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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 Q>IH``1*e  
                     kV 1vb  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         S'?fJ.  
                     !~d'{sy6  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) ou;qO 5CT  
    M;qb7Mu  
    目   录 ! o^Ic`FhS  
         %uEtQh[  
    一    课程设计书                            2 !2tw,QM  
    =43d%N  
    二    设计要求                              2 y.fs,!|%@  
    }3sN+4  
    三    设计步骤                              2 leIy|K>\m  
         k<,u0  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 2C{/`N  
        2. 电动机的选择                                4 bx7\QU+  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 wDZ  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 b=_{/F*b?  
        5. 设计V带和带轮                              6 :;_#5  
        6. 齿轮的设计                                  8 C1D ! V:  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 p6[#f96^u  
        8. 键联接设计                                  26 (h|ch#  
        9. 箱体结构的设计                              27 TC@bL<1  
        10.润滑密封设计                                30 wlL8X7+:  
        11.联轴器设计                                  30  s<d!+<  
         QnP{$rT  
    四    设计小结                              31 Me<du& T  
    五    参考资料                              32 u/#&0_ P  
    2x6<8J8v*  
    一. 课程设计书 `11#J;[@G  
    设计课题: ,{pGP#  
        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  yIa[yJq  
    表一: +h|K[=l\  
             题号 }z?xGW/k  
    $kIo4$.Y$  
    参数    1     T|!D>l'  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     [='p!7 z  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     9,w}Xe=C  
    卷筒直径(mm)    200     r/^tzH's  
    *i%.{ YH  
    二. 设计要求 mw ?{LT  
    1.减速器装配图一张(A1)。 |GuKU!  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 6#fOCr;f7  
    3.设计说明书一份。 D>ojW|@}  
    Z6NJ)XQy6F  
    三. 设计步骤 J &{qppN  
        1.  传动装置总体设计方案 7TnM4@*f  
        2.  电动机的选择 <8g=BWA  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 sE-x"c  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 32s5-.{c/f  
        5.  “V”带轮的材料和结构 {ip=iiW2  
        6.  齿轮的设计 //~POm  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 " \`BPN  
        8、校核轴的疲劳强度 BSOjyy1f  
        9.  键联接设计 -g9^0V`G  
        10.  箱体结构设计 W^003*m~~K  
        11. 润滑密封设计 n}=rj7  
        12. 联轴器设计 lt{lHat1  
         ZGA)r0] P`  
    1.传动装置总体设计方案: Q@7l"8#[t  
    qbEKp HnB  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 p(~Y" H  
    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, <%M\7NDWDA  
    要求轴有较大的刚度。 #-}kG"  
    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。 w'!ECm>*`  
    其传动方案如下: u82h6s<'W  
            f3/SO+Me}  
    图一:(传动装置总体设计图) o<Xc,mP  
    W+8BQ- 2  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 xOwNCh  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 lr-12-D%-  
         传动装置的总效率 lTx Y6vi  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Jq=00fcT+  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, g@<sU0B  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, q1U&vZ3]c  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 .=>\Qq%  
    c9\B[@-q  
      2.电动机的选择 8.*\+nH  
    FYp|oD2=1  
        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, XC*uz  
        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, NS7@8 #C  
        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。 )w Z49>Y  
         _=o1?R  
        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, xN e_qO  
         kyy0&L  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 [SCw<<l<  
         _L?v6MTj  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 C<r(-qO{5  
                                                      ` %FIgE^  
    xIS\4]F?r  
    方案    电动机型号    额定功率 Ix*BI9E  
    P vh<]aiY  
    kw    电动机转速 "V*kOb&'*Z  
        电动机重量 ATKYjhc _  
    N    参考价格 4$0jz'  
    元    传动装置的传动比     jz|Wj  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     jHs<s`#h  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     @o}1n?w  
      aEcktg6h  
       中心高 +CsI,Uf4*  
            外型尺寸 g2+l@$W  
    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     ."~7 \E> t  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     4y|xUO:  
    s,1pZT <E  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 @m+pr\h(  
    j~+[uzW98  
    (1)       总传动比 S 23S.]r  
        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 JK@izI  
        (2)       分配传动装置传动比 /W"Bf  
        =× hg[l{)Q  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 tU+@1~ ~  
        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 D}zOuB,S  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 GOv9 2$e  
    (1) 各轴转速 w o-O_uZB  
      ==1440/2.3=626.09r/min LVPt*S=/  
      ==626.09/5.96=105.05r/min >$7wA9YhL  
    (2) 各轴输入功率 [<#<:h &\  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 1$='`@8I  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW N oX_?  
