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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 ~drS} V  
                     Gv!2f  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         ~9a<0Mc?  
                     :}L[sl\R  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 7{e  4c  
    `quw9j9`C\  
    目   录 E<{ R.r  
         m)ky*"(  
    一    课程设计书                            2 vjbASFF0=  
    .KB^3pOpx  
    二    设计要求                              2 Dzpq_F!;V  
    6y-@iJ*ld;  
    三    设计步骤                              2 Avge eJi  
         n*R])=F@c  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 [SjqOTon{  
        2. 电动机的选择                                4 aq>kTaz  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 1jmjg~W  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 9@SC}AF.  
        5. 设计V带和带轮                              6 t >L2  
        6. 齿轮的设计                                  8 NlA,'`,  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 fF!Yp iI"  
        8. 键联接设计                                  26 $g^@AdE%  
        9. 箱体结构的设计                              27 Hc;[Cs0  
        10.润滑密封设计                                30 SpIv#?  
        11.联轴器设计                                  30 nQF(vTDN  
         vO H4#  
    四    设计小结                              31 \ ,'m</o~,  
    五    参考资料                              32 =1@u  
    [CTnXb  
    一. 课程设计书 .97])E[U  
    设计课题: cRC6 s8  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V ,X?{07gH  
    表一: [DYQ"A= )d  
             题号 c rQ8q;:  
    <q)#  
    参数    1     #]-SJWf3  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     eYc$ dPE  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     `](e:be}  
    卷筒直径(mm)    200     I<DL=V  
    d.aS{;pse  
    二. 设计要求 }czrj%6  
    1.减速器装配图一张(A1)。 HGl|-nW>  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 9FF0%*tGo  
    3.设计说明书一份。 g9OY<w5s]  
    4a&RYx  
    三. 设计步骤 V(}:=eK  
        1.  传动装置总体设计方案 pt?bWyKG  
        2.  电动机的选择 A]*}HZ ,  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 +8T?{K  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 "2!&5s,1p  
        5.  “V”带轮的材料和结构 *9 {PEx  
        6.  齿轮的设计 ~ZaY!(R<  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 , };& tR  
        8、校核轴的疲劳强度 cx,+k]9D  
        9.  键联接设计 t[HE6ea  
        10.  箱体结构设计 #I.+aV+2oQ  
        11. 润滑密封设计 3l]lwV  
        12. 联轴器设计 kb%;=t2  
         '$Dn  
    1.传动装置总体设计方案: wKh4|Ka  
    e}voV0y\v:  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 $V;i '(&7  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, [> 3./YH`  
    要求轴有较大的刚度。 Ha#= (9.  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 AD> e?u  
    其传动方案如下: DDQx g  
            >dXGee>'M  
    图一:(传动装置总体设计图) _oL?*ks  
    J`Q>3] wL  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 Yu/ID!`Z  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 W.jGGt\<\  
         传动装置的总效率 &<g|gsG`  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; ,]C;sN%~}  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, u]wZQl#-  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, _%Bi: HG0  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 ~hH REI&  
     'c&Ed  
      2.电动机的选择 l9~e". ~'  
    3Aip}<1  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, bRDYGuC  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, v~+(GqR=+  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 @u+]aI!`-  
         4KAZ ':  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, LP^$AAy  
         G't$Qx,IC  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 }Bh8=F3O Q  
         ,pfG  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 ;;Y! ^^g  
                                                      ;+_:,_  
    Kn{4;Xk\  
    方案    电动机型号    额定功率 /N+dQe  
    P \7eUw,~Q>  
    kw    电动机转速 (/YHk`v2  
        电动机重量 Wb_J(!da  
    N    参考价格 *R,5h2;  
    元    传动装置的传动比     z9Mfd#5?>P  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ?81c 4w  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     9RL`<,Q  
      uZYF(Yu  
       中心高 }#+^{P3;  
            外型尺寸 R^fPIv`q  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     :4w ?#  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     T<>,lQs(a  
    { uFO/  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 [DOckf oZx  
    W i.& e  
    (1)       总传动比 Ee#q9Cx^J  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 6_;icpN]  
        (2)       分配传动装置传动比 BOX2O.Pm  
        =× E]d. z6k  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 4at?(B+  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 =svN#q5s  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 e`s ~.ZF  
    (1) 各轴转速 >'$Mp<  
      ==1440/2.3=626.09r/min XT*sGM  
      ==626.09/5.96=105.05r/min y^ *~B(T{  
    (2) 各轴输入功率 T>Z<]s  
        =×=3.05×0.96=2.93kW ="H%6S4'  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW Ax@$+/Z!  
