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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 oM>Z;QVRC:  
                     d>mo~  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         xCc[#0R{  
                     dZ0A3(t  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) Y2~nBb  
    ;EP:o%r  
    目   录  &7K?w~  
         KV0]m^@x  
    一    课程设计书                            2 *^VRGfpb  
    U_I5fK =  
    二    设计要求                              2 ddJe=PUb  
    :% ,:"  
    三    设计步骤                              2 J;8IY=  
         j}.\]$J  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 !ug8SAOaz/  
        2. 电动机的选择                                4 $Avjnm  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 i#vYyVr[  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 *Doa* wQ  
        5. 设计V带和带轮                              6 @1o/0y"  
        6. 齿轮的设计                                  8 svcK?^ HTe  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 gG(fQ 89U"  
        8. 键联接设计                                  26 K8GP@yD]M  
        9. 箱体结构的设计                              27 q_A!'sm@)  
        10.润滑密封设计                                30 [+n*~  
        11.联轴器设计                                  30 @#T|Y&  
         "n(hfz0y%  
    四    设计小结                              31 N4F.Y"R$(  
    五    参考资料                              32 X86O lP)eX  
    IP xiV]c  
    一. 课程设计书 g?goZPZB  
    设计课题: g+vva"  
        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 E7j(QO f  
    表一: fI?>+I5  
             题号 5F)C  jQ  
    Y!-M_v/  
    参数    1     =Y{(%sn  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     o=1Uh,S3R  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     } gyj0  
    卷筒直径(mm)    200     Y,<{vLEC  
    +h|`/ &,  
    二. 设计要求 3% #3iZ=_  
    1.减速器装配图一张(A1)。 BKCA <  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ak$f"py x  
    3.设计说明书一份。 SYAyk  
    #xsE3Wj-X  
    三. 设计步骤 XKj|f`  
        1.  传动装置总体设计方案 _<n~n]%  
        2.  电动机的选择 h5*JkRm  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 hgYZOwQ  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 EizKoHI-z  
        5.  “V”带轮的材料和结构 @K  &GJ  
        6.  齿轮的设计 u@W|gLT1  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 {j.bC@hWw  
        8、校核轴的疲劳强度 orzZ{87  
        9.  键联接设计 o5Dk:Bw  
        10.  箱体结构设计 <GS^  
        11. 润滑密封设计 |HiE@  
        12. 联轴器设计  ~^NtO  
         a@_4PWzF:  
    1.传动装置总体设计方案: ePOG}k($/%  
    ,Xu-@br{  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 NW~N}5T  
    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, ;km`P|<U  
    要求轴有较大的刚度。 q}i]'7  
    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。 5bRJS70M  
    其传动方案如下: 8 }I$'x  
            R5N%e%[  
    图一:(传动装置总体设计图) q$0*b]=E  
    [T8WThs  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 g#"zQvON  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 rMdt:`  
         传动装置的总效率 Xpr?Kgz  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 8r*E-akuyr  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 5MroNr  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, +^` I?1\UF  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 9 &$y}Y  
    Gj1&tjK  
      2.电动机的选择 8o3E0k1  
    `LrHKb aP  
        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, !8TlD-ZT/  
        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, []\+k31D  
        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。 216RiSr*  
         P@,XEQRd`  
        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, t;|@o\  
         _('=b/  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 6Pz4\uE=  
         IB(6+n,6s  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 4)S,3G  
                                                      <ykU6=  
    e2AX0(  
    方案    电动机型号    额定功率 -z ID x  
    P 2bv=N4ly  
    kw    电动机转速 f&=AA@jLv  
