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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 5bH@R@3m  
                     ]. IUQ*4t  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         Y2yVl+  
                     mUm9[X~'  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) y2TJDb1  
    Pp@P]  
    目   录 zK}$W73W^  
         gK9@-e  
    一    课程设计书                            2 g.s~Ph-G  
    FlrLXTx0  
    二    设计要求                              2 elJLTG  
    ]gQgNn?  
    三    设计步骤                              2 rts@1JY[  
         7$\;G82_  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 G;yf]xFd  
        2. 电动机的选择                                4 = = cAL"Z  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ^ bexXYh  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 @2L+"=u#  
        5. 设计V带和带轮                              6 3!Gnc0%c  
        6. 齿轮的设计                                  8 wx>BNlT@?  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 b_|`jHes  
        8. 键联接设计                                  26 bs kG!w  
        9. 箱体结构的设计                              27 k129)79  
        10.润滑密封设计                                30 *<i { Mb Q  
        11.联轴器设计                                  30 w=rh@S]  
         2Rc#{A  
    四    设计小结                              31 ]pzf{8%  
    五    参考资料                              32 }<[@)g.h.  
    }{n[_:[7  
    一. 课程设计书 `$AX!,<!G  
    设计课题: HKP<=<8/O  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V }~:`9PV)Z%  
    表一: MIsjTKE  
             题号 ^}a..@|%W  
    BB.^-0up  
    参数    1     MQG(n+c  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     \uc]+nV!o  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     :Z- = 1b~  
    卷筒直径(mm)    200     x<>#G~-  
    VA&_dU]*  
    二. 设计要求 N8@Fj!Zi  
    1.减速器装配图一张(A1)。 \3"4;fM!i  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 K pDKIi  
    3.设计说明书一份。 z|Q)^  
    9G[!"eZ}  
    三. 设计步骤 -v/1R1$e1  
        1.  传动装置总体设计方案 @a'Rn  
        2.  电动机的选择 `1=n H/E  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 _s[ohMlh  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 .D(H@3qA@  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ^a0{"|Lq  
        6.  齿轮的设计 [i== Tp  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 az*c0Z<pl  
        8、校核轴的疲劳强度 %?Yf!)owh  
        9.  键联接设计 IE+{W~y\  
        10.  箱体结构设计 }R=n!Y$F  
        11. 润滑密封设计 M2W4 RovfR  
        12. 联轴器设计 =2F;'T\6  
         mXtsP1  
    1.传动装置总体设计方案: Cvry8B  
    -y|>#`T/  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 &G\Vn,1v  
    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, ;.Zgt8/.  
    要求轴有较大的刚度。 dY5 m) ?  
    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。 M+j V`J!  
    其传动方案如下: w &1_k:Z&  
            }F!tM"X\  
    图一:(传动装置总体设计图) xAbx.\  
    <j,ZAA&5%Y  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 H*51GxK  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 R.@I}>  
         传动装置的总效率 Hb55RilC  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; hfE5[  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, !w2J*E\  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, <'N"GLJ  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 ^SM>bJ1Z_  
    NX%"_W/W  
      2.电动机的选择 $ @g\wz  
    @`xR1pXQ  
        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, \e+h">`WgX  
        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, "A\h+q-  
        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。 fm]mqO  
          vX1 8 ]  
        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, +-~8t^  
          PgI H(  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 ywQ[>itMa  
         opsjei@  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 !xcLJ5^W  
