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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 It\o b7n  
                     Ueyt}44.e2  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         g loo].z  
                     p3eJFg$  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) uhLg2G^h  
    1% )M-io  
    目   录 uXNf)?MpA  
         @zJ#16V i  
    一    课程设计书                            2 7=ZB;(`L1  
    NW9k.D%  
    二    设计要求                              2 o/fq  
    9e Dji,  
    三    设计步骤                              2 lC1X9Op  
         (t9qwSS8z  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 B!le=V,@,  
        2. 电动机的选择                                4 ~^"cq S(  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 [<sBnHbvQ.  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 _+8$=k2nM  
        5. 设计V带和带轮                              6 6iFd[<.*j  
        6. 齿轮的设计                                  8 'eo2a&S2D  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 Hf %;FaJ=  
        8. 键联接设计                                  26 " I@Z:[=2  
        9. 箱体结构的设计                              27 i c]f o  
        10.润滑密封设计                                30 Z<r&- !z  
        11.联轴器设计                                  30 7@vc Qv kC  
         w'5~GhnP+  
    四    设计小结                              31 N_VAdNJ^:  
    五    参考资料                              32 F,O+axO ja  
    2uWzcy ?F  
    一. 课程设计书 @ z#k~  
    设计课题: !T0IMI  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V V_}`2.Pg  
    表一: KX<RD|=  
             题号 }M|  
    IFPywL{K  
    参数    1     !4jS=Lhe>  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     <$D)uY K  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     .(S,dG0P  
    卷筒直径(mm)    200     @;<w"j`r  
    &r<<4J(t  
    二. 设计要求 }C#YR( ]  
    1.减速器装配图一张(A1)。 _k sp;kH?)  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 >M:5yk@  
    3.设计说明书一份。 jgbw'BBu  
    ~*B1}#;  
    三. 设计步骤 59^@K"J  
        1.  传动装置总体设计方案 DO03vN  
        2.  电动机的选择 Ky nZzR  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 5Ll[vBW  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 &7DE$ S  
        5.  “V”带轮的材料和结构 $;;?'!%.  
        6.  齿轮的设计 Zc9 n0t[  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 82)d.>  
        8、校核轴的疲劳强度 C#I),LE|d{  
        9.  键联接设计 KH KqE6  
        10.  箱体结构设计 m'qMcCE  
        11. 润滑密封设计 yJp& A  
        12. 联轴器设计 FxZ\)Y   
         (`!| Uf$  
    1.传动装置总体设计方案: v8%]^` '  
    C#-x 3d-{  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 s*l_O* $'  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, &6\rKOsn  
    要求轴有较大的刚度。 <01B\t7  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 XbH X,W$h  
    其传动方案如下: E?XA/z !  
            _ _)Z Q  
    图一:(传动装置总体设计图) ;C"J5RA  
    F}01ikXDb'  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 X2e|[MWkp  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 ;c>Yr ?^  
         传动装置的总效率 @W @L%<  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; S,8zh/1y  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, u%h<5WNh<  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 5%>U.X?i  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 QHM39Eu]  
    0Hz3nd?v  
      2.电动机的选择 -%N (X8  
    ~b7Nzzfo  
        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, gR(c;  
        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, B\=&v8  
        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。 'QV 4 =h`  
         <K0lS;@K  
        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, u51/B:+   
         isd[l-wAmf  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 Va 5U`0  
         9/%|#b-z  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 X! ]~]%K$y  
                                                      b R6bS7$  
    9]YmP8  
    方案    电动机型号    额定功率 eP2 yU  
    P QAJ>93  
    kw    电动机转速 O:x=yj%^  
        电动机重量 VC+\RB#:-  
    N    参考价格 14&EdTG.  
