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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 *TC#|5  
                     IUSV\X9  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         b3l~wp6>  
                     a}5/?/  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) /nzJ`d  
    bo40s9"-*W  
    目   录 <(W:Q3?s  
         %{ +>\0x  
    一    课程设计书                            2 Wz)@k2  
    3eR c>^wh  
    二    设计要求                              2 ]Ia}H+&  
    Z@6xu;O  
    三    设计步骤                              2 `=19iAp.  
         /f]'_t0\.  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 BT* {&'\/  
        2. 电动机的选择                                4 m)e~HP7M  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 uQO\vRh0  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 CC|=$(PgT  
        5. 设计V带和带轮                              6 8&c:73=?X  
        6. 齿轮的设计                                  8 $n_ax\15  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 Uj twOv|pF  
        8. 键联接设计                                  26 o>e-M  
        9. 箱体结构的设计                              27 J>Bc-%.Q  
        10.润滑密封设计                                30 h4N&Yb fo  
        11.联轴器设计                                  30 /A1qTG=Br  
         ,)Z1&J?  
    四    设计小结                              31 -I.BQ  
    五    参考资料                              32 cg_j.=M-  
    UYvdzCUh  
    一. 课程设计书 Hl=M{)q@   
    设计课题: (gjCm0#_%  
        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 uy8mhB+]  
    表一: `P?!2\/  
             题号  2c%b  
    V~]&1  
    参数    1     D),hSqJ"  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     *  \%b1  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     w 3$9  
    卷筒直径(mm)    200     A}G>JL  
    a}V<CBi  
    二. 设计要求 !a^'Jbb  
    1.减速器装配图一张(A1)。 'DTq<`~?  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 yt#~n _  
    3.设计说明书一份。 "HtaJVp//  
    {C5-M!D{<  
    三. 设计步骤 "Zu>cbE  
        1.  传动装置总体设计方案 tb;u%{S  
        2.  电动机的选择 1-}M5]Y  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 O7z5,-  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 j W/*-:  
        5.  “V”带轮的材料和结构 Y} crE/  
        6.  齿轮的设计 lX/:e=  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 A9o"L.o)  
        8、校核轴的疲劳强度 '4,>#D8@O  
        9.  键联接设计 oD=+  
        10.  箱体结构设计 ^c?$$Tq  
        11. 润滑密封设计 O:jaA3  
        12. 联轴器设计 epG!V#I  
         `qhZZ{s)1U  
    1.传动装置总体设计方案: Pa-{bhllu)  
    Y InPmR  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 ky I~  
    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, jPEOp#C  
    要求轴有较大的刚度。 5Y r$tl\k  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 *}=z^;_oq  
    其传动方案如下: MR/gLm(8(  
            8SoTABHV  
    图一:(传动装置总体设计图) _:+ k|I  
    /A93mY[  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 sZI$t L<j  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 "z4V@gk   
         传动装置的总效率 zj 2l&)N  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; wW|[Im&  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, VvTi>2(.  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, LTcZdQd$  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 G-5ezVli  
    XPT@ LM  
      2.电动机的选择 q z8Jvgu?  
    s3y"y_u  
        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, WT jy"p*  
        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, ^1;Eq>u  
        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。 f7I!o, /  
         V;u FYt; E  
        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, U U@  
         p{[(4}ql  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 kHd`k.nW  
         3M5wF6nY[[  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 sF~!qag4q'  
                                                      JzmX~|=Xi  
    oW3|b2D  
    方案    电动机型号    额定功率 Dr5AJ`y9A  
    P  =h|xlT  
    kw    电动机转速 v0KJKrliGO  
        电动机重量 lQ#='Jqfp  
    N    参考价格 |f2 bb  
    元    传动装置的传动比     Zu|qN*N4  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ,AwX7gx22  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     8dwKJ3*.  
