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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 .IAHy)li"  
                     Dgq[g_+l  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         | C2.Zay  
                     n%ArA])_&  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) r+#V{oE_  
    piiQ  
    目   录 1d@^,7MF-  
         k}0  
    一    课程设计书                            2 wgR@M[]o;  
    K[|P6J   
    二    设计要求                              2 bQN4ozSi  
    7E6?)bgh  
    三    设计步骤                              2 ~ {7N TW  
         &\]f!'jV  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 _2 !e!Z  
        2. 电动机的选择                                4 l;VGJMPi  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 B oj{+rE0  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 D>x'3WYR  
        5. 设计V带和带轮                              6 h }%M  
        6. 齿轮的设计                                  8 7/OOq=z  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 V_d%g<n4  
        8. 键联接设计                                  26 "vRqtEBO@  
        9. 箱体结构的设计                              27 a3 _0F@I  
        10.润滑密封设计                                30 BiLreZ~"  
        11.联轴器设计                                  30 .idl@%  
         4a\+o]  
    四    设计小结                              31 O>F.Wf5g  
    五    参考资料                              32 y`@4n.Q  
    ;o@`l$O   
    一. 课程设计书 /sC[5G%  
    设计课题: 1H[;7@o$e  
        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 | v'5*n9  
    表一: wG[l9)lz  
             题号 7<Js'\Z  
    kuud0VWJ  
    参数    1     HY|SLk/E  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     -Jrc'e4K  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     sF3 l##Wv  
    卷筒直径(mm)    200     :3*oAh8|  
    Sm_:SF!<D6  
    二. 设计要求 i@j ?<  
    1.减速器装配图一张(A1)。 E|uXi)!.x  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 b`Ek;nYek  
    3.设计说明书一份。 >)Z2bCe  
    O xaua  
    三. 设计步骤 N)y;owgo  
        1.  传动装置总体设计方案 ~HI0<;r=eL  
        2.  电动机的选择 vlyNQ7"%  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 *7V{yK$O|  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 &>4$ [m>n  
        5.  “V”带轮的材料和结构 uOUw8  
        6.  齿轮的设计 acZ|H  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 pR7G/]U$A  
        8、校核轴的疲劳强度 ?gP/XjToMg  
        9.  键联接设计 \`9|~!,Ix7  
        10.  箱体结构设计 9>, \QrrH  
        11. 润滑密封设计 iZ;jn8  
        12. 联轴器设计 {73DnC~N  
         U]&%EqLS  
    1.传动装置总体设计方案: +mPB?5  
    1L9 <1  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 8k% :w0H  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, . k DCcnm  
    要求轴有较大的刚度。 *hgsS~  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 j*\MUR=  
    其传动方案如下: \aRB   
            ~i {)J  
    图一:(传动装置总体设计图) Ps,w(k{d  
    fkG"72 95A  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 .qP zd(<T7  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 yE/I)GOQjs  
         传动装置的总效率 wC@ U/?  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Gwk@X/q  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, V:npcKpu  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, Fd0FG A&L  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 cW>`Z:6{K  
    +eat,3Ji  
      2.电动机的选择 xBd% e-r  
    ~_6rD`2cJ  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, #jR?C9&!(  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, ld0WZj  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 /;[')RO`  
         h<jIg$rA  
        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, I!%@|[ Ow  
         '?[msX"aqa  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 eVJL|uI|  
         ";%1sK  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 XiUsaoQm3  
                                                      C_;6-Q%V  
    <Z wEdq  
    方案    电动机型号    额定功率 Z.:A26  
    P |MGw$  
    kw    电动机转速 [:Y^0[2  
        电动机重量 Yi,um-%  
    N    参考价格 DenCD9 f  
    元    传动装置的传动比     FL}8h/  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     4cL=f  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     @ZWKs  
      Z!6G (zz:>  
       中心高 NIGFu{S  
            外型尺寸 l$NEx0Dffz  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     Ei!z? sxzx  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     xr-scdh2  
    P#]jPW  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 jKs8i$q  
    v?t+%|dzA  
    (1)       总传动比 F.6SX (x  
        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 #YV;Gp(2h  
        (2)       分配传动装置传动比 P^r8JhDJ  
        =× 36z{TWF  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 LNW p$"  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 (nG  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 \wP$"Z}j  
    (1) 各轴转速 C.Yz<?;S  
      ==1440/2.3=626.09r/min xFh}%mwpt[  
      ==626.09/5.96=105.05r/min Ib C)F> Dq  
    (2) 各轴输入功率 ]y/:#^M+  
        =×=3.05×0.96=2.93kW /fEXAk  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 2oRmro  
        则各轴的输出功率:   -u(#V#}OV?  
