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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 D*QYKW=)  
                     4^[ /=J}  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         gGEIK0\{  
                     ->h5T%sn  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) \%TyrY+`K  
    ywO mQcZ  
    目   录 Cc Y7$D  
         Z|I-BPyn  
    一    课程设计书                            2 zW5C1:.3K  
    s9i|mVtm8  
    二    设计要求                              2 ;}K62LSR  
    a~opE!|m  
    三    设计步骤                              2 N'QqJe7Z  
         ,5{$+  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 FAw1o  
        2. 电动机的选择                                4 {~_ Y _-  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 &n>7Ir  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 *C7F2o  
        5. 设计V带和带轮                              6 &iBNO,v  
        6. 齿轮的设计                                  8 H:Y&OZ  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 JRY_ nX  
        8. 键联接设计                                  26 FY4T(4#  
        9. 箱体结构的设计                              27 :^#vxdIC?  
        10.润滑密封设计                                30 _~&9*D$ {>  
        11.联轴器设计                                  30 UFw](%=&M  
         :IZ"D40m"  
    四    设计小结                              31  R%"K  
    五    参考资料                              32 D"^'.DL@wG  
    |55dbL$w  
    一. 课程设计书 8{ gXToK  
    设计课题: N 9LgU)-Jt  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 8EI:(NE*J  
    表一: <<,>S&/  
             题号 X#`dWNrN  
    ix&'0IrX*  
    参数    1     (`c G  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     TH:W#Ot  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     u R:rO^  
    卷筒直径(mm)    200     wd+K`I/v7h  
    Q4Q pn  
    二. 设计要求 jn=:G+0  
    1.减速器装配图一张(A1)。 }`_(<H  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 cG_Vc[  
    3.设计说明书一份。 [Y8S[YY  
    t,<UohL|z  
    三. 设计步骤  prrT:Y  
        1.  传动装置总体设计方案 -c+]Wm"\  
        2.  电动机的选择 "HK/u(z)  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 PVYyE3`UB  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 W5 ec  
        5.  “V”带轮的材料和结构 tTuX\;G  
        6.  齿轮的设计 izuF !9  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 >2lwWXA  
        8、校核轴的疲劳强度 v"!4JZ%K  
        9.  键联接设计 K0Tg|9  
        10.  箱体结构设计 K 1W].(-@4  
        11. 润滑密封设计 \Y5W!.(%w  
        12. 联轴器设计 e fO jTA%  
         f~ U.a.Fb  
    1.传动装置总体设计方案: ;;#`#v  
    `hUHel;6  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 v("wKHWTI@  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, 6N" l{!  
    要求轴有较大的刚度。 m4m<nnM  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 Apfnx7Fv  
    其传动方案如下: K{=PQ XSU  
            75NRCXh.  
    图一:(传动装置总体设计图) 4XJiIa?  
    lr3mE  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 kbI/4IRW  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 C5 X(U :  
         传动装置的总效率 c$h9/H=~  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; @PSLs *  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, L:R<e#kgS  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, >*1}1~uU`'  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 @_yoX(.E&  
    /,tAoa~FA  
      2.电动机的选择 tef^ShF]  
    Nneo{j  
        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, A)NkT`<)  
        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, |yY`s6Uq  
        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。 L%h/OD  
         VaLs`q&3>  
        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, ?Bx./t><  
         ~Xv=9@,h  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 `I;F$`\  
         |i7a@'0)  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 55DE\<r  
                                                      'Jj=RAV`  
     $xgBKD  
    方案    电动机型号    额定功率 TqAPAHg  
    P 7Y( 5]A9=  
    kw    电动机转速 Da1aI]{I  
        电动机重量 Xm!-~n@-m7  
    N    参考价格 diT=x52  
    元    传动装置的传动比     n/Dp"4H%q  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     I4c!m_sr  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     WO*9+\[v  
      \}"m'(\c  
       中心高 N#z~  
            外型尺寸 01@t~v3!Z  
    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     rf K8q'@  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     U1R4x!ym4  
    -:Rp'SJ  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 g@ith&*=h  
    U5r}6D!)  