      Sh\Jm*5  
       中心高 ._TN;tR~'  
            外型尺寸 \e~5Dx1  
    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     "~L$oji  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     i9D<jkc  
    O3tw@ &k  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 5IfC8drAs  
    T l8`3`e  
    (1)       总传动比 pyp0SGCM:  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 m(Iy W734I  
        (2)       分配传动装置传动比 LvNulMEK  
        =× xM![  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 2b&Fu\2Dmv  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 R)6"P?h._4  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 X<&Y5\%F  
    (1) 各轴转速 8/R9YiY5*  
      ==1440/2.3=626.09r/min j[Gg[7q{y  
      ==626.09/5.96=105.05r/min Rw)=<XV)6  
    (2) 各轴输入功率 ! =*k+gpF  
        =×=3.05×0.96=2.93kW A~H@0>1  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 5 Q/yPQN  
        则各轴的输出功率:   2yV^'o)  
    =×0.98=2.989kW :Z+J t=;  
    =×0.98=2.929kW BbhC 0q"J  
    各轴输入转矩 ]A:8x`z#F  
       =××  N·m .JV y}^Q\  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· cVl i^*se  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m Q096M 0m  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m f<M!L> +M6  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ^.c<b_(=h  
    =×0.98=242.86N·m c^stfFE&  
    运动和动力参数结果如下表 bWJ&SR>  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     .0p'G}1  
        输入    输出    输入    输出         7G%:ckg  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     >fzFNcO*  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     yz=aJ v; H  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     7m8(8$-6  
    p$mt&,p  
    5、“V”带轮的材料和结构 1 0^FfwRfM  
      确定V带的截型 & l0LW,Bx  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 !\!j?z=O8  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 US\h,J\Ju  
          V带截型      由图6-13                        B型 slaH2}$xR  
       ~~q>]4>  
      确定V带轮的直径 3sp-0tUE  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm j<)`|?@e(  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ~-#Jcw$+n=  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm OR}+) n{  
       8`_tnARIX  
      确定中心距及V带基准长度 51;[R8'w  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 D# gC-,  
                              360<a<1030 #I\" 'n5M  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm -_= m j  
         Q 3/J @MC  
      初定V带基准长度 ]K QQdr   
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm KW/LyiP#  
           |,tKw4  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm  3Hi8=*  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm e m  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 }i J$&CJ  
       \2CEEs'  
       确定V带的根数 8RQv  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw &@=W+A=c~  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 @M"( r"ab  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 ,c&gw tdl  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 je%D&ci$  
             -b|"%e<'  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 r1 b"ta  
                                 FIUQQQ\3  
                           取Z=2 eJeL{`NS  
    V带齿轮各设计参数附表 d.HcO^  
    1iqgVby  
    各传动比 6"; ITU^v  
    !(gSXe)*  
        V带        齿轮     yCN?kHG  
        2.3        5.96     'V &Tlw|  
      Qe-PW9C  
    2. 各轴转速n @8$z2  
        (r/min)        (r/min)     F x^X(!)~]  
        626.09        105.05     M6GiohI_"P  
    -hc8IS  
    3. 各轴输入功率 P _!_1=|[  
        (kw)        (kw)     `3`.usw  
        2.93       2.71     t7Mq>rFB  
    nLx|$=W  
    4. 各轴输入转矩 T 0Ua=&;/2  
        (kN·m)        (kN·m)     q@tym5  
    43.77        242.86     zQ#* O'-n  
    %NM={X|'  
    5. 带轮主要参数 *f_A :`:  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         @_W13@|  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     c=zSq%e   
    带的根数z     /nn~&OU  
        160        368        708        2232        B        2     $x,EPRNs  
    SPXv i0Jg  
    6.齿轮的设计 CD%Cb53  
    tzv4uD]  
    (一)齿轮传动的设计计算 { {:Fs  
    6P:fM Y  
    齿轮材料,热处理精度 sG)aw`_j  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 /0$fYrg>J  
        (1)       齿轮材料及热处理 {&UA6 0~6  
           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 _,IjB/PR(  
    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 "eqzn KT%u  
          ② 齿轮精度 o\]U;#YD  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 tP"6H-)X&  
         v1Q 78P  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 b%vIaP|]B  
    按齿面接触强度设计 boHbiE  
    +vxOCN4}v  
    确定各参数的值: *C<;yPVc  
    ①试选=1.6 lfre-pS+  
    选取区域系数 Z=2.433   !zllv tK4  
         r7L.W  
        则 cpALs1j:  
        ②计算应力值环数 {+nf&5E 6  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) U^7bj  
        =1.4425×10h [`s0 L#  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) l1KgPRmEP  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 'nBP%  
        ④齿轮的疲劳强度极限 - jCj_@n  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: L#uU. U=  
        []==0.93×550=511.5 =5Nh}o(l?  
