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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 ;ZHKTOoK  
                     fu?5gzT+b  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         DQ :w9  
                     `au(' xi<  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) %^n9Z /I  
    mr6/d1af_  
    目   录 0,)B~|+  
         ML'4 2z Y  
    一    课程设计书                            2 y3F13 Z@%  
    wUWSW<  
    二    设计要求                              2 34-QgE  
    #P.jlpZk  
    三    设计步骤                              2 5JW+&XA  
         GE]fBg  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 W.iL!x.B@  
        2. 电动机的选择                                4 xoF]r$sC8  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 k@JDG]R<{  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 DnvJx!#R  
        5. 设计V带和带轮                              6 ZZOBMF7  
        6. 齿轮的设计                                  8 ;F9<Yv  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 |7n&I`#  
        8. 键联接设计                                  26 AN7WMX  
        9. 箱体结构的设计                              27 }^Be^a<ub  
        10.润滑密封设计                                30 >8Wvz.Nq/  
        11.联轴器设计                                  30 ]y3V ^W#  
         Yr@_X  
    四    设计小结                              31 =A={ Dpv[>  
    五    参考资料                              32 N]R<EBq  
    EbSH)aR  
    一. 课程设计书 j89|hG)2  
    设计课题: 9 P_`IsVK  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V qp 4.XL  
    表一: cE> K:3n  
             题号 ]2(vO0~  
    S>O fUrt  
    参数    1     K]' 84!l  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     qb(#{Sw0  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     }3:DJ(Y  
    卷筒直径(mm)    200     wLC!vX.S  
    Os^sOOSY  
    二. 设计要求 ]UKKy2r.  
    1.减速器装配图一张(A1)。 qH!}oPeU'  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Qw4P{>|Y  
    3.设计说明书一份。 fiOc;d8  
    "<ow;ciJF  
    三. 设计步骤 r/1:!Vu(  
        1.  传动装置总体设计方案 x3=W{Fv@4  
        2.  电动机的选择 v'Ce|.;  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 _a@&$NEox  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 B3K!>lz  
        5.  “V”带轮的材料和结构 H=] )o2 1  
        6.  齿轮的设计 ?g%5 d  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 /]"&E"X"  
        8、校核轴的疲劳强度 :,"dno7OQ  
        9.  键联接设计 t+Kxww58  
        10.  箱体结构设计 `bu3S }m7  
        11. 润滑密封设计 _6"vPN  
        12. 联轴器设计 ~R/w~Kc!/A  
         k%E9r'Ac  
    1.传动装置总体设计方案: #\N?ka}!  
    gP8Fe =]  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 ta"/R@ k*  
    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, ;'l Hw]}O*  
    要求轴有较大的刚度。 %<$CH],%  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 %41dVnWB^4  
    其传动方案如下: kB1]_v/  
            W[PZQCL}K)  
    图一:(传动装置总体设计图) (1H_V(  
    },'hhj]O  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 O$u;]cg  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 *6 -;iT8  
         传动装置的总效率 5r"BavA  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 5MV4N[;  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, p 7IJ3YY  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, B%gk[!d}8  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 $l-|abLELz  
    )bRe"jxn7  
      2.电动机的选择 u{0+w\xH\  
    QwXM<qG*  
        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, xb\(>7M6Y  
        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, A Ntp7ad  
        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。 H6E@C}cyM  
         6G6Hg&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, 5 EDHJU>  
         vLn<=.  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 u^a\02aV[  
         >"?HbR9  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 h`+Gs{1qw  
                                                      x&sT )=#  
    z"o;|T:  
    方案    电动机型号    额定功率 `%AFKmc^;  
    P  84L!r  
    kw    电动机转速 f^](D'L?D  
        电动机重量 ^y'xcq  
    N    参考价格 g! ~&PT)*  
    元    传动装置的传动比     ;OQ-T+(T  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     )|,-l^lC  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     Ht? u{\p@  
      3~6F`G  
       中心高 ^k&zX!W  
            外型尺寸 s([9 /ED  
    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     x={t}qDS8  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     AbUU#C7  
    I=D{(%+^d  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 1~8F&  
    ^.Q{Aqu#.H  
    (1)       总传动比 $>v^%E;Y4  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 //@_`.  
