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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 0J)VEMC  
                     My9fbT  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         wW/wvC-  
                     1p>&j%dk  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) (j}Wt8  
    K0^+2lx  
    目   录 %gEfG#S  
         am WIA`n=  
    一    课程设计书                            2 Wm58[;%LTw  
    kZ_5R#xK  
    二    设计要求                              2 .Wyx#9  
    5[qx5|O  
    三    设计步骤                              2 n@e|PWu  
         3Z)vJC9'  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 D/zp_9B  
        2. 电动机的选择                                4 yw?UA  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 M\9p-%"L  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 `WU"*HqW  
        5. 设计V带和带轮                              6  b|h`v  
        6. 齿轮的设计                                  8 bDcWPwe  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 iGeuO[ ^  
        8. 键联接设计                                  26 $ "^yoL  
        9. 箱体结构的设计                              27 !Ys.KDL  
        10.润滑密封设计                                30 r+l3J>:K  
        11.联轴器设计                                  30 2ap0/l[  
         /Big^^u  
    四    设计小结                              31 m>?{flO  
    五    参考资料                              32 c/}bx52>u  
    qxwD4L`S  
    一. 课程设计书 78+PG(Q_M  
    设计课题: U@?Ro enn  
        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 HQ8;d9cGir  
    表一: xqzdXL}  
             题号 $5l=&  
    sz b],)|18  
    参数    1     ~); 7D'[  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     l7JY`x  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     F0FF:><  
    卷筒直径(mm)    200     A[oxG;9xi  
    xBcE>^{1.  
    二. 设计要求 j1,ir  
    1.减速器装配图一张(A1)。 <yrl_vl{  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ?g'? Ou  
    3.设计说明书一份。 RV:%^=V-  
    P\H$*6v(  
    三. 设计步骤 )Wm:Ilq  
        1.  传动装置总体设计方案 X8b= z9  
        2.  电动机的选择 6jtnH'E/  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 '`Z5 .<n7p  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 :AB$d~${M>  
        5.  “V”带轮的材料和结构 Dos`lh  
        6.  齿轮的设计 5eW GX  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 &<sDbN S  
        8、校核轴的疲劳强度 FCEFg)c5=  
        9.  键联接设计 !N1DJd  
        10.  箱体结构设计 wGf SVA-q\  
        11. 润滑密封设计 vN%SN>=L<  
        12. 联轴器设计 3 tp'}v  
         ~O}LAzGb  
    1.传动装置总体设计方案: poYO  
    =7mn= w?  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 h>+,ba"D  
    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, ^J]~&.l  
    要求轴有较大的刚度。 xeX Pc7JG  
    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。 _0<EbJ8Z  
    其传动方案如下: Rs cU=oaKi  
            qJN2\e2~f  
    图一:(传动装置总体设计图) eZm,K'/!  
