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 KJ05Zx~uma  
                 xq#]n^  
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         a*e|>pDO  
                 P dE)m/  
专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) [jG uO%  
pB{ f-M:D  
目   录 !*$'fn'bAA  
     1dXO3hot  
一    课程设计书                            2 UVvt&=+4  
d,E/9y\e  
二    设计要求                              2 `cy"-CJS  
Sd/d [  
三    设计步骤                              2 jAK`96+D~b  
     (kD?},Z  
    1. 传动装置总体设计方案                        3 Iclan\q#y  
    2. 电动机的选择                                4 YH:W]  
    3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 xDAA`G  
    4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 PhaQ3%  
    5. 设计V带和带轮                              6 .(.G`aKnF  
    6. 齿轮的设计                                  8 zv3<i (  
    7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 kA->xjk  
    8. 键联接设计                                  26 ;Ef)7GE@\[  
    9. 箱体结构的设计                              27 ,YuWz$aF{  
    10.润滑密封设计                                30 WLA_YMlA  
    11.联轴器设计                                  30 =z7 Ay  
     @a{v>)  
四    设计小结                              31  MYW 4@#  
五    参考资料                              32 bB[*\  
-$Z-hxs^  
一. 课程设计书 EJiF_  
设计课题: I n%yMH8  
    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 V3Rnr8  
表一: Y)-)NLLG;n  
         题号 '3kL=(  
iH -x  
参数    1     RM=+ZmA  
运输带工作拉力(kN)    1.5     x[,wJzp\6  
运输带工作速度(m/s)    1.1     SGT-B.  
卷筒直径(mm)    200     2QQYXJ^  
d%|#m)  
二. 设计要求 [!|d[  
1.减速器装配图一张(A1)。 nCmrt*&}  
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 k?*DBXJv  
3.设计说明书一份。 LZ<( :S  
5v03<m0`y  
三. 设计步骤 L.~]qs|G/K  
    1.  传动装置总体设计方案 {;rpgc  
    2.  电动机的选择 Q $,kB<M  
    3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 x#xO {  
    4.  计算传动装置的运动和动力参数 6P[O8  
    5.  “V”带轮的材料和结构 "r(pK@h  
    6.  齿轮的设计 V,%5 hl'&  
    7.  滚动轴承和传动轴的设计 {?M*ZRO'  
    8、校核轴的疲劳强度 y8 u)Q  
    9.  键联接设计 IF21T  
    10.  箱体结构设计 Yoym5<xE  
    11. 润滑密封设计 ?z36mj"`o  
    12. 联轴器设计 6je%LHhL  
     HK4`@jYQ  
1.传动装置总体设计方案: +_K;Pj]x  
AZ@Zo'  
    1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 pt;Sk?-1  
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, Z["nY&.sI  
要求轴有较大的刚度。 LR?#H)$  
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。 vxfh1B&  
其传动方案如下: lfG&V +S1  
        [~%;E[ky$  
图一:(传动装置总体设计图) _|#|mb4Fe  
F n Rxc  
    初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 dD2e"OIX  
     选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 {Ao^3vB  
     传动装置的总效率 ?At-   
        η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; ,#FH8%Yf  
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, u,k8i:JY  
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, w%u[~T7OI  
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 M L_J<|,J  
F476"WF  
  2.电动机的选择 1;9E*=  
5rSth.&  
    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, B_G7F[/K  
    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, QU;C*}0Zl  
    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。 fmyS# 6"  
     ]$*_2V3VA$  
    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, +f~3FXM  
     *qOCo_=P8  
    选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 n8ya$bc  
     <p8y'KAlc  
    额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 `I<|*vW u  
                                                  :Fk&2WsW:  
, |B\[0p  
方案    电动机型号    额定功率 fxa^SV   
P Hs!CJ(0"y  
kw    电动机转速 `Hu ;Gdj=  
    电动机重量 (G;*B<|A  
N    参考价格 spDRQ_qq  
元    传动装置的传动比     a"N_zGf2$  
            同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     4s2ex{$+MA  
1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     id9T[^h  
  ,4$J|^T&  
   中心高 ~hX'FV  
        外型尺寸 9e6{(  
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     "61n?Z#,M[  
    132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     \'b- ;exH  
L zy|<:K+$  
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 6g&nnA  
,g.=vQm:?  
