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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 nKu(XgFv  
                     <G9<"{  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         {X]9^=O"  
                     iiN?\OO^~  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) [x$; XqA  
    c}cG<F  
    目   录 3N3*`?5c<  
         Ij,Yuo  
    一    课程设计书                            2 hXnw..0"  
    y4r2}8fi  
    二    设计要求                              2 24O d] f  
    )|:8zDuJ  
    三    设计步骤                              2 ck~ '`<7  
         ir+8:./6  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 !ABLd|tP  
        2. 电动机的选择                                4 |rFJ*.nD  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 )u Qvt-  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 >vxWx[fRu  
        5. 设计V带和带轮                              6 N.vG]%1"  
        6. 齿轮的设计                                  8 8x gc[#  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 8E=vR 8  
        8. 键联接设计                                  26 ~=Fk/  
        9. 箱体结构的设计                              27 6Ok,_ !  
        10.润滑密封设计                                30 I*9Gb$]=  
        11.联轴器设计                                  30 F]0Jwm{  
         K)N)IZ1q  
    四    设计小结                              31 8nf4Jk8r  
    五    参考资料                              32 6ku8`WyoF  
    )2toL5Q  
    一. 课程设计书 W n6,U=$3  
    设计课题: 13\Sh  
        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 sgD@}":m  
    表一: $'y1 Po'2  
             题号 n }TTq6B  
    Bd QQ9$@5  
    参数    1     eA10xpM0  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     [e1\A&T  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     pj j}K  
    卷筒直径(mm)    200     ym[+Rw  
    [ns&Y0Y`t  
    二. 设计要求 '&/(oJ ;O~  
    1.减速器装配图一张(A1)。 % hNn%Oy:E  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 (+@faP   
    3.设计说明书一份。 *:(1K%g  
    {.cB>L  
    三. 设计步骤 [KD}U-(Wg  
        1.  传动装置总体设计方案 A?\h|u<  
        2.  电动机的选择 2,+@# q  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 .5Q5\qc=  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 & 8zk3  
        5.  “V”带轮的材料和结构 XpOCQyFnM  
        6.  齿轮的设计 l#mtND3  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 vW9^hbdx  
        8、校核轴的疲劳强度 $`ON!,oa  
        9.  键联接设计 RLv&,$$0  
        10.  箱体结构设计 y+l<vJu  
        11. 润滑密封设计 1o(+rR<h9  
        12. 联轴器设计 EWSr@}2j .  
         Lax9 "xI  
    1.传动装置总体设计方案: #3YdjU3w  
    Ni&,g  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 >Zi|$@7t-  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,  'Dnq+  
    要求轴有较大的刚度。 ='KPT1dW*  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 TeOFAIU  
    其传动方案如下: UzXDi#Ky  
            HW^{;'kH~  
    图一:(传动装置总体设计图) oC5gME"2  
    t!NrB X  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 %`bLmfm  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 Mf!owpW T  
         传动装置的总效率 XA=|]5C  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; q=T<^Tk#e  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, *4zoAslU1  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, R/yPZO-U  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 ytg7p5{!i  
    >6n@\n  
      2.电动机的选择 Kv(Y }  
    D 86 K$IT  
        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, ]%b0[7[  
        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, ER0TY,  
        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。 N;%j#(v j  
         ,q{lYX83S  
        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, xKRfl1  
         V*0Y_T{_  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 e&r+w!  
