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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 WaZ@  
                 t2%bHIG}  
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         n<(5B|~y  
                 Vm%ux>}  
专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) wQ/@+$>  
>C d&K9H  
目   录 z_iyuLRdb  
     . R8W<  
一    课程设计书                            2 NBR'^6  
'MM~ ~:  
二    设计要求                              2 #z54/T  
FO)nW:8]  
三    设计步骤                              2 F#C6.`B  
     w"Y55EURB  
    1. 传动装置总体设计方案                        3 P`Wf'C^h  
    2. 电动机的选择                                4 ~$&r(9P  
    3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 >71w #K  
    4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 gJcL{]  
    5. 设计V带和带轮                              6 vh{1u  
    6. 齿轮的设计                                  8 Tee3U%Y  
    7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 n7YWc5:CaL  
    8. 键联接设计                                  26 5T@'2)BI=  
    9. 箱体结构的设计                              27 i{RS/,h4  
    10.润滑密封设计                                30 4 Fc1 '  
    11.联轴器设计                                  30 vWU4ZBT8G  
     N`GwL aF  
四    设计小结                              31 nf@u7*# 6  
五    参考资料                              32 ?ut juMdl  
_A0avMD}  
一. 课程设计书 -bX.4+U  
设计课题: ;;J98G|1  
    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 ^RDXX+  
表一: Kpbbe r  
         题号 p:n^c5  
R$,iDv.jI  
参数    1     lcJumV=%>  
运输带工作拉力(kN)    1.5     F[giq 1#  
运输带工作速度(m/s)    1.1     9 7qS.Z27  
卷筒直径(mm)    200     rnr8t]  
?'_7#0R_0  
二. 设计要求 *LQY6=H  
1.减速器装配图一张(A1)。 |>V>6%>vK6  
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ~(E8~)f)  
3.设计说明书一份。 o5A_j?t  
lNPbU ~k  
三. 设计步骤 9&FV =}MO  
    1.  传动装置总体设计方案 5} aC'j\  
    2.  电动机的选择 M|]1}8d?  
    3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 ee?ZkU#@  
    4.  计算传动装置的运动和动力参数 P9chRy  
    5.  “V”带轮的材料和结构 ="e um7  
    6.  齿轮的设计 Xr;noV-X  
    7.  滚动轴承和传动轴的设计 bo/!u s#  
    8、校核轴的疲劳强度 PP`n>v=n  
    9.  键联接设计 6?x{-Zj ^?  
    10.  箱体结构设计 51'SA B09  
    11. 润滑密封设计 0'oT {iN  
    12. 联轴器设计 2g545r.  
     QQ8W;x  
1.传动装置总体设计方案: 0'}?3/u-  
}&hgedx  
    1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 4V3 w$:,  
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, 6-YR'ikU  
要求轴有较大的刚度。 1qN9bwRO  
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。  aj B  
其传动方案如下: G{Q'N04RA  
        uQ1;+P:L  
图一:(传动装置总体设计图) @ ]3Rw[% z  
Y%9F  
    初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 ~jTn jx  
     选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 F}[;ytmUS  
     传动装置的总效率 B)`X 7uG  
        η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; mf'1.{  
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, X*q C:]e  
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, aH"c0 A  
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 v w;  
_q$ fw&  
  2.电动机的选择 C(Y6 t1  
+yI^<BH  
    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, k| o,gcU  
    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, s~w+bwr  
    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。 3NWAy Cq-  
     rT)R*3  
    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, YTh4&wm  
     `:4cb $  
    选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 i% lB U 1  
     Z`KmH.l!  