(1)       总传动比 @~HD<K  
    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 (]dZ+"O{  
    (2)       分配传动装置传动比 zYJxoC{  
    =× Fje%hcV  
    式中分别为带传动和减速器的传动比。 r4zS,J;,  
    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 nwVtfsb  
4.计算传动装置的运动和动力参数 MeS$+9jV(  
(1) 各轴转速 $cCB%}  
  ==1440/2.3=626.09r/min yh!vl&8M  
  ==626.09/5.96=105.05r/min 14zzWzKx  
(2) 各轴输入功率 HN)QS5  
    =×=3.05×0.96=2.93kW ;I' ["k%  
  =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW lvffQ_t  
    则各轴的输出功率:   s|oU$?eA  
=×0.98=2.989kW 7Kjq1zl;  
=×0.98=2.929kW aPgG+tu  
各轴输入转矩 bp_@e0  
   =××  N·m }(6k7{,Gw,  
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· g?sFmD  
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m i{0_}"B  
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m $T0[  
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m vA`.8U 0S  
=×0.98=242.86N·m N<WFe5  
运动和动力参数结果如下表 gd*?kXpt  
轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     QJ?!_2Ax  
    输入    输出    输入    输出         ,j<"~"] =  
电动机轴        3.03        20.23    1440     yFqC-t-i  
1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     Ckp=d  
2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     +f+yh0Dj  
FW,D\51pTP  
5、“V”带轮的材料和结构 bHM .&4G  
  确定V带的截型 %{"STbO#>  
      工况系数     由表6-4                         KA=1.2 6h%(0=^  
       设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 hFv}JQJw<  
      V带截型      由图6-13                        B型 m~A/.t%=  
   lB-7.  
  确定V带轮的直径 &9>d  
       小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm "AVc^>  
        验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 2)YLs5>W%  
        大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm b :00w["  
   mLSAi2Y  
  确定中心距及V带基准长度 3-5lO#&#  
        初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 QkbN2mFv%  
                          360<a<1030 @UX`9]-P  
           要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm z7o5 9&  
     cA kw5}P   
  初定V带基准长度 fz*6 B NJ  
          Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 2NM} u\%c/  
       o\N}?Z,Kk  
   V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm K"61i:F  
        传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm v.MWO]L  
        小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 \kx9V|A'  
   e9hQJ 1{)x  
   确定V带的根数 ]Az >W*Y  
        单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw -|5&3HVz  
        额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 3 0Z;}<)9  
        包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 vEkz 5$  
        带长修正系数             由表6-2       KL=1 H{8\<E:V+}  
         d {4br  
     V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 (iFhn*/ E  
                             $si2H8  
                       取Z=2 -c tZ9+LL  
V带齿轮各设计参数附表 !TcjB;q'  
=0Mmxd&o=M  
各传动比 ?`xId;}J#7  
ofJ@\xS  
    V带        齿轮     ,aeFEsi  
    2.3        5.96     WG,{:|!E  
  Yi:+,-Fso  
2. 各轴转速n O;~1M3Ii  
    (r/min)        (r/min)     B!Y;VdX  
    626.09        105.05     0(n/hJ  
b3ZPlLx6  
3. 各轴输入功率 P 51A>eU|  
    (kw)        (kw)     &^Io\  
    2.93       2.71     *-7O| ''  
Kxq~,g=t  
4. 各轴输入转矩 T UU_k"D~  
    (kN·m)        (kN·m)     >.A{=?   
43.77        242.86     |<E%hf  
Cpl\}Qn  
5. 带轮主要参数 *k/_p ^  
小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         ?Gb 18m  
    中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     #/aWG  x_  
带的根数z     0R.@\?bhL  
    160        368        708        2232        B        2     ppxu\a  
T SOt$7-  
6.齿轮的设计 Kxg09\5i  
1t6UI4U!$  
(一)齿轮传动的设计计算 P _9O8"W  
{x+jFj.  
