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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 ~KX!i 8+X  
                     OK2wxf  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         .eeM&n;c  
                     a{u)~:/G  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) ZMx<:0ai  
    1[}VyP6 e  
    目   录 =CqLZ$10  
         Pp.X Du  
    一    课程设计书                            2 ^R2:Z&Iv%  
    K): )bL(B  
    二    设计要求                              2 khEHMvVH  
    a{)"KAP  
    三    设计步骤                              2 ^Nc\D7( l  
         12rr:(#%s  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 3[Z?`X  
        2. 电动机的选择                                4 I=lA7}  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 OY@/18D<>  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 f:BW{Cij;y  
        5. 设计V带和带轮                              6  lual'~  
        6. 齿轮的设计                                  8 \GPWC}V\s  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 L;v#9^Fq  
        8. 键联接设计                                  26 5SK.R;mn  
        9. 箱体结构的设计                              27 A).wjd(_,  
        10.润滑密封设计                                30 US Q{o  
        11.联轴器设计                                  30 < Gu s9^_  
         O"{NHNG\oT  
    四    设计小结                              31 7, O_'T &  
    五    参考资料                              32 oFY'Ek;d  
    fHe3 :a5+W  
    一. 课程设计书 ~>qcV=F^d,  
    设计课题: `VS/ Xyp  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V ;%Z)$+Z_)<  
    表一: M'[J0*ip  
             题号 cvAkP2  
    :MJTmpq,  
    参数    1     = [:ruE  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     \bfNki  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     /dtFB5Z"w  
    卷筒直径(mm)    200     9v/1>rziE  
    Aw >DZ2  
    二. 设计要求 ^#_@Kq%th  
    1.减速器装配图一张(A1)。 8vchLl#  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ,@GI3bl  
    3.设计说明书一份。 /y NU0/  
    %"{SGp  
    三. 设计步骤 Thz&wH`W  
        1.  传动装置总体设计方案 O~igwFe  
        2.  电动机的选择 HQ4o^WC  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 l$z-'  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 !v$hqNt7  
        5.  “V”带轮的材料和结构 0 5 `x$f  
        6.  齿轮的设计 .,feRK>3  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 |nv8&L8  
        8、校核轴的疲劳强度 wl}Q|4rZ  
        9.  键联接设计 +AXui|mn  
        10.  箱体结构设计 6$`8y,TMSt  
        11. 润滑密封设计 hoPCbjkov  
        12. 联轴器设计 3rOv j&2  
         o2&mhT  
    1.传动装置总体设计方案: 9'T nR[>  
    BK6oW3wD/  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。  rf oLg  
    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, %~G)xK?W*  
    要求轴有较大的刚度。 l8jm7@.E  
    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。 &@nI(PXv  
    其传动方案如下: W!htCwnkF  
            kOeW,:&65  
    图一:(传动装置总体设计图) !$Nh:(>:  
    Wc#4%kT  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 1;S@XC>  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 7oK!!Qd^w  
         传动装置的总效率 "){"{~  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; arRb q!mO  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, ?>DN7je  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, E%2]c?N5  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 qy/xJ>:  
    kp LDK81I  
      2.电动机的选择 +<&_1% 5+  
    MBp%TX!  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, ;",W&HQbE  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, 2w+w'Ag_R  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 xrf z-"n4  
         1F{c5  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, Qw}uB$S>  
         ?s6v>#H%  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 5$d>:" >  
         EWrIDZi  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 -LhO </l  
                                                      b<n*wH  
    Jx!#y A;  
    方案    电动机型号    额定功率 W2&o'(P\  
    P F}wy7s2i  
    kw    电动机转速 T]HeS(  
        电动机重量 B/0Xqyu  
    N    参考价格 jEVDz  
    元    传动装置的传动比     oIrO%v:'!  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     =;ClOy9  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     TkBHlTa"=  
      Y 3h`uLQ  
       中心高 Py y!B  
            外型尺寸 nm Y_)s  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     C3)*Mn3%P  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     .o8Sy2PaV  
