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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 n/ m7+=]v  
                     (?ofL|Cg(  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         vyhxS.[9  
                     .ng:Z7  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) du5|/  
    sry`EkS  
    目   录 6 _n~E e  
         e b*w$|y6"  
    一    课程设计书                            2 b&g`AnYT  
    kf -/rC)>  
    二    设计要求                              2 D//uwom  
    au?5^u\  
    三    设计步骤                              2 {0J (=\u  
         ] RLEyDB  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 =JDa[_lpN  
        2. 电动机的选择                                4 Op 0Qpn  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 PvkHlb^x%  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 @'lO~i  
        5. 设计V带和带轮                              6 ^BN?iXQhN  
        6. 齿轮的设计                                  8 |$QL>{81  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 1 GB  
        8. 键联接设计                                  26 hcJny  
        9. 箱体结构的设计                              27 noSBwP| v*  
        10.润滑密封设计                                30 ?YA5g' l  
        11.联轴器设计                                  30 F qH@i Z  
         f%ynod8  
    四    设计小结                              31 RXWS,rF  
    五    参考资料                              32 R3!3TJ  
    %>)&QZig/  
    一. 课程设计书 P;~P:qKd  
    设计课题: h"849c;C.  
        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 bR&<vrMmrA  
    表一: F3,djZq  
             题号 Jz Z9ua  
    BdYl sYp  
    参数    1     Mz:t[rfs  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     j[q$;uSD  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     OK1f Y`$z  
    卷筒直径(mm)    200     %. -nZC  
    =S|^pN  
    二. 设计要求 Da WzQe=  
    1.减速器装配图一张(A1)。 {I~[a#^  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 BH$+{rZ8t  
    3.设计说明书一份。 VN[i;4o:|  
    e)x;3r"j  
    三. 设计步骤 v*.#LJEm  
        1.  传动装置总体设计方案 |0A:0'uA!  
        2.  电动机的选择 R404\XGL  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 8OW504AD  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 8G0DuMI5  
        5.  “V”带轮的材料和结构 A1u|L^  
        6.  齿轮的设计 }^/;8cfLY  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 6"UL+$k  
        8、校核轴的疲劳强度 *E-VS= #  
        9.  键联接设计 Q8sCI An{  
        10.  箱体结构设计 p<9e5`& I  
        11. 润滑密封设计 *;I F^u1  
        12. 联轴器设计 ;"@FLq(n  
         ~jqh&u$(  
    1.传动装置总体设计方案: {=Ku9\  
    ]CIZF,  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 +^6v%z  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, 2r]!$ hto  
    要求轴有较大的刚度。 Hx]{'?   
    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。 ?8LRd5LH  
    其传动方案如下: ]&D;'),   
            XS'0fq a  
    图一:(传动装置总体设计图) t,8p}2,$  
    8'kA",P  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 =k(~PB^>  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 %Jr6pmc  
         传动装置的总效率 $]05?JY#  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; ^5l4D3@E  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 0*.> >rI  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, Ye8&cZ*.  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 =lf&mD _/  
    AwKxt'()^  
      2.电动机的选择 ?=]*r>a3  
    +c699j;[  
        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, c9dH ^t  
        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, Ass8c]H@  
        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。 3d{v5. C#X  
         Cz\(.MWNZ  
        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, tzxp0&:Z].  
         l_!.yV{  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 ]x hmM1$  
         X`ifjZ9}d  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 I [J0r  
                                                      Z:#-4CiP  
    dJ#. m  
    方案    电动机型号    额定功率 Bu'PDy~W,  
    P 6t5)rlT  
    kw    电动机转速 fuQ|[tpvQG  
        电动机重量 c 25wm\\  
    N    参考价格 #EpDIL  
    元    传动装置的传动比     G6zFCgFJ^y  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     %<e\s6|P:  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     '"5" $)7  
      -;z&">  
       中心高 qFV=P k  
            外型尺寸 o_gpBaWD  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     #ZIV>(Q\H  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     zjh&?G]:G  
    i4.s_@2Y  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 :&dY1.<N+  
    181-m7W  
    (1)       总传动比 d8g3hyI5\  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 jow^~   
        (2)       分配传动装置传动比 )\uy 0+b  
        =× sp[nKo ^  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 g~%=[1  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 M6!kn~  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 4i[3|hv'  
    (1) 各轴转速 C%v@ u$N  
      ==1440/2.3=626.09r/min B|%=<1?  
