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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 ! G,Ru~j5:  
                     h}.0Ne  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         &EZ28k"x  
                     %$S.4#G2  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) AuSL?kZ4|Y  
    ln9U>*<  
    目   录 I8e{%PK  
         z9E*Mh(NE  
    一    课程设计书                            2 ;p) gTQa  
    jR*1%.Ng  
    二    设计要求                              2 :QB Wy  
    .DIHd/wA  
    三    设计步骤                              2 V&[|%jm&   
         y1FS?hSD0  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 vA"yy"B+ V  
        2. 电动机的选择                                4 (7&[!PS  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 JoIffI?{(D  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 BIS5u4  
        5. 设计V带和带轮                              6 ,C!MHn^$  
        6. 齿轮的设计                                  8 ,}F{V>dhn  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 Y[@$1{YS  
        8. 键联接设计                                  26 #*XuU8q?  
        9. 箱体结构的设计                              27 |Kh#\d  
        10.润滑密封设计                                30 `UGHk*DL)  
        11.联轴器设计                                  30 NkA|T1w7  
         PudwcP {  
    四    设计小结                              31 @<r  ;>G  
    五    参考资料                              32 (?;Fnq  
    T^%$  
    一. 课程设计书 9Iy>oV  
    设计课题: gtqgf<mS  
        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 e\tcP  
    表一: 44]/rP_m  
             题号 u6$fF=  
    <Hig,(=`.  
    参数    1     9!}&&]Q`  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     V1,O7m+F2  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     zH eqV  
    卷筒直径(mm)    200     {H=DeQ  
    Sc`W'q^X  
    二. 设计要求 gfR B  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ZQZ>{K  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ":tQYo]d  
    3.设计说明书一份。 "~> # ;x{  
    'OK)[\  
    三. 设计步骤 v=RQ"iv8  
        1.  传动装置总体设计方案 #0zMPh /U}  
        2.  电动机的选择 a}c.]zm]  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 ? L|m:A`  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 cL?FloPc*  
        5.  “V”带轮的材料和结构 oEGe y8?  
        6.  齿轮的设计 eZ8~t/8  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 049E# [<Q"  
        8、校核轴的疲劳强度 t n>$5}^;  
        9.  键联接设计 0V }knR.l  
        10.  箱体结构设计 ^0Cr-  
        11. 润滑密封设计 {|9x*I  
        12. 联轴器设计 MDM/~Qpj_  
         oQ{(7.e7)  
    1.传动装置总体设计方案: nB[Aw7^|A  
    8*k#T\  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 *VmJydd  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, w z}BH  
    要求轴有较大的刚度。 }`FC'!(   
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 1Y'9|+y+  
    其传动方案如下: 0O5(\8jM  
            _3i.o$GO  
    图一:(传动装置总体设计图) N<}{oIsZ+  
    IV]s!  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 NifzZEX  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 HN9!~G  
         传动装置的总效率 FJ#:RC  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Lnc _)RF  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, eo.y,Uh  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ?j6?KR@#  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 zZ@]Kq;.s  
    ;nW#Dn9  
      2.电动机的选择 6`Zx\bPDm  
    |1iCt1~U  
        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, Hpo7diBE  
        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, jq#uBU %  
        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。 65X$k]x  
         $iu{u|VSu  
        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, ]A+q:kP  
         ]k &Y )  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 B! $a Y  
         \D}K{P  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 MBXja#(k  
                                                      n#8N{ya5x1  
    Vj(}'h-c\  
    方案    电动机型号    额定功率 %%5K%z,R#  
    P #z$FxZT<b  
