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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 \hb$v  
                     `*`ZgTV  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         M'oZK  
                     .7:ecFKk  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) i70\`6*;B  
    fY #Yn  
    目   录 ne3t|JZ  
         O*x~a;?G  
    一    课程设计书                            2 1jAuW~  
    ?'"BX  
    二    设计要求                              2 %K7;ePu  
    \OWxf[  
    三    设计步骤                              2 }w2Et  
         1,U)rx$H  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 Asq&Z$bB_  
        2. 电动机的选择                                4 E9t8SclV  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ZP&iy$<L  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 /TIt-c  
        5. 设计V带和带轮                              6 4cJ/XgX  
        6. 齿轮的设计                                  8 -%K}~4J  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 ^P A|RFP  
        8. 键联接设计                                  26 `0w!&  
        9. 箱体结构的设计                              27 z(2G"}  
        10.润滑密封设计                                30 ,OP\^  
        11.联轴器设计                                  30 jqTK7b  
         ! L3|5:j  
    四    设计小结                              31 mv`b3 $  
    五    参考资料                              32 w{;~  
    5lM 3In@  
    一. 课程设计书 :<0lCj  
    设计课题: cS@p`A7Tpo  
        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 /q7$"wP  
    表一: cf*~G x_l  
             题号 No+BS%F5  
    g2rH"3sC  
    参数    1     s$0dLEa9  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     [ :Sl~  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     "GJ.`Hj  
    卷筒直径(mm)    200     }g|9P SbJ  
    9(_n8br1  
    二. 设计要求 g:p` .KuB  
    1.减速器装配图一张(A1)。 hw)z]  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 osLEH?iKW  
    3.设计说明书一份。 V%C'@m(/SZ  
    ; vWJOvM2  
    三. 设计步骤 2 '$nz  
        1.  传动装置总体设计方案 02(Ob  
        2.  电动机的选择 Rt5Xqz\6i  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 D4$"02"  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 iU=:YPE+ .  
        5.  “V”带轮的材料和结构 A8AeM `  
        6.  齿轮的设计 Z[,,(M  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 73{<;z}i  
        8、校核轴的疲劳强度 9+.3GRt7  
        9.  键联接设计 nvc(<Ovw  
        10.  箱体结构设计 h7m$P^=U  
        11. 润滑密封设计 |Vu`-L'Jz  
        12. 联轴器设计 9\kEyb$F=  
         lR`.V0xA   
    1.传动装置总体设计方案: }/IP\1bG  
    Z7?\ >4V  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 kK0zb{  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, ,zJ:a>v  
    要求轴有较大的刚度。 gd]_OY7L  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 89P7iSV#*  
    其传动方案如下: 5a2;@ }%V  
            m Q<Vwx0  
    图一:(传动装置总体设计图) `>lY$EBG@[  
    "{~^EQq,  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 Y 7?q `  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 bz [?M}  
         传动装置的总效率 vo~Qo;m  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; )2u_c=  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, $H/: -v  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, P$@:T[}v  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 fN9uSnu  
    O>" |5 wj  
      2.电动机的选择 bZj5qjl`x  
    UA4MtTp`  
        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, /IH F  
        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, U0N6\+  
        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。 5F]2.<i  
         IL?"g{w  
        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, bJ eF1LjS  
         eF4f7>5Cv  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 BXytAz3  
         gXY]NWI  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 lcfs 1].  
                                                      EQ"+G[j~x  
    "K;""]#wg0  
    方案    电动机型号    额定功率 %"|W qxv  
    P Tv|i CYB?  
    kw    电动机转速 I-Am9\   
        电动机重量 f %q ?  
    N    参考价格 { / ,?3  
    元    传动装置的传动比     xF 3Z>  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     sy6[%8D$  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     n9Vr*RKM)  
      3aJYl3:0B  
       中心高 O6">Io5  
            外型尺寸 8LY^>.  
