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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 ds*gL ~k^  
                     l8E))oz1T  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         Q7u|^Gu,5  
                     nO yG7:  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) O$z"`'&j#  
    \X %#-y  
    目   录 ;ZB=@@l(  
         DvhF CA}z  
    一    课程设计书                            2 f IV"U  
    UZ/LR  
    二    设计要求                              2 G!`%.tH  
    HCr}|DxyK  
    三    设计步骤                              2 n$ByTmKxv  
         `/1rZ#  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 YAR$6&  
        2. 电动机的选择                                4 * 0K]/tn<  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 6MOwn*%5k  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 h<3bv&oI .  
        5. 设计V带和带轮                              6 |j"C52Q  
        6. 齿轮的设计                                  8 )T '?"guh`  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 X%-"b`  
        8. 键联接设计                                  26 TS#1+f]9J<  
        9. 箱体结构的设计                              27 +;!^aNJ,  
        10.润滑密封设计                                30 /7B3z}rd  
        11.联轴器设计                                  30 1f3g5y'z5  
         zk }SEt-  
    四    设计小结                              31 7/&taw%i  
    五    参考资料                              32 g&RhPrtl  
    Nj4r[5K  
    一. 课程设计书 L]=mQo  
    设计课题: ?p6@uM\Q7  
        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 bHq.3;  
    表一: Qv,ORm h5  
             题号 v+E J $  
    Up-^km  
    参数    1     D7R;IA-w  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     1$))@K-I  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     rSDI.m   
    卷筒直径(mm)    200     gRs @T<k2  
    LP7jCt  
    二. 设计要求 `0s3to%7  
    1.减速器装配图一张(A1)。 /W>?p@j+K  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 c9gm%  
    3.设计说明书一份。 @6_w{6:b  
    T#E,^|WEk  
    三. 设计步骤 0XE6H w  
        1.  传动装置总体设计方案 ,X| >d  
        2.  电动机的选择 vzAY+EEx  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 %N\45nYU:  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 K\}qY dPF  
        5.  “V”带轮的材料和结构 0I)eYksh  
        6.  齿轮的设计 REc90v2"  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 fZs}u<3Q)  
        8、校核轴的疲劳强度 Q&$2F:4f&  
        9.  键联接设计 1"A"AMZf  
        10.  箱体结构设计 Ye^#]%m  
        11. 润滑密封设计 c -~i=C]  
        12. 联轴器设计 ]q #"8 =  
         R74RJi&  
    1.传动装置总体设计方案: M;g"rpM  
    /.mx\_$   
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 c#9=o;1El  
    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, D(_j;?i  
    要求轴有较大的刚度。 ;[C_ho  
    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。 BN`tiPNEp  
    其传动方案如下: G #$r)S  
            N+UBXhh  
    图一:(传动装置总体设计图) GOCe&?  
    w$qdV,s 7  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 Fyz1LOH[X  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 HlxgJw~<  
         传动装置的总效率 7 A{R0@  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; gf;B&MM6  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, Ta8lc %0w3  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 06af{FXsGb  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 ,[|i^  
    z9Y}[ pN  
      2.电动机的选择 O8*yho  
    ){J,Z*&  
        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, jTsQsHq   
        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, K?S5C8  
        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。 W1}d6Sbg  
         '8^>Z.~V  
        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, sVS),9\}  
         !&G& ~*.x  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 U4NA'1yo  
         wx/*un%2  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 x1+V  
                                                      Cj)*JZV G  
     ~Ctq  
    方案    电动机型号    额定功率 (Ixmg=C6y  
    P uw&p)  
    kw    电动机转速 k+u L^teyS  
        电动机重量 ynq^ztBVe  
    N    参考价格 /a-OB U  
    元    传动装置的传动比     CDFX>>N  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     d r=h;[Q'  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     ' '|R$9\@  
      /n9,XD&)  
       中心高 .Nd_p{   
            外型尺寸 78zwu<ET  
    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     kSqMI'89  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ?Hf8<C}3  
    ftqeiZ 2  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 hLSas#B>  
    ~hQTxLp  
    (1)       总传动比 -H](2}  
        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 u`Zj~ t  
        (2)       分配传动装置传动比 $@ZrGT  
        =× tc<HA7vpt~  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 >f~y2YAr  
        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 k 3 oR:  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 li)shp)  
    (1) 各轴转速 :8Ql (I  
      ==1440/2.3=626.09r/min R`>z>!)  
