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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 S($8_u$U  
                     @aQ};~  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         !{u`}:\  
                     dWc'RwL  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) nZtMF%j'  
    +Tf4SJ  
    目   录 .wH`9aq;5@  
         6 &8uLM(z  
    一    课程设计书                            2 D*T*of G  
    3?%?J^/a  
    二    设计要求                              2 uU$YN-  
    {J&[JA\   
    三    设计步骤                              2 -BV8,1  
         0H9UM*O  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 ,J*C'#sW  
        2. 电动机的选择                                4 [I~&vLTe  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 .z+S @s[O  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 \ 8v^ hb  
        5. 设计V带和带轮                              6 Z]~) ->=}  
        6. 齿轮的设计                                  8 4D'AAr57  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 QsemN7B "<  
        8. 键联接设计                                  26 -- >q=hlA  
        9. 箱体结构的设计                              27 *JD-|m K  
        10.润滑密封设计                                30 NIo!WOi  
        11.联轴器设计                                  30 yg@8&;bP`  
         rp&XzMwC4  
    四    设计小结                              31 l('@~-Zy  
    五    参考资料                              32 #Sc9&DfX  
    qr@ <'wp/  
    一. 课程设计书 Be$v%4  
    设计课题:  `1`Qu!  
        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 y2`},  
    表一: c0ue[tb  
             题号 <5 )F9.$  
    &7J-m4BI  
    参数    1     +0l-zd\  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     /R(]hmW  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     M\_IQj  
    卷筒直径(mm)    200     '< .gKo  
    iJU=98q  
    二. 设计要求 _ ?o>i/  
    1.减速器装配图一张(A1)。 M!Ua/g=u  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ;Yve m  
    3.设计说明书一份。 +\R__tx;  
    J?9n4 u  
    三. 设计步骤 8=MNzcA }  
        1.  传动装置总体设计方案 wJc`^gj  
        2.  电动机的选择 j 06 mky  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 elGwS\sw  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 s-801JpiJ  
        5.  “V”带轮的材料和结构 PcQ\o>0")  
        6.  齿轮的设计 Ul<:Yt&nI  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 h!mx/Hx  
        8、校核轴的疲劳强度 ;#?G2AAv  
        9.  键联接设计 r"|UgCc  
        10.  箱体结构设计 a=4 `C*)  
        11. 润滑密封设计 eH ]9"^> o  
        12. 联轴器设计 vR7S !  
         X> T_Xc  
    1.传动装置总体设计方案: $ ~Ks !8'P  
    nv <t$r  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 mUNAA[0 L  
    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, 9Ca }+  
    要求轴有较大的刚度。 &+]-e;[  
    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。 eg1Mdg\a  
    其传动方案如下: %-KgR  
            %x-`Y[  
    图一:(传动装置总体设计图) Ea)=K'Pz  
    Cq -URih  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 6DG%pF,  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 A<y]D.Z"  
         传动装置的总效率 7 <ZGNxZ~  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; cE^Ljk  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, P0/Ctke;  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, (?x R<]~g*  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 USg,=YM  
    &`IJ55Z-)  
      2.电动机的选择 &u!MI  
    rI OKCL?  