        则各轴的输出功率:   kD%( _K5  
    =×0.98=2.989kW UkC!1Jy  
    =×0.98=2.929kW B$K=\6o  
    各轴输入转矩 JbbzV>  
       =××  N·m xo&_bMO  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· _VN?#J)o  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m N+xP26D8  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m "S]TP$O D  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m /6* 42[r  
    =×0.98=242.86N·m P@B]  
    运动和动力参数结果如下表 ND;#7/$>  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     8<.Oq4ku  
        输入    输出    输入    输出         ~ 7s!VR  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     \2$|Ei7  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     *)Zdz9E'1(  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     HV|,}Wks6s  
    IJ"q~r$  
    5、“V”带轮的材料和结构 ?a5!H*,  
      确定V带的截型 R 9\*#c  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 5;EvNu  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 bn5 Su=]  
          V带截型      由图6-13                        B型 ez$(c  
       &8lZNv8;(p  
      确定V带轮的直径 ,J@  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm N6:`/f+A>T  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ]=BB#  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm k(HUUH_z  
       e^voW"?%  
      确定中心距及V带基准长度 !Uo4,g6r+  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 Zh~'9 JH  
                              360<a<1030 @yYkti;4-  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ? J0y|  
         ^cWnF0)j.  
      初定V带基准长度 W>r+h-kR  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm @0''k  
           XiWmV  ?  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm At;LO9T3z  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm F+qm[Bc8  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 "AqB$^S9t  
       LghfM"g  
       确定V带的根数 HzsdHH(J  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw o8MZiU1Xf  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 UiNP3TJ'L  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 h68 xet;  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 2~V*5~fb  
             dO\"?aiD  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 l]SX@zTb  
                                 ;Rf'P}"]  
                           取Z=2 6]wIG$j  
    V带齿轮各设计参数附表 !,PWb3S  
    Zd+bx*rD  
    各传动比 -?a 26o%e  
    vDvFL<`vmD  
        V带        齿轮     +7}]E1Uf  
        2.3        5.96     jEwIn1  
      gqR(.Pu  
    2. 各轴转速n 6LhTBV  
        (r/min)        (r/min)     lhJ'bYI  
        626.09        105.05     7EJ+c${e.-  
    "N#Y gSr  
    3. 各轴输入功率 P JXx wr)i  
        (kw)        (kw)     qP ,EBE  
        2.93       2.71     A}!J$V:w]  
    EM_d8o)`B  
    4. 各轴输入转矩 T !x)R=Z/C  
        (kN·m)        (kN·m)     Ort(AfW  
    43.77        242.86     u? EN  
    zm#  ?W  
    5. 带轮主要参数 @F>D+=hS  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         CN ?gq^  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     {{1G`;|v 9  
    带的根数z     sos5Y}  
        160        368        708        2232        B        2     #K&Gp-  
    3U}%2ARo_  
    6.齿轮的设计 +ai< q>+  
    bd`P0f?  