    =×0.98=2.989kW [DviN  
    =×0.98=2.929kW [ CY=  
    各轴输入转矩 h&P[9:LH  
       =××  N·m `3Y+:!q  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 0!T $Ef   
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m Yp$lc^)c>  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m o>h>#!e  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 6kk(FVX  
    =×0.98=242.86N·m 4ai3@f5  
    运动和动力参数结果如下表 >jm9x1+C  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     VEk|lX;2  
        输入    输出    输入    输出         n%}0hVu  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     }0o0"J-$  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     [?A0{#5)8x  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     j&r5oD;  
    G}g+2`  
    5、“V”带轮的材料和结构 gvX7+F=}B  
      确定V带的截型 4-AmzU  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 yWy9IWI["  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 L!5HE])<)  
          V带截型      由图6-13                        B型 2epL!j)Wh  
       &^"m6  
      确定V带轮的直径 rx<fjA%  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm 9 (Z)c  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s lnhZ!_  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm !nVuvsbv  
       B7 T+a  
      确定中心距及V带基准长度 E;SF f  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 eL*Edl|#  
                              360<a<1030 ;iWCV& >w  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm vKxwv YDe  
         3i<*,@CY  
      初定V带基准长度 zB4gnVhus|  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm W/+0gh7`,(  
           MC3{LVNK  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm :DEZ$gi  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm JL1Whf  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 #Uo 9BM  
       %q@@0qenv  
       确定V带的根数 I#0$5a},u^  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 3Dy.mtP  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 `R\0g\  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 5_PD ?lg  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 ZCa?uzeo]  
             D0~mu{;c$  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 '<O& :  
                                 @jfd.? RK!  
                           取Z=2 9 HuE'(wQ  
    V带齿轮各设计参数附表 K.k=\N  
    S;= D/)[mr  
    各传动比 {Q0"uE)-.  
    crUXpD  
        V带        齿轮     Tg[+K+b  
        2.3        5.96     %NKf@If)  
      N:0mjHG  
    2. 各轴转速n m]85F^R0  
        (r/min)        (r/min)     $WDa} ~j~^  
        626.09        105.05     z}Q54,9m  
    hTF]-& hZ  
    3. 各轴输入功率 P TMbj]Mso  
        (kw)        (kw)     FQ_4a}UOjX  
        2.93       2.71     /W%{b:  
    MD&Ebq5V  
    4. 各轴输入转矩 T tjGQ0-Lo  
        (kN·m)        (kN·m)     SOd(& >  
    43.77        242.86     &BP%~  
    yB&s2J  
    5. 带轮主要参数 I-^Y$6-  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         B>Mk "WjQ  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     Rv }e+5F  
    带的根数z     \ ^_3Yw  
        160        368        708        2232        B        2     GSsot%B u"  
    }I !D65-#'  
    6.齿轮的设计 z.FO6y6L  
    7JjTm^bu  
    (一)齿轮传动的设计计算 ) "'J]6  
    S?&ntUah  
    齿轮材料,热处理精度 TRa|}JaI"  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 X ZfT;!wF&  
        (1)       齿轮材料及热处理 `uY77co6  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 w18kTa!4@  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 HI55):Eb  
          ② 齿轮精度 Z{|wjZb(  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 )jvYJ9s  
         2!}5shB  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 N|wI=To  
    按齿面接触强度设计 C/!kMMh>vV  
    c&ymVB?G:1  
    确定各参数的值: V|Smk;G  
    ①试选=1.6 dG\dGSZ\h  
    选取区域系数 Z=2.433   {eL XVNR7R  
         K.B!-<  
        则 aVEg%8  
        ②计算应力值环数 a(QYc?u  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) EHmw(%a|+  