        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, -W{ !`<8D  
        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, T#\=v(_NR  
        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。 !CdF,pd/)m  
         7~~suQ{F4  
        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, -(},%!-_  
         R"y xpw  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 VHi'~B#'*  
         X%$1%)C9  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 +G6 Ge;  
                                                      . H}R}^  
    Qv<p$Up6  
    方案    电动机型号    额定功率 l{gR6U{e  
    P dT{GB!jz  
    kw    电动机转速 ^#t6/fY.#  
        电动机重量 6:q,JB@i  
    N    参考价格 ]9-iEQ  
    元    传动装置的传动比     M.\XG}RR  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     TBIr^n>Z<k  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     -,Js2+QZ#  
      pD!j#suMA  
       中心高 yIC C8M  
            外型尺寸 *'*,mfk[  
    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     `An p;el  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     HV'M31m~q  
    QUm[7<"  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 icQQLSU5  
    rp4{lHw>C/  
    (1)       总传动比 P:WxhO/  
        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 RG=i74a  
        (2)       分配传动装置传动比 gC F9XKW  
        =× e=s({V  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 dOK]Su  
        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 a)*(**e$*i  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 lvRTy|%[  
    (1) 各轴转速 2r!- zEV  
      ==1440/2.3=626.09r/min *+k yuY J  
      ==626.09/5.96=105.05r/min @ M4m!;rM  
    (2) 各轴输入功率 +^jm_+  
        =×=3.05×0.96=2.93kW CED[\ n  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW v$xurj:v#i  
        则各轴的输出功率:   ]a`"O  
    =×0.98=2.989kW ">M&/}4  
    =×0.98=2.929kW cE>m/^SKr  
    各轴输入转矩 ~xv3R   
       =××  N·m Ct^=j@g  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· /6F\]JwU  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m )w5!'W4Z8  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m G^cMY$?99  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ]0O3kiVQ  
    =×0.98=242.86N·m z7z9lDS  
    运动和动力参数结果如下表 5i}g$yjZ<  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     #?`S+YN!q)  
        输入    输出    输入    输出         "%bU74>  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     Dc* H:x;  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     *&I _fAh]  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     l8J2Xd @   
    c[V.j+Iy#^  
    5、“V”带轮的材料和结构 h:|BQC  
      确定V带的截型 ^QjkZ^<dD  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ;at1|E*  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 vRn]u57O  
          V带截型      由图6-13                        B型 5wdKu,nq  
       Y DW^N] G  
      确定V带轮的直径 `mI5Z*]-  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm 7<=p*  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s .S1MxZhbP  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm 1M 6^Brx  
       y(/5l   
      确定中心距及V带基准长度 q!+:zZu  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 V2xvuDHI  
                              360<a<1030 @4Zkkjc4b  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm MBLDx sZ-  
         %pH|2VB#  
      初定V带基准长度 ~g%Ht# <  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm FhPCFmmUT  
           ? HNuffk  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm SkC.A ?  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm Vugb;5Vl  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ,j9?9Z7R  
       ,jtaTG.>  
       确定V带的根数 pr1bsrMuL  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 19-V;F@;  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 717G CL@  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 r&Qa;-4Pl  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 j:>0XP  
             QoZZXCU  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 :>o 0zG[;f  
                                 FA;-D5=  
                           取Z=2 ,%BDBZ  
    V带齿轮各设计参数附表 k.jBu  
    )y Zr]  
    各传动比 yGSZ;BDW:K  
    @$t\yBSK  
        V带        齿轮     ]zCD1 *)  
        2.3        5.96     fBh/$    
      @|sBnerE  
    2. 各轴转速n ;<;~;od*/  
        (r/min)        (r/min)     BjsTHS&  
        626.09        105.05     ,Vo[mB  
    I.(@#v7T  
    3. 各轴输入功率 P TI<3>R  
        (kw)        (kw)     ~t/i0pKq.  
        2.93       2.71     `u7^r^>A  
    1Sza%D;3  
    4. 各轴输入转矩 T g]c6_DMfb1  
        (kN·m)        (kN·m)     =yM%#{t&W  
    43.77        242.86     O:a=94  
    L, #|W  
    5. 带轮主要参数 &['x+vL9  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         "wg$ H1K  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     h^qZi@L  
    带的根数z     :vx<m_  
        160        368        708        2232        B        2     Q$ Dx:  
    A%7f;&x!  
    6.齿轮的设计 Iu~<Y(8^q#  
    arRU`6?  
