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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 6 Ln~b<I  
                     nS%jnp#  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         iOURS  
                     I_v}}h{  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) Pn OWQ8=  
    B+`4UfB]Z}  
    目   录 i^%$ydg  
         r)'vn[A  
    一    课程设计书                            2 `T[@-   
    u3+B/ 5x  
    二    设计要求                              2 Pn">fWRCx  
    e9h@G#  
    三    设计步骤                              2 &}k7iaO  
         '1ySBl1>  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 F =e9o*z  
        2. 电动机的选择                                4 O[ird`/  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 #mu L-V  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 :Fb>=e  
        5. 设计V带和带轮                              6 @h{|tP%"  
        6. 齿轮的设计                                  8 k(dakFaC^  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 hvw9i7#  
        8. 键联接设计                                  26 ~< bpdI0  
        9. 箱体结构的设计                              27 Z{0BH{23  
        10.润滑密封设计                                30 3MQZ)!6  
        11.联轴器设计                                  30 +`Z1L\gmA  
         >%U+G0Fq  
    四    设计小结                              31 =9a2+v0  
    五    参考资料                              32 8mreHa  
    ~Xxmj!nOf  
    一. 课程设计书 t Y  
    设计课题: /=/Ki%hh  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V N2}SR|.  
    表一: o?Hfxp0}  
             题号 ;3cbXc@]  
    DYr#?} 40  
    参数    1     !lgL=Ys(  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     JkAM:,^(  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     .Az36wD  
    卷筒直径(mm)    200     ;9T}h2^`B  
     lln"c  
    二. 设计要求 Sf,z  
    1.减速器装配图一张(A1)。 &ry*~"xoh  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 rY_~(?XS  
    3.设计说明书一份。 J2W-l{`r<  
    k <oB9J  
    三. 设计步骤 _AX 9 Mu]  
        1.  传动装置总体设计方案 ^}=)jLS  
        2.  电动机的选择 sW]^YT>?  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 >S +}  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 FbE/x$;~O  
        5.  “V”带轮的材料和结构 m;OvOc,  
        6.  齿轮的设计 d+JK")$9C  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 &$~fz":1!  
        8、校核轴的疲劳强度 YJ _eE  
        9.  键联接设计 F<* /J]  
        10.  箱体结构设计 >D,Oav  
        11. 润滑密封设计 fc9;ZX7  
        12. 联轴器设计 Y_'ERqQ  
         7=6:ZSI  
    1.传动装置总体设计方案: {[o NUzcd  
    g<:Lcg"u  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 Uk?G1]$mL  
    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, dDaV2:4E  
    要求轴有较大的刚度。 ;}46Uc#WS  
    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。 @YI{E*?S  
    其传动方案如下: b{A[\ "  
            ZLkl:'E_  
    图一:(传动装置总体设计图) *r`=hNr  
    QHk\Z  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 *'/,  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 Bs~~C8+  
         传动装置的总效率 OsgPNy0  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; .q@?sdGD  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率,  q#K{~:  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, _\WR3Q!V  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 A WR :~{  
    >f]/VaMH{  
      2.电动机的选择 AjVC{\Ik  
    CY1WT  
        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=sh^Q(A  
        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, %6m/ve  
        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。 Mg2+H+C~:  
         |p|Zv H  
        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, )(}[S:`  
         G]K1X"W?  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 iiPVqU%  
         ;s B=f  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 l;; 2\mL?  
                                                      :R;w<Tbz"  
    8?yIixhw  
    方案    电动机型号    额定功率 7H6Ts8^S  
    P \]ib%,:YU  
    kw    电动机转速 4>gfLK\R:  
        电动机重量 I5Vn#_q+b  
    N    参考价格 ^)AECn  
    元    传动装置的传动比     Oyl~j #h  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     DzZF*ylQ5P  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     RHF"$6EAFG  
      _jQ:9,; A  
       中心高 BlVHP8/b  
            外型尺寸 72<9xNcB!}  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     'n &p5%  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     CNB weM  
    QiPq N$n  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 eD>b|U=/  
    A2'i~_e  
    (1)       总传动比 Ua1&eC Zi  
        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 Rh'z;Gyr  
        (2)       分配传动装置传动比 +:KZEFY?<  
        =× )PYPlSQ*V  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 s9?mX@>h  
        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 LO`0^r  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 =E-x0sr?  