        电动机重量 IQAZuN"<  
    N    参考价格 O\ GEay2  
    元    传动装置的传动比     `}D,5^9]  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ~Zun&b)S  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     )\1QJ$-M&  
      lXx=But  
       中心高 AgWa{.`f:  
            外型尺寸 o$wEEz*4  
    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     5 )A1\  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     f- K+]aZ)  
    ]l;o}+`G  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 I )~GZ  
    '@a}H9>}  
    (1)       总传动比 [xbSYu,&  
        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 kS%Ydy#:'  
        (2)       分配传动装置传动比 +Te\H  
        =× @T@< _ ?)  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 [NF'oRRD9s  
        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 <KJ/<0l  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 \J4L:.`qS  
    (1) 各轴转速 G ?9"Y%  
      ==1440/2.3=626.09r/min UgRhWV~f0  
      ==626.09/5.96=105.05r/min kc2 PoJ  
    (2) 各轴输入功率 x/%aM1"X^  
        =×=3.05×0.96=2.93kW .nO\kgoK  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW M5i%jZk  
        则各轴的输出功率:   5v[*:0p'  
    =×0.98=2.989kW :)8VdWg  
    =×0.98=2.929kW ay4 %  
    各轴输入转矩 seba9 y  
       =××  N·m >R|/M`<ph  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· !:)s"|=  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m SDL7<ZaE  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m BIH-"vTy  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m WEAT01  
    =×0.98=242.86N·m !zBhbmlKt  
    运动和动力参数结果如下表 R1Pk TZP&  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     87=&^.~`  
        输入    输出    输入    输出         y$;/Vm_'  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     E!;SL|lj.  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     ] ;KJ6  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     9/9j+5}+  
    pD(j'[  
    5、“V”带轮的材料和结构 b}\N;D.{  
      确定V带的截型 -<6\1J  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 O8^A5,2@3>  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 {GvJZ!,RCg  
          V带截型      由图6-13                        B型 /pm]BC  
       \TIT:1  
      确定V带轮的直径 CJtcn_.F  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm N1}c9}  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s Ig$(3p  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm 2{D{sa  
       ky8_UnaO  
      确定中心距及V带基准长度 Y y5h"r  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 q~ tz? T_  
                              360<a<1030 02Y]`CXj  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm E~,F  
         a@8v^G  
      初定V带基准长度 % BVs47g  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm Gw=B:kGk  
           #akpXdXs  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm >1s* at/h  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm toLV4BtIG  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 phQU D  
       Y1L[;)Hn  
       确定V带的根数 16w|O |^<  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw {SOr#{1z*  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 f W!a|?e$  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 `-.%^eIp  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 ?U%QG5/>  
             B|Du@^$  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 E{`kaWmC&~  
                                 Ki4r<>\l{H  
                           取Z=2 Q`~jw>x  
    V带齿轮各设计参数附表 Amp#GR1CA  
    v5/~-uRL%  
    各传动比 ,%6P0#-  
    ;m0~L=w  
        V带        齿轮     8G9s<N}5&u  
        2.3        5.96     C](f>)Dz /  
      F7 5#*  
    2. 各轴转速n mGtdO/C#B  
        (r/min)        (r/min)     I*o()  
        626.09        105.05     \jh'9\  
    ? 8)'oMD  
    3. 各轴输入功率 P Hek*R?M|  
        (kw)        (kw)     !-ok"k0,u  
        2.93       2.71     eS{!)j_^  
    @u.58H& }R  
    4. 各轴输入转矩 T b v G/|U  
        (kN·m)        (kN·m)     cq5jPZ}  
