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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 bc}BQ|Q  
                     [ qx[ 0  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         'YTSakNJ}  
                     a 0+W-#G  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) DP5}q"l  
    ?)V?6"fFP  
    目   录 0hr4}FL8  
         b[s=FH]#N  
    一    课程设计书                            2 f~?4  
    f5o##ia7:  
    二    设计要求                              2 &A!?:?3%O  
    V krjs0  
    三    设计步骤                              2 G~nQR qv  
         *P0sl( &  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 thK4@C|X4  
        2. 电动机的选择                                4 '74*-yd  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 >o,l/# z  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 =Hf`yH\#  
        5. 设计V带和带轮                              6 ' |Ia-RbX  
        6. 齿轮的设计                                  8 N,ysv/zq7  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 @b{I0+li"/  
        8. 键联接设计                                  26 O'[r,|Q{  
        9. 箱体结构的设计                              27 :F`-<x/  
        10.润滑密封设计                                30 fZka$ 4  
        11.联轴器设计                                  30 T6M=BkcP  
         #L`'<ge'g*  
    四    设计小结                              31 $;VY`n  
    五    参考资料                              32 ^={s(B2  
    n>k1 D  
    一. 课程设计书 w gU2q|  
    设计课题: >1S39n5z.  
        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 6O\a\z  
    表一: O f.%rpgy  
             题号 uG,*m'x']  
    Cr>YpWm  
    参数    1      SodYb  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     S\<nCkE^  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     T7# }& >  
    卷筒直径(mm)    200     y^[?F>wB  
    o_R_  
    二. 设计要求 "rU 2g  
    1.减速器装配图一张(A1)。 n =qu?xu  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Aw"Y_S8.  
    3.设计说明书一份。 Hkzx(yTi  
    >e M> Y@8=  
    三. 设计步骤 Gph:'3 *X  
        1.  传动装置总体设计方案 `/RcE.5n\@  
        2.  电动机的选择 }!*CyO*  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 CX3yIe~u  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 PQvpJFpb~h  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ,.]1N:   
        6.  齿轮的设计 /ei(Q'pc[  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 |] cFsB#G  
        8、校核轴的疲劳强度 G7SmlFn?  
        9.  键联接设计  uq\[^  
        10.  箱体结构设计 *|Bt!  
        11. 润滑密封设计 |f{(MMlj  
        12. 联轴器设计 ' o(7@   
         wn/Y 5   
    1.传动装置总体设计方案: &ieb6@RO`Q  
    E'+?7ZGWj  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 12LGWhDp  
    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, [ ~:wS@%  
    要求轴有较大的刚度。 L['g')g.  
    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。 0dCg/wJx  
    其传动方案如下: vM?jm! nd  
            1w}D fI  
    图一:(传动装置总体设计图) [yx8?5  
    pE381Cw  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 cxz\1Vphd  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 `G "&IQ8.  
         传动装置的总效率 k] iyx  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 6rBP,\m  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, T7LO}(I.&  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, cm17hPe`}n  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 |"aop|  
    VI k]`)#  
      2.电动机的选择 /Y0oA3am  
    -(JBgM"  
        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, ;.{J>Q/U,  
        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, W0k7(v)  
        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。 ]S7>=S  
         ^*'fDP*  
        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, cP^c}e*;NS  
         Ctx{rf_~  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 0S#T}ITm4Z  
         }9~U5UXWU  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 Kr%w"$<  
                                                      CZDWEM}   
    qZYh^\  
    方案    电动机型号    额定功率 =^mBj?(V7  
    P aSt:G*a"  
    kw    电动机转速 o}e]W,  
        电动机重量 @n^2UJ  
    N    参考价格 :vJ1Fo!  