    ~sSlfQWMzy  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 jdGoPa\  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 5Vzi{y/bL  
         传动装置的总效率 f6ad@2  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 1/YWDxo,  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, @4D$Xl  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, O&?i8XsB  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 {(#>%f+|C  
    q(J3fjY)  
      2.电动机的选择 8`*Wl;9u  
    --S2lN/:T  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, A-&C.g  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6,  c6;tbL  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 XOzd{  
         pN"d~Z8  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, MGd 7Ont  
         #s)Wzv%OX  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 K_4}N%P/))  
         wTGH5}QZ+  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 d3AOuVUf  
                                                      ;aip1Df  
    !PI& y  
    方案    电动机型号    额定功率 8=H!&+aGh  
    P }^;Tt-*k  
    kw    电动机转速 Tt.wY=,K  
        电动机重量 hGx)X64Mw  
    N    参考价格 "]81+ D  
    元    传动装置的传动比     SXn1v.6  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     PYYOC"$  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     O<Rm9tZ8  
      CfA^Xp@vc  
       中心高 C{<qc,!4  
            外型尺寸 C&b^TLe  
    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     MMglo3  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     yT<yy>J9l#  
    vlAYKtl3]  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 VQO6!ToKY  
    E-_FxBw  
    (1)       总传动比 oO-kO!59y  
        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 UW*[)yw]  
        (2)       分配传动装置传动比 E=.4(J7K  
        =×  "MD  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 hmv"|1Sa!~  
        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 pmR6(/B#  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 \e64Us>"x  
    (1) 各轴转速 o/bmS57  
      ==1440/2.3=626.09r/min sG`:mc~0   
      ==626.09/5.96=105.05r/min GtRc7,  
    (2) 各轴输入功率 UGK4uK+I`  
        =×=3.05×0.96=2.93kW V8w!yc  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 5"=qVmT)  
        则各轴的输出功率:   1-4iy_d  
    =×0.98=2.989kW gf()NfUvRH  
    =×0.98=2.929kW !j,LS$tPu  
    各轴输入转矩 ^fT|Wm<  
       =××  N·m p}%T`e=Z9  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· $IzhaX  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m \*Ro a&<!  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m 2yk32|  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m r]p 0O(  
    =×0.98=242.86N·m 8y5iT?.~vy  
    运动和动力参数结果如下表 yES+0D5<  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     PMzPe"3M  
        输入    输出    输入    输出         kYBy\  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     pZ?7'+u$L  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     v`ckvl)(C  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05      ~{7/v  
    <QoSq'g#,=  
    5、“V”带轮的材料和结构 u-g2*(ZT  
      确定V带的截型 y%A!|aBu  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 M}|<# i7u  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 e"9 u}-Q@  
          V带截型      由图6-13                        B型 ]RgLTqv4x  
       XLe8]y=  
      确定V带轮的直径 *5'U3py  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm EY=`/~|c  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s spIkXEK  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm a[;TUc^I1F  
       /g}2QmvH  
      确定中心距及V带基准长度 TxL;qZRY ^  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 eYd6~T[9  
                              360<a<1030 Enu/Nj 2  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm Uf#.b2]  
         R4+Gmx1  
      初定V带基准长度 o";5@NH  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 0Q^ -d+!  
           69#D,ME?  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm n#,<-Rb-  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 3T)GUzt`  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640  AnK-\4  
       ck-ab0n  
       确定V带的根数 Q@B--Omfh  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw C{mL]ds<  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 HAa2q=  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 _&!%yW@  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 6[g~p< 8n}  
             5ve4u  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ts BPQ 8Ne  
                                 \LX!n!@  
                           取Z=2 N|cWTbi  
    V带齿轮各设计参数附表 ^B[%|{cO  
    {k.Dy92  
    各传动比 @]$qJFXx  
     g wM~W  
        V带        齿轮     6*3J3Lc_<  
        2.3        5.96     ~ KNdV  
      )aY^k|I  
    2. 各轴转速n 2,.%]U  
        (r/min)        (r/min)     .yp"6S^b  
        626.09        105.05     fAMJFHW  
    WR'm<u  
    3. 各轴输入功率 P c5~d^  
        (kw)        (kw)     fNz*E|]8&  
        2.93       2.71     P} =eR  