        (2)       分配传动装置传动比 &<@ { d  
        =× jjBcoQU$o  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 hor ok:{  
        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 &=fBqod  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 Lv,~Mf1|  
    (1) 各轴转速 a<tUpI$  
      ==1440/2.3=626.09r/min j{V xB  
      ==626.09/5.96=105.05r/min U@yrqT@;AU  
    (2) 各轴输入功率 mkYM/*qyM&  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 9 U1)sPH;  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW n4YEu\*  
        则各轴的输出功率:   C yC<{D+  
    =×0.98=2.989kW j^KM   
    =×0.98=2.929kW W6'+#Fp  
    各轴输入转矩 )ZzwD]  
       =××  N·m J&^r}6D  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 1j o.d  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m :d/Z&LXD  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m OTtSMO  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 6v GcM3M  
    =×0.98=242.86N·m NF0IF#;a  
    运动和动力参数结果如下表 xp/u, q  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     H:U1#bQQ:  
        输入    输出    输入    输出         R8EDJ2u#  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     @SPmb o  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     W#e:rz8=  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     L3Ry#uw  
    BdUhFN*  
    5、“V”带轮的材料和结构 ig; ~ T  
      确定V带的截型 R.A}tV=j#  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 0'^? m$  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 9^0 'VRG  
          V带截型      由图6-13                        B型 .)|jBC8|}  
       *bn9j>|iv  
      确定V带轮的直径 h1fJ`WT6,  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm %'\D _W&  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s |:!#k A  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm \#tr4g~u  
       #Vul#JHW  
      确定中心距及V带基准长度 :L:;~tK  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 )%X\5]w`  
                              360<a<1030 )~d2`1zGS  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ,~K_rNNZ  
         W$gSpZ_7  
      初定V带基准长度 j])iyn~-Ke  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm "4g1I<  
            t8GJ;  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm P%Q}R[Q  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm q,u >`]}  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 -rH4/Iby  
       fhH* R*4  
       确定V带的根数 2:p2u1Q O  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw b${Kj3(  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 pe,c  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 DX$`\PA  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 I_pA)P*Q(6  
             uO[4 WZ  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 BD4.sd+H,  
                                 Q2 rZMK  
                           取Z=2 bs+KcY:N]  
    V带齿轮各设计参数附表 \SLYqJ~m  
    u8o7J(aQsR  
    各传动比 i;|% hDNWA  
    !\awT  
        V带        齿轮      k[vn:  
        2.3        5.96     #Q'i/|g   
      6h+/C]4  
    2. 各轴转速n VKik8)/.  
