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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 p])km%zB(  
                     r[gV`khka  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         S2*:]pYf}  
                     !yxb<  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) [J^,_iN[.  
    {>z.y1  
    目   录 u4S3NLG)  
         &8;mcM//4  
    一    课程设计书                            2 sK\?i3<?  
    M6e"4Gh  
    二    设计要求                              2 tSg#2  
    &pCKz[Yf+  
    三    设计步骤                              2 ';1 c  
         I@hC$o  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 snyx$Qx(  
        2. 电动机的选择                                4 =v_ju;C=  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 RH`m=?~J,  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 WaH TzIa[  
        5. 设计V带和带轮                              6 5'o.v^l  
        6. 齿轮的设计                                  8 G q 8/xxt  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 7 724,+2N  
        8. 键联接设计                                  26 mV;7SBoT  
        9. 箱体结构的设计                              27 vOqYt42  
        10.润滑密封设计                                30 ;w1h)  
        11.联轴器设计                                  30 eZUK<&0x5  
         H fRxgA@  
    四    设计小结                              31 &o?pZ(\C  
    五    参考资料                              32 _-D(N/  
    b~\![HoCMM  
    一. 课程设计书 J)R2O4OEd  
    设计课题: im&| H-  
        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 3{:d$- y  
    表一: !0w'S>e  
             题号 6 Fm.^9@  
    Edjh*  
    参数    1     <cl$?].RE!  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     t$}+oCnkv  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     72PDqK#  
    卷筒直径(mm)    200     \O^= Z{3y  
    ~zuMX ;[  
    二. 设计要求 -5Ccuk>6  
    1.减速器装配图一张(A1)。 A\=:h  AQ  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ;B7>/q;g  
    3.设计说明书一份。 c*3ilMP\4  
    ln3.TR*  
    三. 设计步骤 02SUyv(Mt  
        1.  传动装置总体设计方案 87*R#((  
        2.  电动机的选择 r*WdD/r|  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 (OJ}|*\e  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 Uqkh@-6-  
        5.  “V”带轮的材料和结构 #Q;#A |EZ  
        6.  齿轮的设计 #Uudx~b  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 QJ$]~)w?H  
        8、校核轴的疲劳强度 `_f3o,5  
        9.  键联接设计 p*>[6{$3)O  
        10.  箱体结构设计 (US8Sc  
        11. 润滑密封设计 EmLPq!C  
        12. 联轴器设计 )of_"gZ$3A  
         Vv zd>yII  
    1.传动装置总体设计方案: 0m?ul%=  
    * yt/ Dj  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 Ron^PvvY&  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, 3lKIEPf6r  
    要求轴有较大的刚度。 [V1gj9t=,  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 wl! 'Bck=  
    其传动方案如下: M>0~Ek%3  
            +|o -lb  
    图一:(传动装置总体设计图) X.JB&~/rO  
    bf}r8$,  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 /0(4wZe~?  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 BL]^+KnP  
         传动装置的总效率 _Jx?m  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 0V1kZ.  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, ?lbX.+  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, #ReW#?P%b/  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 #?aR,@n  
    Q>X ;7nt0  
      2.电动机的选择 _msDf2e9  
    +[z(N  
        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, E{j6OX\  
        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 $  
        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。 ^up*KQ3u\  
         ==IL63  
        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, 2wu 5`Z[E  
         mTcLocx  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 z.{y VQE  
         r"rEVx#1=  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 ph69u #Og  
                                                      5ptbz<Xv  
    QO|ODW+D  
    方案    电动机型号    额定功率 gzw[^d  
    P o6{XT.z5qx  
    kw    电动机转速 CIV6 Qe"<  
        电动机重量 +K+ == mO&  
    N    参考价格 ib& |271gG  
    元    传动装置的传动比     SqEO ] ~  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     :?lSa6de  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     `7'(U)x,F  
      O  89BN6p  
       中心高 !hJ%{.  