    (1)       总传动比 K_&MoyJJ9f  
        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 9Kv|>#zff  
        (2)       分配传动装置传动比 kxB.,'  
        =× 5Av=3[kh"%  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 BlC<`2S  
        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 7jG(<!,  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 |oFAGP1  
    (1) 各轴转速 AC- )BM';  
      ==1440/2.3=626.09r/min LHYLC>J  
      ==626.09/5.96=105.05r/min c-4STPNQi  
    (2) 各轴输入功率 ,<Kx{+ [h  
        =×=3.05×0.96=2.93kW t ?eH'*>  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW j}JZ  
        则各轴的输出功率:   _e<o7Y@_  
    =×0.98=2.989kW gFN 9jM  
    =×0.98=2.929kW k;^ :  
    各轴输入转矩 `ldz`yu6++  
       =××  N·m {]N3f[w  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· z8_XX$Mnt  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m Fke//- R  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m {8RFK4! V@  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 0y#Ih {L  
    =×0.98=242.86N·m @'2m$a  
    运动和动力参数结果如下表 :!TI K1  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     45 >XKr.%  
        输入    输出    输入    输出         :l\V'=%9'@  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     v3[@1FQ"  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     2f:^S/.A  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ~mz%E  
    5TKJWO.  
    5、“V”带轮的材料和结构 I/J7rkf  
      确定V带的截型 $iw%(H  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ^"8wUsP  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 Ri*3ySyb  
          V带截型      由图6-13                        B型 e]8,:Gd(  
       X@A1#z+s0]  
      确定V带轮的直径 JK_OZ  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm fz_nsVD  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s Fj p.T;  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm Q / x8 #X  
       k ]a*&me  
      确定中心距及V带基准长度 @* ust>7  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 es:2M |#O  
                              360<a<1030 AONDx3[   
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm >!6JKL~=  
         %3Z/+uT@v]  
      初定V带基准长度 io2)1cE&f  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm r#i?j}F}  
           , \)a_@@k  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 2h=%K/hhY  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm oA-:zz> wL  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 !0VfbY9C  
       eDKxn8+(H  
       确定V带的根数 o2H1N~e#c  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 3(E $I5  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 ` |Z}2vo;j  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 tfO#vw,@  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 si4-3eC  
             l,|%7-  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 F'RUel_%  
                                 3INI?y}t   
                           取Z=2 l:B;zi`)oB  
    V带齿轮各设计参数附表 &]6) LFm  
    {}~:&.D  
    各传动比 o89( h!  
    tA.`k;LT  
        V带        齿轮     :*514N  
        2.3        5.96     W~n.Xeu{C  
      R[tC^]ai  
    2. 各轴转速n -NGK@Yk22  
        (r/min)        (r/min)     k`KGB  
        626.09        105.05     OR6ML- |  
    ,~PYt*X4  
    3. 各轴输入功率 P 2 !1.E5.I  
        (kw)        (kw)     b&) 5:&MI  
        2.93       2.71     upn~5>uCP  
    /a9 !Cf  
