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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 ;?o"{mbb  
                     >03JQe_#*L  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         fQU_A  
                     d[(%5pw~zL  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) wS2N,X/Y  
    +w?1<Z  
    目   录 7 dG_E]&  
         BD ,3JDqT  
    一    课程设计书                            2 Z${@;lgP  
    KbRKPA`  
    二    设计要求                              2 ht)KS9Xu  
    ]o8~b-  
    三    设计步骤                              2 Io;26F""  
         Z=?qf$.}  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 !hPe*pPVV)  
        2. 电动机的选择                                4 qmpU{f s  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 a'@?c_y;$  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 7"_g X  
        5. 设计V带和带轮                              6 A`1/g{Ha  
        6. 齿轮的设计                                  8 DB1Y`l  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 64!V8&Ay  
        8. 键联接设计                                  26 -E!V;Tgc%U  
        9. 箱体结构的设计                              27 )&elr,b /y  
        10.润滑密封设计                                30 [TpW$E0H  
        11.联轴器设计                                  30 w<4){ .dA  
         -aMwC5iR@  
    四    设计小结                              31 ]| =#FFz  
    五    参考资料                              32 U#_rcu  
    fm% Y*<Y"  
    一. 课程设计书 j#XU\G  
    设计课题: |c>A3 P$=B  
        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 ?9H.JR2s%  
    表一: vCNYqa)m:  
             题号 QO~ TuC  
    o;:a6D`   
    参数    1     4~r=[|(aY  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     `S7${0e  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     ^coJ"[D  
    卷筒直径(mm)    200     l:kF0tj"  
    sXSZ#@u,WN  
    二. 设计要求 8eoDE. }  
    1.减速器装配图一张(A1)。 Uz!cVs?-  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 hMx/}Tw wt  
    3.设计说明书一份。 <BN)>NqM  
    ~ #~Kxh  
    三. 设计步骤 ,Gd8 <  
        1.  传动装置总体设计方案 p>p=nLK  
        2.  电动机的选择 f&>Q 6 {*]  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 J`3 p Xc$.  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 Zt[1RMO  
        5.  “V”带轮的材料和结构 'x10\Q65[  
        6.  齿轮的设计 7"y"%+*/  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 N|1k6g=0  
        8、校核轴的疲劳强度 C31SXQ  
        9.  键联接设计 {ByT,92  
        10.  箱体结构设计 oZ~M`yOz.  
        11. 润滑密封设计 jKu"Vi|j>  
        12. 联轴器设计 *Mqg_} 0Y  
         ODM<$Yo:d  
    1.传动装置总体设计方案: 'bg%9}  
    Hp":r%)  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 !NYc!gYD  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, 'gE_xn7j  
    要求轴有较大的刚度。 aARm nV  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 XH2g:$  
    其传动方案如下: HWGlC <  
            ? B^*YCo7(  
    图一:(传动装置总体设计图) aX1|&erI  
    rC<m6  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 rq6(^I  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 (N43?iv(  
         传动装置的总效率 v *~ yN*  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; {N;XjV1x  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, PxK  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 7z6yn= B  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 +Mv0X%(N  
    gy<pN?Mw  
      2.电动机的选择 c-avX  
    e$tKKcj0T  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, 5NeEDY 2%#  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, W~Mj6c~S"  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。  c:~o e  
         ScfW;  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, "$:nz}  
         mrd(\&EhA  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 Ar=pzQ<Z{  
         8N8B${X  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 |g 4!Yd  
                                                      >1mCjP  
    T0RgCU IV  
    方案    电动机型号    额定功率 2@ACmh  
    P g[@]OsX   
    kw    电动机转速 /tP"r}l   
        电动机重量 Q9#$4  
    N    参考价格 8X*6i-j5E  
    元    传动装置的传动比     OBN]bvCJ  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     fX} dh9  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     o &LNtl;  
      \&AmX8" [  
       中心高 KY"W{D9ib  
