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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 =c.5874A`  
                     }_9,w;M$  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         NPa\Cg[  
                     j=RRfFg)  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) e'%v1-&sP  
    Qn@Pd*DR  
    目   录 v=@TWEE  
         K<`osdp=&  
    一    课程设计书                            2 :Qt  
    uo%P+om_}  
    二    设计要求                              2 T;TA7{B  
    Z<[<n0o1  
    三    设计步骤                              2 u$#Wv2|mk  
         TfYVw~p_%  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 N["W I r  
        2. 电动机的选择                                4 `.jzuX  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 d\{>TdyF  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 ,l YE  
        5. 设计V带和带轮                              6 Ysq'2  
        6. 齿轮的设计                                  8 `]Fx.)C#  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 &Mq~T_S  
        8. 键联接设计                                  26 #'D" 'B  
        9. 箱体结构的设计                              27 ajR%c2G;  
        10.润滑密封设计                                30 !* Ti}oIo&  
        11.联轴器设计                                  30 `*", <  
         . o7m!  
    四    设计小结                              31 hI%bjuq  
    五    参考资料                              32 (wIzat  
    ,YTIC8qKr  
    一. 课程设计书 IN8>ZV`j)  
    设计课题: c\B|KhDk  
        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 f`9 b*wV  
    表一: dI&!e#Y  
             题号 "Ve.cP,7(  
    61puqiGG^  
    参数    1     zJP6F.Ov!  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     Y}#h5\  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     ?0? R  
    卷筒直径(mm)    200     wW>zgTG  
    |8mhp.7  
    二. 设计要求 Bj k]ZU0T  
    1.减速器装配图一张(A1)。 jK \T|vGJa  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 d \x7Zw>  
    3.设计说明书一份。 w0w G-R ?  
    d ;vT ~;  
    三. 设计步骤 W;bu2ym&Q  
        1.  传动装置总体设计方案 bM8If"  
        2.  电动机的选择 ;};wq&b#  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 hX `}Q4(k  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 s! n<}C  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ,0x y\u  
        6.  齿轮的设计 3a.kBzus  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 GKN%Tv:D_  
        8、校核轴的疲劳强度 !x!07`+^u  
        9.  键联接设计 ^Ge+~o?x  
        10.  箱体结构设计 n6s}ww)  
        11. 润滑密封设计  r.4LU  
        12. 联轴器设计 m[j70jYe  
         aLIBD'z  
    1.传动装置总体设计方案: X]\ \,  
    ': N51kC  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 sB;@>NY  
    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, Yjx|9_|Xn  
    要求轴有较大的刚度。 ()~pY!)1/  
    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。 K~@Mg1R  
    其传动方案如下: <n]x#0p  
            h;6lK$!c  
    图一:(传动装置总体设计图) k0T?-iM  
    XC.%za8  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 u_ABt?'  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 *S/_i-ony  
         传动装置的总效率 [IK  )  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; }Ho Qwy|&  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, R {-5Etv  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, zN  [2YJ$  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 6/rFHY2q  
    H^YSJ 6  
      2.电动机的选择 *Z|y'<s  
    xO-+i\ ZV  
        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, ~%YBI9$+  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, D1__n6g[  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 &197P7&o  
         _q~=~nub  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, {mAU3x  
         o7|eMe?<t  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 % LJs  
         5}`_x+$%(`  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 \hB5@e4i2  
                                                      9uGrk^<t  
    =jN *P?  
