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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 ku/vV+&O  
                     /w?zO,!  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         oM1C/=8   
                     ) YB'W_  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) nKd'5f1  
    t[;-gi,,  
    目   录 6  _V1s1F  
         pj7a l;  
    一    课程设计书                            2 7 2i&-`&4  
    {|$kI`h,3-  
    二    设计要求                              2 s Y4w dG  
    s5v}S'uO{  
    三    设计步骤                              2 ]Ky`AG`2~  
         Z;NaIJiL-  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 i<$?rB!i<1  
        2. 电动机的选择                                4 (mbm',%-(  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 =,6X_m  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 i{9.bpp/  
        5. 设计V带和带轮                              6 `_.:O,^n^  
        6. 齿轮的设计                                  8 G_qt~U  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 #'@@P6o5  
        8. 键联接设计                                  26 cjtcEW  
        9. 箱体结构的设计                              27 4lCbUk[l  
        10.润滑密封设计                                30 7}NvO"u  
        11.联轴器设计                                  30 ;9#%E  
         ^[R/W VNk  
    四    设计小结                              31 IR3+BDE)>  
    五    参考资料                              32 w_"-rGV  
    v6wg,,T  
    一. 课程设计书 8LF=l1=~  
    设计课题: pub?%  
        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 5w~ 0Q  
    表一: \' zloBU  
             题号 Wm}T=L`  
    J@i9)D_  
    参数    1     a; a1>1  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     >`[+24e  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     jT]R"U/Q  
    卷筒直径(mm)    200     ffI=Bt]t  
    CX2qtI8N?  
    二. 设计要求 @K S.H  
    1.减速器装配图一张(A1)。 EqBTN07dZS  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 =/xx:D/  
    3.设计说明书一份。 Jw;G_dQ[  
    .i )n1  
    三. 设计步骤 ZmkH55Cn  
        1.  传动装置总体设计方案 ,jW a&7  
        2.  电动机的选择 xEq?[M  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 1Ke9H!_P  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 Z6-  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ,* \s  
        6.  齿轮的设计 "9X!Ewm"P  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 NBBR>3nt  
        8、校核轴的疲劳强度 f8UJ3vB  
        9.  键联接设计 lSoAw-@At8  
        10.  箱体结构设计 ![4_K':=  
        11. 润滑密封设计 Hj1?c,mo4  
        12. 联轴器设计 *aFh*-Sj2I  
         #RyTa /L  
    1.传动装置总体设计方案: ttB>PTg#  
    MLi aCG;  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 p1.3)=T  
    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, )p#L"r^)  
    要求轴有较大的刚度。 9GT}_ ^fb  
    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。 2dB]Lw@s  
    其传动方案如下: B>S>t5$  
            ']sj W'~  
    图一:(传动装置总体设计图) +BhJske  
     JJs*2y  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 B\aVE|~PB  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 ?|Z~mE  
         传动装置的总效率 g-ZXj4Ph!  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; {,(iL8,^  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, q<^MC/]  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 6f t6;*,  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 .!+7|us8l\  
    k}qCkm27  
      2.电动机的选择 o!&+ _BKw  
    0`v-pL0|  
        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, %h,&ND  
        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, C CLc,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。 +M#}(hK  
         Eg}U.ss^  
        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, /2*Bd E[yG  
         ^B}q@/KV  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 H?ug-7k/  
         W4P+?c>'2  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 @Jqo'\~&  
                                                      a2]ZYY`R7  
    0S&J=2D!  