    }WaZ+Mdg\  
        []==0.96×450=432         ar6+n^pi0]  
    许用接触应力   N-_APWA  
             m C`*#[  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   bX,#z,  
             =1 P/.<sr=2  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 w;j<$<4=7  
        =4.47×10N.m `-OzjbM  
        3.设计计算 1dw{:X=j  
    ①小齿轮的分度圆直径d @!u{>!~0  
         +ima$a0Zyt  
        =46.42 3T0~k--  
        ②计算圆周速度 yNow hh  
        1.52 {\CWoFht>  
        ③计算齿宽b和模数 GK!@|Kk8q7  
    计算齿宽b V7r_Ubg@K  
           b==46.42mm M<d!j I9)  
    计算摸数m tx~,7TMS/  
      初选螺旋角=14 A[ncwJ  
        = AU}kIm_+  
        ④计算齿宽与高之比 2xflRks  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 [rWBVfm  
    =46.42/4.5 =10.32 )E*f30  
    ⑤计算纵向重合度 ",D!8>=s  
    =0.318=1.903 )Uy%iE*  
    ⑥计算载荷系数K U|V,&RlbR  
    使用系数=1 Tx!t3;Yz[  
    根据,7级精度, 查课本得 Mms|jF oQ  
    动载系数K=1.07, _uLpU4# ?  
    查课本K的计算公式: jwa6`u  
    K= +0.23×10×b 6V%}2YE?X  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 t(6]j#5   
    查课本得: K=1.35 ( _6j@?u  
    查课本得: K==1.2 6PYt>r&TO  
    故载荷系数: j1%8r*Jj  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 nJ]7vj,rB  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 #Iv KI+"  
        d=d=50.64 cx$h"  
        ⑧计算模数 UMe?nAC  
        = I9qFXvqL  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 /MY's&D(  
        由弯曲强度的设计公式 L"vrX  
        ≥ v_EgY2l(  
    zGR, }v%%  
    ⑴   确定公式内各计算数值 19qH WU^0V  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m M,@M5o2u  
             确定齿数z gv>DOez/  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 ;mQ|+|F6X  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 k>mXh{ (  
        Δi=0.032%5%,允许 V 97ORI  
        ②      计算当量齿数 pxgf%P<7  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  r9WR1&T)  
        z=z/cos=144/ cos14=158 5=I({=/>  
        ③       初选齿宽系数 #p>&|I  
         按对称布置,由表查得=1 PL{lYexJ  
        ④       初选螺旋角 x-k-Pd  
        初定螺旋角 =14 x\8g ICf  
        ⑤       载荷系数K ?.Vuet  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 /y{: N  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y 9dNkKMc@  
        查得: jq%<Z,rh  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 <q!HY~"V  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 P|@[D=y  
         +_J@8k  
        ⑦       重合度系数Y syW[uXNLZ  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 N^$q;%  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 v77UE"4|c  
    =14.07609 yO7y`;Q(sF  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 "h_f- vP  
        ⑧       螺旋角系数Y ]pBEoktp  
     轴向重合度 =1.675, k- 9i  
        Y=1-=0.82 IC'+{3.m8  
         3WF]%P%  
        ⑨       计算大小齿轮的 4;J.$  
