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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 t.>te'DK/  
                     r>Qyc  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         =Y]'5cn{  
                     gB{]yA"('  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) *3F /Ft5  
    fV A=<:  
    目   录 W p7@  
         NDe[2  
    一    课程设计书                            2 4iYKW2a  
    e"o6C\c  
    二    设计要求                              2 V 4\^TO`q=  
    *fQ ?A|l!x  
    三    设计步骤                              2 p-Rm,xyL%  
         m|nL!Wc  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 N'eQ>2>O@  
        2. 电动机的选择                                4 y?Hj %,  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 >p]WCb'PH  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 C>JekPeM  
        5. 设计V带和带轮                              6 KB%j! ?  
        6. 齿轮的设计                                  8 B~V<n&<  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 "5o;z@(  
        8. 键联接设计                                  26 &e HM#as  
        9. 箱体结构的设计                              27 0gv3v@QO  
        10.润滑密封设计                                30 9*-pden l  
        11.联轴器设计                                  30 J3lG"Ww  
         QLF,/"  
    四    设计小结                              31 Wk\mgGn+  
    五    参考资料                              32 |c 06ix;).  
    { .aK{ V  
    一. 课程设计书 &AQg'|  
    设计课题:  fW5" 4,  
        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 zt)p`kdD  
    表一: BGlGpl  
             题号 Rm,[D)D^0N  
    ]ZR{D7.?  
    参数    1     HsjELbH  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     3r~>~ueZ  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     1EC-e|M.  
    卷筒直径(mm)    200     Qm35{^p+  
    _S9rF-9G]  
    二. 设计要求 5';/@M  
    1.减速器装配图一张(A1)。 1AV1d%F  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 jy\W_CT  
    3.设计说明书一份。 ?Kx6Sf<i  
    !q~X*ZKse  
    三. 设计步骤 cS"f  
        1.  传动装置总体设计方案 45Nv_4s  
        2.  电动机的选择 tsTR2+GZS  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 pY{; Yn&t  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 PtVo7zO ye  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ^[X|As2  
        6.  齿轮的设计 ~ V@xu{  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 kP!%|&w;  
        8、校核轴的疲劳强度 + >T7Q`64  
        9.  键联接设计 V]l&{hl,  
        10.  箱体结构设计 r.^0!(d  
        11. 润滑密封设计 Wphe%Of  
        12. 联轴器设计 YXczyZA`x  
         NqiB8hZ~  
    1.传动装置总体设计方案: n~1tm  
    JDC=J(B  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 Q  `e~MD  
    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, Nd]0ta  
    要求轴有较大的刚度。 V+qFT3?-  
    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。 WW@JVZxK  
    其传动方案如下: P1(8U%   
            8yHq7=  
    图一:(传动装置总体设计图) m.1LxM$8  
    NEq t).   
