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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 /WAOpf5  
                     jw2hB[WR  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         Sf`?j  
                     Fok`-U  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 0[Zs8oRiI  
    G"yhu +  
    目   录  ,8p-EH  
         M|z4Dy  
    一    课程设计书                            2 G8W^XD  
    5X-d,8{w _  
    二    设计要求                              2 A sf]sU..  
    Rwmr[g  
    三    设计步骤                              2 [DSzhi]  
         F JxH{N6a  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 Wc##.qU  
        2. 电动机的选择                                4 8`b_,(\N  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 !| GD8i  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 R /c-sV  
        5. 设计V带和带轮                              6 ve/|"RB  
        6. 齿轮的设计                                  8 Qo["K}Ty  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 );z/ @Q  
        8. 键联接设计                                  26 /Q9iO&Vu  
        9. 箱体结构的设计                              27 kvt"7;(  
        10.润滑密封设计                                30 .)=j~}\  
        11.联轴器设计                                  30 x5W@zqj  
         R? ,XSJ  
    四    设计小结                              31 @JD!.3  
    五    参考资料                              32 \%;5$ovV  
    9[\$\l  
    一. 课程设计书 SC0_ h(zb,  
    设计课题: K&vqk/JW1  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V qZ+^ND(I  
    表一: 24_/JDz  
             题号 f'M7x6W  
    ];}7 %3  
    参数    1     1QuR7p  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     :+S~N)0j^  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     '%A*Z,f  
    卷筒直径(mm)    200     nR$Q~`  
    G?{uR6s>#  
    二. 设计要求 lLeN`{?  
    1.减速器装配图一张(A1)。 G`R2=bb8  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 RT=(vq @  
    3.设计说明书一份。 (=i+{ 3`|  
    M$GZK'%  
    三. 设计步骤 w w{07g  
        1.  传动装置总体设计方案 (V+iJ_1g{  
        2.  电动机的选择 v4x1=E  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 #v4q:&yKf  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 z2A1h!Me  
        5.  “V”带轮的材料和结构 f9&po2Pzf  
        6.  齿轮的设计 6/thhP3`-  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 7 S2QTRvH  
        8、校核轴的疲劳强度 GSu&Z/Jo  
        9.  键联接设计 iYxpIqWw  
        10.  箱体结构设计 HOAgRhzE  
        11. 润滑密封设计 , 8F(R%v  
        12. 联轴器设计 `~3y[j]kO  
         )y}W=Q>T  
    1.传动装置总体设计方案: 2r&T.  
    /F6=iHK(l  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 onAC;<w  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, okZDxg`6  
    要求轴有较大的刚度。 9i+SU|;j  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 "Dwaq*L  
    其传动方案如下: +gOv5Eno-  
            tO ^KCnL  
    图一:(传动装置总体设计图) ueazAsk3g  
    eE-@dU?  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 07L 1 "  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 >w"k:O17  
         传动装置的总效率 !,< )y}L^)  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; PxHH h{y%c  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, S>pbplE  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, !* C9NX  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 IvyBK]{|  
    x:)8+Rn}  
      2.电动机的选择 Xy(o0/7F9  
    eO:wx.PW  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, #{kwl|c   
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, .3.oan*i  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 jQs"8[=s  
         )!&7XL[  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, do1aH$Iw  
         n^ AQ!wC  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 ^l4=/=RR  
         6U`yf&D  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 hkq[xgX  
                                                      y J&`@gB  
    `'{>2d%\g  
    方案    电动机型号    额定功率 _JjR= m  
    P SGREpOlJ+  
    kw    电动机转速 _cY!\'  
        电动机重量 / b_C9'S  
    N    参考价格 lklMdsIdj  
    元    传动装置的传动比     U h'1f7%  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器      S=o1k  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     ljij/C=  
      }0P5~]S<5A  
       中心高 *c+Kqz-  
            外型尺寸 $=iV)-  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     s3*h=5bX=  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     !kl9X-IiI  
    lIg;>|'Z5&  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 :i&ZMH,O  
    EVW{!\8[  
    (1)       总传动比 D,rF?t>=S  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 9oK#n'hjb  
