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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[s>TDc`v  
                     H=C;g)R  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         +_Z/VQv  
                     KHtY +93  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) K-3 _4As  
    RSC-+c6 1  
    目   录 f'dI"o&^/d  
         KG$2u:n  
    一    课程设计书                            2 ZD(gYNi  
     %3j5Q   
    二    设计要求                              2 A$cbH.  
    @AOiZOH  
    三    设计步骤                              2 ~@lNBF  
         @Rm/g#!h"  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 pyKag;ZtP  
        2. 电动机的选择                                4 xTT>3Fj  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 'S" F=)*-  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 ^>fs  
        5. 设计V带和带轮                              6 O [/~V=  
        6. 齿轮的设计                                  8 c+=&5=i[3  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 SCij5il%  
        8. 键联接设计                                  26 >q`X%&l_  
        9. 箱体结构的设计                              27 'Nh^SbD+_|  
        10.润滑密封设计                                30 *rLs!/[Z_  
        11.联轴器设计                                  30 pC6_ jIZ  
         /7^~*  
    四    设计小结                              31 s><co]  
    五    参考资料                              32 (agdgy:#  
    8{C3ijR  
    一. 课程设计书 $4&Ql  
    设计课题: (P?9Jct  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V Ju<D7  
    表一: Z>l>@wNm  
             题号 y.zQ `  
    scdT/|(U$  
    参数    1     r`2& o  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     duI8^&|  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     \1Zf Sc  
    卷筒直径(mm)    200     x+pFu5,  
    o#i {/# oF  
    二. 设计要求 SpgVsz  
    1.减速器装配图一张(A1)。 z?PF9QL1  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 $IHa]9 {  
    3.设计说明书一份。 cQ`,:t#[  
    AF@C9s  
    三. 设计步骤 am}zOr\  
        1.  传动装置总体设计方案 v,jU9D \  
        2.  电动机的选择 .NKN2  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 \4ZQop  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 .eE5pyw+C  
        5.  “V”带轮的材料和结构 {'1,JwSmb  
        6.  齿轮的设计 R`c5-0A  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 zSu2B6YU}  
        8、校核轴的疲劳强度 jAu/] HZx  
        9.  键联接设计 T4[eBO  
        10.  箱体结构设计 \21!NPXH2  
        11. 润滑密封设计 _xJ&p$&  
        12. 联轴器设计 B4kIcHA  
         E~B LY{3:  
    1.传动装置总体设计方案: 8L:0Wp  
    [K5afnq`  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 w^~,M3(+)1  
    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, z8o Sh t`+  
    要求轴有较大的刚度。 {S?.bT%&  
    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。 %lBFj/B  
    其传动方案如下: ek9%Xk8  
            9I,Trk@&  
    图一:(传动装置总体设计图) gY%-0@g  
    /#tOi[0[  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 Pu=YQ #F'  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 !>M: G:K  
         传动装置的总效率 L(.5:&Y=`  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; F J)la9  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, ="V6z$N  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, .m .v$(  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 hQ9VcS6=gD  
    8O]$)E  
      2.电动机的选择 r;-\z(h  
    }q^CR(h (R  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, IMj{n.y4  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, hT<v8  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 (uSfr]89'  
         [,VD^\  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, d;`JDT  
         @sP?@< C  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 !^y'G0  
         N*eZ4s'  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 G3q\Z`|3h  
                                                      ,+ WDa%R  
    4oJ0,u  
    方案    电动机型号    额定功率 &Mol8=V)  
    P yovC~  
    kw    电动机转速 -{^Gzui  
        电动机重量 -Wf 2m6t  
    N    参考价格 ikUG`F%W  
    元    传动装置的传动比     {Wt=NI?Ow  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     n;[d{bU  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     ^5OR%N)  
      4h-tR  
       中心高 l2i[wc"9  
            外型尺寸 Z<`QDBN"4  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     |Gz(q4  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ,#nyEE  
    YH@^6Be9  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比  eGjEO&$  
    Y-v6xUc{F  
    (1)       总传动比 g/eE^o ~;  
        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 R,8;GS42  
        (2)       分配传动装置传动比 d-y8c  
        =× V3 2F  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 09/Mg  
        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 idEhxvAo  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 U<K)'l6#2n  
    (1) 各轴转速 J.$N<.  
