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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 !pS~'E&q  
                     U$EM.ot  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         g _x\T+=  
                     z9fNk%  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 0hZxN2r  
    r1hD %a  
    目   录 ,^!Zm^4,  
         $Q,n+ /  
    一    课程设计书                            2 'Ix5,^M}B  
    +cw{aI`a8  
    二    设计要求                              2 *p"O*zj  
    {"\q(R0  
    三    设计步骤                              2 YRu%j4Tx  
         Qasr:p+  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 S `wE$so>  
        2. 电动机的选择                                4 }9 FD/  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 aKD;1|)  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 %g5jY%dg.r  
        5. 设计V带和带轮                              6 %)dI2 J^Xf  
        6. 齿轮的设计                                  8 %8g$T6E[<2  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 9OhR4 1B  
        8. 键联接设计                                  26 _jk|}IB;X  
        9. 箱体结构的设计                              27 T*p|'Q`  
        10.润滑密封设计                                30 L<"k 7)k  
        11.联轴器设计                                  30 ] :GfOgo  
         v6KL93  
    四    设计小结                              31 0 c, bet{m  
    五    参考资料                              32 s/\XH&KR3V  
    MXh^dOWR  
    一. 课程设计书 /;b.-v&  
    设计课题: )e#fj+>x)  
        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 Fv;u1Atiw  
    表一: _4~k3%w\`l  
             题号 H.)fO ctbO  
    a'm!M:w  
    参数    1     2;O  c^  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     [gTQ-  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     \v.HG] /u  
    卷筒直径(mm)    200     M'b:B*>6  
    dV$3u"9  
    二. 设计要求 mMga"I9  
    1.减速器装配图一张(A1)。 iczs8gj*  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 [6oq##  
    3.设计说明书一份。 y}Ck zD  
    il=?of\,i  
    三. 设计步骤 QZqp F9Eu  
        1.  传动装置总体设计方案 a =9vS{  
        2.  电动机的选择 S_`W@cp[  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 !Jh*a *I}  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 jg7d7{{SB  
        5.  “V”带轮的材料和结构 WvIK=fdZ$  
        6.  齿轮的设计 fYv ;TV>73  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 32TP Mk  
        8、校核轴的疲劳强度 Cl%V^xTb  
        9.  键联接设计 `6dy U_f  
        10.  箱体结构设计 U<1}I.hDJ  
        11. 润滑密封设计 R %Rv  
        12. 联轴器设计 R>^5$[  
         U$MWsDn   
    1.传动装置总体设计方案: B'NS&7+].  
    4u7c7K>\Y  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 p!.  /  
    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, mxtlr)  
    要求轴有较大的刚度。 ,P;8 }yQ  
    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。 JkRGtYq  
    其传动方案如下: &3!i@2d;3f  
            c-? Ygr  
    图一:(传动装置总体设计图) *'kC8 ZR5  
    Ky =(urAd  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 |p'_k(z}  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 `[w}hFl~q  
         传动装置的总效率 o}5'v^"6,  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; H57jBD  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, VGq{y{(  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, [~zE,!  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 .N?|t$J  
    kfH9Y%bOy  
      2.电动机的选择 w@<<zItSo  
    9aW8wYL~b  
        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, B3ohHxHu  
        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, }xpe  
        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{s4.LKK  
         THegPD67J  
        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, j@kRv@  
         .H*? '*  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 <m|FccvQ  
         +_vm\]4  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 >KH(nc$  
                                                      EBN]>zz  
    o(S^1j5  
    方案    电动机型号    额定功率 6%Cna0x:&  
    P SLbavP#G  
    kw    电动机转速 _rWTw+ L  
        电动机重量 *J*zml3  
    N    参考价格 si+5h6I.}  
    元    传动装置的传动比     ^MF=,U'8  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     gu~-}  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     \`p|,j  
      #,Fx@3y\a  
       中心高 d1C/u@8^  
            外型尺寸 _&8KB1~  
    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     .pNq-T  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41      xLGTnMYd  
    {d{WMq$  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 j[Hg]  
    8. ~Euz  
    (1)       总传动比 :Kt mSY  
        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 'RN"yMv7l  
        (2)       分配传动装置传动比 x&6i@Jl  
        =× k_.j%  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 -&HoR!af  
        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 \f<thd*bC  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 sIQMUC[!  
