                              6 5?fk;Q9+\  
    6. 齿轮的设计                                  8 `P5"5N\h  
    7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 >ATW/9r  
    8. 键联接设计                                  26 ;?o C=c  
    9. 箱体结构的设计                              27 i@J,u  
    10.润滑密封设计                                30 "QF083$  
    11.联轴器设计                                  30 y%,BDyK  
     `l+SJLyJ%  
四    设计小结                              31 g7P1]CZ}  
五    参考资料                              32 "n6Y^  
L&N"&\K2U  
一. 课程设计书 JJ~?ON.H  
设计课题: [dJ\|=  
    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 W$JA4O>b  
表一: R,\ r{@yrz  
         题号 $a A.d^  
`-H:j:U{  
参数    1     C#~MR+;  
运输带工作拉力(kN)    1.5     W*<]`U_.  
运输带工作速度(m/s)    1.1     /( V=Um^0  
卷筒直径(mm)    200     E%^28}dN  
=vc5,  
二. 设计要求 ,2TqzU;  
1.减速器装配图一张(A1)。 fI1;&{f   
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 rxK0<pWJhx  
3.设计说明书一份。 K8J2eV\  
Ng"vBycy  
三. 设计步骤 &XsLp&Do2  
    1.  传动装置总体设计方案 $P(nh'\  
    2.  电动机的选择  /Xz4q!Ul  
    3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 OD]J@m  
    4.  计算传动装置的运动和动力参数 ?Qig$  
    5.  “V”带轮的材料和结构 pD#"8h  
    6.  齿轮的设计 WO-WoPO  
    7.  滚动轴承和传动轴的设计 6EU4  
    8、校核轴的疲劳强度 (g m^o{  
    9.  键联接设计 8q3TeMYV  
    10.  箱体结构设计 42CMRGv  
    11. 润滑密封设计 S7a6ntei  
    12. 联轴器设计  W6O.E  
     h`]/3Ma*:  
1.传动装置总体设计方案: 3~</lAm;  
@'*#]YU8  
    1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 ;n!X% S<z*  
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, {0e{!v  
要求轴有较大的刚度。 AfN   
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。 ({KAh?  
其传动方案如下: z4641q5'm  
        ? SP7vQ/  
图一:(传动装置总体设计图) @izi2ND  
t4/eB<fP  
    初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 o'7ju~0L  
     选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 ZYe\"|x,s  
     传动装置的总效率 %GbPrlu  
        η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; K=x1m M+RK  
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, +)JqEwCrq  
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, rp#*uV9;  
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 +~Lzsh"  
&PuJV +y  
  2.电动机的选择 d:pm|C|F  
y]]Vp~R:[  
    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, 5?L:8kHsH  
    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, HoE.//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。 jL+}F/~r  
     #}7m'F  
    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, DG*o w^  
     +N$7=oGC  
    选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 = )l:^+q  
     8+a<#? ;  
    额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 k*3_) S -  
                                                  `$Flgp0P  
WFB|lNf&  
方案    电动机型号    额定功率 Cn;H@!8<s  
P _@pf1d$  
kw    电动机转速 $;i$k2n:  
    电动机重量 m2uML*&O5K  
N    参考价格 L +rySP  
元    传动装置的传动比     fyq] M_5  
            同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     /Np"J  
1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     Gx_`|I{P  
  J=SB/8tQ)T  
   中心高 y8*@dRrq  
        外型尺寸 W/r?0E  
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     mz$Wo *FB  
    132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     a^\- }4yR  
% r   
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 8pL>wL &C  
]7S7CVDk4  
(1)       总传动比 FHNuMdFn  
    由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 Y0X94k.u  
    (2)       分配传动装置传动比 q8 xc70: R  
    =× Hrg=sR  
    式中分别为带传动和减速器的传动比。 )-?uX.E{  
    为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 76_8e{zbr  
4.计算传动装置的运动和动力参数 <x0uO  
(1) 各轴转速 xK),:+G(  
  ==1440/2.3=626.09r/min 95?5=T F  
  ==626.09/5.96=105.05r/min qe6C|W~n  
(2) 各轴输入功率 OwiWnS<  