      ==626.09/5.96=105.05r/min eF"7[_+D  
    (2) 各轴输入功率 `NV =2T  
        =×=3.05×0.96=2.93kW H(]lqvO  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 6.~(oepu  
        则各轴的输出功率:   mCtuyGY  
    =×0.98=2.989kW "twV3R  
    =×0.98=2.929kW ;4F[*VF!w  
    各轴输入转矩 G4s!q1H  
       =××  N·m < V"'j  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· n<lU;  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m U%_a@&<  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ]-)qL[Q  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m e?L$RY,7  
    =×0.98=242.86N·m *ARro Ndr  
    运动和动力参数结果如下表 "S[VtuxPCU  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     r7*[k[^[^  
        输入    输出    输入    输出         "=| yM~V  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     >K-O2dry*  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     ;pb~Zk/[,w  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     9A3Q&@,  
    MH"c=mL:  
    5、“V”带轮的材料和结构 )J (ekfM  
      确定V带的截型 fdd3H[  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 K( 6=)  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 gNs@Q !  
          V带截型      由图6-13                        B型 H7#RL1qM&  
       gNLjk4H,S[  
      确定V带轮的直径 f*5=,$0  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm $j{ynh)^  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s kf-ZE$S4  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm q.<q(r  
       Ylt[Ks<2  
      确定中心距及V带基准长度 *TE6p  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 f 21w`Uk48  
                              360<a<1030 4)'5;|pI  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm Q1&: +7 %  
         ,Z>RvLl  
      初定V带基准长度 30<dEoF  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm -+Q,xxu  
           eIof{#  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm &g) `  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm eX_}KH-Q  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 8%`Sx[  
       VIi|:k  
       确定V带的根数 5QS d$J  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw G =< KAJ  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 #C>pA<YJzK  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 &]vd7Q.t  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 YuPgsJ[m  
             } doj4  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 T_Y6AII  
                                 =C#,aoa!  
                           取Z=2 f4g(hjETbu  
    V带齿轮各设计参数附表 `+zr PpX  
    lc5NC;JR  
    各传动比 L</"m[  
    >Q+EqT  
        V带        齿轮     DMs|Q$XB  
        2.3        5.96     dr/!wr'&hS  
      ~s5Sk#.z5  
    2. 各轴转速n #Wc)wL-Tg  
        (r/min)        (r/min)     6#{= E @  
        626.09        105.05     (1jkZ^7  
    %0u7pk  
    3. 各轴输入功率 P 0IA '8_K  
        (kw)        (kw)     s#qq% @  
        2.93       2.71      dc5B#  
    n$=n:$`q  
    4. 各轴输入转矩 T 5/*ZqrJw{"  
        (kN·m)        (kN·m)     HE( U0<9c  
    43.77        242.86     =lDmP |^  
    ,bH  
    5. 带轮主要参数 2G'G45Q  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         3(PU=  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     VUt 6[~?  
    带的根数z     |x kixf4zz  
        160        368        708        2232        B        2     vMC;5r6*d  
    >2C;5ba  
    6.齿轮的设计 < )?&Jf>_  
    *aT!|;  
    (一)齿轮传动的设计计算 {u5)zVYC,U  
    UHCx}LGe  
    齿轮材料,热处理精度 (sl]%RjGa  
        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 C]):+F<7  
        (1)       齿轮材料及热处理 }h]:I'R!  
