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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 u*R7zY  
                     +t\^(SJ6  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         t{(Mf2GR1  
                     D u_$C[  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) }""p)Y&  
    8]*Q79  
    目   录 iz x[  
         c>MY$-PD  
    一    课程设计书                            2 )mD \d|7f  
    G.jQX'%4QG  
    二    设计要求                              2 (KF7zP  
    LD.Ck6@  
    三    设计步骤                              2 z-Hkz  
         _Xh=&(/8@  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 !A-;NGxE  
        2. 电动机的选择                                4 RK)l8c}  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ./iXyta  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 &-F"+v,+  
        5. 设计V带和带轮                              6 {visv{R<  
        6. 齿轮的设计                                  8 el Kx]%k*)  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 x-~-nn\O  
        8. 键联接设计                                  26 HTNA])G  
        9. 箱体结构的设计                              27 02M7gBS  
        10.润滑密封设计                                30 5Fe-=BX(  
        11.联轴器设计                                  30 `QLowna  
         vl~%o@*_  
    四    设计小结                              31 Qv!rUiXq  
    五    参考资料                              32 W:B}u\)C  
    ]L]T>~X`  
    一. 课程设计书 32KR--mn%  
    设计课题: .CmL7 5  
        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 r%[1$mTOR  
    表一: {d}26 $<$]  
             题号 '}zT1F* p=  
    G-8n  
    参数    1     o}!&y?mp  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     >C^/,/%v  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     jaa/k@OG  
    卷筒直径(mm)    200     Zjt9vS)  
    %JaE4&  
    二. 设计要求 >0M:&NMda  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ahoh9iJ  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 z@n+7p`w  
    3.设计说明书一份。 -&7=uRQk  
    Fj3^ #ly  
    三. 设计步骤 G4);/#  
        1.  传动装置总体设计方案 g1dmkX  
        2.  电动机的选择 )+k[uokj  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 $l43>e{E  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 9dw0<qw1%  
        5.  “V”带轮的材料和结构 _X?y ,#  
        6.  齿轮的设计 nO:HB.&@  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 {Ot[WF  
        8、校核轴的疲劳强度 wK ][qZ ]  
        9.  键联接设计 * T\>  
        10.  箱体结构设计 ndB@J*Imu  
        11. 润滑密封设计 Lqq*Nr  
        12. 联轴器设计 c}8 -/P=  
         {'&8`d  
    1.传动装置总体设计方案: \|Y{jG<cu  
    mR6E]TuM  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 y,1S& k  
    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, 8}J(c=4Gk  
    要求轴有较大的刚度。 Ta,u-!/ I  
    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。 iPNd!_  
    其传动方案如下: =X<)5IS3  
            k~ZBJ+ 94  
    图一:(传动装置总体设计图) Hc"N& %X[  
    k\%,xf; x  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 P)4x   
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 @!,D%]8"  
         传动装置的总效率 "&| lO|  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; ScsWnZ  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 8[f8k 3g  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, i{4'cdr?  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 d7\k  gh  
    US"2O!u  
      2.电动机的选择 `7F@6n   
    <&*#famX  
        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, rR3m' [  
        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, zmdWVFV v  
        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。 yr (g~MQ  
         }isCv b  
        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, ]kzv8#  
         77*v-8c  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 VoWA tNU  
         CuF%[9[cT  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 4;",@}  
                                                      ZKZl>dDuh  
    WFQ*s4 R(  
    方案    电动机型号    额定功率 ?hP<@L6K  
    P :Xh_$4~^Y  
    kw    电动机转速 ll 6]W~[ZC  
        电动机重量 PjiNu.>2(  
    N    参考价格 >2 FAi.,  
    元    传动装置的传动比     G*8+h  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     BYkVg2D(  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     1y_fQ+\2A  
      TB ;3`  
       中心高 ^cfkP(Y3kx  