    0@;kD]Z  
    4. 各轴输入转矩 T -oGJPl{r  
        (kN·m)        (kN·m)     2p3ep,  
    43.77        242.86     3fC|}<Wzt  
    dxm_AUM  
    5. 带轮主要参数 O&=40"Dr  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         \Kh@P*7  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     7bBOV(/s  
    带的根数z     GtZkzVqLd  
        160        368        708        2232        B        2     &%YFO'>>}  
    &mebpEHUG7  
    6.齿轮的设计 z:PH _N~  
    /+pPcK  
    (一)齿轮传动的设计计算 1S !<D)n  
    u+7B-l=u*  
    齿轮材料,热处理精度 W`zY\]  
        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 I{Pny/d`  
        (1)       齿轮材料及热处理 _H#l&bL@C  
           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 JI1O(  
    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 5fGUJ[F=  
          ② 齿轮精度 z?C;z7eT  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 *h ~Y=#`8*  
         j!c[$;  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 \L14rQ t  
    按齿面接触强度设计 xW84g08_,  
    ~i)O^CKq  
    确定各参数的值: @d5G\1(%  
    ①试选=1.6 7Gb(&'n  
    选取区域系数 Z=2.433   l@}BWSx&ms  
         IbRy~  
        则 Pw4j?pv2  
        ②计算应力值环数 Y~=]RCg  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) mPHn &4  
        =1.4425×10h t >89( k  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) )3i}(h0  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 5H_%inWM  
        ④齿轮的疲劳强度极限 U].u) g$  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: o6e6Jw  
        []==0.93×550=511.5 5[WhjTo  
    B7Um G)C  
        []==0.96×450=432          )]2yTG[  
    许用接触应力   =2%EIZ0oW  
             F\. n42Tz  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   h3^ &,U  
             =1 zdA:K25"  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 0 `X%&  
        =4.47×10N.m Zp|LCE"  
        3.设计计算 b@ J&jE~d  
    ①小齿轮的分度圆直径d *b" (r|Ko  
         cK.T=7T  
        =46.42 Ty]/F+{  
        ②计算圆周速度 &k3'UN!&Ix  
        1.52 Meh?FW||5  
        ③计算齿宽b和模数 Z-m,~Hh  
    计算齿宽b [P*3ld,,G%  
           b==46.42mm  U4#[>*  
    计算摸数m aE^tc'h~  
      初选螺旋角=14 Y[8w0ve- g  
        = Fz+0h"  
        ④计算齿宽与高之比 fM]McZ9)D  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 *VT@  
    =46.42/4.5 =10.32 \\jB@O  
    ⑤计算纵向重合度 zO>N3pMv  
    =0.318=1.903 1Oo^  
    ⑥计算载荷系数K vx=I3o  
    使用系数=1 P[{w23`4  
    根据,7级精度, 查课本得 ^o't &  
    动载系数K=1.07, +P6#7.p`Z  
    查课本K的计算公式: 4ei .-  
    K= +0.23×10×b [|{yr  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 5Ah-aDBj  
    查课本得: K=1.35 vCwDE~  
    查课本得: K==1.2 xmtbSRgK9  
    故载荷系数: v8Ncquv  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 GK}?*Lf s  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 . iq.H  
        d=d=50.64 8xmw-s)  
        ⑧计算模数 G#'3bxI{f+  
        = K@VXFV  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ^ j@Q2>&?  
        由弯曲强度的设计公式 mM~!68lR  
        ≥  1$idF  
    UQ>GAzh  
    ⑴   确定公式内各计算数值 L{2\NJ"+u  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 8aGZ% UI  
             确定齿数z :^kP?  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 R_*b<~[/  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 bi!4I<E>k  
        Δi=0.032%5%,允许 14\%2nE  
        ②      计算当量齿数 X.s? =6}g  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  }eb%"ZH4|  
        z=z/cos=144/ cos14=158 M@Q=!!tQ(  
        ③       初选齿宽系数 6K P!o  
         按对称布置,由表查得=1 VO(Ck\i}  
        ④       初选螺旋角 oO @6c%  
        初定螺旋角 =14 ?OKm~ Ek  
        ⑤       载荷系数K S^)r,cC  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 *D<S \6=  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y UVu"meZX  
        查得: <Xy8}Z`s  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 s~/]nz]"J  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 p%IR4f  
         .mDqZOpf=4  
        ⑦       重合度系数Y &7Ixf?e!K  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 ~N[hY1}X[  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 O( he  
    =14.07609 v}z o v Ei  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 6Epns s  
        ⑧       螺旋角系数Y U`6QD}c"s  
     轴向重合度 =1.675, #2ZXYH}  
        Y=1-=0.82 C4Z~9fzT  
         6WfyP@ f  
        ⑨       计算大小齿轮的 -xXNzC   
     安全系数由表查得S=1.25 n{BC m %  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 (53dl(L?  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 - |[_j$g  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 yN3Tk}{V  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   (6+6]`c$  
        小齿轮     大齿轮 RMC|(Q<  
    _$ixE~w-!  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: ?%Y?z ]L#  
        K=0.86        K=0.93   q'(WIv@  
    HC{|D>x.  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 A</[Q>8  
          []= 8.pz?{**T  
          []= 9^a>U(,  
           Sa,N1r  
           pDkT_6Q  
            大齿轮的数值大.选用. XOqpys  
         ,;+\!'lS  
    ⑵   设计计算 $+P v fQ  
         计算模数 x(]s#D!)  
