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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 YDGS}~m~Q  
                     yjJ5P`j]  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         wO2_DyMm@  
                     k1VT /u  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) Bo5ZZY  
    ^( Rvk  
    目   录 fvb=#58N_  
         ]tY ^0a  
    一    课程设计书                            2 * !^<m0  
    D/h/Y) Y  
    二    设计要求                              2 Qv-@Zt!8  
    $cu00K  
    三    设计步骤                              2 ~{}#)gGU  
         jF[ 1za  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 %p X6QRt?  
        2. 电动机的选择                                4 |a{Q0:  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 1,5E `J  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 )*c> |7G  
        5. 设计V带和带轮                              6 R-^96fFBy  
        6. 齿轮的设计                                  8 1He{v#  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 U?.9D  
        8. 键联接设计                                  26 vd6l7"0/  
        9. 箱体结构的设计                              27 [%&ZPJT%i  
        10.润滑密封设计                                30 :6q]F<oK  
        11.联轴器设计                                  30 .CSS}4  
         2c?qV  
    四    设计小结                              31 ;l}- Z@! /  
    五    参考资料                              32 _e9:me5d"$  
    c)0amM  
    一. 课程设计书 <LRey%{q  
    设计课题: P9T5L<5  
        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 S>.F_Jl  
    表一: ,C {*s$  
             题号 %7g:}O$  
    fh^lO ^  
    参数    1     rxme(9M  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     vy,&N^P  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     DQwGUF'(  
    卷筒直径(mm)    200     TE )gVE]  
    Y wkyq>Rv  
    二. 设计要求 gT/@dVV  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ud fe  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 BnRN;bu  
    3.设计说明书一份。 ~ 8aJ S,u  
    |j3'eW&=  
    三. 设计步骤 -YD+(c`l  
        1.  传动装置总体设计方案 L#)(H^[  
        2.  电动机的选择 _ pO`  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 R}mn*h6  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 Z/rTVAs@r  
        5.  “V”带轮的材料和结构 PQ|69*2G  
        6.  齿轮的设计 ! Q<>3 xZ  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 c%*($)#  
        8、校核轴的疲劳强度 5PcJZi^.l  
        9.  键联接设计 q.2(OP>(  
        10.  箱体结构设计 ~XeFOM q  
        11. 润滑密封设计 !.1%}4@Q]  
        12. 联轴器设计 |w}xl'>q  
         (z$r:p  
    1.传动装置总体设计方案: 6WoAs)ZF  
    3sCFHn#c  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 n}xhW'3hU=  
    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"!lwm3b  
    要求轴有较大的刚度。 t:LcNlN|  
    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。 %r)avI  
    其传动方案如下: #y|V|nd  
            K\XyZ  
    图一:(传动装置总体设计图) V#ev-\k}@  
    aQ j*KMc  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 i* R,QN)  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 Hx$c N  
         传动装置的总效率 Nx#4W1B[`H  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Mz I q"3  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, !QmzrX}h  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, qC!&x,}3  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 U }Hwto`R  
    (wmBjQ]B<  
      2.电动机的选择 (J"T]-[  
    P\CDd=yWc  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, U=sh[W  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, :`) ~-`_  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 g fU-"VpHE  
         gqib:q ;r  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, \RQ='/H*  
         eK/?%t  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 aj,)P3DJu  
         ]<DNo&fw  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 %=j3jj[  
                                                      6B$q,"%S@  
    vhr+g 'tf  
    方案    电动机型号    额定功率 mYB`)M*Y  
    P f^e6<5gdf  
    kw    电动机转速 t"j|nz{m  
        电动机重量 N^VD=<#T  
    N    参考价格 bshGS8O  
    元    传动装置的传动比     ?j7vZ}iRi  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     cD1o"bq  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     pO<-.,  
      O$`UCq  
       中心高 %[<Y9g,:Q  
            外型尺寸 5sde  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     IGX:H)&*  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     bt+,0\Vg5  
    0h$GI"dR  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 tNs~M4TVVH  
    1-I Swd'u  
    (1)       总传动比 7=4A;Ybq  
        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 O\;=V`z-  
        (2)       分配传动装置传动比 5=?i;P  
        =× :<#`_K~'  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 "fQRk  
        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 cd;NpN  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 o7&4G$FX~  
    (1) 各轴转速 RK9>dkW  
      ==1440/2.3=626.09r/min J3S&3+2G  
      ==626.09/5.96=105.05r/min /7$mxtB5%L  
    (2) 各轴输入功率 z}}]jR \y?  
