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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 i{qURP}.  
                     BwD1}1jp  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         ZQA C &:  
                     ] i2\2MTW8  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) Ypj)6d  
    mC(t;{  
    目   录 b0 `9wn  
         |Eu~= J7@  
    一    课程设计书                            2 K9'*q3z  
    I3Xh[% -!  
    二    设计要求                              2 "\?G  
    *wcoDQ b;  
    三    设计步骤                              2 ,>v9 Y#U  
         v*'\w#  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 ,5*xE\9G  
        2. 电动机的选择                                4 :exuTn  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 E,yK` mPp^  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 (OQ @!R&  
        5. 设计V带和带轮                              6 q.{/{9  
        6. 齿轮的设计                                  8 #)}bUNc'  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 m]q!y3  
        8. 键联接设计                                  26 2tm-:CPG  
        9. 箱体结构的设计                              27 \zL7 j 4  
        10.润滑密封设计                                30 I.1l  
        11.联轴器设计                                  30 KdsvZim0>  
         =XlIe{  
    四    设计小结                              31 ?<^AXLiKV  
    五    参考资料                              32 -wMW@:M_  
    [ {LnE:  
    一. 课程设计书  j)6B^!  
    设计课题: PGl-2Cr  
        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 N2s%p6RMPD  
    表一: bKZ#>%|:o  
             题号 fhx:EZ:~  
    =c^=Yvc7U  
    参数    1     dU3 >h[q  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     v} ;qMceJ  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     [=3tAPpzK  
    卷筒直径(mm)    200     0(9@GIT  
    /C2f;h(1  
    二. 设计要求 ,GP4I3D  
    1.减速器装配图一张(A1)。 yUwgRj  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Ltd?#HP  
    3.设计说明书一份。 y@\Q@ 9  
    166c\QO  
    三. 设计步骤 &})d%*n  
        1.  传动装置总体设计方案 E wsq0D  
        2.  电动机的选择 >=:T ZU  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 f,inQ2f}d  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 4@iJ|l  
        5.  “V”带轮的材料和结构 G2{M#H  
        6.  齿轮的设计 AeCG2!8^0  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 H-KwkH`L4  
        8、校核轴的疲劳强度 (jMAa%  
        9.  键联接设计 kDl4t]j  
        10.  箱体结构设计 %7d@+ .  
        11. 润滑密封设计 dN/ "1%9)  
        12. 联轴器设计 C!k9JAa$Z  
         i)PV{3v$J  
    1.传动装置总体设计方案: jNG?2/P6&  
    VN-#R=D  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 m?% H<4X  
    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, f"<@6Axq  
    要求轴有较大的刚度。 D6)Cjc>a  
    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。 jl-Aos"/  
    其传动方案如下: J$9xC{L4  
            3_*Xk. .d  
    图一:(传动装置总体设计图) & Yf#O*  
    \i;&@Kp.N  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 0mD;.1:  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 ~73i^3yf  
         传动装置的总效率 '}pgUh_  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 0"qim0%|DF  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, Q}?N4kg  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, %*6oUb  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 LLn{2,jfQ  
    H@2"ove-uC  
      2.电动机的选择 Ma=6kX]  
    tGO[A#9a  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, t-7[Mk9@  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, feI[M;7u  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 +>WC^s  
         JQ/t, v$G  
        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, j*La ,iF  
         m$E^u[  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 &e]]F#  
         2~&hstd%  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 9oz(=R  
                                                      qM1)3.)[:  
    Jm (&G  
    方案    电动机型号    额定功率 &I}T<v{f  
    P Rw/JPC"  
    kw    电动机转速 _L4<^Etfm  
        电动机重量 jq("D,  
    N    参考价格 FSU%?PxO  
    元    传动装置的传动比     )}Rfa}MD  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     +r-dr>&H@  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     n,?IcDU~m  
      7moElh v  
       中心高 ^?s~Fk_V  
            外型尺寸 ^#BGA|j  
    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     Z`oaaO  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     u JQaHL!  