            外型尺寸 ^X0<ZI  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     /2?GRwU~P  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     &g@?{5FP  
    18ci-W#p  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 R^_/iy  
    /k}v m3  
    (1)       总传动比 Z^`>;n2  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 0Km{fZYq7;  
        (2)       分配传动装置传动比  O,xU+j~)  
        =× tM ]qR+  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 RpS'Tz}  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 <(@m913|  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 eyl+D sK  
    (1) 各轴转速 0=(5C\w2  
      ==1440/2.3=626.09r/min 7=mU["raz`  
      ==626.09/5.96=105.05r/min yZA }WTGe  
    (2) 各轴输入功率 4(  ^Ht  
        =×=3.05×0.96=2.93kW P*R`3Y,  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 0$/wH#f  
        则各轴的输出功率:   x8gUP  
    =×0.98=2.989kW `;4zIBJ  
    =×0.98=2.929kW aLuxCobV  
    各轴输入转矩 Cq/*/jBM  
       =××  N·m !>;p^^e  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· J0lTp /  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m R^fVw Dl\  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m 1|n,s-  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m WQ=C5^u  
    =×0.98=242.86N·m SH5GW3\h  
    运动和动力参数结果如下表 6#.z:_  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     F ~ /{1Q*  
        输入    输出    输入    输出         m/%sBw\rx  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     O^4:4tRpt  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     SAc}5.  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     4 K{4=uU  
    B]InOlc47  
    5、“V”带轮的材料和结构 tX&Dum$  
      确定V带的截型 xAQ=oF +  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 r/+ <_3  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 x:"_B  
          V带截型      由图6-13                        B型 SpjL\ p0  
        [L] ca*  
      确定V带轮的直径 a` 95eL}  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm EM;]dLh  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s =?0o5|u]  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm X]tjT   
       kOx2P(UAEx  
      确定中心距及V带基准长度 m(XcPb  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 M8:gHjwsx  
                              360<a<1030 W!2(Ph*  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm C8DZ:3E$c  
         VLA9&.*@  
      初定V带基准长度 `8KWZi4 ]  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm  [9~Bau  
           +JB. EW/  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm QOcB ]G  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm {Z3B#,V(g  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 2 Do^N5y  
       iO,0Sb <y  
       确定V带的根数 =sPY+~<o  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw h~urZXD<  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 QROe+:  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 Txj%o5G  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 O (<Wn-  
             b`PAOQ  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 j^"Z^TEBT  
                                 x0?8AG%  
                           取Z=2 \@8$tQCZ  
    V带齿轮各设计参数附表 T8JM4F  
    KFkKr>S :  
    各传动比 5<<e_n.2q  
    ~*ZB2  
        V带        齿轮     KtA0 8?B  
        2.3        5.96     ]tanvJG}'  
      s{2BG9s  
    2. 各轴转速n &-470Z%/  
        (r/min)        (r/min)     d>M&jSCL  
        626.09        105.05     :\NqGS=<  
    7,d^?.~S  
    3. 各轴输入功率 P @AvXBMq|  
        (kw)        (kw)     <bDjAVq  
        2.93       2.71     TSt-#c4B  
    #U{^L{1Gx  
    4. 各轴输入转矩 T xV:.)Dq9  
        (kN·m)        (kN·m)     fJtJ2xi  
    43.77        242.86     {  KE[8n  
    |qE"60&"}  
    5. 带轮主要参数 ) **k3u t4  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         HIcx "y  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     >&f .^p  
    带的根数z     \O/EY&  
        160        368        708        2232        B        2     L~cswG'K  
    pv~XZ(J.1  
    6.齿轮的设计 NDm@\<MIzB  
    SXSH9;j  
    (一)齿轮传动的设计计算 /tikLJ  
    OY*BVJ^  
    齿轮材料,热处理精度 dJ"3F(X  
        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 X4>c(1e  
        (1)       齿轮材料及热处理 |{k;p fPV  
           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 l!ltgj  
    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 ,--/oP  
