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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%?|V _m  
                     p<b//^   
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         %@/"BF;r  
                     W\mj?R   
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) `Y Hn L4  
    Z05kn{<a8  
    目   录 L%G/%*7;c  
         ,(d\!T/]'  
    一    课程设计书                            2 ~)!yl. H  
    ? yL3XB>  
    二    设计要求                              2 }DH3_M!  
    T: zO9C/  
    三    设计步骤                              2 5`su^  
         )8`7i{F  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 HgH\2QL3&  
        2. 电动机的选择                                4 0#\K9|.  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 cd_\?7  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 q-7C7q  
        5. 设计V带和带轮                              6 ;U7o)A;  
        6. 齿轮的设计                                  8 R]{zGFnx  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 &72 ( <  
        8. 键联接设计                                  26 f uzz3#  
        9. 箱体结构的设计                              27 _v~c3y).  
        10.润滑密封设计                                30 Q-A:0F&{t  
        11.联轴器设计                                  30 yVF1*#"  
         W 7xh  
    四    设计小结                              31 @VdkmqXz  
    五    参考资料                              32 9o)sSaTx=  
    yT[CC>]l  
    一. 课程设计书 n7Em t$Hi>  
    设计课题: G$#Q:]N  
        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 @bPR"j5D  
    表一: ;/ wl.'GA  
             题号 s &4k  
    6I)[6R  
    参数    1     --S1p0  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     a1^CpeG~  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     9jwcO)p^  
    卷筒直径(mm)    200     F4M )x`  
    P{T\zT  
    二. 设计要求 y]3`U UvXD  
    1.减速器装配图一张(A1)。 o%EzK;Df  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 &%@e6..Ex  
    3.设计说明书一份。 ++9?LH4S4  
    W=E+/ZvPt  
    三. 设计步骤 Q#kSp8  
        1.  传动装置总体设计方案 PjwDth A1  
        2.  电动机的选择 *R'r=C`  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 F747K);_  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 *lZ;kW(}p  
        5.  “V”带轮的材料和结构 .[8! E_  
        6.  齿轮的设计 w\V1pu^6@  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 0o2*X|i(  
        8、校核轴的疲劳强度 H1bHQB  
        9.  键联接设计 ON(OYXj  
        10.  箱体结构设计 Dx)>`yJk$;  
        11. 润滑密封设计 mS$9D{  
        12. 联轴器设计 s=S9y7i(R  
         %rFR:w`{  
    1.传动装置总体设计方案: PL/g@a^tY  
    Oy}^|MFfA  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。  W8blHw"  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, 8k( zU>^  
    要求轴有较大的刚度。 8+f{ /  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 }n Ea9h  
    其传动方案如下: `Wl_yC_*G;  
            G_m$?0\  
    图一:(传动装置总体设计图) HbI'n,+  
    saRYd{%+  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 /b1+ ^|_  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 us5<18 M5  
         传动装置的总效率 Ie<H4G5Vh  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; V),wDyi  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, GyC/39<P  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, kk`K)PESi  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 !1b}M/Wx  
    I`~Giz7@  
      2.电动机的选择 f]pHJVgFV  
    cp:U@Nh(  
        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, lGlh/B%  
        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, k~0#Iy_{M  
        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。 eS`ZC!W   
         ]/9@^D}&  
        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, B_uhNLd  
         \?D~&d,a=  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 oSf6J:?*e  
         2jVvK"C  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 U#iGR5&^3  
                                                      uIy$| N  
    I[6ft_*  
    方案    电动机型号    额定功率 A'tv[T d8,  
    P } =p e;l  
    kw    电动机转速 UVd ^tg  
        电动机重量 b F MBIA|  
    N    参考价格 bA-/"'Vp9  
    元    传动装置的传动比     aMJW__,  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器      erQQ_  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     p uZY4}b_  
      qEvbKy}  
       中心高 4C#r=Uw`  
            外型尺寸 |2Y/l~  
    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     0{OafL8&l  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     WK.K-bd  
