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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 ~3.1. 'A  
                     9(Vq@.;Z`j  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         1@kPl[`p'  
                     >yn%.Uoh@  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) |Q^Z I  
    +'?p $@d  
    目   录  XGEAcN  
         Nf>1`eP  
    一    课程设计书                            2 E {d Mdz  
    l'(Cxhf.W  
    二    设计要求                              2 ;5A&[]@^^@  
    2i4FIS|z0  
    三    设计步骤                              2 uRQm.8b  
         %lchz /  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 d^IOB|6Q  
        2. 电动机的选择                                4 tgDmHxB]0  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 |8h<Ls_  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 glh2CRUj  
        5. 设计V带和带轮                              6 oq=D9  
        6. 齿轮的设计                                  8 O k_I}X  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 1<^"OjQ  
        8. 键联接设计                                  26 8f% @  
        9. 箱体结构的设计                              27 SHPaSq'&N  
        10.润滑密封设计                                30 'z2}qJJ)  
        11.联轴器设计                                  30 _tL*sA>[~)  
         )]!Ps` ,u  
    四    设计小结                              31 PEoO s  
    五    参考资料                              32 tq?lF$mM:  
    [zK|OMxoV  
    一. 课程设计书 V# |#% 8  
    设计课题: /g712\?M4  
        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 {!xPq%  
    表一: Nm#VA.~  
             题号 __$IbF5  
    X",fp  
    参数    1     nbw&+dcJ8  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     qJFBdJU(1  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     }3Pz{{B&+O  
    卷筒直径(mm)    200     52tIe|KwL  
    oDx*}[/  
    二. 设计要求 ";9cYoKRY  
    1.减速器装配图一张(A1)。 X}_}`wIn  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 QR'"Zw&q5/  
    3.设计说明书一份。 U}6'_ PRQ  
    t qbS!r  
    三. 设计步骤 C+,;hj  
        1.  传动装置总体设计方案 z['>`Kt  
        2.  电动机的选择 (zBa2Vmmv  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 8[ 1D4d  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 NyJU?^f&v  
        5.  “V”带轮的材料和结构 :HRJ49a  
        6.  齿轮的设计 B>t$Z5Q^X  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 oGly|L>  
        8、校核轴的疲劳强度 95aa  
        9.  键联接设计 pQ*9)C   
        10.  箱体结构设计 $uawQf+S  
        11. 润滑密封设计 tk<dp7y7  
        12. 联轴器设计 u=jF\W9  
         7<AHQ<#@  
    1.传动装置总体设计方案: c&3 ]%urL  
    -fz |  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 A(W%G|+  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, sZPPS&KoP3  
    要求轴有较大的刚度。 A"\kdxC  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 3otia ;&B  
    其传动方案如下: #wNksh/J^  
            Y1H8+a5@  
    图一:(传动装置总体设计图) `z-4OJ8~  
    cG,B;kMjo  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 OTL=(k  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 oU$Niw9f  
         传动装置的总效率 X(?.*m@+TB  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; rv&(yA  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, nu}$wLM  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, nE+sbfC   
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 yd`xmc)  
    X + *@  
      2.电动机的选择 K!5QFO4  
    R?(0:f  
        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, p8oOm>B96n  
        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, ?zQ\u{]=  
        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。 :f ybH)*  
         0V"r$7(}  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, IBcCbNs!  