    额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 N|LVLsK  
                                                  UQ~rVUo.c  
[40 YoVlfM  
方案    电动机型号    额定功率 TI  
P E9hWn0 e  
kw    电动机转速 x"80c(i  
    电动机重量 +rY0/T_0,  
N    参考价格 o7seGw<$X  
元    传动装置的传动比     uy{KV"%"^g  
            同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ^*Fkt(ida  
1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     dp+Y?ufr  
  mio'm  
   中心高 [\yI<^_a  
        外型尺寸 Hd`RR3J  
L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     Us5 JnP5  
    132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     MzG.Qh'z  
LsV"h<  
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 Oa .%n9ec  
+pm8;&  
(1)       总传动比 w>s  
    由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 }D O#{@af  
    (2)       分配传动装置传动比 s q KkTG3  
    =× '*; rm*n  
    式中分别为带传动和减速器的传动比。 k5YDqG n'q  
    为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 ?_r"Fg;"  
4.计算传动装置的运动和动力参数 'c D"ZVm1  
(1) 各轴转速 \tqAv'jA|  
  ==1440/2.3=626.09r/min /<Et   
  ==626.09/5.96=105.05r/min (" %yV_R  
(2) 各轴输入功率 wSMgBRV#^  
    =×=3.05×0.96=2.93kW QPEv@laM  
  =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW urB.K<5ZA  
    则各轴的输出功率:   d6VKUAk'7>  
=×0.98=2.989kW Dr:}k*  
=×0.98=2.929kW *79<ypKG$  
各轴输入转矩 ?`>yl4  
   =××  N·m s>X;m.<  
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· `L>'9rbZO  
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m $;1~JOZh  
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m u4'Lm+&O  
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m \ck3y]a[  
=×0.98=242.86N·m iC]}M  
运动和动力参数结果如下表 Su7?-vY  
轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     n'H\*9t  
    输入    输出    输入    输出         I"1\R8 R  
电动机轴        3.03        20.23    1440     s7?kU3 y=s  
1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     k*Kq:$9"  
2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ~0NZx8qG   
wkGF&U  
5、“V”带轮的材料和结构 lI 8"o>-~  
  确定V带的截型 ZU|nKt<GK  
      工况系数     由表6-4                         KA=1.2 {~"=6iyj  
       设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 a lR}|ez  
      V带截型      由图6-13                        B型 JoYzC8/r  
   fomkwN  
  确定V带轮的直径 0AEs+=  
       小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm DiX4wmQ  
        验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s i/L1KiCLx  
        大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm [xC (t]S-  
   O\w%E@9Fh  
  确定中心距及V带基准长度 `@&qf}`  
        初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 [I9d  
                          360<a<1030 KlPH.R3MPO  
           要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm C*9m `xh  
     [Dhc9  
  初定V带基准长度 TwN8|ibVmP  
          Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm rW^&8E[  
       SXL6)pX  
   V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm b} *cw2  
        传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 0[];c$r<  
        小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 Du/s  
   J}x5Ko@  
   确定V带的根数 -=RXhE_{  
        单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw !ZVMx*1Cf  
        额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 O6pjuhMx  
        包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 vcmS]$}  
        带长修正系数             由表6-2       KL=1 YpL}R#  
         ZBGI_9wZ  
     V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 y+PukHY  
                             u{ng\d*KE}  
                       取Z=2 it,%T)2H  
V带齿轮各设计参数附表 bk<3oI  
_#_Ab8#  
各传动比 !EFd- fk  
f t7wMi  
    V带        齿轮     - zkB`~u_  
    2.3        5.96     S:d` z'  
  Eq?o /'e  
2. 各轴转速n 86_Zh5:  
    (r/min)        (r/min)     Hq9(6w9w  
    626.09        105.05     m0P5a%D  
R Q 8okA  
3. 各轴输入功率 P ,d7@*>T&  
    (kw)        (kw)     1a<,/N}}t  
    2.93       2.71     q\,H9/.0k  
c"~TH.,d  
4. 各轴输入转矩 T 3FdoADe{{  
    (kN·m)        (kN·m)     J 4gIkZD  
43.77        242.86     *+IUGR  
x83XJFPWL  
5. 带轮主要参数 ^Z!W3q Q  
小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         W+#?3s[FV  
    中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     -K0tK~%q  
带的根数z     K!9=e7|P  
    160        368        708        2232        B        2     34U~7P r9  
 84{<]y  
6.齿轮的设计 u/zC$L3B(  
+bXZE  
(一)齿轮传动的设计计算 kC+A7k6  
#0R;^#F/  
齿轮材料,热处理及精度 YmwVa s  
    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 vfjIpg%i  
    (1)       齿轮材料及热处理 ]X5*e'  
       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 H [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 z TK  
      ② 齿轮精度 H)p{T@  
    按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 &5a>5ZG}  
     V7^?jck  
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 Rpr# ,|  
按齿面接触强度设计 i{8=;  
o _-t/ ?  