    元    传动装置的传动比     ZZrv l4h  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     Q?V'3ZZF!  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     (y5 ]]l  
      !SdP<{[  
       中心高 E_-g<Cw  
            外型尺寸 UId?a} J  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     M a^}7D /  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     Jvr`9<`  
    [7Liken  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 |h-e+Wh1  
    n8Rsle`a  
    (1)       总传动比 q$kx/6=k  
        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  :X 9_~  
        (2)       分配传动装置传动比 @*=eqO  
        =× ,SH^L|I  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 \[<8AV"E-'  
        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 .TO#\!KBv  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 *T2kxN,Ik  
    (1) 各轴转速 $_O;yz  
      ==1440/2.3=626.09r/min jIjW +D`  
      ==626.09/5.96=105.05r/min sI`oz|$  
    (2) 各轴输入功率 51 "v`O+  
        =×=3.05×0.96=2.93kW q.ZkQN+  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW B8>3GZi  
        则各轴的输出功率:   JZ)w  
    =×0.98=2.989kW .5!Q(  
    =×0.98=2.929kW >6gduD!6I  
    各轴输入转矩 6ag0c&k  
       =××  N·m tZygTvK/S  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· / >O.U?  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m SI/3Dz[  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m WO=P~F<  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ]%Lk#BA@A  
    =×0.98=242.86N·m x.>&|Ej  
    运动和动力参数结果如下表 -IS$1  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     A'suZpL  
        输入    输出    输入    输出         uQ3W =  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     7~H"m/;U&  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     En ]"^*  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     KouIzWf.  
    zKFiCP K  
    5、“V”带轮的材料和结构 %<\tN^rP  
      确定V带的截型 !RwMUnp  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 Q+p9^_r  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 QeQxz1  
          V带截型      由图6-13                        B型 9s#*~[E*  
       3XhLn/@  
      确定V带轮的直径 : 2A\X' @  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm O +Xu ?W]  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s +kx#"L:  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm xG|lmYt76  
       S7B?[SPrN[  
      确定中心距及V带基准长度 ?'U@oz8 B  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 \Wb3JQ)  
                              360<a<1030 __i))2  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm (t"e#b(:  
         *R8P brN  
      初定V带基准长度 oiItQ4{<  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm UQq Qim  
           e/zz.cd){  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm (S8hr,%n  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm &?^"m\K4J*  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 Yq%r\[%*  
       6JD~G\$  
       确定V带的根数 }8Nr .gY  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw e|4U2\&3y  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 `FByME  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 sM@1Qyv&0  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 g3c,x kaO  
             Oe&gTXo  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 m]&y&oz  
                                 &,'CHBM  
                           取Z=2 ?-=<7 ~$  
    V带齿轮各设计参数附表 4K$_d,4`U  
    k#x"'yZ  
    各传动比 RC^k#+  
    ^\w!D{Y7Q  
        V带        齿轮     r^`~GG!,Q  
        2.3        5.96     y)T|1)  
      \'+P5,  
    2. 各轴转速n Ex5 LhRe>=  
        (r/min)        (r/min)     5$c*r$t_RK  
        626.09        105.05     -~]]%VJP|  
    <h*$bx]9 +  
    3. 各轴输入功率 P lz(}N7SLa  
        (kw)        (kw)     A5,(P$@ k  
        2.93       2.71     gCaxZ~o  
    aA-s{af  
    4. 各轴输入转矩 T R!2E`^{Wl  
        (kN·m)        (kN·m)     S{UEV7d:n0  
    43.77        242.86     RH "EO4  
    "BvDLe':  
