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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 my=~"bw4  
                     [Ekgft&  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         ,whM22Af~{  
                     T ~|PU{  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 4^BLSK~(  
    -W6V,+of  
    目   录 5W5pRd>Q  
         C=EhY+5  
    一    课程设计书                            2 Xr)g  
    04[)qPPS  
    二    设计要求                              2 M Hn&; A]  
    1W7 iip,  
    三    设计步骤                              2 yEnKUo[  
         ^EUQ449<p  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 t5A[o7BS  
        2. 电动机的选择                                4 M'vXyb%$1  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 MIJ%_=sm4:  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 5?)}F/x  
        5. 设计V带和带轮                              6 qG*_w RF  
        6. 齿轮的设计                                  8 2nYiG)tg  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 [L)V(o)v  
        8. 键联接设计                                  26 GZ.?MnG  
        9. 箱体结构的设计                              27 U(8I+xZ  
        10.润滑密封设计                                30 "SDsISWd  
        11.联轴器设计                                  30 L1:}bH\y  
         v@]6<e$  
    四    设计小结                              31 uk1v7# p  
    五    参考资料                              32 ^$6bs64FSm  
    Je@p5(f  
    一. 课程设计书 0L 7@2|a0  
    设计课题: [lrmuf  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V RNl\`>Cz  
    表一: _4!7 zW^  
             题号 yqC+P  
    .v$ue`  
    参数    1     ` 3vN R"  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     18J.vcP  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     (#CB q  
    卷筒直径(mm)    200     cRjL3  
    P=}H1 #  
    二. 设计要求 0  %C!`7  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ~4}*Dhsh  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 B/:>{2cm  
    3.设计说明书一份。 38OIFT  
    *yL|}  
    三. 设计步骤 0<6rU  
        1.  传动装置总体设计方案 t=AE7  
        2.  电动机的选择 k?z [hZg0  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 (0O`A~M3  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 #wq;^)>  
        5.  “V”带轮的材料和结构 n">?LN-DC  
        6.  齿轮的设计 =kyJaT^5[  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 LS*{]@8q  
        8、校核轴的疲劳强度 $#g#[ /  
        9.  键联接设计 zlC^  
        10.  箱体结构设计 iW1$!l>v  
        11. 润滑密封设计 }6yxt9  
        12. 联轴器设计 *S,v$ VX  
         =<Zwv\U  
    1.传动装置总体设计方案: DtI%-I.  
    k4]R]=Fh.  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 }7f 1(#{7  
    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, v3iDh8.__  
    要求轴有较大的刚度。 ,APGPE}I[  
    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。 z{7,.S u  
    其传动方案如下: 7"h=MB_  
            UEx(~>  
    图一:(传动装置总体设计图) >' BU*  
    i2`.#YJ&v  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 6i*p +S?U"  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 !nZI? z;  
         传动装置的总效率 /zDSlj<c  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; N9fUlXhR  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, vV\/pu8  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, N6-2*ES  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 u|:UFz^p  
    VO\S>kw  
      2.电动机的选择 SF78 s:_!_  
    #8WR{  
        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, A3<P li  
        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, * wQZ '  
        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。 .q~,.yI&j  
         Yg]FF`{p=  
        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, 'T #<OR  
         bUZ&}(/  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 *$*nY [/5  
         &B{Jxc`VA  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 sf|_2sI  
                                                      &~D.")Dz  
    /3"e3{u y  
    方案    电动机型号    额定功率 Xs#?~~"aC  
    P ^$Me#ls!  
