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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 :k46S<RE  
                     /f1'm@8;  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         #Nte^E4  
                     nj\_lL+  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) %B EC] h  
    0zqj0   
    目   录 Fu8 7fVi/\  
         Vos?PqUi 4  
    一    课程设计书                            2 ;^l_i4A  
    fo\\o4Qyh  
    二    设计要求                              2 yZSvn[f  
    2w?G.pO#  
    三    设计步骤                              2 Xy#V Q{!  
         t ,qul4y}  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 "7?js $  
        2. 电动机的选择                                4 L)-*,$#<oW  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 '=} Y2?(  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 Q:S\0cI0  
        5. 设计V带和带轮                              6 w1B<0'#  
        6. 齿轮的设计                                  8 ~SV Q;U)-  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 =LZ>s u  
        8. 键联接设计                                  26 # bX~=`  
        9. 箱体结构的设计                              27 %OI4a5V*l  
        10.润滑密封设计                                30 2 X<nn  
        11.联轴器设计                                  30 |#TXE|#ux  
         = cfm=+  
    四    设计小结                              31 v`)m">e*w  
    五    参考资料                              32 i+~QDo(Pi  
    Wp*sP Z  
    一. 课程设计书 6MrKi|'X@  
    设计课题: ;]&-MFv#  
        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 $P?{O3:V  
    表一: fkW(Dt,  
             题号 R!{7OkC  
    oofFrAaT  
    参数    1     QAvWJydb  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     /{N))  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     Ea`OT+#h(*  
    卷筒直径(mm)    200     *5wv%-  
    [:i sZG*  
    二. 设计要求 ?@a$!_  
    1.减速器装配图一张(A1)。 F7 uhuqA]N  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 'P/taEi=R  
    3.设计说明书一份。 (G5T%[/U  
    Y}/jR6hK  
    三. 设计步骤 ?1m ,SK  
        1.  传动装置总体设计方案 Za\RM[Z!I  
        2.  电动机的选择 , ;'SVe%  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 ,cQ)cY[  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 v,\93mNp[  
        5.  “V”带轮的材料和结构 R+^zy"~  
        6.  齿轮的设计 Xr2J:1pgg  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 `9EVB;  
        8、校核轴的疲劳强度 P`!Ak@N  
        9.  键联接设计 a97Csxf;7  
        10.  箱体结构设计 gY\mXM*^  
        11. 润滑密封设计 &V;x 4  
        12. 联轴器设计 A}eOR=E  
         >PH< N  
    1.传动装置总体设计方案: nE<J`Wo$f  
    Y?.gfEXSQo  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 1OPfRDn.bk  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, 4H7Oh*P\j  
    要求轴有较大的刚度。 {Vl"m 2  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 (q k5f`O  
    其传动方案如下: 14u^[M" U  
            -$tCF>,  
    图一:(传动装置总体设计图) [5LMt*Y  
    t!savp  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 q5gP~*?  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 lDU#7\5.  
         传动装置的总效率 #]5)]LF1q  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 7n>|D^  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, n@o  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, sBB:$X  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 #J3zTG(:@  
    -~]^5aa5n  
      2.电动机的选择 PE7t_iSV  
    `L">"V`$Bj  
        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, V"U~Q=`K  
        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, p(7c33SyF  
        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。 Q5T(nEA  
         DUPmq!A  
        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, k^yy$^=<  
         Q^kMCrp  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 (77Dif0)'  
         TQ2i{e  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 %SFw~%@3&~  
                                                      6<Be#Y]b  
    ?bCTLt7k  
    方案    电动机型号    额定功率 iQ0&W0D]  
    P b`?M9f5  
    kw    电动机转速 )rS^F<C  
        电动机重量 } _VZ  
    N    参考价格 TR_(_Yd?36  
    元    传动装置的传动比     X[Y #+z4  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器      1dXh\r_n  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     @nW'(x(  
      f 3\w99\o  
       中心高 g;ct!f=U  
            外型尺寸 ]#+5)[N$>  
    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     ir"* iL=  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     6l=M;B7:i  
    OHQ3+WJ  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 )8\Z=uC  
    M!{Rq1M  
    (1)       总传动比 79y'Ja+`j  
        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 Z|f^nH#-C  
        (2)       分配传动装置传动比 !/[AQ{**T!  
