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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 _Ny8j~  
                     fJX\'Rc\  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         -@rxiC:Q  
                     dSwm|kIa  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) }ppVR$7]0  
    #MUiL=  
    目   录 Iph3%RaE  
         >B0D/:R9  
    一    课程设计书                            2 9u?(^(.  
    g]za"U|g  
    二    设计要求                              2 [_h%F,_ A  
    ]$3+[9x'  
    三    设计步骤                              2 !/947Rn  
         *9J1$Wa  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 tG/1pW  
        2. 电动机的选择                                4 UV4u.7y  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 prZ55MS.  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 DR6]-j!FK  
        5. 设计V带和带轮                              6 K'NcTw#f  
        6. 齿轮的设计                                  8 o w2$o\hC  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 cqEHYJ;B  
        8. 键联接设计                                  26 Gfv(w=rr?  
        9. 箱体结构的设计                              27 X:_<Y_JT  
        10.润滑密封设计                                30 Y~az!8j;Z  
        11.联轴器设计                                  30 &Cq{ _M  
         ^;zWWg/d  
    四    设计小结                              31 y?>#t^  
    五    参考资料                              32 sAVefL?  
    ,>u=gA&}  
    一. 课程设计书 ob'n{T+lZ  
    设计课题: J^fm~P>.  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 2/@D7>F&g  
    表一: k5@d! }#c  
             题号 a+41Ojv (  
    |6%.VY2b  
    参数    1     j5\$[-';  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     XvskB[\  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     L~dC(J)@ZI  
    卷筒直径(mm)    200     a=+T95ulDy  
    < A?<N?%o  
    二. 设计要求 J3G7zu8  
    1.减速器装配图一张(A1)。 Wt J{  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 t8& q9$  
    3.设计说明书一份。 t[EfOQ  
    !9r:&n.\  
    三. 设计步骤 /BpxKh2p  
        1.  传动装置总体设计方案 Pd~MiyO;K  
        2.  电动机的选择 aX^+ O,  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 ^Dr.DWi{$  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 iITp**l  
        5.  “V”带轮的材料和结构 Uki9/QiX>  
        6.  齿轮的设计 Pr+~Kif  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 Q2/.6O8  
        8、校核轴的疲劳强度 JRO$<  
        9.  键联接设计 i[150g?K  
        10.  箱体结构设计 -#?<05/C>  
        11. 润滑密封设计 -(>qu.[8=  
        12. 联轴器设计 =-~;OH /  
         aI(>]sWJ  
    1.传动装置总体设计方案: e7xj_QH  
    t};~H\:  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 [;KmT{I9  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, t)N;'v  &  
    要求轴有较大的刚度。 g{>^`JtP  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 "+|L_iuNQ  
    其传动方案如下: lJ{V  
            >qR~'$,$  
    图一:(传动装置总体设计图) )NT5yF,m  
    }q!_!q,@  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 0xpx(T[  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 = .oHnMX2M  
         传动装置的总效率 '{ f=hE_/  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Y ?'tUV  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, GK{{7B  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 8LJ{i%  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 /smiopFcq  
    kWL.ewTiex  
      2.电动机的选择 lKKERO5+  
    |}[nH>  
        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, EO)%UrWnC  
        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, "Xn%at4  
        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。 %f&< wC  
         ](K0Fwo`;"  
        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, VC-;S7k  
         Q$ZHv_VLx  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 !gP0ndRJ=  
         Zb''mf\  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 z`$J_CjY  
                                                      K:5eek  
    ,EEPh>cXc  
    方案    电动机型号    额定功率 #[ -\lU|  
    P A0xC,V~z  
    kw    电动机转速 R,Oe$J<  
        电动机重量 Ec]|p6a3  
    N    参考价格 KhaYr)&~  
    元    传动装置的传动比     HIf{Z* mb  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     Q\kub_I{@  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     :&VcB$  