    6S6nE%.3  
    >.{ ..~"K  
    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: {Y/| 7Cl0  
    Ka_UVKwMro  
    z==24.57  取z=25 _D,8`na>K  
    J+IW  
    那么z=5.96×25=149           $#RD3#=?u  
      /kw4":{]  
    ②   几何尺寸计算 >t D-kzN  
        计算中心距     a===147.2 w|L~+   
    将中心距圆整为110 On'3K+(_  
    G4x.''r&Sl  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 K6Gc)jp:b  
    keJec`q=X  
    =arccos g~B@=R  
    'oT}jI  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. E<\\'VF  
    ]Rj"/(X,  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 {Y0I A97,  
         ';ZJuJ.  
        d==42.4 COHJJONR  
    Q%eBm_r;  
    d==252.5 .vW~(ZuD  
    "^XN"SUw  
    计算齿轮宽度 3LXpe8$lJ  
    N"T8 Pt  
    B= . \d0lJSr  
    '^/E2+  
    圆整的       p9s~WD/K  
    %I.{umU  
                                                大齿轮如上图: 8^R>y  
    L}21[ N~ky  
    M`>W'<  
    |wLQ)y*  
    7.传动轴承和传动轴的设计 LqUvEq  
    D46| )-  
    1.  传动轴承的设计 q~w;C([k_  
    gMGg9U$@  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 v PGuEfz  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min N)!v-z,k  
    T1=43.77kn.m P9>C!0 -x  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 )/U1; O  
        已知小齿轮的分度圆直径为 }w-`J5Eq#  
            d1=42.4 >|'6J!Op  
    而  F= Dw #&x/G  
         F= F TdE_\gEo/R  
    c|.:J]  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N YpKai3 B  
    SW; b E  
    E1C8yIF  
    9<M$j x)  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 5 rWRE-  
    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 Za f)  
    GawO>7w8  
    ..T (9]h  
                 X3-1)|g !z  
         从动轴的设计 2"MI8EK  
           B.G!7>=  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, eLTNnz  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M &q< 8tTW5  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 "J.jmR;  
        已知大齿轮的分度圆直径为 d5=xOEv; :  
            d2=252.5 =B:poh[u  
    而  F= 4bBxZY  
         F= F "n e'iJf_(  
    2G-? P"4l@  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N E+)Go-rS(  
    y2U:( H:l!  
    6,)y{/ENC  
    bpx=&74,6m  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 1v4kN -  
    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 mTPj@F>  
    D1n2Z :9  
    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 :kVV.a#g  
    查表,选取 ks5'Z8X  
    1A)~Y   
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 B1M/5cr.  