    元    传动装置的传动比     RTU:J67E  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     g/@CESfm'  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     sooh yK8  
      -(iJ<  
       中心高 UiSc*_N"  
            外型尺寸 ]d[q:N]z  
    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     vP?yl "U  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     bCrB'&^t  
    s=nds"J  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 Z kS* CG   
    ;F+%{LgKl  
    (1)       总传动比 :U*[s$  
        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 xn@jL;+<-  
        (2)       分配传动装置传动比 J91`wA&r  
        =× 5R Hs  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 4Klfnki  
        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  X"0Q)  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 ZJpI]^9|  
    (1) 各轴转速 h>/ViB@"W|  
      ==1440/2.3=626.09r/min l}^#kHSyd  
      ==626.09/5.96=105.05r/min 0%t|?@HoN  
    (2) 各轴输入功率 L8G4K)  
        =×=3.05×0.96=2.93kW <D^x6{}  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW ; M(}fV]  
        则各轴的输出功率:   c5;ROnTm  
    =×0.98=2.989kW 3u^TJt)  
    =×0.98=2.929kW ayD\b6Z2.  
    各轴输入转矩 %FU[ j^  
       =××  N·m -^5R51  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· hmH$_YP}  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m )yP>}ME  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m W% [5~N  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ,54<U~Lg:  
    =×0.98=242.86N·m .9xGLmg  
    运动和动力参数结果如下表 wl%1B64  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     hF~B&^dd.  
        输入    输出    输入    输出         JW\"S  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     $VA4% 9  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     H1[aNwLr  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ~roHnJ>  
    R}>Do=hAO  
    5、“V”带轮的材料和结构 `O{Uz?#*x  
      确定V带的截型 r2th6hl~  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 }D^Gt)   
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ="DgrH  
          V带截型      由图6-13                        B型 ^ztf:'l@C  
       7|-xM>L$A  
      确定V带轮的直径 0Nu]N)H5<l  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm oc(bcU  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s _&/Zab5  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm  ~^S-  
       aK{\8L3]  
      确定中心距及V带基准长度 Z|c9%.,  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ^H4i Hjg  
                              360<a<1030 pqSE|3*l  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm DBUwf1=qj  
         qt(:bEr^6b  
      初定V带基准长度 \bOjb\ w$  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm AG7}$O.  
           ?C:fP`j:  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm F4x7;?W{*  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm hYn'uL^~[  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 WDdi}i>2  
        >Gu0&  
       确定V带的根数 wIF ":'  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw F9\Ot^~  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 -y?Z}5-rs  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 0*?XQV@  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 Y:,R7EO{!  
             0JNOFX  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ?+5{HFx  
                                 ogqV]36Idh  
                           取Z=2 b3xkJ&Z  
    V带齿轮各设计参数附表 V(u2{4gZ  
    &8_;:  
    各传动比 rfRo*u2"  
    cJEz>Z6[  
        V带        齿轮     C..2y4bA}  
        2.3        5.96     sjI[Vq  
      *\KMkx  
    2. 各轴转速n cWO )QIE  
        (r/min)        (r/min)     tR* W-%  
        626.09        105.05     NP`s[  
    q7&yb.<KD.  
    3. 各轴输入功率 P O'-Zn]@.]  
        (kw)        (kw)     df6&Nu;4L  
        2.93       2.71     M/a/H=J  
    =t$mbI   
    4. 各轴输入转矩 T 4Qel;  
        (kN·m)        (kN·m)     :ECK $Cu  
    43.77        242.86     Y-q@~v Z]  
    BhW]Oq&  
    5. 带轮主要参数 x}<G!*3  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         &8+6!TN7  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     ,{?bM  
    带的根数z     d Zz^9:C+  
        160        368        708        2232        B        2     fslk7RlSKg  
    {]\uR-a(o  
    6.齿轮的设计 o+-Ge J  
    UD<^r]'x  
    (一)齿轮传动的设计计算 G^rh*cb K  
    1LE^dS^V  
    齿轮材料,热处理精度 M.:@<S  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 m0\"C-Bk  
        (1)       齿轮材料及热处理 (U'7Fc  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 Da8$Is;n  
    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 Z#Zzi5<  
          ② 齿轮精度  ,eeL5V  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 |369@un6  
         "aWX:WL&}s  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 39T&c85  
    按齿面接触强度设计 >\7RIy3  
    m0A@jWgd  
    确定各参数的值: M-Z6TL  
    ①试选=1.6 ~I\r1Wj;  
    选取区域系数 Z=2.433   im \ YL<  
         ?X_0Iy}1  
        则 Gj7QG IKx  
        ②计算应力值环数 I "Q9W|J_&  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 1s} ``1>  
        =1.4425×10h p=-B~:  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) h`EH~W0:z  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 9(^X2L&Z  
        ④齿轮的疲劳强度极限 Og$eQS  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: UQ$\ an'  
        []==0.93×550=511.5 2>MP:yY;K  
    0$"Q&5Y  
        []==0.96×450=432         Sa[EnC  
    许用接触应力   j |'# 5H`  
             7o965h  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ZaRr2Z:!  