    kw    电动机转速 !X#3w-K  
        电动机重量 yF [@W<  
    N    参考价格 bb0{-T)1  
    元    传动装置的传动比     ZJ{+_ax0K  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     "' i [~  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     .DM1Knj  
      4 I]/  
       中心高 0B!mEg  
            外型尺寸 t9=|* =;9)  
    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     &p(*i@Ms  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     F#3$p$;B$  
    -* -zU#2|  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 @)!1#^(}%  
    {f6A[ZO;J  
    (1)       总传动比 tpy :o(H  
        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 "KQ\F0/  
        (2)       分配传动装置传动比 [W7\c;Do  
        =× O#89M%  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 _dRn0<#1(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 LI5cUCl  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 1 _:1/~R1  
    (1) 各轴转速 "}y3@ M^  
      ==1440/2.3=626.09r/min /=O+/)l`  
      ==626.09/5.96=105.05r/min Dv\:b*  
    (2) 各轴输入功率 P\G C8KV]  
        =×=3.05×0.96=2.93kW &VBD2_T  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW D9pxe qf+=  
        则各轴的输出功率:   9zM4D  
    =×0.98=2.989kW V'BZ=.=  
    =×0.98=2.929kW @"#gO:|[i0  
    各轴输入转矩 SBB bniK-  
       =××  N·m Fw8X$SE"  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ef1N#z%gt  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m  TVEF+t  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m & ,gryBN  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ', xs Ugk  
    =×0.98=242.86N·m Am}PXj6  
    运动和动力参数结果如下表 4mg 7f^[+  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     =;-ju@d  
        输入    输出    输入    输出         H1c|b !C  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     (? #U&  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     2/<WWfX'  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     eVNBhR}HS  
    Ga/\kO)x_  
    5、“V”带轮的材料和结构 :!it7vZ  
      确定V带的截型 B0?@k  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 _ZE$\5>-  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 {bsr 9.k(  
          V带截型      由图6-13                        B型 WaZ@  
       tS.b5$Q  
      确定V带轮的直径 J*4_|j;Z-E  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm d=u%"36y  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s UBk 5O&  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm "u$ ]q1S  
       e+[J[<8  
      确定中心距及V带基准长度 mDt",#g  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 #Ew eG^!#  
                              360<a<1030 M97p.;;  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm m_O=X8uj"D  
         5O;oo@A:[  
      初定V带基准长度 {]^%?]e  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm p 7E{es|J  
           5~rY=0t  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm j*lWi0Z-  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm W&q5cz  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 `0gK;D8t  
       K#pt8Q  
       确定V带的根数 >71w #K  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw gJcL{]  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 LCm}v&~%A  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 B(T4 nH_k  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 0JWD] "  
             OG$iZiuf  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 IXk'?9  
                                 F$.s6Hh.  
                           取Z=2 Ku,A}5-6  
    V带齿轮各设计参数附表 :zy'hu;  
    uN^qfJ'@ >  
    各传动比 {qdhp_~^l  
    Vy"^]5  
        V带        齿轮     xM"XNT6b  
        2.3        5.96     *:\9 T#h  
      H;8]GE2n  
    2. 各轴转速n OMC|.[  
        (r/min)        (r/min)     @<{ #v.T  
        626.09        105.05     &ZFAUE,[  
    @V CQ4X7T  
    3. 各轴输入功率 P / {bK*A!  