    kw    电动机转速 4Y2l]86  
        电动机重量 MLf,5f;e  
    N    参考价格 ig(dGKD\=9  
    元    传动装置的传动比     >T: Yp<  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     Pp.qDkT  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     mVUDPMyZ  
      G$FNofQx  
       中心高 7UM!<@9\  
            外型尺寸 o_C j o  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     HMDQEd;  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     IWbW=0IsS  
    Q%:#xG5AmE  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 46^LPC"x  
     lt%bGjk  
    (1)       总传动比 l;_zXN   
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 7[aSP5e>T  
        (2)       分配传动装置传动比 yf5X=f.%@  
        =× eTVI.B@p  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 c@iP^;D  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 nW?DlECo?  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 X$z@ *3=  
    (1) 各轴转速 wa/ :JE  
      ==1440/2.3=626.09r/min n u|paA  
      ==626.09/5.96=105.05r/min gQHE2$i>  
    (2) 各轴输入功率 @w:6m&KL9  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 0NKo)HT  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW g_{hB5N](7  
        则各轴的输出功率:   DSiI%_[Ud  
    =×0.98=2.989kW e+J|se4L5  
    =×0.98=2.929kW 3e~X`K1Q<  
    各轴输入转矩 s+m,ASj  
       =××  N·m A'(v]w  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ^ ]Mlkd:  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m %*d(1?\o  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m v"x{oD$R  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ~]t/|xep  
    =×0.98=242.86N·m >9KQWeD  
    运动和动力参数结果如下表 @#sBom+K`  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     LZC)vF5  
        输入    输出    输入    输出         ?Uz7($}  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     h ]'VAt  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     pMJK?- )  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ,1>ABz  
    P\#z[TuHKC  
    5、“V”带轮的材料和结构 D#lx&J.s  
      确定V带的截型 B/@9.a.c  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 #)im9LLC#  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 -.#He  
          V带截型      由图6-13                        B型 :m|%=@]`  
       WHh=ht s\  
      确定V带轮的直径 };m.Y>=)K  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm <cTusC<  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s xxnMvL;  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm JStT"*4j  
       K]q9wR'q  
      确定中心距及V带基准长度 S(;3gQ77  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 5~WMb6/  
                              360<a<1030 ,XmTKO c  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm "+^d.13+]  
         G(piq4D  
      初定V带基准长度 C`|'+  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm +f)Nf) \q  
            %trtP  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm !Pmv  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm K>H_q@-?f  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ~ ;aSE  
       Umwd <o  
       确定V带的根数 v&:R{  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw lH_S*FDa  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 E&G_7->  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 pq;)l( Hi  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 !?Tu pi  
             =\IcUY,4  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 r{m"E^K,  
                                 E|f&SEnzK  
                           取Z=2 #]`ejr:2O  
    V带齿轮各设计参数附表 "Q*Z?6[Z  
    a ^+b(&;k  
    各传动比 Q7PqN1jTE  
    oL'  :07_  
        V带        齿轮     5p&&EA/  
        2.3        5.96     *GsrG*OM*D  
      n*\AB=|X  
    2. 各轴转速n yQQ[_1$pq  
        (r/min)        (r/min)     |q$br-0+  
        626.09        105.05     /wIev1Z!Y  
    % ~%>3  
    3. 各轴输入功率 P B8'(3&)My  
        (kw)        (kw)     64s9Dy@%F  
        2.93       2.71     lyzMKla"  
    ku,Y-  
    4. 各轴输入转矩 T `m5cU*@D  
        (kN·m)        (kN·m)     \IQP` JR  