    (一)齿轮传动的设计计算 eH,or,r  
    r|Z{-*`  
    齿轮材料,热处理精度 cb bFw  
        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 WzWX E(  
        (1)       齿轮材料及热处理 q\)-BXw:  
           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 ('~LMu_  
    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#KU^]"(  
          ② 齿轮精度 <N @Gu!N8  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 d5d@k  
         -qoH,4w  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 !'Kj x  
    按齿面接触强度设计 IA(5?7x`<  
    ,?3G;-  
    确定各参数的值: $xQL]FmS  
    ①试选=1.6 4P0}+  
    选取区域系数 Z=2.433   v,t:+ !8  
         T0 {Lq:  
        则 @pxcpXCy  
        ②计算应力值环数 F}zDfY\-  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) W>LR\]Ti@  
        =1.4425×10h n:X y6H  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) E.f%H(b  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 KTv$  
        ④齿轮的疲劳强度极限 54/=G(F   
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: <uJ@:oWG7  
        []==0.93×550=511.5 8_F1AU? u  
    P*o9a  
        []==0.96×450=432         n*$ g]G$  
    许用接触应力   BuwY3F\-O  
             ww/Uzv  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   8- i#8'/x  
             =1 _j3fAr(V  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 1"g<0 W  
        =4.47×10N.m [vgtc.V  
        3.设计计算 v:U-6W_)|  
    ①小齿轮的分度圆直径d O84i;S+-p  
         RpF&\x>  
        =46.42 =}*0-\QG  
        ②计算圆周速度 40/Y\  
        1.52 &vJH$R  
        ③计算齿宽b和模数 / +\9S  
    计算齿宽b uS-|wYE  
           b==46.42mm "#]$r  
    计算摸数m . ^u,.  
      初选螺旋角=14 T |p"0b A  
        = ?0SEMmp`H  
        ④计算齿宽与高之比 p[-O( 3Y  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 zTp"AuNHN  
    =46.42/4.5 =10.32 gSgr6TH0  
    ⑤计算纵向重合度 \8 ":]EU  
    =0.318=1.903 O=lzT~G|4  
    ⑥计算载荷系数K y(&Ac[foS}  
    使用系数=1 S 5U;#H  
    根据,7级精度, 查课本得 ;*N5Y}?j'  
    动载系数K=1.07, ;j7#7MN2_E  
    查课本K的计算公式: -} +[  
    K= +0.23×10×b [Zrr)8A  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 yX5\gO6G  
    查课本得: K=1.35 H.;Q+A,8^  
    查课本得: K==1.2 [RL9>n8f  
    故载荷系数: BWNi [^]  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ~>G^=0LT  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 : DNjhZ  
        d=d=50.64 "N;EL0=  
        ⑧计算模数 ~rm_vo  
        = Kq!3wb;  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 |:o4w  
        由弯曲强度的设计公式 DH=hH&[e(d  
        ≥ *Ly6`HZ9  
    h;Qk @F  
    ⑴   确定公式内各计算数值 iCoX& "lb  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m m'U0'}Ld};  
             确定齿数z xo)P?-  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 JJnH%Q  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ?0.NIu,,o  
        Δi=0.032%5%,允许 ("@!>|H  
        ②      计算当量齿数 :0/ 7,i  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  Sdo-nt  
        z=z/cos=144/ cos14=158 $qiya[&G4  
        ③       初选齿宽系数 `L zPotz  
         按对称布置,由表查得=1 aXVFc5C\  
        ④       初选螺旋角 965 jtn  
        初定螺旋角 =14 0b>h$OU/  
        ⑤       载荷系数K hxx.9x>ow  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 1oS/`)  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y `uFdwO'DD  
        查得: Z;i:](  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 qM`}{ /i  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 8}[).d160  
         ' %qr.T %  
        ⑦       重合度系数Y _w{Qtj~s|  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 *hx  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 m*pJBZxd  
    =14.07609 p?!/+  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 UZMd~|  
        ⑧       螺旋角系数Y 7r!x1  
     轴向重合度 =1.675, b sX[UF  
        Y=1-=0.82 E.TAbD&5(  
         L#J1b!D&<6  
        ⑨       计算大小齿轮的 f?Lw)hMrA  
     安全系数由表查得S=1.25 (e~Nq  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 JI}'dU>*U:  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 XZ7Lk)IR  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 DI>s-7  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   kj_c%T ]/  
        小齿轮     大齿轮 #a6iuO0I  
    nUO0Ce  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: (HVGlw'`  
        K=0.86        K=0.93   0S"MC9beg  
    icgfB-1|i  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 z_HdISy0  
          []= #e"[^_C@!  