      ==626.09/5.96=105.05r/min 5uvFCY./c  
    (2) 各轴输入功率 Cq%1j[  
        =×=3.05×0.96=2.93kW w;DRC5V>  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW IaYy5Rw  
        则各轴的输出功率:   I(0 *cWO  
    =×0.98=2.989kW !L55S 0 3  
    =×0.98=2.929kW gY!#=?/S  
    各轴输入转矩 gO]jeO  
       =××  N·m r=^?  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· W"H*Ad(V  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m $r/tVu2!W  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m {wVJv1*l  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m :"~n` Q2[  
    =×0.98=242.86N·m H1kxY]_/  
    运动和动力参数结果如下表 S5xum_Dq  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ~g|z7o  
        输入    输出    输入    输出         !I[|\ 4j  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     ~V!gHJ5M  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     }>~]q)]  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     nG !6[^D  
    iz\GahK  
    5、“V”带轮的材料和结构 rh 7%<xb>  
      确定V带的截型 nv2p&-e+  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 1usLCG>w{  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 vvcA-k?  
          V带截型      由图6-13                        B型 IO]%AL(.;  
       .Fn7yTQ%  
      确定V带轮的直径 VF] ~J=>i  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm Ny)N  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 4ai|*8.  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm 4ROuy+Ms'  
       -jQM h  
      确定中心距及V带基准长度 :PF6xL&  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ' lMPI@C6r  
                              360<a<1030 f" g-Hbl5  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ,5HC &@  
         u:s[6T0  
      初定V带基准长度 7xy[;  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm h}c R >  
           ]Geg;[ t  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm FJ(}@U}57  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm k_hs g6Ur.  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 Dt\rMSjZ9  
       uQ'Izdm  
       确定V带的根数 4-veO3&.h  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw MY" 8!  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 <WRrB `nO  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 }D\i1/Y  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 Bi$nYV)-l  
             55#s/`gd)^  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 Z@{e\sZ)  
                                 Rx%SeM2  
                           取Z=2 Rt2<F-gY  
    V带齿轮各设计参数附表 we;QrS(Hi  
    !,zRg5Wp4  
    各传动比 '\I!RAZ  
    f15f)P  
        V带        齿轮     q}0xQjpo  
        2.3        5.96     j$jgEtPK9=  
      vv5 uU8  
    2. 各轴转速n `M.\D  
        (r/min)        (r/min)     EX9os  
        626.09        105.05     0s'H(qE,_  
    @Rp#*{  
    3. 各轴输入功率 P /7[X_)OG  
        (kw)        (kw)     5T- N\)@  
        2.93       2.71     h k.Zn.6A'  
    \:@yfI@  
    4. 各轴输入转矩 T T?Y/0znB*  
        (kN·m)        (kN·m)     "[t b-$ER  
    43.77        242.86     A-om?$7  
    1NQstmd{  
    5. 带轮主要参数 ~|5B   
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         @_4E^KgF  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     i]M:ntB"  
    带的根数z     L>.* ^]  
        160        368        708        2232        B        2     C])b 3tM,7  
    i_M0P12  
    6.齿轮的设计 %6eQ;Rp*  
    _m2p>(N|  
    (一)齿轮传动的设计计算 QdtGFY4f,  
    g:]X '%Ub  
    齿轮材料,热处理精度 k1HVvMD<  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 ,J)wn;@  
        (1)       齿轮材料及热处理 |\k,qVQ  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 h<I C d'!  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 jNu`umS  
          ② 齿轮精度 5w#7B  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 n 0rAOkW  
         +o[- ED  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 LZF %bJv  
    按齿面接触强度设计 O|I)HpG;  
    !aQQq[  
    确定各参数的值: q@0g KC&U  
    ①试选=1.6 \PJpy^i  
    选取区域系数 Z=2.433   Zm+QhnY|  
         .qAlPe L:  
        则 .&2Nm&y$ K  
        ②计算应力值环数 z3l(4WP  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) k^C^.[?  
