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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 倒序阅读 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 "2o,XF  
                 I83ZN]  
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         \Lv eZ_h5  
                 O4ciD 1  
专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 9&q<6TZz  
QKDY:1]  
目   录 (Hb i+IHV  
     |kyxa2F{  
一    课程设计书                            2 ~'2)E/IeV  
aT$q1!U`j2  
二    设计要求                              2 lG;RfDI-  
TBHIcX  
三    设计步骤                              2 7d*SZmD  
     ))^rk 6  
    1. 传动装置总体设计方案                        3 E}sj l  
    2. 电动机的选择                                4 |FG t'  
    3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 hPLQ)c?   
    4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 fo9O+e s  
    5. 设计V带和带轮                              6 Pf5RlpL:p  
    6. 齿轮的设计                                  8 "z)dz,&T  
    7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 Kf2Ob 1  
    8. 键联接设计                                  26 p1 > D  
    9. 箱体结构的设计                              27 rs2G{a  
    10.润滑密封设计                                30 j38>,9u,  
    11.联轴器设计                                  30 ;|Id g"2  
     Z[<rz6%cB  
四    设计小结                              31 i$gm/ZO  
五    参考资料                              32 7Gd)=Q{uur  
`VX]vumG  
一. 课程设计书 h$.y)v  
设计课题: R`q*a_  
    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 ??0C"8:[  
表一: cf)2GoV>e  
         题号 ^Lr)STh  
9r=@S  
参数    1     JYB"\VV  
运输带工作拉力(kN)    1.5     $o"S zy  
运输带工作速度(m/s)    1.1     j_Pt8{[  
卷筒直径(mm)    200     ZnSDq_Uk  
roT$dL P)w  
二. 设计要求 Njsz=  
1.减速器装配图一张(A1)。 8##-fv]  
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 tn!z^W  
3.设计说明书一份。 &m2FEQLj  
ovJ#2_  
三. 设计步骤 E/z^~;KA  
    1.  传动装置总体设计方案 yk OJhd3  
    2.  电动机的选择 3;( ;'5|Z  
    3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 gjB36R  
    4.  计算传动装置的运动和动力参数 nTxeV%  
    5.  “V”带轮的材料和结构 mpfc2>6Il.  
    6.  齿轮的设计 jq#gFt*  
    7.  滚动轴承和传动轴的设计 QSPneYD  
    8、校核轴的疲劳强度 lj0"2@z3"E  
    9.  键联接设计 by; %k/  
    10.  箱体结构设计 )HbsUm#  
    11. 润滑密封设计 % B+W#Q`  
    12. 联轴器设计 WBT/;),}:  
     h.CbOI%Q  
1.传动装置总体设计方案: (#x <qi,T  
"`]G>,r_  
    1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 1vKc>+9  
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, G?D7R/0)  
要求轴有较大的刚度。 c ;_ T  
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。 iIWz\FM  
其传动方案如下: B1dVHz#  
        }= OI (Wy  
图一:(传动装置总体设计图) -U/"eVM  
`B6~KZ  
    初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 =kvfe" N0e  
     选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 A;~lG3j4  
     传动装置的总效率 ^uB9EP*P  
        η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; .^6;_s>FN  
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, `x%v& >  
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, [>+R|;ln  
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 |iN!V3#S  
-6lsR  
  2.电动机的选择 '&/ 35d9|*  
DM {r<?V  
    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, 9))E\U  
    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, ?d@3y<A,~  
    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。 |  RMIV  
     WJH-~,u  
    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, x'IVP[xh`A  
     #OlU|I  
    选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 Hy4c{Ij  
     G.v zz-yG  
    额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 v4M1uJ8  
                                                  ?,G CR1|4  
ZlaU+Y(_[  
方案    电动机型号    额定功率 nnr g^F  
P /ZC/yGdIS_  
kw    电动机转速 M"QT(u+  
    电动机重量 'a]4]d  
N    参考价格 hcWYz  
元    传动装置的传动比     SN w3xO!;&  
            同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     G@s]HJ:  
1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     Ik{[BRzUgt  
  80qSPitj  
   中心高 E=N44[`.G  
        外型尺寸 l!r2[T]I@7  
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     SvR:tyF  
    132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     {+D 6o  
uZ[7[mK}n7  
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 %V r vu5  
e,j2#wjor  
(1)       总传动比 "J51\8G@@  
    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 -nBb - y  
    (2)       分配传动装置传动比 4sU*UePr  
    =× )8BGN'jyi  
    式中分别为带传动和减速器的传动比。 syuW>Z8s  
    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 7Jm&z/  
4.计算传动装置的运动和动力参数 Cs2hi,s  
(1) 各轴转速 +y%"[6c|  
  ==1440/2.3=626.09r/min 4 h}03 oG  
  ==626.09/5.96=105.05r/min px|y_.DB2x  
(2) 各轴输入功率 G)p pkH`qj  
    =×=3.05×0.96=2.93kW FG-v71!h#  
  =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW N?Wx-pK  
    则各轴的输出功率:   +sN'Y/-  
=×0.98=2.989kW kNC.^8ryz[  
=×0.98=2.929kW 4!%@{H`3  
各轴输入转矩 pKSn 3-A  
   =××  N·m 0Dx,)C  
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· />wM#)o2  
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m uc.dtq!   