         f`.8.1Rd  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 &kHp}\  
         S WVeUL#5  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 IwKhun  
                                                      PSI5$Vna4p  
    rC14X}X6  
    方案    电动机型号    额定功率 gV):3mWC  
    P Nlx7"_R"Q  
    kw    电动机转速 Y]P'; C_eP  
        电动机重量 s-}|_g.Pt  
    N    参考价格 LpGplD lB  
    元    传动装置的传动比     6,G1:BV{K  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     n&D<l '4  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     ]IoJ(4f  
      .|JJyjRA+  
       中心高 \acJ9N  
            外型尺寸 5:Pp62  
    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     f'0n^mSP  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     XpdDIKMmE  
    r )ZUeHt}w  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 [!]a' T#x  
    wV+ W(  
    (1)       总传动比 bvuoGG*  
        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 @H= d8$  
        (2)       分配传动装置传动比 ^o_2=91  
        =× *&q\)\(3w  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 {^i73}@O  
        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 yMq&9R9F  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 gD3s,<>o  
    (1) 各轴转速 =MEv{9_  
      ==1440/2.3=626.09r/min WW{5[;LYiB  
      ==626.09/5.96=105.05r/min h$)(-_c3  
    (2) 各轴输入功率 i6?,2\K  
        =×=3.05×0.96=2.93kW l)[\TD  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW jGl8y!aM  
        则各轴的输出功率:   _7'9omq@  
    =×0.98=2.989kW n.ZLR=P4  
    =×0.98=2.929kW 4*}[h9J}\  
    各轴输入转矩 uM h[Ht^.  
       =××  N·m =@AWw:!:,  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· svCD&~|K#  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m K 4QJDC8  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m rdhK&5x*  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m <+o-{{E[  
    =×0.98=242.86N·m dqnH7okZ  
    运动和动力参数结果如下表 <vJPKQ`=:  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     dF:@BEo  
        输入    输出    输入    输出         {a\O7$A\F  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     VR ^qwS/  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     $,v '>  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     >A5R  
    f]`#BE)V  
    5、“V”带轮的材料和结构 $m,gQV~4  
      确定V带的截型 lT#&\JQ  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 \ T/i]z  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 WSi`)@.X O  
          V带截型      由图6-13                        B型 SNV~;@(h  
       3sIW4Cs7)U  
      确定V带轮的直径 LSQWveZz  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm v#0F1a?]D  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s _8P"/( `Rw  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm Zt4g G KG  
       u\wdb^8ds  
      确定中心距及V带基准长度 <f.*=/]W2  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 "RMBV}<T  
                              360<a<1030 "[2CV!_  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm $R(?@B(  
         Z>gxECi  
      初定V带基准长度 w`=_|4wFw  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm ~XN--4%Q  
           NAjY,)>'K  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm (DJLq  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm ]E'BFon  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 i!+D ,O  
       TG7Ba[%  
       确定V带的根数 >}Qj|05G  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw nlmc/1C  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 b&[9m\AX`  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 JTK>[|c9oE  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 qzS 9ls>>  
             .] mYpz  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 b~fX=!M  
                                 )]WWx-Uf'  
                           取Z=2 U/F<r3.`#  
    V带齿轮各设计参数附表 1c_gh12  
    Ri4t/H  
    各传动比 **_`AM~  
    U"$Q$ OFs  
        V带        齿轮     Mx<z34(T  
        2.3        5.96     ie|I*;#  
      _nu,ks+  
    2. 各轴转速n qcMVY\gi  
        (r/min)        (r/min)     u$ [R>l9  
        626.09        105.05     L08>9tf`  
    e~R; 2bk  
    3. 各轴输入功率 P :K.%^ag=j  
        (kw)        (kw)     ?#; oqH<  
        2.93       2.71     Z0&^U#]  
    88}+.-3t$  
    4. 各轴输入转矩 T  }/~%Ysl  
        (kN·m)        (kN·m)     I@Zd<Rn  
    43.77        242.86     $$ %4,\{l  
    MV +R$  
    5. 带轮主要参数 vvA=:J4/i)  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         (Mi]vK.4  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     x g=}MoX  
