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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 ?o5#Ve$-X  
                     ?ML<o>OKg  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         TFNU+  
                     i1@gHk  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 0M2+?aKif  
    bO%ck-om!  
    目   录 Dohe(\C@  
         9sU,.T  
    一    课程设计书                            2 `9{C/qB  
    k r^#B^  
    二    设计要求                              2 0%j; yzQ<  
    abP?Dj&  
    三    设计步骤                              2 Dq 4}VkY  
         Jn&>Z? @  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 &`2*6 )qa  
        2. 电动机的选择                                4 2+cicBD  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 @soW f  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 sswAI|6ou  
        5. 设计V带和带轮                              6 o;I86dI6C  
        6. 齿轮的设计                                  8 6.=1k  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 T7_rnEOO   
        8. 键联接设计                                  26 oioN0EuDk  
        9. 箱体结构的设计                              27 _tJURk%  
        10.润滑密封设计                                30 oYx f((x  
        11.联轴器设计                                  30 wk/U"@lq  
         aJ;R8(*;\  
    四    设计小结                              31 0Hf-~6  
    五    参考资料                              32 -z1o~~  
    X]%4QIeS  
    一. 课程设计书 w`f~Ht{wYR  
    设计课题: 7O :Gi*MA  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V (7!(e  ,  
    表一: fltc dA  
             题号 ,{t!->K  
    k5CIU}H"  
    参数    1     IWnW(>V  
    运输带工作拉力(kN)    1.5      :Xr3 3  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     -bQvJ`iF  
    卷筒直径(mm)    200     0_izTke  
    sOenR6J<$  
    二. 设计要求 CMUphS-KE  
    1.减速器装配图一张(A1)。 Gl1$W=pR:  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 #]^`BQ>  
    3.设计说明书一份。 J1MnkxJmpQ  
    'o9V0#$!  
    三. 设计步骤 h8;"B   
        1.  传动装置总体设计方案 36UW oo  
        2.  电动机的选择 v>l?d27R  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 =5F49  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 Hb4rpAeP  
        5.  “V”带轮的材料和结构 $yJfAR  
        6.  齿轮的设计 H-lRgJdc  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 l>q.BG  
        8、校核轴的疲劳强度 I !~Omr@P  
        9.  键联接设计 VlvDodV  
        10.  箱体结构设计 oaE3Aa  
        11. 润滑密封设计 B9\o:eY  
        12. 联轴器设计 S_=uv)%a  
         b2H6}s"=w  
    1.传动装置总体设计方案: h~t]WN  
    @,.H)\a4  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 HN%ZN}  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, o,I642R~  
    要求轴有较大的刚度。 9G9lSj5>  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 i"@?eq#h  
    其传动方案如下: !b=$FOC>  
            4B]a8  
    图一:(传动装置总体设计图) !j@ 8:j0WY  
    d=XhOC$  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 `{":*V   
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 wVTo7o%U  
         传动装置的总效率 }, H,ky  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; +tF,E^  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, M?o`tWLhF  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, K||85l?<  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 :|g{ gi  
    F=H=[pSe  
      2.电动机的选择 .O(UK4Mb  
    o2L/8q.  
        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, X}Lp!.i9o  
        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, Jor?;qo3  
        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。 =}[V69a  
         V/Tp&+Z.c  
        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, `i-&Z`  
         ^]kDYhe*Y  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 Tm `CA0@  
         @S}'_g  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 UkUdpZ.[il  
                                                      R[z6 c )  
    AjpQb ~\  
    方案    电动机型号    额定功率 83h6>D b  
    P [|3 %~s|Sv  
    kw    电动机转速 4 ClW*l  
        电动机重量 Y#G '[N>  
    N    参考价格 5ZPl`[He  
    元    传动装置的传动比     3^Ex_jeB  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     #Rs7Ieu+  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     p|Ln;aYc  
      #f[yp=uI:  
       中心高 y ^YrGz.  
