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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 $9`#p/V  
                     ooVs8T2  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         M8~3 0L  
                     <MbhBIejr  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) "Wj{+ |f  
    GeP={lj  
    目   录 Wq4<9D  
         :IZAdlz[@  
    一    课程设计书                            2 <L]Gk]k_R  
    /9pxEidVAS  
    二    设计要求                              2 N0p6xg~  
    b$b;^nly  
    三    设计步骤                              2 /wLBmh1"  
         Y!L-5|G  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 86=W}eV1r  
        2. 电动机的选择                                4 pT|s#-}  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 6.)ug7aF  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 O(/~cQ  
        5. 设计V带和带轮                              6 Tdcc<T  
        6. 齿轮的设计                                  8 5?^#v  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 >Hnm.?-AWl  
        8. 键联接设计                                  26 &x1A {j_  
        9. 箱体结构的设计                              27 4:/V|E\D  
        10.润滑密封设计                                30 GURiW42  
        11.联轴器设计                                  30 xqX3uq  
         ;M.Q=#;E  
    四    设计小结                              31 t1w]L  
    五    参考资料                              32 o-@01_j  
    1b3 a(^^E  
    一. 课程设计书 46g0 e  
    设计课题: %C/p+Tg  
        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 =6~  
    表一: BaQyn 6B  
             题号 \x-2qlZ  
    Z+v,o1  
    参数    1     4H6Fq*W{k  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     KVOV<uDCj  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     0I.KHIB k  
    卷筒直径(mm)    200     Ca0s m  
    &\ 9%;k  
    二. 设计要求 ?+Gt?-! 5q  
    1.减速器装配图一张(A1)。 xS1|t};  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 r,JQR)l0@V  
    3.设计说明书一份。 Z9DfwWI2nu  
    ` Tap0V  
    三. 设计步骤 jkL=JAcf~  
        1.  传动装置总体设计方案 *<sc[..)  
        2.  电动机的选择 K80f_ iT 5  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 I#2$CSJ  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 +bE{g@%@ +  
        5.  “V”带轮的材料和结构 R$awo/'^  
        6.  齿轮的设计 /F;2wT;  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 Q/SO%E`E  
        8、校核轴的疲劳强度 >+J}mo=*  
        9.  键联接设计 *F1TZ_GS  
        10.  箱体结构设计 e8<}{N0,n  
        11. 润滑密封设计 }!_z\'u  
        12. 联轴器设计 _]zX W  
         @4y?XL(n  
    1.传动装置总体设计方案: F- -g?Q^  
    3WP\MM  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 $sY'=S  
    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, "Ol:ni1  
    要求轴有较大的刚度。 SEM?vQ 0"}  
    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。 8|zavH#P  
    其传动方案如下: #//xOL3J  
            HDV-qYD|O~  
    图一:(传动装置总体设计图) nms[No?  
    Hl}lxK,]  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 2 H%lN`  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 av!;k2"  
         传动装置的总效率 71@ eJQ  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; )zxb]Pg+  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, pL,XHR@Iv  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率,  ?^Aj\z>  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 :4zu.  