      ==1440/2.3=626.09r/min vkp_v1F%+  
      ==626.09/5.96=105.05r/min ",Mr+;;:[  
    (2) 各轴输入功率 ;O+= 6>W  
        =×=3.05×0.96=2.93kW N:_.z~>%  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW uWkW T.>$  
        则各轴的输出功率:   7*.nd  
    =×0.98=2.989kW ,?S1e#  
    =×0.98=2.929kW XkDIP4v%  
    各轴输入转矩 :pq+SifP  
       =××  N·m UyENzK<%u  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 8MU+i%hd  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m #ozui-u>  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m vhvFBx0  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ?L x*MJZ  
    =×0.98=242.86N·m O |!cPB:  
    运动和动力参数结果如下表 g%TOYZr!X  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     evjj~xkte  
        输入    输出    输入    输出         kntYj}F(  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     9(6f:D  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     F$M^}vsjGx  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     FF#T"y0Y  
    3$G &~A{  
    5、“V”带轮的材料和结构 zncKd{Q\tP  
      确定V带的截型 8 kvF~d ;  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 $+w:W85B  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 4( $p8J  
          V带截型      由图6-13                        B型 2ci[L:U  
       &n9&k Em  
      确定V带轮的直径 ^p)#;$6b  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm HA$X g j  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s V/`vX;%  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm KT[ZOtu  
       $7" Y/9Y  
      确定中心距及V带基准长度 qF\w#nG  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 rtNYX=P  
                              360<a<1030 .exBU1Yk@  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm Q p7h|<  
         DG?g~{Y~b  
      初定V带基准长度 #lR-?Uh  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm _iu~vU)r  
           9TX2h0U?  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm gFqF&t  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm ,?P<=M  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 4M#i_.`z  
       60;_^v  
       确定V带的根数 LTxP@pr  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw {xx}xib3  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 EQN)y27poW  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 'Lq+ONX5  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 ]VL} eHZ  
             ?Z2`8]-E  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ;4l8Qg 7  
                                 Idb*,l|<  
                           取Z=2 A'BqNsy  
    V带齿轮各设计参数附表 P -NR]f  
    rY 6x):sC  
    各传动比 C$q};7b1N  
    ^s6}[LDW>@  
        V带        齿轮     %N)B8A9kh  
        2.3        5.96     $C.a@gm  
      !KMl'kswe:  
    2. 各轴转速n }f;WYz5  
        (r/min)        (r/min)     /5)*epF+  
        626.09        105.05     P0yDL:X[  
    6@TU9AZS `  
    3. 各轴输入功率 P <o/!M6^:  
        (kw)        (kw)     !NH(EWER  
        2.93       2.71     -'Ay(h   
    \_WR:?l  
    4. 各轴输入转矩 T 9w- )??  
        (kN·m)        (kN·m)     O 2-n-  
    43.77        242.86     ]XU4nNi  
    yUj`vu 2  
    5. 带轮主要参数 1~ W@[D  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         gUNhN1=  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     :h5G|^  
    带的根数z     N"}>);r  
        160        368        708        2232        B        2     "]#Ij6ml  
    23P&n(.  