            外型尺寸 m.lNKIknQ  
    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     K)^.96{/@  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     3aW4Gs<g  
    `M\L 6o  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 iPE-j#|  
    S$V'_  
    (1)       总传动比 KX*e2 /0  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 <Qwi 0$  
        (2)       分配传动装置传动比 p%j@2U  
        =× $BNn1C8[  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 )Q9J,  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 E4 JS   
    4.计算传动装置的运动和动力参数 .t\ Yv/|`  
    (1) 各轴转速 a)} ?rzT]  
      ==1440/2.3=626.09r/min *6k (xL  
      ==626.09/5.96=105.05r/min h~<#1'/<  
    (2) 各轴输入功率 }<S|_F  
        =×=3.05×0.96=2.93kW s;$ eq);  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW BhNwC[G?m  
        则各轴的输出功率:   W;j*lII  
    =×0.98=2.989kW %f?#) 01>  
    =×0.98=2.929kW sp AYb<  
    各轴输入转矩 |"l g4S%  
       =××  N·m $k}+,tHtJO  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· R(x% <I  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m r\L:JTZ$  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m mb?yG:L=0b  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m EMJ}tvL0Tp  
    =×0.98=242.86N·m #bf^Pq'8  
    运动和动力参数结果如下表 1eK J46W  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     y:pypuwt;  
        输入    输出    输入    输出         Ik~5j(^E-  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     qOkw6jfluh  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     6`%}s3Xq  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ~>)cY{wE_  
    ?p\'S w:  
    5、“V”带轮的材料和结构 >>&~;PG[  
      确定V带的截型 <o p !dS  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 !L>'g  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 |RHX2sso  
          V带截型      由图6-13                        B型 7dxY07 yu  
       3",6 E(  
      确定V带轮的直径 {T.$xiR  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm VSM%<-iQ  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s \5X34'7   
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm I]TL#ywF   
       'gQm%:qU3r  
      确定中心距及V带基准长度 ,ad~ 6.Z_)  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 @bS>XWI>  
                              360<a<1030 2{ }5WH  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ZH/|L?Q1U  
         R%SsHu">  
      初定V带基准长度 +X.iJ$)  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm |A &Nv~.)  
           i Ri1E;  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm FVL0K(V(  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm h&[!CtPm  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 DR^mT$  
       #& R x(  
       确定V带的根数 L"#Tas\5  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw b abDLaC@  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 )HR'FlxOd  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 <K|_M)/9  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 )p ,-TtV  
             B*K%&w10~  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 pHKj*Y  
                                 _d)w, ;m#  
                           取Z=2 IjD: hR@  
    V带齿轮各设计参数附表 #_4L/LV  
    7| IW\  
    各传动比 #S_LKc  
    ;I]TM#qGF  
        V带        齿轮     }?8KFe7U  
        2.3        5.96     V?5QpBK I  
      &<k )W  
    2. 各轴转速n ;%Jp@'46  
        (r/min)        (r/min)     h.=YAcR0D  
        626.09        105.05     o y}(  
    Mx0c # d.  