        =1.4425×10h ll8Zo+-[  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) !5zDnv  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 .Mb<.R3  
        ④齿轮的疲劳强度极限 R7Z7o4jg  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ~us1Df0bp  
        []==0.93×550=511.5 yZcnky  
    3Eu;_u_  
        []==0.96×450=432         lJIcU RI4  
    许用接触应力   ZW)_dg9  
             #[$zbZ(I>:  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   NL} Q3Vv1.  
             =1 =s5g9n+7  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 HBp$   
        =4.47×10N.m |Ta-D++]'  
        3.设计计算 ,!7\?=G6}v  
    ①小齿轮的分度圆直径d QuWW a|g^.  
         |rr<4>)X  
        =46.42 5[5|_H+0  
        ②计算圆周速度 Y~"5HP|  
        1.52 ])tUXU>  
        ③计算齿宽b和模数 n3B#M}R  
    计算齿宽b v{c,>]@  
           b==46.42mm %=[xc?  
    计算摸数m 3GVS-?  
      初选螺旋角=14 S\"#E:A  
        = J@lQzRqRb  
        ④计算齿宽与高之比 /(jG9RM  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 r~q 3nIe/,  
    =46.42/4.5 =10.32 2PTAIm Rq  
    ⑤计算纵向重合度 ##r9/`A  
    =0.318=1.903 6haw\ *  
    ⑥计算载荷系数K Y6:b  
    使用系数=1 Xdl7'~k  
    根据,7级精度, 查课本得 YHQvx_0yP  
    动载系数K=1.07, >_'0 s  
    查课本K的计算公式:  e gdbv  
    K= +0.23×10×b Ouos f1  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 e]DuV)k&  
    查课本得: K=1.35 G<:gNWXd\  
    查课本得: K==1.2 wT>~7$=L{  
    故载荷系数: Mfinh@K,  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 [~{'"-3L0  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 X`Jo XNqm  
        d=d=50.64 k(ho?  
        ⑧计算模数 K=N8O8R$y  
        = x +]ek  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 yE{\]j| Zf  
        由弯曲强度的设计公式 ^Gwpx +  
        ≥ Y?#aUQc  
    I#UL nSJ3  
    ⑴   确定公式内各计算数值 U+-R2w]#q_  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 0T2^$^g  
             确定齿数z ifI0s)Pn  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 !%Bhg?  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 :`B70D8ku  
        Δi=0.032%5%,允许 31 &;3?3>  
        ②      计算当量齿数 8T5W6Zs1  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  z2~\ b3G  
        z=z/cos=144/ cos14=158 9}A\Bh tiM  
        ③       初选齿宽系数 K,5_{pj  
         按对称布置,由表查得=1 8DGPA  
        ④       初选螺旋角 (i;,D-  
        初定螺旋角 =14 X 4CiVV  
        ⑤       载荷系数K \OE,(9T2P.  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 3<O=,F  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y L ARMZoyi  
        查得: I_5[-9  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 @~&1!  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 LbUH`0:%t  
         g&r3 ;  
        ⑦       重合度系数Y ;Iax \rQ  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 9Ecc~'f  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 +FH@|~^O  
    =14.07609 oS^g "hQ`\  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 4 z^7T  
        ⑧       螺旋角系数Y }6"l`$=Ev  
     轴向重合度 =1.675,  N<~LgH  
        Y=1-=0.82 =wznkqyhi  
         y*e({fio_  
        ⑨       计算大小齿轮的 $CDRIn50  
     安全系数由表查得S=1.25 p0Pmmp7r  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 #ON^6f2  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 L~("C  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 2$b JMx>  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   ^VsE2CX  
        小齿轮     大齿轮 I#/"6%e  
    GG %*d]  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: x}~Z[bx  
        K=0.86        K=0.93    PckAL  
    HdRwDW@7=  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 -ND1+`yD  
          []= L KLLBrm:  
          []= 49=L9:  
           rN'8,CV  
           C9 j{:&  
            大齿轮的数值大.选用. g>QN9v})  
         tuJ{IF  
    ⑵   设计计算 Ym?VF{e,  
         计算模数 {wD:!\5  
    WsW]  1p  
    C8%MKNPd  
    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: "~q~)T1Z  
    lE$(*1H  
    z==24.57  取z=25 U~w8yMxX  
    NInZ~4:  
    那么z=5.96×25=149           p\Fxt1Y@X  
      ee {K5G  
    ②   几何尺寸计算 Z|xgZG{  
        计算中心距     a===147.2 C=t9P#g*.  
