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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 _UT>,c;h  
                     [D[s^<RJs  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         ~= lm91W  
                     RgHPYf{  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) [uT& sZxmg  
    '\(Us^Ug  
    目   录 azr|Fz/  
         ``nuw7\C:  
    一    课程设计书                            2 (x@|6Sb  
    RI!!?hYm  
    二    设计要求                              2 R(74Px,/  
    5n"b$hMF  
    三    设计步骤                              2 [c +[t3dz  
         sTP`xaY  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 b] DF7 U  
        2. 电动机的选择                                4 elG<\[  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 XpJT/&4  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 {VE\}zKF  
        5. 设计V带和带轮                              6 1#qyD3K  
        6. 齿轮的设计                                  8 Ck%nNy29  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 !X$e;V"HX  
        8. 键联接设计                                  26 /csj(8^w  
        9. 箱体结构的设计                              27 ]OL O~2j  
        10.润滑密封设计                                30 Rb Jl;  
        11.联轴器设计                                  30 OIGu`%~js  
         z4!TK ps  
    四    设计小结                              31 qZ'&zB)  
    五    参考资料                              32 ^q-]."W]t~  
    g,h'K  
    一. 课程设计书 )s5Q4m!  
    设计课题: "-C.gqoB  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 3,DUT{2  
    表一: )cJ9YKKy  
             题号 sMlY!3{I x  
    vOy;=0$  
    参数    1     =e=sK'NvD  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     {'C PLJ{R  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     pUutI|mt/  
    卷筒直径(mm)    200     8iaP(*J  
    es 8%JTi  
    二. 设计要求 ~~!iDF\  
    1.减速器装配图一张(A1)。 .|^L\L(!  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 (S$ziV  
    3.设计说明书一份。 vnwS &;-k~  
    48vKUAzx`  
    三. 设计步骤 KV0M^B|W  
        1.  传动装置总体设计方案 /Fy2ZYs,`8  
        2.  电动机的选择 Clr~:2g\  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 ZjF5*A8l  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 \=Rw/[lR  
        5.  “V”带轮的材料和结构 L}5nq@Uu)  
        6.  齿轮的设计 |l'BNuiU  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 i}"Eu< P  
        8、校核轴的疲劳强度 Opx"'HC@G  
        9.  键联接设计 L9ECF;)  
        10.  箱体结构设计 j;6kN-jx  
        11. 润滑密封设计 I!>pHF4  
        12. 联轴器设计 zO)A_s.6K  
         wg?GEY  
    1.传动装置总体设计方案: VN6h:-&iY  
    K,(37Id'  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 q;a"M7  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, (Qq;ySZ#  
    要求轴有较大的刚度。 [hC-} 9  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 V_+XZ+7Lx}  
    其传动方案如下: fGS5{dti  
            i E p{  
    图一:(传动装置总体设计图) KnK8\p88\  
    <*k]Aa3y  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 zt,pV \|  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 w6FtDl$  
         传动装置的总效率 Zpc R   
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 6?\X)qBI  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, x h|NmZg  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 1 ? be  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 j0P+<@y  
    &(&5ao)5  
      2.电动机的选择 ip.aM#  
    vU|=" #  
        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, h2~b%|Pv  
        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, .YOC|\  
        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。 *O6q=yg;K:  
         N;N,5rxV  
        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, BO]}E:C9  
         cl3@+v1  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 mtfEK3?2*  
         ]1YyP  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 Qn0 1ig  
                                                      Sy\ec{$+V]  
    2x3%*r$  
    方案    电动机型号    额定功率 Z'/sZ3Q}  
    P +7%}SV 2)  
    kw    电动机转速 ]rAaErB';  
        电动机重量 ";vP77|m7R  
    N    参考价格 +E5EOo{ `|  
    元    传动装置的传动比     ZDffR: An  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     lJ y\Ky(*  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     )Pj8{.t4  
      R8"qDj  
       中心高 b@9>1d$  
