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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 W^fuScG)c  
                     Z&ZP"P4  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         0%,!jW{`  
                     &@%W29:  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) k:*S&$S!E  
    xG}(5Tt  
    目   录 e:DkGy`-s  
         9dFy"yxYa  
    一    课程设计书                            2 ;} und*q  
    D-8O+.@  
    二    设计要求                              2 k spTp>~  
    Uh7v@YMC  
    三    设计步骤                              2 }~#pEX~j*  
         UQ'\7OS  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 +lJG(Qd  
        2. 电动机的选择                                4 dA@'b5N{"  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 Ge,;8N88  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 cj+ FRG~u  
        5. 设计V带和带轮                              6 :80Z6F.k`  
        6. 齿轮的设计                                  8 %{YN70/  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 n.wF&f'D]  
        8. 键联接设计                                  26 $tz;<M7B  
        9. 箱体结构的设计                              27 bSsh^Z  
        10.润滑密封设计                                30 j*F`"df  
        11.联轴器设计                                  30 XD|E=s  
         ^[]}R:  
    四    设计小结                              31 7s"< 'cx_F  
    五    参考资料                              32 20vXSYa~  
    uIcn{RZ_z  
    一. 课程设计书 R>,:A%?^b5  
    设计课题: u`y><w4i  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V Of{/t1o?  
    表一: 1c<=A!"{  
             题号 + ` s@  
    (rkyWz  
    参数    1     s_x:T<]  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     ~\=1'D^6CK  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     d@ Y}SWTB  
    卷筒直径(mm)    200     {LX.iH9}l  
     yyv8gH  
    二. 设计要求 M7+nW ; e%  
    1.减速器装配图一张(A1)。 `VKf3&|<A  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ?47@ o1  
    3.设计说明书一份。 ZZcEt  
    _Dym{!t  
    三. 设计步骤 Y]{ >^`G  
        1.  传动装置总体设计方案 `kbSu}  
        2.  电动机的选择 }@Ge}9$ h  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 1U^A56CN  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 SV:4GVf  
        5.  “V”带轮的材料和结构 rA2 g&  
        6.  齿轮的设计 M@4UGM`J  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 2R=DB`3  
        8、校核轴的疲劳强度 g)s{ IAVx  
        9.  键联接设计 PH?#)l D  
        10.  箱体结构设计 ?shIj;c[  
        11. 润滑密封设计 w=j  
        12. 联轴器设计 I4i2+ *l}  
         Gp4A.\7  
    1.传动装置总体设计方案: PUo/J~v  
    F#5B<I  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 VYt!U  
    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$H%.l;E  
    要求轴有较大的刚度。 )\6&12rj  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 #{k|I$  
    其传动方案如下: G 16!eDMt  
            qw@puw@D  
    图一:(传动装置总体设计图) p"l3e9&'j  
    u:m]CPz  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 ,hq)1u  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 BT)X8>ct  
         传动装置的总效率 k]5Bykf`Ky  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; q4}PM[K?=\  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, slg ]#Dy  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, S+'rG+NJ  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 usEwm,b)  
    t5'V6nv  
      2.电动机的选择  EI_  
    deM7fN4lTi  
        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, ?[)}l9  
        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, %g1,N k  
        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。 KN t t  
         ZQ_xDKqRV  
        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, ZO4*sIw%  
         p98~&\QT  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 (9<guv  
         K_2|_MLlZ  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 :>TEDy~O%  
                                                      mp9{m`Jb*  
    _U{zMVr  
    方案    电动机型号    额定功率 ^5A t?I8  
    P N\HQN0d9  
    kw    电动机转速 3t<a $i  
        电动机重量 qf=1?=l291  
    N    参考价格 X66VU  
    元    传动装置的传动比     W?eu!wL#p  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     rg{9UVj  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     ={5#fgK>  
      n>A98NQ  
       中心高 [5uRS}!  