           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 d5],O48A  
    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 x208^=F\\  
          ② 齿轮精度 Aw|3W ]  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 je{5iIr3/  
         :#|77b0  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 Ugs<WVp$  
    按齿面接触强度设计 TZ*ib~  
    ! TRiFD  
    确定各参数的值: 97&6iTYA  
    ①试选=1.6 +22[ h@  
    选取区域系数 Z=2.433   AzQ}}A;TSx  
         =AAH}  
        则 aY?}4Bx  
        ②计算应力值环数 xGH%4J\  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) |zUDu\MZ{  
        =1.4425×10h +?L~fM69B  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) Q^ F-8  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 zzx4;C",u  
        ④齿轮的疲劳强度极限 uL= \t=  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ^KhFBed   
        []==0.93×550=511.5 D0-e,)G}V,  
      C[Fh^  
        []==0.96×450=432         LTCjw_<7  
    许用接触应力   \:#b9t{B-  
             -`gC?yff:  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   kjmF-\  
             =1 +u Lu.-N  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ^:q(ksssY  
        =4.47×10N.m 'nLv0.7*  
        3.设计计算 Ue\&  
    ①小齿轮的分度圆直径d *GDU=D}  
         <)&ykcB  
        =46.42 ULJI` I|m  
        ②计算圆周速度 Y#m0/1-  
        1.52 n/6A@C  
        ③计算齿宽b和模数 mB,7YZv  
    计算齿宽b p\HXE4d'  
           b==46.42mm 2<O hO ^  
    计算摸数m ;F:(5GBi  
      初选螺旋角=14 E=B9FIx~<  
        = *kIJv?%_}  
        ④计算齿宽与高之比 *rbH|o8  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 qd.b&i  
    =46.42/4.5 =10.32 9}\T?6?8pX  
    ⑤计算纵向重合度 OW.ckYt%  
    =0.318=1.903 3646.i[D  
    ⑥计算载荷系数K U8c0C/  
    使用系数=1 UxW>hbzr&V  
    根据,7级精度, 查课本得 V*AG0@& !  
    动载系数K=1.07, uaGg8  
    查课本K的计算公式: JrQN-e!  
    K= +0.23×10×b g7H;d  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 ^NCH)zK]v  
    查课本得: K=1.35 qle\c[UM5  
    查课本得: K==1.2 mI.*b(Irp  
    故载荷系数: AiyjrEa%  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ucn aj|  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 7!%cKZCY  
        d=d=50.64 Qh*|mW  
        ⑧计算模数 ZNUV Bi  
        = >WpPYUbH  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 w&H ?;1  
        由弯曲强度的设计公式 W$3p,VTMmB  
        ≥ 55;xAsG  
    dv,8iOL  
    ⑴   确定公式内各计算数值 )rXP2Z  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m +<iw|vr  
             确定齿数z dRu@5 :BP  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 I8[G!u71)_  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 mg;qG@?  
        Δi=0.032%5%,允许 7Ua Ll  
        ②      计算当量齿数 uwIZzz  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ja:%j&:  
        z=z/cos=144/ cos14=158 % va/x]K  
        ③       初选齿宽系数 9(iJ=ao (  
         按对称布置,由表查得=1 & IDF9B  
        ④       初选螺旋角 ;Y~;G7  
        初定螺旋角 =14 ~MXPiZG?  
