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 '^!#*O  
                 kVe4#LT  
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         {16]8-pe  
                 A~)#  
专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) J5Ovj,[EZ  
{3`cSm6c  
目   录 \` U=pZJ  
     e%_J O7  
一    课程设计书                            2 'B\7P*L"p  
Q&]f9j_  
二    设计要求                              2 z;Jz^m-  
{|{;:_.>  
三    设计步骤                              2 7z;X@+O}s  
     w&[&ZDsK  
    1. 传动装置总体设计方案                        3 nghpWODq  
    2. 电动机的选择                                4 q5xF~SQGw2  
    3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 9T#${NK  
    4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 q>rDxmP<  
    5. 设计V带和带轮                              6 8}K^o>J&K  
    6. 齿轮的设计                                  8 :Xi&H.k)p  
    7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 Y?v{V>;*A  
    8. 键联接设计                                  26 \"pp-str  
    9. 箱体结构的设计                              27 ?>s[B7wMp  
    10.润滑密封设计                                30 U!i1~)s  
    11.联轴器设计                                  30 3 63KU@`  
     _J"fgxW  
四    设计小结                              31 IqAML|C  
五    参考资料                              32 .+(R,SvN%<  
p|+TgOYOc  
一. 课程设计书 0,whTnH|  
设计课题: \,S4-~(:!  
    设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 6,cJ3~!48  
表一: #w@V!o  
         题号 < Dt/JA(p  
ZM16 ~k  
参数    1     ?DGg.2f  
运输带工作拉力(kN)    1.5     H <9_BA?  
运输带工作速度(m/s)    1.1     4;*jE (  
卷筒直径(mm)    200     4<V}A j8l  
J9-n3o  
二. 设计要求 _9C,N2a{C  
1.减速器装配图一张(A1)。 v\o m  
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Y'<wE2ZL)  
3.设计说明书一份。 AO238RC!:  
yV*jc`1  
三. 设计步骤 I(H9-!&  
    1.  传动装置总体设计方案 5.$/]2VK  
    2.  电动机的选择 xLSf /8e  
    3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 K7R!E,oPg  
    4.  计算传动装置的运动和动力参数 Ae\:{[c_D  
    5.  “V”带轮的材料和结构 U"RA*|  
    6.  齿轮的设计 Z!-V&H.  
    7.  滚动轴承和传动轴的设计 [,3E#+y  
    8、校核轴的疲劳强度 #mYe@[p@  
    9.  键联接设计 KM"BHaSkF  
    10.  箱体结构设计 ,_ TE@ ]!$  
    11. 润滑密封设计 D-FT3Culw  
    12. 联轴器设计 >n3ig~0d  
     $zM \Jd  
1.传动装置总体设计方案: 8<Pi}RH  
Rl&nR$#  
    1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 NL,6<ZOon,  
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, A4g,)  
要求轴有较大的刚度。 .W\JvPTC  
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。 =h xyR;  
其传动方案如下: orOq5?3  
        aLl=L_  
图一:(传动装置总体设计图) `A9fanh  
h$mGaw vZ~  
    初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 ;d<O/y,:4  
     选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 W[R`],x`  
     传动装置的总效率 G5%k.IRz  
        η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; BiDyr  
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, #&ei  
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 4 |bu= T  
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 B}nT>Ub  
P_5G'[  
  2.电动机的选择 l$[,V:N  
m%'T90mi  
    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, 0"Euf41  
    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, R;pIi/yDRe  
    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。 `6RccEm  
     V>`9ey!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, ~k%XW$cV  
     VCVKh  
    选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 \TYVAt] ?  
     FY-eoq0O3  
    额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 5{WvV%  
                                                  8H1&=)M=  
E62_k 0q  
方案    电动机型号    额定功率 M2;6Cz>,P  
P q6b&b^r+H  
kw    电动机转速 n1aOpz6`  
    电动机重量 gW^4@q  
N    参考价格 )?I*zc  
元    传动装置的传动比     r&ys?@+G  
            同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     /EJy?TON*  
1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     unNN&m#@  
  JNT|h zV  
   中心高 z`eMb  
        外型尺寸 +z0s)HU>j  
L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     xB]^^ NYE=  
    132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ,B /b>i  
}346uF7C  
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 4'tY1 d  
Lxv6\3I+  
(1)       总传动比 _k;HhLj`  
    由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 17`-eDd  
    (2)       分配传动装置传动比 J qmL|S)  
    =× ;JMmr-@  
    式中分别为带传动和减速器的传动比。 1|AY&u%fiP  
    为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 :`lP+y?a1  
4.计算传动装置的运动和动力参数 TA8  
(1) 各轴转速 ;@:-T/=  
  ==1440/2.3=626.09r/min rVRv*W  
  ==626.09/5.96=105.05r/min rg=Ym.  