    3. 各轴输入功率 P r'w5i1C+  
        (kw)        (kw)     <)y'Ot0 y  
        2.93       2.71     ,_P(!7Z8  
    Y~gpiL3u  
    4. 各轴输入转矩 T rDm>Rm=  
        (kN·m)        (kN·m)     $kkdB,y  
    43.77        242.86     eGtIVY/D  
    w{#%&e(q"  
    5. 带轮主要参数 j@2-^q:`  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         S &cH1QZ  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     $F;$-2  
    带的根数z     4hZ-^AL"(  
        160        368        708        2232        B        2     SAly~(r?/  
    yu3EPT!~  
    6.齿轮的设计 A]Q4fD1q  
    +1F@vag7  
    (一)齿轮传动的设计计算 <N+l"Re#]  
    I\`:(V  
    齿轮材料,热处理精度 29x "E$e  
        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 oKzV!~{0M;  
        (1)       齿轮材料及热处理 m <aMb  
           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 DEqk9Exk`  
    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 W>;AMun  
          ② 齿轮精度 W  $H8[G  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 OlMCF.W#3  
         .oAg (@^6  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 &!KJrQ  
    按齿面接触强度设计 2ggW4`"c  
    "x3_cA~  
    确定各参数的值: ",Ek| z  
    ①试选=1.6 R*VZ=i  
    选取区域系数 Z=2.433   E(8O3*=  
         I`DdhMi7  
        则 u\s mQhQGE  
        ②计算应力值环数 q2&&n6PYW  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) z8vF QO\I"  
        =1.4425×10h \`|,wLgH  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 7o0e j#  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 *l_1T4]S  
        ④齿轮的疲劳强度极限 F2 >o"j2  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: e[>(L%QV+  
        []==0.93×550=511.5 |I85]'K9a  
    q'",70"\  
        []==0.96×450=432         Lu1>A {et  
    许用接触应力   aH,0+|  
             };29'_.."x  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   tul5:}x3  
             =1 zSDiJ$Xk  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 TS-m^Y'R  
        =4.47×10N.m pr@8PD2%  
        3.设计计算 g7_a8_  
    ①小齿轮的分度圆直径d BU]9eF!>h  
         \AkeC6[D  
        =46.42 )x?F1/  
        ②计算圆周速度 >:KPvq!0  
        1.52 Ca?pK_Y  
        ③计算齿宽b和模数 B6OggJ9Iq  
    计算齿宽b dKZffDTZ  
           b==46.42mm _pjpPSV6J  
    计算摸数m YC*S;q  
      初选螺旋角=14 'X@j  
        = TX*s T  
        ④计算齿宽与高之比 RrKs!2sCT  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 7QQ1oPV  
    =46.42/4.5 =10.32 > *vI:MG8  
    ⑤计算纵向重合度 9QWS[E4  
    =0.318=1.903 1UxRN7  
    ⑥计算载荷系数K -`f JhQ|  
    使用系数=1 dwB-WF%k  
    根据,7级精度, 查课本得 PNg,bcl  
    动载系数K=1.07, fvN2]@:  
    查课本K的计算公式: |]\qI  
    K= +0.23×10×b -L1{0{Z  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 d=H C;T)  
    查课本得: K=1.35 :+!hR4Z~\;  
    查课本得: K==1.2 F-UY~i8  
    故载荷系数: zx0{cNPK5  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 w9i1ag  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 ]>*Z 1g;  
        d=d=50.64 :mY(d6#A>  
        ⑧计算模数 \u",bMQF  
        = +4B>gS[ F  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 !mq+Oz~  
        由弯曲强度的设计公式 w9c  
        ≥ DFqXZfjm  
    olQ;XTa01F  
    ⑴   确定公式内各计算数值 9b()ck-\F#  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m R &T(S  
             确定齿数z LxsB.jb-  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 eUx|_*`  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 "mHSbG  
        Δi=0.032%5%,允许 jJ|O]v$N  
        ②      计算当量齿数 9J0m  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  '1/uf;OXIH  
        z=z/cos=144/ cos14=158 Be0P[v  
        ③       初选齿宽系数 Jr\4x7a;`~  
         按对称布置,由表查得=1 H.!M_aJH  
        ④       初选螺旋角 b[$l{RQ[?  