    6.齿轮的设计 g'KxjjYT,  
    9j|v D  
    (一)齿轮传动的设计计算 ]f#s`.A~  
    \o}T0YX  
    齿轮材料,热处理精度 h~7#$i  
        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 0u1ZU4+EC  
        (1)       齿轮材料及热处理 /i3 JP}  
           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 qmFG  
    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 ''YqxJ fb  
          ② 齿轮精度 H,]8[ qT<  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ep=r7Mft  
         `mzlOB  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 `0\Z*^>  
    按齿面接触强度设计 n9xP8<w8  
    (/uAn2  
    确定各参数的值: 0K[]UU=P=  
    ①试选=1.6 'g!T${  
    选取区域系数 Z=2.433   Hl`OT5 pNf  
         tsAV46S  
        则 U3X5tED  
        ②计算应力值环数 _8a;5hS  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) qFD ZD)K  
        =1.4425×10h ID43s9  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) K f/[Edn  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 lFGuQLuqA{  
        ④齿轮的疲劳强度极限 &cL1 EQ(  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ux<|8S  
        []==0.93×550=511.5 4p,:}h  
    E +_n@t"  
        []==0.96×450=432         T9 /;$6s*  
    许用接触应力   Ea&|kO|  
             mY.v:  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ?qNU*d  
             =1 1Ng+mT  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 c,4~zN8Ou  
        =4.47×10N.m <Z]#vr q  
        3.设计计算 <{isWEW9]3  
    ①小齿轮的分度圆直径d 7v*gwBH  
         9B!Sv/)y!r  
        =46.42 V4+ |D2   
        ②计算圆周速度 itg_+%^R  
        1.52 6nZ]y&$G-k  
        ③计算齿宽b和模数 e0TYHr)X>3  
    计算齿宽b C(ij_>  
           b==46.42mm UGSZg|&6#*  
    计算摸数m oZa'cZNs  
      初选螺旋角=14 lS4rpbU_  
        = 2aj1IBnz6/  
        ④计算齿宽与高之比 ^.6[vmmq  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 eX+36VG\  
    =46.42/4.5 =10.32 e$J>z {  
    ⑤计算纵向重合度 |NuMDVd+s  
    =0.318=1.903 &BRk<iwV  
    ⑥计算载荷系数K B&]`OO>O  
    使用系数=1 w"v!+~/9  
    根据,7级精度, 查课本得 *%Rmdyn  
    动载系数K=1.07, \baY+,Dr+  
    查课本K的计算公式: 3YHEH\60^  
    K= +0.23×10×b n93q8U6m/U  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 8zp?WUb  
    查课本得: K=1.35 ye(b 7CX  
    查课本得: K==1.2 G-d7}Uz ?  
    故载荷系数: 'z ?Hv  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 N d].(_  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 >Zb!?ntN`t  
        d=d=50.64 lU{)%4e`  
        ⑧计算模数 q&25,zWD  
        = '^UHY[mX8  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 :W.H#@'(  
        由弯曲强度的设计公式 ,<v0(  
        ≥ YvJFZ_faX  
    EhxpMTS  
    ⑴   确定公式内各计算数值 vGkem J^/  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 0P$1=oK  
             确定齿数z IRN,=  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 Pk;\^DRC  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 DpRMXo[  
        Δi=0.032%5%,允许 C%z)D1-  
        ②      计算当量齿数 2][9Wp  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  Gyq 6?  