            外型尺寸 [@Q_(LQ-U  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     7zHh@ B:]  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ]S(%[|  
    -i4&v7"  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 H}H7lO  
    em\ 9'L^  
    (1)       总传动比 # eCjn  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 +V{7")px6  
        (2)       分配传动装置传动比 /F4pb]U!*  
        =× _UT$,0u_i  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 n+BJxu?  
        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 w.lAQ5)I%\  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 UN%Vg:=  
    (1) 各轴转速 om |"S  
      ==1440/2.3=626.09r/min TYlbU<  
      ==626.09/5.96=105.05r/min 0H0-U'l  
    (2) 各轴输入功率 ^)?d6nI  
        =×=3.05×0.96=2.93kW j6  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW @#P,d5^G  
        则各轴的输出功率:   Zum0J{l h  
    =×0.98=2.989kW Rb%%?*|  
    =×0.98=2.929kW M)+$wp  
    各轴输入转矩 wWSdTLX  
       =××  N·m _>=L>*  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· !<UJ6t}  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m hFk3[zTy  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ~}!3G  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m p_UlK8rb  
    =×0.98=242.86N·m j:}DBk  
    运动和动力参数结果如下表 0]D{Va  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     =) E,8L  
        输入    输出    输入    输出         u5~Ns&o&N  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     RGn!{=  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     kN%MP 6?J  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     pSm $FBW h  
    "wlt> SU  
    5、“V”带轮的材料和结构 52. >+GC  
      确定V带的截型 @x eAc0.^  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2  Y!WG)u5  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 Fbu5PWhlc  
          V带截型      由图6-13                        B型 PG8^.)]M  
       ?-tVSRKQ  
      确定V带轮的直径 MwfOy@|N  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm >7roe []-|  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s Ja SI^go  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm Yp0/Ab(v  
       =l.+,|ZH!  
      确定中心距及V带基准长度 u7xDau(c  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 <BSc* 9Q  
                              360<a<1030 "+zCS|   
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 9}c8Xt^&  
         3:{yJdpg  
      初定V带基准长度 R/^u/~<  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm V97,1`  
           CiR%Ujf  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm h?-#9<A  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm uNn[[LS  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 H33i*][H  
       -!0_:m3  
       确定V带的根数 0<PR+Iv*i  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw >|6iR%"f#  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 f30Pi1/h=c  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 n!6Z]\8~$  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1  be e5  
             lNv".Y=l  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 [>^PRs  
                                 $5L0.$Tj  
                           取Z=2 lCF `*DM#  
    V带齿轮各设计参数附表 Sa"9^_.2#  
    +n})Y  
    各传动比 }Z TGi,P c  
    (~$/$%b  
        V带        齿轮     q~L^au8  
        2.3        5.96     U!XS;a)  
      0wFH!s/B  
    2. 各轴转速n 3+J0!FVla  
        (r/min)        (r/min)     l;sy0S"DO]  
        626.09        105.05     .bVmqR`  
    4t/&.  
    3. 各轴输入功率 P }tPk@$  
        (kw)        (kw)     AF43$6KZP$  
        2.93       2.71     ^E6d`2w-  
    .)|a2d ~F  
    4. 各轴输入转矩 T N~g :Wf!  
        (kN·m)        (kN·m)     |3+m%;X  
    43.77        242.86     !;6Jng%  
    rdnRBFt   
    5. 带轮主要参数 Z+pom7A"E  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         E42eOGp9i  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     WZ!WxX>zO  
    带的根数z     4f~["[*ea  
        160        368        708        2232        B        2     "4H8A =  
    fWF |,A>>b  
    6.齿轮的设计 51# "3S  
    M=xQ=j?  
