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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 ?G7*^y&Q  
                      )h>dD  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         ">h$(WCK  
                     I*JJvqh  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) bQ 0Ab"+D  
    ?li/mc.XG  
    目   录 *wX[zO+o  
         ~#VDJ[Z  
    一    课程设计书                            2 7@e}rh?N-|  
    m~W[,7NE0&  
    二    设计要求                              2 Unq~lt%2  
    f-H"|9  
    三    设计步骤                              2 VM&Ref4  
         $_eJ@L#  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 ,CPAS}kS  
        2. 电动机的选择                                4 ~@QAa (P.  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 mea} 9]c  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 5A 5t  
        5. 设计V带和带轮                              6 /zQx}U)TP  
        6. 齿轮的设计                                  8 cD!E.2[  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 PA*k |  
        8. 键联接设计                                  26 cUd>ah v  
        9. 箱体结构的设计                              27 Tj!\SbnA[  
        10.润滑密封设计                                30 (Uu5$q(  
        11.联轴器设计                                  30 *}Gys/\!S  
         a+O?bO  
    四    设计小结                              31 1=9GV+`n  
    五    参考资料                              32 CK|AXz+EN  
    3m-g-  
    一. 课程设计书 O}2/w2n  
    设计课题: L})*ck  
        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 =(P$P  
    表一: UQYHR+  
             题号 aMkuyqPf{  
    ci:|x =  
    参数    1     d ( ru5*p  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     "cjD-4 2  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     GNB'.tJ:0Y  
    卷筒直径(mm)    200     %z-so?gF  
    2~ETu&R:  
    二. 设计要求 r~oUln<[  
    1.减速器装配图一张(A1)。 GiK,+M"d  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 L*4= b (3  
    3.设计说明书一份。 y@2"[fo3~  
    d1t_o2  
    三. 设计步骤 hB aG*J{  
        1.  传动装置总体设计方案 hPGDN\#LD  
        2.  电动机的选择 fk1d iB  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 aCIz(3^  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 v^p* l0r6:  
        5.  “V”带轮的材料和结构 eOXu^M>:F  
        6.  齿轮的设计 K&gE4;>  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 G-]<+-Q$4  
        8、校核轴的疲劳强度 ,VUOsNN4\  
        9.  键联接设计 ni )G  
        10.  箱体结构设计 +<V$G/"  
        11. 润滑密封设计 'IVC!uL,%  
        12. 联轴器设计 ]]}iSw'  
         7 TM-uA$  
    1.传动装置总体设计方案: Zn Rj}y  
    Ky8,HdAq  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 4 CiRh  
    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, U;u4ey  
    要求轴有较大的刚度。 k!$$ *a*  
    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。 l>BM}hS  
    其传动方案如下: yiH;fK+x  
            87)/dHc  
    图一:(传动装置总体设计图) I*a .!/$)  
    J_|%8N{[x  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 e8xNZG;  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 Y-+Kf5_[  
         传动装置的总效率 ^HT vw~]5  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; )u]=^  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, ~]<VEji  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, +~,q"6  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 zA$ f$J7\^  
    gF2 93Ez  
      2.电动机的选择 Y=<zR9f`  
    vtK.7AF  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, >>y\idg&:  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, #\_FSr fX  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 qAlX#]  
         Z3u6m0!  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, A5%Now;.cf  
         Y[rCF=ZVH  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 LRS,bl3}/  
         el<[Ng[  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 5s4x%L (~}  
                                                      |A0U 3$S=  
    6~?yn-Z  
    方案    电动机型号    额定功率 h+YPyeAs  
    P "dYT>w  
    kw    电动机转速 h{jm  
        电动机重量 5RY-.c4}  
    N    参考价格 c0X1})q$  
    元    传动装置的传动比     Ia{t/IX\[  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     @.G;dL.f{  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     K>\v<!%a  
      q"f7$  
       中心高 jsKKg^ g  
            外型尺寸 l6MBnvi   
    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     C&EA@U5X^  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     `J7@G]X;2  
    Aaz:C5dtU  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 {8%KO1xB  