         = .fc"R|<K  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 F[Qsv54  
                                                      \mqhugy  
    Q&\ZC?y4  
    方案    电动机型号    额定功率 TiwHLb9  
    P Ly@U\%.  
    kw    电动机转速 \z(>h&  
        电动机重量 {'cs![U  
    N    参考价格 5|{  t+u  
    元    传动装置的传动比     / n C$?w  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     EfMG(oI  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     F>hVrUD8  
      Zb5T90s%  
       中心高 gME:\ud$  
            外型尺寸 c~Q`{2%+  
    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}_M_  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     D| 3AjzW  
     p1[WGeV  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 \J#I}-a&j  
    F!DrZd>\  
    (1)       总传动比 FuRn%)DA5  
        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 J-HabHv  
        (2)       分配传动装置传动比 6PVlZ  
        =× Pj^k pjV  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 Y+S~b  
        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 = m!!  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 XF0*d~4  
    (1) 各轴转速 !YuON6{)  
      ==1440/2.3=626.09r/min lB YS>4~  
      ==626.09/5.96=105.05r/min LS?` {E   
    (2) 各轴输入功率 #==[RNM%ap  
        =×=3.05×0.96=2.93kW av$\@4I  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW  Wl}G[>P  
        则各轴的输出功率:   dvH67 x  
    =×0.98=2.989kW vM$#m1L?  
    =×0.98=2.929kW #EwRb<'Em  
    各轴输入转矩 s?z=q%-p  
       =××  N·m pD)/- Dgdm  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· OmQuAG ^\x  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 7i%P&oB  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m 8I|1P l  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m G/^5P5y%@  
    =×0.98=242.86N·m rSzXa4m(  
    运动和动力参数结果如下表 ~=aI2(b  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     )@};lmPR  
        输入    输出    输入    输出         s2 t-T0;  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     YV>VA<c  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     _16 &K}<  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     9fk\Ay1P  
    .,(uoK{  
    5、“V”带轮的材料和结构 kgib$t_7  
      确定V带的截型 `XRb:d^  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 uc{Qhw!;:  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 m/"=5*pA  
          V带截型      由图6-13                        B型 [~&:`I1  
       pu m9x)y1  
      确定V带轮的直径 7Ohu$5\  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm &Cn9 k3E\R  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 2+hfbFu,1  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm Hr64M0V3B  
       }][|]/s?42  
      确定中心距及V带基准长度 LxYM "_1A;  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 k}owEBsn}  
                              360<a<1030 H;"N|pBy  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm _yXeX  
         rSFXchD/  
      初定V带基准长度 _S7M5{U_  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm M,dzf  
           \$0 x8B   
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm Z~.]ZWj -  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm QK/+*hr;  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 (Os OPTp  
        z]R!l%`  
       确定V带的根数 [OToz~=)  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 'V*M_o(\  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 .]d tRH<  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96  26klW:2*  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 u\& [@v  
             F7PZV+\  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ,, -[P*@  
                                 M5bj |tQ4  
                           取Z=2 "/]tFY%Y  
    V带齿轮各设计参数附表 d?+oT0pCH  
    R5~vmT5W  
    各传动比 jnLo[Cf,H8  
    q.K$b  
        V带        齿轮     H<}Fk9  
        2.3        5.96     C%7,#}[U/  
      z4%F2Czai&  
    2. 各轴转速n "a_D]D(d5  
        (r/min)        (r/min)     FT?1Q'  
        626.09        105.05     ?9ho|  
    o[+|n[aT)3  
    3. 各轴输入功率 P Nb, H8;  
        (kw)        (kw)     )|1JcnNSa  
        2.93       2.71     R~?;KJ  
    o_^d>Klb8  
    4. 各轴输入转矩 T /xbF1@XtL  
        (kN·m)        (kN·m)     [LEh  
    43.77        242.86     Ej3hdi)  
    GZ>% &^E  
    5. 带轮主要参数 ^cXL4*_=  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         Oh85*3  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     zbKW.u]v  
    带的根数z     wN0OAbtX'  
        160        368        708        2232        B        2     ~rfjQPbh9x  
    Xv(9 Yh S  
    6.齿轮的设计 sNpBTG@{l  
    ] ,aAzjZ  
    (一)齿轮传动的设计计算 ^%/5-0?xE  
    FwzA_ nn  
    齿轮材料,热处理精度 x;]{ 8#-z  
        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 = y,avR  
        (1)       齿轮材料及热处理 ;Z~.54Pf{d  
           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 0mi[|~x=  
    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 ]O ` [v  
          ② 齿轮精度 p5rRhu/|k3  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 y!D`.'  
