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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 b_w(F_0  
                     ] XjL""EbC  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         uN@El1ouY  
                     4`/Td?THx  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) Vb,'VN%   
    o@[oI\Vr!  
    目   录 a`6R}|ZB  
         ,FL*Z9wA  
    一    课程设计书                            2 ;5tQV%V^Q  
    +'9E4Lpx  
    二    设计要求                              2 "0aJE1) p:  
    dLbSvK<(I  
    三    设计步骤                              2 yrG=2{I  
         9>r@wK'Pn  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 ~cul;bb#  
        2. 电动机的选择                                4 $1Qcz,4B|  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 Pos(`ys;  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5   bKt4  
        5. 设计V带和带轮                              6 gX]ewbPDQ  
        6. 齿轮的设计                                  8 8EY]<#PN  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 . "Q}2  
        8. 键联接设计                                  26 c0Yc~&RF  
        9. 箱体结构的设计                              27 |3G;Rh9w,  
        10.润滑密封设计                                30 p:zRgwcn  
        11.联轴器设计                                  30 &AnWMFo  
         |ZG0E  
    四    设计小结                              31 H,EGB8E2  
    五    参考资料                              32 ^{a_:r"  
    m,)o&ix1  
    一. 课程设计书 g\1|<jb3  
    设计课题: uj@d {AQ  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V CU@}{}Yl  
    表一: Gq-~z mg  
             题号 .l$U:d  
    &l0 ,q=T  
    参数    1     H'}6Mw%ra  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     INY?@in  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     Sq]QRI/  
    卷筒直径(mm)    200     Y+{jG(rg.F  
    3.6Gh|7  
    二. 设计要求 *p0Kw>  
    1.减速器装配图一张(A1)。 -z">ov-)  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 X#tCIyK,nV  
    3.设计说明书一份。 OMAvJzK .  
    Jwpc8MQ  
    三. 设计步骤 sh*/wM  
        1.  传动装置总体设计方案 x/0loW?q^  
        2.  电动机的选择 sGx3O i   
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 +K?sg;  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 |nBs(>b  
        5.  “V”带轮的材料和结构 o,RiAtdk  
        6.  齿轮的设计 P=.~LZZ]89  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 FuC \qF  
        8、校核轴的疲劳强度 7^<6|>j4  
        9.  键联接设计 )E m`kle  
        10.  箱体结构设计 #gVWLm<  
        11. 润滑密封设计 7^C&2k 5G  
        12. 联轴器设计 Dt\rrN:v  
         EiVVVmm!  
    1.传动装置总体设计方案: intl?&wC  
    *U- :2uf  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 VfwH:  
    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, D!z'Y,.  
    要求轴有较大的刚度。 0 \V)DV.i  
    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。 DFvGc`O4  
    其传动方案如下: dDa&:L  
            t N4-<6  
    图一:(传动装置总体设计图) 5_1\{lP  
    u4$R ZTC  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 /D964VR1M\  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 I&`aGnr^^  
         传动装置的总效率 4s@Tn>%SP  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 0rvBjlFT  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, v3{%U1>}v  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, N`~f77G  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 [^D>xD3B2  
    Bg}l$?S  
      2.电动机的选择 33&l.[A"!}  
    +X`&VO6~  
        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, %cBOi_}}~  
        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,  : 76zRF  
        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。 =~5N/!  