            外型尺寸 Z?~7#F~Z`  
    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     g+f{I'j  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     jE{z4en  
    UuN(+&oD-  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 :%Bo)0a9  
    OIN]u{S  
    (1)       总传动比 #2}S83 k  
        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 Qr/?tMALc  
        (2)       分配传动装置传动比 Y$N|p{Z  
        =× *yB!^O  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 !nu#r$K(  
        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 Dv$xP)./  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 Si;e_a  
    (1) 各轴转速 9J<KR #M  
      ==1440/2.3=626.09r/min X%;,r 2g  
      ==626.09/5.96=105.05r/min UZ y  
    (2) 各轴输入功率 RvVnVcn^#  
        =×=3.05×0.96=2.93kW ?)9 6YX'  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW w^r*qi"  
        则各轴的输出功率:   Dhq7qz  
    =×0.98=2.989kW %o5GD  
    =×0.98=2.929kW y&iLhd!p  
    各轴输入转矩 1j}o. 0\  
       =××  N·m VRD2e ,K  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· $u>^A<TBN  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m iJ~p X\FKO  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m &fW;;>  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m [}FP_Su$6  
    =×0.98=242.86N·m Jg7IGU(dct  
    运动和动力参数结果如下表  ?9AByg  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     'Y[\[]3[8  
        输入    输出    输入    输出         eM8u ;i  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     pnf3YuB  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     WC`<N4g|  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     A M# '(k(  
    F7mzBrz  
    5、“V”带轮的材料和结构 ?Hq`*I?b9  
      确定V带的截型 :kgwKuhL  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 JBuorc  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 y1P?A]v  
          V带截型      由图6-13                        B型 B [03,zVf  
       ?vvjwys@  
      确定V带轮的直径 <;= X7l+  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm T1D7H~ \lG  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s K2NnA  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm puDy&T  
       iHTxD1 D+H  
      确定中心距及V带基准长度 <>p\9rVp*^  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 t@b';Cuv  
                              360<a<1030 GAQVeL1  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm l'c|I &Y]  
         nc([e9_9v  
      初定V带基准长度 wN;o++6V  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ^M8\ 3G  
           +i{&"o4}  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 9-9`;Z  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 7HFw*;  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 )KkA<O}f  
       24]O0K  
       确定V带的根数 ZcIwyh(`  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 0YW<>Y`6  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 P oC*>R8  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 i_I`Y  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 9].!mpR  
             )J5(M`  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 $7,n8ddRy  
                                 D{\hPv  
                           取Z=2 'Ko T8g\b  
    V带齿轮各设计参数附表 pM.>u/=X  
    km.xy_v  
    各传动比 _epi[zf@  
    gy,B+~p  
        V带        齿轮     F~z4T/TN%G  
        2.3        5.96     8q}`4wCD$  
      Ig*!0(v5$  
    2. 各轴转速n "m(HQ5e)*  
        (r/min)        (r/min)     nTp?  
        626.09        105.05     rC$ckug  
    B!yAam#^  
    3. 各轴输入功率 P sYgpK92  
        (kw)        (kw)     N'3Vt8o,  
        2.93       2.71     7l%O:M(\  
    cC b'z1  
    4. 各轴输入转矩 T ^DM^HSm  
        (kN·m)        (kN·m)     tBp dKJn##  
    43.77        242.86     JM@MNS_||(  
    ut fD$8UI  
    5. 带轮主要参数 ?kISAA4x  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         ['e8Xz0  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     _T)dmhG  
    带的根数z     >ouHR*  
        160        368        708        2232        B        2     mO(m%3  
    ;WWUxrWif  
    6.齿轮的设计 BbnY9"  
    2:Zb'Mj  
    (一)齿轮传动的设计计算 5$`ihO?  