    Gu2=+?i?h  
    (1)       总传动比 \"5p )(  
        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 &,,:pL[  
        (2)       分配传动装置传动比 g]?>6 %#rA  
        =× !9V; 8g  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 -&%! 4(Je  
        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 y^ st T^  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 aHitPPlq  
    (1) 各轴转速 ybIqn0&[  
      ==1440/2.3=626.09r/min uFvR(LDb&g  
      ==626.09/5.96=105.05r/min ^ZBTd5t#  
    (2) 各轴输入功率 "b)EH/ s  
        =×=3.05×0.96=2.93kW dn_l#$ U  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW #B_H/9f(  
        则各轴的输出功率:   7Fzr\&  
    =×0.98=2.989kW z\WyL;  
    =×0.98=2.929kW f|j<Mj+\  
    各轴输入转矩 N6*FlG-  
       =××  N·m VY=YI}E  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· g<8Oezi 65  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m T w1&<S  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m UzV78^:,iD  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m I(/*pa?m{  
    =×0.98=242.86N·m <e@4;Z(h04  
    运动和动力参数结果如下表 /f=31<+MtF  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     . lSoC`HE  
        输入    输出    输入    输出         *A0d0M]cg  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     |`AJP  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     t7e7q"+/  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     \@{TF((Y  
     |vBy=:  
    5、“V”带轮的材料和结构 &IG*;$c!  
      确定V带的截型 | `?J2WGe  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 &}#zG5eu  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 JE eXoGKd  
          V带截型      由图6-13                        B型 )]zsAw`/  
       Vw&# Lo  
      确定V带轮的直径 fM(~>(q&  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm <Iil*\SC  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s d-H03F@N  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm >YcaFnY  
       m:9|5W  
      确定中心距及V带基准长度 ey n-bw  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 "z*?#&?,  
                              360<a<1030 !2.eJ)G  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ~bw=;xF{3  
         q0nIJ(  
      初定V带基准长度 *}>)E]O@  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm b4(,ls  
           }E&:  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm K d{o/R  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm e0]%ko"  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ?*~sx=mC  
       j.\0p-,  
       确定V带的根数 T^#d\2  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw \ #la8,+9  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 wZ_"@j<  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96  ;B{oGy.  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 P!XO8X 1F  
             ~,x4cOdR#  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 -\25&m!+  
                                 $gCN[%+j  
                           取Z=2 \0FwxsL  
    V带齿轮各设计参数附表 Io{BO.K*Y  
    w8`B}Dr23  
    各传动比 D&OskM60  
    R_ )PbFw  
        V带        齿轮     nXERj; Q"  
        2.3        5.96     TQQh:y  
      /RWD\u<l  
    2. 各轴转速n !Yz CK*av1  
        (r/min)        (r/min)     2dDhO  
        626.09        105.05     a>,Zp*V(  
    `w)yR>lqh  
    3. 各轴输入功率 P rkz84wDx  
        (kw)        (kw)     6lUC$B Y  
        2.93       2.71     p!\ GJ a",  
    "@t bm[  
    4. 各轴输入转矩 T XQ8q)B=  
        (kN·m)        (kN·m)     n"@){:{4?  
    43.77        242.86     @S6@pMo,  
    $v5 >6+-n  
    5. 带轮主要参数 wZ=@0al  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         w zi7pJjXh  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     i9T<(sdK+  
    带的根数z     {e0(M*u  
        160        368        708        2232        B        2     .eyJ<b9  
    Y&bO[(>1  
    6.齿轮的设计 8fK/0u^`d  
    s}bLA>~Ta  
    (一)齿轮传动的设计计算 3Z7gPU!H=  
    ;s8\F]K  
    齿轮材料,热处理及精度 Tt,T6zs- <  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 uG-S$n"7K  
        (1)       齿轮材料及热处理 m[BpV.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 Q% ^_<u  
    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 r~ 2q`l'>  
          ② 齿轮精度 { _Y'%Ggh  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 q(Ow:3&  
         $9u:Ox 2  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 +{#Z^y6&  
    按齿面接触强度设计 !>/J]/4>  
    ja(ZJ[<`  
    确定各参数的值: Y=y 0`?K  
    ①试选=1.6 ubc k{\.  
