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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 正序阅读 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 @``!P&h  
                     nY~CAo/:  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         y-Z*qR?  
                     ^8fO3<Jg  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) ~Q6ufTGhpM  
    Ex<-<tY  
    目   录 hPEK@  
         vWj|[| <rX  
    一    课程设计书                            2 QTP1u  
    ^l iyWl  
    二    设计要求                              2 ap=M$9L'  
    )IhI~,0Nmj  
    三    设计步骤                              2 H"n"Q:Yp  
         p\!+j@H:  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 cFuvi^n\  
        2. 电动机的选择                                4 z{tyB  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 . e]!i(5I  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 dc:|)bK M  
        5. 设计V带和带轮                              6 ggbew6L$Z  
        6. 齿轮的设计                                  8 ) tsaDG-E  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 * .Kc-f4mP  
        8. 键联接设计                                  26 J#JZ^59lOS  
        9. 箱体结构的设计                              27 fx=aT  
        10.润滑密封设计                                30 <0lfkeD  
        11.联轴器设计                                  30 5[;p<GqGN  
         Nf3Kz#!B  
    四    设计小结                              31 2^Y1S?g.  
    五    参考资料                              32 &z,w0FOre  
    y]@_DL#J=  
    一. 课程设计书 %,)[%>#{  
    设计课题: B8C"i%8V)  
        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 r5rK>  
    表一: kw1PIuz4&  
             题号 T}fo:aB}  
    3+(Fq5I  
    参数    1     W\X51DrEx  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     Z*kg= hs^  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     JQ0KXS Nr  
    卷筒直径(mm)    200     <0Q`:'\.>  
    z3>}(+  
    二. 设计要求 ~>+}(%<,  
    1.减速器装配图一张(A1)。 B_@>HZ\&  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 W;,Jte<'Nm  
    3.设计说明书一份。 /FB'  
    ,qaIdw[  
    三. 设计步骤 r@iGM Jx$  
        1.  传动装置总体设计方案 l-M~e]  
        2.  电动机的选择 L5PN]<~T  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 x?f3XEA_  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 t7R;RF  
        5.  “V”带轮的材料和结构 Cee?%NaTS  
        6.  齿轮的设计 dG6Mo76  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 @(oz`|*  
        8、校核轴的疲劳强度 >#xpg&2x  
        9.  键联接设计 kOJs;k  
        10.  箱体结构设计 g$$uf[A-SL  
        11. 润滑密封设计 >Rx^@yQ!+z  
        12. 联轴器设计 %*:-4K  
         2<|+h= &  
    1.传动装置总体设计方案: 1Te: &d  
    M~P}80I  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 -pcYhLIn  
    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, }vp\lK P  
    要求轴有较大的刚度。 |W{z,e01x  
    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。 ?JtFiw  
    其传动方案如下: He&dVP  
            |A}E/=HPU  
    图一:(传动装置总体设计图) nj #Ab  
    aBol9`6  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 lvk(q\-f  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 fWF\ V[  
         传动装置的总效率 (hdP(U77  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; @P[Tu; 4  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, ]\*g/QV  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 64`V+Hd  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 t$R|lv5<  
    ?%B%[u  
      2.电动机的选择 >/}v8 k1v  
    ^;Ap-2Ww  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, c7P"1  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, =f=MtH?0y  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 Zwp*JH+G  
         "4}{Z)&R2  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, T%?<3 /Ev!  