        (kw)        (kw)     X#C7r@H  
        2.93       2.71     z:,!yU c  
    0r&9AnnWu+  
    4. 各轴输入转矩 T >$9yQ9&|  
        (kN·m)        (kN·m)     |>V>6%>vK6  
    43.77        242.86     4sgwQ$m)  
    w)>z3L m  
    5. 带轮主要参数 G~L#v AY  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         <Q~7a hF  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     gMMd=  
    带的根数z     !d@`r1t  
        160        368        708        2232        B        2     8$olP:d  
    5"]2@@b4  
    6.齿轮的设计 r:Tb{cA  
    ]ZATER)jq  
    (一)齿轮传动的设计计算 KPcuGJ  
    W{/z-&  
    齿轮材料,热处理精度 cCCplL  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 r1?FH2Ns  
        (1)       齿轮材料及热处理 ;5_S  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 q%&7J<   
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 oeKc-[r  
          ② 齿轮精度 lfG's'U-z  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 Q 8E~hgO  
         &;3z 1s/  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 vw6FvE`lC  
    按齿面接触强度设计 UAO#$o(  
    !/Ps}.)A`  
    确定各参数的值: R?Q-@N>wE  
    ①试选=1.6 3k0%H]wt  
    选取区域系数 Z=2.433   T#f@8 -XUE  
         PTZ1 oD  
        则 *[YN|  
        ②计算应力值环数 K9Fnb6J$u  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) @z q{#7%z  
        =1.4425×10h &4FdA|9T  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) c'qM$KN9G  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 tAi9mm;k  
        ④齿轮的疲劳强度极限 {G&g+9c&  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: iR OM?/$  
        []==0.93×550=511.5 dG$0d_Pq  
    .e+UgC wi  
        []==0.96×450=432         6p{x2>2y[  
    许用接触应力   +yI^<BH  
             FI5C&d5d  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   DNe^_v)]|  
             =1 @>j \~<%  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 *xC '  
        =4.47×10N.m #OTsD+2Za=  
        3.设计计算 h)`vc#"65k  
    ①小齿轮的分度圆直径d \LXC269  
         rI789 q  
        =46.42 yBiwYk6  
        ②计算圆周速度 +60;z4y}w  
        1.52 UQ~rVUo.c  
        ③计算齿宽b和模数 S7Fxb+{6D  
    计算齿宽b vsR ^aVwVZ  
           b==46.42mm 5al{[mi  
    计算摸数m A'EA!  
      初选螺旋角=14 !:e qPpz  
        = 6vA 5;a@  
        ④计算齿宽与高之比 NBYE#Uih  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 _F E F+I  
    =46.42/4.5 =10.32 xw H`alu  
    ⑤计算纵向重合度 20)Il:x  
    =0.318=1.903 !W7ekPnK  
    ⑥计算载荷系数K Hd`RR3J  
    使用系数=1 (?[cDw/{J:  
    根据,7级精度, 查课本得 <H/H@xQ8G  
    动载系数K=1.07, Hyg?as>}u  
    查课本K的计算公式: -;*Z!|e9  
    K= +0.23×10×b !Ua#smZ  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 F o6U "  
    查课本得: K=1.35 IWgC6)n@n  
    查课本得: K==1.2 m+"%Jd{q  
    故载荷系数: '*; rm*n  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 dr o42#$Mo  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 ?_r"Fg;"  
        d=d=50.64 wP9C\W;  
        ⑧计算模数 '3VrHL@@g  
        = z wW9>Y  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 -( G2@NG  
        由弯曲强度的设计公式 ~/%){t/uLY  
        ≥ L)5nb-qp  
    ~^*tIIOX  
    ⑴   确定公式内各计算数值 O 7sn>uO  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m j@2 hI,+  
             确定齿数z |&Q=9H*e  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 ijB,Q>TgO  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 yw0uF  
        Δi=0.032%5%,允许 aRmS{X3  
        ②      计算当量齿数 =l+p nG  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ^-_!:7TH]  
        z=z/cos=144/ cos14=158 $;1~JOZh  
        ③       初选齿宽系数 u4'Lm+&O  
         按对称布置,由表查得=1 d\f 5\Y  
        ④       初选螺旋角 D4wB &~U  
        初定螺旋角 =14 K\q/JuDfc  
        ⑤       载荷系数K ;`+,gVrp  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 L%"Mp(gZ  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y q.7CPm+  
        查得: |D~MS`~qd5  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 d?mdw ?|  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 N\?iU8w=  
         #C`!yU6(  
        ⑦       重合度系数Y Yq_zlxd%F  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 /Kvb$]F+!  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 :<W 8uDAs  
    =14.07609 itU01  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 u$"5SGI6  
        ⑧       螺旋角系数Y /%7eo?@,  
     轴向重合度 =1.675, u=[oo @Rk`  
        Y=1-=0.82 or<JjTJ\o_  
         9=SZL~#CE  
        ⑨       计算大小齿轮的 %WNy=V9txp  
     安全系数由表查得S=1.25 ^:0?R/A  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 82vx:*Ip!}  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 bCF63(0  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 ZS-9|EA<  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   SZPu"O\  
        小齿轮     大齿轮 Z%Gvf~u  
    saV` -#  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数:  ;P_Zen  
        K=0.86        K=0.93   = 7?'S#  
    5c#L6 dA)  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4  ,Y!)V  
          []= 'e)t+  
          []= Oq("E(z+f  
           T^'i+>F!w  
           ZDf9Npe  
            大齿轮的数值大.选用. !ZVMx*1Cf  
         VtVnht1  
    ⑵   设计计算 NJp;t[v.^  
         计算模数 5?O"N  
    0ePZxOSjD  
    CeQcnJU  
    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: e:l 6;  
    Rg6>6.fk*  
    z==24.57  取z=25 38#(ruv  
    dM') < lF  
    那么z=5.96×25=149           2'_sGAH  
      bchhokH   
    ②   几何尺寸计算 qr@,92_  
        计算中心距     a===147.2 {^qc`oF  
    将中心距圆整为110 i<bs{Cu_S  
    _D:/?=y;e  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 | ] YT6-?.  