    6]iU-k0b  
      2.电动机的选择 , ~ 1+MZ=  
    Led\S;pl  
        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, UE^o}Eyg  
        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, @.7/lRr@bp  
        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。 /[_aK0U3  
         82@^vX  
        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, Gl>\p  
         Q!q6R^5!K  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 {3  
         O(I^:_eH  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 $=.%IJ_MAz  
                                                      u~OlJ1V  
    t[TM\j0jW  
    方案    电动机型号    额定功率 6agq^wI  
    P JxinfWk  
    kw    电动机转速 _S{TjGZ&  
        电动机重量 \H .Cmm^I  
    N    参考价格 `"65 _?B i  
    元    传动装置的传动比     T!]rdN!  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     =J1V?x=l@  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     = z mxki  
      KNmU2-%l  
       中心高 {Lal5E4-  
            外型尺寸 Q`*U U82!  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     -]^JaQw  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     [TA.|7&  
    E "=4(   
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 SY5}Bu#  
    OvT[JpV  
    (1)       总传动比 = vqJ0!  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 ke2dQ^kc4  
        (2)       分配传动装置传动比 )ItABl[{  
        =× R|*0_!O:[  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 A4,%l\di<  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 .bY>++CAPA  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 We$ n  
    (1) 各轴转速 !@lx|= #  
      ==1440/2.3=626.09r/min /lR*ab  
      ==626.09/5.96=105.05r/min ^S`hKv&87  
    (2) 各轴输入功率 i&H^xgm  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 'nPI zK<v  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW B0yJ9U= Fj  
        则各轴的输出功率:   iT&4;W=72~  
    =×0.98=2.989kW s3sRMB2  
    =×0.98=2.929kW )&T 5 /+  
    各轴输入转矩 Jw5@#j  
       =××  N·m O>~@>/#  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· EHq; eF  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m wL~A L  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m W#U|;@"  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 3:xx:Jt  
    =×0.98=242.86N·m }IWt\a<d  
    运动和动力参数结果如下表 +JYb)rn$^  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     Wi=zu[[qc  
        输入    输出    输入    输出         H<!q@E ;  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     2'=)ese  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     Vj4 h#NN$  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     w-JWMgY8w  
    n@tt.n!{l  
    5、“V”带轮的材料和结构 1|8Bv0-b  
      确定V带的截型 Psf'^42(v  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2  ^[SW07o~  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 \%r0'1f  
          V带截型      由图6-13                        B型 ,gk'8]  
       <xSh13<  
      确定V带轮的直径 d1_kw A2y  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm  ;@k=9o]A  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s kntY2FM  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm 5ph CEKt;  
       {HY3E}YJL  
      确定中心距及V带基准长度 ]h1.1@>xc  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ].d%R a:{  
                              360<a<1030 7WH'GoBh  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm nGWy4rY2S  
         \(7A7~  
      初定V带基准长度 9O&m7]3  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm EGI$=Y  
           e46`"}r  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm ]#4kqj}  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm nHeJ20  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 j]&Qai~}Y  
       C.ynOo,W  
       确定V带的根数 !pU^?Hy=  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw Z[VrRT,\c  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 Jc?zX8>Ae:  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 i 1w ]j  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 (KN",u6F  
             XM5)|D  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 B&B4 P  
                                 :0(^^6Q\  
                           取Z=2 _)<5c!  
    V带齿轮各设计参数附表 DjaXJ?'  
    @TW:6v`  
    各传动比 zQ:nL*X'Z"  
    /,uxj5_cT  
        V带        齿轮     Zs t)S(  
        2.3        5.96     HOu$14g  
      g&$5!ifgi  
    2. 各轴转速n H0tu3Pqk  
        (r/min)        (r/min)     !21G $ [H  
        626.09        105.05     c}$>UhLe  
    =Bc{0p*  
    3. 各轴输入功率 P G6{ PrV#  
        (kw)        (kw)     kD+#|f  
        2.93       2.71     tk -)N+M.  
