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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 LSQ2pB2V  
                 <CL0@?*i9  
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         _9E7;ew  
                 Ys10r-kDS  
专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) vN%zk(?T  
\xk`o5/{  
目   录 6uQfe? aD  
     Vtm5&-  
一    课程设计书                            2 S%b7NK  
raGov`  
二    设计要求                              2 9rX[z :  
@`U78)]  
三    设计步骤                              2 !`vm7FN"u  
     5AR\'||u  
    1. 传动装置总体设计方案                        3  PA"xb3@I  
    2. 电动机的选择                                4 $Q1:>i@I|g  
    3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 /4j'?hB<g  
    4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 E7+ y W  
    5. 设计V带和带轮                              6 xaWd \]UF  
    6. 齿轮的设计                                  8 pYJv|`+  
    7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 ;$(a+?  
    8. 键联接设计                                  26 >`8r52  
    9. 箱体结构的设计                              27 *J@2A)ZDv0  
    10.润滑密封设计                                30 \cvui^^n  
    11.联轴器设计                                  30 KYVB=14  
     5aw#!K=J'  
四    设计小结                              31 \1f$]oS  
五    参考资料                              32 ghJ81  
nH*U  
一. 课程设计书 Mw7 ~:O`  
设计课题:  m2%uGqz  
    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 n.,\Z(l|0  
表一: = LuH:VM&  
         题号 ,T_HE3K  
{<&I4V@+  
参数    1     F<X)eO]tk  
运输带工作拉力(kN)    1.5     y[S 5  
运输带工作速度(m/s)    1.1     YY]JjMkU  
卷筒直径(mm)    200     di`Ql._M  
It!%/Y5  
二. 设计要求 MuYr?1<q  
1.减速器装配图一张(A1)。 :*#AJV)  
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 #b []-L!  
3.设计说明书一份。 L.lmbxn  
; P I=jp  
三. 设计步骤 4p&qH igG  
    1.  传动装置总体设计方案 }S3m wp<Y  
    2.  电动机的选择 W'rft@J$  
    3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 @DfjeS)u^  
    4.  计算传动装置的运动和动力参数 _;$VH4(BI  
    5.  “V”带轮的材料和结构 a3ve%b  
    6.  齿轮的设计 n NZq`M  
    7.  滚动轴承和传动轴的设计 B+eB=KL  
    8、校核轴的疲劳强度 }m/aigA[1  
    9.  键联接设计 <6U{I '  
    10.  箱体结构设计 ^10*s,(uS?  
    11. 润滑密封设计 :51Q~5k4  
    12. 联轴器设计 -MJ6~4k2  
     ,\4@Ao  
1.传动装置总体设计方案: A1Mr  
V:)k@W?P  
    1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 W}+Q!T=  
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,  gvYa&N  
要求轴有较大的刚度。 yC4JYF]JN  
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 +Vt@~Z4K  
其传动方案如下: c'&3[aa  
        ()v[@"J  
图一:(传动装置总体设计图) /A[AHJ<[?  
`;*%5WD%  
    初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 I<z /Y?  
     选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 Wk$[;>NU3  
     传动装置的总效率 -7TT6+H)  
        η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; ]IXKoJUf  
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, m*  |3  
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, GKH 7Xx(  
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 'CjcOI s  
yp wVzCUG  
  2.电动机的选择 i*..]!7e  
i;y<gm"  
    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, .<^dv?@  
    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, p82&X+v/p  
    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。 0!o&=Qh  
     Sb>;k(;`:  
    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, o~<37J3).  
     N-]h+Cnyu  
    选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 pY!@w0.  
     s{x2RDAt  
    额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。  r75,mX  
                                                  "X's>uM  
#JYv1F  
方案    电动机型号    额定功率 Tf Q(f?  
P }N:0%Gk[;  
kw    电动机转速 ,xuqQ;JX  
    电动机重量 L,p5:EW8.  