            外型尺寸 [&_c.ti  
    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     ftr?@^  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     7Qoy~=E  
    &v}c3wL]  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 [*i6?5}-  
    'UW]~  
    (1)       总传动比 y*6-?@  
        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 b Ag>;e(  
        (2)       分配传动装置传动比 ^j-w^)@T  
        =× Y\cQ "9  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 `-,yJ  
        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  v7Q=  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 LA\)B"{J  
    (1) 各轴转速 :Ca]/]]  
      ==1440/2.3=626.09r/min >S]_{pb  
      ==626.09/5.96=105.05r/min b!do7%]i  
    (2) 各轴输入功率 4|yZA*Q^  
        =×=3.05×0.96=2.93kW (j*1sk  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW ccCe@1RI  
        则各轴的输出功率:   k2 axGq  
    =×0.98=2.989kW vH`m W`=  
    =×0.98=2.929kW kuEB  
    各轴输入转矩 v8PH(d2{@  
       =××  N·m >R&=mo~  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 97XGJ1HI  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m zLeId83>  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m vbn'CY]QU  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m /d/Quro  
    =×0.98=242.86N·m >%PPp.R  
    运动和动力参数结果如下表 Z,x9 {  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     Po+tk5}''5  
        输入    输出    输入    输出         z'9Mg]&>  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     ga#Yd}G^~3  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     utJz e  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     gp?|UMA9 .  
    "?[7oI}c&  
    5、“V”带轮的材料和结构 E\ 'X|/$a  
      确定V带的截型 l>H G|ol  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 BUp,bJpO  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 0lyCk }c  
          V带截型      由图6-13                        B型 [+j39d.Q  
       o{QU?H5h  
      确定V带轮的直径 KR4vcI[4  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm  `LWZ!Q  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s %uVbI'n)  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm nV$ctdusQ  
       ":o1g5?  
      确定中心距及V带基准长度 -_>g=a@&  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 $1(FN+ M b  
                              360<a<1030 I,0]> kx  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm TLkJZ4}?Q  
         *C0gpEf9S  
      初定V带基准长度 $!msav  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm HJ\CGYmyz  
            fK$N|r  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm wG&+*,}  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm /G>reG,G  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ,;_D~7L  
       _z3Hl?qk=  
       确定V带的根数 ji &*0GJQ  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw hVfiF  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 YBX7WZCR  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 d\cwUXf J  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 0M?nXHA[  
             4't@i1Ll(  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ItoSORVV  
                                 JqDj)}fzX  
                           取Z=2 Z~Mq5#3F  
    V带齿轮各设计参数附表 Q)l]TgvSe  
    h)M9Oup`  
    各传动比 ~'4:{xH  
    $j~oB:3n7  
        V带        齿轮     7{vnhl(Z  
        2.3        5.96     mQ9%[U,  
      F C= %_y  
    2. 各轴转速n Wu 71q=  
        (r/min)        (r/min)     :*2+t-  
        626.09        105.05     3xW;qNj:!l  
    LRhq%7p7  
    3. 各轴输入功率 P Y=gj{]4  
        (kw)        (kw)     !n`ogzOh  
        2.93       2.71     #0-!P+c[  
    $Xlyc.8YId  
    4. 各轴输入转矩 T Cf_Ik  
        (kN·m)        (kN·m)     328(W  
    43.77        242.86     AJ;Y Nb  
    |U_48  
    5. 带轮主要参数 ?-FSDNQ  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         T#lySev  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     ifu "e_^  
    带的根数z     F:/R'0  
        160        368        708        2232        B        2     cLQvzd:h=  
    y*M,&,$  
    6.齿轮的设计 S?{|qlpy  
    -5NP@  
    (一)齿轮传动的设计计算 O=1uF  
    ?l_>rSly5  
    齿轮材料,热处理精度 X$O,L[] 4  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 uP/WRQ{rW>  
        (1)       齿轮材料及热处理 @1 #$  
