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haiyuan364 2009-01-12 21:46

单级斜齿轮减速箱设计说明书

机械设计基础课程设计任务书 FTYLMQ i  
                 ][5p.owJse  
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         ?jn6Op  
                 wIR[2&b  
专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 7}1Kafs  
^$Io;*N4  
目   录 /qq&'}TZP  
     ,/b/O4`;y  
一    课程设计书                            2 <:{[Zvl'k  
yzNX2u1  
二    设计要求                              2 0l1]QD+Gc5  
WZ6{(`;#m  
三    设计步骤                              2 _}D?+x,C8  
     vlN. OQ  
    1. 传动装置总体设计方案                        3 DF[b?  
    2. 电动机的选择                                4 cf!k 9x9Z  
    3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 vzm4  
    4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 gcCYXPZp  
    5. 设计V带和带轮                              6 rnhf(K.{3  
    6. 齿轮的设计                                  8 FHcqu_;J  
    7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 g~H? l3v  
    8. 键联接设计                                  26 u[|S*(P  
    9. 箱体结构的设计                              27 l/UG+7  
    10.润滑密封设计                                30 _>m*`:Wb  
    11.联轴器设计                                  30 ,0~ {nQj]  
     wG?kcfu  
四    设计小结                              31 }7 z+  
五    参考资料                              32 g5|\G%dOt  
%+! 9  
一. 课程设计书 K':pU1  
设计课题: WblV`"~e  
    设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V Lpbn@y26<  
表一: i8 ):0  
         题号 DJ [#H  
h_G7T1;L  
参数    1     nN\XVGP,t  
运输带工作拉力(kN)    1.5     F}.TT =((8  
运输带工作速度(m/s)    1.1     6Vzc:8o>  
卷筒直径(mm)    200     vhEs+ j  
2b,TkG8K  
二. 设计要求 > ,Bu^] C  
1.减速器装配图一张(A1)。 7%!KAtc  
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 wP':B AQ4U  
3.设计说明书一份。 d1La7|43u  
y8S6ZtA}2  
三. 设计步骤 wEc5{ b5M  
    1.  传动装置总体设计方案 vEp8Hc  
    2.  电动机的选择 GWZXRUc  
    3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 cRr `r[t  
    4.  计算传动装置的运动和动力参数 :tG".z  
    5.  “V”带轮的材料和结构 B@vH1T  
    6.  齿轮的设计 o5x^"#  
    7.  滚动轴承和传动轴的设计 4H? Ma|,  
    8、校核轴的疲劳强度 )-"L4TC)  
    9.  键联接设计 }t-|^mY>  
    10.  箱体结构设计 i4r~eneP  
    11. 润滑密封设计 uWj-tzu  
    12. 联轴器设计 3D dG$@  
     7Ej#7\TB]  
1.传动装置总体设计方案: WA5kX SdIb  
3'e 4{  
    1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 D?F5o^e"h<  
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, J5IJy3d  
要求轴有较大的刚度。 -XG$ 0  
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。 X(z-?6N4  
其传动方案如下: [te7 uZv-  
        :uDB3jN[  
图一:(传动装置总体设计图)  /?xn  
+rP<m  
    初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 *)D*iU&  
     选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 vkgL"([_  
     传动装置的总效率 pdiZ"pe  
        η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; /n7,B}  
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, *~^^A9C8  
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, *{s[$}uQ  
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 6l7a9IJ  
<F & hfy  
  2.电动机的选择 N<(`+ ?  
8E%*o  
    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, >G~;2K[  
    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, io3'h:+9s  
    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。 S c Kfr  
     /n:fxdhe  
    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, AR3=G>hO,  
     Lpf=VyqC  
    选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 ^D[;JV  
     *60)Vo.=  
    额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 <);u]0  
                                                  CI'5JOqP  
h!~yYNQ"  
方案    电动机型号    额定功率 }>U03aa!  
P [1CxMk~"[  
kw    电动机转速 e90z(EF?0  
    电动机重量 \ y",Qq?  
N    参考价格 1<|I[EI  
元    传动装置的传动比     P'~3WL4MKs  
            同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ~A4WuA  
1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     fZgU@!z  
  rRel\8  
   中心高 Lr:K0A.Ch  
        外型尺寸 ^%JWc 3jZ  
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     ^umAfk5r?H  
    132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     /WVMT]T6^,  
IPR396J+-  
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 >.4Sx~VH2  
:tG5~sK  
(1)       总传动比 Y,~]ecI  
    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 N2J!7uoQ  
    (2)       分配传动装置传动比 9~I WGj?  
