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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 O1v)*&NAI  
                     b^HDN(v  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         9\"\7S/Z  
                     GDLi ?3q  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) O=A R`r#u  
    ^{"i eVn  
    目   录 {($bz T7c  
         KZ2[.[(Ph  
    一    课程设计书                            2 F>\,`wP  
    CmB_g?K  
    二    设计要求                              2 Q# hRnM  
    _&l8^MD  
    三    设计步骤                              2 0~U0s3  
         Z 7@'I0;A  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 xVPSL#>  
        2. 电动机的选择                                4 c=u+X` Q  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 "-f]d~P>  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 IRg2\Hq  
        5. 设计V带和带轮                              6 c';~bYZ  
        6. 齿轮的设计                                  8 d.f0OhQ  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 ~DD _n  
        8. 键联接设计                                  26 ~m=GS[=  
        9. 箱体结构的设计                              27 NAo.79   
        10.润滑密封设计                                30 N[ = I  
        11.联轴器设计                                  30 ^\v]Ltd  
         .OJG o<#$f  
    四    设计小结                              31 ]-t )wGr  
    五    参考资料                              32 uUfw"*D  
    <~m qb=qA$  
    一. 课程设计书 %R$)bGT  
    设计课题: l-w4E"n3  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V E6GubU  
    表一: _-fLD  
             题号 | va@&;#wf  
    !5dn7Wuj  
    参数    1     c^=q(V  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     :kHk'.V1(  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     St?mq* ,  
    卷筒直径(mm)    200     <l1/lm<#  
    4>(K~v5;N  
    二. 设计要求 "5eD >!  
    1.减速器装配图一张(A1)。 .Vt|;P}  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 gp9O%g3'  
    3.设计说明书一份。 MNs<yQ9I'  
    wA{) 9.  
    三. 设计步骤 I0Do%  
        1.  传动装置总体设计方案 L~ax`i1:"  
        2.  电动机的选择 k Fl* Im  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 HVvm3qu4  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 q5g_5^csM{  
        5.  “V”带轮的材料和结构 VQ!4( <XD  
        6.  齿轮的设计 )[hs#nKTh  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 q2 7Ac; y  
        8、校核轴的疲劳强度 ANPG3^w  
        9.  键联接设计 ]/ !*^;cY(  
        10.  箱体结构设计 GYw/KT~$  
        11. 润滑密封设计 KeyKLkg>  
        12. 联轴器设计 .:H'9QJg  
         O#igH  
    1.传动装置总体设计方案: }|h-=T '  
    xF UD9TM  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 S*}GW-)oA  
    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, :C;fEJN  
    要求轴有较大的刚度。 hak#Iz0[C  
    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。 |g7)A?2J~  
    其传动方案如下: 1%M^MT%&  
            fXevr `  
    图一:(传动装置总体设计图) 4oF,;o+v\4  
    R@WW@ Of  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 ruqE]Hx9(  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 vasw@Uto)  
         传动装置的总效率 '_g&!zi8~  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; %/zHL?RqJ  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, W9cvxsox  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, N+SA$wG  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 xG~-.  
    Ct /6<  
      2.电动机的选择 @W+8z#xr'  
    ^?%ThPo_  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, JK md'ZGw  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, ~l+~MB  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 rGH7S!\AM  
         >y+j!)\  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, M]\"]H?  
