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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 F 8sOc&L  
                     udr|6EjD.  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         +cmi?~KS*  
                     >rP[Xox'  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) E2cZk6~m{  
    $[MAm)c:]{  
    目   录 eUCBQK  
         +/mCYI  
    一    课程设计书                            2  ;ud"1wH  
    09Eg ti.  
    二    设计要求                              2 P()W\+",n  
    y,n.(?!*  
    三    设计步骤                              2 A(`Mwh+  
         Y*#TfWv:  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 eA Fp<2g  
        2. 电动机的选择                                4 T<Zi67QC@  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 |)%H_TXTy  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 Oz]$zRu/0  
        5. 设计V带和带轮                              6 9X33{  
        6. 齿轮的设计                                  8 NhF"%  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 R!X+-  
        8. 键联接设计                                  26 bv hV  
        9. 箱体结构的设计                              27 %Q]thv:  
        10.润滑密封设计                                30 ?LU>2!jN  
        11.联轴器设计                                  30 UM21Cfqex  
         OQ<;w  
    四    设计小结                              31 3syA$0TZt  
    五    参考资料                              32 IIBS:&;+-  
    j%Uoigi  
    一. 课程设计书 l>s@&%;Mg  
    设计课题: Nqd9)WQ  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V Wk/Q~ o  
    表一: &><b/,]  
             题号 x=x%F;  
    +tg${3ti_  
    参数    1     mO]dP;,  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     NzM,0q  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     > MRuoJ  
    卷筒直径(mm)    200     ? }`mQ<~  
    r6aIW8  
    二. 设计要求 x6Gl|e[jv  
    1.减速器装配图一张(A1)。 `0q=Z],  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 w r,+9uK  
    3.设计说明书一份。 G6x'Myg I  
    (./Iq#@S  
    三. 设计步骤 L@Qvj-5e  
        1.  传动装置总体设计方案 {36N=A  
        2.  电动机的选择 )_o^d>$da  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 e?O$`lf  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 -G_3B(]`  
        5.  “V”带轮的材料和结构 @uQ *$  
        6.  齿轮的设计 eHd7fhW5  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 pbWjTI$  
        8、校核轴的疲劳强度 ZIh)D[n  
        9.  键联接设计 /?TR_>  
        10.  箱体结构设计 $ZB`4!JxG  
        11. 润滑密封设计 aZtM _  
        12. 联轴器设计 e$`hRZ%  
         wPcEvGBN=  
    1.传动装置总体设计方案: q68m*1?y  
    * y wr_9  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 TK~KM  
    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, d(b~s2\i  
    要求轴有较大的刚度。 ST g} Z  
    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。 $2}%3{<j  
    其传动方案如下: 08%Bx~88_%  
            7+X~i@#rU  
    图一:(传动装置总体设计图) 0&2`)W?9  
    Xi\c>eALO  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 JZ:yPvJ  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 `}bvbvmA  
         传动装置的总效率 inK;n  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; *_}0vd  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, #<u;.'R  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, O;}K7rSc  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 HGd.meQ  
    cJTwgm?  