    方案    电动机型号    额定功率 ;<leKcvhQ&  
    P o<N  nV  
    kw    电动机转速 R~Ne|V2  
        电动机重量 l5"OIq  
    N    参考价格 Hla0 5N' 4  
    元    传动装置的传动比     y\ a1iy  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     3D2E?$dX  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     WL'P)lI5  
      9=UkV\m)  
       中心高 )b:7-}d  
            外型尺寸 V3"=w&2]K  
    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     xXM{pd  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     zzxGAVu  
    p`l0?^r c"  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 ['T:ea6B  
    &}A[x1x06)  
    (1)       总传动比 [D!jv "  
        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 o93`|yWl  
        (2)       分配传动装置传动比 }2e? ?3  
        =× hRCed4qA  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 Sv +IS  
        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 7x@A%2J  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 Bro9YP4<  
    (1) 各轴转速 nVi[  
      ==1440/2.3=626.09r/min  jrS[f  
      ==626.09/5.96=105.05r/min R=|{n'n$0|  
    (2) 各轴输入功率 Xwhui4'w  
        =×=3.05×0.96=2.93kW ypy68_xyW  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW nX=$EQiH  
        则各轴的输出功率:   ?#45wC  
    =×0.98=2.989kW #Y4=J 6  
    =×0.98=2.929kW IyPwP*A  
    各轴输入转矩 k3uit+ge }  
       =××  N·m *FMMjz  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· }b-g*dn]5  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m JhLgCnm  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m &sU?Ok6  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 3d e_V|%  
    =×0.98=242.86N·m D}mjN=Y  
    运动和动力参数结果如下表 6*3.SGUY  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     Dp':oJC  
        输入    输出    输入    输出         HBMhtfWW  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     )/wk ( O+  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     sNLs\4v  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     m8o(J\]  
    <?@NRFTe  
    5、“V”带轮的材料和结构 ;NHt7p8SE  
      确定V带的截型 oIduxbAp  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 fc |GArL#}  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 Zd')57{  
          V带截型      由图6-13                        B型 c|#8T*`C  
       fyByz=pl  
      确定V带轮的直径 o/+13C  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm r_-_a(1R:  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s fP(d8xTx2y  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm Ac<Phy-J  
       iy%ZQ[Un  
      确定中心距及V带基准长度 @]ytla>d  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 lw< c2 C  
                              360<a<1030 E/%9jDTQ  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm L{8xlx`  
         Mw;sLsu  
      初定V带基准长度 BBtzs^C|  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm '7i Sp=  
           yc?a=6q'm  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm l=v4Fa0^jF  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 4x 8)gE   
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ce7CcHQ?B  
       bp~g;h*E2  
       确定V带的根数 FW21 U<  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw [rSR:V?"a  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 <y?r!l=Am  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 Kq;8=xP[  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 "CI=`=  
             !;KCU^9  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 <|SRe6m  
                                 OHhsP}/  
                           取Z=2 n6BQk 2l  
    V带齿轮各设计参数附表 -(~!Jo_*'  
    ,}K7Dg^1  
    各传动比 ]hFW 73FV  
    EV*IoE$W]=  
        V带        齿轮     SUU !7Yd|  
        2.3        5.96     Pc NkAo  
      {/ BT9|LI  
    2. 各轴转速n Ht&:-F+dm  
        (r/min)        (r/min)     Aj+2;]M  
        626.09        105.05     V{:A3C41  
    pUV/ Ul]  
    3. 各轴输入功率 P kNobl  
        (kw)        (kw)     F!]lU`z)=  
        2.93       2.71     "O%gFye  
    'a\%L:`  
    4. 各轴输入转矩 T XYZ4TeW\1  
        (kN·m)        (kN·m)     )|DM~%$QM  
    43.77        242.86     K otrX  
    $ >u*} X9  
    5. 带轮主要参数 yL2o}ZbS  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         p IU&^yX>  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     U qFv}VsnF  
    带的根数z     H?)w!QX  
        160        368        708        2232        B        2     br":y>=,  
    v33dxZ'  
    6.齿轮的设计 )C(? bR  
    ucG@?@JENm  
    (一)齿轮传动的设计计算 b"vv>Q~U  
    !U'QqnT  
    齿轮材料,热处理精度 Dk(1}%0U/  
        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 rU2%dkTa  