    (1) 各轴转速 d^v#x[1msZ  
      ==1440/2.3=626.09r/min K; #FU  
      ==626.09/5.96=105.05r/min 7e<=(\(yl  
    (2) 各轴输入功率 Rk$7jZdTf  
        =×=3.05×0.96=2.93kW r_7%|T8  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 1[egCC\Mo_  
        则各轴的输出功率:   ]cRvdUGv  
    =×0.98=2.989kW pH'Tx>  
    =×0.98=2.929kW uYC^&siS<s  
    各轴输入转矩 YU,zQ V'  
       =××  N·m +ai3   
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· }QE.|.fA1  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m "*lx9bvV_  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m s< tG  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m '(]Wtx%9"  
    =×0.98=242.86N·m m#+0m!  
    运动和动力参数结果如下表 _/>ktYo:  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min      ][ $UN  
        输入    输出    输入    输出         RXXHg  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     4 ]oe`yx  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     `,O7S9]R+  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     Y.m1d?H 1  
    frcAXh9  
    5、“V”带轮的材料和结构 |~9jO/&r  
      确定V带的截型 2CC"Z  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 M+t)#O4  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ?q!4REM  
          V带截型      由图6-13                        B型 `I7s|9-=  
       '/GB8L  
      确定V带轮的直径 p{E(RsA  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm 8:Hh;nl  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s F}Zg3 #  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm U&3!=|j  
        (?Ku-k  
      确定中心距及V带基准长度 H{cOkuy  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 'iMzp]V;  
                              360<a<1030 ! fk W;|  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm zC*FeqFL<  
         8GkWo8rPk  
      初定V带基准长度 cqU6 Y*n  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 4K cEJlK5  
           Zbo4{.#  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm a`Bp^(f}  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 9Qyc!s`  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 bK "I9T #  
       $_JfM^w  
       确定V带的根数 O72g'qFPE  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw C6ql,hR^h`  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 Z|K HF"  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 W=Syo&;F8  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 8wWp+Hk  
             aG1Fj[,  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 J>X@g;  
                                 w/NT 5  
                           取Z=2 ^E%R5JN  
    V带齿轮各设计参数附表 qiOtbH=  
     W2` 3 p  
    各传动比 fBX@ MedC  
    gLMb,buqC  
        V带        齿轮     Lginps[la  
        2.3        5.96     E+y_te^+b  
      J@_M%eN  
    2. 各轴转速n :%sG'_d  
        (r/min)        (r/min)     J5a8U&A  
        626.09        105.05     `n,RC2yo  
    ]Mq-67  
    3. 各轴输入功率 P {X?Aj >l  
        (kw)        (kw)     /Ey%aA4v  
        2.93       2.71     ,{IDf  
    uP4yJ/]  
    4. 各轴输入转矩 T l_k:OZ  
        (kN·m)        (kN·m)     9ad`q+kY  
    43.77        242.86     Vu_oxL}  
    W. d',4)  
    5. 带轮主要参数 B\D)21Ik}%  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         Z7wl~Hk  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     )4fQ~)  
    带的根数z     ](I||JJa9f  
        160        368        708        2232        B        2     ?u CL[  
    y ;mk]  
    6.齿轮的设计 RAa1^Qb  
    7OLHYt9  
    (一)齿轮传动的设计计算 5_A*I C]  
    [<r.M<3  
    齿轮材料,热处理精度 2KO`+  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 x7B;\D#`i/  
        (1)       齿轮材料及热处理 j hRr!  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 ['>ZC3?"h  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 ^coCsV^CW"  
          ② 齿轮精度 L=54uCv Q  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 Z<<=2Xl(  
         [ 1G wcXr  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 4SUzR\  
    按齿面接触强度设计 BN&)5M?Xt6  
    &qY]W=9uK  
    确定各参数的值: 7r:&%?2:g  
    ①试选=1.6 RKzO$T  
    选取区域系数 Z=2.433   z}}P+P/  
         {KDN|o+%  
        则 I[rR-4.F]  
        ②计算应力值环数 /7#MJH5b6  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 6RIbsy  
        =1.4425×10h N, u]2,E  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) z 3[J sE%  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 7Wv.-LD6  
        ④齿轮的疲劳强度极限 ?!m\|'s-  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: %J'/cmR&  
        []==0.93×550=511.5 qu#xc0?  
