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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 &DYC3*)Jih  
                     'Tqusr>lPY  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         NF |[j=?  
                     ti1R6oSn  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) $;ny`^8  
    mz<,nR\  
    目   录 8_`C&vx  
         =$#5Ge]b  
    一    课程设计书                            2 N&k\X]U  
    SufM ~9Ll  
    二    设计要求                              2 #;8VBbc\^  
    B!)9 >  
    三    设计步骤                              2 17l?li  
         ESIJ QM-[+  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 yNwSiZE X  
        2. 电动机的选择                                4 CcV@YST?  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 751Q i  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 #>~A-k)  
        5. 设计V带和带轮                              6 -3d`e2^&}  
        6. 齿轮的设计                                  8 <Mo{o2F=  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 k:j?8o3  
        8. 键联接设计                                  26 "BpDlTYM  
        9. 箱体结构的设计                              27 5HbJE'  
        10.润滑密封设计                                30 DrBkR` a?  
        11.联轴器设计                                  30 *&_A4)  
         D2 o|.e<r  
    四    设计小结                              31 {uZ|Oog(p  
    五    参考资料                              32 >N`, 3;Z  
    (C`nBiL<  
    一. 课程设计书 Ik5-ooZ&{  
    设计课题: N@'l: N'f4  
        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 ^l ;Bo3^_  
    表一: q:jv9eL.O  
             题号 TOP,]N/F H  
    6b` Jq>v  
    参数    1     >U4bK^/Bp  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     #sv}%oV,F  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     ?6N\AM '  
    卷筒直径(mm)    200      =/ !A  
    j[$+DCO#|m  
    二. 设计要求 XCn;<$3w  
    1.减速器装配图一张(A1)。 :m'(8s8  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 q~AvxO  
    3.设计说明书一份。 +Ezl.O@z  
    l96 AJB'  
    三. 设计步骤 [%Dh0hOg  
        1.  传动装置总体设计方案 /@&uaw  
        2.  电动机的选择 NFur+zwv  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 '}>8+vU`  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 3_eg'EP.E  
        5.  “V”带轮的材料和结构 Tn3C0  
        6.  齿轮的设计 j~;y~Cx?  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 DEfhR?v  
        8、校核轴的疲劳强度 >A6PH*x  
        9.  键联接设计 <x$f D37  
        10.  箱体结构设计 xw1,Wbu]  
        11. 润滑密封设计 %$_?%X0=t  
        12. 联轴器设计  NY[48H  
         <X97W\  
    1.传动装置总体设计方案: ~g~`,:Qc  
    bhZ5-wo4%  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 W^H[rX}=  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, :2{ [f+  
    要求轴有较大的刚度。 cIuCuh0I`  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 GapH^trm  
    其传动方案如下: 6p,}?6^  
            sJg3WN  
    图一:(传动装置总体设计图) IeIv k55  
    "(+aWvb  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 !) d  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 7:.!R^5H  
         传动装置的总效率 Z3Xgi~c  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; G6"4JTWO  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 9<Th: t|w  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, p1ER<_fp  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 fX&g. fH  
    M|$A)D1  
      2.电动机的选择 <&t[E0mU  
    yN}<l%  
        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 rg  
        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, <2+FE/3L  
        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。 V5I xZn%  
         x1#6~283  
        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, ]RW*3X  
         rN {5^+w  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 xz/G$7q7  
         fvDcE]_%H  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 -r{]9v2j  
                                                      u,@x7a,z  
    %U97{y  
    方案    电动机型号    额定功率 Ti5"a<R4m6  
    P D4+OWbf6  
    kw    电动机转速 g aXF3v*j  
        电动机重量 @hOY&  
    N    参考价格 8O^z{Yh7  
    元    传动装置的传动比     r*ry8QA  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     .lppT)P  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     mw=keY9]  
      7I6& *I  
       中心高 !z?:Y#P3  
            外型尺寸 [#2z=Xg  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     YccD ^w[`B  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     {E>(%vD  
    ? ~~,?Uxw!  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 u O~MT7~[X  
    }j#c#''i  
    (1)       总传动比 0OVxx>p/x  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 ezk:XDi4  
        (2)       分配传动装置传动比 4*+)D8  
        =× I[v~nY~l`  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 hKp-"  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 eZRu{`AF*  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 q?Mmkh)g  
    (1) 各轴转速 sMb+4{W&6  
      ==1440/2.3=626.09r/min qVJC O-K|  
      ==626.09/5.96=105.05r/min e p\a  
    (2) 各轴输入功率 :U#4H;kk~j  
        =×=3.05×0.96=2.93kW knu>{a}  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW q^kOyA.  