            外型尺寸 _K*\}un2  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     myEGibhK  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     <W=~UUsn  
    w++B-_  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 pE$|2v  
    Mb2:'u [  
    (1)       总传动比 -[i40 1  
        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 s ZlJ/_g  
        (2)       分配传动装置传动比 z" b/osV  
        =× \7OJN ~&<  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 tjBh$)  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 n1fE daa7g  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 V)_H E  
    (1) 各轴转速 YlZYS'_  
      ==1440/2.3=626.09r/min U)O?| VN^o  
      ==626.09/5.96=105.05r/min yEMX`  
    (2) 各轴输入功率 i*mZi4URN  
        =×=3.05×0.96=2.93kW JL}hOBqfI  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW *u:;:W&5y  
        则各轴的输出功率:   J3]qg.B%z  
    =×0.98=2.989kW zgEr,nF  
    =×0.98=2.929kW Nb|3?c_  
    各轴输入转矩 EqNz L*E  
       =××  N·m ~`nm<   
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· -6hu31W  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m BK`Q)[  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m "ZA$"^  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ,(;p(#F>  
    =×0.98=242.86N·m !mpMa]G3  
    运动和动力参数结果如下表 qK 9L+i  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     j?d;xj  
        输入    输出    输入    输出         knNhN=hG+  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     97:t29N  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     }mtC6G41Q  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     2XETQ;9  
    mG}^'?^K  
    5、“V”带轮的材料和结构 uMiD*6,$<  
      确定V带的截型 k"3Z@Px:  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 oP43NN~  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 _G-b L;  
          V带截型      由图6-13                        B型 K4h-4Qbn  
       z$I[kR%I{  
      确定V带轮的直径 ;*<{*6;=?  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm q:EzKrE  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s Et @=Ic^E  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm l1+w2rd1  
       Q5`+eQ?_\  
      确定中心距及V带基准长度 &F<J#cfe8  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 |2t7G9[n  
                              360<a<1030 jFJW3az@z  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm k@cZ"jYA  
         G>_42Rp  
      初定V带基准长度 B4\:2hBq  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm )$lSG}WD  
           }e/[$!35  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm e@2E0u4  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm ]sm0E@1  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 c*M)DO`y;h  
       %(dV|,|v  
       确定V带的根数 m"?' hR2  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw Hd=D#u=A4{  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 3u"J4%zg|L  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 fRv S@  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 NejsI un%  
             V!kQuQJ>  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 YfrTvKX  
                                 1S)0 23N  
                           取Z=2 $&n240(  
    V带齿轮各设计参数附表 w7`@=kVx  
    +*:x#$phx  
    各传动比 ![X.%  
    KOAz-h@6   
        V带        齿轮     "PDSqYA  
        2.3        5.96     X"qbB4 (I  
      S8W_$=4  
    2. 各轴转速n ]'  "^M  
        (r/min)        (r/min)     um_M}t{  
        626.09        105.05     v @I^:I  
    =aCIaL&9Y  
    3. 各轴输入功率 P *~t$k56  
        (kw)        (kw)     Z>MJ0J76]  
        2.93       2.71     b3 %&   
    P7BJ?x  
    4. 各轴输入转矩 T [r~rIb%Zj  
        (kN·m)        (kN·m)     _uy5?auQ  
    43.77        242.86     z }b U\3!  
    {7M4SC@p|  
    5. 带轮主要参数 6_`eTL=G  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         1!v >I"]  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     ]B[/sqf  
    带的根数z     <g|nmu)o$  
        160        368        708        2232        B        2     zx]M/=7,V#  
    2AdHj&XE  
    6.齿轮的设计 zm)CfEF 8  
    xdTzG4  
    (一)齿轮传动的设计计算 9OJ\n|,(  
    2sd=G'7!  
    齿轮材料,热处理精度 u):Rw  
        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 yQA"T?  
        (1)       齿轮材料及热处理 l<)JAT;P  
           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 \<MTY:  
    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 :R|2z`b!  