    JuQwZ]3ed  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 ]l>LU2 sx  
    WPI<SsLd  
    (1)       总传动比 SMoJKr(:w#  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 ,sI<AFI  
        (2)       分配传动装置传动比 xsu9DzPf&{  
        =× Ql"kJ_F!br  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 oq${}n<  
        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 4a}[&zm(5  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 $>Qq 7  
    (1) 各轴转速 : e1kpQ  
      ==1440/2.3=626.09r/min M#n lKj<  
      ==626.09/5.96=105.05r/min o=J-Ju  
    (2) 各轴输入功率 ~I6N6T Z  
        =×=3.05×0.96=2.93kW *IX<&u#  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW _NefzZWUJ  
        则各轴的输出功率:   !6!Gx:  
    =×0.98=2.989kW ~jC+6v  
    =×0.98=2.929kW MH=7(15R  
    各轴输入转矩 }`cf3'rdk  
       =××  N·m ja^_Lh9  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 5EU~T.4C<  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m JTIt!E}P  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ;/:Sx/#s  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m A]Bf&+V  
    =×0.98=242.86N·m C RBj>  
    运动和动力参数结果如下表 TyDh\f!w  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     m< H{@ZgN(  
        输入    输出    输入    输出         `AYq,3V  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     /sfJ:KP0  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     n{u\t+f  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     (\0 <|pW  
    w4(L@1  
    5、“V”带轮的材料和结构 2ah%,o  
      确定V带的截型 nv0\On7wd  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 F~q(@.b  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 _%q~K (::  
          V带截型      由图6-13                        B型 Q$uv \h;  
       j$K*R."  
      确定V带轮的直径  />Q}0H g  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm z/u^  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ,AmwsXN"F  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm s1q8r!2\w  
       q`,%L1c4  
      确定中心距及V带基准长度 q.p.$)  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 Z:dp/M}  
                              360<a<1030 <+k"3r{y"  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm m>%b4M  
         h);^4cU  
      初定V带基准长度 t;BUZE_!0c  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ! !A0K"h  
           Wl |5EY  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm  =*&[K^  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm W%4=x>J-  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 p}^5ru  
       yVII<ImqIH  
       确定V带的根数 E7t;p)x  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw AH|gI2  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 GL=}Vu`(*  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 ,Klv[_x7  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 |RFBhB/u  
             MC* Hl`C  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 W7^[W.  
                                 K#YQB3rX  
                           取Z=2 0^lWy+  
    V带齿轮各设计参数附表 TWzLJ63*  
    s{-gsSmE  
    各传动比 fC[za,PXaE  
    2%dL96  
        V带        齿轮     DMM<,1  
        2.3        5.96     H_X^)\oJ  
      <.Ws; HN}  
    2. 各轴转速n ?@ F2Kv  
        (r/min)        (r/min)     Y3Fj3NwS  
        626.09        105.05     |5bLV^mv]i  
    _dJ(h6%3  
    3. 各轴输入功率 P ZEAUoC1E1  
        (kw)        (kw)     M2O_kO eZ  
        2.93       2.71     u.gg N=Z  
    xWxc1tT`  
    4. 各轴输入转矩 T Mf1(4F  
        (kN·m)        (kN·m)     s_'&_>D  
    43.77        242.86     c2y,zq|H  
    Ax;=Zh<DAv  
    5. 带轮主要参数 l~6K}g?  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         )th[fUC(  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     "9wD|wsz  
    带的根数z     5o#JHD  
        160        368        708        2232        B        2     1^!SuAA@  
    T$I_nxh[)L  
    6.齿轮的设计 0B}4$STOo[  
    /|IPBU 5  
    (一)齿轮传动的设计计算 VPe0\?!d  
    FJ:^pROpm  
    齿轮材料,热处理精度 *yu}e)(0  
        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 l3>S{  
        (1)       齿轮材料及热处理 JZ:@iI5>+  
           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 >]\I:T  
    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 ieFl4hh[G  
          ② 齿轮精度 ]:P7}Kpb  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ,#K/+T  
         A&Y5z[p  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 qCV<-o  
    按齿面接触强度设计 qqrjI.  