     安全系数由表查得S=1.25 T$"~V u  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 #1E4 R}B  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 'RKpMdoz  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 8xAIn>,_  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   W7WHDL^  
        小齿轮     大齿轮 3]?='Qq.(  
    G{fPQ=  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: &,%n  
        K=0.86        K=0.93   OP=brLGu0  
    S?JCi =  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 r+ 8Tp|%  
          []= w/o^OjwQ  
          []= xbhHP2F |  
           sx=1pnP9`  
           ]rj~3du\  
            大齿轮的数值大.选用. 0vfMJzk  
         vc|tp_M67  
    ⑵   设计计算 XLpn3sX$  
         计算模数 }EwE#sZ#  
    S;#:~?dU  
    I2CI9,0  
    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: %/w-.?bX  
    plB8iN`x<  
    z==24.57  取z=25 d^RcJ3w  
    /} PdO  
    那么z=5.96×25=149           S y <E@1  
      yJC: bD1xi  
    ②   几何尺寸计算 1$E[`` n  
        计算中心距     a===147.2 & n@hD7=(  
    将中心距圆整为110 D? %*L  
    YX,;z/Jw2  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 Z72%Bv  
    =@4 ,szLO  
    =arccos -{OJM|W+  
    i=n;rT  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. PU.j(0  
    R P~67L  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 3lWGa7<4Z  
         [C4{C4TX  
        d==42.4 t=Rl`1 =(K  
    cD`?" n  
    d==252.5 b*h:e.q  
    {= &&J@:  
    计算齿轮宽度 >Vq07R  
    |khFQ(  
    B= 81|[Y'f  
    ]Whv%  
    圆整的       G2wSd'n*y  
    C<a&]dN/  
                                                大齿轮如上图: (G+)v[f  
    RjUrpS[I  
    B]yO  
    J)Yz@0#T(;  
    7.传动轴承和传动轴的设计 ,|$1(z*a{c  
    D]iyr>V6'  
    1.  传动轴承的设计 y{(Dv}   
    %u9 Q`  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 Xmmj.ZUr  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min ECL{`m(#n  
    T1=43.77kn.m G L0P&$h  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力  ) 4t%?wT  
        已知小齿轮的分度圆直径为 30I-E ._F  
            d1=42.4 4Hf'/%kW  
    而  F= *N ~'0"#  
         F= F Da[#X`Kp$  
    9wfE^E1  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N gAEB  
    L:&'z:,<  
    <n k/w5nKL  
    E]vox~xK>  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 GKWsJO5 n  
    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 *\:sHVyG(  
    /z!y[ri+J  
    s^PsA9EAn  
                 ,tZL"  
         从动轴的设计 8H};pu2  
           I+Yq",{%  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, _Ad63.Uq))  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M VPO~veQ  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 45-x$o  
        已知大齿轮的分度圆直径为 (0y!{ (a  
            d2=252.5 6j1C=O@S  
    而  F= cna%;f.  
