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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 ,IVr4#w0=  
                     PJ11LE  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         5_tK3Q8?  
                     A@Yi{&D_Q]  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) |s3HeY+Co  
    v,.n/@s|X  
    目   录 I\4`90uBN  
         _ L:w;Oy9T  
    一    课程设计书                            2 Xi`U`7?D(=  
    `_{ '?II  
    二    设计要求                              2 3L!&~'.Ro  
    d<cbp [3F  
    三    设计步骤                              2  [;LPeO  
         OFAqP1o{$  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 PM?Ri^55<L  
        2. 电动机的选择                                4 uu/7Ie  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ;eEtdoy  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 bg3jo1J  
        5. 设计V带和带轮                              6 xg5@;p  
        6. 齿轮的设计                                  8 .j<B5/+  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 @/2wmza%2  
        8. 键联接设计                                  26 EV,NJ3V  
        9. 箱体结构的设计                              27 gl\{QcI8<  
        10.润滑密封设计                                30 z^HlDwsbm  
        11.联轴器设计                                  30 !J?=nSu  
         p YvF}8  
    四    设计小结                              31 te4"+[ $|  
    五    参考资料                              32 wm`"yNbD  
    F1[ [fH  
    一. 课程设计书 |/Q."d  
    设计课题: ~4X!8b_  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 4Jy,IKPp  
    表一: xcRrI|?eC  
             题号 ~S{\wL53  
    .;v'oR1x5  
    参数    1     )PNH| h  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     exN#!& ;  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     > Vm  
    卷筒直径(mm)    200     (2\ekct ^  
    `e;Sjf<  
    二. 设计要求 ;}9Ws6#XQs  
    1.减速器装配图一张(A1)。 EBE>&{%$^  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 LK}eU,m=  
    3.设计说明书一份。 {[y"]_B4  
    $zA[5}{ZtQ  
    三. 设计步骤 Y0C<b*!"ST  
        1.  传动装置总体设计方案 qvE[_1QCc  
        2.  电动机的选择 w)SxwlW}  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 -ns a3P  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 ;j\$[4W.i  
        5.  “V”带轮的材料和结构 hpe s  
        6.  齿轮的设计 JM9Q]#'t  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 8$tpPOhzb  
        8、校核轴的疲劳强度 UdgI<a~`k6  
        9.  键联接设计 m`0{j1K  
        10.  箱体结构设计 6C}Z1lZl  
        11. 润滑密封设计 &I_!&m~  
        12. 联轴器设计 _^$b$4)  
         d"uM7PMs7x  
    1.传动装置总体设计方案: qGUe0(  
    z9c=e46O  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 } j@@  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, u+FftgA  
    要求轴有较大的刚度。 ?bi^h/ f  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 WZ-{K"56  
    其传动方案如下: A+ *(Pds  
            *Z(C' )7r  
    图一:(传动装置总体设计图) .tZ$a_O  
    /P}tgcs  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 l),13"?C(  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 "Z?":|%7  
         传动装置的总效率 S(s~4(o>8  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; _ L6>4  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, SvJ8Kl OV  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, j`hbQp\`  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 dL"i\5#%A  
    K`2DhJC  
      2.电动机的选择 }i~j"m  
    y`Y}P1y*  
        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, 45JLx?rN_  
        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, ~u1J R`y  
        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。 FJ. :*K[  
         #Jb$AA! z  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, -<.NEV  
         f}d@G/L  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 6% axbB  
         ?E+XD'~  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 'm ((G4  
                                                      }Ec"&  
    Qp Vm  
    方案    电动机型号    额定功率 DzOJ{dF  
    P 7nIMIkT:  
    kw    电动机转速 q@> m~R  
        电动机重量 |,f6c Om f  
    N    参考价格 >qZRIDE5$  
    元    传动装置的传动比     j KK48S  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     @35]IxD  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     K|!)<6ZsG7  
      Jrl xa3 [  
       中心高 k{8N@&D  
            外型尺寸 N|d@B{a(  
    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      3".W  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     p gi7 JQ  
    }e w?{  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 <VPtbM@(m  
    M](U"K?  