                                                      O/Cwm;&t  
    g]&7c:/  
    方案    电动机型号    额定功率 f$1&)1W[  
    P ^x2zMB\t  
    kw    电动机转速 ZDny=&>#  
        电动机重量 A\ARjSdb  
    N    参考价格 U/}YpLgdD  
    元    传动装置的传动比     c(Ws3  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     D8X~qt/  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     +*uaB  
      =sZ58xA  
       中心高 ,/2&HZd  
            外型尺寸 Hq$&rNnq\  
    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     rDI}X?JmX  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     {z#!3a  
    +xNV1bM  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 ":@\kw  
    OFe-e(c1  
    (1)       总传动比 IVSOSl|  
        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 HpP82X xj  
        (2)       分配传动装置传动比 DwmK?5p  
        =× Sf*1Z~P|  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 ^+p7\D/E(  
        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 cY mgJBG  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 mqj]=Fq*  
    (1) 各轴转速 qXqGhHoe;  
      ==1440/2.3=626.09r/min }TQa<;Q  
      ==626.09/5.96=105.05r/min r)S:-wP  
    (2) 各轴输入功率 tNoPpIu  
        =×=3.05×0.96=2.93kW "w&IO}j;=  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW or,:5Z  
        则各轴的输出功率:   4SVIdSA  
    =×0.98=2.989kW +[vI ocu  
    =×0.98=2.929kW {ty)2  
    各轴输入转矩 ylm # Xa  
       =××  N·m fHK.q({Qc  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 9U>OeTh(  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m "?%2`*\  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m }#r awVe=  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m `%A vn<  
    =×0.98=242.86N·m R_^0Un([  
    运动和动力参数结果如下表 3D;?X@  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     1-V"uLy@gC  
        输入    输出    输入    输出         mq}V @H5  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     %@9c'6  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     J6 J">  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ZJe^MnE (G  
    A^ofs*"Y  
    5、“V”带轮的材料和结构 %rlMjF'tG  
      确定V带的截型 O!!N@Q2g  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 =kTHfdin&  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 p$=Z0p4%LL  
          V带截型      由图6-13                        B型 |yl,7m/B-G  
       ?;VsA>PV  
      确定V带轮的直径 iGPrWe@.  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm {p.^E5&  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 3n,jrX75u  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm d.|*sZ&3p  
       gky+.EP.  
      确定中心距及V带基准长度 )SZzA'  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 EXMW,  
                              360<a<1030 u*f`\vs  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm X1HEeJ|  
         -Ew>3Q  
      初定V带基准长度 C7O8B;  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm Lk)I;;  
           yg.o?eML  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm ebn3r:IU-  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm uK] -m  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640  ZC]|s[  
       inY_cn?  
       确定V带的根数 _\=x A6!  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw %~I&T". iC  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 egK~w8`W%  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 3[j,d]\|  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 ~!S/{Un   
             DKJ_g.]X  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 3-btaG'P  
                                 wFF,rUV  
                           取Z=2 #W6 6`{>  
    V带齿轮各设计参数附表 JH| D  
    -oUGmV_  
    各传动比 ul3~!9F5F  
    !E&l=* lM.  
        V带        齿轮     \=D+7'3  
        2.3        5.96     -RJ~Sky[  
      >?1GJ5]\s  
    2. 各轴转速n Zb=;\l*&  
        (r/min)        (r/min)     ]0&X[?  