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 MZCL:#  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 R'*<A3^  
         传动装置的总效率 @+}rEe_(  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Si#"Wn?|  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, Zij"/gx\  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, @MNl*~'$.[  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 W0VA'W  
    T{_1c oL  
      2.电动机的选择 J|n(dVen/  
    =}~NRmmF  
        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, Oq #o1>  
        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, 7ZS>1  
        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。 |$YyjYK  
         F{TC#J}I%'  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, |?\gEY-Se  
         ,]0S4h67  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 yr FZ~r@-  
         U8 Z~Y}29  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 4 hL`=[AB  
                                                      gsW=3m&`  
    wY' "ab  
    方案    电动机型号    额定功率 kxwNbxC  
    P t{+ M|Y  
    kw    电动机转速 i?ZA x4D  
        电动机重量 !nec 7  
    N    参考价格 PPUEkvH W  
    元    传动装置的传动比     [?;`x&y~y  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     U5|B9%:&  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     dVvZu% DFp  
      6kP7   
       中心高 4uFIpS|rq  
            外型尺寸 #0}Ok98P  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     CT|z[^  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     6,B-:{{e"  
    2>\b:  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 EC<5M5Lc  
    \s,Iz[0Vfz  
    (1)       总传动比 E|Q{]&$;Z"  
        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 ^&C&~}Zv  
        (2)       分配传动装置传动比 cN62M=**  
        =× - o4@#p>>  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 | @uq()  
        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 "]v uD  
    4.计算传动装置的运动和动力参数  ~q*i;*  
    (1) 各轴转速 6 4?Pfir6  
      ==1440/2.3=626.09r/min l+t #"3  
      ==626.09/5.96=105.05r/min q5%2WM]6  
    (2) 各轴输入功率 iOl%-Y  
        =×=3.05×0.96=2.93kW U9x4j_.q  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW ldK>HxM%Z  
        则各轴的输出功率:   o1e4.-xI  
    =×0.98=2.989kW +Dd"41  
    =×0.98=2.929kW \xF;{}v  
    各轴输入转矩 q1H~ |1  
       =××  N·m :MK=h;5Z  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· R_7 6W&  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ZOp^`c9~  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m o\&~CW~@~  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m C9o$9 l+B  
    =×0.98=242.86N·m WPtMds4  
    运动和动力参数结果如下表 Og=[4?Kpk  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ~xw5\Y^  
        输入    输出    输入    输出         ]\7lbLv  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     Sobtz}A*  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     d`85P+Qen|  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     `{DG;J03[  
    .x EJaID\N  
    5、“V”带轮的材料和结构 ) 9MrdVNv  
      确定V带的截型  O)OUy  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 !Ri r&gF  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 '5AvT: ^u  
          V带截型      由图6-13                        B型 ZBF1rx?  
       #VO.%H}i  
      确定V带轮的直径 6p#g0t  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm -/zp&*0gcx  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s MO-!TZ+6  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm mGO>""<:  
       ALfiR(!  
      确定中心距及V带基准长度 MA$Xv`6I\  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 "NKf0F  
                              360<a<1030 @7fm1b  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm Rnr#$C%  
         C-Ig_Nc  
      初定V带基准长度 U,'EF[t  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm F;pQ\Y  
           R5~gH6K|  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm .9OFryo  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm #sZIDn J#  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 y+A{Y  
       mpAHL(  
       确定V带的根数 {\EOo-&A  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw PS$k >_=t  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 \-c#jo.$8  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 0yz~W(tsm  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 x/xb1"  
             R]Ek}1~?  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 -TTs.O8P|<  
                                 wdwp9r  
                           取Z=2 lufeieW  
    V带齿轮各设计参数附表 ;%W dvnW  
    tFiR!f)  
    各传动比 1Cv#nhmp  
    T9?54r  
        V带        齿轮     IC/Q  
        2.3        5.96     CU$)QH{  
      U<[jT=L  
    2. 各轴转速n pv&^D,H,  
        (r/min)        (r/min)     &\^rQi/tf  
        626.09        105.05     3fp> 4;ym'  
     HxIoA  
    3. 各轴输入功率 P 3cixQzb}u  
        (kw)        (kw)     krjN7&  
        2.93       2.71     Xu#:Fe}:  
    /zT`Y=1  
    4. 各轴输入转矩 T @1bH}QS  
        (kN·m)        (kN·m)     8_a3'o%5  
    43.77        242.86     AF$\WWrB  
    G6Nb{m  
    5. 带轮主要参数 W#{la`#Bu  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         4,~tl~FD  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     EnJ!mr  
    带的根数z     0hwj\{"  
        160        368        708        2232        B        2     `Mk4sKU\a  
    ,r`UBQ}?  
    6.齿轮的设计 NR3`M?Hjf  
    smup,RNZRX  
    (一)齿轮传动的设计计算 f{ ^:3"i  
    ]Ik%#l.G_  
    齿轮材料,热处理精度 [l*;E f,  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 opD-vDa h  
        (1)       齿轮材料及热处理 5)M 2r!\  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 !re1EL  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 *_"u)<J  
          ② 齿轮精度 Y(r@v  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 X;!~<~@Y  
         j?-R]^-5  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 Qn|+eLY  
    按齿面接触强度设计 p `P~i&_  
    QVtM.oi!Q  
    确定各参数的值: URw5U1  
    ①试选=1.6 BJ5}GX!  
