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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 3nFt1E   
                     \VN=Ef\E  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         o\6iq  
                     ^8K/xo-  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) -9o{vmB{  
    C_->u4 -  
    目   录 <KQ(c`KW7  
         @Zm J z  
    一    课程设计书                            2 Acu@[ I^  
    K)[8 H~Lm  
    二    设计要求                              2 JNo8>aFOb  
    mX\ ;oV!  
    三    设计步骤                              2 wss?|XCI  
         M"wue*&  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 p2d\ZgWD=)  
        2. 电动机的选择                                4 #H5=a6E+q  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 $1 @,Qor  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 ^}>/n. %  
        5. 设计V带和带轮                              6 >n$ !<  
        6. 齿轮的设计                                  8 D7Zm2Kj  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 ~V+l_ :  
        8. 键联接设计                                  26 .zC*Z&e,.[  
        9. 箱体结构的设计                              27 O4Dr ]Xc]  
        10.润滑密封设计                                30 C2/}d? bki  
        11.联轴器设计                                  30 A3+6 #?:;  
         ycX{NDGs  
    四    设计小结                              31 o""~jc~  
    五    参考资料                              32 g7V_ [R(6  
    p;%<mUI  
    一. 课程设计书 U5+vN[ K  
    设计课题: 4JO@BV>t  
        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 3QCVgo i\  
    表一: $YM_G=k  
             题号 ^^}Hs-{T  
    b{&FuvQg2  
    参数    1     =r6qX  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     EW(J5/mn  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     Yx%bn?%;&  
    卷筒直径(mm)    200     [m2+9MMl  
    )bD nbO$s_  
    二. 设计要求 YQVcECj  
    1.减速器装配图一张(A1)。 :.&{Z"  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 +AI`R`Tm  
    3.设计说明书一份。 DTY<0Q.  
    c`kQvXx  
    三. 设计步骤 h-XY4gq/  
        1.  传动装置总体设计方案 tXq)nfGe{  
        2.  电动机的选择 nSS=%,?  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 BD*G1k_q  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 2\@Z5m3B  
        5.  “V”带轮的材料和结构 D>kD1B1  
        6.  齿轮的设计 {o|k.zy  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 %ROwr[Dj=  
        8、校核轴的疲劳强度 xRxy|x[  
        9.  键联接设计 g9>~HF$U  
        10.  箱体结构设计 ZGz|m0b (  
        11. 润滑密封设计 :.nRN`e  
        12. 联轴器设计 W{Z^n(f4  
         OO-k|\{ |  
    1.传动装置总体设计方案: 7"Mk+'  
    JYmAn?o-  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 ' [p)N,  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, 4 I@p%g&  
    要求轴有较大的刚度。 a!,r46>$H  
    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。 p/olCmHD)  
    其传动方案如下: .+.j*>q>u  
            658^"]Rk'/  
    图一:(传动装置总体设计图) r>|-2}{N/  
    D>#l-{d  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 1}g:|Q  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 -9+se  
         传动装置的总效率 ai-n z-;  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 1oY^]OD]W  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, r"wtZ]69  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, mP^SS Je  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 p3]Q^KFS  
    sYn[uPefj  
      2.电动机的选择 pJ^NA2  
    xeA#u J  
        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, "/+zMLY  
        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, SvuTc!$?  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 ,sQ93(Vo  
         <$i4?)f(  
        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, ^[q /Mw  
         b"CAKl  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 SF<Vds}A2  
         Xe1P- 6 0  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 vq'k|_Qi=  
                                                      Q*ju sm  
    :td ~g;w  
    方案    电动机型号    额定功率 SW 8x]B  
    P U ?b".hJ2  
    kw    电动机转速 WeJ@x L  
        电动机重量 ^k/i-%k0  
    N    参考价格 $yb@ Hhx>  
    元    传动装置的传动比     MDO$m g  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     E4oz|2!m  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     4na8  
      L^0v\  
       中心高 p{tK_ZBy]c  
            外型尺寸 B$a-og(  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     >fs2kha  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     lK(Fg  
    H3KTir"on  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 lj[, |[X7`  
    c:hK$C)T  
    (1)       总传动比 5<+K?uhm  
        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 M]rO;^;6?  