        z=z/cos=144/ cos14=158 \Y4(+t=4  
        ③       初选齿宽系数 dKzG,/1W[m  
         按对称布置,由表查得=1 5T x4u%g  
        ④       初选螺旋角 .C'\U[A{  
        初定螺旋角 =14 "^#O7.oVi+  
        ⑤       载荷系数K cibl j?"Wi  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 tu\XuDk y  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y B4y_{V  
        查得: 2FMmANH0ev  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 3"h*L8No  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 &<t%u[3  
         2Re8rcQQU  
        ⑦       重合度系数Y JP>EW&M  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 zG9FO/@av  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690  NNt n  
    =14.07609 ~ P\4 N  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 >V"{]v  
        ⑧       螺旋角系数Y tx09B)0  
     轴向重合度 =1.675, ?w:\0j5 ~  
        Y=1-=0.82 xrf|c  
         %3`*)cp@  
        ⑨       计算大小齿轮的 % !@E)%d0  
     安全系数由表查得S=1.25 "Hw%@]#  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 "yu{b]AU  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 Ue}1(2.v  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 G<CD 4:V  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   m6i ,xn  
        小齿轮     大齿轮 TAYh#T=S  
    Ic'D# m  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: c}@E@Y`@w  
        K=0.86        K=0.93   n*\o. :f  
    \l!+l  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 k6#$Nb606  
          []= ~cm4e>o  
          []= sVh)Ofn  
           O~5t[  
           ?8O5%IrJ  
            大齿轮的数值大.选用. e)}E&D;${  
         6 wN*d 5  
    ⑵   设计计算 02,t  
         计算模数 ]!TE  
    XJo.^<m  
    /` M#  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: _g Mr]%Q  
    o33t~@RX  
    z==24.57  取z=25 vv)q&,<c  
    `oMZ9Gq2E  
    那么z=5.96×25=149           zfop-qDOc  
      k~ )CJ6}  
    ②   几何尺寸计算 "nz\YQdg  
        计算中心距     a===147.2 CzlG#?kU?2  
    将中心距圆整为110 x_3B) &9  
    N8nt2r<h  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 : ;8L1'  
    OG{*:1EP  
    =arccos ]WNY"B>+  
    nReIi;pi  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. P].Eb7I  
    S:z|"u:+  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 mX>N1zAz  
         #j Tkz  
        d==42.4 %vO(.A+  
    k;cIEEdZD  
    d==252.5 mx)!]B"  
    g{Av =66Z  
    计算齿轮宽度 E,d<F{=8,o  
    @KM?agtlbl  
    B= azFJ-0n@"  
    &B5&:ib1D  
    圆整的       R?1Z[N  
    TFOx=_.%i  
                                                大齿轮如上图: Lv@WI6DM  
    yMdu Zmkc  
    r\QV%09R  
    Rk5#5R n  
    7.传动轴承和传动轴的设计 Zb_A(mnzh  
    h1?xfdvGd  
    1.  传动轴承的设计 *04}84?:  
    .<vXj QE  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 7#wB  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min aA$\iFYA  
    T1=43.77kn.m 9Tr ceL;  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 `}`Qqv  
        已知小齿轮的分度圆直径为 FI:H/e5[  
            d1=42.4 5=*i!c _m  
    而  F= oAifM1*0  
         F= F aoz+Th3  
    Syseiw  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N lV:feX  
    <r <{4\%}  
    ..Dm@m}  
    13 h,V]ak  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 iOfO+3'Z_U  
    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 rMVcoO@3  
    Q\zaa9P  
    ie[X7$@  
                 '0 ~?zP  
         从动轴的设计 NA$)qX_  
           3f$n8>mq  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, f?ycZ  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M UUDbOxD^w  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 /pkN=OBR  
        已知大齿轮的分度圆直径为 >VZxDJ$R  
            d2=252.5 ~)#E?:h5  
    而  F= 0t7)x8c  
         F= F >l8?B L  
    vCej( ))  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N ysi=}+F.  
    x0)=jp '  
    _QHk&-Lp  
    w:nH_x#C4  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 *.eeiSi{  
    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 Kg~D~ +j  
    UhDf6A`]  
    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 Py #EjF12  
    查表,选取 ,<!*@xy7v  
    dh%O {t  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 y+Nw>\|S  
    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 1`|Z8Jpocj  
    ]%-U~avph  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 T~$Eh6 D  
    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  。 uv-O`)  
    |wJdp,q R  
    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. D^>d<LX  
    &,8Qe;  
                D        B                轴承代号     .fqy[qrM  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     3n)Kzexh  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     ugXDnM[S%  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     CAviP61T  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     $bKXP(  
    .7 )oWd!  