    (一)齿轮传动的设计计算 1E'PSq  
    rly%+B `/  
    齿轮材料,热处理精度 5XzsqeG|  
        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 4zt:3bW U  
        (1)       齿轮材料及热处理 I"x~ 7  
           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 Rm79mh9  
    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 vdQ#C G$/  
          ② 齿轮精度 >SL mlK  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ^,t@HN;gA  
         ;m>/tD%  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 '6e4rn{  
    按齿面接触强度设计 %.]#3tW  
    (=fLWK{8  
    确定各参数的值: HC1<zW[  
    ①试选=1.6 rFkZ'rp74b  
    选取区域系数 Z=2.433   afna7TlS  
         ~k?wnw  
        则 `Mbs6AJ  
        ②计算应力值环数 X%&7-PO  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) #gT"G18/!  
        =1.4425×10h B:0oT  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) Oq,@{V@)9k  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 K|$ c#X  
        ④齿轮的疲劳强度极限 o|y_j4 9  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: d=8.cQL:E  
        []==0.93×550=511.5 <6Y;VH^_  
    ys>n%24qP  
        []==0.96×450=432         jAue+ tB  
    许用接触应力   W2fcY;HZ  
             w0Ex}  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   i=]R1yP  
             =1 +F60_O `  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 X am8h  
        =4.47×10N.m Bos} `S![  
        3.设计计算 2#3`[+g<n  
    ①小齿轮的分度圆直径d c}|.U  
         g-_=$#&{  
        =46.42 TQNdBq5I6  
        ②计算圆周速度 D.%%D%AdB  
        1.52 Tp{ jR<  
        ③计算齿宽b和模数 (Fuu V{x|  
    计算齿宽b ZI qXkD  
           b==46.42mm p-)@#hE  
    计算摸数m aXQAm$/ >  
      初选螺旋角=14 $gz8! f?  
        = GD d'{qE6  
        ④计算齿宽与高之比 L kl E,W  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 f(eXny@Y  
    =46.42/4.5 =10.32 +Yq?:uBV  
    ⑤计算纵向重合度 +J;b3UE#  
    =0.318=1.903 3`vKEThY)  
    ⑥计算载荷系数K T,uF^%$@AQ  
    使用系数=1 $joGda  
    根据,7级精度, 查课本得 ]3,  
    动载系数K=1.07, -!qjBK,`X  
    查课本K的计算公式: u9~Ncz  
    K= +0.23×10×b F%&lM[N%  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 @NL<v-t  
    查课本得: K=1.35 <T)0I1S  
    查课本得: K==1.2 `v)'(R7){  
    故载荷系数: &v1E)/q{Z  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 NS`hXf  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 hEZo{0:b"  
        d=d=50.64 NF4(+E9g  
        ⑧计算模数 cZF|oZ6<  
        = _Li.}g@Bd  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 f{O-\  
        由弯曲强度的设计公式 y( 22m+B  
        ≥ ,X:3w3nr^  
    I+.U.e^gx  
    ⑴   确定公式内各计算数值 O;V^Fk(  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m O43"-  
             确定齿数z .o]I^3tf c  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 yih|6sd$F  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 60n P'xfR  
        Δi=0.032%5%,允许 :=+YZ|&j  
        ②      计算当量齿数 .57F h)Y  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ):Z #!O<  
        z=z/cos=144/ cos14=158 v?6*n >R  
        ③       初选齿宽系数 GYb&'#F~t  
         按对称布置,由表查得=1 /U!B2%vq_  
        ④       初选螺旋角 \n WbGS(  
        初定螺旋角 =14 mOHOv61  
        ⑤       载荷系数K 3X;>cv#B  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 J!6w9,T_  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y O`%F{&;29  
        查得: nHDKe )V  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 E $\nb]JQ  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 b&4JHyleF  
         +HWFoK  
        ⑦       重合度系数Y C{nk,j L  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 dyf>T}Iy  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 -~xQ@+./  
    =14.07609 )eZ}Kt+  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 6)ZaK  
        ⑧       螺旋角系数Y \<xo`2b  
     轴向重合度 =1.675, u9,dSR  
        Y=1-=0.82 ;r6YIS4@  
         c /^:vTF  
        ⑨       计算大小齿轮的 PZ'|)  
     安全系数由表查得S=1.25 FJ!`[.t1AU  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 L;vglS=l;  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 p$x>I3C(\  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 No[9m_  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   NKB["+S<  
        小齿轮     大齿轮 h`O$L_Z  
    TNN@G~@cm  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: g@M5_I(W  
        K=0.86        K=0.93   eY?OUS  
    3_boEYl0  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 Ei+lVLoC  
          []= }aa]1X(u  
          []= 5W|wDy  
           KVEc:<|x  
           $6 Hf[(/e  