        =× R2'C s  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 oF` -cyj"  
        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 `~sf}S :  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 %Ud.SJ 3  
    (1) 各轴转速 N n:m+ZDo^  
      ==1440/2.3=626.09r/min WodF -bE  
      ==626.09/5.96=105.05r/min pZW}^kg=  
    (2) 各轴输入功率 7?)m(CFy  
        =×=3.05×0.96=2.93kW  #=>kw^5  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW eDvXU_yA  
        则各轴的输出功率:   48W:4B'l9  
    =×0.98=2.989kW %_cg|yy  
    =×0.98=2.929kW NN?Bi=&9  
    各轴输入转矩 t,UW&iLK  
       =××  N·m CAcOWwDm  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· HP1X\h!Ke  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m {"Y]/6  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ntd ":BKi  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m #IcT @(  
    =×0.98=242.86N·m N}e(.  
    运动和动力参数结果如下表 GIJV;7~  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     %@)U/G6s}  
        输入    输出    输入    输出         p=je"{  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     (2&K (1.Y  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     JT}dor  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     im_0ur&'  
    \["1N-q b  
    5、“V”带轮的材料和结构 B]CS2LEqh  
      确定V带的截型 % DHP  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ;L MEU_  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 .l" _ K  
          V带截型      由图6-13                        B型 LK oM\g(  
       !dYX2!lvT  
      确定V带轮的直径 ]*t*/j;N  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm u:p:*u_^I  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s kY0g}o'<  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm as\)S?0`.  
       C[HE4xF6  
      确定中心距及V带基准长度 ~%::r_hQ  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 `-E.n'+  
                              360<a<1030 Fb $5&~d  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm A X^3uRQJ  
         X_EC:GU  
      初定V带基准长度 bTI&#Hu  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm FlM.D u  
           jtlDSf#  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm < '+R%6  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm `"1{Sx.  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 P,+ 0   
       V9);kD  
       确定V带的根数 P+D|_3j  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw \5v=pDd4g  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 ^y;OHo  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 )PanJHtU  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 5Rt0h$_J  
             Uzm[e%/`  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 E2ayK> ,  
                                 /s-jR]#VA  
                           取Z=2 8P'En+uE1|  
    V带齿轮各设计参数附表 ^me}k{x  
    oVxV,oH(  
    各传动比 yQQDGFTb!=  
    GurE7J^=  
        V带        齿轮     U3dR[*  
        2.3        5.96     zMHf?HQ-Z  
      <o"D/<XnB3  
    2. 各轴转速n c Gaz$=/  
        (r/min)        (r/min)     PK|`}z9  
        626.09        105.05     PxCl]~v  
    3:CQMZ|;@  
    3. 各轴输入功率 P {/[?YTDU  
        (kw)        (kw)     #uDBF  
        2.93       2.71     _<' kzOj  
    , T%pGku  
    4. 各轴输入转矩 T Wcay'#K,  
        (kN·m)        (kN·m)     QP-<$P;~  
    43.77        242.86     o^"d2=  