    iJZ|[jEDV  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 Kl aZZJ  
    .A*VLF*m  
    (1)       总传动比 zD)IU_GWa  
        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 ckf<N9  
        (2)       分配传动装置传动比 KZrMf77=  
        =× $W/+nmb)@K  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 i[2bmd!H  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 k'@7ZH  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 0;FqX*  
    (1) 各轴转速 pM&]&Nk  
      ==1440/2.3=626.09r/min # cN_y  
      ==626.09/5.96=105.05r/min H}sS4[z  
    (2) 各轴输入功率 \o:ELa HY  
        =×=3.05×0.96=2.93kW /UpD$,T|^|  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 2&.n  
        则各轴的输出功率:   )+n,5W  
    =×0.98=2.989kW qY$*#*Q  
    =×0.98=2.929kW hgweNRTh!  
    各轴输入转矩 15xd~V?ai:  
       =××  N·m b W=.K>|  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· X-)RU?  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m &2io^A P  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m RIy5ww}3|  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m t['k%c  
    =×0.98=242.86N·m Ew %{ i(d  
    运动和动力参数结果如下表 EjR_-8@FK  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     b^[W_y  
        输入    输出    输入    输出         d~{jEg  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     'yPCZ`5H(  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     eVw\v#gd  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     N5 SLF4R1  
    e2AN[Ar  
    5、“V”带轮的材料和结构 j+DE|Q&]I  
      确定V带的截型 cOSxg=~>u  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 hrs#ZZ:E  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 8K \'Z  
          V带截型      由图6-13                        B型 < /;Q8;0  
       4F05(R8k  
      确定V带轮的直径 vKNt$]pm=  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm [3O^0-:6E  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s @br@[RpB  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm )7&42>t  
       _PXG AS  
      确定中心距及V带基准长度 ;^R A!Nj  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 vk  @%R  
                              360<a<1030 D JLiZS  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm kOs(?=  
         M{`/f@z(  
      初定V带基准长度 T-4/d5D[  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ^FP} qW~;9  
           JDLTOLG  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm $_Y/'IN`k  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm ]g{hhP3>  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 W8w3~  
       m7$8k@r  
       确定V带的根数 Q)09]hP[Xj  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw G 9DJa_]X  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 3/X-Cr+d  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 *)limqe3"$  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 B\Xh 3l]+j  
             CF]i}xpWV  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 yGU .AM  
                                 vB[~pQ;Z  
                           取Z=2 pv$mZi4i  
    V带齿轮各设计参数附表 b,nn&B5@{  
    NF6X- ,c d  
    各传动比 Z+g1~\  
    8RVS)D''  
        V带        齿轮     ?2{bKIV_  
        2.3        5.96     "r u]?{v  
      k@#5$Ejc2  
    2. 各轴转速n 25UYOK}!  