        (2)       分配传动装置传动比 M {a #  
        =× _GA$6#]  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 j,-C{ K  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 tw K^I6@  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 `DW2spd  
    (1) 各轴转速 3YL l;TP_  
      ==1440/2.3=626.09r/min -4 Ux,9&  
      ==626.09/5.96=105.05r/min :%4imgY`  
    (2) 各轴输入功率 c:4P%({  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 9Sg<K)Mc  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW lxb zHlX  
        则各轴的输出功率:   )e%}b -I'r  
    =×0.98=2.989kW AR&:Q4r|  
    =×0.98=2.929kW DSyXr~p8  
    各轴输入转矩 cDkV;$  
       =××  N·m 4 J^Q]-Z  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ;sOsT?)7$  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m LBlN2)\@  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m <iLM{@lZvJ  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m YZwaD b  
    =×0.98=242.86N·m X(AN)&L[  
    运动和动力参数结果如下表 &1^%Nxu1  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     1TN}GsAj  
        输入    输出    输入    输出         EtJ8^[u2J  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     E5GJi  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     5er@)p_  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ]N)DS+V/  
    z~oDWANP  
    5、“V”带轮的材料和结构 q!lP"J  
      确定V带的截型 \Sy7 "a  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 TJ_=1Y@z  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 KG9t3<-`  
          V带截型      由图6-13                        B型 eEw.'B  
       |(R5e  
      确定V带轮的直径 C*kK)6v `  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm LF<wt2?*  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s #2p#VQh  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm [0;buVU.  
       [AzO:A  
      确定中心距及V带基准长度 a:rX9-**  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 Kx`/\u=/  
                              360<a<1030 RrV>r<Z"Q  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 3{7T4p.G  
         ^4Uw8-/9  
      初定V带基准长度 k3Cz9Vt%  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ja=w 5  
           tD=@SX'Y  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm mLbN/M  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm *|:Q%xr-  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 v4vf }.L]  
       n> w`26MMp  
       确定V带的根数 B;#J"6w  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw :<S<f%  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 ]/2T\w.<  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 B|Wk?w.{r\  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 np$ zo  
             _k66Mkd#b  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 " {de k  
                                 PD[z#T!'  
                           取Z=2 ~qVz)<  
    V带齿轮各设计参数附表 C"uahP[Y  
     Gs0H@  
    各传动比 K >tf,  
    IzLF'F  
        V带        齿轮     - xm{&0e)  
        2.3        5.96     q3e8#R)l  
      XVVD 0^ Q  
    2. 各轴转速n P87# CAN  
        (r/min)        (r/min)     wD \ZOn_J  
        626.09        105.05     j f~wBm d7  
    sp9W?IJ 6c  
    3. 各轴输入功率 P PH3 >9/H  
        (kw)        (kw)     e)^j+ l  
        2.93       2.71     7N8H)X  
    xi~uv?f  
    4. 各轴输入转矩 T uBnoQ~Qd[z  
        (kN·m)        (kN·m)     fRZ KEIyk  
    43.77        242.86     cDEJk?3+  
    k;y w#Af8  
    5. 带轮主要参数 pf"<!O[  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         PA;6$vqX  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     CON0E~"  
    带的根数z     1`bl&}6l|E  
        160        368        708        2232        B        2     <X7\z  
    +JyUe    
    6.齿轮的设计 n| !@1sd  
    /1w2ehE<  
    (一)齿轮传动的设计计算 QfjN"25_  
    N!&:rK  
    齿轮材料,热处理精度 ,Ds.x@p  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 "UVFU-Z  
        (1)       齿轮材料及热处理 '\q f^?9  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 \Gp*x\<^Z  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 r{?Ta iK  
          ② 齿轮精度  UL@9W6  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 <W)u{KS#TY  
         '_P\#7$!MV  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 U/{6% Qy  