(2) 各轴输入功率 Ck>]+rl  
    =×=3.05×0.96=2.93kW ;.rY`<|  
  =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW )/Gi-::  
    则各轴的输出功率:   *=!r|UdB.  
=×0.98=2.989kW HIt9W]koO  
=×0.98=2.929kW 2[j`bYNe  
各轴输入转矩 4@Z!?QzW  
   =××  N·m gIIF17|Z  
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· (9=E5n6o  
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m y&eU\>M  
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m 6.$z!~8  
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m +JM@kdE5b  
=×0.98=242.86N·m Ra6}<o  
运动和动力参数结果如下表 U_.}V  
轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     yjq|8.L[ G  
    输入    输出    输入    输出         (uy\~Zb  
电动机轴        3.03        20.23    1440     i2;,\FI@t%  
1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     pSEaE9AX%  
2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     sTep2W.9  
'H4?V  
5、“V”带轮的材料和结构 M;NIcM  
  确定V带的截型 \ rg;xZa5  
      工况系数     由表6-4                         KA=1.2 JoZzX{eu"  
       设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 R=$}uDFmW  
      V带截型      由图6-13                        B型 TJ>1?W\Z  
   Z c#Jb  
  确定V带轮的直径 *~*"p)`<  
       小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm U[OUIXUi  
        验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s (<@`MPI\@  
        大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm }n#$p{e$i  
   ,U+>Q!$`\^  
  确定中心距及V带基准长度 1'iQlnMO@  
        初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ( z F_<  
                          360<a<1030 k,; (`L  
           要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm DRTT3;,N  
     VVpJ +  
  初定V带基准长度 OECVExb@eH  
          Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm cS2]?zI  
       Ul'H(eH.v  
   V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm -w8?Ur1x:  
        传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm tA'5ufj*:  
        小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 Y=O-^fL  
   8Bh micU  
   确定V带的根数 opu)9]`z  
        单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw #`l&HV   
        额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 s8qpK; O  
        包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 h0$ \JXk  
        带长修正系数             由表6-2       KL=1 iP:^nt?  
         eb6y-TwY  
     V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 Uyeo0B"  
                             >IA1 \?(  
                       取Z=2 V?`|Ha}  
V带齿轮各设计参数附表 \%%M>4c  
tK'9%yA\  
各传动比 :Z_abKt  
|z&7KoYK'  
    V带        齿轮     5Z"N2D)."  
    2.3        5.96     PI,2b(`h_  
  ~ahu{A4Bw  
2. 各轴转速n V`YmGo  
    (r/min)        (r/min)     N pQOLX/<?  
    626.09        105.05     ] \!,yiVeU  
,9ew75Jl  
3. 各轴输入功率 P 0tPwhJ  
    (kw)        (kw)     : t75iB=  
    2.93       2.71     ~x@V"rxGw  
O'.{6H;t  
4. 各轴输入转矩 T H`Zg-j`  
    (kN·m)        (kN·m)     >?G!>kw  
43.77        242.86     JS<w43/j  
&_j<! 3*  
5. 带轮主要参数 A1z<2.R  
小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         #SjCKQ~  
    中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     ed3wj3@  
带的根数z     w !<-e>  
    160        368        708        2232        B        2     ymnK`/J!Q  
A2\3.3  
6.齿轮的设计 Y`6<:8[?  
