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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 ai"Kd=R  
                     $?p^ m`t_  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         pKO\tkMJ  
                     u->UV:u  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) )_!t9gn*wr  
    d#7 z N  
    目   录 GIQ/gM?Pv  
         M@@"-dy  
    一    课程设计书                            2 Pz3jc|Ga  
    \XwXs 5"G  
    二    设计要求                              2 K V ^ `  
    P(fTlrb  
    三    设计步骤                              2 aE.T%xR  
         ehj&A+Ip  
        1. 传动装置总体设计方案                        3  K9  
        2. 电动机的选择                                4 &,Dh*)k  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5  8YFfnk  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 u{=(] n  
        5. 设计V带和带轮                              6 c>d+q9M  
        6. 齿轮的设计                                  8 h$|K vS  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 p"ht|x  
        8. 键联接设计                                  26 Uj}iMw,  
        9. 箱体结构的设计                              27 Z[KXDQn8  
        10.润滑密封设计                                30 `9b/Q  
        11.联轴器设计                                  30 SiHZco I  
         M5 ep\^  
    四    设计小结                              31 &k(t_~m>  
    五    参考资料                              32 W|~Lmdzj  
    Q/4g)(~J  
    一. 课程设计书 AR'q2/cw  
    设计课题: I"*g-ji0  
        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  ~d_Z?Z  
    表一: uy{mSx?td  
             题号 %*]3j^b Q+  
    2;.7c+r0  
    参数    1     =3lUr<Ze  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     Hx2.2 A^  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     u9}}}UN!  
    卷筒直径(mm)    200     Z 2Fm=88  
    X<ZIeZBn  
    二. 设计要求 95^w" [}4Q  
    1.减速器装配图一张(A1)。 %stZ'IX  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 0iqa]Am  
    3.设计说明书一份。 mIq6\c$  
    1eI >Yy>}  
    三. 设计步骤 ^Qz8`1`;Z  
        1.  传动装置总体设计方案 @5Q}o3.zA-  
        2.  电动机的选择 iyrUY  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 KbVV[ *  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 NS6Bi3~  
        5.  “V”带轮的材料和结构 )zI<C=])"  
        6.  齿轮的设计 IJO`"da  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 bG67TWY)  
        8、校核轴的疲劳强度 L+bO X  
        9.  键联接设计 t`+x5*g W  
        10.  箱体结构设计 %yJL-6U  
        11. 润滑密封设计 9+h9]T:9  
        12. 联轴器设计 Ps Qq ^/  
         3Gf^IV-  
    1.传动装置总体设计方案: |gx{un`  
    $4'I 3{$  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 z,}1K!  
    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, DSYtj} >  
    要求轴有较大的刚度。 C9x'yBDv  
    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。 b|n%l5 1  
    其传动方案如下: m,aJ(8G  
            \bqNjlu  
    图一:(传动装置总体设计图) |M  `B  
    $1.iMHb  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 FyJI@PZdI-  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 uDK`;o'F  
         传动装置的总效率 I:u xj%  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; $iDatQ[  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, <%<}];bmFL  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, COc1np  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 ygS*))7 r  
    !0c7nzjm  
      2.电动机的选择 uCF+Mp  
    l!Z>QE`.S  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, 9c9-1iS  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, >},O_qx  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 ~YO')  
         e'(n ^_$nl  
        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, ?,]%V1(@V`  
         u9"b,].b  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 sn2SDHY  
         pK1P-!c  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 (' /S~  
                                                      ?+D_*'65D  
    $@Zb]gavt?  