    cq`!17"k  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 Al3*? H&  
    {/|tVc63  
    (1)       总传动比 z j F'CY  
        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 8U%y[2sT  
        (2)       分配传动装置传动比 ,rNv}  
        =× dw-o71(1d  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 X:/7#fcG8  
        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 o?g9Grk  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 fB)S:f|  
    (1) 各轴转速 KY%LqcC  
      ==1440/2.3=626.09r/min &R))c|>OT&  
      ==626.09/5.96=105.05r/min S^x?<kYQau  
    (2) 各轴输入功率 #Q1 |]  
        =×=3.05×0.96=2.93kW <^w4+5sT/  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW FfC\uuRe  
        则各轴的输出功率:   Eb7GiRT#  
    =×0.98=2.989kW M+VAol}1  
    =×0.98=2.929kW 1{<r~  
    各轴输入转矩 &X6hOc:``\  
       =××  N·m VBtdx`9  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· C)mR~Ey  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m `< 82"cAT{  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m sE])EwZ  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m O'{g{  
    =×0.98=242.86N·m d}2(G2z^  
    运动和动力参数结果如下表 (j-_iOQ]i+  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     eUKl(  
        输入    输出    输入    输出         489xoP  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     r+ usMF<'  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     Mt*V-`+\  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     9DmFa5E  
    ]m :Y|,:6  
    5、“V”带轮的材料和结构 'A,)PZL9i  
      确定V带的截型 $q##Tys  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 HF<h-gX  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 GvBmh.  
          V带截型      由图6-13                        B型 y q!{\@-  
       !-m 'diE  
      确定V带轮的直径 25;(`Td 5  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm FY)US>  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s N<O<wtXIj  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm cEIs9;  
       k+zskfo  
      确定中心距及V带基准长度 X2E=2tXl`7  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 0_N.s5~N  
                              360<a<1030 _`. Q7  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 4>Y*owa4  
         9TZ6c  
      初定V带基准长度 4N5\sdi  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm _h I81Lzq  
           /z )Nz2W  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm p~v0pi  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm lMgPwvs'  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 (3Z;c_N  
       m:c0S8#:  
       确定V带的根数 VHG}'r9KC%  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw qFI19`?8E  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 ?aguAqG$  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 pM~-o?  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 V ONC<wC  
             }/4),W@<  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ('2Z&5  
                                 DUwms"I,%  
                           取Z=2 >2ha6A[  
    V带齿轮各设计参数附表 $$XeCPs 0  
    .vie#,la  
    各传动比 WtC&Qyuq  
    R+El/ya:6  
        V带        齿轮     i]Bu7Fuu  
        2.3        5.96     0]zMb^wo  
      5z:#Bl-,L  
    2. 各轴转速n R\-]$\1D  
        (r/min)        (r/min)     L#S|2L_hC  
        626.09        105.05     j@{B 8  
    X6BOB?  
    3. 各轴输入功率 P 4(,M&NC  
        (kw)        (kw)     av_ +M;G  
        2.93       2.71     'hFL`F*  
    e-%q!F(Bf  
    4. 各轴输入转矩 T /t*Q"0X5  
        (kN·m)        (kN·m)     HBZ6Pj  
    43.77        242.86     8T[<&<^-  
    ^9><qKbO  
    5. 带轮主要参数 s~ou$!|  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         v3G$9 (NE;  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     rs,'vV-2\  
    带的根数z     HA[7)T N1E  
        160        368        708        2232        B        2     4_# (y^9  
    QP<.~^ao  
    6.齿轮的设计 *U$%mZS]1  
    8c>xgFWp9  
    (一)齿轮传动的设计计算 Vt,P.CfdC  
    Xkk 8#Y":  
    齿轮材料,热处理精度 ;%k C?Vzi  
        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 D]5j?X'  
        (1)       齿轮材料及热处理 ?<S fhjU  
           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 .Hk.'>YR  
    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 >nvnU`\  
          ② 齿轮精度 6Kw?  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 o' v!83$L  
         ]u:_r)T  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 `xZ,*G7(*  
    按齿面接触强度设计 ^+0>,-)F  
    m/;fY>}3  
    确定各参数的值: V(g5Gn?  