           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 o} #nf$v(  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144  ?4 `K8  
          ② 齿轮精度 cU25]V^{\  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 (k"oV>a|  
         1Tn!.E *  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 +a&-'`7g  
    按齿面接触强度设计 N0c+V["s  
    B{ NKDkDH  
    确定各参数的值: ay2 m!s Q  
    ①试选=1.6 oHmU|  
    选取区域系数 Z=2.433   !oU$(,#9  
          "7!K'i  
        则 u[U~`*i*rA  
        ②计算应力值环数 /UjRuUC]  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) xPh%?j?*v  
        =1.4425×10h xZ@H{):  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) vi6EI wZG  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 A.vcE  
        ④齿轮的疲劳强度极限 a4,bP*H  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: v&(X& q  
        []==0.93×550=511.5 T\:3(+uK  
    3V`K^X3  
        []==0.96×450=432         9AJ!7J#v"  
    许用接触应力   \%NhggS*  
             w\;=3C`  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   /U1GxX:P,  
             =1 lN+NhPF  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 QB@qzgEJ!,  
        =4.47×10N.m w2~(/RgO  
        3.设计计算 BzA(yCu$:  
    ①小齿轮的分度圆直径d 0+8ThZ?n  
         Ts;W,pgP  
        =46.42 t1B0M4x9  
        ②计算圆周速度 d\, 4Wet;#  
        1.52 1 X2oz  
        ③计算齿宽b和模数 |Xd[%W)  
    计算齿宽b 7F`QN18>(  
           b==46.42mm aQN`C {nY  
    计算摸数m )QTk5zt  
      初选螺旋角=14 ckt^D/c2  
        = 9Pd~  
        ④计算齿宽与高之比 mo#4jtCE  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 P1 (8foZA  
    =46.42/4.5 =10.32 OP2!lEs  
    ⑤计算纵向重合度 &tD`~  
    =0.318=1.903 * @G4i  
    ⑥计算载荷系数K `+B+RQl}[  
    使用系数=1 g$dL5N7  
    根据,7级精度, 查课本得 l4F4o6:]n  
    动载系数K=1.07, X >%2\S  
    查课本K的计算公式: ; Z61|@Y  
    K= +0.23×10×b \9se~tAl3  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 Lj(hk @  
    查课本得: K=1.35 :c)<B@NqNo  
    查课本得: K==1.2 8t}=?:B+{  
    故载荷系数: NfR,m ]  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 Di*+Cz;gK  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 y%TR2CvT  
        d=d=50.64 )\^o<x2S  
        ⑧计算模数 ]vQo^nOo  
        = /l+x&xYD  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 0 nWV1)Q0=  
        由弯曲强度的设计公式 K^{`8E&A  
        ≥ S;ulJ*qv  
    OM!ES%c,  
    ⑴   确定公式内各计算数值 %/etoK  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ~8pf.^,fi  
             确定齿数z -ZQ3^'f:0J  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 ZFW}Vnl  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 #4na>G|  
        Δi=0.032%5%,允许 V]k!]  
        ②      计算当量齿数 tO[+O=d  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  FbFUZ^Zj  
        z=z/cos=144/ cos14=158 A$XjzTR  
        ③       初选齿宽系数 ~g|e?$j  
         按对称布置,由表查得=1 U"m!f*a  
        ④       初选螺旋角 jcq(=7j  
        初定螺旋角 =14 `t!iknOQ$  
        ⑤       载荷系数K Mh+'f 93  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 #Z$6> Xt  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y @z/]!n\~  
        查得: qZ\zsOnp  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 /=e[(5X|O  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 F|P2\SPL  
         'hya#rC&(  
        ⑦       重合度系数Y {f^30Fw  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 [PX'Jer  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 g+k6pi*  
    =14.07609 XIjSwR kYJ  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 p Hg8(ru|  
        ⑧       螺旋角系数Y uhc0,V;S  
     轴向重合度 =1.675, hLm9"N'Pf  
        Y=1-=0.82 &-b=gnT   
         Cg{$$&_(Hj  
        ⑨       计算大小齿轮的 =JVRm 2#*  
     安全系数由表查得S=1.25 5\4>H6  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 2OT6*+D  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 e#nTp b  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 +:'Po.{"  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   oC7#6W:@w  
        小齿轮     大齿轮 :X4\4B*~  
    }SN'*w@E  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 'h= >ej*  
        K=0.86        K=0.93   8V|-BP5^  
    ZcWl{e4  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 "5y^s!/  
          []= OT *W]f  
          []= w5*18L=O\  
           $Ilr.6';  
           $`=?Nb@@#  
            大齿轮的数值大.选用. &9ZIf#R  
         X4k/7EA  
    ⑵   设计计算 F`- [h )e.  