    4. 各轴输入转矩 T R{YzH56M  
        (kN·m)        (kN·m)     + xv!$gJEj  
    43.77        242.86     w&h 2y4  
    ;Y9=!.Ak0y  
    5. 带轮主要参数 Pn.bVV:  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         =JLh?Wx  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     nwI3|&  
    带的根数z     @LE[ac  
        160        368        708        2232        B        2     ,Z9>h[JF  
    j1$8#/r;c  
    6.齿轮的设计 M5L{*>4|6  
    4Aes#{R3v  
    (一)齿轮传动的设计计算 E`\8TqO  
    <z+:j!~  
    齿轮材料,热处理精度 )>\}~s  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 4p`XG1Pt  
        (1)       齿轮材料及热处理 `1` f*d v  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 g:ErZ;[  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 ~!iQ6N?PY  
          ② 齿轮精度 I_)*)d44_  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ~^I> #Dd  
         qZk'tRv  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 rsNf$v-*  
    按齿面接触强度设计 9W7#u}Z  
    D0G-5}s`  
    确定各参数的值: w?vVVA  
    ①试选=1.6 & -l8n^  
    选取区域系数 Z=2.433   km5~Gc}  
         I+ l%Sn#\  
        则 GOy%^:Xd  
        ②计算应力值环数 WKM)*@#,  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) V~MiO.B  
        =1.4425×10h bUy,5gk-  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) \YJy#2K  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 cR{>IH4^  
        ④齿轮的疲劳强度极限 w FtN+  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: Ds8 EMtS  
        []==0.93×550=511.5 fIC9WbiH-  
    o}Cq.[G4k  
        []==0.96×450=432         mABe'"8  
    许用接触应力    l]!9$  
             EpPf _ \o  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   `s#Hq\C  
             =1 /?-7Fg+,  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 \,UZX&ip  
        =4.47×10N.m zdun,`6  
        3.设计计算 (P|~>k  
    ①小齿轮的分度圆直径d K ?$#nt p  
         H5>hx {  
        =46.42 w)] H ^6  
        ②计算圆周速度 {04"LAE  
        1.52 ks;% *d  
        ③计算齿宽b和模数 q6P wZ_  
    计算齿宽b VObrlOkp  
           b==46.42mm K r`]_m  
    计算摸数m S]3Ev#>  
      初选螺旋角=14 Rhzn/\)|  
        = ~|Y>:M+0Z  
        ④计算齿宽与高之比 g+8hp@a  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 NVV}6TUV  
    =46.42/4.5 =10.32 kdx y\ jA  
    ⑤计算纵向重合度 %bXtKhg5eJ  
    =0.318=1.903 ?/*~;fM  
    ⑥计算载荷系数K 1M3% fW  
    使用系数=1 qf)$$qi  
    根据,7级精度, 查课本得 Wo$%9!W  
    动载系数K=1.07, Ei>m0 ~<\  
    查课本K的计算公式: H( ^bC5'  
    K= +0.23×10×b %i0?UpA  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 Br>Fpe$q4  
    查课本得: K=1.35 36m5bYMd)  
    查课本得: K==1.2 9?T{}| ?  
    故载荷系数: 6~meM@  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ~q0*"\Ff  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 6$Q,Y}j  
        d=d=50.64 8 (jUe  
        ⑧计算模数 + bhym+  
        = [p r"ZQ]  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 6qvp*35Cx  
        由弯曲强度的设计公式 O!1TthI  
        ≥ (LAXM x  
    bBxw#_3A?E  
    ⑴   确定公式内各计算数值 a)-FG P^  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 2Nc>6  
             确定齿数z hmbj*8  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 \6|/RFT  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ^ ?hA@{T/1  
        Δi=0.032%5%,允许 CE NVp"C/`  
        ②      计算当量齿数 v]:=K-1n  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  *y[PNqyd  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ']6VB,c`  
        ③       初选齿宽系数 ?@6b>='!  