        则各轴的输出功率:   ?RgU6/2  
    =×0.98=2.989kW jw:4fb  
    =×0.98=2.929kW A2g"=x[1@K  
    各轴输入转矩 O ,Pl7x%tK  
       =××  N·m "| .  +L  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· AJ;u&&c4C\  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 7&;[an^w  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m  At`1)  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m TEaD-mY3  
    =×0.98=242.86N·m es.\e.HK  
    运动和动力参数结果如下表 ^}i5 0SG:y  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ~pd1 )  
        输入    输出    输入    输出         jSeA %Te  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     jMz1s%C  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     )8 "EI-/.  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     '(3Nopl  
    A@@)lD.  
    5、“V”带轮的材料和结构 O?C-nw6kP  
      确定V带的截型 z:ru68  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 D,}'E0  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ps!5HZ2:  
          V带截型      由图6-13                        B型 rZ8Y=) e  
       Q.pEUDq/  
      确定V带轮的直径 GvZac  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm /XWPN(JC?  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s an$ ]IN  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm WTV3p,;6a  
        Vq .!(x  
      确定中心距及V带基准长度 *!r\GGb  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 | Q1ub S  
                              360<a<1030 Wvut)T  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm "W_jdE6v  
         .WL\:{G8;  
      初定V带基准长度 eB<V%,%N#  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm BDRYip[Sa  
           |g?/~%7  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm n3l"L|W^(<  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm <\}Y@g8  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 $+lz<~R  
       N#pl mPrZ  
       确定V带的根数 b2}QoJ@`  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw }l]3m=)  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 TzevC$m;z  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 6PzN>+t^y  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 :{wsd$Qlj  
             @Q$ /eL  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 9?g]qy,1)  
                                 MUCJ/GF*  
                           取Z=2 Z5*(W;;  
    V带齿轮各设计参数附表 7?Qt2tr  
    U>L=.\\|  
    各传动比 48~m=mI  
    A5.'h<  
        V带        齿轮     ZHiICh|et%  
        2.3        5.96     oxCs*   
      80s~ae;  
    2. 各轴转速n B(en5|  
        (r/min)        (r/min)     I*vj26qvg  
        626.09        105.05     Z0F>"Z _qn  
    g<hv7?"[  
    3. 各轴输入功率 P 8)-t91hkL  
        (kw)        (kw)     qh)!|B  
        2.93       2.71     DX%8. @  
    WfTdD.Xx  
    4. 各轴输入转矩 T a_pCjG89  
        (kN·m)        (kN·m)     !7ZfT?&  
    43.77        242.86     Ltic_cjYd?  
    j0pvLZjM  
    5. 带轮主要参数 >+; b>  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         c>U{,z  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     ek{PA!9Sk  
    带的根数z     %8} ksl07  
        160        368        708        2232        B        2     MR)KLM0  
    $ vw}p.  