    (1)       总传动比 P0<uF`87  
        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 c" HCc]  
        (2)       分配传动装置传动比 *()#*0  
        =× #SOe &W5  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 b`=rd 4cpU  
        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 :eO0{JN4T  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 v]sGdZ(6-  
    (1) 各轴转速 A O]e^Q  
      ==1440/2.3=626.09r/min 5lbh "m=  
      ==626.09/5.96=105.05r/min zE{zX@  
    (2) 各轴输入功率 O%{>Zo_<  
        =×=3.05×0.96=2.93kW uEY5&wX`  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW C<ljBz`,t  
        则各轴的输出功率:    _^ZII  
    =×0.98=2.989kW n9ih^H  
    =×0.98=2.929kW v4zARE9#  
    各轴输入转矩 zSO9 U  
       =××  N·m `^x^= og'  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· co|0s+%PBq  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m *QJ/DC$  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m )LUl?  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m &aU+6'+QXB  
    =×0.98=242.86N·m v%w]Q B  
    运动和动力参数结果如下表 ,'}ZcN2)  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     9EW 7,m{A  
        输入    输出    输入    输出         9`{cX  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     CJ>=odK[  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     %8/$CR  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     9:WKG'E8a  
    zjS<e XLs[  
    5、“V”带轮的材料和结构 5irOK9hK  
      确定V带的截型 L K$hV"SYb  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 nNr3'6lz  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 Z9y:}:j"  
          V带截型      由图6-13                        B型 *BV .zbGm  
       )sr]}S0  
      确定V带轮的直径 ]  D(3   
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm V^D#i(5  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 'S\H% -  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm :1I,:L  
       PsVA>Q,4!.  
      确定中心距及V带基准长度 -=Hr|AhE  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 -K{ID$!p  
                              360<a<1030 b~p <   
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 1*"Uc!7.%  
         gkjZX wp  
      初定V带基准长度 I <7K^j+5:  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm _nt%&f  
           \`^jl  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 3ml|`S  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 4C$,X!kzF  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ,o`qB81  
       !WmpnPr1  
       确定V带的根数 aNz%vbh\  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw YZ}gZQ.A0  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 5y)kQ<x"  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 FWj~bn  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 =W6P>r_  
             YY9q'x,w  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 {XAKf_Cg  
                                 b({2|R  
                           取Z=2 -p 1arA  
    V带齿轮各设计参数附表 #'[ f^xgJ  
    N=kACEo  
    各传动比 t%%I.zIV7  
     Y+N87C<  
        V带        齿轮     >3JOQ;:d8  
        2.3        5.96     Q'N<jX[  
      W$&Q.Z  
    2. 各轴转速n 1VeCAx[e  
        (r/min)        (r/min)     s}.nh>Q  
        626.09        105.05     (]JJ?aAF  
    er_aol e  
    3. 各轴输入功率 P cb+!H>+  
        (kw)        (kw)     @1pdyKK  
        2.93       2.71     ^ZsME,  
    CNwhH)*  
    4. 各轴输入转矩 T FR&RIFy  
        (kN·m)        (kN·m)     `4o;Lz~  
    43.77        242.86     Vo\d&}Q  
    }K/[3X=B  
    5. 带轮主要参数 H/b(dbs  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         ?E`J-ncP  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     ,Ubnz  
    带的根数z     Djzb#M'm  
        160        368        708        2232        B        2     qIk6S6  
    6l=n&YO  
    6.齿轮的设计 Vq*p?cF .  