        =×=3.05×0.96=2.93kW LU!1s@  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW FgA//)1  
        则各轴的输出功率:   )He#K+[}^4  
    =×0.98=2.989kW Z#`0txCF  
    =×0.98=2.929kW {F*N=pSq  
    各轴输入转矩 xFp<7p L  
       =××  N·m .&,[,  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· \9)[ #Ld  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m U6 82 Th  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m w5]"ga>Y  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m ;'RFo?u K  
    =×0.98=242.86N·m AZFWuPJo  
    运动和动力参数结果如下表 ^>~dlS  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     `!\ivIi^  
        输入    输出    输入    输出         d+z[\i  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     o%(bQV-T  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     nYv#4*  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     x;$|#]+  
    ZcPUtun  
    5、“V”带轮的材料和结构 (b/d0HCND  
      确定V带的截型 [h}K$q  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 $CtCOwKZ  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 _=`x])mM  
          V带截型      由图6-13                        B型 sV0Z  
       y[HQBv  
      确定V带轮的直径 =xEk7'W6k  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm Y4~vC[$ x'  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s &>}.RX]t  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm fDuwgY0  
       m% bE-#  
      确定中心距及V带基准长度 zi!#\ s^  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 q&M:17+:Q  
                              360<a<1030 `ENP=kL(+  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ZL91m`r  
         qMgfMhQ7DU  
      初定V带基准长度 !y vJpdsof  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm :zL393(  
           , p0KLU\-  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 9G:TW|)L[Q  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm IlHY%8F{  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 2:J,2=%  
       9={N4}<  
       确定V带的根数 u7k|7e=xk  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw RebTg1vGu  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 #4y,a_)  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 1k>naf~O  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 ]t/f<jKN^  
             |QYZRz  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 O<`R~  
                                 }K8Lm-.=  
                           取Z=2 _^; ;i4VZ  
    V带齿轮各设计参数附表 ('WY5Yps  
    RWE~&w G}  
    各传动比 ##~!M(c  
    a>b8- j=J  
        V带        齿轮     N$'>XtO  
        2.3        5.96     %8Yyj{^!(  
      P0#`anUr1  
    2. 各轴转速n vv h.@f  
        (r/min)        (r/min)     ^gm>!-Gx  
        626.09        105.05     xKW"X   
    "]<}Hy  
    3. 各轴输入功率 P _<u;4RO(s  
        (kw)        (kw)     A9 n41,h  
        2.93       2.71     nO_!:6o".  
    5+FLSk  
    4. 各轴输入转矩 T " dT>KQ  
        (kN·m)        (kN·m)     t&f" jPu>  
    43.77        242.86     0#`)Prop6  
    Qu}N:P9l?X  
    5. 带轮主要参数 6PJ'lA;*b  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         EW;1`x  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     c(:Oyba  
    带的根数z     hNVMz`r  
        160        368        708        2232        B        2     a 2Et,WA%  
    VKf6|ae  
    6.齿轮的设计 @Z=wE3T@  
    qL>v&Rd<  
    (一)齿轮传动的设计计算 ".M:`BoW4  
    \>;%Ji  
    齿轮材料,热处理精度 ~y@& }  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 |` v^d|  
        (1)       齿轮材料及热处理 @SQceQfB  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 a|z1K  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 S| "TP\o  
          ② 齿轮精度 .pKN4  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 H` Lu"EK  
         ]gHLcr3  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 cE 2Rr  
    按齿面接触强度设计 5C65v:Q`N  
    YR8QO-7 .)  