    ezNE9g  
    5. 带轮主要参数 8b#Yd  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         C">=2OO  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     /Vj byRwV  
    带的根数z     m6ZbYF-7W  
        160        368        708        2232        B        2     =B 4gEWR  
    e7j]BzGvl  
    6.齿轮的设计 7>e~i,  
    QW"6]  
    (一)齿轮传动的设计计算 >c'_xa?^G  
    j~0ZE -e  
    齿轮材料,热处理精度 m3v* ,~  
        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 < c4RmnA  
        (1)       齿轮材料及热处理 /dP8F  
           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 x /Ky: Ky  
    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 eG)/&zQ8  
          ② 齿轮精度 .f!eRV.&  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 <t|9`l_XW  
         =[-- Hf  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 Iy 8E$B;  
    按齿面接触强度设计 e4_aKuA  
    0bQiUcg/  
    确定各参数的值: e hB1`%@  
    ①试选=1.6 :DF4g=  
    选取区域系数 Z=2.433   nO7o7bc  
         u5)A+.v  
        则 aw@Aoq  
        ②计算应力值环数 4lKbw4[a  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) .j4ziRa-  
        =1.4425×10h _"t.1+-K  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) BU?MRcHC  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 %a6]gsiv2<  
        ④齿轮的疲劳强度极限 hFPRC0ftE  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得:  $.]t1e7s  
        []==0.93×550=511.5  WD do{  
    /gy:#-2Gy  
        []==0.96×450=432         vi.AzO  
    许用接触应力   pvdZ>D-IU  
             i3WmD@  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   6V?&hq&t  
             =1  !'t2  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 |+=:x]#vV  
        =4.47×10N.m e/#&5ISk  
        3.设计计算 .A[.?7g  
    ①小齿轮的分度圆直径d {%k;V ~  
         &,kB7r"  
        =46.42 xla^A}{  
        ②计算圆周速度 !?M_%fNE  
        1.52 O]LuL&=s y  
        ③计算齿宽b和模数 k{w^MOHNg  
    计算齿宽b Leick 6  
           b==46.42mm HNyDWD)_  
    计算摸数m A,[m=9V  
      初选螺旋角=14  /lok3J:  
        = $I]x &cF  
        ④计算齿宽与高之比 bh"v{V`=0  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 m@2xC,@  
    =46.42/4.5 =10.32 M !XFb  
    ⑤计算纵向重合度 U)1qsUDF  
    =0.318=1.903 C`<} nx1  
    ⑥计算载荷系数K m95$V&  
    使用系数=1 toZI.cSg4  
    根据,7级精度, 查课本得 3E@&wpj  
    动载系数K=1.07, Xz@;`>8i  
    查课本K的计算公式: ~:b~f]lO  
    K= +0.23×10×b TB[2!ZW  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 sO-R+G/^7  
    查课本得: K=1.35 uvM8 8#  
    查课本得: K==1.2 DL!s)5!M  
    故载荷系数: Elk$9 < <  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 fy4JW,c  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 P(+ar#,G  
        d=d=50.64 |OT%,QT|  
        ⑧计算模数 "?.Wb L  
        = 6oBt<r?CJ  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 #,{v Js~  
        由弯曲强度的设计公式 df rr.i  
        ≥ ZKTBjOa]*  
    xEWa<P#.u  
    ⑴   确定公式内各计算数值 e|9Bzli{  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m }X:r:{r  
             确定齿数z O5%F-}(:  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 mW9b~G3k  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 U}Fk%Jj  
        Δi=0.032%5%,允许 <Y6>L};  
        ②      计算当量齿数 8+|Lph`/?  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  Z|wDM^Lf  
        z=z/cos=144/ cos14=158 =#fvdj  
        ③       初选齿宽系数 MT gEq  
         按对称布置,由表查得=1 %LW~oI.  
