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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 k_`h (R  
                     wpg7xx!  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         CrB4%W:{  
                      }=d}q *  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 6[,7g&C  
    eig{~3  
    目   录 'fYF1gR4  
         >U)>~SQf  
    一    课程设计书                            2 iGN6'm`  
    ~?:>=x  
    二    设计要求                              2 8?1MnjhX10  
    LKBh{X0%(  
    三    设计步骤                              2 c{j)beaS  
         u\(>a  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 <;*w97n  
        2. 电动机的选择                                4 F#^/=AR'  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 1&RB=7.h  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 S 3s6  
        5. 设计V带和带轮                              6 w:ASB>,!  
        6. 齿轮的设计                                  8 DWS#q|j`"  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 =fJ  /6  
        8. 键联接设计                                  26 W5/|.}  
        9. 箱体结构的设计                              27 ?)H:.]7-x  
        10.润滑密封设计                                30 &F8*>F^7  
        11.联轴器设计                                  30 LqLhZBU9  
         .hJcK/m  
    四    设计小结                              31 ]xGpN ]u  
    五    参考资料                              32 5w%[|%KG:L  
    .{-X1tJ7  
    一. 课程设计书 X\kWJQ:  
    设计课题: zt!7aVm 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 mqbCa6>_S  
    表一: dL~^C I  
             题号 [?bq4u`  
    @hwNM#>`  
    参数    1     BIEq(/-  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     -2j[;kgt}  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     o]WcODJdl  
    卷筒直径(mm)    200     Z3U%Afl2{  
    qP-_xpu]R  
    二. 设计要求 g_J QW(_  
    1.减速器装配图一张(A1)。 51-'*Y  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Y`3\Z6KlV  
    3.设计说明书一份。  % s@  
    [hV}$0#E[O  
    三. 设计步骤 }a;H2&bu  
        1.  传动装置总体设计方案 V.ETuS;  
        2.  电动机的选择 M9G?^mW1sT  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 bokr,I3  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 P)Rq\1:  
        5.  “V”带轮的材料和结构 @?RaU4e  
        6.  齿轮的设计 {0 %  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 G7i0P j  
        8、校核轴的疲劳强度 BF 0#G2`h>  
        9.  键联接设计 ^\[c][fo  
        10.  箱体结构设计 y\,,hs  
        11. 润滑密封设计 ui-]%~  
        12. 联轴器设计 \Rs9B .  
         hhz#I A6,  
    1.传动装置总体设计方案: i(;.Y  
    d|8-#.gV  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 ,f@j4*)  
    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, V`9*_8Dx2  
    要求轴有较大的刚度。 zG{jRth  
    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。 abv*X 1  
    其传动方案如下: Z>l|R C  
            LG:d  
    图一:(传动装置总体设计图) j#u{(W'r  
    N3zZ>#{  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 gW<4E=fl  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 B`||4*  
         传动装置的总效率 L)4~:f)B  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; |Qcj +HH.  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, |!/+ T^u  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, vvs2:87zvJ  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 C/QrkTi=  
    SurreD<x  
      2.电动机的选择 JH u>\{8V  
    \RtFF  
        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, ^I yYck'y+  
        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~&#:F?  
        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。 a5aHv/W#P  
         6Q J.=.>b  
        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, =qbN?a/?2  
         L8H:, } 2  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 FS=LpvOG)  
         n).*=YLN  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 IuA4eDr^Y%  
                                                      s:iBl/N}  
    u+ hRaI;v  
    方案    电动机型号    额定功率 cNN0-<#c  
    P d`C$vj  
    kw    电动机转速 h?$J;xn  
        电动机重量 J"@X>n  
    N    参考价格 `'*4B_.  