齿轮材料,热处理及精度 u+*CpKR}  
    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 3E#acnqn*  
    (1)       齿轮材料及热处理 SpkD  
       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 GYBM]mW^ W  
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 {_ocW@@  
      ② 齿轮精度 )|:|.`H  
    按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 >o@WT kF]  
     TR#5V@e.m  
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 ]5^u^  
按齿面接触强度设计 RxqXGM`4  
W>Zce="_gN  
确定各参数的值:  hHdC/mR  
①试选=1.6 9 eP @}C6  
选取区域系数 Z=2.433   +!X^E9ra  
     C@K@TfK!M  
    则 @r#>-p  
    ②计算应力值环数 s3q65%D  
    N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) [;c#LJ/y  
    =1.4425×10h IE3GM^7\  
    N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 2rA`y8g(L  
    ③查得:K=0.93   K=0.96 `A #r6+  
    ④齿轮的疲劳强度极限 ztf(.~  
    取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: vsc&$r3!5{  
    []==0.93×550=511.5 &cZD{Z  
u+hzCCwtR  
    []==0.96×450=432         `74A'(u_  
许用接触应力   K2&pTA~OR  
         ,#<"VU2bC  
    ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   <.Pr+g  
         =1 1<lLE1fk  
    T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 J|s4c`=  
    =4.47×10N.m /QTGZ b  
    3.设计计算 qUCiB}  
①小齿轮的分度圆直径d <MY_{o8d  
     pmfyvkLS  
    =46.42 n *U1 M  
    ②计算圆周速度 *8Gx_$t&  
    1.52 KVJiCdg-  
    ③计算齿宽b和模数 r3#H]c  
计算齿宽b 6zyozJA  
       b==46.42mm HZR~r:_ i  
计算摸数m 0LxA+  
  初选螺旋角=14 2OEO b,`  
    = q W) ,)i  
    ④计算齿宽与高之比 --y .q~d  
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 o <sX6a9e  
=46.42/4.5 =10.32 UA}k"uM  
⑤计算纵向重合度 >pr{)bp G  
=0.318=1.903 W*gu*H^s~  
⑥计算载荷系数K "#(]{MY  
使用系数=1 U1dz:OG>  
根据,7级精度, 查课本得 FD[* mCGZ  
动载系数K=1.07, !qT.D:!@zF  
查课本K的计算公式: <Cm:4)~  
K= +0.23×10×b G.1pg]P!  
  =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 tFXG4+$D  
查课本得: K=1.35 (1*?2u*j  
查课本得: K==1.2 LDO@$jg  
故载荷系数: DqbN=[!X~n  
    K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 s\_ ,aI  
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 SxNs  
    d=d=50.64 taw #r  
    ⑧计算模数 WC0@g5;1[  
    = J=5G<  
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 tvZpm@1  
    由弯曲强度的设计公式 $}N'm  
    ≥ @:X~^K.  
p\~ lPXK  
⑴   确定公式内各计算数值 ^<7)w2ns  
    ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m $GPenQ~},  
         确定齿数z uG~%/7Qt{  
    因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 Xfk&{zO-j  
    传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 D:M0_4S  
    Δi=0.032%5%,允许 =]E;wWC  
    ②      计算当量齿数 mbU[fHyV  
    z=z/cos=24/ cos14=26.27  R2-OT5Ej  
    z=z/cos=144/ cos14=158 f?[IwA`  
    ③       初选齿宽系数 Ju Kj  
     按对称布置,由表查得=1 9["yL{IPe  
    ④       初选螺旋角 rQ LNo,  
    初定螺旋角 =14 {])F%Q_#cD  
    ⑤       载荷系数K ' w!o!_T6  
    K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 ZoF\1C ^  
    ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y % =br-c  
    查得: _ z#zF[%  
    齿形系数Y=2.592  Y=2.211 AS'a'x>8>,  
