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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 H.*XoktC]  
                     4\>Cnc{  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         ]"^U  
                     WJ8i,7  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) < yBZsSj  
    $`mxOcBmQ  
    目   录 Ao(Xz$cQfW  
         [*@"[u   
    一    课程设计书                            2 \It8+^d@  
    (z\@T`6`  
    二    设计要求                              2 tv5G']vO\  
    525W; mu{  
    三    设计步骤                              2 }5\F<b^@Y  
         3V2 "1Ic  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 USv: + .  
        2. 电动机的选择                                4 p1q"[)WVn^  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 n)gzHch  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 tRFj<yuaq  
        5. 设计V带和带轮                              6 }O-|b#Q  
        6. 齿轮的设计                                  8 -m3 O\X  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 voEg[Gg4%I  
        8. 键联接设计                                  26 O$+0 .  
        9. 箱体结构的设计                              27 82{Lx7pI  
        10.润滑密封设计                                30 /{6PwlP5  
        11.联轴器设计                                  30 ihdN{Mx<2  
         o[X 'We;  
    四    设计小结                              31 h${+{1](6  
    五    参考资料                              32 e<#t]V  
    OW;]= k/(  
    一. 课程设计书 oSq4g{xvMH  
    设计课题: W{<_gD9  
        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 _SY4Q s`d  
    表一:  R5(<:]  
             题号 VyK[*k yN  
    fYBmW')  
    参数    1     {1Z8cV   
    运输带工作拉力(kN)    1.5     UiO%y  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     PRg^E4  
    卷筒直径(mm)    200     YBehyx2eK  
    Dk[m)]w\  
    二. 设计要求 kr[p4X4  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ihS;q6ln  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 L )p*D(  
    3.设计说明书一份。 `83s97Sa  
    yPs4S?<s  
    三. 设计步骤 -PPH]?],  
        1.  传动装置总体设计方案 'B>fRN  
        2.  电动机的选择 d e)7_pCF|  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 *:L-/Q)i  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 I?r7dQEm  
        5.  “V”带轮的材料和结构 }coSMTMv6  
        6.  齿轮的设计 ^E{M[;sF3y  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 Y">m g=B  
        8、校核轴的疲劳强度 w/ &)mm{  
        9.  键联接设计 3D|Y4OM  
        10.  箱体结构设计 cAnL,?_v  
        11. 润滑密封设计 oe$&X&  
        12. 联轴器设计 1$mxMXNsJ  
         5P'o+Vwz  
    1.传动装置总体设计方案: 7/C,<$Ep  
    E0?R,+>&4  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 IsP-[0it  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, "x~VXU%xU  
    要求轴有较大的刚度。 vM G>Xb  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 ts|dk%  
    其传动方案如下: nIc:<w]  
            3*INDD=  
    图一:(传动装置总体设计图) Zcst$Aro  
    uzG{jc^  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 /6S% h-#\  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 3>vSKh1z  
         传动装置的总效率 P5;n(E(19  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; wx2 EMr   
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, ~n<U8cm O  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, DE659=Tq  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 34e> R?J  
    }>T$2"pf  
      2.电动机的选择 zJ9[),;7B  
    %n7Y5|Uh  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, P_{jZ}y(  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, dd{pF\a  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 Hvj1R.I/  
         _${//`ia=  
        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, |y T-N3H@  
         F4T}HY>nZ  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 F]L$xU  
         /j|Rz5@ =  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 I]dt1iXu_{  
                                                      Eh{]so  
    ~l SdWUk>  
    方案    电动机型号    额定功率 Vy6A]U\%  
    P 7=e!k-G  
    kw    电动机转速 |1z?#@BH  
        电动机重量 WhU-^`[*  
    N    参考价格 )08mG_&atL  
    元    传动装置的传动比     A3jT;D9Y%  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     a9<&|L <  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     E/[<} ./  