    元    传动装置的传动比     ExN $J  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ZJ~0o2xZ'  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     8'_MCx(  
      Ekik_!aB  
       中心高 U&{w:P  
            外型尺寸 N8k=c3|  
    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     XR 3 dG:  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     Q2)(tB= )  
    9[teG5wA a  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 D?8(n=#[  
    )Vrp<"v  
    (1)       总传动比 Yyd]s\W  
        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 :WsHP\r  
        (2)       分配传动装置传动比 jKo9y  
        =× R'6(eA[K  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 )_n(u3'  
        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 b|@zjh;]A7  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 zg@i7T  
    (1) 各轴转速 m@lUJY  
      ==1440/2.3=626.09r/min GN Ewq$  
      ==626.09/5.96=105.05r/min P-$ ,  
    (2) 各轴输入功率 k Jw Pd;%  
        =×=3.05×0.96=2.93kW xK)<7 63q>  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW A.@wGy4  
        则各轴的输出功率:   xIW]e1pu=(  
    =×0.98=2.989kW Nd_A8H,&B  
    =×0.98=2.929kW S:Jg#1rww-  
    各轴输入转矩 'r ^ .Ao5  
       =××  N·m tw =A] a*  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· V~ MsGj  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m $tXW/  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m D!#B*[|  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ixK9/5T  
    =×0.98=242.86N·m m+:JNgX6  
    运动和动力参数结果如下表 h-sO7M0E]  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     c0HPS9N\  
        输入    输出    输入    输出         jUl_ToX  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     6J#R1.h  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     Y2'HP)tfIw  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     7cWeB5 e?O  
    W(Md0*   
    5、“V”带轮的材料和结构 Wd+G)Mu_=  
      确定V带的截型 N6p0`  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 e==/+  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 EkRx/  
          V带截型      由图6-13                        B型 Q4*{+$A  
       ki}Li*)7  
      确定V带轮的直径 |pbetA4&  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm I$x<B7U  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s r..f$FF)\  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm s-(c-E09  
       PhV/WjCZ  
      确定中心距及V带基准长度 S.`hl/  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ;&f(7 Q+T_  
                              360<a<1030 e6H}L:;  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ~% t'}JDZ  
         1*$6u5.=F  
      初定V带基准长度 E(_k#X  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm EE|c@M^  
           )F\kGe  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm V@s93kh  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm (CH6Q]Wi_!  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 -{J0~1'#-  
       7lAJ 0  
       确定V带的根数 $cuBd  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw #H4<8B  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 $%!06w#u  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 _ W#Km  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 7fzH(H  
             6I=xjgwvf  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 0S4Y3bac&  
                                 ahZ@4v  
                           取Z=2 ]N0B.e~D  
    V带齿轮各设计参数附表 t2.jg?`k  
    6(t'B!x  
    各传动比 \}9)`1D  
    F Pjc;zNA  
        V带        齿轮     ^&y*=6C  
        2.3        5.96     _D@QsQ_Z  
       $s]&9 2  
    2. 各轴转速n p\#;(pf}s  
        (r/min)        (r/min)     *SI,K)BP  
        626.09        105.05     ]]`[tVaFr  
    yw%E S  
    3. 各轴输入功率 P pFiE2V_aS  
        (kw)        (kw)     #lSGH 5Fp?  
        2.93       2.71     (E 8jkc  
    |0>rojMq  
    4. 各轴输入转矩 T _8-1wx  
        (kN·m)        (kN·m)     H8B.c%_|U  
    43.77        242.86     `mYp?N jR_  
    a #s Nd  
    5. 带轮主要参数 $AvaOI.l  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         D'{ o3Q,%K  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     |HJ`uGN<b  
    带的根数z     w 8cnSO  
        160        368        708        2232        B        2     \>EUa}%xn  
    S;iD~>KP  
    6.齿轮的设计 |F'eT 4  
    RtxAIMzh?  