    =×=3.05×0.96=2.93kW `k{ff  
  =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW FQ|LA[~  
    则各轴的输出功率:   Hu9-<upc&  
=×0.98=2.989kW kk_9G -M  
=×0.98=2.929kW GkGC4*n  
各轴输入转矩 snTJe[^d  
   =××  N·m K!- &Zv  
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· Fe& n,  
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m OZC/+"\,  
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m }Cmj(k`~  
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m x#F1@r8R  
=×0.98=242.86N·m HDSA]{:sl  
运动和动力参数结果如下表 kf^-m/  
轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     34m']n  
    输入    输出    输入    输出         7\0|`{|R@  
电动机轴        3.03        20.23    1440     Y6f+__O  
1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     q(&^9"  
2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     yNqm]H3<MP  
Z\*5:a]  
5、“V”带轮的材料和结构 Yn$>QS 4  
  确定V带的截型 %KJhtd"q  
      工况系数     由表6-4                         KA=1.2 =Y]'5cn{  
       设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 x<{;1F,k3  
      V带截型      由图6-13                        B型 {? K|(C  
   5}X<(q(  
  确定V带轮的直径 v't6 yud  
       小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm M\y~0uZ  
        验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s e}?1T7NPG]  
        大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm 6_9:Eb=^v!  
   iJdrY 6qd  
  确定中心距及V带基准长度 k}I5x1>&  
        初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 wcdW72   
                          360<a<1030 *@ <8&M9x  
           要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm i)@U.-*5m  
     &e HM#as  
  初定V带基准长度 ')P2O\YS  
          Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 9*-pden l  
       r3[t<xlFf  
   V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm ;l/}Or2  
        传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm `Ct'/h{  
        小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 kO..~@ aY  
   To#E@Nw  
   确定V带的根数 "q9~ C  
        单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw y"|K |QT  
        额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 #uD)0zdw  
        包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 Q*09 E  
        带长修正系数             由表6-2       KL=1 gJFR1  
         =2.tu*!C  
     V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 e'k;A{Oh  
                             1EC-e|M.  
                       取Z=2 Qm35{^p+  
V带齿轮各设计参数附表 9:9N)cNvfX  
n=<NFkeX  
各传动比  Z;j/K  
Gsds!z$  
    V带        齿轮     QQ^Gd8nQ  
    2.3        5.96     njy~   
  nV!2Dfd  
2. 各轴转速n TRs[~K)n  
    (r/min)        (r/min)     0%;N9\  
    626.09        105.05     ,h%D4EVx  
#Acon7R p  
3. 各轴输入功率 P Fe_::NVvk  
    (kw)        (kw)     936Ff*%(l  
    2.93       2.71     %|:;Ti  
8N=%X-R%  
4. 各轴输入转矩 T Whv]88w{  
    (kN·m)        (kN·m)     90  
43.77        242.86     \GijNn9ah  
ri/t(m^{W  
5. 带轮主要参数 =&di4'`  
小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         o|z+!,  
    中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     }Kv h`@CiJ  
带的根数z     +G*"jI8W  
    160        368        708        2232        B        2     tyc8{t#Z  
jGO9n  
6.齿轮的设计 O{lIs_1.Z  
=8$|_  
(一)齿轮传动的设计计算 mV6#!_"  
D+| K%_Qq  
齿轮材料,热处理及精度 VKq0 <+M  
    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 07.nq;/R  
    (1)       齿轮材料及热处理 /HB+ami,  
       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 o\_ Td  
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 7!O^;]+,  
      ② 齿轮精度 [MV`pF)x  
    按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 T{_1c oL  
     7[ZkM+z!  
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 [Xxw]C6\>(  
按齿面接触强度设计 #^5a\XJb  
<'r0r/0g?  