         3*XX@>|o  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 !<@k\~9^D  
         _T8#36iR  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 EZE/~$`3   
                                                      9`QWqu[  
    A)s  
    方案    电动机型号    额定功率 *W%HTt"N  
    P gx@b|rj;  
    kw    电动机转速 |jF)~k6  
        电动机重量 S1*n4w.H  
    N    参考价格 jsfyNl? 6  
    元    传动装置的传动比     l[L\|hv'n  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     IHMZE42  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     )z$VQ=]"  
      1k3wBc 5<  
       中心高 Cddw\|'3  
            外型尺寸 k9'%8(7M:  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     ub0]nov  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     fQ 'P2$  
    D=o9+5Slw  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 a~DR$^m  
    cAV9.VS<L  
    (1)       总传动比  lrU}_`  
        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 b.Z K1  
        (2)       分配传动装置传动比 thl{IU  
        =× wT3QS J  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 p!|ok #sW  
        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 2?nK71c"  
    4.计算传动装置的运动和动力参数  r,!7TuBl  
    (1) 各轴转速 -U'6fx) +  
      ==1440/2.3=626.09r/min _{TGO jZr  
      ==626.09/5.96=105.05r/min [ % KBc}  
    (2) 各轴输入功率 &5)Kg%r  
        =×=3.05×0.96=2.93kW G@BF<e{  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW M g1E1kXe  
        则各轴的输出功率:   .~4%TsBaY  
    =×0.98=2.989kW 4\Mh2z5  
    =×0.98=2.929kW &d[&8V5S  
    各轴输入转矩 1 nIb/nY  
       =××  N·m ~^w;`~L  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· S%R:GZEf_  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m )PVX)2P_C  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m =Bu d!  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m \\Fl,'  
    =×0.98=242.86N·m (|Y[5O)  
    运动和动力参数结果如下表 'd D d9  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     xbxU`2/  
        输入    输出    输入    输出         *.8@ hPy  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     1b-4wonQd  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     S/"-x{Gc2v  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     XuVbi=pN.2  
    hIuK s5`  
    5、“V”带轮的材料和结构 1X.5cl?V  
      确定V带的截型 % TyR8 %  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 cP`o?:  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 w3a`G|  
          V带截型      由图6-13                        B型 jt@k< #h~  
       LZqx6~]O  
      确定V带轮的直径 !E'jd72O  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm !rlN|HB  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s Mmq{]q~At  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm Q4JwX=ZVj  
       .36z  
      确定中心距及V带基准长度 _S7GkpoK  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 O{y2tz3  
                              360<a<1030 WJ9Jj69  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm \/p\QT@mm  
         S^]i  
      初定V带基准长度 B<T wTv  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm fT!n*;h  
           v<,? %(g)7  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm wLAGe'GX  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm B5hk]=Ud  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 DB-4S-2  
       {e/Qs|a R  
       确定V带的根数 r5xu#%hgp;  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw a.L ?J  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 hs}nI/#  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 sa36=:5x-  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 7z9gsi  
             +e. bO5Y  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 IKb 7#Ut  
                                 &]iX>m.  
                           取Z=2 `PnB<rf:*1  
    V带齿轮各设计参数附表 ?*zRM?*  
    m/r4f279  
    各传动比 ev7Y^   
    *q{/`Z{wy  
        V带        齿轮     @[D-2s  
        2.3        5.96     P^#<h"Ht  
      "15mOW(!+  
    2. 各轴转速n i=#<0!m  
        (r/min)        (r/min)     EtK,C~C}8  
        626.09        105.05     V)V\M6  
    j y R 9a!  
    3. 各轴输入功率 P r5t C  
        (kw)        (kw)     "yxIaTZu  
        2.93       2.71     /KFCq|;7s,  
    i{?uIb B  
    4. 各轴输入转矩 T ' \Z54$  
        (kN·m)        (kN·m)     fn>MOD!l  
    43.77        242.86     RNE} )B  
    V4ml& D  
    5. 带轮主要参数 T B~C4HK=  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         vG`R.  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     f5<qF ]Y/  
    带的根数z     7Rqjf6kX`O  
        160        368        708        2232        B        2     z@iu$DZ  
    HWG5Ghu8,)  
    6.齿轮的设计 `6koQZm  
    %:yJ/&-Q,Z  
    (一)齿轮传动的设计计算 u snbGkq  
    T|`nw_0  
    齿轮材料,热处理及精度 }D j W  
        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 PB*m D7"  
        (1)       齿轮材料及热处理 p"EQ6_f  
           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 ]p~w`_3v  
    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 |fkz=*rn  
          ② 齿轮精度 $e1==@ R  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 (9$z+Zmm?  