     应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ?&j[Rj0pH  
     +3!um  
    ⑦       重合度系数Y Lr V)}1&5  
    端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 9co1+y=i{  
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 M8Q-x-7  
=14.07609 7?dB&m6W  
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 IX,/ZOZ|  
    ⑧       螺旋角系数Y o *S"`_   
 轴向重合度 =1.675, =AUR]&_B  
    Y=1-=0.82 H@.j@l  
     )W(?wv!,  
    ⑨       计算大小齿轮的   9Ld3  
 安全系数由表查得S=1.25 o'?Y0Wt  
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 -H#{[M8xX  
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 [}N?'foLb  
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 D9 OS,U/l  
    查课本得到弯曲疲劳强度极限                   8yF15['  
    小齿轮     大齿轮 X )$3sTj  
H*?U@>UU  
   查课本得弯曲疲劳寿命系数: HBXp#$dPc  
    K=0.86        K=0.93   Yy@;U]R  
rc<^6HqD  
     取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 :w_Zr5H]  
      []= b,cA mZ  
      []= /xWkP{  
       A\ CtM`  
       s0~a5Ti3  
        大齿轮的数值大.选用. k*\WzBTd  
     ]3BTL7r  
⑵   设计计算 =hH>]$J[  
     计算模数 ~ b!mKyrZ  
p3M)gH=N  
@(,k%84z  
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: Vr D?[&2pE  
?54=TA|5`F  
z==24.57  取z=25 #KF:(2  
No=Ig-It  
那么z=5.96×25=149           \SHYwD}*Pr  
  (`5No:?v<  
②   几何尺寸计算 < N}UwB&  
    计算中心距     a===147.2 _ r0oOpE  
将中心距圆整为110  oJ ~ZzW  
lBqu}88q0  
按圆整后的中心距修正螺旋角 oe_l:Y%  
]|18tVXc  
=arccos 9a9<I  
pXL_`=3Q  
因值改变不多,故参数,,等不必修正. M>P-0IC  
z)xGZ*{=  
计算大.小齿轮的分度圆直径 LbOjKM^-  
     osyY+)G'sV  
    d==42.4 A(X~pP &oF  
Zy,U'Dv  
d==252.5 b2u_1P\  
}WS%nQA  
计算齿轮宽度 o[q Kf  
Ay;=1g)8+f  
B= AX}l~ sv  
9-[g/qrF  
圆整的       :A $%5;-kO  
NX&mEz  
                                            大齿轮如上图: jo{[*]Oa  
8.HqQ:?&2t  
cG1-.,r  
*X8<hYKZq  
7.传动轴承和传动轴的设计 mwVH>3{j  
:]iV*zo_  
1.  传动轴承的设计 rD<G_%hP  
L$6{{Tw"2  
⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 Kyw Dp37^  
P1=2.93KW            n1=626.9r/min 0M(\xO  
T1=43.77kn.m b<};"H0a  
⑵.  求作用在齿轮上的力 (.4mX t  
    已知小齿轮的分度圆直径为 Ta`=c0  
        d1=42.4 pE@Q (9`b{  
而  F= 9i GUE  
     F= F A+w51Q  
gd^1c}UZX  
     F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N |_/q0#"  
[R*UPa  
_Z z" `  
<iVn!P  
⑶.   初步确定轴的最小直径 [}q6bXM*  
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 W}#eQ|oCV  
}md[hiJ  
uq~$HXdc  
             &+;z`A'|8  
     从动轴的设计 +F$c_ \>  
       hZf0q 2  
        求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, wR +C>  
            P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M If>k~aL7I  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 pE<dK.v6  
    已知大齿轮的分度圆直径为 @N,dA#  
        d2=252.5 :td6Mywl  
而  F= F B-?{78~  
     F= F `K37&b;`[  
H+y(W5|2/X  
     F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N mu`h6?v  
*m6~x-x  
Y ]&D;w  
oe`t ? (U  
⑶.   初步确定轴的最小直径 _]:wltPv  
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 kSoa '  
Tl"GOpH\]  
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 p+#$S4V  
查表,选取 Y1?w f.  