    带的根数z     ].F7. zi  
        160        368        708        2232        B        2     )006\W|t9  
    vSty.:bY\p  
    6.齿轮的设计 s2f9 5<B  
    OS8 ^mC  
    (一)齿轮传动的设计计算 1HQh%dZZ  
    fxfzi{}uj  
    齿轮材料,热处理精度 v{{Cj83S+  
        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 &y` MDyXz  
        (1)       齿轮材料及热处理 [Du@go1C  
           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 Ow7NOhw  
    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 Rs+rlJq  
          ② 齿轮精度 i0F.c\  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 g8^\|  
         eduaG,+k7p  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 LhM{LUi  
    按齿面接触强度设计 )|;*[S4  
    OLXkiesK{  
    确定各参数的值: x._IP,vRx^  
    ①试选=1.6 W: Rs 0O  
    选取区域系数 Z=2.433   WrK!]17or  
         u] C/RDTH  
        则 fR_ jYP 1  
        ②计算应力值环数 ]zp5 6U|xa  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) mk>L:+  
        =1.4425×10h 6o@}k9AN  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) '[#a-8-JY_  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 49f- u  
        ④齿轮的疲劳强度极限 )"?6EsSF  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: #_yQv?J  
        []==0.93×550=511.5 Rz}?@zh_8  
    V:F;Nq%+j  
        []==0.96×450=432         (]7*Kq  
    许用接触应力   [6x-c;H_4  
             ;\`~M  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   bc}X.IC  
             =1 :xw2\:5~0  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 =4GJYhj  
        =4.47×10N.m RZ)sCR  
        3.设计计算 4R!A.N9  
    ①小齿轮的分度圆直径d H5t 9Mg|  
         ~~:w^(s9  
        =46.42 gLv|Hu7  
        ②计算圆周速度 ;/i"W   
        1.52 AH`n  
        ③计算齿宽b和模数 QX (x6y>Q  
    计算齿宽b KDwz!:ye  
           b==46.42mm * d6[k Y  
    计算摸数m l@` D;m  
      初选螺旋角=14 '!`%!Xg  
        = ps0wN%tA  
        ④计算齿宽与高之比 _3$@s{k-TI  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 8+vZ9!7  
    =46.42/4.5 =10.32 )#-27Y  
    ⑤计算纵向重合度 2}j2Bhc  
    =0.318=1.903 Li ,B,   
    ⑥计算载荷系数K a2W}Wb+  
    使用系数=1 9fD4xkRS  
    根据,7级精度, 查课本得 4X7y}F.J  
    动载系数K=1.07, M9Gs^  
    查课本K的计算公式: K%LDOVE8e  
    K= +0.23×10×b xw: v|(  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 <B6@q4Q  
    查课本得: K=1.35 }GvoQ#N  
    查课本得: K==1.2 ;SQ<^"eK  
    故载荷系数: n+@}8;oeP  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 -oq!zi4:  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 R_h(Z{d  
        d=d=50.64 ga#,42)H  
        ⑧计算模数 Q0~5h?V'  
        = .lu:S;JSnS  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 PK1j$ &F  
        由弯曲强度的设计公式 KtJE  
        ≥ Ab7hW(/  
    gd<8RVA  
    ⑴   确定公式内各计算数值 Cw?AP6f%  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m iHjo3_g)n  
             确定齿数z #oMbE<//"  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 O{8"f\*  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 }yqRz6=YB  
        Δi=0.032%5%,允许 20m6-rkI<}  
        ②      计算当量齿数 >_M}l @1  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  X:-X3mV9{  
        z=z/cos=144/ cos14=158 <[C 9F1]Ya  
        ③       初选齿宽系数 "FQh^+  
         按对称布置,由表查得=1 "M6a_rZ2W  
        ④       初选螺旋角 ^vm[`M  
        初定螺旋角 =14 [rqe;00]  
        ⑤       载荷系数K @RotJl/>  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 c?) pn9  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y sb4)@/Q7j  
        查得: ?97MW a   
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 dgssX9g37  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 !mBsDn(J  
         0kgK~\^,.O  
        ⑦       重合度系数Y LoHWkNZ5:  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 |Ix6D  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 Bir }X  
    =14.07609 Y^LFJB|b4  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 G_5sF|(mq  
        ⑧       螺旋角系数Y yP0P-8  
     轴向重合度 =1.675, 0!=e1_  
        Y=1-=0.82 !|_ CXm T|  
         9BI5qHEp  
        ⑨       计算大小齿轮的 ^FgNg'"[3  
     安全系数由表查得S=1.25 ^a; V-US  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 Te'^O,C)y$  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 j-gLX  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 +Smv<^bW  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   X2@mQ&n  
        小齿轮     大齿轮 <6<uO\B\  
    }SitT\%  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: ulfpop*2  
        K=0.86        K=0.93   wdBytH6r.  