确定各参数的值: <Z&gAqj 2  
①试选=1.6 rYLNV!_  
选取区域系数 Z=2.433   OYKV*  
     HGKm?'['   
    则 j7W_%Yk|E  
    ②计算应力值环数 t.w?OyO  
    N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) sJD"u4#y  
    =1.4425×10h ^_oLhNoez2  
    N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) J7xZo=@k  
    ③查得:K=0.93   K=0.96 8RK\B%UW  
    ④齿轮的疲劳强度极限 7HF\)cz2  
    取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: Ik,w3}*P*  
    []==0.93×550=511.5 D|S)/o6  
Txxc-$z  
    []==0.96×450=432         U` U/|@6  
许用接触应力   mZ5UaSG  
         &Jn%2[;  
    ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   52~k:"c  
         =1 #Y:/^Q$_qS  
    T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 MG<~{Y84}  
    =4.47×10N.m c{ <3\  
    3.设计计算 5 9 09O  
①小齿轮的分度圆直径d eDm,8Se  
     ufo?ZFq@$L  
    =46.42 P~#jvm!  
    ②计算圆周速度 Ia\Nj _-%L  
    1.52 #:yZJS9f9  
    ③计算齿宽b和模数 &#;,P :.'  
计算齿宽b qm '$R3g  
       b==46.42mm ~\^8 ^  
计算摸数m /j^zHrLN  
  初选螺旋角=14 .{} t[U  
    = nMnc&8r  
    ④计算齿宽与高之比 ]uZH  0  
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 ZO`d  
=46.42/4.5 =10.32 2.[qcs3zl  
⑤计算纵向重合度 &>/nYvuq-  
=0.318=1.903 D3Mce|t^  
⑥计算载荷系数K WX[y cm8  
使用系数=1 %`TLs^  
根据,7级精度, 查课本得 nGf@zJDb  
动载系数K=1.07, '-x%?Ll  
查课本K的计算公式: ~% c->\Q  
K= +0.23×10×b }_;nl n?t(  
  =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 zPXd]jIwV  
查课本得: K=1.35 &yN<@.  
查课本得: K==1.2 =_86{wlk  
故载荷系数: @4|/| !  
    K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ^\I$tnY`  
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 =Dz[|$dV  
    d=d=50.64 NX; &V7  
    ⑧计算模数 Mc8^{br61  
    = MnQ_]c C  
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 1Y`MJ \9  
    由弯曲强度的设计公式 u2eq VrY  
    ≥ N3?d?+A$  
+u#x[xO  
⑴   确定公式内各计算数值 o]Ki+ U  
    ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m |( V3  
         确定齿数z Nt'5}  
    因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 XVfQscZe  
    传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 YszhoHYh  
    Δi=0.032%5%,允许 usA!MMH4  
    ②      计算当量齿数 DkIkiw{L  
    z=z/cos=24/ cos14=26.27  u|ZO"t  
    z=z/cos=144/ cos14=158 Xx^c?6YM  
    ③       初选齿宽系数 m|k,8guG  
     按对称布置,由表查得=1 X}yYBf/R`  
    ④       初选螺旋角 Ef!F;De)A  
    初定螺旋角 =14 J]UH q$B  
    ⑤       载荷系数K ~IXfID!8  
    K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 *O;N"jf  
    ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y VX%+!6+fS  
    查得: ke0W?  
    齿形系数Y=2.592  Y=2.211 W@tLT[}CG  
     应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 5"Yw$DB9  
     hD*?\bBs0  
    ⑦       重合度系数Y u v5@Alm  
    端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 hq BRh+[  
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 RB"rx\u7K  
=14.07609 !S:@x.n@iR  
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 D4\I;M^  
    ⑧       螺旋角系数Y R<=t{vTJ5  
 轴向重合度 =1.675, [wR8q,2  
    Y=1-=0.82 iH>djGhTh  
     ($s{em4L  
    ⑨       计算大小齿轮的 _X[c19q  
 安全系数由表查得S=1.25 *pMA V [^  
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 &u8c!;y$b  
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 ,zFN3NLtA  
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 Ba6xkEd  
    查课本得到弯曲疲劳强度极限                   Pz 'Hqvd  
    小齿轮     大齿轮 sn( }5;  
BP6Shc|C  
   查课本得弯曲疲劳寿命系数: #!/Nmd=Nj  
    K=0.86        K=0.93   ( ~>Q2DS  
p!ErH]lH  
     取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 hd~rC*I  
      []= O^#u%/  
      []= UL%ihWq   
       @-}]~|<  
       yKJ^hv"#  
        大齿轮的数值大.选用. B^9 #X5!  