    >r X$E<B\  
        []==0.96×450=432         =x?WZMO  
    许用接触应力   .[eC w  
             S/*\j7cj  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   bGB$a0  
             =1 XXm7rn  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 C ]B P}MY<  
        =4.47×10N.m ^?]-Q*w3Qs  
        3.设计计算  7L:Eg  
    ①小齿轮的分度圆直径d QiA}0q3]0  
         5'DY)s-K  
        =46.42 o6w8Y/VPu  
        ②计算圆周速度 6n]jx:CZ,  
        1.52 Q "NZE  
        ③计算齿宽b和模数 Y>C0 5?>  
    计算齿宽b ^6{op3R_  
           b==46.42mm (!b)<V*  
    计算摸数m k8J zey]X  
      初选螺旋角=14 zqt%x?l  
        = e[Vk+Te7  
        ④计算齿宽与高之比 4V{&[ Z  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 m<#^c?u  
    =46.42/4.5 =10.32 ml|FdQ  
    ⑤计算纵向重合度 t@R n#(~"  
    =0.318=1.903 UsA fZg8  
    ⑥计算载荷系数K lq.]@zlSO  
    使用系数=1 RX{} UmU<  
    根据,7级精度, 查课本得 I*N v|HST  
    动载系数K=1.07, /? d)01  
    查课本K的计算公式: I.Catm2  
    K= +0.23×10×b PPy~dp  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 SHSfe{n  
    查课本得: K=1.35 *@^@7`W  
    查课本得: K==1.2 K0oF=|  
    故载荷系数: 9%SC#V'  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 78*8-  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 9D`K#3}  
        d=d=50.64 vP#*if[V5  
        ⑧计算模数 Nw9:Gi  
        = fUCjC*#1  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 Ad,n+%"e  
        由弯曲强度的设计公式 _UZPQ[  
        ≥ F#L1~\7  
    o(DG 3qk  
    ⑴   确定公式内各计算数值 ,) dlL tUm  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m nC[aEZ7  
             确定齿数z mrsmul{  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 rqp]{?33  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 \`z%5/@f;  
        Δi=0.032%5%,允许 31 <0Nw;l  
        ②      计算当量齿数 ?Bq^#i |m  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  < @GO]vY  
        z=z/cos=144/ cos14=158 L58#ri=  
        ③       初选齿宽系数 ->?tB1}^  
         按对称布置,由表查得=1 g yV>k=B  
        ④       初选螺旋角 h*40jZ  
        初定螺旋角 =14 v,*C>u\3s  
        ⑤       载荷系数K SWhzcqp  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 M:oM(K+  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y ~Gh7i>n*  
        查得: e T;@pc  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 uh.;Jj;  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 =#pYd~  
         ~4=*kJ#7  
        ⑦       重合度系数Y sG_/E-%5'  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 7q;`~tbC  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 k{vbi-^6rf  
    =14.07609 >`WfY(Lq  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 ^ Lc\{,m  
        ⑧       螺旋角系数Y <FU?^*~  
     轴向重合度 =1.675, gd7r9yV  
        Y=1-=0.82 +XO\#$o>W  
         ))Z>$\<:  
        ⑨       计算大小齿轮的 G{4s~Pco[Q  
