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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 mjg@c|rTG  
                     gED|2%BXb  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         (yi zM  
                     2Sa{=x N)  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) ?D2a"a$^  
    ~GX ]K H  
    目   录 ; U7P{e05  
         )-1e} VF(U  
    一    课程设计书                            2 qD\9h`a  
    4U}J?EB?K  
    二    设计要求                              2 f OR9N/  
    mRC3w(W  
    三    设计步骤                              2 ?Y -;781  
         Q|{b8K  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 e(a,nZF.  
        2. 电动机的选择                                4 k7rg:P  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 u6?9#L(  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 `:~Wu/Ogr  
        5. 设计V带和带轮                              6 PKntz7  
        6. 齿轮的设计                                  8 rjWtioZEa  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 4v _Hh<%  
        8. 键联接设计                                  26  XD8 I.q  
        9. 箱体结构的设计                              27 )\:IRr"  
        10.润滑密封设计                                30 2jC:uk  
        11.联轴器设计                                  30 @:PMb Ub  
         l4+ `x[^  
    四    设计小结                              31 CUG"2K9  
    五    参考资料                              32 !*~QB4\2b  
    ^78N25RU(  
    一. 课程设计书 { V(~  
    设计课题: jlF3LK)9q  
        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 a}f /<-L  
    表一: 5NN;Fw+  
             题号 )4qspy3  
    sT!?nn3O`  
    参数    1     =hb)e}l  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     7<)  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     W).Kq-  
    卷筒直径(mm)    200     '{.4~:  
    WxO+cB+?  
    二. 设计要求 BI-'&kPk  
    1.减速器装配图一张(A1)。 x+za6e_k"  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 wGT>Xh!  
    3.设计说明书一份。 _<mY|  
    'v0rnIsI?  
    三. 设计步骤 gy,)% {,G  
        1.  传动装置总体设计方案 n!~ $Z/  
        2.  电动机的选择 p.8  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 !LpjTMYs  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 y0T#Qq  
        5.  “V”带轮的材料和结构 NkNFx<9T  
        6.  齿轮的设计 vdgK3I  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 nj;3U^  
        8、校核轴的疲劳强度 Z8ivw\|M8  
        9.  键联接设计 Ag+B*   
        10.  箱体结构设计 \}.bTca  
        11. 润滑密封设计 W<#!He  
        12. 联轴器设计 =8`KGeP$  
         j5:4/vD  
    1.传动装置总体设计方案: xYv;l\20.  
    ,9I-3**W  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 $G)HU6hF*  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, oLX[!0M^  
    要求轴有较大的刚度。 )SZ#%OE*  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 _ {#K  
    其传动方案如下: n CX{tqy   
            p9 ,[kb  
    图一:(传动装置总体设计图) YRBJ(v"9  
    (2Lmu[  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 Owu?ND  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 t}Td$K7  
         传动装置的总效率 ']\SX*z?  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; acke q#  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, Z}vDP^rf  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, cU ?F D  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 UNiK6h_%  
    ]v>[r?X#V  
      2.电动机的选择 pi#a!Quf\  
    Z+6WG  
        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, d6[' [dG  
        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, j-**\.4a~  
        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。 3ww\Z8UeK  
         z3L=K9)  
        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, D~i5E9s5  
         8`)* ?Q9~  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 }xBO;  
         FF^h(Ea  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 ',]Aj!q  
                                                      ey9hrRMR  
    VR1]CN"G  
    方案    电动机型号    额定功率 CC3 i@  
    P f2o6GC_  
    kw    电动机转速 $]};EI#  
        电动机重量 {4/*2IRN9h  
    N    参考价格 GKF!GbGR@  
    元    传动装置的传动比     F[jqJzCz  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     0iR?r+|  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     <{;'0> ToM  
      ,38M6yD  
       中心高 ?Q"<AL>Z  
            外型尺寸 7\yh(+kN  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     - uO(qUa#  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     _s0)Dl6K  
    9-_Lc<  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 gq*W 0S  
    r 20!   