    5. 带轮主要参数 h-5] nL3  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         t^7}j4lk  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     GhW{6.^  
    带的根数z     `FAZAC\  
        160        368        708        2232        B        2     >Slu?{l'  
    &+df@U6i  
    6.齿轮的设计 @O HsM?nW  
    ]?s^{  
    (一)齿轮传动的设计计算 TchByN6oN<  
    $Fv|w9  
    齿轮材料,热处理精度 0[1/#0$  
        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 Rzxkz  
        (1)       齿轮材料及热处理 c4M]q4]F  
           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 <'vtnz  
    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 0|FQIhVuY  
          ② 齿轮精度 6bUcrw/# p  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 NQ,2pM<*-  
         #fxdZm,  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 EkEQFd 5g  
    按齿面接触强度设计 xDIl  
    Yw,LEXLY  
    确定各参数的值: *zWf8X  
    ①试选=1.6 7QHrb'c  
    选取区域系数 Z=2.433   Y {2L[5_1  
         :@J.!dokF  
        则 HQ^:5 XH  
        ②计算应力值环数 wZ/ b;%I!  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) La\|Bwx  
        =1.4425×10h i 8:^1rHp)  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) \0z<@)r+AJ  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 ~4M?[E&  
        ④齿轮的疲劳强度极限 "\"sM{x  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: J;Eg"8x]  
        []==0.93×550=511.5 TFtD>q X  
    TTz_w-68  
        []==0.96×450=432         >0I\w$L  
    许用接触应力   )0{ZZ-beG  
             @vvGhJ1m`  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   `,)%<}  
             =1 FyA0"  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 h F *c  
        =4.47×10N.m JmbWEX|  
        3.设计计算 Kj* $'('  
    ①小齿轮的分度圆直径d -{eI6#z|\A  
         _+. )8   
        =46.42 J;Veza  
        ②计算圆周速度 Fd>epvR  
        1.52 U46Z~B  
        ③计算齿宽b和模数 iTJE:[W"y  
    计算齿宽b YI),yj  
           b==46.42mm AHn Yfxv_  
    计算摸数m N6!$V7oT  
      初选螺旋角=14 !k8j8v&  
        = &U y Q<O>  
        ④计算齿宽与高之比 $J]o\~Z J  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 Cm#[$T@C  
    =46.42/4.5 =10.32 >:f&@vwm  
    ⑤计算纵向重合度 LRv[,]b  
    =0.318=1.903 fk(h*L|sI  
    ⑥计算载荷系数K X!f` !tZ:{  
    使用系数=1 wQN/MYF[  
    根据,7级精度, 查课本得 cGS7s 8U  
    动载系数K=1.07, 2g%p9-MO]I  
    查课本K的计算公式: w>6 cc#>q  
    K= +0.23×10×b ;g_<i_ *x#  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 *hkNJ  
    查课本得: K=1.35 GqD_6cdh  
    查课本得: K==1.2 Io7o*::6iw  
    故载荷系数: +XL|bdK  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 !Q5NV4gd+  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 Pe?b# G  
        d=d=50.64 BVv{:m{w  
        ⑧计算模数 1g_Dkv|D  
        = #\gx.2W7  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 gt Rs||  
        由弯曲强度的设计公式 yIma7H@=L  
        ≥ CG[04y  
    %lSjC%Z'd  
    ⑴   确定公式内各计算数值 'Sjt*2blq  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m .@3bz  
             确定齿数z Ep1p>s^  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 6}GcMhU<r  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 )cYbE1=u8>  
        Δi=0.032%5%,允许 3}2a3)  
        ②      计算当量齿数 KU (g Zy  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  _W gpk 0  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ~a` vk@8  
        ③       初选齿宽系数 }TwSSF|}3  
         按对称布置,由表查得=1 [M&.'X  
        ④       初选螺旋角 &E`=pe/e  
        初定螺旋角 =14 D:Fi/JY~  
        ⑤       载荷系数K 8d8GYTl b)  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 R![4|FR  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y )G@/E^ySM  
        查得: L<_zQ  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 Vv3:x1S  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 d^^EfWU  
         0M 5m8  
        ⑦       重合度系数Y PR~9*#"v..  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 4?.L+wL  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 Q(h/C!rKe  
    =14.07609 ><"0GPxrx  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 +/DT#}JE  
        ⑧       螺旋角系数Y QW_W5|_  
     轴向重合度 =1.675, -9^A,vX  
        Y=1-=0.82 Ygfv?  