    '<R>cN"  
    确定各参数的值: ^"WV E["  
    ①试选=1.6 F5h/>  
    选取区域系数 Z=2.433   i[v4[C=WB!  
         [nTI\17iA  
        则 =p+y$  
        ②计算应力值环数 &mwd0%4  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) /Mqhx_)>A  
        =1.4425×10h S<tw5!tJ  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) ?sf<cFF  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 Cn{Hk)6  
        ④齿轮的疲劳强度极限 $[ {5+*  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: LeKovt%  
        []==0.93×550=511.5 a=iupXre9  
    JVZ-nHf(9  
        []==0.96×450=432         E}@C4pS  
    许用接触应力   6 ':iW~iI  
             a.Ho>(V/4  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   %;PpwI  
             =1 '7Gv_G_  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 . %RM8  
        =4.47×10N.m C($l'jd&  
        3.设计计算 /*K2i5&X  
    ①小齿轮的分度圆直径d L, JQ\!c  
         G]^[i6PQs  
        =46.42 _BczR:D*  
        ②计算圆周速度 s]arNaaA  
        1.52 / ^.|m3  
        ③计算齿宽b和模数 2w 2Bc+#o  
    计算齿宽b j[>cv;h ;  
           b==46.42mm "y1Iu   
    计算摸数m j4.wd RK  
      初选螺旋角=14 wP!X)p\  
        = oQ!M+sRmF  
        ④计算齿宽与高之比 %TB(E<p`  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 K\Ea\b[  
    =46.42/4.5 =10.32 _?{7%(C  
    ⑤计算纵向重合度 }A#IBqf5  
    =0.318=1.903 _P>YG<*"kQ  
    ⑥计算载荷系数K ;_<R +w3-  
    使用系数=1 K7 e~%mY  
    根据,7级精度, 查课本得 ).T&fa"  
    动载系数K=1.07, 6TtB3;5  
    查课本K的计算公式: xoaO=7\io  
    K= +0.23×10×b dmFn0J-\  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 ?,} u6tH  
    查课本得: K=1.35 [>=!$>>;8  
    查课本得: K==1.2 <`H0i*|Ued  
    故载荷系数: R.~[$G!  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71  g'0CYY  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 Shn,JmR  
        d=d=50.64 )vp0X\3q`  
        ⑧计算模数 K_7pr~D]@r  
        = F3tps jQ  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 *@U{[J  
        由弯曲强度的设计公式 +H)'(<  
        ≥ 5>k:PKHL  
     Z>[7#;;  
    ⑴   确定公式内各计算数值 j8Z,:op  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m dC11kq qj  
             确定齿数z =L6#=7hcl  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 Bo 35L:r|  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 Sg#XcTG  
        Δi=0.032%5%,允许 >lI7]hbIs  
        ②      计算当量齿数 U|^xr~q!f-  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ui8 Q2{z  
        z=z/cos=144/ cos14=158 v2T2/y%  
        ③       初选齿宽系数 3h:j.8Z  
         按对称布置,由表查得=1 eA!o#O.  