    grp1nWAs  
    齿轮材料,热处理精度 Xq` '^)  
        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 Vd1.g{yPV  
        (1)       齿轮材料及热处理 t,)` Zu$  
           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 $ nx&(V  
    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 3mIVNT@S9  
          ② 齿轮精度 BRhAL1  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 cL?FloPc*  
         7 &DhEI ^  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 Rbm"Qz  
    按齿面接触强度设计 )u7y.o  
    Z4b<$t[u  
    确定各参数的值: *$0u A N  
    ①试选=1.6 UMuRB>ey  
    选取区域系数 Z=2.433   >T'^&l(:  
         ` zeZ7:  
        则 MR}GxI  
        ②计算应力值环数 9~J  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) Tky\W%Ag  
        =1.4425×10h +vY8HQ|v  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) /{gCf  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 0Rz'#O32V  
        ④齿轮的疲劳强度极限 sL[&y'+  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: )S]4 Kt_  
        []==0.93×550=511.5 dj3}Tjt  
    :7 Ro9z8  
        []==0.96×450=432         *fQ$s  
    许用接触应力   s,!+wHv_8  
             -|"W|K?nq  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   f5.rzrU  
             =1 ^rO3B?_  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 f| P%  
        =4.47×10N.m <x e=G]v  
        3.设计计算 Yw&{.<sL  
    ①小齿轮的分度圆直径d Z/n\Ak sE  
         6`Zx\bPDm  
        =46.42 |1iCt1~U  
        ②计算圆周速度 Hpo7diBE  
        1.52 ( qG | .a  
        ③计算齿宽b和模数 {x$jGiag+8  
    计算齿宽b yhhW4rz  
           b==46.42mm cOkjeHs 5  
    计算摸数m )4q0(O)d  
      初选螺旋角=14 5Arx"=c  
        = vN'Y);$  
        ④计算齿宽与高之比 ^LO=&Cq  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 O{:_-eI&d  
    =46.42/4.5 =10.32 $Hh3*reSg-  
    ⑤计算纵向重合度 vu-QyPnS|w  
    =0.318=1.903 >*rH Nf  
    ⑥计算载荷系数K >U?HXu/TJr  
    使用系数=1 Hyx%FN=  
    根据,7级精度, 查课本得 BiI?eT +  
    动载系数K=1.07, b~uz\%'3  
    查课本K的计算公式: }A)>sQ  
    K= +0.23×10×b DG1C_hu i  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 $n>|9(K8  
    查课本得: K=1.35 vl+vzAd  
    查课本得: K==1.2 *E lR  
    故载荷系数: YbjeM6#E  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 "9mJ$us  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 :j2G0vHIl(  
        d=d=50.64 =gL~E9\  
        ⑧计算模数 =I. b2e 1z  
        = :wtr{,9rZ  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 <7Igd6u  
        由弯曲强度的设计公式 q):Ph&'r  
        ≥ )xtDiDB  
    E{_$C!.  
    ⑴   确定公式内各计算数值 0=  ]RG  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 5R 6@A?vr  
             确定齿数z lB_&Lq 8G  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 O :P%gz4  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ;`ZGiax  
        Δi=0.032%5%,允许 p<%76H A  
        ②      计算当量齿数 Ip_S8 ;;  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  e+J|se4L5  
        z=z/cos=144/ cos14=158 3e~X`K1Q<  
        ③       初选齿宽系数 s+m,ASj  
         按对称布置,由表查得=1 A'(v]w  
        ④       初选螺旋角 ^ ]Mlkd:  
        初定螺旋角 =14 7I.7%m,g  
        ⑤       载荷系数K pi`sx[T@{Z  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 1~X~"M  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y dfkmIO%9X  
        查得: W '54g$T  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 LZC)vF5  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 OFS` ?>  
         Mx& P^#B3  
        ⑦       重合度系数Y \VJ7ahg[\  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 7|=*z  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 L_$M9G|5n  
    =14.07609 G}.t!"  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 p_z_d6?  