        (1)       齿轮材料及热处理 2 -C!jAfd  
           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 BA%pY|"Q  
    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 o1h={ao  
          ② 齿轮精度 TwVlg ;  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 (3{YM(  
         (?(zH3  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 +gJ8{u!=k  
    按齿面接触强度设计 CkdP#}f  
    R}4So1  
    确定各参数的值: %sX$ nmi3  
    ①试选=1.6 JAQb{KefdO  
    选取区域系数 Z=2.433   S/ODq L|  
         %Ntcvp)  
        则 uoX:^'q   
        ②计算应力值环数 \8?Tdx=  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) (<}&DE  
        =1.4425×10h ZRg;/sX]  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) GJtZ&H  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 z2QP)150  
        ④齿轮的疲劳强度极限 fM^qQM[lG  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: 8\5 T3AF  
        []==0.93×550=511.5 b#hDHSdZ,  
    fi$-;Gz  
        []==0.96×450=432         7lBAxqr2  
    许用接触应力   }A7j/uy}s  
             _PlKhv}  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   t-0a7 1#e  
             =1 f'VX Y-  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 f=mZu1(FZ  
        =4.47×10N.m D IzH`|Y  
        3.设计计算 !WpBfd>v.I  
    ①小齿轮的分度圆直径d {O`w,dMOI  
         i*NH'o/  
        =46.42 I^8"{J.Q)[  
        ②计算圆周速度 }#Qc \eud  
        1.52 3T!lA  
        ③计算齿宽b和模数 <\pfIJr$  
    计算齿宽b Bb}fj28  
           b==46.42mm D(H>R&b!  
    计算摸数m ^k#P5oV  
      初选螺旋角=14 5&q8g;XiEM  
        = )>`G  
        ④计算齿宽与高之比 "0cID3A$  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 ?)1{)Erf8x  
    =46.42/4.5 =10.32 3 YFU*f,  
    ⑤计算纵向重合度 < !dqTJos  
    =0.318=1.903 By9*1H2R  
    ⑥计算载荷系数K ^WNrGF  
    使用系数=1 <c,u3cp  
    根据,7级精度, 查课本得 A3S<.. g2  
    动载系数K=1.07, 52,m:EhL  
    查课本K的计算公式: 7El[ >  
    K= +0.23×10×b /(BMG/Tb  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 2h=!k|6  
    查课本得: K=1.35 O2BDL1o  
    查课本得: K==1.2 j(k: @  
    故载荷系数: km1~yQ"bH  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 p n.T~"%  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 *?Kr*]dnLl  
        d=d=50.64 ^n"OL*ipG  
        ⑧计算模数 OI0;BBZ  
        = }woo%N P  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 |Clut~G  
        由弯曲强度的设计公式 9J>&29@us0  
        ≥ =<X?sj5  
    eQD)$d_5  
    ⑴   确定公式内各计算数值 isZAoYVu  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m }c}| $h^Y  
             确定齿数z ulkJR-""&  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 (v}>tb*#`  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 Q'YH>oGh^  
        Δi=0.032%5%,允许 d)R:9M}v  
        ②      计算当量齿数 %JHGiCv|  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  Wr3mQU  
        z=z/cos=144/ cos14=158 B,@c; K  
        ③       初选齿宽系数 Qkd<sxL  
         按对称布置,由表查得=1 I S#FiH  
        ④       初选螺旋角 ' )?f{  
        初定螺旋角 =14 .Jrqm  
        ⑤       载荷系数K _;~,Cgfi  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 oNU0 qZ5  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y Mc%Nf$XQ  
        查得: xg NJeQ  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 -sjd&)~S[  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 /~Z?27F6@  
         u a~CEs  
        ⑦       重合度系数Y MV\|e1B}  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 3plzHz,x  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 "E8zh|m o  
    =14.07609 ?F6pEt4  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 C0 /g1;p(  
        ⑧       螺旋角系数Y =}v}my3y"  
     轴向重合度 =1.675, lI-L` x  
        Y=1-=0.82 c=L2%XPP  
         u\LFlX0sO  
        ⑨       计算大小齿轮的 #L{OV)a<  
     安全系数由表查得S=1.25 ?I [8'  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 0em#-*|2"  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 *hQTO=WF  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 kRTwaNDOD  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   _jNj-)RB_  
        小齿轮     大齿轮 q*7zx_ o  
    ;IVDr:  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: <0QH<4  
        K=0.86        K=0.93   1e>s{  
    Qum9A   
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 q@@T]V6  
          []= 8&Oa_{1+Q  
          []= &p}$J )q  
           #ceaZn|@m  
           #DN0T' B  
            大齿轮的数值大.选用. *+\S yO  
         /}PF\j9#4  
    ⑵   设计计算 lNL6M%e$Q  
         计算模数 F8uNL)gKj)  
    ) :\xHR4  
    Q<KvBgmT  
    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: r4QxoaM  
    ;w%*M}`5  
    z==24.57  取z=25 rc/nFl 6#  
    ooV3gj4  
    那么z=5.96×25=149           ;}1xn3THCn  
      *_KFW@bC:  
    ②   几何尺寸计算 #F*1V(!  