        (2)       分配传动装置传动比 Q}N.DM@d3  
        =× ,[lS)`G  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 (C RY$+d  
        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 MHv2r  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 Xq9n-;%zL  
    (1) 各轴转速 Su0[f/4m.Q  
      ==1440/2.3=626.09r/min QGYO{S  
      ==626.09/5.96=105.05r/min ,{ C   
    (2) 各轴输入功率 rTiW&#  
        =×=3.05×0.96=2.93kW  Sxrbhnx  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW MjAF&bD^  
        则各轴的输出功率:   O3JN?25s  
    =×0.98=2.989kW Qo !/]\  
    =×0.98=2.929kW (=d%Bn$6b  
    各轴输入转矩 P~V0<$C  
       =××  N·m ]OE{qXr{  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· I@l' Fx  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m bY4~\cP.  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m >;N0( xB  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m W 2VH?-Gw  
    =×0.98=242.86N·m *<yKT$(+_  
    运动和动力参数结果如下表 GoI3hp(  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     NJG-~ w  
        输入    输出    输入    输出         AR i_m  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     P#/k5]g  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     K<O1PrC  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     k#8,:B2  
    rzH*|B0g  
    5、“V”带轮的材料和结构 pJC@}z^cw  
      确定V带的截型 [-X=lJ:+h  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 B{wx"mK  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 bDa(@QJ-  
          V带截型      由图6-13                        B型 f?wn;;z`  
       n&Q{ [E  
      确定V带轮的直径 >5{Z'UWxh  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm Y%v?ROql  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s #>+O=YO  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm #/NZ0IbHk  
       DBuvbq-  
      确定中心距及V带基准长度 DGl_SMJb  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 kw8?:: <  
                              360<a<1030 Xqt3 p6  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm SomA`y+ERn  
         ^YddVp  
      初定V带基准长度 Y27x;U  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm a"^0;a  
           &ah!g!o3  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 3 8>?Z ]V  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm =W(mZ#*vdY  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 f>k<I[C<  
       CeD O:J=,  
       确定V带的根数 ,E{z+:Es  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw xS%Z   
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 29DYL  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 xc.(-g[  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 Hi$J@xU  
             (0jT#&#  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 Fp>iwdjFg  
                                 `mTpL^f  
                           取Z=2 a?bSMt}  
    V带齿轮各设计参数附表 fZK&h.  
    lf4V; |!^  
    各传动比 p._BG80  
    hj@< wU  
        V带        齿轮     P?GHcq$\  
        2.3        5.96     t#tAvwFM8  
      QiB ^U^f  
    2. 各轴转速n Az.(tJ X"  
        (r/min)        (r/min)     (| DmYn!  
        626.09        105.05     gUf-1#g4\`  
    q<mDs$^K  
    3. 各轴输入功率 P hsIC5@s3  
        (kw)        (kw)     \ .+.VK  
        2.93       2.71     xc[Lb aBG  
    j4j %r(  
    4. 各轴输入转矩 T Ws"eF0,'Z  
        (kN·m)        (kN·m)     (uV ~1  
    43.77        242.86     XXsN)2  
    +]^6&MqO  
    5. 带轮主要参数 KI~BjP\e  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         *RugVH4  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     2P9gS[Ub  
    带的根数z     o7"2"( =>  
        160        368        708        2232        B        2     7=yC*]BH-=  
    WZq0$:I;R  
    6.齿轮的设计 Ox;q +5  
    o<@b]ukl&  
    (一)齿轮传动的设计计算  PZZTRgVc  
    9 p6QNDp  
    齿轮材料,热处理精度 / /63?s+  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 <fq?{z  
        (1)       齿轮材料及热处理 B. Rc s  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 >[TB8  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 40cgsRa|  
          ② 齿轮精度 e573UB  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 MxMrLiqU6l  
         jj^{^,z\  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 :7&#ej6  
    按齿面接触强度设计 !e?;f=1+E  
    MNURYA=  
    确定各参数的值: ^E_`M:~  
    ①试选=1.6 ?3bUE\p  
    选取区域系数 Z=2.433   6x%uWZa'  
         K)5'Jp@  
        则 ~~eR,HYk  
        ②计算应力值环数 ~IvAnwQ'  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) Bbuy y  
        =1.4425×10h '51DdT U  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) ]O Nf;RH  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 UN{_f)E?  