N    参考价格 TjncW/\Z  
元    传动装置的传动比     r^n%PH <  
            同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     U P GS  
1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     .AH#D}m  
  -wvrc3F  
   中心高 R"];`F(#  
        外型尺寸 tk|Ew!M:  
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{Zn"?kS  
    132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     Z9cch- u~  
B<xBuW  
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 =<y$5"|  
ce.'STm=  
(1)       总传动比 8GN0487H  
    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 VzA~w` $d  
    (2)       分配传动装置传动比 pjvChl5  
    =× Uxn_nh  
    式中分别为带传动和减速器的传动比。 =PP]LDlJs  
    为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 ]$Ky ZHj{  
4.计算传动装置的运动和动力参数 H\W60|z9  
(1) 各轴转速 CA7tI >y_  
  ==1440/2.3=626.09r/min U2$e?1y  
  ==626.09/5.96=105.05r/min ':R)i.TS  
(2) 各轴输入功率 UaiDo"i  
    =×=3.05×0.96=2.93kW ~=aGv%vX  
  =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW ,u-i9`B  
    则各轴的输出功率:   8O qG{jmG  
=×0.98=2.989kW xqmP/1=NO  
=×0.98=2.929kW t(?m!Z?tb  
各轴输入转矩 ,oT?-PC$z  
   =××  N·m l"*qj#FD  
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· T12?'JL^r  
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m .!\y<9  
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m Q[;!z1ur  
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m o )GNV  
=×0.98=242.86N·m oil s;*q  
运动和动力参数结果如下表 _Xlf}BE  
轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     k`62&"T  
    输入    输出    输入    输出         Nj1vB;4Nx  
电动机轴        3.03        20.23    1440     # 5v 2`|)  
1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     AA;\7;k{  
2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     bqJL@!T  
yd]W',c  
5、“V”带轮的材料和结构 4Smno%jq  
  确定V带的截型 6k%N\!_TUW  
      工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ;El"dqH   
       设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 J Xo_l  
      V带截型      由图6-13                        B型 4xk'R[v  
   36,qh.LKn  
  确定V带轮的直径 Qf6]qJa|  
       小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm INby0S  
        验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s CN#`m]l.  
        大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm ^2mmgN   
   5u'"m<4  
  确定中心距及V带基准长度 pFX Do4eH  
        初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 J!3 X}@_N  
                          360<a<1030 k|F<?:C  
           要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm vRp =L54z  
     k?0yH$)'t  
  初定V带基准长度 M\ vj&T{k  
          Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm \9geDX9A  
       NC)Iu  
   V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm j +\I4oFN  
        传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm (5]<t&M  
        小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 9n]z h-  
   AH{]tE  
   确定V带的根数  poGF  
        单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw -^=gQ7f9  
        额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 1Y$ gt  
        包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 6AKH0t|4  
        带长修正系数             由表6-2       KL=1 ?k<i e2  
         (s4w0z  
     V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 PCF!Y(l  
                             EpB2?XGA  
                       取Z=2 t%Vc1H2}  
V带齿轮各设计参数附表 x[U/ 8#f&  
f;!1=/5u-  
各传动比 _Isju S  
/)ps_gM  
    V带        齿轮     ~Os"dAgZFY  
    2.3        5.96     FU kO$jnO  
  aFjcyD  
2. 各轴转速n 1Y6<i8  
    (r/min)        (r/min)     |&`NB|  
    626.09        105.05     <f %JZ4p*  
`*mctjSN  
3. 各轴输入功率 P }26?bd@e`  
    (kw)        (kw)     !(~eeE}|lM  
    2.93       2.71     ~McmlJzJG  
9G_bM(q'^2  
4. 各轴输入转矩 T !4\`g?  
    (kN·m)        (kN·m)     {P"$;_Y"<  
43.77        242.86     Y*/:IYr`  
I:CnOpR>A  
5. 带轮主要参数 lM`M70~  
小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         =kH7   
    中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     Tjma'3H*T0  
带的根数z     #|k;nFJ  
    160        368        708        2232        B        2     .I$ Q3%s  
|b7 v(Hx  
6.齿轮的设计 FivgOa  
28 [hp[<  
(一)齿轮传动的设计计算 /6jt 5N&,  
U??P  
齿轮材料,热处理及精度 MlaViw  
    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 pp@Jndlg  
    (1)       齿轮材料及热处理 B{$4s8XU  
       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 4+e9:r]  
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 k FE2Vv4.  