    43.77        242.86     ^b/ Z)3  
    g~Z vA(`  
    5. 带轮主要参数 "K  ~  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         ,f<?;z  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     bT\1>  
    带的根数z     2I%MAb&1@  
        160        368        708        2232        B        2     1uG"f<TsR  
    7zA'ri3w  
    6.齿轮的设计 83E7k]7]  
    ht7l- AK  
    (一)齿轮传动的设计计算 "/)#O~  
    _|iSF2f,X  
    齿轮材料,热处理精度 V\t.3vT  
        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 yaD~1"GA'O  
        (1)       齿轮材料及热处理 ,kF1T,  
           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 N< |@ymi  
    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 5"^en# ?9  
          ② 齿轮精度 f) znTJL  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 S-P/+K6  
         $()5VM b  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 |P[w==AAf  
    按齿面接触强度设计 fo5iJz"Z  
    /rM I"khB  
    确定各参数的值: 05z,b]>l  
    ①试选=1.6 V:qSy#e  
    选取区域系数 Z=2.433   tU4s'J  
         -!q :p&c  
        则 |h-QP#]/  
        ②计算应力值环数 3cFf#a#  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 'U1R\86M  
        =1.4425×10h FQm`~rA~zt  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 9`wZz~hL"  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 %Qc La//  
        ④齿轮的疲劳强度极限 `rgn<I"  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: |s'Po^Sy  
        []==0.93×550=511.5 {F3xJ[  
    H!?c\7adX  
        []==0.96×450=432         cFaaLUZk  
    许用接触应力   T29Dt  
             }&/o'w2wY  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   rv &<{@AS~  
             =1 >CrA;\l  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 `JOOnTenQ  
        =4.47×10N.m Kw -gojZ  
        3.设计计算 ,#Iu 7di  
    ①小齿轮的分度圆直径d GYJ80k|  
         UADFnwR[R  
        =46.42 IHe/xQ@  
        ②计算圆周速度 }M1`di4e  
        1.52 L_vISy%\b  
        ③计算齿宽b和模数 DAS/43\  
    计算齿宽b _I:~@  
           b==46.42mm ^?U!pq -`  
    计算摸数m pv*,gSS  
      初选螺旋角=14 !>v2i"  
        = DSC$i|  
        ④计算齿宽与高之比 ;-9=RI0  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 8C[C{qOJ  
    =46.42/4.5 =10.32 GKOD/,  
    ⑤计算纵向重合度 vtw6FX_B  
    =0.318=1.903 Rec6c&5_  
    ⑥计算载荷系数K [baiH|5>  
    使用系数=1 |?rNy=P,  
    根据,7级精度, 查课本得 W{%TlN  
    动载系数K=1.07, {)"iiJ  
    查课本K的计算公式: /s?r`'j[  
    K= +0.23×10×b Ey_" ~OB  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 g}f`,r9  
    查课本得: K=1.35 )0ea+ ib  
    查课本得: K==1.2 &S( .GdEf  
    故载荷系数: i;NUAmx  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 (&}i`}v_  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 OZx W?wnd  
        d=d=50.64 AB F"~=aL  
        ⑧计算模数 :E_g"_  
        = s>0't  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 l ;JA8o\x  
        由弯曲强度的设计公式 x$IX5:E#e  
        ≥ d{XO/YQw  
    #cnq(S=.  
    ⑴   确定公式内各计算数值 &QDW9 Mi  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m Z3{>yYR+  
             确定齿数z 3{ LP?w:@  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 |UK}  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 [ JpKSTg[  
        Δi=0.032%5%,允许 LJ*q1 ;<E  
        ②      计算当量齿数 X}tVmO?  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  {7$c8i  
        z=z/cos=144/ cos14=158 IIg^FZ*]_  
        ③       初选齿宽系数 O$IEn/%+  
         按对称布置,由表查得=1 [21 =5S  
        ④       初选螺旋角 .C&ktU4  
        初定螺旋角 =14 CZ(/=3,3n  
        ⑤       载荷系数K 0/!dUWdKH  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 oX0D  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y l7W 6qNB  
        查得: 7bk%mQk  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 0}$Hi  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ? %`@ub$  
         )Z(TCJ~~!  
        ⑦       重合度系数Y %K\?E98M  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 RnhL< Ywu  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 'f[T&o&L/  
    =14.07609 q0$ !y!~  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 an|x$e7|?  
