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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 倒序阅读 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 RBeQT=B8~  
                     #@M'*X_%}K  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         Es:oXA  
                     TPKm>5g  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) t .XuH#  
    ,UT :wpc^i  
    目   录 >hotkMX `3  
         }f] ~{^  
    一    课程设计书                            2 cbx( L8  
    w^ 8^0i-  
    二    设计要求                              2 2 :^  
    M1Th~W9l  
    三    设计步骤                              2 h4>q~&Pd  
         bXWodOSN  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 LtDGu})1  
        2. 电动机的选择                                4 .uo:fxbd2  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 Eds{-x|10  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 S)@) @3  
        5. 设计V带和带轮                              6 N2EX`@_2  
        6. 齿轮的设计                                  8 GmN~e*x>p  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 wcDb| H&  
        8. 键联接设计                                  26 H#I%6k*\a  
        9. 箱体结构的设计                              27 HO8x:2m  
        10.润滑密封设计                                30 Oufdi3h  
        11.联轴器设计                                  30 7/c9azmC  
         >D$NEO^  
    四    设计小结                              31 |0N1]Hf   
    五    参考资料                              32 q9m-d-!)  
    3%V VG~[  
    一. 课程设计书 YjeHNPf  
    设计课题: p( [FZ  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V `SESj)W(y  
    表一: IlP@a[:_  
             题号 X;p4/ *U  
    HNL;s5gq  
    参数    1     x4S0C[k  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     ]0@ J)Z09  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     /{\mV(F(  
    卷筒直径(mm)    200     vqBT^Q_q;  
    D5fhOq+g  
    二. 设计要求 %VzCeS9  
    1.减速器装配图一张(A1)。 JclG*/Wjg4  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 xcu:'7'K[  
    3.设计说明书一份。 m"8Gh `Fo  
    Eh?,-!SUQn  
    三. 设计步骤 \_zp4Xb2  
        1.  传动装置总体设计方案 1ml{oqNj  
        2.  电动机的选择 ,~xX[uB  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 h*X u/aOg  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 ^U@E rc#d  
        5.  “V”带轮的材料和结构 j[YO1q*  
        6.  齿轮的设计 b+ v!3|  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 "( P-VX  
        8、校核轴的疲劳强度 hj-#pL-t  
        9.  键联接设计 "': u#UdS  
        10.  箱体结构设计 UZRCJ  
        11. 润滑密封设计 .UJjB}4$f  
        12. 联轴器设计 srfM"Lb'  
         IgU65p  
    1.传动装置总体设计方案: l?LP:;S  
    !8i[.EAT  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 \HZ]=B#0  
    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, C Ejf&n  
    要求轴有较大的刚度。 /\1MG>#K  
    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。 :%vD hMHa  
    其传动方案如下: q`DilZ]S  
            hA_Y@&=W  
    图一:(传动装置总体设计图) /MQI5Djg  
    a6fqtkZ x  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 `(7HFq<N  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 V:8ph`1  
         传动装置的总效率 /5c;,.hm1R  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; *~%# =o  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, u|a+ :r)*4  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, G_UxR9Qo  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 h q& 2o  
    XQ]5W(EP  
      2.电动机的选择 ;F!wyTF>}  
    DsP FB q  
        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\m@I_r.N  
        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, 2m/=0sb\{  
        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。 O*7Gl G  
         zf>r@>S!L  
        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, hhVyz{u  
         HC*V\vz  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 %SJ9Jr,  
         GGR hM1II  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 E1e#E3Yq}s  
                                                      Q]}aZ4L  
    M4:}`p=  
    方案    电动机型号    额定功率 * -Kf  
    P Kqt,sJ  
    kw    电动机转速 ^"!j m  
        电动机重量 a:(.{z?nM  
    N    参考价格 !@x'?+   
    元    传动装置的传动比     ]7`)|PJ  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     S%7^7MSqA  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     C r~!N|(  
      ,mE*k79L6  
       中心高 . !|3a  
            外型尺寸 `/mcjKQ&9y  
    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     D<2|&xaR  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     StP7t  
    _bO4s#yI  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 $0MP*TFWa  
    ? }2]G'7?  