        ④齿轮的疲劳强度极限 8z&7wO  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: rZ<n0w  
        []==0.93×550=511.5 bQG2tDvu[  
    O>e2MT|#k  
        []==0.96×450=432         ]k~k6#),;  
    许用接触应力   2_lgy?OE`  
             \Z0-o&;w  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   @QiuCB  
             =1 JjarMJr| D  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 .nCF`5T!  
        =4.47×10N.m f\+MnZ4[Qj  
        3.设计计算 E!.>*`)?.  
    ①小齿轮的分度圆直径d nG<_&h  
         K3jKOV8   
        =46.42 ER0nrTlB<  
        ②计算圆周速度 M\5aJ:cQ+  
        1.52 ^Glmg}>q  
        ③计算齿宽b和模数 sE87}Lz  
    计算齿宽b le%&r  
           b==46.42mm X`kTbIZ|  
    计算摸数m %00KOM:  
      初选螺旋角=14 ZMO7 o 1"  
        = _[ml<HW]  
        ④计算齿宽与高之比 r\J"|{)e  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 5~&9/ ALk5  
    =46.42/4.5 =10.32 s=0z%~H  
    ⑤计算纵向重合度 ETk4I "  
    =0.318=1.903 * SH5p  
    ⑥计算载荷系数K ">='l9  
    使用系数=1 =0,:w(Sb!  
    根据,7级精度, 查课本得 qN h:;`  
    动载系数K=1.07, 9PXG*r|D  
    查课本K的计算公式: `I|$U)'  
    K= +0.23×10×b wZ7Opm<nt  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 c#'t][Ii  
    查课本得: K=1.35  ismx evD  
    查课本得: K==1.2 ^ NZq1c  
    故载荷系数: KQ0Zy  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 yVQ0;h  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 &%M!!28X:  
        d=d=50.64 YlfzHeN1  
        ⑧计算模数 'Fi\Qk'D@  
        = Pn:L=*  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 v x qsK  
        由弯曲强度的设计公式 N y_d  
        ≥  ~DYUI#x  
    b1An2 e[  
    ⑴   确定公式内各计算数值 \;&WF1d`ac  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m U .?N  
             确定齿数z ] %A mX-U  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 aLZza"W  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 mS)|i+5  
        Δi=0.032%5%,允许 s~N WJ*i  
        ②      计算当量齿数 ?N*m2rv  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  RsnK B /  
        z=z/cos=144/ cos14=158 38<!Dt+S(,  
        ③       初选齿宽系数 M<h2+0(il  
         按对称布置,由表查得=1 a3t[Tk;  
        ④       初选螺旋角 ;2Aqztp  
        初定螺旋角 =14 NDsF<2A4  
        ⑤       载荷系数K \0gU)tVZ  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 klkshlk d  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y jz CA2N%  
        查得: R_? Q`+X  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 y8oqCe)  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 alr'If@7  
         u7Z-kZ  
        ⑦       重合度系数Y &y\7pAT\  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 IRWVoCc9/\  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ?@n, 9!  