        ⑧       螺旋角系数Y T'4z=Z]w  
     轴向重合度 =1.675, Hj:r[/  
        Y=1-=0.82 1jy9lP=  
         nx8a$vI-TY  
        ⑨       计算大小齿轮的 {.QEc0-  
     安全系数由表查得S=1.25 T2SP W@#Z3  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天  AT9q3  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 V#cqRE3XNi  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 %7"X(Ts7B  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                    :@%4  
        小齿轮     大齿轮 "NgxkbDEbG  
    | \'rP_I>  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: T{Sb^-H#X  
        K=0.86        K=0.93   !eEHmRgg4  
    7 qj9&bEy  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 )=AHf?hn  
          []= J]&y$?C  
          []= ^j" .  
           +RnkJ* l  
           tZ^Ou89:rG  
            大齿轮的数值大.选用. 1E73i_L  
         jFA{+Yr1  
    ⑵   设计计算 E}sO[wNPf  
         计算模数 F8;dKyT?q  
    xER\ZpA :,  
    EmODBTu+  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: u86"Y ^d#  
    \ C+(~9@|  
    z==24.57  取z=25 |lJX 3  
    n@U n  
    那么z=5.96×25=149           4?-.Z UT-1  
      [ { bV4  
    ②   几何尺寸计算 _~*,m#uxJ  
        计算中心距     a===147.2 >B2:kY F  
    将中心距圆整为110 M@?xa/E64  
    ``OD.aY^s  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 &|!7Z4N  
    Kj<^zo%w  
    =arccos uO=aaKG  
    =li|  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 9A,^c;  
    Q($Z%1S  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 s VJ!FC  
         B<~ NS)w  
        d==42.4 'UMXq~RMe  
    ;_^fk&+  
    d==252.5 r8,romE$  
    J41G&$j(  
    计算齿轮宽度 ( YQWbOk  
    `;)\u  
    B= aj?a^}X  
    /)dFK~  
    圆整的       f-5:wM&  
    mZx&Xez_G  
                                                大齿轮如上图: h=(DX5:A  
    5g9; +}X;  
    # g_Bx  
    /w]!wM  
    7.传动轴承和传动轴的设计 lKlU-4  
    ds&e|VSH;  
    1.  传动轴承的设计 '3<fsK=  
    FIbp"~  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 3"G>>nC&  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min de>v  
    T1=43.77kn.m (s{RnD  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 6%fKuMpK(  
        已知小齿轮的分度圆直径为 ?c7*_<W5  
            d1=42.4 XK: 9r{r{  
    而  F= HO[wTB|D]  
         F= F +3&z N(  
    Q4*fc^?u  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N Y_]De3:V0B  
    2 ho>eRX  
    Fr%d}g  
    =IUUeFv +r  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 \#rIQOPl?  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 D`xHD#j h  
    !w H'b  
    y| Ir._bt  
                 z8 [yt282  
         从动轴的设计 #vzEu )Ul  
           L*Me."*  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, La@ +>  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M &m[Qn!>i6  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 Y;)dct  
        已知大齿轮的分度圆直径为 %/>Y/!;  
            d2=252.5 MNg^]tpf  
    而  F= qY >{cjo  
         F= F 3LfC{ER  
    [xT:]Pw}  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N RGK8'i/X  
    :Dd$i_3=  
    5r?m&28X  
    XfKo A0  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 11,!XD*"  
    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 CEC nq3  
    \tRG1&{$%  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 sF7^qrVQP9  
    查表,选取 D)@YI.T  
    /"?HZ% W  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 UK{irU|\  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 VL[kJi   
     ru`U'  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 YOrrkbJ(  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 (D 9Su^:1  
    OKHX)"j\\  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. t!2(7=P30(  
    Dk='+\  
                D        B                轴承代号     )NO<s0?&  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     I"1;|`L~:  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     T2D<UhP  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     cS.-7  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     TI !a)X  