A_2lG!! 6  
(一)齿轮传动的设计计算 +bb-uoZf  
h gwS_L  
齿轮材料,热处理及精度 ?[WUix;  
    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 fjuPGg~  
    (1)       齿轮材料及热处理 vkM_a}%<  
       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 6{g&9~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 U^DR'X=  
      ② 齿轮精度 i1]}Q$  
    按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 bX5/xf$q  
     i3Xo6!Q  
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 Gf9O\wrs  
按齿面接触强度设计 #!_ViG )2^  
qDfhR`1k  
确定各参数的值: uaCI2I  
①试选=1.6 @ Yo*h"s  
选取区域系数 Z=2.433   ?nE9@G5Gc  
     qNMYZ0,  
    则 ]~ S zb  
    ②计算应力值环数 1Vz3N/AP%?  
    N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) :x^e T  
    =1.4425×10h oL!C(\ERh  
    N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) gd]_OY7L  
    ③查得:K=0.93   K=0.96 89P7iSV#*  
    ④齿轮的疲劳强度极限 5a2;@ }%V  
    取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ygK,t*T20  
    []==0.93×550=511.5 `}a-prT<f  
&0d5".|s  
    []==0.96×450=432         )]\-Uy$x  
许用接触应力   tZ*>S]qD  
         (#qQ;ch  
    ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   vo~Qo;m  
         =1 $`lGPi(Jc  
    T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 e. E$Ej]w  
    =4.47×10N.m @B?'Mu*  
    3.设计计算 ]IDhE{  
①小齿轮的分度圆直径d :SZi4:4-J8  
     EYn9l n_]u  
    =46.42 OL@$RTh  
    ②计算圆周速度 9tmnx')_  
    1.52 c s:E^  
    ③计算齿宽b和模数 wX!0KxR/Z  
计算齿宽b e{^lD.E  
       b==46.42mm (I{+ %  
计算摸数m R(f%*S4  
  初选螺旋角=14 ,WAJ& '^  
    = /NuO>kQa  
    ④计算齿宽与高之比 5)->.*G*  
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 ?-<>he  
=46.42/4.5 =10.32 [3x*47o"z  
⑤计算纵向重合度 <" 0b 8 Z  
=0.318=1.903 #;;A~d:V  
⑥计算载荷系数K "wxyY^"  
使用系数=1 'HL.W](  
根据,7级精度, 查课本得 S&Hgr_/}c  
动载系数K=1.07, ITz+O=I4R]  
查课本K的计算公式: Lg-!,Y   
K= +0.23×10×b n9Vr*RKM)  
  =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 3aJYl3:0B  
查课本得: K=1.35 O6">Io5  
查课本得: K==1.2 8LY^>.  
故载荷系数: :*t5?  
    K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 crgVedx~}  
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 8RS@YO  
    d=d=50.64 \J-D@b;  
    ⑧计算模数 B& 5Md.h  
    = MaF4lFmS  
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 :8]y*j  
    由弯曲强度的设计公式 '<6DLtZl  
    ≥ QM7B FS;  
&WS'Me  
⑴   确定公式内各计算数值 vu:] [2"0  
    ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m L}K8cB  
         确定齿数z o76{;Bl\O  
    因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 6yC4rX!a  
    传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ROO@EQ#`Z  
    Δi=0.032%5%,允许 VWk{?*Dp  
    ②      计算当量齿数 EQ>@K-R  
    z=z/cos=24/ cos14=26.27  {??bJRT  
    z=z/cos=144/ cos14=158 q-/t?m0  
    ③       初选齿宽系数 h" f_T [  
     按对称布置,由表查得=1 lx> ."rW  
    ④       初选螺旋角 8KsPAK_  
    初定螺旋角 =14 N%)q.'M  
    ⑤       载荷系数K )kYDN_W  
    K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 v]}\Ns/  
    ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y FJn.V1  
    查得: 8/lgM'Eux  
    齿形系数Y=2.592  Y=2.211 b&9~F6aM  
     应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 3KtJT&RuL  
     1I40N[PE)  
    ⑦       重合度系数Y cNye@}$lu  
    端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 {T DZDH  
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 !x")uYf  
=14.07609 WYIv&h<h"  
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 K{ntl-D&y  
    ⑧       螺旋角系数Y Q^X}7Z|T  
 轴向重合度 =1.675, FB %-$  
    Y=1-=0.82 F?qg?1v B|  
     beNy5~M$  
    ⑨       计算大小齿轮的 {vQ:4O!:  
 安全系数由表查得S=1.25 Y+5aT(6O  
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 o.s(=iG  
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 _ER. AKY  
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 bV+2U  
    查课本得到弯曲疲劳强度极限                   &q#. >  
    小齿轮     大齿轮 sD|}? 7  
}i^$ li@  
   查课本得弯曲疲劳寿命系数: $oPc,zS-gL  
    K=0.86        K=0.93   RYdI$&]  
2UxmKp[  
     取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 P(a}OlG  
      []= Ar<!F/  
      []= yD@1H(yM  
       {BgJ=0g?  
