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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 "54t7  
                     I[g;p8jr  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         r@)_>(  
                     V/,@hv`+  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) &ZR}Z7E*=  
    Bsc&#  
    目   录 ~k[mowz0  
         kKlcK_b;  
    一    课程设计书                            2 u|eV'-R)s  
    [OU[i(,{  
    二    设计要求                              2 <n|ayxA)  
    W3~xjS"h  
    三    设计步骤                              2 ;D>*Pzj  
         TDY2 M  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 %j4AX  
        2. 电动机的选择                                4 :`X!no; {  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ]hHL[hoFC  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 s k>E(Myo  
        5. 设计V带和带轮                              6 @4FG & >kQ  
        6. 齿轮的设计                                  8 ^V;h>X|  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 =_)yV0  
        8. 键联接设计                                  26 PN"s ^]4  
        9. 箱体结构的设计                              27 fC<pCdsg  
        10.润滑密封设计                                30 z7$,m#tw  
        11.联轴器设计                                  30 IMT]!j&Y,  
         q y\Z2k  
    四    设计小结                              31 dd6m/3uUW  
    五    参考资料                              32 E/5/5'gBJO  
    ]ur_G`B  
    一. 课程设计书 4apy{W  
    设计课题: J&w'0  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V b>]MZhLJe  
    表一: <>?7veN92  
             题号 2}<_l 2  
    H7Y :l0b  
    参数    1     |J+oz7l?-  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     E#A%aLp0E  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     i+XHXpk  
    卷筒直径(mm)    200     tOT(!yz  
    2^f6@;=M  
    二. 设计要求 j.:I{!R#  
    1.减速器装配图一张(A1)。 i[7<l&K]  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 2b89th  
    3.设计说明书一份。 @q/E)M?  
    1/J3 9Y~+  
    三. 设计步骤 [==x4N b  
        1.  传动装置总体设计方案 Y)*:'&~2e  
        2.  电动机的选择 FzM<0FJRX  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 qC4Q+"'  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 k,GAHM"'  
        5.  “V”带轮的材料和结构 6U(M HxY  
        6.  齿轮的设计 0CR~ vQf#r  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 SpJIEw  
        8、校核轴的疲劳强度 8%Eemk>G{  
        9.  键联接设计 QFX/x  
        10.  箱体结构设计 AR?1_]"=  
        11. 润滑密封设计 TRzL":  
        12. 联轴器设计 <yg! D21Y  
         FhJtiw@  
    1.传动装置总体设计方案: 2R=Fc@MXs  
    ms/!8X$Mz  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 qS?uMms7w  
    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, b-Xc6f  
    要求轴有较大的刚度。 6i7+.#s  
    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。 W"[Q=$2<<  
    其传动方案如下: I;GbS`  
            ;w(tXcXZ  
    图一:(传动装置总体设计图) {"WfA  
    ,.,spoV  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 ^=@`U_(,G  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 {\p&?  
         传动装置的总效率 1G`zwfmh~  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; `:#IZ  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 4Gor*{  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, HF;$Wf+=J  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 z;Yo76P  
    O]VHX![Y$  
      2.电动机的选择 #dhce0m  
    LCMZw6p  
        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, 6z2WN|78  
        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, 5v_vv'~  
        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。 @wPyXl  
         F9Co m}  
        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, d3jzGJrU}  
         %n)H(QPW  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 #w1E3ahaX  
         'aqlNBG*  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 ArVW2gL  
                                                      m bZn[D_zi  
    %}[/lIxaE  
    方案    电动机型号    额定功率 PfjD!=yS=h  
    P Y{7)$'At  
    kw    电动机转速 v7b +  
        电动机重量 zJH:`~GxE  
    N    参考价格 S=_*<[W%4  
    元    传动装置的传动比     0u?Vn N<  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     5H }d\=z  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     moCr4*jDX,  
