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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 {dYz|O<  
                     XXA.wPD-  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         )jjL'  
                     aVZ/e^kk-  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) w:ASB>,!  
    &88c@Ksn  
    目   录 3+&k{UZjt  
         &g~NkJc0c  
    一    课程设计书                            2 QjKh#sU&  
    Sx1|Oq]  
    二    设计要求                              2 =7[}:haB{  
    M)~sL1)  
    三    设计步骤                              2 c-"vQ>ux+  
         I|wC`VgB  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 @1D3E=  
        2. 电动机的选择                                4 ^<_rE-k  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 3WpQzuHPT  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 -EP(/CS!  
        5. 设计V带和带轮                              6 -s0\4  
        6. 齿轮的设计                                  8 RXw1HRR$V  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 +BDW1%  
        8. 键联接设计                                  26 Ezev ^O]   
        9. 箱体结构的设计                              27 @?RaU4e  
        10.润滑密封设计                                30 [930=rF*  
        11.联轴器设计                                  30 `KZu/r-M9  
         m6'9Id-:L  
    四    设计小结                              31 0+&K;  
    五    参考资料                              32 i(;.Y  
    ^j2ve's:  
    一. 课程设计书 GQjwr(  
    设计课题: _.E{>IFw  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V |bhv7(_  
    表一: xel|,|*Yq  
             题号 JTObyAoW  
    olr-oi`4C  
    参数    1     @n=&muC}  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     / !y~Q|<|=  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     j5og}P q:  
    卷筒直径(mm)    200     \RtFF  
    w`D$W&3>  
    二. 设计要求 vz|(KN[  
    1.减速器装配图一张(A1)。 7yXJ\(6R_  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 `%^w-'  
    3.设计说明书一份。 ,F*HZBNFZ  
    s:iBl/N}  
    三. 设计步骤 /n6ZN4  
        1.  传动装置总体设计方案 s5 {B1e  
        2.  电动机的选择 !@wUAR Q  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 :_]0 8  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 gz~ug35  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ~H:=p  
        6.  齿轮的设计 N8k=c3|  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 )v*k\:Hw  
        8、校核轴的疲劳强度 mq:WBSsV  
        9.  键联接设计 3aBE[  
        10.  箱体结构设计 {:b~^yW  
        11. 润滑密封设计 Z {:;LC  
        12. 联轴器设计 o3eaNYa  
         ^*+M9e9Z  
    1.传动装置总体设计方案: -T i<H9OV  
    r> Xk1~<!  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 MX?UmQ'  
    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, lkly2|wA  
    要求轴有较大的刚度。 @GGQ13Cj(  
    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。 'h 7x@[|  
    其传动方案如下: DU)q]'[u  
            m #G,m  
    图一:(传动装置总体设计图) EVBOubV  
    B0A y  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 avM8-&h  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 WNb2"W  
         传动装置的总效率 Iw`|,-|  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; zDEgC  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, oM^vJ3  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 3-6MGL9  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 a&2x;diF  
    3Nwix_&S  
      2.电动机的选择 8z7eL>)  
    b<#zgf  
        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, -5]lHw}  
        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, V2AsZc0U(  
        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。 'vu]b#l3  
         EAm31v C  
        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, _ G t;=  
         @Q{:m)\  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 ]q4LN o  
         _ W#Km  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 M #0v# {o  
                                                      8.^`~ta  
    92R,o'#  
    方案    电动机型号    额定功率 Z+EZ</'(a  
    P F Pjc;zNA  
    kw    电动机转速 bivo7_  
        电动机重量 Wd(|w8J{a  
    N    参考价格 $!!y v'K  
    元    传动装置的传动比     1:M'|uc  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     #lSGH 5Fp?  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     |0>rojMq  
       5T9[a  
       中心高 'qo(GGC M  
            外型尺寸 $AvaOI.l  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     BT;1"l<  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     Xs"d+dc  
    X|g5tnsj`  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 ygm6(+  
     ;0$qT$,  
    (1)       总传动比 p14$XV  
        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 -;HZ!Lf  
        (2)       分配传动装置传动比 [xGL0Z%)t  
        =× ?;(!(<{  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 |pU>^  
        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 -)bu&  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 c$u#U~~  
    (1) 各轴转速 nHfAx/9!  