    43.77        242.86     ZgO7W]Z4  
    *(&,&$1K  
    5. 带轮主要参数 m{gK<T  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         \$J!B&i  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     Kb%j;y  
    带的根数z     r]1|I6:&)  
        160        368        708        2232        B        2     F]Zg9c{#  
     /A|cO   
    6.齿轮的设计 O'JH= '  
    zqAK|jbL  
    (一)齿轮传动的设计计算 .ao'o,|vE  
    jr" ~  
    齿轮材料,热处理精度 c Xcn}gKV  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 ~AuvB4xe~  
        (1)       齿轮材料及热处理 hIa@JEIt  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 N i^pP@('  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 NXDV3MH=  
          ② 齿轮精度 z x{\SU  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 6m21Y8N  
         =Fea vyx  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 5}e-~-  
    按齿面接触强度设计 GpF,=:  
    C78d29  
    确定各参数的值: e*vSGT$KgL  
    ①试选=1.6 Db yy H_  
    选取区域系数 Z=2.433   kYs2AzS{d  
         V]}/e!XK\  
        则 Z.m.Uyz{7  
        ②计算应力值环数 Jg k@ti.}Z  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) e,I-u'mLQs  
        =1.4425×10h O3*Vilx  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 13A11XTp  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 @N.W#<IG  
        ④齿轮的疲劳强度极限 B7t#H?  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: {NE;z<,*:  
        []==0.93×550=511.5 R|t.wawCo  
    'ESy>wA{y<  
        []==0.96×450=432         n<yV]i$  
    许用接触应力   cJ:BEe  
             "DWw1{ 5/  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   : M0LAN  
             =1 z[qM2  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09  [.z1  
        =4.47×10N.m LEVNywk[  
        3.设计计算 & A9psc(,&  
    ①小齿轮的分度圆直径d V6wYJ$]  
         ~2A<fL,-  
        =46.42 WP^%[?S2  
        ②计算圆周速度 x)#k$ QU  
        1.52 @oYq.baHX  
        ③计算齿宽b和模数 X?rJO~5  
    计算齿宽b C&Nd|c  
           b==46.42mm & PHHacp  
    计算摸数m TaM,9MAu  
      初选螺旋角=14 \"Sqr(~_  
        = vR1%&(f{  
        ④计算齿宽与高之比 RWTv,pLK  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 @uY%;%Pa8  
    =46.42/4.5 =10.32 `-ENKr]  
    ⑤计算纵向重合度 R52q6y:<x  
    =0.318=1.903 :g<dwuVO  
    ⑥计算载荷系数K @ n;WVG  
    使用系数=1 QS=n 50T,  
    根据,7级精度, 查课本得 `! m+g0  
    动载系数K=1.07, V^L;Nw5h  
    查课本K的计算公式: 5+%BZ  
    K= +0.23×10×b +< BAJWU  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 G=Ka{J  
    查课本得: K=1.35 E C7f  
    查课本得: K==1.2 m U7Ad"  
    故载荷系数: T_AZCl4d  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 <#|3z8N2  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 C UBcU  
        d=d=50.64 <;9 vwSH>  
        ⑧计算模数 +~FH'DsT  
        = -]'Sy$,A  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 oF ,8j1  
        由弯曲强度的设计公式 D"1ciO8^I]  
        ≥ %_tL}m{?  
    >y]YF3?  
    ⑴   确定公式内各计算数值 )J#@L*  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m RFA5vCG  
             确定齿数z *QLl jGe  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 \UB<'~z6!  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 J_P2%b=C  
        Δi=0.032%5%,允许 -QS_bQG%  
        ②      计算当量齿数 e`}|*^-  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  "t_]Qu6  
        z=z/cos=144/ cos14=158 +oQ@E<)H  
        ③       初选齿宽系数 3v0)oK  
         按对称布置,由表查得=1 ZTS*E,U%  
        ④       初选螺旋角 l^0 <a<P  
        初定螺旋角 =14 E) z g,7Y  
        ⑤       载荷系数K =~aJ]T}(  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 &]z2=\^e  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y u%*;gu"2  
        查得: /[EI0 ~P  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 M6?Qw=  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 9@vY(k k  
         ,9+@\  
        ⑦       重合度系数Y (\R"v^  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 AH#e>kU^  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 OH=Ffy F,  
    =14.07609 VJr?` eY4  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 23+GX&Rp  
        ⑧       螺旋角系数Y 'm/b+9?.  