    (一)齿轮传动的设计计算 xsjO)))f  
    XJ!(F#zc  
    齿轮材料,热处理精度  q{die[J  
        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 +Z!;P Z6  
        (1)       齿轮材料及热处理 * n(> ^  
           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 Wk^RA_  
    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 ^MD;"A<  
          ② 齿轮精度 n:U>Fj>q  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 w(1Gi$Z(Q)  
         gPzL*6OS A  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 )4xu^=N&as  
    按齿面接触强度设计 ~#}Dx :HH  
    8u2+tB  
    确定各参数的值: I8H%=Kb?9  
    ①试选=1.6 2JmZ{  
    选取区域系数 Z=2.433   z"DkFvA  
         )a=/8ofe  
        则 bg?"ILpk  
        ②计算应力值环数 xx*2?i  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) BO.dz06(Rw  
        =1.4425×10h _SZ5P>GIU  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) ]WJfgN4  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 /?"8-0d  
        ④齿轮的疲劳强度极限 lH|LdlX  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: @\(vX]  
        []==0.93×550=511.5 $R8w+ Id  
    ,pq{& A  
        []==0.96×450=432         {OT:3SS7  
    许用接触应力   5 waw`F  
             K#K\-TR|$  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   e=/&(Y  
             =1 1xnLB>jP#  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 =A[5= k>  
        =4.47×10N.m Qq0l* )mX  
        3.设计计算 7s'- +~  
    ①小齿轮的分度圆直径d 2aNT#J"_  
         7Tf]:4Y"  
        =46.42 # Oup^ o@  
        ②计算圆周速度 cJn HW  
        1.52 ++[5q+b  
        ③计算齿宽b和模数 xPmN},i'R$  
    计算齿宽b h3u1K>R)  
           b==46.42mm eukA[nO7G  
    计算摸数m `GQ{*_-  
      初选螺旋角=14 OQlG+|  
        = PfW|77  
        ④计算齿宽与高之比 ]!YtH]}  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 1M%S gV-#  
    =46.42/4.5 =10.32 KSs1CF'i  
    ⑤计算纵向重合度 8{&["?  
    =0.318=1.903 H5wb_yBQ+  
    ⑥计算载荷系数K `?s.\Dh  
    使用系数=1 (N~$x  
    根据,7级精度, 查课本得 Lx|',6S  
    动载系数K=1.07, 'bW5Fr>W  
    查课本K的计算公式: j kn^Z":  
    K= +0.23×10×b FT\?:wpKa  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 y@vj;3:  
    查课本得: K=1.35 ~waNPjPRG  
    查课本得: K==1.2 #] KgUc5B  
    故载荷系数: p5 ]_}I`+2  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 eE:&qy^  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 ,axDMMDI  
        d=d=50.64 LZ~`29qw(  
        ⑧计算模数 ysXx%k  
        = *07sK1wW  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 L&w.j0fq  
        由弯曲强度的设计公式 CyM}Hc&w  
        ≥ ?{J!#`tfV  
    EO"C8z'al  
    ⑴   确定公式内各计算数值 z[!x:# q8`  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ahIE;Y\j'  
             确定齿数z /NBTvTI  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 X:q_c=X  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 66ohmP@04Z  
        Δi=0.032%5%,允许 LPE)  
        ②      计算当量齿数 FRyPeZR  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  oNRG25  
        z=z/cos=144/ cos14=158 *v #/Y9}  
        ③       初选齿宽系数 ]W9B6G_  
         按对称布置,由表查得=1 ]A:( L9  
        ④       初选螺旋角 Pern*x9$  
        初定螺旋角 =14 o'UHStk  
        ⑤       载荷系数K `bP?o  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 C|e+0aW  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y Rl@$xP  
        查得: [e4![G&y`  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 }C~]=Z  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 "n- pl  
         Q-('5a19J  
        ⑦       重合度系数Y 79ZxqvB\  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 ju{%'D!d9  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 pC^[[5A  
    =14.07609 M<oA<#IW  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 |`]oc,1h@  
        ⑧       螺旋角系数Y {\We72!  
     轴向重合度 =1.675, ! zfFt;  
        Y=1-=0.82 T\3[F%?  