    QZ(O2!Mg  
    4. 各轴输入转矩 T &k|EG![  
        (kN·m)        (kN·m)     %"c;kvw  
    43.77        242.86     Uu+ibVM$  
    ; Yc\O:Qq  
    5. 带轮主要参数 indbg d  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         %4rlB$x  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     +%[, m&  
    带的根数z     WwoT~O8R  
        160        368        708        2232        B        2     gA_oJW4_  
    D1deh=  
    6.齿轮的设计 |UlR+'rl  
    Fv,c8f  
    (一)齿轮传动的设计计算 ik?IC$*n3i  
    0=7Ud<  
    齿轮材料,热处理精度 (&)uWjq `  
        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 a'-xCV|^  
        (1)       齿轮材料及热处理 R~A))4<%%  
           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 >cjxu9Vr1K  
    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 LjGLi>kI~  
          ② 齿轮精度 ZTqt4H  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 H/[(T%]o  
         S.iUiS"  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 kz1Z K  
    按齿面接触强度设计 wp8-(E^  
    tMU10=d  
    确定各参数的值: B ( h`~pb  
    ①试选=1.6 gjK: a@{  
    选取区域系数 Z=2.433   HW_2!t_R  
         -$%~EY}  
        则 yTbtS-  
        ②计算应力值环数 [Z'4YXS  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) aB G*  
        =1.4425×10h *a_QuEw _k  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) /;Cx|\  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 Z$Ps_Ik  
        ④齿轮的疲劳强度极限 ;CL^2{  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: uVZm9Sp  
        []==0.93×550=511.5 <.lN'i;(  
    @:'E9J06  
        []==0.96×450=432         biV|W@JM  
    许用接触应力   "lA$;\&  
             c}=[r1M*  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   NJ}x qg  
             =1 Tnf&32 IA  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 @$QtY(a  
        =4.47×10N.m tx3p, X  
        3.设计计算 n#GHa>p.-  
    ①小齿轮的分度圆直径d \n#l+R23  
         bDw\;bnG  
        =46.42 [sPLu)q2  
        ②计算圆周速度 \q-["W34  
        1.52 |SJ%Myy  
        ③计算齿宽b和模数 Y'6P ~C;v  
    计算齿宽b ONcS,oHW  
           b==46.42mm j\.pS^+  
    计算摸数m JK XIxw>q  
      初选螺旋角=14 sh<JB`^$(?  
        = HwMe^e;  
        ④计算齿宽与高之比 =o"sBVj  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 y(K:,CI  
    =46.42/4.5 =10.32 #eI` l`}  
    ⑤计算纵向重合度 5= MM^$QG  
    =0.318=1.903 2)^T[zHe  
    ⑥计算载荷系数K aJNsJIY+  
    使用系数=1 uTrGb:^  
    根据,7级精度, 查课本得 ^&c|z35F  
    动载系数K=1.07, OHF:E44k  
    查课本K的计算公式: y3V47J2o  
    K= +0.23×10×b ol4!#4Y&{  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 IP 1{gMG  
    查课本得: K=1.35 R&R{I/;i*.  
    查课本得: K==1.2 G!ryW4  
    故载荷系数: 6ozBU^n  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 <8Q?kj  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 Zf\It<zT5  
        d=d=50.64 @(tiPV  
        ⑧计算模数 O >&,h^  
        = 2-wvL&pi)  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 g5&,l  
        由弯曲强度的设计公式 <J1$s_^`  
        ≥ ws}>swR,  
    MdNV3:[\  
    ⑴   确定公式内各计算数值 BtWm ZaKi  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m kObgoMT<[  
             确定齿数z Vuo 8[h>  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 L@5g#mSl  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 PmE2T\{s!  
        Δi=0.032%5%,允许 m4T` Tg#P  
        ②      计算当量齿数 h@ ?BA<'S  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  pe@/tO&I  
        z=z/cos=144/ cos14=158 h<2O+"^  
        ③       初选齿宽系数 ^Ul *Nm  
         按对称布置,由表查得=1 [+$o`0q;N?  