    按齿面接触强度设计 eet Q}]  
    w(d>HHg  
    确定各参数的值: 6=hk=2]f  
    ①试选=1.6 rNOES3[~  
    选取区域系数 Z=2.433   VR{+f7:}  
         tiPa6tQ  
        则 (oz$B0HO:  
        ②计算应力值环数 {No L  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 266oTER]v:  
        =1.4425×10h SGc8^%-`  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) RJeDEYXeg  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 AV8T  
        ④齿轮的疲劳强度极限 ~X(UcZ2  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: B@YyQ'  
        []==0.93×550=511.5 Fm_y&7._  
    UaG1c%7?X  
        []==0.96×450=432         P(k(m< 0  
    许用接触应力   \G@wp5  
             I751 t  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   d)o!5L  
             =1 tvKAIwe  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 #V02hs1  
        =4.47×10N.m i+3fhV  
        3.设计计算 Joe_PS  
    ①小齿轮的分度圆直径d [%A4]QzWh  
         ]q5`YB%_  
        =46.42 4\ c,)U}  
        ②计算圆周速度 \VMD$zZx  
        1.52 7}O.wUKw%  
        ③计算齿宽b和模数 Z(>'0]G  
    计算齿宽b pE.PX 8  
           b==46.42mm G$zL)R8GE|  
    计算摸数m SAV%4  
      初选螺旋角=14 J T# d(Y  
        = P>Euq'ajX  
        ④计算齿宽与高之比 tirIgZ  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 kUx&pYv  
    =46.42/4.5 =10.32 abNV4 ,M  
    ⑤计算纵向重合度 &ZHC-qMRK  
    =0.318=1.903 ''OfS D_g  
    ⑥计算载荷系数K  Qe"pW\  
    使用系数=1 |WryBzZ>on  
    根据,7级精度, 查课本得 DHC+C4  
    动载系数K=1.07, C`jM0Q  
    查课本K的计算公式: IxR?'  
    K= +0.23×10×b ]j~"mFAP  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 h4pTq[4*  
    查课本得: K=1.35 }U w&Ny  
    查课本得: K==1.2 J~B 7PW  
    故载荷系数: spofLu.  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 1{Mcs%W;w5  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 )\;Z4x;]U  
        d=d=50.64 x_!0.SU  
        ⑧计算模数 /%aiEhL  
        = JPM))4YDR  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 6C4'BCYW(  
        由弯曲强度的设计公式 \,Lo>G`!  
        ≥ Hy"x  
    XNM a0  
    ⑴   确定公式内各计算数值 kU-t7'?4  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 9vNkZ-1  
             确定齿数z D'l5Zd  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 ZD#9&q'4<  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 e6B{QP#jq  
        Δi=0.032%5%,允许 R2L;bGI*J  
        ②      计算当量齿数 wv QMnE8\  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  {j{+0V  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ;|p$\26S)%  
        ③       初选齿宽系数 '1fNBH2  
         按对称布置,由表查得=1 , B&fFis  
        ④       初选螺旋角 depYqYK7G  
        初定螺旋角 =14 >R{qESmP=  
        ⑤       载荷系数K Ll4bdz,  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 :f5s4N  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y UX<Qcjm$e  
        查得: YJS{i  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 e7fiGl  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 v1k)hFjPK  
         'Djm0  
        ⑦       重合度系数Y ~1m2#>  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 7J28JK  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 !{n<K:x1  
    =14.07609 _ ~RpGX  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 w:Jrmx  
        ⑧       螺旋角系数Y LIU} a5  
     轴向重合度 =1.675, KD1=Y80P  
        Y=1-=0.82 =@u 5|:  
         @''GPL@  
        ⑨       计算大小齿轮的 t&5%?QyM  
     安全系数由表查得S=1.25 Sx:Ur>?hd5  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 5G0 $  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 JxLf?ad.  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 yq_LW>|Z  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   MC 0TaP  
        小齿轮     大齿轮 f"7M^1)h2%  
    w#JJXXQI  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: @ DZD  
        K=0.86        K=0.93   }~h'FHCC+  
    < XTU8G  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ]Mj/&b>"e  
          []= sG~<M"znV  
          []= vQF vtwd  
           zJM S=r  
           Ov-b:l H  
            大齿轮的数值大.选用. 2eeQ@]Wj[Z  
         G5dO 3lwq  
    ⑵   设计计算 n\I#CH0V  
         计算模数 r[.>P$U  
    1[*UYcD  
    wdzOFDA  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: Kx"<J@  
    G>YAJ o  
    z==24.57  取z=25 T{]~07N?  