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m $0uh8RB  
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m X@ zw;Se  
=×0.98=242.86N·m (P( =6-0  
运动和动力参数结果如下表 &E{CQ#k  
轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     hW^*b:v{  
    输入    输出    输入    输出         ]4{ )VXod  
电动机轴        3.03        20.23    1440     %kS4v,I  
1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     :K:oH}4oh  
2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     FU{$oCh/5  
A* 1-2  
5、“V”带轮的材料和结构 HDmjt+3&n  
  确定V带的截型 !ucHLo3:  
      工况系数     由表6-4                         KA=1.2 F&tU^(7<  
       设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 8OS@gpz  
      V带截型      由图6-13                        B型 JJIlR{WY_  
   l**gM  
  确定V带轮的直径 1Q5:Vo^B#  
       小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm _H,xnh#nZ  
        验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 5Kadh2nz  
        大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm QR ?JN\%?  
   _1c0pQ^}3  
  确定中心距及V带基准长度 \ oY/hT_  
        初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 lx'^vK%F  
                          360<a<1030 ;S&PLgZ  
           要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm t!=qt*  
     |41NRGgY  
  初定V带基准长度 BR*'SF\T  
          Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm yt5 Sy  
       }Wk^7[Y  
   V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm jkQ%b.a  
        传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm '3p7ee&  
        小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 Jbv[Ql#  
   B~CdY}UTsj  
   确定V带的根数 (&B`vgmb  
        单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw ,+d\@:  
        额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 $_ BoG  
        包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 d3[O!4<T  
        带长修正系数             由表6-2       KL=1 18HmS>Qo  
         !y$:}W?_  
     V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 -MK9IO]i  
                             /<R[X>]<F  
                       取Z=2 O x),jc[/  
V带齿轮各设计参数附表 sTS Nu+  
ppP0W `p  
各传动比 d:L|BkQ7*  
TwI'}J|w  
    V带        齿轮     H{BP7!t[V  
    2.3        5.96     ^[6S]Ft(  
  *U mWcFoF  
2. 各轴转速n 8Y,imj\(v  
    (r/min)        (r/min)     u)4eu,MBT  
    626.09        105.05     ,J4rKGG  
_C%:AFPP>  
3. 各轴输入功率 P iD${7 _  
    (kw)        (kw)     \3WQ<t)W  
    2.93       2.71     aGml!N5'  
1EemVZdY  
4. 各轴输入转矩 T TF %MO\!  