    (1)       总传动比 +0*\q  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 =a=:+q g  
        (2)       分配传动装置传动比 <<gW`KF   
        =× K+M\E[1W  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 II _CT=  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96  gsi2  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 *5s*-^'#!  
    (1) 各轴转速 ]:2Ro:4Yv  
      ==1440/2.3=626.09r/min baTd;`Pn  
      ==626.09/5.96=105.05r/min "x;FE<I  
    (2) 各轴输入功率 @mg5vt!$`  
        =×=3.05×0.96=2.93kW kxyOe[7 S  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW jz;{,F  
        则各轴的输出功率:   >f^kp8`3{Y  
    =×0.98=2.989kW EFI!b60mc  
    =×0.98=2.929kW nwfu@h0G  
    各轴输入转矩 @m%B>X28F  
       =××  N·m @C[p?ak  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· daSx^/$R  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 'ta&qp  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m n.NWS/v_{  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m l]t^MEoc8  
    =×0.98=242.86N·m nB :iG  
    运动和动力参数结果如下表 q2`mu4B  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ZR)M<*$  
        输入    输出    输入    输出         J~`!@!  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     N|@ tP:j  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     @Ss W  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     HL$7Ou  
    ~X<$ l+5  
    5、“V”带轮的材料和结构 wfu`(4  
      确定V带的截型 dikX_ Q>D  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 K+L9cv4 |*  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ,SdxIhL  
          V带截型      由图6-13                        B型 qJl DQc-  
       n,-*$~{  
      确定V带轮的直径 G i(  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm L:@COy  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s k'e1ZAn  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm H0lW gJmi|  
       YB)I%5d;{  
      确定中心距及V带基准长度 kDRxu!/  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 l$HBYA\Qh  
                              360<a<1030 q`z1ht nf  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm y9@j-m&  
         xi ,fm  
      初定V带基准长度 h5aPRPUg  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm e iH&<AH  
           Abmi=]\bx  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm ^aJ]|*m  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm vGJw/ij'X  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 +m~3InWq  
       e_rEu'[av  
       确定V带的根数 { Ngut  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 4 s9^%K\8{  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 e&[~}f?  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 |L}tAS`8  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 |VyN>&r~6  
             i"DyXIrk2  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 6y?uH; SL  
                                 0d~?|Nv -  
                           取Z=2 [(8s\>T  
    V带齿轮各设计参数附表 W_/$H_04+  
    mQU t 'j4  
    各传动比 ao (Lv+  
    ?e+y7K}"]  
        V带        齿轮     m*7RC4"J  
        2.3        5.96     s{Y-Vdx  
      u-.nR}DM_  
    2. 各轴转速n .ubZ  
        (r/min)        (r/min)     dIQ3snG  
        626.09        105.05     awQB0ow'$P  
    *'{9(Oj  
    3. 各轴输入功率 P *Kq;xM6Ck  
        (kw)        (kw)     8r0;054  
        2.93       2.71     G/(tgQ  
    iM8l,Os]<f  
    4. 各轴输入转矩 T ?AI`,*^  