      nr2r8u9r  
       中心高 @CQb[!9C  
            外型尺寸 =%qEf   
    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     4]&<?"LSK  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     I&]G   
    u oVNK  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 HGDV O Jq  
    .36^[Jsz":  
    (1)       总传动比 HJhH-\{@  
        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 :w-`PY J%G  
        (2)       分配传动装置传动比 y' xF0  
        =× 6)*xU|fU  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 >a>fb|r  
        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 j"7 JLe*  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 85]SC$  
    (1) 各轴转速 &ITuyGmF  
      ==1440/2.3=626.09r/min Y2T$BJJ  
      ==626.09/5.96=105.05r/min >+9JD%]x]  
    (2) 各轴输入功率 MagMZR  
        =×=3.05×0.96=2.93kW N$alUx*  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 5EeDHsvV9  
        则各轴的输出功率:   O`W%Tr  
    =×0.98=2.989kW 'ks{D(`  
    =×0.98=2.929kW s& yk  
    各轴输入转矩 GJQc!cqk  
       =××  N·m %3=J*wj>D  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· (#Mp 5C'X  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m J|QiH<  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m xtfRrX^  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m rT7^-B*  
    =×0.98=242.86N·m s#-eN)1R  
    运动和动力参数结果如下表 #hxyOq,  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     h)x_zZ%>o  
        输入    输出    输入    输出         7 'w0  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     Q~,YbZ-7  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     &Cro2|KZhG  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     | {P|.  
    iI?{"}BZ  
    5、“V”带轮的材料和结构 .p@N:)W6  
      确定V带的截型 3<(q }  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 lrEj/"M  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 >-cfZ9{!  
          V带截型      由图6-13                        B型 %w"nDu2Gcv  
       >|udWd^$3  
      确定V带轮的直径 \cySWP[  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm >1|g5  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s \7 a4uc  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm <+]f`c*Z  
        i g71/'D  
      确定中心距及V带基准长度 S`q%ypy  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知  t@B(+  
                              360<a<1030 +V8b  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 9%DT0.D}$j  
         T~>#2N-Z  
      初定V带基准长度 (.X]F_ *sc  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm d>i13d AI  
           _a -]?R  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm (Wj2?k/]  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm > J>V% 7  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 v.g"{us  
       X"*^l_9-v  
       确定V带的根数 F]=B'ZI  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw z'MS#6|}  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 Oh!(@  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 pj{\T?(  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 pB01J<@m  
             9]yW_]P  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 Fr:5$,At7-  
                                 =nRuY '  
                           取Z=2 u<Xog$esu  
    V带齿轮各设计参数附表 .ER98  
    ygViPz<J  
    各传动比 - r#K#v3  
    <d7xt* 4  
        V带        齿轮     $k0H9_  
        2.3        5.96     Sp?NfJ\Ie  
      W|R-J  
    2. 各轴转速n wGLF%;rRe4  
        (r/min)        (r/min)     N6/T#UVns  
        626.09        105.05     ltA/  
    tYe:z:7l?<  
    3. 各轴输入功率 P U}AX0*S  
        (kw)        (kw)     ?]!vRmZ;  
        2.93       2.71     t_c?Wp~tH  
    49h0^;xlo:  
    4. 各轴输入转矩 T U[8{_h<#  
        (kN·m)        (kN·m)     At9X]t  
    43.77        242.86     8;zDg$ (  
    6?gi_3g  
    5. 带轮主要参数 )"u:ytK{  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         v\A.Tyy  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     #Z9L_gDp  
    带的根数z     32>x^>G=>  
        160        368        708        2232        B        2     /1.rz{wpb  
    vr IV%l=  
    6.齿轮的设计 kC$I2[t!  