         JmF`5  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 *=z.H  *  
         Rpcnpo  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 =L$RY2S"  
                                                      ]H:K$nmX  
    ,^xsdqpe  
    方案    电动机型号    额定功率 +&AU&2As  
    P suj}A  
    kw    电动机转速 VAxk?P0j6  
        电动机重量 0A ~f ^  
    N    参考价格 :+DAzjwO<  
    元    传动装置的传动比     HV3wUEI3  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     /-pop]L  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     (K"t</]  
      B7ys`eiB5C  
       中心高 @7PE&3  
            外型尺寸 I@a7!ugU65  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     -JF|770i  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     (aCl*vV1  
    9]8M {L  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 q33!X!br  
    CQY/q@7  
    (1)       总传动比 YpZ 9h@,  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 qpc2;3*7  
        (2)       分配传动装置传动比 P3XP=G`E  
        =× ~w%Z Bp  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 Q^V`%+  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 y+iuA@WCv  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 B<'V7#L_  
    (1) 各轴转速 w1A&p  
      ==1440/2.3=626.09r/min  K[TMTn  
      ==626.09/5.96=105.05r/min =09j1:''<d  
    (2) 各轴输入功率 OEGAwP?F  
        =×=3.05×0.96=2.93kW d0Kg,HB  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW zT+yZA.L  
        则各轴的输出功率:   Zr 2QeLQC(  
    =×0.98=2.989kW zck |jhJ6  
    =×0.98=2.929kW W%Zyt:H`  
    各轴输入转矩 PuABS>.;  
       =××  N·m j'0*|f^z  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· J&:0ytG  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m z8"=W,2  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m Sdt2D  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m .}y Lz  
    =×0.98=242.86N·m NtOR/*  
    运动和动力参数结果如下表 Q}Vho.N@=  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     nt[0krG  
        输入    输出    输入    输出         v <Ze$^ e&  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     TuCOoz@d  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     't_=%^ q  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     o_*|`E  
    ~O 6~',KD  
    5、“V”带轮的材料和结构 {}^ELw  
      确定V带的截型 }w]xC  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 &Y=NUDt_  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 <,hBoHZSL  
          V带截型      由图6-13                        B型 :3n.nKANr  
       et ~gO!1:*  
      确定V带轮的直径 E:E &Wv?r  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm $-AvH( @  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s n0i&P9@B1  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm qiF~I0_0  
       -MEz`7c~  
      确定中心距及V带基准长度 h'fD3Gr&  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ~D=@4(f8|  
                              360<a<1030 EhUy7b,1_  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 9FLn7Y  
         ?Ru`ma\;  
      初定V带基准长度 i:8^:(i  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm TgB;R5  
           \j;uN#)28  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm c_a$g  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm Y-c~"#  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ;VFr5.*x  
       t5Mo'*j =  
       确定V带的根数 W=\dsdnu*  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw J3.Q8f  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 2M#CJ&  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 pNJM]-D]m~  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 pOYtN1uN|  
             +r!h*4  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 #rr-4$w+  
                                 2!otVz! Mh  
                           取Z=2 Xbtv}g<0c  
    V带齿轮各设计参数附表 EDQJ>c  
    kZ.3\  
    各传动比 C|J1x4sb@  
    `s_TY%&_}g  
        V带        齿轮     ` ;=Se_  
        2.3        5.96     =5M>\vt]  
      L K~,  
    2. 各轴转速n ZtLn*M  
        (r/min)        (r/min)     (*x "6)`  