        ④       初选螺旋角 X>q`F;W  
        初定螺旋角 =14 ]WT@&F  
        ⑤       载荷系数K Q7%4`_$!  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 7[m?\/K~  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y SZykG[  
        查得: H4/wO  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 c9(3z0!F ?  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 }^"6:;,  
         YQVo7"`%  
        ⑦       重合度系数Y .`or^`X3  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 d2\ !tJm  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 *~rj!N?;  
    =14.07609 wxN)d B  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 m|*B0GW  
        ⑧       螺旋角系数Y q"2QNF'  
     轴向重合度 =1.675, Di9RRHn&q  
        Y=1-=0.82 }gp@0ri%5  
         aDlp>p^E>  
        ⑨       计算大小齿轮的 nt.LiM/L  
     安全系数由表查得S=1.25 8K%N7RL|  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 /l$x}  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 U,P_bz*)  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 e`*}?N4d  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   /dnwN7Gf  
        小齿轮     大齿轮 `L1,JE` q  
    6FS%9.Ws  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: !MbzFs~  
        K=0.86        K=0.93   qxL\G &~  
    3JazQU  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ,Oo`*'a[o7  
          []= 2TK \pfD  
          []= ffKgVQux  
           1 ZdB6U0  
           KE?t?p  
            大齿轮的数值大.选用. %nA})nA7=  
         i~B?p[  
    ⑵   设计计算 -I< >Ab  
         计算模数 -D^I;[j_  
    sXLW';Fz  
    ' jciX]g  
    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: *k?:k78L  
    mz?<t/$U  
    z==24.57  取z=25 qF)J#$4;6  
    woI5aee|  
    那么z=5.96×25=149           4pmeu:26  
      ?%kgfw@)  
    ②   几何尺寸计算 {v={q1  
        计算中心距     a===147.2 1{uxpYAP=  
    将中心距圆整为110 UpoSC  
    B|`?hw@g+  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 unDW2#GX  
    "2%z;!U1  
    =arccos DP_b9o \5  
    #qRoTtMq 7  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. Bk8}K=%w  
    nz 10/nw  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 zLJ>)v$81  
         bpu`'Vx  
        d==42.4 d3%qYL_+a  
    %-hSa~20  
    d==252.5 {X,%GI  
    D?Oe";"/  
    计算齿轮宽度 .:_'l)-  
    pyEQb#  
    B= EEe$A?a;  
    %0\@\fC41  
    圆整的       Bc>j5^)8w  
    :UwBs  
                                                大齿轮如上图: kUBE+a6#  
    ,GOIg|51  
    t FU4%c7V  
    fe .=Z&  
    7.传动轴承和传动轴的设计 `$a!CJu,  
    VoCg,gow  
    1.  传动轴承的设计 }:$cK(|  
    /*C!]Z>.  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 hB [bth  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min ]w*"KG!(  
    T1=43.77kn.m "LlpZtw  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 fECV\Z  
        已知小齿轮的分度圆直径为 g{&5a(W&`  
            d1=42.4 =By@%ioIGG  
    而  F= -jQ*r$iRE  
         F= F  bPsvoG  
    N:G]wsh  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N {7y;s  
     9q X$  
    [^!SkQ  
    ?NE/ }?a  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 4U2{1aN`  
    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 k?=1q[RQH  
    @$slGY  
    $S>'0mL  
                 9J:|"@)N  
         从动轴的设计 dv+Gv7&2/  
           D:`Q\za  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, <B@NSj  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M sY<UJlDKT  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 &C'^YF_^0  
        已知大齿轮的分度圆直径为 1dvP2E  
            d2=252.5 mG)5xD  
    而  F= .!q_jl%U  
         F= F "DN,1Q lCp  
    stiF`l  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N d&3"?2 IQ  
    +~n:*\  
    {@X>!]  
    ByY^d#oE  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 2: QT`e&  
    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 Byq VNz0L  
    F{mUxo#T  
    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 $:I{  
    查表,选取 9L$OSy|  
    #91^1jyMf  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Tm^kZuT{  
    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 l/3=o}8q  
    bo<P%$(D  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 *VsGa<V  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 _DxHJl  
    -k + jMH  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型.  hh4R  
    ?22U0UF  
                D        B                轴承代号     cr;:5D%_  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     aEdA'>  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     K/9Jx(I,qL  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     :]:)c8!6  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     nlpEkq  
    pZ8J\4+  
         [~Ky{:@)[  
    `h'+4  
         RB4n>&Y  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ;6@sC[  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, brp3xgQ`]  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     he(K   
    S ,F[74K  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. z5gVP8*z5  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16,  Gd A!8  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 -] wEk%j  
    xHt7/8wF  
    L=16+16+16+8+8=64 Jqb~RP~  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. XaCvBQ  
    U!uPf:p2  
    5.    求轴上的载荷   Xz@#,F:@  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, c:7V..   
