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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 5eoska#y   
                     G_{&sa  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         %?uc><&?e  
                     0Lc9M-Lg  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) &7b|4a8B%  
    `U)hjQ~pP  
    目   录 !2A:"2Kys:  
         ^ZhG>L*  
    一    课程设计书                            2 \h DdU+  
    *:t|qgJI#+  
    二    设计要求                              2 v!Pb`LCqK  
    OjF_ %5  
    三    设计步骤                              2 N#7QzB9]  
         v:o({Y 1Aq  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 ,TPISs  
        2. 电动机的选择                                4 W?aI|U1  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 pUq1|)g  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 ,M6 Sy]Aj  
        5. 设计V带和带轮                              6 ( Qcp{q  
        6. 齿轮的设计                                  8 O<"}|nbmQ[  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 3k# /{Z  
        8. 键联接设计                                  26 Jd(,/q  
        9. 箱体结构的设计                              27 e~@ [18  
        10.润滑密封设计                                30 fX.>9H[w@~  
        11.联轴器设计                                  30 sqJSSNt  
         mc_ch$r!  
    四    设计小结                              31 lR[qqFR  
    五    参考资料                              32 ("+}=*?OF3  
    6s\Kt3=  
    一. 课程设计书 /.i.TQ]  
    设计课题: \2}bi:e 6  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V .J.-Mm` .  
    表一: ;3: q?&  
             题号 `v}%33$hA  
    %1O[i4s:-  
    参数    1     NqEA4C  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     T2Y,U {  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     *l;B\=KR  
    卷筒直径(mm)    200     t{FlB!jv  
    (v|} \?L  
    二. 设计要求 N:tY":Hi  
    1.减速器装配图一张(A1)。 bH2MdU  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 AUNQA  
    3.设计说明书一份。 =gvBz| +  
    >O?U= OeD  
    三. 设计步骤 I_%a{$Gjl  
        1.  传动装置总体设计方案 [],1lRYI9_  
        2.  电动机的选择 * Y7jl#7  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 9D}/\jM  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 DUe&r,(4O  
        5.  “V”带轮的材料和结构 S h,&{z!  
        6.  齿轮的设计 E}_[QEY;Y  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 =;|QZ"%E  
        8、校核轴的疲劳强度 ]oV{t<0a  
        9.  键联接设计 eKz?"g/j  
        10.  箱体结构设计 HXYRH  
        11. 润滑密封设计 ^Q ps> A(  
        12. 联轴器设计 >sjhA|gXk  
         qY$qaM^=  
    1.传动装置总体设计方案: kbfC|5S  
    x^y"<  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 f{i8w!O"~  
    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, U uM$~qf/K  
    要求轴有较大的刚度。 d]i(h~?_  
    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。 RZ7( J  
    其传动方案如下: |vMpXiMxxT  
            R:AA,^Z  
    图一:(传动装置总体设计图) @]c(V%x   
    {}m PEd b  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 k({\/t3i  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 [NIlbjYH  
         传动装置的总效率 f%)zg(YlO  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; ,7)C"  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, za9)Q=6FD  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, $DC*i-}qFg  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 7GS V  
    X_G| hx  
      2.电动机的选择 |R@~-Ht  
    ^(f4*m6`  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, JwRF(1_sM  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, ?D)<,  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 ]cC[-F[  
         -;XKcS7Ue  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, 'snn~{hG  
         l Js <  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 16EVl~LN  
         a=$t&7;,  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 j9U%7u]-k  
                                                      ?Xo*1Z =  
    %|l8f>3[  
    方案    电动机型号    额定功率 ow;R$5G  
    P I.@hW>k  
    kw    电动机转速 cx$Gic:4  
        电动机重量 oi&Wo'DX  
    N    参考价格 Yy JPHw)Z  