         hM[3l1o{|  
        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, jib pZ)  
         DP;:%L}  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 f8ZuG !U  
         al9( 9)  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 \(--$9  
                                                      `"hWbmQ  
    R x(yn  
    方案    电动机型号    额定功率 !a25cm5ys  
    P {+GR/l\!#  
    kw    电动机转速 yL),G*[p\}  
        电动机重量 s6r(\L_Im  
    N    参考价格 /nv+*+Q?d  
    元    传动装置的传动比     ([^#.x)hz  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器      v7Ps-a)  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     62MQ+H  
      }Q@~_3,UJ  
       中心高 uUV"86B_  
            外型尺寸 #eX<=H]  
    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     R.DUfU"gp  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     6nR EuT'k  
    A3*(c3  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 X8ZO } X  
    3rd8mh&l  
    (1)       总传动比 M2c7 |  
        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 L62%s[  
        (2)       分配传动装置传动比 aGfp"NtL  
        =× "R=~-, ~  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 @WJ\W`P  
        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 zG8g}FrzG;  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 ?#fm-5WIi  
    (1) 各轴转速 >< >%;HZ  
      ==1440/2.3=626.09r/min |)C *i  
      ==626.09/5.96=105.05r/min HVhP |+  
    (2) 各轴输入功率 "RM\<)IF  
        =×=3.05×0.96=2.93kW jVZ<i}h0B  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW J#ClQ%  
        则各轴的输出功率:   W/b)OlG"2  
    =×0.98=2.989kW Jgg<u#  
    =×0.98=2.929kW ||.Hv[ ]V*  
    各轴输入转矩 4=EA3`l  
       =××  N·m ``I[1cC  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ?L0k|7  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m -(>Ch>O  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m co1aG,>"q  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ( Cg vI*O  
    =×0.98=242.86N·m W amOg0  
    运动和动力参数结果如下表 X/90S2=P  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     F#M(#!)Y"  
        输入    输出    输入    输出         M_-L#FHX  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     eB=&(ZT  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     $45.*>,  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ;ISe@ yR;  
    So8 Dwz?  
    5、“V”带轮的材料和结构 !c{F{ t-a  
      确定V带的截型 ^6R(K'E}  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 m(}}%VeR"z  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 Cl!(F 6K*  
          V带截型      由图6-13                        B型 @6UZC-M0  
       7S&$M-k  
      确定V带轮的直径 &"I csxG  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm ^]'_Qbi]}  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s R dwt4A+  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm ^Y+Lf]zz*  
       X{Hh^H  
      确定中心距及V带基准长度 M8<Vd1-5  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ?w'86^_z  
                              360<a<1030 U%q6n"[ Cr  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm w= n(2M56C  
         2<y9xvp  
      初定V带基准长度 9xhc:@B1J  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm S4[ #[w`=  
           k4hk* 0Jq  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 3Jt# Mp  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm (_<,Oj#*S  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 S*|/txE'~Y  
       =-X-${/  
       确定V带的根数 M@<9/xPS  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw /*k_`3L  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 VN`fZ5*d~  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 H,5]w\R6\  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 uOJqj{k_."  
             SY[3O  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 O !{YwE8x9  
                                 u:2Ll[ eo  
                           取Z=2 zBTW&  
    V带齿轮各设计参数附表 3\Q9>>  
    6 h,!;`8O  
    各传动比 {GLGDEb  
    H?8'(  
        V带        齿轮     D9A%8o  
        2.3        5.96     i,a"5DR8  
      |rwY   
    2. 各轴转速n %Q0R] Hg  
        (r/min)        (r/min)     D\9-/ p  
        626.09        105.05     &JqaIJh   
    ,xVAJ6_#  
    3. 各轴输入功率 P megTp  
        (kw)        (kw)     X(MS!RV  
        2.93       2.71     y32$b,%Xi,  
    0]iaNR %  
    4. 各轴输入转矩 T vno/V#e$WX  
        (kN·m)        (kN·m)     ?z&%VU"  
    43.77        242.86     S7Ty}?E@  
    =3w;<1 ?'  
    5. 带轮主要参数 Cp"7R&s  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         ,&WwADZ-s  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     Cd"{7<OyM4  
    带的根数z     Y.]$T8  
        160        368        708        2232        B        2     7g(Z @  
    0FI |7  
    6.齿轮的设计 J:glJ'4E  
    BDWbWA 6  
    (一)齿轮传动的设计计算 >>$`]]7  
    X(*O$B{ R  
    齿轮材料,热处理精度 adX"Yg!`{c  
        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 9yC22C:  
        (1)       齿轮材料及热处理 |&rCXfC  
           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 I*3}erT  
    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 QR'#]k;>%  
          ② 齿轮精度 ;VAyH('~  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 SnmUh~`L~  
         o25rKC=o  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 !h7.xl OpN  
    按齿面接触强度设计 Gw$5<%sB  
    >VkBQM-%  
    确定各参数的值: ;ISnI  
    ①试选=1.6 3yKmuu!  