      2.电动机的选择 vr2PCG[~  
    %p&y/^=0I  
        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, )DlKeiK  
        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, \ptjnwC^O  
        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。 DrxQ(yo}  
         M1*bT@ 6  
        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, z%lJWvaA7  
         $P%cdJT0  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 E'SDT*EI  
         {c*5 )x!  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 )Z['=+s%  
                                                      BIe:7cR%  
    nf1 `)tXG  
    方案    电动机型号    额定功率 O.xtY @'"  
    P I:UDEoQo  
    kw    电动机转速 iy]?j$B$  
        电动机重量 $p$p C/:%  
    N    参考价格 rcY &n^:  
    元    传动装置的传动比     <l5m\A  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器      ~mi4V  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     o[+t}hC[  
      mF jM6pmo  
       中心高 0\@oqw]6hv  
            外型尺寸 b >k2@  
    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     &Vgpv#&Cfx  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     6qT-  
    v+SdjFAY  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 ~oT*@  
    jh`[ Y7RJO  
    (1)       总传动比 Q {BA`Q@V  
        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 kY{$[+-jR  
        (2)       分配传动装置传动比 #k`gm)|  
        =× Fqgs S  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 BpYxH#4  
        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 WY!4^<|w"  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 ;YW@ 3F-h  
    (1) 各轴转速 6DgdS5GhT_  
      ==1440/2.3=626.09r/min (+/d*4  
      ==626.09/5.96=105.05r/min n+YUG  
    (2) 各轴输入功率 fBv: TC%  
        =×=3.05×0.96=2.93kW CA5`uh  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW lmD [Cn  
        则各轴的输出功率:   & 0WQF  
    =×0.98=2.989kW $60`Hh 4/  
    =×0.98=2.929kW VfP\)Rl  
    各轴输入转矩 JEMc_ngR!  
       =××  N·m DX+zK'34  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· [;sTl~gC  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m x-%RRm<V  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m cGdYfi  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m d%-/U!z?  
    =×0.98=242.86N·m w-LENdw  
    运动和动力参数结果如下表 `.3@Ki~$#  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ?2dI8bG  
        输入    输出    输入    输出          P Je_qP  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     )7o? }"I  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     @h!Z0}d X(  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     Qr 4 D  
    &);P|v`8  
    5、“V”带轮的材料和结构 NVsaV;u  
      确定V带的截型 u'>94Gm}  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 5r~jo7  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 !jSgpIp  
          V带截型      由图6-13                        B型 6pbCQ q  
       @DY"~c cH  
      确定V带轮的直径 1 ptyiy  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm [(5.?  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 0< vJ*z|_  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm A1,q 3<<D%  
       5Pn.c!  
      确定中心距及V带基准长度 K%x]:|,>M  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 Ro"'f7(v.  
                              360<a<1030 m|c [C\)By  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 6l;2kztGp  
         i$PO#}  
      初定V带基准长度 ^7YNM<_%@  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm qIsf!1I?  
           cy;i1#1rO  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm gBcs  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm #5z0~Mg-X  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 L~Peerby  
       Bdb}4X rL  
       确定V带的根数 f(~N+2}  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw %<(d %&~  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 t&J A1|q  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 M\{\WyeX  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 !|H,g wqU  
             LSJ.pBl\X  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 /o'lGvw  
                                 aK@ Y) Ju'  
                           取Z=2 Z_m<x!  
    V带齿轮各设计参数附表 !3Pmjip  
    'o#oRK{#  
    各传动比 p'2IlQ\  
    AguE)I&m  
        V带        齿轮     vJ^~J2#5  
        2.3        5.96     }P.Z}n;Uj  
      A`Y^qXFb`  
    2. 各轴转速n PDuBf&/e  
        (r/min)        (r/min)     D_czUM  
        626.09        105.05     SM4`Hys;p  
    w3);ZQ|  
    3. 各轴输入功率 P 4dPTrBQ?  
        (kw)        (kw)     nM2<u[{gF  
        2.93       2.71     A?!RF7v  
    52tc|j6~#  
    4. 各轴输入转矩 T 3J &R os  
        (kN·m)        (kN·m)     0r1GGEW`s  
    43.77        242.86     pQ:^ ziwa3  
    6Uk+a=Ar  
    5. 带轮主要参数 "N6HX*  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         `7: uc@  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     hoqZb<:  
    带的根数z     %N<5ST>(  
        160        368        708        2232        B        2     >aO.a[AM  
    HC6U_d1-6  
    6.齿轮的设计 kP&I}RY  
    7UMZs7L$  
    (一)齿轮传动的设计计算 rBTg"^jsw  
    ',0:/jSz  
    齿轮材料,热处理精度 e,e(t7c?d  
        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 rtJER?A  
        (1)       齿轮材料及热处理 dnoF)(d&Cm  
           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 018SFle  
    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 [StnKQ?"wz  
          ② 齿轮精度 oR2?$KF   
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 fOHbgnL>  
         ?IHt T3'Rt  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 c.IUqin  
    按齿面接触强度设计 VGeTX 4h  
    KQNQ<OE 4  
    确定各参数的值: -!1=S: S  
    ①试选=1.6 `5?0yXK  
    选取区域系数 Z=2.433   )-)rL@s.  