         ?y_awoBd1  
        ⑨       计算大小齿轮的 7*'@qjTos  
     安全系数由表查得S=1.25 .Ty,_3+{#p  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 h3 @s2 fK  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 YX;nMyD?~  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 =R9*;6?N  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   %cj58zO |y  
        小齿轮     大齿轮 W8* 2;F]  
    Bcaw~WD  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 5P\N"Yjx'  
        K=0.86        K=0.93   wgZrrq/W|  
    Mo|yv[(K ,  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 )0|):g   
          []= $c9=mjwH  
          []= l\aUresm  
           FfXZ|o$;  
           ak2dn]]D  
            大齿轮的数值大.选用. csvO g[  
         41 'EA \V  
    ⑵   设计计算 j |td,82.  
         计算模数 B/_6Ieb+  
    3kw}CaZ6  
    jZ#UUnR%  
    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: {G.jB/  
    |Mlh;  
    z==24.57  取z=25 \\s?B K  
    {rfte'4;=  
    那么z=5.96×25=149           |8'B/ p=  
      ~,Mr0  
    ②   几何尺寸计算 8r^j P.V  
        计算中心距     a===147.2 f !!P  
    将中心距圆整为110 |D(&w+(  
    J";=d4Sd  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 O\JD,w  
    x\]z j!  
    =arccos w .l|G,%=  
    `:3&@.{T(  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. T0?uC/7H  
    oek #^:pF  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 _/ Tlqzp  
         4@/z  
        d==42.4 *#GDi'0  
    pj@Yqg/  
    d==252.5 L6kZ2-6  
    ;%!tf{Si  
    计算齿轮宽度 LV\ieM  
    "B?R| Xg  
    B= 8E 9{ Gf  
    #~*XDWvIS~  
    圆整的       1W0.Ufl)  
    }bCK  
                                                大齿轮如上图: h,.fM}=H  
    Z !Z,M' "  
    'tut4SwC  
    gE1|lY$NL  
    7.传动轴承和传动轴的设计 &|NZ8:*+#  
    Md?acWE*L  
    1.  传动轴承的设计 Seg#s.  
    bZK+9IR  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 15JsmA*Q  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min H8sK}1.  
    T1=43.77kn.m k_BSY=$e*D  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 g@}6N.]#  
        已知小齿轮的分度圆直径为 ^+URv  
            d1=42.4 unJ iE!  
    而  F= =!YP$hfY  
         F= F bu_/R~&3{  
    InP[yFV-z  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N %B0w~[!4}  
    sl%#u9r=  
    K:uQ#W.&  
    C)U #T)  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 V*>73I  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 {clC n  
    yr%yy+(.k  
    qT"drgpi3  
                 p8$\uo9YQ  
         从动轴的设计 8F\~Wz7K  
           y~x#pC*w  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, ,cPkx~w0  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M BB0g}6M  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 :ao^/&HZ  
        已知大齿轮的分度圆直径为 tI"wVr  
            d2=252.5 u/;_?zI  
    而  F= 48H5_9>:  
         F= F ]&' jP  
    ^4RO  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N LgO i3  
    vNPfUEnA  
    @J kui  
    GA(OK-WUd  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ,n^TN{#  
    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 eSJAPU(D  
    #dHr&1(  
    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 =.VepX|?D  
    查表,选取 KBd7|,j  
    \moZ6J  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 }Q,(u   
    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 ful]OLV+  
    c5Z;%v |y  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 IES41y<  
    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  。 ~K4k'   
    TlM'g6SQS  
    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. 6.k^m&-A  
    ,\BfmC_i  
                D        B                轴承代号     Ewa[Y=+tx  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     .L~fFns/  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     0@o;|N"i  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     UENYJ*tnP  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     !1D%-=dWX  
    T_3V/)%@  
         =%Q\*xaR.W  
    l0eANB%Y=@  
         jB*9 !xrd,  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 bMSD/L  
        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, xAR^  
    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.     7yo|ie@S  
    N;e;4,_ n  
    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 ~s_E  
    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, J& 1X  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 _K 4eD.  