    @usQ*k  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ([|5(Omd\  
          []= e"r'z n  
          []= v ;MI*!E  
           /p\Ymq  
           2?t(%uf]  
            大齿轮的数值大.选用. x|0Q\<mEe  
         H[@}ri<  
    ⑵   设计计算 gbpm::  
         计算模数 n!Y.?mU6  
    %>I!mD"X\  
    ]kb%l"&  
    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: 1)_f9GR  
    ^\N2 Iu>6  
    z==24.57  取z=25 @mP@~  
    ,_NO[+5U  
    那么z=5.96×25=149           #*S/Sh?Q  
      RB/[(4  
    ②   几何尺寸计算 *XH?|SV  
        计算中心距     a===147.2 |D]jdd@!a2  
    将中心距圆整为110 6FEtq,;0w  
    7]e]Y>wZap  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 $#R.+B  
    &tMvs<q,  
    =arccos R2]?9\II  
    Va=0R   
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. ]?``*{Zqy  
    l^$:R~gS  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 QQ2xNNF[  
         e}[$ =  
        d==42.4 t ?bq ~!X  
    \!cqeg*53  
    d==252.5 ~fCD#D2KU  
    d0-}Xl  
    计算齿轮宽度 _9n.ir5YX  
    Ce5 }+A}  
    B= yv3my aS  
    Q]6nW[@j'  
    圆整的       !@VmaAT  
    \XRViG,|5  
                                                大齿轮如上图: !Z=`Wk5  
    [*}[W6 3v  
    .\U+`>4av  
    ybS7uo  
    7.传动轴承和传动轴的设计 I*lq0&  
    ~S-x-cZ  
    1.  传动轴承的设计 I5x/N.  
    Y!POUMA }A  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ?R,^prW{  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min TqQ>\h"&_  
    T1=43.77kn.m <S\S @3  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 m@zxjIwT  
        已知小齿轮的分度圆直径为 <[~x]-  
            d1=42.4 vO0ql  
    而  F= t4gD*j6J3  
         F= F m k -" U7;  
    55$by.rf?  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ^kt"n( P5  
    :nwcO3~`  
    8:t-I]dzk  
    ~7~nU>Vv  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 )3..7ht3^5  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 tkuN$Jl  
    a?JU(  
    ie$=3nZJ}  
                 4&y_+  
         从动轴的设计 cOUO_xp(  
           #e9B|Y?b  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, #Jm_~k  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M CS"p[-0  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 tS!~> X  
        已知大齿轮的分度圆直径为 sWX   
            d2=252.5 C62<pLJf  
    而  F= *E$D,  
         F= F p O: EJ  
    w e} sC,  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N ^ g4)aaBZ  
    RsV<*s  
    =r_ S MTu  
    l|&|+u#  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 @8CD@SDv  
    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 Vm6^'1CY  
    G+%ZN  
    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 ~Yr.0i.W  
    查表,选取 0c3G_I=  
    Jx{,x-I  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 2XI%4  
    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 )E4COw+  
    .7kVC  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 r} ,|kb  
    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  。 2#E;5UYu  
    +QHhAA$  
    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. ]7VK&YfN  
    UWusSi3+LG  
                D        B                轴承代号     Mq7|37(N[  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     9Q.j <  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     z?gJHN<  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     &c\8` # 6  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     K GI]W|T  
    tP:xx2N_  
         Awr]@%I  
    #15q`w  
         'PO1{&M  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 R -h7c!ko  
        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, 3$kZu  
    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.     'rF TtT  
    -#i%4[v  
    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. -~-2 g  
