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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 :v E\r#hJ"  
                 &i *e&{L7  
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         6ziBGU#.-  
                 2FN#63  
专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 4y,pzQ8a  
*M6j)jqV  
目   录 ]1q`N7  
     z E\~Oa;  
一    课程设计书                            2 "~08<+  
Ye/Y<Ij  
二    设计要求                              2 U@LIw6B!KL  
W;F=7[h  
三    设计步骤                              2 V$ " ]f6  
     MX|@x~9W  
    1. 传动装置总体设计方案                        3 OXV9D:bIa  
    2. 电动机的选择                                4 'lgS;ItpKu  
    3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 u)Vn7zh  
    4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 k !g%vx  
    5. 设计V带和带轮                              6 E/C3t2@-  
    6. 齿轮的设计                                  8 z'Ut9u  
    7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 75c\.=G9q<  
    8. 键联接设计                                  26 }x"8v&3CM_  
    9. 箱体结构的设计                              27 ]QF*\2b-I2  
    10.润滑密封设计                                30 6+SaO !lR  
    11.联轴器设计                                  30 GP=bp_L  
     a.XMeB  
四    设计小结                              31 }Gd^r  
五    参考资料                              32 rpL]5e!  
T ?{F7  
一. 课程设计书 @:P:`Zk  
设计课题: A/~^4DR  
    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 or[!C %  
表一: %)y-BdSp.  
         题号 M{X; H'2  
3o_@3-Y%  
参数    1     Rab7Y,AA  
运输带工作拉力(kN)    1.5     "]yfx@)_  
运输带工作速度(m/s)    1.1     3Io7!:+  
卷筒直径(mm)    200     3Zm;:v4y  
({h W  
二. 设计要求 ^:ehG9  
1.减速器装配图一张(A1)。 %p^`,b}  
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 -8sB\E  
3.设计说明书一份。 5Qxm\?0J  
1sXVuto  
三. 设计步骤 P2 z~U  
    1.  传动装置总体设计方案 `m-7L  
    2.  电动机的选择 W;.L N<bx  
    3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 3/CKy##r%]  
    4.  计算传动装置的运动和动力参数 ]fU0;jzX  
    5.  “V”带轮的材料和结构 v@qVT'qlU  
    6.  齿轮的设计 >8gb/?z  
    7.  滚动轴承和传动轴的设计 }J_#N.y  
    8、校核轴的疲劳强度 =u.hHkx  
    9.  键联接设计 UQJ  
    10.  箱体结构设计 P?<G:]W  
    11. 润滑密封设计 `q7X(x  
    12. 联轴器设计 DxG8`}+  
     ;sY n=r  
1.传动装置总体设计方案: [f`7+RHrd  
rf =Wq_  
    1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 q)y<\cEO  
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, Uq(fk9`6  
要求轴有较大的刚度。 (CY#B%*  
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。 17!<8vIV$C  
其传动方案如下: +w(B9rH  
        #9q ]jjH E  
图一:(传动装置总体设计图) G4J)o?:m@  
+{s -Fg  
    初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 2h`Tn{&1/  
     选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 eJ60@N\A  
     传动装置的总效率 WI-I+0sE  
        η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; d{(NeTs  
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, KKNQ+'?  
