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 /kNr5s  
                 hLJO\=0rJz  
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         W 6~<7  
                 2lXsD;[  
专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) S.M< (  
];j8vts&  
目   录 PP$Ig2Q  
     @CWfhc-Ub  
一    课程设计书                            2 Auv/w}zrr  
/WMG)#kw'  
二    设计要求                              2 dk;Ed  
BOfO$J}  
三    设计步骤                              2 gY;N>Yq,C  
     C, jPr )6)  
    1. 传动装置总体设计方案                        3 <6- (a;T!7  
    2. 电动机的选择                                4 LF{qI?LG  
    3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 Dt.OZ4w5  
    4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 d|DIq T~{W  
    5. 设计V带和带轮                              6 x"U/M ?l  
    6. 齿轮的设计                                  8 9.PY49|  
    7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 E39:}_IV  
    8. 键联接设计                                  26 )mwY] !  
    9. 箱体结构的设计                              27 p|Z"< I7p(  
    10.润滑密封设计                                30 t1IC0'o-  
    11.联轴器设计                                  30 uA\A4  
     c3oI\lU  
四    设计小结                              31 UDuKG\_J<y  
五    参考资料                              32 I%{U~  
x{Gih 1  
一. 课程设计书 "ZT=[&2  
设计课题: }L:LcM  
    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 hFQC%N. '  
表一: " P0o)g+{  
         题号 /A##Yv!biR  
=fG(K!AQ  
参数    1     9YB~1 M  
运输带工作拉力(kN)    1.5     cDE?Xo'!  
运输带工作速度(m/s)    1.1     I~4 `NV0  
卷筒直径(mm)    200     |(y6O5Y.  
{jlm]<:&Z  
二. 设计要求 o{>hOs &  
1.减速器装配图一张(A1)。 1~Pht:,t  
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Oi l>bv8  
3.设计说明书一份。 s?OGB}  
.%~ L  
三. 设计步骤 9chiu%20  
    1.  传动装置总体设计方案 0Dh a1[=  
    2.  电动机的选择 15nc  
    3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 kl2]#G(  
    4.  计算传动装置的运动和动力参数 7 yF#G9,  
    5.  “V”带轮的材料和结构 Km\M /j|  
    6.  齿轮的设计 0r+-}5aSl5  
    7.  滚动轴承和传动轴的设计 li NPXS+  
    8、校核轴的疲劳强度 `EWeJ(4Z@  
    9.  键联接设计 i?*&1i@  
    10.  箱体结构设计 ?nU V3#6{  
    11. 润滑密封设计 vs6`oW"{#  
    12. 联轴器设计 HjnHl-  
     Gg,,qJO  
1.传动装置总体设计方案: G)b]uX  
S5bk<8aPP  
    1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 R<JI  
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, aY3kww`  
要求轴有较大的刚度。 HJ_xg6.x  
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。 |bd5aRS9  
其传动方案如下: hkW"D<i i-  
        lzuPE,h  
图一:(传动装置总体设计图) wl(}F^:/`  
TzX>d<x  
    初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 S0p]:r ";x  
     选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 QKHmOVh]  
     传动装置的总效率 _^&oNm1  
        η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; frGUT#9?n  
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, )OjbmU!7  
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ]G|@F :  
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 X Phw0aV  
cH2 nG:H  
  2.电动机的选择 p4aM`PW8>=  
LU;ma((yy[  
    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) YR  
    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, S93NsrBbY  
    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。 )[qY|yu  
     dcXtT3,kpX  
    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, guFR5>-L  
     Yz%=  
    选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 4I,@aj46  
     :()4eK/\  
    额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 gB kb0  
                                                  w(mn@Qc  
p&ow\A O  
方案    电动机型号    额定功率 &;%+Hduc  
P cl)MI,/>  
kw    电动机转速 g:f0K2)\r:  
    电动机重量 kMwt&6wS  
N    参考价格 ;39{iU. m  
元    传动装置的传动比     EE%OD~u&9#  
            同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     )FU4iN)ei  
1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     *NXwllrci  
  &s] s]V)  
   中心高 5i1>z{  
        外型尺寸 q)@.f.  
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     ODEy2).  