    (1)       总传动比 D`bH_1X  
        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 5)MVkJ=R  
        (2)       分配传动装置传动比 V@xlm h,  
        =× J\@yP  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 buRK\C  
        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 |lijnfp  
    4.计算传动装置的运动和动力参数  OBY  
    (1) 各轴转速 tDl1UX  
      ==1440/2.3=626.09r/min ;n Pjyu'g  
      ==626.09/5.96=105.05r/min 'o#ve72z1  
    (2) 各轴输入功率 QJaF6>m  
        =×=3.05×0.96=2.93kW :Q\{LBc  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW $Y!$I.+  
        则各轴的输出功率:   |X6]#&g7  
    =×0.98=2.989kW hYS*J908  
    =×0.98=2.929kW SV4a_m?  
    各轴输入转矩 72gQ<Si  
       =××  N·m S 'jH  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 4$+9Wv  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ,h'q}5  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m etEm#3  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ~ l'dpg  
    =×0.98=242.86N·m sz'IGy%  
    运动和动力参数结果如下表 j#TtY|Po  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     .CClc(bO_/  
        输入    输出    输入    输出         {o?+T );Z  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     ]8|cV GMa  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     H h4G3h0  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     f*VBSg[`  
    d85\GEF9i  
    5、“V”带轮的材料和结构 A d0dg2Gw  
      确定V带的截型 %d5;JEgA:g  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 &J)q_Z8  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 idLysxN  
          V带截型      由图6-13                        B型 vxxa,KR/y  
       R0R Xw  
      确定V带轮的直径 'Jb6CR n  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm S+Aq0B<  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s wL'tGAv  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm (Yzy;"iAu  
       FF"6~  
      确定中心距及V带基准长度 smpz/1U  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 *RQkL'tRf  
                              360<a<1030 ps#+i  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm gHLBtl/  
         :>U2yI  
      初定V带基准长度 YlW~  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm c$)Y$@D  
           6t0!a@t  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm }E5oa\ 1u  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm sE4= 2p`x  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 47R4gs#W  
       =X(8 [ e  
       确定V带的根数 D}SYv})Ti  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw IR(6  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 4~Ptn/ g  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 biCX: m+_?  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 qc}r.'p  
              =#N;ZG  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 <_HK@E<_HO  
                                 stDrF1{  
                           取Z=2 W ?;kMGW-  
    V带齿轮各设计参数附表 -e"~UDq`  
    x.rOP_rs  
    各传动比 8Z TN  
    8SvPDGu `]  
        V带        齿轮     &UhI1mi]h  
        2.3        5.96     3:Aw.-,i\  
      =9UR~-`d\  
    2. 各轴转速n J`U\3:b`SP  
        (r/min)        (r/min)     D];%Ey  
        626.09        105.05     (U"Ub;[7  
    -c-#1_X5  
    3. 各轴输入功率 P EG<YxNX,  
        (kw)        (kw)     \atztC{-L>  
        2.93       2.71     \ltA&}!  
    s)#8>s-  
    4. 各轴输入转矩 T GY@-}p~it  
        (kN·m)        (kN·m)     4\)"Ih  
    43.77        242.86     adG=L9 "n  
    _jV(Gv'  
    5. 带轮主要参数 fk%yi[  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         N;cEf7+f  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     ,wJ#0?  