    (kN·m)        (kN·m)     ZnAXb S  
43.77        242.86     2X,`t%o  
!de`K |  
5. 带轮主要参数 f.G"[p  
小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         d=DQS>Nz  
    中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     YHOo6syk  
带的根数z     VK>Cf>  
    160        368        708        2232        B        2     o JX4+uJ  
od-yVE&  
6.齿轮的设计 l3:2f-H   
GWa:C\YK  
(一)齿轮传动的设计计算 sKwUY{u\M  
z=6zc-$y 9  
齿轮材料,热处理精度 {fI"p;|  
    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 +A-z>T(  
    (1)       齿轮材料及热处理 >e^^YR^  
       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 [T(`+ #f  
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 O^~Z-; FA  
      ② 齿轮精度 cd(YH! 3  
    按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 0^83:C ^{  
     se@ ?:n1)  
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 )?;+<,  
按齿面接触强度设计 n.7-$1  
P$zhMnAAN  
确定各参数的值: VZ$^:.I0  
①试选=1.6 )?{jD  
选取区域系数 Z=2.433   %+iAL<S  
     {u[_^  
    则 i:|e#$x  
    ②计算应力值环数 4x-K0  
    N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) Nj{;  
    =1.4425×10h qH(HcsgD  
    N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) x c|1?AFj  
    ③查得:K=0.93   K=0.96 <~zPt&C]V  
    ④齿轮的疲劳强度极限 .dsB\ C  
    取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: <-DQ(0xg  
    []==0.93×550=511.5 ldnKV&N  
_9y! ,ST  
    []==0.96×450=432         gu "@*,hL  
许用接触应力   & zv!cf  
         H.< F6  
    ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   gh `]OxA  
         =1 H 3so&_  
    T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 trZU_eouI  
    =4.47×10N.m XXA.wPD-  
    3.设计计算 <;*w97n  
①小齿轮的分度圆直径d P1^O0)  
      Vqr]Ui  
    =46.42 FXul u6"SX  
    ②计算圆周速度 B'I_i$g4w  
    1.52 W5/|.}  
    ③计算齿宽b和模数 @0V4$OoFl  
计算齿宽b v]#[bqB.b  
       b==46.42mm ECk3Da  
计算摸数m Sx1|Oq]  
  初选螺旋角=14 g> m)XY  
    = J:@yG1VIp  
    ④计算齿宽与高之比 ]X> I(p@  
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 $o/i / wcj  
=46.42/4.5 =10.32 PZVH=dagq  
⑤计算纵向重合度 `A#0If  
=0.318=1.903 DOOF--ua  
⑥计算载荷系数K mkq246<D~  
使用系数=1 vl~HV8MAv  
根据,7级精度, 查课本得 tt|P-p-  
动载系数K=1.07, ~14|y|\/  
查课本K的计算公式: #/5eQTBD  
K= +0.23×10×b jX0^1d@  
  =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 qcC(#0A>  
查课本得: K=1.35 bokr,I3  
查课本得: K==1.2 NkoyEa/^[  
故载荷系数: }$[@*  
    K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 P/xE n_*v  
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 l[u17,]S  
    d=d=50.64 ?vFtv}@\  
    ⑧计算模数 x.$cP  
    = hl0\$  
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ky&wv+7  
    由弯曲强度的设计公式 ,f@j4*)  
    ≥ L c )i  
ObJ-XNcNH  
⑴   确定公式内各计算数值 {Us^ 4Xe  
    ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 6"NtVfui  
         确定齿数z +d?|R5{3  
    因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 =[zP  
    传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 L)4~:f)B  
    Δi=0.032%5%,允许 e*}:t H  
    ②      计算当量齿数 IVy<>xpt  
    z=z/cos=24/ cos14=26.27  l`uMtv/Wp  
    z=z/cos=144/ cos14=158 JLz32 %-M  
    ③       初选齿宽系数 q<Qjc  
     按对称布置,由表查得=1 "?kDR1=7A  
    ④       初选螺旋角 %YbL%i|U  
    初定螺旋角 =14 m#R"~ >  
    ⑤       载荷系数K =qbN?a/?2  
    K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 5;G0$M0  
    ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y ;<mcvm  
    查得: We\i0zUU  
    齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ,CN (;z)  
     应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ^)GaVL^"5  
     'Z:wEt!  
