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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 y3@x*_K8  
                     v'bd.eqw  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         X#Dhk6  
                     02# b:  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) giSG 6'WA  
    G0 nH Z6  
    目   录 FkxhEat8  
         k`2B9,z  
    一    课程设计书                            2  +,F= -  
    \MFWK#W  
    二    设计要求                              2 8x^H<y=O  
    zZ+LisSs&  
    三    设计步骤                              2 eRl?9  
         Y;> p)'z  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 q/w6sQx$  
        2. 电动机的选择                                4 0LHiOav  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 a`@<ZsR  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 21/a3Mlx#  
        5. 设计V带和带轮                              6 ;FgEE%  
        6. 齿轮的设计                                  8 O%++0k;  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 P=SxiXsr$  
        8. 键联接设计                                  26 R/Dy05nloe  
        9. 箱体结构的设计                              27 9tc@   
        10.润滑密封设计                                30 X!M fJ^)q  
        11.联轴器设计                                  30 Dho^^<`c+  
         9h,yb4jPP  
    四    设计小结                              31 WEV{C(u<k!  
    五    参考资料                              32 i:Z.;z$1  
    t6L^ #\'  
    一. 课程设计书 xBI"{nGoN  
    设计课题: T`'3Cp$q  
        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 c;|&>Fp  
    表一: MlC-Aad(  
             题号 I|3v&E 1  
     ]O9f"cj  
    参数    1     W}e[.iX;  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     x4m_(CtK  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     Aya;ycsgE  
    卷筒直径(mm)    200     %wjU^Urya  
    seD+~Y\z  
    二. 设计要求 0&rH 9  
    1.减速器装配图一张(A1)。 : .w'gU_  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 %C E@}  
    3.设计说明书一份。 wmcp`8w.  
    Y'a(J7  
    三. 设计步骤 = cI\OsV&?  
        1.  传动装置总体设计方案 -ZoOX"N}  
        2.  电动机的选择 ah6F^Kpl{  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 "6NNId|Y  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 bd 1J#V]  
        5.  “V”带轮的材料和结构 gmAKW4(  
        6.  齿轮的设计 f+*2K^B  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 'a{5}8+8  
        8、校核轴的疲劳强度 h9n<ped`A;  
        9.  键联接设计 lSbM)gL  
        10.  箱体结构设计 kFa?q} 47  
        11. 润滑密封设计 cV!/  
        12. 联轴器设计 AO7qs:+  
         oJp_c  
    1.传动装置总体设计方案: }9Dv\"t5  
    . ;@) 5"  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 UUEDCtF)  
    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, fUWm7>6VA>  
    要求轴有较大的刚度。 #/v_ h6$  
    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。 >93{=+  
    其传动方案如下: uy-Ncy  
            .W+4sax:  
    图一:(传动装置总体设计图) n]{}C.C=  
    B)cb}.N:  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 m}'@S+k^  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 j83Y'VJJC  
         传动装置的总效率 YK+Z0ry  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; |2&mvjk@H  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, r`g;k&"a  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, _ktSTzH0  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 _C8LK.M#j  
    yhn $4;m  
      2.电动机的选择 Pk]9.e1_  
    -bu. *=  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, ZXDMbMD  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, @dKf]&h%%  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 fU~y481 A  
         !9cPNIi  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, GQ)cUrXQz  
         i&Cqw~.H  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 u]-El}*[  
         KIY_EE$?  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 WIl S^?5I<  
                                                      ]G&\L~P  
    44{:UhJkx  
    方案    电动机型号    额定功率 vlyNQ7"%  
    P cCKda3v!O  
    kw    电动机转速 <4HuV.K  
        电动机重量 G8-d%O p  
    N    参考价格 daJ-H  
    元    传动装置的传动比     m/B9)JzY  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ';!UJWYl  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     :*%\i' $!/  