      ② 齿轮精度 xpCzx=n3.m  
    按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 [y-0w.V=oE  
     c,pR+DP  
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 3>Y G  
按齿面接触强度设计 " 2A`M~  
^ cpQ*Fz  
确定各参数的值: Wd#r-&!6j  
①试选=1.6 by!1L1[JTt  
选取区域系数 Z=2.433   (oTtnQ""+  
     CB_ww=  
    则 ATl.Qku@  
    ②计算应力值环数 X`xmV!  
    N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 4>eY/~odq]  
    =1.4425×10h RnC96"";R.  
    N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) z(b0U6)qQ  
    ③查得:K=0.93   K=0.96 0NrUB  
    ④齿轮的疲劳强度极限 2z+Vt_%  
    取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: *"Yz"PK  
    []==0.93×550=511.5 `>KB8SY:qK  
PDQC^2Z  
    []==0.96×450=432         3Kuu9< 0  
许用接触应力   E0; }e  
         (3a]#`Q  
    ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   u`?MV2jU2  
         =1 nAIV]9RAZ%  
    T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 le60b@2G0  
    =4.47×10N.m M"# >?6{  
    3.设计计算 {=mf/3.r  
①小齿轮的分度圆直径d ln4gkm<]t  
     P`r@<cgb=  
    =46.42 Xi"+{6  
    ②计算圆周速度 +g/TDwyVH  
    1.52 c6/+Ye =h  
    ③计算齿宽b和模数 c1 aCN  
计算齿宽b =)_9GO  
       b==46.42mm _2uRY  
计算摸数m tgmG#b*  
  初选螺旋角=14 \yt-_W=[  
    = E57:ap)/  
    ④计算齿宽与高之比 U8TH}9Q  
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 d&[Ct0!++u  
=46.42/4.5 =10.32 OXu*w l(z  
⑤计算纵向重合度 FvpaU\D  
=0.318=1.903 %c+`8 wj  
⑥计算载荷系数K 7> ~70  
使用系数=1 X*f#S:kiNU  
根据,7级精度, 查课本得 ,36AR|IO)  
动载系数K=1.07, D<=x<.  
查课本K的计算公式: ;MRK*sfw{  
K= +0.23×10×b cHqT1EY  
  =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 {2jetX`@h  
查课本得: K=1.35 99 W-sV  
查课本得: K==1.2 bu[PQsT  
故载荷系数: }/)vOUcEd  
    K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 st~ 1[in  
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 q8&2M  
    d=d=50.64 abog\0  
    ⑧计算模数 wxC&KrRF  
    = \3nu &8d  
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 J-iFA KN  
    由弯曲强度的设计公式 ~V#MI@]V~  
    ≥ &n6'r^[D  
Ek'~i  
⑴   确定公式内各计算数值 f@JMDJ  
    ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m A'A5.\UN  
         确定齿数z b!(ew`Y;  
    因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 73/DOF  
    传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 bUv}({  
    Δi=0.032%5%,允许 =[A5qwyv  
    ②      计算当量齿数 d_t>  
    z=z/cos=24/ cos14=26.27  4Js2/s  
    z=z/cos=144/ cos14=158 8&[Lr o9  
    ③       初选齿宽系数 9Yu63s ia  
     按对称布置,由表查得=1 y $i^C:N  
    ④       初选螺旋角 KMs[/|HX\  
    初定螺旋角 =14 LWH(b s9U  
    ⑤       载荷系数K [D;wB|+,  
    K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 ?+3vK=Rf}  
    ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y 8{0=tOXx{  
    查得: ,=TY:U;?  
    齿形系数Y=2.592  Y=2.211 2EO WbN}M  
     应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 \\ZR~f!<  
     g5",jTn#  
    ⑦       重合度系数Y =2Vs))>Y  
    端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 fEv`iXZG  
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 dUt$kB  
=14.07609 , )&ansN  
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 ShP&ss  
    ⑧       螺旋角系数Y : Xe,=M(l~  
 轴向重合度 =1.675, C0f<xhp?j  
    Y=1-=0.82 hB?a{#JL  
     2OA0rH"v  
    ⑨       计算大小齿轮的 z (1zth  
 安全系数由表查得S=1.25 qG lbO  
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 Fx@ovI- 5  
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 %-nYK3  
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 T<o^f n,H  
    查课本得到弯曲疲劳强度极限                   i`nmA-Zj[  
    小齿轮     大齿轮 _DDknQP  
<w,NMu"  
   查课本得弯曲疲劳寿命系数: VtTTvP3  
    K=0.86        K=0.93   o"kVA;5<G  
{th=MldJ?  