        (r/min)        (r/min)     ac9qj  
        626.09        105.05     y8G&Wg aCi  
    z"tjDP  
    3. 各轴输入功率 P pX@Si3G`  
        (kw)        (kw)     )h#]iGVN}  
        2.93       2.71     Bd{4Ae\_+g  
    7 _`L$<-n  
    4. 各轴输入转矩 T 2@vJ  
        (kN·m)        (kN·m)     *c{wtl@  
    43.77        242.86     :z]}ZZ  
    CdY8 #+"  
    5. 带轮主要参数 ~ |6dH  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         W4(v6>5l  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号      >1A*MP4  
    带的根数z     7KU~(?|:h  
        160        368        708        2232        B        2     P''X_1oMC  
    'l~6ErBSg  
    6.齿轮的设计 r!7Y'|  
    cB#nsu>  
    (一)齿轮传动的设计计算 []|;qHhC~(  
    [QT 1Ju64  
    齿轮材料,热处理精度 P.djd$#  
        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 Z`Pd2VRp  
        (1)       齿轮材料及热处理 ;imRh'-V6  
           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 X APYpBgm  
    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 ibJHU@l  
          ② 齿轮精度 77V .["=7  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 p,F^0OU2}:  
         Cp#)wxi6[y  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 .x!T+`l>8I  
    按齿面接触强度设计 H6gU?9%  
    I^D0<lHl~  
    确定各参数的值: RsW9:*R  
    ①试选=1.6 BYi)j6"  
    选取区域系数 Z=2.433   p~2UUm V  
         ;#TaZN  
        则 @b2`R3}9R  
        ②计算应力值环数 `2 `fiKm  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) T$KF< =  
        =1.4425×10h Q/ZkW  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) =oX>Ph+ P  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 3$VxRz)  
        ④齿轮的疲劳强度极限 ;gMgj$mI  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ?7jg(`Yh  
        []==0.93×550=511.5 (vc|7DX M  
    M\oTZ@  
        []==0.96×450=432         09S6#;N&  
    许用接触应力   e}0:"R%E  
             )4R:)-"f  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   auHFir 8f  
             =1 /qU>5;  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 dRI^@n  
        =4.47×10N.m BI2; ex  
        3.设计计算 ]XeO0Y  
    ①小齿轮的分度圆直径d kS :\Oz\  
         <?h%k"5  
        =46.42  Fl3#D7K  
        ②计算圆周速度 ZDx@^P y  
        1.52 Xl_Uz8Hp  
        ③计算齿宽b和模数 ,e`'4H  
    计算齿宽b uS+k^ #  
           b==46.42mm %zeATM[`  
    计算摸数m vyI%3+N@  
      初选螺旋角=14 ;n6b%,s  
        = 9bJQT'<R  
        ④计算齿宽与高之比 VR5fqf|*  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 uj|BQ`k  
    =46.42/4.5 =10.32 kforu!C  
    ⑤计算纵向重合度 bU54-3Ox*  
    =0.318=1.903 wGsRS[  
    ⑥计算载荷系数K cK`"lxO  
    使用系数=1 6rN(_Oi-  
    根据,7级精度, 查课本得 {g6Qv-  
    动载系数K=1.07, {/<6v. v  
    查课本K的计算公式: sC"}8+[)S3  
    K= +0.23×10×b >dzsQ^Nj  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 RthT \%R  
    查课本得: K=1.35 xJs;v  
    查课本得: K==1.2 j' 0r'  
    故载荷系数: "YU{Fkl#j  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 SC &~s$P;  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 m-/j1GZ*  
        d=d=50.64 gEQNs\Jn L  
        ⑧计算模数 [5$w=u"j  
        = H ?M/mGP  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 }/P5>F<H[  
        由弯曲强度的设计公式 8Q{9>^  
        ≥ <plC_{Y:wu  
    ul f2vD  
    ⑴   确定公式内各计算数值 AJ^#eY5  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m MZJ]Dwt]  
             确定齿数z <M]h{BS=  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 8 ho[I]  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 f:B>zp;N  
        Δi=0.032%5%,允许 q .4A(,  
        ②      计算当量齿数 +;}#B~:  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  k n[Y   
        z=z/cos=144/ cos14=158 SJt<+kg  
        ③       初选齿宽系数 _ee dBpV  
         按对称布置,由表查得=1 Z?Hs@j  
        ④       初选螺旋角 mo{MR:>)  
        初定螺旋角 =14 `#-P[q<v-  
        ⑤       载荷系数K F0vM0 e-  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73  ^YdcAHjK  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y )vg5((C  
        查得: P|tNL}2`;  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 R"MRnr_4K  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 :,b iyJt  
         :u8(^]N  
        ⑦       重合度系数Y 0Uk@\[1ox  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 SUKxkc(  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 4MuO1W-  
    =14.07609 S [h];eM  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 !+)AeDc:j  
        ⑧       螺旋角系数Y h:zK(;  
     轴向重合度 =1.675, p[lNy{u~M  
        Y=1-=0.82 +ISz?~8  
         Io4(f  
        ⑨       计算大小齿轮的 m'\2:mDu0  
     安全系数由表查得S=1.25 $D v\ e  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 r;L>.wl*I  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 h_1T,f (  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 'I;!pUfVp  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   /&F,V+x  
        小齿轮     大齿轮 '0y9MXRT  
    VvFC -r,=G  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 0;4t&v7  
        K=0.86        K=0.93   #_Z$2L"U  
    r:&` $8$  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 o&AM2U/?  