          ② 齿轮精度 Zkb,v!l  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 "6 Hj ji@A  
         n4d(`  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 ,9l!fT?iH  
    按齿面接触强度设计 :+Je989\[C  
    ZsK'</7  
    确定各参数的值: 2QuypVC ]  
    ①试选=1.6 bM3'm$34  
    选取区域系数 Z=2.433   kp &XX|  
         B& f~.UH  
        则 K?9H.#(  
        ②计算应力值环数 <812V8<!  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) {D2d({7  
        =1.4425×10h 7_'k`J@_  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) ~zOU/8n ,F  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 TXk"[>,:H  
        ④齿轮的疲劳强度极限 fS$Yl~-m?  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: pcxl2I  
        []==0.93×550=511.5 >,Swk3  
    o _,$`nEJ  
        []==0.96×450=432         ABYW1K=  
    许用接触应力   N@`9 ~JS  
             LF,c-Cv!jL  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   t-ReT_D|;  
             =1 bA9dbe  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 Ei(`gp  
        =4.47×10N.m Fb4S /_ V  
        3.设计计算 V@s/]|rf,  
    ①小齿轮的分度圆直径d HvfTC<+H  
         ?B31 t9  
        =46.42 U?m?8vhR6(  
        ②计算圆周速度 <h>fip3o  
        1.52 +wgUs*(W  
        ③计算齿宽b和模数 b:d.Lf{y7  
    计算齿宽b [z t&8g  
           b==46.42mm Y?SJQhN6W  
    计算摸数m C&K(({5O  
      初选螺旋角=14 L$07u{Q  
        = tp3N5I  
        ④计算齿宽与高之比 9*Mg<P"  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 {}gk4 xr  
    =46.42/4.5 =10.32 z&G3&?Z  
    ⑤计算纵向重合度 Rn ^N+3o'M  
    =0.318=1.903  k`zK  
    ⑥计算载荷系数K j:<T<8 .o  
    使用系数=1 sN/Xofh  
    根据,7级精度, 查课本得 8i 'jkyInT  
    动载系数K=1.07, 3mn-dKe((  
    查课本K的计算公式: /|^^v DL  
    K= +0.23×10×b SxQDqoA~  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 |vE#unA  
    查课本得: K=1.35 20xGj?M  
    查课本得: K==1.2 Xpz-@fqKdf  
    故载荷系数: %[F;TZt  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 F>{uB!!L4  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 |&*rSp2iH  
        d=d=50.64 #Yb9w3N  
        ⑧计算模数 ^O9m11  
        = yq^$H^_O p  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 {.'g!{SHp  
        由弯曲强度的设计公式 c^UM(bW  
        ≥ xg!\C@$  
    ?4dd|n  
    ⑴   确定公式内各计算数值 Z?[J_[ZtR3  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 6h"? 3w  
             确定齿数z os+wTUR^  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 e"09b<69  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ( {62GWnn_  
        Δi=0.032%5%,允许 `l@t3/  
        ②      计算当量齿数 u"3cSuqy  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  eh=bClk  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ::t !W7W  
        ③       初选齿宽系数 vx,6::%]  
         按对称布置,由表查得=1 blS4AQ?b^  
        ④       初选螺旋角 5WX2rJ8z  
        初定螺旋角 =14 G!Q)?N    
        ⑤       载荷系数K ?AH<y/i<Y  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73  +PD5pr  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y P=i |{vv(  
        查得: JIkmtZv  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 G4]``  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 xpo}YF'5  
          5Ww\h  
        ⑦       重合度系数Y 'Pn`V{a  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 <AXYqH7%A  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 hkm3\wg  
    =14.07609 7~g0{W>Zm  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 P,], N)  
        ⑧       螺旋角系数Y }e6:&`a xD  
     轴向重合度 =1.675, /qY(uPJ  
        Y=1-=0.82 Lf<9GYNy>`  
         Sa(r l^qZ2  
        ⑨       计算大小齿轮的 qd;f]ndo  
     安全系数由表查得S=1.25 9]9(o  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 |8rJqtf +&  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 2^+"GCo  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 "R]K!GUU  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   cZ,_O~  
        小齿轮     大齿轮 au v\fR :  
    6ns_4, e  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: sRG3`>1  
        K=0.86        K=0.93   e$h\7i:(  
    43fA;Uc{Y`  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 {hR23eE)#  
          []= UJ&,9}L8  
          []= ]].21  
           `_ L|I s=n  
           !Hg#c!eOg  
            大齿轮的数值大.选用. p*,mwKN:  
         R["7%|RV  
    ⑵   设计计算 &c !-C_L 2  
         计算模数 'LI)6;Yc  
    gr7_oJ:R  
    E{B<}n|}&  
    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: ^6n]@4P  
    HBu>BSv:  
    z==24.57  取z=25 =+WFx3/  
    YWdvL3Bgk,  
    那么z=5.96×25=149           `VbG%y&I  
      19DW~kvYk  
    ②   几何尺寸计算 : Dlk `?  