          []= (>Em^(&  
           ^!d3=}:0  
           !g[Zfo2r"  
            大齿轮的数值大.选用. hb$Ce'}N  
         K0~rN.C!0  
    ⑵   设计计算 j%kncGS  
         计算模数 F5<H m_\:  
    s;e\ pt  
    )5, v!X)  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: 6Mf0`K  
    :;}P*T*PU  
    z==24.57  取z=25 e ,(mR+a8  
    }vuO$j  
    那么z=5.96×25=149           P:c w|Q  
      XS#Qu=,-  
    ②   几何尺寸计算 (QEG4&9  
        计算中心距     a===147.2 pBHRa?Y5  
    将中心距圆整为110 d{?LD?,)  
    t.<i:#rj>l  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 Wr 4,YQM  
    N~Jda o  
    =arccos A.SvA Yn  
    oH@78D0A  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. *4'"2"  
    x2xRBkRg=  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 >4TO=i  
         &C}*w2]0S  
        d==42.4 Mx}gN:Wt  
    '1[Ft03  
    d==252.5 &oNAv-m^GD  
     mh%VrA q  
    计算齿轮宽度 zLQx%Yg!  
    &]Tmxh(  
    B= @7 }W=HB  
    ctQ/wrkU  
    圆整的       Wwo0%<2y  
    `[A];]  
                                                大齿轮如上图: )X7A  
    rv;3~'V  
    +T ?NH9  
    [g,}gyeS(  
    7.传动轴承和传动轴的设计 H,J8M{  
    !-bB559Nv  
    1.  传动轴承的设计 9WHddDA  
    kAx4fE[c  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 =1! 'QUc  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min KoYF]  
    T1=43.77kn.m I fir ,8  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 GbyJ:  
        已知小齿轮的分度圆直径为 & kIFcd@  
            d1=42.4 ,Q B<7a+I  
    而  F= 0(I j%Wi,  
         F= F POW>~Tof1  
    =41xkAMnk  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N -&f$GUTJ  
    )"LJ hLg  
    0YzpZW"+  
    g`^x@rj`E  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 -di o5a  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 wBzC5T%,  
    u-TUuP  
    2:R+tn(F  
                 E4!Fupkpf  
         从动轴的设计 +"(jjxJm  
           tgaO!{9I?  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, m* ;ERK  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M /=h` L ,  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 Je@v8{][|  
        已知大齿轮的分度圆直径为 ddo#P%sH'  
            d2=252.5 D0C y^_  
    而  F= M;NX:mX9  
         F= F C?Ucu]cW  
    nm+s{  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N .B yuN  
    C7vxw-o|&p  
    FqifriLN  
    @KA4N`  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Ug`djIL  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 I|J/F}@p  
    mt`.6Xz~  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 H1T.(M/"  
    查表,选取 .KC ++\{HE  
    3[&Cg  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 + )?J#g  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 66 Tpi![  
    _rYkis^ u  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度  p#[.{  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 vI]N^j2%  
    " Jr-J#gg  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. Jo}eeJ;k  
    N<-Gk6`C/  
                D        B                轴承代号     c|1&lYal;  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     m4g$N)  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     x m@_IL&P  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     _2nx^E(pd  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     |CzSU1ma  
    H.2QKws^F  
         m6djeOl  
    C $JmzrE  
         Q&V;(L62!  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 _[y/Y\{I  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, 0L KRN|@  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     j+(I"h3  
    Yrn)VV[)h  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. `g})|Gx  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, S@Hf &hJ  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 u4_9)P`]0  
    /SrAW`;"  
    L=16+16+16+8+8=64 F3N6{ysK#  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. +H Usz ?  