            大齿轮的数值大.选用. -$=RQH$9  
         AB+lM;_>  
    ⑵   设计计算 }W!w  
         计算模数 Xg1TX_3Ml  
    ?G~rYETvw  
    b%"/8rK  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: TxN+-< f  
    sh`3${  
    z==24.57  取z=25 @cxM#N8e  
    *KiY+_8>  
    那么z=5.96×25=149           :@E^oNKa0  
      HfP<hQmN'  
    ②   几何尺寸计算 Yc~lYz+b  
        计算中心距     a===147.2 2sG1Hox  
    将中心距圆整为110 )g $T%  
    1>OU~A"  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 y0O e)oP  
    Xa ;wx3]t  
    =arccos 'Pn:10;  
    0;=]MEk?  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. sRcS-Yw[S  
    [J eq ?X9  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 jw\4`NZ]  
         Rc D5X{qS#  
        d==42.4 Q;=4']hYU  
    A~k: m0MX  
    d==252.5 #wvGS%  
    fMW=ss^fu-  
    计算齿轮宽度 s-x1<+E(  
    :nqDX  
    B= g}hNsU=$5~  
    + >:}   
    圆整的       i88`W&tI{  
    YbWz!.WPe  
                                                大齿轮如上图: ~mah.8G  
    |na9I6  
    4 8 J{Y3F  
    {IBbN05 ;  
    7.传动轴承和传动轴的设计 O)&ME  
    asp\4-?$o  
    1.  传动轴承的设计 6fBA #Kb  
    F`,bFQ  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 7OXRR)]V  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min \ E5kpm  
    T1=43.77kn.m {LqYb:/C5U  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 5OO XCtIKf  
        已知小齿轮的分度圆直径为 RASk=B  
            d1=42.4 SnvT !ca  
    而  F= " ~6&rt  
         F= F ix?Z:pIS0  
    &lzCRRnvt  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ?aTC+\=  
    VRY@}>W'  
    ab)ckRC  
    #zSNDv`  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 _x!/40^G  
    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 }PDtx:T-  
    -(%Xq{  
    PT&qys 2k  
                 hA&m G33  
         从动轴的设计 -,mV~y  
           J]48th0,  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, `r\/5|M  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M k#mL4$]V5N  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 L!ms{0rJ  
        已知大齿轮的分度圆直径为 0BjP|API  
            d2=252.5 LT,zk)5  
    而  F= P$clSJW  
         F= F 1O)m(0tb[  
    += gU`<\  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N i8R 2Y9Q*O  
    pm=s  
    SEZ08:>x r  
    $\20Vgu<  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 "Nq5FcS9  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 G(hnrRxn  
    nAj +HLO  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 w>RwEU+w=@  
    查表,选取 O4a~(*f  
    }1sd<<\`  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 :FS~T[C;  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 brF) %x`  
    AVc|(~V  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 W7T2j+]  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 8D^ iQBA  
    b|@f!lA  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. v}^uN+a5  
    UM+g8J{$*;  
                D        B                轴承代号      10_@'N  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC      /zir$  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     `n e9&+  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     Y#U0g|UDn  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     GN|xd+O_  
    }.<]A  
         dFnu&u"  
    ;,B $lgF  
         vFgnbWxG  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 7zXX& 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, 9\6ZdnEKu,  
    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.     ;|Rrtf9  
    DpL|aRdbK  
    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. !OR %AdxB  
    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, [Ue"#w  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 *{e,< DV  
    `hU 2Ss~  
    L=16+16+16+8+8=64 +C=^,B!,  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. $n<X'7@0  
    _w9 :([_  
    5.    求轴上的载荷   0VI[6t@  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, a  ,<u  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. lhFv2.qR  
    j sw0"d(  
    l;;"v) C8  
    W -5wjc  
    .W0;Vhw"  
    1jj.oa]  
    G5zsId dS  
    E uk[ @1  
    Q$^Kf]pD  
         J|WkPv2  
    f\vg<lca  
    传动轴总体设计结构图: :c&F\Q=  
         t1]sv VX,w  
                                 d@<~u,Mt&F  
    $4rMYEn08  
                                 (主动轴) )Yw m_f-N  
    6^Ax3# q  
    1\if XJ  
            从动轴的载荷分析图: !K_ ke h  
    jb!15Vlt"  
    6.     校核轴的强度 lRA!  