    }".\ 4B$n  
    L=16+16+16+8+8=64 zfk'>_'  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. Q,[rrG;?@  
    , LCH2r  
    5.    求轴上的载荷   R1]v}f_I"  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, ;m-6.AV  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. >l7eoj  
    (2\li{$e  
    *O2^{ C  
    (1QdZD|  
    P58\+9d_  
    s98: *o3  
    0S)"Q^6n y  
    z'5;f;  
    O JZ!|J8?  
          9OrA9r  
    @t{{Q1  
    传动轴总体设计结构图: AlPL;^Y_l  
          9'L1KQ  
                                 O[i2A (  
    O+CF/ipX/  
                                 (主动轴) eukX#0/^  
    r< d?  
    (H|%?F;{l  
            从动轴的载荷分析图: fS;m+D!j@  
    VZ9e~){xA  
    6.     校核轴的强度 T>AI0R3  
    根据 7)ES!C   
    == `<]P"G  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 KDNTnA1c  
    查表15-1得[]=60MP "B_5Y&pM`  
    〈 []    此轴合理安全 I1eb31<  
    bTA14&& q  
    8、校核轴的疲劳强度. >tE,8  
    ⑴.   判断危险截面 +iZ@.LI  
    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. V^/h;/! ^  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 I(iGs I  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 B=o#LL  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 T1g:gfw@  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 ;iwD/=Y  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 7;$L&X  
    截面上的弯曲应力 )[^:]}%r  
    V!yp@%D  
    截面上的扭转应力 ;n:H6cp  
    == #=)?s 8T  
    轴的材料为45钢。调质处理。 hs -}:^S`  
    由课本得: LiHXWi{s  
               <E(-QJ  
    因             DcFV^8O&  
    经插入后得 {4V:[*3  
    2.0         =1.31 9v5.4a}  
    轴性系数为 {kY`X[fvZ  
           =0.85 $AL|d[[T[  
    K=1+=1.82 %oSfL;W7  
        K=1+(-1)=1.26 >E 2WZHzd2  
    所以               T^f&58{ 7  
    T8M[eSbZ  
    综合系数为:    K=2.8 [\ w>{  
    K=1.62 :">~(Rd ZH  
    碳钢的特性系数        取0.1 e2VL/>y`  
       取0.05 N|^!"/  
    安全系数 u+, jAkr  
    S=25.13 S4uR \|  
    S13.71 $7k04e@ ]  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 <T=o]M$  
    截面Ⅳ右侧 G1n>@Y'j''  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 |~T+f&   
    KlSY^(kHR  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 +MZ2e^\F  
    \ [hrG?A  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 )9;kzp/  
    =fu_ Jau}  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 J3!k*"P  
    截面上的弯曲应力   07HX5 Hd  
    截面上的扭转应力 ]T28q/B;k  
    ==K= EZu  
        K= Q=9VuTE  
    所以                 fh5^Gd~  
    综合系数为: ~A{[=v  
    K=2.8    K=1.62 WY ^K7U  
    碳钢的特性系数 _|2";.1E  
        取0.1       取0.05 #7E&16Fk  
    安全系数 fe]T9EDA  
    S=25.13 v |hKf6  
    S13.71 BM}a?nnoc  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Zq6ebj  
    )-6[ Bw  
    9.键的设计和计算 epm8N /  
    ,hcBiL/  
    ①选择键联接的类型和尺寸 u>-uRz<)t  
    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. =F; ^^VX  
    根据    d=55    d=65 ;:K?7wfXn  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 )-7(Hv1  
                         b=20     h=12     =50 Zp P6Q  
    m$e@<~To  
    ②校和键联接的强度 U1@ P/  
      查表6-2得      []=110MP ^SES')x  
    工作长度  36-16=20 m0K2p~  
        50-20=30 dIe 6:s  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 P24    
         K=0.5 h=5 z@40 g)R2A  
        K=0.5 h=6 E"vi+'(v  
        由式(6-1)得: Ql!6I(  
               <[] 'G By^hj?  
