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    [原创]单级斜齿轮减速箱设计说明书 [复制链接]

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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 2009-01-12
    关键词: 齿轮
    机械设计基础课程设计任务书 ) FsSXnZL  
                     9%veUvY  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         `qEm5+`  
                     )W#g@V)>  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) Vi~+C@96  
    p 8rAtz>=J  
    目   录 clV/i&]Qa  
         3 +9|7=d  
    一    课程设计书                            2 ,)m-nZ5  
    l$@lk?dc  
    二    设计要求                              2 uU"s50m  
    'KrkC A  
    三    设计步骤                              2 k}7)pJNj  
         2)]*re)  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 Unk+@$E&  
        2. 电动机的选择                                4 "6h.6_bTw  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 jt*@,+e|  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 w N.Jyb  
        5. 设计V带和带轮                              6 yQ2[[[@k@  
        6. 齿轮的设计                                  8 Qk?Jy<Ra  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 < duM8   
        8. 键联接设计                                  26 9a,CiH%@  
        9. 箱体结构的设计                              27 ywBo9|%T  
        10.润滑密封设计                                30 fQ) ;+  
        11.联轴器设计                                  30  yFv3>\  
         6YbSzx` ?k  
    四    设计小结                              31 >eI(M $  
    五    参考资料                              32 Ue%5 :Sdr  
    pm|]GkM  
    一. 课程设计书 (CwaO m{g  
    设计课题: cFo-NI2  
        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 NyNu1V$  
    表一: }x-8@9S~z  
             题号 2j|Eh   
    1k(*o.6  
    参数    1     \`&fr+x  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     -JkO[ IF  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     }Qo8Xps  
    卷筒直径(mm)    200     v.J#d>tvf  
    Dbd5d]]n3  
    二. 设计要求 K>~l6  
    1.减速器装配图一张(A1)。 YTA  &G  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 uLht;-`{n  
    3.设计说明书一份。 F[Up  
    s:{%1/  
    三. 设计步骤 -tJ*F!w6U  
        1.  传动装置总体设计方案 GW#Wy=(_  
        2.  电动机的选择 X+ jSB,  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 '-_PO|}  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 S{06bLXU"  
        5.  “V”带轮的材料和结构 1:8: yFV  
        6.  齿轮的设计 HF:PF"|3  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 it@s(1EO#  
        8、校核轴的疲劳强度 FB`HwE<  
        9.  键联接设计 Q2uE_w`B  
        10.  箱体结构设计 1-fz564  
        11. 润滑密封设计 TUt)]"h<  
        12. 联轴器设计 =T`-h"E~@  
         jXQ_7  
    1.传动装置总体设计方案: i)ctrdP-  
    Uw!v=n3#!  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 WfVie6  
    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, mBF?+/l  
    要求轴有较大的刚度。 |iI`p-L9  
    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。 t+tGN\q  
    其传动方案如下: PE>_;k-@k  
            hb{(r@[WHv  
    图一:(传动装置总体设计图) $qqusa}`K  
    YDwns  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 ~cz t=  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 P!/8   
         传动装置的总效率 RPu-E9g@  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; =/;(qy9.-R  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, ?.H*!u+9>  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ,&$Y2+  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 9UZX+@[F  
    J.*=7zmw  
      2.电动机的选择 - U|4`{PP  
    U+z&jdnhDR  
        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, nHX@  
        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, >4c 1VEi  
        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。 v3B ^d}+.  