    选取区域系数 Z=2.433   ;Z9IZ~  
         <n^3uXzD  
        则 0^&!6R  
        ②计算应力值环数 f Iy]/  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) h}&b+ 1{X  
        =1.4425×10h ;LMWNy4  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) t&}6;z 3  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 Yb:pAzw6  
        ④齿轮的疲劳强度极限 XYfv(y  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: u #~ ;&D*q  
        []==0.93×550=511.5 wC` R>)  
    &&7r+.Y  
        []==0.96×450=432         %e_"CS  
    许用接触应力   -^SA8y  
             WG5W0T_  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   sbS~N*{E  
             =1 Y7SacRO  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 DWm SC}{.  
        =4.47×10N.m F]_cbM{8/  
        3.设计计算 | vu>;*K  
    ①小齿轮的分度圆直径d _0(7GE13p  
         GwLFL.Ke  
        =46.42 =SBBvnPLI  
        ②计算圆周速度 GEe`ZhG,  
        1.52 VKW|kU7Cs$  
        ③计算齿宽b和模数 >oJkJ$|wU  
    计算齿宽b o6L9UdT   
           b==46.42mm zp4W'8  
    计算摸数m L CSeOR  
      初选螺旋角=14 (OmH~lSO.  
        = YZE.@Rz  
        ④计算齿宽与高之比 rU2iy"L  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 shgAhx  
    =46.42/4.5 =10.32 J|~26lG  
    ⑤计算纵向重合度 ]R IVc3?;$  
    =0.318=1.903 mT.e>/pa  
    ⑥计算载荷系数K  76H!)={  
    使用系数=1 ,Em$!n  
    根据,7级精度, 查课本得 ,1 UZv>}S  
    动载系数K=1.07, io%')0p5q  
    查课本K的计算公式: )=^w3y  
    K= +0.23×10×b nII^mg~  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 lE5v-z? &|  
    查课本得: K=1.35 OB^Tq~i  
    查课本得: K==1.2 nH[+n `{o  
    故载荷系数: g,kzQ}_  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 )^O-X.1  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 )qU7`0'8  
        d=d=50.64 Tg ?x3?kw  
        ⑧计算模数 uTvv(f  
        = ofdZ1F  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 "!UVs+)]  
        由弯曲强度的设计公式 ;4#D,zlO^  
        ≥ 3,eIB(  
    [L~@uAMw:  
    ⑴   确定公式内各计算数值 0 P|&Pq&IH  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ,,<PVTd  
             确定齿数z b~0N^p[&%  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 =o=1"o[  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 HOi C  
        Δi=0.032%5%,允许 `a]44es9q  
        ②      计算当量齿数 xUWr}j4;  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  BavO\{J#|0  
        z=z/cos=144/ cos14=158 Z)"61) )  
        ③       初选齿宽系数 =zg:aTMti  
         按对称布置,由表查得=1 E~hzh /,34  
        ④       初选螺旋角 53OJ-m%a  
        初定螺旋角 =14 }_OM$nzj  
        ⑤       载荷系数K #-# NqX:  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 H-5<S@8  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y d/,E2i{I7  
        查得: USPTpjt8R  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ^ 4hO8  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ,?-\ x6  
         |M~ON=  
        ⑦       重合度系数Y O&Z' r  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 xytr2V ]aV  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 Q(@IK&v  
    =14.07609 " Ar*QJ0]  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 2WBq  
        ⑧       螺旋角系数Y P=8>c'Q  
     轴向重合度 =1.675, XhW %,/<  
        Y=1-=0.82 )j&"%[2F  
         H{G{H=K_  
        ⑨       计算大小齿轮的 3Rv7Qx  
     安全系数由表查得S=1.25 lE#m]D  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 #`SD$;  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 nBLj [  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 4FMF|U  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   8Jr?ZDf`  
        小齿轮     大齿轮 B |{I:[  
    6XV<? 9q  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: ":W%,`@$  
        K=0.86        K=0.93   >yK0iK{  
    2y GOzc  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 lC?Icn|o  
          []= sq0 PBEqq  
          []= a}nbo4jK  
           X" R<J#4  
           r.3KPiYK  
            大齿轮的数值大.选用. : mGAt[Cc  
         _D!g4"  
    ⑵   设计计算 U8QX46Br  
         计算模数 fys  
    pw020}`  
    uQ Co6"e  
    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: |;vi*u  
    2 h|e  
    z==24.57  取z=25 yX/";Oe  
    %b!-~ Y.  