         GY%lPp  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 2'UWPZgE  
    按齿面接触强度设计 ^3 C8GzOsO  
    C qOvVv  
    确定各参数的值: 8`l bKV  
    ①试选=1.6 u+"3l@Y#  
    选取区域系数 Z=2.433   h BD .IB  
         D&KRJQ/  
        则 kBg,U8|S  
        ②计算应力值环数 w}nc^6qH  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) ~{lSc/SP|  
        =1.4425×10h IIcG+zwx  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) <XG&f  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 wxU@M1w}  
        ④齿轮的疲劳强度极限 ( `T;nz  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: T9N][5\  
        []==0.93×550=511.5 ZqH.$nXP  
    |#G.2hMFr  
        []==0.96×450=432         <WhdQKFf-  
    许用接触应力   CR3<9=Lv>  
             t[/WGF&(R  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   Q |,(C0<G  
             =1 w@,Yj#_9cx  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 (U bz@s^  
        =4.47×10N.m &-M>@BMy  
        3.设计计算 +ve S~   
    ①小齿轮的分度圆直径d ehe hTP  
         EY'kIVk  
        =46.42 wj$l 093  
        ②计算圆周速度 9n\:grW  
        1.52 OI:G~Wg  
        ③计算齿宽b和模数 mAO$gHQ  
    计算齿宽b Yl}'hRp  
           b==46.42mm SStaS<q '  
    计算摸数m !7)` g i  
      初选螺旋角=14 UqHk2h-  
        = 84(NylZ  
        ④计算齿宽与高之比 vKrOIBP  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 ]34fG3D|  
    =46.42/4.5 =10.32 X+6`]]  
    ⑤计算纵向重合度 ePF)wl;m  
    =0.318=1.903 i"0]L5=P  
    ⑥计算载荷系数K $aIq>vJO9  
    使用系数=1 [\|`C4@3a  
    根据,7级精度, 查课本得 s}3g+T\l1w  
    动载系数K=1.07, vZhC_G+tGd  
    查课本K的计算公式: vlW521  
    K= +0.23×10×b S)`%clN}J  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 d'p]F~a  
    查课本得: K=1.35  \_GG6  
    查课本得: K==1.2 #GoZH?MAF  
    故载荷系数: p~LTu<*S  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 <V?csx/eRd  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 NJ%>|`FEi7  
        d=d=50.64 mV~aZM0'  
        ⑧计算模数 $qndG,([F  
        = GhlbYa  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 jg)+]r/hS  
        由弯曲强度的设计公式 \ B \G=Y  
        ≥ *yX5g,52-|  
    0Wd2Z-I  
    ⑴   确定公式内各计算数值 #Jx6DQGa  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m _mBFmXHHS$  
             确定齿数z  kD}w5 U  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 ,1|Qm8O  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ORCG(N  
        Δi=0.032%5%,允许 As}3VBd  
        ②      计算当量齿数 O%H c%EfG  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27   ,>C`|  
        z=z/cos=144/ cos14=158 d+m}Z>iQ1O  
        ③       初选齿宽系数 P0 4Q_A  
         按对称布置,由表查得=1 r]+/"~a  
        ④       初选螺旋角 NUN~T (  
        初定螺旋角 =14 z*oe ho  
        ⑤       载荷系数K b7uxCH]Z  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 A r=P;6J  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y )I{~Pcq  
        查得: s@$SM,tnn  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ;L`NF"  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 >Tf <8r,  
         hD*83_S  
        ⑦       重合度系数Y $*\G Z$y>  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 4{v?<x8  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ._X|Ye9/  
    =14.07609 )i^+=TZq  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 {9c_T!c  
        ⑧       螺旋角系数Y r9 5hW  
     轴向重合度 =1.675, [Dq@(Q s'  
        Y=1-=0.82 oR@emYL  
         n1Z*wMwC  
        ⑨       计算大小齿轮的 J/k4CV*li(  
     安全系数由表查得S=1.25 Dug{)h_2  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 O$*\JL  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 xRrKrs&eE  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 L> \/%x>Wx  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   EYy|JT]B  
        小齿轮     大齿轮 ^1\[hyZ!  