        计算中心距     a===147.2 ~-dV^SO  
    将中心距圆整为110 B"v.* %"&/  
    _x? uU  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 C%U`"-%n@7  
    L W;heO"  
    =arccos >9f%@uSM$3  
    s7l;\XBy  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. OzQ -7|m'J  
    13+<Q \  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 \N4 y<  
         vk?skN@  
        d==42.4 ]miy/V }5  
    >NKe'q<)3  
    d==252.5 PIWux {  
    Cz W:L&t  
    计算齿轮宽度 wo3wtx  
    VB?O hk]<  
    B= Y= ]dvc  
    KMV=%o  
    圆整的       (&P9+Tl  
    8-lOB  
                                                大齿轮如上图: PZm:T+5H  
    3 HIz9F(  
    c= x,ijY "  
    IZm(`b;t^  
    7.传动轴承和传动轴的设计 jC3Vbm&ZZ  
    \o Eo~  
    1.  传动轴承的设计 :UbM !  
    @0eHS +  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 H{AMZyV0/d  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 1=nUW":  
    T1=43.77kn.m p?2Y }9  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 i:cXwQG}B  
        已知小齿轮的分度圆直径为 S<L.c  
            d1=42.4 $F/EJ>  
    而  F= `zR+tbm  
         F= F Sje wuIi1  
    =fYL}m5E  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N uU> wg*m  
    shH~4<15  
    O4g+D#Lu  
    Bcjx>#3?L  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 78Aa|AJU  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 s%!`kWVJ.  
    %&Fk4Z}M  
    "&/]@)TPz  
                 GCttXAto  
         从动轴的设计 "ywh9cp  
           7nVRn9Hn  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 37q@rDm2  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M Rm5Kkzd0o  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 yg2uC(2  
        已知大齿轮的分度圆直径为 ~fa(=.h  
            d2=252.5 Dgql?+2$  
    而  F= QnI.zq V  
         F= F 5I,gBT|B  
    4#(ZNP  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N {Rear 2  
    kwud?2E  
    j6,ZEm  
    $x#FgD(iI  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 m$LVCB  
    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 -L3|&O_  
    #-"VS-.<  
    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 tj*y)28-  
    查表,选取 v`c$!L5  
    {u\%hpD_  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 '&FjW-`" G  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 nq1 9Q)  
    R|P_GN6 >  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 Q*YYTmZ  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 \#rO!z d  
    zD)pF1,7:8  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. L!'k ! k  
    Vi]c%*k  
                D        B                轴承代号     =1oNZKBP  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     f7hXQ|$  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     u=&Bmn_  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     B(DrY1ztj  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     m7%C#+67  
    f{lZKfrp  
         o+?r I p  
    + zkm(  
         8yW oPm<A  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 )ZejQ}$  
        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, ;50_0Mv;(:  
    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.     *8ExRQZ$  
    [`Cq\mI-W  
    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. XjE>k!=I  
    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, #*c F8NV-  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 m~],nl  
    .1QgK  
    L=16+16+16+8+8=64 M]HgIL@9#  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. =C f(B<u  
    O{k:yVb  
    5.    求轴上的载荷   \Xt) E[  
    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, |c2v%'J2G  
    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. Gy@7Xf  
    ^*^/]vM  
    df=z F.5  
    cgj.e  
    \m@Y WO?L  
    *mBJ? { !  