        ④       初选螺旋角 8|#p D4e  
        初定螺旋角 =14 (kI@U![u  
        ⑤       载荷系数K +4p gPv  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 d`+cNKf  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y ze%)fZI0f  
        查得: J $<g" z3  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 3UX})mW  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 uO`YA]  
         Bx&wS|-)D  
        ⑦       重合度系数Y AfW9;{j&I  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 4q5bW+$Xj  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 Q|}Pc>ae  
    =14.07609 ddD $ 4+  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 ((%g\&D  
        ⑧       螺旋角系数Y {utIaMb]&v  
     轴向重合度 =1.675, Z66@@?`  
        Y=1-=0.82 7e-l`]  
         y/@.T\p  
        ⑨       计算大小齿轮的 $r=Ud >  
     安全系数由表查得S=1.25 FVcoo V  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 K:eP Il{JE  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 MoP 0qNk  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 k/#& ]8(  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   0zAj.iG  
        小齿轮     大齿轮 aTy&"  
    P1 `-OM  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: VFMg$qv|_  
        K=0.86        K=0.93   =r:-CRq(  
    7L:$Amb_F  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ^*]0quu=z  
          []= k iCg+@nT  
          []= q|%(47}z  
           29#;;n}p  
           v(t?d  
            大齿轮的数值大.选用. ATU 2\Y  
         |EaEdA@T  
    ⑵   设计计算 rX#} 2  
         计算模数 cwxO| .m  
    HJ*W3Mg  
    * 5#Y [c  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: jibrSz  
    #9Z*.  
    z==24.57  取z=25 /*lSpsBn  
    bewi.$E{  
    那么z=5.96×25=149           &4yI]  
      |!)3[<.  
    ②   几何尺寸计算 g<Sa{<0  
        计算中心距     a===147.2 ,g$N  
    将中心距圆整为110 U:E:"  
    :R<n{%~  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 Rd5r~iT  
    #$Z|)i]w  
    =arccos @"H+QVJ@  
    -)aBS3  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 16YJQ ue  
    s]r"-^eS3  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 Dg@>d0FW  
         4y+] V~p  
        d==42.4 ge[+/$(1  
    #kV`G.EX  
    d==252.5 h"')D  
    q7wd96G:  
    计算齿轮宽度 It4J \S  
    ^6ZA2-f/<8  
    B= n}yqpW!%n  
    b#.hw2?a`  
    圆整的       SN'LUwaMp!  
    +aV>$Y  
                                                大齿轮如上图: 8KW}XG  
    '@Y@H,  
    xUzSS@ot^  
    >"S'R9t  
    7.传动轴承和传动轴的设计 M,PZ|=V6a  
    t_WNEZW7f  
    1.  传动轴承的设计 56AaviEC  
    yKa}U!$   
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 VWmZ|9Ri  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 7k:}9M~  
    T1=43.77kn.m t}`|\*a  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 >ea<6&!Ee  
        已知小齿轮的分度圆直径为 ^^%sPtp  
            d1=42.4 pP)0 l  
    而  F= ' d1E~A  
         F= F +tOBt("5/  
    EZc!QrY  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N nKh._bvfX  
    :*6tbUp  
    D C mNxN  
    g{f1JTJ7  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 HH2*12e  
    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 +8Zt<snG  
    7##nY3",^  
    "a6 wd  
                 GOa](oD}  
         从动轴的设计 lb&tAl"D  
           pH?VM&x  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, OHqLMBW!!  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 'sY>(D*CQ  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 Hv<%_t_/  
        已知大齿轮的分度圆直径为 ?'$=G4y&?  
            d2=252.5 @k,u xe-  
    而  F= OsAXHjX}  
         F= F -(qoz8H5  
    Lz=nJn  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N oFHVA!lqe  
    <2ffcBv  
    1?)<*[  
    -Z<e`iFQS  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 &m4 \"X@  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 _W]2~9  
    wQp,RpM  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 v (=fV/  
    查表,选取 s>"=6gb  
    X!CLOHVA a  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 [lQp4xgxi  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 #'^p-Jdm  
    =1^Ru*G  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 c$?qN&X_K  
    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  。 27E6S)zv  
    bI@+Or  
    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. I4  Tc&b  
    TpZ) wC  
                D        B                轴承代号     BYVp~!u  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     7-w +/fv  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     ?Hf^& yo  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     y*\ M7}](  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     GfJm&'U&  
    %6L!JN  
         _"a(vfl#  
    ;#3!ZB:}  
         =a?l@dI]  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 p4W->AVv$  
        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, sryujb.,  
    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.     K,|Gtaa~  
    h}z^NX  
    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. !;'U5[}8  
    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, =d7lrx+z  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 =35EG{W(  
    y= cBpC  
    L=16+16+16+8+8=64 @6 gA4h  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. VV?+q)  
    =^q:h<  
    5.    求轴上的载荷   0l.+yr}PE  
    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, # u^FB  
    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. 6N~~:Gt  
    cm-cwPAh  
    g}$]K! F  
    rA8neO)  
    xlgN}M  
    *FK!^Y  
    o*f7/ZP1o  
    \P}~ICZA  
    V`S6cmwdc\  
         8Th|'  
    `"zX<  
    传动轴总体设计结构图: +X cB5S>  
         pL.r 9T.  