        626.09        105.05     ^aW[~ c  
    {|E7N"Qzg  
    3. 各轴输入功率 P Wu&Di8GhP  
        (kw)        (kw)     PK4UdT  
        2.93       2.71     Ma daxx  
    nu<!/O  
    4. 各轴输入转矩 T j1kc&(  
        (kN·m)        (kN·m)     [E~TYk;  
    43.77        242.86     JrAc]=  
    %$x FnGb  
    5. 带轮主要参数 `@D4?8_  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         (B-9M)  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     R4(8]oUW  
    带的根数z     9p4U\hx  
        160        368        708        2232        B        2     Z :+#3.4$3  
    %4Zy1{yKs_  
    6.齿轮的设计 OJ 5 !+#>  
    ? $ c  
    (一)齿轮传动的设计计算 <Y2!c,"  
    Vgn1I(Gj4  
    齿轮材料,热处理精度 fO>~V1  
        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 |]cDz  
        (1)       齿轮材料及热处理 OP}p;(  
           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 5,ahKB8  
    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  vB*oI~<  
          ② 齿轮精度 )x&@j4,  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 8w[EyVHA  
         se HbwO3 b  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 =3C)sz}  
    按齿面接触强度设计 Gnt!!1_8L  
    "%t`I)  
    确定各参数的值: & }}WP:U  
    ①试选=1.6 tlgvBRH>  
    选取区域系数 Z=2.433   np^<HfYV  
         8k^y.B  
        则 c.Z4f 7  
        ②计算应力值环数 MjC%6%HI  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 3&fFIab9  
        =1.4425×10h )6 <byO  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 4"x;XVNM[  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 WUS9zK  
        ④齿轮的疲劳强度极限 u/'sdt  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: b_Jq=Gk`  
        []==0.93×550=511.5 i?dKmRp(@y  
    =>\-ma+  
        []==0.96×450=432         B!ibE<7,  
    许用接触应力   '\B"g@if  
             '2$!thm  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ~!9Px j*  
             =1 !gfhEz Y  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ~C7<a48x  
        =4.47×10N.m 1DtMY|wP  
        3.设计计算 :yjK*"T|OD  
    ①小齿轮的分度圆直径d 2\B9o `Y  
         M2Fj)w2   
        =46.42 lV6[d8P  
        ②计算圆周速度 \nAHpF  
        1.52 &MZy;Sq  
        ③计算齿宽b和模数 'Sy *'&  
    计算齿宽b 65#:2,s  
           b==46.42mm poYAiq_3T  
    计算摸数m ,nB3c5X)|  
      初选螺旋角=14 {a8^6dm*E  
        = k5;Vl0Ho  
        ④计算齿宽与高之比 L"!ZY  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 /:{_|P\  
    =46.42/4.5 =10.32 ;GFB@I@  
    ⑤计算纵向重合度 A a} o*  
    =0.318=1.903 f H|QAMfOu  
    ⑥计算载荷系数K &_/%2qs  
    使用系数=1 2, "q_d'V  
    根据,7级精度, 查课本得 J7wQ=! g  
    动载系数K=1.07, @ PoFxv  
    查课本K的计算公式: Gh[`q7B Q  
    K= +0.23×10×b Xu94v{u3  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 A :bPIXb  
    查课本得: K=1.35 -jtC>_/  
    查课本得: K==1.2 + i@yZfT  
    故载荷系数: ?t0zsq  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ~@uY?jr  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 !H|82:`t+  
        d=d=50.64 H]$=*(aje  
        ⑧计算模数 AOlt,MNpQ  
        = ]ZKt1@4AY  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 =PFR{=F  
        由弯曲强度的设计公式 C nSX  
        ≥ (21 W6  
    '*N9"C  
    ⑴   确定公式内各计算数值 EhIV(q9x  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m A?IZ( Zx(`  
             确定齿数z e4=FU&RpNH  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 IFrb}yH  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 Fb|e]?w  
        Δi=0.032%5%,允许 Z#F,y)YiO  
        ②      计算当量齿数 Bq~hV;9nf  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  xa{<R+LR  
        z=z/cos=144/ cos14=158 RHx+HBZ  
        ③       初选齿宽系数 71l"m^Z3zy  
         按对称布置,由表查得=1 v-;XyVx  
        ④       初选螺旋角 ?#*  
        初定螺旋角 =14 D,dHP-v  
        ⑤       载荷系数K c/=y*2,zo  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 uqa4&2(I=j  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y iL0jpa<}  
        查得: i'Y'HI  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 50`iCD  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 X$-b oe?  