    132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     Qt@~y'O  
CQv [Od  
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 l(&CO<4q?  
L;BYPZR  
(1)       总传动比 .h7b 4J  
    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 C*c=@VAa  
    (2)       分配传动装置传动比 M{nz~W80  
    =× `5!7Il  
    式中分别为带传动和减速器的传动比。 &4{%3w_/  
    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 MJ92S(  
4.计算传动装置的运动和动力参数 =U,;/f  
(1) 各轴转速 L`"cu.l  
  ==1440/2.3=626.09r/min kdW i!Hp  
  ==626.09/5.96=105.05r/min w#JF7;  
(2) 各轴输入功率 V8,$<1Fi;-  
    =×=3.05×0.96=2.93kW R[_7ab]A  
  =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW oh:t ex<  
    则各轴的输出功率:   9V"^F.>  
=×0.98=2.989kW ,eZ'pxt  
=×0.98=2.929kW "BzRL g!J  
各轴输入转矩 3>S.wyMR4  
   =××  N·m BwL: B\  
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· A\SbuRty  
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ZS}2(t   
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m [{Y$]3?}  
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m O#k?c }  
=×0.98=242.86N·m F.@yNr"  
运动和动力参数结果如下表 pwu5Fxn)  
轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ~xHr/:  
    输入    输出    输入    输出         pq4+n'uO  
电动机轴        3.03        20.23    1440     u |f h!-  
1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     |d,1mmv@K  
2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     .Qi`5C:U  
s"sX# l[J  
5、“V”带轮的材料和结构 6 QxLHQA  
  确定V带的截型 .#+rH}=Z  
      工况系数     由表6-4                         KA=1.2 q=R=z$yr  
       设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 n P69W  
      V带截型      由图6-13                        B型 H=wmN0s{<  
   G=b`w;oL:  
  确定V带轮的直径 <:%Iq13D  
       小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm B!8]\D  
        验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s &Nec(q<  
        大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm xy|;WB  
   @<w$QD  
  确定中心距及V带基准长度 c[j3_fn1]  
        初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 dXdU4YJ X  
                          360<a<1030 .Q?AzU,2D  
           要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 4y P $l  
     NIYAcLa@n8  
  初定V带基准长度 }"3L>%Q5  
          Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ;APg!5X  
       g/Qr] :;  
   V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm Qp-nr]  
        传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 3z5,4ps  
        小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ]")i~-|R  
   Fd ]! 7  
   确定V带的根数 9|OQHy  
        单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw m =opY~&h  
        额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 a?D\H5TF-  
        包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 }~A-ELe:  
        带长修正系数             由表6-2       KL=1 xeu] X|,  
         op"Cc  
     V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 2o/AH \=2  
                             %3kqBH!d  
                       取Z=2 Nzr zLK  
V带齿轮各设计参数附表 6?hv ,^  
8LkC/  
各传动比 ;GvyL>|-~  
u}u2{pO!  
    V带        齿轮     v3~,1)#aI  
    2.3        5.96     z3a te^PJF  
  tfdP#1E  
2. 各轴转速n ,Q}/#/  
    (r/min)        (r/min)     ^]Gt<_  
    626.09        105.05      snN1  
/'">H-r  
3. 各轴输入功率 P SIbQs8h]  
    (kw)        (kw)     B4J^ rzK  
    2.93       2.71     u/k#b2BqL  
K=!J=R;  
4. 各轴输入转矩 T gA.G:1v  
    (kN·m)        (kN·m)     fV;&Ag*ZiV  
43.77        242.86     aY"qEH7]  
/'ybl^Km  
5. 带轮主要参数 ]YwIuz6]  
小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         -|V@zSKr3  
    中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     v&uIxFCR  
带的根数z     qWr`cO~hc  
    160        368        708        2232        B        2     )B8[w  
#Dy;x\a  
6.齿轮的设计 {_Ke'" k  
a{]1H4+bQ  
(一)齿轮传动的设计计算 |w\D6d]o  
Z1q '4h=F.  
