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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 tgrQ$Yjk  
                     b_wb!_  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         :ye)%UU"|:  
                     \&e+f#!u  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) YjdH7.js  
    `5q`ibyPI  
    目   录 Dq-h`lh!D#  
         ?*4]LuK6  
    一    课程设计书                            2 zIdQ^vm8Q  
    W^y F5  
    二    设计要求                              2 TOBAh.1  
    9Ft)VX  
    三    设计步骤                              2 9&2kuLp?P  
         8#kFS@  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 )hQ`l d7B  
        2. 电动机的选择                                4 *b.>pY?2|  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ]B5\S  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 {/ty{  
        5. 设计V带和带轮                              6 +x+H(of.  
        6. 齿轮的设计                                  8 /&kTVuN"(  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 A\SbuRty  
        8. 键联接设计                                  26 ZS}2(t   
        9. 箱体结构的设计                              27 C?E;sRr0  
        10.润滑密封设计                                30 yGN<.IP75  
        11.联轴器设计                                  30 Qh{=Z^r  
         | C2k(  
    四    设计小结                              31 g5T~%t5lo  
    五    参考资料                              32 2b3*zB*@V  
    Y %<B,3  
    一. 课程设计书 C[x!Lf8'  
    设计课题: nQ/ha9v=n  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V y"){?  
    表一: `NGCUGQ_7  
             题号 sAnH\AFm  
    NtA}I)'SWU  
    参数    1     i\`[0dfY  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     v4qvq GK  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     _$, .NK,6  
    卷筒直径(mm)    200     ^&cI+xZ2Y  
    gzC\6ca  
    二. 设计要求 _ -?)-L&g  
    1.减速器装配图一张(A1)。 xy|;WB  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 U+'?#" J8(  
    3.设计说明书一份。 o >W}1_  
    Fa>Y]Y0r  
    三. 设计步骤 AS8T!  
        1.  传动装置总体设计方案 Mr`u!T&sc  
        2.  电动机的选择 #}B~V3UD  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 {&2$1p/9'  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 52:oe1-8  
        5.  “V”带轮的材料和结构 3g5i5 G\  
        6.  齿轮的设计 g/Qr] :;  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 Qp-nr]  
        8、校核轴的疲劳强度 >j$f$*x  
        9.  键联接设计 9@:&E  
        10.  箱体结构设计 o}NKqA3  
        11. 润滑密封设计 %K/rPhU  
        12. 联轴器设计 5g/WQo\  
          rZDKVx  
    1.传动装置总体设计方案: KK7Y"~ 9&-  
    AWf zMJ;VS  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 Z0-W%W  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, a_pkUOu6  
    要求轴有较大的刚度。 [#)$BXG~y  
    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。 d/* [t!   
    其传动方案如下: Fl|u0SY  
            !H.&"~w@  
    图一:(传动装置总体设计图) HPU7 `b4  
    H]}- U8}sp  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 rT"8e*LT  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 @gTpiV2  
         传动装置的总效率 x.45!8Zb  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 27 Lya!/  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, wRLkO/Fw  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, > m5j.GP;  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 GR|Vwxs<@P  
    i:W oT4  
      2.电动机的选择 yqB{QFXO  
    G19FSLrtA  
        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, {Y IVHl  
        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, 'g ,Oi1|~  
        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。 /e\} qq  
         D./e|i?  