    =14.07609 B?bdHO:E~  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 2G=prS`s  
        ⑧       螺旋角系数Y ck0K^o v  
     轴向重合度 =1.675, -^C^3pms  
        Y=1-=0.82 {lv@V*_Y0  
         ,3+#?H  
        ⑨       计算大小齿轮的 l Vb{bO9-O  
     安全系数由表查得S=1.25 VsIDd}~C%  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 {=3&_/9s){  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 Whd.AaD\  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 r.WQ6h/eZ5  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   i n $~(+  
        小齿轮     大齿轮 mbSG  
    iX]tL:,~i  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: $, I%g<  
        K=0.86        K=0.93   <c; U 0! m  
    },eV?eGj  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 _ tba:a(  
          []= E@.daUoB  
          []= $"e$#<g  
           Pp{Re|.  
           zDD  
            大齿轮的数值大.选用. Ms>CO7Nvy  
         -l(G"]tRB  
    ⑵   设计计算 $[S)A0O  
         计算模数 3Gk\3iU!  
    w20)~&LE-  
    5rX_85]  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: }Od=WQv+  
    c_~tCKAZ   
    z==24.57  取z=25 ~DJILc  
    _P}wO8  
    那么z=5.96×25=149           p;xMudM  
      \&XtPQ  
    ②   几何尺寸计算 4tA`,}ywPq  
        计算中心距     a===147.2 i]$/& /  
    将中心距圆整为110 9*Z!=Y#4,  
    '&LH9r  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 'QOV!D  
    xwhS[d  
    =arccos :|&S7 &l]  
    )B$Uo,1  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. Pl/B#Sbf'  
    z*ly`-!  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 P*!~Z *"  
         ^ }kqAmr  
        d==42.4 VX6M4<8  
    Z,_EhEm  
    d==252.5 q;Rhx"x>T  
    uY;7&Lw y1  
    计算齿轮宽度 \Dx5=Lh  
    Ewq7oq5:  
    B= ET\>cxSp  
    /A82~  
    圆整的       w678  
    W.sH  
                                                大齿轮如上图:  [1Q:  
    w,zm$s^  
    ecdM+kP  
    Ue&I]/?;$  
    7.传动轴承和传动轴的设计 p)c"xaTP#F  
    n2N:rP  
    1.  传动轴承的设计 'GF<_3I2l  
    WR zIK09@  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 /St d6B*  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min YgLHp/  
    T1=43.77kn.m u`gY/]y!  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 rCsH 0:l8P  
        已知小齿轮的分度圆直径为 j"Z9}F@  
            d1=42.4 cnL@j_mb  
    而  F= j&l2n2z  
         F= F i*6 1i0  
    v$~ZT_"(9  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N Ih_=yk  
    S{S.H?{F  
    1$v1:6  
    jc7NYoT:  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 A3A"^f$$  
    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 ?'mi6jFFh  
    K!O7q~s[D  
    C<E;f]d  
                 "ZR^w5  
         从动轴的设计 =SK{|fBB  
           4mci@1K#^  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, w1,6%?p(O  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M ;@/vKA3l.  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 uuf+M-P  
        已知大齿轮的分度圆直径为 f}:W1&LhI?  
            d2=252.5 iUOGuiP  
    而  F= </li<1  
         F= F (;2]`D [x  
    NaC}KI`  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 5^ e|802  
    ZJ'FZ8Sx  
    r!)jxIL\  
    q/dja  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 %R-KkK<S  
    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 E-b3#\^:  
    KBa   
    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 tS sDW!!M  
    查表,选取 WXX08"  
    (k<__W c_t  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 xf 4`+[  
    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 o0FVVSl  
    JAS!eF  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 0 ChdFf7  
    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  。 9Fh1rZD<  
    YnwP\Arfq  
    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. l>?k>NEpP  
    "dFuQB  
                D        B                轴承代号     !~a1xI~s  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     k-|b{QZ8!;  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     )"H r3  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     KO&oT#S  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     w<G'gi]  
    B$&&'i%  
         Qh!h "]  
    "Rq)%o$Z  
         _?~)B\@~0  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 rEY5,'?YHv  
        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, z|WDqB%/I  
    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.     lArDOFl]x  
    zH1:kko  
    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. A"no!AN  
    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, Qhsk09K_=4  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 BZs?tbf  
    )d"s6i  
    L=16+16+16+8+8=64 { , zg  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. I+FQ2\J*H  
    X.hV MX2B  
    5.    求轴上的载荷   TI^M9;b  
    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, Q0-}!5`E1$  
    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.  mIkc +X  
    X0Z r?$q  
    @DK;i_i  
    EP}NT)z,{  
    0\Ga&Q0-(O  
    k5TPzm=y{  
    -8D$[@y(  
    YDdY'd`*  
    M`gr*p  
         O/bpm-h`8c  
    ey! {  
    传动轴总体设计结构图: 4&/m>%r  
         /6d:l>4  
                                 .m \y6  
    /%5X:*:H  
                                 (主动轴) =EdLffU[J  
    o7WK"E!pF'  
    oCR-KR>{Q  
            从动轴的载荷分析图: HE>sZ;  
    {fAj*,pzl  
    6.     校核轴的强度 84UI)nE:Q  
    根据 &a];"2  
    == xXm:S{I  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 {rWFgn4Li  
    查表15-1得[]=60MP L !V6 Rfy  
    〈 []    此轴合理安全 $jtXN E?  