齿轮材料,热处理及精度 ?VReKv1\  
    考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 ^t#]E#  
    (1)       齿轮材料及热处理 ~1}NQa(  
       ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 #%+IU  
高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 I80.|KIv  
      ② 齿轮精度 *Z{W,8h*s  
    按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 Ue-HO  
     UpB7hA  
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 W+1V&a}E  
按齿面接触强度设计 +mAMCM2N  
^hZwm8G  
确定各参数的值: VsUEp_I  
①试选=1.6 M@csB.'  
选取区域系数 Z=2.433   [0_Kz"|  
     lt(,/  
    则 A$|> Jt  
    ②计算应力值环数 1!=$3]l0Lj  
    N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) Ry/NfF=  
    =1.4425×10h zwAuF%U  
    N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 0Z9jlwcQ  
    ③查得:K=0.93   K=0.96 2]Y (<PC  
    ④齿轮的疲劳强度极限 LscAsq<H<  
    取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: O|av(F9  
    []==0.93×550=511.5 +Mg^u-(A  
WhK?>u  
    []==0.96×450=432         d6(qc< /!r  
许用接触应力   }eB\k,7L  
         VX;u54hS  
    ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   yP[GU| >(  
         =1 AV%Q5Mi}  
    T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 [IW@ mn>  
    =4.47×10N.m >} aykz*g  
    3.设计计算 |5g*pXu{  
①小齿轮的分度圆直径d Qaagi `  
     tD>m%1'&  
    =46.42 eIg2m <9u  
    ②计算圆周速度 HqN|CwGgJ:  
    1.52 *~fN^{B'!  
    ③计算齿宽b和模数 Up/1c:<J  
计算齿宽b 8N|*n"`}  
       b==46.42mm f1\x>W4z~\  
计算摸数m 6"%[s@C  
  初选螺旋角=14 '^P Ud`  
    = /G84T,H  
    ④计算齿宽与高之比 !3T x\a`?/  
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 0.+iVOz+Y  
=46.42/4.5 =10.32 P.[>x  
⑤计算纵向重合度 7<NX;Fx  
=0.318=1.903 /$q;-/DnTZ  
⑥计算载荷系数K w7%N=hL1   
使用系数=1 Y!Z@1V`  
根据,7级精度, 查课本得 8vUP{f6{  
动载系数K=1.07, L8Z?B\  
查课本K的计算公式: q F}5mUcZ4  
K= +0.23×10×b 0<>iMrD  
  =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 )8iDjNM<  
查课本得: K=1.35 kXG+zsT  
查课本得: K==1.2 KY_qK)H  
故载荷系数: 6^ KDc  
    K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 qo}kwwWN;  
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 <v{jJ7w  
    d=d=50.64 %:oGyV7a  
    ⑧计算模数 NT8%{>F`  
    = )6AOP-M.9  
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 *|`'L  
    由弯曲强度的设计公式 G\P*zz Sq  
    ≥ 1B WuFYB  
=%RDT9T.  
⑴   确定公式内各计算数值 ViVYyA  
    ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m WMI/Y 9N  
         确定齿数z AJmS1 B  
    因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 ^_<pc|1  
    传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 _Juhl^LM;  
    Δi=0.032%5%,允许 bH,Jddc  
    ②      计算当量齿数 QZwRg&d<o  
    z=z/cos=24/ cos14=26.27  oxad}Y  
    z=z/cos=144/ cos14=158 tG#F7%+E  
    ③       初选齿宽系数 tv;3~Y0i  
     按对称布置,由表查得=1 2_Pe/  
    ④       初选螺旋角 uM4,_)L  
    初定螺旋角 =14 x K_$^c.  
    ⑤       载荷系数K (+Uo;)~!YC  
    K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 )}6:Ke)  
    ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y %/>_o{"hw  
    查得: c=| a\\  
    齿形系数Y=2.592  Y=2.211 TZHqn6  
     应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 1 9)78kV{  
     1r.q]^Pq~  
    ⑦       重合度系数Y +SP5+"y@  
    端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 .y'OoDe  
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ! q1Ql18n  
=14.07609 X5<L  
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 ||_F /AD  
    ⑧       螺旋角系数Y "#JoB X@yE  
 轴向重合度 =1.675, ")o.x7~N  
    Y=1-=0.82 *&AK.n_  
     1yE~#KpH  
    ⑨       计算大小齿轮的 ''WX  
 安全系数由表查得S=1.25 q$HBPR4h  
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 Y#N'bvE|%  
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 }Rf } iG  
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 pcEB-boI9  
    查课本得到弯曲疲劳强度极限                   lL83LhE}<  
    小齿轮     大齿轮  x'  
ry U0x  
   查课本得弯曲疲劳寿命系数: "/\:Fdc^  
    K=0.86        K=0.93   wYF)G;[wM  
mV'd9(s?  