             =1 t|#NMRz  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 +%e%UF@  
        =4.47×10N.m `FYtiv?G  
        3.设计计算 #>E3'5b   
    ①小齿轮的分度圆直径d +2V%'{:  
         1(:b{Bl  
        =46.42 2yJ7]+Jd7Y  
        ②计算圆周速度 A| gs Uh  
        1.52 E2qB:  
        ③计算齿宽b和模数 xyS2_Q  
    计算齿宽b '#McY'.D T  
           b==46.42mm %|`:5s-T%  
    计算摸数m 2w x[D  
      初选螺旋角=14 2pxWv )0  
        = s=q%:uCO  
        ④计算齿宽与高之比 p-T~x$"c|  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 ~4=]%XYz  
    =46.42/4.5 =10.32 _cxm}*}\#  
    ⑤计算纵向重合度 g/U$!d_  
    =0.318=1.903 Lem\UD$D`  
    ⑥计算载荷系数K ,);= (r9  
    使用系数=1 K'iS#i7  
    根据,7级精度, 查课本得 + +T "+p  
    动载系数K=1.07, S<y>Y  
    查课本K的计算公式: XDP6T"h  
    K= +0.23×10×b VGTeuu5i  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 7 zJrT5   
    查课本得: K=1.35 ]|C_`,ux  
    查课本得: K==1.2 'FPcAW^8  
    故载荷系数: rnMG0  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 @H3s2|  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 fw1;i  
        d=d=50.64 pjX%LsX\  
        ⑧计算模数 E,*JPK-A x  
        = wL8bs- U  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 Q>}e IQ Y  
        由弯曲强度的设计公式 ~!3t8Hx6  
        ≥ .\ ;l-U  
    B%%.@[o,  
    ⑴   确定公式内各计算数值 DU/9/ I?~  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m |aI|yq)  
             确定齿数z c ,h.`~{  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 w2uRN?  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 0%h [0jGj  
        Δi=0.032%5%,允许 =1{H Sf  
        ②      计算当量齿数 *tTP8ZCQ[  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  |MOn0 *  
        z=z/cos=144/ cos14=158 sW]yuu!/  
        ③       初选齿宽系数 1V*8,YiC<  
         按对称布置,由表查得=1 RMS.1:O  
        ④       初选螺旋角 2cs?("8e%  
        初定螺旋角 =14 x"(7t3xK  
        ⑤       载荷系数K b[J-ja.  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 LCo1{wi  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y LKK{j,g7  
        查得: ]Wy^VcqX  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 oTq%wi6 _  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 bGGeg%7  
         $Q`yNEc  
        ⑦       重合度系数Y _9Dn \=g  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 Ek"YM[  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 O_r^oH  
    =14.07609 BpQ;w,sefq  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 =,&u_>Dp  
        ⑧       螺旋角系数Y '+)6#/*  
     轴向重合度 =1.675, NDB*BmG  
        Y=1-=0.82 ,X9hl J  
         v?Z'[l  
        ⑨       计算大小齿轮的 S`pF7[%rp  
     安全系数由表查得S=1.25 ]uBT &  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 hr J$%U  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 gZw\*9Q9  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 p&k 0Rx0Q3  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   q Axf5  
        小齿轮     大齿轮 E p^B,;~  
    (A7T}znG  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: a6;gBoV  
        K=0.86        K=0.93   <ldid]o #  
    httls>:xB|  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ]h #WkcXQ  
          []= ox(*  
          []= pu\b`3C(  
           20 jrv'f  
           A m2*-  
            大齿轮的数值大.选用. L\QQjI{  
         k)$iK2I  
    ⑵   设计计算 !d:tIu{)  
         计算模数 Sp<hai  
    er(8}]X8Q  
    pWMiCXnW  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: bcq@N  
    Zr\2BOcc.l  
    z==24.57  取z=25 3cmbK  
    ^OHZ767v  
    那么z=5.96×25=149           LTg?5GwD\j  
      "AT&!t[J  
    ②   几何尺寸计算 Wl,%&H2S<  
        计算中心距     a===147.2 /DLr(  
    将中心距圆整为110 8&?^XcJ*x  
    qv.[k<~a>  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 r`?&m3IOP  