    (1) 各轴转速 _YD<Q@  
      ==1440/2.3=626.09r/min )Uoe ~\  
      ==626.09/5.96=105.05r/min U iPVZ@?  
    (2) 各轴输入功率 ' ]H#0.  
        =×=3.05×0.96=2.93kW |<5J  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW )gm\e?^   
        则各轴的输出功率:   cmC&s'/8`D  
    =×0.98=2.989kW hPX2 Bp  
    =×0.98=2.929kW x Ps& CyI  
    各轴输入转矩 Av[|.~g  
       =××  N·m 'j =PbA  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· Luu-c<*M  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 'TEwU0<%  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m r>D[5B  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m v6, o/3Ex  
    =×0.98=242.86N·m vb4G_X0S  
    运动和动力参数结果如下表 DrYoC7   
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ABS BtH ?  
        输入    输出    输入    输出         M4$4D?  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     34&$_0zn  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     A?<"^<A^  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     w{UKoU  
    H#d! `  
    5、“V”带轮的材料和结构 >G -?e!  
      确定V带的截型 ::h02,y;1%  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 l.LFlwt  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 r+WPQ`Ar  
          V带截型      由图6-13                        B型 S4AB tKG  
       W(3~F2  
      确定V带轮的直径 ?R~Ye  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm GCmVmOdKr  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s '$&(+>)z `  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm laIC}!  
       EEnTq  
      确定中心距及V带基准长度 ?}>B4Z)  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 g\mrRZ/?  
                              360<a<1030 mZ.6Njb  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm bKbpI>;[  
         gB'Ah-@,P  
      初定V带基准长度 X<bj2 w  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm pJ@DHj2@  
           JT+lWhy  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm w6%CB E2  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 5v03<m0`y  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 L.~]qs|G/K  
       N4JL.(m){I  
       确定V带的根数 jMN@x]6w  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw [/`Hz]R  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 ?p\II7   
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 /[|md0,  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 V s t e$V  
             %)@(T ye -  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 lb XkZ,  
                                 oXOO 10  
                           取Z=2 loVvr"&g  
    V带齿轮各设计参数附表 Woy[V  
    AG!a=ufc0  
    各传动比 NNrZb?  
    v-]-wNqT  
        V带        齿轮     Wn</",Gf  
        2.3        5.96     m&vYZ3vK[  
      h]z|OhG  
    2. 各轴转速n 4BL,/(W] x  
        (r/min)        (r/min)     u+T, n  
        626.09        105.05     KQI} 5  
    V$%Fs{  
    3. 各轴输入功率 P 9>Z#o<*_/  
        (kw)        (kw)     xRZT  
        2.93       2.71     A>,fG9pR  
    17i@GnbNb  
    4. 各轴输入转矩 T i3!$M/_]  
        (kN·m)        (kN·m)     K>~cY%3^i  
    43.77        242.86     #NxvLW/  
    ^bw~$*"j#  
    5. 带轮主要参数 H[yLl v  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         yxq!. 72  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     R$3+ 01j|  
    带的根数z     WK5bt2x  
        160        368        708        2232        B        2     g5HqU2  
    I z@x^s  
    6.齿轮的设计 \) ONy9  
    K%@SS8!oy  
    (一)齿轮传动的设计计算 B{u.Yc:  
    Sk%|-T(d$  
    齿轮材料,热处理精度 Ss/="jC  
        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 eWs^[^c.<  
        (1)       齿轮材料及热处理 /]>{"sS(  
           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 cLF>Jvs*J  
    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!#^F 1p1  
          ② 齿轮精度 U?C{.@#w  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 #>oO[uaY  