    确定各参数的值: /=- h:0{M  
    ①试选=1.6 (l2<+R%1  
    选取区域系数 Z=2.433   6,zDBax  
         ZZwBOGVU  
        则 mVHFT~x7}  
        ②计算应力值环数 i2U/RXu  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) |} 9GHjG  
        =1.4425×10h ja:\W\xhJ  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) YOlH*cZtg  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 v<`$bvv?  
        ④齿轮的疲劳强度极限 5Ny0b|+p  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: tB !|p6  
        []==0.93×550=511.5 0pCDE s  
    Ul9b.`6  
        []==0.96×450=432         ]ci RiMkT(  
    许用接触应力   xNx`J@xt$  
             ~"\P~cg0J  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ]svw CPu C  
             =1 Hj1k-Bs&'w  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ~(M*6b  
        =4.47×10N.m hOV_Oqe4?  
        3.设计计算 BHIM'24bp  
    ①小齿轮的分度圆直径d )biX8yq hR  
         NrW[Q 3E$  
        =46.42 75PS^5T,  
        ②计算圆周速度 zEAx:6`c  
        1.52 Mc.^s  
        ③计算齿宽b和模数 a3*.,%d  
    计算齿宽b z[%[bs2{  
           b==46.42mm % ghJ*iHR  
    计算摸数m S [ i$e  
      初选螺旋角=14 T<_+3kw  
        = $F<%Jl7_Z  
        ④计算齿宽与高之比 mJ/^BT]  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 \?[O,A  
    =46.42/4.5 =10.32 %OTQRe:  
    ⑤计算纵向重合度 ))$ CEh"X  
    =0.318=1.903  $.=5e3  
    ⑥计算载荷系数K zCyR<as7  
    使用系数=1 #dL5x{gV=  
    根据,7级精度, 查课本得 K T%i,T  
    动载系数K=1.07, P: jDB{  
    查课本K的计算公式: hLCsQYNDU  
    K= +0.23×10×b % 1OC#&  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 aS2a_!f  
    查课本得: K=1.35 rE9Ta8j6  
    查课本得: K==1.2 uT#Acg  
    故载荷系数: oM-b96  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 e?|d9;BO  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 Z^6A_:]j  
        d=d=50.64 {-~05,zE  
        ⑧计算模数 [9'|7fdU  
        = wA{*W>i  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 lK_ ~d_f  
        由弯曲强度的设计公式 Xq[:GUnt  
        ≥ ,M| QN*  
    >B@i E  
    ⑴   确定公式内各计算数值 <|ka{=T  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ]:[)KZ~  
             确定齿数z F0X5dv  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 Pm;x]Aj  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 +d|:s  
        Δi=0.032%5%,允许 |k/`WC6As.  