          []= 8t@p @Td|  
          []= P0H6 mn*  
           <<=WY_m}  
           ydw)mT44K  
            大齿轮的数值大.选用. ?pgG,=?  
         ;S0Kh"A  
    ⑵   设计计算 [.RO'>2z  
         计算模数 7\*FEjRM]  
    P=3RLL<l  
    F:y[@Yn  
    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: lrf v+  
    qd8n2f  
    z==24.57  取z=25 &E xYXI  
    \#o2\!@`  
    那么z=5.96×25=149           9j W2  
      FnJ?C&xK  
    ②   几何尺寸计算 V $z} K  
        计算中心距     a===147.2 {hln?'  
    将中心距圆整为110 p!k7C&]E  
    lds- T  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 54 >-  
    Y"-^%@|p  
    =arccos L?5Ck<!xG  
    btdb%Q*  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. "#(T  
    ;<G=M2  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 F(na{<g};  
         L\y;LSTU  
        d==42.4 Qne/g}PD`  
    Qs9gTBS;  
    d==252.5 CR6R?R3b  
    )M__ t5L  
    计算齿轮宽度 ~ek$C  
    ,+~rd4a  
    B= uV 7BK+[O  
    F(t=!k,4\  
    圆整的       <dW]\h?)  
    rvr-XGK36\  
                                                大齿轮如上图: (@iMLuewK  
    Oft4- 4$E  
    n_3O-X(  
    1"pw  
    7.传动轴承和传动轴的设计  o x+ 3U  
    Gs3LB/8?  
    1.  传动轴承的设计 uYE`"/h,1e  
    Z*-g[8FO  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 f4L`.~b'hb  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min L#vI=GpL,r  
    T1=43.77kn.m hE h}PX:  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 }:Z#}8  
        已知小齿轮的分度圆直径为 SPp#f~%m  
            d1=42.4 v@e~k-#  
    而  F= EvOJ~'2 Y%  
         F= F Mi]L]-L  
    61xs%kxb..  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N bQ~j=\[r  
    +[5.WC7J  
    -eX5z  
    da (km+  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 !qX_I db\  
    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 }#X8@  
    :O(^w}sle  
    6 ND`l5  
                 }d<}FJ-,  
         从动轴的设计 !"eIV@7  
           W3iZ|[E;  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, OK\A</8r  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M sP ls zC[  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 H"qOSf{  
        已知大齿轮的分度圆直径为 yz0zFfiX  
            d2=252.5 :UQTEdc{  
    而  F= R58-wUto  
         F= F 'Y]mOD^ p  
    )HX|S-qRU=  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N TC<@e<-%Sq  
    $^@)  
    R+Y4|  
    {l |E:>Q2  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ?:w1je7  
    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 );FJx~b  
    ZcaX'5} !S  
    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 QR>gt;  
    查表,选取 9]e V?yoA8  
    yrR1[aT  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Q:5KZm[[  
    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 l&[;rh  
    ~q~MoN<R  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 vBog0KD);s  
    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\#iXOd  
    $ibuWb"a  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. mQY_`&Jq  
    d'Zqaaf k%  
                D        B                轴承代号     {uHU]6d3qy  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     0=K9`=5d0  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     7PkJ-JBA  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     Mb]rY>B4  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     mdw7}%5V  
    EI^06q4x  
         :hM/f  
    /RMPS. d {  
         =MvjLh"s  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 I6Ce_|n ?k  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, +-G<c6 |  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     #es9d3 ~\  