    Ft-6m%  
    (一)齿轮传动的设计计算 C0m\SNR  
    BQNp$]5s  
    齿轮材料,热处理精度 1f//wk|  
        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 MCy~@)-IN  
        (1)       齿轮材料及热处理 <Dm Tj$  
           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 S+T|a:]\7  
    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 -2*>`,Uu  
          ② 齿轮精度 JAP (|  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 !Q)3-u  
         z`#_F}v,m/  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 X;EJ&g/  
    按齿面接触强度设计 \E hr@g  
    _s>^?x}  
    确定各参数的值: u,9q<&,  
    ①试选=1.6 a%J /0'(d  
    选取区域系数 Z=2.433   >oY^Gx  
         }$aNOf%:  
        则 7),*3c')  
        ②计算应力值环数 c@OP5L>{  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) (%DRt4u <H  
        =1.4425×10h uPDaq ]A  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) l,y^HTc}7/  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 [W(Y3yyY  
        ④齿轮的疲劳强度极限 |- OHve4A  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: 4#2 ,Y!  
        []==0.93×550=511.5 E .;io*0  
    2OCdG  
        []==0.96×450=432         Sx&mv.?X  
    许用接触应力   zoXuFg  
             .^H1\p];Lw  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   RV92qn B  
             =1 l<N?'&  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 b|wWHNEdb,  
        =4.47×10N.m ^[TOZXL`:  
        3.设计计算 cx:jUsb6  
    ①小齿轮的分度圆直径d zJ_My&~  
         l $Zs~@N  
        =46.42 *vs~SzF$  
        ②计算圆周速度 "1%*'B^}bw  
        1.52 v=MzI#0L  
        ③计算齿宽b和模数 5KaSWw/  
    计算齿宽b W-XN4:,qI  
           b==46.42mm *1v_6<;2i<  
    计算摸数m 8Mb$+^zU  
      初选螺旋角=14 R `Q?J[e  
        = yu_gNro L  
        ④计算齿宽与高之比 7b,AQ9  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 {~1M  
    =46.42/4.5 =10.32 Dauo(Uhuo  
    ⑤计算纵向重合度 ,O9`X6rh'  
    =0.318=1.903 STRyW Ml  
    ⑥计算载荷系数K c#x7N9;"!  
    使用系数=1 #tP )-ww  
    根据,7级精度, 查课本得 P.1Qc)m4  
    动载系数K=1.07, -;S3|  
    查课本K的计算公式: c8\g"T  
    K= +0.23×10×b 't ;/,+:V  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 cuNq9y;[  
    查课本得: K=1.35 NIL^UN}  
    查课本得: K==1.2 GiFf0c 9  
    故载荷系数: 4Xr"d@2(  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ]Y$&78u8t  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 K1 6s)S'  
        d=d=50.64 rl41# 6  
        ⑧计算模数 >:fJhF@  
        = fl!1AKSn@N  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 "$4hv6 s  
        由弯曲强度的设计公式 ]X4RnV55Q  
        ≥ \O,j}O'  
    su%Z{f)#  
    ⑴   确定公式内各计算数值 ~.!?5(AH8z  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m uk1v7# p  
             确定齿数z ^$6bs64FSm  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 Je@p5(f  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 0L 7@2|a0  
        Δi=0.032%5%,允许 7dsnv)(v  
        ②      计算当量齿数 RNl\`>Cz  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  _4!7 zW^  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ( / G)"]  
        ③       初选齿宽系数 ~c9vdK  
         按对称布置,由表查得=1 .Wd.) ^?  
        ④       初选螺旋角 h^Arb=I  
        初定螺旋角 =14 18J.vcP  
        ⑤       载荷系数K d+1L5}Jn  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 P=}H1 #  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y rZb_1E<  
        查得: R,fMZHAG  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 d#RF0,Y9  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 lS>=y#i3Xv  
         iRkOH]+K  
        ⑦       重合度系数Y DKf}47y  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 G >I.  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 44g`=o@  
    =14.07609 ;e`D#khB  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 W8\PCXnsfl  
        ⑧       螺旋角系数Y !tm|A`<g#<  
     轴向重合度 =1.675, U+I3P  
        Y=1-=0.82 b0rt.XB  
         _ +0uju?o}  
        ⑨       计算大小齿轮的 4UkP:Vz:  
     安全系数由表查得S=1.25 U1OLI]P  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 Y*h`),  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 Xd90n>4S  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 hCSR sk3  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   4'd;'SvF  
        小齿轮     大齿轮 }UJdE#4  
    @#G6z`,  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: w}]3jc84  
        K=0.86        K=0.93   ZA 99vO  
    e2,<,~_K6  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 Q;{D8 #!  