         I>H;o{X#  
        ⑦       重合度系数Y b@wBR9s  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 ," C[Qg(  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 7bonOt Y  
    =14.07609 ^$=tcoQG  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 # 5y9L  
        ⑧       螺旋角系数Y 3"'# |6O9  
     轴向重合度 =1.675, 1c)\  
        Y=1-=0.82 0Oc}rRH(C  
         r*6"'W>c6  
        ⑨       计算大小齿轮的 8 )mjy!,  
     安全系数由表查得S=1.25 X`fhln9N  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 'T)Or,d  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 $bZu^d,  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 qukjS#>+  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   kRN|TDx(  
        小齿轮     大齿轮 X(GmiH /E  
    selP=Q!  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 8ji^d1G,  
        K=0.86        K=0.93   8"km_[JE e  
    (ve+,H6w\  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 y Y>-MoF/t  
          []= 83KfM!w  
          []= v)@,:u)  
           ; .ysCF  
           1z~k1usRK  
            大齿轮的数值大.选用. IjG5X[@  
         Jo{ zy  
    ⑵   设计计算 Hva2j<h  
         计算模数  2Vp>"  
    i>Z|6 5  
    n}< ir!ZTO  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: 8W~lU~-  
    brg":V1a  
    z==24.57  取z=25 @J-plJ4e  
    !uWxRpT,7  
    那么z=5.96×25=149           l60ikc4$I  
      ==]Z \jk  
    ②   几何尺寸计算 'FShNY5  
        计算中心距     a===147.2 H<`^w)?  
    将中心距圆整为110  9t{|_G  
    |EF>Y9   
    按圆整后的中心距修正螺旋角 O6y @G .+  
    +w "XNl  
    =arccos 0TTIaa$  
    Bj@x$v#/^  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. `FUFK/7 w\  
    9;=q=O/  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 0jBKCu  
         KHvIN}V5?3  
        d==42.4 /@&(P#h  
    ]{YN{  
    d==252.5 {bN Y  
    [ZuVUOm  
    计算齿轮宽度 l <:`~\#  
    <O;&qT*b  
    B= kr^0% A  
    ^~^mR#<P$  
    圆整的       6 |QTS|!  
    Js/N()X  
                                                大齿轮如上图: uu}'i\Q  
    mHKJ  
    X$/E>I  
    }A-{6Qe  
    7.传动轴承和传动轴的设计 s4 (Wp3>3i  
    R;WW f.#  
    1.  传动轴承的设计 +<&E3Or  
    (FuEd11R  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 Ujf,6=M  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min jQ6Xr&}  
    T1=43.77kn.m FtE90=$  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 +a-D#^ 2;  
        已知小齿轮的分度圆直径为 Qe_+r(3)k  
            d1=42.4 f6Ml[!aU  
    而  F= 0}B?sNr  
         F= F j(sLK &  
    mxgqS=`  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N G(3;;F7"  
    GSP?X$E  
    >zQNHSi  
    6;gLwOeOHY  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 EOhC6>ATh  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 Y,'%7u  
    975 _d_U  
    > V8sm/M  
                 ^;+[8:Kb  
         从动轴的设计 wZQ)jo7*g  
           d,UCH  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, "v5ElYG  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M  s'TY[  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 CI^[I\$&  
        已知大齿轮的分度圆直径为 (Izf L1  
            d2=252.5 6(Vhtr2( *  
    而  F= RpYcD  
         F= F 8fh4%#,C%  
    E:)Cp  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N )9B:Y;>)  
    U9 bWU'  
    }-74 f  
    X &D{5~qC  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ~q 7;8<U  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 6lsEGe  
    ytiyF2Kp  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 ~ ltg  
    查表,选取 uaaf9SL?  