    选取区域系数 Z=2.433   *e:2iM)8~  
         q d:"LS  
        则 b;NVvc(  
        ②计算应力值环数 ~yA^6[a=  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 8G3.bi'q   
        =1.4425×10h nGur2}>n  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) ;Zn&Nc7  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 uO1^nK  
        ④齿轮的疲劳强度极限 ZP-9KA$"  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: 'ITZz n*  
        []==0.93×550=511.5 .')^4\  
    fA=Lb^,M  
        []==0.96×450=432         Dj6^|R$z&  
    许用接触应力   vFeR)Ox's  
             ft0tRv(s:  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   Cu<' b'%;  
             =1 bL{D*\HF  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 %ofq  
        =4.47×10N.m T7l,}G  
        3.设计计算 %4BQY>O)@  
    ①小齿轮的分度圆直径d @moaa}1  
         i+lq:St  
        =46.42 3K/]{ dkD  
        ②计算圆周速度 %=V" }P[  
        1.52 ad=7FhnIa3  
        ③计算齿宽b和模数 "#iO{uMWb  
    计算齿宽b 9NZq k  
           b==46.42mm x@:98P  
    计算摸数m U.ZA%De  
      初选螺旋角=14 #jO2Zu2`}  
        = S&;)F|-q  
        ④计算齿宽与高之比 579 t^"ja~  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 J%fJF//U  
    =46.42/4.5 =10.32 -w'g0/fD  
    ⑤计算纵向重合度 R@`xS<`L/  
    =0.318=1.903 $}EARW9  
    ⑥计算载荷系数K `V.tqZF  
    使用系数=1 dkSd Y+Q  
    根据,7级精度, 查课本得 0BAZWm  
    动载系数K=1.07, > :0N)Pj  
    查课本K的计算公式: IWwOP{ <ZQ  
    K= +0.23×10×b c)q=il7ef  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 {xP-p"?p  
    查课本得: K=1.35 %O{FZgi%wA  
    查课本得: K==1.2 @(."[O:  
    故载荷系数: A.YK=_J  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71  U8% IpI;  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 0XE(vc!  
        d=d=50.64 YeB C6`7y  
        ⑧计算模数 R/6 v#9m7  
        = `];ne]xM  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 R/2L9Lcv  
        由弯曲强度的设计公式 PI8ag  
        ≥ =CL,+  
    :JXcs39  
    ⑴   确定公式内各计算数值 kpk ^Uw%f  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m LOgB_$9_3  
             确定齿数z dLf ;g}W  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 e0#{'_C  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 e`5:46k|  
        Δi=0.032%5%,允许 P#;pQC  
        ②      计算当量齿数 /N@NT/.M<  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  [u-=<hnoa  
        z=z/cos=144/ cos14=158 H 'nLC,  
        ③       初选齿宽系数 Ysi@wK-LnF  
         按对称布置,由表查得=1 JBISA _Y  
        ④       初选螺旋角 ]0{,P !  
        初定螺旋角 =14 (8em5  
        ⑤       载荷系数K +^$;oG  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 48!F!v,j)x  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y f_:>36{1^!  