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. %GTFub0 F  
    #b/L~Bw[  
    mrr]{K  
    a0hBF4+6  
    q\@_L.tc[  
    &|Wqzdo?#  
    %}(` ?  
    A|LO!P,w  
    /a*){JQ5j  
         ,c"J[$i$  
    bN-!&Td  
    传动轴总体设计结构图: !Ew ff|v"  
         f I=G>[  
                                 -TVwoK  
    * EGzFXa  
                                 (主动轴) G@/iK/>5|`  
    O*v&C Hd3  
    7;|"1H:cmw  
            从动轴的载荷分析图: 9287&+,0r  
    _cvX$(Sg  
    6.     校核轴的强度 \(Oc3+n6  
    根据 Tr_gc~  
    == 8\68NG6o  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 <oJ?J^  
    查表15-1得[]=60MP {ol7*%u  
    〈 []    此轴合理安全 O|sk "YXF  
    PwW$=M{\.  
    8、校核轴的疲劳强度. !#pc@(rE  
    ⑴.   判断危险截面  FkrXM!mJ  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. ,r*Kxy  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 wxqX42v  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 1N(#4mE=  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 {[#)Q.2  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 R& t*x  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 \}4Y]xjV2  
    截面上的弯曲应力 CPZ,sWg5  
    W+ ;=8S  
    截面上的扭转应力 ~588M 8~  
    == la<.B^  
    轴的材料为45钢。调质处理。 i=\)[;U  
    由课本得: C]2-V1,ZX  
               RAl/p9\A+  
    因             #WZat ?-N  
    经插入后得 FWJ**J  
    2.0         =1.31 !.,J;Qt  
    轴性系数为 Ik^^8@z  
           =0.85 .Pj<Pe  
    K=1+=1.82 [hSJ)IZh  
        K=1+(-1)=1.26 h#Z[ "BG  
    所以               aC`>~uX##V  
    VIdKe&,  
    综合系数为:    K=2.8 |P]W#~Y-  
    K=1.62 C<C$df  
    碳钢的特性系数        取0.1 F}{%*EJ  
       取0.05 =s":Mx,o  
    安全系数 N$kxf  
    S=25.13 1s(T#jh  
    S13.71 YA,~qT|  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 3as=EYm  
    截面Ⅳ右侧 SI~jM:S}  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 4 9N.P;b  
    lS,Jo/T@  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 'y; Kj  
    1W'Ai"DLw  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 d^A]]Xg  
    b]b>i]n  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 mq[=,,#  
    截面上的弯曲应力   I3.. Yk%7  
    截面上的扭转应力 aGC3&c[Wx  
    ==K= 60^j<O  
        K= %<-OdyM  
    所以                 R`@T<ob)  
    综合系数为: NH|I>vyN  
    K=2.8    K=1.62 g8uqW1E^  
    碳钢的特性系数 x3&gB`j-  
        取0.1       取0.05 " Bx@(  
    安全系数 'wEQvCS  
    S=25.13 }qso} WI  
    S13.71 _l9fNf!@  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Q// @5m_  
    }qM^J;uy  
    9.键的设计和计算 P4Pc;8T@!  