      IX3 yNTW"L  
       中心高 p 8Hv7*  
            外型尺寸 AG%es0D[H  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     ;ypO'  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     W&[9x%Ba  
    c+XR  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 2qR@: ^  
    H$iMP.AK  
    (1)       总传动比 J@{ Bv%  
        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 BU\NBvX$  
        (2)       分配传动装置传动比 U]&%EqLS  
        =× F+^[8zK^  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 $4) g uG)  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 [/^g) ^s:  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 2YEn)A@8  
    (1) 各轴转速 l{ { #tW  
      ==1440/2.3=626.09r/min ,\RCgc  
      ==626.09/5.96=105.05r/min ?UIb!k>  
    (2) 各轴输入功率 [o6<aE-  
        =×=3.05×0.96=2.93kW Y mSaIf  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW iU|C<A%Hh  
        则各轴的输出功率:   \srOU|  
    =×0.98=2.989kW "d*  
    =×0.98=2.929kW Ase1R=0  
    各轴输入转矩 [vJosbU;  
       =××  N·m }E_zW.{!  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ~z"->.u  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m N.J:Qn`(  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m j}Mpc;XOc  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m Qd=/e pkm  
    =×0.98=242.86N·m :9>nY  
    运动和动力参数结果如下表 t/c^hTT  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     E_*T0&P.P  
        输入    输出    输入    输出         1O{67Pf  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     6n4S$a  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     [)KfRk?};2  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     !2,.C+,  
    <m\TZQBD  
    5、“V”带轮的材料和结构 &$ 9bC 't6  
      确定V带的截型 s @9#hjv2  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 P=g+6-1  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 $x<-PN  
          V带截型      由图6-13                        B型 {<Zqw]  
       oOw"k*,h:S  
      确定V带轮的直径 #7)6X:/O  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm Cr"hu;  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s #wcoLCjs)  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm z(` kWF1<  
       ?/g(Y  
      确定中心距及V带基准长度 B!lw>rUMQ  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 6Vo}Uaq4  
                              360<a<1030 H$HhB8z3  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm S|i //I%_  
         !o7. L%S  
      初定V带基准长度 ^^mi@&ApLD  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm (yVI<Os{a  
           3J{'|3x  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm @B <_h+  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 5^i ^?  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 q1j[eru  
       3H2'HO  
       确定V带的根数 (nG  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw MDZb|1.AT  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 [\y>Gv%  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 rA7S1)Kq  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 NjLd-v"2  
             qx NV~aK  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 6I<`N  
                                 RdjUw#\33b  
                           取Z=2 [VH t#JuN,  
    V带齿轮各设计参数附表 6{ Eh={:b  
    ?xega-l  
    各传动比 a'r\e2/e?H  
    4D5)<3N=d'  
        V带        齿轮     N[%IrN3  
        2.3        5.96     Spb'jAKj'  
      x4(WvQ%O#  
    2. 各轴转速n B("kE`  
        (r/min)        (r/min)     %1<|.Dmd  
        626.09        105.05     hi%>&i*  
    O@VmV>m  
    3. 各轴输入功率 P n$8A"'.M  
        (kw)        (kw)     w67Pw  
        2.93       2.71     y[# U/2  
    d #su  
    4. 各轴输入转矩 T }T@AoIR0t  
        (kN·m)        (kN·m)     +a{>jzR  
    43.77        242.86     ^[6AOz+L  
    X|:O`b$G  
    5. 带轮主要参数 {Ffr l(*  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         uQ}kq7gd  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     .#SWfAb2h  
    带的根数z     x$t=6@<]  
        160        368        708        2232        B        2     k 'o?/  
    Gvwel!6  
    6.齿轮的设计 bk|>a=o3  
    ]`x~v4JU  
    (一)齿轮传动的设计计算 ]dH; +3 }  
    ?:,j9:m?  