          []= ?w c3 +?\J  
          []= ;7B2~zL  
           Y)@oo=oG  
           \= )[  
            大齿轮的数值大.选用. \xa36~hh40  
         N9fUlXhR  
    ⑵   设计计算 NzwGc+\7}  
         计算模数 [rD+8,zVm  
    !>"INmz  
    /cn/[O9  
    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: +J}k_'4&  
    xKkVSEup  
    z==24.57  取z=25 YGZAtSf3z  
    HfZ (U5~  
    那么z=5.96×25=149           TZ`]#^kU  
      &</ @0  
    ②   几何尺寸计算 #lLn='4  
        计算中心距     a===147.2 s\n,Z?m  
    将中心距圆整为110 T3B |r<>I  
    ^OGH5@"  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 q%)*,I<  
    E Ni%ge'":  
    =arccos eO"\UDBV  
    'J&@jp  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 1^Y:XJ73  
     9\W5   
    计算大.小齿轮的分度圆直径 &].1[&M]  
         J OL Z2  
        d==42.4 Hme@9(zD.  
    ` Q!FMv6Y^  
    d==252.5 }f0^9(  
    S^sW.(I  
    计算齿轮宽度 ~O7cUsAi'  
    &*?!*+!,i  
    B= _4x[}e7KF  
    dBi3ZC AF  
    圆整的       o<eWg  
    E l8.D3  
                                                大齿轮如上图: .k?hb]2N  
    ]#Z$jq{,  
    QKuc21  
    O(WMTa'%  
    7.传动轴承和传动轴的设计 NVM2\fs  
    pdXgr)Uv  
    1.  传动轴承的设计 5{x[EXE'  
    i}&mz~  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 hdNZ":1s  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min u/c~PxC  
    T1=43.77kn.m | 2c!t$O@v  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 @kgpq  
        已知小齿轮的分度圆直径为 '~vSH9nx/  
            d1=42.4 ct4)faM  
    而  F= 9FR1Bruf  
         F= F MCO$>QL  
    JKu6+V jO  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N iLQt9Hyk  
    sn T4X  
    2 ShlYW@~  
    :."n@sA@  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 oqU#I~ -  
    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 <` VJU2  
    9.w3VF_C  
    'Q;?_,`  
                 7^ Q$pT>  
         从动轴的设计 e+=G-u5}-  
           (H|d3  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, yl]Cm?8  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M %X-&yGY  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 n<(5B|~y  
        已知大齿轮的分度圆直径为 MxvxY,~{0  
            d2=252.5 tFP;CW!E  
    而  F= TKs@?Q,J  
         F= F ^eT>R,aB  
    m_O=X8uj"D  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 5O;oo@A:[  
    {]^%?]e  
    p 7E{es|J  
    5~rY=0t  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 j*lWi0Z-  
    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 W&q5cz  
    `0gK;D8t  
    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 %!/liS  
    查表,选取 Ta5iY }  
    T/.y(8!0I8  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 b(rBha|  
    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 ^ cd5Zl  
    TKutO0  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 G5@fqh6ws  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 N#-\JlJ)  
    )ZT0zIG  
    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. N`GwL aF  
    nf@u7*# 6  
                D        B                轴承代号     ?ut juMdl  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     rVW'KN  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     Am^O{`r41  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     iKTU28x  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     I6 Q_A  
    TVh7h`Eg  
         g. VIe  
    5|={1Lp24g  
         &WV 9%fI  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 z:,!yU c  