     取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 Jn |sS(Q}  
      []= [TW?sW^0  
      []= 6%-RKQi  
       hSN{jl{L`  
       {/)q=  
        大齿轮的数值大.选用. 9V'ok.B.x  
     p&s~O,Bw$  
⑵   设计计算 =00c1v  
     计算模数 _YK66cS3E/  
WX-J4ieL  
B0M(&)!%  
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: X_3*DqY  
5n0B`A  
z==24.57  取z=25 -$ VP#%  
ia9=&Hy])  
那么z=5.96×25=149           &g.do?  
  jW8,}Xs  
②   几何尺寸计算 Yy 8? X9r.  
    计算中心距     a===147.2 x]Pp|rHj  
将中心距圆整为110 w *pTK +  
; _K3/:  
按圆整后的中心距修正螺旋角 UR|Au'iu  
BNw};.lO  
=arccos >iV2>o_  
ZLGglT'EW>  
因值改变不多,故参数,,等不必修正. 1PN!1=F}  
q\$k'(k>35  
计算大.小齿轮的分度圆直径 im&Nkk4n@  
     S{Q2KD  
    d==42.4 <G_71J`MLC  
|Wg!> g!  
d==252.5 Nd h  
#iiXJnG  
计算齿轮宽度 "!B\c9q  
?on EqH>  
B= 0'g e}2^  
&v/>P1Z G  
圆整的       e~ZxDAd  
*UZd !a)  
                                            大齿轮如上图: yno X=#`  
'lMDlTU O  
Y2TXWl,Jk  
 8+,I(+  
7.传动轴承和传动轴的设计 E)iX`Xq|0{  
LTTMxiq[*  
1.  传动轴承的设计 8Q(A1U  
;)ku SH  
⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 R xA:>yOPn  
P1=2.93KW            n1=626.9r/min rU |%  
T1=43.77kn.m 0F%/R^mw  
⑵.  求作用在齿轮上的力 Y'+mC  
    已知小齿轮的分度圆直径为 0JXXJ:dB  
        d1=42.4 7$JOIsM  
而  F= ANRZQpnXQ  
     F= F dAr=X4LE  
+7 mUX  
     F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 6ltV}Wt-  
W) ?s''WE;  
=lmelo#m&  
Vz]yJ:  
⑶.   初步确定轴的最小直径 )E*-  
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 H-qbgd6&>R  
pM-mZ/?  
~hb;kc3  
             .^wBv 'Y  
     从动轴的设计 "#.L\p{Zy  
       v@,`(\Ca'  
        求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, i3vg7V.  
            P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M "9#hk3*GqX  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 }p>l,HD  
    已知大齿轮的分度圆直径为 bH g 0,N  
        d2=252.5 {^Rr:+  
而  F= pD]2.O  
     F= F pN{XGkX.  
l:OXxHxRi  
     F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N $wcTUl  
u/apnAW@M  
ul{D)zm\D  
wA o6:)  
⑶.   初步确定轴的最小直径 }vd72P B  
先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 7|k2~\@q  
bQ-n<Lx  
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 ]Na;b  
查表,选取 \rY\wa  
{8556>\~  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ~m4 LL[  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 m A('MS2  
_^D-nk?  
⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 #V.u[:mO  
为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 \Rw^&;\1  
Pf~0JNnc  
初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. Rl'xEtaN  
SC--jhDZ  
            D        B                轴承代号     p\}!uS4 (  
   45        85        19        58.8    73.2    7209AC     =N2@H5+7  
   45        85        19        60.5    70.2    7209B     s$~H{za  
   50      80      16      59.2    70.9    7010C     s >k4G  
   50      80      16      59.2    70.9    7010AC     >:OP+Vc  
"?6R"Vk?:  
     uT Y G/O  
Ky*xAx:  
     93/`e}P"o  
   对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ]dT]25V  
    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, RN$q,f[#  
③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     Hp@cBj_@P2  
MfraTUxIo/  
④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. Uv(}x 7e)  
⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, GuF-HP}xM  
高速齿轮轮毂长L=50,则 b/4gs62{k  
0 ke1KKy/d  
L=16+16+16+8+8=64 &`_| [Y ]H  
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. u1|v3/Q-  
?sxf_0*  
5.    求轴上的载荷   {JM3drnw  
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, a?)g>e HN  
查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. h1#l12k^'  
=H"%{VeC5  
[-\DC*6  
)+.AgqxI  
PAiVUGp5[  
akQb%Wq  
BbI),iP  
?[ D6|gp  
nZ`=Up p)  
     .yb8<qs  
-./ Y  
传动轴总体设计结构图: /sVmQqVY  
     0qBXL;sE  
                             O>ZJOKe  
kEg~yN  
                             (主动轴) Q8DKU  
/sl#M  
^fM=|.?  
        从动轴的载荷分析图: )' 2vUt`_7  
?#__#  
6.     校核轴的强度 }J=zO8OL  
根据 7.C]ZcU  
== K$M,d - `b  
前已选轴材料为45钢,调质处理。 tdC kvVE  
查表15-1得[]=60MP &HJ~\6r\  
〈 []    此轴合理安全 ,aa %{  
*oIKddZh  
8、校核轴的疲劳强度. .|K\1qGW0  
⑴.   判断危险截面 87nsWBe  
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. *kDV ^RBfq  
⑵.  截面Ⅶ左侧。 :wJ!rn,4  
抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 &J=x[{R  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 FRTvo  
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 UKSI"/8I  
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 F,XJGD*  
截面上的弯曲应力 g: "Hg-s  
tWdP5vfp  
截面上的扭转应力 ;<`  
== N?Ss/by8Sg  
轴的材料为45钢。调质处理。 7M9s}b%?  
由课本得: Xg97[I8/  
           5xG/>f n  
因             }Z\+Qc<<  
经插入后得 5TdI  
2.0         =1.31 i)e)FhEY6  
轴性系数为 B Zw#ACU  
       =0.85 yM34GS=,J  
K=1+=1.82 /XW,H0pR  
    K=1+(-1)=1.26 KL*UU,qU  
所以               vGPaWYV  
?Qs>L~  
综合系数为:    K=2.8 ?r~](l   
K=1.62 /t?(IcP5  
碳钢的特性系数        取0.1 F[OBPPQ3  
   取0.05 8%9OB5?F6  
安全系数 4HDQj]z/  
S=25.13 YuDNm}r[  
S13.71 uO-R:MC  
≥S=1.5    所以它是安全的 ?jzadCel  
截面Ⅳ右侧 ({x<!5XL  
抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 BF6H_g  
z'X_ s.9F  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ? 5 V-D8k  
R:JS)>B  
截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 r^6v o6^  
-.WVuc`  
截面Ⅳ上的扭矩为   =295 k07) g:_  
截面上的弯曲应力   j|WaWnl=  
截面上的扭转应力 Bj7\{x,?  
==K= egi?Qg  
    K= 2=NYBOE  
所以                 9~mi[l~  
综合系数为: y]\R0lR  
K=2.8    K=1.62 Y<.F/iaH  
碳钢的特性系数 L7%'Y}1e.  
    取0.1       取0.05 ;h3*MR  
安全系数 osX23T~-  
S=25.13 n*6',BY  
S13.71 |,&!Q$<un  
≥S=1.5    所以它是安全的 T}]Ao  
^NLKX5Q  
9.键的设计和计算 h?YjG^'9  
o-Idr{  
①选择键联接的类型和尺寸 l7J_s?!j  
一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. [I4FU7mpH  
根据    d=55    d=65 +;[`fSi  
查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 v981nJ>w,  
                     b=20     h=12     =50 )SUN+YV^  
IL:"]`f*  
②校和键联接的强度 *Ucyxpu~$  
  查表6-2得      []=110MP O x$|ZEh  
工作长度  36-16=20 O\KAvoQ%s  
    50-20=30 FvI`S>  
③键与轮毂键槽的接触高度 iK %Rq  
     K=0.5 h=5 o>`/,-!  