        则各轴的输出功率:   N7qSbiRf<  
    =×0.98=2.989kW H52] Zm  
    =×0.98=2.929kW +Tp>3Jh2  
    各轴输入转矩 ob>2SU[Y  
       =××  N·m ,7|2K&C5  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· c5tCw3$t  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m nrI-F,1  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m 1x4{~g\  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m C+c;UzbD  
    =×0.98=242.86N·m ]1n =O"vE  
    运动和动力参数结果如下表 2UjQ!g`  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     &]HY:  
        输入    输出    输入    输出         Y+#Vz IZw  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     . [\S=K|/  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     "EC,#$e%ev  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     IG~d7rh"  
    C)`y<O  
    5、“V”带轮的材料和结构 WMd5Y`y  
      确定V带的截型 FQCz_ z  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 D[ (A`!)  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ibskce{H  
          V带截型      由图6-13                        B型 ;?0k>  
       IHtNaN )  
      确定V带轮的直径 ]l4# KI@  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm ue{0X\[P<  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s qY$/i#  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm zHvG3Ed@  
       }*I:0"WH  
      确定中心距及V带基准长度 OfGMeN6  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 Y5Jrkr)k  
                              360<a<1030 I= 'S).  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm n[pW^&7x  
         aI:G(C?jm  
      初定V带基准长度 \sZ!F&a~  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm U#W9]il$  
           Ks@  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm z<c@<M=Q*  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm _+hf.[""  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 y0D="2)  
       0W I3m2i  
       确定V带的根数 (},TZ+u  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw +WYXj  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 I+]q;dF;  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 ^ LT KX`p  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1  Lx:O Dd  
             ]ozZW:  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 4<`'?  
                                 qZ6Mk9@M  
                           取Z=2 'X$2gD3c9  
    V带齿轮各设计参数附表 Oy^)lF/  
    o%E^41M7E  
    各传动比 3;6Criq}  
    D> |R.{  
        V带        齿轮     -~-BQ!!(  
        2.3        5.96     \.tnzP D  
      5[_|+  
    2. 各轴转速n vf+GC*f  
        (r/min)        (r/min)     VnB"0 "%w  
        626.09        105.05     `}YCUm[SI  
    8e9ZgC|  
    3. 各轴输入功率 P &nk[gb o\  
        (kw)        (kw)     }x^q?;7xW  
        2.93       2.71     nmn 8Y V1  
    WZ a?Xb  
    4. 各轴输入转矩 T 6ZCSCBW  
        (kN·m)        (kN·m)     V~> x \  
    43.77        242.86     :eIu<_,}  
    "r Bb2.  