         Za{O9Qc?D|  
        则 .h=n [`RB  
        ②计算应力值环数 N<rq}^qo  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) -K =.A* }  
        =1.4425×10h 9Q4{ cB  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) K'Ywv@  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 mufGv%U2  
        ④齿轮的疲劳强度极限 y2_rm   
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: w{*kbGB8s7  
        []==0.93×550=511.5 FE!jN-#  
    MrHJ)x"hy  
        []==0.96×450=432         :6nD"5(  
    许用接触应力   gvuv>A}vJ  
             LVB wWlJ  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   UXBWCo;-  
             =1 metn&  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 W:RjWn@<  
        =4.47×10N.m B<SE|~\2  
        3.设计计算 e^O:I  
    ①小齿轮的分度圆直径d 3O2G+G2  
         tVAo o-%  
        =46.42 q!:dZES  
        ②计算圆周速度 kFp^?+WI%H  
        1.52 >SDQ@63E?  
        ③计算齿宽b和模数 w/*G!o- <  
    计算齿宽b T$D(Y`zdn  
           b==46.42mm }9"'' Z  
    计算摸数m $\NqD:fgb  
      初选螺旋角=14 S=r0tao,!v  
        = %jjPs .  
        ④计算齿宽与高之比 u4~+Bc_GL  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 e n~m)r3&  
    =46.42/4.5 =10.32 m~ ah!QM  
    ⑤计算纵向重合度 n/5T{NfG  
    =0.318=1.903 jlj ge=#c2  
    ⑥计算载荷系数K xkDK5&V  
    使用系数=1 1;(h0j  
    根据,7级精度, 查课本得 [y9a.*]u/@  
    动载系数K=1.07, g9" wX?*  
    查课本K的计算公式: [ *Dj:A)V^  
    K= +0.23×10×b \lQ3j8 U  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 !ddyJJ^a  
    查课本得: K=1.35 3UUdJh<~  
    查课本得: K==1.2 VG 5*17nf5  
    故载荷系数: ?2&= +QaT  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 } e$  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 XZKlE F?  
        d=d=50.64 53:~a  
        ⑧计算模数 @G2# Z  
        = xZ`z+)  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 b~vV++ou_  
        由弯曲强度的设计公式 pZ>yBY?R8>  
        ≥ I0zx'x)F  
    AZQQge  
    ⑴   确定公式内各计算数值 g:fvg!_v  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m $!*>5".A  
             确定齿数z !Sn|!:N4  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 Z>`\$1CI  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 )9`HO?   