    *-12VIG'H  
         fl;s9:<  
    .7 asW(  
          `juLQH  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 rS0DSGDq  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, x)UwV  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     siTX_`0  
    Pub0IIs  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. h!#:$|Q  
    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, *FfMI  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 U;n*j3wT  
    vfNAs>Xg"  
    L=16+16+16+8+8=64 fGv#s X  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. |8bq>01~  
    ~Xlrvb}LP  
    5.    求轴上的载荷   !;Jmg  
    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, j&UMjI9[  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. f""`cdqAOh  
    huudBc A[  
    Bk}><H  
    }P3tn  
    c>1RP5vx  
    `funE:>,  
    +f0~D(d!_  
    ]hud4i~  
     h C=:q  
         /j"sS2$U  
    +m}Pmi$  
    传动轴总体设计结构图: zKFp5H1!%+  
         hCYQGx0  
                                 E1&b#TE 6O  
    `imWc "'Ej  
                                 (主动轴) Kd3?I5t  
    nJ?^?M'F%  
    &t(0E:^TRU  
            从动轴的载荷分析图: qi^!GA'5j  
    q4UA]+-*  
    6.     校核轴的强度 Sb".]>^  
    根据 W2;N<[wa<u  
    == GFk1/ F  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 /Jf~25F  
    查表15-1得[]=60MP OTB$V k  
    〈 []    此轴合理安全 )R_E|@"  
    >\<*4J$PZ  
    8、校核轴的疲劳强度. O;HY%  
    ⑴.   判断危险截面  qW_u  
    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. fQnwy!-\  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 o$.e^XL  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 !5}l&7:(MN  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 mgZf3?,)  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 CY?G*nS?iK  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 dz#5q-r  
    截面上的弯曲应力 .7ayQp  
    Lh$dzHq  
    截面上的扭转应力 he+#Q 6  
    == = \ , qP  
    轴的材料为45钢。调质处理。 K:y^OAZfV  
    由课本得: iO1nwl !#  
               w'7R4  
    因             iF+RnWX\  
    经插入后得 ?v}Bd!'+P  
    2.0         =1.31 n uQM^2  
    轴性系数为 S06Hs~>Y  
           =0.85 1U\$iy8}  
    K=1+=1.82 Aw!gSf)  
        K=1+(-1)=1.26 V_U'P>_I  
    所以               K,xW6DiH  
    P`1EPF  
    综合系数为:    K=2.8 Lb=W;9;  
    K=1.62 0m9ZQ O  
    碳钢的特性系数        取0.1 qBk``!|s]  
       取0.05 fvo<(c#Y#  
    安全系数 +:jT=V"X  
    S=25.13 P}3}ek1Ax  
    S13.71 t@bt6J .{  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 o5Rz%k#h  
    截面Ⅳ右侧 9vGs;  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 3mt%!}S  
    pF=g||gS  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 I12KT~z<r  
    -[#n+`M  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 1ywU@].6J]  
    +zOOdSFk.  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 w5~i^x  
    截面上的弯曲应力   ? S=W&  
    截面上的扭转应力 D>T],3U(H  
    ==K= ySN V^+  
        K= _94s(~g:  
    所以                 {M~lbU  
    综合系数为: sJr5t?  
    K=2.8    K=1.62 {gy+3  
    碳钢的特性系数 T>]sQPg  
        取0.1       取0.05 mU{4g`Iw  
    安全系数 :9d\Uj,  
    S=25.13 4,eQW[;kk  
    S13.71 !)OB@F%U  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 .5tg4%l  
    ?p8Qx\%*  
    9.键的设计和计算 @6xGJ,s  
    ')PVGV(D+  
    ①选择键联接的类型和尺寸 '?/&n8J\  
    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. {/M\Q@j  
    根据    d=55    d=65 j64 4V|z  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 X}JWf<=q  
                         b=20     h=12     =50 KjR4=9MD  
    hFb fNB3  
    ②校和键联接的强度 bcJ@-i0V  
      查表6-2得      []=110MP !QC<n/  
    工作长度  36-16=20 ;( K MGir  
        50-20=30 /(6zsq'v|  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 !;}2F-  
         K=0.5 h=5 J1 tDO?  