        计算中心距     a===147.2 <k1gc,*  
    将中心距圆整为110 `XP Tf#9j  
    )c/BD C7g  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 D%btlw ?{  
    SfR_#"Uu  
    =arccos pcG q  
    k[m-"I%ZFX  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. }Q_i#e(S  
    P{ o/F  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 G_@H:4$3  
         u8QX2|  
        d==42.4 ^S @b*  
    d0d2QRX  
    d==252.5 #c_ZU\" h"  
    vbU{Et\ ^  
    计算齿轮宽度 P[~a'u  
     :n4x}%  
    B= Qp}<8/BM\  
    wim}}^H  
    圆整的       G.8ZISN/  
    Rz<fz"/2<  
                                                大齿轮如上图: $hapSrS  
    X-)6.[9f  
    t s&C0  
    H{If\B%1t  
    7.传动轴承和传动轴的设计 2 Qy&V/E ?  
    j<u`W|vl  
    1.  传动轴承的设计 a>6p])Wh  
    QQJ cvaQ  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 M*Xzr .6  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min Bb6_['y  
    T1=43.77kn.m `B~%TEvMh  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 &%<G2x$  
        已知小齿轮的分度圆直径为 W=drp>Uj  
            d1=42.4 hO8B]4=&*  
    而  F= wS GUNP9  
         F= F n$>H}#q  
    1x]G/I*  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N G9jtL$}E<  
    rHznXME$wZ  
    \W4SZR%u  
    r BaK$Ut  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 G7u7x?E: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 G|V ^C_:  
    g_`8K,6ln  
    m T;z `*  
                 f-PDgs   
         从动轴的设计 LS;kq',  
           1-`8v[S  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, q?wB h^  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 0z .&  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 (q utgnW  
        已知大齿轮的分度圆直径为 zK}.Bhj#  
            d2=252.5 ~dv C$   
    而  F= 7J)-WXk  
         F= F NGNn_1  
    )<+Z,6  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N T ^uBMDYe  
    3=z'Ih`  
    vg<_U&N=-r  
    <=p"c k@  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ,MdCeA%`  
    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 U7O2.y+  
    0=~Ji_5mB  
    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 mR@iGl\\  
    查表,选取 U^.$k-|k  
    !9-dS=:Y  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 o9JJ_-O"  
    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 "p<f#s}  
    3N?uY2  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 C0e< _6p=  
    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  。 ],#9L   
    Da.vyp  
    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. FG?B:Zl%T  
    a XwFQ,  
                D        B                轴承代号     h)sc-e  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     % 30&6"  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     .iw+ #  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     y2)~ljR  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     $L(,q!DvH  
    dP )YPy_`  
         t1xX B^.M{  
    *5wb8 [  
         ]ko>vQ4]3  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 k9a-\UIMet  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, M}HGFN  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     _bW#* Y5  
    ?'^xO:  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. Ta~Ei=d^  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, V_h, UYN  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 > QCVsX>~  
    +YXyfTa  
    L=16+16+16+8+8=64 l]GLkE  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. i9$ -lk  
    .#CTL|x  
    5.    求轴上的载荷   21W>}I"0?  