         HPH{{p  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 MOeLphY  
    按齿面接触强度设计 m8A_P:MQq  
    :|mkI#P.  
    确定各参数的值: &>b1ES.>  
    ①试选=1.6 r/<JY5  
    选取区域系数 Z=2.433   6OW-Dif^AG  
         T@WMT,J6j  
        则 {mitF  
        ②计算应力值环数 nY0UnlB`  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) "{xv|C<*n  
        =1.4425×10h 1iW9?=a"  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) ?i=!UN  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 lH>XIEj  
        ④齿轮的疲劳强度极限 oKJ7i,xT  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: `5&V}"lB  
        []==0.93×550=511.5 9 (.9l\h  
    ! HC<aWb  
        []==0.96×450=432         TAoR6aE  
    许用接触应力   'U0I.x(  
             cY]Y8T)  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   /8HO7E+5  
             =1 u@'zvkb@  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 u\?u4  
        =4.47×10N.m <%7 V`,*g/  
        3.设计计算 sB/s17ar  
    ①小齿轮的分度圆直径d \8aF(Y^H  
         >7q,[:(gs  
        =46.42 kweTK]mT  
        ②计算圆周速度 qE:DJy <  
        1.52 Vgk,+l!4  
        ③计算齿宽b和模数 I,3!uogn  
    计算齿宽b 4T E ?mh}  
           b==46.42mm I*2rS_i[T  
    计算摸数m [![ (h %  
      初选螺旋角=14 "-:\-sMt{  
        = ljON_*  
        ④计算齿宽与高之比 v |2j~  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 ,O!aRvzap  
    =46.42/4.5 =10.32 fMaNv6(  
    ⑤计算纵向重合度 ,quTMtk~  
    =0.318=1.903 !17Z\Ltqyj  
    ⑥计算载荷系数K kR(=VM JU  
    使用系数=1 Zw{tuO7}K  
    根据,7级精度, 查课本得 RBD MZ  
    动载系数K=1.07, 1iDo$]TEK  
    查课本K的计算公式: H12@12v  
    K= +0.23×10×b n82Q.M-H  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 N|S xAg  
    查课本得: K=1.35 - S-1<xR  
    查课本得: K==1.2 TMsoQ82  
    故载荷系数: dhkpkt<G8  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 nWu4HFi  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 L{pg?#\yC  
        d=d=50.64 R!G7;m'N1  
        ⑧计算模数 D.`\ ^a  
        = o |iLBh$)  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 w%n]~w=8  
        由弯曲强度的设计公式 n<*]`do,w  
        ≥ CF_!{X_k}  
    =rF8[Q0K  
    ⑴   确定公式内各计算数值 I|z#Aoc  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m W F<V2o{k  
             确定齿数z %'z3es0  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 _6 `4_<c=  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 jRAL(r|  
        Δi=0.032%5%,允许 2A+,. S_!x  
        ②      计算当量齿数 *, K \A  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ,+.# eg  
        z=z/cos=144/ cos14=158 eUlb6{!y?  
        ③       初选齿宽系数  Jx w<*  
         按对称布置,由表查得=1 eS:e#>(  
        ④       初选螺旋角 U^\~{X  
        初定螺旋角 =14 Q;nr=f7Ys  
        ⑤       载荷系数K It-*CD9  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 F\bI6gj  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y xS1|Z|&  
        查得: s#ZH.z@J  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 RC%r7K f  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 F DX+  
         @x +#ZD(  
        ⑦       重合度系数Y e~?]F 0/  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 G.TX1  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 cU|jT8Q4H  
    =14.07609 #jiqRhm  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 #" -^;Z  
        ⑧       螺旋角系数Y S '+"+%^tj  
     轴向重合度 =1.675, @un }&URp  
        Y=1-=0.82 &Sa~Wtm|*  
         7+4"+CA  
        ⑨       计算大小齿轮的 ^MV%\0o  
     安全系数由表查得S=1.25 <t{AY^:r  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 H%aLkV!J  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 vW3ZuB  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 wkA!Jv%  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   B)8Hj).@B  
        小齿轮     大齿轮 }* JMc+!9@  
    ?GU!ke p  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: uF"`y&go  
        K=0.86        K=0.93   hATy 3*4  
    >nEnX  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 %tQ{Hf~  
          []= va2A@U  
          []= J?fh3RW9  
           Q@VnJ,  
           X(28 xbd|  
            大齿轮的数值大.选用. X{9o8 *V  
         !5!$h` g  
    ⑵   设计计算 {`CWzk?  