        ②      计算当量齿数 oSpi{ $x  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  B4PW4>GF  
        z=z/cos=144/ cos14=158 u Zo]8mV  
        ③       初选齿宽系数 #p']-No  
         按对称布置,由表查得=1 @&/s~3  
        ④       初选螺旋角 v)wY  
        初定螺旋角 =14 ^Tb}]aHg  
        ⑤       载荷系数K ZJiuj!  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 WV5r$   
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y ez{P-qB  
        查得: Q"x`+?!  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 PmuEL@'^ U  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 =vB]*?;9  
         )*q7pO\cty  
        ⑦       重合度系数Y u&hDjE  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7  m^W*[ ^p  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 !Qj)tS#Az  
    =14.07609 Vu_7uSp,)  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 \<0G kp  
        ⑧       螺旋角系数Y bW,BhUb,|  
     轴向重合度 =1.675, LZ=wz.'u  
        Y=1-=0.82 jV(xYA3  
         xg*\j)_}  
        ⑨       计算大小齿轮的 7UeE(=Hr5  
     安全系数由表查得S=1.25 Fjb4BdZ P  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 -N /8Ho  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 ej)BR'*  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 =%:n0S0C"  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   wR 5\^[GN  
        小齿轮     大齿轮 f }evw K[S  
    hlSB7D"d  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: gNMKGf\Y  
        K=0.86        K=0.93   :8\*)"^E  
    !3b|*].B  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 TsFV ;Sl3  
          []= /r::68_KQP  
          []= 0XBBA0t q  
           v%69]a-T  
           Fyi?,,  
            大齿轮的数值大.选用. [N0/">c  
         >S-N|uR6  
    ⑵   设计计算 8M".o n  
         计算模数 + Tgy,oD0  
    YG}p$\R  
    ( FjsN5  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: Kd AR)EU>  
    =DmPPl{  
    z==24.57  取z=25 )sY$\^'WY  
    MIk #60Ab  
    那么z=5.96×25=149           eY6gb!5u  
      $w";*">:0  
    ②   几何尺寸计算 rS,* s'G  
        计算中心距     a===147.2 4X(1   
    将中心距圆整为110 j:de}!wc  
    kG|>_5  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 9:}RlL+cOk  
    OW[/%U>  
    =arccos dctA`W@:-  
    's7SZ$(  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. {=pP`HD0  
    $Nt]${0  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 ya*q;D  
         @'NaA SB  
        d==42.4 I2Or& _  
    |~=?vw< W  
    d==252.5 Gr"2G,,VI  
    ^~YmLI4  
    计算齿轮宽度 $J;=Ux)$  
    vt(}ga  
    B= >m;|I/2@  
    =`7)X\i@z  
    圆整的       >FE QtD~F  
    !,-qn)b  
                                                大齿轮如上图: u6bB5(s`&  
    2!~>)N  
    k{u%p<  
    Vqv2F @.  
    7.传动轴承和传动轴的设计 x/jN& ;"/  
    @]VvqCk  
    1.  传动轴承的设计 +~pc% 3*  
    D.oS8'   
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 /="D]K)%b8  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 5  a*'N~  
    T1=43.77kn.m Yf2+@E  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 S#%JSQo:  
        已知小齿轮的分度圆直径为 V"Y Fu^L  
            d1=42.4 (>Q9jNW  
    而  F= i5~ /+~  
         F= F @u'27c_<d3  
    GO:1 Z?^  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N #9W5  
    Spr:K,  
    2YP"nj#  
    ?` ZGM  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Y$`hudJ&  
    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 {/|8g(  
    DHujpZXQ  
    BoiIr[ (  
                 qwq+?fj={  
         从动轴的设计 Wp9 2sm+  
           J/P@m_Yx  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, ]@<3 6ByM  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M |@bNd7=2d  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 ?PxYS%D_L  
        已知大齿轮的分度圆直径为 *mhw5Z=!  
            d2=252.5 r@@eC['  
    而  F= KlX |PQ  
         F= F S bqM=I+  
    Jv{"R!e"P  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N "j@IRuH  
    .Mft+,"  
    Z_4H2HseL  
    Go+,jT-  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 $^+KR]\q  
    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 i\R\bv[9  
    2.L6]^N p(  
    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 &u`rE""  
    查表,选取 hu*>B  
    X|n[9h:%  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 GHsdLe=t0#  
    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 D!E 9@*Lf  
    h*X%:UbW  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 M Ut^mu$86  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 g #<?OFl  
    >D^7v(&  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. [,?A$Z*Z|  
    AiHDoV+-  
                D        B                轴承代号     0~L 8yMM  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     Ue\oIi  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     JP% ;rAoJ  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     SVEA  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     lJQl$Wx^  
    7/$Z7J!k  
         :bF2b..XOu  
    B46H@]d#7K  
         =d4',[O  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 g:6}zHK  
        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, Ty`=U>K|  
    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.     !rmo*-=^=  
    )^@V*$D  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. f7AJSHe  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, `0vy+T5  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 (V%vFD1)  
    GN"LU>9|  
    L=16+16+16+8+8=64 Gg,k  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. d1_*!LW$  
    ]qG5 Ne _  
    5.    求轴上的载荷   WD`{kqc  
    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, Z42Suy  
    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. 0_Z|y/I.  