         F= F \goiW;b  
    8.wtv5eZ  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N N8x&<H  
    PpLh j  
    mIrN~)C4\  
    <M5fk?n,|  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 a)S6Z  
    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 pR2U&OA  
    _XT;   
    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 #:Q\   
    查表,选取 $mAyM+ ph[  
    k]-Q3 V  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 7zN7PHT=$t  
    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 7$0bgWi  
    uTO%O}D N  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 b$ 8R  
    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  。 u!+;Iy7  
    /Trbr]lWy  
    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. @!ja/Y^  
    G[`2Nd<  
                D        B                轴承代号     x<w-j[{k_K  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     }=|{"C  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     8ZjRMr}  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     hfc~HKLC  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     }[c.OJ:  
    b,jo94.G  
         u+6L>7t88I  
    /Wl8Jf7'  
         w4Hq|N1-Y  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 &+hk5?c /  
        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, &N/dxKZcc  
    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.     jc !V|w^  
    H<nA*Zf2@R  
    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. 5TeGdfu @  
    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, g#1 Y4  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 ^)`e}}  
    mL#$8wUdt{  
    L=16+16+16+8+8=64 211T}a  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. F]N?_ bo  
    :1"k`AG  
    5.    求轴上的载荷   Dequ'  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, eQ[}ALIq  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. ;/ |tU o$  
    OYmutq  
    sUiO~<Ozpk  
    n8\88d  
    v/vPU  
    k7sD"xR3  
    ,5T1QWn^f  
    .>}Z3jUrf  
    Be\@n xV[  
         ;Vf{3  
    P_p\OK*l]o  
    传动轴总体设计结构图: d}|z+D  
         {+5Ud#\y  
                                 UbIUc}ge  
    ?V~vP%1  
                                 (主动轴) &?xtmg<d  
    0#m=76[b  
    !`W0;0'Zg  
            从动轴的载荷分析图: z7P~SM  
    *.1#+h/]3  
    6.     校核轴的强度 el2<W=^M  
    根据 nq+6ipx  
    == Z?&ZgaSz  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 p)m5|GH24  
    查表15-1得[]=60MP E1w8d4P,G  
    〈 []    此轴合理安全 zR/mz)6_  
    *p\fb7Pu_3  
    8、校核轴的疲劳强度. B:cQsaty  
    ⑴.   判断危险截面 n`jG[{3t&  
    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. wQ9@ l  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 /9Qr1@&v  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 JFNjc:4{0  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 kaIns  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 X Vo+ <&  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 4? rEO(SZ  
    截面上的弯曲应力 c@nh>G:y{&  
    J!3;\  
    截面上的扭转应力 utn,`v   
    == 4L97UhLL  
    轴的材料为45钢。调质处理。 A9J{>f  
    由课本得: 0G Q8} r  
               -Edi"B4K  
    因             Yn?Xo_Y  
    经插入后得 ]ab q$Y'  
    2.0         =1.31 *Utx0Me  
    轴性系数为 Tfv @oPu  
           =0.85 J*6B~)Sp@  
    K=1+=1.82 _~P &8  
        K=1+(-1)=1.26 SD@ 0X[  
    所以               ,4-],~T  
    ![]6| G&  
    综合系数为:    K=2.8 q& KNK  
    K=1.62 *&+zI$u(  
    碳钢的特性系数        取0.1 MhD=\Lpj\  
       取0.05 Znh;#%n|  
    安全系数 h\~!!F  
    S=25.13 bB*cd!7y  
    S13.71 g]BA/Dw  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 /V] i3ac  
    截面Ⅳ右侧 ^\\9B-MvY  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 6O0aGJ,H  
    Z}SqiT  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 *;F<Q!i&v  
    z  fy(j  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 *UG?I|l|I  
    e~R_bBQ0  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 pY%KI  
    截面上的弯曲应力   =n@\m <  
    截面上的扭转应力 V;Ln|._/t  
    ==K= f3.oc9G  
        K= CalW J  
    所以                 Q?`s4P)14o  
    综合系数为: L i 9$N"2  
    K=2.8    K=1.62 iHQ$L# 7  
    碳钢的特性系数 2Ib 1D  
        取0.1       取0.05 )g]A 'A=  
    安全系数 6Tm7|2R  
    S=25.13 d+0= a]  
    S13.71 !i@A}$y  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 A4KkX  
    Uw3wR!:  
    9.键的设计和计算 @2_ E9{T  
    ']1a  
    ①选择键联接的类型和尺寸 vuJEPn%  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. z|(<Co8#.  