    5. 带轮主要参数 z+>FKAF  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         n .{Ud\|  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     $-zt,iRyV  
    带的根数z     4ACL|RF)A  
        160        368        708        2232        B        2     JlZU31Xws  
    -c"nx$  
    6.齿轮的设计 %B&y^mZv*\  
    > :s#MwIwm  
    (一)齿轮传动的设计计算 jU~ ! *]  
    M~Tx 4_t  
    齿轮材料,热处理精度 c5& _'&  
        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 Bn 5]{Df  
        (1)       齿轮材料及热处理 lC8DhRd0_  
           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 aB6F<"L,  
    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 h <s.o#8  
          ② 齿轮精度 -hx' T6G%  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 tCFXb6Cz  
         VfK8')IXk  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 '+6SkZ  
    按齿面接触强度设计 &QaFX,N"  
    y6 bl&_  
    确定各参数的值: T( UPWsj  
    ①试选=1.6 |2#)lGA  
    选取区域系数 Z=2.433   g q|T:  
         8{@0p"re@  
        则 @ j/UDM  
        ②计算应力值环数 vR X_}`m8#  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 2E Ufd\   
        =1.4425×10h 1Y2]jz4  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 8.S&J6  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 =i_ s#v[Y  
        ④齿轮的疲劳强度极限 r~&[Gaw  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: 8CR b6  
        []==0.93×550=511.5 TC7Rw}jF  
    8[zux4<m  
        []==0.96×450=432         ?U\@?@  
    许用接触应力   v##k,R.d  
             ]!JUiFj"uD  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   8U98`# i  
             =1 V&i/3g  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 Sm@T/+uG:  
        =4.47×10N.m U}w,$ Y  
        3.设计计算 lV4|(NQ9  
    ①小齿轮的分度圆直径d @2>A\0U  
         [8F1rZ&  
        =46.42 `1AVw] k  
        ②计算圆周速度 ~J :cod  
        1.52 }Zs y&K  
        ③计算齿宽b和模数 Pz+2(Z  
    计算齿宽b ws!pp\F  
           b==46.42mm fwe4f  
    计算摸数m op\'T;xIu  
      初选螺旋角=14 `eD70h`XK  
        = &:K!$W  
        ④计算齿宽与高之比 !p&[:+qN  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 LHQ$0LVt>T  
    =46.42/4.5 =10.32 f6\`eLGi1  
    ⑤计算纵向重合度 ! ^~ ^D<  
    =0.318=1.903 U3R;'80 f  
    ⑥计算载荷系数K = ;hz,+  
    使用系数=1 `x{*P.]N!<  
    根据,7级精度, 查课本得 k0@b"y*  
    动载系数K=1.07, Oz3JMZe  
    查课本K的计算公式: 3PmM+}j3  
    K= +0.23×10×b `\}Ck1o  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 re]e4lZ  
    查课本得: K=1.35 .uo9VL<  
    查课本得: K==1.2 DZ-2Z@{PX  
    故载荷系数: 'T!^H  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 41Y1M]`=  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 | z 1  
        d=d=50.64 9L2]PU v  
        ⑧计算模数 }:04bIaV  
        = G1RUu-~+  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 'AU:[eyUV  
        由弯曲强度的设计公式 XfYMv38(  
        ≥ -rn%ASye  
    $,@PY5r  
    ⑴   确定公式内各计算数值 })?t:zX#*  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ]~YY#I":  
             确定齿数z l2Gtw*i_I  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 yYdow.b!  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96  S2;u!f  
        Δi=0.032%5%,允许 aEL^N0\d  
        ②      计算当量齿数 Vx gP^*  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  DlMT<ld  
        z=z/cos=144/ cos14=158 `RF0%Vm~t  
        ③       初选齿宽系数 ?M<q95pL  
         按对称布置,由表查得=1 ~AvB5  
        ④       初选螺旋角 {IB}g:  
        初定螺旋角 =14 vYPZVqF_$  
        ⑤       载荷系数K TJ_<21a  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 8M<\?JD~_f  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y qKSS 2f $  
        查得: j aU.hASj  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 8zI*<RX.Q  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 y-.<iq  
         ro %Jg  
        ⑦       重合度系数Y Q\QSnMM&]  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 H(A9YxXrZ5  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 =._V$:a6o  
    =14.07609 ZC99/NWN  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 {^z>uRZ3  
        ⑧       螺旋角系数Y H Q_IQ+  
     轴向重合度 =1.675, s"'ns  
        Y=1-=0.82 uht>@ WSg|  
         "mtEjK5  
        ⑨       计算大小齿轮的 D8rg:,'6  
     安全系数由表查得S=1.25 99KW("C1F  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 * ^+]`S  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 H(QbH)S$6  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 1_=I\zx(  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   _spW~"|G  
        小齿轮     大齿轮 ` P,-NVB  
    (zmL MG(R  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: @'~7O4WH  
        K=0.86        K=0.93   BzXTHFMSy  
    !*\ J4bJe  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ja-,6*"k  
          []= @'> Ul!.]  