        626.09        105.05     t{>#)5Pqv  
    wo+`WnDh  
    3. 各轴输入功率 P [(2^oTSRaq  
        (kw)        (kw)     X~UL$S;  
        2.93       2.71     o{>4PZ}=g  
    #1%ahPhR+  
    4. 各轴输入转矩 T wK0x\V6dJ  
        (kN·m)        (kN·m)     &c 2Qa  
    43.77        242.86     O}%E SAB  
    W/\pqH  
    5. 带轮主要参数 e/cHH3 4  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         "n]x%. *  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     GMg! 2CIU  
    带的根数z     k,$/l1D  
        160        368        708        2232        B        2     T_!F I29  
    L@z[b^  
    6.齿轮的设计 #q K.AZi  
    JN:L%If  
    (一)齿轮传动的设计计算 k;jl3GV  
    T9}~]zW7P  
    齿轮材料,热处理精度 5Q <vS"g  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 2<9K}Of  
        (1)       齿轮材料及热处理 L*dGo,oN  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 KB^8Z@(+  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 %19~9Tw  
          ② 齿轮精度 %f'=9pit  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 p6NPWaBR  
         tH&eKM4G  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 0ETT@/)]z  
    按齿面接触强度设计 ? A;RTM  
    W4$aX5ow$  
    确定各参数的值:  5k@T{  
    ①试选=1.6 T u%XhXl:j  
    选取区域系数 Z=2.433   6\u. [2lE^  
         *^Zt)U1$|  
        则 $W=)-X\>  
        ②计算应力值环数 (&NLLrsio  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) T[^&ZS]s  
        =1.4425×10h y9?*H?f,  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) _f8H%Kgk;  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 t\LE\[XM>  
        ④齿轮的疲劳强度极限 [L7s(Zs>  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: QVRQUd  
        []==0.93×550=511.5 Xp| 4WM  
    P=1K u|k  
        []==0.96×450=432         kP}l"CN4  
    许用接触应力   lAA&#-#YG  
             *J]p/<> {  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   *Gv:N6  
             =1 Q!3-P  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 n $N M  
        =4.47×10N.m <m^a ?q^  
        3.设计计算 V~#5^PF{  
    ①小齿轮的分度圆直径d B_iaty   
         7[='m{{=C  
        =46.42 WF*j^ %5  
        ②计算圆周速度 ;F*^c )  
        1.52 lK/4"&  
        ③计算齿宽b和模数 TghT{h@  
    计算齿宽b wLiPkW  
           b==46.42mm  6W  
    计算摸数m l%('5oz@\  
      初选螺旋角=14 c$)>$&([  
        = a * CXg.i  
        ④计算齿宽与高之比 ZvQZD=,F  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 }f_@@#KB?  
    =46.42/4.5 =10.32 -xLK/QAL  
    ⑤计算纵向重合度 x^_c4,i)  
    =0.318=1.903 uPbdzUk$  
    ⑥计算载荷系数K y{<js!au  
    使用系数=1 O"|d~VQ  
    根据,7级精度, 查课本得 =jh^mD&'  
    动载系数K=1.07, suIYfjh  
    查课本K的计算公式: : O@(Sv  
    K= +0.23×10×b 8+7*> FD)1  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 p<h(  
    查课本得: K=1.35 -K$ugDi  
    查课本得: K==1.2 i;/;zG^=_  
    故载荷系数: J =8Y D"1  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 *Q?8OwhJ  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 t'J 4zV  
        d=d=50.64 rNicg]:\x  
        ⑧计算模数 **z^aH?B2  
        = ^fsC]9NS  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 6:8Nz   
        由弯曲强度的设计公式 DF-PBVfpu  
        ≥ x!W5'DO  
    G9xO>Xp^Al  
    ⑴   确定公式内各计算数值 Het>G{  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 6Y6t.j0vN.  
             确定齿数z gBWr)R  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 a%a0/!U[  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 !mWm@ }Ujg  
        Δi=0.032%5%,允许 9bRUN<  
        ②      计算当量齿数 \(=xc2  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  |7n%8JsY!"  
        z=z/cos=144/ cos14=158 p:$v,3:  
        ③       初选齿宽系数 A /c  
         按对称布置,由表查得=1 7!(/7U6rP  
        ④       初选螺旋角 3?`TEw~'  
        初定螺旋角 =14 % jf|efxo  
        ⑤       载荷系数K W`oyDg,D  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 NOoF1kS+  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y 9 `bLQd  
        查得: ?IS[2 v$   
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 _-#o[>2[  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 #H |p)2k  
         &}C-W* f,Z  
        ⑦       重合度系数Y lb*;Z7fx<'  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 0|K<$e6IH  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690  !a\HdQ  
    =14.07609 *81/q8Az  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 4bdCbI  
        ⑧       螺旋角系数Y H/Ql  
     轴向重合度 =1.675, y=+OC1k\8  
        Y=1-=0.82 0t"Iq71/  
         B]b/(Q+  
        ⑨       计算大小齿轮的 9mn~57`y  
     安全系数由表查得S=1.25 f-H"|9  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 =+?OsH v  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 l_9ZzN  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 &;r'JIp  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   LH @B\ mS  
        小齿轮     大齿轮 m :~y:.  