    sxqX R6p{  
    =arccos Rz)#VVYC=  
    /~yqZD<O  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. Cw_<t  
    Oe273Y^e  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 ,[~EThcq  
         Ort\J~ O  
        d==42.4 V)]&UbEL|  
    ^K"`k43{  
    d==252.5 ZoUfQ!2*  
    #GF1MFkoS  
    计算齿轮宽度 qg O)@B+  
    @dXf_2Tv=  
    B= W1OGN4`C  
    @l?%]%v|  
    圆整的       4k#6)e  
    |qr[*c3$1  
                                                大齿轮如上图: \!PC:+u J  
    S `[8TZ  
    kC+A7k6  
    #0R;^#F/  
    7.传动轴承和传动轴的设计 YmwVa s  
    :J"e{|g',  
    1.  传动轴承的设计 i ]_fhC  
    AL;"S;8  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 Cn"N5(i  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min f 6q@  
    T1=43.77kn.m \yxr@z1_b  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 'i,<j s3\f  
        已知小齿轮的分度圆直径为 Ip4~qGJ  
            d1=42.4 {R#nGsrt;  
    而  F= O<Kr6+ -  
         F= F ;?&;I!  
    3.jwOFH$  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N %*uqtw8  
    }$o%^ "[  
    QIw.`$H+  
    =_XcG!"  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 /L~*FQQK>  
    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 9\xw}ph  
    ^R\blJQ<^  
    &K4o8Qz  
                 Ue%0.G|<W  
         从动轴的设计 }O>IPRZ  
           Y7p#K<y]9  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, ?{[H+hzz0  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M ;?cUF78#  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 VcP#/&B|  
        已知大齿轮的分度圆直径为 P8EGd}2{8  
            d2=252.5 X bg7mj9c  
    而  F= t _W |`  
         F= F 2c~^|@   
    ZN?(lt)u9  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N LU]~d< i99  
    \kRBJ1)|f  
    5 9 09O  
    eDm,8Se  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 J h"]iN  
    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 iN><m|  
    *qqFIp^  
    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  :DD4BY  
    查表,选取 Nr)(&c8  
    O+yR+aXr'8  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ,^[s4 =3X?  
    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 _#+9)*A  
    I2 Kb.`'!  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 *Dn{MD7,M  
    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  。 ANNL7Z3C  
    $D89|sy  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. t EeMl =u  
    DXiD>1(q  
                D        B                轴承代号     T;%SB&  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     cnj_tC=zt  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     iaC$K@a{  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     Hy6Np62  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     g %Am[fb  
    qvscf_%FM  
         w.3R1}R  
    wVvU]UT  
         Grqs*V &|g  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 @Q^;qMy  
        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, %Xi%LUk{  
    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.     Z`%;bP:  
    f6#H@ X  
    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. `=*svrmS  
    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, LiRY -;8=  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 w7C=R8^  
    k8ck#%#}Wu  
    L=16+16+16+8+8=64 X*~YCF[_  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. <(^pHv7Q  
    ,>^~u  
    5.    求轴上的载荷   . FruI#99  
    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,  l gC  
    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. ?m!FM:%  
    ~RJg.9V  
    }>w; +XU  
    WIghP5%W  
    &-zI7@!  