         计算模数 h{JVq72R  
    ,3n}*"K  
    f:UN~z'yr  
    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: -{7N]q)}  
    hT]p8m aRZ  
    z==24.57  取z=25 X_YD[  
    CD tYj  
    那么z=5.96×25=149           _$cBI_eA7  
      _ x'StD  
    ②   几何尺寸计算 )xK!i.  
        计算中心距     a===147.2 n=>Gu9`  
    将中心距圆整为110 eS.]@ E-T  
    .XE]vo  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 (,TO|  
    PA=BNKlH  
    =arccos \c\=S  
    #rC/y0niH  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. /<2_K4(-{4  
    ]e3nnS1*.  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 dog,vUu  
         >lj3MNSH  
        d==42.4 & vIKNGJ^  
    lz*2wGI9  
    d==252.5 A+l"  
    o{hKt?  
    计算齿轮宽度 >I!(CM":s$  
    ' FK"-)s  
    B= WE"'3u^k  
    #RD%GLY  
    圆整的       <f*0 XJ#  
    jl@8pO$  
                                                大齿轮如上图: z?aD Oh  
    }*t~&l0  
    zKutx6=aj  
    ={Hbx> p  
    7.传动轴承和传动轴的设计 4<Y?#bm'  
    1_QO>T'  
    1.  传动轴承的设计 **"P A8   
    L!G3u/  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 "<(~  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min ] QEw\4M?=  
    T1=43.77kn.m DXGO-]!!0  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 : L>d]Hn  
        已知小齿轮的分度圆直径为 b2Hpuej  
            d1=42.4 O(d'8`8  
    而  F= ;@ e |}Gk  
         F= F 0#7 dm9  
    72 6y/o  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N *+z({S_Nv  
    x'qgpG}?]  
    ivq4/Y] -X  
    u& Fm}/x  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 t]ZSo-  
    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 qSd $$L^  
    iI1t P  
    24Fxx9 g  
                 Bz{ g4!ku  
         从动轴的设计 bsm,lx]bH^  
           &)l:m.  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, rU O{-R  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M cPbz7  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 W#[!8d35$  
        已知大齿轮的分度圆直径为 2~<0<^j/]  
            d2=252.5 C0%%@ 2+  
    而  F= UPYM~c+}  
         F= F }0( Na  
    kWd'gftQ  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N S(6ZX>wv:  
    -,dQ&Qf?  
    1|VJND  
    66*o2D\Q*G  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 -eMRxa>  
    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 $#r(1 Ev  
    ]`prDw'  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 vF&b|V+,  
    查表,选取 W<Lrfo&=Y]  
    5o/rV.I  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 YSgF'qq\  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 v(iUo&Ge  
    <B`V  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 hgK=fHJ k  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 Q6K)EwN  
    o1Ln7r.  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. ZAZCvN@5  
    2XHk}M|  
                D        B                轴承代号     R5"p7>  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     +b+sQ<w?.  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     fR%8?6  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     `?x$J 6p  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     8GldVn.u  
    +QX>:z  
         \0h/~3  
    8:xo ~Vc  
         YkX=n{^  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 %S.U`(.  