    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     y3P4]sq  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     w ,0OO f  
    #TB 3|=  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 Q4g69IE  
    8}Q 2!,9Q  
    (1)       总传动比 D23 c/8K  
        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 ih : XC  
        (2)       分配传动装置传动比 ^#4<~zU  
        =× @S&QxE^  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 bu=RU  
        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 Sh:_YD^(  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 Sb}=j;F  
    (1) 各轴转速 +{%)}?F  
      ==1440/2.3=626.09r/min m<J:6^H@  
      ==626.09/5.96=105.05r/min ghTue*A  
    (2) 各轴输入功率 K :>O X  
        =×=3.05×0.96=2.93kW T5dnj&N ]  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW [7,q@>:CS  
        则各轴的输出功率:   HzsQ`M4cA  
    =×0.98=2.989kW w=5<mw  
    =×0.98=2.929kW P]2V~I/X  
    各轴输入转矩 S.?DR3XLc  
       =××  N·m <driD'=F  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· qTG i9OP6/  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ~{pds  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m O<MO2U+^x  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m {/qQ=$t  
    =×0.98=242.86N·m StiWa<"c  
    运动和动力参数结果如下表 oFsV0 {x%)  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     |FSp`P  
        输入    输出    输入    输出         .X:,]of  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     dq0!.gBT2  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     F(Je$c/J|~  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     wEQZ9?\  
    dfh 1^Go  
    5、“V”带轮的材料和结构 ?}(B8^  
      确定V带的截型 s(r4m/  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 4zZ.v"laVM  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ZVrZkd `  
          V带截型      由图6-13                        B型 Ko|gH]B'  
       ZX'3qW^D  
      确定V带轮的直径 \mWH8Z }Z  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm U/_hH*N"!  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s MSB/O.  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm cM]ZYi  
       $oPc,zS-gL  
      确定中心距及V带基准长度 RYdI$&]  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 LCuz_LTFq{  
                              360<a<1030 yI^7sf7k  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 5qFHy[I A  
         Lyit`j~yH  
      初定V带基准长度 $)d34JM  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm Z*=$n_ G  
           oN`khS]_v0  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 7xfS%'=y"  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 7y_<BCx h  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 D0>Pc9  
       B>@l(e)b  
       确定V带的根数 v:n[H]K|  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw <kWkc|z BY  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 +k[w)7Q  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 4um^7Ns)7  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 <~S]jtL.j:  
             hE<Sm*HU  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 u'T-}95 V  
                                 ^]Z@H/]H  
                           取Z=2 WQbjq}RfI  
    V带齿轮各设计参数附表 /Z[HU{4  
    h\Q@zR*0a  
    各传动比 A 6 `a  
    {WQ6=wGpS  
        V带        齿轮     z;_vl  
        2.3        5.96     f .$*9Fkw  
      >?6HUUQ  
    2. 各轴转速n F!p;]B  
        (r/min)        (r/min)     H!>>|6OPF  
        626.09        105.05     wuW{ 2+)B  
    O%haaL\  
    3. 各轴输入功率 P [B+:)i  
        (kw)        (kw)     Q7i(M >|O  
        2.93       2.71     7 |GSs=  
    *z.rOY= 8  
    4. 各轴输入转矩 T _dmG#_1  
        (kN·m)        (kN·m)     2+Oz$9`.  
    43.77        242.86     i% , 't  
    $PAAmaigi  
    5. 带轮主要参数 '+3C2!  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         /)kx`G_  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     @^o7UzS4z  
    带的根数z     WW2hwB (  
        160        368        708        2232        B        2     Od:-fw  
    c((bUjS'=Y  
    6.齿轮的设计  nF<xJs  
    pM}~/  
    (一)齿轮传动的设计计算 Pn6~66a6  
    pjs4FZ`Pd;  
    齿轮材料,热处理及精度 9!kp3x/`  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 <XtE|LG  
        (1)       齿轮材料及热处理 [J(b"c6  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 7upWM~H^  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 R/kJUl6HEl  
          ② 齿轮精度 \ 9iiS(e  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 #9F>21UU  
         u[oV Jvc  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 |lZp5MOc  
    按齿面接触强度设计 L]u^$=rI  
    S#r|?GYua  
    确定各参数的值: =LKM)d=1  
    ①试选=1.6 |\/\FK]?]  