          ② 齿轮精度 UR ck#5  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 h6}oRz9=g  
         pM9Hav@iWU  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 I1=YSi;A  
    按齿面接触强度设计 L01R.3Z+  
    B08q/ qi  
    确定各参数的值: [CGvM {  
    ①试选=1.6 46o3F"  
    选取区域系数 Z=2.433   : FF:{&d  
         Z'6 o$Xv  
        则 !g e,]@/  
        ②计算应力值环数 j0L9Q|s  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) .J#xlOa-  
        =1.4425×10h j_-$xz5-  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) yL^1s\<ddW  
        ③查得:K=0.93   K=0.96  wa6DJ  
        ④齿轮的疲劳强度极限 XL_X0(AKf  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: -N(y+~wN  
        []==0.93×550=511.5 , d ?4"8_  
    `W e M  
        []==0.96×450=432         F'lG=c3N  
    许用接触应力   G'q7@d {'  
             pOS:/~I3  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   _j-k*:  
             =1 }UMg ph:2:  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 J\b,rOIf  
        =4.47×10N.m 9-eYCg7C|  
        3.设计计算 1 h|cr_  
    ①小齿轮的分度圆直径d )5_GJm&R9  
         + 1\1Z@\M  
        =46.42 n=MdbY/k(  
        ②计算圆周速度 B3@   
        1.52 :T" !6;  
        ③计算齿宽b和模数 S;M'qwN  
    计算齿宽b fu}NH \{  
           b==46.42mm &<R8'  
    计算摸数m V:9|9$G  
      初选螺旋角=14 *E+2E^B  
        = ~;_]U[eOL  
        ④计算齿宽与高之比 @4^5C-  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 <.CO{L\e  
    =46.42/4.5 =10.32 E^zgYkZO  
    ⑤计算纵向重合度 ZZ A!Y9ia2  
    =0.318=1.903 t }7hD  
    ⑥计算载荷系数K K~z*P 0g*  
    使用系数=1 9*GwW&M%1_  
    根据,7级精度, 查课本得 s+(%N8B  
    动载系数K=1.07, oD4NQR  
    查课本K的计算公式: yBE1mA:x7:  
    K= +0.23×10×b D{Y~ kV|  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 Q~G+YjM3  
    查课本得: K=1.35 `* "u"7e  
    查课本得: K==1.2 Z2)f$ c  
    故载荷系数: TC?kuQI  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 h>sz@\{  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 I.r &;   
        d=d=50.64 w(8q qU+\  
        ⑧计算模数 %E?:9. :NJ  
        = 7s; <5xc  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ~QFD ^SoK  
        由弯曲强度的设计公式 SKuZik_  
        ≥ Wg[?i C*~  
    0bQaXxt|p  
    ⑴   确定公式内各计算数值 qF`;xa%,}  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m O_K@\<;~  
             确定齿数z 0a QtJ0e16  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 F')T:;,s  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 7{RI`Er`  
        Δi=0.032%5%,允许 tPPnW  
        ②      计算当量齿数 NLyvi,svS  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  fKOm\R47  
        z=z/cos=144/ cos14=158 `~UCWK  
        ③       初选齿宽系数 I+D`\OSL  
         按对称布置,由表查得=1 pP68jL  
        ④       初选螺旋角 @ v/%^  
        初定螺旋角 =14 m?'5*\(ST  
        ⑤       载荷系数K ehtiu!Vk  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 ogs9obbZ!  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y [6V'UI6  
        查得: WGN[`D"  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 b<_*~af  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ?Pw# !t  
         1,`-n5@J%n  
        ⑦       重合度系数Y cBmo#:>'  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 bv9\Jp0c  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 5 usfyY]z  
    =14.07609 ]w]Swt2n  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 <]/`#Xgh  
        ⑧       螺旋角系数Y ioi0^aM  
     轴向重合度 =1.675, +'>N]|Z  
        Y=1-=0.82 iN*d84KTP  
         _Jk-nZgn  
        ⑨       计算大小齿轮的 -kZz,pNQ,  
     安全系数由表查得S=1.25 ABNsi$]r0  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 [T"oqO4%]  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 $qD8vu )|j  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 j8?$Hk  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   M$FXDyr  
        小齿轮     大齿轮 %83PbH  
    eM/|"^%  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: m(y?3} h  
        K=0.86        K=0.93   JnhHV(H  
    q\O'r[&V  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 {5.,gb@6  
          []= j_&/^-;e  
          []= cmt3ceCb  
           9V?MJZ@aG  
           c1wgb8  
            大齿轮的数值大.选用. [4kx59J3b  
         $Pzvv`f*  
    ⑵   设计计算 ]O<Yr'  
         计算模数 Mb\~WUWI  
    L45&O *%  
    miuJ!Kr'  
    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: ]WN{8   
    u):z1b3*?  