    FQGh+.U  
    8、校核轴的疲劳强度. R6/vhze4L2  
    ⑴.   判断危险截面 O]N 8Q H  
    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. > Vvjs  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 hY-;Vh0J  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 )Y:9sd8g7  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 D?< R5zp  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 s0bWg$  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 |jwN8@  
    截面上的弯曲应力 ZJeTx.Gi6  
    b+qdl`V d  
    截面上的扭转应力 =zXii{t  
    == 1L:sck5k  
    轴的材料为45钢。调质处理。 [r"`r Bw  
    由课本得: \"^.>+  
               &*r'Sx )V  
    因             !;ipLC;e}  
    经插入后得 H^\2,x Z  
    2.0         =1.31 "G,$Sqi@  
    轴性系数为 nax(V  
           =0.85 jQLiqi`  
    K=1+=1.82 t,m},c(B:  
        K=1+(-1)=1.26 8wQ|Ep\  
    所以               ON~K(O2g(  
    eaGd:(  
    综合系数为:    K=2.8 Rh.CnCbM  
    K=1.62 j/+e5.EX/  
    碳钢的特性系数        取0.1 95%, 8t  
       取0.05 ;[>g(W+  
    安全系数 1__Mf.A  
    S=25.13 b08s610fk  
    S13.71 2UGnRZ8:1Y  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Z?}yPs Ob  
    截面Ⅳ右侧 RN"O/b}qQ  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 /K2=GLl;  
    b\^q9fy  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 bn8`$FA^  
    %oY=.Ok ]  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 %m5&U6  
    c7fQ{"f 3B  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 u:FFZ  
    截面上的弯曲应力   ?U;KwS]%  
    截面上的扭转应力 *>,CG:`D  
    ==K= &+Iv"9  
        K=  #mDeA>b  
    所以                 [c=T)]E1  
    综合系数为: YLEa;MR  
    K=2.8    K=1.62 M((]> *g  
    碳钢的特性系数 Z1t?+v+Ro*  
        取0.1       取0.05 DfJHH)Ry}  
    安全系数 E 3a^)S{  
    S=25.13 X\a*q]"_  
    S13.71 X>`5YdT~+  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ;F:~HrxT}  
    v>&sb3I  
    9.键的设计和计算 +9[/> JM  
    =]auP{AlE  
    ①选择键联接的类型和尺寸 =/b WS,=  
    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. ic4mD:-up  
    根据    d=55    d=65 g[d.lJ=Q-N  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 8 FqhSzw  
                         b=20     h=12     =50 ?t JyQT  
    %di]1vQ  
    ②校和键联接的强度 .<Lbv5m  
      查表6-2得      []=110MP g,0u_$U  
    工作长度  36-16=20 :+m8~n$/  
        50-20=30 EGKj1_ml  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 w>q:&Q  
         K=0.5 h=5 MzY~-74aF  
        K=0.5 h=6 SX4"HadV>  
        由式(6-1)得: dcGs0b  
               <[] APC,p,"  
               <[] covr0N)  
        两者都合适 F;Lg w^1!  