    方案    电动机型号    额定功率 G^.tAO5:f  
    P 4#:Eq=(W  
    kw    电动机转速 #W.vX=/*  
        电动机重量 SXE@\Afj  
    N    参考价格 fz8 41 <Y  
    元    传动装置的传动比     VfDa>zV3  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     G;[O~N3n.  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     4b, +;  
      Hr7pcz/#l  
       中心高 r1}1lJ>7H  
            外型尺寸 3Of!Ykf=  
    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     ^K4?uABc  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     .RAyi>\e  
    xsy45az<ip  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 Bc-/s(/Eq  
    Nz*,m'-1e  
    (1)       总传动比 \D]9:BNJ  
        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 3` D['  
        (2)       分配传动装置传动比 .N# KW  
        =× L8Z@Dk7Y  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 9`"#OQPn1  
        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 PY3bn).uR  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 BnDCK@+|Q  
    (1) 各轴转速 z!.cc6R  
      ==1440/2.3=626.09r/min F!4V!VWA}  
      ==626.09/5.96=105.05r/min hd(TKFL^y  
    (2) 各轴输入功率 a<E9@  
        =×=3.05×0.96=2.93kW tTub W=H  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW OQKc_z'"  
        则各轴的输出功率:   ^|hVFM2  
    =×0.98=2.989kW >LH}A6dUC  
    =×0.98=2.929kW f|F=)tJO  
    各轴输入转矩 =*zde0T?l  
       =××  N·m 23,pVo  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· xD~r Q$6sI  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m BgDWl{pm  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m cnw+^8  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m gf9U<J#&C  
    =×0.98=242.86N·m 0L,!o[L*  
    运动和动力参数结果如下表 R7!v=X]i  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     L 8;H_:~_'  
        输入    输出    输入    输出         Tow!5VAM  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     hn/yX|4c(  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     sX*L[3!vN  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     02NVdpo[wU  
    2m*/$GZ  
    5、“V”带轮的材料和结构 .)p%|A#^  
      确定V带的截型 * {~`Lw)y  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 GK3T w  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 /eXiWasQ  
          V带截型      由图6-13                        B型 vifw FPe  
       )54a' Hp  
      确定V带轮的直径 )`ixT)   
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm X%N!gy  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ~ F-lO1  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm #`K{vj  
       H8HVmfM  
      确定中心距及V带基准长度 HD2C^V2@M  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 oR,zr  
                              360<a<1030 @3=q9ftm  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm Dsc0 ;7~6  
         rwio>4=  
      初定V带基准长度 "9"  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ~Lg ;7i1L  
           B*Om\I  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm ".N{v1  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm YK$[)x\S  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 q bCU&G|)  
       #a2Z.a<V  
       确定V带的根数 >}2 ,2  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw mO(Y>|mm  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 j8PeO&n>  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 #b:YY^{g_  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 A=Hv}lv  
             ^q0`eS  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 +xsGa{`  
                                 6BEpnw>p(  
                           取Z=2 F< 5kcu#iL  
    V带齿轮各设计参数附表 jvD_{r  
    =1(7T.t  
    各传动比 v}D0t]  
    9ZatlI,  
        V带        齿轮     V[]Pya|s+  
        2.3        5.96     1LhZmv  
      .3VL  
    2. 各轴转速n |:4?K*w",  
        (r/min)        (r/min)     1[#sHj$Na`  
        626.09        105.05     LpSF*xm  
    iQT0%WaHl  
    3. 各轴输入功率 P J7%rPJ  
        (kw)        (kw)     SDNRcSbOD6  
        2.93       2.71     55UPd#E'  
    84reyA  
    4. 各轴输入转矩 T 4GeN<9~YS  
        (kN·m)        (kN·m)     7ncR2-{g  
    43.77        242.86     4K dYiuz0`  
    1ah,Zth2  
    5. 带轮主要参数 ?EPHq, E  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         A:2CP&*  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     tX@y ]"  
    带的根数z     v.vkQQ0[9  
        160        368        708        2232        B        2     +]NpcE'  
    1>Vq<z  
    6.齿轮的设计 N#)Klq87z  
    S1@r.z2L  
    (一)齿轮传动的设计计算 Nq\)o{<1  
    Q=vo5)t   
    齿轮材料,热处理精度 IR:{{ (  
        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 2@pEiq3  
        (1)       齿轮材料及热处理 P$N5j~*  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 Mqk|H~l5c  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 * a1q M?  