    带的根数z     I\JJ7/S`t  
        160        368        708        2232        B        2     $d1+d;Mn  
    HZBU?{  
    6.齿轮的设计 ! 6kLL  
    wYtL1D(  
    (一)齿轮传动的设计计算 ,f`435R  
    Nf0'>`/  
    齿轮材料,热处理精度 _qg)^M6  
        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 0MK|spc  
        (1)       齿轮材料及热处理 $dAQ'\f7  
           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 C:qb-10|A  
    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 i{8T 8  
          ② 齿轮精度 s; 'XX}Y  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ng]jpdeA  
         O) ks  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 G[4TT#  
    按齿面接触强度设计 X {,OP/  
    V[f-Nj Kf  
    确定各参数的值: $x,?+N  
    ①试选=1.6 shbPy   
    选取区域系数 Z=2.433   ,?Pn-aC +  
         +I$c+WfU  
        则 IwC4fcZX6  
        ②计算应力值环数 ! 8q+W`{  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) z?$F2+f&  
        =1.4425×10h RZm}%6##ZC  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) t^0^He$Ot  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 > Y <in/  
        ④齿轮的疲劳强度极限 "(y",!U@  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: >C"f'!oM,j  
        []==0.93×550=511.5 ZhqrN]x  
    <vx/pH)f  
        []==0.96×450=432         L8K= Q  
    许用接触应力   7n*,L5%?]4  
             s`* 'JM<  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ?Xm!;sS0  
             =1 iOpMU  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ,-PzUR4_Kj  
        =4.47×10N.m ;Ee!vqD2  
        3.设计计算 T9r"vw  
    ①小齿轮的分度圆直径d `oP<mLxle  
         %"GF+  
        =46.42 %,$Ms?,n`  
        ②计算圆周速度 "0o1M\6Z  
        1.52 a.+2h%b  
        ③计算齿宽b和模数 -<kl d+  
    计算齿宽b fMe "r*SU  
           b==46.42mm aEr<(x !|"  
    计算摸数m O$jj&  
      初选螺旋角=14 Q3MG+@)S  
        = Wx#((T  
        ④计算齿宽与高之比 !@mV$nTA  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 "p>$^   
    =46.42/4.5 =10.32 ,L#Qy>MOb  
    ⑤计算纵向重合度 `>CHE'_  
    =0.318=1.903 ;h[p "  
    ⑥计算载荷系数K 3`PPTG  
    使用系数=1 `f.okqBAh  
    根据,7级精度, 查课本得 ,at"Q$)T  
    动载系数K=1.07, xU$A/!oK  
    查课本K的计算公式:  L><# I  
    K= +0.23×10×b rU?sUm,ch  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 0r?975@A  
    查课本得: K=1.35 hwF9LD~^  
    查课本得: K==1.2 @UCI^a~w  
    故载荷系数: JmDi{B?  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 W- Q:G=S-  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 y,{=*2Yt  
        d=d=50.64 s*`_Ka57]~  
        ⑧计算模数 [{.e1s<EK  
        = 2e_ssBbb  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 W.OcmA>x  
        由弯曲强度的设计公式 &u5OL?>  
        ≥ AR9D;YfR~  
    tfzIem  
    ⑴   确定公式内各计算数值 ,lK=m~  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 4yhan/zA  
             确定齿数z OO?d[7Wt0  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 #clOpyT*  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ACQc 0:q  
        Δi=0.032%5%,允许 \lj.vzD-A  
        ②      计算当量齿数 DG& ({vy  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ^z&eD,  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ~R7F[R  
        ③       初选齿宽系数 ^(<Ecdz(  
         按对称布置,由表查得=1 3WdYDv]N}L  
        ④       初选螺旋角 X v[5)4N  
        初定螺旋角 =14 wQR>S>p  
        ⑤       载荷系数K h LYy  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 `#O%ZZ+  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y O <;Au|>*  
        查得: qYD$_a  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211  lJaR,,  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 HUF],[N  
         u{#}Lo>B #  
        ⑦       重合度系数Y 0V*B3V<  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 zrt\] h+  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 E'3=qTbiD  
    =14.07609 *|)a@V L  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 <9zzjgzG{c  
        ⑧       螺旋角系数Y VyQ@. Lm  
     轴向重合度 =1.675, : utY4  
        Y=1-=0.82 ;pk4Voo$  
         uSnG=tB  
        ⑨       计算大小齿轮的 Y+il>.Z  
     安全系数由表查得S=1.25 >< <(6  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 L eg)q7n  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 Hh^EMQk  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 =MQpYX  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   +NIq}fZn9  
        小齿轮     大齿轮 UQq ,Xq  
     "R8:s  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: ITcgp K6k  
        K=0.86        K=0.93   X.~z:W+  
    p mv6m  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 Ir%L%MuR]  
          []= "Zk# bQ2j  
          []= _v~c3y).  