    =× ApB0)N  
    式中分别为带传动和减速器的传动比。 ')cu/  
    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 .`XA6e(8KR  
4.计算传动装置的运动和动力参数 Rby7X*.-v  
(1) 各轴转速 ]S ,GHPEN  
  ==1440/2.3=626.09r/min 8<!9mgh  
  ==626.09/5.96=105.05r/min ERjf.7)d  
(2) 各轴输入功率 S(l^TF  
    =×=3.05×0.96=2.93kW 6I0MJpLW  
  =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW OQvJdjST  
    则各轴的输出功率:   lc7]=,qyF  
=×0.98=2.989kW H l@rS  
=×0.98=2.929kW ps{(UYM=b  
各轴输入转矩 *p^MAk9=  
   =××  N·m `( Gk_VAa  
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· jo~vOu  
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m *TkABUL  
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ]\lw^.%  
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m .O^|MhBJu  
=×0.98=242.86N·m D=Y HJ>-wB  
运动和动力参数结果如下表 HZ3<}`P_W  
轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ~fe0Ba4  
    输入    输出    输入    输出         oL;/Qan  
电动机轴        3.03        20.23    1440     w=$_',5#Z  
1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     1rC'sfz  
2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     }f}&|Vap  
OH w6#N$\  
5、“V”带轮的材料和结构 xj<SnrrC]u  
  确定V带的截型 w[&BY  
      工况系数     由表6-4                         KA=1.2 VbYapPu4b!  
       设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ) LG/n  
      V带截型      由图6-13                        B型 9^tyjX2  
   6BnjT  
  确定V带轮的直径 bOdD:=f  
       小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm &AVi4zV  
        验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s M*N8p]3Cq  
        大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm #z.x3D@^r6  
   ZSNg^)cN  
  确定中心距及V带基准长度 gNeCnf#Xa  
        初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 :?J$ +bm}  
                          360<a<1030 ra1hdf0"  
           要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ?)&TewP  
     n|.;g!QDA  
  初定V带基准长度 JY,+eD  
          Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 92i# It}-/  
       uRIr,U^  
   V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm *))|ZE6jI  
        传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm ?:E;C<Ar  
        小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 Syk^7l  
   yT4|eHl  
   确定V带的根数 -]e@cevy  
        单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw &}r932  
        额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 C6`8dn   
        包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 -vyC,A  
        带长修正系数             由表6-2       KL=1 So:89T  
         n!p&.Mt  
     V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 .o>QBYpTw/  
                              x^"OH  
                       取Z=2 9SPu 4i  
V带齿轮各设计参数附表 VYBl0!t  
>\'yj| U,  
各传动比 >Ry4Cc  
]q j%6tz  
    V带        齿轮     aF:I]]TfK~  
    2.3        5.96     <  5ow81  
  !q X 7   
2. 各轴转速n  tua+R_"  
    (r/min)        (r/min)     =k'dbcfO$9  
    626.09        105.05     Oj:`r*z43  
EQ28pAZ  
3. 各轴输入功率 P *VH1(E`hl  
    (kw)        (kw)     =<g\B?s]  
    2.93       2.71     ()r DM@  
Y4_i=}\*vf  
4. 各轴输入转矩 T (<ejJPWT  
    (kN·m)        (kN·m)     p"T4;QBxQ  
43.77        242.86     z|9 ^T@)  
&~j"3G;e  
5. 带轮主要参数 `27? f$,  
小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         ?$ 3=m)s  
    中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     =X`/.:%|[  
带的根数z     GXAcy OV  
    160        368        708        2232        B        2     0zd1:*KR,  
]?kf;A@  
6.齿轮的设计 Z'EZPuZ!'  