        K=0.5 h=6 3XVk#)lw  
        由式(6-1)得: V,4.$<e  
               <[] 1i?=JAFfM  
               <[] xUj2 ]Q>R+  
        两者都合适 %jKH?%Ih  
        取键标记为: W%8+t)  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 gL]'B!dGd  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 i!~>\r\6\  
    10、箱体结构的设计 m6so]xr  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, KRk~w]  
    大端盖分机体采用配合. Xem| o&  
    %-^}45](q  
    1.   机体有足够的刚度 *wUdC  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 8W{~wg`  
    %h*5xB]Tt  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 EzP#Mnz^  
    @ M[Q$:  
    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 NWISS  
    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 m`9^.>]P  
    rt.[,m  
    3.   机体结构有良好的工艺性. &:8T$U V  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. =J.EH|  
    <9 },M  
    4.   对附件设计 8eww7k^R  
    A  视孔盖和窥视孔 1o#vhk/ "+  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 A+2oh3  
    B  油螺塞: Qp69Sk@H{  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 Q&wYc{TUbm  
    C  油标: #<}kISV0  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 hO;9Y|y  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. %c0z)R~  
    { y/-:=S)A  
    D  通气孔: @W)/\AZ3  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. ^Jtl;Q  
    E  盖螺钉: *R!]47Y d  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 9Z9l:}bO  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. z@`@I  
    F  位销: 62NkU)u  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. rIPl6,w~  
    G  吊钩: <,-,?   
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. ^je528%H  
    6 5"uD7;  
    减速器机体结构尺寸如下: &?}1AQAYg  
    '_E c_F  
    名称    符号    计算公式    结果     0%;M VMH  
    箱座壁厚                10     ;(`e^IVf  
    箱盖壁厚                9     f-]><z  
    箱盖凸缘厚度                12     ]c,l5u}A$  
    箱座凸缘厚度                15     mrReast  
    箱座底凸缘厚度                25     aZxO/b^j  
    地脚螺钉直径                M24     Q %y,;N"ro  
    地脚螺钉数目        查手册        6     KE#$+,?  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     ul$omKI$}  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     N.n1<  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     tzmETRwG  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     1!s!wQgS  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     @|]G0&gn&?  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 Xiw@  
        22 jRwa0Px(  
        18     ytob/tc  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 F b2p(.  
        16     ip674'bq7R  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     ~RCg.&[ou  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     E6JV}`hSk  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     E7gL~4I  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     tUrNp~ve,  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 1zR/HT  
    150(3轴)     ktWZBQY  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) p*!q}%U  
    150(3轴)     ,=x RoXYB}  
         b+_hI)T  
    11. 润滑密封设计 M.t@@wq  
    5C* ?1& !  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. `TkbF9N+  
        油的深度为H+ CY5w$E  
             H=30  =34 #9INX`s-  
    所以H+=30+34=64 "C& Jwm?  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 tz3]le|ml  
         ;i}i5yv2  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 %db3f z  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     p ^](3Vi(  
        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 @N]5&4NL  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 nc- Qz  
         !4_!J (q%  
    12.联轴器设计 *qbRP"#[$  
    ([1=>Jw"  
    1.类型选择. +fkP+RVY  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 _J` |<}?t;  
    2.载荷计算. [:Xn6)qz  
    公称转矩:T=95509550333.5 qih6me8C  
    查课本,选取 \A ;^ UxG  
    所以转矩   \N6<BS  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 j_(?=7Y3g  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm n}42'9p  
    Rnz8 f}  
    四、设计小结 iY}QgB< M  
        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&eQ=vew.  
        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。 f>p; siR)  
    五、参考资料目录 "Jf4N  
    [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; k"0%' Y  
    [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; M\9IlV?'  
    [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; _d/GdeLs  
    [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; ]X/O IfdWe  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 6|%^pjX5  
    [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; Vn@A]Jx^  
    [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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    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? V2WUM+`uT  
    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