    选取区域系数 Z=2.433   Tgr,1) T  
         2icQ (H;  
        则 U\tx{CsSz  
        ②计算应力值环数 yW= +6@A4  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) WXY'%G  
        =1.4425×10h WJnGF3G>  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) }QE*-GVv]  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 nwUz}em?O  
        ④齿轮的疲劳强度极限 ZDW=>}~_y  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ` z0q:ME  
        []==0.93×550=511.5 F. SB_S<'  
    LsuOmB|^  
        []==0.96×450=432         N8dxgh!,  
    许用接触应力   ! I0xq"  
             SULFAf<  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   6D`n^uoP  
             =1 j/*1zu8Y  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ezp%8IZ;  
        =4.47×10N.m UgC65O2  
        3.设计计算 bT^dtEr[  
    ①小齿轮的分度圆直径d \H@1VgmR;  
         \MOwp@|y  
        =46.42 :]@c%~~!&  
        ②计算圆周速度 Q7$o&N{  
        1.52 {4G/HW28  
        ③计算齿宽b和模数 5?^L))  
    计算齿宽b _V-KyK  
           b==46.42mm 1^}I?PbqV  
    计算摸数m Tn#Co$<  
      初选螺旋角=14 *(F`NJ 3  
        = 6p)AQTh>  
        ④计算齿宽与高之比 SXm%X(JU  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 w31Ox1>s  
    =46.42/4.5 =10.32 1*TbgxS~W  
    ⑤计算纵向重合度 6(f 'P_*  
    =0.318=1.903 .+/d08]  
    ⑥计算载荷系数K GT&}Burl/n  
    使用系数=1 c0gVW~I1  
    根据,7级精度, 查课本得 #4msBax4  
    动载系数K=1.07, U\Wo&giP[  
    查课本K的计算公式: 00QJ596  
    K= +0.23×10×b P9 <U+\z  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 k||t<&`Ze  
    查课本得: K=1.35 3S:Lce'f  
    查课本得: K==1.2 &vp KBR ^  
    故载荷系数: U%nkPIFm  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 "tzu.V-  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 P2-&Im`+  
        d=d=50.64 FvxM  
        ⑧计算模数 .:r~?$(  
        = H4w\e#|  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ?FQ#I~'<  
        由弯曲强度的设计公式 !mmMAsd,  
        ≥ {arqcILr  
    4N,mcV  
    ⑴   确定公式内各计算数值 52e>f5m.  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m iAwEnQ3h  
             确定齿数z !qt2,V  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 o8bdL<  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ;Y?MbD  
        Δi=0.032%5%,允许 9{toPED  
        ②      计算当量齿数 TN2Ln?[xU  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  -Uwxmy+  
        z=z/cos=144/ cos14=158 2s\ClT  
        ③       初选齿宽系数 7Q}pKq]P  
         按对称布置,由表查得=1 6l]X{A.  
        ④       初选螺旋角 1UP=(8j/  
        初定螺旋角 =14 ~zqb{o^pT  
        ⑤       载荷系数K ysW})#7X  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 dZU#lg  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y  )(G9[DG  
        查得: z%82Vt!a5  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 Z7;V}[wie  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 HEF e?  