      ==1440/2.3=626.09r/min Zw/??Tq b  
      ==626.09/5.96=105.05r/min -%[6q  
    (2) 各轴输入功率 ]^a{?2 ei  
        =×=3.05×0.96=2.93kW bZQ_j#{$  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 1OqVNp%K  
        则各轴的输出功率:   7-9HCP  
    =×0.98=2.989kW %F;uW[4r  
    =×0.98=2.929kW NB(  GE  
    各轴输入转矩 Z%r8oj\n  
       =××  N·m &mA{_|>  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 1ahb:Mjv  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m Fy_~~nI0  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m g$# JdN  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m + J}h  
    =×0.98=242.86N·m >Y:veEa6v6  
    运动和动力参数结果如下表 . ve a[  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     *vzj(HGO  
        输入    输出    输入    输出         b3-+*5L  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     HuD~(CI.  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     OnE~0+  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     w /CD-  
    S?~/ V]  
    5、“V”带轮的材料和结构 v(jZ[{x@  
      确定V带的截型 $I\lJ8  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 )Vx C v  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 \Q,5Ne'o  
          V带截型      由图6-13                        B型 x^UAtKSy  
       NbhQ-  
      确定V带轮的直径 v,c:cKj  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm xEe3,tb'e  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s (R{z3[/u&  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm [\pp KC  
       "eKM<S  
      确定中心距及V带基准长度  OV$|!n  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 6 Zv~c(   
                              360<a<1030 ' C1yqkIa`  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ",Fqpu&M  
         p/&s-G F  
      初定V带基准长度 Cv1CRmqq%  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 1VO>Bh.Wm  
           * n>YS  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm ::G0v  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm I-|1eR+3  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 $PKUcT0N9  
       AU H_~SY  
       确定V带的根数 ~-2q3U Py  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw L@LT*M  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 -VRKQNT  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 Ng<oz*>U  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 RB/;qdqR  
             u1i ?L'  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 )u(Dqu\t  
                                 AoN |&o  
                           取Z=2 +h? z7ZY^  
    V带齿轮各设计参数附表 \jThbCb  
    t_ZWd#x+;  
    各传动比 I=Xj;\b  
    ^B7C8YP  
        V带        齿轮     $79-)4;z4  
        2.3        5.96     qx\P(dOUf  
      w?zY9Fs=s  
    2. 各轴转速n (J/!9NS:  
        (r/min)        (r/min)     [I7([l1Wvd  
        626.09        105.05     xSoXf0zq:  
    "jG-)k`a  
    3. 各轴输入功率 P LS4|$X4H`!  
        (kw)        (kw)     # ^oF^!  
        2.93       2.71     8 |iMD1  
    T hLR<\  
    4. 各轴输入转矩 T ;Q} H'Wg,  
        (kN·m)        (kN·m)     /Jci1o  
    43.77        242.86     *<nfA}  
    ; 0`p"T0  
    5. 带轮主要参数 0al8%z9e@  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         vs~lyM/  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     <<[hZ$.  
    带的根数z     .JkF{&=B  
        160        368        708        2232        B        2     uuMHD{}?}  
    >ey- j\_v  
    6.齿轮的设计 ^  M4-O~  
    I!1nB\l  
    (一)齿轮传动的设计计算 T{%'"mm;  
    {Q la4U  
    齿轮材料,热处理精度 .wfN.Z  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 ;c_pa0L  
        (1)       齿轮材料及热处理 `i)&nW)R  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 M%NapK  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 cOr@dUSL  
          ② 齿轮精度 SLze) ?.  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 GCgpe(cQ  
         I2wT]L UV  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 /:}z*a  
    按齿面接触强度设计 5E+k}S]M$  
    Pyx$$cj  
    确定各参数的值: Nh[{B{k  
    ①试选=1.6 !r8Jo{(pb  
    选取区域系数 Z=2.433   XTZI !  