        (kN·m)        (kN·m)     ka_R|x G\  
    43.77        242.86     0Uk;&a0s  
    E( *CEW.V*  
    5. 带轮主要参数 Nh4&3"g|  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         t|UM2h  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     cvtn,Ml6  
    带的根数z     Yfz`or\@=  
        160        368        708        2232        B        2     {p(6bsn_#]  
    !\Xrl) $j{  
    6.齿轮的设计 SU~ljAF4  
    k$7Kz"  
    (一)齿轮传动的设计计算 4a.8n!sys  
    f{(D+7e}  
    齿轮材料,热处理精度 THCvcU?X  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 Gch3|e  
        (1)       齿轮材料及热处理 ~ sWXd~\  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 Te^_gdf  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 9!Fg1 h=  
          ② 齿轮精度 u+pZ<Bb  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 7 3ABop  
         %;GRR (K  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 2ryg3% +O  
    按齿面接触强度设计 bl|)/)6o  
    UH5A;SrTqR  
    确定各参数的值: rPifiLl A>  
    ①试选=1.6 ]qk`Yi  
    选取区域系数 Z=2.433   JY D\VaW  
          bWZzb&  
        则 uxW<Eh4H*  
        ②计算应力值环数 i$!K{H1{9  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 6D*x5L-1o  
        =1.4425×10h Fj&8wZ)v)  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) h{ EnS5~  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 3X`N~_+  
        ④齿轮的疲劳强度极限 +\cG{n*  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: '|yBz1uL  
        []==0.93×550=511.5 P@Pe5H"o  
    Te>m9Pav  
        []==0.96×450=432         EPEn"{;U  
    许用接触应力   ?y~"\iP  
             '@5"p.  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   rGQ([e  
             =1 0(A&m ,  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 nc#} \  
        =4.47×10N.m pEG!j ~  
        3.设计计算 *OY Nx4k  
    ①小齿轮的分度圆直径d xl(R|D))  
         z{U^j:A  
        =46.42 S$GWY^5}{  
        ②计算圆周速度 <$ ` ^  
        1.52 c 1{nOx  
        ③计算齿宽b和模数 AIM<mU  
    计算齿宽b OlsD  
           b==46.42mm L5]uT`Twa  
    计算摸数m H+N6VVnO  
      初选螺旋角=14 &?APY9\.  
        = $ 3.Y2&$T  
        ④计算齿宽与高之比 >#5jO9  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 l+^4y_  
    =46.42/4.5 =10.32 ebf/cC h  
    ⑤计算纵向重合度 VzuU 0  
    =0.318=1.903 Gmmh&Uj  
    ⑥计算载荷系数K x0dBg~I  
    使用系数=1 N >];xb>  
    根据,7级精度, 查课本得 TA"gU8YQ  
    动载系数K=1.07, $< .wQ8:Q  
    查课本K的计算公式: nX+c HF  
    K= +0.23×10×b mf gUf  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 B5#>ieM*  
    查课本得: K=1.35 i#Z#(D `m  
    查课本得: K==1.2 JuR x>F4  
    故载荷系数: 4 :M}Vz-  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 3'tq`t:SQ  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 7@!3.u1B  
        d=d=50.64  ]l=iKl  
        ⑧计算模数 4{ED~w|  
        =  4{D^ 4G  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ua%j}%G(  
        由弯曲强度的设计公式 r]bG,?|  
        ≥ 7n'Ww=ttI  
    FN D+Ok&  
    ⑴   确定公式内各计算数值 o? wEX%  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m cnU()pd  
             确定齿数z UH7FIM7kX  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 Xcci)",!  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 zQsW*)L  
        Δi=0.032%5%,允许 ce1U}">11  
        ②      计算当量齿数 H:`H4 S}  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  d PF*G$  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ?p &Xf>K  
        ③       初选齿宽系数 f.ws\^v%  
         按对称布置,由表查得=1 '6f)^DYA'?  