      %v)+]Ds{  
       中心高 /K :H2?J  
            外型尺寸 ',m!L@7M5  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     WGA"e   
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     +HkEbR'G0  
    `dJ?j[P,p  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 w:h([q4X  
    Y. KJP ?  
    (1)       总传动比 oCSJ<+[(C  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 ,Q,3^v-  
        (2)       分配传动装置传动比 /WMJ#IE  
        =× MmH(dp+  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 _jM+;=f  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 @pN6uDD}R  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 WXFC e@  
    (1) 各轴转速 :V~ AjV  
      ==1440/2.3=626.09r/min hka`STK{  
      ==626.09/5.96=105.05r/min t*wV<b  
    (2) 各轴输入功率 XM~eocn  
        =×=3.05×0.96=2.93kW /[+qw%>  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW }e-D&U  
        则各轴的输出功率:   Pf#DBW*  
    =×0.98=2.989kW ) ^ 7- qy  
    =×0.98=2.929kW 3(3-#MD0  
    各轴输入转矩 F0KNkL>&g  
       =××  N·m 8d[!"lL  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· }WnoI2  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 48LzI@H&  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m 4$ ^rzAi5  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m o+g\\5s  
    =×0.98=242.86N·m /NUu^ N  
    运动和动力参数结果如下表 9)J)r \  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     bo[[<j!"I  
        输入    输出    输入    输出         .6A{   
    电动机轴        3.03        20.23    1440     # B@*-  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     pGP$2  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     3\j3vcuy  
    5"z~BE7  
    5、“V”带轮的材料和结构 xcX^L84\  
      确定V带的截型 DAQozhP8  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 o?><(A|  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 b5?k)s2  
          V带截型      由图6-13                        B型 N{?Qkkgx  
       #C+7~ns'  
      确定V带轮的直径 bYwe/sR  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm ,B$e'KQ  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s fKNDl\SD  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm qb KcI+)47  
       &Vbcwv@  
      确定中心距及V带基准长度 -)[~%n#X+t  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 zv~b-Tp  
                              360<a<1030 (``|5;T\  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm Oee>d<  
         ZG)6{WS  
      初定V带基准长度 23'Ac,{  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm v<E_n;@9k  
           'J:xTp  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm hD,@>ky  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm Ae'N1V  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 Y*YV/E.  
       <zp|i#~  
       确定V带的根数 gPF5|% 3)  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw UB7C,:"  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 ;_E][m  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 ~"22X`;h[G  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 Vc&xXtm[v  
             dwz {Yw(  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 %$=}ePD  
                                 >:P-3#e*  
                           取Z=2 3`{[T17  
    V带齿轮各设计参数附表 m-R`(  
    `.YMbj#T  
    各传动比 .2/W.z2  
    XT\Q"=FD  
        V带        齿轮     ^vc#)tm5p  
        2.3        5.96     GL3olKnL  
      P |;=dX#-  
    2. 各轴转速n 1VB{dgr  
        (r/min)        (r/min)     7jYW3  
        626.09        105.05     B^BbA-I  
    m ?jF:] ^  
    3. 各轴输入功率 P :{x    
        (kw)        (kw)     Df0m  
        2.93       2.71     ;\gHFG}  
    ci`N ,&:R  
    4. 各轴输入转矩 T qWw{c&{Q],  
        (kN·m)        (kN·m)     q[TW  
    43.77        242.86     WxS$yUu  
    Kr74|W=  
    5. 带轮主要参数 v:u=.by99  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         JV;-P=o1B  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     e*pYlm  
    带的根数z     B/b S:  
        160        368        708        2232        B        2     YHI@Cj  
    o '!WW  
    6.齿轮的设计 ! f*t9 I9Q  
    z[De?8=)  
    (一)齿轮传动的设计计算 crRYgr  
    fC!+"g55  
    齿轮材料,热处理精度 CO"Nv  
        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 ,Cj` 0v#  
        (1)       齿轮材料及热处理 |Whkq/Zg  
           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 H05U{vR  
    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 ( 2i{8  
          ② 齿轮精度 Ui05o7xg~p  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ?V(h@T  
         S01 Bc  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 Lb%:u5X\D@  
    按齿面接触强度设计 ;p/$9b.0:  
    j4!oBSp  
    确定各参数的值: yn KgNi  
    ①试选=1.6 "oo j;  
    选取区域系数 Z=2.433   'Y:ZWac,  
         K) {\wV="  
        则 |f< -lB[k  
        ②计算应力值环数 Bey|f/ <  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) Wf5ohXm>  
        =1.4425×10h m>LC2S; f  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) VTwJtWnq  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 TW~9<c  
        ④齿轮的疲劳强度极限 4 X6_p(  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: 'U'Y[*m@  
        []==0.93×550=511.5 <#No t1R  
    W5zlU2  
        []==0.96×450=432         E~'QC  
    许用接触应力   ;8> TD&]{  
             Evb %<`gd  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   3NxwQ,~  
             =1 ff.;6R\  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 Yp8GW1@  
        =4.47×10N.m J?84WS  
        3.设计计算 0Nq6>^ %  
    ①小齿轮的分度圆直径d +oRwXO3W  
         U+'h~P'4  
        =46.42 _Sn7z?  