    7F]Hq  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: ZdY$NpR,  
        K=0.86        K=0.93   _\,lv \u  
    8KkN "4'  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 v+trHdSBYE  
          []= YwZx{%f  
          []= =TzJgx  
           5! +{JTXa  
           *}Gys/\!S  
            大齿轮的数值大.选用. PBEi"`i  
         lk81IhI  
    ⑵   设计计算 }hm_Ws  
         计算模数 ^5?|Dj  
    i PG:w+G  
    >o`+j$j  
    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: Oi$1maxT  
    Sd.Km a  
    z==24.57  取z=25 31#jLWY'0  
    =b1 y*?  
    那么z=5.96×25=149           <s|.2~  
      R-,L"Vv  
    ②   几何尺寸计算 7)2Q  
        计算中心距     a===147.2 *> Be w  
    将中心距圆整为110 XN?my@_HpM  
    tu{paQ  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 ;.=0""-IF  
    c(b`eUOO  
    =arccos 9jx>&MnWs  
    7i02M~*uS  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. L*4= b (3  
    y@2"[fo3~  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 U,fPG/9  
         +7 j/.R  
        d==42.4 {-]K!tWda  
    saQo]6#  
    d==252.5 <HS{A$]  
    Vu4LC&q  
    计算齿轮宽度 =,qY\@fq  
    EKN<KnU%  
    B= ]-a/)8  
    'gD./|Z0  
    圆整的       ,VUOsNN4\  
    ni )G  
                                                大齿轮如上图: >f-RzQ k  
    /n$R-Q  
    on5\rY<I:@  
    _F4=+dT|  
    7.传动轴承和传动轴的设计 K$:btWSm  
    #u\~AO?h  
    1.  传动轴承的设计 .A6pPRy e  
    U;u4ey  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 d>#X+;-k  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min u%1JdEWZd  
    T1=43.77kn.m  => Qd  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 4"iI3y~Gw  
        已知小齿轮的分度圆直径为 H+gB|  
            d1=42.4 maQxU(  
    而  F= FLkZZ\  
         F= F 3|)cT1ej  
    0lOan  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N )u]=^  
    w_~tY*IwB  
    !B9 Yw/Ba  
    \FCPD.2s+  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 1E4`&?  
    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 <1x u&Z7  
    /Zx"BSu  
    B !rb*"[  
                 V}Q`dEk2r  
         从动轴的设计 8)Vl2z  
           pRsIi_~&  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, B7[#z{8'#  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M gdyWuOxa|  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 Y[rCF=ZVH  
        已知大齿轮的分度圆直径为 ={6vShG)m  
            d2=252.5 rF{,]U9`  
    而  F= [ {vX*q 3B  
         F= F .;,,{ ;  
    sdd%u~4,X  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N `m"K_\w=/  
    Gtvbm  
    '*&V7:  
    heb{i5el  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 UQ)^`Zj  
    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 mOyNl -f  
    r9D 68*H  
    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 0dD.xuor  
    查表,选取 q8R,#\T*  
    #W_-S0>&  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 q"f7$  
    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 *kj+6`:CPs  
    ew c:-2Y^  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 +I:/8,&-x  
    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  。 AnZy o a  
    z$/s` |]  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. ?fc<3q"  
    =*6H!bzX  
                D        B                轴承代号     Gu2=+?i?h  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     U` )d `4"  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     R-4#y%k<  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     4JH^R^O<n  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     u:wf :^  
    lx ~C{tl2  
         AmCymT3P*e  
    wjOJn]  
         z'gJy  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 V9>$M=  
        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, s4=EyBI  
    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.     gS|6,A9  
    "b)EH/ s  
    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. dn_l#$ U  
    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, Q5 o0!w  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 YWk+}y}^d  
    6J -=6t|  
    L=16+16+16+8+8=64 ScT{Tb]9bt  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. &$~irI  
    a:1$idj  
    5.    求轴上的载荷   lXVh`+X/l  
    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, 2';{o=TXV  
    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. $$B#S '  
    yRp&pUtb  
    @v\8+0  
    j5~~%  
    p@@*F+  
    }/L#<n`Z  
    ? a/\5`gnN  
    w,<n5dMv  
    ow'CwOj$  
         idjk uB(6  
    'PTQ S,E  
    传动轴总体设计结构图: sM9utR  
         ?MSV3uODb  
                                 @$~;vS  
    emT/H 95|,  
                                 (主动轴) >``  
    d^5x@E_Td  
    Y44[2 :m  
            从动轴的载荷分析图: Dh68=F0  
    CX]L'  
    6.     校核轴的强度 ' 'p<C)Q  
    根据 .kfx\,lgm  
    == ; 2aPhA  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 `"#hhKG  
    查表15-1得[]=60MP ~L_1&q^4!i  
    〈 []    此轴合理安全 !&{"tL@.  