        ⑤       载荷系数K 3*; {C|]S  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 QQ?` 1W  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y @^P=jXi<  
        查得: UdY9*k  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 g<,|Q5bK  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 G U!XD!!&  
         yx-{}Yj^  
        ⑦       重合度系数Y zX5p'8-  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 l&C%oW  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 [pOU!9v4  
    =14.07609 p?!] sO1l  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 p%G\5.GcJL  
        ⑧       螺旋角系数Y Bg#NB  
     轴向重合度 =1.675, B4{A(-Tc  
        Y=1-=0.82 ;%%=G;b9  
         hTy#Q.=  
        ⑨       计算大小齿轮的 L$jRg  
     安全系数由表查得S=1.25 a|fyo#L  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 +)V6"XY-(  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 lI D5mg3 1  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 \"f}Fx  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   iBc( @EJ  
        小齿轮     大齿轮 *{tJ3<t(1  
    !867DX3*  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: c s hZR(b  
        K=0.86        K=0.93   }b+=,Sc"  
    on(W^ocnD  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 M r@M~ -  
          []= ,>Yz1P)L  
          []= S#ven&  
           "r|O /   
           SR\#>Qwx_  
            大齿轮的数值大.选用. $+rdzsf)+/  
         6%5A&&O(b  
    ⑵   设计计算 "cti(0F-d  
         计算模数 6bU/IVP  
    LtNG<n)_BH  
    >u6kT\|^C  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: cOS|B1xG  
    uT=sDWD :  
    z==24.57  取z=25 TeG'cKz  
    4S9AXE6  
    那么z=5.96×25=149           O[-wm;_(=*  
      ; xs?^N|  
    ②   几何尺寸计算 =JEnK_@?K\  
        计算中心距     a===147.2 !ZB|GLpo6  
    将中心距圆整为110 S__ o#nf`%  
    C~:aol i;  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 J4x1qY)Y&v  
    ?SS?I  
    =arccos '1bdBx\<.  
     g\n@(T$)  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. %Uuhi&PA-l  
    #opFUX-  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 X, J.!:4`  
         dmf~w_(7  
        d==42.4 ,Kdvt@vle  
    K34y3i_  
    d==252.5 zQ7SiRt7*  
    B9+oI c O  
    计算齿轮宽度 "IB)=Hc  
    0;V2>!  
    B= )%)?M *  
    l=kgRh  
    圆整的       ?2Bp^3ytJ  
    3~M8.{ U#V  
                                                大齿轮如上图: CK.Z-_M  
    KJSN)yn\  
    %B#Ewt@[  
    5$N4< Lo7  
    7.传动轴承和传动轴的设计 TN` pai0  
    7CNEP2}:R  
    1.  传动轴承的设计 O4( Z%YBe  
    F*hs3b0Db  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 !sfUrUu  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min Qx$Yj  
    T1=43.77kn.m Lv#DIQ8y  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 eF:6k qg  
        已知小齿轮的分度圆直径为 8`'_ckIgr  
            d1=42.4 +-HaYB|p  
    而  F= MNkysB(  
         F= F FWPkvL  
    YAd.i@^  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 0Ac]&N d`  
    ^'[Rb!Q8  
    nqy\xK#.^  
    Mx[tE?!2  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 9%iqequ  
    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 ~(G]-__B<  
    kXv -B-wOj  
    8vc4J5  
                 ${mHbqN  
         从动轴的设计 eH79,!=2  
           'szkn0  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, L}x"U9'C  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M Ca]vK'(  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 h dPK eqg7  
        已知大齿轮的分度圆直径为 8`9!ocrM  
            d2=252.5 A+NLo[swwu  
    而  F= T? _$  
         F= F ]r6,^"  
    lbTz  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N Pg7W:L7  
    a!xKS8-S==  
    V#C[I~l  
    _9""3O  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 qvhTc6oH  
    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 ub./U@ 1  
    4s.wQ2m  
    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 N] }L*o&  
    查表,选取 .\LWV=B  
    xlv:+  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Y |n_Ro^~  
    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 Fl^.J<Dz  
    9akCvY#Q  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 .lTU[(qwu  
    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  。 q1`uS^3`  
    B5P++aQ  
    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. _N0x&9S$  
    #li;L  
                D        B                轴承代号     "EQ}xj  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     v #IC  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     zxTm`Dh;[  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     `:?padZG  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     "n:L<F,g  
    YtxBkKiJ2V  
         : :e=6i  
    ^~eT# Y8  
         {b7P1}>-*  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 /$]dVvhX%  
        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, eW0:&*.vMj  
    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.     DTAEfs!ZW  
    ,`S"nq  
    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. HaJD2wvr  
    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, akrEZ7A  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 2px l!  