    l$'wDhN*  
    5.    求轴上的载荷   : \}(& >  
    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, C/&-l{7  
    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. (3&?wy_l  
    yH}s<@y;7  
    I0 RvnMw  
    \B 7tX  
    evJ.<{M  
    0<B$#8  
    Lu0x (/  
    Jdp3nzM^^@  
    Cs ifKHI  
         -7(@1@1  
    !7&5` q7  
    传动轴总体设计结构图: - FlzEZ  
         @jlw_ob2g  
                                 t@Nyr&|D  
    1~QPG\cdIX  
                                 (主动轴) <kd1Nrr!p  
    M[112%[+4  
    AjgF6[B  
            从动轴的载荷分析图: *U\`CXn;  
    f.`*Qg L  
    6.     校核轴的强度 NS6:yX,/  
    根据 U2~kJ  
    == 5j-YM  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 O|N{ v"o  
    查表15-1得[]=60MP [bNx^VP*  
    〈 []    此轴合理安全 \`\ZTZni  
    B[?CbU  
    8、校核轴的疲劳强度. _8)*]-  
    ⑴.   判断危险截面 }sO&. ME  
    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. 9 ea\vZ  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 R= o2K  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 -701j'q{  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 +|89>}w4  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 KC#q@InK  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 JOLaP@IPT  
    截面上的弯曲应力 N;j)k;  
    e?=^;v%r  
    截面上的扭转应力 GMl;7?RA  
    == [ $n_6  
    轴的材料为45钢。调质处理。 8j % Tf;  
    由课本得: wInh~p  
               `LE6jp3,  
    因             ,.1Psz^U  
    经插入后得 0C6-GKbZ  
    2.0         =1.31 [>%xd)8.c  
    轴性系数为 NI [ pp`  
           =0.85 4X |(5q?  
    K=1+=1.82 M`i\VG  
        K=1+(-1)=1.26 1@1U/ss1  
    所以               m6CI{Sa](l  
    .1Al<OLL  
    综合系数为:    K=2.8 m(#LhlX  
    K=1.62 j<@lX^  
    碳钢的特性系数        取0.1 &Ao+X=qw  
       取0.05  &NK,VB;  
    安全系数 QYjsDL><  
    S=25.13 +M$Q =6/  
    S13.71 {~s DYRX  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Y>G@0r BG  
    截面Ⅳ右侧 ime\f*Fg  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 1Y@Aixx  
    IS 2^g>T#1  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Yc `)R  
    DB:+E|vSD  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 K3;nY}\>  
    +hT:2TXn  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 ps%q9}J  
    截面上的弯曲应力   O_ DtvjI'  
    截面上的扭转应力 n3Z 5t  
    ==K= I}6\Sv=  
        K= FCuB\ Q  
    所以                 T' &I{L33Y  
    综合系数为: i9A+gtd  
    K=2.8    K=1.62 WKIoS"?-F  
    碳钢的特性系数 Z2='o_c  
        取0.1       取0.05 3]UUG  
    安全系数 }J1tdko#  
    S=25.13 R_7 d@FQ1  
    S13.71 "xHgqgFyO  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 .0rh y2  
    z3M6V}s4  
    9.键的设计和计算 yA(K=?sq  
    @reeO=  
    ①选择键联接的类型和尺寸 YY!6/5*/]  
    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. cwWodPNm  
    根据    d=55    d=65 a|=x5`h04~  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 ehG/zVgn  
                         b=20     h=12     =50 sWblFvHqrU  
    )!:Lzi  
    ②校和键联接的强度 I=9!Rs(QF  
      查表6-2得      []=110MP F^LZeF[#t  
    工作长度  36-16=20 P(73!DT+  
        50-20=30 .]7Qu;L  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 hq/k*;  
         K=0.5 h=5 o b|BXF  
        K=0.5 h=6 q)vplV1A  
        由式(6-1)得: H4!+q:<  
               <[] OP|8Sk6 r  
               <[] ~Oq +IA~9  
        两者都合适 pd8Nke  
        取键标记为: 9*=W-v  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 z,bQQ;z9  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 -O!Zxg5x  
    10、箱体结构的设计 z7Eg5rm|QZ  
    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, &0(  
    大端盖分机体采用配合. 9>rPe1iv  
    VZ](uFBY  
    1.   机体有足够的刚度 0}xFD6{X  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 BQ2wnGc  
    { TRsd  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 ]&{ci  
    tP%{P"g3^  
    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 GS Q/NYK  
    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 zC:wNz@zK  
    j>/ ,$H  
    3.   机体结构有良好的工艺性. `TPOCxM Mo  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. ;h" P{fF   
    ee#): -p  
    4.   对附件设计 JiU9CeD3  
    A  视孔盖和窥视孔 { F};n?'  