    z==24.57  取z=25  1k2Ck  
    j!mI9*hP  
    那么z=5.96×25=149           20^F -,z  
      BRQ9kK20  
    ②   几何尺寸计算 o4Fh`?d}  
        计算中心距     a===147.2 1:My8  
    将中心距圆整为110 s?~Abj_  
    !aa^kcEjnL  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 j0 =`Jf  
    +SPC@E_v  
    =arccos %!(6vm>8  
    #$jAGt3^BT  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. gD=s~DgN)  
    "uGJ\  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 /,Ln)?eD  
         z9h`sY~  
        d==42.4 wIx Lr{  
    |t]-a%A=w  
    d==252.5 eX?o 4>  
    XZd !c Ff  
    计算齿轮宽度 fQ#mx.|8y  
    -jC. dz  
    B= ji A$6dZU  
    4I:Jb;k>  
    圆整的       ,>{4*PM(  
    m\1*/6oV  
                                                大齿轮如上图: ]a _;*Xq8d  
    8Y5* 1E*  
    xg'0YZ\t  
    JB+pd_>5  
    7.传动轴承和传动轴的设计 Nj#!L~^h,  
    Zs+6Zd4f  
    1.  传动轴承的设计 <+_OgF1G  
    0R_ZP12  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 HP]Xh~aP  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min %=#&\ldPS  
    T1=43.77kn.m *>_:E6)  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 >:OOuf#  
        已知小齿轮的分度圆直径为 ;-*4 (3lu  
            d1=42.4 F{l,Tl"Jw  
    而  F= WpTC,~-  
         F= F p@cPm8L3  
    IFG`  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N }[AIE[  
    ]NTHit^EX  
    %NeKDE  
    Hd;>k$B  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 H D=WHT&  
    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 K\?vTgc(  
    ReSP)%oW  
    50_%Tl[  
                 q#OLb"bTr  
         从动轴的设计 /^4)V8D_S  
           !o*oT}6n  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, X+&@$v1  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M ld9 zOq  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 ShCAkaj_  
        已知大齿轮的分度圆直径为 _9L2JN$R6  
            d2=252.5 vja^ O  
    而  F= x!I7vs~~zW  
         F= F rycscE4,  
    .Z/"L@  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N dr9I+c7u  
    &X|z(vSJ$  
    >Pv%E  
    !*CL>}-,  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 T*YdGIFO  
    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 @Chj0wWZ>  
    =FwFqjvl  
    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 }O o  
    查表,选取 L Q;JtLu1  
    f, ;sEV  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 VLQfuh;  
    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 (/qY*?  
    P6IhpB59  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 -O(.J'=8  
    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  。 f3yZx!K_Br  
    B623B HwS  
    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. w7dG=a&  
    #}k^g:l1  
                D        B                轴承代号     [bGdg  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     [k1N`K(M  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     m4 4aK qw)  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     56TUh_  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     Dm4\Rld{  
    JY>]u*=  
         \J1Jn~  
    +j`*?pPD(.  