      /-_<RQ  
       中心高 RXZ}aX[h  
            外型尺寸 7 g2@RKo  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     &t0toEj  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     PX%Y$`  
    =Y;w O8  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 }% m:^*@$9  
    COC6H'F  
    (1)       总传动比 H7=[sL^  
        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 `tZ-8f  
        (2)       分配传动装置传动比 W\W|v?r  
        =× Ev'Bm Dk  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 =5PNH2  
        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 IW1+^F9NEw  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 M:*^k  
    (1) 各轴转速 7G^`'oZ  
      ==1440/2.3=626.09r/min _#2AdhCu  
      ==626.09/5.96=105.05r/min OB&lq.r  
    (2) 各轴输入功率 ED>T2.:{  
        =×=3.05×0.96=2.93kW  a1p}y2  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW &q?A)R  
        则各轴的输出功率:   F N)vFQ#J  
    =×0.98=2.989kW <+%#xi/_  
    =×0.98=2.929kW $2?10}mrx  
    各轴输入转矩 k'hJ@ 6eKS  
       =××  N·m `!t+sX- n  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· yhBf%m  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m :Jz@`s1n  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m No1*~EQ  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m zURob MpE#  
    =×0.98=242.86N·m ^9g+\W  
    运动和动力参数结果如下表 VXpbmg!{S  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     R>05MhA+  
        输入    输出    输入    输出         .^Z^L F  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     N=`xoF  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     6N^sUc0s  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     $G_,$U !  
    IQz:D J  
    5、“V”带轮的材料和结构 qq)Dh'5*e,  
      确定V带的截型 f"8!uE*;  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 cc"L> XoK  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 %kcyE<c  
          V带截型      由图6-13                        B型 w=r3QKm#K  
       D m|_;iO,  
      确定V带轮的直径 ]B;\?Tim  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm DKcg  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s mM&*_#( 6  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm 8\85Wk{b  
       &?-LL{W{  
      确定中心距及V带基准长度 D~< 3  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 bg8<}~zg  
                              360<a<1030 n$ri:~s  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm L;n2,b  
         H| uvcvf  
      初定V带基准长度 T vEN0RV2  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm m _0D^e7#  
           T2nbU6H  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm XuQ7nlbnq  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm E27N1J+1  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 6+:Tv2  
       gD[Fkq$]  
       确定V带的根数 e@-"B9~   
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw *acN/Ca1  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 $7#N@7  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 BZXP%{njS  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 GQNs:oRJ'  
             78s:~|WB<{  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 >@2l/x8;  
                                 "iCR68e  
                           取Z=2 Qo4+=^(  
    V带齿轮各设计参数附表 p8>.Q/4  
    Al^n&Aa+\  
    各传动比 pP4i0mO{Dv  
    @aG1PG{  
        V带        齿轮     PgKA>50a  
        2.3        5.96     P(_wT:8C?  
      kp4*|$]  
    2. 各轴转速n 5aF03+ko  
        (r/min)        (r/min)     Q9lw~"  
        626.09        105.05     e7{n=M  
    Cmq.V@  
    3. 各轴输入功率 P H$^b.5K  
        (kw)        (kw)     He)<S?X-6  
        2.93       2.71     X7I"WC1ncz  
    xZ51iD $  
    4. 各轴输入转矩 T 0hKF)b  
        (kN·m)        (kN·m)     FkdG@7Xf  
    43.77        242.86     -%&_LE9ZtS  
    >uok\sX  
    5. 带轮主要参数 wff&ci28  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         &CvNNDgrJ  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     BReNhk)S  
    带的根数z     05(lh<C  
        160        368        708        2232        B        2     }lzyl*.  
    gI&& LwT4  
    6.齿轮的设计 s!\uR.  