           Q-A:0F&{t  
           yVF1*#"  
            大齿轮的数值大.选用. yV{&x  
         %6A."sePO  
    ⑵   设计计算 Po(Y',xI[  
         计算模数 nV/8u_  
    E?\&OeAkO  
    ;E,^bt<U  
    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: ;<=Z\NX  
    }XmrfegF  
    z==24.57  取z=25 Eb 8vnB#  
    OS$}ej\  
    那么z=5.96×25=149           Ynn:,  
      z{wW6sgPr  
    ②   几何尺寸计算 Vq8G( <77  
        计算中心距     a===147.2 }~W:3A{7;  
    将中心距圆整为110 :/rl \woA>  
    zN3[W`q+m  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 eBlWwUy*6f  
    dO?zLc0f  
    =arccos /l.:GH36f  
    '3%JhG)#  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. ;_$Q~X  
    5OHg% ^  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 *}F>c3x]  
         @`Fv}RY{  
        d==42.4 b#uNdq3  
    |}^me7C,[  
    d==252.5 'SW%EVB  
    Za[ ?CA  
    计算齿轮宽度 D.[h`Hkc  
    e>$d*~mwn  
    B= ni2GZ<1j  
    Q!9  
    圆整的       GG0H3MSc  
    uez"{_I  
                                                大齿轮如上图: XA b%V'  
    ]|JQH  
    ;C ^!T  
    9f#~RY|#m  
    7.传动轴承和传动轴的设计 Q,ez AE  
    K20,aWBq;3  
    1.  传动轴承的设计 %*}h{n  
    ='W=  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 RGu`Jk  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min HbI'n,+  
    T1=43.77kn.m saRYd{%+  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 /b1+ ^|_  
        已知小齿轮的分度圆直径为 us5<18 M5  
            d1=42.4 Ie<H4G5Vh  
    而  F= qw?Wi%t(x8  
         F= F "h@=O c  
    'c&[kMR  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N tG7F!um(  
    c;X%Ar  
    58SqB  
    u1}/SlCp  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 $#z-b@s=B  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 12i<b  
    bIWSNNV0F  
    OXxgnn>W'  
                 E"O6N.}.  
         从动轴的设计 zb]e {$q2C  
           U F&B7r  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, v~*Co}0OB  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M oSf6J:?*e  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 2jVvK"C  
        已知大齿轮的分度圆直径为 U#iGR5&^3  
            d2=252.5 uIy$| N  
    而  F= I[6ft_*  
         F= F A'tv[T d8,  
    } =p e;l  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N UVd ^tg  
    -k?K|w*X  
    SHc?C&^S  
    4<j7F4  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 D03QisH=  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 B:>>D/O  
    s||c#+j"8  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 d[\$a4G+  
    查表,选取 !b"2]Qv  
    pJ3-f k"i  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 4wkmgS  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 @CtnV|  
    &s(mbpV  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 s$JO3-)  
    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  。 4Uk\hgT0  
    kt# t-N;}x  
    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. HEk{!Y  
    R0#'t+7^  
                D        B                轴承代号     0;L.h|R T(  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     rQ-,mq  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     :caXQ)  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     k|^YYi= xF  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     O@>ZYA%  
    [w*]\x'S  
         a)8;P7  
    X%98k'h.y  
         ^H!45ph?Jc  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 T8BewO=}  
        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, ATWa/"l(H-  
    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.     :'4 ",  
    +w2 `  
    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. l`A e&nc6  
    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, =3Ohy,5L  
    高速齿轮轮毂长L=50,则  \62!{  
    $!vK#8-&{  
    L=16+16+16+8+8=64 1d!TU=*  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. J)EL<K$Z[  
    7lx]`u>  
    5.    求轴上的载荷   '-BD.^!!  