    u=(H#o<#  
    =arccos 6o$Z0mG  
    Zk wJ.SuU  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 91BY]N  
    "\NF  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 Xyb8u})p'  
         P1dN32H o  
        d==42.4 f&K}IM8& #  
    -s{R/6 :  
    d==252.5 `2pO5B50  
    A$/KP\0Y2  
    计算齿轮宽度 cB{%u '  
    t$aVe"uM  
    B= S*;#'j)4+  
    fW(;   
    圆整的       Tsu\oJ[  
    ! &Z*yH  
                                                大齿轮如上图: :RPVT,O}  
    ;F|jG}M"  
    $Xf~# uH  
    X)I/%{  
    7.传动轴承和传动轴的设计 fv:L\N1u  
    ^GN5vT+:'  
    1.  传动轴承的设计 HS7R lU^  
    [70Y,,w  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 o\d |CE;>  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min KUbJe)}g  
    T1=43.77kn.m cS4xe(n8  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 JAN|aCzD  
        已知小齿轮的分度圆直径为 Pv#KmSA9  
            d1=42.4 I`lDWL  
    而  F= HP#ki!'  
         F= F S 9WawI  
    bS,etd  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ubD#I{~J  
    ?.8<-  
    #uB[&GG}W  
    {d8^@UL  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 5qGGu.$Ihi  
    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 =<Hy"4+?.  
    se!g4XEWD  
    "X`Qe!zk4  
                 cY{I:MA+h@  
         从动轴的设计 ;jF%bE3  
           <8$Md4r  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, R3cg2H  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M (s&ORoVGn  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 D$ej+s7  
        已知大齿轮的分度圆直径为 :r\xkHg/f  
            d2=252.5 Rb?~ Rs\  
    而  F= O /vWd "  
         F= F  -W9gH  
    3=IG#6)~C  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N L,6MF,vx  
    Ny]lvgu9X  
    *g*VCO  
    O 3G:0xF  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 !1("(Eb  
    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 :fhB*SYK  
     $<:'!#%  
    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 Jlz9E|*qV  
    查表,选取 ZH!;z-R  
    !F-sA: xq  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 _O LI%o  
    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 PaNeu1cO  
    W|0My0y  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ,^HS`!s[ E  
    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  。 9Kx<\)-GMD  
    uC)Zs, _5  
    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. #.o0mguU  
    \d:h$  
                D        B                轴承代号     u"\=^F  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     pG~'shD~Dn  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     j|k @MfA  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     h>| g2h  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     db'K!M)  
    IEc>.J|T&  
         1b8c67j[  
    ,b4g.CV  
         ;KL9oV!<f  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ;sCU [4  
        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, sLZ>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.     g [AA,@p+  
    zPHy2H$28  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. vn``0!FX  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, JS PW>W"  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 0lBat_<8  
    Z~_8P  
    L=16+16+16+8+8=64 %Sul4: D#  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 'd+:D'  
    y)tYSTJK  
    5.    求轴上的载荷   @"w2R$o  
    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, [1Uz_HY["3  
    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. BD4`eiu"  
    V!W1fb7V  
    jAZ >mo[  
    p0Z:Wkz]  
    ?|lIXz  
    M}u1qXa  
    95[wM6?J  