    P3!Atnv2  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 =G4u#t)  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 !>3LGu,  
    |NJ}F@t/5  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 P\AqpQv  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 |4fF T `  
    ~>g+2]Bn>$  
    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. V&%C\ns4  
    Z/g]o#  
                D        B                轴承代号     hO3 {  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     FqZgdmwR  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     0q#"clw  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     k3>YBf`fC  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     6]n/+[ ks  
    JhP\u3 QE  
         cDIBDC  
    '1-maM\r  
         hF>u)%J/S  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 mlB~V3M'G  
        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, G?xJv`"9iC  
    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.     2.nE k  
    _{)9b24(  
    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. {[W(a<%bXm  
    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, 9->q|E4  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 4x=(Zw_X  
    X{\jK]O  
    L=16+16+16+8+8=64 n Q-mmY>#  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. G\kpUdj}  
    `*_CElpP"  
    5.    求轴上的载荷   <#*.}w~  
    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, 2w?hgNz  
    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. ?aWx(dVQ  
    I2[]A,f ,  
    n_23EcSy  
    [E|uY]DR  
    vFhz!P~  
    ?lKhzH.T  
    ? JXa~.dA  
    :FHA]oec1  
    +~35G:&:  
         1m)M;^_  
    |`0n"x7  
    传动轴总体设计结构图: B<,YPS8w  
         FFvCi@oT  
                                 {dzoEM[ 1s  
    Qihdn66  
                                 (主动轴) e;(  
    >cgpajx*  
    ,H[SI0];  
            从动轴的载荷分析图: Bp_wnd  
    G5Ykbw#  
    6.     校核轴的强度 6gU{(H   
    根据 c^9tYNn  
    == *9 D!A  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 y{=>$C[  
    查表15-1得[]=60MP J ^ G  
    〈 []    此轴合理安全 *y]+dK&-  
    @dEiVF`4:  
    8、校核轴的疲劳强度. H"Dn]$Q\Z  
    ⑴.   判断危险截面 #g9ZX16}  
    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. ;rR/5d1!  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 : ]II-$/8  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 Z^ar.boc  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Or+p%K}-7  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 {' 5qv@3  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 L:R<e#kgS  
    截面上的弯曲应力 \?lz&<  
    ^?GmrHC)  
    截面上的扭转应力 7o]HQ[xO  
    == !#N\ b  
    轴的材料为45钢。调质处理。 $B .Qc!m  
    由课本得: 5?u}#zO  
               'EhBRU%  
    因             f.xA_Y>  
    经插入后得 "![L#)"s  
    2.0         =1.31 .*5Z"Q['G  
    轴性系数为 MesRa(  
           =0.85 qJv[MBjk3B  
    K=1+=1.82 \ |!\V  
        K=1+(-1)=1.26 ))T>jh   
    所以               #R&H &1  
    >n*\bXf  
    综合系数为:    K=2.8 Z-X?JA\&  
    K=1.62 %X1x4t]  
    碳钢的特性系数        取0.1 @g-Tk  
       取0.05 TO#Pz.)>B6  
    安全系数 q|(W-h+  
    S=25.13 %,q. ),F  
    S13.71 `V!>J 1x  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 B80aw>M  
    截面Ⅳ右侧 0C$vS`s&  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 cP>o+-)  
    md Gwh7/3  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 &^.57]  
    nk=$B (h  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 AMCyj`Ur  
    9pSUIl9|j  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 $)Bg JDr  
    截面上的弯曲应力   tkKJh !Q7  
    截面上的扭转应力 kxB.,'  
    ==K= 5Av=3[kh"%  
        K= Y] g?2N=E  
    所以                 8y2+&#$  
    综合系数为: (p)!Mq "^  
    K=2.8    K=1.62 \XzM^K3  
    碳钢的特性系数 X$n(-65  
        取0.1       取0.05 $'wq1u  
    安全系数 [ .,>wo~  
    S=25.13 $lwz-^1t.  
    S13.71 {MBTP;{*~  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 6g:|*w  
    Dm0a.J v  
    9.键的设计和计算 <i. a pBH  
    P:xT0gtt  
    ①选择键联接的类型和尺寸 2DDsWJ;  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. a[!%L d  
    根据    d=55    d=65 YK#fa2ng  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 5<YzalNf  
                         b=20     h=12     =50 nms8@[4-  
    mI1H!  
    ②校和键联接的强度 *C|  
      查表6-2得      []=110MP ?h8{xa5b  
    工作长度  36-16=20 @C8DZ5)  
        50-20=30 iJh!KEy~A5  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 pox, Im  
         K=0.5 h=5 6;b9swmh  
        K=0.5 h=6 %VNlXHO.  