    '*G8;91u  
    8、校核轴的疲劳强度. #w!ewCvt  
    ⑴.   判断危险截面 K}Q:L(SSr\  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. TALiH'w6|e  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 5YgT*}L+,  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 K d{o/R  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 %@HuAcNi  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 9LSV^[QUH  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 6|4ID"  
    截面上的弯曲应力 (7"CYAe:;  
    T^#d\2  
    截面上的扭转应力 DyUS^iz~o  
    == c1 j@*6B  
    轴的材料为45钢。调质处理。 }V 4u`=  
    由课本得: y#/P||PM  
               +$#h6V  
    因             okO\A^F  
    经插入后得 2g5jGe*0  
    2.0         =1.31 EZZE(dq@gf  
    轴性系数为 xiqeKoAD  
           =0.85 ]VS:5kOj`  
    K=1+=1.82 &_\;p-1:  
        K=1+(-1)=1.26 C;_00EQ=  
    所以               F;T;'!mb  
    FgMQ=O2  
    综合系数为:    K=2.8 Ou+bce  
    K=1.62 _SMi`ie#  
    碳钢的特性系数        取0.1 4rpry@1  
       取0.05 "1 UpoF'w  
    安全系数 mRxeob  
    S=25.13 v]T?xo~@'  
    S13.71 N7_(,Gu*R  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 j_z@VT}y  
    截面Ⅳ右侧 CXTt N9N9  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 VeOM `jy  
    B) dG:~  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 8= g~+<A  
      Xi w  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 4P#4R B  
    KWM}VZY:Z  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 xxld.j6  
    截面上的弯曲应力   A.~wgJDO  
    截面上的扭转应力 }[(v(1j='~  
    ==K= zT93Sb  
        K= pdjRakN  
    所以                 wn\ R|'Rdz  
    综合系数为: 2#s8Dxt  
    K=2.8    K=1.62 0-/@-qV\  
    碳钢的特性系数 n3$u9!|P  
        取0.1       取0.05 -vc ,O77z"  
    安全系数 SH O&:2  
    S=25.13 {`(MK6D8 c  
    S13.71 :m>Vp  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 /[n]t  
    l8e)|MSh  
    9.键的设计和计算 \ rKUPI\  
    Vt:\llsin  
    ①选择键联接的类型和尺寸 t. DnF[  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. OjrZ6  
    根据    d=55    d=65 !>/J]/4>  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 ja(ZJ[<`  
                         b=20     h=12     =50 Y=y 0`?K  
    {Z178sik  
    ②校和键联接的强度 ;Eh"]V,e  
      查表6-2得      []=110MP RLcC>Z  
    工作长度  36-16=20 ?yu@eo  
        50-20=30 fUPYCw6F  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 {aUv>T"c  
         K=0.5 h=5 b`f6(6  
        K=0.5 h=6 s4Vju/  
        由式(6-1)得: j,z)x[3}  
               <[] ?[%.4i;-h  
               <[] [w)KNl  
        两者都合适 D%6}x^`Qk  
        取键标记为: F*-'8~T  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 - b`  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 qac:"z'9  
    10、箱体结构的设计 lA`-"  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, `G=+qti  
    大端盖分机体采用配合. V}Oz!  O  
    *z0 R f;  
    1.   机体有足够的刚度 6z'0fi|EN  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 -lXQQ#V -  
    T7l,}G  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 LvU/,.$  
    +U?73cYN  
    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 2#cw_Ua  
    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 /UaQ 2h\  
    j)Z0K$z=  
    3.   机体结构有良好的工艺性. /AY q^  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. .k#O[^~]  
    RN;#H_ q  
    4.   对附件设计 9NZq k  
    A  视孔盖和窥视孔 x@:98P  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 U.ZA%De  
    B  油螺塞: jaMpi^C  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 -O?A"  
    C  油标: aJc>"#+ o  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 llCE}Vdh  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. a FWTm,)  