        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, 0r&9AnnWu+  
    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.     >$9yQ9&|  
    /XK`v=~(l{  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. [5d][1=  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, dWWkO03 |  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 kEDZqUD  
    xb_:9   
    L=16+16+16+8+8=64 . zMM86c  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. q`K-T _<  
    VNot4 62L  
    5.    求轴上的载荷   H%gD[!^  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, xR%ayT.  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. hWe}(Ks  
    V zx(J)  
    &H>dE]Hq,  
    cf3c+.o  
    { qx,X.5$  
    7anpz%  
    :QSW^x  
    ty=?SZF  
    \r9%;?f  
         +Y[+2=lO  
    +W4g:bB1  
    传动轴总体设计结构图: {j@)sDM X  
         VO6y9X"  
                                 @S:/6__  
    E cz"O   
                                 (主动轴) N!~NQ-Re'  
    / kGX 6hh  
     e) (|  
            从动轴的载荷分析图: VMXXBa&  
    >Tx;<G  
    6.     校核轴的强度 j06oAer 9  
    根据 4!qDG+m  
    == v w;  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 _q$ fw&  
    查表15-1得[]=60MP /)|y+<E]}  
    〈 []    此轴合理安全 7rg[5hP T  
    F'*&-l  
    8、校核轴的疲劳强度. =*U24B*U93  
    ⑴.   判断危险截面 PSE| 4{'  
    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. g_X7@Dt  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 pwC/&bu  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 xU"qB24]=  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 1w^[Eno$$  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 mm`3-F|  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 0/]vmDr  
    截面上的弯曲应力 uoHhp4>^  
    zl?N1>KS  
    截面上的扭转应力 ]f~YeOB@  
    == l$KcS&{w9  
    轴的材料为45钢。调质处理。 KJfyh=AD(  
    由课本得: 'wt|buu-H  
               4UkLvL1x  
    因             WG{/I/bJ_  
    经插入后得 7:%K-LeaQu  
    2.0         =1.31 Hd`RR3J  
    轴性系数为 Us5 JnP5  
           =0.85 AK =k@hT  
    K=1+=1.82 Yv-uC}e  
        K=1+(-1)=1.26 ]0le=Ee^%  
    所以               -y( V-  
    Nj\WvKG  
    综合系数为:    K=2.8 W~FA9Jd'Z  
    K=1.62 ^D|c  
    碳钢的特性系数        取0.1 s_TM!LRUcw  
       取0.05 ) b8*>k  
    安全系数 W=m_G]"L  
    S=25.13 _K>m9Q2  
    S13.71 8<xy *=%  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 f7s.\  
    截面Ⅳ右侧 Vi_|m?E  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ! N p  
    L)5nb-qp  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ~^*tIIOX  
    AtOB'=ph*  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 2<|5zF  
    `39U I7  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 _HQa3wj  
    截面上的弯曲应力   ]Y?$[+Y  
    截面上的扭转应力 2LdV=ifq2S  
    ==K= 5;l_-0=  
        K= 5UbVg  
    所以                 qC &<U  
    综合系数为: {UNz UaE  
    K=2.8    K=1.62 D4wB &~U  
    碳钢的特性系数 #a&Vx&7L  
        取0.1       取0.05 7d*<'k]{,  
    安全系数 S}E@*t2 h  
    S=25.13 U DG _APf  
    S13.71 n_<]9  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ^9nM)[/C?  
    :U s-^zVr  
    9.键的设计和计算 itU01  
    u$"5SGI6  
    ①选择键联接的类型和尺寸 /%7eo?@,  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. u=[oo @Rk`  
    根据    d=55    d=65 pLU>vQA  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 =bzTfki  
                         b=20     h=12     =50 h4#5j'RO  
    @'<|B. f  
    ②校和键联接的强度 Ou%>Dd5|?  