    将中心距圆整为110 =1\mLI}@  
    8x-(7[#e<g  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 %$N,6}n  
    k\Y*tY#2  
    =arccos : . PRM+  
    u7  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. a,h]DkD  
    y"k %Wa`*  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 [#%@,C  
         vlFq-W!  
        d==42.4 "JE->iD  
    +&G]\WX<  
    d==252.5 , [<$X{9  
    zm3$)*p1  
    计算齿轮宽度 +Jm[IN  
    )hC3'B/[Y  
    B= 3R%yKa#  
    na@Go@q  
    圆整的       v8zOY#?  
    :3{n(~  
                                                大齿轮如上图: yd[4l%G(zS  
    lYmxd8  
    gA gF$H .  
    yb,$UT"]  
    7.传动轴承和传动轴的设计 ;rV+eb)I  
    )4N1EuD6  
    1.  传动轴承的设计 Ii<k<Bt,  
    Awr(}){  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 s1tkiX{>  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min ^$]iUb{\  
    T1=43.77kn.m |.;]e[&  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 K"ly\$F  
        已知小齿轮的分度圆直径为 ~[=d{M!$W  
            d1=42.4 m'M5O@?  
    而  F= E{}J-_oS45  
         F= F =Y*@8=V  
    f4VdH#eng`  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N (M<l}pl)  
    Dl,sl>{  
    ZQn>+c2%!  
    Ibx\k  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 WVz2 bzj  
    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 '}:(y$9.`  
    gX*j|( r  
    U;0:@.q  
                 f:6F5G  
         从动轴的设计 vy` lfbX@  
           ?f6SKC  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 9_8\xLk  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M ) I(9qt>Y  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 qJ2Z5  
        已知大齿轮的分度圆直径为 MNp4=R  
            d2=252.5 ?zfm"o  
    而  F= <"}t\pT]  
         F= F ju07gzz  
    7]ySj<1  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N ]68 FGH  
    !yr4B "kz  
    C6Cr+TScH  
    F_I!qcEQ  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 R0mkEM  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 7{7Y[F0  
    %dzO*/8cWo  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 M8$e MS1  
    查表,选取 apt$e$g  
    R_>.O?U4  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 IZ iS3  
    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 /t! 5||G  
    5<Uh2c  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 k~3\0man  
    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  。 %3AE2"  
    mU"Am0Bdjq  
    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. Xfbr;Jt"<  
    m*YfbOhs#  
                D        B                轴承代号     X|G[Ma?   
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     LbYIRX  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     ijvDFyN>  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     8 nL9#b  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     D u T6Od/f  
    |QMmF"0  
         oI'& &Bt  
    sI h5cT  
         wwQ2\2w>Hm  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 /y|ZAN  
        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, FP}I+Ys  
    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.     Ryh 0r  
    gs=ok8w  
    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)M- q{  
    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, "6U@e0ht  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 <mj/P|P@  
    cvE)  
    L=16+16+16+8+8=64 !3\$XK]5ZT  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. [@JK|50|K  
    KUK.;gG*Z  
    5.    求轴上的载荷   4:^MSgra  
    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, t;/uRN*.  