    Md \yXp  
    (一)齿轮传动的设计计算  w' E  
    XE_|H1&j  
    齿轮材料,热处理精度 |kvom 4T  
        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 ^X6fgsjz  
        (1)       齿轮材料及热处理 %}+!%A.3  
           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 pV:c`1\`  
    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 r5b5`f4  
          ② 齿轮精度 i|X ;n  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 oYNP,8r^  
         0`=#1u8  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 #zC_;u$  
    按齿面接触强度设计 ^|@t2Rp@  
    k zhek >  
    确定各参数的值: .+<Ul ]e/  
    ①试选=1.6 iH& Izv  
    选取区域系数 Z=2.433   <|~8Ezd  
         QN_Zd@K*A  
        则 1FU(j*~:  
        ②计算应力值环数 g{@q  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) _ x&Y'X|  
        =1.4425×10h nB?$W4  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) N"2Ire  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 '>AOJ aA  
        ④齿轮的疲劳强度极限 B$aA=+<S  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ]KfjZ!Qh  
        []==0.93×550=511.5 [HB>\   
    +K4d(!Sb  
        []==0.96×450=432         "d'D:>z]%  
    许用接触应力   1 dT1DcZ  
             !/G2vF"  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   xU#f>@v!  
             =1 d\}r.pD  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 zhH-lMNj-  
        =4.47×10N.m !Q!= =*1H  
        3.设计计算 &g R+D  
    ①小齿轮的分度圆直径d $:V'+s4o  
         `_C4L=q"  
        =46.42 dEU +\NY  
        ②计算圆周速度 4y&%YLMpl  
        1.52 T]\_[e:'  
        ③计算齿宽b和模数 l5ww-#6Z  
    计算齿宽b w-l:* EV8  
           b==46.42mm 7A|n*'[T>  
    计算摸数m =$6z1] ;3  
      初选螺旋角=14 RiC1lCE  
        = :R+}[|FV  
        ④计算齿宽与高之比 p\66`\\l  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 GGcN aW'  
    =46.42/4.5 =10.32 5LU8QHj3  
    ⑤计算纵向重合度 F@Qzh  
    =0.318=1.903 FU9q|!2Y  
    ⑥计算载荷系数K s^F6sXhyPi  
    使用系数=1 Z-W>WR  
    根据,7级精度, 查课本得 uh'{+E;=  
    动载系数K=1.07, T!C39T  
    查课本K的计算公式: E}K6Op;=v5  
    K= +0.23×10×b }p 0 \  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 +CL`]'~;E-  
    查课本得: K=1.35 =n>&Bl-Bl  
    查课本得: K==1.2 r9<OB`)3+  
    故载荷系数: <U(wLG'XS  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 XVcY?_AS#  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 <&:OSd:%  
        d=d=50.64 T9.3  
        ⑧计算模数 7M*&^P\}es  
        = 5 s3!{zT{  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 a"gZw9m@  
        由弯曲强度的设计公式 {2Jo|z  
        ≥ NO5\|.,Z  
    z+IBy+  
    ⑴   确定公式内各计算数值 YCr:nYm<f  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m g,Z8I;A^  
             确定齿数z d>[=]  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 yO\ .dp  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 3Au3>q,  
        Δi=0.032%5%,允许 A)"?GK{*  
        ②      计算当量齿数 .d{@`^dh1]  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ,MH/lQq%  
        z=z/cos=144/ cos14=158 /U\k<\1~m  
        ③       初选齿宽系数 }pqnF53  
         按对称布置,由表查得=1 -I dW-9~9  
        ④       初选螺旋角 E Dh$UB)  
        初定螺旋角 =14 aQzDOeTi  
        ⑤       载荷系数K 4#?Sxs  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 Zi'}qs$v  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y A=8%2U wI  
        查得: o~<ith$A*  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ?wM{NVt#-  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 +/+:D9j ,  
         Z !HQ|')N5  
        ⑦       重合度系数Y =^a Ngq  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 EjxzX1:  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ?r P'PUB  