    那么z=5.96×25=149           {U11^w1"3  
      \ZXLX'-  
    ②   几何尺寸计算 'ktHPn ,K  
        计算中心距     a===147.2 2 YxTMT  
    将中心距圆整为110 `k{& /]  
    \}]iS C.2  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 QBJ3iQs1  
    quu*xJ;Ci  
    =arccos 4rNL":"O  
    90N`CXas  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. (Ye>Cp+]  
    `TKD<&oL  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 dKhA$f~  
         JC;^--0(z  
        d==42.4 f^<6`Aeq  
    }ynT2a#LU'  
    d==252.5 .V'V:;BE%  
    sKaE-sbJY  
    计算齿轮宽度 3TuC+'`G  
    c9Es%@]  
    B= UHO_Z  
    X=X\F@V:u  
    圆整的       c@m5 ~  
    Ze^jG-SL$9  
                                                大齿轮如上图: %'Xk)-+y  
    <g2_6C\j  
    m>&HuHf  
    'W. V r4  
    7.传动轴承和传动轴的设计 }OShT+xeX  
    K`:=]Z8  
    1.  传动轴承的设计 tJI,r_  
    XR+3j/zEQ  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ctmQWrk|B  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min -\$`i c$"1  
    T1=43.77kn.m 4N? v  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 kUHE\L.Y]  
        已知小齿轮的分度圆直径为 ``Q 2P%  
            d1=42.4 yl]FP@N(  
    而  F= N]/!mo?  
         F= F {==pZpyyh  
    :K.4n  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N Fw4*  
    ,\PVC@xJ  
    Zy"=y+e!E;  
    Bd0eC#UGkQ  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 #TJk-1XM*q  
    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 rjA@U<o  
    B\`Aojw"E?  
    !|wzf+V  
                 h5%|meZQb  
         从动轴的设计 yYJY;".H  
           HaNboYW_K  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, YhKZ|@  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M WV<tyx9Z  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 h+UnZfm  
        已知大齿轮的分度圆直径为 R""%F#4XJ2  
            d2=252.5 .q`{Dgc~  
    而  F= ;1AG3P'  
         F= F H6kf K5,  
    `\$8`Zb;  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N `|e!Kq?#Q  
    KlxN~/gyik  
    `d]Z)*9  
    h#YD~!aJ  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 P8yIegPY  
    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 T8J4C=?/  
    _cqy`p@"  
    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 Rhgj&4  
    查表,选取 5OLQw(E  
    q ojXrSb"y  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 JMV50 y  
    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 o3Ot.9L  
    N_wp{4 0/  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 @|-OJ4[5  
    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  。 U..<iNQE5  
    !|{IVm/J  
    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. |WqOk~)[Z3  
    t=wXTK5"  
                D        B                轴承代号     nL `9l1  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     Nud,\mXrY[  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     D9ufoa&ua  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     xh9qg0d  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     y2Bh?>pg  
    fjz) Gp  
         u:P~j  
    5mB]N%rfW%  
         Gm8E<iTP  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 rj] E@W  
        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, ~hX-u8Ul'N  
    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.     dDcZ!rRaL@  
    3}Xc71|v  
    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. ?bX  
    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, Q\_{d0 0  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 -AD2I {C  
    .J.vC1 4gi  
    L=16+16+16+8+8=64 85Y|CN] vQ  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. *:"^[Ckc  
    Y*YFB|f?  