    y~dB5/  
    16?C@` S>  
         5y040 N-  
    "1K:/n  
    传动轴总体设计结构图: W"|mpxp  
         GZ"&L?ti  
                                 +v!v[qn  
    4T%cTH:.9N  
                                 (主动轴) s%^o*LQ|9  
    ^EuW( "  
    )@_ugW-j  
            从动轴的载荷分析图: dl_{iMhF&E  
    Gnk|^i;t  
    6.     校核轴的强度 G0pBR]_5z$  
    根据 UUH;L  
    == -Uri|^t  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 VyY.r#@  
    查表15-1得[]=60MP MUB37  
    〈 []    此轴合理安全 7OE[RX8!f  
    M7vj^mt?  
    8、校核轴的疲劳强度. <ZVZ$ZW~D  
    ⑴.   判断危险截面 ewym 1}o  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. 26 ?23J ;  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 06jMj26!  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ?&xlT+JM  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 rd" &QB{  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 /BT1oWi1y  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 z&>|*C.Y  
    截面上的弯曲应力 _YLUS$Zw  
    k2.G%]j  
    截面上的扭转应力 r@yD8D \  
    == 9x[ U$B  
    轴的材料为45钢。调质处理。 xDUaHE1co  
    由课本得: PtqGX=u  
               B4^`Sw  
    因             79wLT \&  
    经插入后得 U!0E_J  
    2.0         =1.31 hiN/S|JN8y  
    轴性系数为 t!0dJud  
           =0.85 ?@DNsVwb  
    K=1+=1.82 [@|be.g  
        K=1+(-1)=1.26 Cg3ODfe  
    所以               qv uxhzF  
    `m, Ki69.  
    综合系数为:    K=2.8 q]XHa,"  
    K=1.62 Um\0i;7 ~4  
    碳钢的特性系数        取0.1 ;s}3e#$L  
       取0.05 $rB6<  
    安全系数 3S;N(A4  
    S=25.13 lQL:3U0DjU  
    S13.71 R8 jovr  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ($S Lb6  
    截面Ⅳ右侧 1eD.:_t4  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 /PW&$P1.]"  
    S=PJhAF  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 6c &Y  
    ^yJ:+m;6K  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 -TS? fne)  
    R04J3D|  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 /WYh[XKe  
    截面上的弯曲应力   Q;wB{vr$  
    截面上的扭转应力 Q6x%  
    ==K= $H;+}VQ  
        K= >)3VbO  
    所以                 ] D6|o5  
    综合系数为: 2yxi= XWZ  
    K=2.8    K=1.62 !DcX8~~@  
    碳钢的特性系数 ^mfjn-=3  
        取0.1       取0.05 3\+N`!  
    安全系数 }dKLMNqPA  
    S=25.13 .Q[yD<)Ubs  
    S13.71 no|Gq>Xp  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 |[LE9Lq/  
    ?bI?GvSh  
    9.键的设计和计算 D:m#d.m  
    FUqt)YHi  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ~-<:+9m  
    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. 75AslL?t  
    根据    d=55    d=65 P7r4ePtLk{  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 eXG57<t ON  
                         b=20     h=12     =50 km4g}~N</  
    Rsn^eR6^  
    ②校和键联接的强度 " @)lH  
      查表6-2得      []=110MP Y|RdzC M  
    工作长度  36-16=20 HH zEQV Lh  
        50-20=30 Mpm#GdT  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 8K^f:)Qw  
         K=0.5 h=5 !FP"M+  
        K=0.5 h=6 WsB3SFNG  
        由式(6-1)得: G=cNzr9  
               <[] choL %g}  
               <[] ]3+``vL  
        两者都合适 !g2a|g   
        取键标记为: HfZtL  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 Abf1"#YImy  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 j+Zt.KXjT  
    10、箱体结构的设计 +* D4(  
    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, (I~\,[  
    大端盖分机体采用配合. ^@"c`  
    ,LZ(^ u  
    1.   机体有足够的刚度 0x71%=4H^x  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 ev"M;"y  
    @d)LRw.I  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 "kr,x3 =  
    -l JYr/MSL  
    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 VA2<r(y~(  
    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 =ybGb7?  