    方案    电动机型号    额定功率 `hM`bcS  
    P ,f0cy\.?  
    kw    电动机转速 MA.1t  
        电动机重量 9~ajEs  
    N    参考价格 MG[?C2KA/  
    元    传动装置的传动比     6.~HbN  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器      UB&ofO  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     m/=,O_  
      (k6=o';y  
       中心高 %Gl,V5z&  
            外型尺寸 4?><x[l2{  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     Hlp!6\gukp  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     eT[ ,k[#q  
    s!nFc{  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 :m_0WT  
    ,[,+ _A  
    (1)       总传动比 J*U,kyYF  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 3%{XJV   
        (2)       分配传动装置传动比 }h5pM`|1  
        =× zOLt)2-<  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 K_Y0;!W  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 {F6hx9?  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 0?BT*  
    (1) 各轴转速 {Mp>+e@xx  
      ==1440/2.3=626.09r/min ] ?#f=/  
      ==626.09/5.96=105.05r/min z(g4D!  
    (2) 各轴输入功率 Ec8Y}C,{7<  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 37?%xQ!  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW }EE  
        则各轴的输出功率:   9Vxsv*OR,  
    =×0.98=2.989kW ,8;;#XR3  
    =×0.98=2.929kW jeN_ sm81b  
    各轴输入转矩 %((F} 9_6  
       =××  N·m !\JG]2 \  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· S-gL]r3G8  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m l@q.4hT  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ~PHAC@pU  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m @za?<G>!'e  
    =×0.98=242.86N·m ']u w,b  
    运动和动力参数结果如下表 7F4$k4r<  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     $ Etf'.  
        输入    输出    输入    输出         0h^upB#p  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     {{ R/:-6?@  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     K*'(;1AiW  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     t&mw@bj  
    {O5;V/00}  
    5、“V”带轮的材料和结构 F&lWO!4  
      确定V带的截型 7Nh6 `  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 zbddn4bW9  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 E$ q/4  
          V带截型      由图6-13                        B型 '-D-H}%;}M  
       =9i:R!,W  
      确定V带轮的直径 ` R!0uRu  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm ,'= Y  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ]r$S{<  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm _{_LTy%[  
       UB|Nx(V s  
      确定中心距及V带基准长度 (jPN+yQ  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 4sSQ nK  
                              360<a<1030 M< *5Y43  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm KAjKv_6=g  
         @8DB Ln w  
      初定V带基准长度 tU!"CX  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm xh#ef=Bw  
           J}i$ny_3OB  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 5f=e JDo=x  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm |5V#&e\ES  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 :V HJD  
       "}\z7^.W>  
       确定V带的根数 }{ pNasAU  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw Um9!<G=;  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 [m|\N  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 hDl& KE  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 Al$"k[-Uin  
             KB&t31aq  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 xaoaZ3Ko  
                                 _q)`Y:2  
                           取Z=2 _ Eq:Qbw#  
    V带齿轮各设计参数附表 /!eC;qp;[  
    67}y/C]<  
    各传动比 Fng":28o  
    I:]s/r7  
        V带        齿轮     b&*^\hY9b  
        2.3        5.96     A0oC*/  
      }dAb} 0XK.  
    2. 各轴转速n 5A7!Xd  
        (r/min)        (r/min)     %ia/i :  
        626.09        105.05     [LL"86D  
    y`mEsj  
    3. 各轴输入功率 P QD+dP nZu  
        (kw)        (kw)     d7It}7@9  
        2.93       2.71     fhLdM  
    l#~Sh3@L(  
    4. 各轴输入转矩 T ;g^QH r  
        (kN·m)        (kN·m)     kkyn>Wxv  
    43.77        242.86     6%U1%;  
    I = qd\  
    5. 带轮主要参数 ZA1?'  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         >`5iq.v  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     9H1R0iWW  
    带的根数z     6[aCjW  
        160        368        708        2232        B        2     8$v17 3  
    =(Mv@eA"  
    6.齿轮的设计 b\U Q6 V  
    ~b3xn T  
    (一)齿轮传动的设计计算 .Ky<9h.K  
    @s/;y VVq  
    齿轮材料,热处理精度 ?lR)Hi  
        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 &I:X[=;g  
        (1)       齿轮材料及热处理 MZ=U} &F  
           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 nl*{@R.q @  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 <rRm bFH#  
          ② 齿轮精度 yeE_1C .  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 &^63*x;hE  
         0>H<6Ja  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 d+fmVM?p  
    按齿面接触强度设计 QMy;?,  
    6:-qL}  
    确定各参数的值: :&6QKTX  
    ①试选=1.6 S'Yg!KwX  
    选取区域系数 Z=2.433    R(k6S  
         gBYL.^H^l  
        则 wy&VClT  
        ②计算应力值环数 @o9EX }  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) _#f/VE  
        =1.4425×10h |]+m<Dpyr2  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) w][ ;  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 C0i:*1  
        ④齿轮的疲劳强度极限 jn]hqTy8  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: fa\<![8LAU  
        []==0.93×550=511.5 BB--UM{7  
    "SLN8x49(  
        []==0.96×450=432         "!E(= W?  