    LLV1W0VO=P  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: K%@#a}kRb  
        K=0.86        K=0.93   T/Bx3VWL  
    qX"m"ko  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 Ly~s84k_po  
          []= .L=C7w1  
          []= 3bK=Q3N  
           Yw6d-5=:  
           XTKAy;'5  
            大齿轮的数值大.选用. d-ML[^G  
         $.Qu55=z<  
    ⑵   设计计算 >U#j\2!Sg  
         计算模数 btDPP k'  
    sOBuJx${m  
    [E:-$R  
    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: "tUc  
    T,uVt^.R+  
    z==24.57  取z=25 +V,Ld&r  
    w<m e(!-'  
    那么z=5.96×25=149           )%Lgo${[;  
      r.10b]b  
    ②   几何尺寸计算 G&\!!i|IQ  
        计算中心距     a===147.2 `XK+Y  
    将中心距圆整为110 G_5E#{u  
    EWp'zbWP  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 Y6ORI  
    z\6/?5D#v  
    =arccos |7:{vA5  
    wg{Y6X yH  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. U\`yLsKvH`  
    >vk?wY^f  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 I%# e\  
         i= s>a;*#  
        d==42.4 9 ?(P?H  
     |7wiwdD"  
    d==252.5 L~} 2&w  
    gLQbA$gB  
    计算齿轮宽度 ;h#nal>w@S  
    SO}en[()O  
    B= s[tFaB1  
    ~glFB`?[  
    圆整的       JrVBd hLr  
    >a5avSn  
                                                大齿轮如上图: RWK##VHK  
    oQ_n:<3X  
    *l\vqgv.Z  
    GcA!I!j/  
    7.传动轴承和传动轴的设计 !e(ZEV g  
    pgU4>tyD  
    1.  传动轴承的设计 Xn:ac^  
    aFrVP  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 _=oNQ  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min o]@g%_3X  
    T1=43.77kn.m ^"\., Y  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 fP 5!`8  
        已知小齿轮的分度圆直径为 WX9pJ9d  
            d1=42.4 wfc[B;K\  
    而  F= ne\N1`AU  
         F= F ?FRQ!R  
    uyDYS  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N QWWoj[d#  
    SsF 5+=A  
    C},$(2>0+  
    _ Oe|ZQ  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 m K@a7fF?  
    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 Q`X5W  
    JI}p{ yI  
    C'$}!p70  
                 /+F|+1   
         从动轴的设计 ^. i;,  
           hrr;=q$  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, TAu*lL(F  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M =7Y gES  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 7F{=bL  
        已知大齿轮的分度圆直径为 TAt9+\'  
            d2=252.5 UW[{Y|oE  
    而  F= v1j]&3O  
         F= F Eh)VU_D  
    7l})`> k  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N r6-'p0|   
    UVD::  
    C4P7,  
    x6x6N&f?  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 (u >:G6K  
    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 Px4 zI9;cB  
    K,IPVjS  
    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 PHa#;6!5  
    查表,选取 B&m?3w  
     N>Pufr  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 #:68}f"$  
    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 =;3|?J0=  
    []Z| *+=Q  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 e-o s0F  
    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  。 9e Dji,  
    G\H@lFh  
    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. "A:wWb<m  
    9CWUhS   
                D        B                轴承代号     =P+S]<O  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     w I@ lO\  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     '+X9MzU*\  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     6iFd[<.*j  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     5Wi5`8m  
    ANCgch\  
         `4&\ %9   
    {-S0m=  
         A?;/]m;  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 yg2~qa:dZ  
        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, @ec QVk  
    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.     3@}HdLmN|  
    l{Hi5x'H  
    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. vfegIoZ  