    K=0.5 h=6 Dfhs@ z  
    由式(6-1)得: OEwfNZQ-  
           <[] q=1SP@;\6  
           <[] M*S5&xpX  
    两者都合适 u\.sS|$  
    取键标记为: \]ODpi 2  
               键2:16×36 A GB/T1096-1979 8:xQPd?3  
    键3:20×50 A GB/T1096-1979 |b3/63Ri-0  
10、箱体结构的设计 }C&c=3V  
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, 0~1P&Qs<  
大端盖分机体采用配合. a@jP^VVk  
eu:_V+  
1.   机体有足够的刚度 N~ozyIP,  
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 +tN-X'u##  
`A^} X  
2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 7:j #1N[p  
gwYd4  
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 #EM'=Q%TO  
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  zm.2L  
4 z`5W,  
3.   机体结构有良好的工艺性. pq&c]8H  
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. BmJ?VJ}Y  
tQ}gBE63  
4.   对附件设计 ` cv:p|s  
A  视孔盖和窥视孔 /&dt!.WY^  
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 si;]C~X*  
B  油螺塞: Le'\x`B  
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。 tj&A@\/  
C  油标: 1<p"z,c  
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 mHMej@  
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 09?<K)_G  
3U`.:w`  
D  通气孔: ]/'] {*T1  
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. _# F'rl6'  
E  盖螺钉: TatyD**(  
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 I(CI')Q  
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. QaO`:wJj  
F  位销: Jr9}'l8  
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. {LeEnh-  
G  吊钩: ]O\W<'+V  
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. o|W? a#_\  
y b G)=0  
减速器机体结构尺寸如下: 'x0t, ;g  
:jX~]1hpmA  
名称    符号    计算公式    结果     YC_^jRB8n  
箱座壁厚                10     ckk[n  
箱盖壁厚                9     @i h}x  
箱盖凸缘厚度                12     \}=b/FL=U  
箱座凸缘厚度                15     bsr y([N>w  
箱座底凸缘厚度                25     yBj)#m5!  
地脚螺钉直径                M24     z Y|g#V-  
地脚螺钉数目        查手册        6     z)~!G~J]  
轴承旁联接螺栓直径                M12     >cNXB7]E>  
机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     \PONaRK|[z  
轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     }BrE|'.j'  
视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     ka3 Z5  
定位销直径        =(0.7~0.8)        8     S8RB0^Q7  
,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 h'x~"k1  
    22 `[&2K@u  
    18     ;" *`  
,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 d"UW38K{  
    16     iL, XBoE  
外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     sriz b  
大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     Snu;5:R  
齿轮端面与内机壁距离        >        10     1znV>PO!  
机盖,机座肋厚                9    8.5     (O2HB-<rY  
轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 0?xiGSZV  
150(3轴)     @RIEO%S  
轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 36a~!  
150(3轴)     %6'D!H?d  
     =7Vl{>*1N  
11. 润滑密封设计 Zg&\K~OC  
zYdtQjv  
    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. I)6Sbt JV^  
    油的深度为H+ Wt fOE@h  
         H=30  =34 :(`>bY  
所以H+=30+34=64 `Qf :PX3  
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 *h:EE6|  
     w WU_?Dr_~  
    密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 NCFV  
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     ; ,<J:%s  
    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 b,R'T+4[  
    大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 Sp,Q,Q4  
     E$Pjp oQTf  
12.联轴器设计 vCSB8R  
-0 da"AB  
1.类型选择. [?@wCY4=  
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 )K>@$6H +2  
2.载荷计算. x,gE$dNzy  
公称转矩:T=95509550333.5 }~r6>7I  
查课本,选取 -==qMrKP  
所以转矩   [=6~"!P}  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 wrYQ=u#Z  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm IW o~s  
H#6^-6;/  
四、设计小结 hO.G'q$V  
    经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 F}(QKO*  
    我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 .00=U;H%`  
五、参考资料目录 Df~p 'N-$  
[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; 1`]IU_)1B  
[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; |cGeL[  
[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; LDEW00zL  
[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; Gj19KQ1G  
[5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 /cC6qhkp%  
[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; :n9xH  
[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? 2PR7M.V 7  
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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