        ④       初选螺旋角 J!5&Nc  
        初定螺旋角 =14 8MBvp*  
        ⑤       载荷系数K }?,Eb~q  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 Lz`_&&6  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y B3&ETi5NTU  
        查得: (iu IeJ^Z  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ,TQ;DxB}=E  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 A=BT2j'l)  
         0 TOw4pC  
        ⑦       重合度系数Y &nwk]+,0W#  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 Z" dU$ ,n  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 mZL0<vU@^  
    =14.07609 0Q:l,\lY  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 }ykc AK3U  
        ⑧       螺旋角系数Y 5DVSaI$ =  
     轴向重合度 =1.675, <d$t*vnq  
        Y=1-=0.82 p!+bn,?G  
         o(oD8Ni  
        ⑨       计算大小齿轮的 aoU5pftC  
     安全系数由表查得S=1.25 ~p\r( B7G  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 n<DZb`/uHZ  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 cf*SWKs  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 m/ngPeZ  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   }n?D#Pk,  
        小齿轮     大齿轮 T)Pr%kF  
    !w:pb7+G  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: } v3w-  
        K=0.86        K=0.93   d(9C7GLC,  
    eVGW4b  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4  ~5n?=  
          []= h%Uq  
          []= XiAflO  
           Rh{`#dI~=  
           Ksvk5r&y  
            大齿轮的数值大.选用. rnM C[  
         :VlMszy}B3  
    ⑵   设计计算 (4FZK7Fm  
         计算模数 gmtS3,  
    M8f[ck  
    8k?V&J `  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: \r- v]]_<d  
    8,]wOxwqi  
    z==24.57  取z=25 4}*V=>z  
    -hZw.eChQa  
    那么z=5.96×25=149           !r9~K^EI  
      IgKrcpK#}?  
    ②   几何尺寸计算 K,Hxe;-  
        计算中心距     a===147.2 +D M,+{}  
    将中心距圆整为110 #[y2nK3zF  
    (O'O #AD  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 Q*R9OF  
    ,A>cL#Oe  
    =arccos NX?6 (lO,  
    =T#?:J#a  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. %WtF\p  
    `i6q\-12n  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 ~?KbpB|  
         b:x*Hjf  
        d==42.4 _`xhP-,`S  
    t[\6/`YH  
    d==252.5 14p{V} f3  
    0D}k ^W  
    计算齿轮宽度 gg$:U  
    OQ4rJ#b  
    B= N7Kkz /  
    /B5rWJ2AS  
    圆整的       +A2}@k   
    phy:G}F6%  
                                                大齿轮如上图: z#+Sf.  
    $A>]lLo0  
    HUx -8<ws  
    p I@!2c:}  
    7.传动轴承和传动轴的设计 j +Ro?  
    0B(Y{*QB  
    1.  传动轴承的设计 (b+o$C  
    &&te(DC\  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 Bx0=D:j  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min #x(3>}  
    T1=43.77kn.m ^1X 6DH`  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 #Z}YQ $g  
        已知小齿轮的分度圆直径为 Gvc/o$_  
            d1=42.4 NeniQeR   
    而  F= VQn]"G( `  
         F= F ;et(Yi;9  
    *TYOsD**9  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N w,zm!  
    '.#3h$d  
    zq]:.s  
    (+;%zh-  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 I3dUI~}u  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 u$+nl~p[&  
    [.>g.p,;  
    ]?~[!&h  
                 zO3}c3D~q  
         从动轴的设计 Ikgia:/-Z  
           laaoIL^  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, W+aW2  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M QE`u~  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 %?!TqJT?{  
        已知大齿轮的分度圆直径为 l"9$lF}  
            d2=252.5 iL3k8:x  
    而  F= "mAMfV0  
         F= F zCSLV>.F  
    Io<L! =>  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N {EVHkQ+o  
    ;ZR^9%+y9  
    H;RgYu2J  
    Z^GXKOeq  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ':|?M B  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 J24H}^~na  
    !-q)9K?  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 bdvVPjGc&  
    查表,选取 /4,U@s)"/  
    da5fKK/s  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 2G }@s.iE  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 . "`f~s\G  
    wO"ezQ  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 2 m2$jp0  
    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  。 TV(%e4U=  
    u1/q8'RW  
    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. ". wG~H  
    Hu$JCB-%  
                D        B                轴承代号     qX*Xo[Xp  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ?f=7F %  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     CpC6vA.R  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     10$:^  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     _)^`+{N<  
    yb'v*B ]  
         1:Xg&4s  
    2w /qH4  
         ' g Fewo  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 GlaZZ,   
        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, KPdlg.  