       8\jsGN.$JZ  
        大齿轮的数值大.选用. k *>"@  
     g{f7 } gTG  
⑵   设计计算 45OAJ?N  
     计算模数 ? 51i0~O=  
,5AEtoF  
)KGz -!1c  
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: `Jh<8~1  
)JJF}m=  
z==24.57  取z=25 <(H<*Xf9  
<~S]jtL.j:  
那么z=5.96×25=149           hE<Sm*HU  
  u'T-}95 V  
②   几何尺寸计算 }Kn l  
    计算中心距     a===147.2 U*,\UF  
将中心距圆整为110 '8(UiB5d  
X#zp,7j?  
按圆整后的中心距修正螺旋角 S)/548=`  
G&YcXyH  
=arccos qh6rMqq  
hDQk z qW  
因值改变不多,故参数,,等不必修正. =^\?{oV  
JpxQS~VX  
计算大.小齿轮的分度圆直径 cDK)zD  
     d8U<V<H<  
    d==42.4  V^rL  
;>S|?M4GZ  
d==252.5 >(.Y%$9"E  
.Lu3LVS  
计算齿轮宽度 N Hn #c3o  
`6;$Z)=.  
B= 9,JWi{lIv  
|o'r?"  
圆整的       xLfv:Rp  
!Ce!D0Tx  
                                            大齿轮如上图: 6 N:Ps8Hg  
).A9>^6?{  
ayQeT  
L&~'SC  
7.传动轴承和传动轴的设计 o8v,17 8  
~>P(nI  
1.  传动轴承的设计 dZI["FeO&d  
gXM+N(M-  
⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 E+LQyvF[  
P1=2.93KW            n1=626.9r/min R[)bGl6#  
T1=43.77kn.m 0s\ -iub=d  
⑵.  求作用在齿轮上的力 g-1j#V`5  
    已知小齿轮的分度圆直径为 &]shBvzl^  
        d1=42.4 B2a#:E,6  
而  F= l(}MM|ka  
     F= F : @eHV=|+>  
WtaOf_  
     F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N WW>m`RU`  
V!>j: "  
~*9Ue@  
.U44p*I  
⑶.   初步确定轴的最小直径 TdT`V f  
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 l2}X\N&q  
)!caOGvhJ  
Pai8r%Zfu  
             >EZZEd   
     从动轴的设计 ]!~?j3-k Q  
       os&FrtDg  
        求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, . UH'U\M  
            P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M hUuKkUR+Ir  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 8S8UV(K0  
    已知大齿轮的分度圆直径为 d3S Me  
        d2=252.5 qxsHhyB_n;  
而  F= ts}OE  
     F= F qvK/}  
z Tz_"N I  
     F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 9q 2 vT^  
)rt%.`  
/&_q"y9  
.Eb]}8/}E  
⑶.   初步确定轴的最小直径 A~lc`m-  
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 6-0sBB9=u  
G--(Ef%v'  
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 ZS;V?]\(  
查表,选取 V*5v JF0j  
)fxn bBz{  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 NO@`*:.^Y  
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 Bz kfB:wr  
YD;d*E%t  
⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 RA[%8Rh)  
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  。 N)AlQ'Lwx  
w0lgB%97p  
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. pe2:~}WB  
C"B'Dj  
            D        B                轴承代号     }!R*Q`m  
   45        85        19        58.8    73.2    7209AC     3\ ,t_6}  
   45        85        19        60.5    70.2    7209B     ]8DTk!  