        初定螺旋角 =14 q3 1swP  
        ⑤       载荷系数K M2vYOg`t:c  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 Z`q?pE>R  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y F4Z+)'oDr,  
        查得: CbI[K|  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 dM#\h*:=  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 !XzRV?Ih;  
         X;ijCZb3b  
        ⑦       重合度系数Y F7cv`i?2."  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 g2w0#-  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 AdR}{:ia  
    =14.07609 lN{-}f;TN  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 |;Jcf3e(  
        ⑧       螺旋角系数Y V\X.AGc  
     轴向重合度 =1.675, J?u@' "u  
        Y=1-=0.82 *,@dt+H!y  
          h ej  
        ⑨       计算大小齿轮的 !W .ooy5(  
     安全系数由表查得S=1.25 l*b3Mg  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 Z5_U D  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 b!ot%uZZ  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 ([tbFI}A  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   /< h~d  
        小齿轮     大齿轮 WPCaxA+l  
    hSo\  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: "P"~/<:)  
        K=0.86        K=0.93   <gQw4  
    X0Xs"--}  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 "*XR'9~7  
          []= e ST8>r  
          []= ![{>f6{J  
           %R-"5?eTtu  
           |*i0h`a  
            大齿轮的数值大.选用. .KXpB7:  
         '-S^z"ZrI  
    ⑵   设计计算 yA \C3r'  
         计算模数 YPFjAQ  
    @/E5$mX`  
    u])N^AY"sj  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: aQ46euth  
    Ef:.)!;jy  
    z==24.57  取z=25 8;-a_VjA)  
    !T#~.QP4  
    那么z=5.96×25=149           ~X*)gS-=  
      V)f/umT%g  
    ②   几何尺寸计算 4{[Df$'e>  
        计算中心距     a===147.2 3?.3Z!H/  
    将中心距圆整为110 ((B7k{`  
     -*M/,O  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 ^CDQ75tR  
    |Q?IV5%$  
    =arccos yL7a*C&  
    CAX|[  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. NoV)}fX$X8  
    v<HhB.t.  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 Vf`1'GY  
         `Q' 0l},  
        d==42.4 /{."*jK  
    #t>w)`bA-  
    d==252.5 LIT{rR#8  
    B|/=E470G  
    计算齿轮宽度 r**u=q %p  
    Fi14_{  
    B= >Ke4lO"  
    am]$`7R5d  
    圆整的       *[) b}?  
    5<0&y3  
                                                大齿轮如上图: _%?}e|epy  
    Rs$k3   
    `$ql>k-6C  
    <w}YD @(f  
    7.传动轴承和传动轴的设计 PxhB=i!'$  
    "M3R}<Vt  
    1.  传动轴承的设计 }q^M  
    %oJ_,m_(  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 &}_E~jKK  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min y)0r%=  
    T1=43.77kn.m 3P2H!r  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 m-xSF]q=<  
        已知小齿轮的分度圆直径为 iSCv/Gb:,  
            d1=42.4 ^i&sQQ( {  
    而  F= "t$c'`  
         F= F )$p<BLU  
    N,0l5fD~T  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 'vq-~y5^#  
    6",S$3q  
    sOhQu>gN  
    s"7wG!yf  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 fI9 TzpV  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 :P1 J>dcG  
    JL5 )  
    %SaC[9=?  
                 OSY$qL2  
         从动轴的设计 u,mC`gz  
           )kfj+/  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, vq-Tq>  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M [xe(FFl+  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 ]a F,r"  
        已知大齿轮的分度圆直径为 2I(b ad  
            d2=252.5 .Zv@iL5  
    而  F= e<2?O  
         F= F A\nL(Nd  
    f s_6`Xt  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 1$2'N~`#U  
    xfZ.  
    ByqB4Hv2  
    -LI^(_  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 q$6fb)2I]e  
    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 ^Tgu]t   
    wQ]!Y ?I  
    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 Y7g^ ?6  
    查表,选取 kcGs2Y_*&  
    ^NwXvp>7-  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 cBs:7Pnp%  
    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 lM oi5q  
    lJ1_Zs `  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 {=};<;_F  
    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  。 \ t4:(Jp 3  
    Z7>pz:,  
    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. ?"-%>y@w  
    GG@GjP<_  
                D        B                轴承代号     U\dq Mp#Wy  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     YL*yiZ9  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     /o%J / |  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     Zt;3HY=y  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     r$7fw}'I  
    /<ODP6Yy;  
         G>"=Af(t?Y  
    QlT{8uw )  
         >.'rN>B+  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的  |e49F  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, 5~)m6]-6  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     {BB#Bh[  
    lAYyxG#  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. |Rk9W  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, g+'=#NS}  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 za$v I?ux  
    !Q(xA,p  
    L=16+16+16+8+8=64 CRXIVver  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. YB?yi( "yL  
    n~`1KC4  
    5.    求轴上的载荷   ,n )f=q*%  
    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, BCUn[4Gp  
    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. b/^i  
     M18<d1*  
    a@+n  
    9Q)9*nHe  
    ^&^~LKl~  
    ).IB{+  
    F<R+]M:fa  
    )g;*u,C  
    P[Q3z$I}  
         BF >67 8h  
    {k:W?`  
    传动轴总体设计结构图: m[l[yUw#  
         VAGQR&T?  