     取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 Uz62!)  
      []= v'iQLUgI  
      []= bRIb'%=+GA  
       Z`:V~8=l  
       M.l;!U!}  
        大齿轮的数值大.选用. %_3{Db`R>  
     {`}RYfZ  
⑵   设计计算 y24 0 +;a  
     计算模数 3yZ@i<rfH  
dA_s7),  
X'3F79`  
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: p<J/J.E  
Z> &PM06  
z==24.57  取z=25 lca.(3u   
]9x30UXLwD  
那么z=5.96×25=149           '<@PgO~  
  4b<:67 %  
②   几何尺寸计算 j5RM S V  
    计算中心距     a===147.2 EM([N*8o  
将中心距圆整为110 ,qr)}s-  
k,&W5zBKe  
按圆整后的中心距修正螺旋角 t qER;L  
W:tE ?Hu  
=arccos zU}0AVlIL:  
CBF>157B  
因值改变不多,故参数,,等不必修正. 3 Zbvf^  
}ShZ4 xMz  
计算大.小齿轮的分度圆直径 _x>u "w  
     XFX:) l#o  
    d==42.4 7%F9.h  
4e5Ka{# <  
d==252.5 6DExsB~@  
[qb#>P2G3  
计算齿轮宽度 EGa}ml/G  
T[7- 3[w<)  
B= 7sFjO/a*  
Yt{Y)=_t  
圆整的       vUCU%>F  
PVvG  
                                            大齿轮如上图:  k&rl%P  
'8W }|aF  
OgzPX^q/=  
yqAw7GaBN  
7.传动轴承和传动轴的设计 M9iu#6P  
XBDlQe|>  
1.  传动轴承的设计 k!! o!rBS  
`5gcc7b  
⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 MbJV)*Q  
P1=2.93KW            n1=626.9r/min $A-b-`X  
T1=43.77kn.m 3<'n>'  
⑵.  求作用在齿轮上的力 N2~Nc"L  
    已知小齿轮的分度圆直径为 AMkjoy3+]  
        d1=42.4 ]~|zY5i!  
而  F= 2R)Y}*VX  
     F= F  _@HMk"A  
5jbd!t@L  
     F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N he!e~5<@y  
V862(y  
0Uybh.dC  
Iw48+krm>  
⑶.   初步确定轴的最小直径 .lj\ H  
先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 K.1#cf ^'  
6>KDK<5NQ  
|KkVt]ZQe9  
             Iunt!L  
     从动轴的设计 @90)  
       @(ev``L5g  
        求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, =b6Q2s,i  
            P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M *O+N4tq  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 NB LOcRSh  
    已知大齿轮的分度圆直径为 7$/ O{GBJ  
        d2=252.5 [P"#?7 N  
而  F= &"25a[x{B  
     F= F Wb^YqqE  
sl`\g1<{`  
     F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N zg"<N  
>7 4'g }  
+A/n <VH  
{E>kFeg  
⑶.   初步确定轴的最小直径 _,~/KJp  
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 8+lM6O ~!  
RW%e%  
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 nI dvff  
查表,选取 o-49o5:1  
#W* 5=Cf  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Ey 4GyAl  
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 Xul<,U~w6  
@ VVBl I  
⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 }Vk#w%EJ  
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  。 <Ms,0YKx  
PT|t6V"wd  
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. Gi?"  
> u~ l_?  
            D        B                轴承代号     tP7l ;EX4  
   45        85        19        58.8    73.2    7209AC     l2._Z Py  
   45        85        19        60.5    70.2    7209B     7H9&\ur9+  
   50      80      16      59.2    70.9    7010C     = gOq >`  
   50      80      16      59.2    70.9    7010AC     3 /oVl 6  
I6zKvP8pb  
     1iig0l6\m  
3)p#}_u{  
     A6pPx1-&  
   对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 6-j><'  
    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, w}X<]u  
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.     c|IH|y  
w%KU@$  
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. p^MV< }kk  
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, e@w-4G(;  
高速齿轮轮毂长L=50,则 Xu2:yf4No*  
hZ[,.  