    >=r094<  
    L=16+16+16+8+8=64 JY_+p9KfyQ  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. xAon:58m{  
    ]ZHC*r2i  
    5.    求轴上的载荷   A!W(>  
    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, D@7\Fg  
    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. {SCwi;m  
    N}pE{~Y  
    htkn#s~=  
    V)_mo/D!D  
    `SFI\Y+WDT  
    - "h {B  
    zA\DI]:+  
    Cp_"PvTmT  
    e nDjP  
         y~]>J^  
    C4#'`8E  
    传动轴总体设计结构图: h9 [ov)  
         rP^2MH"  
                                 W 29@`93  
    A ElNf:  
                                 (主动轴) . p<*n6E  
    7z5AI!s_  
    ZMy,<wk  
            从动轴的载荷分析图: $l7 <j_C  
    `:R8~>p  
    6.     校核轴的强度 svHs&v  
    根据 n;/yo~RR  
    == ]M-j_("&  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 "N D1$l  
    查表15-1得[]=60MP q: ?6  
    〈 []    此轴合理安全 k`'^e/  
    tg7%@SI5^-  
    8、校核轴的疲劳强度. #q6jE  
    ⑴.   判断危险截面 ?R#-gvX%  
    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. !%_}Rv!JT  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 sJw#^l  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 QZYD;&iY&  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 .?@$Rd2@W  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 [59_n{S 1  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 Oz-X}eM  
    截面上的弯曲应力 P I)lJ\  
    LW{7|g  
    截面上的扭转应力 1I<fp $ h  
    == @9~6+BZOq  
    轴的材料为45钢。调质处理。  wC}anq>>  
    由课本得: \h!%U*!7{  
               x32hO;  
    因             p?>(y  
    经插入后得 v8 I&~_b  
    2.0         =1.31 hV)D,oN3  
    轴性系数为 g~rZ=  
           =0.85 U_K"JOZ  
    K=1+=1.82 bzF>Efza  
        K=1+(-1)=1.26 I~-W4{  
    所以               h.l^f>, /  
    64fa0j~<*M  
    综合系数为:    K=2.8 $BXZFC_1S  
    K=1.62 '=Nb`n3%  
    碳钢的特性系数        取0.1 {P&{+`sov  
       取0.05 | (JxtQqQg  
    安全系数 ~k^rIjR  
    S=25.13 07P/A^Mkx  
    S13.71 ]bLI!2Kr  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 U0 nSI  
    截面Ⅳ右侧 Vzn0;  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 IW?).%F  
    ;|}N\[fk%]  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 _kg<K D=P  
    6<u =hhL  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 /99S<U2ej  
    `<2k.aW4e8  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 #.L9/b(  
    截面上的弯曲应力   H=RzY-\a%  
    截面上的扭转应力 e=Ko4Ao2y  
    ==K= 6?$yBu9l  
        K= 1y'8bt~7Pf  
    所以                 )eIC5>#.  