     轴向重合度 =1.675, = )(;  
        Y=1-=0.82 >Xb]n_`  
         _bMs~%?~/  
        ⑨       计算大小齿轮的 >/'WU79TYE  
     安全系数由表查得S=1.25 'mmyzsQ \6  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 g?@(+\W  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 Uw)K [T  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 n!tCz<v  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   H9jj**W ;$  
        小齿轮     大齿轮 R`$Odplh>  
    )O7Mfr  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: MCYrsgg}  
        K=0.86        K=0.93   $fh?(J  
    o} %  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 C2`END;  
          []= 7CQ48LH]  
          []= TUk1h\.q  
           l{y~N  
           zxsnrn;|  
            大齿轮的数值大.选用. o^AK@\e:^Z  
         7z+NR&' M$  
    ⑵   设计计算 St(7@)gvY  
         计算模数 e|kYu[^  
    i.byHz?/  
    j4NS5  
    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: ].1R~7b  
    cxmr|- ^  
    z==24.57  取z=25 %l5J  
    52%.^/  
    那么z=5.96×25=149           ;#j/F]xG  
      %OzxR9  
    ②   几何尺寸计算 S:R%%cy  
        计算中心距     a===147.2 +$<m;@mZ  
    将中心距圆整为110 6w@l#p  
    E&"bgwav{(  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 i@g6%V=  
    cPtP?)38.  
    =arccos (sPZ1Fr\o  
    0,VbB7 z  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. l5@k8tnz  
    ?EtK/6dJZt  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 Y#rao:I  
         ;>YJ}:r"\  
        d==42.4 61wGIN2,  
    A).wjd(_,  
    d==252.5 US Q{o  
    < Gu s9^_  
    计算齿轮宽度 O"{NHNG\oT  
    7, O_'T &  
    B= `[`eg<xj  
    jI y'mGaG  
    圆整的       fw-LZ][  
    t/y0gr tm6  
                                                大齿轮如上图: XLOk+Fn  
    b ~F8 5U2  
    -o=qYkyLK  
    :@n e29,}  
    7.传动轴承和传动轴的设计 =NlAGzv!w  
    X\flx~  
    1.  传动轴承的设计 2.2 s>?\  
    GV%ibqOpQj  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 hL&z"_`  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 7MBz&wE^f  
    T1=43.77kn.m U${dWxC  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 1k;X*r#  
        已知小齿轮的分度圆直径为 t&-7AjS5  
            d1=42.4 SVeL c  
    而  F= QhN5t/Hr  
         F= F C/lp Se  
    ek3/`]V:  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N r1t  TY?  
    ?n[+0a:8E  
    6&h,eQ!  
    ky[FNgQ3n  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 hXZk$a'  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 >a]{q^0  
    <sn^>5Ds  
    6J-tcL*4"%  
                 !WAbO(l  
         从动轴的设计 ld}- }W-cq  
           .hn "NXy  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, z,$^|'pP  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M $1/yc#w u  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 _PQQ&e)E  
        已知大齿轮的分度圆直径为 7)<&,BWc  
            d2=252.5 qJrK?:O;  
    而  F= V\4'Hd  
         F= F `Y8 F}%i[  
    *<]ulR2  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N PC=b.H8P+W  
    KN_3]-+B  
    )g+~"&Gcx  
    G4]T  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 qK,rT*5=  
    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 yP6^& 'I+  
    CO-9-sQx  
    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 #8rLB(  
    查表,选取 qgDd^0  
    _KLKa/3  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 FL9 Dz4  
    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{G ^b&x  
    PA&Ev0`+  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 $CRu?WUS]'  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 t#=W'HyW8  
    i=nd][1n  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. 6||zfH  
    Z`T]jm-3  
                D        B                轴承代号     ? 0p_/mZ  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     &M&*3  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     -LhO </l  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     b<n*wH  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     Jx!#y A;  
    W2&o'(P\  
         F}wy7s2i  
    T]HeS(  
         B/0Xqyu  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 jEVDz  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, oIrO%v:'!  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     =;ClOy9  
    j 4!$[h  
    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. J;|a)Nw  
    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, ?(0=+o(`  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 S6Y2(qdP  
    Gh>&+UA'$1  
    L=16+16+16+8+8=64 ~G,_4}#"pM  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. \| &KD  
    g[';1}/B4  
    5.    求轴上的载荷   {bHUZen  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, 4A"3C  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. #9zpJ\E  
    Bs)'Gk`1  
    <-;/,uu  
    0Q?)?8_  
    B\S}*IE  
    @QteC@k  
    E@,m +  
    2[j(C  
    J/LsL k  
         d^MRu#]  
    ,_iq$I;  
    传动轴总体设计结构图: aKjP{Z0k$  
         mC2K &'[  
                                 }D>#AFs6#  
    qYoB;gp  
                                 (主动轴) .V4-  
    s@Dln Du .  