    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, "H6DiPh.E  
    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. '(=krM9;  
    %G>*Pez %  
    . F_pP2A  
    ?bY'J6n.  
    ``U>9S"p)  
    G3m+E;o1  
    Ak&eGd$d  
    7h0LR7  
    c.r]w  
         ~ #Vrf0w/  
    YDO#Q= q%  
    传动轴总体设计结构图: </Ja@%  
         ]v$VZ '  
                                 Z sv(/>  
    r3;?]r.}7  
                                 (主动轴) 6ID@0  
    Dhv ^}m@  
    0"LJ{:plz  
            从动轴的载荷分析图: L~=h?C<  
     K<6)SL4  
    6.     校核轴的强度 V-IXtQR  
    根据 gM&XVhQJ\  
    == s&TPG0W  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 m?0caLw<  
    查表15-1得[]=60MP 7 wH9w  
    〈 []    此轴合理安全  YH@p\#Y  
    Bz!SZpW(M  
    8、校核轴的疲劳强度. M*$#j|  
    ⑴.   判断危险截面 6C7|e00v  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. /'O? 8X<  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 7a\at)q/y  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 gd#+N]C_  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 !W^P|:Qt  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 "w7wd5h  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 k> SPtiAs  
    截面上的弯曲应力 jI[Y< (F ;  
    "V'<dn  
    截面上的扭转应力 |ZC@l^a7  
    == epXvk &  
    轴的材料为45钢。调质处理。 Cj'X L}  
    由课本得: ;auT!a~a#  
               {_C2c{  
    因             .Yg7V'R1  
    经插入后得 wN Mf-~  
    2.0         =1.31 'ioX,KD  
    轴性系数为 1L3 +KD~  
           =0.85 %0&59q]LM  
    K=1+=1.82 rU/8R'S  
        K=1+(-1)=1.26 WstX>+?'  
    所以               NAgm?d  
    Bre:_>*  
    综合系数为:    K=2.8 <aSjK#  
    K=1.62 \3q Z0  
    碳钢的特性系数        取0.1 = Zi'L48  
       取0.05 XN|[8+#U<@  
    安全系数 rJtpTV@.  
    S=25.13 @KJ~M3d0l  
    S13.71 C@b-)In  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 <!;NJLe`  
    截面Ⅳ右侧 %/.yGAPkx  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 T]oVNy  
    tK7v&[cI  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 6 9+Pf*  
    nOTe 3?i>  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 A9Kt^HR  
    0fE?(0pBj  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 Be;l!]i  
    截面上的弯曲应力   dj-/%MU  
    截面上的扭转应力 LiyR,e  
    ==K= #V9do>Cu%  
        K= =W[M=_0u  
    所以                 )kIZm Q|f1  
    综合系数为: Bi-x gq'z  
    K=2.8    K=1.62 JO-FnoQK  
    碳钢的特性系数 yByxy-~  
        取0.1       取0.05 tf IUH'Ez>  
    安全系数 2=,O)g  
    S=25.13 br;~}GR_h  
    S13.71 %t*KP=@  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 5Sz&j  
    GahIR9_2  
    9.键的设计和计算 N1fPutl$a  
    >c)-o}bd^  
    ①选择键联接的类型和尺寸  |\FJ  
    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. r;~7$B)  
    根据    d=55    d=65 `g vd 8^  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 j6GR-WQ]t  
                         b=20     h=12     =50 AGhr(\j  
    sW]>#e  
    ②校和键联接的强度 M#}k@ ;L3  
      查表6-2得      []=110MP ]?sw<D{  
    工作长度  36-16=20 @HQqHO&N  
        50-20=30 +!/pzoWpE  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 K |^OnM  
         K=0.5 h=5 w&e q *q  
        K=0.5 h=6 |U`A So  
        由式(6-1)得: }xJ!0<Bs  
               <[] O:j=L{,d^  
               <[] 7*eIs2aY  
        两者都合适 ("s!t?!&YS  
        取键标记为: nmw#4yHYy:  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 AzMX~cd  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 U!b~vrr^  
    10、箱体结构的设计 a\m0X@Q  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, &[t} /+)  
    大端盖分机体采用配合. @NYlVk2  
    [{PmU~RMYf  
    1.   机体有足够的刚度 Dco3`4pl  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 ]# ;u]  
    0zpA<"S  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 _b! TmS#F1  
    Rhzcm`"  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm :!w;Y;L:+  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 .2 }5Dc,eR  
    g$U7bCHG  
    3.   机体结构有良好的工艺性. v*&WqVg  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. _N"c,P0  
    V^kl_!@  
    4.   对附件设计 YK V"bI  
    A  视孔盖和窥视孔 |!cM_&  
    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 Nazr4QU  
    B  油螺塞: F\%PB p  