    YpWu\oP  
    (一)齿轮传动的设计计算 c/s'&gG33z  
    @{a(f;  
    齿轮材料,热处理精度 E?;W@MJi  
        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 6};Sn/ 8  
        (1)       齿轮材料及热处理 h'bxgIl'`  
           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 `@ObM[0p(  
    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 T57S!CJ^$5  
          ② 齿轮精度 W&"FejD  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 rnW i<Se  
         7S Qu  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 wiutUb Y  
    按齿面接触强度设计 OTRTa{TB  
    h_cZ&P|  
    确定各参数的值: )a.U|[:y[+  
    ①试选=1.6 jQc0_F\  
    选取区域系数 Z=2.433   +n0y/0Au  
         ;c'jBi5W  
        则 =IUTU4!]  
        ②计算应力值环数 ur'A;B  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) /q>"">  
        =1.4425×10h 0$UE|yDs>  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) JeO(sj$e  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 =.uE(L`]NA  
        ④齿轮的疲劳强度极限 v(af aN  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: rR7}SEa  
        []==0.93×550=511.5 <mpkkCl,  
    D3_,2  
        []==0.96×450=432         A5z`3T;1  
    许用接触应力   eX=W+&lj  
             DukCXyB*l  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   (j'[t  
             =1 L:S[QwQu8  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ;}r#08I  
        =4.47×10N.m O|8p #  
        3.设计计算 z-()7WY  
    ①小齿轮的分度圆直径d O*30|[  
         $FD0MrB_+  
        =46.42 M[X& Q  
        ②计算圆周速度 ua2SW(C@  
        1.52 x1TB (^aX  
        ③计算齿宽b和模数 S3 &L  
    计算齿宽b E*CY/F I_  
           b==46.42mm \s,ZE6dQ  
    计算摸数m wp} PQw:  
      初选螺旋角=14 .~Td /o7  
        = r;9F@/  
        ④计算齿宽与高之比 .aNy)Yu8  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 iLgWzA  
    =46.42/4.5 =10.32 fu33wz1$}B  
    ⑤计算纵向重合度 GUMO;rZs  
    =0.318=1.903 Jz3u r)|  
    ⑥计算载荷系数K A9[l5E  
    使用系数=1 c$>Tfa'H  
    根据,7级精度, 查课本得 / S]<MS  
    动载系数K=1.07, <zrGPwk  
    查课本K的计算公式: 3C5<MxtK  
    K= +0.23×10×b @dw0oRF  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 p6|0JBm  
    查课本得: K=1.35 iEnDS@7  
    查课本得: K==1.2 y_QK _R<f  
    故载荷系数: u3kZOsG  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 b1_HDC(  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 8n NRn[oS  
        d=d=50.64 ?oP<sGp  
        ⑧计算模数 iFpJ /L  
        = D/{hLp{  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 (oxe'\  
        由弯曲强度的设计公式 :H3qa2p  
        ≥ V D-,)f  
    -FdhV%5]  
    ⑴   确定公式内各计算数值 8eQ 4[wJY  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m tKu'Q;J  
             确定齿数z Y=\;$:L[  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 bfhap(F~(e  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 P6@(nGgK<  
        Δi=0.032%5%,允许 $fL2w^ @  
        ②      计算当量齿数 Qn6'E  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  SCZtHEl9  
        z=z/cos=144/ cos14=158 qE!.C}L +  
        ③       初选齿宽系数 ^pIT,|myY7  
         按对称布置,由表查得=1 ~}PB&`%7  
        ④       初选螺旋角 \= =rdW-  
        初定螺旋角 =14 tWT@%(2~0  
        ⑤       载荷系数K |]*]k`o<)  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 CWHTDao  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y r< sx On  
        查得: )w=ehjV^m  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 4:WN-[xX  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 -lAX-W 0  
         :>+}|(v  
        ⑦       重合度系数Y 1#/>[B  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 #|ETH;HM  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 1U^;fqvja  
    =14.07609 /J9|.];%r  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 h0_od/D1r  
        ⑧       螺旋角系数Y 2= S;<J  
     轴向重合度 =1.675, tY'fFz^Ho  
        Y=1-=0.82 "Y-_83  
         Y|stxeOC  
        ⑨       计算大小齿轮的 #0GvL=}k  
     安全系数由表查得S=1.25 w7+3?'L  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 [Wf%iwB  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 ER-X1fD  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 L"e8S%UqX  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   AXFQd@#  
        小齿轮     大齿轮 [+j }:u  
    B~xT:r  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: dTcrJ|/Y  
        K=0.86        K=0.93   =Kqb V{!  