         _\6-]  
        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, h ? M0@Z  
         u|C9[(  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 MD,-<X)Qy  
         /"U<0jot  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 20q T1!j u  
                                                      C^a~)r.h  
    ]5/C"  
    方案    电动机型号    额定功率 <Aa%Uwpc  
    P \n5,!,A  
    kw    电动机转速 RK,~mXA  
        电动机重量 _Cxs"to  
    N    参考价格 *QLbrR  
    元    传动装置的传动比     AQ&;y&+QR  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     @RC_Ie=#)  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     `fH6E8N  
       : 2?du  
       中心高 t?s1@}G^  
            外型尺寸 ci!c7 ,'c  
    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     b#b#r  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     j<c_*^/'9  
    ("{'],>  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 xn-n{U"  
    B\Uj  
    (1)       总传动比 ~Oq(JM $M  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 ]k hY8it  
        (2)       分配传动装置传动比 ~[C m#c  
        =× uJ[dO}  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 :KQ<rLd  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 xN5}y3  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 o,29C7Ii  
    (1) 各轴转速 qU"+0t4  
      ==1440/2.3=626.09r/min *StJ5c_kg2  
      ==626.09/5.96=105.05r/min TPrwC~\B/  
    (2) 各轴输入功率 O_E[F E:+  
        =×=3.05×0.96=2.93kW az w8BK  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW +iXA|L9=  
        则各轴的输出功率:   d+_qBp  
    =×0.98=2.989kW 0j*8|{|  
    =×0.98=2.929kW  8NLk`/  
    各轴输入转矩 O@l`D`  
       =××  N·m 7&X^y+bMe6  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 4u<oe_n  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ?g!)[p`v  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m hE>Mo$Q(  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m _ ZJP]5  
    =×0.98=242.86N·m B"G;"X  
    运动和动力参数结果如下表 y'(;!5w  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     k}/0B  
        输入    输出    输入    输出         "Li"NxObCA  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     Gv<K#@9T  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     X@ TQD  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     /Qbt  
    2 Y%$6NX  
    5、“V”带轮的材料和结构 V97Eb>@  
      确定V带的截型 ,9=a(j"  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 =l {>-`:  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 N O'-HKHj  
          V带截型      由图6-13                        B型 BwbvZfV|  
       u{HB5QqK  
      确定V带轮的直径 &QvWT+]c'0  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm 3^8%/5$v  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s Pj^6.f+  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm Ur_~yX]Mo  
       ibEQ52  
      确定中心距及V带基准长度 #*5A]"k  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 _Nw-|N.  
                              360<a<1030 sq*sbdE  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm lE /"  
         SFTThM]8M1  
      初定V带基准长度 p VLfZ?78  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm z1s9[5  
           !tN]OQ)'  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm L~~;i'J  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm ]@Q14   
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 s<n5^Vxy  
       :h"Y>1P  
       确定V带的根数 L[D}pL=  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw nXXyX[c4e  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 xCGvLvFn  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 e:&5Cvx  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 _ u/N#*D  
             H;|^z@RB<  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 p.)G ],  
                                 c/b} 39X  
                           取Z=2 >AJtoJ=j  
    V带齿轮各设计参数附表 iN<Tn8-YH6  
    dYW19$W n  
    各传动比 V 9][a  
    VcA87*pel  
        V带        齿轮     ]QRhTz  
        2.3        5.96     6*Rz}RQ  
      os"o0?  
    2. 各轴转速n o^biO!4,  
        (r/min)        (r/min)     PO1sVP.S  
        626.09        105.05     VQ2)qJ#l  
    Mvu!  
    3. 各轴输入功率 P % ?@PlQ  
        (kw)        (kw)     [{L4~(uU8  
        2.93       2.71     UJ2Tj+  
    X^7bOFWE  
    4. 各轴输入转矩 T eE+zL ~CE  
        (kN·m)        (kN·m)     Sm{idky)[  
    43.77        242.86     (ybKACx  
    S!0<aFh  
    5. 带轮主要参数 L6O* aZ|  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         {a\m0Bw/  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     y>UM~E  
    带的根数z     Quqts(Q)+  
        160        368        708        2232        B        2     m6bAvy]3<t  
    [g`P(?  
    6.齿轮的设计 LY-fp+  
    `a*[@a#  
    (一)齿轮传动的设计计算 =LC:1zn4  
    aTxss:7]  
    齿轮材料,热处理精度 g kT`C  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 'D;v>r  
        (1)       齿轮材料及热处理 jA?A)YNQb  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 c=0S]_  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 l q~^&\_#  
          ② 齿轮精度 AQw1,tGV  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 %A|9=x*  
         KY~p>Jmh  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 gG!L#J?  