    4S L_-Hm.  
    WjM>kWv  
    /.=r>a }l  
         Y'Z+, CNf  
    sFb4`  
    传动轴总体设计结构图: D22Lu ;E  
         rwpgBl  
                                 2 Y|D'^  
    !U BVPR*  
                                 (主动轴) @ERu>nSP  
    T+RZ  
    EX?h0Uy  
            从动轴的载荷分析图: (Q-I8Y8l8  
    C$#W{2x%6  
    6.     校核轴的强度 "A]Y~iQ  
    根据 2[dIOb4b  
    == [BBpQN.^q6  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 dALK0U  
    查表15-1得[]=60MP yty` 2$O  
    〈 []    此轴合理安全 B50 [O!  
    P Tnac  
    8、校核轴的疲劳强度. wk 02[  
    ⑴.   判断危险截面 Dw |3Z  
    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. eO{@@?/y  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 4^O w^7N?  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ?En7_X{C?  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 'Kis hXOn]  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 *`KrVu 6s  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 DzPs!(5[I  
    截面上的弯曲应力 Y&,rTa  
    3#Y3Dz`  
    截面上的扭转应力 C(,=[Fi-  
    == VjTe4$ *  
    轴的材料为45钢。调质处理。 j 0 Y  
    由课本得: 6.Bh3p  
               V:\]cGA{  
    因             k!doIMj  
    经插入后得 id?_>9@P  
    2.0         =1.31 iMWW%@U^=  
    轴性系数为 ;,0lUcV  
           =0.85 GOW"o"S  
    K=1+=1.82 lA{(8sKN  
        K=1+(-1)=1.26 l(Cf7o!  
    所以               \|Qb[{<:,  
     vbKQ*  
    综合系数为:    K=2.8 )C}KR`"  
    K=1.62 pGGV\zD^  
    碳钢的特性系数        取0.1 Bn-J_-%M  
       取0.05 >Zdi5') 5  
    安全系数 Z}[xQ5  
    S=25.13  N ?+eWY  
    S13.71 a`38db(z  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 @xJCn}`Zj  
    截面Ⅳ右侧 ?f@ 9nph  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 nx;$dxx_Ws  
    4zzlazU  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 qG^_c;l6a  
    jm> U6  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 bpMl =_  
    a*Jn#Mx<M  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 -gSj>b7T  
    截面上的弯曲应力   wA r~<  
    截面上的扭转应力 sJ7sjrEp 1  
    ==K= i>"dBJh]b  
        K= .\)k+ R  
    所以                 S*rO0s:  
    综合系数为: c `ud;lI  
    K=2.8    K=1.62 Q)+Y}  
    碳钢的特性系数 }3sN+4  
        取0.1       取0.05 leIy|K>\m  
    安全系数 {~nvs4X  
    S=25.13 1C'P)f28  
    S13.71 3q CHh  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 od(:Y(4  
    <p)Z/  
    9.键的设计和计算 g9|qbKQ:[  
    !Y|8z\ Q  
    ①选择键联接的类型和尺寸 'f6PjI  
    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. #~1wv^  
    根据    d=55    d=65 (s Jq;Z  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 Ym:{Mm=ud  
                         b=20     h=12     =50 bHJoEYY^  
    FbBX}n  
    ②校和键联接的强度 W CoF{ *  
      查表6-2得      []=110MP 9iK&f\#5H  
    工作长度  36-16=20 Lb^(E-  
        50-20=30 :4iU^6  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 Tr$i= M  
         K=0.5 h=5 J& )#G@fRX  
        K=0.5 h=6 +.wT 9kFcc  
        由式(6-1)得: a(5y>HF  
               <[] )ZN(2z  
               <[] U81;7L8  
        两者都合适 []r T? -  
        取键标记为: 2pjW,I!`  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 Ny B&uf  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 /4^G34  
    10、箱体结构的设计 ;n` $+g:>  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, 2@4x"F]U;  
    大端盖分机体采用配合. 2 mSD"[%  
    PlF!cr7:4  
    1.   机体有足够的刚度 TMNfJz   
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 s><IykIi  
    /<6ywLD  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 zdqnL^wb  
    XN4oL[pO  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm QP+c?ct}hF  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 u\:rY)V  
    9ptZVv=O  
    3.   机体结构有良好的工艺性. yS+ (<  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. %8a=mQl1^  
    r7RU"H:j8  
    4.   对附件设计 z2.*#xTZn  
    A  视孔盖和窥视孔 P&,hiGTDi  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 yB=C5-\F  
    B  油螺塞: x3gwG)Sf  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 L#`7FaM?  