        查得: d 5h x%M  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 l8lJ &  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 u4[JDB7tH  
         u R!'v  
        ⑦       重合度系数Y y cWY.HD  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 T$V8 n_;  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 C{6m?6  
    =14.07609 `EiL~*  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 sr:hR Q27  
        ⑧       螺旋角系数Y zS?DXE  
     轴向重合度 =1.675, *Ym+xu_5  
        Y=1-=0.82 nH[>Sff$  
         mUiJ@  
        ⑨       计算大小齿轮的 ^;Yjs.bI`F  
     安全系数由表查得S=1.25 **ls 4CE<  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 pf3-  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 \i)@"}  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 Rr\fw'  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   9|9/8a6A  
        小齿轮     大齿轮 v/`#Gu^P  
    H#bu3*'  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: EhN@;D+  
        K=0.86        K=0.93   RLDu5  
    X`I=Z ysB  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 #;'*W$Wk2  
          []= JJP!9<  
          []= D,s[{RW+q  
           r \} O{ZO  
           _ ^^5  
            大齿轮的数值大.选用. QwI HEmdM  
         <Oj'0NK-  
    ⑵   设计计算 r;fcBepO  
         计算模数 {|Fn<&G  
    "%=K_WJ?  
    "+BuFhSLf  
    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: hrbeTtqi  
    V>Nw2u!!  
    z==24.57  取z=25 ` h1>rP  
    (HeIO  
    那么z=5.96×25=149           kwFo*1 {  
      * @&V=l  
    ②   几何尺寸计算 r / L  
        计算中心距     a===147.2 a+n?y)u  
    将中心距圆整为110 zc>LwX}<  
    B5va4@  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 JRw)~Tg @  
    LeMo")dk\  
    =arccos RD*.n1N1  
    R"QWap}  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 1ka58_^  
    0U:9&j P,  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 bw[K^/  
         )"^ )Nk  
        d==42.4 'S; l"  
    Dn;$4Dak(  
    d==252.5 XN'<H(G  
    qTnk>g_oS&  
    计算齿轮宽度 T- lHlm  
    y~+U(-&.  
    B= l' a<k"  
    w Yr M2X@  
    圆整的       b#_u.vP  
    b_oUG_B3]  
                                                大齿轮如上图: lQer|?#  
    {+|Em(M  
    IZ+ZIR@}ci  
    Iy {&T#e"  
    7.传动轴承和传动轴的设计 xA"7a  
    @*~cmf&FIQ  
    1.  传动轴承的设计 7vK}aOs0  
    </7?puVR  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ,"4  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min `T$CUlt6  
    T1=43.77kn.m /%h<^YDBf  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 y Ide]  
        已知小齿轮的分度圆直径为 ?rv5Z^D'  
            d1=42.4 Kj*:G!r0.:  
    而  F= o2NU~Ub  
         F= F [d,")Ng  
    rfc;   
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N E.OL_\  
    nHmi%R7k  
    v8o{3wJ  
    ;/.XAxkFL  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 C<\O;-nHH  
    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 %wS5m#n  
    ?hwT{h  
    M\ {W&o1!  
                 L&SlUXyt.c  
         从动轴的设计 X{b qG]j  
           3 ~^}R  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 4F>?G{ci  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M l*C(FPw4  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 X3;|h93.a  
        已知大齿轮的分度圆直径为 WD,iY_'7u^  
            d2=252.5 Z2u5n`K  
    而  F= O(oGRK<xM  
         F= F f_GqJ7Gk]  
    $^4URH  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N :3Hr: ~  
    X"qC&oZmf  
    %rZJ#p[e)=  
    Iz<}>J B  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 <kr%ylhIu  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 L0O},O  
    8P'zQ:#RV  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 Z6I^HG{:  
    查表,选取 +iYy^oXxw  
    e$+?l~  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 U`fxe`nVa  
    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 G&/RJLX|w  
    K)C9)J<  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ^q0Ox&X  
    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  。 P9aGDma  
    LMmW3W`   
    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. t K+K lz  
    Zn`vL52_  
                D        B                轴承代号     ^gpswhp 5  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     b{o%`B*  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     E%vG#  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     `|i[*+WC  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     45;{tS.z,B  
    C 4 &1M  
         76rNs|z~  
    aa1^cw 5}  
         A9[ELD>p  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 4M&6q(389  
        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, _f8<t=R  
    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.     C1@6 r%YD  
    k]=Yi;  
    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. jz_\B(m9%  
    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, > T,^n {_v  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 \i-HECc"U  
    d&x1uso%L  
    L=16+16+16+8+8=64 6+9inWTT(  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. B|-E3v:f 4  
    T _O|gU  
    5.    求轴上的载荷   W`KRaL0^  
    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, 4{d!}R  
    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. BiQ7r=Dd.  