               <[] Hwi7oXP  
        两者都合适 (5\d[||9g  
        取键标记为: ?_`P;}4#  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 )}Mt'd  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 Nl>b'G96  
    10、箱体结构的设计 - &LZle&M  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, )fcpE,g'  
    大端盖分机体采用配合. |kRx[UL  
    ny;)+v?mN\  
    1.   机体有足够的刚度 Xv;ZAa  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 [ZpG+VAJ8  
    N,'qMoNf  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 {hp@j#  
    "gVH;<&]  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm AI`1N%Owi  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 oz7udY=]0  
    gl4 f9Ff  
    3.   机体结构有良好的工艺性. j-\^ }K.&  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. xn#I7]]G  
    qQ\hUii  
    4.   对附件设计 )eVDp,.^  
    A  视孔盖和窥视孔 *v-xC5L1\  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 H5rNLfw '  
    B  油螺塞: [aVJYr2  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 H<3b+Sg  
    C  油标: L ~' N6  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 -cC(d$y  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. # SOj4W  
    q>h+Ke  
    D  通气孔: sJ*U Fm{  
    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. *fyEw\`a  
    E  盖螺钉: WN?`Od:y  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 <\Dl#DH  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. }Z%{QJ$z  
    F  位销: o".O#^3H%  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. 15yV4wHr  
    G  吊钩: T_ #oMXZ/  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. iK23`@&% _  
    JN|#   
    减速器机体结构尺寸如下: Tp.iRFFkP  
    |L#r)$n{1  
    名称    符号    计算公式    结果     mLdyt-1  
    箱座壁厚                10     `'t;BXedz/  
    箱盖壁厚                9     #8HXR3L5=!  
    箱盖凸缘厚度                12     z:? <aT  
    箱座凸缘厚度                15     6>^k9cJp  
    箱座底凸缘厚度                25     MPw7!G(qj  
    地脚螺钉直径                M24     6R,b 8  
    地脚螺钉数目        查手册        6     fu;B?mIn  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     YZ+g<HXB  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     *y$ry]  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     DFH6.0UW  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     4B,A+{3yL  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     8xz7S  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 + {dIs  
        22 tXuxTVhoT  
        18     Oc=PJf%D#  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 '%7]xp  
        16     ]@g$<&  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     ZX}"  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     X+BSneu  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     "C|l3X'  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     sm S0Rk  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 1F8EL)9  
    150(3轴)     s&hP^tKT  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) O/~^}8TLL  
    150(3轴)     =&xoyF  
          `a9>4  
    11. 润滑密封设计 -L3RzX  
    CplRnKra  
        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. WHT%m|yn  
        油的深度为H+ 2$UR " P  
             H=30  =34 _ h-X-s Y  
    所以H+=30+34=64 bS"M*  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 p-Btbhv  
         xz'd5 re%  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 BS.6d}G4  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     |`/uS;O  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 q,Q|Uvpk  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ZJm^znpw6  
         k,(_R=  
    12.联轴器设计 f ebh1rUX  
    =hlu, By  
    1.类型选择. G-<~I#k  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 g>CQO,s;w  
    2.载荷计算. hdb4E|'A  
    公称转矩:T=95509550333.5 GC3L2C0)k  
    查课本,选取 -qF|Y f  
    所以转矩   (iP,YKG1?  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 WGK::?  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm >$F]Ss)$  
    _XPc0r:?>  
    四、设计小结 DVH><3FF  
        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。 )P])0Y-  
        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。 :Aw VeX@  
    五、参考资料目录 ARo5 Ss{  
    [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; YJ$ =`lIM  
    [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; [t'"4  
    [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; ]42 l:at  
    [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; m ws.)  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 h='=uj8o5  
    [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; 3\7$)p+c  
    [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? S5JnJkNn  
    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