     7 SZR#L  
⑵   设计计算 yH^*Fp8V  
     计算模数 @Xmk Im  
_HsvF[\[  
w.f [)  
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: R.N*G]K5  
@Hh"Y1B  
z==24.57  取z=25 i"xDQ$0G6  
7W"menw  
那么z=5.96×25=149           "puz-W'n  
  Xdt+ \}\  
②   几何尺寸计算 }3 }=tN5  
    计算中心距     a===147.2 B5G$o{WM  
将中心距圆整为110 (#]KjpIK  
"=.|QKC1`  
按圆整后的中心距修正螺旋角 7krA+/Qr(  
+bW|Q>u  
=arccos 3;:V1_JA  
S)yV51^B  
因值改变不多,故参数,,等不必修正. ub5hX{uT  
7p6J   
计算大.小齿轮的分度圆直径 !`lqWO_/ :  
     _ GSw\r  
    d==42.4 #cS,5(BM  
 t;Om9  
d==252.5 N&=2 /  
q;.]e#wvh  
计算齿轮宽度 K8Zk{on  
sdQv:nd'R  
B= c ?XUb[  
mNoqs&UB  
圆整的       ,~(}lvqVH  
VsEAo  
                                            大齿轮如上图: 4sjr\9IDC  
}3w b*,Sbz  
B_glyC  
(B<AK4G  
7.传动轴承和传动轴的设计 @~3c"q;i7  
:'~ gLW>j  
1.  传动轴承的设计 3:lp"C51  
x35s6  
⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 tYZGf xj  
P1=2.93KW            n1=626.9r/min %PbqASm  
T1=43.77kn.m G6{A[O[  
⑵.  求作用在齿轮上的力 ^1=|(Z/  
    已知小齿轮的分度圆直径为 ZGhoV#T@  
        d1=42.4 #%b()I_([  
而  F= ^]&{"!  
     F= F [[h)4H{T  
)OC[;>F7  
     F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N K"j=_%{  
5l0rw)  
U^BXCu1km  
es+_]:7B9  
⑶.   初步确定轴的最小直径 Cf[F`pFM  
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 <Cu?$  
9Pk3}f)a  
5dw@g4N %^  
             kDY]>v  
     从动轴的设计 x*8f3^ wE  
       Juqn X  
        求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, (!5}" fj  
            P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M yVQz<tX|  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 Ej09RO"pB  
    已知大齿轮的分度圆直径为 cqL7dlhIl  
        d2=252.5 Z !25xqNCd  
而  F= y6jmn1K  
     F= F *jw$d8q2  
DPQGh`J  
     F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N Bye@5D  
8t: &#h  
3(})uV  
'oZn<c`  
⑶.   初步确定轴的最小直径 K6*UFO4}i  
先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 LiD |4(3  
y<%.wM]-J  
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 1 lCikS^c  
查表,选取 vs)I pV(  
8Gl5)=2  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 qL5#.bR  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 ro^6:w3O^  
-b\ V(@5  
⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 \.;ct  
为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 R5&$h$[/  
GHC?Tp   
初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. ph12x: @B  
P,;b'-5C  
            D        B                轴承代号     4B8Se  
   45        85        19        58.8    73.2    7209AC     l9NOzAH3  
   45        85        19        60.5    70.2    7209B     +}XL>=-5  
   50      80      16      59.2    70.9    7010C     Ms'TC; &PS  
   50      80      16      59.2    70.9    7010AC     gLSG:7m@  
QB3d7e)8>  
     5 (21gW9  
Fr3d#kVR  
     i=X*  
   对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 RJ}yf|d-C  
    右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, :7Z\3_D/  
③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     YUVc9PV)Ws  
7hF,gl5  
④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. H")N_BB  
⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, Fwx~ ~"I  
高速齿轮轮毂长L=50,则 2VV[*QI  
' MS!ss=r  
L=16+16+16+8+8=64 Q_]!an(  
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. xngeV_xc2  
}]g95xT  
5.    求轴上的载荷   L>~@9a\jO  
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, MX`Wg  
查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. mU3Y)  
2 ]DCF  
aFr!PQp4{  
or%gTVZ  
IglJEH[+  
#7~tL23}]  
%EVV-n@  
TvWU[=4Yk  
pqH( Tbjq  
     <=m 30{;f  
)+w/\~@  
传动轴总体设计结构图: qb-2QPEB  
     | z#m  
                             t(j_eq}J  
8_<&f%/  
                             (主动轴) 8!uL-_Bn  
^Cc8F3os=  
zJfK4o  
        从动轴的载荷分析图: Esz1uty  
L_Y9+ e  
6.     校核轴的强度 4/HY[FT  
根据 k(-Z@   
== Z{a{HX[Jx  
前已选轴材料为45钢,调质处理。 %$ir a\ sM  
查表15-1得[]=60MP @zr8%8n  
〈 []    此轴合理安全 '0CXHjZN  
cyGN3t9`.  