        ②计算圆周速度 ,5/zTLd   
        1.52 j;_ >,\  
        ③计算齿宽b和模数 ^{w]r5d  
    计算齿宽b Qr$Ay3#k  
           b==46.42mm ;-@v1I;  
    计算摸数m R[{s\  
      初选螺旋角=14 #ybtjsu'"U  
        = j3)fmlA  
        ④计算齿宽与高之比 \1cJ?/$_Of  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 R[_UbN 28  
    =46.42/4.5 =10.32 pZO`18z  
    ⑤计算纵向重合度 vILq5iR  
    =0.318=1.903 y759S)U>>p  
    ⑥计算载荷系数K pG(%yIiAi  
    使用系数=1 ;&MI M`&$  
    根据,7级精度, 查课本得 gQ~X;'  
    动载系数K=1.07, {8Uk]   
    查课本K的计算公式: ELqpIXq#  
    K= +0.23×10×b ={gfx;  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 %W:]OPURK  
    查课本得: K=1.35 1*u i|fuK  
    查课本得: K==1.2 =}7[ypQM`]  
    故载荷系数: QocR)aN=+  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 v35=4>Y  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 '+*{u]\  
        d=d=50.64 Kzz]ZO*3  
        ⑧计算模数 {t1 ;icu  
        = Jx_BjkF  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 =TG[isC/F9  
        由弯曲强度的设计公式 hRKA,u/G  
        ≥ C AvyS  
    tNbZ{=I>  
    ⑴   确定公式内各计算数值 n#lZRwhq  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m m C &*K  
             确定齿数z K|g+W t^tQ  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 U jrML  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 sGs_w:Hn  
        Δi=0.032%5%,允许 ;R8pVj!1f  
        ②      计算当量齿数 '#p2v'A  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ,2?Sua/LD  
        z=z/cos=144/ cos14=158 sAec*Q(R  
        ③       初选齿宽系数 Uc<j{U ,  
         按对称布置,由表查得=1 jX8,y  
        ④       初选螺旋角 % A8dO+W  
        初定螺旋角 =14 E+xC1U 3  
        ⑤       载荷系数K !H[K"7w  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 d2XS w>  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y EvQMt0[?EW  
        查得: d iGkwKj  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 L?slIGp%-  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 N);2 2-  
         V$';B=M  
        ⑦       重合度系数Y @K:TGo,%I  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 27q=~R}  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 P>s 3Rh3:  
    =14.07609 4itadQS  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 qkk!1W  
        ⑧       螺旋角系数Y m/(f?M l  
     轴向重合度 =1.675, E|K~WO]>o  
        Y=1-=0.82 JNZ  O7s  
         W+&<C#1|]  
        ⑨       计算大小齿轮的 />,KWHR|:  
     安全系数由表查得S=1.25 M!j: 2dT"  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 /3pvq%i  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 ;H;c Sn5uL  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 CV )v6f  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   XV|u!'Ey  
        小齿轮     大齿轮 pX~X{JTaL)  
    \2Atm,#4  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: +J<igb!S  
        K=0.86        K=0.93   WMw^zq?hd@  
    YLVZ]fN=>  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 _)U[c;^6  
          []= Ns}BE H  
          []= 8n1<nS<  
           Dq:>]4%  
           zs<2Ozv  
            大齿轮的数值大.选用. @W+m;4HH  
         7j22KQ|EX^  
    ⑵   设计计算 D`e6#1DbJ  
         计算模数 0 P]+/  
    PZjK6]N\  
    j{?ogFfi  
    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: xh) h#p.  