    ⑦       重合度系数Y Pt cq/f  
    端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 !* KQ2#e  
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 `.dwG3R  
=14.07609 {'[VL;k  
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 }K`KoM  
    ⑧       螺旋角系数Y )_OGt[_H  
 轴向重合度 =1.675, Kv9FqrDj  
    Y=1-=0.82 IOF!Ra:w  
     US=K}B=g  
    ⑨       计算大小齿轮的 dG8mE&$g  
 安全系数由表查得S=1.25 :WsHP\r  
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 ,G-  
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 Ihr[44#  
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 (+0(A777M  
    查课本得到弯曲疲劳强度极限                   %W$b2N{l  
    小齿轮     大齿轮 <L11s%5-  
isdNW l  
   查课本得弯曲疲劳寿命系数: $tI<MZ&Z  
    K=0.86        K=0.93   2y|n!p T  
<Rs$d0/  
     取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 7[uN;B#V  
      []= ya5HAs  
      []= /er{sKVX<  
       yPe9KN_  
       ^i2>Ax&T  
        大齿轮的数值大.选用. -;ra(L`  
     #_`p 0wY  
⑵   设计计算 %Y0BPTt$  
     计算模数 q*,HN(& l?  
0v9i43[S|J  
e=p_qhBt  
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: FGie*t  
TQ :e! 32  
z==24.57  取z=25 LR!%iP  
2hso6Oy/v{  
那么z=5.96×25=149           a&2x;diF  
  iOCs% J  
②   几何尺寸计算 D5({&.X[-  
    计算中心距     a===147.2 7HY8 F5Brx  
将中心距圆整为110 |'JN<?   
(UhJ Pco"  
按圆整后的中心距修正螺旋角 KHx;r@{<  
-P-8D6   
=arccos *93=}1gN  
EAm31v C  
因值改变不多,故参数,,等不必修正. (CH6Q]Wi_!  
,quUGS  
计算大.小齿轮的分度圆直径 W"pHR sf  
     g:xg ~H2  
    d==42.4 KF@%tR}V{  
7fzH(H  
d==252.5 yS:w>xU @<  
n[qnrk*3 %  
计算齿轮宽度 5D?{dA:Rq  
E BoC,{R#  
B= ^_ V0irv  
xh CQ Rw  
圆整的       ])bgUH  
J#4pA{01w  
                                            大齿轮如上图: 'rFLG+W  
&e3}Vop  
bA$ElKT  
#lSGH 5Fp?  
7.传动轴承和传动轴的设计 $G}k'[4C  
aO?KRn  
1.  传动轴承的设计 QhAYCw2  
Xt:j~cVA  
⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 [; $:Lr  
P1=2.93KW            n1=626.9r/min  r3OtQ  
T1=43.77kn.m 5 3pfo:1'  
⑵.  求作用在齿轮上的力 P,F5Hf  
    已知小齿轮的分度圆直径为 4AvIU!0w  
        d1=42.4 `:m=rT_  
而  F= [I'q"yRu]i  
     F= F SX =^C  
;[g~h |{6  
     F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ]d%Ou]609  
yDe*-N\'W  
>Rdi]:]Bv  
I{H!K rM!  
⑶.   初步确定轴的最小直径 ,O^kZ}b  
先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 B tJF1#f  
@^-f +o  
nHfAx/9!  
             [5M!'  
     从动轴的设计 7<2?NLE8*  
       j *N^.2  
        求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, sv "GX< +  
            P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 9NU-1vd~  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ]i `~J  
    已知大齿轮的分度圆直径为 I3l1 _  
        d2=252.5 8jLO-^X<<  
而  F= +K;%sAZy  
     F= F jt9@aN.mJN  
xFp9H'j{  
     F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N Pb@$RAU6 3  
!+Sd%2o  
y>g`R^^  
N$Tzxs  
⑶.   初步确定轴的最小直径 IueI7A  
先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 3}.OSt'=  
n0^3F1Z  
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 jwwst\f  
查表,选取 'sI @e s  
f{]W*!VV-  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 sNC~S%[  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 u)P)r,  
).$kp2IN  
⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 E `%*lGu_  