    :qKY@-t7H  
    ZaV66Y>  
    [?o v J  
    gK_[3FiKt  
    FNRE_83  
    y/*Tvb #TJ  
    HQj4h]O#  
    l{x#*~g a  
         v8(u9V%?6  
    }(I DPaJ  
    传动轴总体设计结构图: $>37PVVW  
         o:\j/+]  
                                 |Dpfh  
    7027@M?A?  
                                 (主动轴) dllf~:b  
    :rc[j@|pH  
    tF1%=&ss  
            从动轴的载荷分析图: /3%xQK>%  
    | (9FV^_  
    6.     校核轴的强度 AsF`A"Cdw<  
    根据 &8L\FAY0%9  
    == m|gd9m $,?  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 nezbmpL4  
    查表15-1得[]=60MP _jKVA6_E  
    〈 []    此轴合理安全 n,LKkOG  
    JNCtsfd  
    8、校核轴的疲劳强度. epyYo&x}  
    ⑴.   判断危险截面 eV}Tx;1|}  
    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. vK~KeZ\,p=  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 L 'Rapu  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 Y|jesa {x  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 _qNLy/AY  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 7u0R=q  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 LZ:\V)5+  
    截面上的弯曲应力 +>({pHZ<S  
    >&z+ih  
    截面上的扭转应力 |H@p^.;  
    == ="E V@H?U  
    轴的材料为45钢。调质处理。 YIqfGXu8  
    由课本得: {-qTU6  
               %*}f<k{6  
    因             zwK;6&(W  
    经插入后得 ,6pH *b $  
    2.0         =1.31 &cE,9o%FZ  
    轴性系数为 b;ZAz  
           =0.85 1yc@q8  
    K=1+=1.82 2a-hf|b1  
        K=1+(-1)=1.26 >xgd<  
    所以               )S?}huX  
    y5h[^K3  
    综合系数为:    K=2.8 fdW={}~  
    K=1.62  I ^92b  
    碳钢的特性系数        取0.1 F x8)jBB_  
       取0.05 brot&S2P><  
    安全系数 n/D]r  
    S=25.13 63$m& ]x  
    S13.71 :E*U*#h/  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 &|] ^ u/  
    截面Ⅳ右侧 mr.DP~O:9p  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 E v#aMK  
    ??Ac=K\  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 2 wvDC@  
    [hbIv   
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 X:/t>0e  
    t,nB`g?  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 UlytxWkUX  
    截面上的弯曲应力   H:6$) #  
    截面上的扭转应力 2_v>8B  
    ==K= JnJz{(c  
        K= m"]ys #  
    所以                 A4h/oMis  
    综合系数为: ry"zec B  
    K=2.8    K=1.62 1YL5 ![T  
    碳钢的特性系数 HbVLL`06*  
        取0.1       取0.05 7 i/Cax  
    安全系数 l[k$O$jo  
    S=25.13 O2f2Fb$B7  
    S13.71 {c; 3$  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Ymom 0g+ f  
    37Y]sJrs$  
    9.键的设计和计算 =ndKG5  
    TVA1FD  
    ①选择键联接的类型和尺寸 t;3.;  
    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. Ags`%(  
    根据    d=55    d=65 5{Wl(jwb  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 Z ngJ9js  
                         b=20     h=12     =50 ibyA~YUN/  
    ,vPF=wq  
    ②校和键联接的强度 3FN? CN] O  
      查表6-2得      []=110MP I "4B1g  
    工作长度  36-16=20 d .A0(*k,  
        50-20=30 s=4.Ovd\  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 CgC wM=!r  
         K=0.5 h=5 |sz9l/,lG  
        K=0.5 h=6 -s"lW 7N^  
        由式(6-1)得: 8vK&d>  
               <[] PQ>JoRs  
               <[] -yeT$P&|  
        两者都合适 tw66XxE  
        取键标记为: jLSZ#H  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 _rd{cvdR  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 iY-dM(_:]  
    10、箱体结构的设计 L%FL{G  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, g:U ul4  
    大端盖分机体采用配合. nKdLhCN'=  
    7_,gAE:kG  
    1.   机体有足够的刚度 b3+PC$z2h  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 j7&l&)5  
    +zsya4r  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 zu#o<6E{  
    . +>}},  
    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 _q 8m$4  
    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 DZue.or  
    }kpkHq"`f  
    3.   机体结构有良好的工艺性. uZ+<  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. bb{+  
    @_{"ho  
    4.   对附件设计 U{EW +>  
    A  视孔盖和窥视孔 *M:Bhw  
    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 ;QYK {3R?  