        Δi=0.032%5%,允许 1@p,   
        ②      计算当量齿数 $~6MR_Yq  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  I.3~ctzu  
        z=z/cos=144/ cos14=158 '{2]:  
        ③       初选齿宽系数 8Ij<t{Lps  
         按对称布置,由表查得=1 7{}E{/  
        ④       初选螺旋角 @\&j3A  
        初定螺旋角 =14 m&gd<rt/  
        ⑤       载荷系数K vIJ5iLF  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 [<53_2]~  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y 06]3+s{{  
        查得: K2Abu?  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 lq:q0>vyI  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 *gwaW!=  
         1.+O2qB  
        ⑦       重合度系数Y L-w3A:jk  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 {C 5:as  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 mzK0$y #*o  
    =14.07609 D@La-K*5  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 &"%Ws{Qn]  
        ⑧       螺旋角系数Y t?>}0\1  
     轴向重合度 =1.675, #$BFTlm|  
        Y=1-=0.82 f`Fj-<v  
         Sn*s@RE\s  
        ⑨       计算大小齿轮的 #4m5 I="  
     安全系数由表查得S=1.25 M^'1Q.K  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 qIuo8o}  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 iXm&\.%  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 &'/"=lK  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   }3: mn  
        小齿轮     大齿轮 h7+"*fN  
    ura&9~   
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: e=(Y,e3  
        K=0.86        K=0.93   90}vFoy  
    9$$  Ijf  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 4JK6<Pk  
          []= ZFtR#r(~41  
          []= 5.5kH$;>  
           xK6`|/e  
           + -Rf@  
            大齿轮的数值大.选用. P{)D_Bi  
         )(G<(eiD  
    ⑵   设计计算 r7W.}n*  
         计算模数 "~ID.G|<  
    7310'wc  
    ;t+p2i  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: t, %m-dU  
    p?$N[-W6-  
    z==24.57  取z=25 5b"=m9{g  
    9R$$(zB 1;  
    那么z=5.96×25=149           MPUyu(-%{  
      1SjVj9{:  
    ②   几何尺寸计算 #Q =73~  
        计算中心距     a===147.2 >Y4^<!\v  
    将中心距圆整为110 $EY[CA E  
    Mk#r_:[BS  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 7kV$O(4  
    qWW\d' , .  
    =arccos aiX&`   
    VL*5  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. %6(\Ki6I  
    =* 'yGB[x)  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 4Vi*Qa_,y  
         \{<ml n  
        d==42.4 &5K3AL  
    ]7<$1ta  
    d==252.5 Z]Xa:[  
    ]uFJ~ :R  
    计算齿轮宽度 5)f 'wVe  
    (+v':KH3_  
    B= /{buFX2"}  
    sRT5i9TQ  
    圆整的       hvTc( 0;mB  
    x=rMjz-`_  
                                                大齿轮如上图: Ijiw`\;  
    i +@avoW  
    7Q{&L#;  
    fV4eGIR&  
    7.传动轴承和传动轴的设计 j6^.Q/{^  
    ds(X[7XGW  
    1.  传动轴承的设计 S".|j$  
    ^) s6`:  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ww %c+O/  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min uD{-a$6z  
    T1=43.77kn.m < k(n%  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 @8J*vY =e  
        已知小齿轮的分度圆直径为 "n3n-Y#'  
            d1=42.4 "8a V~]~Dj  
    而  F= hFoeVM[h  
         F= F 9*j"@Rm  
    Yw=@*CK'  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N Z-t qSw8n  
    3U?gw!M>  
    r9}(FL /)b  
    )%Xp?H_  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 A\mSS  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 }c8et'HYf  
    y46sL~HRv  
    H '5zl^8I  
                 _Iy)p{y  
         从动轴的设计 w,6gnO  
           nUq@`G  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, g[b;1$  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M G@rh/b<$  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 M Ir[_  
        已知大齿轮的分度圆直径为 X..M!3W  
            d2=252.5 ( q*/=u  
    而  F= ;YokPiBy  
         F= F }}Q h_(  
    @pvQci  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N f 4K)Z e  
    BThrv$D}  
    }rVLWt  
    sn[<Lq  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 3 P\4K  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 ,UVd+rY}  
    Rwj 3o  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 y\6C9%.  