    按齿面接触强度设计 :?S1#d_  
    x* ?-KS|  
    确定各参数的值: N7v7b<6  
    ①试选=1.6 L'iENZ I$  
    选取区域系数 Z=2.433   C4Z}WBS(  
         ^~'tQ}]!"  
        则 R?V s8?  
        ②计算应力值环数 MqDz cB]  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) <b.?G  
        =1.4425×10h }6*+>?  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) G>& Tap>  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 2~h! ouleY  
        ④齿轮的疲劳强度极限 ry)g<OA  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: &@p_g8r#  
        []==0.93×550=511.5 !<BJg3  
    Z?ZiK1) K  
        []==0.96×450=432         P/6$ T2k_  
    许用接触应力   *-'u(o  
             NCR 4n_  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   2.)xWCG  
             =1 _4Z|O]  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 6[b'60CuZL  
        =4.47×10N.m a~ sU  
        3.设计计算 v'na{"  
    ①小齿轮的分度圆直径d  `S$zwot  
         \]uD"Jqv#  
        =46.42 K9O%SfshF  
        ②计算圆周速度 .$&mWytw=  
        1.52 RdaAS{>Sk  
        ③计算齿宽b和模数 Hz~?"ts@;  
    计算齿宽b u5zL;C3O  
           b==46.42mm B?n 6o|8  
    计算摸数m gCfAy=-,V  
      初选螺旋角=14 Se~< Vpo  
        = @{/GdB,}  
        ④计算齿宽与高之比 IC"lsNq52  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 %:Mi6 sR|  
    =46.42/4.5 =10.32 eYNu78u   
    ⑤计算纵向重合度 a4{~.Mp  
    =0.318=1.903 {;mT.[  
    ⑥计算载荷系数K f4[fXP;A  
    使用系数=1 XK#~w:/fB  
    根据,7级精度, 查课本得 <5@VFRjc  
    动载系数K=1.07, fz>3  
    查课本K的计算公式: >2v UFq`H  
    K= +0.23×10×b .Z?@;2<l  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 8k~$_AT>u  
    查课本得: K=1.35 _C"=Hy{  
    查课本得: K==1.2 eV(nexE  
    故载荷系数: NSs"I]  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 fL$U%I3  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 ]]Bq te  
        d=d=50.64 R%Xhdcn7  
        ⑧计算模数 f wE b  
        = }SD*@w  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 >%6a$r~@  
        由弯曲强度的设计公式 vtx3a^  
        ≥ M9~eDw'Pr  
    fhwJ  
    ⑴   确定公式内各计算数值 ?`T0zpC  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m IhR;YM[K  
             确定齿数z KYw~(+gHv2  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 t.\<Q#bN#  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 mH`K~8pRg  
        Δi=0.032%5%,允许 &,*G}6wa;&  
        ②      计算当量齿数 x)}.@\&%  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  /FJ.W<hw  
        z=z/cos=144/ cos14=158 6&9}M Oc  
        ③       初选齿宽系数 1 sJtkge:  
         按对称布置,由表查得=1 2eC`^  
        ④       初选螺旋角 IN^dJ^1+  
        初定螺旋角 =14 Q H>e_  
        ⑤       载荷系数K U~CG(9  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 ;bYS#Bid{V  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y jK(]e iR$S  
        查得: t GS>f>i  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ~SzHIVj:6  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ob. Br:x  
         rd_!'pG  
        ⑦       重合度系数Y [[XbKg`"?  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 tRZA`&  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 |7# S0Ca@  
    =14.07609 q9 S V<qg  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 D`4>Wh/H  
        ⑧       螺旋角系数Y DYf3>xh>xb  
     轴向重合度 =1.675, 1XppC[))  
        Y=1-=0.82 #r,LV}*qg  
         *`]#ntz9  
        ⑨       计算大小齿轮的 5mqwNAv  
     安全系数由表查得S=1.25 /LK,:6  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 -prc+G,qyp  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 L#|6L np^  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 9 $&$Fe  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   :aHLr[%Mz  
        小齿轮     大齿轮 R3bHX%T  
    X~2L  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: $n#NUPzG+  
        K=0.86        K=0.93   af-  
    (5/>arDn  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 |Y tZOQu  
          []= w7E7r?)Wl|  
          []= b+#A=Z+Pr  
           KD=W(\  
           4\Q pS  
            大齿轮的数值大.选用. A. 5`+  
         ISDeLUihY  
    ⑵   设计计算 U(6=;+q  
         计算模数 dd-`/A@  
    bu:%"l  
    ~Gj%z+<  
    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: o;"Phc.  