    许用接触应力   ~M(K{6R  
             bt%k;Z]  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   MukPY2[Am  
             =1 ;NLL?6~  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 UQ'D-eK  
        =4.47×10N.m 87~. |nu  
        3.设计计算 C([;JO 11[  
    ①小齿轮的分度圆直径d .X_k[l9  
         #q==GT7  
        =46.42 F =iz\O!6  
        ②计算圆周速度 Y)c9]1qly  
        1.52 "uTzmm$  
        ③计算齿宽b和模数 jGR_EE  
    计算齿宽b [p}J=1S  
           b==46.42mm 8@6:UR.)  
    计算摸数m (mt,:hX  
      初选螺旋角=14 iP|h];a+@  
        = nHD4J;l  
        ④计算齿宽与高之比 Z=8 25[p  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 e`k 2g ^  
    =46.42/4.5 =10.32 hP3I_I[qF}  
    ⑤计算纵向重合度 k-e_lSYk&c  
    =0.318=1.903 "4`h -Y  
    ⑥计算载荷系数K 4K0N$9pd:  
    使用系数=1 R/ l1$}  
    根据,7级精度, 查课本得 ll[U-v{  
    动载系数K=1.07, TL]2{rf~  
    查课本K的计算公式: COJqVC(#  
    K= +0.23×10×b Nf-IDK  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 g3LAi#m  
    查课本得: K=1.35 #jA|04w  
    查课本得: K==1.2 /Lu wPM  
    故载荷系数: RBt"7'  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ZzzQXfA#  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 `o/tpuI  
        d=d=50.64 [ {lF1+];@  
        ⑧计算模数 qIA!m .GC  
        = $w+g%y)  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 [FF%HRce,.  
        由弯曲强度的设计公式 _)2N Fq  
        ≥ RUX!(Xw  
    .s7o$u~l  
    ⑴   确定公式内各计算数值 ^L]+e  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m F~W*"i+EZ  
             确定齿数z <X|"5/h  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 RX?Nv4-  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 f+fF5Z\  
        Δi=0.032%5%,允许 >,uof?  
        ②      计算当量齿数 Gp; [WY\  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ;Qk*h'}f  
        z=z/cos=144/ cos14=158 *% Vd2jW/  
        ③       初选齿宽系数 kj@#oLd%  
         按对称布置,由表查得=1 *=@Z\]"?  