         >Vx_Xv`Jwb  
    %Iflf]l  
         w%TrL+v  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 jP/Vqe%%8  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, AH/^v;-  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     d3\?:}o,  
    @1xVWSF  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. ^HR8.9^[1u  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, 'bLP#TAzf  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 ID`C  
    |*w)]2B l  
    L=16+16+16+8+8=64 Nz3+yxv1  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. E<tR8='F  
    t}I@Rmso  
    5.    求轴上的载荷   3 eF c  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, Dz$w6 d  
    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. fQ1j@{Xa  
    )M"NMUuU"  
    S'$m3,l(k  
    OAiW8B Ae  
    bJ 6ivz  
    A0@,^|]  
    3O4lG e#u  
    U!Zj%H1XQ0  
    3f^jy(  
         U5-8It2OR  
    |.RyF@N`T  
    传动轴总体设计结构图: $X-PjQb1Bb  
         \ ;]{`  
                                 <)LR  
    1E||ft-1i*  
                                 (主动轴) !hfpa_5  
    &0[ L2x}7  
    `Rq|*:LV  
            从动轴的载荷分析图: 5*A5Y E-  
    IQC[ewk  
    6.     校核轴的强度 ^{IZpT3  
    根据 GTfM *b  
    == Wk3-J&QbS  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 @$5~`?  
    查表15-1得[]=60MP 4P)#\$d:  
    〈 []    此轴合理安全 1 Vc_jYO@  
    P}a$#a'!  
    8、校核轴的疲劳强度. MUZ]*n&0  
    ⑴.   判断危险截面 kq(><T  
    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. i Pr(X  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 }OnU32P  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 Y R~e_cA:  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 t@#5 G* _Q  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 8;"%x|iBoL  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 ]smu~t0\  
    截面上的弯曲应力 5CcX'*P  
    w0nbL^f  
    截面上的扭转应力 .eVX/6,  
    == eJ<P  
    轴的材料为45钢。调质处理。 {Y-'i;j?  
    由课本得: O SUiS`k  
               ;aD~1;q  
    因             NWiDNK[VE}  
    经插入后得 q[P>s{"  
    2.0         =1.31 wTR?8$  
    轴性系数为 LzLJ6A>;R  
           =0.85 ^Lfwoy7R  
    K=1+=1.82 Rvf{u8W  
        K=1+(-1)=1.26 [cEGkz  
    所以               /<[_V/g[t?  
    &@|? %  
    综合系数为:    K=2.8 bxxLAWQ(  
    K=1.62 S?i^ ~  
    碳钢的特性系数        取0.1 ?(B}w*G~  
       取0.05 I+kL;YdS  
    安全系数 cf>lY  
    S=25.13 MTl @#M  
    S13.71 =bJ$>Djp  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 O,^s)>c  
    截面Ⅳ右侧 Oz_CEMcy  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 nIBeZof  
    ' ZTRl+  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Ho/tCU|w  
    b0h\l#6  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 ;}S_PnwC@  
    H@zv-{}T8  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 mM/#(Ghl  
    截面上的弯曲应力   t xnH~;(  
    截面上的扭转应力 r^"sZk#  
    ==K= qR2cRepV  
        K= ,*lns.|n  
    所以                 ?XyrG1('  
    综合系数为: MU] F'6V  
    K=2.8    K=1.62 @(x]+*)  
    碳钢的特性系数 yCkWuU9  
        取0.1       取0.05 \J?&XaO=  
    安全系数 q\!"FDOl4  
    S=25.13 Dqwd=$2%  
    S13.71 r:0RvWif  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 /M]P&Zb |  
    lc fAb@}2  
    9.键的设计和计算 c; .y  
    3bC-B!{;g  
    ①选择键联接的类型和尺寸 Z9% u,Cb  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. 13 JG[,w  
    根据    d=55    d=65 FChW`b&S  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 4Vf-D% h>a  
                         b=20     h=12     =50 <daH0l0  
    H)*%eG~  
    ②校和键联接的强度 \KpJIHkBRy  
      查表6-2得      []=110MP *n@rPr-  
    工作长度  36-16=20 'X&"(M  
        50-20=30 066\zAPdH  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 1T~`$zS7  
         K=0.5 h=5 J$jLGy&'  
        K=0.5 h=6 @{<^rLt  
        由式(6-1)得: w[QC  
               <[] 8h}1t4k  
               <[] ^eRbp?H*T  
        两者都合适 UY.o,I> s  
        取键标记为: 9K&YHg:1  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 UAI'tRY N_  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 )&)tX.  