        =1.4425×10h !A qSG-  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) j8P=8w{  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 \G:\36l  
        ④齿轮的疲劳强度极限 N"Q-xK  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: =XuBan3B>  
        []==0.93×550=511.5 :T.j;~  
    Ny\p$v "p  
        []==0.96×450=432         <7-3j{065  
    许用接触应力   Xi$2MyRd  
              Q#i[Y?$L  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   WZ> }  
             =1 Xf(H_&K  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 [jU.58*  
        =4.47×10N.m yP. ,Dh s  
        3.设计计算 d?)k<!fJk  
    ①小齿轮的分度圆直径d k "7l\;N  
         A&XI1. j6  
        =46.42 MF69n,(o  
        ②计算圆周速度 {oOzXc6o  
        1.52  Em?bV(  
        ③计算齿宽b和模数 VXX7Y? !  
    计算齿宽b P :zZ  
           b==46.42mm [z=KHk  
    计算摸数m >UlAae44  
      初选螺旋角=14 = wEU+R_#o  
        = #l2KJ7AMK  
        ④计算齿宽与高之比 +es|0;Z4yP  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 xvU@,bzz  
    =46.42/4.5 =10.32 /{il;/Vj  
    ⑤计算纵向重合度 ?> )(;Ir9  
    =0.318=1.903 3 vr T`  
    ⑥计算载荷系数K 6ZKSet8  
    使用系数=1 ^26vP7  
    根据,7级精度, 查课本得 e*K1";  
    动载系数K=1.07, Ls51U7  
    查课本K的计算公式: !X5n'1&  
    K= +0.23×10×b I8M^]+c  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 20h+^R3{Z  
    查课本得: K=1.35 =zBc@VTp  
    查课本得: K==1.2 d>k)aIYp  
    故载荷系数: L{&5Ets  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ,0k3Qi%  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 PLoD^3uG)  
        d=d=50.64 \?EnTu.  
        ⑧计算模数 /fh[_!qN  
        = 9\ f%+?p  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 4+?d0  
        由弯曲强度的设计公式 5=@q!8a*  
        ≥ ,Kl6vw8Htg  
    7UnB]-:.  
    ⑴   确定公式内各计算数值 A*b>@>2  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 'TwvkU"  
             确定齿数z u?xXZ]_u-  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 Ga,+  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 V\|V1c  
        Δi=0.032%5%,允许 ` b$u w  
        ②      计算当量齿数 Ah#bj8}  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ;cpQ[+$nKp  
        z=z/cos=144/ cos14=158 7:Cq[u fl  
        ③       初选齿宽系数 ^VL",Nt  
         按对称布置,由表查得=1 ip)gI&kN`z  
        ④       初选螺旋角 J)I|Xot  
        初定螺旋角 =14 L>@:Xo@  
        ⑤       载荷系数K o!$O+%4  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 7gxC xfL$  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y +0DPhc  
        查得: ,2>nr goM  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 9=o;I;I  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 #I &#x59  
         CQ;.}=j ,  
        ⑦       重合度系数Y J!+)v  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 5oOF|IYi  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 T>P[0`*)  
    =14.07609 Rlyx& C8  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 vHmsS\\~9  
        ⑧       螺旋角系数Y Z4VNm1qs  
     轴向重合度 =1.675, (Vz\02,K  
        Y=1-=0.82 vr2cDk{  
         Lnk(l2~U  
        ⑨       计算大小齿轮的 u*"mdL2  
     安全系数由表查得S=1.25 CO5>Q o  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 qi51'@  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 dsrKHi  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 DuvI2Z WP]  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   .).}ffhOL  
        小齿轮     大齿轮 G?$0OU  
    :*g3PhNE  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: L!qXt(`  
        K=0.86        K=0.93   0pW?v:!H  
    7c8A|E0\mF  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 n,l{1 q  
          []= 0r/pZ3/  
          []= 5`t MHgQO  
           1&2X*$]y  
           P-Up v6J3  
            大齿轮的数值大.选用. u6#FG9W7  
         xtq='s8e  
    ⑵   设计计算 }<=4A\LZ  
         计算模数 99/`23YL  
    rY:A LA  
    Ms61FmA4  
    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: Y(U+s\X  
    ?7k%4~H t  
    z==24.57  取z=25 rEfo)jod  
    oU[>.Igi  
    那么z=5.96×25=149           ZIr&_x#e  
      9V/:1I0?&0  
    ②   几何尺寸计算 0Z,a3)jcc  
        计算中心距     a===147.2 rdBF+YN9/?  