R\<^A~(Gl  
(一)齿轮传动的设计计算 Z5+0?X0i  
{M=tw  
齿轮材料,热处理及精度 I=1tf;Bsi  
    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 Rzb] mM  
    (1)       齿轮材料及热处理 o5)U3U1|  
       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 znM"P|A  
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 ]`MRH[{  
      ② 齿轮精度 lU@ni(69d  
    按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 Nk 7Q  
     htaB! Q?V  
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 p~r +2(J  
按齿面接触强度设计 ?znSA >  
03MB,  
确定各参数的值: a9"Gg}h\  
①试选=1.6 t0wLj}"U  
选取区域系数 Z=2.433   xT@\FwPr  
     E_xpq  
    则 bNqjjg  
    ②计算应力值环数  bSmRo  
    N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) /_LUys/0  
    =1.4425×10h W2n%D& PE  
    N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 5SDHZ?h  
    ③查得:K=0.93   K=0.96 2LgRgY{Bl  
    ④齿轮的疲劳强度极限 a/?gp>M9  
    取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: kcQ |Zg  
    []==0.93×550=511.5 tnp]wZ  
7Npz {C{I  
    []==0.96×450=432         bJ9>,,D  
许用接触应力   \ Xuu|]  
         w7O(I"  
    ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   LaLA }1!  
         =1 -tDmzuD6  
    T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 dLv\H&  
    =4.47×10N.m ; LTc4t  
    3.设计计算 C[~b6 UP  
①小齿轮的分度圆直径d W$,c]/u|  
     Ij#?r2Z%  
    =46.42 5^tL#  
    ②计算圆周速度 rQ/S|gG  
    1.52 k{9s>l~'  
    ③计算齿宽b和模数 \5J/ ?  
计算齿宽b iA=9Lel  
       b==46.42mm +f|u5c  
计算摸数m 8on2 BC2  
  初选螺旋角=14 :U?Kwv8s  
    = Dtelr=/s  
    ④计算齿宽与高之比 eRD s?n3F  
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 VTD'D+ t  
=46.42/4.5 =10.32 Io| 72W}rg  
⑤计算纵向重合度 l 4(-yWC$H  
=0.318=1.903 Dk8" H >*  
⑥计算载荷系数K ?/NxZ\  
使用系数=1 :tNH Cx  
根据,7级精度, 查课本得 5^[V%4y>  
动载系数K=1.07, )j!22tlL  
查课本K的计算公式: p.&FK'&[0  
K= +0.23×10×b :rwF5  
  =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 ->:G+<  
查课本得: K=1.35 4R@3jGXb8q  
查课本得: K==1.2 p)d'yj  
故载荷系数: )9J&M6LX  
    K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 +.5 /4?  
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 K5'@$Km  
    d=d=50.64 9aYCU/3  
    ⑧计算模数 <[kdF")  
    = 7>v1w:cC]  
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 PWx2<t<;9  
    由弯曲强度的设计公式 L<*wzl2Go  
    ≥ h9RG?r1  
jbGP`b1_  
⑴   确定公式内各计算数值 V6Z2!Ht  
    ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m (+(YO\ng6  
         确定齿数z &p`RKD  
    因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 u\.7#D>  
    传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ~M2w&g;1  
    Δi=0.032%5%,允许 {088j?[hzk  
    ②      计算当量齿数 "\U$aaF  
    z=z/cos=24/ cos14=26.27  ~~]L!P  
    z=z/cos=144/ cos14=158 n ;y<!L7  
    ③       初选齿宽系数 8ZE{GX.m2c  
     按对称布置,由表查得=1 Mq8jPjL  
    ④       初选螺旋角 Z@=#ry  
    初定螺旋角 =14 ^LX1&yT@  
    ⑤       载荷系数K a>G|t5w  
    K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 N)WAzH  
    ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y :"|}oKT%mP  
    查得: he;&KzEu  
    齿形系数Y=2.592  Y=2.211 c7E=1*C<  
     应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 *O+G}_}  
     1Y_Cd  
    ⑦       重合度系数Y 6$lj$8\  
    端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 $RfM}!7?  
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 AbC /  
=14.07609 ^?VYE26  
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 jqh d<w  
    ⑧       螺旋角系数Y ]4ya$%A  
 轴向重合度 =1.675, M8oI8\6[  
    Y=1-=0.82 oDXUa5x  
     MD%_Z/NL  
    ⑨       计算大小齿轮的 06|+ _  
 安全系数由表查得S=1.25 uhz:G~x!  