    根据    d=55    d=65 !>kg:xV  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 7lwFxP5QT  
                         b=20     h=12     =50 Jv]$@>#  
    #nZPnc:  
    ②校和键联接的强度 @s,kx.S  
      查表6-2得      []=110MP Y\4B2:Qd9  
    工作长度  36-16=20 }"kF<gG1  
        50-20=30 X_,R!$wbg:  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 'coY`B; 8  
         K=0.5 h=5 iYlkc  
        K=0.5 h=6 t/3qD7L  
        由式(6-1)得: =&FaMR2  
               <[] UDgX A  
               <[] l%2 gM7WMY  
        两者都合适 G6JP3dOT  
        取键标记为: f9d{{u  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 # |OA>[  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 D$TpT X\  
    10、箱体结构的设计 <R%TCVwC@  
    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, sl P>;  
    大端盖分机体采用配合. IQ xi@7%&  
    E7/i_Xkk  
    1.   机体有足够的刚度 :1]J{,VG  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 _U^G*EqL*  
    rcH{"\F_/  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 $Ny:At  
    z"FxKN~Z  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm Re*~C:  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 *|;`Gp  
    Q DKY7"H  
    3.   机体结构有良好的工艺性. ,<s:* k  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. b+$wx~PLi  
    .4<lw  
    4.   对附件设计 @`iz0DPG?Y  
    A  视孔盖和窥视孔 {)Shc;Qh  
    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 BD]o+96qP  
    B  油螺塞: {V8uk $  
    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。 >Y|P+Z\7  
    C  油标: > -(Zx  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 }I18|=TB  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. l=#b7rBP  
    E, oR.B  
    D  通气孔: ^ _W] @m2  
    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. ,F "P/`i'  
    E  盖螺钉: \pP1k.~UnC  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 sNMF(TY  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. >q ,Z*s>?  
    F  位销: &(|Ot`el]v  
    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. h&~9?B  
    G  吊钩: 80Q%c(i  
    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. ^a1k"|E?f  
    [Ov/&jD"  
    减速器机体结构尺寸如下: UoSc<h|  
    I\IDt~  
    名称    符号    计算公式    结果      OAgZeK$  
    箱座壁厚                10     <KI>:@|Sc  
    箱盖壁厚                9     ^}J,;Zhu5  
    箱盖凸缘厚度                12     HLL=.: P  
    箱座凸缘厚度                15     bwJluJ, E  
    箱座底凸缘厚度                25     d vo|9 >  
    地脚螺钉直径                M24     ^E~1%Md.  
    地脚螺钉数目        查手册        6     S5YEz XG  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     ,v?FR }v  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     SQMtR2  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     _p^Wc.[~M  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     T#vY(d  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     TpdYU*z_Br  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 Kb'4W-&u!  
        22 S9'Xsh  
        18     Mf7 [@#$  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 *uKYrs [  
        16     a^Q ?K\c4N  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     GXRW"4eF5  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     z<J2e^j  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     $)KNpdXh  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     aa dw#90  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) qt4%=E;[  
    150(3轴)     Zb'a+8[  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) _@ g\.7@0G  
    150(3轴)     [ /<kPi  
         1{1mL-I;  
    11. 润滑密封设计 9Sl5jn  
    !\'HKk~V  
        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. /)?qD  
        油的深度为H+ y k\/Cf  
             H=30  =34 +x~p&,w?  
    所以H+=30+34=64 7I;0 %sVQ{  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 0WyOORuK  
         APCE }%1U  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 +4Q1s?`  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     ,C:^K`k&  
        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 KTeR;6oZn"  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 kxmsrQ>av  
         %MEWw  
    12.联轴器设计 |;I"Oc.w^R  
    "{c@}~  
    1.类型选择. Ylgr]?Db*  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 W*,$0 t  
    2.载荷计算. `BaJ >%|  
    公称转矩:T=95509550333.5 Kk|)N3AV:  
    查课本,选取 d@tNlFfS  
    所以转矩   z(#dL>d$'  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 xlh<}V tp  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm IGlM} ?x  
    >gl.ILo  
    四、设计小结 - rI4_Dl  
        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。 5v sn'=yN  
        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。 BL-7r=Z  
    五、参考资料目录 FV/lBWiQQ  
    [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; e2pFX?  
    [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; Digx#'#jf  
    [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; 3FMYs&0r4  
    [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; =Ew77  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 kovJ9  
    [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; zy|h1 .gd  
    [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? (R9"0WeF  
    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