         5?kfE  
        ⑦       重合度系数Y D@O `"2  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 C$OVN$lL`8  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ZEP?~zV\A  
    =14.07609 *GT=U(d  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 513,k$7  
        ⑧       螺旋角系数Y ->sxz/L  
     轴向重合度 =1.675, 3e_tT8  
        Y=1-=0.82 4l$OO;B  
         `^bP9X_a  
        ⑨       计算大小齿轮的 9L=mS  
     安全系数由表查得S=1.25 Yj/afn(Jt  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 gq7tSkH@  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 .uuhoqG0  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 ~||0lj.D  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   -50DGA,K6  
        小齿轮     大齿轮 j9p6 rD  
    oP&/>GmXL  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: &9L4 t%As  
        K=0.86        K=0.93   !+GYu;_  
    2Y vr|] \8  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 G{U#9   
          []= )^>LnQ_u  
          []= AUnfhk@$  
           cq1 5@a mX  
           ujU,O%.n  
            大齿轮的数值大.选用. Pq;OShU_  
         8 #_pkVQw:  
    ⑵   设计计算 z 6:Wh  
         计算模数  G 3Z"U  
    ON :t"z5  
    GWA"!~Hu  
    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: o?`FjZ6;x  
    6_CP?X+T  
    z==24.57  取z=25 1EyN |m|  
    ;*A'2ymXUT  
    那么z=5.96×25=149           x/*lNG/  
      )l3Uf&v^f  
    ②   几何尺寸计算 ;J%:DD  
        计算中心距     a===147.2 3:)z+#Uk6  
    将中心距圆整为110 NXW*{b  
    Ds9)e&yYrb  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 D|- ]<r1"  
    |5&+VI  
    =arccos \TQZZ_Z  
    Z(mUU]  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. HQqFrR  
    EL 5+pt  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 bZqTT~'T  
         AZj&;!}  
        d==42.4 BEdCA]T  
    Pvxb6\G&d  
    d==252.5 =rjU=3!&(  
    {v ?Q9  
    计算齿轮宽度 ;tOs A #  
    Jj4 HJ9  
    B= +7_qg i7:  
    TEtmmp0OD  
    圆整的       u47<J?!Q  
    8=8 hbdy;  
                                                大齿轮如上图: eg0_ <  
    T5XXC1+  
    MpV<E0CmE  
    p.DQ|?  
    7.传动轴承和传动轴的设计 6Yu:v  
    V6]6KP#D  
    1.  传动轴承的设计 M\ATT%b:  
    ,06Sm]4L,  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 VYk:c`E  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min }vndt*F   
    T1=43.77kn.m -f+#j=FX  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 7=^{~5#  
        已知小齿轮的分度圆直径为 gabfb#  
            d1=42.4 &g`&#IRz  
    而  F= n]%- 2`}(  
         F= F Y;i=c6  
    Ak'=l;  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N $8tk|uh  
    '{&Q&3J_  
    Oa|c ?|+  
    x#1 Fi$.  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ejN/U{)jK'  
    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 bo0U  
    dlu*s(O"  
    O]N/(pe:d  
                 fBSa8D3}`  
         从动轴的设计 d:kB Zrq  
           Bf{u:TCK  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, n`Q@<op  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M j G8;p41  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力  a_?sJ  
        已知大齿轮的分度圆直径为 9"~ FKMN  
            d2=252.5 y|`-)fY  
    而  F= 5.rAxdP  
         F= F HC iRk1  
    fz'qB-F Y  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N c_8&4  
    0ho;L0Nr'  
    v$ ti=uk$  
    ug3\K83aj/  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 YWZ;@,W  
    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 z^bS+0S5x!  
    4f LRl-)  
    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 '| 8 dt "C  
    查表,选取 ?f?5Kye  
    ^<I(  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 k^5Lv#Z  
    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 `YhGd?uu$  
    nrac )W  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1lw%RM  
    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  。 8Qvs\TY  
    yRXML\Ge  
    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. o'2eSm0H  
    $n<a`PdH  
                D        B                轴承代号     Yy*=@qu>g  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     Ho &Q }<(  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     g'.OzD  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     PTe L3L  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     n !)$e;l  
    BJ|l  
         ,i:?c  
    j=r1JV @  
         7l* &Fh9;  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 [ZWAXl $  
        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, B+W7zv  
    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.     P6+ B!pY  
    *HoRYCL  
    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. ^Jp T8B}  
    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, /,\V}`Lx"  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 -S$F\%  
    o/pw=R/):  
    L=16+16+16+8+8=64 Giyh( DL  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. \^)i!@v  
    *b{IWOSe^  
    5.    求轴上的载荷   ';C'9k<P:  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, "6B@V=d  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. V}y]<  
    Qs1p  
    |A&;m}(Mt  
    :nx+(xgw  
    c p"K?)  