    综合系数为: ;-sZaU;  
    K=2.8    K=1.62 !IF]P#  
    碳钢的特性系数 DcYL8u  
        取0.1       取0.05 J=7.-R|t  
    安全系数 -LzkM"  
    S=25.13 1Xzgm0OS;  
    S13.71 ~wYGTm=(n  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 yC\dM1X  
    7>.d*?eao\  
    9.键的设计和计算 `(tVwX4  
    ]bxBo  
    ①选择键联接的类型和尺寸 wN NXUW  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. I;1W6uD=  
    根据    d=55    d=65 O|K-UTWH%  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 &3gC&b^i  
                         b=20     h=12     =50 W4Z8U0co  
    dCA| )  
    ②校和键联接的强度 oZ,J{I!L  
      查表6-2得      []=110MP 5PY4PT=G  
    工作长度  36-16=20 'Em3;`/C*+  
        50-20=30 TOT#l6yqdd  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 nA*U drcn  
         K=0.5 h=5 ,3XlX(P  
        K=0.5 h=6 '/="bSF  
        由式(6-1)得: i~3\jD=<  
               <[] cN%  r\  
               <[] @7HHi~1JK  
        两者都合适 8:t!m>(*  
        取键标记为: rU4;yy*b  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 pO?v$Rjl  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 !;3hN$5  
    10、箱体结构的设计 ?e{hidg  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, h+rW%`B  
    大端盖分机体采用配合. !78P+i  
    ="p,~ivrz  
    1.   机体有足够的刚度 {x,d9I  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 sU(<L0  
    Mfn^v:Q#  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 )O],$\u  
    BT)PD9CN(  
    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 xX?9e3(  
    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 W7W(jMH  
    .],:pL9d  
    3.   机体结构有良好的工艺性. f AY(ro9Q(  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. o2D;EUsNX  
    )[ QT ?;  
    4.   对附件设计 w5 #;Lm  
    A  视孔盖和窥视孔 NQxx_3*4O  
    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 $."D OZQ3U  
    B  油螺塞: &^`[$LtYd  
    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。 xS4?M<|L63  
    C  油标: 0GW69 z  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 .,sbqL  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. #_Zkke~{  
    ~Ede5Vg!!2  
    D  通气孔: l,6' S8=  
    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. $ y(Qdb  
    E  盖螺钉: *k,{[b  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 `z`=!1  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. L#?mPF  
    F  位销: 1LaJ hrp?  
    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. *0vRVlYf  
    G  吊钩: 7^V`B^Vu  
    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. Jz4;7/  
    guVuO  
    减速器机体结构尺寸如下: 6-~ZOMlV  
    rmi&{o:  
    名称    符号    计算公式    结果     1Q=L/k eP  
    箱座壁厚                10     37biRXqLH  
    箱盖壁厚                9     <I*N=;7  
    箱盖凸缘厚度                12     f*:N*cC  
    箱座凸缘厚度                15     vTo+jQs^  
    箱座底凸缘厚度                25     qo}yEl1  
    地脚螺钉直径                M24     RD0*]4>]  
    地脚螺钉数目        查手册        6     G*=&yx."E  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     ]N,'3`&::  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     I]HLWF  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     U\W$^r,  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     W6`_ lGTj  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     Y O|hwhe_  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 &> _aY #  
        22 A6+qS [  
        18     H]*B5Jv~  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 JvEW0-B^l,  
        16     ?9 W2ax-4  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     dNCd-ep  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     _j4 K  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     Bio QV47B  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     SmRFxqtN  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) xOr"3;^  
    150(3轴)     *>!-t   
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) J*zQ8\f=}  
    150(3轴)     =*.S<Ko)  
         VZe'6?#  
    11. 润滑密封设计 [,;O$j}  
    U6o]7j&6  
        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. J0YNzC4  
        油的深度为H+ ~OLyG$JJ  
             H=30  =34 o.Bbb=*rZ  
    所以H+=30+34=64 D><^7nr%  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 -O r\  
         /!.]Y8yEH  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 1bDAi2 H  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     I.>8p]X  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 DwK$c^2q{.  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 p AaNWm  
         |9BX  ~`{  
    12.联轴器设计 _PQk<QZ  
    rmFcSolt,f  
    1.类型选择. *(XGNp[0  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 K|Xe)  
    2.载荷计算. *.VNyay  
    公称转矩:T=95509550333.5 cXr_,>k  
    查课本,选取 6\v4#  
    所以转矩   +D[C.is>]}  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 m;TekJXm  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm X`-o0HG  
    +tG'  
    四、设计小结 'F:Tv[qx  
        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。 [M:<!QXw  
        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。 ^>eV}I5ak  
    五、参考资料目录 cK\?wZ| Y  
    [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; JL<<EPC  
    [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; EY c)v6[  
    [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; r;>.*60AT  
    [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 c ,  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 <^942y-=  
    [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; C}pQFL{B5  
    [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? `}rk1rl6  
    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