    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, ;8g#"p*&  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 0{PK]qp7  
    EW4XFP4 c  
    L=16+16+16+8+8=64 -JZl?hY(  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. !*|CIxk(  
    IHo6&  
    5.    求轴上的载荷   $vy.BY Fm  
    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, uB,B%XHj  
    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. {djOU 9]  
    O|j5ulO}&"  
    o D* '  
    ~N'KIP[W  
    ~.x!st}  
    mk4%]t"  
    v!F(DP.)Z  
    w.l#Z} k  
    u'K<-U8H  
         K?T)9  
    GN1cnM>`  
    传动轴总体设计结构图: A{6ZEQAh>  
         {.,OPR"\  
                                 Gs?W7}<$  
    q]Qgg  
                                 (主动轴) u khI#:[  
    ;*Z w}51  
    (tq)64XVz  
            从动轴的载荷分析图: e-}PJ%!,T  
    W: ?-d{  
    6.     校核轴的强度 Zo0&<QWj  
    根据 ?|hzAF"U  
    == mG@Q}Y(  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 z|b4w7 I  
    查表15-1得[]=60MP 5h> gz  
    〈 []    此轴合理安全 *q0N$}k  
    [ objdQU`  
    8、校核轴的疲劳强度. IWT##']G  
    ⑴.   判断危险截面 XPEjMm'*b3  
    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. `a6;*r y  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 2hu6  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 "Z{^i3 gN  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 4_"ZSVq]#  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 8Peqm?{5Y5  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 )@Zel.XD  
    截面上的弯曲应力 QHM39Eu]  
    J5o"JRJ"  
    截面上的扭转应力 ?APzx@$D.  
    == 0"QE,pLe4  
    轴的材料为45钢。调质处理。 ]Pd*w`R  
    由课本得: =;{S>P!I(t  
               +'Ge?(E4_  
    因             NFSPw` f  
    经插入后得 TRq~n7Y7C  
    2.0         =1.31 YT:1=Nf}  
    轴性系数为 Rxli;blzi  
           =0.85 b]Y,& 8}[+  
    K=1+=1.82 wk/->Rz  
        K=1+(-1)=1.26 !.J~`Y'd_  
    所以               m:41zoV  
    {Y@[hoHtF  
    综合系数为:    K=2.8 JIQzP?+?  
    K=1.62 A |&EI-In  
    碳钢的特性系数        取0.1 .6"7Xxe]<  
       取0.05 C}>&#)IH  
    安全系数 UF{2Gx  
    S=25.13 ^$L/Mv+  
    S13.71 @fK`l@K  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ='JX_U`A^F  
    截面Ⅳ右侧 0PfFli`2;  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 m,KY_1%M  
     A:!{+  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Yx%%+c?.   
    Ya. $x~  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 [Vf|4xcD  
    .Sn1YAhE  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 B';Ob  
    截面上的弯曲应力   btY Pp0o~  
    截面上的扭转应力 4mAtYm  
    ==K= b#m47yTW9<  
        K= Vg+SXq6G  
    所以                 zXD@M{  
    综合系数为: |<V{$),k  
    K=2.8    K=1.62 L~$RF {$  
    碳钢的特性系数  ;E&XFTdO  
        取0.1       取0.05  4{?x(~  
    安全系数 R3PhKdQ"  
    S=25.13 c5;ROnTm  
    S13.71 s7e'9Bx  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 _e 3'f:  
    qcot T\rq  
    9.键的设计和计算 t5k&xV=~ #  
    yU.0'r5uR  
    ①选择键联接的类型和尺寸 7" [;M  
    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. n`,Q:  
    根据    d=55    d=65 US|vYd}u+  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 w}0Qy  
                         b=20     h=12     =50 f3>/6 C  
    $VA4% 9  
    ②校和键联接的强度 = I(s7=Liu  
      查表6-2得      []=110MP %awS*  
    工作长度  36-16=20 *LRGfk+h  
        50-20=30 ie!4z34  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 }D^Gt)   
         K=0.5 h=5 1I`D$Xq~:  
        K=0.5 h=6 6`C27  
        由式(6-1)得: v,+@ U6i  
               <[] WI6E3,ejB1  
               <[] M\&~Dmd  
        两者都合适 WGmCQE[/c  
        取键标记为:  vt N5{C  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 >{S$0D  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 VO Qt{v{1|  
    10、箱体结构的设计 !iVFzG @m  
    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, pJz8e&wyLM  
    大端盖分机体采用配合. IJ8DN@w9  
    SDIeq  
    1.   机体有足够的刚度 r!^\Q7  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 Xoy1Gi?  