    ng}C$d . I  
    $qD\ku;'  
    sVHF\{<  
    $nt&'Xnv  
         X4%uY  
    KqI:g*H'x7  
    传动轴总体设计结构图: :-?ZU4)  
         ?+zFa2J  
                                 ^KhJBM/Z  
    %o?)`z9-  
                                 (主动轴) P~a@{n*8  
    )7 5 7   
    #b^6>  
            从动轴的载荷分析图: T5:Q_o]  
    8pnD6Lp>  
    6.     校核轴的强度 od=hCQ1 >  
    根据 x Lan1V  
    == wAHuPQ&_Q  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 o `YBz~2  
    查表15-1得[]=60MP !v8R(  
    〈 []    此轴合理安全 ?I+{S  
    |[`YGA4  
    8、校核轴的疲劳强度. 1KZigeHXI  
    ⑴.   判断危险截面 #)'Iqaq7  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. <$s6?6P  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 z/\OtYz  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 D!.c??   
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 _r:Fmn_%-  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 A4zI1QF  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 pS$9mzY  
    截面上的弯曲应力 NK0'\~7&  
    [/a AH<9b  
    截面上的扭转应力 JC cYFtW  
    == j|KDgI<0  
    轴的材料为45钢。调质处理。 9~hW8{#  
    由课本得: >6S7#)0T  
               <tvLKx  
    因             vn}m-U XA*  
    经插入后得 NtM>`5{?  
    2.0         =1.31 h *R@ d  
    轴性系数为 SJ]6_4=y*  
           =0.85 &g;!n&d zP  
    K=1+=1.82 qur2t8gnxq  
        K=1+(-1)=1.26 [q|W*[B:@  
    所以               v~ SM"ky#  
    +zh\W9  
    综合系数为:    K=2.8 )Fx]LeI;  
    K=1.62 @k i|# ro  
    碳钢的特性系数        取0.1 Gwk$<6E  
       取0.05 tK;xW  
    安全系数 ,lH }Ba02F  
    S=25.13 sJLOz>  
    S13.71 @)d_zWE  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 P2vG)u  
    截面Ⅳ右侧 )#i@DHt=  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 M P8Sd1_=  
    # Wi?I =,  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Mp/l*"(  
    5n?P}kca)  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 Q/g!h}>(.  
    wQG?)aaM  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 Y#}qXXZ>]  
    截面上的弯曲应力   hJ(vDv%  
    截面上的扭转应力 Ba[,9l[  
    ==K= Qs\a&Q=0H  
        K= ^=eC1 bQA  
    所以                 # >k|^*\  
    综合系数为: V;eaQ  
    K=2.8    K=1.62 -6+7&.A+  
    碳钢的特性系数 Cn/WNCzst&  
        取0.1       取0.05 1r=cCM  
    安全系数 JuSS(dJw  
    S=25.13 PIU@ }:}  
    S13.71 ,NQ!d4 ~D  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 HQ@g6  
    joI)6c  
    9.键的设计和计算 >Lo\?X~  
    VgVDTWs7  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ~vA{I%z5~  
    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. "}v.>L<P  
    根据    d=55    d=65 7?yS>(VmT  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 Xr  <H^X  
                         b=20     h=12     =50 '4uu@?!dVk  
    u9~5U9]O%6  
    ②校和键联接的强度 V22z-$cb  
      查表6-2得      []=110MP US$$ADq  
    工作长度  36-16=20 y@!M<#SEzG  
        50-20=30 jRjeL'"G  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 e@vtJaSu  
         K=0.5 h=5 (ODwdN7;  
        K=0.5 h=6 HaVhdv3L  
        由式(6-1)得: l~"T>=jq3  
               <[] Q3WI @4  
               <[] Dy.i^`7\  
        两者都合适 %rb$tKk  
        取键标记为: "`ftcJUd  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 n725hY6}<l  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 bg Ux&3  
    10、箱体结构的设计 b7>'ARdbzX  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, 5hmfdj6  
    大端盖分机体采用配合. l L;5*@  
    8GP17j  
    1.   机体有足够的刚度 k4iiL<|  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 9 " q-Bb  
    dCi:@+z8  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 qS\#MMsTd  
    '$OUe {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 3'.@aMA@  
    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 J- S.m(  
    1<G+KC[F  
    3.   机体结构有良好的工艺性. N#l2wT  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. 67iI wY*8'  
    .yy-jf/  
    4.   对附件设计 I Id4w~|  
    A  视孔盖和窥视孔 O?X[&t  
    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 ^i%S}VK  
    B  油螺塞: gbuh04#~  
    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。 ULAr!  