L]I ;{Y  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ? hU0S  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 ={P  
;zVtJG`  
⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 'oSs5lW  
为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 uLXMEx<^  
AX3iB1):K  
初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型.  %~Vgz(/  
gFlUMfKh  
            D        B                轴承代号     ?EQ]f34  
   45        85        19        58.8    73.2    7209AC     &U/7D!^X  
   45        85        19        60.5    70.2    7209B     ZdG?fWWA  
   50      80      16      59.2    70.9    7010C     %_Gc9SI  
   50      80      16      59.2    70.9    7010AC     5%M 'ewu  
d Bn/_  
     gI<e=|J6w  
~5LlIpf36|  
     KqC8ozup  
   对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 s/#L?[YH  
    右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, B^Y AKbY  
③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     2\Bt~;EIx  
6iAHus-  
④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. 2;X{ZLo  
⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, g2Pa-}{  
高速齿轮轮毂长L=50,则 b#\i]2b:  
#mu3`,9V  
L=16+16+16+8+8=64 :f<:>"<  
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. klSzmi4M  
?Pg{nlJvq  
5.    求轴上的载荷   :: IAXGH)  
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, h# R;'9*V  
查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. 1=Npq=d  
qy@v, a  
h\C" ti2  
"Z xM,kI  
8K(3{\J[V  
cTlitf9  
ErZYPl  
,au-g)IFZ  
]M2<b:yo  
     >IZ|:lsxE  
xF|P6GXg  
传动轴总体设计结构图: G.Z4h/1<  
     2|a@,TW}-  
                             Y\#+-E  
& !0[T   
                             (主动轴) "h.-qQGU%  
Py?EA*(d#  
!l2=J/LJj  
        从动轴的载荷分析图: Th"0Cc)  
>v1E;-ZA  
6.     校核轴的强度 MZ9{*y[z  
根据 6k14xPj  
== o0SQJ1.a$  
前已选轴材料为45钢,调质处理。 St9+/Md=jQ  
查表15-1得[]=60MP H{&o_  
〈 []    此轴合理安全 f( =3'wQ  
(jQ]<q%P  
8、校核轴的疲劳强度. snU $Na3  
⑴.   判断危险截面 -TL `nGF  
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. rID_^g_tP8  
⑵.  截面Ⅶ左侧。 V* :Q~ ^  
抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 aX`@WXK  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 X MkyX&y  
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 i;+]Y   
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 t?bc$,S"\(  
截面上的弯曲应力 ^uG^XY&ItC  
J})#43P  
截面上的扭转应力 BgPwIK x  
== JQ9JWu%a  
轴的材料为45钢。调质处理。 :i{$p00 G  
由课本得: |q0MM^%"  
           &RSUB;y mL  
因             q ERdQ~M,  
经插入后得 s> d /9 b  
2.0         =1.31 3WH"NC-O<  
轴性系数为 Z{' .fq2A  
       =0.85 FPg5!O%  
K=1+=1.82 N\ Nwmx  
    K=1+(-1)=1.26 ]J`yh$a  
所以               V%kZ-P*  
x{=@~c%eh  
综合系数为:    K=2.8 u+U '|6)E  
K=1.62 gOk<pRcTb=  
碳钢的特性系数        取0.1 :#yjg1aej  
   取0.05 [ij8h,[~]  
安全系数 :Fv d?[  
S=25.13 ^;KL`  
S13.71 ~c;D@.e\  
≥S=1.5    所以它是安全的 +y}4^3Vx^  
截面Ⅳ右侧 KN41 kkN  
抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 d-cK`pSB  
627xR$U~  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 \I3={ii0  
WKHEU)'!  
截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 .bwKG`F  
=CCxY7)M+.  
截面Ⅳ上的扭矩为   =295 h[Hn*g  
截面上的弯曲应力   !;[cm|<E  
截面上的扭转应力 )JYt zc  
==K= Hcts^zm2u  
    K= FN-j@  
所以                 GpW5)a  
综合系数为: zVSbEcr,C~  
K=2.8    K=1.62 W0++q=F  
碳钢的特性系数 xlJ8n+  
    取0.1       取0.05 k!%[W,*  
安全系数 Wa/&H$d\u@  
S=25.13 CB7 6  
S13.71 pO2Y'1*  
≥S=1.5    所以它是安全的 c(]NpH in  
@D<KG  
9.键的设计和计算 vCPiT2G  
|C MKY  
①选择键联接的类型和尺寸 a0s6G3J+9  
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. }w,^]fC:  
根据    d=55    d=65 K >-)O=$s  
查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 L}>XH*  
                     b=20     h=12     =50 09_L^'`  
'h?;i2[  
②校和键联接的强度 ;bC163[  
  查表6-2得      []=110MP C2 ~t  
工作长度  36-16=20 L`fDc  
    50-20=30 ywPFL/@  
③键与轮毂键槽的接触高度 ~ jR:oN  
     K=0.5 h=5 ";I|\ T  
    K=0.5 h=6 yNw YP%"y  
    由式(6-1)得: 71nI`.Z  
           <[] [sM~B  
           <[] ]3+xJz~=  
    两者都合适 qyfw$$X  
    取键标记为: %:^|Q;xe  
               键2:16×36 A GB/T1096-1979 q~3dbj  
    键3:20×50 A GB/T1096-1979 **zh>Y}6  
10、箱体结构的设计 qk Cj33v  
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, Anpx%NVo  
大端盖分机体采用配合. :d&^//9  
B&tU~  
1.   机体有足够的刚度 -I#]#i@gX  
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 GzJ("RE0)v  
o6FSSKM  
2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 -^y$RJC  
M]S&vE{D  
因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm  X,zqI  
为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 CC(At.dd  
i.0}d5Y  
3.   机体结构有良好的工艺性. +) pO82  
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. )PM&x   
d+5KHfkK  
4.   对附件设计 Ab]`*h\U  
A  视孔盖和窥视孔 4FmT.P  
在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 rtl|zCst  
B  油螺塞: ZfzUvN&!  