         按对称布置,由表查得=1 eKZ%2|+j!7  
        ④       初选螺旋角 7[v%GoE  
        初定螺旋角 =14 X+8B!F  
        ⑤       载荷系数K /G{_7cb  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 e59dVFug.U  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y Si}HX!s  
        查得: Mc sTe|X  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 8 }'|]JK  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ri~<~oB 2:  
         r4_eTrC,  
        ⑦       重合度系数Y g8;D/  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 V) o,1  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 6&v? )o  
    =14.07609 0CvsvUN@  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 vy@rQC %9  
        ⑧       螺旋角系数Y v"u^M-_  
     轴向重合度 =1.675, UnWW/]E  
        Y=1-=0.82 r~[vaQQ6L  
         $e%2t^ i.g  
        ⑨       计算大小齿轮的 1-SVCk -  
     安全系数由表查得S=1.25 8am`6;O:!  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 JEn3`B!*  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 6Q|k7*,B  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 3ucP(Ex@tg  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   #PLEPB  
        小齿轮     大齿轮 H!e 3~+)  
    R_P}~l  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: Tz&Y]#h_  
        K=0.86        K=0.93   ^o?SM^  
    H( -Y  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 <M?:  
          []= +WJ(QZEhD  
          []= M s9E@E  
           % u{W7  
           #eP LOR&q  
            大齿轮的数值大.选用. _K9VMczj  
         $Byj}^;1  
    ⑵   设计计算 =64r:E  
         计算模数  84zTCX  
    td2/9|Q  
    JF9yVE-  
    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: j '%4{n  
    C=Fzu&N}  
    z==24.57  取z=25 #1'\.v  
    =%)+%[wv  
    那么z=5.96×25=149           Uh}seB#mJj  
      $V>98M>j  
    ②   几何尺寸计算 59uwB('|lH  
        计算中心距     a===147.2 YEu1#N  
    将中心距圆整为110 Z]w# vLR  
    pV p:@0h  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 T<yP* b2E  
    fpyz'   
    =arccos Ko>&)%))$X  
    0Y=![tO8  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. bZ _mYyBh  
    Wx'Kp+9'  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 p4>$z& _  
         u),Qa=Wp  
        d==42.4 1x J TWWj-  
     q}Z3?W  
    d==252.5 iL{M+Ic  
    NIr@R7MKd  
    计算齿轮宽度 hlZ@Dq%f  
    {Ee>n^1  
    B= Q "r_!f  
    " }gVAAvc7  
    圆整的       _STB$cZ  
    ExSe=4q#  
                                                大齿轮如上图: +!-~yf#RE  
    F,Xo|jjj  
    \b'x t  
    u D 5%E7  
    7.传动轴承和传动轴的设计 )Ag/Qep  
    0XwHP{XaO  
    1.  传动轴承的设计 7DW]JK l  
    pqM~l&  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 s}&bJ"!Z  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min m^%|ZTrwN7  
    T1=43.77kn.m Z{IUy  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 NW|f7 ItX  
        已知小齿轮的分度圆直径为 QlFZO4 P3|  
            d1=42.4 <BWkUZz\P|  
    而  F= /5AW?2)  
         F= F ub0zJTFJ#  
    Mkp/0|Q*  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 1RLY $M  
    <O?y-$~  
    sH,kW|D  
    ;wiao(t>4N  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 1PaUI#X"2F  
    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 ^da44Qqu  
    HC {XX>F^  
    A|#`k{+1-  
                 5\mTr)\R  
         从动轴的设计 C;AA/4Ib  
           X#xFFDzN  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, c;f!!3&  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M pi(-A  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 87!C@XlK_  
        已知大齿轮的分度圆直径为 js^ ,(CS  
            d2=252.5 A % Q!^d  
    而  F= [@ <sFP;g  
         F= F Op.8a`XLt&  
    D\~zS`}  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 05Fz@31~  
    VO3pm6r5  
    d|9b~_::V  
    JE 5  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 $lIWd  
    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 H?1xjY9sl  
     v7  