    (一)齿轮传动的设计计算 KyDd( 'i  
    0$Zh4Y  
    齿轮材料,热处理精度 )' ,dP)b  
        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 p14$XV  
        (1)       齿轮材料及热处理 : 4lR`%  
           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 A,4} $-7  
    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 [AD%8 H  
          ② 齿轮精度 'Cz]p~oF  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 e$Y7V  
         ?v F8 y;Jh  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 x 2l}$(7  
    按齿面接触强度设计 |pU>^  
    FOPmvlA\-<  
    确定各参数的值: j E5=e</  
    ①试选=1.6 ~"wnlG-:  
    选取区域系数 Z=2.433   9WQ'"wyAQ  
         FcOrA3tt  
        则 h]|2b0  
        ②计算应力值环数 K7(GdKZe  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) X.q#ZpK  
        =1.4425×10h U}=H1f,  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) |qf9-36   
        ③查得:K=0.93   K=0.96 (f#{<^gd  
        ④齿轮的疲劳强度极限 -wNhbV2  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: u+jx3aP:  
        []==0.93×550=511.5 7-9HCP  
    Tn38]UL  
        []==0.96×450=432         91T[@p  
    许用接触应力   qe0ZM-C_  
             }y*rO(cu7G  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   9N) Ea:N  
             =1 : 9zEne4  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 &mA{_|>  
        =4.47×10N.m ,? &$ c+  
        3.设计计算 $"=0{H.?  
    ①小齿轮的分度圆直径d : :/vDUDc  
         IY2f$YV  
        =46.42 A  j>  
        ②计算圆周速度 IUh)g1u41O  
        1.52 }k8&T\V!  
        ③计算齿宽b和模数 Z$)jPDSr  
    计算齿宽b !#WJ(zSq  
           b==46.42mm 4%TmW/yd  
    计算摸数m PC!X<C8*  
      初选螺旋角=14 Ftu d6  
        = 4'`*Sce}  
        ④计算齿宽与高之比 R_:-Z .  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 GMob&0l8_  
    =46.42/4.5 =10.32 T=pKen/  
    ⑤计算纵向重合度 u)P)r,  
    =0.318=1.903 Vt4,?"  
    ⑥计算载荷系数K &v+Hl ^  
    使用系数=1 VZA>ErB  
    根据,7级精度, 查课本得 |q_Hiap#a  
    动载系数K=1.07, 7{f{SIB  
    查课本K的计算公式: s! sG)AR.J  
    K= +0.23×10×b :Ui'x8yt  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 <L3ig%#B  
    查课本得: K=1.35 ` B+Pl6l)F  
    查课本得: K==1.2 \&Oc}]  
    故载荷系数: k)fLJ9R  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 (G{2ec:?  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 NX<Q}3cC  
        d=d=50.64 Vvl8P|x.<  
        ⑧计算模数 Vjr}"K$Y  
        = o7:"Sl2AD  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 .OF2O}  
        由弯曲强度的设计公式 #w)D ml  
        ≥ : DBJ2n  
    DEpn>   
    ⑴   确定公式内各计算数值 B]cV|S|  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m e= _7Q.cn  
             确定齿数z ew8Manx  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 +r__>V,  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 RsP^T:M}$  
        Δi=0.032%5%,允许 Q .cL1uHc  
        ②      计算当量齿数 )/?s^D$,  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ebB8.(k9G3  
        z=z/cos=144/ cos14=158 TbhsOf!  
        ③       初选齿宽系数 1Q??R }  
         按对称布置,由表查得=1 jR,3 -JQ  
        ④       初选螺旋角 j|(bdTZY:  
        初定螺旋角 =14 0kld77tn 2  
        ⑤       载荷系数K >zcp(M98  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 \F),SL  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y K;(t@GL?  