    ZwBz\jmbP  
    ①选择键联接的类型和尺寸 +o`%7r(R  
    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. 'Wnh1|z  
    根据    d=55    d=65 %CHw+wT&  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 ~Pw9[ycn3  
                         b=20     h=12     =50 =F$?`q`  
    eZOR{|z  
    ②校和键联接的强度 3eE=>E4,  
      查表6-2得      []=110MP [tk x84M8  
    工作长度  36-16=20 }y6@YfV${  
        50-20=30 u!|_bI3  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 %]}JWXo f  
         K=0.5 h=5 Ztmh z_u7  
        K=0.5 h=6 7he,(V  
        由式(6-1)得: `z'8"s  
               <[] buX(mj:&  
               <[] |K1S(m<F  
        两者都合适 Oq~{HJ{  
        取键标记为: m@XX2l9:9  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 1"Oe*@`pV  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 S'34](9n6  
    10、箱体结构的设计 tV(iC~/  
    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, ]%D!-[C%1  
    大端盖分机体采用配合. X1(ds*'Kv  
    "O>~osj  
    1.   机体有足够的刚度 P^<3 Z)L  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 #ae?#?/"  
    \)/qCeiZ  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 CWkWW/ZI  
    1rZ E2  
    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 G,!jP2S  
    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> E !5O  
    dPu27 "  
    3.   机体结构有良好的工艺性. 9f0`HvHC  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. xcw:H&\w6  
    uuEvH<1  
    4.   对附件设计 CmBP C jh  
    A  视孔盖和窥视孔 VYb,Hmm>kC  
    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 s?}qia\~m  
    B  油螺塞: ^5]9B<i[Y  
    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。 [Ix6ArY  
    C  油标: HD KF>S_S  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 Wd7*7']  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. L;opQ~g  
    LmJjO:W}^y  
    D  通气孔: k_}$d{X  
    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. &6CDIxH{  
    E  盖螺钉: acS~%^"<_  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ?MFC(Wsh  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. #d %v=.1  
    F  位销: B bmw[Qf\  
    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. &'12,'8  
    G  吊钩: F'[Y.tA ,#  
    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. #9TL5-1y  
    L;:PeYPL  
    减速器机体结构尺寸如下: S*G^U1Sc+  
    D,.`mX  
    名称    符号    计算公式    结果     }Y7P2W+4?  
    箱座壁厚                10     E'{:HX  
    箱盖壁厚                9     \uHC9}0  
    箱盖凸缘厚度                12     t8RtJ2;  
    箱座凸缘厚度                15     ]vf_4QW=  
    箱座底凸缘厚度                25     z{3`nd,  
    地脚螺钉直径                M24     VE]TT><  
    地脚螺钉数目        查手册        6     AAfU]4u0S  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     $)*qoV  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     r8YM#dF  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     t"Du  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     RDSC@3%  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     iuWUr?`\  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 &<*M{GW'&  
        22 ILDO/>n  
        18     '~ B2[  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 W[I[Xg&  
        16     vW.f`J,\D'  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     U:~]>B $  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     mQVlE__ub  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     bJPKe]spJ=  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     h(kPf ]0  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) *Jcd_D\-(1  
    150(3轴)     1^]IuPxq  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) "\Dqtr w  
    150(3轴)     1:<n(?5JI  
         uG'S&8i_  
    11. 润滑密封设计 J;XO1}9  
    ,k.")  
        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. ASEKP(]v  
        油的深度为H+ Z L0Vx6Ph  
             H=30  =34 V"8Go;[  
    所以H+=30+34=64 W"s/ 8;  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 umuj>  
         ~h<T0Zc  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 Il\{m?Y  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     \'g7oV;>cI  
        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 -}xK> ["  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 zytW3sTZA  
         ]Z UE !  
    12.联轴器设计 u)EtEl7Wq  
    1Bs  t|  
    1.类型选择. ghW`xm87  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 xH28\]F5n  
    2.载荷计算. ,]JIp~=nsh  
    公称转矩:T=95509550333.5 ])qnPoQ<n  
    查课本,选取 <~ay4JY  
    所以转矩   eI`%J3BxR  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Vq#0MY)2gS  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm TPx0LDk%(  
    *>aVU'  
    四、设计小结 Cs"ivET  
        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。 J s33S)  
        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。 '%e@7Cs  
    五、参考资料目录 d$\n@}8eZp  
    [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; x/]G"?Uix  
    [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; &N7q 9t  
    [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; (i{ZxWW&  
    [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; JI-.SR  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 Q+a&a]*KL^  
    [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; j?tE#  
    [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? cE,,9M@^  
    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