    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 3:/'t{ ^B  
    查表,选取 l@j.hTO<  
    D(W,yq~7uY  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ,y`CRlr:  
    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 M`,~ mU  
    m .IU ;cR  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 Y&H}xn  
    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  。 Z#d&|5Xj  
    zr v]  
    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. !"Yj|Nu6  
    2'jOP" G  
                D        B                轴承代号     mM.*b@d-  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     <>xJn{f0c  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     E "iUq  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     <Tw>|cFT  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     p=GWq(S6  
    in <(g@Zg  
         "eWk#/  
    a ?} .Fs  
         NvE}eA#  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 zQ?!f#f  
        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, gwrYLZNGI  
    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.     _CBWb  
    UrlM%Jnq1  
    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. \?>Hu v  
    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, c@[:V  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 8*SDiZ  
    C fEmT8sa  
    L=16+16+16+8+8=64 Q'l^9Bz  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. :Eh\NOc_O  
    5IOFSy`  
    5.    求轴上的载荷   ~I/@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, _EnwME {@  
    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%`&+Lq  
    # ?1Sm/5k`  
    Ng><n}  
     j1?j6s  
    =@Dwlze  
    \}6;Kf}\  
    Dih6mTP{  
    %+ 7p lM  
    -m'j]1  
         G CRz<)1  
    f:*vr['d  
    传动轴总体设计结构图: VUTacA Y>L  
         H|ozDA  
                                 !Bz0^ 1,L  
    rWys'uc  
                                 (主动轴) OJT1d-5p  
     [=O/1T  
    rqv))Zo`  
            从动轴的载荷分析图: 6-`|:[Q~  
    ~DO4,  
    6.     校核轴的强度 I`[i;U{CK  
    根据 5tJ,7Y'  
    == hPq%L c  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 @3fn)YQ'  
    查表15-1得[]=60MP 9[!,c`pw  
    〈 []    此轴合理安全 _AV1WS;^^8  
    O/:UJ( e{  
    8、校核轴的疲劳强度. tH=P6vY  
    ⑴.   判断危险截面 j Ja$a [  
    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. 6cqP2!~  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 ly% F."v  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 umz;F  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Q 4CjA3  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 +% /s*EC'w  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 EM>}0V  
    截面上的弯曲应力 (mxT2"fC  
    I%|>2}-_U  
    截面上的扭转应力 2|\A7.  
    == OY[e.N t&  
    轴的材料为45钢。调质处理。 (SSRY9  
    由课本得: 5J8r8` t  
               Bq/:Nd[y  
    因             yA{W  
    经插入后得 y@CHR  
    2.0         =1.31 hF2IW{=!  
    轴性系数为 w\) |  
           =0.85 A!1;}x  
    K=1+=1.82 zMIT}$L  
        K=1+(-1)=1.26 nRd)++  
    所以               jYNrD"n  
    No2b" G@  
    综合系数为:    K=2.8 :Hxv6  
    K=1.62 MX>[^}n  
    碳钢的特性系数        取0.1 F~ Lx|)0M  
       取0.05 4Llo`K4  
    安全系数 "~TA SX_?  
    S=25.13 QMv@:Eo  
    S13.71 Ym;*Y !~[  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 8H[:>;S I  
    截面Ⅳ右侧 x8GJY~:SW  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 zB yqD$  
    ;#w3{ NB  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 h6dPO"  
    0!v ->Dk  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 @cU&n6C@  
    % `Z! 4L  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 G "P4-  
    截面上的弯曲应力   ybp -$e  
    截面上的扭转应力 E*i#?u  
    ==K= g^zs,4pPU<  
        K= &^ 4++  
    所以                  Q1@A2+ c  
    综合系数为: 1}~(Yj@f%  
    K=2.8    K=1.62 =B. F;4 0  
    碳钢的特性系数 \W,I?Kx$  
        取0.1       取0.05 A$6$,h  
    安全系数  }-~l!  