    DkIkiw{L  
    u|ZO"t  
    7jPmI  
    9+:Trc\%N  
         71%u|k8|  
    \,N dg*qC  
    传动轴总体设计结构图: ]'G7(Y\)f  
         pI`Ke"  
                                 oW_WW$+N  
    *+AP}\p0F  
                                 (主动轴) u *< (B  
    c>g%oE  
    ".\(A f2  
            从动轴的载荷分析图: SS`C0&I@p  
    j7d;1 zB+G  
    6.     校核轴的强度 u v5@Alm  
    根据 u;!Rv E8N  
    == N9Ml&*%oX{  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 Ie~~LU  
    查表15-1得[]=60MP IFY !3^;zO  
    〈 []    此轴合理安全 ]Oy<zU  
    - \QtE}|4  
    8、校核轴的疲劳强度. @o ED tN  
    ⑴.   判断危险截面 Ir'f((8:  
    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. 8`2K=`]ES+  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 eG v"&kr  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 !xI![N^  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ;vitg"Zh>  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 X&IY(CX  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 {>Px.%[<  
    截面上的弯曲应力 g6V*wjC  
    N[-)c,O  
    截面上的扭转应力 0u_'(Z-^2  
    == }#J}8.  
    轴的材料为45钢。调质处理。 xh0A2bw'OP  
    由课本得: 0"`skYJ@  
               Z ux2VepT  
    因             s<b7/;w'  
    经插入后得 #"_MY-  
    2.0         =1.31 oB9m\o7$  
    轴性系数为 Q)>'fZ)  
           =0.85 ZTZE_[  
    K=1+=1.82 0h#M)Ft  
        K=1+(-1)=1.26 fm0 (  
    所以               jH1~Ve+q9  
    [w f12P  
    综合系数为:    K=2.8 $b} +5  
    K=1.62 &UR/Txnu  
    碳钢的特性系数        取0.1 e=jO_[  
       取0.05 .Q@"];wH  
    安全系数 vvxj{fxb)  
    S=25.13 R{vPn8X 6g  
    S13.71 j`B{w   
    ≥S=1.5    所以它是安全的 -cgukl4Va  
    截面Ⅳ右侧 _3a 5/IZ  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 k 9rnT)YU  
     ZsZ1  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 <Tf;p8#  
    qS al~  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 lQ"i]};<D  
    v=VmiBq[  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 Vm.@qO*=  
    截面上的弯曲应力   A]$+ `uS\  
    截面上的扭转应力 ?M^t4nj  
    ==K= Kf#!IY][  
        K= Umg81!  
    所以                 EB<q.  
    综合系数为: ,6"n5Ks}  
    K=2.8    K=1.62 R:?vY!  