         D, 3x:nK  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 C/]0jAAE7  
        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, -Tz/ZOJ  
    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.     B3I< $  
    6J&L5E  
    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. V$:v~*Y9  
    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, lIOLR-:4j  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 B}*xrPj  
    4; &(  
    L=16+16+16+8+8=64 bNc=}^  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. vk[Km[(U'  
    F'`L~!F  
    5.    求轴上的载荷   ZEApE+m  
    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, s6KZV@1  
    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. \idg[&}l}  
    N$_Rzh"9rr  
    x:?1fvVR  
    ,T1 t`  
    O<o_MZN  
    wcV~z:&^5  
    1[B?nk  
    *K0CUir|  
    WH'[~O  
         uWMAXGL  
    b`%/ *  
    传动轴总体设计结构图: &WsDYov?  
         G]5'U"cj3  
                                 'VO^H68  
    h^[K= J  
                                 (主动轴) - d>)  
    Ym!Ia&n  
    ]A!Gr(FHQ  
            从动轴的载荷分析图: JY%c<  
    "3}Bv X  
    6.     校核轴的强度 c t,p?[Q  
    根据 3:);vh!  
    == {mueP6Gz@J  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 t;E-9`N  
    查表15-1得[]=60MP }{ 9E~"_[  
    〈 []    此轴合理安全 =">O;L.xj  
    @gs Kb* ,  
    8、校核轴的疲劳强度. HfmTk5|/  
    ⑴.   判断危险截面 j;<;?IW  
    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. f3*u_LO  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 mDj:w#q  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 =|uX?  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 i' N  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 I_eYTy-a`1  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 Z&/;6[  
    截面上的弯曲应力 XlB`Z81j  
    .cle^P  
    截面上的扭转应力 #9p{Y}2#  
    == w,JB`jS)/  
    轴的材料为45钢。调质处理。 !XgkK k  
    由课本得: 9I9J}&4  
               2<Ub[R  
    因             Vk>aU3\c  
    经插入后得 o),i2  
    2.0         =1.31 ,uuQj]Dac+  
    轴性系数为 H VG'v>s@  
           =0.85 ,?i#NN5p  
    K=1+=1.82 ^9"|tWf6O  
        K=1+(-1)=1.26 v,1.n{!;  
    所以               f,PFvT$5e  
    8M:;9a8fh  
    综合系数为:    K=2.8 ?u 9) GJO[  
    K=1.62 nQg6 j Zf  
    碳钢的特性系数        取0.1 B||^ sRMX  
       取0.05 lty`7(\  
    安全系数 ^K&& O {  
    S=25.13 mKWA-h+f  
    S13.71 U3%!#E{  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 UHweV:(|T  
    截面Ⅳ右侧 8|V6RgA%  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ~eqX<0hf@  
    =s1"<hH}O)  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 QT\S>}  
    9 `J`(  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 <;SMczR  
    xdp{y =,[  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 ){R_o5  
    截面上的弯曲应力   .U9NQwd  
    截面上的扭转应力 [-1Nn}  
    ==K= :uhvDYp(-  
        K= . |KxQn}  
    所以                 wxr93$v  
    综合系数为: xzIs,i}U  
    K=2.8    K=1.62 yq\)8Fe  
    碳钢的特性系数 g#5g0UP)V  
        取0.1       取0.05 t`H^! b  
    安全系数 $U"/.Mh\  
    S=25.13 L=4?vs  
    S13.71 KdYT5VUM/  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 uoaF(F-  
    pg*'2AT  
    9.键的设计和计算 /]<0`nI.  