        ④       初选螺旋角 .lS6KBf@  
        初定螺旋角 =14 >Cc$ P  
        ⑤       载荷系数K .8~ x;P6  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 9 9-\cQv  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y 39e oL;O_  
        查得: 4"=pcHNV  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 B ~GyS"  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 4D$E  
         Vi-@z;k  
        ⑦       重合度系数Y 8Qy |;T}  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 <[~M|OL9q,  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 9V!K. _Cb  
    =14.07609 fE}}>  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 /UAj]U  
        ⑧       螺旋角系数Y 0CYI,V  
     轴向重合度 =1.675, vM8]fSc  
        Y=1-=0.82 %hQ`b$07t  
         t|_g O!w8  
        ⑨       计算大小齿轮的 !4fL|0  
     安全系数由表查得S=1.25 c+VUk*c3  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 Wc[)mYOSuO  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 Y?x3JU0_  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 7n.J.<+9  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   T]k@g_  
        小齿轮     大齿轮 ;[ojwcK[ZF  
    sS|5x  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: pTd@i1%Nr  
        K=0.86        K=0.93   }wKU=Vm  
    C%h_!z":  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 3]A'C&  
          []= %/p5C  
          []= W'yICt(#G  
           ZN/")  
           BZsxf'eN'  
            大齿轮的数值大.选用. [;+YO)  
         wu3ZSLY  
    ⑵   设计计算 &nn":  
         计算模数 eP8wTStC  
    T%F'4_~No  
    Wit1WI;18  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: PT=%]o]  
    kQtl&{;k?  
    z==24.57  取z=25 i[swOY z]X  
    1l{n`gR  
    那么z=5.96×25=149           -i4gzak  
      8[ V!e[  
    ②   几何尺寸计算 nLQJ~("  
        计算中心距     a===147.2 |RdSrVB  
    将中心距圆整为110 l!2.)F`x  
    Rp1OC  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 7O j9~3o4  
    ~ i,my31  
    =arccos :.^{!  
    a+d|9y/k  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. Fwtwf{9I  
    ,wjL3c  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 mvnK)R_  
         b`' ;`*AN+  
        d==42.4 wP'`!O[W  
    n!2|;|$}Z  
    d==252.5 snrfHDhUw  
    riz({  
    计算齿轮宽度 o3yZCz  
    mDhU wZH  
    B= ; 1WclQ!(  
    ( s*}=  
    圆整的       U]d+iz??b  
    Hmz[pTQ|87  
                                                大齿轮如上图: se-}d.PwL  
    tpS F[W  
    3!I8J:GZ:  
    *| 'k  
    7.传动轴承和传动轴的设计 tSjK=1"}  
    %rYt; 7B  
    1.  传动轴承的设计 p[RD[&#b  
    DWDe5$^{  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 D6D*RTi4  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min E yuc~[  
    T1=43.77kn.m @-wAR=k7  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 hd900LA}  
        已知小齿轮的分度圆直径为 ({)_[dJ'  
            d1=42.4 jhHb[je~{4  
    而  F= 6*%lnd+_  
         F= F }I]9I _S  
    6eb5q/  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ^T" A9uaG  
    {)G3*>sG3  
    lD(d9GVm{z  
    oR~+s &c  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 &]5<^?3  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 kb>9;-%^JK  
    )K}b,X`($  
    Z]aSo07  
                 *J6qL! ["  
         从动轴的设计 $*tuv ?  
           3B,nHU  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, BR|dW4\  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 0X@5W$x  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 q.*qZ\;K  
        已知大齿轮的分度圆直径为 :x_l"y"  
            d2=252.5 E;N+B34  
    而  F= 4;_.|!LN  
         F= F tZ(Wh  
    bf3)^ 49}  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 8F%T Z M  
    8s|r'  
    B]jh$@  
    i+2J\.~U#G  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 gxJ(u{2  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 thOCzGJ$  
    'oo]oeJ-  
    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 JjM^\LwKkL  
    查表,选取 GU!|J71z  
    n32?GRp  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 m0:8thZN  
    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 lp4sO#>`  