                                 =]Gw9sge@  
    -l)u`f^n|  
                                 (主动轴) uB&um*DP  
    Tw`n3y?  
    .lbo\v}2W  
            从动轴的载荷分析图: c-s A?q#|  
    V@%:y tDf  
    6.     校核轴的强度 Obj?,O  
    根据 ePD~SO9*  
    == ]|6)'L&]*s  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 hzR1O(  
    查表15-1得[]=60MP TDqH"q0  
    〈 []    此轴合理安全 hW~XE{<  
    mT:Z!sS  
    8、校核轴的疲劳强度. YoU|)6Of   
    ⑴.   判断危险截面 j*XhBWE?  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. 108cf~2&  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 ?^f=7e8]  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 0-VC$)S  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 LN!e_b  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 6$.I>8n  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 cUB+fH<B2  
    截面上的弯曲应力 >5%;NI5 G  
    /);S?7u.  
    截面上的扭转应力 p]lZ4#3  
    == 2*[Gm e  
    轴的材料为45钢。调质处理。 TAE@KSPvo  
    由课本得: [>MPM$9F-m  
               p$S\l] ,  
    因             q2SlK8`QJ  
    经插入后得 IH2V .>h  
    2.0         =1.31 qcWY8sYf  
    轴性系数为 igGg[I1?  
           =0.85 4lCEzWo[/  
    K=1+=1.82 *i`t4N A  
        K=1+(-1)=1.26 9^4BqAWYrV  
    所以               :U{$G( <  
    zxD~W"R:s  
    综合系数为:    K=2.8 / %9DO  
    K=1.62 7]J7'!Iz  
    碳钢的特性系数        取0.1 dX^d\ wX  
       取0.05 VnU/_# n  
    安全系数 O_S%PX  
    S=25.13 9| {t%F=-  
    S13.71 l>t0 H($  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 s^vw]D  
    截面Ⅳ右侧 R?Ou=p .  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 zn3]vU!  
    azCod1aL{  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 J? 4E Hl  
    >;NiG)Z  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 f_m~_`m  
    Z !81\5  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 '<R::M,  
    截面上的弯曲应力   W{l{O1,  
    截面上的扭转应力 x)0''}E~  
    ==K= -(Fhj Ir  
        K= nQm (UN  
    所以                 Hgk@I;  
    综合系数为: {yCE>F\  
    K=2.8    K=1.62 @?/>$  
    碳钢的特性系数 tmgZNg  
        取0.1       取0.05 tupAU$h?!  