    ;3x*pjLG:Q  
            从动轴的载荷分析图: aD]! eP/)  
    @`$'sU  
    6.     校核轴的强度 E75/EQ5p]p  
    根据 "!+gA&  
    == L4,b ThSG  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 is }>+&_  
    查表15-1得[]=60MP ijsoY\V50  
    〈 []    此轴合理安全 @A4$k dJ2  
    .7]P-]uOZ  
    8、校核轴的疲劳强度. 3xT9/8*  
    ⑴.   判断危险截面 b9-IrR4h  
    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. <d @9[]  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 /~M H]Gh  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 N=AHS  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 2n)?)w]!M  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 fIl;qGz85  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 GLgf%A`5/_  
    截面上的弯曲应力 \yl|*h3  
    ;z.L^V0  
    截面上的扭转应力  0j_kK  
    == q`,%L1c4  
    轴的材料为45钢。调质处理。 q.p.$)  
    由课本得: R&9FdM3K`:  
               Q F)\\ D[  
    因             <+k"3r{y"  
    经插入后得 M@#T`aS  
    2.0         =1.31 D"rbQXR7$  
    轴性系数为 ki?h7  
           =0.85 -8xf}v~u  
    K=1+=1.82 u<Y#J,p`e  
        K=1+(-1)=1.26 h Ta(^  
    所以               U@M3.[jw  
    -QroT`gy  
    综合系数为:    K=2.8 H T|DT  
    K=1.62 3w</B- |nQ  
    碳钢的特性系数        取0.1 s'h;a5Q1'Q  
       取0.05 /M_$4O;*@  
    安全系数 =}vT>b  
    S=25.13 odCt6Du  
    S13.71 r/2= nE  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 4b:|>Z-  
    截面Ⅳ右侧 )P$|9<_q7x  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 6Q^~O*cw  
    n:,mo}?X  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 t N{S;)q#X  
    &}r"Z?f)  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 51SmoFbMz  
    H/c (m|KK  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 H5T_i$W  
    截面上的弯曲应力   BH">#&j[  
    截面上的扭转应力 g w" \pD  
    ==K= GC{M"q|_  
        K= ZEAUoC1E1  
    所以                 M2O_kO eZ  
    综合系数为: 5~|{:29X  
    K=2.8    K=1.62 r-<O'^C  
    碳钢的特性系数 _!nsEG VV  
        取0.1       取0.05 s V_(9@b  
    安全系数 u= NLR\  
    S=25.13 &EfQ%r}C  
    S13.71 $"r9U|6kk  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 m1l6QcT1  
    wY8:j  
    9.键的设计和计算 `gX@b^  
    0f^{Rp6  
    ①选择键联接的类型和尺寸 iRzFA!wH  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. >?, Zn  
    根据    d=55    d=65 T3X'73M  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 X2z<cJG|d@  
                         b=20     h=12     =50 =l/6-j^  
    !sb r!Qt  
    ②校和键联接的强度 cCe~Ol XQ  
      查表6-2得      []=110MP 9;E=w+  
    工作长度  36-16=20 " 8xAe0-4  
        50-20=30 Y@UkP+{f=  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 zx3gz7>k;  
         K=0.5 h=5 SIe!=F[  
        K=0.5 h=6 #c^V %  
        由式(6-1)得: Y;"k5 + q  
               <[] CD$#}Id  
               <[] ~HZdIPcC  
        两者都合适 0!T`.UMI  
        取键标记为: @^P^- B  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 OT9]{|7  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 GJ+^t  
    10、箱体结构的设计 !%iHJwS#  
    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, Q&} 0owe  
    大端盖分机体采用配合. Mo,&h?VOM?  