8、校核轴的疲劳强度. pYLY;qkG"  
⑴.   判断危险截面 Dm|gSv8d,  
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. ^ea RgNz  
⑵.  截面Ⅶ左侧。 k1f3?l vlU  
抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 &\"Y/b]  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 [}A_uOGEP  
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 ){O1&|z-  
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 f.b8ZBNj>  
截面上的弯曲应力 FylWbQU9  
2I]]WBW#:  
截面上的扭转应力 vx\nr8'k  
== `d}W;&c  
轴的材料为45钢。调质处理。 rPiiC/T.`  
由课本得: j<l#qho{h  
           'GV&]   
因             Xzx[C_G  
经插入后得 Yl)eh(\&J  
2.0         =1.31 |`_ <@b  
轴性系数为 $kxu;I  
       =0.85  &7L~PZ  
K=1+=1.82 c&Gz> L  
    K=1+(-1)=1.26 j}|N^A_ S  
所以               e Z@Gu  
dr| | !{\  
综合系数为:    K=2.8 \g~ws9'~  
K=1.62 ELN|;^-/|Q  
碳钢的特性系数        取0.1 U9<_6Bsd  
   取0.05 +Fk4{p  
安全系数 Nl~Z,hT$*  
S=25.13 Fy 4Tvg  
S13.71 { A:LAAf[6  
≥S=1.5    所以它是安全的 Ff[H>Lp~  
截面Ⅳ右侧 ((-aC`  
抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ]~?S~l%  
x9xzm5  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 McT\ R{/  
dzgs%qtK  
截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 J*}VV9H  
q$MHCq;  
截面Ⅳ上的扭矩为   =295 b%3Q$wIJ6  
截面上的弯曲应力   NlA*\vco  
截面上的扭转应力 -`-ACWeNV  
==K= >:.w7LQy/  
    K= !aQIh  
所以                 SW3wMPy&s  
综合系数为: :0nK`$'  
K=2.8    K=1.62 nURvy}<r  
碳钢的特性系数 NOF?LV  
    取0.1       取0.05 i%xI9BO9  
安全系数 G{ F6  
S=25.13 M{*kB2jr  
S13.71 sk#9x`Rw  
≥S=1.5    所以它是安全的 .KFA218h*x  
;rNd701p"  
9.键的设计和计算 !$D&6M|C8l  
,`D/sNP ,q  
①选择键联接的类型和尺寸 vAi"$e  
一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. !-KCFMvT  
根据    d=55    d=65 UV?[d:\>'  
查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 b+W)2rFO  
                     b=20     h=12     =50 ; Zh9^0  
XQK^$Iq]V  
②校和键联接的强度 P`}$-#DF  
  查表6-2得      []=110MP _i-\mR_~  
工作长度  36-16=20 1W*V2`0>  
    50-20=30 IZ+ *`E  
③键与轮毂键槽的接触高度 D=2~37CzQ1  
     K=0.5 h=5 \'[3^/('  
    K=0.5 h=6 W5pn;u- sz  
    由式(6-1)得: =\M)6"}y}  
           <[] '-`O. 4u  
           <[] /d[Mss  
    两者都合适 6@&fvf  
    取键标记为: <[bQo&B2 E  
               键2:16×36 A GB/T1096-1979 a/#+92C  
    键3:20×50 A GB/T1096-1979 F@g17aa  
10、箱体结构的设计 4/b(Y4$,[r  
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, HB%K|&!+  
大端盖分机体采用配合. vxb@9 eb!H  
Dq|GQdZ>o  
1.   机体有足够的刚度 B@d1xjp)']  
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 j]AekI4I  
 64SW  
2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 PVhik@Yoh  
V>6QPA^  
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 D2{L=  
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 g- XKP  
X) 8e4~(?  