         @&GfCg5Cb  
        ⑨       计算大小齿轮的 MNd[Xzm  
     安全系数由表查得S=1.25 b]Z>P{ j  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 t BKra  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 'uU{.bq  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 Geyj`t  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   C !6d`|  
        小齿轮     大齿轮 CyD)=e {  
    <F<jx"/)  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: nv_9Llh=z  
        K=0.86        K=0.93   ]c\d][R N  
    @"'$e_jj"  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 DE" Y(;S  
          []= ]]8^j='P'  
          []= 2~RG\JWTA  
           +'!Y[7|9iv  
           -9~WtTaV.H  
            大齿轮的数值大.选用. |}naI_Qudv  
         CCU<t Q  
    ⑵   设计计算 ^Bu55q  
         计算模数 Ff{dOV.i  
    ) |j?aVqZ  
    q@Oe}  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: ayh= @7*  
    l&oc/$&|[  
    z==24.57  取z=25 FgTWym_  
    y]b &3&  
    那么z=5.96×25=149           OGAC[s~V  
      #0'%51Jcl  
    ②   几何尺寸计算 V3q[#.o  
        计算中心距     a===147.2 l{4rKqtX  
    将中心距圆整为110 p@iU9K\,  
    sG8G}f  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 JpC_au7CX  
    2tI,`pSU  
    =arccos a+P Vi  
    k`h#.B J  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. C9L_`[9DO  
    "ot# g"  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 >m# bj^F\  
         *5d6Q   
        d==42.4 ky=h7#wdv-  
    eH^~r{{R  
    d==252.5 M}x]\#MMY  
    {W$K@vuV;?  
    计算齿轮宽度 h@%a+6b?  
    2+cpNk$  
    B= 9s&Tv&%VN  
    'e:(61_  
    圆整的       MkX=34oc^  
    !8OgaMngzF  
                                                大齿轮如上图: M*2 Nq=3  
    SaSj9\o  
    /M Z^;XG  
    Q?/qQ}nNw  
    7.传动轴承和传动轴的设计 <BjrW]pM  
    7mtX/w9  
    1.  传动轴承的设计 'T(@5%Db  
    aDda&RM  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 }va>jfy  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min +l<l3uBNS  
    T1=43.77kn.m 5&TH\2u  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 j9~lf  
        已知小齿轮的分度圆直径为 '; ;X{a  
            d1=42.4 JasA w7  
    而  F= 4Be\5Byr  
         F= F FA!!S`{\  
    tR(nD UHV5  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ' wni.E&  
    ~|( eh9  
    4/AE;y X  
    u7lO2 C7  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 #jM-XK  
    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 7> 8L%(7  
    KZ@'NnQ  
    8\Bb7*  
                 uF+0nv+  
         从动轴的设计 ;@xlrj+  
           IPf>9#L  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, Ui.S)\B  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M (9Q@I8}Iy  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 "/Pq/\,R|  
        已知大齿轮的分度圆直径为 GQ2/3kt  
            d2=252.5 Z}S7%m  
    而  F= Z):Nd9  
         F= F 9qUkw&}H  
    ZlP+t>  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N N-W>tng_x  
    9}5o> iR  
    " =6kH,  
    ^h^.;Iqr=  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ~G 3txd  
    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 <Xw\:5 F<7  
    N&^zXY  
    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 SEVB.;  
    查表,选取 F^81?F i.  
    me@)kQ8M  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 aYn5AP'PH  
    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 Jv}&8D  
    M.+h3<%^  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 )qe rA  
    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  。 5Dzf[V^]`  
    -Nn< pq  
    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. :$0yp`k  
    Lv#0-+]$Bt  
                D        B                轴承代号     kc(m.k!|f\  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ,3N>`]Km'  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     b~r:<:;  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     CK1A$$gnz  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     RLZfXXMn  
    |Z)}-'QUJ  
         3?&v:H  
    u`D _  
         %z=:P{0UQ  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 U p6OCF  
        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, [!4xInS  
    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.     t+_\^Oa)  
    p]ujip  
    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. i I`vu  
    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, `So/G  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 AUu<@4R7  
    3!$+N\ #w  
    L=16+16+16+8+8=64 bv VkN  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. {* P[dyu  
    b.v +5=)B  
    5.    求轴上的载荷   * V7mM?  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, 2gh=0%|\gx  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. xy b=7  
    0N~kq-6.\  
    FSm.o?>  
    3n)$\aBE  
    ;0Q" [[J  
    k1oJ<$ Q  
    6<T:B[a-  
    @HPr;m!  