    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.     hPrE  
    @v n%  
    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. +c\uBrlZQ;  
    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, [N1[khY`  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 `}*jjnr"  
    7kQ,D,c'  
    L=16+16+16+8+8=64 t++\&!F  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. q??N,  
    FSS~E [(DL  
    5.    求轴上的载荷   /V!gF+L  
    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, scR+F'M  
    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. t}Kzh`  
    dhI+_z   
    8'Q1'yc  
    qN6GLx%  
    ~,reS:9RZ  
    bv'Z~@<c  
    B-aJn8>/  
    e}q!m(K]e-  
    a: [m;  
         j% E9@#  
    W^dRA xVX  
    传动轴总体设计结构图: 7' TXR[   
         ]\oE}7K%r  
                                 nokMS  
    }7/Ob)O  
                                 (主动轴) ?=\_U  
    v*EErQML8b  
    r2>y !Q?  
            从动轴的载荷分析图: &6@e9ff0  
    4L[-[{2  
    6.     校核轴的强度 B,RHFlp{  
    根据 v9vY#W  
    == >)S'`e4Gu  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 [LHfH3[gU  
    查表15-1得[]=60MP ,v*<yz/  
    〈 []    此轴合理安全 8:t1%O$  
    >?0f>I%\  
    8、校核轴的疲劳强度. 8:4`q 9  
    ⑴.   判断危险截面 ^W<uc :L7  
    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. y{1|@?ii  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 cLCzLNyKl  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 9 A1w5|X  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 "Kt[jV;6  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 1dX)l  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 d#wK  
    截面上的弯曲应力 ?3Dsz  
    Q5qQ%cu  
    截面上的扭转应力 f=*xdOB3  
    == N^&T5cAC  
    轴的材料为45钢。调质处理。 ' 8bT9  
    由课本得: 0qMf6  
               {"w4+m~+te  
    因             Vch!&8xii  
    经插入后得 Z  )dz  
    2.0         =1.31 Og3bV_,"  
    轴性系数为 JIyIQg'5i  
           =0.85 B%d2tsDw  
    K=1+=1.82 Ok2>%e  
        K=1+(-1)=1.26 p&ml$N9fd  
    所以               Z]I yj 97  
    'HDbU#vD  
    综合系数为:    K=2.8 3RTraF  
    K=1.62 {BKr/) H  
    碳钢的特性系数        取0.1 1]j_4M14aA  
       取0.05 DV!) n 6  
    安全系数 ZICcZG_y  
    S=25.13 ,zY!EHpx  
    S13.71 +A,t9 3:k  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 g>*t"Rf:  
    截面Ⅳ右侧 )51H\o  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 v J.sa&\H  
    x9!vtrM\Zr  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 N/fH%AtM  
    Pkw ` o #  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 @7aSq-(_l*  
    +#!! 'XP  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 wFJ?u?b0Q  
    截面上的弯曲应力   ij=}3;L_!  
    截面上的扭转应力 i%)Nn^a;T  
    ==K= v/yt C/WH"  
        K= =K2mR}n\;  
    所以                 JH0L^p   
    综合系数为: &% \`Lwh  
    K=2.8    K=1.62 ' Z}/3 dp  
    碳钢的特性系数 ^l\^\ >8  
        取0.1       取0.05 U:.  
    安全系数 $lMEZt8A  
    S=25.13 cSSrMYX2  
    S13.71 |VL(#U  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 kWgZIkY  
    E5<}7Pt  
    9.键的设计和计算 {~"6/L  
    WwF4`kxT  
    ①选择键联接的类型和尺寸 (fjAsbT  
    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. @ 0RB.-  
    根据    d=55    d=65  TVP.)%  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 oZV=vg5Dq  
                         b=20     h=12     =50 Ge>%?\  
    I!ykm\<  
    ②校和键联接的强度 |E)Es!dr  
      查表6-2得      []=110MP t zhkdG  
    工作长度  36-16=20 \&p MF  
        50-20=30 N@>,gm@UU  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 #~r+   
         K=0.5 h=5 ji[O?  