        ④       初选螺旋角 I4qzdD  
        初定螺旋角 =14 _V-@95fK  
        ⑤       载荷系数K ,o*b-Cv/  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 8 l}tYl`|  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y YCw^u  
        查得: 47`{ e_YP0  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 akJ{-   
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 pOIFO =k  
         7 &GhJ^Ku  
        ⑦       重合度系数Y 3~s0ux[  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 d/P$qMD  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 9DKmXL  
    =14.07609 6tzZ j:y q  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 () b0Sh=  
        ⑧       螺旋角系数Y aOWbIS[8  
     轴向重合度 =1.675, YA{Kgc^  
        Y=1-=0.82 jqb,^T|j;m  
         <(3Uu()   
        ⑨       计算大小齿轮的 )z7. S"U  
     安全系数由表查得S=1.25 oUltr  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 0e:KiUr  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 V %Y.N4H  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 8ru@ 8|r  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   LO# {   
        小齿轮     大齿轮 4J94iI>S.l  
    8V=I[UF.1?  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: la|#SS95  
        K=0.86        K=0.93   PeT A:MW  
    ~g1@-)zYxK  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 wT*`Od8w  
          []= 6K?+adKlc  
          []= RD{jYr;  
           % fA0XRM  
           -lb}}z+/  
            大齿轮的数值大.选用. ,A[HYc|uy  
         xv4nYm9  
    ⑵   设计计算 Wd~}O<"  
         计算模数 yMX4 f  
    -cY /M~  
    FY#`]124*  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: bsqoR8  
    aW w`v[v  
    z==24.57  取z=25 zx=A3I%7 A  
    2R<1  ^  
    那么z=5.96×25=149           iDHmS6_c  
      [>C^ 0\Z~  
    ②   几何尺寸计算 HV>|f'45  
        计算中心距     a===147.2 [}P|OCW  
    将中心距圆整为110 nqiy)ZN#R  
    A4(^I u  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 P 3lN ns3  
    2eyvY|:Q>  
    =arccos ]6=cSs!  
    :V+t|@m5l  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. c{FvMV2em  
    yKDg ~zsh  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 F\,3z7s  
         bs_I{bCu?  
        d==42.4 }c&Zv#iO6  
    J )@x:,o  
    d==252.5 #i)h0ML/e  
    >OiC].1   
    计算齿轮宽度 QbOm JQ  
    Ai#W. n  
    B= )o9CFhFB  
    ~jF5%Gu  
    圆整的       DrMcE31  
    T3M 4r|  
                                                大齿轮如上图: @jwUH8g1  
    2Ybz`O!  
    8)R )h/E>  
    @["Vzg!I6"  
    7.传动轴承和传动轴的设计 DPy"FQYZb  
    %9Ulgs8=  
    1.  传动轴承的设计 .bL{fBTT~  
    7(gQ6?KsZ  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 BT`/O D@  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min (CuaBHR  
    T1=43.77kn.m 6pr}A  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 {d^&$~  
        已知小齿轮的分度圆直径为 9D8el}uHf  
            d1=42.4 J5|Dduv  
    而  F= d/R:-{J)c  
         F= F eDTEy;^o  
    !t;$n!7<  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N v,p/r )E  
    (sr_& 7A  
    Q v{q:=k  
    <=19KSGFt  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 gI\J sN  
    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 w="I*7c@  
    fa<83<.D  
    OmKT}D~ 4  
                 ~!)_3o  
         从动轴的设计 RQ/X{<lQ)  
           Q&n  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, /i^b;?/1  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M ??1V__w  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 7 NJ1cQ-}t  
        已知大齿轮的分度圆直径为 f}XUxIQ-<  
            d2=252.5 G]q6Ika  
    而  F= yt_?4Hc"  
         F= F W0gaOew(^  
    eeB^c/k(P  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N NGS/lKz  
    0YIvE\-  
    pN%L3?2  
    7i 6-Hq  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 5^P)='0*  
    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 <R]?8L0{h  
    fkk\Q>J9!=  
    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 :LcR<>LZ  
    查表,选取 m_(+-G  
    Z8nNZ<k  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 2} 509X(*  
    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 s(wbsRVP8  
    \7("bB=  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 3G5i+9Nt.L  
    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  。 (*"R"Y  
    &XgB-}^:  