    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 FwZ>{~?3  
    B  油螺塞: -TOIc%  
    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。 "y<?Q}1  
    C  油标: d k<XzO~g  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 Q\,o :ZU_  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. \VFHHi:I  
    i^!ez5z  
    D  通气孔: <ExZ:ip  
    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. V@QK  
    E  盖螺钉: %F*|;o7s  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 :BGA.  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. RTu4@7XP  
    F  位销: .ol'.t ,S  
    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. {?}*1,I  
    G  吊钩: #vqo -y7@  
    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. }AvcoD/b  
    ^@_m "^C  
    减速器机体结构尺寸如下: /Y2/!mU</  
    a`u S[r>  
    名称    符号    计算公式    结果     iIGbHn,/  
    箱座壁厚                10     Iu35#j  
    箱盖壁厚                9     $eBX  
    箱盖凸缘厚度                12     C}*cx$.  
    箱座凸缘厚度                15     oo$MWN8a>r  
    箱座底凸缘厚度                25     7 #=}:3c  
    地脚螺钉直径                M24     ')$NfarQ.  
    地脚螺钉数目        查手册        6     A[YpcG'9  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     :ECi+DxBK  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     Lh-`OmO0>F  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ] k8/#@19  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     GBC*>Y  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     }Y17*zp%  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 s $*'^:   
        22 5Y3i|cj  
        18     lRP1&FH0  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 ?n\*,{9  
        16     y9|K|xO[  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     T=YzJyQC)  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     Z_1*YRBY;  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     [;b=A  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     47T}0q,  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) $Vv}XMxw  
    150(3轴)     5b6s4ZyV  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 3?s ?XAh  
    150(3轴)     Y3ZK%OyPR  
         :;!\vfZbU  
    11. 润滑密封设计 da$BUAqU  
    &wetzC )  
        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.  oAZh~~tp  
        油的深度为H+ Q^Bt1C  
             H=30  =34 i NWC6y  
    所以H+=30+34=64 HZ*0QgW\(5  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 )hj|{h7  
         bxXiQa  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 (HN4g;{  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     s2v(=  
        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 *V;3~x!  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 W:QwHZ2O  
         K$REZe  
    12.联轴器设计 s-V SH  
    mi2o1"Jd$`  
    1.类型选择. ".~{:=  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 7nHTlI1 b  
    2.载荷计算. '?GQ~Bf<>  
    公称转矩:T=95509550333.5 y$tX-9U  
    查课本,选取 em]xtya  
    所以转矩   DjW$?>  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 *,\` o~  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm 5GAy "Xd  
    <V_7|)'/A  
    四、设计小结 w9#R'  
        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。 u:` y]  
        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。 Z#Lx_*p]Q  
    五、参考资料目录 J%dJw}  
    [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; q?~Rnv  
    [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; R.1Xst &i  
    [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; f3 ]  
    [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; Z]-WFU_ N  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 p`+VrcCBOd  
    [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; +EASAq  
    [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 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? 27}.s0{D  
    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