          []= u]766<Z  
           zMg(\8  
           (g*mC7 HN  
            大齿轮的数值大.选用. EK%J%NY  
         {hH8+4c7  
    ⑵   设计计算 yt4sg/] :  
         计算模数 N hY`_?)  
    HOr.(gL!  
    <1pRAN0  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: =^5#o)~BB  
    v[b|J7k  
    z==24.57  取z=25 j9 d^8)O,  
    M/abd 7q  
    那么z=5.96×25=149           8+n *S$  
      _, r6t  
    ②   几何尺寸计算 kZK1{  
        计算中心距     a===147.2 mb?r{WCi  
    将中心距圆整为110 mD_sf_2>  
    C9j3|]nyL  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 Njmb{L]Cps  
    aInh?-  
    =arccos MFtC2*  
    "MPr'3  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. g@Z7f y7  
    E5X#9;U8E"  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 ($X2SIZh  
         g/W&Ap;qVL  
        d==42.4 #GfM!<q<  
    XE`u  
    d==252.5 VD90JU]X<  
    (o2.*x  
    计算齿轮宽度 m4@Lml+B,  
    w\}Q.$@  
    B= @M)"  
    C>*1f|<  
    圆整的       lhBu?q  
    5`FPv4   
                                                大齿轮如上图: J] )gXVRM  
    ;8Ts  
    FfM,~s<Efz  
    XNr8,[c  
    7.传动轴承和传动轴的设计 wl0i3)e:  
    "3$P<Q\;l;  
    1.  传动轴承的设计 i{7Vh0n3S-  
    M=sGPPj  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 KN:V:8:J  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 4vMjVbr  
    T1=43.77kn.m jyFKO[s\X  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 *Xk gwJq  
        已知小齿轮的分度圆直径为 5gZ *  
            d1=42.4 ja%IGaH;s  
    而  F= 3Lm7{s?=Z-  
         F= F V5!mV_EoR@  
    (L,>P`CR6  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N a\xf\$Ym  
    yaK4% k  
    {S"!c.  
    t $u.  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 `##^@N<P  
    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 uX8G<7O^  
    nyx(0  
    jP )VTk_  
                 r}|a*dh'R  
         从动轴的设计 rds0EZ4W  
           )vD|VLV   
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, xP5Z -eL  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M FJIo] p  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 B i`m+ob  
        已知大齿轮的分度圆直径为 HEs.pET\  
            d2=252.5 R[!%d6jDE  
    而  F= 7D=gAMPvJ  
         F= F #F:\_!2c  
    znNv;-q  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N c#T0n !}  
    S*(n s<L  
    uE&2M>2  
    _MzdbUb5,  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 wQrD(Dv(yA  
    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 S,GM!YZg  
    $j'8Z^  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 dRXdV7-!  
    查表,选取 S !R:a>\  
    Rqun}v}  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 B0ZLGB  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 C''[[sw'K  
    &h?8yV4B  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ($s%B  
    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  。 =f=,YcRn+  
    sXR}#*8p  
    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. -3Auo0  
    k^Uk= )9  
                D        B                轴承代号     1fcyGZq  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     |&\cr\T\r  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     xi!R[xr1  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     ufXU  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     F1b~S;lm  
    5dEek7wnf  
         TuMD+^x  
    'DCB 7T8  
         Kv#TJn  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 KL+,[M@ F  
        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, <UBB&}R0  
    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.     %^<A` Q_  
    _|KeB(W  
    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. x#TWZ;  
    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, H^0`YQJ3  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 Tsl0$(2W  
    "jAEZ  
    L=16+16+16+8+8=64 D(^ |'1  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. P:tl)ob  
    uJ>_ 2  
    5.    求轴上的载荷   f*GdHUZ*  
    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, q@&.)sLPgO  
    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. ,?>:Cdz4  
    *Q:EICDE7  
    GeCyq%dN  
    A]mXV4RmI  
    2a[_^v $v  
    p/%B>Y >  
    pk:2>sx/  
    o_DZ  
    xN]88L}Tn  
         x $=-lB  
    SBqx_4}  
    传动轴总体设计结构图: % .n 7+  
         sXm,y$ \m  
                                 @qWes@  
    `Pe WV[?  