    "o}}[hRP  
    z==24.57  取z=25 PRi1 `% d  
    wa%;'M&  
    那么z=5.96×25=149           #qDMUN*i  
      78UE?) X"  
    ②   几何尺寸计算 eqQ=HT7J  
        计算中心距     a===147.2 /^\UB fE  
    将中心距圆整为110 _I/uW|>  
    g4f:K=5:  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 GwM(E^AG  
    a,ZmDkzuv  
    =arccos #V-0-n,`  
    !v\ _<8  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. xgq `l#  
    \r`><d  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 WlHK  
         +i@{h9"6g  
        d==42.4 I3hN7  
    y!u=]BE  
    d==252.5 x_oiPu.V  
    ] ^ s,  
    计算齿轮宽度 PBOZ^%k  
    U-ADdO h"q  
    B= jnIf (a  
    L/KiE+Y  
    圆整的       ,LodP%%UV  
    4apaUP=Jp  
                                                大齿轮如上图: 0^9%E61YR  
    0K'^g0G  
    .8dlf7* ,  
    m&a 8/5  
    7.传动轴承和传动轴的设计 Kd!.sB/%  
    BN%;AQV  
    1.  传动轴承的设计 fWs@ZCt  
    kK~,? l  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 jBMGm"NE  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min uA;vW\fHr  
    T1=43.77kn.m % 3Tz%>n  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 I[w;soI  
        已知小齿轮的分度圆直径为 $!v:@vNMs  
            d1=42.4 %CIRN}  
    而  F= >_|$7m.?n[  
         F= F L0X/  
     /C   
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N Xy]Pmt  
    2+=:pc^  
    `M[o.t  
    d6f+[<<  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 wfQ^3HL  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 ~-f"&@){,  
    o2rL&  
    2(i| n=  
                 SIZZFihcYh  
         从动轴的设计 (sqI:a  
           2Y~nU(  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, #?C.%kD  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M h.jO3q  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 qO{Yr$ V%  
        已知大齿轮的分度圆直径为 G\(cnqHk  
            d2=252.5 'h87 A-\!F  
    而  F= *CCh\+S7m  
         F= F N|e#&  
    bbs'>D3  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N He*c=^8k  
    5@_kGoqd  
    2 9#jKh  
    Q!y%N&  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 RXRoMg!-P  
    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 u*$]Bx  
    K$KVm^`  
    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 722:2 {  
    查表,选取 LYO2L1u)  
    $X,dQ]M  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 tID=I0D  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 M(?0c}z  
    %J L P=(  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 nc^DFP  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 apgR[=Oy  
    g.pR4Mf=Z  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. g#:P cl  
    L+8{%\UPd  
                D        B                轴承代号     SQ DfDrYP  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     89x;~D1  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     5?q 6g  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     d:pGdr& .  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     <Hr~|oG  
    ' eh }t  
         Kay\;fXT  
    a}Z+"D  
         A(*c |Aj9  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 F :og:[  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, !Ahxi);a  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     c2gi 3  
     <H npI  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. ]\y]8v5(  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, 24u_}ZQzY  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 ( 8X^pL  
    szCB}WY  
    L=16+16+16+8+8=64 waU2C2!w  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. ?a-5^{{  
    [HI$[ :[  
    5.    求轴上的载荷   1 obajN  
    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, d( yTz&u)  
    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. GvZ[3GT  
    Zo,066'+[.  