    =14.07609 miWog8j  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 5dwC~vn}c  
        ⑧       螺旋角系数Y 'x/pV5[hQ  
     轴向重合度 =1.675, ->"Z1  
        Y=1-=0.82 cg`bbZ  
         D@.+B`bA  
        ⑨       计算大小齿轮的 B?M&j  
     安全系数由表查得S=1.25 a6Zg~>vX  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 \N3A2L)l  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 hbfN1 "z  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 )>-94xx|  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   :c03"jvYE  
        小齿轮     大齿轮 =(]yl_  
    :{7gZ+*  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: jimWLF5Q5"  
        K=0.86        K=0.93   _m0B6?KJ  
    dV/ ^@[  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ULT,>S6r  
          []= Xg <R+o  
          []= nC6 ;:uM  
           xlKg0 &D  
           u7>{#]  
            大齿轮的数值大.选用. /Py1Q  
         {KQ]"a 6  
    ⑵   设计计算 #!yW)RG  
         计算模数 ]7|Zs]6  
    {wK| C<K  
    a+!r5689  
    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: C3k[ipCN  
    ;*+wg5|  
    z==24.57  取z=25 BQo$c~  
    f3;.+hJ])  
    那么z=5.96×25=149           I9VU,8~  
      A WS[e$Mt2  
    ②   几何尺寸计算 lEXER^6  
        计算中心距     a===147.2 6B8g MO  
    将中心距圆整为110 ^}Wk  
    ;N(9nX}%)  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 U*Sjb% Qb  
    #_pQS}$  
    =arccos "h\ (a<  
    'nQQqx%v  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. d,XNok{  
    u%24% Q  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 G2 {R5F !  
         bnzIDsw!Q  
        d==42.4 A6S|pO1)3  
    &x.n>O  
    d==252.5 4 Q<c I2|  
    jCK 0+,;  
    计算齿轮宽度 c,L{Qv"n{  
    Oj]4jRew  
    B= 5fDp"-  
    |!6<L_31%  
    圆整的       :ceT8-PBRx  
    Y'U]!c9  
                                                大齿轮如上图: (k$KUP  
    ?#0m[k&`  
    YZ(tjIgQ  
    0\KDa$ '1k  
    7.传动轴承和传动轴的设计 X%R)  
    iF^    
    1.  传动轴承的设计 2t}^8  
    _t-e.2a v  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 d`sIgll&n  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min OhW o  
    T1=43.77kn.m M{)|9F  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 kP[LS1}*  
        已知小齿轮的分度圆直径为 {^A,){uX]  
            d1=42.4 bH`r=@.:cu  
    而  F= cM Z-  
         F= F ]yV,lp  
    rp_Aw  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N @!KG;d:l  
    @3_."-d  
    *wl&Zzx  
    $,8}3R5}  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 >k9W+mk  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 +@BjQ|UZ  
    ojbms>a  
    q c DJ  
                 ]&_z@Z.i  
         从动轴的设计 <7*d2  
           *}RV)0mif  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 9?I?;l{  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M Xmv^O  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 EY}*}-3  
        已知大齿轮的分度圆直径为 f5P@PG]{  
            d2=252.5 ?F^O7\rw  
    而  F= 'q7&MM'oS^  
         F= F ;.I,R NM  
    {1L{   
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N <o: O<p@6  
    +L-(Lz[p  
    JLh{>_Rr  
    bOdQ+Y6  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Jl-:@[;  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 cIQ e^C  
    4;)aGN{e  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 W/G75o~6  
    查表,选取 @WnW @'*F  
    "W@>lf?"  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 +?ilTU  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 {O5(O oDa  