    元    传动装置的传动比     )|<_cwz  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     vN OH&ja-s  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     ]$ b<Gs  
      xf>z@)e  
       中心高 XC3Kh^  
            外型尺寸 G02m/8g3  
    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     b2^AP\: k  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ~; OYtz  
    4^' 3&vu  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 9H]Lpi^OH  
    NO K/<_/  
    (1)       总传动比 *Sf -; U  
        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 uH^ PQ  
        (2)       分配传动装置传动比 KZ:8[d  
        =× }^K/?dM  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 Hj1 EGCA  
        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 2~p[7?sp'  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 Y ?r po  
    (1) 各轴转速 FM5e+$>@  
      ==1440/2.3=626.09r/min F{\gc|!i  
      ==626.09/5.96=105.05r/min &MgeYpd  
    (2) 各轴输入功率 8{Fm[ %"  
        =×=3.05×0.96=2.93kW kK~IwA  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 6ZqgY1  
        则各轴的输出功率:   3%<C<(  
    =×0.98=2.989kW :Ze+%d=  
    =×0.98=2.929kW w[Ep*-yeI  
    各轴输入转矩 $H'X V"<o  
       =××  N·m td-3h,\\  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 3Gr&p6  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m w, jcm;  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ^yKY'>T#d  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m qJT0Y/l:(  
    =×0.98=242.86N·m b}zBn8l  
    运动和动力参数结果如下表 jB^OP1  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     "!Rw)=7O  
        输入    输出    输入    输出         9-bG<`v\E  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     .Nx W=79t  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     mf|pNiQ,  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     r<L#q)]  
    SLk2X;c]o  
    5、“V”带轮的材料和结构 Oz:ZQ M  
      确定V带的截型 Yi rC*  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ; a/cty0Ch  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 X`\:_|  
          V带截型      由图6-13                        B型 4W\,y_Q o  
       8!h'j  
      确定V带轮的直径 #DP7SO  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm /k7wwZiY@  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s WY)^1Gb$ux  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm =!-5+I#e  
       ~j,TVY  
      确定中心距及V带基准长度 G\Q9IcJ0dY  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 K:qOoY  
                              360<a<1030 n*qN 29sx  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm mR":z|6  
         de-0?6  
      初定V带基准长度 3BMS_,P  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm jgvh[@uB?  
           {=At#*=A  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm .:;fAJPf  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm fEu9Jk  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 1BD6 l2y  
       ^w6eWzI  
       确定V带的根数 oG_~3Kt  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw zw:/!MS  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 hrM"Zg  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 S[@6Lp3q_  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 .Y/-8H-3v  
             `5"/dC  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 'rV2Bt,  
                                 B {i&~k  
                           取Z=2 )Ul&1UYA  
    V带齿轮各设计参数附表 ] EyeBF)$  
    YbvX$/zGu  
    各传动比 \!X?zR_  
    ( ji_o^  
        V带        齿轮     *t =i  
        2.3        5.96     <J#R3{  
      HRRngk#lV  
    2. 各轴转速n \3 KfD'L  
        (r/min)        (r/min)     "<dN9l>  
        626.09        105.05     `03<0L   
    -g2{68 1`r  
    3. 各轴输入功率 P 6IF|3@yD  
        (kw)        (kw)     ._BB+G  
        2.93       2.71     Rk[8Bd?  
    5~yb ~0  
    4. 各轴输入转矩 T r|8V @.@i  
        (kN·m)        (kN·m)     F> Mr<k=@;  
    43.77        242.86     byj[u!{  
    O&P>x#w  
    5. 带轮主要参数 >DmRP7v   
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         )n7)}xy#z  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     cJ4S!  