    ①试选=1.6 c|Z6p{)V  
    选取区域系数 Z=2.433   Z{/GT7 /  
         KzJJ@D*4M]  
        则 JcMl*k  
        ②计算应力值环数 KUpj.[5 qo  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) m#-&<=  
        =1.4425×10h 7- C])9  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) g)!q4 -q  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 1f'msy/  
        ④齿轮的疲劳强度极限 Wc,`L$Jx  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: "d /uyS$6  
        []==0.93×550=511.5 bAy\Sr #/  
     z:   
        []==0.96×450=432         {;6a_L@q;|  
    许用接触应力   3_ .%NgES|  
             vF&0I2T~l  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   cmAdQ)(Kzd  
             =1 _g-0"a{-  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 LFZ*mRiuKE  
        =4.47×10N.m `~=NBN=tiL  
        3.设计计算 EXwU{Hl  
    ①小齿轮的分度圆直径d Z3=N= xY]  
         k8l7.e*  
        =46.42 6'.)z ,ts  
        ②计算圆周速度 Rg+# (y  
        1.52 EEo I|  
        ③计算齿宽b和模数 b`% !\I  
    计算齿宽b j(}pUV B  
           b==46.42mm iXWB  
    计算摸数m UJ(UzKq8  
      初选螺旋角=14 wQ~]VV RN  
        = >_G'o  
        ④计算齿宽与高之比 g_A#WQyh\'  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 %NTJih`  
    =46.42/4.5 =10.32 ] W$V#  
    ⑤计算纵向重合度 W$`#X  
    =0.318=1.903 K-K>'T9F}  
    ⑥计算载荷系数K }Z t#OA $  
    使用系数=1 #{^qBP[  
    根据,7级精度, 查课本得 2?v }w<Ydl  
    动载系数K=1.07, XHOS"o$y  
    查课本K的计算公式: BjA$^i|8  
    K= +0.23×10×b A)Rh Bi  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 @,-D P41g  
    查课本得: K=1.35 |[>yJXxEL@  
    查课本得: K==1.2 Aon.Y Z  
    故载荷系数: z#rp8-HUDS  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 Plhakngj  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 ,V^$Meh  
        d=d=50.64 ;t,v/(/3  
        ⑧计算模数 Pl-9FLJ  
        = {"2CI^!/U.  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 E7_OI7C  
        由弯曲强度的设计公式 p=zTY7L  
        ≥ 4S[)5su  
    pYu6[  
    ⑴   确定公式内各计算数值 @*- 6DG-f  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m OdNcuiLa  
             确定齿数z N8x.D-=gG  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 GCX?W`  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 c@)?V>oe  
        Δi=0.032%5%,允许 b`,Sd.2=('  
        ②      计算当量齿数 &-X51O C  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  jW-;Y/S  
        z=z/cos=144/ cos14=158 yy&L&v'  
        ③       初选齿宽系数 !^v~hD$_q  
         按对称布置,由表查得=1 A wk1d  
        ④       初选螺旋角 oA7|s1  
        初定螺旋角 =14 -P&uY`  
        ⑤       载荷系数K R,=8)OI2  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 ]VE3u_kR  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y R*XZPzg%  
        查得: r4fg!]J ;  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 x; -D}#  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 +Ar4X-A{y  
         @Y>PtA&w*  
        ⑦       重合度系数Y Q&_#R(3j;  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 7Cbr'!E\_V  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ccp9nXv  
    =14.07609 25 :vc0  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 5,V*aP  
        ⑧       螺旋角系数Y 'Ffvd{+:8  
     轴向重合度 =1.675, H@~tJ\L  
        Y=1-=0.82 fX6pW%Q'6  
         nZc6 *jiz  
        ⑨       计算大小齿轮的 YI> xxWA  
     安全系数由表查得S=1.25 a" T+CA  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 apgKC;  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 MpvGF7H  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 : yq2 XE%r  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   q;IuV&B  
        小齿轮     大齿轮 m}zXy\  
    qt/6o|V  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: Wa.!eAe}  
        K=0.86        K=0.93   *yo'Nqu  
    a|#pl!  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 P4c3kO0  