          ② 齿轮精度 "lC>_A  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 F2_'U' a  
         h6<i,1gQ1  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 ZGI<L  
    按齿面接触强度设计 OpU9:^ r  
    '+j;g  
    确定各参数的值: 4KSq]S.  
    ①试选=1.6 &+ PVY>q  
    选取区域系数 Z=2.433   .3n\~Sn  
         |;t{L^  
        则 vlZmmQeJm  
        ②计算应力值环数 `' EG7  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) B B'qbX3xK  
        =1.4425×10h KLVYWZib  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) =ud~  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 YRf$?xa  
        ④齿轮的疲劳强度极限 @OUBo;/  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: }lhk;#r  
        []==0.93×550=511.5 P O0Od z  
    _/cX!/"  
        []==0.96×450=432         u>agVB4\F  
    许用接触应力   ^-mWk?>  
             LikCIO  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ?1 Vx)j>|  
             =1 :V#xrH8R  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 3vAP&i'I  
        =4.47×10N.m 5!$sQ@#}D  
        3.设计计算 89{;R  
    ①小齿轮的分度圆直径d u;1[_~  
         ! 9*l!(  
        =46.42 be]/ROP>H  
        ②计算圆周速度 3B,dL|q(@J  
        1.52 {}iS5[H]  
        ③计算齿宽b和模数 0.nkh6 ?  
    计算齿宽b 0Bkz)4R  
           b==46.42mm $?gKIv>g  
    计算摸数m _K'Y`w']  
      初选螺旋角=14 :AqtPV'  
        = @icw:68  
        ④计算齿宽与高之比 `_ M+=*}  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 ,D(Bg9C  
    =46.42/4.5 =10.32 DcM/p8da  
    ⑤计算纵向重合度 `v<S  
    =0.318=1.903 OK`^DIr5l  
    ⑥计算载荷系数K 1tiOf~)  
    使用系数=1 Y$c7uA:4  
    根据,7级精度, 查课本得 F6Q%<p a  
    动载系数K=1.07, 9xw"NcL  
    查课本K的计算公式: oAB:H \  
    K= +0.23×10×b f O+lD  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 '/0e!x/8  
    查课本得: K=1.35 }|[0FP]v  
    查课本得: K==1.2 <ME>#,  
    故载荷系数: f2SJ4"X  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ;1nXJ{jKw  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 /dvronG  
        d=d=50.64 i`];xNR'  
        ⑧计算模数 ZPq.|6&  
        = S>*i\OnI'  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 yIngenr$  
        由弯曲强度的设计公式 NRT]dYf"z  
        ≥ 4t/?b  
    $9X?LGUz  
    ⑴   确定公式内各计算数值 #^9k&t#!6  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m Xc" %-  
             确定齿数z e 6>j gy  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 l=Pw yJ  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 cT/mi": 8{  
        Δi=0.032%5%,允许 gE=9K @  
        ②      计算当量齿数 1|H4]!7kE  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  u#^l9/tl  
        z=z/cos=144/ cos14=158 Fi;OZ>;a  
        ③       初选齿宽系数 0_+ & [g}  
         按对称布置,由表查得=1 %VR{<{3f  
        ④       初选螺旋角 ?YV#  K  
        初定螺旋角 =14 g`C8ouy  
        ⑤       载荷系数K L{)t(H>O  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 e00 }YWf%  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y (RG "2I3  
        查得: L,nb<  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ; 2V$`k  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 $ywROa]  
         ;C:|m7|  
        ⑦       重合度系数Y 5=<KA   
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 41+WIa L  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 1ZYo-a;)  
    =14.07609 P2C>IS  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 % a.T@E  
        ⑧       螺旋角系数Y S-~)|7d.  