    带的根数z     bf^ly6ml  
        160        368        708        2232        B        2     xXa#J)'  
    lWl-@ *'  
    6.齿轮的设计 xDe47&qKM  
    #8qyg<F  
    (一)齿轮传动的设计计算 s#Q _Gu  
    @5*xw1B  
    齿轮材料,热处理精度 "w1(g=n  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 xfU hSt  
        (1)       齿轮材料及热处理 I! ITM<Z$l  
           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 #y`k$20"  
    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 o;'4c  
          ② 齿轮精度 e>(Wvb&4  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 s_` V*`n&  
         r2)pAiTM*  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 D1~^\)*  
    按齿面接触强度设计 $:HLRl{2E  
    r?XDvU  
    确定各参数的值: RQJ9MG w  
    ①试选=1.6 ?ZM^%]/+  
    选取区域系数 Z=2.433   K \m4*dOv  
         ].c@Gm_(  
        则 ^"/Dih\_  
        ②计算应力值环数 1uj05aZh}  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) :Q#H(\26r  
        =1.4425×10h :EaiM J_=  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) YmA) @1@U  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 ees^O{ 8  
        ④齿轮的疲劳强度极限 A&?WP\_z  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: IM2/(N.%  
        []==0.93×550=511.5 /T4VJ{D  
    k4* ! Q_A  
        []==0.96×450=432         T7X!#j" \  
    许用接触应力   jS}'cm-  
             zZw@c?  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   /TG| B Eb  
             =1 ="=#5C  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 K-ju,4A  
        =4.47×10N.m rGAFp,}-f  
        3.设计计算 3Y=,r!F.h  
    ①小齿轮的分度圆直径d sF, uIr/  
         se"um5N-  
        =46.42 %!#rrt,F  
        ②计算圆周速度 X$ejy/+.  
        1.52 .M`LUb"!  
        ③计算齿宽b和模数 ge@reGfsB1  
    计算齿宽b .w=:+msL{(  
           b==46.42mm tgS+" ugl  
    计算摸数m V=Ww>  
      初选螺旋角=14 [_h.1oZp~  
        = >J?jr&i  
        ④计算齿宽与高之比 re2Fv:4{  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 @ICejB<  
    =46.42/4.5 =10.32 fjF!>Dy  
    ⑤计算纵向重合度 CD$u=E ]  
    =0.318=1.903 yg.\^C  
    ⑥计算载荷系数K Y|Nfwqz  
    使用系数=1 `mQP{od?"?  
    根据,7级精度, 查课本得 `8qT['`#R  
    动载系数K=1.07, ,$ho2R),Fn  
    查课本K的计算公式: +YkmLD  
    K= +0.23×10×b 2"B}}  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 c4S>_qH  
    查课本得: K=1.35 R'jUS7]Y  
    查课本得: K==1.2 kwDjK"  
    故载荷系数: (bM)Nd  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 Uv#>d}P  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 U`HXsq p}  
        d=d=50.64 ,7WK<0  
        ⑧计算模数 pXGK:ceFu  
        = &! 5CwEIF  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 JsHxQ0Tw  
        由弯曲强度的设计公式 d8VWi*  
        ≥ V7Vbl?*n  
    iDyMWlV  
    ⑴   确定公式内各计算数值 )ylv(qgV  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m \a9D[wk;@  
             确定齿数z MxFt;GgE8  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 g!~-^_F  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 &/z+A{Hi  
        Δi=0.032%5%,允许 }L{_xyi>#  
        ②      计算当量齿数 ;HD 4~3   
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  5#N"WHz!  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ir( -$*J  
        ③       初选齿宽系数 |>jqH @\P  
         按对称布置,由表查得=1 $cp16  
        ④       初选螺旋角 . x\/XlM  
        初定螺旋角 =14 %Q>~7P  
        ⑤       载荷系数K Q6e'0EIKC  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 N{0+C?{_  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y ZEXj|wC  
        查得: J7 Oa})-+'  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 Lqz}&A   
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 8iII) +  
         @ ~0G$  
        ⑦       重合度系数Y oX=*MEfX  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 DkF@XK0c3  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 T7WZ(y 3C  
    =14.07609 k:(e79  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 p4<M|1Z&  
        ⑧       螺旋角系数Y OXa5Jg}=  
     轴向重合度 =1.675, w|K(>5nz  
        Y=1-=0.82 9~Y)wz  
         f0N)N}y  
        ⑨       计算大小齿轮的 Dn{19V. L  
     安全系数由表查得S=1.25 [E..VesrM  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 7><* 9iOW  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 "'&>g4F`o  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 uHujw.H/y  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   OLd$oxKR  
        小齿轮     大齿轮 3f7t%  
    Aspj*CDu  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: &zg$H,@Qp  
        K=0.86        K=0.93   +0JH"L5!  