        (r/min)        (r/min)     =PZs'K  
        626.09        105.05     N`iK1n4 X  
    \re.KB#R  
    3. 各轴输入功率 P t9K.Jc0  
        (kw)        (kw)     <5$= Ta  
        2.93       2.71     <mm}IdH  
    Ab_aB+g ]  
    4. 各轴输入转矩 T FswFY7 8  
        (kN·m)        (kN·m)     "9WP^[  
    43.77        242.86     { @-Q1  
    /$9/,5|EA  
    5. 带轮主要参数 YRYrR|I  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         [dzb{M6_  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     |(P>'fat-p  
    带的根数z     ]iz5VI@  
        160        368        708        2232        B        2     (|6q N  
    (nE$};c<b2  
    6.齿轮的设计 ZV Gw@3  
    H/, tE0ZV  
    (一)齿轮传动的设计计算 ?` `+OH  
    a,j!B hu  
    齿轮材料,热处理精度 E'r* g{,  
        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 G*"N}M1)  
        (1)       齿轮材料及热处理 -%t0'cKn,  
           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 iww h,(  
    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 +Nza@B d  
          ② 齿轮精度 rg'? ?rq  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 T8KhmO  
         h h8UKEM-  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 p}Gk|Kjlq,  
    按齿面接触强度设计 7 1)#'ey  
    9J%>2AA  
    确定各参数的值: be764do  
    ①试选=1.6 !^m5by  
    选取区域系数 Z=2.433   DI&xTe9k  
         `r]Cd {G  
        则 J]~fv9~P  
        ②计算应力值环数 #qn)Nq(  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) * e 8V4P  
        =1.4425×10h =Q|}7g8o  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) _ssHRbE  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 92VAQU6  
        ④齿轮的疲劳强度极限 ? {&#l2  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: cX=` Tl  
        []==0.93×550=511.5 ebao7r5@  
    +}Q4 g]M8  
        []==0.96×450=432         r2<+ =INn  
    许用接触应力   &U,f~KJ  
             Y^!40XjrD  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   nQP0<_S  
             =1 Q3/q%#q>  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 IB?A]oN1{  
        =4.47×10N.m (la   
        3.设计计算 F9c2JBOM  
    ①小齿轮的分度圆直径d NV91{o(-7  
         E8j9@BHU[r  
        =46.42 wM yPR_  
        ②计算圆周速度 pIrAGA;  
        1.52 T4#knSIlh  
        ③计算齿宽b和模数 .o-j  
    计算齿宽b M\<!m^~  
           b==46.42mm Sx~_p3_5U  
    计算摸数m \LYQZ*F  
      初选螺旋角=14 pvM8PlYo]`  
        = HdLkof2i  
        ④计算齿宽与高之比 $e;!nI;z  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 U'lD|R,g  
    =46.42/4.5 =10.32 ?ykZY0{B  
    ⑤计算纵向重合度 feopO j6~+  
    =0.318=1.903 QbNv+Eu5  
    ⑥计算载荷系数K e7?W VV,  
    使用系数=1 jK=*~I  
    根据,7级精度, 查课本得 =ddx/zN  
    动载系数K=1.07, "''<:K|  
    查课本K的计算公式: %1<p1u'r?#  
    K= +0.23×10×b f|G7L5-  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 87Uv+((H  
    查课本得: K=1.35 \}Wkj~IX  
    查课本得: K==1.2 \I'Zc]  
    故载荷系数: Cei U2.:U  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 w2,T.3DT  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 b(yO  
        d=d=50.64 v-gT 3kJ  
        ⑧计算模数 ]Tl\9we  
        = LAKZAi%O0  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 6m" 75  
        由弯曲强度的设计公式 '-S&i{H  
        ≥ [s34N+vU  
    w@ 5/mf?  
    ⑴   确定公式内各计算数值 z\h+6FCD  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ?|8Tgs@+  
             确定齿数z C~;0A!@]Y  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 i]-gO  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 48ma&f;  
        Δi=0.032%5%,允许 ^sOm7S{  
        ②      计算当量齿数 Gh|!FRK[$  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  r:5Ve&~  
        z=z/cos=144/ cos14=158 g Oj5c  
        ③       初选齿宽系数 w.Vynb  
         按对称布置,由表查得=1 &v-V_.0(H  
        ④       初选螺旋角 }J?fJ (  
        初定螺旋角 =14 PM.SEzhm  
        ⑤       载荷系数K  b:QFD|  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 0xxzhlKNL  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y Q kZM(pG  
        查得: yK B[HpU-  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 N Sh.g #  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 m3(T0.j0P  
         $i@EfujY  
        ⑦       重合度系数Y  mo,l`UL  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 P\mm8s`f  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 W^ :/0WR  
    =14.07609 h*KHEg"+  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 N &[,nUd  
        ⑧       螺旋角系数Y VqL 5f  
     轴向重合度 =1.675, v|I5Gz$qpa  
        Y=1-=0.82 3NN'E$"3  
         2E2}|: ||&  
        ⑨       计算大小齿轮的 NN 6KLbC(  
     安全系数由表查得S=1.25 E.`d k.  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 $uw+^(ut  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 LZ)m](+M  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 l>UUaf|O  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   e^NEj1  
        小齿轮     大齿轮 eM+;x\jo?  