    Cf9{lhE8  
         Arm'0)B>  
    0|.jIix;  
    传动轴总体设计结构图: /(*Ucv2i}T  
         [T,Hpt  
                                 o$eCd{HuX  
    2Z%n "z68  
                                 (主动轴) ^lt2,x   
    qZ'2M.;  
    lg8@^Pm$r;  
            从动轴的载荷分析图: =yz"xWH  
    }Nd1'BVf  
    6.     校核轴的强度 G%FZTA6a  
    根据 w%s];EE  
    == v/9DD%An  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 w7.,ch  
    查表15-1得[]=60MP `FQ]ad Fz  
    〈 []    此轴合理安全 a6j& po  
    1O< 6=oH  
    8、校核轴的疲劳强度. #Tei0B7  
    ⑴.   判断危险截面 .|^Gde  
    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. mvK^')  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 0FtwDM))  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 q)L4*O  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 '~Cn+xf4]  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 p]EugLEmG  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 nq HpYb6I0  
    截面上的弯曲应力 gT0yI ;g]  
    eG1V:%3  
    截面上的扭转应力 r dSL  
    == Y|><Ls6Q  
    轴的材料为45钢。调质处理。 RrvC}9ar  
    由课本得: \fUX_0k9,  
               Vx2/^MiXy  
    因             v}N\z2A  
    经插入后得 ` PQQU~^  
    2.0         =1.31 S'8+jY  
    轴性系数为 :MY=Q]l  
           =0.85 x<M::")5!V  
    K=1+=1.82 d\nXK#)Q  
        K=1+(-1)=1.26 zmGHI! tP  
    所以               o+&Om~W  
    ]sqLGmUL  
    综合系数为:    K=2.8 p|.5;)%|  
    K=1.62 R%RxF=@  
    碳钢的特性系数        取0.1 F`m}RL]g  
       取0.05 >fzyD(>  
    安全系数 c>K]$;}  
    S=25.13 PVp>L*|BZ;  
    S13.71 MGsQF#6]  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 TDDMx |{  
    截面Ⅳ右侧 pT->qQ3;  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ;7qIm83  
    ];hqI O#nM  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 zUL,~u  
    M,_ $s,  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 qWheoyAB  
    sFz0:SqhE  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 x C&IR*  
    截面上的弯曲应力   u6Gqg(7hw  
    截面上的扭转应力 IZj`*M%3  
    ==K= TPJF?.le '  
        K= cyJ{AS+  
    所以                 <`uu e  
    综合系数为: dT*Yv`h  
    K=2.8    K=1.62 wK-VA$;:  
    碳钢的特性系数 +FqD.=8  
        取0.1       取0.05 'wk,t^)  
    安全系数 K<*6E@+i  
    S=25.13 }x`Cnn  
    S13.71 MGm*({%  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 0fXMY-$I  
    |-}. Y(y  
    9.键的设计和计算 o13jd NQ-  
    8F8?1  
    ①选择键联接的类型和尺寸 B1)Eo2i#  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. yO1 7C  
    根据    d=55    d=65 8xO   
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 sQ#e 2  
                         b=20     h=12     =50 &~P4yI;,  
    N9_* {HOy  
    ②校和键联接的强度 Pl/ dUt_  
      查表6-2得      []=110MP " _2 k 3  
    工作长度  36-16=20 F)hj\aHm k  
        50-20=30 s) ]j X  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 ^qR|lA@=\  
         K=0.5 h=5 4-.K<-T%D  
        K=0.5 h=6 CVa>5 vt  
        由式(6-1)得: ~r.R|f]IQ  
               <[] &|Duc} t  
               <[] 6i[Ts0H%<!  