    6.齿轮的设计 XJxs4a1[t  
    /_k hFw  
    (一)齿轮传动的设计计算 /[0 /8f6  
    P7>C4rmQ  
    齿轮材料,热处理精度 ^zWO[$n}tP  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 YAC zznN  
        (1)       齿轮材料及热处理 qs c-e,rl  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 >h!.Gj  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 #Rm=Em}d  
          ② 齿轮精度 '9p5UC  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 1[gjb((  
         Eps\iykB  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 7]. IT(  
    按齿面接触强度设计 2`FsG/o\T~  
    VU+s7L0  
    确定各参数的值: |L_g/e1A3  
    ①试选=1.6 K_lL\  
    选取区域系数 Z=2.433   GaK_9Eg-2  
         %`\3V {2*  
        则 <C.$Db&9  
        ②计算应力值环数 G|G?h  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) U*R~w5W.[  
        =1.4425×10h ^`>Ysc(@&  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) |v %RjN  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 Znl>*e/|  
        ④齿轮的疲劳强度极限 u&d v[  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: DHumBnQ  
        []==0.93×550=511.5 ^SSOh#  
    k89gJ5B$  
        []==0.96×450=432         p4t!T=o/  
    许用接触应力   hzPB~obC  
             K<7T}XzU$  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   W Pp\sIP  
             =1 I`$I0  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 iQ}sp64  
        =4.47×10N.m 7@y!R   
        3.设计计算 b5 C}K  
    ①小齿轮的分度圆直径d uuK]<h*  
         zm3MOH^a  
        =46.42 #2vG_B<M)  
        ②计算圆周速度 Oi%~8J>  
        1.52 q(PT'z  
        ③计算齿宽b和模数 K"6+X|yxE  
    计算齿宽b h,6S$,UI  
           b==46.42mm X3=Jp'p$h  
    计算摸数m o` 1V  
      初选螺旋角=14 BM$tywC  
        = F']%q 0  
        ④计算齿宽与高之比 'S D|ObBY  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 ,N|R/Vk$+E  
    =46.42/4.5 =10.32 rRG\:<a  
    ⑤计算纵向重合度 Rb}&c)4  
    =0.318=1.903 "O1*uwm  
    ⑥计算载荷系数K dpn&)?f  
    使用系数=1 f, j(uP  
    根据,7级精度, 查课本得 H6CGc0NS+  
    动载系数K=1.07, 7 }MJK)  
    查课本K的计算公式: U W)&Eky  
    K= +0.23×10×b b%jG?HSu  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 $HCAC 4  
    查课本得: K=1.35 ABe^]HlH  
    查课本得: K==1.2 SU}oKii /  
    故载荷系数: *7fPp8k+Z;  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ?gMrcc/{  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 3) Awj++  
        d=d=50.64 +:Q/<^Z  
        ⑧计算模数 5b4V/d* '  
        = 6V6g{6W,/  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 Ihq@|s8  
        由弯曲强度的设计公式 % ih7Jt  
        ≥ ="[](X^ l  
    ne24QZ~}  
    ⑴   确定公式内各计算数值 s!fY^3  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m +X(^Q@  
             确定齿数z Csm!\ I  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 >rS<!e%  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 Y^m=_*1g5  
        Δi=0.032%5%,允许 gsm^{jB  
        ②      计算当量齿数 B|$13dHfa  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  o@`E.4  
        z=z/cos=144/ cos14=158 #|1QA3KzO  
        ③       初选齿宽系数 =X5&au o  
         按对称布置,由表查得=1 ~ 2oP,  
        ④       初选螺旋角 @ZPTf>J}  
        初定螺旋角 =14 D!T4k]^  
        ⑤       载荷系数K 9Kx:^~}20o  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 jh](s U  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y m7eIhmP  
        查得: u0KZrz  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 <Jrb"H[ T"  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 *vE C,)  
         5Zm_^IS  
        ⑦       重合度系数Y 4_0/]:~5  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 n)!_HNc9  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 6$<o^Ha*R  
    =14.07609 )j|y.[  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 yB{o_1tc  
        ⑧       螺旋角系数Y {,2_K6#  
     轴向重合度 =1.675, O36r ,/X  
        Y=1-=0.82 :k/U7 2  
         "g1;TT:1~  
        ⑨       计算大小齿轮的 !!O{ ppM  
     安全系数由表查得S=1.25 `'.x*MNF  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 \'=}kk`  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 3C[4!>|  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 w$:)wyR-  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   aDv/kFfn  
        小齿轮     大齿轮 xKzFrP;/{  
    !Jn w_)  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: E!l1a5qB  
        K=0.86        K=0.93   i8@e}O I  
    =>%%]0  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 +p6\R;_E  
          []= wO)KQ~yX  
          []= (jFE{M$-  
           o"M^ sKz47  
           CHP6H}#|g  
            大齿轮的数值大.选用. { (,vm}iFL  
         G6VHl:e7z  
    ⑵   设计计算  8\ ;G+  
         计算模数 '[8jm=Q#'  
    =e{KtX.  