    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 II8nz[s  
    (lnQ!4LK  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 z3C^L  
    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  。 nKO&ffb'<  
    %_[-[t3  
    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. J:u|8>;  
    @ 7?_Yw  
                D        B                轴承代号     RI(uG-Y  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     SRTpE,  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     6a?y $+pr  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     *X\c $ =*  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     JqUVGEg  
    ^ ?=K)  
         pt R  
    fh_ .J[Y.k  
         bIArAS9%  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 wuzz%9;@B  
        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, *r`Yz}  
    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.     4I-p/&Q  
    ^kr)U8  
    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. YfPo"uxx  
    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, gQuw|u  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 `X='g96C1  
    !_9$[Oq~  
    L=16+16+16+8+8=64 '-IT@}  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. AD\<}/3U  
    HD{`w1vcN  
    5.    求轴上的载荷   }$U[5wL,_  
    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, .( h$@|Y  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. sZ"U=6R  
    Gme$FWa  
    f~FehN7  
    =%\6}xPEl<  
    y!gM)9vq  
    @q/1m~t  
    fmJWd|  
    X~he36-+<  
    :BX{ *P  
         xacLlX+  
    Qcy`O m^2  
    传动轴总体设计结构图: DOVX$N$3  
         ~ n^G<iXLp  
                                 #( sNk,^Ax  
    BozK!"R_<  
                                 (主动轴) {z/^X<T  
    f_!`~`04  
    ;p 5v3<PC  
            从动轴的载荷分析图: 66<\i ltUQ  
    Mlw9#H6  
    6.     校核轴的强度 aT!9W'uY  
    根据 ox_h9=$-  
    == em [F|  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 ph?0I: eU  
    查表15-1得[]=60MP g>xUS_d>  
    〈 []    此轴合理安全 U%DF!~n  
    G}#/`]o!K  
    8、校核轴的疲劳强度. (VaN\+I:T  
    ⑴.   判断危险截面 J7ekIQgR  
    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. e=l5j"gq  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 g0j4<\F2\  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 {[5L96RH%  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000  6b]d|  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 C9U {^  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 rz }l<t~H  
    截面上的弯曲应力 4 l}M i  
    N>fYH.c3Y  
    截面上的扭转应力 yVI;s|jG  
    == X$ B]P 7G7  
    轴的材料为45钢。调质处理。 C cr+SR2  
    由课本得: Q f-k&d  
               a\69,%!:  
    因             SxZ^ "\H  
    经插入后得 I?Jii8|W9  
    2.0         =1.31 @'r`(o3z!Z  
    轴性系数为 pOVghllO  
           =0.85 *:T>~ilF  
    K=1+=1.82 3{4/7D cX  
        K=1+(-1)=1.26 #* gU[9U~  
    所以               bEQtVe@`  
    boF4d'g"  
    综合系数为:    K=2.8 PyT}}UKj:  
    K=1.62 <`xRqe:&9  
    碳钢的特性系数        取0.1 Kt 90mA  
       取0.05 03QEXm~|Q  
    安全系数 /GuS IZg"_  
    S=25.13 aT1CpY=T|.  
    S13.71 {#*?S>DA  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 rZ.a>'T4  
    截面Ⅳ右侧 6Sb'Otw.  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 B~!G lT  
    Iwt2}E(e  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 {1@4}R4  
    # HM\ a  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 9<A\npD  
    ~6:LUM  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 Kcw1uLb  
    截面上的弯曲应力   L`\`NNQC  
    截面上的扭转应力 "_1-IE  
    ==K= K_&c5(-(_  
        K= ^?6 W<  
    所以                 XW~ BEa  
    综合系数为: zK>'tFU  
    K=2.8    K=1.62 )pS_+ZF  
    碳钢的特性系数 nrS[7~  
        取0.1       取0.05 kg?T$}O  
    安全系数 iVq#aXN  
    S=25.13 \ L9?69B~  
    S13.71 A)RI:?+  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 T`g?)/  
    B15O,sL&W  
    9.键的设计和计算 Lov.E3S6;  
    8)W?la8'p  
    ①选择键联接的类型和尺寸 (pE\nuA\  
    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. z^P* :  
    根据    d=55    d=65 T3G/v)ufd  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 ycrh5*g  
                         b=20     h=12     =50 i9&K  
    K#l  -?  