         =/Dp*  
        则 ,j('QvavJ  
        ②计算应力值环数 G"BoD5m  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) "p\XaClpz  
        =1.4425×10h }fo?K|Xx  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) d\ &jl`8*  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 )pVxp]EI  
        ④齿轮的疲劳强度极限 h,@x5q>g  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: w^*jhvV%kW  
        []==0.93×550=511.5 fuH Dif,  
    1?(mE7H#  
        []==0.96×450=432         , "zS  pN  
    许用接触应力   z^4\?R50yO  
             ]sjOn?YA+  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   r)mm8MI!Z  
             =1 !UUh7'W4u  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 na FZ<'t>&  
        =4.47×10N.m e?G*q)l  
        3.设计计算 5b B[o6+  
    ①小齿轮的分度圆直径d e7L;{+XI  
         U hCd,  
        =46.42 )m[!HE`cZ  
        ②计算圆周速度 Yb =8\<;  
        1.52 &TbnZnv  
        ③计算齿宽b和模数 VH*j3  
    计算齿宽b j7-#">YL  
           b==46.42mm 1'_OM h*;  
    计算摸数m =GR Em5  
      初选螺旋角=14 Iz{AA-  
        = &P ;6P4x  
        ④计算齿宽与高之比 `%ymg8^  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 6-X7C9`C  
    =46.42/4.5 =10.32 YgWnPp  
    ⑤计算纵向重合度 kLD)<D  
    =0.318=1.903 0XozYyq  
    ⑥计算载荷系数K hV8A<VT  
    使用系数=1 gieX`}  
    根据,7级精度, 查课本得 kD; BwU[  
    动载系数K=1.07, <b Ta88,)  
    查课本K的计算公式: v5$zz w  
    K= +0.23×10×b E>V8|Hz;  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 &FanD   
    查课本得: K=1.35 vRY4N{v(<  
    查课本得: K==1.2 *@Qt*f  
    故载荷系数: |]]fcJOBP  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 5g&'n  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 Y.C*|p#  
        d=d=50.64 [}AcCXg`L  
        ⑧计算模数 i/Hi  
        = '/p5tw8  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ^Ta"Uk'  
        由弯曲强度的设计公式 0+H"$2/  
        ≥ 0!zWXKX  
    L`p[Dq.  
    ⑴   确定公式内各计算数值 P~*fZ)\}F@  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m m8f_w  
             确定齿数z FPMW"~v  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 "h#=ctCx"  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ](ninSX1w  
        Δi=0.032%5%,允许 U9q*zP_jV  
        ②      计算当量齿数 {!4%Z9G  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ls5S9R 5  
        z=z/cos=144/ cos14=158 04"hQt{[  
        ③       初选齿宽系数 G@;aqe[dB  
         按对称布置,由表查得=1 I F@M  
        ④       初选螺旋角 ?\yo~=N^  
        初定螺旋角 =14 kDKpuA!  
        ⑤       载荷系数K I@B7uFj  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 A4^+p0@  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y  96BMJE'  
        查得: Zry>s0  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ev3x*}d0  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 y\[=#g1(@  
         )0Lq>6j9  
        ⑦       重合度系数Y a !IH-XJ2  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 x\%eg w  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 = `^jz}  
    =14.07609 (pmo[2kg  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 "Wm~\)t(  
        ⑧       螺旋角系数Y |^F-.Z  
     轴向重合度 =1.675, ? Z=v&d[o)  
        Y=1-=0.82 lm|`Lh-  
          W 6~=?C  
        ⑨       计算大小齿轮的 pR"qPSv'  
     安全系数由表查得S=1.25 ]Q3Gj@6  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 .bE,Q9:  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 E ( @;p%:  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 ,:`6x[ +  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   {UcIt LjY  
        小齿轮     大齿轮 $<v_Vm?6d  
    (5> ibe  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: W%1S:2+Kl  
        K=0.86        K=0.93   c #kV+n<  
    ]lUu%<-;  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 9^u?v`!  