    9I:H=5c  
    _[8BAm  
    ugtb`d{ Sl  
    RSLMO8  
    &xlz80%  
    7ZbnG@s7  
    ;=IGl:  
    %Bo/vB'  
         piE9qXn  
    G9.+N~GZ.  
    传动轴总体设计结构图: _N5$>2  
         g_\U-pzr  
                                 #TLqo(/  
    gOpGwpYZ,  
                                 (主动轴) LY%`O#i.  
    w1-/U+0o  
    2-9'zN0u  
            从动轴的载荷分析图: URq{#,~CT  
    6@TGa%:G  
    6.     校核轴的强度 * _puW x  
    根据 _ 13M  
    == E4^zW_|xE  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 $= /.oh  
    查表15-1得[]=60MP ^Tbw#x]2  
    〈 []    此轴合理安全 XY]|OZ7(  
    |0vV?f$  
    8、校核轴的疲劳强度. m"P"iK/Av(  
    ⑴.   判断危险截面 #\kYGr-G)  
    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. w\ U fq  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 Zk*/~f|\  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 B1]dub9  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 \Lxsg! wtJ  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为  SrPZ^NF  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 s7?Q[vN  
    截面上的弯曲应力 FpjpsD~ Qu  
    \vVGfG?6  
    截面上的扭转应力 d^"<Tz!  
    == /xmUu0H$R  
    轴的材料为45钢。调质处理。 ~U+SK4SK:o  
    由课本得: w:l/B '%]Y  
               VY)!bjW.  
    因             x4jn45]x@  
    经插入后得 w,(e,8#:  
    2.0         =1.31 +5Yf9  
    轴性系数为 =k#SQ/@  
           =0.85 ">QNiR!  
    K=1+=1.82 B[:-SWd  
        K=1+(-1)=1.26 m&xyw9a  
    所以                GU99!.$  
    [,s{/OM  
    综合系数为:    K=2.8 Zvd^<SP<?  
    K=1.62 b&BSigrvou  
    碳钢的特性系数        取0.1 |A".Mo_5  
       取0.05 ,&S:(b[D  
    安全系数 bq5tEn  
    S=25.13 l?:!G7ie  
    S13.71 T&6W>VQ|[>  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 (P {o9  
    截面Ⅳ右侧 Ay'2! K,I  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 +$Q33@F5l  
    gz6BfHQG  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 2 fp\s5%J}  
    y#HDJ=2  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 "Gx(-NH+  
    *6%!i7kr  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 %\8E{M:  
    截面上的弯曲应力   Vt-D8J\A 0  
    截面上的扭转应力 V3&_ST  
    ==K= e*w2u<HP  
        K= FBpf_=(_1  
    所以                 6; g_}Zx  
    综合系数为: f8um.Xnp6  
    K=2.8    K=1.62 c`w YQUg(  
    碳钢的特性系数 #% PnZ /  
        取0.1       取0.05 M&Aeh8>uX  
    安全系数 +~lZ]a7k  
    S=25.13 t(FI Bf3  
    S13.71 <`8l8cL  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 5}FPqyK"  
    i;!#:JX  
    9.键的设计和计算 $OK}jSH*v)  
    ,B ]kX/W  
    ①选择键联接的类型和尺寸 c` ^I% i  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. Tl9KL%9  
    根据    d=55    d=65 .c~`{j}  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 FZTBvdUYp  
                         b=20     h=12     =50 _JZS;8WYR  
    yD6lzuk{X  
    ②校和键联接的强度 c}K>#{YeB  
      查表6-2得      []=110MP P+r -t8  
    工作长度  36-16=20 ]i\C4*  
        50-20=30 )*_4=-8H  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 ,Q~C F;qe  
         K=0.5 h=5 0#f;/ c0i  
        K=0.5 h=6 wmh[yYWc  
        由式(6-1)得: ,&$w*D%  
               <[] / 0Z_$Q&e  
               <[] Q$_S/d%*  
        两者都合适 z.itVQs$I  
        取键标记为: _:|/4.]`_  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 o)<c1\q  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 )r _zM~jI  
    10、箱体结构的设计 z>HeM Mei  
    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, ao>`[-  
    大端盖分机体采用配合. $agd9z,&m  
    k[3J5 4`g1  
    1.   机体有足够的刚度 SenDJv00  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 h\GlyH~  
    F6 ?4E"d  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 S`ms[^-q*  
    dY>oj<9  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm S0+nQM%  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 =#qf0  
    Zr`pOUk!4  
    3.   机体结构有良好的工艺性. Z6G>j  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. r|[uR$|Y  
    6\4~&+;wL  
    4.   对附件设计 u Ey>7I  
    A  视孔盖和窥视孔 78't"2>  