    齿轮材料,热处理精度  zcc]5>  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 fjf\/%  
        (1)       齿轮材料及热处理 xE:p)B-]  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 {chl+au*l  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 H"sey +-  
          ② 齿轮精度 &j$k58mX  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 q>?oV(sF  
         i=+ "[h^  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 59|Tmf(dS;  
    按齿面接触强度设计 IcN|e4t^J+  
    Lgy}Gm8u5  
    确定各参数的值: D<:9pLD(  
    ①试选=1.6 YRl2e`&jt  
    选取区域系数 Z=2.433   *l}q,9iQ-  
         i4l?q#X  
        则 uKplPze?  
        ②计算应力值环数 K-/fq=z  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) ?6|EAKJ`lK  
        =1.4425×10h *ZRQ4i[+  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) rd6?;K0  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 9 ItsK  
        ④齿轮的疲劳强度极限 .- w*&Hd7b  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: G'%mmA\  
        []==0.93×550=511.5 y37@4p^@9  
    2Tp.S3  
        []==0.96×450=432         F"_SCA?9?  
    许用接触应力   $?7}4u,  
             >R6Me*VR  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   *5 5yF `  
             =1 2`x[y?Tn  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 '_2~8w  
        =4.47×10N.m \JX8`]|&  
        3.设计计算 =2< >dM#`  
    ①小齿轮的分度圆直径d 6HyQm?c>a  
         (URWi caB  
        =46.42 ibh!8"[  
        ②计算圆周速度 >n#Pq{7aF  
        1.52 mwBOhEefNJ  
        ③计算齿宽b和模数 s i C/k*  
    计算齿宽b 6j0!$q^  
           b==46.42mm Nt/>RCh  
    计算摸数m SH"O<c Dp  
      初选螺旋角=14 1^vN?#K t  
        = `6'fX[j5  
        ④计算齿宽与高之比 ]R( =)  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 \S _ycn  
    =46.42/4.5 =10.32 dQt]r  
    ⑤计算纵向重合度 rTQrlQ:@  
    =0.318=1.903 vU::dr  
    ⑥计算载荷系数K Rb?6N  
    使用系数=1 Y~,N,>nITu  
    根据,7级精度, 查课本得 [W` _`  
    动载系数K=1.07, VCtj8hKDr  
    查课本K的计算公式: lO[[iMHl<  
    K= +0.23×10×b ka655O/)&  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 :\>@yCD  
    查课本得: K=1.35 W EZ)7H  
    查课本得: K==1.2 Fq:BRgCE  
    故载荷系数: @xR=bWY  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 I;9>$?t[  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径  RCKb5p9  
        d=d=50.64 K^> +"  
        ⑧计算模数 "4Cb dD//  
        = Y}QtgZEt  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 =5isT  
        由弯曲强度的设计公式 ;BsyN[bF  
        ≥ w(0's'  
    ]F P(,:Yw  
    ⑴   确定公式内各计算数值 R]H/Jv\'  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m R!5j1hMN`  
             确定齿数z ~m'PAC"Q$  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 It&$R`k  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 !;>j(xc  
        Δi=0.032%5%,允许 e2~&I`ct  
        ②      计算当量齿数 "{Lp'+wNw  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  [WW3'= e^  
        z=z/cos=144/ cos14=158 sk6C/ '0:  
        ③       初选齿宽系数 P`0}( '"U  
         按对称布置,由表查得=1 v25]}9/C  
        ④       初选螺旋角 g m'8,ZL  
        初定螺旋角 =14 Dn1aaN6  
        ⑤       载荷系数K ]y:2OP  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 _XvSe]`f`  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y %v5IR  
        查得: 7S|nn|\Kp  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 DAa??/,x7  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 yz.a Z  
         7,X5]U&A<x  
        ⑦       重合度系数Y 2N B/&60<  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 8cI<~|4_  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 XnR9/t  
    =14.07609 EdR1W~JZ  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 #l2KJ7AMK  
        ⑧       螺旋角系数Y +es|0;Z4yP  
     轴向重合度 =1.675, xvU@,bzz  
        Y=1-=0.82 /{il;/Vj  
         ?> )(;Ir9  
        ⑨       计算大小齿轮的 3 vr T`  
     安全系数由表查得S=1.25 6ZKSet8  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 ^26vP7  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 e*K1";  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 Ls51U7  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   !X5n'1&  
        小齿轮     大齿轮 I8M^]+c  