        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, 5 bMVDw/  
         \yM[?/<  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 Z0E+EMo  
         ayC*n'  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 gS"@P:wYzs  
                                                      (/FPGYu3h  
    ko  ~iDT  
    方案    电动机型号    额定功率 La3f{;|u5M  
    P /V3*[  
    kw    电动机转速 `~*qjA  
        电动机重量 m6g+ B>  
    N    参考价格 @.MM-  
    元    传动装置的传动比     <G6wpf8M  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     Tm` QZh3  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     abI[J]T9G  
      >~XX'}  
       中心高 Ue-HO  
            外型尺寸 X'iki4  
    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     ^=W%G^jJy  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     J }JT%S W  
    ( 4b&}46  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 %L~X\M:Qk  
    Lw-j#}&6E  
    (1)       总传动比 =.tsz.:c  
        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 (|bht0  
        (2)       分配传动装置传动比 @NX^__ sa  
        =× ym1TGeFAq  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 7tfFRUw  
        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 @dcW0WQ\  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 !y*V;J  
    (1) 各轴转速 (<1DPpy95O  
      ==1440/2.3=626.09r/min tF`>.=  
      ==626.09/5.96=105.05r/min if_e$,dh~>  
    (2) 各轴输入功率 KF7f<  
        =×=3.05×0.96=2.93kW <pi q?:ac  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW !.p!  
        则各轴的输出功率:   > %d]"]  
    =×0.98=2.989kW l<v /T  
    =×0.98=2.929kW [i&z_e)  
    各轴输入转矩 ~ocd4,d=  
       =××  N·m hWDgMmo7  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· MRmz/ZmRM  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m J"[OH,/_  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m hRA.u'M  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m B&L{/.v_z\  
    =×0.98=242.86N·m TcRnjsY$  
    运动和动力参数结果如下表 i|=}zR  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ~ |!q>z  
        输入    输出    输入    输出         F3wRHq  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     E\'_`L  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     8N|*n"`}  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     6bqJM#y@  
    q^12Rj;H  
    5、“V”带轮的材料和结构  .# M 5L  
      确定V带的截型 h8S%Q|-  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 So!1l7b  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 E$Ge# M@dM  
          V带截型      由图6-13                        B型 s?_b[B d  
       8 5s{;3  
      确定V带轮的直径 MTqbQ69v  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm flb3Iih  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 6aK%s{%3s  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm (EohxLl!p  
       5^%^8o  
      确定中心距及V带基准长度 -"a])- j  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 pX*mX]  
                              360<a<1030 \HH|{   
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ClfpA?vv  
         ^,`Lt *  
      初定V带基准长度 fWLsk  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ` D4J9;|;]  
           &[3!Lk`.0  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm W>@+H"pZ  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm pp{%\td  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 Sb{S^w\m0  
       t+?\4+!<  
       确定V带的根数 *|`'L  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw auGt>,Zj\Q  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 s&fU|Jk8  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 Q'\jm=k  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 yp :yS  
             B8IfE`  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 4wNxn lP  
                                 Wx XVL"  
                           取Z=2 mCq*@1Lp9  
    V带齿轮各设计参数附表 6 a$%  
    OB"QWdh  
    各传动比 =jG3wf*  
    bz>#}P=58G  
        V带        齿轮     !p9BH6$`  
        2.3        5.96     #}jf TM  
      4Uwt--KtFh  
    2. 各轴转速n a%-Yl%#  
        (r/min)        (r/min)     3^`bf=R  
        626.09        105.05     50'6l X(v,  
    5hDE&hp  
    3. 各轴输入功率 P 1hMk\ -3S  
        (kw)        (kw)     r@n%  
        2.93       2.71     7unu-P<C  
    n*;mFV0s  
    4. 各轴输入转矩 T -eNi;u  
        (kN·m)        (kN·m)     $[]=6.s  
    43.77        242.86     S)[2\Z{**T  
    7tr.&A^c  
    5. 带轮主要参数 fc\hQXYv  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         Bq2}nDP  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     dm.3.xXq  
    带的根数z     :Mt/6}  
        160        368        708        2232        B        2     |]B]0J#_  
    ({i|  
    6.齿轮的设计 w'qV~rN~tc  
    l_kH^ET  
    (一)齿轮传动的设计计算 }Rf } iG  
    X0C\87xfG  
    齿轮材料,热处理精度 +B&FZ4'  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 %EVg.k$  
        (1)       齿轮材料及热处理 c76^x   
           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 82w< q(  
    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 g6*}& .&  
          ② 齿轮精度 dk3\~m%Pv  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 km3-Hp1  
         xr?r3Y~^e  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 _e-a>y  
    按齿面接触强度设计 o= 8yp2vG  
    4 A  
    确定各参数的值: Ao]F_hZ  
    ①试选=1.6 ,$G89jSM  
    选取区域系数 Z=2.433   ^7_<rs   
         fh2Pn!h+  
        则 x,1&ml5  
        ②计算应力值环数 .II'W3Fr  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) %Ajf|Go0/G  
        =1.4425×10h p~e6ah?1  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) R.RCa$  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 55[K[K  
        ④齿轮的疲劳强度极限 v/m6(z  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: 0Ifd!  