        K=0.5 h=6 x^| J-  
        由式(6-1)得: ~\%MJ3  
               <[] 7lvUIc?krW  
               <[] <z*SO a  
        两者都合适 S3=M k~_&  
        取键标记为: Uk02VuS  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 vRLkz4z   
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 XK (y ?Y1  
    10、箱体结构的设计 < }3c%Q1  
    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, yuvt<kz  
    大端盖分机体采用配合. Ab <4F 7  
    `A)9   
    1.   机体有足够的刚度 lMX 2O2 o  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 $C UmRi{T  
    Hb3+$vJ^  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Eg"DiI)7  
    xP.B,1\X  
    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 28;D>6c  
    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 Vs~^r>  
    _,i]ra{%  
    3.   机体结构有良好的工艺性. 5O Ob(  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. p1Q[c0NMK  
    @xJ qG"  
    4.   对附件设计 dF{3 ~0+,  
    A  视孔盖和窥视孔 v2dCkn /  
    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 8=!M0i  
    B  油螺塞: {R7>-Y[4)2  
    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。 .#uRJo%8  
    C  油标: ~ySmN}3~'  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 {_1^ GIIS  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. /LM*nN$%  
    *hAeA+:  
    D  通气孔: 5r<%xanXW/  
    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. xa`&/W>  
    E  盖螺钉: O~g _rcG  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 cWl)ZE<hM  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. n*^g^gp  
    F  位销: p;:tzH\l  
    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. Bo?uwi  
    G  吊钩: ^CTgo,uf6H  
    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. TRrO-  
    mD:d,,~  
    减速器机体结构尺寸如下: owTW_V  
    rm>;B *;  
    名称    符号    计算公式    结果     Eo\# *Cv*  
    箱座壁厚                10     J"8bRp=/|  
    箱盖壁厚                9     D>,]EE-  
    箱盖凸缘厚度                12     ^>uzMR!q5  
    箱座凸缘厚度                15     =YBwO. !%  
    箱座底凸缘厚度                25     $=$I^hV  
    地脚螺钉直径                M24     * eL%[B  
    地脚螺钉数目        查手册        6     ](NSpU|*  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     {a9Z<P  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     R:B-4  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     1 ,oC:N  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     )_b #c+  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     MQ2gzKw>  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 gh}FZs5 P  
        22 R! ?8F4G  
        18     ]Ole#Lz}Q  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 Ly\$?3 h  
        16     C/e`O|G  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     bK; -Xcm  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     BnqAv xX  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     5Ga>qIM  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     *#Hi W)  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) -:m;ePK  
    150(3轴)     %,MCnu&Z  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) |!dyk<}oIu  
    150(3轴)     &qFdP'E;$  
         pq*b"Jku1  
    11. 润滑密封设计 \P!v9LX(  
    ^o"9f1s5  
        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. Mq42^m:qe  
        油的深度为H+ wCeSs=[  
             H=30  =34 *D F5sY  
    所以H+=30+34=64 @.T'  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 4XQv  
         9M~EH?>+[  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 `?rPs8+R  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     jfl7L"2  
        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 W<yh{u&,  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 (iGk]Rtzt  
         'rHkJ  
    12.联轴器设计  ~MyP4x/  
    l},*^Sn<5  
    1.类型选择. Xgd!i}6Q  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 XYWGX;.=  
    2.载荷计算. O?D*<rwD  
    公称转矩:T=95509550333.5 1;SW% \M  
    查课本,选取 w48T?  
    所以转矩   }k duN0  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 <X j:c2@  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm XV)ej>A-V  
    sqei(OXy  
    四、设计小结 @= 6}w_  
        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。 R8Lp8!F'  
        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。 v%/_*69a  
    五、参考资料目录 KI-E=<zt  
    [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; R7e`Wn  
    [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; %#02Z%?%  
    [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; c _O| ?1  
    [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; '%V ;oJ"  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 mR[J Xh9s  
    [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;  o9#  
    [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? {uL<$;#i  
    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