   50      80      16      59.2    70.9    7010C     32?'jRN(ue  
   50      80      16      59.2    70.9    7010AC     DR:DXJc  
eEP{?F^I[  
     .{*l,  
}+G5i_a  
     N3aqNRwlk  
   对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ZfH>UHft  
    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, 1K<}  
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.     }^$1<GT  
*Egg*2P;"Q  
④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. b;5j awG  
⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, mH0OW  
高速齿轮轮毂长L=50,则 O-K*->5S  
kWVk^ ,  
L=16+16+16+8+8=64 YG8V\4 SQ  
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. *PV"&cx  
{i?G:K  
5.    求轴上的载荷   6 U[VoUU   
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, =~Qg(=U0U  
查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. 2[uFAgf@  
 C=@4U}  
3S]Q IZ1  
DuR9L'  
3Il._]#  
v[{7\Hha  
F[yofR N  
l9="ccM  
#jG?{j3;?  
     ~%g,Uypi  
3di;lzGq  
传动轴总体设计结构图: %=9o'Y,4  
     +y8Y@e}>  
                             Y6H?ZOq  
1Q!^*D  
                             (主动轴) 3*2~#dh=  
R6o  D  
N>"L2E=z$|  
        从动轴的载荷分析图: 8h@L_*Kr  
M9BEG6E9  
6.     校核轴的强度 OG?7( UJ  
根据 9X=<uS  
== z,x )Xx  
前已选轴材料为45钢,调质处理。 U&u63 56  
查表15-1得[]=60MP y&5 O)  
〈 []    此轴合理安全 `'<$N<!  
;*j K!  
8、校核轴的疲劳强度. %aMC[i  
⑴.   判断危险截面 -d#08\  
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. La9}JvQoX  
⑵.  截面Ⅶ左侧。 2p\xgAW?  
抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 OObAn^bt  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 uGb+ *tD  
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 nb=mY&q}~  
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 }*QK;#NEc  
截面上的弯曲应力 eS@j? Y0y  
Uoe;=P@  
截面上的扭转应力 LOcZadr  
== JG'%HJ"D  
轴的材料为45钢。调质处理。 ou~$XZ7oi  
由课本得: l~o!(rpX  
           z{\tn.67  
因             cxSHSv 1;  
经插入后得 6Yodx$  
2.0         =1.31 s9CmR]C  
轴性系数为 -"JmQ Fha  
       =0.85  6d;}mhH  
K=1+=1.82 "IzAvKPM  
    K=1+(-1)=1.26 v"ORn5  
所以               K'J_AMBL  
YlbX_h2S"  
综合系数为:    K=2.8 W0sLMHq  
K=1.62 k &J;,)V  
碳钢的特性系数        取0.1 e( @< /W  
   取0.05 ~&T U  
安全系数 Oj_]`  
S=25.13 /tj]^QspS  
S13.71 b:hta\%/2  
≥S=1.5    所以它是安全的 HYGd :SeH  
截面Ⅳ右侧 iY07lvG<  
抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 *w(n%f  
RVwS<g)~1  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 oJQS&3;/r  
1-? i*C  
截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 DoQ^caa@  
g_c@Kyf  
截面Ⅳ上的扭矩为   =295 uBt ]4d*  
截面上的弯曲应力   o^X3YaS)  
截面上的扭转应力 Xzg >/w 8J  
==K= d;l%XZe  
    K= B//*hH >F  
所以                 }M%3  
综合系数为: !`?i>k?Q E  
K=2.8    K=1.62 mwLf)xt0'  
碳钢的特性系数 Sxc)~y  
    取0.1       取0.05 )GVTa4}p  
安全系数 ]R)wBug  
S=25.13 zNt//,={  
S13.71 L%Zr3Ct  
≥S=1.5    所以它是安全的 ddKP3}  
4PxP*j  
9.键的设计和计算 &}e>JgBe0  
z*jaA;#  
①选择键联接的类型和尺寸 o[_,r]%+D  
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. mm +V*L{x  
根据    d=55    d=65 &Hp*A^M  
查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 oc] C+l  
                     b=20     h=12     =50 o5&b'WUJ=  
.tG3g:  
②校和键联接的强度 BuRsz6n  
  查表6-2得      []=110MP tT)s,R%  
工作长度  36-16=20 >v@3]a i  
    50-20=30 F*J1w|)F0  
③键与轮毂键槽的接触高度 W+Mw:,>*s  
     K=0.5 h=5 GNv{ Ij<  
    K=0.5 h=6 KZ[TW,Gw  
    由式(6-1)得: Yh1nXkA!V  
           <[] Wfd`v  
           <[] S`5bcxI_  
    两者都合适 0;><@{'  
    取键标记为: ?sdSi--  
               键2:16×36 A GB/T1096-1979 0 `7y Pq*  
    键3:20×50 A GB/T1096-1979 :$u[1&6  
10、箱体结构的设计 D`^wj FF  
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, _J,rql@nG<  
大端盖分机体采用配合. ?:`sE"  
]N]Fb3  
1.   机体有足够的刚度 P ah@d!%A  
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 +8Q @R)3  
}(u:K}8  
2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 f4.jWBF  
a+lNXlh=  
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 V1M|p!  