    w[sR7T9*  
    3.   机体结构有良好的工艺性. Fr;lG  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. Lzz) n%y5  
    \u8,!) 4i  
    4.   对附件设计 l5HWZs^  
    A  视孔盖和窥视孔 4#h ?Wga  
    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 QkE,T0,/?h  
    B  油螺塞: y\Dn^  
    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。 $3 vhddO  
    C  油标: 9GPb$ gtx  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 $',3Pv  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. o8tS  
    h!Y?SO.b  
    D  通气孔: 2&x7W*  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. PGY9*0n  
    E  盖螺钉: O#G| ~'.,  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ;dOs0/UM&  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. >2Ca5C  
    F  位销: 1LyT7h  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. r{Z[xWIX  
    G  吊钩: [Auc*@  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. uS-3\$  
    hHEPNR[.  
    减速器机体结构尺寸如下: DB~MYOX~  
    ls]H6z*q  
    名称    符号    计算公式    结果     oAnigu;  
    箱座壁厚                10     R'Eq:Rv~;^  
    箱盖壁厚                9     doH2R @  
    箱盖凸缘厚度                12     ^9'$Oa,*  
    箱座凸缘厚度                15     3cHtf  
    箱座底凸缘厚度                25     xKb"p4k9d  
    地脚螺钉直径                M24     5& *zY)UL  
    地脚螺钉数目        查手册        6     ]?&H^"=  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     j8c6[ih  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     YLmjEs%  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Uz $ @(C  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     C Oa.xyp  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     Z8fJ{uOIL  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 :o l6%Z's  
        22 iN`6xkY  
        18     )7w@E$l"  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 uOFnCy 4  
        16     R=Ymo.zs6  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     obYn&\6  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     A!4VjE>  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     &N9IcNP  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     m r2S!  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) _ .!aBy%xf  
    150(3轴)     qg)qjBQwA  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) F"v:}Vy|   
    150(3轴)     y<v|X2  
         fa yKM  
    11. 润滑密封设计 0+|>-b/%  
    \kyM}5G(<0  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. f,JX"  
        油的深度为H+ Br&^09S  
             H=30  =34 {( dP  
    所以H+=30+34=64 .OV-`TNWj  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 5pmQp}}R  
         7O9n!aJ  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 |mvM@V;^8{  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     C rfRLsN]  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 L&'l3|  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 gZ*hkKN6  
         ez+yP,.#  
    12.联轴器设计 19) !$Hl  
    Y!it!9  
    1.类型选择. c(CJ{>F%  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 EZ `}*Yrd  
    2.载荷计算. DiR'p`b~  
    公称转矩:T=95509550333.5 r*]uR /Z$  
    查课本,选取 ? o sfL  
    所以转矩   VW~Xbyf  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以  Zsgi{  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm 716hpj#*  
    fQ1 0O(`g,  
    四、设计小结 x*J|i4  
        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。 9GE]<v,_[  
        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。 {IrJLlq  
    五、参考资料目录 99EX8  
    [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; /0l-mfRr  
    [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; 4]]b1^vVj  
    [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; .5N Zf4:C  
    [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; ]Cr]Pvab{  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 u X> PefR  
    [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; UC(9Dz  
    [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? UP5%C;  
    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