        ⑧       螺旋角系数Y Gp6|0:2,L~  
     轴向重合度 =1.675, |cZKj|0>  
        Y=1-=0.82 [p3)C<;ZC  
         +;nADl+Q  
        ⑨       计算大小齿轮的 jU K0?S>  
     安全系数由表查得S=1.25 40VdT|n$$  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 ]F&<{\:_}  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 0:<dj:%M  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 \A-w,]9^V  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   )2c[]d /a4  
        小齿轮     大齿轮 3W*O%9t7  
    M[9]t("  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: y~jKytq^@  
        K=0.86        K=0.93    %trtP  
    !Pmv  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 =1D* JU  
          []= ;jb+x5t  
          []= +*OY%;dQ7@  
           XO |U4 #ya  
           J(&a,w>p  
            大齿轮的数值大.选用. pq;)l( Hi  
         0q%=Vs~@g  
    ⑵   设计计算 nU Oy-c  
         计算模数 muSQFIvt  
    ~O{sOl _<4  
    $~,]F  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: BS}uv3  
    x)@G+I \u  
    z==24.57  取z=25 Q7PqN1jTE  
    oL'  :07_  
    那么z=5.96×25=149           5p&&EA/  
      *GsrG*OM*D  
    ②   几何尺寸计算 n*\AB=|X  
        计算中心距     a===147.2 yQQ[_1$pq  
    将中心距圆整为110 |q$br-0+  
    /wIev1Z!Y  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 % ~%>3  
    B8'(3&)My  
    =arccos 64s9Dy@%F  
    lyzMKla"  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. ku,Y-  
    `m5cU*@D  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 \IQP` JR  
         ZgO7W]Z4  
        d==42.4 *(&,&$1K  
    X~RET[L2  
    d==252.5 \$J!B&i  
    Kb%j;y  
    计算齿轮宽度 !F{5"$  
    Rs;,_  
    B= Tr}@fa  
    DvnK_Q!  
    圆整的       ]3#_BL)M8p  
    ~S Js2- 2  
                                                大齿轮如上图: Nzc1)t=  
    Ch ` Omq  
    UC*<]  
    yS/ovd  
    7.传动轴承和传动轴的设计 r8C6bFYM  
    DSix(bs9  
    1.  传动轴承的设计 6YT*=\KT  
    #'z\[^vp  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 Qwx}e\=  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min lfR"22t  
    T1=43.77kn.m nM8aC&Rd\  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 lqPRUkin  
        已知小齿轮的分度圆直径为 >fo &H_a  
            d1=42.4 ^sH1YE}0  
    而  F= {Z;W|w1t  
         F= F ;3'}(_n  
     ]\P  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N [AR$Sw60  
    ?A Y596  
    _*Vq1D]C  
    M 0->  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 qd3B>f  
    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 XuHJy  
    T4Z("  
    Fg4eIE-/M  
                 sr#, S(p  
         从动轴的设计 A'|W0|R9  
           F5L/7j<}  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, D'O[0?N"g  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M C bG"8F|4  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 LEVNywk[  
        已知大齿轮的分度圆直径为 m{Q{ qJ5>  
            d2=252.5 @R}L 4  
    而  F= G`|mP:T:o  
         F= F 7Yj\*N  
    e5fJN)+a  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N S%&l(=0X  
    :'GTCo$3  
    |c8p{)  
    3{CGYd]_u  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 wrsETB c  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 1[3"|  
    WF-imI:EK  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 @u6#Tvxy[  
    查表,选取 9'//_ A,  
    KU33P>a"[k  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Q'~;RE%T  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 f<|8NQ2y.  
    O";r\Z  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 "cJ5Fd:*  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 shn`>=0.&  
    L/nz95  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. lt0(Kf g  
    :Fj4YP"  
                D        B                轴承代号     D>*%zz|  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     y L&n)   
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     vn}Vb+@R  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     F w{8MQ2  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     {!oO>t  
    ]iLfe&f  
         Vg[U4,  
    {AIZ,  
         uc7np]Z  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 wV56LW  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, z eIBB  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     =Z-.4\3  
    5+3Z?|b  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. `m'2RNSc+#  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, JI\u -+BE  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 zO)9(%LS  
    d G:=tf&1R  
    L=16+16+16+8+8=64 9MM4C  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. V i#(x9.  