        查得: ]=0$-ImQ@x  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 vtf`+q  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ?rububDT{  
         1BA5|  
        ⑦       重合度系数Y 'xc=N  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 u=!n9W~"  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 VWE`wan<  
    =14.07609 qu0dWgK  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 uF\f>E)/N%  
        ⑧       螺旋角系数Y ln=:E$jX  
     轴向重合度 =1.675, DP7B X^e  
        Y=1-=0.82 >U'gQS?\]  
         jD'$nKpg  
        ⑨       计算大小齿轮的 P}bwEj  
     安全系数由表查得S=1.25 Gw}b8N6E  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 *6 P)HU@  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 H}&4#CQ'!  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 RB/;qdqR  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   a6.0 $'  
        小齿轮     大齿轮 '9q:gFO  
    {,CvWL  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 6I$:mHEhd  
        K=0.86        K=0.93   GxcW^{;  
    ?$rH yI  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 m^ [VM&%  
          []= "+KAYsVtU  
          []= 5QJ FNE  
           #_[W*-|L  
           sD`OHV:  
            大齿轮的数值大.选用. [^E{Yz=8,  
         @)p?!3{"  
    ⑵   设计计算 c,RY j  
         计算模数 pj9s=}1 '  
    y5lhmbl: e  
    :s'hXo  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: RI64QD  
    Hs6}~d  
    z==24.57  取z=25 kv'gs+,e  
    Cu +u'&U!  
    那么z=5.96×25=149           Luu.p<   
      /"OJ~e_%  
    ②   几何尺寸计算 DFFB:<  
        计算中心距     a===147.2 ,2 _!hm /  
    将中心距圆整为110 /QCyA%y  
    ,}_uk]AQ  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 r:uW(<EP^  
    b!xm=U  
    =arccos :*{\oqFn~$  
    8NzXe 7  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 8 |iMD1  
    0vm}[a4+i;  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 >On"BP# U  
         [E/}-m6g  
        d==42.4 ^L;k  
    v"a.%" oN8  
    d==252.5 gR:21*&cz  
    !2Q>   
    计算齿轮宽度 v\?J$Hdd  
    ; 0`p"T0  
    B= z("Fy  
    vswBK-w(Z  
    圆整的       fnm:Wa|,%|  
    xg2 &  
                                                大齿轮如上图: bP,_H  
    E)7ODRVbl  
    :},/ D*v  
    F"M$ "rC]  
    7.传动轴承和传动轴的设计 nmrYBw>  
    ,dIo\Lm  
    1.  传动轴承的设计 N$SJK  
    @|GKNW#  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 _C97G&  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min  kwd)5J  
    T1=43.77kn.m AE"E($S`  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 SMdkD]{g  
        已知小齿轮的分度圆直径为 |6.1uRFE2  
            d1=42.4 U\Hd?&`9gz  
    而  F= ^."HD(  
         F= F pD>^Dfd  
    K2GcU_*t  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N /o_h'l|PS  
    MjHjL~Tg  
    dnP3{!"b  
    ].eY]o}=  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Xqac$%[3  
    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 CxOBH89(  
    KVrK:W--p  
    yNb :zoT  
                 ~t~5ctJ@  
         从动轴的设计 pH1 9"=p<  
           :9E_L2M  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, ;|Ja|@82  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M j>0~"A  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 7o4 vf~  
        已知大齿轮的分度圆直径为 K{&b "Ba1  
            d2=252.5 =!`\=!y  
    而  F= i Y2%_b!5  
         F= F &Tf R].  
    d">Ya !W  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N \O7?!i  
    E+&]96*Lby  
    ^8V cm*  
    (Rc 0l;  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ;')T}wuq  
    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 \JLiA>@@  
    LEJ7.82  
    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 ,Wp0,>!  
    查表,选取 zq5_&AeW  
    Lz VvUVk  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ,QpDz{8  
    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 GZN@MK*co  
    2Z-BZuK6p  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 lE54RX}e4  
    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  。 A/U tf0{3"  
    ~%Ws"1  
    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. YSuw V)Y  
    bz~-uHC  
                D        B                轴承代号     QsmG(1=  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     i#jCf3%+ h  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     y^C; ?B<  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     Mdh(Mp(w  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     , "zS  pN  
    FVsNOU  
         B(MO!GNg=  
    n^/,>7J   
         ;e0>.7m  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 'Ph4(Yg  
        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, !UUh7'W4u  
    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.     ?.A6HrAPB  
    =*'X  
    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. 'q[V*4g  
    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, pAmTwe  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 .)Se-'  
    +V |]:{3W  
    L=16+16+16+8+8=64 su=.4JcK  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. (6\A"jey\x  
    )m[!HE`cZ  
    5.    求轴上的载荷   %!rsu-W:Y  
    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, ]dDyz[NuvD  
    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. 7k3":2 :  
    g{$&j*Q9  
    bi^LpyEn  
    "_)   
    kX1hcAa  
    5<w0*~Z d~  
    of& vQ  
    wq]nz!  