    选取区域系数 Z=2.433   @65xn)CD{  
         08D:2 z1z  
        则 6(uZn=  
        ②计算应力值环数 M ?AX:0  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) ]f&f_"D  
        =1.4425×10h +!!G0Zj/  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) .N@+Ms3  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 9%"`9j~H>  
        ④齿轮的疲劳强度极限 fOME&$=O  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: T,rRE7  
        []==0.93×550=511.5 }p?67y/  
    S^|U"  
        []==0.96×450=432         ?Zsh\^k.g  
    许用接触应力   DvB{N`COd  
             {$i>\)  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   0:<Y@#L  
             =1 {@3v$W~7M  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 4*Gv0#dga  
        =4.47×10N.m c))?9H ,e)  
        3.设计计算 HtiIg a 7  
    ①小齿轮的分度圆直径d f}p`<z   
         he:z9EG}  
        =46.42 ".waCt6  
        ②计算圆周速度 nk7>iK!i  
        1.52 q\|RI;W  
        ③计算齿宽b和模数 DwZRx@  
    计算齿宽b `b]wyP  
           b==46.42mm h]+;"v6 /  
    计算摸数m 5]upfC6  
      初选螺旋角=14 ey,f igjd.  
        = Xt$P!~Lu  
        ④计算齿宽与高之比 QB!_z4UJ_;  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 0I<L<^s3^U  
    =46.42/4.5 =10.32 v9Sk\9}S  
    ⑤计算纵向重合度 t[|t0y8  
    =0.318=1.903 o3GkTn O  
    ⑥计算载荷系数K O9/)_:Wdh  
    使用系数=1 #;W4$ q  
    根据,7级精度, 查课本得 ~ {yy{  
    动载系数K=1.07, @ =~k[o  
    查课本K的计算公式: xkiiQs)  
    K= +0.23×10×b HKI\i)c  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 O(!; 7v}  
    查课本得: K=1.35 eq(h {*rC  
    查课本得: K==1.2 i*m ;kWu,  
    故载荷系数:  ;<B  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 g,!.`[e'ex  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 D4|Ajeo;1  
        d=d=50.64 ]+3M\ ib  
        ⑧计算模数 cNxxX!P/  
        = [fV"tf;  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ^v'0\(H?P  
        由弯曲强度的设计公式 m"'LT0nur  
        ≥ L 6fbR-&Lt  
    eOF *|9  
    ⑴   确定公式内各计算数值 A%HIfSzQBS  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m AWx@Z7\z"g  
             确定齿数z %;v~MC @  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 .m l\z5  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 oYTLC@98}  
        Δi=0.032%5%,允许 b @0= &4  
        ②      计算当量齿数 &]RE 5!  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  5QuRwu_  
        z=z/cos=144/ cos14=158 s(5hFuyg  
        ③       初选齿宽系数 >yXhP6  
         按对称布置,由表查得=1 ,>7dIJqzw  
        ④       初选螺旋角 !#W>x49}  
        初定螺旋角 =14 9T5 F0?qd  
        ⑤       载荷系数K jOrfI-&.G  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 buN@O7\  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y Qkx*T9W   
        查得: w43b=7  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 tP*Kt'4W  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 amC)t8L?  
         y*{zX=]l<  
        ⑦       重合度系数Y $w{d4")  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 d;0]xG?%=  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 .Y]0gi8z  
    =14.07609 tzGQo5\  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 k?&GL!?  