        []==0.93×550=511.5 }wUF#  
    mqE&phF,  
        []==0.96×450=432         2xjS;lpw  
    许用接触应力   RZz].Nx  
             D #A9  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   *X)OdU  
             =1 c[;I\g  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 XCt}>/"s\h  
        =4.47×10N.m !WIL|\jbh  
        3.设计计算 }ShZ4 xMz  
    ①小齿轮的分度圆直径d U 26Iz  
         Y${ $7+@  
        =46.42 JY_' d,O  
        ②计算圆周速度 QX8N p{g-  
        1.52 00 $W>Gr  
        ③计算齿宽b和模数 8T2$0  
    计算齿宽b 2R1W[,Ga!  
           b==46.42mm T[7- 3[w<)  
    计算摸数m Aimgfxag  
      初选螺旋角=14 ?^6RFbke+  
        = '7xY ,IY  
        ④计算齿宽与高之比 8d>OtDLa  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50  k&rl%P  
    =46.42/4.5 =10.32 &KD m5p  
    ⑤计算纵向重合度 5 &VLq  
    =0.318=1.903 RLIugz{IH  
    ⑥计算载荷系数K Cx@,J\rsQ  
    使用系数=1 Ml)WY#7  
    根据,7级精度, 查课本得 0ogTQ`2Z:  
    动载系数K=1.07, kdF# Nm  
    查课本K的计算公式: ,iHl;3bu  
    K= +0.23×10×b y6Rg@L&U  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 h?idRaN_  
    查课本得: K=1.35 jgC/  
    查课本得: K==1.2 N2~Nc"L  
    故载荷系数: "q%Q[^b  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 >uI|S  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 <vPIC G)  
        d=d=50.64 <7)@Jds\  
        ⑧计算模数 _E?(cWC  
        = oinF<-(  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 z:acrQwJ?1  
        由弯曲强度的设计公式 \BS^="AcpP  
        ≥ '|6j1i0x  
    g~`UC  
    ⑴   确定公式内各计算数值 N7[i443a  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m UZXnABg,J  
             确定齿数z bhFzu[B  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 f^',J@9@  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 M~^|dR)D  
        Δi=0.032%5%,允许 ]xFd_OHdb  
        ②      计算当量齿数 6r^(VT  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27   /y1,w JI  
        z=z/cos=144/ cos14=158 B!9<c9/ P]  
        ③       初选齿宽系数 zfv l<"Rv  
         按对称布置,由表查得=1 yA6"8fr  
        ④       初选螺旋角 F|Ou5WD  
        初定螺旋角 =14 f v}h;?C  
        ⑤       载荷系数K (B[0BjU  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 p6>3 p  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y P=eL24j  
        查得: ) |*HkdF`  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211  O'_D*?  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 BE:GB?XBH  
         rrmr#a  
        ⑦       重合度系数Y ``0knr <  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 s%I) +|  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 /}(w{6C  
    =14.07609 Azu$F5G!n  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 ?7(`2=J  
        ⑧       螺旋角系数Y Dy5'm?  