    S #&HB  
    ①选择键联接的类型和尺寸 D@5&xd_@4  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. m7^a4  
    根据    d=55    d=65 E^#|1Kpq  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 r/:s2 oQ  
                         b=20     h=12     =50 cd*y{Wt  
    XC0G5rtB  
    ②校和键联接的强度 #=Q/<r.~G  
      查表6-2得      []=110MP {Kd9}CDAZ  
    工作长度  36-16=20 kH1l -mxz  
        50-20=30 =5I1[p;  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 RE!MX>sOEq  
         K=0.5 h=5 Fov/?:f$  
        K=0.5 h=6 R 5bt~U  
        由式(6-1)得: vy@;zrs  
               <[] dFo9O!YX[f  
               <[] :14O=C  
        两者都合适 nLQ 3s3@1>  
        取键标记为: w*#TS8 \  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 9"_qa q  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 DU]MMR  
    10、箱体结构的设计 .l !:|Fd  
    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, 5|S|HZ8G  
    大端盖分机体采用配合. )0fQ(3oOg  
    "{qhk{  
    1.   机体有足够的刚度 r"Pj ,}$A  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 UQ`%,D  
    XV). cW|.a  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 |C7GI[P  
    _BtppQIWv  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm 8y~ Jn~t  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 TBrAYEk  
    NVeb,Pf  
    3.   机体结构有良好的工艺性. I)_072^O  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. RyIr_:&-~  
    roj/GZAy"  
    4.   对附件设计 ^X[Kr=:Jp  
    A  视孔盖和窥视孔 ;=*b:y Y  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 DtXXfp@;  
    B  油螺塞: Uu>YE0/)  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 !ny; YV  
    C  油标: A<y3Tc?Q  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 zP rT0  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. [M@i,d-;A  
    92+({ fg W  
    D  通气孔: g^}X3NUn  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. Xb#x^?|  
    E  盖螺钉: V1xpJ  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 hSp[BsF`,  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. Dn<2.!ZKQ  
    F  位销: P]]9Sqo7  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. c^A3|tCi  
    G  吊钩: <4C`^p  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. *G'zES0x  
    (gl CTF9v  
    减速器机体结构尺寸如下: R:0Fv9bwS  
    kOFEH!9&  
    名称    符号    计算公式    结果     L.l"'=M  
    箱座壁厚                10     *=~ 9?  
    箱盖壁厚                9     <*2.B~  
    箱盖凸缘厚度                12     }I#;~|v~<  
    箱座凸缘厚度                15     qaG%PH}a  
    箱座底凸缘厚度                25     w+2:eFi=/  
    地脚螺钉直径                M24     uhQ3  
    地脚螺钉数目        查手册        6     &tLg}7?iB  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     kxTh tjgv  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     qI:}3b;T  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     \P&'4y~PL  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     #++MoW}'g  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     b0m1O.&I_  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 "aB]?4  
        22 =WJ*$j(  
        18     Ds&)0Iwf  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 |1-0x%@[;  
        16     (aiE!c  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     eZI&d;i  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     <4rF3 aB-  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     E88_15'3D  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     1 (P >TH  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) <IK8 Ucp  
    150(3轴)     goIn7ei92  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) rZ w&[ G  
    150(3轴)     4LUFG  
         +%UXI$v  
    11. 润滑密封设计 uAK-%Uu?  
    YOP=gvZq  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. (+CB)nV0IA  
        油的深度为H+ ra_`NsKF}  
             H=30  =34 ]Ny.  gu  
    所以H+=30+34=64 "%qGcC8  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。  UZmz k  
         &R\ .^3  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 xI}]q%V  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     JgYaA*1X  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 aR*z5p2-w  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ]*[S# Jk  
         Gob1V  
    12.联轴器设计 DE."XSni  
    QmbD%kW`3  
    1.类型选择.  {hZ_f3o  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 QmT]~4PqS  
    2.载荷计算. *1Nz VV  
    公称转矩:T=95509550333.5 }"Hf/{E$_"  
    查课本,选取 c<pr1g  
    所以转矩   *oZBv4Vh   
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 VAsaJ`vcb  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm X/2Xr(z"k  
    2+sNt6B2  
    四、设计小结 .QRQvtd.  
        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。 i7cMe8  
        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。 ;w}ZI<ou  
    五、参考资料目录 B=u@u([.  
    [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; /NMd GKr  
    [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; }y x'U 3  
    [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; Ko>pwhR}  
    [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; q`"gT;3S  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 iN<&  
    [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; )z2Tm4>iql  
    [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? %K\_gR}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