    g&<3Kl  
    z==24.57  取z=25 z:7 i@m  
    UcI;(Va  
    那么z=5.96×25=149           (0W)Jd[  
      rOyKugHe  
    ②   几何尺寸计算 [')C]YQb=  
        计算中心距     a===147.2 c?H@HoF  
    将中心距圆整为110 @cC@(M~Ru  
    '1r<g\ l  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 ys~oJb~  
    } S,KUH.  
    =arccos lK 0pr  
    lI*uF~ 'D  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. c ?(X(FQ  
    bnYd19>  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 |h6u%t2AY  
         BdQ/kXZu+  
        d==42.4 % r>v^1Vo  
    )@,zG(t5;  
    d==252.5 Wn kIi,<  
    ["65\GI?  
    计算齿轮宽度 Q]7}" B&  
    M?QK4Zxb6U  
    B= =(cfo_B@K  
    Ht_7:5v&   
    圆整的       ,}jey72/k  
    7~2c"WE  
                                                大齿轮如上图: ?Tr\r1s]  
    8[\ ~}Q6  
    kx.8VUoM V  
    NB=!1;^J  
    7.传动轴承和传动轴的设计 !bGMVw6_  
    La 9:qpj  
    1.  传动轴承的设计 H b}(.`  
    =_:Mx'7  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 =`W#R  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min XRx^4]c  
    T1=43.77kn.m IQNvhl.{  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 @5:#J !  
        已知小齿轮的分度圆直径为 yZyB.wT  
            d1=42.4 3:ELYn  
    而  F= L_{gM`UFc  
         F= F uJ9 hU`h  
    ;cD&qheDV  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 1h,m  
    iQ#dWxw4  
    55K(]%t  
    5kdh!qy[$,  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 u|EHe"V"  
    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 7S.E,\Tws  
    8d|#W  
    K^f&+`v6_  
                 FL?Ndy"I  
         从动轴的设计 'eDV-cB  
            \s^4f#  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, Dxp.b$0t  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M @ ?CEi#-  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 5ji#rIAhxh  
        已知大齿轮的分度圆直径为 .h=H?Hr(V]  
            d2=252.5 & T&>4I!'M  
    而  F= g7@.Fa.u'!  
         F= F |:)ARH6l#  
    k+;XQEH  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N gt|:K)[,6  
    MG(qQ#;j/  
    Q=n2frW(T  
    gv}J"anD  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 M%"{OHj!o  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 *)xjMTJ%  
    7j~}M(s"  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 LnlDCbF;!  