    将中心距圆整为110 3U\| E  
    tgpg  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 z%0'v`7  
    /&jh10}H  
    =arccos 2leTEs5aK`  
    ZNN^  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. hH3~O` ~  
    w$fP$ \+  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 YYs/r  
         %V;B{?>9zB  
        d==42.4 H4Lvw8G  
    y} W-OLE  
    d==252.5 ?nc:B]=pTY  
    =F 9!)r  
    计算齿轮宽度 !M*$p Qi}  
    sngM4ikhs  
    B= .W*"C  
    y(92Th$  
    圆整的       8x/]H(J  
    oEN^O:9e  
                                                大齿轮如上图: I/vQP+w O  
    c7R<5f  
    ^Ee"w7XjD  
    7,BULs\g  
    7.传动轴承和传动轴的设计 W[4 V#&Z  
    ='z4bU  
    1.  传动轴承的设计 0*{ 2^\  
    [5T{`&  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 )Bo]+\2  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min uJ@C-/BD!M  
    T1=43.77kn.m 8H7=vk+  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ~A-Y%P  
        已知小齿轮的分度圆直径为 "'@>cJ=  
            d1=42.4 H7Y :l0b  
    而  F= \:Vm7Zg  
         F= F DV5K)m&G  
    i+XHXpk  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N tOT(!yz  
    7AouiL 2-W  
    NG\g_^.M  
    i[7<l&K]  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 2b89th  
    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 @q/E)M?  
    1/J3 9Y~+  
    o4F?Rx,L  
                 U ,7O{YM  
         从动轴的设计 -?}Z0e(w  
           glI4Jb_[  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, =4_Er{AT  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M H$4 4,8,m  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 W^8MsdM  
        已知大齿轮的分度圆直径为 zNRR('B?  
            d2=252.5 /OtLIM+7~{  
    而  F= efUa[XO  
         F= F [#mRlL0yk  
    'fS&WVR?  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N + rN&@}Jt.  