     轴向重合度 =1.675, /]-yZ0hX0O  
        Y=1-=0.82 ~!g2+^G7+P  
         f/IQ2yT-:D  
        ⑨       计算大小齿轮的 +Ig%h[1a  
     安全系数由表查得S=1.25 N'aq4okoL  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 .7LQ l ?  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 c|aX4=Z  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 WQiRbbX  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   L+ XAbL)  
        小齿轮     大齿轮 zks7wt]A  
    P?n4B \!  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: ~jHuJ` ]DF  
        K=0.86        K=0.93   &ynAB)  
    $_TS]~y4}  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 `#8kJt  
          []= IhZn  
          []= nHq4f&(H  
           <%m1+%mA.  
           %l a1-r~  
            大齿轮的数值大.选用. r@vt.t0#  
         K\8zhY  
    ⑵   设计计算 yqL"YD  
         计算模数 PUZcb+%]h  
    !.t D.(XP  
    tCGx]\  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: p8@&(+z  
    EStui>ho  
    z==24.57  取z=25 _`^AgRE  
    Z[] 8X@IPe  
    那么z=5.96×25=149           i4h`jFS  
      =jS$piw.  
    ②   几何尺寸计算 zn&ZXFgN  
        计算中心距     a===147.2 q 165S  
    将中心距圆整为110 \)o.Y zAo@  
    j|&D(]W/  
    按圆整后的中心距修正螺旋角  |:x,|>/  
    1y wdcg  
    =arccos |mHf 7gCX  
    8Q)|8xpYS  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. `aG _m/7|  
    *) T"-}F  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 8HJ,6Lr;  
         ` V [4  
        d==42.4 n^hkH1vY  
    OPjNmdeS  
    d==252.5 YaC[S^p  
    'xG J;pY  
    计算齿轮宽度 D|m3. si  
    %,HUn`  
    B= T`Up%5Dk  
    d4^x,hzV  
    圆整的       MusUgBQy  
    A/UOcl+N  
                                                大齿轮如上图: 7qUg~GJX  
    9s[   
     +PADy8  
    <Lxp t  
    7.传动轴承和传动轴的设计 )`'a1y|  
    vWM&4|Q1~  
    1.  传动轴承的设计 AH/o-$C&  
    r6 3l(  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 TlkhI  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min /!?Tv8TPp  
    T1=43.77kn.m js Z"T  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 aQ\SV0PI  
        已知小齿轮的分度圆直径为 :Rv+Bm  
            d1=42.4 M/9[P* VE  
    而  F= g}R Cjl4  
         F= F T$R#d&t  
    'kC#GTZi  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N fKr_u<|  
    fjy\Q  
    |? fAe {*  
    V59!}kel1%  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 $t}W,?   
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 L?j<KW  
    R13k2jLSQ  
    u pUJF`3  
                 j n SZ@u  
         从动轴的设计 V?"U)Y@Y  
           WoGnJ0N q  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, ?Sa,n^b*H  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M G<<; a  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 .JB1#&B +  
        已知大齿轮的分度圆直径为 Ij.mLO]  
            d2=252.5 ^lZ7%6  
    而  F= cl]W]^q-Cx  
         F= F L xIKH G  
    ^w``(-[*  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N v@yqTZ  
    4~$U#$u_  
    ~uZ9%UB_m  
    ^%Cd@!dk  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 7_qsVhh]$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 oPaoQbR(A  
    XP}5i!}}7=  
    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 dz/fSA  
    查表,选取 m,q)lbRl  
    CVkJMH_  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 4xalm  
    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 / WRVc6  
    MoEh25U.  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 8$47Y2r@  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 L[*cbjt[  
    mr G?5.7W  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. ]:?S}DRG  
    4 Sk@ v  
                D        B                轴承代号     -X%t wy=  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     GIpYx`mHi  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     PyHL`PZZ  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     }93FWo.  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     u^E0u^  
    ,Fkq/h  
         Ph.RWy")  
    7p':a)  
         'sa)_?Hy  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 F^!O\8PFd  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, AT3HH QD  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     { 6qxg_{  
    '@#(jY0_  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50.  (yd(ZY  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, '" &*7)+g*  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 PlA#xnq#  
    ZTfW_0   
    L=16+16+16+8+8=64 V62lN<M  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. fQ!W)>mi  
    u R5h0Fi  
    5.    求轴上的载荷   d`$w3Hy  
    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, G^SJhdO(Q  
    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. Hi~)C\  
    zI S ,N '  
    nC??exc  
    $qg2@X.  