          []= D/%v/mpj$  
          []= :(tKc3z  
           OYn5k6  
           7!FiPH~kM  
            大齿轮的数值大.选用. l @@pXg3  
         F M YcZ+4  
    ⑵   设计计算 @PhAg  
         计算模数 6Yt3Oq<U  
    :,j^ei  
    JP {`^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: @\xEK5SG  
    8x7TK2r  
    z==24.57  取z=25 f~TkU\Rh  
    :,R>e}lM  
    那么z=5.96×25=149           .h4Z\R`  
      E?|NYu#I6  
    ②   几何尺寸计算 b&1hj[`)  
        计算中心距     a===147.2 O:RN4/17  
    将中心距圆整为110 IB 4L(n1  
    )FIFf;r  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 O#C0~U]dDW  
    ,@ f|t&  
    =arccos j]5e$e{  
    {_$['D^az  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. QQS "K g  
    Us pv^O9_  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 /d Ua  
         DAORfFG74  
        d==42.4 B> \q!dX3  
    \_(0V"  
    d==252.5 eoQt87VCU  
    MTgf.  
    计算齿轮宽度 Nl%5OBm  
    \VW":+  
    B= x;~@T9.  
    -4F}I3I  
    圆整的       U7f o4y1}  
    f(!cz,y^\*  
                                                大齿轮如上图: >qO l1]uF  
    $*P +   
    r;H#cMj  
    pm i[M)D  
    7.传动轴承和传动轴的设计 "SWL@}8vx  
    V|HO*HiB3  
    1.  传动轴承的设计 CD^@*jH9"  
    I|c?*~7*  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 aM,g@'.=  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min s- 0Xt<  
    T1=43.77kn.m n:s _2h(u  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 Qx!Bf_,J  
        已知小齿轮的分度圆直径为  :fy,%su  
            d1=42.4 VAyAXN~  
    而  F= N}{V*H^0QU  
         F= F O<Ay`p5  
    `Jj b4]  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N wnLpf  
    s+G( N$0U  
    ^%g 8OP  
    ybv< 1  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 /; 21?o  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 NxK.q)tj6  
    ?hIDyM  
    9Q\B1Q  
                 gS]  
         从动轴的设计 F4Cq85#  
           1}ifJ~)5S  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, ;>X;cZMd  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M F%%mcmHD#  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 &fkH\o7)  
        已知大齿轮的分度圆直径为 JPgFTr  
            d2=252.5 Olt;^> MQ  
    而  F= T`<Tj?:^&  
         F= F k{ZQM  
    Ze[\y(K!  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N PtL8Kd0`C  
    b#t5Dve  
    EF=5[$ u  
    L"jjD:  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 8/u kzY1!  
    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 ;\ j'~AyCn  
    8hyX He  
    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 &rG]]IO  
    查表,选取 MBQ|*}+;  
    -ntQqHs  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 />>KCmc  
    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 R7FI{ A  
    WBzPSnS2  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 PBiA/dG[;  
    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  。 W}(T5D" 3x  
    .=hVto[QC  
    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. Lo}/k}3Sx  
    *F(<:3;2  
                D        B                轴承代号     /&c>*4)  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     X>]<rEh  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     .&>3nu  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     X2Q35.AB  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     ;oVOq$ql  
    I: MrX  
         0+w(cf~6  
    :kjs: 6f]  
         Ou f\%E<  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ]{ch]m  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, 2%H_%Zu9  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     .I^Y[_.G  
    } R hSt]  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. : 'jVA  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, 'Ir   
    高速齿轮轮毂长L=50,则 9p4SxMMO  
    4 .(5m\s!  