         7!r`DZ"yF  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 U9OF0=g  
    按齿面接触强度设计 r+yLK(<zp  
    `-\JjMSQ1  
    确定各参数的值: u _^=]K;  
    ①试选=1.6 _ !vbX mb  
    选取区域系数 Z=2.433   4s2ex{$+MA  
         PQay sdb  
        则 1Tkdr 2  
        ②计算应力值环数 ps J 1J  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) T}On:*&  
        =1.4425×10h M57(,#g  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) sZ$ ~abX  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 c9k,Dc  
        ④齿轮的疲劳强度极限 MM7gMAA.mz  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: Y'R1\Go-  
        []==0.93×550=511.5 tr+~@]I+  
    <C xet~x  
        []==0.96×450=432         hidweg*7  
    许用接触应力   j3F=P  
             o%7yhCY  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   4h(Hy&1C  
             =1 $*ZHk0 7x  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 9)X<}*(qo  
        =4.47×10N.m #$QY[rf=6  
        3.设计计算 2J <Z4Ap  
    ①小齿轮的分度圆直径d S?<Qa;  
         #d(r^U#I  
        =46.42 EeJ] > 1  
        ②计算圆周速度 rKq]zHgpo  
        1.52 D.f=!rT7E7  
        ③计算齿宽b和模数 ["9$HL  
    计算齿宽b $Q4b~  
           b==46.42mm djM=QafB:C  
    计算摸数m |+''d  
      初选螺旋角=14 $T0[  
        = 2e=Hjf )  
        ④计算齿宽与高之比 64@s|m*  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 6R j X  
    =46.42/4.5 =10.32 +UtK2<^:o  
    ⑤计算纵向重合度 tp&iOP6O  
    =0.318=1.903 ,)G,[ih  
    ⑥计算载荷系数K `$HO`d@0*R  
    使用系数=1 r G6/h'!|  
    根据,7级精度, 查课本得 p,/^x~m3a  
    动载系数K=1.07, nm.d.A/]Z  
    查课本K的计算公式: HVp aVM  
    K= +0.23×10×b 6iC:l%|u  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 ]Re<7_xt  
    查课本得: K=1.35 1F/&Y}X  
    查课本得: K==1.2 ,5 ,4Qf7  
    故载荷系数: )2S\:&x  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 :h@:F7N _  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 3[4]G@  
        d=d=50.64 ua-p^X`w  
        ⑧计算模数 E%N]t} }[  
        = ZWH`s  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 oxZ(qfjS  
        由弯曲强度的设计公式 WP9=@X Z  
        ≥ th{h)( +H  
    t~Ax#H  
    ⑴   确定公式内各计算数值 dmne+ufB  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m fx},.P=:*  
             确定齿数z 5l#)tX.by  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 Yc}b&  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 .67W\p  
        Δi=0.032%5%,允许 nYHk~<a  
        ②      计算当量齿数 FgxQ}VvlH  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  :%gBcL9T  
        z=z/cos=144/ cos14=158 -|5&3HVz  
        ③       初选齿宽系数 x,+zw9  
         按对称布置,由表查得=1 "rtmDNpL  
        ④       初选螺旋角 ~JJv 2  
        初定螺旋角 =14 B4C`3@a  
        ⑤       载荷系数K 42M3c&@P  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 ;_!;D#:  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y 'Tn$lh  
        查得: Jx]`!dP3  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 lz>hP  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ?QgWW  
         ?`xId;}J#7  
        ⑦       重合度系数Y WW.=>]7;  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 he,T\ };  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 y< 84Gw_  
    =14.07609 E+gUzz5  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 _z;N|Xe  
        ⑧       螺旋角系数Y c72/e7gV  
     轴向重合度 =1.675, g?ft;kR6S  
        Y=1-=0.82 Xs`/q}R  
         oKUJB.PF  
        ⑨       计算大小齿轮的 01J.XfCd6  
     安全系数由表查得S=1.25 d 9|u~3  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 /T?['#:r-)  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 )9$Xfq/  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 a)]N#gx  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   +J2=\YO  
        小齿轮     大齿轮 PQ j_j#0  
    *k/_p ^  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: ?Gb 18m  
        K=0.86        K=0.93   #/aWG  x_  
    :mij%nQ>$  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 M:A7=rO~  
          []= g#e"BBm=A  
          []= _$\T;m>'A  