          []= %U GlAyj  
          []= f[b YjIX  
           2?QJh2  
           O@iW?9C+  
            大齿轮的数值大.选用. ~8*oGG~s  
         @@wx~|%  
    ⑵   设计计算 %7msAvbk  
         计算模数 %z~U@Mka  
    M N#C2 qz  
    (L$~ zw5gr  
    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: `fZD%o3l  
    \'Ta8  
    z==24.57  取z=25 K//T}-Uub  
    gE&W6z0fJ  
    那么z=5.96×25=149           y.p6%E_`  
      N@6OQ:,[F  
    ②   几何尺寸计算 oDP((I2-  
        计算中心距     a===147.2 jJ!-hg4?]  
    将中心距圆整为110 R9h>I3F=c  
    E[.tQ|C  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 hG7S]\N_  
    b$O_L4CP  
    =arccos ]"Y%M'  
    (YHvGGr  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. <{420  
    zN+* R;Ds  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 Pzp+I}  
         neh;`7~5@K  
        d==42.4 (\t_Hs::a  
    u=;nU(]M '  
    d==252.5 kt{C7qpD  
    vM7vf6  
    计算齿轮宽度 s)YP%vn#  
    rN1U.FRe/  
    B= F|?'9s*;6G  
    wB>S\~i  
    圆整的       K- I\P6R`  
    /.)[9bQ<  
                                                大齿轮如上图: ) p<fL  
    3XwU6M$5g  
    a,~D+s;^  
    px _s@>l`  
    7.传动轴承和传动轴的设计 cRh\USS  
    G7Z vfLR{:  
    1.  传动轴承的设计 LiZdRr  
    U.RW4df%E  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 &^&$!Xmu9  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min > X[|c"l.  
    T1=43.77kn.m f4'El2>-86  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 T2DF'f3A  
        已知小齿轮的分度圆直径为 u3Usq=Ij{  
            d1=42.4 x*me'?q  
    而  F= E+}GxFG-:  
         F= F Cs:+93w  
    s>jr1~~3O_  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N  ofMu3$Q  
    #%? FM>  
    ]8$#qDS@  
    |*^8~u3J"  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 4>4V-m\  
    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 ;OOj[%.  
    t_jyyHxoZ:  
    Hp btj  
                 SU%mmw ES3  
         从动轴的设计 YBX)eWslK  
           #^|| ]g/N  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, K;oV"KRK  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M EXA^!/)  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 }m6f^fs}  
        已知大齿轮的分度圆直径为 }@Xh xZu  
            d2=252.5 X<(6T  
    而  F= b,#`n  
         F= F %'N$l F"]  
    w6vLNX  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N oJ^C]E  
    k+FMZ, D|  
    gs?8Wzh90*  
    ~gP7s_ qr{  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 yahAD.Xuo@  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 6N"m?g*Z d  
    Qh*)pt]n  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 8qn 9|  
    查表,选取 elu=9d];@  
    ^w.]Hd 2  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 rn;<HT  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 4sTMgBzw  
    u$C\E<G^  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 /0(%(2jIWl  
    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  。 vm8$:W2 }  
    "?35C !  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. 1B 5:s,Oyj  
    ?\ZL#)hr"p  
                D        B                轴承代号     P1MvtI4gm  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     D93gH1z  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     &:<, c12  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     V43TO  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     b]T@gJ4H=  
    P;73Hr[E#  
         zEj#arSE4  
    M%I@<~wl  
         1fH<VgF`  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ,beS0U]  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, @ &pqt6/t  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     -}P7$|O &  