    查表,选取 NSRY(#3  
    ,!AYeVq  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 e'|P^G>g  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 }+NlY D:qF  
    _B 4 N2t$  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ?)qm=mebY  
    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  。 B_c-@kl   
    5=<fJXf5y  
    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. '&AeOn  
    [mUC7Kpi  
                D        B                轴承代号     V,7Xeh(+5L  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     [A uA<  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     slA~k;K:_  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     7'{%djL  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     w &^Dbme  
    e oFM  
         coXm*X>z  
    D#ED?Lqf  
         =6'D/| 3  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 w(%$~]h  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, (=53WbOh/t  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     d m83YCdL  
    >tkU+$;-  
    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`spUq1o  
    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, :$^sI"hO  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 rj eKG-Z@  
    vf<Tq  
    L=16+16+16+8+8=64 x5yZ+`Gc  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. hG/Z65`&  
    fJ-8$w\uL  
    5.    求轴上的载荷   @:u2{>Yl  
    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, P-N+  
    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. oH [-fF  
    W<H^V"^  
    V,3$>4x  
    X2('@Yh  
    wdgC{W Gl  
    `yb,z   
    P4"EvdV7  
    ps]s Tw  
    j98>Jr\  
         A$'rT|>se  
    JA?P jo  
    传动轴总体设计结构图: / ='/R7~  
         ~gbq^  
                                 @ GzN0yXhR  
    '"Dgov$q  
                                 (主动轴) ,OO0*%  
    TCO^9RP<  
    A|GheH!t  
            从动轴的载荷分析图: -}<W|r  
    5zI I4ukn*  
    6.     校核轴的强度 852Bh'u_  
    根据 gcs8Gl2  
    == N|WR^MQD  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 ,W<mz7Z(@  
    查表15-1得[]=60MP @GR|co  
    〈 []    此轴合理安全 ~%:23mIk  
    #%tN2cFDN  
    8、校核轴的疲劳强度. itIzs99j  
    ⑴.   判断危险截面 a?9Ka!O4s  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. s@bo df&  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 xyTjK.N  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ,U/ZG|=v  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 A ptzBs/  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 IE9A _u*  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 Ke+#ww  
    截面上的弯曲应力 CVBy&o"6A  
    l< RztzUw  
    截面上的扭转应力 8U>f/dxLOO  
    == j"8|U E  
    轴的材料为45钢。调质处理。 fg1["{\  
    由课本得: :Keek-E`e=  
               2s@<k1EdPl  
    因             U_c.Z{lC4  
    经插入后得 g"sW_y_O  
    2.0         =1.31 W.u}Q@  
    轴性系数为 hK&/A+*  
           =0.85 8wqHr@}p  
    K=1+=1.82 }@:vq8%Q  
        K=1+(-1)=1.26 @d Coh-Q3  
    所以               pTlNJ!U>  
    [MKL>\U  
    综合系数为:    K=2.8 W[R o)  
    K=1.62 BHw/~Hd4  
    碳钢的特性系数        取0.1 r9uuVxBD  
       取0.05 xW\iME  
    安全系数 &8 ~+^P1w  
    S=25.13 7a}vb@  
    S13.71 LHb(T` .=  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 a$SGFA}V  
    截面Ⅳ右侧 KfsURTZ  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 #;6YADk2_  
    =FXZcP>h  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ZVj/lOP X  
    Rj9YAW$  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 Rb~NX  
    K$dSg1t  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 r-s.i+\  
    截面上的弯曲应力   0a??8?Q1G  
    截面上的扭转应力 T8 ,?\7)S9  
    ==K= K uz /  
        K= 6WQT,@ ?  
    所以                 kw>W5tNpf:  
    综合系数为: #?Z>o16,u  
    K=2.8    K=1.62 O$ 7R<V  
    碳钢的特性系数 YULI y-W  
        取0.1       取0.05 ?6F\cl0.  