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, B5!|L)7>{p  
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 luCwP  
T!t9`I0Zz  
  2.电动机的选择 ; r95i1a'  
C]ef `5NR]  
    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, /vw$3,*z  
    经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, QJU\YH%}  
    则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 v}Kj+9h  
     {,e-; 2q  
    综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, 1F{,Zr  
     \W"p<oo|H  
    选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 (vwKC D&  
     ,y[8Vz?:  
    额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 <4.j] BE  
                                                  p4z thdN[  
HD>UTX`&mc  
方案    电动机型号    额定功率 2X0<-Y#'  
P Nt7z ]F`  
kw    电动机转速 0G(|`xG1q  
    电动机重量 F_nXsKem  
N    参考价格 :rEZR`  
元    传动装置的传动比     z#/"5 l   
            同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     P$&l1Mp  
1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     @J<RFgw#  
  ~SYW@o  
   中心高 yMJ(Sf  
        外型尺寸 F?b"Rv  
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     Zo}vV2  
    132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     W@Rb"5Gy+  
QNGp+xUHJ9  
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 c2:oM<6|  
ev1:0P  
(1)       总传动比 u4DrZ-v  
    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 %;b]k  
    (2)       分配传动装置传动比 0t6DD  
    =× <AU0ir  
    式中分别为带传动和减速器的传动比。 '8;'V%[+  
    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 pg{cZ1/  
4.计算传动装置的运动和动力参数 -{NP3zy  
(1) 各轴转速 Nu@dMG<5  
  ==1440/2.3=626.09r/min O[F  
  ==626.09/5.96=105.05r/min W:O p\  
(2) 各轴输入功率 @nIoIz D~  
    =×=3.05×0.96=2.93kW I8{ mkh  
  =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW M[ ON2P;  
    则各轴的输出功率:   W>&!~9H  
=×0.98=2.989kW ^m-w@0^z  
=×0.98=2.929kW =-/sB>-C  
各轴输入转矩 OuyO_DSI  
   =××  N·m Hd_,`W@  
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· DSK?7F$_oE  
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m _,3%)sn-)  
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m :jFZz%   
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m x@tI  
=×0.98=242.86N·m X~Hm.qIR  
运动和动力参数结果如下表 3;3 cTXR?=  
轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     +HlZ ?1g  
    输入    输出    输入    输出         L+8O 4K{  
电动机轴        3.03        20.23    1440     |mT1\O2a  
1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     p;~oIy\,  
2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     Bv#?.0Ez;  
w|61dB  
5、“V”带轮的材料和结构 Cm9#FA  
  确定V带的截型 HF*j=qt!  
      工况系数     由表6-4                         KA=1.2 :-oMkBS  
       设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 |BXp`  
      V带截型      由图6-13                        B型 jOm7:+H  
   |qpFR)l  
  确定V带轮的直径 (W?t'J^#  
       小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm l YpoS  
        验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s A[m<xtm5K  
        大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm s01=C3  
   <7`U1DR=  
  确定中心距及V带基准长度 Hp[i8PJ  
        初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 b(t8TR#-  
                          360<a<1030 Q+s2S>U{v  
           要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm +3Z+#nGtk  
     nK#%Od{GF  
  初定V带基准长度 <MoyL1=  
          Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm mSGpxZ,IE  
       yJMo/!DZ  
   V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm v7,-Q*  
        传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm gy xC)br  
        小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 #"fn;  
   pUa\YO1J  
   确定V带的根数 c-U]3`;Q  
        单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw ~RV"_8`V9  
        额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 z>)lp$  
        包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 Q=Liy@/+!  