         计算模数 aZ`ags ofk  
    F6VIH(  
    f`=T@nA  
    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: 5V8C+k)  
    5>Yd\(`K  
    z==24.57  取z=25 FH`&C*/F0Y  
    B?Sfcq-  
    那么z=5.96×25=149           6*33k'=;F  
      IkNt! 2s_  
    ②   几何尺寸计算 *r$.1nke  
        计算中心距     a===147.2 "m;]6B."  
    将中心距圆整为110 =2)t1 H  
    G$uOk?R#5c  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 UVUO}B@[S  
    i9U_r._qj;  
    =arccos _rdj,F8  
    }(EOQ2TI  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. dU^<7 K:S  
    Ab<Ok\e5  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 Jd"s~n<>K  
         q'@Ei4  
        d==42.4 JMl hBh  
    Er1u1@  
    d==252.5 ~7WXjVZ  
    m>dcb 6B+g  
    计算齿轮宽度 05I39/T%  
    :P~& b P  
    B= [Fj+p4*N  
    EFt`<qwj  
    圆整的       Cy:`pYxhd  
    MYSc*G  
                                                大齿轮如上图: ,Ysl$^\  
    ^J~A+CEf"W  
    Ss! 3{VW  
    mKQST ]5  
    7.传动轴承和传动轴的设计 M2P@ &  
    |aAWW d5  
    1.  传动轴承的设计 i)PV{3v$J  
    jNG?2/P6&  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 VN-#R=D  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min m?% H<4X  
    T1=43.77kn.m f"<@6Axq  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 Dke($Jr{  
        已知小齿轮的分度圆直径为 4S0++Hp4  
            d1=42.4 rspoSPnY1  
    而  F= 3_*Xk. .d  
         F= F & Yf#O*  
    \i;&@Kp.N  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 0mD;.1:  
    ~73i^3yf  
    ' raB  
    5ZyBP~  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 26#Jhb E+  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 6SBvn%  
    <_a70"i  
    H;*a:tbxO+  
                 mn; 7o~4  
         从动轴的设计 !Xx<~l IC  
           {q tc \O  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, >6l;/J  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 3ES[ N.V#  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 KjwY'aYwr:  
        已知大齿轮的分度圆直径为 &QOWW}  
            d2=252.5 i B!hEbz  
    而  F= H (NT|  
         F= F k#Ez  
    4$zFR}f  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N $]H=  
    `f 6)Q`n  
    <f.>jjwFE  
    y LgKS8b  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 4%!{?[$  
    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 |j~EV~A J  
    Y7kb1UG  
    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 {NY~JFM  
    查表,选取 Rg?{?qK\K  
    s@ 2 0#D  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 j.;  
    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 2l)9Lz=;L  
    ;N$0)2w  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1] %W\RHxo  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 ?bt`fzX{l  
    q M_/  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. NlF0\+h  
    zY1s7/$ i  
                D        B                轴承代号     KZrMf77=  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     $W/+nmb)@K  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     p]h*6nH>~  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     o=-Vt,2{  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     $h 08Z  
    xBL$]>  
         Tf#2"(!  
    H}sS4[z  
         c/<Sa|'  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 bB:r]*_ s]  
        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, -Wlp=#9  
    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.     crJ7pe9  
    e8AjO$49  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. Xq,UV  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, >~5lYD  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 g5tjj.  