    &w{: qBa  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 _qjkiKm?1F  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 '"]QAj?N  
    >*"1`vcxF  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. S&{#sl#e  
    %3es+A@  
                D        B                轴承代号     u$ a7  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     OYj~"-3y)  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     -^WW7 g`  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     66l+cb  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     *x@.$=NF"  
    `Oe"s_O#  
         {8w,{p`  
    ;bYLQ  
         ]?UK98uS\A  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 cb`ik)=K%  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, *B%ulsm  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     Xo ,U$zE  
    FSHC\8siS  
    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. .Gn-`  
    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, 9N;y^ Y\  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 }q=uI`  
    _&K>fy3t&  
    L=16+16+16+8+8=64 m?`?T   
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. hZ UnNQ  
    ;C~:C^Q\H  
    5.    求轴上的载荷   hs?cV)hDS  
    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, 3<X*wVi)NN  
    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. O%m>4OdH  
    /5j]laYK)  
    oWV^o8& GH  
    6&[rA TU+  
    ^ SW!S_&Z2  
    Ht&%`\9s  
    (T1d!v"~"  
    llRQxk  
    pXl *`[0X#  
         (laVmU?I7  
    \>)#cEX5  
    传动轴总体设计结构图: ` l}+BI`4  
         {7+y56[yu  
                                 Tu7sA.73k  
    ;)'  
                                 (主动轴) mecm,xwm  
    G&dz<f  
    JXk<t5@D  
            从动轴的载荷分析图: _OvIi~KW+  
    z1m$8-4  
    6.     校核轴的强度 ?f4jqF~Fh  
    根据 1 2J#}|  
    == N\W4LO6  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 k?qd -_sC  
    查表15-1得[]=60MP Or"+d 5  
    〈 []    此轴合理安全 Ou wEO   
    ["SD'  
    8、校核轴的疲劳强度. @%4tWE  
    ⑴.   判断危险截面 +=g9T`YbE  
    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. NG\^>.8  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 H* vd  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 4NRG{FZ9  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 GCv*a[8?n  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 $pfN0/`(  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 b";D*\=x  
    截面上的弯曲应力 V8+8?5'l  
    v)-:0 f  
    截面上的扭转应力 } TsND6Ws3  
    == RinaGeim  
    轴的材料为45钢。调质处理。 Vc?=cQ'c  
    由课本得: %fB!XCW  
               v>E3|w%  
    因             CK#SD|~:  
    经插入后得 Ncsk~=[  
    2.0         =1.31 [FN4_  
    轴性系数为 Bxs0m]  
           =0.85 [zc8f  
    K=1+=1.82 Oj0,Urs7  
        K=1+(-1)=1.26 N]7#Q.(~  
    所以               O+*<^*YyD  
    >%Nqgn$V  
    综合系数为:    K=2.8 *;X,yEK[  
    K=1.62 bZd)4  
    碳钢的特性系数        取0.1 5_E,x  
       取0.05 c^%&-],  
    安全系数 Nd;,Wz]  
    S=25.13 >w)A~ F<  
    S13.71 iK=SK3)vR  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Q|i`s=|  
    截面Ⅳ右侧 Z9k"&F ~u}  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 bbAJ5EqL  
    >gGdzL  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 }S}9Pm,:  
    wxIWh>pZa  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 " UxKG+   
    p!RyxB1.|  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 5.X`[/]<r  
    截面上的弯曲应力   SVj4K \F  
    截面上的扭转应力 (5R_q.Wu  
    ==K= n|Smy\0  
        K= Az4a|.  