        ⑧       螺旋角系数Y P(b[|QF  
     轴向重合度 =1.675, d 94k  
        Y=1-=0.82 BlU&=;#r5>  
         ;<Hk Cd  
        ⑨       计算大小齿轮的 6',Hs  
     安全系数由表查得S=1.25 .!0Rh9yyl  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 g`S;xs  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 `vAcCahM  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 -sKtT 9o  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   b3R( O|  
        小齿轮     大齿轮 vr4r,[B6y  
    SsW<,T  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 7:pc%Ksq  
        K=0.86        K=0.93   IJ2'  
    a`%`9GD  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 r|4D.O]  
          []= ;#9?3O s  
          []= gFHBIN;u  
           J QnaXjW2  
           )AkBo  
            大齿轮的数值大.选用. y.D+M$f  
         l+P!I{n  
    ⑵   设计计算 ?rQ .nN  
         计算模数 \L~^c1s3r  
    Z+y'w#MZL  
    %|}*xMQ  
    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: L+%kibnY'  
    c( U,FUS  
    z==24.57  取z=25 W@r<4?Oat  
    _xePh  
    那么z=5.96×25=149           IS(F_< .  
      ;BH.,{*@B  
    ②   几何尺寸计算 GLecBF+>F  
        计算中心距     a===147.2 4sQm"XgE  
    将中心距圆整为110 cb]X27uww  
    d%qi~koN_  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 3c6e$/  
    7,p.M)t)  
    =arccos vkhPE(f  
    <#?dPDMG.*  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. bHRn}K+<}c  
    9MZ)-  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 G-9i   
         Mi|13[p{  
        d==42.4 Bc }o3oc  
    (BPp2^  
    d==252.5 ;a1DIUm'  
    %M1l[\N  
    计算齿轮宽度 ddKP3}  
    4PxP*j  
    B= &}e>JgBe0  
    6Y ]P7j  
    圆整的       {Dl@/fz  
    i4i9EvWp  
                                                大齿轮如上图: T~/>U&k}J  
    ohKoX$|p~  
    5?`4qSUz  
    V{oFig 6  
    7.传动轴承和传动轴的设计 _xh)]R  
    rbdrs  
    1.  传动轴承的设计 >Z_;ZMu)  
    eEVB   
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 "*<vE7  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min xS12$ib ~G  
    T1=43.77kn.m Cscu   
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 hmkb!)  
        已知小齿轮的分度圆直径为 Q<AOc\oO  
            d1=42.4 @, fvWNI  
    而  F= bi+M28m  
         F= F Za!KM  
    ;E 9o%f:o  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N z4BU}`;b3t  
    D1-/#QN$1  
    )-[$m%  
    +d=f_@i  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 yW'{Z]09  
    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 2_u+&7  
    a_}C*+D  
    PZ6R+n8  
                 r-$xLe7a  
         从动轴的设计 Xykoq"dbb  
           4_VgJ9@  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, |%5Aku0`s  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M meV Z_f/  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 )tJaw#Mih  
        已知大齿轮的分度圆直径为 l#v52  
            d2=252.5 s) s9Z,HY  
    而  F= qB_s<cpn>  
         F= F DjK7_'7(L  
    Sw E7U~  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N LqD7SJ}/f  
    "AjC2P],  
    Conik`  
    '6NrL;  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 u `xQC /  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 2Cy,#X%j>  
    ~Sb)i f  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 m,kYE9 {  
    查表,选取 6 M:?W"  
    OT$ Ne  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 | X1axRO  
    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 Y5CkCF  
    rZ(#t{]=!  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 BhAT@%  
    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  。 q M_c-^F  
    vde!k_,wZ  
    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. ENqZ=Lyq  
    36co 'a4,  
                D        B                轴承代号     l*hWws[  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     'vt Jl  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     Zl9  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     |) ~-Wy  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     I@VzH(da\  
    UZFs ]z!,k  
         h`9 & :zr  
    |;|r[aU  
         TtrO_D  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 & .1-6  
        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, ]pB5cq7o  
    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.     9xJtDdy-O  
    6FUcg40Y  
    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. yy/'B:g  
    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, Tz6I7S-w  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 Pw]+6  
    (5Q<xJ  
    L=16+16+16+8+8=64 Yg5o!A  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. yph@H!@  
    r<(UN@T}  
    5.    求轴上的载荷   ?m 5"|f\  
    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, @^ta)Ev  
    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. m#[c]v{  
    hunlKIg  
    4s%zvRu  
    Qh8pOUD0l}  
    8*?H~q~  
    U:7w8$_  
    ;,]4A{|  
    bYQ@!  