    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. 0 f$96sl  
    K=E+QvSG  
     +a%D+  
    d:>'c=y  
    BFhEDkk  
    `#wEa'v6  
    Gqc6]{  
    *9xxX,QT8Q  
    jT< I`K*  
         Di27=_J  
    Q672iR\#)  
    传动轴总体设计结构图: 43-Bx`6\  
         g5"I{ol5T~  
                                 GQk/ G0*&  
    z wRF-{s  
                                 (主动轴) *OdmKVw6G  
    ,4`Vl<6  
    7R m\#  
            从动轴的载荷分析图: Ge=^q.  
    WT")tjVKA  
    6.     校核轴的强度 2+DK:T[  
    根据 >)='.aR<  
    == 8 5)C7tJ-g  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 u\= 05N6G  
    查表15-1得[]=60MP 5uahfJk  
    〈 []    此轴合理安全 2boyBz}=S  
    Z 4i5,f  
    8、校核轴的疲劳强度. FG+pR8aA$  
    ⑴.   判断危险截面 %&VI-7+K  
    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. ?e4H{Y/M  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 WagL8BpLx  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 YVv E>1z  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 !lL `L \  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 q :~/2<o  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 7FyE?  
    截面上的弯曲应力 wIR"!C>LE  
    9}a$0H h  
    截面上的扭转应力 LAnC8O  
    == Mzg P@tB  
    轴的材料为45钢。调质处理。 I{>Z0+  
    由课本得: +9|0\Q  
               \'[tfSB  
    因             VF";p^  
    经插入后得 =)c-Xz  
    2.0         =1.31 8> $=p4bf  
    轴性系数为 L@=$0p41;  
           =0.85 &4}=@'G@  
    K=1+=1.82 V!Sm,S(  
        K=1+(-1)=1.26 @x}^2FE  
    所以               :[(%4se  
    @RszPH1B  
    综合系数为:    K=2.8 0A~UuH0.  
    K=1.62 #_aq@)Fd  
    碳钢的特性系数        取0.1 SiaW; ks  
       取0.05 dI%ho<zm]  
    安全系数 _F`JFMS  
    S=25.13 Xx[,n-rA  
    S13.71 r)Lm| S  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 DCZG'eb  
    截面Ⅳ右侧 f(blqO.@l  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 1 hFh F^  
    BY[7`@  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 bE mN tp^  
    1P1h);*Z  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 EirZ}fDJzB  
    EK[J!~  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 [xrsa!$   
    截面上的弯曲应力   DUl+Jqn4B  
    截面上的扭转应力 4@Db $PHs  
    ==K= Jq(;BJ90R  
        K= 3imsIBr  
    所以                 Ai[@2AyU  
    综合系数为: SpU|Q1Q/h  
    K=2.8    K=1.62 t$Ff $(  
    碳钢的特性系数 ru9@|FgAE  
        取0.1       取0.05 3<M yb  
    安全系数 Y Z8[h`z  
    S=25.13 Wu|MNB?M  
    S13.71 /@1YlxKF  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 46e?%0(  
    :2==7u7v?  
    9.键的设计和计算 [ei~Xkzkj  
    "]q xjs^3?  