    K05Y;URbd  
    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: #e269FwN  
    5mVu]T`  
    z==24.57  取z=25 %GiO1:t  
    =U`c }dhS  
    那么z=5.96×25=149           i3j jPN!  
      R3`W#`  
    ②   几何尺寸计算 ,)G+h#Y[*  
        计算中心距     a===147.2 K# < Wt5  
    将中心距圆整为110 m48Y1'4  
    y'/9KrV T  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 6ng g*kE<  
    XPTB,1g+f  
    =arccos rqJj!{<B  
    .cog9H'  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. ' qS!n  
    )/N! {`.9  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 tTp`e0L*m  
         C,u.!g;lm  
        d==42.4 "T=LHjE  
    4FdH:os  
    d==252.5 /2cOZ1G;  
    ]+9:i!s  
    计算齿轮宽度 Kp;o?5H  
    ^IkMRlJh%  
    B= zZiVBUmE<  
    h9nCSj  
    圆整的       ! NE q|Y  
    x^BBK'  
                                                大齿轮如上图: t}l<#X5  
    z# B) b5  
    _lqAxWH  
    J<@]7)|U  
    7.传动轴承和传动轴的设计 -;z\BW5 y  
    _nq n|  
    1.  传动轴承的设计 QNEaj\   
    )6WU&0>AU8  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 b6BIDuRb  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min p?nVPTh  
    T1=43.77kn.m QLl44*@  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ,1L^#?Q~  
        已知小齿轮的分度圆直径为 J1t?Qj;f3  
            d1=42.4 H/f= 2b  
    而  F= S/jHyJ,  
         F= F WU_Q 7%+QS  
    &>{L"{  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 0AenDm@9  
    6}2Lt[>O  
    H5)WxsZ R  
    ElxbHQj6  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 kfV}w,  
    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 enM 3  
     tvILLR  
    v<4zcMv  
                 {S!~pn&^Y  
         从动轴的设计 p9J(,}  
           Ycm1 _z  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 0"Hf6xz  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M L^}kwu#  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 (ol 3vt  
        已知大齿轮的分度圆直径为 d"a`?+(Q  
            d2=252.5 **"sru;@=  
    而  F= uIBV1Qz  
         F= F S1JB]\  
    UPsh Y  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N ?##GY;#  
    FMiYZ1^r  
    hQO~9mQ+!  
    'yqp   
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 gV0ZZ"M  
    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 z`CI gSR  
    '1aOdEZA*  
    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 ?(N(8)G1  
    查表,选取 ]up:pddIh  
    -xXM/3g1u  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Ghz)=3  
    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 _G42|lA$/  
    ^`$KN0PY  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 @<+(40`*  
    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  。 -J:vYhq|g  
    aj:+"X-;  
    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. ZtiOf}@i\  
    <W1!n$V ]  
                D        B                轴承代号     3ul  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     aG!!z>  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     ;a|A1DmZ  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     ;J<kG@  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     ax$0J|}7  
    Xc.~6nYp  
         I]h+24_S  
    zR:S.e<  
         [69aTl>/  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ;tj_vmZ@R  
        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, 7@ZL(G  
    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.     &p*N8S8  
    $W)FpN;CW/  
    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. /[mCK3_  
    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, )pJzw-m"  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 SU:Cm: $  
    |h;MA,qva  
    L=16+16+16+8+8=64 F4@h} T5)  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. umj7-fh  
    -?ip?[Z  
    5.    求轴上的载荷   $`i&\O2*  
    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, b'G4KNW  
    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. BZE19!  