    Uk*s`Y  
    5.    求轴上的载荷   a.8nWs^  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, ;oR-\;]/.  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. PrN?;Z.  
    k, v.U8  
    X#eVw|  
    |Q:`:ODy`5  
    QT%&vq  
    O4$: xjs  
    wRie{Vk  
    ~=c^ Oo:  
    7%w4?Nv3I  
         >656if O  
    MF E%q  
    传动轴总体设计结构图: r&ToUU 5  
         SH}O?d\Q:  
                                 .+[[m$J  
    )UJ]IB-Q|1  
                                 (主动轴) FP9ZOoog  
    1uy+'2[Z-D  
    UJ6WrO5#kB  
            从动轴的载荷分析图: ~kN6Hr*X  
    ?=4J  
    6.     校核轴的强度 C8G['aQ  
    根据 9U;) [R Mb  
    == @[JQCQ#r  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 9Xm"kVqd/  
    查表15-1得[]=60MP s@3!G+ -}  
    〈 []    此轴合理安全 <w,aS;v6jp  
    N$=<6eQm  
    8、校核轴的疲劳强度. C2`END;  
    ⑴.   判断危险截面 7CQ48LH]  
    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. iWtWT1n8n  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 7x1jpQ -  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 14^t{  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 R(q fP  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 {=R=\Y?r&  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 8H{@0_M  
    截面上的弯曲应力 .eeM&n;c  
    % mI q,  
    截面上的扭转应力 /Hd\VI  
    == myJsRb5  
    轴的材料为45钢。调质处理。 =CqLZ$10  
    由课本得: Pp.X Du  
               ^R2:Z&Iv%  
    因             Y}Qu-fm  
    经插入后得 o\2#}eie  
    2.0         =1.31 m*a0V  
    轴性系数为 *?i~AXJm  
           =0.85 9h9Y:i*Gh5  
    K=1+=1.82 xwz2N5  
        K=1+(-1)=1.26 @w|~:>/g  
    所以               fCF93,?$  
    *J%+zH  
    综合系数为:    K=2.8 f:HRrKf9  
    K=1.62 WS,p}:yPZG  
    碳钢的特性系数        取0.1 G-;pMFP(?  
       取0.05 m$$U%=r>@  
    安全系数 sa*hoL18  
    S=25.13 -$mzzYH  
    S13.71 (F#Qunze  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 k-w._E <  
    截面Ⅳ右侧 9RAN$\AKy  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 M\T6cN@m  
    xEZvCwsb  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ,>e<mphM  
    vmk c]DC  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 G2em>W_n  
    ;%Z)$+Z_)<  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 xOEj+%M  
    截面上的弯曲应力   cvAkP2  
    截面上的扭转应力 :MJTmpq,  
    ==K= = [:ruE  
        K= ZgzrA&6  
    所以                 L]9*^al  
    综合系数为: <ZCjQkka>r  
    K=2.8    K=1.62 <.:B .k  
    碳钢的特性系数 jg2>=}  
        取0.1       取0.05 '{ C=vW  
    安全系数 `A?/Ww>;  
    S=25.13 %"{SGp  
    S13.71 ,.DU)Wi?}  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Nhuw8Xv  
    V<(cW'zA/  
    9.键的设计和计算 Z(CzU{7c  
    ?L7z\b"_~  
    ①选择键联接的类型和尺寸 bY]aADv\  
    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. KZ&8aulP  
    根据    d=55    d=65 _W&.{ 7  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 OCF= )#}qd  
                         b=20     h=12     =50 [_CIN  
    3M/kfy  
    ②校和键联接的强度 i]YH"t8GY  
      查表6-2得      []=110MP @_0XK)pW  
    工作长度  36-16=20  rf oLg  
        50-20=30 %~G)xK?W*  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 CSIW|R@   
         K=0.5 h=5 ys09W+B7  
        K=0.5 h=6 'V } -0  
        由式(6-1)得: +.gZILw  
               <[] i. 6c;KU  
               <[] 1XL^Zhr  
        两者都合适 {ge^&l  
        取键标记为: uBH4E;[f  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 qK,rT*5=  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 yP6^& 'I+  
    10、箱体结构的设计 kwWDGA?zFB  
    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, mM!Gomp  
    大端盖分机体采用配合. -I '#G D>  
    eUQrn>`  
    1.   机体有足够的刚度 lfK sqe"  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 9K~X}]u  
    "! m6U#^  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 GK~uoz:^O  
    G[@RZ~o4  
    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 d3<7t  
    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 /Rf:Z.L  
    KZ>cfv-&a  
    3.   机体结构有良好的工艺性. >-0Rq[)  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. 4*P#3 B'@V  