    "W~vSbn7  
    f] _'icP  
    k{H7+;_  
    |`xM45  
    JvK]EwR ;  
    q ~^!Ck+#*  
    FGzKx9I9  
         l 0U23i  
    "n_X4e+18P  
    传动轴总体设计结构图: u 7:Iv  
          md,KRE  
                                 q[GD K^-g  
    _N=f&~T  
                                 (主动轴) hI 9q);g  
    {A'*3(8  
    #;f50j!r  
            从动轴的载荷分析图: OJd/#KFm  
    f!#+cM  
    6.     校核轴的强度 l))Q/8H  
    根据 PQp =bX,  
    == [2Zl '+  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 S+#|j  
    查表15-1得[]=60MP lF_"{dS_6(  
    〈 []    此轴合理安全 NWP!V@WG  
    Z/dhp0k  
    8、校核轴的疲劳强度. p!5'#\^f  
    ⑴.   判断危险截面 L ^r & .N\  
    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. \EsT1aT  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 lB0`|UEb (  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 kIX1u<M~  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 bAbR0)  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 x|O^#X(,  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 E7M_R/7@y  
    截面上的弯曲应力 {VKFw=$8  
    PfZS"yk  
    截面上的扭转应力 aZ+><1TD  
    == :m(DRD  
    轴的材料为45钢。调质处理。 6T4I,XrY_F  
    由课本得: ~USt&?  
               0|J_'-<  
    因             wYg!H>5  
    经插入后得 z~ywFk}KGd  
    2.0         =1.31 _CfJKp)  
    轴性系数为 Xjkg7p,HD@  
           =0.85 XbqMWQN*  
    K=1+=1.82 c!_c, vwrn  
        K=1+(-1)=1.26 T N1pg  
    所以               u*TC8!n  
    N+h05`  
    综合系数为:    K=2.8 15,JD  
    K=1.62 8;V9%h`P>  
    碳钢的特性系数        取0.1 _'LZf=V0  
       取0.05 ! 5NuFLOf  
    安全系数 ZZ7qSyBs?  
    S=25.13 __2<v?\  
    S13.71 h%krA<G9  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 LP=j/qf|  
    截面Ⅳ右侧 fT|A^  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 W*t] d  
    ;4[[T%&v  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Dlq !:dF{&  
    mL=d E Q  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 W3:Fw6v  
    2lCFE)  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 ~/]]H;;^u  
    截面上的弯曲应力   o`,~#P|  
    截面上的扭转应力 j/z=<jA  
    ==K= oojl"j4  
        K= 0Gc@AG{  
    所以                 ;~EQS.Qp  
    综合系数为: D]]wJQU2  
    K=2.8    K=1.62 @kqxN\DE  
    碳钢的特性系数 !: ^q_q4  
        取0.1       取0.05 L%T(H<G  
    安全系数 d=PX}o^  
    S=25.13 "FWx;65CR  
    S13.71 V}Y*Yv  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 !Aw^X} C  
    BVw2skOT  
    9.键的设计和计算 ?: yz/9(  
    %bAQ>E2;m  
    ①选择键联接的类型和尺寸 h 6Z:+  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. A~2)ZdAN  
    根据    d=55    d=65 O\ZC$XF  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 #*'Qm  A  
                         b=20     h=12     =50 e@Lxduq  
    IT1YF.i  
    ②校和键联接的强度 x,!Dd  
      查表6-2得      []=110MP <w{?b'/q  
    工作长度  36-16=20 _^r};}-}  
        50-20=30 kh5a>OX  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 94rSB}b.O  
         K=0.5 h=5 ->8Kd1^F  
        K=0.5 h=6 l1)~WqhE}  
        由式(6-1)得: @up,5`  
               <[] L~Gr,i  
               <[] .eR1\IAm  
        两者都合适 > S>*JP  
        取键标记为: zj1~[$  (  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 1f`De`zXzr  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 2'DCB{Jv  
    10、箱体结构的设计 jYHnJ}<  
    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, ^#Ha H  
    大端盖分机体采用配合. 7$'AH:K  
    % i4 5  
    1.   机体有足够的刚度 %S`& R5  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 RdYmh>c  
    ;xZ+1 zmL0  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 eDJnzh83  
    /jG?PZ=m  
    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 xB *b7-a  
    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 MJ|tfQwhx  
    m+<&NDj.  