    z%+rI  
    4%_c9nat  
    BU>R<A5h  
    "o u{bKe  
    ]=xX_  
         hDUU_.q)D  
    eA?|X|  
    传动轴总体设计结构图: p}gA8 o  
         y<R5}F  
                                 k6z]"[yu  
    L5KcI  
                                 (主动轴) W)  
    .Sa=VC?EZ  
    7AGUi+!ICl  
            从动轴的载荷分析图: =c&.I}^1L  
    ZDI?"dt{  
    6.     校核轴的强度 ttlMZLX{TJ  
    根据 t&5Ne ?  
    == >z fx2wh\a  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 ;KmrBNF  
    查表15-1得[]=60MP 0/7.RpX,.  
    〈 []    此轴合理安全 f qWme:x  
    k_?OEkgUh  
    8、校核轴的疲劳强度. e!w2_6?3  
    ⑴.   判断危险截面 I|;zGmg#k  
    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. En&gI`3n  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 3N2d@R  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 xy&*s\=:  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 $X\2h+ Os  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 ZzR0k  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 p g_H'0R  
    截面上的弯曲应力 r_tt~|s,>  
    ==%5Ci7qMy  
    截面上的扭转应力 [Ran/D\.  
    == i$6a0'@U  
    轴的材料为45钢。调质处理。 7z/O#Fbs  
    由课本得: N;>s|ET  
               ^x^(Rk}|  
    因             L@Qvj-5e  
    经插入后得 9}fez)m:g0  
    2.0         =1.31 s+&0Z3+  
    轴性系数为 Hm|N {  
           =0.85 t pxk8Ys  
    K=1+=1.82 .V UnOdI  
        K=1+(-1)=1.26 S-7C'dc  
    所以               8.IenU9  
    D,=#SBJ:Z  
    综合系数为:    K=2.8 mC(YO y  
    K=1.62 EaL>~: j  
    碳钢的特性系数        取0.1 M&9urOa`  
       取0.05 01RW|rN  
    安全系数 r/P}j4)b7  
    S=25.13 \,v+ejhw  
    S13.71 d:_;  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 g\IwV+iDf  
    截面Ⅳ右侧 ]TcQGW@'  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 $2}%3{<j  
    #!#s7^%K&  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 "*MF=VB1  
    gMPp'^g]_  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 #Oq.}x?i  
    Y)(yw \&v  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295  H ="I=}  
    截面上的弯曲应力   :Y9/} b{  
    截面上的扭转应力 6'<[QoW];  
    ==K= I6@"y0I  
        K= )_4()#3  
    所以                 )24M?R@r  
    综合系数为: 8`]yp7ueS  
    K=2.8    K=1.62 qTMY]=(  
    碳钢的特性系数 %p&y/^=0I  
        取0.1       取0.05 )DlKeiK  
    安全系数 :IfwhI)  
    S=25.13 P46Q3EE  
    S13.71 K" X" 2c1o  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 tp&|*M3  
    ja&m-CFK  
    9.键的设计和计算 |z:4T%ES  
    L*vKIP<EMM  
    ①选择键联接的类型和尺寸 _F|}=^Z`  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. `c-omNu  
    根据    d=55    d=65 n"Bc2}{  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 0!$y]Gr  
                         b=20     h=12     =50 ?k;htJcGv  
    (vchZn#  
    ②校和键联接的强度 hv\Dz*XTs0  
      查表6-2得      []=110MP fz2}M:u  
    工作长度  36-16=20 _jg tZ  
        50-20=30 3hUP>F8  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 %k )H7nj  
         K=0.5 h=5 D&~%w!  