        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, .TC `\mV  
    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.     i1\2lh$  
    p( *3U[1  
    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. t5h_Q92N  
    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, 1!3kAcBP  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 W1 Qc1T8  
    F/sBr7I  
    L=16+16+16+8+8=64 Gq/6{eRo\  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. .h,xBT`}Ji  
    9#ft;c  
    5.    求轴上的载荷   s~ A8/YoU}  
    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, |@.<} /  
    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. $0T"YC%  
    &F_rg,q&_  
    7-I>5 3@  
    I})t  
    ,rQ)TT  
    z :v, Vu  
    vv/,Rgv  
    p^P y,  
    5Q`n6x|  
         ?(yFwR,(  
    gqRTv_;  
    传动轴总体设计结构图: &pjV4m|j<  
         <C;> $kX  
                                 "R@N|Qx'  
    a +yI2s4Z  
                                 (主动轴) UUu-(H-J  
    #G` ,  
    JyC&L6[]Z  
            从动轴的载荷分析图: p"IS"k%  
    x }'4^Cv  
    6.     校核轴的强度 g ypq`F  
    根据 g)qnjeSs]  
    == Wx$q:$h@q  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 zI_GdQNfN  
    查表15-1得[]=60MP 6L9[U^`@  
    〈 []    此轴合理安全 Lo5@zNt%W  
    :gscW& k  
    8、校核轴的疲劳强度. WwtE=od  
    ⑴.   判断危险截面 Qk.Q9@3W  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. cuaNAJ  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 9,f<Nb(\  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 'QojSq   
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 qlITQKGG  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 AAq=,=:R<  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86  ;c Co+(  
    截面上的弯曲应力 V< ApHb  
    OP`Jc$| 6  
    截面上的扭转应力 nVn|$ "r  
    == l@r wf$-  
    轴的材料为45钢。调质处理。 7[v@*/W@  
    由课本得: dP7Vs a+  
               3*$9G)Ey  
    因             rjHIQC C  
    经插入后得 a,*p_:~i  
    2.0         =1.31 %M#?cmt  
    轴性系数为 z<%g #bo  
           =0.85 H9VXsFTW  
    K=1+=1.82 Nv?-*&L  
        K=1+(-1)=1.26 '&:1?i)  
    所以               {{ *]bGko  
    q7f;ZK=f  
    综合系数为:    K=2.8 DwmU fZp  
    K=1.62 _gm?FxV:  
    碳钢的特性系数        取0.1 )HX:U0  
       取0.05 c|}K_~l_  
    安全系数 =Y/fF  
    S=25.13 [Z5[~gP3  
    S13.71 "WbVCT'i  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 g:DTVq  
    截面Ⅳ右侧 ,{{#a*nd  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 !3I(4?G,  
    4[#6<Ixf  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ;=-j;x  
    6UW:l|}4#2  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 9#&W!f*qO|  
    jc&/}o$K  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 +an^e'  
    截面上的弯曲应力   2Za ,4'  
    截面上的扭转应力 xd|~+4  
    ==K= 'ZC}9=_g  
        K= b-BM"~N'  
    所以                 w=D%D8 r2  
    综合系数为: w3=)S\  
    K=2.8    K=1.62 ~|'y+h89  
    碳钢的特性系数 h;%i/feFg  
        取0.1       取0.05 XpgV09.EE  
    安全系数 NSS4v tA  
    S=25.13 J-tq8   
    S13.71 n</k/Mk}  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 B6ed,($&  
    J3~hzgY  
    9.键的设计和计算 T)(e!Xz  
    qE0FgqRB  
    ①选择键联接的类型和尺寸 1Y=AT!"V  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. F_nZvv[H?  