     轴向重合度 =1.675, ,US]  
        Y=1-=0.82 iN=-N=  
         ,7<5dIdZ  
        ⑨       计算大小齿轮的 \V}?K0#bt  
     安全系数由表查得S=1.25 U%"v7G-  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 h_fA  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 # M%-q8  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 qm] k (/w  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   {&G0jsA  
        小齿轮     大齿轮 0oc5ahp  
    F"~uu9u  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: = gOq >`  
        K=0.86        K=0.93   ^~( @QfY  
    ':6`M  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 <`n T+c  
          []= ^vfp;  
          []= QGn3xM66  
           m.Yj{u8zX  
           W(Xb]t=19  
            大齿轮的数值大.选用. "Lw[ $  
         4f'1g1@$  
    ⑵   设计计算 auK*\Wjm?  
         计算模数 )jm}h7,  
    bw&8"k>D?  
    [,yoFm%"  
    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: Gdb6 U{  
    lN -vFna  
    z==24.57  取z=25 {p=`"H>  
    qwoF4_VN  
    那么z=5.96×25=149           ewvFUD'j  
      ot8UuBq  
    ②   几何尺寸计算 R %aed>zo  
        计算中心距     a===147.2 $!H;,Jxv  
    将中心距圆整为110 aHuZzYQ*"j  
    Mj2`p#5wKh  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 w|lA%H7`J  
    ~M _ @_  
    =arccos !?#B*JGFS  
    S ( e]@  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. ga%gu9  
    I!Z=3 $,  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 qT5q3A(8  
         {(Jbgsxm  
        d==42.4 1Tm,#o  
    9kZ[Z ,=>  
    d==252.5 NGIt~"e7R4  
    ;&RBg+Pr  
    计算齿轮宽度 oG{0 {%*@  
    o"wvP~H  
    B= @komb IK  
    |zd+ \o  
    圆整的       = hL;Q@inb  
    rr~O6Db  
                                                大齿轮如上图: "Te[R%aP  
    f=:ycd!  
    ||yx?q6\h  
    z{$2bV  
    7.传动轴承和传动轴的设计 B6UTooj  
    \Hb"bv  
    1.  传动轴承的设计  %JoHc?  
    ^hZZ5(</8P  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 inQ1 $   
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min l5P!9P  
    T1=43.77kn.m #w]UP#^io  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 i=3~ h Zl  
        已知小齿轮的分度圆直径为 S@4p.NMU  
            d1=42.4 ^-nL!>FYY  
    而  F= -,:^dxE'  
         F= F _"l2UDx  
    l;7T.2J'Z  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N Y[sBVz'j5  
    vd{ban9  
    !1m7^3l7j  
    Oz{FM6  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 TF_wT28AU2  
    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 U\y:\+e l  
    wHuz~y6  
    p`qy57  
                 1L;3e@G  
         从动轴的设计 unvS`>)Np  
           ZX0#I W  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, u!CcTE*  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M z"%{SI^  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 {Qba`lOkq  
        已知大齿轮的分度圆直径为 E%%iVFPX  
            d2=252.5 TGDrTyI?y  
    而  F= um,G^R   
         F= F mswAao<y&x  
    >BWe"{;  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 0<FT=tKm  
    tqD=)0Uzs  
    :lU#Dm]  
    R :*1Y\o(  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 `(uN_zvH  
    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 u u$Jwn!S  
    {[ pzqzL6  
    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 2`^M OGYk  
    查表,选取 H-iCaXT  
    :@4+}  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 y$8S+N?>  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 tP1znJh>y  
    Cu! S|Xj.  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ]P*H,&I`#  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 j4wsDtmAU  
    #EA` |  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型.  5fq4[a  
    r XT6u  
                D        B                轴承代号     M 4E|^p=5  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     RF}R~m9]  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     ujWC!*W(Q  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     bfq%.<W  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     Z&|Dp*Z  
    BU<Qp$ &  
         ]T=o>%  
    .I Io   
         V'FKgzd  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 #AH gY.  