确定各参数的值: GLo\q:5A  
①试选=1.6 ;):8yBMk  
选取区域系数 Z=2.433   lr9=OlH  
     z[WC7hvU  
    则 l_^T&xq8  
    ②计算应力值环数 ]XmQ]Yit  
    N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) gb.f%rlZ`  
    =1.4425×10h C}n'>],p  
    N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) LiiK3!^i  
    ③查得:K=0.93   K=0.96 $-m@KB  
    ④齿轮的疲劳强度极限 3CA|5A.Pa  
    取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: f&6w;T=  
    []==0.93×550=511.5 CkRyzF  
7sj<|g<h(_  
    []==0.96×450=432         aML#Z|n  
许用接触应力   qIB>6bv#x  
         }16&1@8  
    ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   5iP8D<;o5  
         =1 Q}WL/X5  
    T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 5i^`vmK  
    =4.47×10N.m #]?tY }~  
    3.设计计算 7;^((.]ln  
①小齿轮的分度圆直径d q_-ma_F#s  
     Xwn3+tSIa  
    =46.42 ||R0U@F,  
    ②计算圆周速度 @/9>=#4c  
    1.52 66/Z\H^d  
    ③计算齿宽b和模数 I|H,)!Z  
计算齿宽b  ,Qat  
       b==46.42mm zT$0xj8  
计算摸数m B,4q>KQA  
  初选螺旋角=14 ;?0_Q3IML  
    = IDj_l+?c  
    ④计算齿宽与高之比 /j11,O?72  
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 YdK _.t0Mu  
=46.42/4.5 =10.32 5f8"j$Az  
⑤计算纵向重合度 h5x*NM1Ih  
=0.318=1.903 {nTG~d  
⑥计算载荷系数K Sc$gnUYD{  
使用系数=1 kzMa+(fu  
根据,7级精度, 查课本得 Y=9qJ`q  
动载系数K=1.07, ,E%1Uq"  
查课本K的计算公式: Z*h43  
K= +0.23×10×b HF]EU!OT  
  =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 <]~ZPk[  
查课本得: K=1.35 4ffU;6~l'  
查课本得: K==1.2 "t=UX -3  
故载荷系数: n|6?J_{<b>  
    K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 Yhe+u\vGs\  
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 3!>/smb !  
    d=d=50.64 XjxPIdX_H  
    ⑧计算模数 ^/k ,  
    = MvBD@`&7  
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 Mxo6fn6-46  
    由弯曲强度的设计公式 7 %3<~'v[  
    ≥ r?\|f:M3  
\<X2ns@Tf  
⑴   确定公式内各计算数值 Ey'J]KVW  
    ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ?d4Boe0-a2  
         确定齿数z ]dq5hkjpU  
    因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 O"\nR:\  
    传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 aV<^IxE;  
    Δi=0.032%5%,允许 wra byRjK  
    ②      计算当量齿数 fSjs?zd`  
    z=z/cos=24/ cos14=26.27  U~wjR"='  
    z=z/cos=144/ cos14=158 :\ mRtVH  
    ③       初选齿宽系数 DKTD Z*  
     按对称布置,由表查得=1   La9r  
    ④       初选螺旋角 zi }(^~Fe  
    初定螺旋角 =14 ^Z#@3 =  
    ⑤       载荷系数K sXiv,  
    K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 p'g^Wh  
    ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y 0Qp[\ia  
    查得: JD ]OIh  
    齿形系数Y=2.592  Y=2.211 2 Kl a8  
     应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 @UO}W_0ZD  
     ck$M(^)l  
    ⑦       重合度系数Y ZjS(ad*.2  
    端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 t7bqk!6hM\  
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 W^k,Pmopy  
=14.07609 ]-:1se  
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 uH\w.  
    ⑧       螺旋角系数Y (N0sE"_~I5  
 轴向重合度 =1.675, #]y5z i  
    Y=1-=0.82 \_ 9rr6^ "  
     e #M iaX  
    ⑨       计算大小齿轮的 U(*yL-  
 安全系数由表查得S=1.25 ,#d[ad<  
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 *T1~)z}j<  
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 bAiJn<  
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 cIb4-TeV  
    查课本得到弯曲疲劳强度极限                   4mJFvDZV`  
    小齿轮     大齿轮 ,Kw5Ro`I:  
.,M;huRg  
   查课本得弯曲疲劳寿命系数: Y@%`ZPJ  
    K=0.86        K=0.93   ;& |qSa'  
{cR=N~_EO  
     取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 B |&F%P0:  
      []= )xt4Wk/  
      []= EnJ!mr  
       YE\K<T jH  
       j5^-.sEEw  
        大齿轮的数值大.选用. \bold"  
     e:E# b~{  
⑵   设计计算 pj; I)-d/  
     计算模数 k.GA8=]>  
!Lkm? (_  
;LQ9#M?  