    ' -aLBAxy  
    D  通气孔: _^!C4?2!  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. ETR7% 0$r  
    E  盖螺钉: hqwsgJ  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ~bis!(}p-  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. v[?gM.SF  
    F  位销: QD1&"T<.d.  
    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. )0Vj\>  
    G  吊钩: .'2"83f  
    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. M3dUGM  
    i?)bF!J  
    减速器机体结构尺寸如下: vY[ u;VU  
    5r;)Ppo  
    名称    符号    计算公式    结果     aD~S~L!  
    箱座壁厚                10     ?Qts2kae#  
    箱盖壁厚                9     pTJ_DH  
    箱盖凸缘厚度                12     ZT,au SX  
    箱座凸缘厚度                15     +LF=oM<  
    箱座底凸缘厚度                25     x/0x&la  
    地脚螺钉直径                M24     KCqz]  
    地脚螺钉数目        查手册        6     TaKCN   
    轴承旁联接螺栓直径                M12     $-E<{   
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     j9cB<atL  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ONc#d'-L  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     rAgpcp}  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     ?pA_/wwp  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 DvA#zX[  
        22 qc.9GC  
        18     7'`nTF-@v  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 77 ?TRC  
        16     H 'nLC,  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     -'i[/{  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     ;]rj Kc=  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     <FN +  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     6O@Lx ]t  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 9AD0|,g  
    150(3轴)     HS1{4/  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) q"-Vh,8h  
    150(3轴)     g](&H$g  
         ^Je*k)COn  
    11. 润滑密封设计 )F0Q2P1I  
    U/7jK40  
        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. 0+A#k7c6p  
        油的深度为H+ LI"N^K'z  
             H=30  =34 eE{ 2{C  
    所以H+=30+34=64 qz!^< M  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 26j-1c!NGd  
         ~Oi.bP<,  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 g~OG~g@  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     #4Cf-$J  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 -BsZw. 7P  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 aCBq}Xcn  
         mUiJ@  
    12.联轴器设计 t4-0mNBZt$  
    2$gFiZ  
    1.类型选择. %\%&1  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 pf3-  
    2.载荷计算. HZ\=NDz  
    公称转矩:T=95509550333.5 W7IAW7w8U  
    查课本,选取 \<b42\a}  
    所以转矩   YDEb MEMd/  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ^9|&w.:@Q  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm FWS!b!#,N  
    Xd&oERJj  
    四、设计小结 >lugHF$G  
        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。 ay=f1<a  
        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。 wee5Nirw6  
    五、参考资料目录 mQtOx  
    [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; WVL\|y728s  
    [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; sWgzHj(c  
    [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; _ ^^5  
    [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; &hzr(v~;  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 o1Wf#Zq   
    [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; ?j} Fxr  
    [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? |B@\Nf7  
    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