    Rd@n?qB  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 f"Vm'0r  
          []= ?*MV  ^IY  
          []= US*<I2ZLh  
           f;_K}23  
           Cs6zv>SR  
            大齿轮的数值大.选用. u\Erta`  
         S9F]!m^i  
    ⑵   设计计算 b 'Nvx9=W  
         计算模数 zei9,^ C  
    iJynR [7  
    n79DS(t  
    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: 3gfV0C\  
    }GU6Q|s[u[  
    z==24.57  取z=25 ]Pg?(lr6)  
    NIXcib"tG  
    那么z=5.96×25=149           qkR,<"C|`  
      T/spUlWu  
    ②   几何尺寸计算 H(*=9  
        计算中心距     a===147.2 fSQ3 :o  
    将中心距圆整为110 $M8>SLd  
    QVZ6;/  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 k0Vo  
    :Jsz"vCg&s  
    =arccos f4\p1MYQ  
    0o^#Fmuz  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. v2uS 6  
    +ke42Jwt  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 a?Qcf;o  
         %q\P'cK  
        d==42.4 1SJHX1CxX  
    4|o{_g[  
    d==252.5 z6>ZV6(d2^  
    (HX[bG`  
    计算齿轮宽度 : QhEu%e  
    Xta>  
    B= $d"f/bRWy  
    vM>`CZ  
    圆整的       i6\!7D]  
    V2sB[Mw  
                                                大齿轮如上图: Le$u$ulS  
    1 0Tg > H  
    i!+3uHWu`)  
    X-) ]lAP  
    7.传动轴承和传动轴的设计 0tm "kzy  
    a^)4q\E  
    1.  传动轴承的设计 CR|&VxA  
    ?}>Z_ ("  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 \5pAG mgD  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min *t-A6)2  
    T1=43.77kn.m CR8r|+(8  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ~[/c'3+4qn  
        已知小齿轮的分度圆直径为 Tk|;5^#H  
            d1=42.4 JU,RO oz(  
    而  F= :@807OYzy  
         F= F p(&o'{fb  
    1NHoIX  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N u:u 7|\q  
    v]Q_  
    Ru\Lr=9  
    )LMuxj  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 `]I5WTt*X  
    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 NCpn^m)Q}  
    $Aoqtz d\  
    1^"aR#  
                 ydFhw}1>  
         从动轴的设计 Y>!W&Gtu  
           e8uIh[+ 0  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 58ZiCvqv  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M = (h;L$  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 ]?^xc[  
        已知大齿轮的分度圆直径为 sTstc+w  
            d2=252.5 w\;9&;;  
    而  F= m~IWazj;A  
         F= F }Z$G=;3#  
    NX #d}M^V  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N zc~xWy+  
    8q[WfD  
    F?AfB[PM  
    6f9<&dCK  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 \kGtYkctZ  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 Hh=::Bi  
    csA.3|rv  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 dX}dO)%m{  
    查表,选取 b2kbuk]  
    v?=VZ~`O(  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 q@Yt`$VTN  
    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 }uj'BO2?  
    gbv[*R{<%  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 c'TLD!^hB  
    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  。 V>j`  
    W$&Ets8zo  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. jY6=+9Jz5  
    9NXiCP9A  
                D        B                轴承代号     (mr` ?LI}  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     l'8TA~  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     m)2hl~o_  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     s-S"\zX\D  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     MQMy Z:  
    j?)`VLZ  
         _rh.z_a7w  
    2l4i-;  
         *K)53QKlE  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 #IA(*oM  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, 'ZgW~G]S  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     Rk0 rHC6[  
    \-id[zKb  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. )cBV; E<  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, /s_$CSiB  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 ~?+m=\  
    #e|kA&+8M  
    L=16+16+16+8+8=64 -T6%3>h  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. ,IB)Kk2  
    `g1~ya(MC  
    5.    求轴上的载荷   u;1NhD<n  
    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, u`nn{C4D"  
    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. 5E(P,!-.  