    查表,选取 e{E8_2d  
    JS#AoPWA  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 KbM1b  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 (!"&c* <  
    6 H' W]T&  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 'd |*n#Dqc  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 =QJI_veUG`  
    fA" VLQE  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. 07#e{   
    cZ l/8?dj}  
                D        B                轴承代号     :V ZXI#([  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ~Sc{\ZJl  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     `w K6B5>  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     zya2 O?s  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     wq = Ef  
    >})W5Y+  
         :>3/*"vx?G  
    Xcw 6mpLt  
         mT&?DZ9<  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 y$`@QRW  
        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, kmur={IR  
    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.     $ )orXe|  
    M=#'+CF}W  
    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. Y"UB\_=  
    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, b<\aJb{2  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 ;nbbKQ]u  
    =l+~}/7'Z  
    L=16+16+16+8+8=64 j:P(,M[  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 1^AG/w  
    H*E4+3y  
    5.    求轴上的载荷   }2.0e5[  
    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, *RJiHcII  
    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. ),5|Ves;t[  
    F/w*[Xi Sh  
    .~7:o.BE`n  
    91\]Dg  
    u )k Q*&  
    H J0Rcw%  
    K_o[m!:jU  
    N-YCOSUu  
    -W.bOr  
         h)pYV>!d  
    e!oL!Zg  
    传动轴总体设计结构图: ~=k?ea/>  
         M+GtUE~"  
                                 nNpXkI:  
    `L7Cf&W\l8  
                                 (主动轴) O*udVE>  
    5#B M  
    4gh` >  
            从动轴的载荷分析图: |H&&80I  
    @BoZZ  
    6.     校核轴的强度 s7"5NU-  
    根据 ?L+|b5RS  
    == sj8lvIY5  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 \%Lj !\  
    查表15-1得[]=60MP PaZd^0'!Z  
    〈 []    此轴合理安全 bBgyLyg  
    4b  1a?  
    8、校核轴的疲劳强度. w" ,ab j  
    ⑴.   判断危险截面 P0ZY;/e5h  
    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. St;@ZV  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 N?><%fra  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 =i:,")W7=  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 35n'sVn  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 vpz l{  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 6!Uk c'r  
    截面上的弯曲应力 K:54`UJ  
    t`pbEjE0K  
    截面上的扭转应力 L|Bjw3K&D  
    == tOxTiaa=  
    轴的材料为45钢。调质处理。 r;@"s g  
    由课本得: 3T~DeqAyw  
               3,)[Q?nKD  
    因             yM# %UeZ\  
    经插入后得 =h,J!0Y  
    2.0         =1.31 bA\(oD+:  
    轴性系数为 $%.,=~W7  
           =0.85 .Z(Q7j^  
    K=1+=1.82 NS){D7T  
        K=1+(-1)=1.26  & {=}U  
    所以               zvR;Tl6]  
    bwe)_<c  
    综合系数为:    K=2.8 q+{yv  
    K=1.62 _71&".A  
    碳钢的特性系数        取0.1 :4[_&]H  
       取0.05 }%`f%/  
    安全系数 8u7QF4 Id  
    S=25.13 7[:?VXQ  
    S13.71 @YbZ"Jb  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 5,9cD`WR^  
    截面Ⅳ右侧 {=6CL'_  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 lu;gmWz  
    R{UZCFZ  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 iHeu<3O  
    )WsR 8tk  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 #@m6ag.  
    }fL ]}&  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 V(;c#%I2  
    截面上的弯曲应力   aj]pN,g@N  
    截面上的扭转应力 uLr-!T  
    ==K= z[l_<`J$9  
        K= h>ZU67-   
    所以                 ?I"FmJ;  
    综合系数为: ce7 $# #f  
    K=2.8    K=1.62 >OKc\m2%Q  
    碳钢的特性系数 4@=[r Zb9  
        取0.1       取0.05 wU-Cb<^  
    安全系数 )!=fy']  
    S=25.13 zQoJ8i>  
    S13.71 /$^SiE+N  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 R0e!b+MZ.  