    根据 XZ1<sm8t."  
    == @:G#[>nKe  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 H=>;M j  
    查表15-1得[]=60MP c UHKE\F  
    〈 []    此轴合理安全 sQr |3}I(  
    aQ.mvuMa7'  
    8、校核轴的疲劳强度. aEC&#Q(]q  
    ⑴.   判断危险截面 )R9QJSe  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. c *]6>50  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 p?4h2`P  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ^ )[jBUT  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 P{h$> 6c  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 $_0~Jzt,  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 $_&gT.>  
    截面上的弯曲应力 HP eN0=7>  
    ]tDuCZA  
    截面上的扭转应力 hG%J:}  
    == M}b[;/~  
    轴的材料为45钢。调质处理。 d"hW45L  
    由课本得: m}>#s3KPA  
               r4FGz!U  
    因             j= Ebk;6p  
    经插入后得 , aQ{  
    2.0         =1.31 "yc_*R(pU  
    轴性系数为 n*GsM6Y&  
           =0.85 ;chz};zY  
    K=1+=1.82 Z{J{6j  
        K=1+(-1)=1.26 |dQ-l !  
    所以               p$OkWSi~  
    )M(-EDL>Qk  
    综合系数为:    K=2.8 B&k"B?9mL  
    K=1.62 1me16 5y<B  
    碳钢的特性系数        取0.1 mtg3}etA  
       取0.05 o+T %n1$+V  
    安全系数 ley: =(  
    S=25.13 [qGj*`@C  
    S13.71 9H4NvB{  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 C Nt  
    截面Ⅳ右侧 ,"Nfo`7  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 exQU  
    A ^wIsAxT  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 } :8{z`4H  
    [#Y7iN&  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 ,8MUTXd@ V  
    xsIuPL#_  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 o?l9$"\sqb  
    截面上的弯曲应力   BVk&TGa;[$  
    截面上的扭转应力 ",gWO 8T  
    ==K= AqHH^adzA:  
        K= U4hFPK<  
    所以                 hs  m%o\  
    综合系数为: ZdjmZx%%  
    K=2.8    K=1.62 &6mXsx$  
    碳钢的特性系数 ndU<,{r  
        取0.1       取0.05  "0( _  
    安全系数 K~B@8az  
    S=25.13 Pa-p9]gq  
    S13.71 @3F4Lg6H|  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 9e*v&A2Y'  
    6+hx64 =  
    9.键的设计和计算 @L ,hA v ^  
    i`}nv,  
    ①选择键联接的类型和尺寸 g*nh8  
    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. ?onTW2cG;  
    根据    d=55    d=65 qfQg?Mr  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 o2C{V1nB  
                         b=20     h=12     =50 U94Tp A6  
    !C$bOhc  
    ②校和键联接的强度 AQH\ ;L  
      查表6-2得      []=110MP Y "RjMyQh  
    工作长度  36-16=20 [aF^D;o  
        50-20=30 :t36]NM  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 oju}0h'1  
         K=0.5 h=5 l&f"qF?  