    LA`*_|}qcR  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. Qm/u h  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, l \sU  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 !=N"vD*  
    CjiVnWSz<  
    L=16+16+16+8+8=64 u{*SX k  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. B` k\EL'  
    kSDZZx  
    5.    求轴上的载荷   _N@ro  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, +Xemf?  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. f{FDuIl n  
    SGe^ogO"v  
    -UD\;D?$  
    rf$X>M=G  
    9[^gAR  
    uh?>- ]r`  
    U\R}`l  
    nG;8:f`  
    M`l.t -ut  
         R[;z X(y  
    1u6^z  
    传动轴总体设计结构图: ;W^o@*i{>  
         (e[}/hf6  
                                 D`VM6/iQR  
    VL*ovD%-  
                                 (主动轴) |P%DkM*X  
    Mv6 -|O  
    TEaJG9RU>v  
            从动轴的载荷分析图: IzpZwx^3''  
    1Tm^  
    6.     校核轴的强度 /=gOa\k|p  
    根据 G 8V,  
    == oDU ;E  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 B}&xaY  
    查表15-1得[]=60MP u6bXv(  
    〈 []    此轴合理安全 !H}vu]R  
    R@`y>XGNJ  
    8、校核轴的疲劳强度. <Ce2r"U1e  
    ⑴.   判断危险截面 <0PT"ij  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. 9s_,crq5  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 F  3'9u#  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 %,k] [V  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 XGkkB  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 p^'3Odd|O  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 j<)9dEM'  
    截面上的弯曲应力 B!\;/Vk  
    57g</ p  
    截面上的扭转应力 cJL'$`gWf  
    == :bC40@  
    轴的材料为45钢。调质处理。 npNB{J[  
    由课本得: %Pqf{*d8  
               f0BdXsV#g  
    因             *Otg*, \  
    经插入后得 {Pc<u gfl  
    2.0         =1.31 ZE/o?4k*c1  
    轴性系数为 F<(i.o(  
           =0.85 <&:=z?30"  
    K=1+=1.82 ?2g`8[">  
        K=1+(-1)=1.26 -G|G_$9  
    所以               ;jipe3LU  
    wW/7F;54  
    综合系数为:    K=2.8  &CG*)bE  
    K=1.62 $]rj73p^tH  
    碳钢的特性系数        取0.1 -^ C=]Medl  
       取0.05 Qr$;AZ G  
    安全系数 H Tz  
    S=25.13 KR%{a(V;7  
    S13.71 A l`e/a  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 (S v~2  
    截面Ⅳ右侧 A+UU~?3y  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 jr`Ess  
    6HlePTf8  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Usta0Ag  
    d`(@_czdF  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 ?Oc{bF7  
    A2n qf^b{#  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 %:2+ o'  
    截面上的弯曲应力   UA yC.$!  
    截面上的扭转应力 >(snII  
    ==K= r]0 lo-  
        K= YLVPAODY  
    所以                 J;prC  
    综合系数为: ?PyG/W  
    K=2.8    K=1.62 ]7rj/l$ u  
    碳钢的特性系数 hnznp1[#@  
        取0.1       取0.05 ScSZGs 5&  
    安全系数 .YZgOJi  
    S=25.13 :(H>2xS,s  
    S13.71 9Fr3pRIJ  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 1u|Rl:Q  
    C*G=cs\i  
    9.键的设计和计算 A3ZY~s#Iv  
    # (- Qx  
    ①选择键联接的类型和尺寸 a<h1\ `H7  
    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. N72Yq)(  
    根据    d=55    d=65 +z$pg  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 "t0kAG  
                         b=20     h=12     =50  3S&U!  
    <u=4*:QE  
    ②校和键联接的强度 m B\C?=_  
      查表6-2得      []=110MP 0Ld@H)  
    工作长度  36-16=20 X~xd/M=9^  
        50-20=30 `~W-Xx  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 @l0|*lo%  
         K=0.5 h=5 8Mbeg ,P  
        K=0.5 h=6 /By)"  
        由式(6-1)得: ZlojbL@|4  
               <[] -$,%f?  