    },#@q_E  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: +9yV'd>U  
        K=0.86        K=0.93   NFsj ~6F#  
    IHC {2 ^  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 @,kR<1  
          []= &-.NkW@  
          []= [ H|ifi  
           jxeZ,w o  
           O S?S$y  
            大齿轮的数值大.选用. ey!QAEg"X1  
         iTUOJ3V7i  
    ⑵   设计计算 ~IQ3B $4H&  
         计算模数 :$ qa  
    A-S!Z2m\  
    so=Ux2  
    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./l\NtZ  
    *M^(A}+O  
    z==24.57  取z=25 `!- w^~c  
    ,;%F\<b  
    那么z=5.96×25=149           K-X@3&X}  
      D0 5JQ*  
    ②   几何尺寸计算 _|1m]2'9  
        计算中心距     a===147.2 Wks?9 )Is  
    将中心距圆整为110 pA?kv]l(  
    ;Gnk8lIsb  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 C] dK/~Z#r  
    S29k IJ  
    =arccos 3]MSS\uB  
    @3g$H[}  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. dAba'|Y  
    xryXO(  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 /U@T#S  
         a|Yry  
        d==42.4 #]SiS2lM#  
    }[FP"#  
    d==252.5 mto=_|gn  
    <4Ev3z*;Z  
    计算齿轮宽度 RvXK?mL4F  
    3OZu v};k  
    B= P[L] S7FTr  
    M dKkj[#  
    圆整的       GI. =\s  
    ,Y+J.8.H   
                                                大齿轮如上图: 1^v?Ly8  
    <h"07.y  
    CT2L }5L&  
    oZS.pi  
    7.传动轴承和传动轴的设计 e09('SON(  
    _DD.#YB</  
    1.  传动轴承的设计 A(2!.Y 2?*  
    S W; %2  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ca6kqh"  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 4).i4]%LH  
    T1=43.77kn.m @hVF}ybp  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 G_cWp D/  
        已知小齿轮的分度圆直径为 f=,(0ygt/  
            d1=42.4 z Go*N,'  
    而  F= qPH=2k ,H  
         F= F :i};]pR   
    X}5}M+'~  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N \g;o9}@3~  
    ud`!X#e~  
    c|hT\1XR,  
    <$+Cd=71\  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 N3U.62  
    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 q-<t'uhs[  
    ^1 U<,<  
    l!7O2Ai5  
                 VdC,M;/=Z  
         从动轴的设计 #)7THx/=  
           ]IQ`.:g=9  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, &l-1.muQ  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M {9_}i#,vR  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 o?]N2e&(  
        已知大齿轮的分度圆直径为 0 v> *P*  
            d2=252.5 Nk ~"f5q7  
    而  F= V'Z Z4og  
         F= F _VM()n;  
    40i]I@:JK  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N *= ;M',nx  
    mh7JPbX|  
    Z8xKg  
    ==XO:P  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 xp68-&  
    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 ;&$Nn'~a  
    H="E#AC%8/  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 sc)}r_|g  
    查表,选取 qh)10*FB  
    L5{DWm~@  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ZOIx+%/Vd#  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 &CcUr#|  
    xa&5o`>1G  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 7}%Z>  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 i"Z  
    l.3|0lopX)  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. ):5M +  
    r&0IhE  
                D        B                轴承代号     O*dtVX  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     kS)azV  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     KP*cb6vA  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     zho$g9*  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     |9*8u>|RC  
    Wm#F~<$  
         1Vi3/JM @  
    K@R * V  
         |%~Zo:Q<$>  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 QoBM2Q YO  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, g\~n5=-D  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     M4rK  
    +ebmve \+  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. ?VRf5 Cr-  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, p?idl`?^3  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 CA[3 R  
    q!!gn1PT(T  
    L=16+16+16+8+8=64 2b89th  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. @q/E)M?  