    =n7QLQU  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 }M*yE]LL;Z  
          []= r~ N:|ip=  
          []= 1g<jr.  
           ^qvN:v$1  
           KsVN<eR{  
            大齿轮的数值大.选用. uI lm!*0  
         (]ToBju  
    ⑵   设计计算 T8'm{[C  
         计算模数 $S Kax#[  
    *ETSx{)8  
    &&SA/;F  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: {B|)!_M#  
    `-yo-59E[  
    z==24.57  取z=25 "=H(\ V  
    iX (<ozH  
    那么z=5.96×25=149           e,V @t%  
      0K T^V R  
    ②   几何尺寸计算 M it3q  
        计算中心距     a===147.2 z'"e|)  
    将中心距圆整为110 Qze.1h  
    Y-YlQ ^  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 L"[2[p  
    Fw.df<  
    =arccos `|&#=hl~  
    V)<Jj  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. I.dS-)Y  
    Q7#Yw"#G!  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 }o,-@R~  
         +V Oczl=  
        d==42.4 Bl$Hg,in-  
    .s-V:k5  
    d==252.5 r&rip^40  
    Rq@M~;p  
    计算齿轮宽度 $@utlIXA'  
    X5_T?  
    B= X iW~? *Z  
    RwyX,|  
    圆整的       X^o0t^  
    2pQ29  
                                                大齿轮如上图: KATu7)e&~^  
    'LX]/ D  
    aWS_z6[t#6  
    ,::f? Gc7j  
    7.传动轴承和传动轴的设计 z ?L]5m` H  
    K6Z/  
    1.  传动轴承的设计 fug F k  
    8.WZC1N  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 _<^mi!Y  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min Wd>gOE  
    T1=43.77kn.m X+7@8)1(  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 >S}^0vNZX  
        已知小齿轮的分度圆直径为 IoKN.#;^  
            d1=42.4 3Z_\.Z1R@  
    而  F= a1dkB"Zp.p  
         F= F *e,GXU@  
    O_ 4 j"0  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N /0 2-0mNv  
    .dPy<6E  
    Q ym=L(X  
    T|^KG<uPV!  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 a 8}!9kL  
    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 1|XC$0  
    XMlcY;W  
    p N+1/m,  
                 nnZM{< !hF  
         从动轴的设计 V:'_m'.-Y  
            Uys[0n  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, wA< Fw )  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M ab8F\%y-8  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 Ihy76_OZ  
        已知大齿轮的分度圆直径为 3[Z7bhpV  
            d2=252.5 L %20tm  
    而  F= Y^2]*e%  
         F= F 8i~n;AhDs  
    Y]neTX [ef  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 7El:$H  
    q?$<{Z"  
    _>u0vGF-  
    \1nj=ca?  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 @+&QNI06S  
    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 kWZ/O  
    rUDMQxLruV  
    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 |5g1D^b]s^  
    查表,选取 Oi4y~C_Xd  
    ^oXLk&d  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 PzH#tG&.j  
    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 !Ct'H1J-  
    ~JX+4~qT  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 d9pZg=$8  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 v]@ n'!  