    S=25.13 dH( ('u[  
    S13.71 <FZ@Q[RP  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 -*.-9B~u  
    4@xE8`+b G  
    9.键的设计和计算 n]he-NHP  
    eYx Kp!f  
    ①选择键联接的类型和尺寸 n_'{^6*O  
    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. +{/  
    根据    d=55    d=65 7g_]mG [6  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 I!^O)4QRx  
                         b=20     h=12     =50 3G kv4,w<  
    vTn}*d.K=  
    ②校和键联接的强度 EYA,hc  
      查表6-2得      []=110MP qx%}knB  
    工作长度  36-16=20 Yup3^E w&  
        50-20=30 hpU2  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 &c1A*Pl/:G  
         K=0.5 h=5 R##~*>#  
        K=0.5 h=6 >rvQw63\  
        由式(6-1)得: rx}r~0i  
               <[] JchSMc.9  
               <[] 2 3gPbtq/  
        两者都合适 '(/7[tJ  
        取键标记为: Q|@4bzi)  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 z?35=%~w   
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 d^`?ed\1  
    10、箱体结构的设计 !W?gR.0$=  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, -lv)tHs<  
    大端盖分机体采用配合. 5 (A5Y-B  
    JfPD}w  
    1.   机体有足够的刚度 0]4(:(B  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 0V?F'<qy  
    6^DR0sO  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 64 5z#_}C$  
    {p,]oOq\  
    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 Dl}$pN  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 Dwzg/F(  
    #Qkroji qw  
    3.   机体结构有良好的工艺性. --DoB=5%8  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. A~mum+[5  
    G+F: 99A  
    4.   对附件设计 =z8f]/k*>  
    A  视孔盖和窥视孔 M8u<qj&<O  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 9+pmS#>_  
    B  油螺塞: "!EcbR  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 x,'!eCKN  
    C  油标: CJhL)0Cs  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 0Zg%+)iy@  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. Qa.u Mq  
    zen*PeIrA^  
    D  通气孔: =)7s$ p  
    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. I"`M@ %  
    E  盖螺钉: &zo|Lfe  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 gmm.{%1_I;  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. y a_<^O 9  
    F  位销: .rf" (lM  
    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. Ox-|JJ=  
    G  吊钩: > %KuNy{  
    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. <'g:T(t  
    .c$316  
    减速器机体结构尺寸如下: y.q(vzg\_  
    _l1NKk  
    名称    符号    计算公式    结果     :GJ &_YHf  
    箱座壁厚                10     h*<P$t  
    箱盖壁厚                9     Exk\8,EGqS  
    箱盖凸缘厚度                12     /S lYm-uQ+  
    箱座凸缘厚度                15     6VhjJJ  
    箱座底凸缘厚度                25     nakYn  
    地脚螺钉直径                M24     tzh1s i  
    地脚螺钉数目        查手册        6     >i6yl5s  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     1w&!H ]%{  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     9rA=pH%<>B  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     _H/8_[xk  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     'f?$"U JF  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     S1?-I_t+]  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 ',S'.U  
        22 rX1QMR7?  
        18     YSe.t_K2C  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 ;"m ,:5%  
        16     &sd}ulEg`  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     ~T89_L  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     /QJ?bD#a  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     z+>}RT]  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     \0gM o&  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) Alxx[l\<J  
    150(3轴)     E^ SH\5B  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) Pp5^@A  
    150(3轴)     @W9x$  
         xagBORg+Bd  
    11. 润滑密封设计 a 7,C>%I  
    z.I9wQ]X[  
        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. pLzk   
        油的深度为H+ Kc^;vT>3  
             H=30  =34 *VZ5B<Ic  
    所以H+=30+34=64 oo.2Dn6z  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 0a"c2J  
         Xqm::1(-(  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 I2nhqJy^  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     D= h)&  
        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 L;f!.FX#  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 GF^071]G  
         x a06i#  
    12.联轴器设计 >cCR2j,r  
    KkE9KwZ]W  
    1.类型选择. ez6EjUk  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 }B.H|*uO  
    2.载荷计算. x3"#POp  
    公称转矩:T=95509550333.5 [`):s= FC  
    查课本,选取 M )2`+/4  
    所以转矩    1OF& *  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ,5*eX  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm v3jg~"!  
    \<)9?M :  
    四、设计小结 6Avw-}.7>  
        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。 o$Z6zmxO  
        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。 UTH_^HAN#G  
    五、参考资料目录 k4 [|'Dk?  
    [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; ]h5Yg/sms  
    [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; vt9)pMs  
    [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; C-H@8p?T  
    [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;  W0]gLw9*  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ?C A,  
    [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; F;<xnC{[  
    [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? 283F)T\Rv  
    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