    L=16+16+16+8+8=64 6hXh;-U  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. -7 Kstc-  
    =<ht@-1  
    5.    求轴上的载荷   l#p?lBm1  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, ,1v FX$  
    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. N5xI;UV9'  
    Q,ZV C  
    ._.Qf<7  
    " #U-*Z7  
    D>-Pv-f/  
    |Fq\%y#  
    RE]*fRe7#  
    dXU6TCjU7  
    1gLET.I:  
         =">0\#  
    9'ky2 ]w  
    传动轴总体设计结构图: ,}I m^~5  
         ]^@m $O  
                                 %PK(Z*>  
    7sVO?:bj}  
                                 (主动轴) A\.{(,;kp  
    ykGA.wo7/P  
    /<o?T{z<-  
            从动轴的载荷分析图: ,z+n@sUR:  
    1{qG?1<zZ6  
    6.     校核轴的强度 m*KI'~#$%  
    根据 &nY#G HB  
    == )cm^;(#pV  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 T[J8zL O  
    查表15-1得[]=60MP K>-01AGHL  
    〈 []    此轴合理安全 8N`Rf; BM  
    F9q!Upr_+  
    8、校核轴的疲劳强度. 1Z_ H% (  
    ⑴.   判断危险截面 |"eC0u  
    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. SUsdX[byb  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 ?|n@ %'  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 w@,v$4Oi  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 \e%%ik,<  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 }rWg ']  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 w+XwPpM0.n  
    截面上的弯曲应力 jRW@$ <mG  
    "`* >co6r  
    截面上的扭转应力 m;>:mwU  
    == >h(GmR*xM  
    轴的材料为45钢。调质处理。 }CrWmJu0  
    由课本得: KJt6d`ZN  
               71\GK  
    因             6O*lZNN  
    经插入后得 NK%Ok  
    2.0         =1.31 ]qEg5:yY  
    轴性系数为 Q>L.  
           =0.85 bj?=\u  
    K=1+=1.82 J!@R0U.  
        K=1+(-1)=1.26 'GLpSWL+*  
    所以               7(<r4{1?  
    ]Z*B17//  
    综合系数为:    K=2.8 e&NJj:Ph*  
    K=1.62 /!*=*  
    碳钢的特性系数        取0.1 X*hPE=2` p  
       取0.05 LFvZ 7M\\  
    安全系数 In;+wFu;M  
    S=25.13 Z!l]v.S  
    S13.71 IL"N_ux~w~  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 "2PT]!  
    截面Ⅳ右侧 Cli:;yi&n  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 9 {IDw   
    bfK4ps}m*  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Xv 7noq|  
    *thm)Mn  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 wv Mp~  
    3XNk*Y[5  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 Ss\FSEN!/  
    截面上的弯曲应力   ENFM``dV#  
    截面上的扭转应力 ^^*Ia'9   
    ==K= dKa2_|k'  
        K= 7'|aEH  
    所以                 F]s:`4  
    综合系数为: x]t$Zb/Uxa  
    K=2.8    K=1.62 3kVN[0  
    碳钢的特性系数 ,}wFQ9*|W  
        取0.1       取0.05 C3(h j  
    安全系数 \(r$f!`  
    S=25.13 .sKfwcYu4  
    S13.71 \[ 4y  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 |n~,{=  
    6r`Xi&  
    9.键的设计和计算 g1Osd7\o  
    >qd=lm <,  
    ①选择键联接的类型和尺寸 "w__AYHV  
    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. 0!tuUn  
    根据    d=55    d=65 ]<C]&03))  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 4b6)+*[O  
                         b=20     h=12     =50 _7dp(R  
    tjx|;m7  
    ②校和键联接的强度 ^$[iLX  
      查表6-2得      []=110MP }^^c/w_  
    工作长度  36-16=20 >B;KpO"+m  
        50-20=30 (/X ]9  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 XC O8A\  
         K=0.5 h=5 %OP|%^2  
        K=0.5 h=6 ]0W64cuT  
        由式(6-1)得: v7%}ey[  
               <[] #L57d  
               <[] 6E.[F\u  
        两者都合适 (*AJ6BQWa  
        取键标记为: lr@w1*  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 `g0^ W/ j  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 6{yn;D4  
    10、箱体结构的设计 YGRb|P-  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, : t /0  
    大端盖分机体采用配合. D]N)  
    k$pND,Ws  
    1.   机体有足够的刚度 oA@c.%&  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 '%o^#gJp  
    z#GSt ZT  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 .K`n;lVs  
    m;L 3c(r.  