    ①选择键联接的类型和尺寸 0(f+a_2^Q  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. /t7f5mA  
    根据    d=55    d=65 aZ_3@I{d`  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 ~@l4T_,k  
                         b=20     h=12     =50 V,Nu!$)J  
    BgT ^  
    ②校和键联接的强度 =$gBWS  
      查表6-2得      []=110MP & ck}3\sQ  
    工作长度  36-16=20 i\/'w]  
        50-20=30 =JfwHFHd#  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 ^JMG'@x  
         K=0.5 h=5 c"lwFr9x7  
        K=0.5 h=6 !i (V.A  
        由式(6-1)得: X-<,zRM  
               <[] j|Vl\Z&o)  
               <[] L YB @L06a  
        两者都合适 oNPvksdC;  
        取键标记为: )LKJfoo PY  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 2 G*uv+=  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 [Z:P{yr  
    10、箱体结构的设计 0ElEaH1z  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, 7* Y*_cH5  
    大端盖分机体采用配合. p~8O6h@J  
    9XDSL[[  
    1.   机体有足够的刚度 gM;m{gXYK  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 s6!&4=ZA  
    bK0(c1*a[e  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 3'0vLi  
    e>e${\ =,  
    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 j?|Vx'  
    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 80Fa i  
    H{5,  -x  
    3.   机体结构有良好的工艺性. z Gg)R  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. rm3/R<  
    sPW :[  
    4.   对附件设计 d@{12 hq  
    A  视孔盖和窥视孔 KyVzf(^  
    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 ibQ xL3  
    B  油螺塞: -['& aey}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。 FqbGT(QB0  
    C  油标: }MMKOr(  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 d-Z2-89K  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. sBI/`dGZV  
    \7qj hA@  
    D  通气孔: `!I/6d?A  
    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. ?32~%?m  
    E  盖螺钉: N]iarYc  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 @#W4?L*D  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. J>T98y/))  
    F  位销: nZ'jjS[!  
    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. aLm~.@Q  
    G  吊钩: GEVDXx>@  
    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. ai?J  
    v8 =#1YB;  
    减速器机体结构尺寸如下: 3zKeN:w  
    '9.@r\g  
    名称    符号    计算公式    结果     }qp)VF  
    箱座壁厚                10     j?o6>j  
    箱盖壁厚                9     \Q}Y"oq  
    箱盖凸缘厚度                12     'JdK0w#  
    箱座凸缘厚度                15     QbHX.:C  
    箱座底凸缘厚度                25     ZaY|v-  
    地脚螺钉直径                M24     e&i`/m5  
    地脚螺钉数目        查手册        6     GQYn |vm  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     ](s5 ;ta   
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     Wm"#"l4  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     7@gH{p1  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     mpk+]n@  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     S`  U,  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 #Pd__NV"\  
        22 n>eDN\5  
        18     ;/4x.t#b  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 &Lzd*}7  
        16     t`hes $E  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     N\tFK*U^I  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     I*>q7Hsu  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     O[U`(A:  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     1|G\&T   
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) lAo~w  
    150(3轴)     l{^s4  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) {Z <`@\K3  
    150(3轴)     X)RgXl{  
         Io IhQ  
    11. 润滑密封设计 ZZHQ?p-  
    \5<Z[#{  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. /=za m3kd  
        油的深度为H+ H-e$~vEbP  
             H=30  =34 Z VdQ$  
    所以H+=30+34=64 ,37<F XX,  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 DEkv,e  
         =w!9:I&a0  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 R87@.  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     #d[Nm+~ko  
        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 5/ U{b5  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 5"b1: w@  
         K@[Hej6d  
    12.联轴器设计 9:xs)t- _  
    OUwnVAZZ6  
    1.类型选择. l\N2C4NG  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 $E;Tj|W  
    2.载荷计算. 2auJp .  
    公称转矩:T=95509550333.5 s 8K.A~5 w  
    查课本,选取 ps`j>vX*  
    所以转矩   oVp/EQ  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ]i,o+xBKH  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm g#6R(  
    R64f0N K.  
    四、设计小结 byt$Wqdl  
        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。 PvW4%A@0  
        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。 ,vMAX?c  
    五、参考资料目录 JP( tf+  
    [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; +zDRed_]=_  
    [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; lqrI*@>Tz  
    [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; Jo;&~/ V   
    [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; S^D@8<6GJ  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 $g VbeQ  
    [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; F3o"ETle  
    [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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    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? ywyg(8>zE  
    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