    #[B]\HO  
    5.    求轴上的载荷   X :wfmb  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, 6(=>!+xpRr  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. hg Pzx@  
    *w,C5 f  
    Q*K31Ln  
    qC:QY6g$N  
    {1Hs5bg@  
    gT0N\oU"  
    /_{B_2i/>  
    #Et%s8{  
    TRzL":  
          J]4pPDm  
    FhJtiw@  
    传动轴总体设计结构图:  f2.|[  
         mK_2VZj&  
                                 [L`w nP  
    )1iqM]~;B  
                                 (主动轴) 8H@]v@Z2  
    $ts1XIK%  
    SDHJX8Hq  
            从动轴的载荷分析图: Bp9_\4  
    5e|yW0o  
    6.     校核轴的强度 -.t/c}a#  
    根据 hj+iB,8  
    == Y:#nk.}>  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 -POsbb>  
    查表15-1得[]=60MP P,W(9&KM  
    〈 []    此轴合理安全 _/[}PQC6G  
    ^+k~{F,)  
    8、校核轴的疲劳强度. Tg_#z  
    ⑴.   判断危险截面 155vY  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. peD7X:K\s  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 7 <<`9,  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 A(}D76o_  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 G;he:Bf  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 w:HRzU>  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 AQm#a;  
    截面上的弯曲应力 F1GFn|OA  
    vlVHoF;&  
    截面上的扭转应力 E x )fXQ+  
    == YMr2Dv\y  
    轴的材料为45钢。调质处理。 PUbfQg  
    由课本得: Qy7pM8~h  
               &1Cif$Y4w  
    因             kps}i~Jb  
    经插入后得 ##5e:<c&[  
    2.0         =1.31 tb/`*Yl@  
    轴性系数为 *6/OLAkyF  
           =0.85 :zp9L/eh  
    K=1+=1.82 rk8Cea  
        K=1+(-1)=1.26 .Ge`)_e  
    所以               vB Vg/  
    Zt ;u8O  
    综合系数为:    K=2.8 >41K>=K  
    K=1.62 bR*} s/  
    碳钢的特性系数        取0.1 p>h}k_s  
       取0.05 w[]\%`69}Z  
    安全系数 S5/p3;O\c  
    S=25.13 ,u S)N6'b6  
    S13.71 h pKrP  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 &6&$vF65c  
    截面Ⅳ右侧 o-+H-  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 V\*J"ZP&  
    Y$0K}`{  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 .1F41UyL  
    -Ic<.ix  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 7;@o]9W  
    *hlinQKs  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 *0/%R{+S  
    截面上的弯曲应力   F@<^  
    截面上的扭转应力 gQ$0 |0O  
    ==K= ;7U"wI_~c  
        K= &UIS17cT  
    所以                 ,% *Jm  
    综合系数为: m2v'zJd}g  
    K=2.8    K=1.62 |\T!,~  
    碳钢的特性系数 @r]1;KG  
        取0.1       取0.05 d~;U-  
    安全系数 UHS{X~CS e  
    S=25.13 f"Kl? IN8  
    S13.71  U92?e}=]  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 C)BVsHT4  
    q DPl( WXb  
    9.键的设计和计算 I<!,_$:  
    oH1]-Nl$  
    ①选择键联接的类型和尺寸 JlE b  
    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. ?P"j5  
    根据    d=55    d=65 1O+$"5H  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 TGzs|-  
                         b=20     h=12     =50 Bxk2P<d  
    tUhr gc  
    ②校和键联接的强度 !m?W+ z~J  
      查表6-2得      []=110MP 5!qLJmd=  
    工作长度  36-16=20 ,lQfsntk'  
        50-20=30 J~lKN <w  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 x }i'2   
         K=0.5 h=5 fKNDl\SD  
        K=0.5 h=6 \:>eZl?  