    )p&xpB(  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ImgKqp0Z  
    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  。 CnAhEf)b  
    rq$%  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. u{J:wb  
    ]t<%v_K  
                D        B                轴承代号     b\}`L"  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     E#T'=f[r~  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     _,vJ0{*  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     T%Z`:mf  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     I(<1-3~  
    )Y)7p//  
         Oy z=|[^,W  
    c sYICLj  
         vh T9#) HI  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 rsrv1A=t?  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, 5o&L|7]  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     U; ev3  
    P||u{]vU  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. x`a@h\ n  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, S7-?&[oeJ  
    高速齿轮轮毂长L=50,则  d+=;sJ  
    iTD{  
    L=16+16+16+8+8=64 V$@@!q  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. m`n51i{U  
    _QCAV+K'  
    5.    求轴上的载荷   1w?X~VZAX  
    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, A*W QdY  
    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. &u$l2hSS  
    G>cTqD6gT  
    wtMS<$  
    xOP\ +(  
    3&_(D)+  
    nLYyS#  
    B,}%1+*  
    'v4AM@%u  
    {d=y9Jb^  
         U edh4qa  
    DAJh9I  
    传动轴总体设计结构图: obUh+9K  
         fyT!/  
                                 <PXA`]x~  
    N/]TZu~k z  
                                 (主动轴) y=-d*E  
    L[<MBgF Kv  
    PL wa!j  
            从动轴的载荷分析图: J>x)J}:;  
    )6Z)z;n]aW  
    6.     校核轴的强度 350y6pVh  
    根据 r0?`t!% V  
    == ,1QU  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 jUdW o}/  
    查表15-1得[]=60MP CfA F.H  
    〈 []    此轴合理安全 0W#.$X5  
    R~)c(jj5  
    8、校核轴的疲劳强度. UIbVtJ  
    ⑴.   判断危险截面 %/s:G)  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. W>'R<IY4#N  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 -x5^>+Y4  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500  6 5qH  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 v||8Q\d  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 QZ%_hvY[%>  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 I x-FJF-  
    截面上的弯曲应力 `ffWV;P  
    "0n to+v  
    截面上的扭转应力 ^i#F+Q`1  
    == XA>@0E>1r  
    轴的材料为45钢。调质处理。 oQFpIX;\m  
    由课本得: j =[Td   
               ^P(HX  
    因             znX2W0V  
    经插入后得 CQ6Z[hLWF  
    2.0         =1.31 Bglh}_X  
    轴性系数为 q48V|6X'q  
           =0.85 zLC\Rc4  
    K=1+=1.82 2A {k>TjQ  
        K=1+(-1)=1.26 *}cF]8c5W  
    所以               wQ@@|Cj4L  
    bZ:w_z[3=  
    综合系数为:    K=2.8 Q{V|{yV^y  
    K=1.62 l\jf]BHX'  
    碳钢的特性系数        取0.1 m>:3Ku  
       取0.05 pOpie5)7X  
    安全系数 y~Sh|2x8v  
    S=25.13 g@KS\.m]  
    S13.71 <wc=SMmO  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 5k<qJ9  
    截面Ⅳ右侧 ^~8l|d_  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 @R(6w{h9  
    Sh}AGNE'  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 T'0Ot3m`  
    s 3Y \,9\  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 !$f@j6.  
    q/<.^X  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 B7_:,R.l  
    截面上的弯曲应力   #*1\h=bzmW  
    截面上的扭转应力 2Pasmh  
    ==K= ?UQE;0 B  
        K= 0:Ak 4L6k  
    所以                 x^;nQas;  
    综合系数为: DpoRR`  
    K=2.8    K=1.62 N:Q}Lil  
    碳钢的特性系数 %v4/.4sR,;  
        取0.1       取0.05 hA/K>Z  
    安全系数 sq\oatMw[  
    S=25.13 =0MW+-  
    S13.71 C$-IDBXK  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 wYOSaGyZ0I  
    aKhI|%5kA  
    9.键的设计和计算 X+ h|sy  
    DU|0#z=*t5  
    ①选择键联接的类型和尺寸 iK s/8n  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. QY/36gK  
    根据    d=55    d=65 +}J2\!Jw  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 N?ky2wG  
                         b=20     h=12     =50 -{-w5_B$  
    vB#&XK.aW  
    ②校和键联接的强度 m+s^K{k}  
      查表6-2得      []=110MP tHJ#2X#Y.  