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 s `B"qw  
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 nb9qVuAGU  
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 |$`)d87,  
    查课本得到弯曲疲劳强度极限                    K!VIY|U  
    小齿轮     大齿轮 A]id*RtY  
{L$]NQdz  
   查课本得弯曲疲劳寿命系数: .^6"nnfA#  
    K=0.86        K=0.93    |W];8  
VImcW;Xa  
     取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 WLma)L`L  
      []= q$(@  
      []= ],YIEOx6  
       vr+O)/P})  
       wuSp+?{5k  
        大齿轮的数值大.选用. </ 3 Shq  
     VHGOVH,  
⑵   设计计算 %"Q{|}  
     计算模数 K+5S7wFDZ  
})rJU/  
_h", ,"p#o  
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: ~3< Li}W  
8.3888  
z==24.57  取z=25 |r[yMI|VR  
t84(kzcC  
那么z=5.96×25=149           (\}>+qS[  
  St}j^i  
②   几何尺寸计算 tkx1iBW=  
    计算中心距     a===147.2 v<c~ '?YzO  
将中心距圆整为110 qPY OO  
&rj3UF@hb  
按圆整后的中心距修正螺旋角 ;O5p>o  
">PpC]Y1  
=arccos (F@.o1No%  
(;T$[ru`  
因值改变不多,故参数,,等不必修正. Y>LgpO.  
zY6{ OP!#  
计算大.小齿轮的分度圆直径 f|G,pDL x  
     WlVp|s{TYP  
    d==42.4 &"]Uh   
d5mhk[p7\J  
d==252.5 *)+1BYMo  
T|dQY~n~  
计算齿轮宽度 !mLQdkTE  
Q|/uL`_ni  
B= }GX[N\$N  
pcwkO  
圆整的       *<?or"P  
4X,fb`  
                                            大齿轮如上图: ckFnQhW  
Sp8Xka~5*#  
^{\gD23  
yDh(4w-~gk  
7.传动轴承和传动轴的设计 _X5@%/Vz  
)2t!= ua  
1.  传动轴承的设计 .zxP,]"l  
Ba==Ri8$  
⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 {?tK]g#  
P1=2.93KW            n1=626.9r/min " '/:Tp)  
T1=43.77kn.m ~^jdiy5  
⑵.  求作用在齿轮上的力 DrE +{Spm  
    已知小齿轮的分度圆直径为 *c'nPa$+|S  
        d1=42.4 *opf~B_e  
而  F= CMI'y(GN  
     F= F 5y]1v  
wBlfQ w-N  
     F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N V?"X0>]0  
wc z|Zy  
LDDeZY"xd  
>'IFr9&3  
⑶.   初步确定轴的最小直径 5c50F{  
先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 ds@X%L;_  
z~tCag8I(k  
{;.q?mj  
             h'Tn&2r6  
     从动轴的设计 Cw`8[)=}o  
       3k)W0]:|<  
        求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, sjh>i>t  
            P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M Q(@/,%EF  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 VxD_:USIF  
    已知大齿轮的分度圆直径为 !9GJ9ZEXM  
        d2=252.5 @j +8M  
而  F= {z)&=v@  
     F= F /7WN,a  
`m2e *  
     F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N ;A^0="x&  
huh-S ,M  
"E`;8SZa  
kO3{2$S6  
⑶.   初步确定轴的最小直径 rGb7p`J  
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 |Z%I3-z_DS  
}$DLa#\-  
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 Q\(VQ1c  
查表,选取 (!F Uu  
X r7pFw  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Cj~45)r  
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 \QF\Bh  
$Pa7B]A,Ae  
⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ;8WgbR)ZLU  
为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 :1%z;  
.Q'/e>0  
初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. Y|ONCc  
3{e7j6u\  
            D        B                轴承代号     /8!s C D  
   45        85        19        58.8    73.2    7209AC     x!\FB.h4!(  
   45        85        19        60.5    70.2    7209B     U?/UW;k[  
   50      80      16      59.2    70.9    7010C     emZ^d/A  
   50      80      16      59.2    70.9    7010AC     >dH5n$Gb  
OkSJob  
     @8zp(1.  
:,.g_@wvG  
     jO'+r'2B9  
   对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 r()%s3$q  
    右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, g8+w?Zn}  
③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     g@WGd(o0)  
XD\RD  
④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. }@IRReQ  
⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, \EH:FM}l,  
高速齿轮轮毂长L=50,则 d~L`*"/)[  
(s?`*i:2  
L=16+16+16+8+8=64 Lo, z7"8  
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 8J|pj4ce  
2u9^ )6/  
5.    求轴上的载荷   n^QOGT.s6`  
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, @\gTi;u/x  
查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. F",]*> r  
)k5lA=(Yr+  
,e"A9ik#  
uA;3R\6?  