    GZ'hj_2%<  
         *8XGo  
    Fr%KO)s2  
    传动轴总体设计结构图: $ ]81s`  
         9 I RE@c  
                                 1shvHmrV  
    1*-58N*  
                                 (主动轴) g dC=SFb b  
    )kUq2 -r  
    5. l&nt'  
            从动轴的载荷分析图: &2\.6rb.  
    nMc-kyl{  
    6.     校核轴的强度 _F3vC#  
    根据 \+Cp<Hv+  
    == 56':U29.]  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 @pko zE-  
    查表15-1得[]=60MP d'-^ VxO0  
    〈 []    此轴合理安全 3 oWCQ  
    U3U eTa_  
    8、校核轴的疲劳强度. V u! ,tpa.  
    ⑴.   判断危险截面 2=3iA09px  
    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. !E7/:t4  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 |R[m&uOib  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 zu|pL`X  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 3 S5QqAm  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 vOP[ND=T  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 etDB|(,z  
    截面上的弯曲应力 q{_buTARq  
    RZ.5:v6  
    截面上的扭转应力 OIWo* %  
    == L"b5P2{c  
    轴的材料为45钢。调质处理。 "iydXV=Q  
    由课本得: 6a,YxR\  
               {jq-dL  
    因             '",5Bu#C  
    经插入后得 HxM-VK '  
    2.0         =1.31 '/p5tw8  
    轴性系数为 0 s 4j>  
           =0.85 kdo)y(fn@  
    K=1+=1.82 . }1!MK5  
        K=1+(-1)=1.26 0+H"$2/  
    所以               eeX>SL5'i  
    ,#m\W8j  
    综合系数为:    K=2.8 HU'E}8%t6  
    K=1.62 l:[=M:#p  
    碳钢的特性系数        取0.1 R`<E3J\*  
       取0.05 #\M<6n{  
    安全系数 e'?(`yW>  
    S=25.13  +*!!  
    S13.71 =Vv{td  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ~lL($rE  
    截面Ⅳ右侧 Av[jFk  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 l;C_A;y\  
    2-6-kS)c  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 k{#:O=  
    U9q*zP_jV  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 3A9|{Vaz+6  
    v ;A  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 0jyokER  
    截面上的弯曲应力   5Tu.2.)N  
    截面上的扭转应力 Tv KX8m"  
    ==K= GQQ!3LwP\O  
        K= p[$I{F*a  
    所以                 8BN'fWl&E  
    综合系数为: M1i|qjb:l  
    K=2.8    K=1.62 _`(g?  