    安全系数 tB_GEt2M  
    S=25.13 EencMi7J  
    S13.71 P"LbWZ6Nj  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Uv~r]P)  
    5 #)5Z8`X  
    9.键的设计和计算 K"O+`2$  
    ]4m;NId  
    ①选择键联接的类型和尺寸 Ccld;c&+  
    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. ua%$r[  
    根据    d=55    d=65 LwV4p6A  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 B\,pbOE?#  
                         b=20     h=12     =50 qcSlY&6+  
    0yhC_mI  
    ②校和键联接的强度 >TT4;ph  
      查表6-2得      []=110MP g?.ls{H  
    工作长度  36-16=20 \YE(E04w57  
        50-20=30 XrY\ot`,D  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 KErQCBeJ  
         K=0.5 h=5 WleE$ ,  
        K=0.5 h=6 nCZ&FNi{O~  
        由式(6-1)得: LE!xj 0  
               <[] )a ov]Ns  
               <[] iYi3x_A`  
        两者都合适 #d,+87]\=  
        取键标记为: N^\<y7x  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 ~)X yrKw  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 3":vjDq$  
    10、箱体结构的设计 y3^<rff3Gc  
    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, Cku#[?G  
    大端盖分机体采用配合. \&K{v#g ~  
    ?6;9r[ p  
    1.   机体有足够的刚度 w\o?p.drp=  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 a:*8SovI  
    >?/Pl"{b  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 uURm6mVt9:  
    .g L%0  
    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 tI42]:z  
    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 *E*= ;BG  
    $]v=2j  
    3.   机体结构有良好的工艺性. d <{ >&  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. $#VEC0  
    TI^W=5W@@  
    4.   对附件设计 v?Z30?_&h  
    A  视孔盖和窥视孔 cR'l\iv+  
    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 vS#Y,H:yAj  
    B  油螺塞: LhN?j5XqM  
    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。 (_h=|VjK(I  
    C  油标: -MEp0  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 ,E8:!r)6  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. F|+Qi BO  
    RLy(Wz3%  
    D  通气孔: 0,b.;r  
    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. US5 ]@!  
    E  盖螺钉: 05o)Q &`  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 YfRjr  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. sIUhk7Cd8  
    F  位销: L|B/'  
    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. bTBV:]w  
    G  吊钩: %.k~L  
    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. ?4k/V6n@y  
    WP*xu-(:  
    减速器机体结构尺寸如下: b#~K>  
    _C`&(?}  
    名称    符号    计算公式    结果     ;Gc,-BDFw  
    箱座壁厚                10     #`Af  
    箱盖壁厚                9     (*~'#k  
    箱盖凸缘厚度                12     'e&L53n  
    箱座凸缘厚度                15     Y -yozt  
    箱座底凸缘厚度                25     {KQ-QKxxS  
    地脚螺钉直径                M24     m*bTELb  
    地脚螺钉数目        查手册        6     |ry![\  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     dC'8orFG+  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     EM2=g9y  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     k^VL{z:EWB  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     h^QLvOuR  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     58[=.rzD  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 v11Uw?CM  
        22 0tz7^:|D  
        18     ={'3j  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 + d?p? v  
        16     u-s*3Lg&  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     /penB[ 1i  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     0r_3:#Nn  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     ! 3 ;;6  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     #%9t-  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 84f(BE  
    150(3轴)     'c7'iDM  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) As{Q9o5j/  
    150(3轴)     %I^schE*  
         fA$2jbGW  
    11. 润滑密封设计 %LM2CgH V  
    FhP$R}F  
        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. $.Ia;YBf  
        油的深度为H+ C.|.0^5  
             H=30  =34 } yb"/jp  
    所以H+=30+34=64 FOyANN'  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 I]@QhCm0  
         +X%pUe  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 MZrLLnl6\  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     "cZ){w  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 9kzJ5}  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 G1 K@Ir<  
         R@df~  
    12.联轴器设计 =L\&} kzB  
    .DR*MQI9  
    1.类型选择. ~0@ uR  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 P7 h^!a/  
    2.载荷计算. mI,a2wqi  
    公称转矩:T=95509550333.5 FfRvi8  
    查课本,选取 >qy$W4  
    所以转矩   Mdw"^x$7  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 eK[9wEdn  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm Qef5eih  
     ^:^  
    四、设计小结 ]>/oo=E  
        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。 Fy*t[>  
        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。 6fm oI K{  
    五、参考资料目录 :@b=;  
    [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; h1~/zM/`  
    [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; eemC;JV%  
    [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; !ra,HkU'  
    [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; r0Zj'F_e  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 < ZG!w^  
    [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; g8R@ol0  
    [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? *|^|| bd  
    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