    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, Kp&d9e{ Yc  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 .6'T;SoK>  
    @+ 2Zt%  
    L=16+16+16+8+8=64 z[k2&=c  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. ,J~1~fg89  
    WI6er;D  
    5.    求轴上的载荷   jG^~{7#  
    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, #/ 4Wcz<  
    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. zCQv:.0L  
    Z g'[.wov  
    %kUJ:lg;d  
    \GWq0z&  
    S_QDYnF)`  
    6 S&#8l  
    D{4 Y:O&J  
     z7K?rgH  
    ECSC,oJ  
         ^ ID%pd  
    2cDC6rul  
    传动轴总体设计结构图: 49#-\=<gt  
         %sq=lW5R{b  
                                 K)14v;@  
    |/s.PNP2  
                                 (主动轴) ~W#f,mf  
    MVj@0W33m  
    ?y '.sQ  
            从动轴的载荷分析图: Q\r qG  
    | -R::gm  
    6.     校核轴的强度 iIT<{m&`  
    根据 1dq.UW\  
    == v_ J.M]  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 jab]!eY  
    查表15-1得[]=60MP tyDtwV|  
    〈 []    此轴合理安全 d-* 9tit  
    _I!Xr!!)a0  
    8、校核轴的疲劳强度. _+. t7q^  
    ⑴.   判断危险截面 -Rvxjy)[N  
    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. WDX?|q9rCt  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 f&`*x t/  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 (r|T&'yK  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 [X I5Bu ~  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 :.~a[\C@V<  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 s=$7lYX  
    截面上的弯曲应力 p"JSYF 9]  
    UtutdkaS  
    截面上的扭转应力 EvYw$ j  
    == Vy9n3W"FB1  
    轴的材料为45钢。调质处理。 _c&*'IY[V  
    由课本得: YO Y+z\Q  
               }J*&()`  
    因             f 4 _\F/  
    经插入后得 ?yz%r`;r  
    2.0         =1.31 aw 7f$Fqk  
    轴性系数为 BOWTH{KR<<  
           =0.85 d;=,/a  
    K=1+=1.82 vBpg6 fX  
        K=1+(-1)=1.26 ELPJ}moWZ  
    所以               {7wvC)WW  
    V ;6M[ic}  
    综合系数为:    K=2.8 bDkE*4SRX  
    K=1.62 2eK\$_b_  
    碳钢的特性系数        取0.1 "VeUOdNA>  
       取0.05 <_>6a7ra  
    安全系数 :+5afv}  
    S=25.13 M;9+L&p=  
    S13.71 q^cFD  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 cjR.9bgn  
    截面Ⅳ右侧 $7r wara  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 DG-vTr  
    N|j. @K  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 o`U\Nhq  
    L7g&]%  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 '2tEKVb  
    KC u6:)6'  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 M~Slc*_%  
    截面上的弯曲应力   ;!}SgzSH}  
    截面上的扭转应力 JXAyF6 $  
    ==K= qIT{`hX  
        K= :6/OU9f/R  
    所以                 >(rB[ZJ  
    综合系数为: =tNiIU  
    K=2.8    K=1.62 ^zJ. W  
    碳钢的特性系数 `|w#K28t"  
        取0.1       取0.05 "{k )nr+7U  
    安全系数 ~ t H s+  
    S=25.13 5jQP"^g  
    S13.71 }^<zVdwp  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 $ ddYH  
    =Q}mJs  
    9.键的设计和计算 Sg$\ab$  
    Ltw7b  
    ①选择键联接的类型和尺寸 713M4CtJ  
    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. ,m?D\Pru  
    根据    d=55    d=65 LPn }QzH  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 +E~`H^  
                         b=20     h=12     =50 ])L'Rk#4  
    |w2AB7EU  
    ②校和键联接的强度 pCUOeQL(  
      查表6-2得      []=110MP N)*e^Nfb  
    工作长度  36-16=20 mv.I.EL  
        50-20=30 Nj_sU0Dt  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 "V0:Lq  
         K=0.5 h=5 )JQQ4D  
        K=0.5 h=6 A4FDR#  
        由式(6-1)得: ebe@.ZVSi  
               <[] *F*fH>?C#  
               <[] $tHwJ!<$&  
        两者都合适 .4W>9 8  
        取键标记为: "T%'Rp`j|  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 }.cmiC  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 4_I{Q^f  
    10、箱体结构的设计 @!/fvP  
    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, %`'z^W  
    大端盖分机体采用配合. Ww&- `.  