    d_+8=nh3  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 6bcrPf}  
    fn OkH  
    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 / aG>we  
    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 ,NEs{! T  
    CD_f[u  
    3.   机体结构有良好的工艺性. -y?Z}5-rs  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. yU"G|Ex  
    <o+ 7U  
    4.   对附件设计 noA\5&hqW  
    A  视孔盖和窥视孔 Nr9[Vz?$P  
    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 iyYY)roB  
    B  油螺塞: p*,P%tX  
    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。 C|\^uR0  
    C  油标: ^Nw]'e3  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 CLEG'bZa,  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. //lZmyP?  
    2^6TrZA7M6  
    D  通气孔: "t:.mA<v  
    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. Hi_Al,j:  
    E  盖螺钉: TRLeZ0EC  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 x{>Y$t]  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. `^L<db^A  
    F  位销: -]\E}Ti  
    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. 4AOS}@~W  
    G  吊钩: (D m"e`  
    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)`|q_y+8  
    `u~  
    减速器机体结构尺寸如下: t;dQ~e20  
    5 ?~-Vv31s  
    名称    符号    计算公式    结果     =jIT"rk  
    箱座壁厚                10     &8+6!TN7  
    箱盖壁厚                9     qTHg[sME  
    箱盖凸缘厚度                12     3>9dJx4I  
    箱座凸缘厚度                15     pq?[wp"  
    箱座底凸缘厚度                25     NB5L{Gf6-  
    地脚螺钉直径                M24     IHbow0'  
    地脚螺钉数目        查手册        6     h:jI  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     *OOa)P{^D  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     `s83r hs`!  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ;D"P9b]9$  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     Da8$Is;n  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     R%N#G<^R  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 $qtU  
        22 ,}IER  
        18     IEoR7:  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 ,rFLpQl  
        16     .l( r8qY#  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     YY:iPaGO  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     k[ffs}  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     _X%6+0M  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     M,\|V3s  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 2gL[\/s  
    150(3轴)     y>7VxX0xi  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) F*4Qa  
    150(3轴)     ;h-G3>Il  
         eW"x%|/Q7  
    11. 润滑密封设计 Ag>>B9  
    ;%rs{XO9  
        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. ;sL6#Go?V  
        油的深度为H+ Sa[EnC  
             H=30  =34 p21=$?k!;  
    所以H+=30+34=64 }GN kB  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 hDB`t $  
         F@_Egi  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 D)*_{   
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     (ciGLfNG  
        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 yo?g"vbE  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 +2V%'{:  
         0l(E!d8&'  
    12.联轴器设计 ]m/@wW9  
    dS3>q<J*a  
    1.类型选择. K{= r.W  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 w~Tq|kU[  
    2.载荷计算. KM_)7?`  
    公称转矩:T=95509550333.5 tv@Z 5  
    查课本,选取 } Jdh^t.  
    所以转矩   <nOuyGIZ  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ui.QYAYaV  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm GFQG(7G9  
    de=5=>P7  
    四、设计小结 u,Q_WR-wJ  
        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。 W;OYO  
        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。 {hs2?#p  
    五、参考资料目录 K'iS#i7  
    [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;  \]f5  
    [2]《机械设计(第七版)》,高等教育出版社,濮良贵,纪名刚主编,2001年7月第七版; )I Y 5Y  
    [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; 33{;[/4  
    [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; D y`W5_xSz  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 RR~sEUCo{  
    [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; R<y  Nv  
    [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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    离线悟剑声
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    只看该作者 6楼 发表于: 2011-12-22
    好东西
    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? R;%^j=Q  
    谢谢!      0363jj@163.com
    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