3.   机体结构有良好的工艺性. Xj%,xm>}!u  
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便.  +.=1^+a  
># INEO  
4.   对附件设计  %W(^6p!  
A  视孔盖和窥视孔 b)d^ `J  
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 xF&6e&nv  
B  油螺塞: <&`:&7  
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。 UnP|]]o:I  
C  油标: Cc2MYm8  
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 k j-=xhJ{=  
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. DjY8nePyE  
,}KwP*:Z  
D  通气孔: pKq]X}[^c  
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. <Kg2$lu(_`  
E  盖螺钉: '(tj[&aL  
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 GKCM|Y  
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. ;ed#+$Na  
F  位销: w\Iqzpikr  
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. as(;]  
G  吊钩: 6s5yyy=L%~  
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. wE?CvL  
 >9{zQf!  
减速器机体结构尺寸如下: vmLpm xS  
F.68iN}  
名称    符号    计算公式    结果     !W~QT}  
箱座壁厚                10     &f"T,4Oh  
箱盖壁厚                9     CG.,/]_  
箱盖凸缘厚度                12     UoHd-  
箱座凸缘厚度                15     /22nLc;/Cx  
箱座底凸缘厚度                25     ?.Q3 pUT  
地脚螺钉直径                M24     a_MFQf&KV  
地脚螺钉数目        查手册        6     VtWT{y5Ec  
轴承旁联接螺栓直径                M12     IytDvz*|  
机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     nZxSMN0]  
轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     S@Iw;V  
视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     #~S>K3(  
定位销直径        =(0.7~0.8)        8     =HS4I.@c_5  
,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 \ADLMj`F|  
    22 $R?@L  
    18     '$?du~L-  
,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 ~;8I5Sge  
    16     J0sGvj{  
外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     N}DL(-SQ3  
大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     Q ?^4\_  
齿轮端面与内机壁距离        >        10     ]+ZM/'X  
机盖,机座肋厚                9    8.5     >Mw'eQ0(y  
轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) z0 \N{rP&  
150(3轴)     I|T7+{5z  
轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) <aXoB*Y  
150(3轴)     W~yLl%  
     xp^ 7#`MJ?  
11. 润滑密封设计 T pD;  
7h`^N5H.q  
    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. P$OUi!"  
    油的深度为H+ A? r^V2+j  
         H=30  =34 eF5;[v  
所以H+=30+34=64 ^Q\XGl  
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 CdL.?^  
     ' %&z.{  
    密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 |z*>ixK  
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     >Nh`rkR2[  
    密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 WqQU@sA  
    大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 Ha218Hy0W  
     5gshKmt_  
12.联轴器设计 R$d7\nBG  
?-,6<K1  
1.类型选择. 0X>T+A[E  
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 X}W)3v  
2.载荷计算. hl]S'yr  
公称转矩:T=95509550333.5 R5kH0{zM  
查课本,选取 )i-gs4[(QN  
所以转矩   T,OS0;7O  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 jT-<IJh!o  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm oj@g2H5P  
w.^yP7:  
四、设计小结 =$&&[&  
    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。 8wmQ4){  
    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。 MUwxgAG`G  
五、参考资料目录 d.AC%&W  
[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; #U"1 9@|}  
[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; I_>`hTiR  
[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; gr+Pl>C{  
[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; y/tSGkMv  
[5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 12OlrU  
[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; oKa>.e7.  
[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? ir&.Z5=  
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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