    }%Vx2Q  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. ?TMrnR/d  
    XK,l9 {*  
                D        B                轴承代号     8)V6yKGO  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     8/T,.<5  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     }0 b[/ZwQ  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     EF8'ycJk+  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     zC|y"PTw  
    uTvck6  
         "zx4k8  
    hM[QR'\QS  
         859ID8F  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 us>$f20T  
        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, fl *>m,  
    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.     Ja%(kq[v  
    V[fcP;   
    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. VjGtEIew  
    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, IiB"F<&[j{  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 -iySU 6  
    s\io9'Ec  
    L=16+16+16+8+8=64 eGk`Z>  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. n+H);Dg<8  
    W?2Z31;7  
    5.    求轴上的载荷   jQi)pVT^  
    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, BiI`oCX  
    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. zOT(>1'  
    ~]C m  
    X%]m^[6  
    e!p?~70  
    %bZ}vJ5b  
    =N<Z@'c  
    m8NKuhu  
    ]x^v;r~  
    +kZW:t!-  
         C?fa-i0l^  
    u ioBI d  
    传动轴总体设计结构图: D9-D%R,  
         qcR"i+b  
                                 '/~j!H4q9  
    bqSp4TI  
                                 (主动轴) f ,WAl\  
    C ]+J  
    V^E.9fs,  
            从动轴的载荷分析图: \iM  
    \%$z!]S>  
    6.     校核轴的强度 HRF;qR9v  
    根据 Av"^uevfs  
    == ~"8)9&  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 az;o7[rI^  
    查表15-1得[]=60MP Ln@n6*%(/  
    〈 []    此轴合理安全 q}MPl2  
    (vb8Mk  
    8、校核轴的疲劳强度. RqE|h6/  
    ⑴.   判断危险截面 U]W+ers  
    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. ^E= w3g&  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 &0*IN nlc?  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 =6^phZ(  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 }RN&w ]<  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 u!DAeE  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 tC4 7P[b  
    截面上的弯曲应力 Avr2MaY{h  
    Z0Df~ @  
    截面上的扭转应力 e QGhX(  
    == `2.2; Vk  
    轴的材料为45钢。调质处理。 '/ v@q]!  
    由课本得: *g~\lFX,u  
               t8\XO j  
    因             *9I/h~I  
    经插入后得 \\9$1yg   
    2.0         =1.31 )ND%MYJSq  
    轴性系数为 h4lrt  
           =0.85 CF_pIfbaf  
    K=1+=1.82 Kt\#|-{CH-  
        K=1+(-1)=1.26 uIb,n5  
    所以               64w4i)?eM[  
    NB[(O#  
    综合系数为:    K=2.8 XLxr@1   
    K=1.62 W&Pp5KR  
    碳钢的特性系数        取0.1 AV:P/M^B  
       取0.05 eh5j  
    安全系数 .uwD;j +#  
    S=25.13 "JJEF2e@Z  
    S13.71 l-G] jXu  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 dyN Kok#  
    截面Ⅳ右侧 :$gR >.`  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Mpu8/i gX,  
    *oca   
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 l1MVC@'pvP  
     Q  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 di5>aAJ)D  
    ">D7wX,.>  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 %}0B7_6B+@  
    截面上的弯曲应力   \C eP.,<  
    截面上的扭转应力 H(WRm1i"G  
    ==K= ()+PP}:$A  
        K= 2qkZ B0[  
    所以                 @ky<5r*JU(  
    综合系数为: X cDu&6Dy  
    K=2.8    K=1.62 32KL~32Y  
    碳钢的特性系数 |NoTwK  
        取0.1       取0.05 S B# Y^!  