    Dw=Z_+J  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: H 1D;:n  
        K=0.86        K=0.93   ?GNF=#=M  
    ,GJ>vT)  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 _qeuVi=A  
          []= 6eT'[Umx  
          []= 0['"m^l0S  
           FMd LkyK;  
           #a |ch6B  
            大齿轮的数值大.选用. bfJ`}xl(8  
         q83~j `ZJ$  
    ⑵   设计计算 NceB'YG|  
         计算模数 X^D9)kel  
    Dsj|~J3  
    [u9JL3  
    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: 2ly,l[p8  
    '95E;RV&  
    z==24.57  取z=25 Ydh<TF4!  
    WYC1rfd=  
    那么z=5.96×25=149           R==cz^#  
      %Lp7@  
    ②   几何尺寸计算  l}0V+  
        计算中心距     a===147.2 Ww96|m  
    将中心距圆整为110 +&7Kk9^  
    V`\f+Uu  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 VL7S7pb_  
    k&A7alw  
    =arccos AM[jL'r|  
    %i&/$0.8  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. i.t9jN  
    D*cyFAF  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 XalJo@%-  
         Dk`4bYK  
        d==42.4 !(*a+ur&i  
    +lW}ixt  
    d==252.5 ZSXRzH~0  
    Aw4?y[{H  
    计算齿轮宽度 ``$%L=_m  
    l#b|@4:I  
    B= WBr:|F+~s  
    'cZMRR c <  
    圆整的       )[^y t0%  
    rg5]`-!=  
                                                大齿轮如上图: S\9t4Ki_'  
    {OO*iZ.O  
    .%?- As  
    WQ[}&kY~  
    7.传动轴承和传动轴的设计 5@czK*5  
    Jq$_=X&  
    1.  传动轴承的设计 rX33s  
    F gWkcV6B  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 vm\wO._  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min DD!MGf/  
    T1=43.77kn.m *BLe3dok(  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 x}?DkFuxb  
        已知小齿轮的分度圆直径为 ;%u_ ;,((  
            d1=42.4 "{A*(.  
    而  F= 1E5a(  
         F= F u>}w-  
    7uPZuXHxcu  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ]C16y. ~e  
    rQ~\~g[tP  
    JF~1' "_f:  
    sI&i{D  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ~u /aOd  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 s\'y-UITi1  
    =db'#m{$  
    C8IkpAD  
                 M{?zvq?d  
         从动轴的设计 ,3Wb4so  
           b7B+eN ?z  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, E X%6''ys  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M TB7>s~)47E  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 v B h;  
        已知大齿轮的分度圆直径为 "]VDY)  
            d2=252.5 &5\^f?'b7  
    而  F= ]} 61vV  
         F= F pheE^jUr  
    |K L')&"  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N C:`;d&d  
    Y^52~[w~  
    oZTgN .q  
    10wvfRhng  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 vQ:wW',i  
    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 .L9']zXc`  
    =p <?Hu  
    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 7~_I=-  
    查表,选取 9-0<*)"b>  
    pzp,t(%j  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ;{vwBDV!'  
    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 00ofHZ  
    & _; y.!  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 9O;cJ)tXY  
    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  。 )Im3'0l>  
    E2@`d6  
    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. Ju!(gh  
    '77~{jy  
                D        B                轴承代号     -?s&pKi  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     *LANGQ"2(i  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     U{6oLqwq3Y  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     ~h-C&G ,v  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     qO-9 x0v#  
    &FSmqE;@^  
         .XXW|{  
    (n,u|}8Y  
         { ;s;.  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 _;56^1'T  
        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, r-}-C!  