    )}@Z*.HZL  
    9.键的设计和计算 )i[K1$x2  
    o.wXaS8  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ?dmw z4k0  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. )3^#CD  
    根据    d=55    d=65 ~^>g<YR[  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 T;v^BVn  
                         b=20     h=12     =50 VVqpzDoXG  
    Y mm*p,`  
    ②校和键联接的强度 +de5y]1H,|  
      查表6-2得      []=110MP 0s6eF+bs  
    工作长度  36-16=20 ik5"9b-\<  
        50-20=30 b6g/SIae  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 M$e$%kPShE  
         K=0.5 h=5 !}q@O-}j  
        K=0.5 h=6 ~?B\+6<V  
        由式(6-1)得: uTrQ<|}#  
               <[] 8# IEE|1  
               <[] c 6/lfgN  
        两者都合适 KN~Repcz@  
        取键标记为: 0aGAF ]  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 4KY@y?H g  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 z8 K#G%,:  
    10、箱体结构的设计 H>wXQ5?W;  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, TIxlLOs  
    大端盖分机体采用配合. USH>`3  
    `+(4t4@ew  
    1.   机体有足够的刚度 4MRN{W6  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 =Ds&ArG  
    !J(6E:,b#  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Lbu,VX  
    SDO~g~NTp  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm Qm4cuV-0{  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 Tj=@5lj0  
    1pT/`x  
    3.   机体结构有良好的工艺性. zwK$ q=-:  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. )6 K)UA  
    :-~x~ah-  
    4.   对附件设计 aZCxyoh+  
    A  视孔盖和窥视孔 a KIS%M#Y  
    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 >Sm#-4B-  
    B  油螺塞: S9 @*g3  
    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。 #!4`t]E<  
    C  油标: e r"gPW  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 wV'_{ /WM  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. F8B:P7I  
    ~TjTd  
    D  通气孔: F2v9 XMi  
    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. D1EHT}  
    E  盖螺钉: cyWDtq  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 \8`^QgV`@  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. I bE Nq  
    F  位销: :U-yO 9!j  
    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. t_Ul;HVPS  
    G  吊钩: M B,Z4 ^  
    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. }te dh  
    /_r{7Gq.  
    减速器机体结构尺寸如下: C12y_E8Un  
    b2YOnV  
    名称    符号    计算公式    结果     %j?7O00 @  
    箱座壁厚                10     uQkQ#'e|  
    箱盖壁厚                9     E /V`NqC  
    箱盖凸缘厚度                12     Y 4*?QBYA  
    箱座凸缘厚度                15     >u=nGeO  
    箱座底凸缘厚度                25     -3C$br  
    地脚螺钉直径                M24     eb<' >a  
    地脚螺钉数目        查手册        6     s$VLVT*6  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     / !A&z4;D  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     (ce"ED`1  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     n7d`J_%s  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     ;T WYO  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     62#8c~ dL  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 m\ /V0V\  
        22 Y'o.`':\~  
        18     5fK<DkB$>:  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 6 i]B8Ziq{  
        16     =Lr# *ep[  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     "`5BAv;u  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     V _pKe~  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     VB{G% !}  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     5v#_2Ih  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) KT8]/T`U  
    150(3轴)     [ ]=}0l<J  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 8wA'a'V.  
    150(3轴)     kk3G~o +  
         5VW*h  
    11. 润滑密封设计 ) 2Hl\"F  
    xiQ;lE   
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. b=Y3O  
        油的深度为H+ ^ v@& q  
             H=30  =34 `d:cq.OO  
    所以H+=30+34=64 NGb\e5?  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 >HQ<KFA  
         D i #Em[  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 *5;#+%A  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     >]WQ1E[=  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 MIwkFI8  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 M \3Zj(E/  
         Le}-F{~`^  
    12.联轴器设计 % ck/ Z  
    Toc="F`SW  
    1.类型选择. C?%Oi:Gi&  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 0"$'1g^]7  
    2.载荷计算. I?i,21:5  
    公称转矩:T=95509550333.5 KR/SMwy  
    查课本,选取 CEp @-R  
    所以转矩   z c, Q  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 +W9#^  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm X7& ^"|:  
    qluaop  
    四、设计小结 qW:\6aEG  
        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。 qct:xviH<|  
        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。 k/V:QdD Sb  
    五、参考资料目录 J2~oIe2!+  
    [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; uSK<{UT~3  
    [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; yTL<S'  
    [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; _D?`'zN  
    [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; :HG5{zP  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ~eHu +pv  
    [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; `@|Kx\y4=j  
    [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? L4L[@tMPmY  
    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