L=16+16+16+8+8=64 `ZC_F! E  
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. SI^!e1@M[  
tp7cc;0  
5.    求轴上的载荷   ^FIpkhw  
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, s<h]2W  
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. ot8UuBq  
W&T -E,  
8t25wPlx  
!EB<e5}8wK  
ViKN|W >T  
g\ilK:r}  
P uYAoKG  
 _xjw:  
(_Ph{IN  
     }(FF^Mh  
RoS&oGYqR  
传动轴总体设计结构图: J!YB_6b  
     $3psSQQo  
                             1P;J%.{  
62)Qr  
                             (主动轴) aQzx^%B1  
?d&l_Pa0e  
`n)e] dn  
        从动轴的载荷分析图: +#ufW%ZG  
o"wvP~H  
6.     校核轴的强度 @komb IK  
根据 (JenTL`%u  
== gc,%A'OR^<  
前已选轴材料为45钢,调质处理。 Kg?(Ax4  
查表15-1得[]=60MP &6deds  
〈 []    此轴合理安全 Fab gJu  
,yf2kU  
8、校核轴的疲劳强度. K@U[x,Sx  
⑴.   判断危险截面 V7DMn@Ckw  
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. )d(F]uV:y  
⑵.  截面Ⅶ左侧。 2 zE gAc  
抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 -j& A;G  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 @-zL"%%dw'  
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 _Fe%Ek1Yy  
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 [A\DuJx  
截面上的弯曲应力 i=3~ h Zl  
`-Y8T\  
截面上的扭转应力 8=TM _  
== AdU0 sZ+&c  
轴的材料为45钢。调质处理。 'wyS9^F  
由课本得: }jdMo83  
           $Iz*W]B!  
因             \0 j-p   
经插入后得 S(2_s,J^  
2.0         =1.31 {3Y R_^>?  
轴性系数为 d%,@,>>)  
       =0.85 >uLWfk+y1  
K=1+=1.82 `@3{}  
    K=1+(-1)=1.26 a=_:`S]}  
所以               xTnFJ$RK2  
Dbl3ef  
综合系数为:    K=2.8 +,xluwv$9  
K=1.62 {q!GTO  
碳钢的特性系数        取0.1 M!tR>NMH  
   取0.05 h~`^H9?M  
安全系数 D/)E[Fv+  
S=25.13 #=uV, dw  
S13.71 "UYlC0 S\  
≥S=1.5    所以它是安全的 -y|*x-iZ  
截面Ⅳ右侧 l~ Hu#+O  
抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 j82x$I*  
`eEiSf  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 B=}s7$^  
:8t;_f  
截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 O>y*u8  
7TtDI=f  
截面Ⅳ上的扭矩为   =295 %`bn=~T^  
截面上的弯曲应力   NG5k9pJ  
截面上的扭转应力 ]bP1gV(b-  
==K= #;0F-pt  
    K= S'(IG m4  
所以                 vd9PBN  
综合系数为: @6kkt~>:  
K=2.8    K=1.62 qm/#kPlM  
碳钢的特性系数 Nt,:`o |  
    取0.1       取0.05 PO nF_FC  
安全系数 uCx6/ n6'  
S=25.13 kO/YO)g  
S13.71 NT=)</v  
≥S=1.5    所以它是安全的 MX"M2>"pT  
 G){A&F  
9.键的设计和计算 PDpuHHB  
,7Dm p7  
①选择键联接的类型和尺寸 #Xk/<It  
一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. 0nPg`@e.  