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  。 -$D#u  
!/e8x;_  
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. $I\lJ8  
KVpQ,x&q~  
            D        B                轴承代号     `{S4_'  
   45        85        19        58.8    73.2    7209AC     _eaK:EW  
   45        85        19        60.5    70.2    7209B     jouT9~[L'  
   50      80      16      59.2    70.9    7010C     byj7c(  
   50      80      16      59.2    70.9    7010AC     _qS4Ns/4s  
DEKO] i  
     : DBJ2n  
(R{z3[/u&  
     7!8R)m^1[  
   对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 Hb9r.;r<EW  
    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, rJcZ 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.     dxWG+S  
Cqw`K P  
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. GG`;c?d@  
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, ot,e?lF  
高速齿轮轮毂长L=50,则 C;rK16cn  
Csx??T_>r  
L=16+16+16+8+8=64 yvKKE  
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 0Y ld!L  
vtf`+q  
5.    求轴上的载荷   SV_b(wP9  
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, \EeK<)4:  
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. =:v5` :  
Vb8{OD3PK  
hc5iIJ]  
^Jn=a9Q6Z  
)u_[cEJHO  
~px)Jd  
yDBMm^  
WEB enGQ  
o^& nkR  
     &+F}$8,  
'9q:gFO  
传动轴总体设计结构图: )u(Dqu\t  
     &dI;o$t  
                             A LnE[}N6,  
5NAB^&{Z<X  
                             (主动轴) 7 `& NB]  
RiM!LX  
N"o+;yR  
        从动轴的载荷分析图: %W]" JwRu  
Nc[V kJ]  
6.     校核轴的强度 9q f=P3  
根据 *%`jcF  
== QF`o%mI  
前已选轴材料为45钢,调质处理。 Y!L<& sl   
查表15-1得[]=60MP nfzKUJY  
〈 []    此轴合理安全 H?<c eK'e  
W0>fu>  
8、校核轴的疲劳强度. 2w? 5vSv  
⑴.   判断危险截面 Sk&l8"  
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. xKC{P{:  
⑵.  截面Ⅶ左侧。 u9R:2ah&K  
抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 sz+Uq]Mn  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 $y&1.caMa  
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 ;Q} H'Wg,  
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 F|t_&$Is?  
截面上的弯曲应力 n32.W?9  
Ffp<|2T2_  
截面上的扭转应力 fKZgAISF  
== jIs2R3B  
轴的材料为45钢。调质处理。 J=qPc}+  
由课本得: eEG]JH  
           tug\X  
因             %/x%hs;d  
经插入后得 Tx'ctd#Y  
2.0         =1.31 hu+% X.F4  
轴性系数为 ^9C9[$Q  
       =0.85 [5Dg%?x  
K=1+=1.82 T{%'"mm;  
    K=1+(-1)=1.26 hMiuv_EO!  
所以               T>;Kq;(9  
E5b JIC(  
综合系数为:    K=2.8 Ma`Goi\vFk  
K=1.62 `i)&nW)R  
碳钢的特性系数        取0.1 9k@`{+wmZ  
   取0.05 ?w[M{   
安全系数 CxOBH89(  
S=25.13 :>t? ^r(  
S13.71 a~-^$Fzgy  
≥S=1.5    所以它是安全的 nBVknyMFNF  
截面Ⅳ右侧 5vso%}c  
抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 #`0iN+qh  
-^JGa{9*  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 *G{Zo*2< i  
[}OL@num  
截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 y=jTS  
-~HlME *~f  
截面Ⅳ上的扭矩为   =295 c[Mz#BWG  
截面上的弯曲应力   FDAREE\j  
截面上的扭转应力 fV;&)7d&  
==K= nAp7X-t  
    K= IrRn@15,  
所以                 B`4[@$  
综合系数为: e<p_u)m  
K=2.8    K=1.62 B9_0 Yq  
碳钢的特性系数 8bX\^&N  
    取0.1       取0.05 o^Y'e+T"  
安全系数 ^j2:fJOU#  
S=25.13 JHf}LZu  
S13.71 hfvs' .  