      查表6-2得      []=110MP zSO[f  
    工作长度  36-16=20 \WTg0b[  
        50-20=30 2gGJ:,RC$  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 G-qxQD1wK  
         K=0.5 h=5 ]V_9[=%  
        K=0.5 h=6 k|V{jB G"@  
        由式(6-1)得: 4)ISRR  
               <[] 0[];c$r<  
               <[] Oq("E(z+f  
        两者都合适 T^'i+>F!w  
        取键标记为: ZDf9Npe  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 yZ{YIy~  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 O6pjuhMx  
    10、箱体结构的设计 t^'1Ebg  
    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, F8/@/B  
    大端盖分机体采用配合. 4u&doSXR  
    P7o6B,9  
    1.   机体有足够的刚度 ~(8A&!#,!  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 /vhh2`  
    +G~b-}  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Cur) |  
    =p"0G%+%  
    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 iY2bRXA  
    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 uxcj3xE#d  
    0kkiS 3T  
    3.   机体结构有良好的工艺性. rT#QA=YB  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. iT%UfN/q=I  
    $`  
    4.   对附件设计 5s>9v  
    A  视孔盖和窥视孔 o+na`ed  
    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 ";~#epPkX  
    B  油螺塞: n)0{mDf%  
    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。 roKiSE`  
    C  油标: $=bN=hE  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 xQ[YQ!l  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. ]?r8^LyZ4  
    l|K8+5L  
    D  通气孔: ei5S<n  
    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. Q6BW ax|  
    E  盖螺钉: =k_u5@.Z  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 \|(;q+n?k  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. +k>v^sz  
    F  位销: =4I361oMf  
    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. Y /+ D4^ L  
    G  吊钩: ReRRFkO"2  
    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. a'\`Mi@rb  
    JUE>g8\b  
    减速器机体结构尺寸如下: &5a>5ZG}  
    V7^?jck  
    名称    符号    计算公式    结果     Rpr# ,|  
    箱座壁厚                10     ^v},Sa/ot]  
    箱盖壁厚                9     o _-t/ ?  
    箱盖凸缘厚度                12     <Z&gAqj 2  
    箱座凸缘厚度                15     rYLNV!_  
    箱座底凸缘厚度                25     ]D%[GO//!  
    地脚螺钉直径                M24     +Lyh F2  
    地脚螺钉数目        查手册        6     +n:#Uf)  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     9\xw}ph  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     }'{(rU  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     WULj@ds\~  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     -P?} qy^j(  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     A@#dv2JzP  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 ?{[H+hzz0  
        22 ;?cUF78#  
        18     VcP#/&B|  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 P8EGd}2{8  
        16     *be+x RY  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     ]_Qc}pMF&  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     jPd<h{js  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     ks{s Q@~  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     5 9 09O  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) =SdWU}xn2  
    150(3轴)     ' ZJ6p0  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) N>z8\y  
    150(3轴)     .UDZW*  
         nO/5X>A,Zw  
    11. 润滑密封设计 C+iP @~  
    p?`N<ykF<  
        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. r B)WHx<  
        油的深度为H+ GZ e )QH  
             H=30  =34 2rH6ap  
    所以H+=30+34=64 9xz`V1mIL  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 v ipmzg(S  
         25TEbp[dy  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 V^ :\/EU  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     9W8Dp?:  
        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 ?-VN+ d7  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ff0B*0  
         #Z.JOwi  
    12.联轴器设计 $DVy$)a!u  
    tY#^3ac  
    1.类型选择.  ^ "f  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 1@ina`!1O  
    2.载荷计算. zknD(%a  
    公称转矩:T=95509550333.5 ^Nu} HcC+  
    查课本,选取 }dxdxnVt  
    所以转矩   hi=U  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 k9,"`dk@  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm ?{2-,M0  
    KYQ6U.%W  
    四、设计小结 ) ad-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。 k8ck#%#}Wu  
        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。 s6egd%r  
    五、参考资料目录 e,BJD>N ?  
    [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; !d^`YEfE  
    [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; D%A-& =  
    [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; +~@Y#>+./l  
    [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; b-Hn=e_  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 &td#m"wI  
    [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; O^GXFz^  
    [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? YLGLr @:q  
    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