    所以                 E !}~j  
    综合系数为: VFjNrngl  
    K=2.8    K=1.62 o.M.zkP a  
    碳钢的特性系数 *7:HO{P>Y  
        取0.1       取0.05 ;+Uc} =  
    安全系数 ylVBK{w9  
    S=25.13 YpwMfl4  
    S13.71 @-H D9h  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 i.Jk(%c  
    PAHkF&  
    9.键的设计和计算 {Bm7'%i  
    5Ff1x-lQ  
    ①选择键联接的类型和尺寸 H;=++Dh  
    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. 2j( ]Bt:  
    根据    d=55    d=65 `6BjNV  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 ``9`Xq  
                         b=20     h=12     =50 b0ablVk  
    |6y(7Ha  
    ②校和键联接的强度 04wO9L;  
      查表6-2得      []=110MP 2pn8PQfg)  
    工作长度  36-16=20 (cLcY%$  
        50-20=30 p5PTuJ>q  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 TOvpv@?-  
         K=0.5 h=5 >p,FAz>  
        K=0.5 h=6 _|qs-USA  
        由式(6-1)得: |(6H)S]$  
               <[] ,a1 1&"xl  
               <[] ,8/Con|o  
        两者都合适 c"x-_Uk  
        取键标记为: #mvOhu  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 3El5g0'G  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 |ZBHXv  
    10、箱体结构的设计 Sm(t"#dp  
    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, "- XJZ;5  
    大端盖分机体采用配合. whdoG{/  
    'X@>U6s  
    1.   机体有足够的刚度 w=MiJr#3^  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 }8,[B50  
    ~w9.}   
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 i!k5P".o^  
     01;  
    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 \yNe5  
    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 N@>o:(08  
    w +~,Mv\  
    3.   机体结构有良好的工艺性. `SH#t3 5,  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. yB~` A>~M  
    &hri4p/  
    4.   对附件设计 =i:6&Y~VGq  
    A  视孔盖和窥视孔 ;\[ el<Y)s  
    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 U6M3,"?  
    B  油螺塞: U#{^29ik=o  
    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。 @& vtY._  
    C  油标: '4J];Nj0  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 G<f"_NT  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. ?.%'[n>P  
    V(A p|I:G  
    D  通气孔: JVx ,1lth  
    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. VM[U&g<8n  
    E  盖螺钉: 7UzbS,$x  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 M^twD*  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. *'&mcEpg  
    F  位销: A0>u9Bn"Qw  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. Jfs$VGZP;  
    G  吊钩: WP b4L9<  
    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. j4hiMI;  
    ~=xS\@UY =  
    减速器机体结构尺寸如下: se:lKZZ]  
    3xU in  
    名称    符号    计算公式    结果     }&I^1BHZs  
    箱座壁厚                10     RO10$1IW.2  
    箱盖壁厚                9     .tny"a&  
    箱盖凸缘厚度                12     )n&@`>vm  
    箱座凸缘厚度                15     d l<7jM?  
    箱座底凸缘厚度                25     }VUrn2@-4  
    地脚螺钉直径                M24     w?LDaSz\t  
    地脚螺钉数目        查手册        6     q=H dGv  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     28N v'  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     I8RPW:B;B  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ARt+"[.*p  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     |re>YQ!zd  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     Hi{1C"%  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 J4 Tc q  
        22 GV aIZh<  
        18     $<[Q8V-  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 @TTB$  
        16     NWt`X!  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     ~)kOO oH  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     +UGWTO\#ha  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     }{(dG7G+  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     !Xzne_V<  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) ? V0!N;  
    150(3轴)     scsN2#D7U/  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) N5SePA\ ,?  
    150(3轴)     ^=lh|C\#  
         VW[!%<  
    11. 润滑密封设计 R zOs,  
    L/U^1=Wi*O  
        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. ^"?fZSC  
        油的深度为H+ U^n71m>]%T  
             H=30  =34 1zDat@<H  
    所以H+=30+34=64 (zO)J`z>  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 +@ FM~q  
         U>,E]'  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 :U}.  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     %)|pUa&  
        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 c8^M::NI  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 I)B+h8l72<  
         oVK3=m@ {  
    12.联轴器设计 xDU{I0M  
    !\DlX |  
    1.类型选择. i Sm .E  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 X &z|im'd  
    2.载荷计算. *" ("^_x\  
    公称转矩:T=95509550333.5 z; dFS  
    查课本,选取 \x,q(npHi  
    所以转矩   =Z3{6y}3p  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ?OYK'p.  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm E=-ed9({:  
    OVo3.  
    四、设计小结 Z/r=4  
        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。 mip2=7M|C  
        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。 /oWn0  
    五、参考资料目录 k`5jy~;  
    [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; c,K)*HB  
    [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; I:ag}L8`  
    [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; v `a:Lj  
    [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; w=ib@_:f  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 N5yt'.d  
    [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; $y0[AB|V  
    [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? Wq+a5[3"  
    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