    安全系数 7W]0bJK+E  
    S=25.13 oa"_5kn,  
    S13.71 e&\+o}S  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 v"v-c!k  
    b+tm[@|,v  
    9.键的设计和计算 G|eJac>  
    C(J+tbk  
    ①选择键联接的类型和尺寸 )/FEjo  
    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. ][ V@t^  
    根据    d=55    d=65 14S_HwX  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 'mm~+hp  
                         b=20     h=12     =50 <KEVA?0>  
    d cG)ql4d  
    ②校和键联接的强度 1x3>XN]a  
      查表6-2得      []=110MP Bgf'Hm% r  
    工作长度  36-16=20 PZYVLUw `  
        50-20=30 vo!QJ  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 >ca w :  
         K=0.5 h=5 QTmMj@R&(  
        K=0.5 h=6 ?Hrj}K27  
        由式(6-1)得: DWXHx  
               <[] F['%?+<3  
               <[] mFx \[S  
        两者都合适 H9Dw#.em  
        取键标记为: [ ;LP6n7v  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 QnH;+k ln  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 "59"HVV  
    10、箱体结构的设计 557%^)v  
    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, =jD9oMs  
    大端盖分机体采用配合. {osadXd C  
    =EQaZ8k  
    1.   机体有足够的刚度 ,: Z7P@  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 (4Ha'uqz  
    l", X  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 'X P  
    +&*Ybbhb  
    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 Rl[SqmnI)@  
    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 T;1aL4w"  
    myqQqVW  
    3.   机体结构有良好的工艺性. W@p27Tiq  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. D`hg+64}  
    ~@%#eg  
    4.   对附件设计 =j^wa')  
    A  视孔盖和窥视孔 :P?zy|aBi  
    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 ()ZP =\L  
    B  油螺塞: )F3>  
    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。 W;^6=(&xn  
    C  油标: [t+qYe8  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 * amZ  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. j%ux,0Y  
    Nc\jA=  
    D  通气孔: ['DYP-1J  
    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. Ji e=/:&  
    E  盖螺钉: J5L[)Gd)D  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 &2//\Qz  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. Xp?WoC N  
    F  位销: &.chqP(|  
    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. U`kO<ztk  
    G  吊钩: U*cWNn:."  
    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. +O?`uV  
    ofy)}/i  
    减速器机体结构尺寸如下: ~M9&SDT/lB  
    evro]&N{  
    名称    符号    计算公式    结果     8ps1Q2|  
    箱座壁厚                10     .&;:X )  
    箱盖壁厚                9     dhmrh5Uf  
    箱盖凸缘厚度                12     .s`7n *xz  
    箱座凸缘厚度                15     t`G<}t  
    箱座底凸缘厚度                25     k56*eEc  
    地脚螺钉直径                M24     6T-iBJT  
    地脚螺钉数目        查手册        6     F ,h}HlU  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     J  7]LMw7  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     3&5AbIZ  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     x>[f+Tc  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     {PS|q?  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     YE[{Y(5;q  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 n{E9p3i  
        22 CooOBk  
        18     7f\/cS^  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 )O$T; U  
        16     ^y2}C$1V  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     drd5o Z  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     dEK bB  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     G^A}T3  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     H':0  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 1)!?,O\ey  
    150(3轴)     !DZ4C.  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) :8l#jU `y  
    150(3轴)     nAk;a|Q  
         mJa8;X!r6  
    11. 润滑密封设计 U~_G *0  
    ggHz-oNY  
        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. 3im2 `n  
        油的深度为H+ "fWm{;  
             H=30  =34 0uhIJc'2  
    所以H+=30+34=64 ;`rz]7,*  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 iuHs.k<z  
         g{^(EZ,  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 z.0!FUd  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     2/RW(U  
        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 AN4(]_ ]  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 Rq,Fp/  
         e\WG-zi/  
    12.联轴器设计 DPylc9[-  
    R*>EbOuI  
    1.类型选择. _v +At;Y  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 QR*{}`+l  
    2.载荷计算. Ujfs!ikh&F  
    公称转矩:T=95509550333.5 C:{&cIFrPe  
    查课本,选取 z[*Y%o8-r  
    所以转矩   mcLxX'c6<h  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 MVZ9x%  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm HRW }Yl  
    >|_B=<!99W  
    四、设计小结 6M X4h  
        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。 GdtR  /1  
        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。 *}Nh7 >d(  
    五、参考资料目录 W;ADc2#)  
    [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; A\T9>z^k  
    [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; :my@Oxx4@  
    [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; ;BjJ<?^{  
    [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; 'Z`fZ5q  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 Su/}OS\R  
    [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; $Y<(~E$FX  
    [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? Il,^/qvIY  
    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