           rei<{woX  
           /2c?+04+  
            大齿轮的数值大.选用. KF.?b]  
         2axH8ONMu  
    ⑵   设计计算 3Cpix,Dc  
         计算模数 3E#acnqn*  
    GB0] |z5  
    a 3H S!/  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: n[<Vj1n  
     H='`#l1  
    z==24.57  取z=25 (+_Amw!W  
    Kh27[@s  
    那么z=5.96×25=149           O!a5  
      5)}xqE"x  
    ②   几何尺寸计算 1iUy*p65:  
        计算中心距     a===147.2 {pVD`#Tl[  
    将中心距圆整为110 _vad>-=D*U  
    8g<3J-7Mm  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 RAe:$Iv$!v  
    ,+2ytN*  
    =arccos Lm8 cY  
    SgJQH7N  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. zU(U^  
    zITXEorF!J  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 _c[t.\-`]  
         `A #r6+  
        d==42.4 l?ofr*U&-x  
    !dZHG R  
    d==252.5 *-2u0%  
    K%S k{'  
    计算齿轮宽度 T\OLysc  
    :z.< ||T  
    B= ^NP" m  
    /q8n_NR  
    圆整的       2Ddrxc>48  
    srUpG&Bcx  
                                                大齿轮如上图: <#:"vnm$j  
    k)4   
    qUCiB}  
    <MY_{o8d  
    7.传动轴承和传动轴的设计 4rv3D@E  
    _,5(HETE2  
    1.  传动轴承的设计 ?!Y2fK=h0  
     Y]P]^3  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ^}9Aq $R  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min N1_nBQF )  
    T1=43.77kn.m I9_tD@s"(  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ns@b0'IF]  
        已知小齿轮的分度圆直径为 *&LVn)@[`  
            d1=42.4 k0%4&pU  
    而  F= Uc \\..Cf  
         F= F e%"L79Of6)  
    P*G&pitT  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N  y!!p:3  
    K5b8lc  
    koe&7\ _@  
    WnA]gyc  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 +.{_n(kU  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 9;kWuP>k4u  
    !DD|dVA{  
    haS`V  
                 /8lGP! z  
         从动轴的设计 \#  
           r'-)@|  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, t[%9z6t  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M % `\8z  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 u[y>DPPx  
        已知大齿轮的分度圆直径为 yjc:+Y{5'  
            d2=252.5 >AV?g8B;  
    而  F= WC0@g5;1[  
         F= F Bx;bc  
    t/pHdxX*C7  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 8&B{bS  
    HX?5O$<<N  
    Ust>%~<  
    ewD61Y8-  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 + ,0RrD )  
    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 '3aDvV0  
    L3'o2@$  
    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 a'rN&*P  
    查表,选取 | \C{R  
    j?#S M!f  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 0~Z2$`(  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 =2# C{u.  
    0O|T\E8 e  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 hI]KT a  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 VWaI!bK  
    &K|<7Efx  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. mS6L6)] S  
    j 8YMod=  
                D        B                轴承代号     3;@t {rIin  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC      jI[:`  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     C 3b  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     ^;!A`t  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     x=gZ7$?A  
     0'%R@|  
         ;q59Cr75  
    Ay22-/C|@  
         W1iKn  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 $*{PUj  
        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, |U>BXX P  
    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.     1Hp0,R}  
    @I_A\ U{  
    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. 5a&[NN  
    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, ]@)X3}"!  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 ?x%HQ2`  
    pg;agtI  
    L=16+16+16+8+8=64 g < M\zD  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 4hr;k0sD  
    Q_x/e|sd  
    5.    求轴上的载荷   YR=<xn;m.  