    n~Qo@%Jr  
    T6^ H%;G  
    !E.CpfaC  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 kC8M2|L  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 @0[#XA_>  
    &|Cd1z#?  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 +JlPQ~5  
    查表,选取 ~`Rb"Zn  
    4uy:sCmu  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 D@?Tq,= [  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 , aJC7'(  
    {\p&?  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 oUNuM%g9Dy  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 <; P40jDL  
    Q4e+vBECkq  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. HF;$Wf+=J  
    q<Z`<e  
                D        B                轴承代号     ]9hXiY  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     kR/Etm5_  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     HD!2|b ~@  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     }O+`X) 9  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     t`Lh(`  
    k^ Qd%;bdF  
         5lrjM^E|  
    ~v|NC([(  
         5KgAY;|  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 h\lyt(.s  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, Q$58 K9  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     tFvXVfml  
     `;HZO8  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. a?1lj,"~R  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, opfg %*  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 PTP0 _|K  
    zJH:`~GxE  
    L=16+16+16+8+8=64 i#K Y'"P  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. sa w  
    j^6,V\;l  
    5.    求轴上的载荷   (MzThGJK_  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, /C6$B)w_*{  
    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. 6(8zt"E  
    {&uN q^Ch  
    >41K>=K  
    bR*} s/  
    p>h}k_s  
    0WQd#l  
    S5/p3;O\c  
    ,u S)N6'b6  
    h pKrP  
         J*D3=5&  
    o-+H-  
    传动轴总体设计结构图: Ti>2N  
         ->r udRQ  
                                 avy@)iO7  
    >=K~*$&>  
                                 (主动轴) :V~ AjV  
    hka`STK{  
    *0/%R{+S  
            从动轴的载荷分析图: F@<^  
    gQ$0 |0O  
    6.     校核轴的强度 vRMGNz_P7[  
    根据 cpu|tK.t  
    == ,% *Jm  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 m2v'zJd}g  
    查表15-1得[]=60MP U-pBat.$'C  
    〈 []    此轴合理安全 @r]1;KG  
    d~;U-  
    8、校核轴的疲劳强度. UHS{X~CS e  
    ⑴.   判断危险截面 f"Kl? IN8  
    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.  U92?e}=]  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 C)BVsHT4  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 H+npe'm_Z  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 QRHM#v S  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 L8?;A9pc()  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 IeAUVR S)  
    截面上的弯曲应力 :u|F>e  
    C j:  
    截面上的扭转应力 17[vq!x6  
    == ;\ gat)0n%  
    轴的材料为45钢。调质处理。 ofuQ`g1hb  
    由课本得: g-<[* nF  
               3Gt@Fo=  
    因             kk ZMoK  
    经插入后得 O#`y;%  
    2.0         =1.31 3Y=uBl  
    轴性系数为 %h}3}p#4  
           =0.85 nmoC(| r  
    K=1+=1.82 Hh'o:j(^  
        K=1+(-1)=1.26 # 66vkf*  
    所以               -~_;9[uV  
    T;#:Y  
    综合系数为:    K=2.8 @T)>akEOt  
    K=1.62 ;fB!/u  
    碳钢的特性系数        取0.1 Hr/Q?7g  
       取0.05 vg\fBHzn  
    安全系数 0RP{_1k  
    S=25.13 .83z =  
    S13.71 +?+iVLr!l}  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 <^"0A  
    截面Ⅳ右侧 N[wyi&m4  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Atod&qH  
    -9yWf8;  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 PjkjUP  
    e89IT*  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 NLZUAtx(  
    L87=*_!B;  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 7-c3^5gn{  
    截面上的弯曲应力   g>H\"cUv  
    截面上的扭转应力 !==C@cH<N  
    ==K= yD( v_J*  
        K= -XWlmw*i(g  
    所以                 <v$yXA  
    综合系数为: \"l/D?+Q  
    K=2.8    K=1.62 L lVE5f?  
    碳钢的特性系数 ..yLtqos  
        取0.1       取0.05 (z^9 87G  
    安全系数 uEdeA'*^  
    S=25.13 :+UahwiRD"  
    S13.71 AUPTtc`#Y  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 tV9K5ON  
    H)NT2@%{P  
    9.键的设计和计算 yYvv!w+@Q  
    MJG)fFl] O  
    ①选择键联接的类型和尺寸 WGI4DzKa  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. q[TW  
    根据    d=55    d=65 8~vE  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 O*PJr[Zou  
                         b=20     h=12     =50 |=#uzp7*  
    CChCxB  
    ②校和键联接的强度 ,dSP%?vV  
      查表6-2得      []=110MP dwmZ_m.  