        带长修正系数             由表6-2       KL=1 MHJRBn{}  
         @U9`V&])F[  
     V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 V=8npz   
                             LMuDda  
                       取Z=2 %!8w)1U  
V带齿轮各设计参数附表 7MsJ*E n  
a*uG^~ ).  
各传动比 I= a?z<  
W j`f^^\HJ  
    V带        齿轮     $i1:--~2\  
    2.3        5.96     u#NX`_  
  z L9:e7o  
2. 各轴转速n v Ov"^X  
    (r/min)        (r/min)     ^tIYr <I  
    626.09        105.05     Dw$RHogb~y  
uvJ&qd8M  
3. 各轴输入功率 P Q{CRy-ha  
    (kw)        (kw)     UhJ!7Ws$  
    2.93       2.71     _7~q|  
U2CC#,b!(  
4. 各轴输入转矩 T 7spZe"  
    (kN·m)        (kN·m)     @!^Y_q  
43.77        242.86     ~y"OyOi&  
w| ahb  
5. 带轮主要参数 `ZT/lB`  
小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         wN^^_  
    中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     u?F.%j-  
带的根数z     }<&?t;  
    160        368        708        2232        B        2     oDayfyy4y)  
NE4]i  
6.齿轮的设计 }pGjc_:']  
"=LeHY=9  
(一)齿轮传动的设计计算 K(HrwH`a{  
l dp$jrNLr  
齿轮材料,热处理及精度 =woP~+  
    考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 + R~ !G  
    (1)       齿轮材料及热处理 ;aD?BD__Z  
       ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 \S&OAe/b  
高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 mq(-L  
      ② 齿轮精度 r$Ni>[as  
    按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 F{rC{5@fj  
     \U##b~Z,g  
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 G(BSe`f  
按齿面接触强度设计 yr?X.Np  
<PM.4B@  
确定各参数的值: T Qx<lw  
①试选=1.6 f1sp6S0V\  
选取区域系数 Z=2.433   pG'?>]Rt4  
     y]+[o1]-c  
    则 J :O&2g"g  
    ②计算应力值环数 btC6R>0   
    N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) /a)^)  
    =1.4425×10h N(3Bzd)   
    N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) Onou:kmf1  
    ③查得:K=0.93   K=0.96 _dW#[TCF  
    ④齿轮的疲劳强度极限 O+/{[9s  
    取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: *{5/" H5  
    []==0.93×550=511.5 1$`|$V1  
pred{HEye  
    []==0.96×450=432         d1D=R8P_u  
许用接触应力   /I{K_G@  
         lY2~{Y|4s  
    ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   2##mVEo.(  
         =1 G9GHBwT  
    T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 f6nuh&!-  
    =4.47×10N.m Qwve-[  
    3.设计计算 +5 gX6V\  
①小齿轮的分度圆直径d uy~$ :0o  
     3Bvz& `\  
    =46.42 +$#XV@@~  
    ②计算圆周速度 -$Kc"rX  
    1.52 &9z&#`AY]>  
    ③计算齿宽b和模数 wy{ sS}  
计算齿宽b XsDZ<j%x89  
       b==46.42mm B9$pG  
计算摸数m f9 :=6  
  初选螺旋角=14 Bjj =UtI  
    = k\9kOZW  
    ④计算齿宽与高之比 )X:Sfk  
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 BE],PCpPr  
=46.42/4.5 =10.32 _HjB'XNr(  
⑤计算纵向重合度 o iC@ /  
=0.318=1.903 /m,i,NX07  
⑥计算载荷系数K +$xw0)|  
使用系数=1 qR_Np5nHF  
根据,7级精度, 查课本得 AK%&Kq&PaY  
动载系数K=1.07, t F 7u-  
查课本K的计算公式: 3orL;(.G  
K= +0.23×10×b cIC/3g}]  
  =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 -AU'1iRcK7  
查课本得: K=1.35 0>D*d'xLd  
查课本得: K==1.2 PR x-0S  
故载荷系数: CfD4m,6  
    K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 GoH.0eQ^  
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 .Cs'@[Ciy  
    d=d=50.64 _qpIdQBo  
    ⑧计算模数 3)9e-@  
    = .*xO/pn  
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 7GG`9!l]D  
    由弯曲强度的设计公式 .F2"tt?'  
    ≥ 9`5.0**  
^eefR5^_w  
⑴   确定公式内各计算数值 59v=\; UI  
    ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m "Mv^S'?>  
         确定齿数z w7Mh8'P54  
    因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 6c27X/'Z  
    传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 vjh'<5w9Wi  
    Δi=0.032%5%,允许 -nX{&Z3-s  
    ②      计算当量齿数 O8N1gf;t  
    z=z/cos=24/ cos14=26.27  m=/HUt3(&0  
    z=z/cos=144/ cos14=158 oHp"\Z&  
    ③       初选齿宽系数 o1b.a*SZ  
     按对称布置,由表查得=1 0(9gTxdB  
    ④       初选螺旋角 $G9E=wn  
    初定螺旋角 =14 .y_~mr&d  
    ⑤       载荷系数K [u J<]  
    K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 yB=R7E7  
    ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y zf5%|7o  