JL~QE-pvD  
?f+w:FO  
 & y1' J  
1j*I`xZ  
fn|l9k~<O  
     a,Gd\.D  
fgFBOpG%Gq  
传动轴总体设计结构图: yjvH)t/!.  
     W(*:8}m,p  
                             {8M=[4_`l  
xG<H${ k;  
                             (主动轴) E-,74B&H  
p},6W,f  
-&Fxg>FrYb  
        从动轴的载荷分析图: @+",f]  
bw#zMU^E  
6.     校核轴的强度 GE$spx  
根据 bwM>#@H  
== 7BCCQsz<  
前已选轴材料为45钢,调质处理。 "s$v?voo  
查表15-1得[]=60MP w<_.T#  
〈 []    此轴合理安全 ]B>Y  +  
P,RCbPC4  
8、校核轴的疲劳强度. +MC>?rr_u  
⑴.   判断危险截面 gf+Kr02~  
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. {+f@7^/i.  
⑵.  截面Ⅶ左侧。 EWN$ILdD  
抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ,=l MtW  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 U{D ?1tF  
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 L@?Dmn'v  
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 64}Oa+*s  
截面上的弯曲应力 &0TOJ:RP  
);$Uf!v4  
截面上的扭转应力 >]"5K<-1  
== 0CY_nn#3  
轴的材料为45钢。调质处理。 ~az 6n)  
由课本得: AO;`k]0e  
           ?mY )m +  
因             9QJ=?bIC#  
经插入后得 %iIryv;  
2.0         =1.31 .hgc1  
轴性系数为 1rC8] M.N  
       =0.85 Z~g~,q  
K=1+=1.82 TJ`E/=J!  
    K=1+(-1)=1.26 GQ&9by=}  
所以               mKZ?H$E%%  
#e&j]Q$Eh  
综合系数为:    K=2.8 GZQ)Tz R  
K=1.62 p<'mc|hGq  
碳钢的特性系数        取0.1 u7@|fND 7  
   取0.05 {a_= 4a  
安全系数 H7"I+qE-G  
S=25.13 dk({J   
S13.71 <PW*vo9v  
≥S=1.5    所以它是安全的 m&,d8Gss^  
截面Ⅳ右侧 $$ {ebt  
抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 u4$d#0sA  
] V]~I.  
抗扭系数   =0.2=0.2=25000 PK3)M'[  
fJOU1%  
截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 e@p` -;<  
9R>A,x(  
截面Ⅳ上的扭矩为   =295 ]G&?e9OA  
截面上的弯曲应力   60~{sk~E  
截面上的扭转应力  A`#v-  
==K= Qo?"hgjlqm  
    K= =DE5 Wq19  
所以                 uVDB; 6  
综合系数为: %S>lPt  
K=2.8    K=1.62 XnWr~h{b  
碳钢的特性系数 / c/!13|  
    取0.1       取0.05 FlVGi3  
安全系数 #zrD i  
S=25.13 aChY5R  
S13.71 +?MjY[8j  
≥S=1.5    所以它是安全的 }K"=sE  
M0c"wi@S_  
9.键的设计和计算 ~ ;)@a  
E_WiQ?p   
①选择键联接的类型和尺寸 Js^ADUy  
一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. )^%,\l-!  
根据    d=55    d=65 PhKJ#D Rbr  
查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 6JRee[  
                     b=20     h=12     =50 k>VP<Zm13  
Gpe h#Q4x  
②校和键联接的强度 }}grJh>tGg  
  查表6-2得      []=110MP mg'-]>$$]  
工作长度  36-16=20 FjiLc=RXXz  
    50-20=30 X,O&X  
③键与轮毂键槽的接触高度 t47 f$gq  
     K=0.5 h=5 zd#qBj]g  
    K=0.5 h=6 Fhxg^  
    由式(6-1)得: 8Mws?]\/q  
           <[] !6<2JNf  
           <[] *i5&x/ds  
    两者都合适 ]3 0 7 .  
    取键标记为: XZp(Po:H  
               键2:16×36 A GB/T1096-1979 n{4&('NRFP  
    键3:20×50 A GB/T1096-1979 c~R ElL  
10、箱体结构的设计 'O\K Wj{  
减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, .s7/bF  
大端盖分机体采用配合. 1Lj\"+.  