    S+ kq1R  
    1.   机体有足够的刚度 =V^-@ji)b  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 Gv:~P_vBH[  
    CMa6':~  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 2 !s&|lI  
    |$RNY``J  
    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 M/zO|-j&  
    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 Zf'*pp T&q  
    IH]9%d)  
    3.   机体结构有良好的工艺性. p3I"LY  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. ]A*}Dem*5  
    '7Gv_G_  
    4.   对附件设计 5E]t4"  
    A  视孔盖和窥视孔 XLN bV?  
    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 D(!^$9e9b  
    B  油螺塞: ~b f\fPm  
    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。 JMb_00r  
    C  油标: BOs/:ZbK0W  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 MdHm%Vx  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. SmRlZ!%e  
    G t w>R  
    D  通气孔: uDf<D.+5Ze  
    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. U!wi;W2  
    E  盖螺钉: dbI>\khI  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 OQVrg2A%(  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. ]<;,HGO  
    F  位销: XzUGlrp:Y#  
    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"UhWv  
    G  吊钩: k3~9;Z  
    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. 0> f!S` *  
    8bIP"!=*W  
    减速器机体结构尺寸如下: )!T~l(g  
    iI3:<j l  
    名称    符号    计算公式    结果     18X@0e  
    箱座壁厚                10     v}B%:1P4  
    箱盖壁厚                9     ]%Q!%uTh  
    箱盖凸缘厚度                12     vQAFgG  
    箱座凸缘厚度                15     ^h(wi`i  
    箱座底凸缘厚度                25     sX>u.  
    地脚螺钉直径                M24     D /eH~  
    地脚螺钉数目        查手册        6     +#O+%!  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     s|[>@~gXk  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     v+c>iI  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10      @/2Kfr  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     %)ho<z:7U  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     +H)'(<  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 H;H=8'  
        22 Fn4v/)*H  
        18     -YRIe<}E -  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 I>c,Bo7  
        16     rIyH/=;  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     5!-TLwl`j\  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     qd`e:s*%  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     dzVi ~wt_&  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ho]:)!|VY  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) UKS5{"=T[  
    150(3轴)     5&]5*;BvJ  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 4aW@c<-r?  
    150(3轴)     m[hL GD'Fi  
         IqOg{#sm  
    11. 润滑密封设计 nJD GNm,  
    ys_2?uv  
        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. Y.:R-|W  
        油的深度为H+ Z;0~f<e%  
             H=30  =34 U& ?hG>  
    所以H+=30+34=64 hI[} -  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 #&3,T1i`  
         @[GV0*yz$  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 h`[$ Bp  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为       f XD+  
        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 Q*ITs!~Z  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 =c8}^3L~7  
          q+P@2FL  
    12.联轴器设计 f/Gx}x=  
     Rr) 5 [  
    1.类型选择. o)`PS w=  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 #Z&/w.D2  
    2.载荷计算. [&x9<f6  
    公称转矩:T=95509550333.5 ?h<4trYcv  
    查课本,选取 6].[z+  
    所以转矩   yR}. Xq/  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 `Sod]bO +U  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm t],a1I.gk  
    FD=% 4#|  
    四、设计小结 z8kO)'  
        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。 Hv,|XE@Y  
        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。 7 qKz_O  
    五、参考资料目录 2e48L677-  
    [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; QcegT/vO  
    [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; %? ~'A59  
    [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; |vI*S5kn6A  
    [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; h my%X`%j  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ;vx5 =^7P  
    [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; 3m1g"  
    [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%IR  
    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