    Gnq~1p5^  
    ?q&mI*j!  
    /Loe y   
    $X]v;B)J|  
    X*) :N]  
    /YR $#&N2  
    oIgj)AY<  
    haK5Oe/cE  
         bG?[":k  
    >p:fWQ6  
    传动轴总体设计结构图: E #]%e^  
         l'f!za0  
                                 py4_hj\v  
    E:OeU_\  
                                 (主动轴) !A0bbJ  
    Ww4G  
    pU/.|Sh  
            从动轴的载荷分析图: Im#$iPIvT  
    "VCr^'  
    6.     校核轴的强度 Z:Am\7 I  
    根据 y>PbYjuIU  
    == "G(/MT^C  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 1nmWL0  
    查表15-1得[]=60MP ,"ZlY}!Gn  
    〈 []    此轴合理安全 ajr8tp'  
    x{5*%}lX8  
    8、校核轴的疲劳强度. wUndNE   
    ⑴.   判断危险截面 rP_)*)  
    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. z<*]h^ !3  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 (7 iMIY  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 C(hg"_W ou  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 N*W.V,6yH  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 D._r@~o  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 qo|iw+0Y  
    截面上的弯曲应力 .ji%%f  
    ( PlNaasV  
    截面上的扭转应力 `-m7CT sA  
    == voEc'JET  
    轴的材料为45钢。调质处理。 (H^o8J   
    由课本得: WFG/vzJ  
               .}s a2-  
    因             _aYQ(FO  
    经插入后得 y 6< tV.  
    2.0         =1.31 k9]n/  
    轴性系数为 KG@hjO  
           =0.85 (""&$BJQ|  
    K=1+=1.82 eH6cBX#P.  
        K=1+(-1)=1.26 M`'2 a  
    所以               + >j_[O5Y  
    vD t? N9  
    综合系数为:    K=2.8 g^FH[(P[G  
    K=1.62 P])O\<)J  
    碳钢的特性系数        取0.1 Sq>UMfl&  
       取0.05 |Sm/Uq(c  
    安全系数 7dZ!GX?\y  
    S=25.13 YR2/`9s\QJ  
    S13.71 |.5d^z  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 uDR(^T{g#  
    截面Ⅳ右侧 ;C'*Ui  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 pm+[,u!i  
    fsoS!6h0k  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 qS>el3G  
    Zlhr0itf  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 '1<QK  
    ; V8 =B8w  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 gC.T5,tn  
    截面上的弯曲应力   4j5plm=  
    截面上的扭转应力 ="4)!  
    ==K= :M16ijkx  
        K= b.(^CYYQ  
    所以                 wuCODz@~  
    综合系数为: ,O(uuq  
    K=2.8    K=1.62 kmwFw>#  
    碳钢的特性系数 nM#\4Q[}Jh  
        取0.1       取0.05 utv.uwfat  
    安全系数 V! p;ME  
    S=25.13 f|!zjX`  
    S13.71 #\qES7We 6  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ,b{4GU$3  
    HXX"B,N  
    9.键的设计和计算 c)?y3LX  
    V.qB3 V$  
    ①选择键联接的类型和尺寸 $|KbjpQ  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. J c*A\-qC.  