    查得: rg#/kd<?[V  
    齿形系数Y=2.592  Y=2.211 odJE~\\hw  
     应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 =knLkbiq7,  
     DT6 BFx  
    ⑦       重合度系数Y 4ji'6JHPg  
    端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 2`ERrh^i"  
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 Z0D&ayzkh^  
=14.07609  xB?!nd  
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 ";jAHGbO  
    ⑧       螺旋角系数Y V~5vR`}  
 轴向重合度 =1.675, B6\/xKmv?8  
    Y=1-=0.82 t\!5$P  
     kkj@!1q(wO  
    ⑨       计算大小齿轮的 + iQ~ Y2Gh  
 安全系数由表查得S=1.25 UYQ@ub  
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 ;A*sub  
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 f`\J%9U_O  
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 +|K,\ {'U  
    查课本得到弯曲疲劳强度极限                   )=aq j@v  
    小齿轮     大齿轮 }g%&}`%'  
9o6qN1A0g  
   查课本得弯曲疲劳寿命系数: Q&%gpa ).W  
    K=0.86        K=0.93   RC8-6s& ln  
d4Y[}Fcp+  
     取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 wLt0Fq6QG  
      []= Et}%sdS  
      []= =&qfmq  
       a{%EHL,F  
       20`XklV  
        大齿轮的数值大.选用. h\Zh^B6J  
     G4#Yz6O  
⑵   设计计算 7ruWmy;j  
     计算模数 4K4u]"1  
y] Cx[  
FgPmQ  
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: C)9-{Yp  
a<+Rw{  
z==24.57  取z=25 5`K'2  
,c;#~y  
那么z=5.96×25=149           qPhVc9D#  
  b Hy<`p0  
②   几何尺寸计算 WFS6N.Ap  
    计算中心距     a===147.2 2elj@EB,M  
将中心距圆整为110 ?q5HAIZ`  
SxC(:k2b;  
按圆整后的中心距修正螺旋角 Kj6+$l   
Th~pju  
=arccos [!ZYtp?Hf  
3z8zZ1uzU  
因值改变不多,故参数,,等不必修正. *1>Tc,mb  
YsO`1D  
计算大.小齿轮的分度圆直径 PM {L}tEQ  
     ~ r$I&8  
    d==42.4 MU N:}S  
>4#\ U!  
d==252.5 _,-\;  
(hv}K*c{  
计算齿轮宽度 :4COPUBpPV  
0nlh0u8#  
B= DFGgyFay  
-OfAl~ 4  
圆整的       `WQpGBS_z_  
BMhuM~?(  
                                            大齿轮如上图: a<V Mh79*  
>v%UV:7ap  
EVbDI yFn  
o%Qn%gaX  
7.传动轴承和传动轴的设计 kaCn@$  
+.hJ[|F1&  
1.  传动轴承的设计 D[Ld=e8t  
`R$bx 64  
⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 y|wR)\  
P1=2.93KW            n1=626.9r/min hDEZq>&  
T1=43.77kn.m $5>x)jr:w+  
⑵.  求作用在齿轮上的力 27H4en; o=  
    已知小齿轮的分度圆直径为 ? 5hwz  
        d1=42.4 +,9Mufh  
而  F= +Pn`AV1  
     F= F \<y#$:4r<8  
%,)Xi  
     F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 8ZO~=e  
j7HOh|q  
%E2C4UbY  
061f  
⑶.   初步确定轴的最小直径 K%vGfQ8Er-  
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 .MRLA G  
0j{KZy  
j!`2Z@  
             ;nf}O87~  
     从动轴的设计 MK4CggoC  
       jTY{MY Jh  
        求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, *km - pp  
            P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 0 f"M-x  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 u+8?'ZT,  
    已知大齿轮的分度圆直径为 Cd7d-'EQn  
        d2=252.5 oga0h'  
而  F= +;;pM[U  
     F= F `3F/7$q_  
H0mDs7  
     F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N .s@[-! p  
-QP1Se*#  
kc:2ID&  
ymyk.#Z<%  
⑶.   初步确定轴的最小直径 gJBk&SDgtP  
先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 pJwy ~ L  
>(a/K2$*1  
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 {eo?vA8SE  
查表,选取 {{_,YO^w  
2c<phmiK  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 w9a6F  
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 Jz\'%O'  
&,`P%a&k  
⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 @BXV>U2B{  
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  。 GEi^3UD  
)F35WP~  
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. =p';y&   
Cqk6Igw  
            D        B                轴承代号     K3t^y`z  
   45        85        19        58.8    73.2    7209AC     rW3fd.;kss  
   45        85        19        60.5    70.2    7209B     sQe>LNp,G  
   50      80      16      59.2    70.9    7010C     tt>=Vt '  
   50      80      16      59.2    70.9    7010AC     \7,'o] >M-  
\Tj(]  
     jDc5p3D&[]  
|4a#O8d  
     1{S" axSL  
   对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 T/C1x9=?  