    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.     j^flwk  
    E<>*(x/\e  
    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. S,)d(g3>  
    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, 62)d22  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 E@-ta):  
    JK]R*!{n  
    L=16+16+16+8+8=64 MtS3p>4  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. ~ 3^='o  
    T*?s@$)m4  
    5.    求轴上的载荷   kH'p\9=  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, .N,&Uv-  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. tF*szf|$-  
    7p.>\YtoR}  
    %Y]=1BRk}  
    xl(@C*.sC1  
    L*h{'<Bz  
    :_ROJ  
    )KE [!ofD  
    ~e `Bq>  
    [U>@,BH  
         K=dR%c(  
    sV/l5]b]  
    传动轴总体设计结构图: 8S]".  
         :IMdN}(L  
                                 \8S ~c8Z~  
    f$.?$  
                                 (主动轴) 7Vu?  
    Df4+^B,1  
    ljC(L/I  
            从动轴的载荷分析图: :Zt2'vcGpf  
    !z 53OT!  
    6.     校核轴的强度 Tlq-m2]  
    根据 1TS0X:TCn  
    == MP^ d}FL  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 :XG;ru%i  
    查表15-1得[]=60MP =PkO!Mm8  
    〈 []    此轴合理安全 zce`\ /:  
    Os&n  
    8、校核轴的疲劳强度. )@gZ;`n  
    ⑴.   判断危险截面 0v)bA}k  
    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. 7a4o1;l  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 Y^KTkS0D  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 N~^yL<O  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 K4Sk+ v  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 :~F:/5  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 ( #D*Pl  
    截面上的弯曲应力 vxFTen{-F  
    oVvc?P  
    截面上的扭转应力 r%@Lej5+  
    == dq\FBwfe  
    轴的材料为45钢。调质处理。 vI1i, x#i  
    由课本得: r H8@69,B  
                6e,xDr  
    因             $e1=xSQp4  
    经插入后得 gF?[rqz{  
    2.0         =1.31 /./"x~@  
    轴性系数为 g{IF_ 1  
           =0.85 O.G'?m<: #  
    K=1+=1.82 >Dw~P OMy  
        K=1+(-1)=1.26 n DS}^Ba  
    所以               );V2?G`/  
    _"@CGXu  
    综合系数为:    K=2.8 ;-P)m  
    K=1.62 rxn Frx  
    碳钢的特性系数        取0.1 Ub1hHA*)  
       取0.05 :bu>],d-8'  
    安全系数 {\H/y c|@  
    S=25.13 IW=cym7  
    S13.71 ]\-^>!F#K  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 S$TmZk=  
    截面Ⅳ右侧 G!w"{Bk?9  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Jn:ZYqc  
    $YxBE`)d-  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Q;11N7+  
    7ELMd{CD  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 ">f erhN9  
    l^GP3S  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 hu_ ^OlF  
    截面上的弯曲应力   :x.7vZzxs  
    截面上的扭转应力 :y*NM,s  
    ==K= w(ln5q  
        K= *IgE)N >  
    所以                 |-sPLU&s%  
    综合系数为: :NJ_n6E  
    K=2.8    K=1.62 ]]7 mlQ  
    碳钢的特性系数 j',W 64  
        取0.1       取0.05 vgY3L  
    安全系数 3LDS Z1f  
    S=25.13 XO#/Fv!  
    S13.71 :w}{$v}#D;  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 \(226^|j  
    L,y6^J!  
    9.键的设计和计算 sn7AR88M;  
    QaUm1 i#  
    ①选择键联接的类型和尺寸 rpeJkG@+  
    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. CYOI.#m2  
    根据    d=55    d=65 >U F  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 U*90m~)  
                         b=20     h=12     =50 8.F~k~srA  
    DZzN>9<)^  
    ②校和键联接的强度 oFOnjK"|F  
      查表6-2得      []=110MP g^*<f8 ~d  
    工作长度  36-16=20 W3`>8v1?o  
        50-20=30 21k5I #U  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 fXrXV~'8  
         K=0.5 h=5 (&/2\0QV  
        K=0.5 h=6 8DP+W$  
        由式(6-1)得: s4&^D<  
               <[] U qG .:@T  
               <[] !9 fz(9  
        两者都合适 j+>J,axU!  