        K=0.5 h=6 xy$agt>j>  
        由式(6-1)得: L(bYG0ZI5C  
               <[] G(~ s(r{%I  
               <[] cU^Z=B  
        两者都合适 /Dl{I7W   
        取键标记为: ~RRp5x _  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 ?'dsiA[  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 pS vqGJU3  
    10、箱体结构的设计 E~y@ue:  
    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, ?pF7g$>q  
    大端盖分机体采用配合. cR0OJ'w  
    l,pI~A`w_  
    1.   机体有足够的刚度 ]N\J~Gm  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 )S;pYVVAl  
    2!u4nxZ.  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 X{j`H\'L  
    ?IWLH-fkP  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm 5w# Ceg9  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 sfv{z!mo  
    7vRFF@eq}  
    3.   机体结构有良好的工艺性. E mUA38  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. f""+jc1  
    U;l!.mze  
    4.   对附件设计 ;ORT#7CU  
    A  视孔盖和窥视孔 aWe?n;  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 NZ}DbA+g;|  
    B  油螺塞: e95x,|.-_  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 VKjDK$  
    C  油标: oY#62&wk4  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 Aw38T w  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. TbY <(wrMZ  
    -/k;VT|  
    D  通气孔: ]CFh0N|(L  
    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. <)vjoRv  
    E  盖螺钉: m3cO { 1I  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 Y 0f"}A1  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. 6WN1D W  
    F  位销: B-@ ]+W  
    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. b*7:{ FXg  
    G  吊钩: QL<uQ`>(  
    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. w _*|u  
    XpFo SW#K  
    减速器机体结构尺寸如下: -27uh  
    "`aNNIG&  
    名称    符号    计算公式    结果     @213KmB.  
    箱座壁厚                10     ~(BvI zzD  
    箱盖壁厚                9     LV^V`m0#  
    箱盖凸缘厚度                12     $[p<}o/6v]  
    箱座凸缘厚度                15     9q ##)  
    箱座底凸缘厚度                25     M7\; Y  
    地脚螺钉直径                M24     @ 435K'!  
    地脚螺钉数目        查手册        6     C Rd1zDB  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     A[/_}bI|  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     X"S-f; b#  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     _o 2pyV&  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     /G zA89N(  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     9rB,7%@EL  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 E5#Dn.!~  
        22 Z# +{ksU  
        18     S690Y]:h$v  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 @+gr>a1K#  
        16     Zd~l_V f  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     w $\p\}~,  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     ^x! N]  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     [a\U8 w  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     rNdeD~\  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 5$v,%~$Xds  
    150(3轴)     jLANv{"  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) /~,|zz  
    150(3轴)     =~OH.=9\  
         D[m+= -  
    11. 润滑密封设计 'Xl_,; W]  
    S(K}.C1x  
        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. Px!M^ T!Pi  
        油的深度为H+ Rmq8lU  
             H=30  =34 v4?qI >/  
    所以H+=30+34=64 [hLSK-K 9  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 .,)C^hs@  
         Ur`jmB  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 F__(iXxC  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     Fq]ht*  
        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 Cr!}qZq  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 .>5KwEK~  
         4K_fN  
    12.联轴器设计 %n^jho5  
    ]BY^.!Y  
    1.类型选择. l3d^V&Sk  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 .|[5*-  
    2.载荷计算. 5hVp2 w-  
    公称转矩:T=95509550333.5 %gF; A*  
    查课本,选取 XHX\+&6  
    所以转矩   U]Iypl`l  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 X~aD\%kC7  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm j}0W|*  
    X*Ibk-PUM  
    四、设计小结 >dnH  
        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。 jTo-xP{lC  
        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。 T-0[P;  
    五、参考资料目录 g]'RwI  
    [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; l?F&I.{J  
    [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; =}:9y6QR.  
    [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; QB<9Be@e  
    [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; [fN?=,8  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 a3&&7n  
    [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; mSn>  
    [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? =T73660  
    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