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: [PWL<t::c  
bX2"89{  
z==24.57  取z=25 ehT%s+aUw  
g5Td("& n  
那么z=5.96×25=149           3sbK7,4  
  wkBL=a  
②   几何尺寸计算 QDE$E.a  
    计算中心距     a===147.2 Qn|+eLY  
将中心距圆整为110 ,2,5Odrz  
c AEokP  
按圆整后的中心距修正螺旋角 VLdB_r3lQ  
OCK>%o$[  
=arccos  g_q<ze  
< kP+eD  
因值改变不多,故参数,,等不必修正. $Q/Ya@o  
fu]N""~  
计算大.小齿轮的分度圆直径 >qh?L#Fk  
     |" 7 Y52d  
    d==42.4 cj g.lzY H  
j O8k6<l  
d==252.5 Lgi[u"Du  
CS@&^SEj  
计算齿轮宽度 XUS vhr$|  
A 5nO=  
B= f*fE};  
Cq\I''~8  
圆整的       Fn+ ?u  
/k6fLn2;  
                                            大齿轮如上图: ZnfNQl[  
euQ.ArF  
>]?H`>4(  
lddp^ #f  
7.传动轴承和传动轴的设计 |B^G:7c  
}V`mp  
1.  传动轴承的设计 YRcps0Dx9  
8C7Z{@A&#  
⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 _Qd,VE 8u  
P1=2.93KW            n1=626.9r/min W?z#pV+jt  
T1=43.77kn.m >/^#Drwb!i  
⑵.  求作用在齿轮上的力 Zj VWxQ  
    已知小齿轮的分度圆直径为 c/aup  
        d1=42.4 1-VT}J(  
而  F= %*W<vu>H  
     F= F YQ]\uT>}&  
J4aB Pq`  
     F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ~cqryr9  
M1!pQC_9  
8;"*6vHZ  
51xk>_Hm}|  
⑶.   初步确定轴的最小直径 k\7:{y@,  
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 m,_d^  
t"AzI8O  
ga0'zo9K  
             I021p5h|  
     从动轴的设计 0q6I;$H  
       ,k0r  
        求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, kB P*K  
            P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M )qU7`0'8  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 {`"#yl6"  
    已知大齿轮的分度圆直径为 `-UJ /{  
        d2=252.5 ofdZ1F  
而  F= "!UVs+)]  
     F= F ;4#D,zlO^  
>-)h|w i  
     F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N AuiFbRFi  
x?yD=Mq_  
O'DW5hBL0  
W/+K9S25  
⑶.   初步确定轴的最小直径 KMK`F{  
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 F%/ h*  
xN0*8  
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 d"Q |I  
查表,选取 $u9]yiY.{  
NgZUnh3{  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 b1`r!B,  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 2+"r~#K*  
lWZuXb,G  
⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 3f76kl(&  
为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 1|Q vN1?  
!|G(Yg7C  
初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. wts:65~  
CAc %f9!3  
            D        B                轴承代号     k#JQxLy#  
   45        85        19        58.8    73.2    7209AC     &#m"/g7w4N  
   45        85        19        60.5    70.2    7209B     e [0w5)X   
   50      80      16      59.2    70.9    7010C     @y|_d  
   50      80      16      59.2    70.9    7010AC     9.+/~$Ht  
9w4sSj`  
     FG-L0X  
-$a>f4]  
     i+vsp@d  
   对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 z3 ?\:Yz  
    右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, F} DUEDND*  
③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     b"j|Bb  
7"v$- Wy  
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. )R)a@op  
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, kODK@w V-  
高速齿轮轮毂长L=50,则 w YNloU  
w!3>N"em  
L=16+16+16+8+8=64 ~,gXaw  
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 0tz:Wd*<  
g"8 .}1)~r  
5.    求轴上的载荷   IMLsQit*  
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, fnu"*5bE  
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. f@V3\Z/6E  
XSRdqU>Aun  
L2z2}U=<  
t}p@:'  
+C{p%`<  
6LUC!Sh  
`sHuM*  
r0dDHj~F  
^HA %q8| n  
     $p* p  
Bx~[F  
传动轴总体设计结构图: %Z]'!X  
     &<x@1,  
                             b\55,La  
7*H:Ob)9k  
                             (主动轴) \x\ 5D^Vc  
rjWLMbd.<  
/X8 <C=}  
        从动轴的载荷分析图: :os z  
QBJ3iQs1  
6.     校核轴的强度 S01wwZ  
根据 e]>ori 8  
== r64u31.)  