     安全系数由表查得S=1.25 45wtl/^9  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 eC%Skw  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 rOE: ap|KL  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 vOz1& |;D  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   d8agM/F*/  
        小齿轮     大齿轮 h/{1(c}  
    R3a}YwJFXF  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: ^<-r57pz  
        K=0.86        K=0.93   y9d"sqyh  
    1|"BpX~D  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 F xm:m  
          []= =$)M-;6  
          []= y2jw3R  
           =z"+)N  
           MYjc6@=cR  
            大齿轮的数值大.选用. WG6 0  
         4c(Em+ 4  
    ⑵   设计计算 g6lWc@]F  
         计算模数 sfr+W-7kx  
    8Vj'&UY  
    Kw?3joy  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: @>VVB{1@,]  
    >O24#!9XW  
    z==24.57  取z=25 ]7K2S{/o{  
    9-{=m+|b  
    那么z=5.96×25=149           <nqv)g"u0  
      w5%i  
    ②   几何尺寸计算 OrM1eP"I  
        计算中心距     a===147.2 7CuZ7!>$  
    将中心距圆整为110 R^/SBrWve  
    :yD>Tn;1  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 0&]1s  
    Ws`ndR  
    =arccos =iKl<CqI$E  
    7>j~;p{  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. YVDFcN9v  
    ]"{8"+x  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 RM `qC  
         u>:(MARsR  
        d==42.4 n:`f.jG |  
    S$Zi{bU`G  
    d==252.5 %Rn*oV  
    HVHv,:bPo  
    计算齿轮宽度 (V jU,'h  
    _;;Zz&c  
    B= i}DS+~8v  
    9ET1Er{4  
    圆整的       ^ U mYW  
    rT/r"vr  
                                                大齿轮如上图: 4_=2|2Wz[  
    s< FBr,  
    MHK|\Z&e7  
    0Z8"f_GK  
    7.传动轴承和传动轴的设计 pzz* >Y  
    _/I">/ivlM  
    1.  传动轴承的设计 ] c7X~y  
    _&#{cCo:  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 qt~=47<d  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min jhm??Af  
    T1=43.77kn.m !&rd#ZBn  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 l,4O  
        已知小齿轮的分度圆直径为 -U=Ci  
            d1=42.4 "GK9Y  
    而  F= ]oB~8d  
         F= F O9sEaVX  
    22CET9iCe  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ^'V :T Y  
    zOs}v{8"  
    e(? w h   
    @m#OhERv  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 + t5SrO!`  
    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 ~Ba=nn8Cq  
    AzOs/q8O  
    V]p{jLG  
                  m[B#k$  
         从动轴的设计 8D*nU3O   
           g F*AS(9  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, C_Ewu*T7  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M Ur(R[*2bx  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 C 1k< P  
        已知大齿轮的分度圆直径为 Cd}^&z  
            d2=252.5 eluN~T:W  
    而  F= G@k]rwub  
         F= F !#c'| *k  
    Jay"  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N !@=S,Vc.  