    C  油标: 9^(HXH_f  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 }Z"28?  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 0GS{F8f~,  
    g)X7FxS,z  
    D  通气孔: k?o^5@b/  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. B'<!k7Ewy  
    E  盖螺钉: v'h3CaA9j  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 DakLD~H;  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. N?\bBt@  
    F  位销: vlAO z  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. lt{lHat1  
    G  吊钩: *Ao2j;  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. =d}gv6v2S  
    Q@7l"8#[t  
    减速器机体结构尺寸如下: ht2 f-EKf{  
    z~BD(FDI  
    名称    符号    计算公式    结果     %)BwE  
    箱座壁厚                10     mXQl;  
    箱盖壁厚                9     A*rZQh b[  
    箱盖凸缘厚度                12     aB=vu=hF  
    箱座凸缘厚度                15     uE"5cq'B/  
    箱座底凸缘厚度                25     bK!,Pc<  
    地脚螺钉直径                M24     Y||yzJdC  
    地脚螺钉数目        查手册        6     J 5Wz4`'  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     y>>vGU;  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     @>M8Pe  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     UCe,2v%  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     P{"  WlJ  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     zt-'SY  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 kuWK/6l4  
        22 Vxp$#3 ;S  
        18     "|(rVj=  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 {9h`$e=  
        16     UN-T ^  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     >]:N?[Y_~}  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     M4zX*&w.T  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     N8,EI^W8Z  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     S9 $o  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) fndK/~?]H  
    150(3轴)     }l,T~Pjb  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) hO^&0?  
    150(3轴)     b^uP^](J  
         =@Q#dDnFu%  
    11. 润滑密封设计 4}.WhE|h  
    l5{(z;xM  
        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. vh<]aiY  
        油的深度为H+ T r SN00  
             H=30  =34 70'} f  
    所以H+=30+34=64 M,.b`1-w  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 N90\]dFmy  
         @`w'   
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 C>.]Bvg  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     jf$JaY  
        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 mgJShn8]  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 Am>_4  
         :*mA,2s  
    12.联轴器设计 b}ySZlmy  
    w^ixMn~nLF  
    1.类型选择. ]NaMZ  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 ?R|fS*e2EB  
    2.载荷计算. E\{^0vNc  
    公称转矩:T=95509550333.5 mA&RN"+V  
    查课本,选取 Y&?|k'7  
    所以转矩   mr:kn0  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 D}zOuB,S  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm MILIu;[{#r  
    :NwMb^>  
    四、设计小结 v+xgxQGYH  
        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。 ,H.(\p_N  
        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。 ]I{qp~^#n  
    五、参考资料目录 %k/ k]: s  
    [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; p{A}p9sjx  
    [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; Q3B'-BZe  
    [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; '_q: vjX  
    [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; [47K7~9p  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 J{nyo1A  
    [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; pr0@sri@  
    [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? zJG x5JC  
    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