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 .-HM{6J  
; k.@=  
3.   机体结构有良好的工艺性. ]QJ5JtD-  
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. t^MTR6y+8  
Bq)dqLwk  
4.   对附件设计 qB_s<cpn>  
A  视孔盖和窥视孔 J1O1! .  
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 dh6kj-^;Cf  
B  油螺塞: ,^e2ma|z  
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。 Brs6RkRf  
C  油标: (kO(R#M  
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 zdPJ>PNU  
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. B<BS^waU  
=PA?6Bm  
D  通气孔: Q]=/e7  
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. 7WSP0Xyz  
E  盖螺钉:  ]'% iR  
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 >F7HKwg}Z  
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. 30WOH 'n  
F  位销: ^`lDw  
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. FY Flh^}  
G  吊钩: :I&y@@UG  
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. nU{Qi;0  
>ryA:TO{  
减速器机体结构尺寸如下: 3HuocwWbz  
vde!k_,wZ  
名称    符号    计算公式    结果     $}b)EMMM  
箱座壁厚                10     kdGq\k,  
箱盖壁厚                9     bR~Xog  
箱盖凸缘厚度                12     EZiLXQd_  
箱座凸缘厚度                15     \Cq4r4'  
箱座底凸缘厚度                25     d`V.i6u  
地脚螺钉直径                M24     >G!=lLyR  
地脚螺钉数目        查手册        6     {Lv"wec*x  
轴承旁联接螺栓直径                M12     *^; MWI  
机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     +UOVD:G  
轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     4=^Ha%l  
视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     k*2khh-  
定位销直径        =(0.7~0.8)        8     ,aezMbg  
,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 xC9?rLUZ  
    22 `"ks0@^U  
    18     p8j4Tc5tQ>  
,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 u!~kmIa4  
    16     dKEy6C"@  
外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     p9G+la~;VM  
大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     _nz_.w0H9  
齿轮端面与内机壁距离        >        10     *iru>F8r:  
机盖,机座肋厚                9    8.5     \6 JY#%  
轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) q0ab]g+  
150(3轴)     &Hf%Va[B  
轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) /0k'w%V{n  
150(3轴)     Sx~mc_ekY  
     =pmG.>Si  
11. 润滑密封设计 !.#g   
oVP,a r0G  
    对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. <f}:YDY'  
    油的深度为H+ %$b}o7U"s  
         H=30  =34 &?p( UY7'"  
所以H+=30+34=64 =os!^{p7>  
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 $;=^|I4E  
     D,p 2MBr  
    密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 C%<Dq0j  
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     {I0!q"sF  
    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 _-{=Z=?6}  
    大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 G2n. NW#d4  
     %LHt{:9.  
12.联轴器设计 p"6[S  
x{!+ 4W;S  
1.类型选择. CaED(0  
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 Av n-Ug  
2.载荷计算. ->{\7|^  
公称转矩:T=95509550333.5 5G2ueRVb  
查课本,选取 $aT '~|?  
所以转矩   >2K'!@ ~'  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 8f~*T  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm # ^,8JRA  
&'PLOyWw  
四、设计小结 @S~n^v,)  
    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。 {_4Hsw?s6  
    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。 sng6U;Z  
五、参考资料目录 =7kn1G.(  
[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; &uaSp, L  
[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; $u,A/7\s  
[3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版; qD"~5vtLqQ  
[4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; V1nqEdhk  
[5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 TL"+Iv2]/$  
[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; Oi C|~8  
[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? \q!TI x  
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 © 2005-2025 光行天下 蜀ICP备06003254号-1 网站统计