    cs+3&T: ,*  
    4 O!2nP  
    >qmCjY1  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 1 ~zjsi  
    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 &J>e; X  
    Q7_5  
    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 !!y]pMjJa@  
    查表,选取 {]T?)!V m  
    6Wu*zY_+  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 JLoF!MK}  
    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 <q'l7 S  
    4dX{an]Cz  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 SiLW[JXd  
    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  。 kFn/dQ4|  
    k QuEG5n.-  
    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. =nhY;pY3u  
    <\^0!v  
                D        B                轴承代号     ]M7FIDg  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ~3F'X  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     yQK{ +w  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     1M]=Nv  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     SYCL\b   
    y[8;mCh  
         wFJf"@/vJ  
    ]`/>hH>+~9  
         7n7Xyb  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 -s3`mc}*  
        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, }L\;W:0  
    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.     VdlT+'HF  
    kxMvOB$  
    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.  LR97FG  
    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, @J[@Pu O  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 U#jz5<r  
    .-d'*$ yJ  
    L=16+16+16+8+8=64 aM}9ZurI  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. *f[ 5rr4  
    XO+BZB`F  
    5.    求轴上的载荷   im<bo Mv  
    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, R}nvSerVb  
    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. aLa<z Essz  
    )1s5vNVa  
    'f5 8Jwql  
    8q^}AT<C  
    K./qu^+k  
    Qs&;MW4q  
    n1sYD6u<&  
    ]auvtm- [  
    !oWB5x~:P  
         ,mHME~  
    %K6veB{M  
    传动轴总体设计结构图: |[SHpcq>  
         1m*)MZ)  
                                 cOVj @z  
    g) Lf^  
                                 (主动轴) Q:-T' xk@  
    EXDDUqZ5\  
    ;wn9 21r  
            从动轴的载荷分析图: 4ud(5m;Rle  
    zI`I Q  
    6.     校核轴的强度 {wqT$( (<  
    根据 Q:A#4Z  
    == y]db]pP5  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 k@4N7}  
    查表15-1得[]=60MP F>fCp  
    〈 []    此轴合理安全 -xn-A f!v  
    i|eX X)$  
    8、校核轴的疲劳强度. =U]9>  
    ⑴.   判断危险截面 dY 8 H2;  
    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. r w?wi}}gn  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 .5|[gBK  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ~y<0Cc3Vs  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ~KK} $iM  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 =7 l uV_5  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 3#7V1  
    截面上的弯曲应力 htBA.eQ  
    7^gO>2~  
    截面上的扭转应力 JipNI8\r  
    == %e iV^>  
    轴的材料为45钢。调质处理。 C QkY6  
    由课本得: Q]WBH_j  
               )z[C=  
    因             _2fW/U54_  
    经插入后得 btW#ebm  
    2.0         =1.31 8E%LhA.  
    轴性系数为 zMSwU]4I!  
           =0.85 PCT&d)}  
    K=1+=1.82 mskG2mA  
        K=1+(-1)=1.26 I}`pY3  
    所以               "N+4TfXy  
    ;hT3N UCA  
    综合系数为:    K=2.8 ,GSiSn  
    K=1.62 K9N31'  
    碳钢的特性系数        取0.1 XGa8tI[:X  
       取0.05 #u&fUxM:AS  
    安全系数 KuR]X``2  
    S=25.13 )!8q JQD  
    S13.71 ?C|'GkT  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 '2^}de!E  
    截面Ⅳ右侧 lNX*s E .  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 -P;3BHS$T  
    ,DFN:uf=l  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Vn#}f=u\  
    )tlj{ 7p  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 >|3Y+X  
    tA(oD4H9  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 9\8ektq}Z  
    截面上的弯曲应力   mERkC,$  
    截面上的扭转应力 b|i4me@  
    ==K= e$9a9twl  
        K=  a*p|Ij  
    所以                 Ag8/%a~(  
    综合系数为: A7L;ims7  
    K=2.8    K=1.62 [UwQi!^-O  
    碳钢的特性系数 Tvv>9gS  
        取0.1       取0.05 /pF8S!,z  
    安全系数 ^Mq/Cf_T  
    S=25.13 mm>l:M TF  
    S13.71 6u_i >z  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 c7CYulm  
    h0F=5| B  
    9.键的设计和计算 v!I z&M:z  
    o*K7(yUL4  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ]!ai?z%cK#  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. .$\-{)  
    根据    d=55    d=65 4)iP%%JH  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 a en%  
                         b=20     h=12     =50 Bz'.7" ":0  
    c/$].VG0  
    ②校和键联接的强度 lf"w/pb'  
      查表6-2得      []=110MP SPqJ [ F  
    工作长度  36-16=20 QGN+f)  
        50-20=30 i*$+>3Q-  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 .>W [  
         K=0.5 h=5 vjX,7NY?  