    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。 MtG~ O;?8  
    C  油标: }LwKi-G?  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 a/Cc.s   
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. G(hzW%P  
    m }\L i]  
    D  通气孔: 8Yw V"+Fu/  
    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. /t04}+,e ^  
    E  盖螺钉: ,-)ww:  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 vPsf{[Kr  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. to#T+d.(v  
    F  位销: ]4[^S.T=  
    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. oF.H?lG7`  
    G  吊钩: W;T (q~XK  
    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. p><DA fB  
    ^ 20x\K  
    减速器机体结构尺寸如下: H8$";T(I  
    QD^"cPC)mM  
    名称    符号    计算公式    结果     k(wJ6pc  
    箱座壁厚                10     trg&^{D<  
    箱盖壁厚                9     ^"4u1  
    箱盖凸缘厚度                12     QW>(LGG=  
    箱座凸缘厚度                15     7WN$ rl5/  
    箱座底凸缘厚度                25     XaYgl&x'!x  
    地脚螺钉直径                M24     oT^r  
    地脚螺钉数目        查手册        6     KDYyLkI dr  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     6'JP%~QlS  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     y:dwx*Q9I  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Ts 3(,Y  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     `bEum3l\6]  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     !gG\jC~n  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 b* o,re)Dj  
        22 1~9AQ[]w8  
        18     l( ?Yx  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 @-BgPDi.Z  
        16     "dBCS  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     FUKE.Uxd  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     Wg5i#6y8w  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     {#%;HqP  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     .E0*lem'hE  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) P8;f^3V(+/  
    150(3轴)     ii]'XBSVd  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) +ywd(Tuzm  
    150(3轴)     ^<nN~@j  
         &Qq4xn+J  
    11. 润滑密封设计 RYKV?f#[H  
    My\  
        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. t+B L O<  
        油的深度为H+ o)IcAqN$H  
             H=30  =34 AZadNuL/  
    所以H+=30+34=64 0 ;ov^]  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 m#(ve1E  
         Ow7I`#P  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 ^Sz?c_<2P  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     _\2^s&iJh  
        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 b{Kw.?85  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 7Om)uUjU4  
         |A@Gch fd  
    12.联轴器设计 rCO:39L-  
    05m/iQ  
    1.类型选择. b3!,r\9V  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 2 -M]!x)  
    2.载荷计算. UT7".1H  
    公称转矩:T=95509550333.5 @X6|[r&Z  
    查课本,选取 Rd.[8#7VE  
    所以转矩   =.Q|gZ   
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 O@bDMg  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm MF^I] 7_  
    ';?b99  
    四、设计小结 "Z6:d"S`  
        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。 >}ozEX6c2  
        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。 c~UYs\  
    五、参考资料目录 -/ #tQ~{gs  
    [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; J8yi#A>+  
    [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; ^R4eW|H  
    [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; WtTwY8HC  
    [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; =7`0hS<@F  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 x9NLJI21/  
    [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; `N"fsEma  
    [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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    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? E!VAA=  
    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
    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
    离线悟剑声
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    只看该作者 6楼 发表于: 2011-12-22
    好东西