    5.    求轴上的载荷   %e%7oqR?  
    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, (|h:h(C  
    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. _9If/RD  
    UsW5d]i}Y  
    b{[*N  
    y;`eDS'0.N  
    %_)zWlN  
    Cnh|D^{s  
    *o?i:LE]  
    Epjff@ 7A  
    F9o6V|v  
         ~ 9M!)\~  
    RIy\u >  
    传动轴总体设计结构图: #6> 6S;Ib  
         5G*II_j  
                                 gQVBA %  
    fj']?a!m  
                                 (主动轴) .Ao0;:;(2-  
    !vqC+o>@  
    WStnzVe  
            从动轴的载荷分析图: =:7$/T'Qg  
    dk5|@?pe  
    6.     校核轴的强度 1"E\C/c  
    根据 ;)/@Xx  
    == " ~Q*XN2  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 8C&x MA^  
    查表15-1得[]=60MP KCqqJ}G  
    〈 []    此轴合理安全 v<h;Di@  
    ?S`>>^  
    8、校核轴的疲劳强度. HYClm|   
    ⑴.   判断危险截面 Ie_I7YJ  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. 7sV /_3H+  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 X>,A  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 #+jUhxq  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 gY5l.&  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 kK[duW =6  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 >{&A%b4JF  
    截面上的弯曲应力 aj7dH5SZl  
    _/x& <,3  
    截面上的扭转应力 \+B?}P8N*l  
    == 3E|;r _; 8  
    轴的材料为45钢。调质处理。 W<'<'z5  
    由课本得: 0s%6n5>  
               I,P!@  
    因             aqL<v94wX  
    经插入后得 )/Y~6A9>  
    2.0         =1.31 L3c*LL  
    轴性系数为 z,Xk\@  
           =0.85 /tC9G@Hl  
    K=1+=1.82 *\q8BZ  
        K=1+(-1)=1.26 g [L  
    所以               .E<Dz  
    .ZX2^)`XD  
    综合系数为:    K=2.8 ]N}]d +^6  
    K=1.62 j#igu#MB*  
    碳钢的特性系数        取0.1 qi\n]I  
       取0.05 ]P3[.$z  
    安全系数 fValSQc!U  
    S=25.13 vInFo.e[4  
    S13.71 yYX :huw  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 >d%VDjk .  
    截面Ⅳ右侧 Bl4 dhBZoO  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 `]>on`n?  
    2Ow<`[7  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 `ue?Z%p|  
    ~CFMIQ et  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 cjT[P"5$  
    e^frVEV  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 DQ_ 2fX~)  
    截面上的弯曲应力   2f{kBD  
    截面上的扭转应力 I#c(J  
    ==K= 6ZgNHARS  
        K= Czh8zB+r  
    所以                 G"Pj6QUva  
    综合系数为: yBe(^ n  
    K=2.8    K=1.62 &;U|7l~vl  
    碳钢的特性系数 <9N4"d !A  
        取0.1       取0.05 ?*o;o?5s^  
    安全系数 FV8\ +ep  
    S=25.13 ;tr)=)q &  
    S13.71 x!+Z{x   
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Wa, 7P2r  
    D pNX66O  
    9.键的设计和计算 I~k=3,7<  
    swt\Ru6,  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ybYXD?  