    10、箱体结构的设计 B~< bc  
    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, m9 D*I1  
    大端盖分机体采用配合.  mSFA i  
    9a1R"%Z  
    1.   机体有足够的刚度 _a?x)3\v  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 h;cw=G  
    b|k(:b-G&.  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 pwVGe|h%,  
    XK0lv8(  
    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 /b4>0DXT5  
    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 sC :.}6  
    $9Xn.,W  
    3.   机体结构有良好的工艺性. h2+"e# _  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. %|2x7@&s  
    rXGaav9  
    4.   对附件设计 FB~IO#E8W  
    A  视孔盖和窥视孔 VF<VyWFC0`  
    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 J6zU#  
    B  油螺塞: \)g}   
    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。 !.|A}8nK  
    C  油标: q(#,X~0  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 6k|f]BCL  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 1yc$b+TH  
    j3 @Q  
    D  通气孔: `Z2-<:]6&a  
    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. e&<=+\ul  
    E  盖螺钉: [RDY(}P%  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 U'}[:h~)  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. gb^'u  
    F  位销: )o::~ eu  
    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. yyVE%e5nl  
    G  吊钩: 7u%OYt D E  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. ^w jMu5f  
    }hc+ENh  
    减速器机体结构尺寸如下: (. $e@k=  
    !,DA`Yt  
    名称    符号    计算公式    结果     BL\H@D  
    箱座壁厚                10     1HRcEzA  
    箱盖壁厚                9     jyRz53  
    箱盖凸缘厚度                12     mP +H C)2  
    箱座凸缘厚度                15     $|19]3T@Z  
    箱座底凸缘厚度                25     > mP([]  
    地脚螺钉直径                M24     A(JgAV1{  
    地脚螺钉数目        查手册        6     WsmP]i^Q  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     R8j\CiV17  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     gYw=Z_z  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     G/_8xmsU  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     "(;t`,F  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     P`n"E8"ab<  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 ~2XiKY;W?  
        22 _E^ !, Wz  
        18     qD}O_<_1ym  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 cN: ek|r  
        16     5pxw[c53#  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     l27J  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     7I:<i$)V  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     P#2#i]-  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     @.v{hkM`  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) ,LDdL  
    150(3轴)     HhUk9 >7  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) JZ"XrS0?  
    150(3轴)     <d3 a  
         arn7<w0  
    11. 润滑密封设计 i uoZk5O  
    O6\t_.  
        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. e[.JS6  
        油的深度为H+ q{Gf@  
             H=30  =34 n!?u/[@  
    所以H+=30+34=64 CN#2-[T  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 $w! v  
         ,@@FAL  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 xbze{9n"  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     t[bZg9;  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 X}]g;|~SN  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ]nx5E_j2  
         9Ui|8e~=  
    12.联轴器设计 RV6|sN[x>  
    t",b.vki\z  
    1.类型选择. y6Ea_v  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 (fC U+  
    2.载荷计算. A}0u-W  
    公称转矩:T=95509550333.5 .v#Tj|w^  
    查课本,选取 +C`zI~8  
    所以转矩   )9V8&,  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 RjG=RfB'V  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm M{`uI8vD  
    bqm%@*fZo  
    四、设计小结 G\H|\i  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 Jnq}SUev  
        我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 Ku]<$uo  
    五、参考资料目录 kBJx`tjtp  
    [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; h Ap(1h#m  
    [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; Xwk_QFv3  
    [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; E>x,$w<?  
    [4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; "I^pb.3  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 N/eFwv.Er  
    [6]《机械制图(第四版)》,高等教育出版社,刘朝儒,彭福荫,高治一编,2001年8月第四版; ;Qdw$NuW  
    [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? !_#2$J*s^D  
    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