    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, v<Ux+-  
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.     o,RLaS,BK'  
{z}OZHJN  
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. NASRr  
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, #65Uei|F`+  
高速齿轮轮毂长L=50,则 sxLq'3(  
Ws`P(WHm  
L=16+16+16+8+8=64 z<mU$<  
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. C,D~2G  
w~g)Dz2G  
5.    求轴上的载荷   Wz7jB6AWA  
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, zKk2>.  
查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. [e'Ts#($A  
#`4ma:Pj  
A3N<;OOk  
fhmq O0  
?79ABm a  
VscEdtkd  
,#r>#fi0  
L[*Xrp;/&  
dLm~]V3  
     .r?-O{2t  
(v8jVbg  
传动轴总体设计结构图: j>Htaa  
     puz~Rfn#*  
                             u#Qd `@p  
?c^0%Op  
                             (主动轴) 9_F2nmEv  
l7P~_X_)"  
kGMI ?  
        从动轴的载荷分析图: GRb"jF>ut  
(;'?56  
6.     校核轴的强度 &la;Vu"dp  
根据 T)]5k3{  
== ><[($Gq`g  
前已选轴材料为45钢,调质处理。 }cG!93  
查表15-1得[]=60MP aQaO.K2  
〈 []    此轴合理安全 "el}@  
N$H0o+9-Y  
8、校核轴的疲劳强度. j']m*aM1>  
⑴.   判断危险截面 B&yb%`9],W  
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. g~Zel}h#  
⑵.  截面Ⅶ左侧。 cSBYC_LU  
抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 IXugnvyV  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ;K0kQ<y-Y  
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 'k#^Z  
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 `bffw:; %  
截面上的弯曲应力 J]~LmSh  
ZO+c-!%[(  
截面上的扭转应力 ]dc^@}1bN  
== k9.2*+vvg  
轴的材料为45钢。调质处理。 Bls\)$  
由课本得: WLEjRx  
           hd.^ZD7  
因             QdL ;|3K9  
经插入后得 *S_eYKSl  
2.0         =1.31 B8:_yAv o  
轴性系数为 mV} peb  
       =0.85 2`Xy}9N/Y  
K=1+=1.82 {SW}S_  
    K=1+(-1)=1.26 J A ]s  
所以               S\ ~Wpf  
=)(o(bfSKr  
综合系数为:    K=2.8 }\B`tAN  
K=1.62 YsXP$y]g-  
碳钢的特性系数        取0.1 _gjsAbM  
   取0.05 Kgi%Nd  
安全系数 yK<%AV@v  
S=25.13 52BlFBNV  
S13.71 1_THBL26d  
≥S=1.5    所以它是安全的 ,Utp6X  
截面Ⅳ右侧 Q d]5e  
抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Q_xE:#!;  
&)OX*y  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Hm4:m$=p4  
T@uY6))>F  
截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 9. Q;J#;1  
!MNUp(:  
截面Ⅳ上的扭矩为   =295 [>Kkj;*  
截面上的弯曲应力   <XX\4[wb  
截面上的扭转应力 l~wx8 ,?G  
==K= ;=Jj{FoG%  
    K= 2:Q9g ru  
所以                 _) 2fXG!  
综合系数为: p mcy(<  
K=2.8    K=1.62 |_8- 3  
碳钢的特性系数 Uwr inkoeE  
    取0.1       取0.05 *;8tj5du  
安全系数 +Cl(:kfYB  
S=25.13 d>eVR  
S13.71 1Dg\\aUk  
≥S=1.5    所以它是安全的 'H <?K  
` ZXX[&C  
9.键的设计和计算 gX5I`mm  
a;D{P`%n  
①选择键联接的类型和尺寸 abUvU26t  
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. 1 e1$x@\\  
根据    d=55    d=65 0: R}  
查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 8E"Ik ~  
                     b=20     h=12     =50 33DP0OBL^  
E$; =*0w  
②校和键联接的强度 DTk)Y-eQ  
  查表6-2得      []=110MP N\1!)b  
工作长度  36-16=20 V|ax(tHv  
    50-20=30 o-Pa3L=  
③键与轮毂键槽的接触高度 h S}?"ST|  
     K=0.5 h=5 a33}CVG-e3  
    K=0.5 h=6 *fso6j#%  
    由式(6-1)得: 8i=J(5=  
           <[] 4<)%Esyb  
           <[] +^YXqOXU  
    两者都合适 T~7i:<E^  
    取键标记为: X90VJb]  
               键2:16×36 A GB/T1096-1979 A1zM$ wDU  
    键3:20×50 A GB/T1096-1979 QpwOrxI}  
10、箱体结构的设计 uA7~`78  
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, 2i*-ET  
大端盖分机体采用配合. p<*3mbgGO  
R<@s]xX_  
1.   机体有足够的刚度 4=td}%  
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 &duWV6Acw  
kB {  
2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 $As;Tvw.  