                                 (主动轴) /Jw 65 e  
    VS_xC $X!S  
    tx01*2]pX  
            从动轴的载荷分析图: L?p,Sy<RI  
    lhLE)B2a2  
    6.     校核轴的强度 %b(non*  
    根据 ~R\Z&oQ  
    == ILq"/S.  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 ]@UJ 8hDy  
    查表15-1得[]=60MP tr $~INe  
    〈 []    此轴合理安全 84$#!=v  
    f MDM\&f  
    8、校核轴的疲劳强度. :D!}jN/)  
    ⑴.   判断危险截面 @ I$;  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. rlIDym9nY~  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 M<x W)R  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 } I;5yk,o  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 }v?_.MtS  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 Sx%vJYH0  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 p4-bD_  
    截面上的弯曲应力 G>fJ)A  
    Q\4nduQ  
    截面上的扭转应力 #`9D,+2iB%  
    == rM?ox  
    轴的材料为45钢。调质处理。 a;$'A[hq  
    由课本得: @hE$x-TP0  
               y $K#M  
    因             \.7O0Q{  
    经插入后得 E6NrBPm  
    2.0         =1.31 7f9i5E1  
    轴性系数为 "L p"o  
           =0.85 (Mw<E<f  
    K=1+=1.82 0^PI&7A?y  
        K=1+(-1)=1.26 Cyw cJ  
    所以               rZBOWT  
    iqj ZC80  
    综合系数为:    K=2.8 ORo +=2  
    K=1.62 )~X*&(7RR}  
    碳钢的特性系数        取0.1 ]JXpe]B  
       取0.05 /:j9 #kj  
    安全系数 9-9:]2~g!  
    S=25.13 K(M@#t1_&  
    S13.71 *8*E\nZx!  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Dx-G0 KIG  
    截面Ⅳ右侧 ?/,sKF74i  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 LBlaDw  
    `Oc`I9  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 +I+7@XiZ  
    gTp){  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 u,6 'yB'u  
    8'(|1  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 '5mzlR  
    截面上的弯曲应力   ?OU+)kgzh  
    截面上的扭转应力 !1H\*VM "  
    ==K= fJ?$Z|  
        K= @YEdN}es  
    所以                 _/)?GXwLn  
    综合系数为: 79>8tOuo  
    K=2.8    K=1.62 7Lr}Y/1=  
    碳钢的特性系数 ^'|\8  
        取0.1       取0.05 1z\>>N$7B  
    安全系数 xCd9b:jG  
    S=25.13 +C{ %pF  
    S13.71 l|[8'*]r!  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 OudD1( )W  
    c !ybz{L  
    9.键的设计和计算 7x%0 ^~/n  
    ]byj[Gd  
    ①选择键联接的类型和尺寸 "KY9MBzPD  
    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. GA{Q6]B  
    根据    d=55    d=65 A|BvRZd  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 J!QzF)$4J  
                         b=20     h=12     =50 eKL)jzC:  
    od- 0wJN-m  
    ②校和键联接的强度 c0Tda  
      查表6-2得      []=110MP &pZUe`3  
    工作长度  36-16=20 RoXU>a:nS  
        50-20=30 xi6Fs, 2S  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 `nO!_3  
         K=0.5 h=5 1u\fLAXn  
        K=0.5 h=6 ")U`Wgx  
        由式(6-1)得: `j59MSuK  
               <[] t-\S/N  
               <[] 2w=0&wG4K  
        两者都合适 ;a+>><x]  
        取键标记为: )>)_>[  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 Ml)Xq-&wc  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 saH +C@_,  
    10、箱体结构的设计 %aX<p{EY  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, 4QnJ;&~  
    大端盖分机体采用配合. ?o h3t  
    A$RN7#  
    1.   机体有足够的刚度 ^P-!pK*  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 =>6Z"LD(  
    ]?L?q2>&  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 P 7 [p$Z  
    BCya5!uy  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm )gNHD?4x  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 '3wte9E/  
    3\FiQ/?  