    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, n'U*8ID  
    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. AM#VRRTU  
    dyC: Mko=  
     +,gI|  
    @q}.BcSg  
    %F` c Nw]  
    !FX;QD@"  
    "W?k~.uw  
    Y7zg  
    eo24I0 `N  
         x~?,Wv|cm  
    |[)t4A"}  
    传动轴总体设计结构图: m>yk4@a  
         =) $a>N  
                                 bW7tJ  
    b54<1\&  
                                 (主动轴) n{6XtIoYq  
    s*>s;S?{|  
    . Zrt/;  
            从动轴的载荷分析图: G^ZL,{  
    <!v^Df  
    6.     校核轴的强度 .9#4qoM'  
    根据 ~*GJO74  
    == ! k)}p_e  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 BuCU_/H  
    查表15-1得[]=60MP rbHrG<+7zO  
    〈 []    此轴合理安全 vRpMZ)e  
    eu@-v"=w  
    8、校核轴的疲劳强度. %M2.h;9]*\  
    ⑴.   判断危险截面 mnzamp  
    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. Cg |_ ) _w  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 W/<]mm~95  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 tO~DA>R  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Og4 X3QG  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 KdHR.;*  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 'ejuzE9  
    截面上的弯曲应力 N)K};yMf  
    mT <4@RrB  
    截面上的扭转应力 [ dpd-s  
    == ,B(UkPGT  
    轴的材料为45钢。调质处理。 f ?_YdVZ  
    由课本得: iNUisl  
               7L|w~l7R~  
    因             ,%w_E[2  
    经插入后得 ^>gRK*,  
    2.0         =1.31 p+ SFeUp  
    轴性系数为 @>,3l;\Zh  
           =0.85 -==@7*x!Z  
    K=1+=1.82 8>RGmue  
        K=1+(-1)=1.26 Q#wASd.  
    所以               6a[D]46y,2  
    ,>A9OTSN\  
    综合系数为:    K=2.8 Z $ Fh4  
    K=1.62 "IA[;+_"  
    碳钢的特性系数        取0.1 f50qA;7k  
       取0.05 .^>[@w3  
    安全系数 1k6f|Al -  
    S=25.13 O`~G'l&@T  
    S13.71 Dq/[ g,(  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 MNzq,/Wf  
    截面Ⅳ右侧 jz QmYcd  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 8W)3rD>  
    .'mmn5E  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 /6B!& b2f  
    HK) $ls  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 I~\j%zD  
    WCA`34(  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 %_;q<@9)  
    截面上的弯曲应力   }`&#{>]2  
    截面上的扭转应力 s Z(LT'}  
    ==K= oe_l:Y%  
        K= M;OY+ |uA  
    所以                 _m;0%]+  
    综合系数为: %Js3Y9AL C  
    K=2.8    K=1.62 :P #   
    碳钢的特性系数 D{'x7!5r  
        取0.1       取0.05 H$au02dpU  
    安全系数 &>\E >mJ  
    S=25.13 5|f[evQj<S  
    S13.71 1,=U^W.G  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 A\ds0dUE  
    } R!-*Wk  
    9.键的设计和计算 {LYA?w^GT  
    ,uqSq  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ?1?D[7$  
    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. GQhzQM1HS  
    根据    d=55    d=65 gm~Ka%O|F  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 zD}dvI}  
                         b=20     h=12     =50 I&Q.MItW  
    y5B4t6M(  
    ②校和键联接的强度 7].tt  
      查表6-2得      []=110MP dDbPM9]5  
    工作长度  36-16=20 6 DqV1'  
        50-20=30 :]iV*zo_  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 rD<G_%hP  
         K=0.5 h=5 L$6{{Tw"2  
        K=0.5 h=6 Kyw Dp37^  
        由式(6-1)得: zm4Okg)w@  
               <[] L3iY Z>]  
               <[] Lo _5r T"  
        两者都合适 "gjy+eosY  
        取键标记为: u'M \m7  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 J5h;~l!y  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 T5?@'b8F6  
    10、箱体结构的设计 5 BR9f3}  
    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, "& 'h\  
    大端盖分机体采用配合. ))V)]+  
    { %X /w'|  
    1.   机体有足够的刚度 \&ra&3o  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 #]<j.Fc`  
    uoR_/vol8  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 ?RJ ) u  
    L^uO.eI"m  
    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 PCDsj_e  
    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 LPX@oha  
    <gRv7 ?V[z  
    3.   机体结构有良好的工艺性. E7@0,9A U  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. 0*S]m5#;  
    *>,8+S33r{  
    4.   对附件设计 ;4p_lw@  
    A  视孔盖和窥视孔 }wRHNBaEB  
    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 I!3qb-.Q  
    B  油螺塞: :S'P lH  
    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。 4^\5]d!  