    WxVn&c\  
    L=16+16+16+8+8=64 .:{h{@a  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. '?"t<$b  
    RIy5ww}3|  
    5.    求轴上的载荷   {Ax)[<i  
    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, Ew %{ i(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. EjR_-8@FK  
    b^[W_y  
    ~K~b`|1  
    'yPCZ`5H(  
    m]FaEQVoE  
    O{k89{  
    -?< Ww{  
    w4e%-Ln  
    t&GA6ML#s  
         PIZ C;K4|  
    K*R)V/B/l  
    传动轴总体设计结构图: ;wij}y-6  
         vKNt$]pm=  
                                 0jxO |N2)  
    @br@[RpB  
                                 (主动轴) )7&42>t  
    }>MP{67Dm  
    hLb;5u&!kW  
            从动轴的载荷分析图: g .64Id  
    UL86-R!  
    6.     校核轴的强度 C#MF pT  
    根据 KX?o nsZ  
    == J\het 2?\  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 j/)"QiS*?  
    查表15-1得[]=60MP XR*Q|4  
    〈 []    此轴合理安全 tHrK~|  
    ic%?uWN  
    8、校核轴的疲劳强度. d"#gO,H0  
    ⑴.   判断危险截面 Ua):y) A  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. &|v{#,ymeb  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 Z?m -&%  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 LnP3z5d(  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 wgCvD  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 \Sg<='/{L;  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 ;mEwQ  
    截面上的弯曲应力 T}C2e! _O  
    *_`76`cz%X  
    截面上的扭转应力 nD7|8,'  
    == a%Uw;6|{  
    轴的材料为45钢。调质处理。 7FAIew\r  
    由课本得: 9 |' |BC  
               Lp_$?MCD.  
    因             Ls&+XlrX8  
    经插入后得 'eD J@4Xm  
    2.0         =1.31 C\ tprnY  
    轴性系数为 led))qd@V-  
           =0.85 2ck 4C/ h  
    K=1+=1.82 4|`Yz%'  
        K=1+(-1)=1.26 >DHp*$y  
    所以               vu=me?m?(  
    ~A6"sb=  
    综合系数为:    K=2.8 fX_#S|DlSG  
    K=1.62 [`d$X^<y;  
    碳钢的特性系数        取0.1 WzjL-a(  
       取0.05 >*IN  
    安全系数 q#MM  
    S=25.13 W4(v6>5l  
    S13.71 /D<"wF }@J  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 2K;#Evn'j  
    截面Ⅳ右侧 $[g_=Z  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 moMYdArj  
    BPqk "HG]T  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000  {@gAv!  
    n|Pr/ddL   
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 syv$XeG=}  
    n-$VUo  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 p~K9 B-D  
    截面上的弯曲应力   vv6?V#{  
    截面上的扭转应力 EeB ]X24  
    ==K= 3t)v %S|k  
        K= 2#3^skj  
    所以                 2jl)mL  
    综合系数为: 9IA$z\<<w  
    K=2.8    K=1.62 ZPHXzi3j  
    碳钢的特性系数 )t:7_M3  
        取0.1       取0.05 n 6{2]&sd  
    安全系数 rz%<AF Z  
    S=25.13 ZQ3_y $  
    S13.71 XF}rd.K:  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 H6 &7\Wbk  
    z% 1{  
    9.键的设计和计算 JS2nXs1  
    *XbI#L%>  
    ①选择键联接的类型和尺寸 vfcb:x  
    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. 1DE@N1l  
    根据    d=55    d=65 N L'R\R  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 `Gd$:qV  
                         b=20     h=12     =50 oE?QnH3R  
    EVt? C+  
    ②校和键联接的强度 ymWgf 6r<  
      查表6-2得      []=110MP e}0:"R%E  
    工作长度  36-16=20 )4R:)-"f  
        50-20=30 auHFir 8f  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 Ue*C>F   
         K=0.5 h=5 |Ps% M|8~  
        K=0.5 h=6 $Z?\>K0i  
        由式(6-1)得: ar.AL'  
               <[] W2Luz;(U  
               <[] |.P/:e9  
        两者都合适 w~Ff%p@9  
        取键标记为: |E@djosyC  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 AW,OH SXh6  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 DNkWOY#{  
    10、箱体结构的设计 6Pn8f  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, j>Ag\@2ME  
    大端盖分机体采用配合.  npp[@*~  
    :q#K} /  
    1.   机体有足够的刚度 ]"~51HQZ  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 ~u87H?  