    3.   机体结构有良好的工艺性. HwUaaK   
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. 3iCe5VF  
    D&G6^ME  
    4.   对附件设计 Vu:ZG*^  
    A  视孔盖和窥视孔 CS7b3p!I  
    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 ?veeW6E(  
    B  油螺塞: x+X@&S  
    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。 2~kx3` Q  
    C  油标: ?zW'Hi  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 nTeA=0 4  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. jHFjd'  
    ~}.C*;J  
    D  通气孔: g3:@90Ba  
    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. AYAU  
    E  盖螺钉: >Xn,jMUW  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ,:?ibE=  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. 5pCicwea#  
    F  位销: -9b=-K.y  
    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. _3`G ZeGV  
    G  吊钩: 4uXGp sL  
    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. $*C }iJsF  
    Kxsd@^E  
    减速器机体结构尺寸如下: gP% <<yl  
    :zHSy&i`  
    名称    符号    计算公式    结果     _Xf1FzF+a  
    箱座壁厚                10     `<YMkp[  
    箱盖壁厚                9     . >"xp6  
    箱盖凸缘厚度                12     $--8%gh dG  
    箱座凸缘厚度                15     +(+lbCW/  
    箱座底凸缘厚度                25     :'[?/<iTg  
    地脚螺钉直径                M24     .I`>F/Sjr  
    地脚螺钉数目        查手册        6     7X$CJ%6b  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     3H#,qug$  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     >ywl()4O  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     +~5Lo'^  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     ]&8em1  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     $DDO9  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 G8repY  
        22 mB`HPT  
        18     ? NoNg^Of  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 IVxJN(N^  
        16     O60T.MM`  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     OLG)D#m(4/  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     mS%4  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     AROHe  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     4Wl`hF  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) B&MDn']fV/  
    150(3轴)     WI1Y P0V  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) +Z"Wa0wA  
    150(3轴)     K3zY-yIco  
         G? SPz  
    11. 润滑密封设计 )u(,.O[cw  
    eEqcAUn  
        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. JAxzXAsAR  
        油的深度为H+ c44s @ E  
             H=30  =34 ! Vl)aL  
    所以H+=30+34=64 =ls+vH40&  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 nk!uO^  
         / B!j`UK  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 Ox)<"8M  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     M&iXdw&  
        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 v} !lx)#  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 =sW K;`  
         Ea4zC|;  
    12.联轴器设计 CV[9i  
    gPn0-)<  
    1.类型选择. ftn10TO*  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 rw)!>j+&A  
    2.载荷计算. W(62.3d~}?  
    公称转矩:T=95509550333.5 l9QIlTc7  
    查课本,选取 IfH/~EtX  
    所以转矩   92j[b_P  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 UK6x]tE  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm )7NK+k  
    V'b4wO1RV  
    四、设计小结 m2m ;|rr  
        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。 hGKQK ^bn  
        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。 @CM5e!  
    五、参考资料目录  c{kpg 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; blomB2vQ  
    [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; p63fpnH  
    [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; $JOtUB{  
    [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; {JdXn  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 $$$[Vn_H<  
    [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; dOaOWMrfdf  
    [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。
     
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    只看该作者 6楼 发表于: 2011-12-22
    好东西
    离线yaob
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    只看该作者 5楼 发表于: 2011-12-15
    感觉像是我想要的
    离线wyjyanjing
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    只看该作者 4楼 发表于: 2010-07-28
    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
    离线magnetic
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    只看该作者 3楼 发表于: 2009-11-30
    楼主 可以也给我发一套吗 465522040@qq.com
    离线0363jj
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    只看该作者 2楼 发表于: 2009-11-19
    楼主,我现在需要发一套给我好吗? SA=>9L,2  
    谢谢!      0363jj@163.com
    离线zhangyi311
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    只看该作者 1楼 发表于: 2009-06-15
    hao 东西啊,支持