    安全系数 Y&JK*d  
    S=25.13 gV\{Qoj  
    S13.71 "-HmXw1+t  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 l=.h]]`;  
    sN%#e+(=  
    9.键的设计和计算 p3R: 3E6p  
    5B76D12  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ]1k"'XG4,  
    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. (yB)rBh>n  
    根据    d=55    d=65 3j2#'Jf|:  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 U'K{>"~1a  
                         b=20     h=12     =50 quGv q"Y>  
    yoc;`hO-  
    ②校和键联接的强度 /-v6jiM  
      查表6-2得      []=110MP UBZ37P  
    工作长度  36-16=20 eK)R=M@i  
        50-20=30 *(>,\8OVf  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 S pqbr@j  
         K=0.5 h=5 8nSEAr~  
        K=0.5 h=6 THl={,Rw`  
        由式(6-1)得: 2@~hELkk/E  
               <[] d%wy@h  
               <[] ooW;s<6  
        两者都合适 bB->7.GXu  
        取键标记为: ?n0Z4 8%  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 lNwqWOWy  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 X{YY)}^  
    10、箱体结构的设计 *@1(!A  
    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, & uMx*TTY  
    大端盖分机体采用配合. $t{;- DpNB  
    PDi]zp9>H  
    1.   机体有足够的刚度 bCbpJZ  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 RcG 1J7#i  
    qjrl$[`X:  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 YooP HeQ  
    ,^K}_z\9f  
    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 rT mVHt  
    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 %&[=%zc  
    Wq}Y|0c  
    3.   机体结构有良好的工艺性. j'QPJ(`~1l  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. ;if PqL kO  
    5z~O3QX  
    4.   对附件设计 B}U:c]  
    A  视孔盖和窥视孔 t|j p]Vp  
    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 Z&![W@m@0N  
    B  油螺塞: =lOdg3#\a  
    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。 3Ud{W$Ym  
    C  油标: `$oy4lDKQ  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 q4y sTm  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 2P( 6R.8;6  
    5"WI^"6b:  
    D  通气孔: uG){0%nX  
    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. >f*-9  
    E  盖螺钉: LuE0Hb"S8  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 m<liPl uv  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. /a7N:Z_Bz  
    F  位销: &rbkw<=j  
    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. .:I^O[k  
    G  吊钩: vBLs88  
    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. 4Wk`P]?^  
    ]*]#I?&'Hx  
    减速器机体结构尺寸如下: ~LF1$Cai  
    qvC2BQ  
    名称    符号    计算公式    结果     ?[!_f$50]P  
    箱座壁厚                10     =_=0l+\}  
    箱盖壁厚                9     o5;|14O  
    箱盖凸缘厚度                12     3'z L,WW  
    箱座凸缘厚度                15     @=NTr  
    箱座底凸缘厚度                25     \f-@L;8#  
    地脚螺钉直径                M24     ym;I(TC+  
    地脚螺钉数目        查手册        6     ~o X`Gih  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     Z/e^G f#i  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     C1w6[f1+  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     #DA,*  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     Ov~vK\  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     7:'5q]9  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 S|  
        22 @ QfbIP9  
        18     9yYNX;C  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 FG5YZrONx  
        16     >uP1k.z'I  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     1deK}5'  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     J;S Z"I'  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     XES$V15  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     /:ju/ ~R}  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) R+5yyk\  
    150(3轴)     RH^; M-'  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 08_<G`r  
    150(3轴)     TdL/tg!  
         nU23D@l  
    11. 润滑密封设计 vs2xx`Y<Lq  
    l(Y\@@t1  
        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. !N74y%=M  
        油的深度为H+ z0 J:"M  
             H=30  =34 30{+gYA  
    所以H+=30+34=64 TeHxqWx  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 nkkUby9  
         *t bgIW+h  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 xgJyG.?  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     G7k.YtW  
        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%iF!+.P  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 I|tn7|*-A[  
         { 4B7a6  
    12.联轴器设计 9Idgib&  
    d(q2gd@  
    1.类型选择. BYZllwxwTE  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 q@d6P~[-gj  
    2.载荷计算. SD.c 9  
    公称转矩:T=95509550333.5 M5`wfF,j  
    查课本,选取 2>vn'sXdj  
    所以转矩   /rnP/X)T  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 CA3`Ee+rD  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm uiq;{!dop  
    rW[7 _4  
    四、设计小结 I@uin|X  
        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。 Qy\K oo  
        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。 W:1GY#Pe  
    五、参考资料目录 t<yOTVah  
    [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; bj=YFV+  
    [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; z<u@::  
    [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$/s=YU\U  
    [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; 3gz4c1 s^:  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 6D29s]h2  
    [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; ee*E:Ltz\  
    [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? (f?&zQ!+  
    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