        K=0.5 h=6 ?N!kYTR%}  
        由式(6-1)得: LGX+_ "  
               <[] wp> z04  
               <[] ~<_WYSzS  
        两者都合适 'U0W   
        取键标记为: <c!gg7@pm  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 2' ^7G@%  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 B<,7!:.II  
    10、箱体结构的设计 f:J-X~T_f  
    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, Fqgs S  
    大端盖分机体采用配合. BpYxH#4  
    TOS'|xQ  
    1.   机体有足够的刚度 hCd? Kti  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 A=p'`]Yld  
    v_WQ<G?  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 }N$f=:iI  
    )58 ~2vR  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm |d*a~T0  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 &;L=f;   
    :Q@/F;Z?  
    3.   机体结构有良好的工艺性. {P_7AM  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. P t/]Z<VL  
    AYN dV(  
    4.   对附件设计 FoH1O+e  
    A  视孔盖和窥视孔 Q>rr?L`  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 jvL!pEC!  
    B  油螺塞: yO!M$aOn/  
    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。 W g6H~x  
    C  油标: :2,NKdD  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 B.~] 7H5"(  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. .Y^cs+-o  
    Z*UVbyC  
    D  通气孔: hh*('n>[  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. ;e/F( J  
    E  盖螺钉: ctjQBWE  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 u'>94Gm}  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. =y)K er  
    F  位销: 4nh=Dq[  
    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. E]GbLU;TH  
    G  吊钩: f86Z #%  
    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. ZILJXX4  
    b:p0@|y  
    减速器机体结构尺寸如下: l!&ik9m  
    _6ck@  
    名称    符号    计算公式    结果     Y|Gp\  
    箱座壁厚                10     xz.Jmv  
    箱盖壁厚                9     -C3[:g  
    箱盖凸缘厚度                12      HG?+b  
    箱座凸缘厚度                15     NlKVl~_ C  
    箱座底凸缘厚度                25     {B4qeG5  
    地脚螺钉直径                M24     m;MJ{"@A'  
    地脚螺钉数目        查手册        6     m|{^T/kIbQ  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     -eyF9++`  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     s- PS]l@  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Dm5 Uy^F}  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     $8%"bR;Hu  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     8B?U\cfa^  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 vIOGDI>  
        22 -bHlFNRm  
        18     c3g`k"3*`  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 dgoAaS2M  
        16     .'<K$:8@|  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     *URT-+'  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     m:[I$b6AY  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     QRf>lZP  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     4^bt~{}  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) XC^*z[#4{  
    150(3轴)     TEd 5&Z  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) M>p<1`t-&  
    150(3轴)     PDuBf&/e  
         D_czUM  
    11. 润滑密封设计 SM4`Hys;p  
    3-{BXht)  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. PRaVe,5a  
        油的深度为H+ c:7F 2+p  
             H=30  =34 e7xBi!I)~  
    所以H+=30+34=64 k)S1Zs~G  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 3J &R os  
         DlE,aYB  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 __.MS6"N  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     C:5- h(#  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 qfE0J;e   
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 u*)/e9C  
         i:0v6d  
    12.联轴器设计 K8X7IE  
    )c' 45 bD  
    1.类型选择.  7N[".V]c  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 1?FG3X 5  
    2.载荷计算. Rq5'=L  
    公称转矩:T=95509550333.5 :!oJmvy  
    查课本,选取 )PP yJ@M  
    所以转矩   ~. vridH  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 EXr2d"  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm ^py=]7[I  
    eb\SpdM6  
    四、设计小结 /)Cfm1$ic  
        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。 [_(J8~ va  
        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。 aX;>XL4  
    五、参考资料目录 i3N{Dt  
    [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; <lf692.3  
    [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; )/;+aDk  
    [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; Bc"MOSV0  
    [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; `K.C>68  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 B&6NjLV  
    [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; jj2iF/  
    [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? MT~^wI0a  
    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