                                 #2_phm'  
    ut& RKr3  
                                 (主动轴) cEve70MV  
    RQ9fA1YP  
    2!7wGXm~U  
            从动轴的载荷分析图:  Cj_cu  
    9d#-;qV  
    6.     校核轴的强度 '2uQ  
    根据 T1M4@j  
    == .FqbX5\p,  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 wcsUb 9(  
    查表15-1得[]=60MP BGLJ>zkq  
    〈 []    此轴合理安全 d=xU f`^  
    -zN*2T  
    8、校核轴的疲劳强度. a&.8*|w3  
    ⑴.   判断危险截面 4@/[aFH  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. ;[ pyKh  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 UXDd8OJL  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 Rl.3p<sX  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 xo6-Y=c8  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 S,n*1&ogj  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 8nt:peJ$+  
    截面上的弯曲应力 DFVaZN?~  
    lDCoYX_  
    截面上的扭转应力 F.c,FR2  
    == ,l&Dt,  
    轴的材料为45钢。调质处理。 qg'RD]a>R  
    由课本得: Br`Xw^S  
               jXSo{  
    因             A%k@75V@  
    经插入后得 X4Q ?]{  
    2.0         =1.31 +a"MSPC4w  
    轴性系数为 3-lJ]7OT  
           =0.85 52C>f6w  
    K=1+=1.82 ;&s`g   
        K=1+(-1)=1.26 wta\C{{  
    所以               fp.,MIS  
    r[q-O&2&  
    综合系数为:    K=2.8 |k^'}n  
    K=1.62 =Qsh3b&<P  
    碳钢的特性系数        取0.1 k9~NIvnB`  
       取0.05 ;Lu%v%BM  
    安全系数 CDK0 $W n  
    S=25.13 brl(7_ 2  
    S13.71 -iR}kP|  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 jdK~]eld=  
    截面Ⅳ右侧 0 x4Xs  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 l"W9uS;\T  
    /$|C s  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 I ^?TabL  
    p3&/F=T;)  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 V\W?@V9g-  
    g1@zk $  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 dPc*!xrq  
    截面上的弯曲应力   4`I2tr  
    截面上的扭转应力 A0m  
    ==K= Nv,1F  
        K= WldlN?[j  
    所以                 )M<"YI)g  
    综合系数为: .__XOd} K  
    K=2.8    K=1.62 =ps3=D  
    碳钢的特性系数 F=7X,hK  
        取0.1       取0.05 A5S9F8Q/]  
    安全系数 O:IU|INq8  
    S=25.13 jV2L;APCq  
    S13.71 ]>tYU   
    ≥S=1.5    所以它是安全的 5z~rl}`v  
    'Ybd'|t{}  
    9.键的设计和计算 (dd+wx't  
    |]1-ck!  
    ①选择键联接的类型和尺寸 VUpa^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. _PLY<i2vr  
    根据    d=55    d=65 [CL.Xil=  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 E (  
                         b=20     h=12     =50 Bi;D d?.  