    @kFu*"  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Q;u SWt<{  
    ' GG=Ebt  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm 7v7G[n  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 7@}$|u:JUF  
    {/<6v. v  
    3.   机体结构有良好的工艺性. sC"}8+[)S3  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. }_ mT l@*  
    <#+44>h  
    4.   对附件设计 {HOy_Fiih  
    A  视孔盖和窥视孔 ?=;qK{)37  
    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 ^pnG0(9  
    B  油螺塞: !xIm2+:(  
    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。 Xz 4 x  
    C  油标: sZ&G%o  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 fyWO  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. Zm ogM7B  
    q2rUbU_A(  
    D  通气孔: o4b~4 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. !ZRs;UZ>o  
    E  盖螺钉: TBrGA E  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 8>WVodv  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. . lgPFr6X  
    F  位销: 76cG90!Z  
    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. 4Kwh?8.  
    G  吊钩: ^!8P<y  
    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 [dkbKo  
     '1^B +m  
    减速器机体结构尺寸如下: -62'}%?A<C  
    )~6zYJ2  
    名称    符号    计算公式    结果      Ez~'^s@  
    箱座壁厚                10     X[gn+6WB%  
    箱盖壁厚                9     6x)$Dl  
    箱盖凸缘厚度                12     VdSv  
    箱座凸缘厚度                15      y! .J  
    箱座底凸缘厚度                25     '_k+WH&  
    地脚螺钉直径                M24     `1OgYs  
    地脚螺钉数目        查手册        6     bI)u/  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     6r: ?;j~l  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     3@Z#.FV~C[  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     r|e-<t4.9L  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     ((tv2  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     9+s.w25R  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 73#x|lY  
        22 hI?sOR!  
        18     )}vNOE?X~  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 Vm}%ttTC  
        16     -x8nQ%X  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     :0)3K7Q   
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     ,#d? _?/:O  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     `LAR@a5i  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     r_e7a6  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) ^EG\iO2X  
    150(3轴)      c gzwx  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) I+>%uShm  
    150(3轴)     W>VP'vn}  
         mbnV[  
    11. 润滑密封设计 {!|}=45Z  
    ^<e@uNGg  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. >>aq,pH  
        油的深度为H+ )[mwP.T=  
             H=30  =34 G7--v,R1x  
    所以H+=30+34=64 \<}&&SuH  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 PHA-9\jC{  
         bY}eUL2i4  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 XNQAi (!GS  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     }ENR{vz$A  
        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 {-|{xBd  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 >#Q\DsDS  
         322jR4QGr  
    12.联轴器设计 `qd+f{Q  
    uVzFsgBp  
    1.类型选择. <E\$3Ym9  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 R4ht6Vm3g)  
    2.载荷计算. yaq'Lt`  
    公称转矩:T=95509550333.5 iyj+:t/  
    查课本,选取 pV4Whq$  
    所以转矩   Ig3;E+*>  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 |FD}e)  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm xI>A6  
    7j nIv];i  
    四、设计小结 yG Wnod'  
        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。 E0 `Lg c  
        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。 Z2im@c67{  
    五、参考资料目录 *@d&5  
    [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; 3~nnCR[R  
    [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; *tm0R>?!  
    [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; +w=AJdc  
    [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; /axIIfx-  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 gTA%uRBa  
    [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; JaB<EL-9r2  
    [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? `F/Tv 5@L  
    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