    t/WnDR/fM  
    1.   机体有足够的刚度 idS RWa  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 6xIYg^  
    SzlfA%4+GR  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Yb3f]4EH  
    .0E4c8R\X  
    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 0,$-)SkT  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 bM0[V5:jB  
    OG+r|.N;  
    3.   机体结构有良好的工艺性. yLO &(Mb  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. m'(;uR`  
    nYy}''l<  
    4.   对附件设计 ';\gR/L  
    A  视孔盖和窥视孔 H\+c'$  
    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 [F)/mN  
    B  油螺塞: AV 5\W}  
    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。 {&E Z>r-  
    C  油标: s!/holu  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 o-=d|dWG  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. vZeYp  
    N 3yB1_   
    D  通气孔: tP Efz+1N  
    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. a!y,!EB+Qu  
    E  盖螺钉: Wj j2J8B  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ,Q=)$ `%  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. :n4:@L<%H  
    F  位销: h@,e`Z  
    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. )*K<;WI WH  
    G  吊钩: aMvK8C%7  
    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. T$^>Fiz{Se  
    X ' #$e{  
    减速器机体结构尺寸如下: -j`!(IJ  
    q= yZx)  
    名称    符号    计算公式    结果     blfE9Oy  
    箱座壁厚                10     k=mT!  
    箱盖壁厚                9     mo#0q&ZQ  
    箱盖凸缘厚度                12     8gbm"!  
    箱座凸缘厚度                15     -RH4y 2  
    箱座底凸缘厚度                25     Cj !i)-  
    地脚螺钉直径                M24     {y&\?'L'  
    地脚螺钉数目        查手册        6     N+s?ZE*  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     YNg\"XjJM<  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     9]L!.  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     14r Vb2^  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     - Y8ks7  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     >C:"$x2"#(  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 nGv23R(?G  
        22 \)otu\3/  
        18     c{,y{2c]LT  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 5]H))}9>d  
        16     OY^n0Zof,  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     Oj"pj:fB  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     UbY~xs7_  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     XSp x''l  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     5BU%%fBJ.  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) $m:2&lU3  
    150(3轴)     [%7;f|p?  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) {b|3]_-/  
    150(3轴)     d=t}T6.|  
         X;OsH  
    11. 润滑密封设计 &e-#|p#v  
    >[|GC/C  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. :dY.D|j*  
        油的深度为H+ 29a_ZU7e6  
             H=30  =34 obAs<nk  
    所以H+=30+34=64 HPtTv}l  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 FJa[ToZ4+  
         !F+|Y"c  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 M<{5pH(K  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     h v$uH7Fz  
        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 ;|>q zx  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ?w]"~   
         }uF[Ra  
    12.联轴器设计 sf |oNOz  
    ( zn_8s  
    1.类型选择. I&TTr7  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 Wl& >6./{  
    2.载荷计算. (s}Rj)V[^  
    公称转矩:T=95509550333.5 2^)D .&  
    查课本,选取 t] r,9df'  
    所以转矩   cBz!U 8(  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 g08*}0-k  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm pqyWv;  
    z5XYpi_;[  
    四、设计小结 Ku<b0<`  
        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。 :y+B;qw  
        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。 MV"E?}0  
    五、参考资料目录 M82.khm~jM  
    [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; `zdH1p^w  
    [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; 42rj6m\  
    [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; %`xV'2H  
    [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; /=8O&1=D  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 K\RWC4  
    [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; {0is wq'J  
    [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? 1Fv8T'  
    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