               <[] /QEiMrz@6  
        两者都合适 _A~4NW{U7  
        取键标记为: 5~yNqC  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 2z@\R@F  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 1lpwZ"  
    10、箱体结构的设计 L.=w?%:H=  
    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, Gxa x2o  
    大端盖分机体采用配合. q SejLh6  
    ov\HsTeZ  
    1.   机体有足够的刚度 ;zdxs'hJ  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 1LY8Ma]E  
    HQ9X7[3  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 )H}#A#ovj7  
    :>81BuMvg  
    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 YKa0H%B(  
    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 ^bLRVp1  
    p\ Lq}tk<  
    3.   机体结构有良好的工艺性. q-Qxbg[>e  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. [+Y{%U  
    zW8*EE+,  
    4.   对附件设计 Gc$gJnQio  
    A  视孔盖和窥视孔 g_Im;1$  
    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 :5yV.7  
    B  油螺塞: AE@NOM7u  
    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。 X1vNF|o~  
    C  油标: > MG>=A  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 tW;:-  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. **>/}.%?K  
    \sA*V%n  
    D  通气孔: mw^7oO#  
    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. {w <+_++  
    E  盖螺钉: [/_+>M  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 1h7+@#<:a  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. 9GdB#k6W`  
    F  位销: s9oO%e<  
    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. j( #%tIv  
    G  吊钩: T%R:NQf  
    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. [= "r<W0  
    p#KW$OQ]8  
    减速器机体结构尺寸如下: H7[6yh  
    Q7bq  
    名称    符号    计算公式    结果     Q# ?wXX47  
    箱座壁厚                10     g-vg6@6  
    箱盖壁厚                9     $t-n'Qh^2  
    箱盖凸缘厚度                12     S. |FL%;  
    箱座凸缘厚度                15     a8AYcE b  
    箱座底凸缘厚度                25     ~}DQT>7$  
    地脚螺钉直径                M24     *U l*%!?D  
    地脚螺钉数目        查手册        6     S|B$c E  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     bY~@}gC**@  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     ,DnYtIERo  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     8p1ziz`4>$  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     nIfCF,6,  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     ,LOQDIyn  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 ;PyZ?Z;  
        22 m?[5J)eR  
        18     {I{:GcS  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 V84*0&qOW  
        16     V^il$'  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     Br d,Eg  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     sn{AwF%  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     %}>dqUyQ  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     o5aLU Wi-  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 9TxyZL   
    150(3轴)     v0l_w  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) )$x_!=@1  
    150(3轴)     B ?%L  
         8X?>=tl  
    11. 润滑密封设计 {w^uWR4f  
    /OGA$eP  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. v$w++3H  
        油的深度为H+ "zZI S6j  
             H=30  =34 l+y-Fo@  
    所以H+=30+34=64 H' J|U|  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 o'%e I  
         7k=fZ$+O  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 G6`J1Uk  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     tu%[p 4   
        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 =fyyqb 4  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 dX )W0  
         .+K S`  
    12.联轴器设计 ZYtiMBJ  
    >E"9*:.^a  
    1.类型选择. x|~zHFm6  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 `3iQZu i  
    2.载荷计算. :wgfW .w  
    公称转矩:T=95509550333.5 $;D* n'8Fx  
    查课本,选取 '=cKU0 G#  
    所以转矩   O%1/ r*  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 +3^NaY`Y  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm Q1tpCT  
    }C(5-7  
    四、设计小结 M1u{A^d.Z  
        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。 2Ji+{,?,  
        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。 P -Fg^tl  
    五、参考资料目录 _dU P7H (  
    [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; 5JFV%odo  
    [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; Rs$5PdH  
    [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; -p# ,5}  
    [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; BgRZ<B`  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ?~2Bi^W5  
    [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; Dl;d33  
    [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? g8Aj `O  
    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