    ②校和键联接的强度 !Bk[p/\  
      查表6-2得      []=110MP 'z +$3\5L  
    工作长度  36-16=20 lTV@b&  
        50-20=30 I3G*+6V  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 uv|eVT3jNs  
         K=0.5 h=5 ^ J#?hHz  
        K=0.5 h=6 0+K`pS'  
        由式(6-1)得: N?a1sdR  
               <[] ;z.6'EYMG  
               <[] ;!l*7}5X=  
        两者都合适 'ZGT`'ri  
        取键标记为: 6z9R1&~%  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 a%Z4_ToLZ  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 {k_ PMl0G  
    10、箱体结构的设计 K-2o9No?j`  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, OX)#F'Sl}  
    大端盖分机体采用配合. 7m|`tjQ1  
    %w'/n>]j  
    1.   机体有足够的刚度 MtpU~c  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 2 ?Pt Z  
    'A@qg^e:`  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 A~6%,q@^jh  
    HF &h  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm pBSq%Hy:  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 saGRP}7?  
    aW0u8Dz  
    3.   机体结构有良好的工艺性. w8 ?Pb$Fe  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. l-<3{!  
    v%H"_T  
    4.   对附件设计 vF9*tK'   
    A  视孔盖和窥视孔 Ne &Xf  
    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 F^.om2V|9  
    B  油螺塞: Q3'fz 9v  
    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。 V*6l6-y~Ih  
    C  油标: aL8p"iSG9  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 _7Xd|\Zc  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. &u+yM D  
    :dc"b?Ch  
    D  通气孔: Tg"' pO  
    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. e1^fUOS  
    E  盖螺钉: 9U#\nXM  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 Q=d.y&4%  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. X}zX`]:I'  
    F  位销: /C*~/}  
    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. d>lt  
    G  吊钩: G;2R]H#p  
    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. wVx,JL5Jr  
    W3 De|V^  
    减速器机体结构尺寸如下: SV$nyV  
    i/NDWVFD  
    名称    符号    计算公式    结果     _^_5K(Uq  
    箱座壁厚                10     r0)JUc}Fyq  
    箱盖壁厚                9     <_"B}c/2$  
    箱盖凸缘厚度                12     %9t{Z1$  
    箱座凸缘厚度                15     j(0Ilx|7v  
    箱座底凸缘厚度                25     "/Y<G  
    地脚螺钉直径                M24     mbF(tSy  
    地脚螺钉数目        查手册        6     1)$%Jr  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     MQwIPjk8  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     J"diFz+20  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ec`bz "1  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     9GO}&7   
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     6tOCZ'f  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 *%:@ cbF-M  
        22  ci`zR9Ks  
        18     uCw>}3  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 z<a$q3!#  
        16     2$M,*Dnr  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     #":: ' ?,  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     St6aYK  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     q<n[.u1@  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     *~c qr  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 5gSylts8  
    150(3轴)     Ffnk1/ Zy  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) & B}Lo  
    150(3轴)     IrJ+Jov  
         +fM&su=wl  
    11. 润滑密封设计 J5;5-:N  
    {{32jU7<  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. ,"B?_d6  
        油的深度为H+ fb23J|"  
             H=30  =34 Gu5~ DyT`G  
    所以H+=30+34=64 /-Wuq`P/ T  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 0x\2 #i  
         cA<<& C  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 rOW;yJ[  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     }g>kpa0c  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 {-HDkG' 8  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 f e|g3>/|  
         hd5$yU5JQ  
    12.联轴器设计 'f*O#&?  
    s D_G)c  
    1.类型选择. COSTV>s;  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 Tp?-* K  
    2.载荷计算. #,&8&  
    公称转矩:T=95509550333.5 lkb2?2\+  
    查课本,选取 Z ] '>  
    所以转矩   s O=4IBE  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 sm   
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm gXt O*Rfqk  
    +Qs!Nhsq  
    四、设计小结 ZYa\"zp-  
        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。 <#y*h8IZ@t  
        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。 !{(ls<  
    五、参考资料目录 tw<P)V\h  
    [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; 3V}(fnv  
    [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; +"8}R~`!  
    [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; V.8%|-d  
    [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; Q.A \U>AgV  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ;'}'5nO=$  
    [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; m; o4Fu  
    [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? TI|/u$SJ<Z  
    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