    碳钢的特性系数 sfE8b/Z8  
        取0.1       取0.05 Q%^bA,$&D  
    安全系数 J B@VP{  
    S=25.13 '.,.F0{x  
    S13.71 3:1 c_   
    ≥S=1.5    所以它是安全的 uszSFe]E  
    gH3kX<e  
    9.键的设计和计算 1o>R\g3  
    WmUW i{  
    ①选择键联接的类型和尺寸 "~C#DZwt{  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. 79H+~1Az  
    根据    d=55    d=65 :'~ gLW>j  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 VAGMI+ -  
                         b=20     h=12     =50 nD\os[ 3  
    u^%')Ncp  
    ②校和键联接的强度 ]bb}[#AY  
      查表6-2得      []=110MP "%*lE0Tx  
    工作长度  36-16=20 Ws)X5C=A  
        50-20=30 vp-7>Wj  
    ③键与轮毂键槽的接触高度  twmJ  
         K=0.5 h=5 / LM  
        K=0.5 h=6 I?Fa  
        由式(6-1)得: 9X9zIh]JV  
               <[] 3z92Gy5cr  
               <[] 9dtGqXX  
        两者都合适 `e>F<{ M6@  
        取键标记为: 2_n*u^X:_  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 Z[u,1l.T  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 jDXGm[U  
    10、箱体结构的设计 rq["O/2  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, 2Q|*xd4B^  
    大端盖分机体采用配合. 3}{5 X'  
    A>%UYA  
    1.   机体有足够的刚度 %L>nXj  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 #UCQiQfP  
    l~TIFmHkh%  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Sx9:$"3.X  
    r5fkt>HZ  
    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 ZHECcPhz  
    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 xWz;5=7a]  
    I S8nvx\  
    3.   机体结构有良好的工艺性. kjC{Zr  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. PJ'lZu8?x  
    m$mY<Q  
    4.   对附件设计 9^#gVTGXv  
    A  视孔盖和窥视孔 8pMZ~W;  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 ivz9R'  
    B  油螺塞: i2a"J&,6O  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 RG r'<o)  
    C  油标: .4re0:V  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 \*!%YTZ~  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. iSz@E&[X  
    W$Q)aA7  
    D  通气孔: &xuwke:[  
    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. %iL@:'?K  
    E  盖螺钉: k.xv+^b9Q  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 6(^Upk=59  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. dwbY"t[9  
    F  位销: }42qMOi#w1  
    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. <ivqe"m  
    G  吊钩: n vpPmc  
    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. |k .M+  
    b}&7~4zw  
    减速器机体结构尺寸如下: _O)2  
    K*U=;*p)  
    名称    符号    计算公式    结果     `Ivw`}L  
    箱座壁厚                10     LH/&\k  
    箱盖壁厚                9     vgA!?P3  
    箱盖凸缘厚度                12     a;'E}b{`F  
    箱座凸缘厚度                15     CpRu*w{  
    箱座底凸缘厚度                25     xe gL!  
    地脚螺钉直径                M24     g[wP!y%V  
    地脚螺钉数目        查手册        6     B?lBO V4v4  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     7hF,gl5  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     0I>?_?~l6  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Fwx~ ~"I  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     2VV[*QI  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     HEB/\  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 (\mulj  
        22 Ih-3t*L  
        18     2^^'t6@  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 bg1"v a#2  
        16     <qq'h  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     o(d_uJOB  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     C*EhexK,}  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     BsK|:MM]  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     `gt&Y-  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) %%+mWz a  
    150(3轴)     -_EY$ ?4  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) juYA`:qE&  
    150(3轴)      [ }p  
         hViprhC  
    11. 润滑密封设计 o[6vxTH  
    wj#J>C2]  
        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. )+w/\~@  
        油的深度为H+ qb-2QPEB  
             H=30  =34 iFnOl*TC  
    所以H+=30+34=64 GcZM+c  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 Wd^lt7(j  
         X"TUe>cM  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 z{`6#  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     e+F}9HR7  
        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 >w2Q 1!  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 z)&naw.  
         x5fgF;  
    12.联轴器设计 k(-Z@   
    Z{a{HX[Jx  
    1.类型选择. c_ qcb7<~.  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 Z:UgozdC  
    2.载荷计算. waXDGdl0  
    公称转矩:T=95509550333.5 V~J*49t&2J  
    查课本,选取 Evr2|4|O~  
    所以转矩   #aitESbT  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 q,;".3VQ  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm k1f3?l vlU  
    42Aje  
    四、设计小结 8S.')<-f  
        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。 QmH/yy3.%  
        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。 i!SW?\  
    五、参考资料目录 ;OQ'B=uK  
    [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; Jw:Fj {D  
    [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; pAJ=f}",]E  
    [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; y3={NB+  
    [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; k_*XJ<S!Y  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 I%;Rn:zl  
    [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; j<l#qho{h  
    [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? =Ml|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