    }b44^iL$9y  
    3Vhm$y%Td  
    c~cYNW:  
    Pai{?<zGi  
    n1v%S"^  
    dJ$}]   
    o] = &  
    ,5nrovv  
         R|_?yV[  
    +* &!u=%G  
    传动轴总体设计结构图: upWq=_  
         O,7P6  
                                 5}1cNp6@  
    o rEo$e<  
                                 (主动轴) H>VuUH|  
     N3E=t#n  
    hhwV)Z  
            从动轴的载荷分析图: H4)){\  
    #T+%$q [:  
    6.     校核轴的强度 hD;[}8qN{  
    根据 m]V5}-?al  
    == 2;A].5>l  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 W"$'$ h  
    查表15-1得[]=60MP =3sBWDB[  
    〈 []    此轴合理安全 C8i}~x<  
    /QG8\wXE2  
    8、校核轴的疲劳强度. , !c.  
    ⑴.   判断危险截面 G<$UcXg  
    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. /mvuSNk  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 bA1uh]oB  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 %3Y&D]  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 d!8`}L:=M  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 T-eeYw?Yf  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 B;L~ hM  
    截面上的弯曲应力 ,xNuc$8Jd  
    |nB2X;K5~  
    截面上的扭转应力 Wl}d6ZTm  
    == HA>b'lqBM  
    轴的材料为45钢。调质处理。 (eSa{C\  
    由课本得: [|e7oNT(Q  
               ?~;G)5  
    因             59IxY ?  
    经插入后得 *s<FEF  
    2.0         =1.31 8 yQjB-,#  
    轴性系数为 eQNo'cz  
           =0.85 rE EWCt  
    K=1+=1.82 lQY?!oj&q  
        K=1+(-1)=1.26 //Ck1cI#h  
    所以               hQvSh\p  
    6I"Q9(  
    综合系数为:    K=2.8 ,i e84o  
    K=1.62 W& w -yZ  
    碳钢的特性系数        取0.1 g!i\ AMG?  
       取0.05 @u#Tx%  
    安全系数 Pqi>,c<&mL  
    S=25.13 ]HCu tq  
    S13.71 j-ZKEA{:1  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 hU@ 9vU<U  
    截面Ⅳ右侧 lt[{u$  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ~Qeyh^wo  
     5k{a(I  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 /w$<0hH#'8  
    kK>PFk(  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 Vnlns2pQl  
    ]N,n7v+}  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 g`k_o<'JC  
    截面上的弯曲应力   " P c"{w  
    截面上的扭转应力 G$<FQDvs  
    ==K= M S)(\&N  
        K= "WV]| TS"]  
    所以                 HeCQF=R  
    综合系数为: |9$K'+'  
    K=2.8    K=1.62 ;Z\jX[H  
    碳钢的特性系数 !c(B c^  
        取0.1       取0.05 Y1vl,Yi  
    安全系数 u(S~V+<@Z  
    S=25.13 LxC*{t/>8  
    S13.71 0.Pd,L(  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ?kMG!stgp}  
    QK)"-y}"g  
    9.键的设计和计算 epqX2`!V  
    O'a Srjl  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ZnVi.s ~1V  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. BrcT`MM[(=  
    根据    d=55    d=65 /~Zxx}<;  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 p)NhV  
                         b=20     h=12     =50 { AdPC?R`  
    ]{;=<t6  
    ②校和键联接的强度 [Dni>2@0  
      查表6-2得      []=110MP R s_bM@  
    工作长度  36-16=20 tQ=M=BPZ  
        50-20=30 maW,YOyRN  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 }@>=,A4Y  
         K=0.5 h=5 #Y6'Q8g f  
        K=0.5 h=6 Rrm k\7/  
        由式(6-1)得: g&I/b/A  
               <[] a/Z >-   
               <[] R`sU5:n  
        两者都合适 , g\%P5  
        取键标记为: |7KW'=O  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 E(N?.i-%$  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 7m3|2Qv  
    10、箱体结构的设计 ?UuJk  
    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, JFf*v6:,  
    大端盖分机体采用配合. P0WI QG+  
    :d\ne  
    1.   机体有足够的刚度 sJu^deX  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 o\6A]T=R  
    ^o^[p %  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 R%B"Gtl)  
    Gu?O yL  
    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 OW!cydA-  
    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 y8=p;7DY  
    r6k0=6i  
    3.   机体结构有良好的工艺性. BBnW0vAZ*  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. PEqO<a1Z8  
    Ln-/ 9'^  
    4.   对附件设计 |eH >55 b  
    A  视孔盖和窥视孔 -v"\WmcS  