    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, 3>6rO4,  
    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. G-TD9OgZ  
    3ESrd"W=  
    b(Yxsy{U  
    gh-i| i,  
    xnDst9%  
    Ae;mU[MK/  
    )SHB1U25{  
    X>i{288M3  
    j6E|j>@u  
         ZUakW3f  
    d[YG&.}+8j  
    传动轴总体设计结构图: r3+   
         P7epBWqDP  
                                 t pa<)\7KJ  
    b"nD5r  
                                 (主动轴) TSH'OW !b  
    bs'hA@r  
    \[d~O>k2  
            从动轴的载荷分析图: i}O.,iH  
    *mkVk7]c  
    6.     校核轴的强度 -6xh  
    根据 c=D~hzN  
    == IN,=v+A  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 r%9=75HA  
    查表15-1得[]=60MP Fd#Zu.Np  
    〈 []    此轴合理安全 <rFh93  
    mRy0zN>?  
    8、校核轴的疲劳强度. xKkXr-yb`f  
    ⑴.   判断危险截面 F#~*j  
    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. w3&L 6|,  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 FzAzAl 5  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 9TbbIP1  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 kz G W/  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 x->+w Jm@s  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 S4pEBbV^n  
    截面上的弯曲应力 L9]d$ r"  
    C%|m[,Gx  
    截面上的扭转应力 m%b# B>J,n  
    == pq:[`   
    轴的材料为45钢。调质处理。 /I:&P Pff  
    由课本得: R7A:K]iJ5  
               #8$" 84&N.  
    因             R\-]$\1D  
    经插入后得 CaVVlL  
    2.0         =1.31 0es\ j6c  
    轴性系数为 m;0ZV%c*j  
           =0.85 Yy;BJ_  
    K=1+=1.82 ?g:sAR'  
        K=1+(-1)=1.26 -e>Z!0  
    所以               &A=c[pc  
    99"8d^{z  
    综合系数为:    K=2.8 _T_} k:&X  
    K=1.62 /!N=@z)  
    碳钢的特性系数        取0.1 csA-<}S5]b  
       取0.05 8T[<&<^-  
    安全系数 ^9><qKbO  
    S=25.13 bn7g!2  
    S13.71 ]<K"`q2  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Xc4zUEO9  
    截面Ⅳ右侧 50`|#zF^#  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 %j2$ ezud  
    XM#nb$gl  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Rd<K.7&A}  
    qFl|q0\ A  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 lBa` nG  
    P#V}l'j(<a  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 SE(c_ sX  
    截面上的弯曲应力   SM1L^M3)  
    截面上的扭转应力 *!j!o%MB  
    ==K= ah,"c9YX  
        K= @( 0O9L F  
    所以                 64vj6 &L  
    综合系数为: [KCR@__  
    K=2.8    K=1.62 /x4L,UJ= P  
    碳钢的特性系数 c?KIHZ0  
        取0.1       取0.05 K=r~+4F  
    安全系数 Yh Ow0 x  
    S=25.13 G:@1.H`  
    S13.71 7- C])9  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 2dK:VC4U  
    dpX Fx"4A  
    9.键的设计和计算 P s<k2  
    A-J#$B  
    ①选择键联接的类型和尺寸 D6"d\F m<  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. L}'^FqO[IW  
    根据    d=55    d=65 `m #i|8  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 (;H% r &  
                         b=20     h=12     =50 M?o_J4  
    n&DBMU  
    ②校和键联接的强度 rQJ\Y3.  