前已选轴材料为45钢,调质处理。 @1R P/y%  
查表15-1得[]=60MP -p,x&h,p  
〈 []    此轴合理安全 :VA.QrKW  
qCMl!g'  
8、校核轴的疲劳强度. {{yt*7k{  
⑴.   判断危险截面 e(B9liXM  
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. )h$NS2B`  
⑵.  截面Ⅶ左侧。 H}0dd"  
抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 jFG0`n}I  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 _!V%fw  
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 =H5\$&xj4.  
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 xyHejE}  
截面上的弯曲应力 adEJk  
q }C+tn"\  
截面上的扭转应力 vR7HF*8  
== n]!fO 6kj  
轴的材料为45钢。调质处理。 6)gd^{  
由课本得: v6a]1B   
           j8,n7!G  
因             f6=w3RS  
经插入后得 w5C*L)l  
2.0         =1.31 mz7l'4']+  
轴性系数为 ?>uew^$d[w  
       =0.85 @Cq? :o<  
K=1+=1.82 ,Fqz e/  
    K=1+(-1)=1.26 M~ h8Crz  
所以               ,5k-.Md>2*  
?[)S7\rP  
综合系数为:    K=2.8 &%aXR A#+  
K=1.62 "E!mva*NU  
碳钢的特性系数        取0.1 Fw4*  
   取0.05 ,\PVC@xJ  
安全系数 ?h\mk0[  
S=25.13 USML~]G z  
S13.71 uYO|5a<f~  
≥S=1.5    所以它是安全的 Bn wzcl  
截面Ⅳ右侧 25{ uz  
抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 *=F(KZ  
2-If]Fc  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 qztV,R T  
YhKZ|@  
截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 WV<tyx9Z  
h+UnZfm  
截面Ⅳ上的扭矩为   =295 "AueLl)  
截面上的弯曲应力   y f1CXldi  
截面上的扭转应力 > dZ3+f  
==K= Dma.r  
    K= iAO5"(>}?  
所以                 t@zdm y  
综合系数为: VAQ)Hc]  
K=2.8    K=1.62 &&8'0 .M{  
碳钢的特性系数 P!g-X%ngo  
    取0.1       取0.05 T8J4C=?/  
安全系数 _cqy`p@"  
S=25.13 !R{R??  
S13.71 'JmBh@A  
≥S=1.5    所以它是安全的 !F4;_A`X  
x4?10f(9=  
9.键的设计和计算 jRZ%}KX  
=C7 khE  
①选择键联接的类型和尺寸 #XIc "L)c  
一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. oY9FK{  
根据    d=55    d=65 E$\~lcq  
查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 s'I)A^i+  
                     b=20     h=12     =50  .jg0a  
eBr4O i  
②校和键联接的强度 6 DF  
  查表6-2得      []=110MP s&PM,BFf  
工作长度  36-16=20 3fS}:!sQ  
    50-20=30 9 t:]  
③键与轮毂键槽的接触高度 t1]6(@mj5  
     K=0.5 h=5 *7gT}O;p 5  
    K=0.5 h=6 HD`>-E#  
    由式(6-1)得: Un=a fX?j  
           <[] m)>&ZIXa  
           <[] TRvZ  
    两者都合适 OKue" p  
    取键标记为: J\co1kO9/  
               键2:16×36 A GB/T1096-1979 Mhpdaos  
    键3:20×50 A GB/T1096-1979 ~5aE2w0K   
10、箱体结构的设计 @"87F{!  