    -LhO </l  
    4.   对附件设计 -QN1= G4  
    A  视孔盖和窥视孔 3fM8W> *7  
    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 W2&o'(P\  
    B  油螺塞: F}wy7s2i  
    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。 kZ>_m &g  
    C  油标: #~BsI/m  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 9$$dSN\&  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. h'jc4mu0  
    )%dxfwd6  
    D  通气孔: @>cz$##`  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. gF# HNv  
    E  盖螺钉: ose(#n40  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 qILb>#  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. OD]`oJ|  
    F  位销: < KG q  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. vhIZkz!9  
    G  吊钩: xy))}c%  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. ^m~&2l\N=  
    t-B5,,`  
    减速器机体结构尺寸如下: #9zpJ\E  
    WX6}@mS.  
    名称    符号    计算公式    结果     EM QGP<[  
    箱座壁厚                10     eu={6/O  
    箱盖壁厚                9     %e^GfZ  
    箱盖凸缘厚度                12     %|j`z?i|  
    箱座凸缘厚度                15     s|IY t^  
    箱座底凸缘厚度                25     lg"aB  
    地脚螺钉直径                M24     _NefzZWUJ  
    地脚螺钉数目        查手册        6     17$'r^t,S  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     O,6Wdw3+-3  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     3{$vN).  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     1r$*8 |p  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     )Zf1%h~0r  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     L"bZ~'y  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 Xii>?sA5Z"  
        22 &hEn3u  
        18     k/P.[5  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 wU6sU]P  
        16     Z _Wzm!:  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     *5IB@^<  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     IjGPiC  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     @}=(4%  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     o?Aj6fNY?  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) .G.WPVE  
    150(3轴)     27k(`{K  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) >-w(P/  
    150(3轴)     t0+i ]lr  
         {{jV!8wK  
    11. 润滑密封设计 c {/J.  
    G54J'*Z  
        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. C];P yQS  
        油的深度为H+ {`QA.he.  
             H=30  =34 )/?H]o$NU  
    所以H+=30+34=64 c/Xg ARCO  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 [Ur\^wS  
         ,jOJ\WXP  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 lD[37U!  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     P#O2MiG  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 H4s~=iB  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 !$A/.;0$  
         M?!@L:b[  
    12.联轴器设计 U.KQjBi  
    MjU|XQS:  
    1.类型选择. _ Ao$)Gu)  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 l%T4:p4e  
    2.载荷计算. p}^5ru  
    公称转矩:T=95509550333.5 yVII<ImqIH  
    查课本,选取 E7t;p)x  
    所以转矩   AH|gI2  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 CJ* D  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm HcgvlFb  
    @@)2 12  
    四、设计小结 VGmvfhf#"  
        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。 <%HRs>4  
        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。 T9C_=0(hn  
    五、参考资料目录 $#q`Y+;L2  
    [1]《机械设计课程设计》,高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信远主编,1995年12月第一版; *!%lBt{2  
    [2]《机械设计(第七版)》,高等教育出版社,濮良贵,纪名刚主编,2001年7月第七版; +{1.kb Zq  
    [3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版; &^r>Q`u  
    [4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; Gq^vto  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 27EK +$  
    [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*QS/\  
    [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? c0qp-=^&.  
    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