mk8xNpk B  
因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm "<H.F 87Z)  
为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 :oY u+ cQ  
trcG^uV  
3.   机体结构有良好的工艺性. ~q4KQ&.!  
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. wv>*g:El'  
eRc+.m[  
4.   对附件设计 S#6{4x4  
A  视孔盖和窥视孔 =<R")D]4z  
在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 Yb\t0:_  
B  油螺塞: x1</%y5ev  
放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 Ppi/`X  
C  油标: L|.q19b*  
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 iZ % KHqG  
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. =B<>H$  
6MQ+![fN  
D  通气孔: A5cx!h  
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. *F0O*n*7W  
E  盖螺钉: _jg&}HM  
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ".A+'pJ  
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. $mOVo'2  
F  位销: ivDmPHj{  
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. gcDo o2RE  
G  吊钩: $51M' Qu  
在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. ?=,4{(/)  
<"F\&M`G  
减速器机体结构尺寸如下: a,g3 /  
mW~t/$Y$  
名称    符号    计算公式    结果     Tlc3l}B*Z  
箱座壁厚                10     n "?It  
箱盖壁厚                9     )rcFBD{vM  
箱盖凸缘厚度                12     q-kMqnQ  
箱座凸缘厚度                15     DT *'r;  
箱座底凸缘厚度                25     ^'>kZ^w0  
地脚螺钉直径                M24     "zFv? ay  
地脚螺钉数目        查手册        6     " !43,!<  
轴承旁联接螺栓直径                M12     C_xO k'091  
机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     P7ktr?V0a  
轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     W <.h@Rz+  
视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     -}avH  
定位销直径        =(0.7~0.8)        8     !kCMw%[  
,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 {p3VHd#  
    22 r*?rwtFtg  
    18     & D@/_m $  
,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 }*eiG  
    16     |^!#x Tj  
外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     rHe*/nN%*  
大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     [O~' \ Q  
齿轮端面与内机壁距离        >        10     GjTj..G/  
机盖,机座肋厚                9    8.5     R-odc,P=  
轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) Ip c2Qsa  
150(3轴)     E.~;  
轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) OS|uZ<"Rq3  
150(3轴)     j{}-zQ]n  
     BCnf'0q  
11. 润滑密封设计 UrAg*v!Qy  
ttQX3rmF01  
    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. <3?T^/8  
    油的深度为H+ 0LI:R'P+P[  
         H=30  =34 0u0<)gdX  
所以H+=30+34=64 ! C}t)R]^  
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 "V/|RC  
     epz'GN]V  
    密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 RSL%<  
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     iMgfF_r  
    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 [HEqMBX=;  
    大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 %Xm3m0nsv{  
     ?l\1n,!:8  
12.联轴器设计 si`{>e~`6P  
e<_yr>9g"  
1.类型选择. %cIF()  
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 1|K>V;C  
2.载荷计算. ZHPsGHA  
公称转矩:T=95509550333.5 agQ5%t#  
查课本,选取 mX@Un9k  
所以转矩    $^&SEz  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 'Na \9b(  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm 'vgO`  
Rg:3}T`~n  
四、设计小结 w8~J5XS  
    经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 n])-+[F  
    我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 79.J`}#  
五、参考资料目录 8 I'1~d%$  
[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; ZqI.n4:9  
[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; G5^gwG+  
[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; ,H{ /@|RW  
[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; c[=%v]j:u  
[5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 doR'E=Z4h  
[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; Salu[)+?  
[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? `Tzq vnn  
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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