放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 [V\0P,l  
C  油标: 0>uMR{ #  
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 /$'R!d5r  
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. r ek89.p  
3Mvm'T:[  
D  通气孔: {Jv m *   
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. "?I]h  
E  盖螺钉: yu3T5@Ww  
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 P= e3f(M2  
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. !nQ!J+ g  
F  位销: D[.;-4"_  
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. <2cl1Fb  
G  吊钩: %UquF  
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. &_q&TEi  
9=(*#gRd  
减速器机体结构尺寸如下: R$'0<y8E*]  
k<mfBNvuo  
名称    符号    计算公式    结果     L-7?:  
箱座壁厚                10     a$ f$CjQ  
箱盖壁厚                9     %R%e0|a  
箱盖凸缘厚度                12     Vb0((c%&  
箱座凸缘厚度                15      pw^$WK  
箱座底凸缘厚度                25     l{:7*U{d  
地脚螺钉直径                M24     G(LGa2;Zg  
地脚螺钉数目        查手册        6     `0@onDQVc=  
轴承旁联接螺栓直径                M12     Pt/dH+r`%  
机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     @M[t|  
轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     .OLm{  
视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     dgLE/r?  
定位销直径        =(0.7~0.8)        8     _]SV@q^  
,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 !J3dlUFRO  
    22 y.$/niQ%  
    18     )aW;w|#n  
,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 `lAe2l^  
    16     o6JCy\Bx  
外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     -L;sv0  
大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     3)jFv7LAU  
齿轮端面与内机壁距离        >        10     #0K122oY  
机盖,机座肋厚                9    8.5     =!rdn#KH  
轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴)  .;ptgX  
150(3轴)     LvlVZjT  
轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) -O.q$D=as  
150(3轴)     R`? '|G]P  
     rJ2yi6TB\  
11. 润滑密封设计 #S?xRqkc  
Z`L-UQJ .  
    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. (*{Y#XD{  
    油的深度为H+ H_*;7/&  
         H=30  =34 Ns?8N":  
所以H+=30+34=64 {Kn:>l$*7  
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 1SddZ5  
     z8HOig?  
    密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 2Zf} t  
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     :#CQQ*@  
    密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太  4x.1J  
    大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 84xA/BRW  
     <m;idfn  
12.联轴器设计 \k?Fu=@  
~RlsgtX"  
1.类型选择. [1 pWg^  
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 TqzL]'NS+  
2.载荷计算. QWqEe|}6  
公称转矩:T=95509550333.5 99GzhX_  
查课本,选取 0L3v[%_j"  
所以转矩   x+?P/Ckg  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 @FC|1=+  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm tOQ2947zk  
!Ee#jCXS  
四、设计小结 {bQi z  
    经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 R07 7eX  
    我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 l* ~".q;S  
五、参考资料目录 fk*$}f  
[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; \Y37wy4  
[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; ,;RAPT4  
[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; Ie12d@  
[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; \6]Uj+  
[5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 -&L(0?*qo  
[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; I_QWdxn  
[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? p\>im+0oh  
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