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, |Fln8wB  
大端盖分机体采用配合. wrv5V M}  
X)Gp7k1w  
1.   机体有足够的刚度 {ISE'GJj  
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 -$k>F#  
HMQI&Lh=U  
2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 _9If/RD  
UsW5d]i}Y  
因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm 649 !=  
为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 ~UMOT!4}3  
W Ox_y,  
3.   机体结构有良好的工艺性. QTJu7^ O9  
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. {[OwMk  
HCnf2td  
4.   对附件设计 #gZ|T M/h  
A  视孔盖和窥视孔 H oy7RC&  
在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 b5`KB75sbo  
B  油螺塞: @'jf KW  
放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 8e:vWgQpL  
C  油标: [1Dm<G u@  
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 "ED8z|]j  
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. wq0aF"k  
 M[P^]J@  
D  通气孔: R,0Oq5  
由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. "Ai6<:ml  
E  盖螺钉: vgG}d8MW37  
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 %efGt6&  
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. 4('JwZw\!  
F  位销: TUTe9;)  
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. [#b2%G1  
G  吊钩: \ aKd5@  
在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. &a #GXf  
^X? D#\  
减速器机体结构尺寸如下: <|F-Dd  
;iX<`re~  
名称    符号    计算公式    结果     Go8F5a@j  
箱座壁厚                10      H!eh J$[  
箱盖壁厚                9     otriif@+Z  
箱盖凸缘厚度                12     3'#%c>_  
箱座凸缘厚度                15     Lo`F  
箱座底凸缘厚度                25     oXal  
地脚螺钉直径                M24     5P+YK\~  
地脚螺钉数目        查手册        6     JZx%J)  
轴承旁联接螺栓直径                M12     Wc4vCVw  
机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     r_o<SH  
轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     (2txM"Dja  
视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     :YvbU Y  
定位销直径        =(0.7~0.8)        8      )U98  
,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 F=Y S^  
    22 "'{OIP  
    18     Bymny>.M  
,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 h|W%4|]R)  
    16     -u6#-}S  
外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     Yn<)k_kp  
大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     mK\aI  
齿轮端面与内机壁距离        >        10     h}6_ybmZ  
机盖,机座肋厚                9    8.5     .ZX2^)`XD  
轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) ]N}]d +^6  
150(3轴)     j#igu#MB*  
轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) qi\n]I  
150(3轴)     |5ONFd e"0  
     <Jwo?[a  
11. 润滑密封设计 ^, wnp@  
%V_eJC""?  
    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-@bwB7~s  
    油的深度为H+ ~3 @*7B5Q  
         H=30  =34 jgRCs.6  
所以H+=30+34=64 otnV-7)@  
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 (#u{ U=  
     w%u5<  
    密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 cjT[P"5$  
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     e^frVEV  
    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 DQ_ 2fX~)  
    大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 2oB?Dn  
     ND,`QjmZ  
12.联轴器设计 NbDda/7ki  
s`vSt* ]K  
1.类型选择. U.Hdbmix  
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 ^pw7o6}  
2.载荷计算. ZR mPP  
公称转矩:T=95509550333.5 gz\j('~-D  
查课本,选取 IUawdB5CB  
所以转矩   qw0~ *0}  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 y:9?P~  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm )52#:27F  
$i%HDt|  
四、设计小结 m5qCq9Y  
    经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 lko3]A3  
    我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 I}%mfojC  
五、参考资料目录 sD2Qm  
[1]《机械设计课程设计》,高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信远主编,1995年12月第一版; *-7fa0<  
[2]《机械设计(第七版)》,高等教育出版社,濮良贵,纪名刚主编,2001年7月第七版; \E&thp  
[3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版; JD-Becz  
[4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; !PI0oh  
[5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 [oJ& J>U'  
[6]《机械制图(第四版)》,高等教育出版社,刘朝儒,彭福荫,高治一编,2001年8月第四版; !Sfe{/$w  
[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? 6ku8`WyoF  
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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