    B  油螺塞: cO:x{~  
    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。 \"SI-`x  
    C  油标: 4rm/+Zes  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 q`P:PRgM  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 4tI~d8?pk+  
    gA6C(##0  
    D  通气孔: t(Uoi~#[  
    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. >EY0-B  
    E  盖螺钉: 'g#GUSXfj  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ?@_dx=su  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. X 6)LpMm  
    F  位销: )7^jq|  
    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. ' vwBG=9C  
    G  吊钩: ze- iDd_y  
    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. U^xFqJY6  
    t.cplJF&Ue  
    减速器机体结构尺寸如下: ,O}zgf*H;  
    :O7J9K|  
    名称    符号    计算公式    结果     )Ii=8etdv  
    箱座壁厚                10     v,jU9D \  
    箱盖壁厚                9     .NKN2  
    箱盖凸缘厚度                12     [Mi~4b  
    箱座凸缘厚度                15     :9<5GF(  
    箱座底凸缘厚度                25     oW6.c]Vo  
    地脚螺钉直径                M24     C.@TX  
    地脚螺钉数目        查手册        6     4T:ZEvdzf  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     *b&|  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     <XNLeJdY  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     0PN{ +<? .  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     <t8})  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     rZLMY M  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 E~B LY{3:  
        22 8L:0Wp  
        18     [K5afnq`  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 }5K\ l  
        16     S7bSR?~L[  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     u>BR WN  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     w"~T5%p  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     [Y[|:_+5  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     % :NI@59  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) BEw(SQH  
    150(3轴)     R#0UwRjeF  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) Q]8r72uSk  
    150(3轴)     `!i>fo~  
         ~%]+5^Ka]  
    11. 润滑密封设计 (j(6%U  
    [Mx+t3M  
        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. 7*sB"_U2  
        油的深度为H+ l{<@[foc  
             H=30  =34 ;yr 'K  
    所以H+=30+34=64 JH 8^ZP:d'  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 },l3N K  
         BwR)--75  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 #}.db?[Rv  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     Yv>% 5`  
        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 7Xa Ri@uG  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 um/iK}O  
         zJPzI{-w|  
    12.联轴器设计 !^y'G0  
    4XRVluD%W.  
    1.类型选择. z;T?2~g!  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 L~\Ir  
    2.载荷计算. ,+ WDa%R  
    公称转矩:T=95509550333.5 4oJ0,u  
    查课本,选取 &Mol8=V)  
    所以转矩   _f/6bpv  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 &T{+B:*v  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm LVX.stN#p  
    =m UtBD.;  
    四、设计小结 z&w@67 >j  
        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。 u-D%: lz85  
        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。 eKt~pzXwm  
    五、参考资料目录 o]@?QAu  
    [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; XLB7 E  
    [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; &4LrV+`$V  
    [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; {q:6;yzxl  
    [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; v81<K*w`P  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 NOQM:tBO>  
    [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; F&^u1RYz  
    [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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    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?  4 Fl>XM  
    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