      查表6-2得      []=110MP r'lANl-v  
    工作长度  36-16=20 _/u(:  
        50-20=30 I$4>_D  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 I*$-[3/  
         K=0.5 h=5 1Dhu 5ht  
        K=0.5 h=6 %|1s9?h7\  
        由式(6-1)得:  A; *<  
               <[] iXWB  
               <[] ]EUQMyR  
        两者都合适 wQ~]VV RN  
        取键标记为: >_G'o  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 ,?HM5c{'[Y  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 gvD*^  
    10、箱体结构的设计 B =7maYeU  
    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, fVVD}GM=  
    大端盖分机体采用配合. nJ/}b/A{  
    )heHERbJ  
    1.   机体有足够的刚度 wp5H|ctl  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 FjLMN{eH/  
    jSRi  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 & JJ*?Dl  
    |[>yJXxEL@  
    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 Aon.Y Z  
    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 z#rp8-HUDS  
    Plhakngj  
    3.   机体结构有良好的工艺性. ,V^$Meh  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. o^MoU2c  
    @8+v6z  
    4.   对附件设计 {"2CI^!/U.  
    A  视孔盖和窥视孔 TJ_6:;4,|_  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 {`T^&b k  
    B  油螺塞: g}uSIv^  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 LR\8M(rtvH  
    C  油标: 5tzO=gO[  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 ):}A Quy]  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 3 `mtc@*  
    25j\p{*  
    D  通气孔: X#K;(.},h  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. 8G9( )UF.  
    E  盖螺钉: u8`S*i/)m  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 &-X51O C  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. 065=I+Vo  
    F  位销: yy&L&v'  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. +P,ic*Kq*  
    G  吊钩: A wk1d  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. t}?-ao  
    -P&uY`  
    减速器机体结构尺寸如下: R,=8)OI2  
    ]VE3u_kR  
    名称    符号    计算公式    结果     /L@6Ae  
    箱座壁厚                10     ~C>Q+tR8  
    箱盖壁厚                9     KrHKM3<  
    箱盖凸缘厚度                12     pjFj{  
    箱座凸缘厚度                15     wzJdS}Yy!y  
    箱座底凸缘厚度                25     1<MJ3"60  
    地脚螺钉直径                M24     >l/pwb@  
    地脚螺钉数目        查手册        6     @$ lX%p>  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     O=lRI)6w@e  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     XW@C_@*J  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     {XUSw8W'  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     C>mFylN  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     &0"*.:J9  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 mFxt +\  
        22 Msfxce  
        18     w"#rwV&  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 -S&9"=v  
        16     {;zHkmx  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     aNQ(xiskb  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     6d2e WS  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     F:[[@~z  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     81(\8#./  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) lA;^c)  
    150(3轴)     ?~#[ cx  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) JO&RuAq  
    150(3轴)     p=Le oc1  
         o{n#f?EA  
    11. 润滑密封设计 s*Z yr%R  
    T4gfQ6#  
        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. B4+c3M\$V  
        油的深度为H+ _bg Zl  
             H=30  =34 :`"- Jf  
    所以H+=30+34=64 !dcvG9JZ  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 GK6CnSV8d  
         zb02\xvf  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 b`^?nD7  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     riaL[4c  
        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 #N64ZXz_  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 D!Nc&|X^  
         QMrH%Y  
    12.联轴器设计 /6yVbo"  
    1&7?f  
    1.类型选择. X.,R%>O}`P  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 _v,Wl/YAp  
    2.载荷计算. ,H mGp  
    公称转矩:T=95509550333.5 R[fQ$` M  
    查课本,选取 },Grg~l  
    所以转矩   AeN:wOm  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 nmE H/a  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm T2)CiR-b  
    XpK  Y#  
    四、设计小结 wN/v-^2  
        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。 uGW#z_{(n  
        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。 q D=b+\F  
    五、参考资料目录 k]RQ 7e  
    [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; 6cbV[ !BL  
    [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; TeR bW  
    [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; T?.l_"%%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; e7&RZ+s#wZ  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 Sz')1<  
    [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;7W?R0  
    [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zhangyi311
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    只看该作者 1楼 发表于: 2009-06-15
    hao 东西啊,支持
    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? uOKdb6]r6  
    谢谢!      0363jj@163.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
    离线悟剑声
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    只看该作者 6楼 发表于: 2011-12-22
    好东西