    C  油标: ]8FSs/4  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 .<5 66g}VP  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. $K>'aI;|  
    Rl90uF]8  
    D  通气孔: kbS+ 3#+  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. *-"DZ  
    E  盖螺钉: k2DT+}u7G  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 }bIbMEMn  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. m[7@l  
    F  位销: q66!xhp;?  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. dlkxA^  
    G  吊钩: !j[Oy r|  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. Hh`x>{,|S  
    U;f~Q6iu  
    减速器机体结构尺寸如下: HLm6BtE  
    w&<-pIa`  
    名称    符号    计算公式    结果     s{x{/Bp(KK  
    箱座壁厚                10     w:%3]2c  
    箱盖壁厚                9     I?c "\Fe  
    箱盖凸缘厚度                12     H:byCFN-  
    箱座凸缘厚度                15     at"-X?`d  
    箱座底凸缘厚度                25     YLs%u=e($  
    地脚螺钉直径                M24     7 -yf  
    地脚螺钉数目        查手册        6     7`-fN|  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     w/+e  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     5#kN<S!  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     "cSH[/  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     %GS^=Qr  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     s/#L?[YH  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 B>sSl1opI  
        22 2\Bt~;EIx  
        18     1_$y bftS  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 &,E^ y,r  
        16     ;s{k32e  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     zIc%>?w  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     USBU?WDt  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     <NRW^#g<x  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     &ru2&Sz  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) }!-BZIOlO  
    150(3轴)     !Ab4'4f  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) qQ\&]  
    150(3轴)     j$v2_q  
         1=Npq=d  
    11. 润滑密封设计 L[v-5u)  
    M.B0)  
        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. l0AVyA4RFV  
        油的深度为H+ 'Pk1 4`/  
             H=30  =34 vb^/DMhz  
    所以H+=30+34=64 qz]b8rX  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 9?M>Y?4  
         P]V/<8o.53  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 d@-s_gw  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     -jN:~.  
        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 , c3gW2E  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 tR`'( *wh  
         ,]CZ(q9-  
    12.联轴器设计 B#Sg:L9Tr'  
    |Uf[x[  
    1.类型选择. x-W6W  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 N0UL1[ur  
    2.载荷计算. g+CTF67  
    公称转矩:T=95509550333.5 $:&?!>H  
    查课本,选取 F"2rX&W  
    所以转矩   oEfy{54  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 `2}H$D  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm H_3-"m&3  
    [+7 Nu  
    四、设计小结 $~ 6Y\O  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 KBVW <;C$  
        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。 #s"|8#  
    五、参考资料目录 ,UOAGu<_gb  
    [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; ?r< F/$/  
    [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; gie.K1@|  
    [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; gZ{q85C.>  
    [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; a+wc"RQ |  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 fK-tvP0}*  
    [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; LojEJ  
    [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? *jAw  
    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