    工作长度  36-16=20 ~jM!8]=  
        50-20=30 5 DvD  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 c8M'/{4rH  
         K=0.5 h=5 sU;aA0kz  
        K=0.5 h=6 H6i;MQ  
        由式(6-1)得: kT4Oal+4  
               <[] ]L9$JTGF`w  
               <[] CYN")J8V  
        两者都合适 Uf<IXx&;  
        取键标记为: kUQdi%3yY;  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 lvIdYf$?  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 ]VHO'z\m  
    10、箱体结构的设计 $s!2D"wl n  
    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_VyK*w  
    大端盖分机体采用配合. W3Dtt-)E  
    $qfNEAmDf\  
    1.   机体有足够的刚度 gshgl3   
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 .?;"iv+  
    uDsof?z  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 *)um^O  
    xQ@gh ( (  
    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 H@BU/{  
    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 p^9u8T4l1  
    TZ]o6Bb  
    3.   机体结构有良好的工艺性. y<*/\]t9L[  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. 'A#F< x  
    =Vi>?fWpn=  
    4.   对附件设计 L(\o66a-rV  
    A  视孔盖和窥视孔 KPB^>,T2{  
    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 )L%[(iI,x  
    B  油螺塞: 7N I~47s|v  
    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。 `T~~yM)q  
    C  油标: ky |Py  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 VXIB9 /*i  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 1g bqHxWI  
    [Z{0|NR  
    D  通气孔: w[?E oFI$Y  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. GJbU1k]  
    E  盖螺钉: zua=E2  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 TaE&8;H#N  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. q5u"v  
    F  位销: oO~LiK>  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. 3Fl!pq]  
    G  吊钩: [+z*&~'  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. Bd-@@d.H<  
    Z{spo=  
    减速器机体结构尺寸如下: !%Qm{R  
    ucgp=bye  
    名称    符号    计算公式    结果     "[p-Iy1  
    箱座壁厚                10     J:JkX>n%k=  
    箱盖壁厚                9     gDBdaxR<  
    箱盖凸缘厚度                12     LFT)_DG7(  
    箱座凸缘厚度                15     ,pMH`  
    箱座底凸缘厚度                25     fKjUEMRK  
    地脚螺钉直径                M24     |% xgob  
    地脚螺钉数目        查手册        6     8sGaq [  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     DSc:>G  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     Ph|\%P`>%  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     "L~qsFL  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     R3ru<u>k&  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     92)e/t iP  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 ?Z[`sm  
        22 .iXI oka  
        18     n*vzp?+Y  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 '+*{u]\  
        16     c2d=dGP>~f  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     13KfI  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     ";$rcg"%X  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     J'no{3Kt z  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     l=?G"1  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) }[m,HA<j  
    150(3轴)     %^ z## 7^  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) TSHQ>kP  
    150(3轴)     ^P !} "  
         L! DK2,  
    11. 润滑密封设计 vS_Ji<W~E  
    i $:QOMA  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. U";8zplU  
        油的深度为H+ |Xv]s61  
             H=30  =34 wtpz ef=  
    所以H+=30+34=64 :Lze8oY(D}  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 `X ;2lgL  
         mcFJ__3MAV  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 (c=.?{U  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     7C"&f *lEi  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 pwG"_|h  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 EvQMt0[?EW  
         d iGkwKj  
    12.联轴器设计 L?slIGp%-  
    N);2 2-  
    1.类型选择. V$';B=M  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 @K:TGo,%I  
    2.载荷计算. 27q=~R}  
    公称转矩:T=95509550333.5 P>s 3Rh3:  
    查课本,选取 q"O4}4`  
    所以转矩   (h3f$  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 "{F e  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm r[ }5<S Q  
    N,M[Opm  
    四、设计小结 vv% o+r-t  
        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。 <+\ w.!  
        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。 1P[[PvkD6  
    五、参考资料目录 qZz?i  
    [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; oYn|>`+6:y  
    [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; AYnk.H-v  
    [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; h~R= ?%H[  
    [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=[# "4I  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 dnW#"  
    [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; Q"+)xj  
    [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? u4QBD5T"  
    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