≥S=1.5    所以它是安全的 g"3h#SMb  
uREc9z `Q'  
9.键的设计和计算 azB~>#H~  
]T+.kC M  
①选择键联接的类型和尺寸 'FBvAk6  
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. LwUvM  
根据    d=55    d=65 ,gU9y wg  
查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 {kJ[)7  
                     b=20     h=12     =50 $gZ|=(y&r  
eT+MN`  
②校和键联接的强度 >t8eVMMa  
  查表6-2得      []=110MP S$"A[  
工作长度  36-16=20 ej<z]{`05  
    50-20=30 ,ASY &J5)7  
③键与轮毂键槽的接触高度 cQPH le2  
     K=0.5 h=5 'q*1HNwGp  
    K=0.5 h=6 q0y?$XS  
    由式(6-1)得: bi^LpyEn  
           <[] ecf7g)+C  
           <[] `p^M\!h*O  
    两者都合适 4 qW)R{%  
    取键标记为: GZ'hj_2%<  
               键2:16×36 A GB/T1096-1979 v;K\#uc_  
    键3:20×50 A GB/T1096-1979 >5 5/@+^  
10、箱体结构的设计 *rEW@06^\  
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, !#iP)"O  
大端盖分机体采用配合. w#b~R^U  
m@c2'*&Y  
1.   机体有足够的刚度 R4qk/@]t  
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 5 ?vIkf  
R1q04Zj{2  
2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 8'cDK[L  
sox 90o 7  
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 9)YG)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 rWvJ{-%  
*pWswcV/  
3.   机体结构有良好的工艺性. ;%82Z4  
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. ?y04g u6p  
\R#XSW,  
4.   对附件设计 Ns 9g>~  
A  视孔盖和窥视孔 oL6_Ya  
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 )US) -\^  
B  油螺塞: 6% ,Q  
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。 LQQhn{[D  
C  油标: ]jYl:41yI  
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 H5aUZ=  
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. -zTeIvcy5  
$i`YtV  
D  通气孔: %Mu dc  
由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. 4v?S` w:6  
E  盖螺钉: @O(\ TIg  
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 (nzzX?`nY  
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. r:o!w7C:a  
F  位销: < <xJ-N  
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. U--ER r8  
G  吊钩:  ~.Gk:M  
在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. l%:_#1?isf  
a&<<X:$Hy  
减速器机体结构尺寸如下: O|/tRkDMP{  
{ p/m+m  
名称    符号    计算公式    结果     a|>MueJ  
箱座壁厚                10     [+1 i$d  
箱盖壁厚                9     R3<+z  
箱盖凸缘厚度                12     GQQ!3LwP\O  
箱座凸缘厚度                15      5-J-Tn  
箱座底凸缘厚度                25     4H:WpW*r  
地脚螺钉直径                M24     o]j*  
地脚螺钉数目        查手册        6     r5"/EMieh  
轴承旁联接螺栓直径                M12     *!Dzst-J3  
机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     bM'AD[  
轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     (AS%P?  
视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     jL8zH  
定位销直径        =(0.7~0.8)        8     j{PX ~/  
,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 N 4:'X6u;  
    22 +EB# #  
    18     Y:a(y*y<  
,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 t&xx-4  
    16     anvj{1  
外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     j.6kjQN  
大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     i_MI!o  
齿轮端面与内机壁距离        >        10     t'J fiGM  
机盖,机座肋厚                9    8.5     cNVdGY%&  
轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) V~=)#3]`[  
150(3轴)     Q@8[ql1l  
轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) E;qwoTmul  
150(3轴)     VPHCPGrk  
     AUC< m.  
11. 润滑密封设计 d}ZH Y[  
-db+Y:xUZ  
    对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. Trrh`@R  
    油的深度为H+ @I&"P:E0F;  
         H=30  =34 wGvgMZ]?'  
所以H+=30+34=64 TI>yi ^}  
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 }$-VI\96  
     Cu:Zn%  
    密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 =r~. I  
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     | 6>_L6t  
    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 R%%`wmG)"  
    大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 lQ/XJw  
     K(gj6SrjV  
12.联轴器设计 mV,R0olF  
^NDX4d;  
1.类型选择. aJ8pJ{,P  
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 q3F5\6aN  
2.载荷计算. T Rw6$CR  
公称转矩:T=95509550333.5 E: GJ$I  
查课本,选取 ??Zmj:8E'  
所以转矩   vi8~j  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 >K :"[?  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm B5:g{,C  
1c#'5~nB  
四、设计小结 H |UL5<:]D  
    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。 ZRB 0OH  
    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。 }&DB5M  
五、参考资料目录 Jj:6 c  
[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; @@IA35'tc  
[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; AiZFvn[n8  
[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; J\3} il N  
[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; -kbm$~P  
[5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 hyiMOa  
[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; = O1;vc}AA  
[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。
 
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
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? 6WN(22Io  
谢谢!      0363jj@163.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
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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
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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
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只看该作者 6楼 发表于: 2011-12-22
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