根据    d=55    d=65 {)I&&fSz  
查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 >r>pM(h  
                     b=20     h=12     =50 Mtaky=l8~I  
SveP:uJA[  
②校和键联接的强度 e$`;z%6y  
  查表6-2得      []=110MP "^)$MAZ  
工作长度  36-16=20 DfjDw/{U3L  
    50-20=30 JLGC'mbJ  
③键与轮毂键槽的接触高度 =j%ORD[  
     K=0.5 h=5 JMfv|>=  
    K=0.5 h=6 gm$<U9L\v  
    由式(6-1)得: x<5;#  
           <[] .[ s6x5M  
           <[] &8dj*!4H  
    两者都合适 &hE k m  
    取键标记为: [U,hb1Wi3  
               键2:16×36 A GB/T1096-1979 xB_7 8X1  
    键3:20×50 A GB/T1096-1979 VVe^s|~Z  
10、箱体结构的设计 swg*fhJFB  
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, Iv{uk$^7S  
大端盖分机体采用配合. F6ZL{2$k@  
)&[ol9+\  
1.   机体有足够的刚度 ?NxaJ^  
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 q3D,hG_  
0pBG^I`_  
2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 geNvp0  
b2^O$ l  
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 be]Zx`)k  
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 M1eM^m8U  
8#|PJc  
3.   机体结构有良好的工艺性. &S[>*+}{+  
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. r@CbhD  
au+ a7~0~  
4.   对附件设计 6n^vG/.M  
A  视孔盖和窥视孔 g{Hb3id9  
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 gb26Y!7%  
B  油螺塞: _o-01gu.  
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。 h`D+NZtWm  
C  油标: J@IF='{  
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 W . dm1  
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. lrmz'M'  
~,{nBp9*  
D  通气孔: qJK6S4O]  
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. }q)dXFL=I#  
E  盖螺钉: 8ZNwo  
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 9-.`~v  
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. oYX#VX  
F  位销: H,)2Ou-Wn  
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. T*#<p;  
G  吊钩: O/ZyWT  
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. ?V})2wwP  
xKXD`-|W  
减速器机体结构尺寸如下: (o8?j^ -v  
y<)q;fI7  
名称    符号    计算公式    结果     @|}=W Q  
箱座壁厚                10     `IK3e9QpcA  
箱盖壁厚                9     mk +BeK  
箱盖凸缘厚度                12     b$}@0  
箱座凸缘厚度                15     2w:cdAv$  
箱座底凸缘厚度                25     t8B==%  
地脚螺钉直径                M24     <a=k"'0  
地脚螺钉数目        查手册        6     :2MHx}]il  
轴承旁联接螺栓直径                M12     G=>LW1E|  
机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     _UUp+Hz  
轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     +w+qTZyky  
视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     C6c]M@6  
定位销直径        =(0.7~0.8)        8     Nk shJ2  
,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 #zKF/H|_R  
    22 PxgLt2dXa  
    18     {pEbi)CF,}  
,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 1{bsh?zd  
    16     ysQ8==`38i  
外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     67dp)X  
大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     >=ng?  
齿轮端面与内机壁距离        >        10     z*&r@P -  
机盖,机座肋厚                9    8.5     G8F43!<  
轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) &;oWmmvz{  
150(3轴)     D(Yq<%Q  
轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) WAp#[mW.fx  
150(3轴)     #'Lt_Yf!  
     AME6Zu3Y  
11. 润滑密封设计 wvNddu>@  
%/=#8v4*  
    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. xZ(VvINL'  
    油的深度为H+ ;PhX[y^*  
         H=30  =34 `xd{0EvF  
所以H+=30+34=64 xnG,1doa  
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 P7kb*  
     |.[4$C  
    密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 7I<];j  
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     4) ~ GHb  
    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 _sp/RU,J-3  
    大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ^DS+O>  
     $NhKqA`0  
12.联轴器设计 IBr|A  
9% AL f 9  
1.类型选择. ]Vgl  
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 \!,@pe_  
2.载荷计算. bol#[_~  
公称转矩:T=95509550333.5 N5:muh \  
查课本,选取 sz%'=J~!V  
所以转矩   f")*I  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 &GH ,is  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm P(&9S`I  
f,}]h~w\  
四、设计小结 +yd(t}H@  
    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。 G\:^9!nwY~  
    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。 `CQMvX{  
五、参考资料目录 L(i*v5?  
[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; wIT}>8o  
[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; -(fvb  
[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; s8]9OG3g  
[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; X#*|_(^  
[5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ZNvnVW<  
[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; RZeU{u<O  
[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? ddMSiwbY)  
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