        取键标记为: d\R]>  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 Y8Bc &q}  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 2K Um(B.I  
    10、箱体结构的设计 ?y@RE  
    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, hpqM fz1  
    大端盖分机体采用配合. m\}8N u  
    Q^iE,_Zq  
    1.   机体有足够的刚度 z`^DQ8+\j  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 5yHarC  
    Pa{)@xT  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 krw_1Mm  
    `Z}7G@ol  
    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 =ca<..yh[d  
    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 Gxtb@`f  
    VGVZ`|  
    3.   机体结构有良好的工艺性. *7ggw[~  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. 4|Wg lri  
    nJvDkh#h1  
    4.   对附件设计 `o.DuvQ E  
    A  视孔盖和窥视孔 JMUk=p<\  
    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 JVoW*uA  
    B  油螺塞: Zw)*+> +FV  
    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。 d=TZaVL$$  
    C  油标: >~g(acH%`x  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 lO)0p2  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. <HLe,  
    #9{9T"ed  
    D  通气孔: Z=B6fu*  
    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. x}`]9XQ  
    E  盖螺钉: C;T:'Uws  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 Xy74D/ocui  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. 6evW O!  
    F  位销: HywT  
    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. wc3OOyP@0  
    G  吊钩: ",b3C.  
    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. tj:Q]]\M  
    5&y;r  
    减速器机体结构尺寸如下: rc*iL   
    rcC}4mNe  
    名称    符号    计算公式    结果     urlwn*!^s  
    箱座壁厚                10     Q Eh_2  
    箱盖壁厚                9     62R9 4  
    箱盖凸缘厚度                12     =aWj+ggd@  
    箱座凸缘厚度                15     (6aSDx Sc  
    箱座底凸缘厚度                25     Y7vTseq  
    地脚螺钉直径                M24     & *^FBJEa.  
    地脚螺钉数目        查手册        6     V-y"@0%1  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     Br}&  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     .H M1c  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     COE,pb17  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     PY4RwN  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     8sDbvVh1F  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 cB;:}Q08#  
        22 <K~> :4c  
        18     F/"Q0%(m  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 aUdbN&G  
        16     M~0A-*N  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     LqH<HGMFD  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     &B^zu+J  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     KuU]enC3  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     F-\Swbx+  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) }~?B>vZS  
    150(3轴)     ~ wMdk9RQ  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) A9*( O)  
    150(3轴)     P87!+pB(  
         c)d*[OI8  
    11. 润滑密封设计 A@8Ot-t:\2  
    b7 pD#v  
        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. /Hox]r]'e  
        油的深度为H+ j>2Jw'l;?  
             H=30  =34 Qy)+YhE  
    所以H+=30+34=64 (xp<@-  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 xiu?BP?V  
         >m}U|#;W  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 E<[_L!2  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     Qz T>h  
        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 )'<B\P/  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 } {! #` 's  
         y Iab3/#`  
    12.联轴器设计 xW$F-n  
    C~do*rnM^  
    1.类型选择. [DW}z  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 U({20  
    2.载荷计算. Uoskfm  
    公称转矩:T=95509550333.5 b#**`Y  
    查课本,选取 +3HukoR(  
    所以转矩   HT]v S}s  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 M*DFtp<  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm ,BK6a'1J  
    0jS"PH?[  
    四、设计小结 3Y\7+975m  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 'C l}IDF  
        我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。  #RE  
    五、参考资料目录  u/ Os  
    [1]《机械设计课程设计》,高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信远主编,1995年12月第一版; UbBo#(TZ)  
    [2]《机械设计(第七版)》,高等教育出版社,濮良贵,纪名刚主编,2001年7月第七版; 8q)wT0A~  
    [3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版; zeqP:goy  
    [4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; .g CC$  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 pNOVyyo>BW  
    [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; #n=b*.  
    [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? @`:n+r5u  
    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