    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. Nh:4ys!P  
    根据    d=55    d=65 Nuq(4Yf1W  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 I+~\ w N  
                         b=20     h=12     =50 gix>DHq$k  
    T>5wQYh$'  
    ②校和键联接的强度 ?\d5;%YSr  
      查表6-2得      []=110MP B3 .X}ys#  
    工作长度  36-16=20 ir+8:./6  
        50-20=30 !ABLd|tP  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 +7^w9G  
         K=0.5 h=5 QRiF!D)Nk  
        K=0.5 h=6 f~iML5lG  
        由式(6-1)得: c}'Xoc  
               <[] _KxX&THaj  
               <[] 2D_6  
        两者都合适 :SdIU36  
        取键标记为: ,i;9[4QMX  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 8_Jj+  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 `>y[wa>9r  
    10、箱体结构的设计 #4lHaFq  
    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, - BjEL;  
    大端盖分机体采用配合. rNxG0^k(  
    d4V 2[TX  
    1.   机体有足够的刚度 6T]Q.\5BZ  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 "V:XhBG?  
    hsz$S:am  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 %'kX"}N/  
    |&(H^<+Xp  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm I,w^ ?o  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 [e1\A&T  
    iPz1eUj  
    3.   机体结构有良好的工艺性. 6\XP|n-0+0  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. "LXXs0  
    {#0Tl  
    4.   对附件设计 ^`/V i  
    A  视孔盖和窥视孔 ud.poh~|  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 G1A$PR  
    B  油螺塞: HoMQt3C  
    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。 \2(MpB\_6!  
    C  油标: @H3|u`6V  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 #%qqL  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. rx{#+ iw  
    :^K~t!@  
    D  通气孔: (tTLK0V-|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. YdPlN];[  
    E  盖螺钉: i4 P$wlO  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 *P&OxVz  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹.  I8:"h  
    F  位销: 3SmqXPOw  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度.  h=:*7>}  
    G  吊钩: Qb@BV&^y&  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. T3 =)F%  
    W&Y4Dq^  
    减速器机体结构尺寸如下: oJhEHx[f  
    >Zi|$@7t-  
    名称    符号    计算公式    结果     b$IY2W<Ln  
    箱座壁厚                10     {|G&W^`  
    箱盖壁厚                9     :m)c[q8  
    箱盖凸缘厚度                12     -DA;KWYS  
    箱座凸缘厚度                15     M_yZR^;^-  
    箱座底凸缘厚度                25     l)|z2 H  
    地脚螺钉直径                M24     gX/|aG$a!U  
    地脚螺钉数目        查手册        6     AsV8k _qZL  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     y>?k<)nA{  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     ]eY Qio!  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ^.nwc#  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     >:="?'N5l!  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     (M4]#5  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 goG] WGVr  
        22 u!sSgx =  
        18     /M5=tW#e  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 ]%b0[7[  
        16     A)=X?x  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     !$g(&  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     s9^"wN YQ  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     T[`QO`\5O  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     i(dXA(p  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) b=6ZdN1  
    150(3轴)     >?H_A  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) J+-,^8)  
    150(3轴)     :DF`A(  
         F0DPS:c  
    11. 润滑密封设计 rCV$N&rK  
    GA({ri  
        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. Lqy|DJ%  
        油的深度为H+ Ut0qr kqF  
             H=30  =34 r%O rH-T  
    所以H+=30+34=64 Ke'YM{  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 `K1PGibV  
         2d,wrC<'$  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 %t,1_c0w  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     UFSEobhg&5  
        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 -Hl\j (D7  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 Cf8R2(-4  
          p1[WGeV  
    12.联轴器设计 \J#I}-a&j  
    F!DrZd>\  
    1.类型选择. c/,|[ t  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 J-HabHv  
    2.载荷计算. wFH(.E0@Q  
    公称转矩:T=95509550333.5 y0W`E/1t  
    查课本,选取 /0'fcjOaQ  
    所以转矩   J\,@Bm|1n{  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 YQlpk@X`2  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm GLoL4el  
    |2+c DR  
    四、设计小结 k;9#4^4(  
        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。 ]7Xs=>"Iw  
        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。 m"k i*9]  
    五、参考资料目录  Wl}G[>P  
    [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; Tg}H < T  
    [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; vM$#m1L?  
    [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; #EwRb<'Em  
    [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; 0.3[=a4 3  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 "@):*3 4  
    [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; I=Lj_UF4  
    [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? {83He@  
    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