        K=0.5 h=6 $}vk+.!*1  
        由式(6-1)得: i$kB6B#==  
               <[] oG)T>L[&  
               <[] q 4Pv\YO  
        两者都合适 2)IM<rf'^  
        取键标记为: c#x~x  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 0er| QC  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 j&Hui>~  
    10、箱体结构的设计 RQ=rB9~:ZN  
    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, &0kr[Ik.  
    大端盖分机体采用配合. b@J"b(  
    '`^~Zy?c  
    1.   机体有足够的刚度 WWSycH ?[  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 /)[-5n{  
    i6yA>#^  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 < }K9 50  
    bIm4s  
    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 T;DKDg a  
    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 eFsl  
    e/hCYoS1n  
    3.   机体结构有良好的工艺性. 'jO2pH/%  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. DOu^   
    #pZeGI|'J  
    4.   对附件设计 (+gTIcc >  
    A  视孔盖和窥视孔 =w`Mc\o"  
    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 A$p&<#  
    B  油螺塞: wfO -bzdw  
    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。 OGcdv{ ,P  
    C  油标: 25Ee+&&%  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 2<*"@Vj  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. !RJ@;S  
    Ch{6=k bK  
    D  通气孔:  0Y!"3bw|  
    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. ,m*HRUY  
    E  盖螺钉: BcQUD?LC`  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 e!0xh  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. $cn8]*Z =  
    F  位销: m> +  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. [? "hmSJ  
    G  吊钩:  }c||$  
    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. 3B;Gm<fJ9N  
    1q;R+65  
    减速器机体结构尺寸如下:  MMk9rBf  
    V=fu[#<@Ig  
    名称    符号    计算公式    结果     1<~n2}   
    箱座壁厚                10     ^XeJZkLEB  
    箱盖壁厚                9     q5Zu'-Cx@  
    箱盖凸缘厚度                12     ()j)}F#Z`  
    箱座凸缘厚度                15     EwcFxLa!F  
    箱座底凸缘厚度                25     r;b`@ .  
    地脚螺钉直径                M24     \>4>sCC  
    地脚螺钉数目        查手册        6     \X6q A-Ht  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     =P,mix|  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     (XR}U6^v]  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     -J!n7  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     >"UXY)  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     X*#\JF4$i  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 5M>p%/  
        22 Q65M(x+oy  
        18     l9/}fMi  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 k6DJ(.n'%a  
        16     O.#R r/+)  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     {R(/Usg!=  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     i.^UkN{  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     .+Q1h61$T  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     O:+y/c  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) "r;cH53  
    150(3轴)     %;]/Z%!  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) ^x*J4jl  
    150(3轴)     .z$UNB(!M  
         i:N-Q)<Q*)  
    11. 润滑密封设计 Z  OAg7  
    !1S!)#  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. Te!eM{_$T  
        油的深度为H+ &Odrq#o?R  
             H=30  =34 *kf%?T.  
    所以H+=30+34=64 LDw.2E  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 o;9H~E  
         P\[K)N/1  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 902A,*qq  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     Ts, U T L  
        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 VwBw!,%Ab  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 oT:w GBW  
         ?N+pWdi  
    12.联轴器设计 'M?pg$ta_V  
    8DD1wK\U~  
    1.类型选择. ?st}rJ_  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 =.J>'9Q  
    2.载荷计算. * XDe:A  
    公称转矩:T=95509550333.5 mGwJ>'+d  
    查课本,选取 +|oLS_  
    所以转矩   [vBP,_Tjx  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 V/\`:  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm -hF!_);{  
    Zq: }SU  
    四、设计小结 zb~;<:<  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 CyVi{"aF3  
        我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 ]9<H[5>$R  
    五、参考资料目录 m-[xrVV  
    [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; nJgN2Z  
    [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; va(6?"9  
    [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; \/wk!mWV@  
    [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; \ z*<^ONq  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 f/kYm\Zc  
    [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; &RS)U72  
    [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? O4W 2X@  
    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