    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 <0!/7*;#ZT  
    B  油螺塞: a!ao{8#  
    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。 8t3,}}TJ  
    C  油标: 5AV5`<r.  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 Ph(bgQg  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. %<cfjo  
    <4!SQgL  
    D  通气孔:  +c@s  
    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. H4#|f n  
    E  盖螺钉: 8RS=Xemds  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 Lw EI   
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. NijvFT$V1  
    F  位销: lFMQT ;  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. RLkP)+t  
    G  吊钩: "p<B|  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. u;$g1 3  
    |7G +O+j  
    减速器机体结构尺寸如下: .6I*=qv)NA  
    E3X6-J|  
    名称    符号    计算公式    结果     >U/ m/H'  
    箱座壁厚                10     ;[ UGEi  
    箱盖壁厚                9     Qs(WyP#  
    箱盖凸缘厚度                12     >cm*_26;I  
    箱座凸缘厚度                15     ^_dYE]t  
    箱座底凸缘厚度                25     %W!C  
    地脚螺钉直径                M24     o/uA_19  
    地脚螺钉数目        查手册        6     V[&4Km9C  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     N;4tvWI  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     "o+E9'Dm  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ")%)e;V3  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     t;ZA}>/  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     @I{v  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 i|zs Li/  
        22 # fvt:iE  
        18     [d+f#\ut  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 NYS |fa  
        16     g]B! 29M  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     .QRa{l_)  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     *_Y{wNF *  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     d51.Tbt#%7  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     :q6j{C(  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 2%0J/]n\A"  
    150(3轴)     >s3H_X3F  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) KjK.Sv{N  
    150(3轴)     q'r(#,B<3  
         fJ \bm  
    11. 润滑密封设计 +:@lde]/p  
    tYE\tbCO'  
        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. F' eV%g  
        油的深度为H+ E3IB> f  
             H=30  =34 n)]]g3y2  
    所以H+=30+34=64 ')ZM# :G  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 N%8O9Dp8;  
         3@'3U?Hin  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 ^Fmp"[q  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     U Ke!zI  
        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 N7/eF9  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 l/|bU9o /u  
         O3Jp:.ps  
    12.联轴器设计 U Ps7{We W  
    |8xu*dVAp4  
    1.类型选择. ][Ne;F6  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 OMaG*fb=  
    2.载荷计算. }= )  
    公称转矩:T=95509550333.5 {<\[gm\X  
    查课本,选取 aZK%?c  
    所以转矩   8t{-  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 /, G-1E  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm TF_~)f(`  
    ,yZvT7  
    四、设计小结 u 3&9R)J1  
        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。 Z_Tu* F  
        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。 'q+CL&D  
    五、参考资料目录 Yh=/?&*  
    [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; nYfZ[Q>v  
    [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; ~Q  q0  
    [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; La$*)qD,  
    [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; y'gIx*6B@  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 Iu<RwB[#Q  
    [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; 8Ja't8  
    [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? H)eecH$K  
    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