    Sru0j/|H\  
         p)Q5fh0-  
     s=:LS  
    传动轴总体设计结构图: {I0!q"sF  
         jT0iJ?d,!  
                                  y"Fu=  
    WN|_IJR~  
                                 (主动轴) R= Ig !s9  
    gGCr~.5  
    cCZ$TH  
            从动轴的载荷分析图: 89 m.,  
    6*$A/D  
    6.     校核轴的强度 2 7dS.6  
    根据  = v?V  
    == u&={hJ&7  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 n87Uf$  
    查表15-1得[]=60MP l_04b];  
    〈 []    此轴合理安全 m7A3i<6p  
    <x<qO=lq  
    8、校核轴的疲劳强度. krlebPs[  
    ⑴.   判断危险截面 &09~ D8f'  
    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. H9BqE+  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 |Om][z  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 *h?}~!AjY  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 kAUL7_>6X  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 wS$ 'gKA6  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 32j#kJW  
    截面上的弯曲应力 nip*Y@-F  
    ^f(El(w  
    截面上的扭转应力 2Nm{.Y  
    == g=v'[JPd  
    轴的材料为45钢。调质处理。 YGyw^$.w  
    由课本得: GM^H )8U  
               4Rp[>}L  
    因             ,B x0  
    经插入后得 `\ nKPj  
    2.0         =1.31 71<4q {n  
    轴性系数为 Um-Xb'R*]V  
           =0.85 xjxX4_  
    K=1+=1.82 9}K K]m6u}  
        K=1+(-1)=1.26 .hf%L1N%F  
    所以               "f3mi[  
    VyIJ)F.c  
    综合系数为:    K=2.8 NN:zQ_RT  
    K=1.62 kyYU 1gfh  
    碳钢的特性系数        取0.1 8ce'G" b  
       取0.05 S?'L%%Vo  
    安全系数 IK4(r /  
    S=25.13 E.*wNah"U  
    S13.71 X,8Zn06M  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 _S &6XNV  
    截面Ⅳ右侧 %6V=G5+W  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ,&O&h2=  
    : IsJE6r  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 \`/ P*  
    &d!ASa  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 xo-}t5w6t  
    :.-KM7tDI1  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 H\<PGC"_Y  
    截面上的弯曲应力   @@!]Raj=  
    截面上的扭转应力 3][   
    ==K= 0+_;6  
        K= ^}z:FI   
    所以                 Q"LlBp>t|#  
    综合系数为: @'J~(#}  
    K=2.8    K=1.62 & )-fC  
    碳钢的特性系数 5!6iAS+I  
        取0.1       取0.05 ZM=eiJZ  
    安全系数 zJ8jJFL+Y  
    S=25.13 ?IO3w{fmH  
    S13.71 Cq\{\!6[  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 K_X(j$2Xc  
    UG]5Dxk  
    9.键的设计和计算 Sn;q:e3i{A  
    [S.zWPX9{  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ?U*sH2F  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. ; ?,'jI*1  
    根据    d=55    d=65 i Nn?G C>  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 [Fd[(  
                         b=20     h=12     =50 LXc;`]  
    q6 4bP4K  
    ②校和键联接的强度 XlwyD  
      查表6-2得      []=110MP eTtiAF=bW  
    工作长度  36-16=20 /hGu42YG  
        50-20=30 ) d=&X|S>  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 Q#4OgNt  
         K=0.5 h=5 E3_ 5~>  
        K=0.5 h=6 g*%o%Lv  
        由式(6-1)得: uKT\\1Jrq  
               <[] )Z`OkkabnD  
               <[] Q(hAV  
        两者都合适 ,z$ U=u o  
        取键标记为: &y2DI"Ff  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 Y;sN UX  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 l_ &T)Ei  
    10、箱体结构的设计 s:sk`~2<gd  
    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, <QK2Wc_}-"  
    大端盖分机体采用配合. myZ8LQ&  
    yjChnp Cc  
    1.   机体有足够的刚度 tlmfDQD  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 #X<s_.7DJ  
    +]# p m9  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 cvnRd.&  
    _8?r!D#P;s  
    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 s|Zv>Qt  
    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 ]. ^e[v6  
     ] 2lh J  
    3.   机体结构有良好的工艺性. Ktf lbI!  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. !*B1Eo--cN  
    ,09d"7`X  
    4.   对附件设计 t. kOR<  
    A  视孔盖和窥视孔 X>rv{@KbL  
    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 >Co5_sCe  