        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, f5z*AeI  
    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.     {)I&&fSz  
    fQxlYD'peb  
    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. X`C ozyYuD  
    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, ,&iEn}xG7i  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 m KJO?7tj  
    q*!Vyk  
    L=16+16+16+8+8=64 =5O&4G`}  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. s54AM]a{j  
    ]u.)6{  
    5.    求轴上的载荷   UNA!vzOb  
    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, -I:L6ft8  
    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. x<5;#  
    7O~hA*Z  
    A |P wm`  
    4}t$Lf_  
    &hE k m  
    h ^Wm03w  
    [+!~RV_  
    S]ed96V v  
    .7HEI;4  
         3F9dr@I.7  
    WeIi{<u8R  
    传动轴总体设计结构图: nj#kzD[n>  
         yPf,GB"  
                                 NftR2  
    K8uqLSP '  
                                 (主动轴) 0pBG^I`_  
     Cy5M0{  
    c3)6{  
            从动轴的载荷分析图: nFjaV`6`@  
    q4niA  
    6.     校核轴的强度 R=C+]  
    根据 2E.D0E Cu  
    == +vYVx<uTQ  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 @Ll^ze&HI  
    查表15-1得[]=60MP s,j=Kym%  
    〈 []    此轴合理安全 g{Hb3id9  
    zCrM~  
    8、校核轴的疲劳强度. ~Efi|A/  
    ⑴.   判断危险截面 D.YT u$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. in>?kbaG+  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 36d6KS 7  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 p@3 <{kLm  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000  -K4uqUp  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 <%"CQT6g %  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 qJK6S4O]  
    截面上的弯曲应力 }q)dXFL=I#  
    #VuiY  
    截面上的扭转应力 qSQsY:]j0  
    == V7?Pv Q  
    轴的材料为45钢。调质处理。 mW#p&{  
    由课本得: J6J; !~>_  
               1ifPc5j}  
    因             lmx'w  
    经插入后得 }^PdW3O*m,  
    2.0         =1.31 %`j2?rn  
    轴性系数为 (y?`|=G-xT  
           =0.85 vl5r~F  
    K=1+=1.82 9U!#Y%*T  
        K=1+(-1)=1.26 41o ~5:&  
    所以               mk +BeK  
    B0!W=T\  
    综合系数为:    K=2.8 -l$-\(,M`#  
    K=1.62 #+;0=6+SM  
    碳钢的特性系数        取0.1 %M-B"#OB7  
       取0.05 Lu~M=Fh  
    安全系数 Gl5W4gW;&  
    S=25.13 88+J(^y>  
    S13.71 (L"G,l  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 sX]ru^F3  
    截面Ⅳ右侧 Q".AmHn  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 WC 5v#*Jd  
    )%9 P ;/  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 PxgLt2dXa  
    fYgX|#Me  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 !Baq4V?KN  
    u )KtvC!  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 S.NLxb/  
    截面上的弯曲应力   g/x\#W  
    截面上的扭转应力 m>-(c=3  
    ==K= q}%;O >Z  
        K= &;oWmmvz{  
    所以                 D(Yq<%Q  
    综合系数为: H3jb{S b  
    K=2.8    K=1.62 8(0q,7)y  
    碳钢的特性系数 ] 73BJ  
        取0.1       取0.05 Js!V,={iX  
    安全系数 GA@Zfcg  
    S=25.13 qU:Mvb^5&  
    S13.71 m_r_4BP  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 %-~T;_.  