    工作长度  36-16=20 AFF7fK  
        50-20=30 d/j$_NQ&!  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 .3t[M0sd  
         K=0.5 h=5 BOoLs(p  
        K=0.5 h=6 6&`.C/"2  
        由式(6-1)得: x3MV"hm2  
               <[] L/_OgL]YdI  
               <[] hmHm;l  
        两者都合适 F9^8/Z  
        取键标记为: mh2t ' O  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 ez"Xb 7  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 9axJ2J'g  
    10、箱体结构的设计 ?ye) &  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, 2n2{Oy>L  
    大端盖分机体采用配合. EX~ U(JB6  
    YrS%Yvhj0  
    1.   机体有足够的刚度 pkWzaf  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 `Jq ?+W  
    %J!+f-:=  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 _O Tqm5_  
    AhZ8B'Ee  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm BHy#g>KUF  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 k`F$aQV9`  
    S>Z V8  
    3.   机体结构有良好的工艺性. Ig-9Y;hdmn  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. !i&^H,  
    FYFP 6ti  
    4.   对附件设计 !=;^Grv>  
    A  视孔盖和窥视孔 )Fe-C  
    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 %fGS< W;  
    B  油螺塞: %K@D{ )r_^  
    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。 cE '`W7&A  
    C  油标: @kK${  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 n4h@{Xg  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 0C#1/o)o  
    ,[7 1,zs  
    D  通气孔: %=xR$<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. {0+gPTp  
    E  盖螺钉: c^S^"M|  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 +R@5e+auQ.  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. "gADHt=MIR  
    F  位销: ,3Y~ #{,i  
    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. .iNPLz1  
    G  吊钩: n_Px=s!1p@  
    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. 4\H:^U&  
    8l-+ 4~mH  
    减速器机体结构尺寸如下: qba<$  
    3@kiUbq7Eu  
    名称    符号    计算公式    结果     o>mZ$  
    箱座壁厚                10     h@7S hp  
    箱盖壁厚                9     +|Z1U$0g  
    箱盖凸缘厚度                12     !([Q1r{u  
    箱座凸缘厚度                15     =W"BfG  
    箱座底凸缘厚度                25     `c ~Va/Yi  
    地脚螺钉直径                M24     "K5n|{#  
    地脚螺钉数目        查手册        6     *G7$wW:?  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     OM*N)*  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     /Y_F"GQ  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ,'?%z>RZm  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     3/+9#  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     $=uyZTYF)}  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 Qctm"g|  
        22 [8l;X:  
        18     +/y 3]}  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 (" <3w2Vlh  
        16     /.l8Jb4  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     xWWfts1t  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     O?/\hZ"&c  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     /bv `_ >  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     xwhH_[  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) pV]m6! y&  
    150(3轴)     PXof-W  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) t33/QW r  
    150(3轴)     JG @bl  
         Y4e64`V)  
    11. 润滑密封设计 t<mT=(zt*  
    Z[<rz6%cB  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. gVjI1{WTK  
        油的深度为H+ 0 {#c  
             H=30  =34 !7 "-9n  
    所以H+=30+34=64 H6X]D"Y,  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 ]S4TX  
         0 Po",\^  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 KSU?Tg&JR  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     -f IX6  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 QNj hA'[T  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ":E 7#9  
         ?3~]H   
    12.联轴器设计 m,NUNd#)\  
    -L>xVF-|:1  
    1.类型选择. )_N|r$i\  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 H)S" `j  
    2.载荷计算. NPy{ =#k4  
    公称转矩:T=95509550333.5 j_Pt8{[  
    查课本,选取 (~}IoQp>  
    所以转矩   }UNRe]ft$  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Fw? ;Y%  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm &^$dHr6v  
    c+chwU0W  
    四、设计小结 CKwrE]h  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 L1ZhH3}X  
        我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 P6V_cw$  
    五、参考资料目录 %>B?WR\yE  
    [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; (]7&][  
    [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; M&o@~z0  
    [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; qD Z?iTHQq  
    [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; ?n<b:oO  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 vHSX3\(  
    [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; nTxeV%  
    [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? &KinCh7l 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