    |8%m.fY`  
    那么z=5.96×25=149           5dx&Qu'}ZS  
      &`Y!;@K9W#  
    ②   几何尺寸计算 Vh3Ijn  
        计算中心距     a===147.2 2;L|y._`w  
    将中心距圆整为110 E^_w I>  
    IdIrI  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 =O _z(  
    B:"THN^  
    =arccos V&soN:HS  
    #{r#;+  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. k^$+n_  
    =k3!RW'  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 o01kYBD  
         SUWD]k>PH  
        d==42.4 J" j.'.  
    5`~mmAUk;`  
    d==252.5 lcON+j  
    : "6q,W  
    计算齿轮宽度 WWwUwUi  
    dAP|:&y@  
    B= nqR?l4 DX  
    }}QTHR  
    圆整的       -Z4{;I[Q@  
     6,1b=2G  
                                                大齿轮如上图: ]U[X1W+@  
    rA0,`}8\  
    UX`]k{Mz  
    y AF+bCXo  
    7.传动轴承和传动轴的设计 )PkNWj6%y  
    d#:3be{|&q  
    1.  传动轴承的设计 h9$ Fx  
    ^n#1<K[E  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 F Kc;W  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min Dz!fpE'L  
    T1=43.77kn.m BE&B}LfvfO  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 3`hUo5K  
        已知小齿轮的分度圆直径为 z^o1GY  
            d1=42.4 n<Svw a}  
    而  F= |( (zTf  
         F= F 8pM>Co!  
    Gx?+9C V  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N QVZD/shq  
    d lH$yub  
    nU+tM~C%a  
    RVtQ20e";r  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 -7WW[ w  
    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 Nd:R" p*8  
    U5Erm6U:  
    < (RC|?  
                 (VvKGh  
         从动轴的设计 l>lW]W  
           ArLvz5WV  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, -O:_!\uA  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M >,C4rC+:XN  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 7RU}FE  
        已知大齿轮的分度圆直径为 p\wJD1s  
            d2=252.5 JnD {J`:  
    而  F= |6biq8|$3V  
         F= F N)R[6u}  
    PZ:u_*Vu`  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N /4=-b_2Y~  
    0X..e$ '  
    !yjo   
    -9P2`XQ^  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 6XEZ4QP}  
    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 ydl jw  
    m(D]qYwh  
    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 7k{2Upg;  
    查表,选取 wbbqt0un  
    t$& Qv)  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 S6nhvU:  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 u%|zc=  
    ,7]k fB  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ^jdL@#k00  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 q)u2Y]  
    ;sdN-mb  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. ,reJ(s  
    'iSAAwT2aj  
                D        B                轴承代号     p?(L'q"WK  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     hVoNw6fE  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     fT:}Lj\L1  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     O/AE}]  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     BJjx|VA+  
    XR# ;{p+b  
         /%x7+Rl\-^  
    T*2C_oW  
         %:6?Y%`*[  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 _cJ[ FP1  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, D  _X8-  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     L6:h.1 U$  
    <T,A&`/  
    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. ?4t-caK^u  
    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, 2f,B$-#  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 `hh9"Ws%  
    Lf}8qB#Y  
    L=16+16+16+8+8=64 AG"l1wz  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 4 (?MUc  
    j28_Hh T  
    5.    求轴上的载荷   OTvROJP  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, cH`^D?#se  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. Aw ^yH+ae  
    Os),;W0w4  
    ;|ub!z9GG  
    Go\VfLLw  
    D=?{8'R'  
    Eyh|a. )-  
    @9 8;VWY\  
    =6%|?5G  
    mLL$|  
         Ng<1Sd|MV  
    [5ethM  
    传动轴总体设计结构图: w*LbH]l<-  
         tn<6:@T  
                                 e29y7:)c=  
    wvc>0?t'  
                                 (主动轴) i S p  
    Fxd{ Zk`  
    2=*=^)FNI  
            从动轴的载荷分析图: Bt~s*{3$8  
    pu;3nUH  
    6.     校核轴的强度 ^[# & ^[-V  
    根据 q=c/B(II!  