    根据    d=55    d=65 8I%1 `V  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 >U z3F7nHi  
                         b=20     h=12     =50 wXe.zLQ  
    @xo9'M<l  
    ②校和键联接的强度 kN )P-![  
      查表6-2得      []=110MP :v#3;('7  
    工作长度  36-16=20 YRFM1?*  
        50-20=30 \O56!,k  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 gO29:L[t  
         K=0.5 h=5 cOSUe_S0w[  
        K=0.5 h=6 "bqB@)  
        由式(6-1)得: F{v+z8nW  
               <[] lq74Fz&(  
               <[] k 2~j:&p  
        两者都合适 iVE+c"c!2&  
        取键标记为: +NQw ^!0qy  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 C.eZcNJG  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 z[th@!3  
    10、箱体结构的设计 C 7v 8  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, i -+B{H  
    大端盖分机体采用配合. P6 9S[aqW  
    `3~w#?+=*  
    1.   机体有足够的刚度 'j|;M  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 TWMD f  
    -g~$HTsGm  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 ."${.BPn~  
    N7XRk= J  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm 4q2aVm  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为  C+_ NG  
    L49`=p<  
    3.   机体结构有良好的工艺性. h-V5&em"_  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. >Py=H+d!j  
    {C [7V{4(%  
    4.   对附件设计 > #SQDVFf  
    A  视孔盖和窥视孔 HA| YLj?|g  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 bx1'  
    B  油螺塞: koFY7;_<?  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 )!'SSVaRs  
    C  油标: VK8 5A  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 e(sQgtM6  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. t ;(kSg.  
    I_4'9  
    D  通气孔: tJc9R2  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. -rUn4a  
    E  盖螺钉: bEbnZ<kz*  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 -[Q%Vv!8  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. b2hB'!m  
    F  位销: rk `x81  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. ]*?qaIdqu  
    G  吊钩: g9g^zd,  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. ,JX/` 7y  
    VB\oK\F5z  
    减速器机体结构尺寸如下: F4@``20|  
    XDU&Z2A  
    名称    符号    计算公式    结果     `8EHhN;  
    箱座壁厚                10     Ga"t4[=I  
    箱盖壁厚                9     jT%k{"+>+?  
    箱盖凸缘厚度                12     L]cZPfI6  
    箱座凸缘厚度                15     ;kY'DKL(  
    箱座底凸缘厚度                25     )=#QTiJ  
    地脚螺钉直径                M24     ULj'DzlfH  
    地脚螺钉数目        查手册        6     ex1bjM7  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     GHfsq|*j,Z  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     b+,u_$@B  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     f3h^R20qmO  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     5 ^+> *z  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     Mz_*`lRN  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 ZBi|B D  
        22 j'g':U  
        18     N^H~VG&D(  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 4fgA3%  
        16     BNL Q]  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     pbt/i+!  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     va[@XGaC3  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     1*,f  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     _ 7X0  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) D=i)AZqMPp  
    150(3轴)     Q)#+S(TG  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) rjHL06qE  
    150(3轴)     T_i]y4dg  
         sE{A~{a`  
    11. 润滑密封设计 bd_&=VLTC  
    x8+W9i0[1  
        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. V*U{q%p(  
        油的深度为H+ eTw sh]  
             H=30  =34 BxVo>r  
    所以H+=30+34=64 ~RgO9p(dY  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 wGr5V!  
         T*e>_\Tx  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 2|8e7q:+*  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     n$&xVaF|  
        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 [oqb@J2  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 !Nua  
         ))JbROBU,  
    12.联轴器设计 {N!Xp:(<7_  
    z]:{ruvH  
    1.类型选择. XpFW(v  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 V~([{  
    2.载荷计算. WrP 4*6;"  
    公称转矩:T=95509550333.5 v0v%+F#>@  
    查课本,选取 Pv,Q*gh`  
    所以转矩   ]n _OQ)VO  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ruiAEC<Ej  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm $ReoIU^<  
    f sRRnD  
    四、设计小结 b}s)3=X@q  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 w eu3c`-a  
        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。 3z5w}qN] M  
    五、参考资料目录 >..C^8 "  
    [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; 6d4)7PL  
    [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; jG~zpZh  
    [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; )4u6{-|A  
    [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; xd }g1c  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 8Evon&G59  
    [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; ]w*w@:Zk  
    [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? "w0[l"3 V  
    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