    C  油标: h&i*=&<HP6  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 i#V(oSx  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. Nhs!_-_I  
    JVu j u$k  
    D  通气孔: &MSU<S?1  
    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. hiS|&5#  
    E  盖螺钉: ;Xt <\^e  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 dO8 2T3T  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. Z8 v8@Y  
    F  位销:  )bF l-  
    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. l?*DGW(t{  
    G  吊钩: a%r!55.   
    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. lfj5?y  
    96^aI1:  
    减速器机体结构尺寸如下: .j:,WF<"l5  
    q2X::Yqk  
    名称    符号    计算公式    结果     e\C-a4[C8P  
    箱座壁厚                10     R->x_9y-R  
    箱盖壁厚                9     a|FkU%sjzZ  
    箱盖凸缘厚度                12     -US:a8`  
    箱座凸缘厚度                15     ,m<YS MKX  
    箱座底凸缘厚度                25     \!\:p/f  
    地脚螺钉直径                M24     _<c"/B  
    地脚螺钉数目        查手册        6     Em(_W5 ND{  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     RU ~na/3  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     bJ_rU35s>  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     i%9vZ  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     tLOGj?/r  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     eaFkDl  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 `Xos]L'w  
        22 T!H(Y4A  
        18     |<c9ZS+  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 0ZjT.Ep  
        16     DKS1Sm6d0  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     &|XgWZS5  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     %<>:$4U@]  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     I#MPJ@*WT  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     %"f85VfZ  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 5b:1+5iF-  
    150(3轴)     ZhY{,sy?QO  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) zls^JTE  
    150(3轴)     pX_  
         6 >)fNCe`  
    11. 润滑密封设计 ]S%_&ZMCM  
    iAH,f5T  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. lW c[Q1  
        油的深度为H+ edMCj  
             H=30  =34 d7kE}{,  
    所以H+=30+34=64 QKP #wR  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 fZ-"._9UyH  
         J6CSu7Voa  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 ?c?@j}=?yY  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     d`= ~8`  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 us.[wp'Sh  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 p-"C^=l  
         9\Gk)0  
    12.联轴器设计 W$jRS  
    (LK@w9)i;  
    1.类型选择. (/uN+   
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 bR7tmJ[)Z  
    2.载荷计算. _qE9]mU  
    公称转矩:T=95509550333.5 d[?RL&hJO  
    查课本,选取 Yuv=<V  
    所以转矩   igQzL*X  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 "1gIR^S%9  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm g ba1R  
    S!A:/(^WB  
    四、设计小结 V<WWtu;3  
        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。 drAJ-ii  
        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。 DTC IVLV  
    五、参考资料目录 [,U l  
    [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; ;}6wj@8He  
    [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; HB p??.r  
    [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; 3_@I E2dA  
    [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; Ly(iq  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 L<dh\5#p9Y  
    [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; }uMu8)Q  
    [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? pbh>RS=ri  
    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