    _|A+ ) K  
    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. O(c@PJem  
    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, gv|"OlB  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 &l m#  
    Be2lMC  
    L=16+16+16+8+8=64 MLr-, "gs  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. _[t8rl  
    9%tobo@J~n  
    5.    求轴上的载荷   'RbQj}@x  
    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, /&^W#U$4  
    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. =n+ \\D  
    i{Ds&{  
    sILSey5`  
    69OF_/23  
    3I  $>uR  
    BUsV|e\  
    4<gb36)|4  
    b~w=v_[(I  
    ba@ctkCW  
         *F`A S>  
    oD.r `]k  
    传动轴总体设计结构图: T.m mmT  
         yZ kyC'/  
                                 wW>fVP r  
    CAD@XZSh  
                                 (主动轴) )]htm&q5  
    &ldBv_  
    >e,mg8u6$  
            从动轴的载荷分析图: >znRyQ~bM  
    r^,<(pbd  
    6.     校核轴的强度 [7FItlF%I  
    根据 RQB 4s^t  
    == 6CbxuzYer  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 *%/~mSx  
    查表15-1得[]=60MP $%R$ G`.KM  
    〈 []    此轴合理安全 cWyW~Ek  
     rl2&^N  
    8、校核轴的疲劳强度. 6/V3.UP-  
    ⑴.   判断危险截面 ma'FRt  
    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. :>Rv!x`  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 uvP2Wgt  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 #n0Y6Pr  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 7\FXz'hA  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 _BdE< !r  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86  Jc&y9]  
    截面上的弯曲应力 YQJ==C1  
    ,to+oSZE  
    截面上的扭转应力 X3'H `/  
    == ,C%eBna4Iq  
    轴的材料为45钢。调质处理。 AdRX`[ik  
    由课本得: EBz}|GY;  
               >h0-;  
    因             sVG(N.y  
    经插入后得 7i&:DePM'q  
    2.0         =1.31 -'~ LjA(  
    轴性系数为 A\8}|r(>9E  
           =0.85 y ]?V~%  
    K=1+=1.82 q.,JVGMS  
        K=1+(-1)=1.26 @E:,lA  
    所以               vWGwVH/K  
    W`c'=c  
    综合系数为:    K=2.8 c("_bOAT  
    K=1.62 M(/r%-D  
    碳钢的特性系数        取0.1 h@a+NE8  
       取0.05 6{txm+U  
    安全系数 rtc9wu  
    S=25.13 6Fe34n]m  
    S13.71 8<Hf" M  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 G37U6PuZi  
    截面Ⅳ右侧 t.;LnrY  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 <>Hj ;q5p  
    P-9<YN  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 t<#h$}=:Vt  
    6fw(T.Pe  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 wp&=$Aa)'  
    x9JD\vZ  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 , N)/w1?I  
    截面上的弯曲应力   Ftr5k^!  
    截面上的扭转应力 ,k;^G>< =  
    ==K= #?S^kM-0  
        K= !4X f~P  
    所以                 -X"p:=;j  
    综合系数为: r[*Vqcz  
    K=2.8    K=1.62 "/wyZ  
    碳钢的特性系数 N(Tz%o4  
        取0.1       取0.05 4GX-ma,  
    安全系数 T: =lz:}I  
    S=25.13 i uF*.hc,%  
    S13.71 ?k(7 LX0j  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 %yv<y+yP~  
    ;5659!;  
    9.键的设计和计算 f}9zgWU  
    vzim<;i  
    ①选择键联接的类型和尺寸 xe^Gs]fm  
    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. =4FXBPoQK  
    根据    d=55    d=65 %H]ptH5  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 *%%g{ 3$  
                         b=20     h=12     =50 {y=j?lD  
    HTX?,C_  
    ②校和键联接的强度 (>nGQS]H  
      查表6-2得      []=110MP Uq^#riq  
    工作长度  36-16=20 Y 0d<~*  
        50-20=30 l`#4KCL(  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 1_PoqD!q  
         K=0.5 h=5 ;$.J3!  