    根据    d=55    d=65 Q+b.-iWR  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 |^Ew<  
                         b=20     h=12     =50 ,@Fgr(?'`>  
    QB/7/PW{H\  
    ②校和键联接的强度 /&]-I$G@  
      查表6-2得      []=110MP V$dJmKg  
    工作长度  36-16=20 2cCWQ"_,  
        50-20=30 Km)X_}|  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 4= Tpi`  
         K=0.5 h=5 e&$p-0DmT|  
        K=0.5 h=6 >f\zCT%cf  
        由式(6-1)得: hN gpp-  
               <[] 3(!/["@7  
               <[] B2~f;zy`  
        两者都合适 ^]$$)(jw  
        取键标记为: .3{[_iTM  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 3P//H8 8LY  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 aKv[  
    10、箱体结构的设计 ^\M dl  
    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, '7xxCj/*  
    大端盖分机体采用配合. %K h2E2Pe  
    7qP4B9S  
    1.   机体有足够的刚度 (2z%U  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 atY *8I|  
    /Hv* K&}M  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 (8CCesy&  
    [_WI8~g Y  
    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 cMDRWh  
    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 $sEB'>:  
    i2$*}Cu  
    3.   机体结构有良好的工艺性. HEBqv+bG  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. jg[5UTkcs  
    8f?rEI\0GD  
    4.   对附件设计 =/6p#d*0  
    A  视孔盖和窥视孔 9i0M/vx  
    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 9>N\sOh  
    B  油螺塞: Ovv ny$  
    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。 j]pohxn$5  
    C  油标: 3az$:[Und}  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 y7/PDB\he  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. LeY+p]n~  
    RcgRaQ2^  
    D  通气孔: XwcMt r*  
    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. 4P|$LkI  
    E  盖螺钉: ZB828T3  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 &yE1U#J(  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. >SvDgeg_7f  
    F  位销: hG= k1T%=  
    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.  bRNK.[|  
    G  吊钩: 6sPk:5  
    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. U,PZMz`2j  
    h$70H^r  
    减速器机体结构尺寸如下: 75ZH  
    9#uIC7M  
    名称    符号    计算公式    结果     Y}ng_c  
    箱座壁厚                10     q(IZJGb  
    箱盖壁厚                9     );nz4/V  
    箱盖凸缘厚度                12     AHwG<k  
    箱座凸缘厚度                15     h40'@u^W  
    箱座底凸缘厚度                25     f`9JE8  
    地脚螺钉直径                M24     YG4WS |  
    地脚螺钉数目        查手册        6     }'%^jt[3  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     X~lZOVmS  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     T|ZF/&XP  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     .(|+oHg<  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     +0J@y1  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     %tV32l=  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 / |GT\X4o  
        22 M#xQW`-`  
        18     pTWg m\h  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 8h|M!/&2  
        16     Sk\n;mL:  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     7{pIPmJ  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     #$FrFU;ZR  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     i'HPRY  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     1 tPVP  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴)  R:~(Z?  
    150(3轴)     zOB !(R  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) S ZlC4=6c  
    150(3轴)     `FZF2.N  
         ,h^r:g  
    11. 润滑密封设计 9~c~E/4!  
    w?*z^y@  
        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. +Q)ULnie e  
        油的深度为H+ D+sQPymI  
             H=30  =34 TnNWO+ kg  
    所以H+=30+34=64 mG2VZ>  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 wK ?@.l)u  
         KY$k`f6?P  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 SWs3SYJ\  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     edijfhn  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 r?p[3JJ;mG  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 qbiK^g R  
         WULAty  
    12.联轴器设计 XE1$K_m  
    @'i+ff\  
    1.类型选择. +@ MPQv  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 ?^9BMQ+  
    2.载荷计算. 5qbq,#Pf  
    公称转矩:T=95509550333.5 ;~+]! U  
    查课本,选取 *0y{ ~@  
    所以转矩   Kb&V!#o)  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 <sX VW  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm nBz`q+V  
    !`&\Lx_  
    四、设计小结 \\:|Odd  
        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。 ?59'dGnz_  
        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。 L0Y0&;y|R  
    五、参考资料目录 2q PhLCe Z  
    [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; sN~\+_  
    [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; [A5W+pDm  
    [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; kz B\'m,l  
    [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; '\"G{jU@  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 gCuAF$o  
    [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; "(`2eXRn  
    [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? 5PT5#[  
    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