    0x8aKq\'  
    9.键的设计和计算 9-N*Jhg  
    )6Qk|gIu(  
    ①选择键联接的类型和尺寸 #[ hJm'G  
    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. F#$[jh$  
    根据    d=55    d=65 w(vda0  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 U^{'"x+  
                         b=20     h=12     =50 m' suAj0  
    R?$ Nl  
    ②校和键联接的强度 Kly`V]XE  
      查表6-2得      []=110MP 0YVkq?1x9  
    工作长度  36-16=20  e{33%5  
        50-20=30 PEX(*GS  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 '1yy&QUZq  
         K=0.5 h=5 7ezf.[{R  
        K=0.5 h=6 sz%'=J~!V  
        由式(6-1)得:  *$o{+YP  
               <[] o]|a5. O  
               <[] O8% Y .SK  
        两者都合适 y #Xq@  
        取键标记为: wH Q$F(by  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 G' 'l,\3  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 \Q<Ur&J]%  
    10、箱体结构的设计 1f^4J~{  
    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, $zuemjW3p  
    大端盖分机体采用配合. %8lF%uu!x  
    -(fvb  
    1.   机体有足够的刚度 #D&]5"0cX  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 T5+iX`#M  
    s`:-6{E  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 aj<=]=hr  
    \#; -C<[b  
    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 "' hc)58y  
    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 ) b vZ~t+^  
    .<C}/Cl  
    3.   机体结构有良好的工艺性. Q}MS $[y  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. DdL0MGwX  
    ?E?dg#yk  
    4.   对附件设计 Qpc+1{BQ  
    A  视孔盖和窥视孔 G.} 3hd0  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固  `9  
    B  油螺塞: d= -/'_'  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 duKR;5:  
    C  油标: t3)nG8> )  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 !`G7X  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. .V?i3  
    {^xp?zpV  
    D  通气孔: IP`;hC  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. + fQ=G/  
    E  盖螺钉: u8Au `  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 Jyx6{O j  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. (f  0p   
    F  位销: y+XB  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. iG1vy'J#o  
    G  吊钩: 0~\Dd0W/:`  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. &Oq& ikw  
    T/" 6iv\1  
    减速器机体结构尺寸如下: -VESe}c:nQ  
    }7Si2S  
    名称    符号    计算公式    结果     wPDA_ns~  
    箱座壁厚                10     u$N2uFc  
    箱盖壁厚                9      @t  
    箱盖凸缘厚度                12     .ya^8gM  
    箱座凸缘厚度                15     O7shY4Sr  
    箱座底凸缘厚度                25     a r#p7N  
    地脚螺钉直径                M24     s fxQ  
    地脚螺钉数目        查手册        6     x8 sSb:N  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     JBCcR,\kM*  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     f!~gfnn  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     &P%3'c}G  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     -i@1sNx&'  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     GQTMQXn(  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 zQ$*!1FmN  
        22 xS` %3+|  
        18     !aD/I%X  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 )z9)oM\  
        16     A-O@e e  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     Ctxs]S tU%  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     c,1Yxg]|  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     &UUIiQm~  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     [ds:LQq)/  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) M* (]hu0!  
    150(3轴)     <JKRdIx&1  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) -y{o@  
    150(3轴)     gRuNC=sR  
         *r)/.rK_  
    11. 润滑密封设计 /'IOi`d  
    [Z484dS`_  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. B~cQl  
        油的深度为H+ xT I&X9P  
             H=30  =34 ]&1Kz 2/  
    所以H+=30+34=64 mu2r#I  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 }u&.n pc  
         @<e+E"6  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 *M5 =PQfb  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     F kp;G  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 ;}{%|UAsx  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 | eIN<RY5  
         (b Q1,y  
    12.联轴器设计 %^m6Q!  
    p6]4YGw*^  
    1.类型选择. <k'=_mC_  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 5 fjeBfy  
    2.载荷计算. w: ~66 TCI  
    公称转矩:T=95509550333.5 * c] :,5  
    查课本,选取 etj8M y6=  
    所以转矩   o`HZS|>K*  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ~]DGf(   
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm TmG$Cjf84  
    }.Ht=E]  
    四、设计小结 _e$15qW+  
        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。 q4<3 O"c1  
        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。 L5E.`^?  
    五、参考资料目录 0b9K/a%sQv  
    [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; mc;Z#"kf  
    [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;  Q0' xn  
    [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; (7q!Z!2  
    [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; }<o.VY&;.  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 @ 9D, f  
    [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; 7jT]J   
    [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? 1=gE ,k5H  
    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