    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  mkH {%7n  
    B  油螺塞: C":i56  
    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-,scm  
    C  油标: +iKs)s_~  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 <,/k"Y=  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. jzCSxuZ7O  
    (s`oJLW>  
    D  通气孔: GPP{"6q5'  
    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. T4MB~5,i  
    E  盖螺钉: }@Rq'VPZd  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 v[4A_WjT  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. S ykblP37  
    F  位销: ::bK{yZm   
    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. Hjl{M>z  
    G  吊钩: 1HOYp*{#wP  
    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. X]up5tk~  
    lFvRXV^+f  
    减速器机体结构尺寸如下: UykOQ-2-n  
    }2dz];bR  
    名称    符号    计算公式    结果     t [gz#'  
    箱座壁厚                10     ,=o)R,[  
    箱盖壁厚                9     LvP{"K;   
    箱盖凸缘厚度                12     *6uZ"4rb.  
    箱座凸缘厚度                15     o&M2POI~q  
    箱座底凸缘厚度                25     8w,U[aJm  
    地脚螺钉直径                M24     `U:W(\L  
    地脚螺钉数目        查手册        6     :9`'R0=i^  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     d:KUJ Y.  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     eteq Mg}M  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     wkSIQL  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     zQY|=4NP  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     g )H>Uu5@  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 Cm)_xnv  
        22 yL =*yC  
        18     H"v3?g`S%  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 oy+``W~  
        16     &n:3n  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     wk @-O}W  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     "r@f&Ssxb  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     ];@"-H  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     &=bWXNU.  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) f n]rMH4>  
    150(3轴)     Z.9 ?u;  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) -mD<8v[F  
    150(3轴)     InI^,&<  
         wPhN_XV  
    11. 润滑密封设计 'n'83d)z  
    v=n'#:k  
        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. R7'a/  
        油的深度为H+ Sw##C l#  
             H=30  =34 CH |A^!Zm  
    所以H+=30+34=64 z}XmRc_Ko  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 X6_m&~}15  
         %<^B\|d'?  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 UsT+o  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     H)XHlO^  
        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 f-at@C1L%L  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 @8[3 ]<  
         {/f\lS.5g  
    12.联轴器设计 /SLAg&  
    vN=bd7^?=  
    1.类型选择. 8<z]rLQw?%  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 REd"}zDI  
    2.载荷计算. q2qbbQ6H  
    公称转矩:T=95509550333.5 4[@`j{  
    查课本,选取 ZY%]F,Y  
    所以转矩   }lN@J,q  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 RI,Z&kXj2o  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm JE~ci#|!  
    5)=XzO0  
    四、设计小结 -8- BVU  
        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。 WU}?8\?U%  
        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。 d,"?tip/SX  
    五、参考资料目录 _)4YxmK%  
    [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; P%Fkd3e+  
    [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; {? -@`FR-  
    [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; x50,4J%J'r  
    [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; d1=kHU4_9  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 E1,Sr?'  
    [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; &p\fdR4e  
    [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? ^4@~\#$z  
    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