    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 p"j &s  
    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 WZh_z^rwn  
    '`f+QP=`  
    3.   机体结构有良好的工艺性. =d]}7PO ~  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. +@*>N;$  
    O,S>6o)?  
    4.   对附件设计 wSPmiJ/!  
    A  视孔盖和窥视孔 J6"GHbsO  
    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 hMUUnr"8;i  
    B  油螺塞: F/3L^k]  
    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。 }Z< Sca7  
    C  油标: NytodVZ'3  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 dczSW ]%  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. sf:IA%.4t  
    *xY3F8  
    D  通气孔: %~,Fe7#p  
    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*|f!,H?  
    E  盖螺钉: eKZS_Qd  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 n$9Xj@  +  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. lcgG5/82  
    F  位销: VL'wrgk  
    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. WWo"De@  
    G  吊钩: 0rm(i*Q  
    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. 5(E&jKn&  
    `(=?k[48  
    减速器机体结构尺寸如下: A}&YK,$5ED  
    D5f[:  
    名称    符号    计算公式    结果     (U 4n} J  
    箱座壁厚                10     c;06>1=wP5  
    箱盖壁厚                9     _*b`;{3  
    箱盖凸缘厚度                12     ]cVDXLj$  
    箱座凸缘厚度                15     k GYsjhL\d  
    箱座底凸缘厚度                25     `"<hO 'WU  
    地脚螺钉直径                M24     }^j8<  
    地脚螺钉数目        查手册        6     ^ meU&  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     ]qu6/Z  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     ?mSZQF:d@  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     K_-m:P  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     0C  K  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     }pnp._j  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 {2q0Ko<  
        22 aw~h03R_Z  
        18     ^S?f"''y3  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 /e*fsQ>M:  
        16     kqxq'Aq)d  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     iA[o;D#  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     67Qu<9}<-  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     8#- Nx]VM  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     xXa4t4gR  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) ,^Q~w b!{  
    150(3轴)     " a,4E{7  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) !H{>c@i  
    150(3轴)     O:pg+o&  
         DT)] [V^w  
    11. 润滑密封设计 k;2.g$)W[c  
    <>Dw8?O  
        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. YRr,{[e  
        油的深度为H+ $xq04ejJ  
             H=30  =34 d_0(;'  
    所以H+=30+34=64 UK1)U)*+  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 .:B>xg~2  
         DHx&%]r;D  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 P8|ANe1 v  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     V2M4g  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 m%>}T 75C^  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 O8_! !Qd  
         -!O8V  
    12.联轴器设计 3S2Alx!6  
    *" C9F/R  
    1.类型选择. -)3+/4Q(  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 ^FBu|e AkE  
    2.载荷计算. _)!*,\*`{  
    公称转矩:T=95509550333.5 Dj'?12Onu=  
    查课本,选取 &}7R\co3  
    所以转矩   0GeL">v,:=  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 VBF:MAA  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm Ip=QtNW3\  
    XMT@<'fI  
    四、设计小结 QV:> x#=V  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 ls!A'@J  
        我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 9p3~WA/M@  
    五、参考资料目录 F kf4R5Y?  
    [1]《机械设计课程设计》,高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信远主编,1995年12月第一版; ;in-)`UC!  
    [2]《机械设计(第七版)》,高等教育出版社,濮良贵,纪名刚主编,2001年7月第七版; 2nCc(F&+?  
    [3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版; u a_w5o7  
    [4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; y Rl   
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 wy${EY^h  
    [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; ;v2eAe@7  
    [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? ]h`*w  
    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