        两者都合适 !{.CGpS ]  
        取键标记为: Dm)B? H"  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 P0.cF]<m  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 ^<OYW|q?\r  
    10、箱体结构的设计 xc#t8`  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, x8rg/y  
    大端盖分机体采用配合. ;bB#P g  
    9O3#d  
    1.   机体有足够的刚度 Wn=sF,c  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 "V>}-G&  
    #-;W|ib%z  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 FYYc+6n  
    1 jidBzu<  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm "sN%S's  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 H:c5 q0O^x  
    N@c G jpQ  
    3.   机体结构有良好的工艺性. _cs(f<>oCO  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. ~9+01UU^  
    :0l+x 0l}  
    4.   对附件设计 7{F\b  
    A  视孔盖和窥视孔 {Ge{@1  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 ;Sivu-%  
    B  油螺塞: M 5sk&>  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 5I2,za&e  
    C  油标: Gw<D'b)!  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 A7X a  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. g3$'G hf  
    A O:F*%Q u  
    D  通气孔: TRm#H $  
    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. @JbxGi  
    E  盖螺钉: d&Nnp jH}c  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 @A1f#Ed<  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. [~{F(Le  
    F  位销: "u^Erj# /  
    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.  :RnUNz  
    G  吊钩: 2&4nf/sE  
    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. t<8)h8eW  
    ST?{H SCz  
    减速器机体结构尺寸如下: xQFY/Z  
    Mr)t>4  
    名称    符号    计算公式    结果     oK\zyNK  
    箱座壁厚                10     G+<XYkz*  
    箱盖壁厚                9     [K3 te  
    箱盖凸缘厚度                12     7 XxZF43  
    箱座凸缘厚度                15     *-9i<@|(U^  
    箱座底凸缘厚度                25     X hq ss),  
    地脚螺钉直径                M24     e(8hSVcl4  
    地脚螺钉数目        查手册        6     UT\4Xk<  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     WA (x]""  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     KHAc!4lA  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     1cK'B<5">]  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8      +|LM"  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     '.bf88D  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 a}%f +`z  
        22 X9Ch(nWX  
        18     ,->K)Rs;  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 R 0RxcB tG  
        16     AO7[SHDZ  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     B"_O!  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     M3jUnp&  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     N\PdX$  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     t%Jk3W/f  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) ,'s }g,L  
    150(3轴)     SI!A?34  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) gQPw+0w  
    150(3轴)     %hSQ\T<8[o  
         sE[`x^1'8  
    11. 润滑密封设计 <Z%=lwtX  
    qzZ/%{Ak  
        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}bq  
        油的深度为H+ (mIjG)4t  
             H=30  =34 DquL r+s~  
    所以H+=30+34=64 wtYgHC}X  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 2=_$&oT**  
         $P{`-Y }a  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 lI?P_2AaS  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     #yH+ENp0   
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 T [SK>z  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 a$=~1@  
         76tn`4NIP  
    12.联轴器设计 OIPY,cj~  
    |6 Q5bV  
    1.类型选择. e`n ZiM>  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 8s)b[Z5  
    2.载荷计算. zFjz%:0  
    公称转矩:T=95509550333.5 K83'`W^  
    查课本,选取 M8~3 0L  
    所以转矩   <MbhBIejr  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 "Wj{+ |f  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm E]' f&0s  
    _f^6F<!  
    四、设计小结 % 6 *c40  
        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。  tKV,  
        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。 (\F9_y,6*\  
    五、参考资料目录 #Nh'1@@  
    [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; (F&LN!Hn>p  
    [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; <iky~iE  
    [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; yUnV%@.  
    [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; J9[7AiEd(/  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 dL$ iTSfz"  
    [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; G!Brt&_'  
    [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? v^ ^Ibv  
    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