    3.   机体结构有良好的工艺性. ?-O(EY1E  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. ZYBNS~Q  
    1$fA9u$  
    4.   对附件设计 EX8:B.z`57  
    A  视孔盖和窥视孔 J4te!,  
    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 ru)%0Cyx  
    B  油螺塞: -t % .I=|  
    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。 WK#lE&V3  
    C  油标: muQ7sJ9 r  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 `3r*Ae  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. io:?JnQSA  
    u~?]/-.TY  
    D  通气孔: J3Q.6e=7  
    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. 7,|-%!p[  
    E  盖螺钉: oZ%t!Fl1  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 xYM! mcA  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. mxjY-Kq  
    F  位销: n$}c+1   
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. E/_=0t  
    G  吊钩: Ssaf RK$  
    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. p`{9kH1me  
    BZsw(l4/0'  
    减速器机体结构尺寸如下: A1\;6W:  
    6R@ v>}  
    名称    符号    计算公式    结果     ~@R=]l"  
    箱座壁厚                10     h vGb9  
    箱盖壁厚                9     0_Etm83Wq6  
    箱盖凸缘厚度                12     uZId.+Rk  
    箱座凸缘厚度                15     O>w $  
    箱座底凸缘厚度                25     VX&KGG.6  
    地脚螺钉直径                M24     *8"5mC ;"  
    地脚螺钉数目        查手册        6     LPT5d 7K@  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     $K\\ 8$Z  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     (a`z:dz}  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     tA@#SIw  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     wamqeb{u  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     WJe  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 50rq} -  
        22 (q*T.   
        18     qVJV9n  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 Cb.~Dv !  
        16     `EU=u_N  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     S! ,.#e(Y  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     \8Fe56  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     H*yX Iq:  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     j4H,*fc  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) |? ?uVA)\X  
    150(3轴)     s qac>v  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) r6 ,5&`&  
    150(3轴)     .'+Tnu(5q  
         ) #Y*]  
    11. 润滑密封设计 5@Ot@o  
    ^7TM.lE  
        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. y| @[?B  
        油的深度为H+ .yQDW]q81G  
             H=30  =34 O>|Q Zd  
    所以H+=30+34=64 Aq QArSu,  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 )"A+T&  
         +Medu?K `  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 G+^HZ4jg  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     bPOehvK/  
        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 WK /Byd.Z  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 q+e'=0BHd:  
         ~+QfP:G  
    12.联轴器设计 O)`R)MQ)  
    M*8Ef^-U`t  
    1.类型选择. <d$|~qS_  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 %{&yXi:mS  
    2.载荷计算. id&;  
    公称转矩:T=95509550333.5 ~naL1o_FZ  
    查课本,选取 Mh[;E'C6  
    所以转矩   &'c1"%*%8>  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 HWFo9as""v  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm uUwwR(R  
    <.s[x~b\`  
    四、设计小结 ^l7u^j  
        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 /%   
        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。 cZZ-K?_  
    五、参考资料目录 EFqWnz  
    [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; [[Qu|?KEa  
    [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; wC`])z}bT  
    [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; C:0Ra^i ?L  
    [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; >q[(UV  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 mcpM<vY/H  
    [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; #l+U(zH:JG  
    [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? IgI*mDS&b  
    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