    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. H> _%ZXL  
    ZH~m%sA  
                D        B                轴承代号     5:56l>0  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     :K2N7?shA  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     *qKwu?]?>  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     >Qt#6X|  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     Ybd){Je"z  
    X3RpJ#m"'  
         n%Nf\z  
    Pi)`[\{  
         Pme`UcE3H  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的  l R;<6  
        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, O!/J2SfuDH  
    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.     E: XzX Fxx  
    3- LO  
    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. {kW!|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, 37 M7bB0  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 `2S%l, >)#  
    "&L<u0KHG  
    L=16+16+16+8+8=64 8(uxz84ce  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. IVEvu3  
    VbA#D4;  
    5.    求轴上的载荷   1z[WJ}$u  
    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, T<p>:$vo  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. Ct"h.rD]  
    iFga==rw  
    i,* DWD+  
    vxbO>c   
    d![EnkyL;  
    ScM2_k`D  
    /Q{Jf+>R>  
    tTQ>pg1{qh  
    M# S:'WN  
         jY$|_o.4  
    uOm fpgO  
    传动轴总体设计结构图: 51&wH  
         y"2#bq  
                                 ^#g GA_H  
    \N/T^,  
                                 (主动轴) =B;rj  
    KDHR} `  
    V&\ZqgDF  
            从动轴的载荷分析图: :Wb+&|dU  
    ]RGun GJ  
    6.     校核轴的强度 c3K(mM:  
    根据 '4N[bRCn  
    == i,b>&V/Y$  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 ( 8H "'  
    查表15-1得[]=60MP nFxogCn   
    〈 []    此轴合理安全 *B@<{x r  
    kk^KaD4dA  
    8、校核轴的疲劳强度.  ) VJ|  
    ⑴.   判断危险截面 -+O8v;aC'  
    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. }ZR3  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 OP``g/x)  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 9)mJo(  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 (QqKttL:  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 IjNE1b$  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 Av+R~&h  
    截面上的弯曲应力 CUY2eQJ{U  
    $Fr$9 jq&  
    截面上的扭转应力 INcJXlv  
    == L(AY)gB  
    轴的材料为45钢。调质处理。 ]6 }|X#_  
    由课本得: 9> [ $;>  
               3osAWSCEL  
    因             o2F6K*u}  
    经插入后得 ]TD]    
    2.0         =1.31 \s+ <w3  
    轴性系数为 |)GE7y0Q  
           =0.85 <R_3; 5J%  
    K=1+=1.82 ><^A4s  
        K=1+(-1)=1.26 HLTz|P0JZ  
    所以               5?6 ATP:[  
    /:C"n|P7Z  
    综合系数为:    K=2.8 &bA;>Lu#|o  
    K=1.62 YwHnDVV+  
    碳钢的特性系数        取0.1 sF(U?)48  
       取0.05 "f5u2=7 }  
    安全系数 hb^e2@i;Oq  
    S=25.13 >Li ~Og@  
    S13.71 ,!u^E|24  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 /m9t2,KB  
    截面Ⅳ右侧 D:%$a]_f  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 H6e ^" E  
    .RoO 6:T6  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Z1OX9]##r  
    IKAF%0[R|j  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 ka"jv"z  
    ,>"1'i&@  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295  @(Q4  
    截面上的弯曲应力   Gz ^g!N[  
    截面上的扭转应力 AF **@iG  
    ==K= ,]20I _  
        K= U3A>#EV  
    所以                 ITq+Hk R  
    综合系数为: i~k?k.t8  
    K=2.8    K=1.62 r\_aux^z  
    碳钢的特性系数 @{XN}tWDOp  
        取0.1       取0.05 x"_f$,:!  
    安全系数 gY;N>Yq,C  
    S=25.13 a?Q~C<k  
    S13.71 <6- (a;T!7  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 `| R8WM  
    LOe!qt\&  
    9.键的设计和计算 `M"b L|[R  
    L'z?M]  
    ①选择键联接的类型和尺寸 %3"3OOT7  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. c( gUH  
    根据    d=55    d=65 E39:}_IV  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 hoSk  
                         b=20     h=12     =50 rA{h/T"  
    kZF\V7k  
    ②校和键联接的强度 u%v^(9z  
      查表6-2得      []=110MP uyAhN  
    工作长度  36-16=20 qY#*zx  
        50-20=30 ; Sh|6  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 6o6!O l  
         K=0.5 h=5 'KyT]OObS  
        K=0.5 h=6 &t p5y}=n  
        由式(6-1)得: 5p"*n kF  
               <[] nc@ul')  
               <[] 8v(Xr}q,r  
        两者都合适 GpxGDN3?  