    B  油螺塞: H?'t>JX  
    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。 N1z:9=(I  
    C  油标: d-$/C| J  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 kM@heFJb.  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. P:HmT   
    iED gcg7  
    D  通气孔: cpBTi  
    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. _WHGd&u  
    E  盖螺钉: G9a6 $K)b  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 Z;GZ?NOlY  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. t9m08K:Y  
    F  位销: VH$hQPP5d  
    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. =xsTVT;sj  
    G  吊钩: x-=qlg&EI  
    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. +,ojlTVlt  
    <bgFc[Z  
    减速器机体结构尺寸如下: ."JtR  
    A;C)#Q/  
    名称    符号    计算公式    结果     %C(^v)"  
    箱座壁厚                10     \TXCq@  
    箱盖壁厚                9     #x5?RHX56  
    箱盖凸缘厚度                12     ~i/K7qZ  
    箱座凸缘厚度                15     K)r|oW=6Y  
    箱座底凸缘厚度                25     qFYM2  
    地脚螺钉直径                M24     XfH[: XG3  
    地脚螺钉数目        查手册        6     <ULydBom  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     @t?uhT*Z=  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     Q !G^CG  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     YhNO{4D  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     =-|,v*  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     Vi_6O;  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 =F"vL  
        22 _G=k^f_  
        18     _mn2bc9M  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 /#I~iYPe  
        16     +LsACSB  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     &i?>mt  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     -yP_S~ \n  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     'PVxc %[  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     Z. G<'  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 8[xl3=  
    150(3轴)     1A.ecv'  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) IG=#2 /$  
    150(3轴)     R;EdYbiF b  
         2Bg0 M  
    11. 润滑密封设计 A 2Rp  
    _/`H<@B_U  
        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. E|v9khN(].  
        油的深度为H+ #1oyRD-  
             H=30  =34 n!$zO{P  
    所以H+=30+34=64 r>ca17  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 _[t:Vme}v  
         x|lX1Mh$  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 %$ CV?K$C  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     wY6m^g$h3  
        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 K]c\3[vR  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 XlDN)b5v{  
         bx8;`Q MX  
    12.联轴器设计 pW4$$2S?9  
    ap|$8 G  
    1.类型选择. J_rb3  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 @\s*f7  
    2.载荷计算. #)PAvBJ;m  
    公称转矩:T=95509550333.5  -#<AbT  
    查课本,选取 r!e:sJAB.  
    所以转矩   *~SanL\  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Jwt_d }ns  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm ^M6R l0  
    ,A9_xdv5  
    四、设计小结 ;Qq<5I"y  
        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。 h1REL^!c  
        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。 eNc>^:&y*  
    五、参考资料目录 ) o`ep{<t  
    [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; !THa?U;  
    [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;3n L[{U  
    [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; GLWEoV9<  
    [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; &\ $~  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 s@D/.X  
    [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; 8]j*z n?,  
    [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? evpy%/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