!S(jT?'w  
1.   机体有足够的刚度 .vpQ3m>  
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 'kW`62AX  
pVbX#3  
2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 G-"#3{~2  
-iH/~a  
因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm Vx* =  
为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 9Eg'=YJ  
+#&2*nY  
3.   机体结构有良好的工艺性. wy) Frg  
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. i7 p#%2  
5r zB "L  
4.   对附件设计 [&FMVM`  
A  视孔盖和窥视孔 x( mY$l,il  
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 |":^3  
B  油螺塞: $ P#k|A  
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。 JvHJ*E   
C  油标: cE]tvL:g  
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 []LNNO],X  
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. {Qw,L;R  
$: Qi9N   
D  通气孔: d6hWmZVC  
由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. s/,St!A 4!  
E  盖螺钉: xZ,g6s2o  
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 B*D`KA  
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. GueqpEd2  
F  位销: Iupk+x>  
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. I9>1WT<Yy  
G  吊钩: Y/@4|9!  
在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. 2@e<II2ha8  
cHJ &a`;  
减速器机体结构尺寸如下: e j!C^  
2^qY, dL  
名称    符号    计算公式    结果     y'4=  
箱座壁厚                10      d(v )SS  
箱盖壁厚                9     |n6nRE wW  
箱盖凸缘厚度                12     rm"bplLZA  
箱座凸缘厚度                15     n$b/@hp$z  
箱座底凸缘厚度                25     `?Y/:4  
地脚螺钉直径                M24     9.%{M#j  
地脚螺钉数目        查手册        6     ]MB ^0:F-  
轴承旁联接螺栓直径                M12     vZXyc *  
机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     3s>& h-E  
轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     "2=v?,'t  
视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     ;TaT=%  
定位销直径        =(0.7~0.8)        8     'iL['4~.  
,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 sKHUf1   
    22 Uyi_B.:`  
    18     T+2?u.{I  
,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 @p `#y  
    16     pQEHWq"Q  
外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     Gm>8= =c  
大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     b(~NqV!i  
齿轮端面与内机壁距离        >        10     L"('gc!W  
机盖,机座肋厚                9    8.5     c]xpp;%]  
轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) Q) FL|   
150(3轴)     &:{| nDT_2  
轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) Iqo4INGIi  
150(3轴)     uMqo)J@s  
     <'B`b  
11. 润滑密封设计 k92189B9j/  
lWOB!l  
    对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. (6JD<pBm  
    油的深度为H+ dmE-W S  
         H=30  =34 5IMh$!/uc  
所以H+=30+34=64 ^M?uv{354  
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 |dXS+R1  
     ulVHsWg  
    密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 44_n5vp,T  
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     <pPI:D@G  
    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 gk] r:p<O  
    大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 >#>YoA@S  
     ~8|$KD4I  
12.联轴器设计 L@[bgN`=v  
q .?D{[2  
1.类型选择. I s88+,O  
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 "w_(p|cm=  
2.载荷计算. JDMaLo  
公称转矩:T=95509550333.5 tpCEWdn5  
查课本,选取 hr)TC-  
所以转矩   @];Xbbw+c  
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 uswz@ [pa  
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm Vxk0oI k`  
H[6d@m- Z  
四、设计小结 JXvHsCd?  
    经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 E>7%/TIl  
    我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 3HfT9  
五、参考资料目录 n287@Y4Ru  
[1]《机械设计课程设计》,高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信远主编,1995年12月第一版; s!UC{)g,  
[2]《机械设计(第七版)》,高等教育出版社,濮良贵,纪名刚主编,2001年7月第七版; a_Xh(d$  
[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; 9N u;0  
[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; I:Z38xz-[  
[5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 zM)o^Fn2  
[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; %7L'2/Y2x  
[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。
zhangyi311 2009-06-15 17:52
hao 东西啊,支持
0363jj 2009-11-19 21:53
楼主,我现在需要发一套给我好吗? &;C|=8eB  
谢谢!      0363jj@163.com
magnetic 2009-11-30 17:49
楼主 可以也给我发一套吗 465522040@qq.com
wyjyanjing 2010-07-28 08:38
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
yaob 2011-12-15 17:55
感觉像是我想要的
悟剑声 2011-12-22 13:49
好东西
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