    == W?,$!]0  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 s${_K*g6  
    查表15-1得[]=60MP T-L5zu  
    〈 []    此轴合理安全 |"k&fkS$  
    ] pPz@@xx  
    8、校核轴的疲劳强度. -zfoRU v  
    ⑴.   判断危险截面 :X>DkRP  
    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. BA+_C]%ZJ  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 ," R>}kPli  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 Lyoor1   
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000  WR.x&m>  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 z]#hWfM4B:  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 >]$aoA#  
    截面上的弯曲应力 ijZ>:B2:  
    >9(i)e  
    截面上的扭转应力 3 ]}'TA`v  
    == : }?{@#Z  
    轴的材料为45钢。调质处理。 l8wF0|  
    由课本得: w=J4zkWk  
               R_e)mkE  
    因             P#tvm,  
    经插入后得 b~Z=:'m8  
    2.0         =1.31 p5*lEz|$  
    轴性系数为 &4kM8Qh  
           =0.85 -J$g(sikt  
    K=1+=1.82 !Yh}H<w0  
        K=1+(-1)=1.26 'U)8rR  
    所以               U6{dI@|B  
    DX@}!6|T  
    综合系数为:    K=2.8 Yo2Trh  
    K=1.62 $L{7%]7QC  
    碳钢的特性系数        取0.1 iHz[Zw^.s  
       取0.05 DP>mNE  
    安全系数 h([0,:\  
    S=25.13 :XS"# ^aJ  
    S13.71 I'IB_YRL4  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ?0J0Ij,  
    截面Ⅳ右侧 0j@IxEPs  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 f5?hnt`m  
    G[6=u|(M  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 XiG88Kwv  
    N$Hqa^!'T  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 ryEvmWYu  
    3 jh|y,  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 D44I"TgqD  
    截面上的弯曲应力   E^syrEz  
    截面上的扭转应力 C4_t_N  
    ==K= I7Zq}Pxa  
        K= ~ &~C#yjg1  
    所以                 :&$Xe1)i]  
    综合系数为: >B~?dTm  
    K=2.8    K=1.62 9p<:LZd~  
    碳钢的特性系数 E& ]_U$  
        取0.1       取0.05 6D^%'[4t  
    安全系数 eCL?mhK  
    S=25.13 LW?2}`+  
    S13.71 Mcb<[~m  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 7xDN.o*>  
    lt%-m@#/  
    9.键的设计和计算 w:R]!e_6\9  
    nDn{zea7  
    ①选择键联接的类型和尺寸 !:J< pWN"  
    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. ,CW%JIM  
    根据    d=55    d=65 *]9XDc]{j1  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 p;ZDpR  
                         b=20     h=12     =50 q_5 8Lw  
    H2]BMkum  
    ②校和键联接的强度 SD I,M  
      查表6-2得      []=110MP "GBUQ}  
    工作长度  36-16=20 |ZuDX87  
        50-20=30 /2'c>  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 qq>44k\|)  
         K=0.5 h=5 2^ kn5  
        K=0.5 h=6 XAlD ww  
        由式(6-1)得: k`Y,KuBpM  
               <[]  RA~_]Hk  
               <[] iy9VruT<x  
        两者都合适 Q,TaJ]  
        取键标记为: &`5 :G LV  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 ~pwY6Q  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 F13%)G(  
    10、箱体结构的设计 [ 1D)$"  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, @%7/2k  
    大端盖分机体采用配合. 2X +7b M  
    EkV!hqs*  
    1.   机体有足够的刚度 ,DQ >&_DK  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 B C&^]M  
    C890+(D~  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 QD6Z=>?S  
    ~M(pCSJ[  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm |O^V)bZmx  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 w7[0  
    .;}pU!S~R  
    3.   机体结构有良好的工艺性. 6UtG-WHHt  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便.  2fbvU  
    r6/<&1[  
    4.   对附件设计 J]_)gb'1BR  
    A  视孔盖和窥视孔 *+# k{D,  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 |oB]6VS`  
    B  油螺塞: *,_2hvlz  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 KN|'|2/|  