        K=0.5 h=6 -?V-*jI  
        由式(6-1)得: A kC1z73<  
               <[] ~A'!2  
               <[] vq(0OPj8r[  
        两者都合适 >=:&D)m"  
        取键标记为: (l^3Z3zf&  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 {.C!i{|  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 kMi/>gpQ  
    10、箱体结构的设计 I>]oS(GNT  
    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, BJ$9v bhZN  
    大端盖分机体采用配合. $'BSH4~|.  
    CZud& <  
    1.   机体有足够的刚度 e!N:,`R 5  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 de.&`lPRf  
    l?Udn0F  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 _=_Px@<Q  
    -JMdE_h  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm +)!YrKuu  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 ` Q|*1  
    i2E )P x  
    3.   机体结构有良好的工艺性. [I '0,y  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. K2M~-S3  
    [ey:e6,T9  
    4.   对附件设计 )97SnCkal  
    A  视孔盖和窥视孔 @mOH"acGn?  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 UK595n;P  
    B  油螺塞: D>/0v8  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 QLXN*c  
    C  油标: .L9j>iP9 *  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 UtPLI al  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. )WRLBFi3  
    ]NUl9t*N4  
    D  通气孔: 'Y*E<6:  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. Dd'm U  
    E  盖螺钉: {@eJtF+2  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 jr)1(**  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. ?oVx2LdD|  
    F  位销: o)Iff)m$  
    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. pf1BN@ t  
    G  吊钩: N >FKy'.gk  
    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. zz+$=(T:M  
    #*QO3y~ZM  
    减速器机体结构尺寸如下: C<NLE-  
    d ^^bke$~  
    名称    符号    计算公式    结果     ^A!Qc=#z}  
    箱座壁厚                10     ?{/4b:ua  
    箱盖壁厚                9     ^Y=\#-Dd  
    箱盖凸缘厚度                12     Z'4./  
    箱座凸缘厚度                15     _y),J'W^3u  
    箱座底凸缘厚度                25     fmQ_P.c  
    地脚螺钉直径                M24     k_sg ?(-!o  
    地脚螺钉数目        查手册        6     /I1h2 E  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     igIRSN}h  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     Sm)Ha:[4  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     [0(B>a3J  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     :Pvzl1  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     Q3 u8bx|E  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 ukIQr/k  
        22 |%J{RA  
        18     {t0) q  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 tasIDoo+!J  
        16     '9S8}q  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     Ka[t75~;  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     : ]sUpO  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     G`n_YH084  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     o<[#0T^K   
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) ~tBYIkvWT  
    150(3轴)     d/ARm-D  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) q?4p)@#   
    150(3轴)     I,0q4  
         X'd9[).  
    11. 润滑密封设计 |2RC#]/-Y  
    p^Ak1qm~e  
        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. Bk*F_>X"  
        油的深度为H+ \9cG36  
             H=30  =34 cl]Mi "3_  
    所以H+=30+34=64 `-(|>5wWS  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 kMb}1J0i"  
         !ePr5On  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 vgsJeV`}I  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     mS^tX i5hg  
        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 {@+Ty]e  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 |C!oxhu<  
         |G?htZF  
    12.联轴器设计 j6Yy6X]  
    ~\Hc,5G  
    1.类型选择. |N%fMPKa  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 ~yH?=:>U  
    2.载荷计算. w8MG(Lq1"  
    公称转矩:T=95509550333.5 -(  
    查课本,选取 0`X]o'RxS  
    所以转矩   3BtaH#ZY  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 v2B0q4*BS?  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm 9~p[  
    wE?'Cl  
    四、设计小结 /atW8 `&  
        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。 .P[ _<8  
        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。 ,n3a gkPO>  
    五、参考资料目录 >'&p>Ad)  
    [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; m 8aITd8  
    [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; ,N!o  
    [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; _V7r1fY:  
    [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; 1Cv-  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 6YGubH7%_  
    [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; i*/Yz*<  
    [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? _P0T)-X\(  
    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