    碳钢的特性系数 -/</7I  
        取0.1       取0.05 83 n: h08  
    安全系数  ?b0\[  
    S=25.13 <vrx8Q*6  
    S13.71 68SM br  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 OwEz( pj@  
    MoA{ /{  
    9.键的设计和计算 VuY.})+J:  
    N 4:'X6u;  
    ①选择键联接的类型和尺寸 (!b: gG  
    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~Li.qF  
    根据    d=55    d=65 uu:)jxi  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 Vh<`MS0X  
                         b=20     h=12     =50 s5pY)6)  
    0v_8YsZ!`$  
    ②校和键联接的强度 W< n`[  
      查表6-2得      []=110MP r~TT c)2  
    工作长度  36-16=20 = `^jz}  
        50-20=30 sHF vzE%  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 !2Orklzd1  
         K=0.5 h=5 QJ>>&`{ ,  
        K=0.5 h=6 piP8ObGjy  
        由式(6-1)得: S|[UEU3FpB  
               <[] J-}NFWR;t  
               <[] =T-w.}27O  
        两者都合适 o;[oy#aWl_  
        取键标记为: nqBu C  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 _(hwU>.  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 c;^J!e  
    10、箱体结构的设计 +@Y[i."^J  
    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, (Y>MsqwWfC  
    大端盖分机体采用配合. ^6+x0[13  
    4(R2V]  
    1.   机体有足够的刚度 ,B2 -'O  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 %gaKnT(|r  
    \p$0  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 $c}0L0  
    ]c)SVn$6  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm |$PLZ,  
    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 b5DrwX{Ff  
    <IVz mzpL  
    3.   机体结构有良好的工艺性. | 6>_L6t  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. FT~^$)8=  
    e@OA>  
    4.   对附件设计 zqh{=&Tjx  
    A  视孔盖和窥视孔 c #kV+n<  
    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 G)&'8W F5o  
    B  油螺塞: {Fi@|'  
    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。 X2cR+Ha0  
    C  油标: g1~I*!p  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 u3vmC:bV  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. _ ^{Ep/ME=  
    MbfzGYA2~  
    D  通气孔: Wv"tAseu  
    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. [fp"MPP3  
    E  盖螺钉: `dP+5u!  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 Nd!VR+IZ  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. ?^~"x.<nr  
    F  位销: ~8*oGG~s  
    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. 7g)3\C   
    G  吊钩: L2'd sOn  
    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. `VtwKt*  
    |xVCl<{F%  
    减速器机体结构尺寸如下: 2~V Im#  
    $)Yog]}  
    名称    符号    计算公式    结果     ]%|WE  
    箱座壁厚                10     (L$~ zw5gr  
    箱盖壁厚                9     hZ<btN .y5  
    箱盖凸缘厚度                12     au|^V^m  
    箱座凸缘厚度                15     4Umsc>yfK  
    箱座底凸缘厚度                25     Net)l@IB]  
    地脚螺钉直径                M24     [+g@@\X4  
    地脚螺钉数目        查手册        6     ;YDF*~9u  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     hX m} d\  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     y.p6%E_`  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Da [C'm=  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     S |>$0P4W(  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     `{F~'t['  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 d&uTiH?0  
        22 AwU c{h l<  
        18     ^,lZ58 2  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 87KrSZ  
        16     4|N\Q=,  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     GQ2PmnV +  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     ]<gCq/V#  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     ~AanU1U<  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     HhmVV"g  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) _AYC|R|  
    150(3轴)     c%@~%IGF  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) k%}89glm  
    150(3轴)     2BDan^:-Av  
         [Cj}nld   
    11. 润滑密封设计 rAWl0y_m  
    zN+* R;Ds  
        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. 3g [j%`k  
        油的深度为H+ vo ;F;  
             H=30  =34 QZ3(u<f  
    所以H+=30+34=64 .^lb LN^2  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 3;MjO*-  
         rA1r#ksQ  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 $[iT~B$  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     ny(GTKoUz  
        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 g'ZMV6b?K  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 @f{_=~+  
         Hp}  
    12.联轴器设计 7B]:3M6d  
    E0 eQ9BXh  
    1.类型选择. ouVjZF@kS  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 #RM3^]h  
    2.载荷计算. rS )b1nPA  
    公称转矩:T=95509550333.5 zk 5=Opmvh  
    查课本,选取 +K%pxuVh  
    所以转矩   nS+FX& _  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 'B (eMnLg  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm /.)[9bQ<  
    J+b!6t}mZn  
    四、设计小结 T5S g2a1&  
        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。 a-5HIY5  
        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。 g[s\~MF@s  
    五、参考资料目录 Ji6`-~ k  
    [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; E8-fW\!F  
    [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; 'DzBp  
    [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; NdsX*o@a  
    [4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; zD2.Q%`IM  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 0^9:KZ.!  
    [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; |vfujzRZ  
    [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"">2#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