        取键标记为: fw ,\DFHO  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 Uj&W<'I  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 d,Y_GCZ7|W  
    10、箱体结构的设计 X,9 M"E 2  
    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, (sVi\R  
    大端盖分机体采用配合. SG6sw]x  
    ^vG8#A}]  
    1.   机体有足够的刚度 [M+f-kl  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 ~-wPP{!  
    1lv2@QH9  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 v[Kxja;  
    H'Yh2a`!o  
    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 n3J53| %v  
    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 CI3XzH\IX*  
    J\ e+}{  
    3.   机体结构有良好的工艺性. @?h/B=5 6  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. DTWD |M  
    @A)R_p  
    4.   对附件设计 {Zp\^/  
    A  视孔盖和窥视孔 mKYeD%Pm*  
    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 6e7{Iy  
    B  油螺塞: IIy~[4dW  
    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。 ?-1r$31p  
    C  油标: zt^48~ry  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 :;t #\%L/  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. sXNb}gJ  
    610D% F  
    D  通气孔: =]k {"?j  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. bXS:x  
    E  盖螺钉: !UFfsNiXZ  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 CKA;.sh  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. :d ~|jS  
    F  位销: %vBhLaE  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. `5H$IP1XhA  
    G  吊钩: ;E'"Ks[GH  
    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. ETB6f  
    j(~ *'&|(  
    减速器机体结构尺寸如下: 4b:s<$TZ  
    m*mm\wN5  
    名称    符号    计算公式    结果     NV#FvM/#"  
    箱座壁厚                10     D-,L&R!`  
    箱盖壁厚                9     IgC}&  
    箱盖凸缘厚度                12     cV`E>w=D0  
    箱座凸缘厚度                15     6 PxW8pn  
    箱座底凸缘厚度                25     j;+?HbL  
    地脚螺钉直径                M24     SXt{k<|  
    地脚螺钉数目        查手册        6     .; &# )l  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     v!%5&: c3  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10      f3UXCp  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ] Eh}L  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     hTwA%  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     ^ :F.  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 `)QCn<  
        22 frBX{L  
        18     I2H6y"p N  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 w^]6w\p  
        16     pJ ?~fp  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     bMU(?hb  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     _sbp6ZO_  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     /y>>JxAEb  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     Zk[&IBE_  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) i<(Xr  
    150(3轴)     N:9>dpP}O  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) #0Tq=:AE>  
    150(3轴)     /x1MPP>fu  
         z,|{fKtY}  
    11. 润滑密封设计 &hk-1y9QS  
    ?Mee 6  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. is/scv<  
        油的深度为H+ Vrvic4  
             H=30  =34 vp.ZK[/`  
    所以H+=30+34=64 wM|" I^[  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 /6_|]ijc  
         2W$cFC  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 Ka`=WeJ|  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     *@TZ+{t  
        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 Dwl3 Cj  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 c,*9K/:  
         )IJQeC  
    12.联轴器设计 ]Ta N{"  
    BT@r!>Nl  
    1.类型选择. R-P-i0 ~  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 @UdfAyL  
    2.载荷计算. `g,8-  
    公称转矩:T=95509550333.5 m:hY`[ f6  
    查课本,选取 uWrQ&}@  
    所以转矩   )7:J[0ZiQ  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 pn*3\  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm Y{*u&^0{  
    i9=&;_z  
    四、设计小结 72veLB  
        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。 #A8@CA^d  
        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。 F9*g=  
    五、参考资料目录 3T&6opaF  
    [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; Xo*DvD  
    [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; PpsIhMq@  
    [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; ci+tdMA  
    [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; C4NTh}6t T  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 6b!F1  
    [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; ~g7l8H67  
    [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? <9sO  
    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