        由式(6-1)得: `o6T)49  
               <[] vPM 2cc/o  
               <[] j1K?QH=e#{  
        两者都合适 $: qrh66  
        取键标记为: LX7<+`aa  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 ~`<_xIvrq  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 Kgb<uXk  
    10、箱体结构的设计 X;d 1@G  
    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, G$1gk^G's  
    大端盖分机体采用配合. #Kt5+"+7  
    m_b_)/  
    1.   机体有足够的刚度 #R# |hw  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 gPF5|% 3)  
    UB7C,:"  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 ;_E][m  
    c:,K{ZR  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm J-W8wCq`  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 Y 016Xg5  
    _SqUPTb"u  
    3.   机体结构有良好的工艺性. I ka V g L  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. A2"$B\j1  
    j,v2(e5:  
    4.   对附件设计 g&O!w!T  
    A  视孔盖和窥视孔 J>^KQ  
    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 ^i6`w_/  
    B  油螺塞: ` W{y  
    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。 GtkZ%<KF9  
    C  油标: V?4G~~F  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 A#CGD0T  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. =:Lc-y>  
    _}Ec[c  
    D  通气孔: HfA@tZ5q|U  
    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. s3oQ( wC %  
    E  盖螺钉: |1UJKJwX  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 Rs53R$PIR  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. g BV66L  
    F  位销: }bYk#6KX  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. Q3aZB*$K  
    G  吊钩: h;t5v6["  
    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. k[/`G5  
    F/U38[  
    减速器机体结构尺寸如下: eG%Q 3h  
    ;(;{~1~  
    名称    符号    计算公式    结果     ="s>lI-1a  
    箱座壁厚                10     |"k+j_/+  
    箱盖壁厚                9     Yjix]lUXVf  
    箱盖凸缘厚度                12     #<gD@Jybu  
    箱座凸缘厚度                15     SAN/ fnM  
    箱座底凸缘厚度                25     99?: 9g  
    地脚螺钉直径                M24     l5l#LsaQb  
    地脚螺钉数目        查手册        6     u;=a=>05IR  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     t"FB}%G  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     )r6d3-p1  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     !z?;L_Lb  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     BYXMbx  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     P{o/ /M  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 IW- BY =C  
        22 6"_ytqw7  
        18     [TX5O\g![  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 $qfNEAmDf\  
        16     gshgl3   
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     T |ZJ$E0  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     2JLXDkZ  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     mE3M$2}  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     |f< -lB[k  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) Bey|f/ <  
    150(3轴)     p$zj2W+sN  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) m>LC2S; f  
    150(3轴)     VTwJtWnq  
         TW~9<c  
    11. 润滑密封设计 LV$`bZ  
    uz[5h0c  
        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. ljw>[wNv  
        油的深度为H+ P|kfPohI=  
             H=30  =34 =aJb}X  
    所以H+=30+34=64 |-.r9;-b  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 i")ucrf  
         h-=lZ~W~  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 (}&O)3)  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     z.]  
        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 Zh 3hCxXa  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 GJbU1k]  
         zua=E2  
    12.联轴器设计 TaE&8;H#N  
    ,5/zTLd   
    1.类型选择. o~={M7 m  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 J#jx)K!  
    2.载荷计算. [+z*&~'  
    公称转矩:T=95509550333.5 o+ 0"@B  
    查课本,选取 2]/[  
    所以转矩   dMjAG7U  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 _S;Fs|p_  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm )|CF)T-  
    J:JkX>n%k=  
    四、设计小结 l[Rl:k!  
        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。 V j"B/@  
        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。 1"P^!N  
    五、参考资料目录 @>SirYh  
    [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; )%=oJ!)  
    [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; ecG,[1];  
    [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; 9#ZR0t.cY  
    [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; 89X`U)Ws  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 )TV{n#n  
    [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; X!ad~bt  
    [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? C}>Pn{wY9  
    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