    C  油标: U@MOvW)  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 X]>[Qz)K^  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. ZW`HDrP`  
    96k(X LR  
    D  通气孔: gS0,')w  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. 7E@$}&E  
    E  盖螺钉: jh-kCF  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 )Ep@$Gv|S  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. ` C/fF_YA  
    F  位销: | H5Ync[s  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. (u$!\fE-et  
    G  吊钩: *YMXiYJR  
    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. &7JEb]1C  
    an #jZ[  
    减速器机体结构尺寸如下: +X{cN5Y K  
    oTZo[T@zRx  
    名称    符号    计算公式    结果     \Gv-sA  
    箱座壁厚                10     (p}9^Y  
    箱盖壁厚                9     6B4hSqjh  
    箱盖凸缘厚度                12     B/[hi%~  
    箱座凸缘厚度                15     S;G"L$&\  
    箱座底凸缘厚度                25     nau~i1  
    地脚螺钉直径                M24     Ul7,k\q@  
    地脚螺钉数目        查手册        6     B>c[Zg1  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     V/+H_=|  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     8kKRx   
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     kjQIagw  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     <5C=i:6%  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     * <Nk%`  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 OD>u$tI9  
        22 g#pIMA#/  
        18     ?^F*"+qI  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 ~M|NzK_9  
        16     zSX'  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     hA$c.jJr.Z  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     _S[Rvb1e   
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     $NH`Iu9t  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     6tCV{pgm  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) %`8KG(F^  
    150(3轴)     4'7 v!I9  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) P W0q71  
    150(3轴)     uk>q\j  
         X}ey0)g%  
    11. 润滑密封设计 bs4fyb  
    5+#?7J1  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. g%KGF)+H  
        油的深度为H+ !IQfeo T  
             H=30  =34 E#WjoIk  
    所以H+=30+34=64 bF8xQ<i~Y  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 4@ydK  
         o)$Q]N##  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 MC[ `<W)u  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     I{Y {  
        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 !rN#PF>  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ` :B  
         w7.?zb!N  
    12.联轴器设计 C>\h?<s  
    hA&j?{  
    1.类型选择. ".Q!8j"@f  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 -O5(%  
    2.载荷计算. 5r2ctde)Y  
    公称转矩:T=95509550333.5 %$!R]B)  
    查课本,选取 &,6y(-  
    所以转矩   $TH'"XK  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 @pEO@bbg>  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm D+@/x{wX2  
    [f0oB$  
    四、设计小结 {R6Zwjs  
        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。 , L AJ  
        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。 bo?3E +B  
    五、参考资料目录 v;NZ"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"HI>t)>  
    [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; 0wa!pE"  
    [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; (tz_D7c$F  
    [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; %RK\Hz2q3  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 DFZ:.6p  
    [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; kxKnmB#m-  
    [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? ^@5ui;JV  
    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