    Y,w'Op  
    ②校和键联接的强度 IppzQ0'=y1  
      查表6-2得      []=110MP 9^6E> S{=  
    工作长度  36-16=20 O-J;iX}  
        50-20=30 "(zvI>A  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 K+ZJSfO6  
         K=0.5 h=5 GqMa|8j  
        K=0.5 h=6 M<s16  
        由式(6-1)得: 4QC"|<9R  
               <[] f4UnLig  
               <[] H=Scrvfx  
        两者都合适 :)o 4fOJ8  
        取键标记为: KJn@2x6LP  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 Jmrs@  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 $0$'co"  
    10、箱体结构的设计 *`2.WF@E)  
    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, BmR++?L  
    大端盖分机体采用配合. &|yQwNA*a"  
    3 <}\{jT  
    1.   机体有足够的刚度 %IrR+f+H  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 QZ?#ixvJ  
    2;Vss<hR4A  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 f++MH]I;  
    /kV3[Rw+  
    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 [Jv0^"]  
    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 JjA3G`m=  
    E Q 'L"  
    3.   机体结构有良好的工艺性. B7 PkCS&X  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. I><B6pIR  
    Hdvtgss!  
    4.   对附件设计 8Na.H::cZ  
    A  视孔盖和窥视孔 sZe$?k|  
    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 }L mhM  
    B  油螺塞: H#H@AY3Y  
    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。 >QyJRMY  
    C  油标: F.{{gpI  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 q^!_jMN5  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. `9;0Y  
    zs/4tNXw  
    D  通气孔: -55[3=#  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. ;f;A"  
    E  盖螺钉: eTg8I/ )%B  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 aQ!QrTua-  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. o>|&k]W/  
    F  位销: d}D%%noIu  
    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. pK`1pfih  
    G  吊钩:  NOY`1i  
    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]0A,A0  
    l5h+:^#M5c  
    减速器机体结构尺寸如下: Xir ERc.e  
    9S 'u 1%  
    名称    符号    计算公式    结果     E_q/*}]pE  
    箱座壁厚                10     r]q;>\T'  
    箱盖壁厚                9     G^r`)ND  
    箱盖凸缘厚度                12     D;nd_{%  
    箱座凸缘厚度                15     LZ#=Ks  
    箱座底凸缘厚度                25     ;R5@]Hg6q  
    地脚螺钉直径                M24     B":9C'tip  
    地脚螺钉数目        查手册        6     DWv(|gO  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     1G}f83yR  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     0Q7teXRM  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     )Ehi 8  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     6jw9p+.  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     R*[X. H  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 yv[3&E?  
        22 uzoI*aqk-s  
        18     zA%YaekJ  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 $-D}y:  
        16     ^VC /tJ  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     _0cCTQE  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     C/$bgK[ev  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     jJY{np  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     Hs:0j$  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) SFu]*II;{  
    150(3轴)     xzi_u.iOP  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) L< XAvg  
    150(3轴)     A%[e<vj9  
         {EfA#{x  
    11. 润滑密封设计 ]OSq}ul  
    qX[{_$^Q  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. zif&;)wV/  
        油的深度为H+ }/w]+f*  
             H=30  =34 F50l->F2&  
    所以H+=30+34=64 S j ly]  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 3"BSP3/ [l  
         _<E.?K$gbU  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 v9\U2j  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     +>&i]x(b  
        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 iQJa6QF&:  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 xH\!j  
         rp '^]Zx  
    12.联轴器设计 .5"s[(S  
    8J#U=qYei  
    1.类型选择.  Vp7d  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 $@D*/@  
    2.载荷计算. yhkKakg,)  
    公称转矩:T=95509550333.5 s=e`}4  
    查课本,选取 m#$$xG  
    所以转矩   9u6VN]divB  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Gx7bV}&PN  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm /Rf,Rjs  
    KE4#vKV0yC  
    四、设计小结 6b7c9n Z  
        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。 PNo9.-@G  
        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。 x?UAj8z6  
    五、参考资料目录 /F$E)qN7n  
    [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; eZ oAy[  
    [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; 86pA+c+U  
    [3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版; ?n]adS{  
    [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; HUAbq }  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ken.#>w  
    [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; R XCjYzt  
    [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? : h(Z\D_  
    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