        取键标记为: C|z`hNp  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 w_A-:S 5C  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 lWnV{/q\X  
    10、箱体结构的设计 & }k=V4L  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, Zj`eR\7~  
    大端盖分机体采用配合. c WK@O>  
    4+l7v?:Pr  
    1.   机体有足够的刚度 =U|J{^ >I  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 }qb z&%R  
    7_q"%xH  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 RAf+%h*  
    V 9=y@`;  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm ?V*>4A  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 kl2]#G(  
    7 yF#G9,  
    3.   机体结构有良好的工艺性. Km\M /j|  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. QC ?8  
    B-M|}T  
    4.   对附件设计 Y^3tk}yru  
    A  视孔盖和窥视孔 AZ!G-73  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 QZ9 )uI  
    B  油螺塞: !?Ow"i-lp  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 vs6`oW"{#  
    C  油标: UP,0`fh(y  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 Gg,,qJO  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. j:{<    
    S5bk<8aPP  
    D  通气孔: ~49+$.2  
    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. V @d:n  
    E  盖螺钉: ~zYp(#0op  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 e(!a~{(kq%  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. DYzVV(_J"  
    F  位销: /0@}7+&  
    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. vuw1ycy)  
    G  吊钩: ;5y!,OF6  
    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. ;&:UxmTf  
    }8x[  
    减速器机体结构尺寸如下: I0OsaX'  
    o"'VI4  
    名称    符号    计算公式    结果     sU+~#K$ b  
    箱座壁厚                10     *OsXjL`f  
    箱盖壁厚                9     qZ8lU   
    箱盖凸缘厚度                12     |wK)(s  
    箱座凸缘厚度                15     '@pav>UPD  
    箱座底凸缘厚度                25     S"N@.n[  
    地脚螺钉直径                M24     v SWqOv$  
    地脚螺钉数目        查手册        6     LJI&j \  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     5|H?L@_9  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     )NyGV!Zuu  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Zsf<)Vx  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     ugMJ}IGq  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     QW~o+N~~  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 +.>O%pNj  
        22 :%!SzI?  
        18     _Zb_9&  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 &dOV0y_  
        16     X}p4yR7'  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     @?gH3Y_  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     `o:)PTQNg  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     k$I[F<f  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     nz>A\H  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) &,KxtlR![  
    150(3轴)     uy`U1>  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) J!yc9Q  
    150(3轴)     xFyMg&  
         U?>zq!C&R  
    11. 润滑密封设计 }Pw5*duq  
    5i1>z{  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. )03.6 Pvs  
        油的深度为H+ T,H]svN5p  
             H=30  =34 c~$ipX   
    所以H+=30+34=64 tgrQ$Yjk  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 -R&h?ec  
         XWB>' UDQ#  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 /~AwX8X  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     BE3~f6 `  
        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 e3(0L I  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 Q jQJ "  
         B]]M?pS  
    12.联轴器设计 &Kjqdp  
    ef,6>xv  
    1.类型选择. -u8@ .  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 qBCZ)JEN#U  
    2.载荷计算. VfZ/SByh7p  
    公称转矩:T=95509550333.5 TFM}P  
    查课本,选取 2etlR  
    所以转矩   oh:t ex<  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Nwu#,f=X  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm +vYm:  
    m{V @Om  
    四、设计小结 )<3WVvB  
        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。 px-*uh<  
        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。 E6@+w.VVO  
    五、参考资料目录 "`&?<82  
    [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; 65<p:  
    [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; e?f[t*td  
    [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; !N)oi $T%  
    [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; ;9prsvf  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 pwu5Fxn)  
    [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; ~xHr/:  
    [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? 7R)"HfUh  
    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