        由式(6-1)得: aAt>QxGQW  
               <[] 3251Vq %  
               <[] Li{~=S@N*  
        两者都合适 19e8  
        取键标记为: Tny> D0Z#  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 P5 <vf  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 }?8uH/+ZA  
    10、箱体结构的设计 S=|@L<O  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, V*[b} Xew  
    大端盖分机体采用配合. W8WXY_yJt  
    q OhO qV  
    1.   机体有足够的刚度 ?}QH=&=^  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 8(U{2B8>\%  
    15\Ph[6g  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 SI:ifR&T  
    Qx3eLfm  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm 5z$,6T  
    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 V4w=/e _  
    n$L51#'  
    3.   机体结构有良好的工艺性. ^ZRYRA  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. X@2-*so<  
    p<Z3tD;Z  
    4.   对附件设计 ^C)n$L>C0  
    A  视孔盖和窥视孔 ,L> ar)B  
    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 PXKJ^fa  
    B  油螺塞: q>!L6h5]t  
    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。 .d<W`%[  
    C  油标: a6xj\w  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 uq3{h B#  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. mB'3N;~  
    &]6) LFm  
    D  通气孔: {}~:&.D  
    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. o89( h!  
    E  盖螺钉: tA.`k;LT  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 )eeN1G`rDE  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. ] ,etZ%z&  
    F  位销: ~EiH-z4U  
    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. 7j<e)"  
    G  吊钩: \*T"M*;  
    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. }ET,ysa  
    UPU+ver  
    减速器机体结构尺寸如下: ChrY"  
    KxGX\   
    名称    符号    计算公式    结果     /a9 !Cf  
    箱座壁厚                10     R{YzH56M  
    箱盖壁厚                9     + xv!$gJEj  
    箱盖凸缘厚度                12     q6#<[ 4?  
    箱座凸缘厚度                15     9' 1B/{  
    箱座底凸缘厚度                25     t:~t@4j}  
    地脚螺钉直径                M24     ={2!c0s  
    地脚螺钉数目        查手册        6     R9vT[{!i  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     Pz_Oe,{.I  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     h+~P"i}&\  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     iO w3MfO  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     RF}X ER  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     [4Ll0GSp  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 V)M1YZV{  
        22 vYmSKS  
        18     RSfM]w}Hq#  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 e'*HS7g  
        16     >T3H qYX5W  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     JNI>VP[c  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     Nt`b;X&  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     \p&~ ,%  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     +Lm4kA+aE5  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) '1SG(0  
    150(3轴)     klOp ^w  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 0X|_^"!  
    150(3轴)     le)DgIT>=  
         b8KsR=]4I  
    11. 润滑密封设计 & -l8n^  
    km5~Gc}  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. I+ l%Sn#\  
        油的深度为H+ GOy%^:Xd  
             H=30  =34 7Ey#u4Q  
    所以H+=30+34=64 mdih-u(T|  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 u^W2UE\  
         .\3`2  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 eJ8]g49mD6  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     * A|-KKo\  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 10[Jl5+t  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 PaB!,<A  
         yoe}$f4  
    12.联轴器设计 e&q?}Ho  
    ^H'a4G3  
    1.类型选择. iTo k[uJ}  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 ?^#lWx q  
    2.载荷计算. yBe d kj  
    公称转矩:T=95509550333.5 2(!fg4#+  
    查课本,选取 Gi6T["  
    所以转矩   9W`Frx'h1  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 O09ke-lC  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm ,{eU P0]  
    gYop--\14]  
    四、设计小结 h~Q)Uy5N(D  
        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。 QrG`&QN  
        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。 O;Y:uHf  
    五、参考资料目录 Q/>L_S  
    [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; I8Vb-YeS  
    [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; #_  C  
    [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; NF$\^WvYSP  
    [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; O%!5<8Xrb  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 .y5,x\Pq(  
    [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; ~`#-d ^s:  
    [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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    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? 6`01EIk  
    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