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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 -Cyo2wk  
                     B@*b 9  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         Jg$<2CR&  
                     ].Yz =:  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) u\ _yjv#  
    LK DfV  
    目   录 X):7#x@uy  
         >ZJ]yhbhK  
    一    课程设计书                            2 Hs)Cf)8u  
    ~61b^L}$  
    二    设计要求                              2 X,G<D}  
    $ 64up!  
    三    设计步骤                              2 y'm!h?8  
         j!agD_J  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 i D9 */  
        2. 电动机的选择                                4 U~D~C~\2;  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 i.^ytbH  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 z% bH?1^o  
        5. 设计V带和带轮                              6 Z3&}C h  
        6. 齿轮的设计                                  8 JOuyEPy  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 !dT+cZsf  
        8. 键联接设计                                  26 Cn/WNCzst&  
        9. 箱体结构的设计                              27 1r=cCM  
        10.润滑密封设计                                30 JuSS(dJw  
        11.联轴器设计                                  30 PIU@ }:}  
         ,NQ!d4 ~D  
    四    设计小结                              31 HQ@g6  
    五    参考资料                              32 =.z;:0]'n  
    m%6VwV7U  
    一. 课程设计书 A'#d:lOA  
    设计课题: fHd[8{;P:  
        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 0Fb ];:a  
    表一: OTF/Pu$  
             题号 2VRGTx  
    Jw _>I  
    参数    1     G:1d6[Q5{  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     $w*L' <  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     bB?E(>N;  
    卷筒直径(mm)    200     0BDw}E\  
    2]vTedSOl  
    二. 设计要求 9:p-F+  
    1.减速器装配图一张(A1)。 P7F"#R0QB  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 5TJd9:\Af  
    3.设计说明书一份。 jh/,G5RM9  
    by<@\n2B:U  
    三. 设计步骤 ?=9'?K/~a  
        1.  传动装置总体设计方案 |OJWQU![by  
        2.  电动机的选择 8;?4rrS  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 +vy fhw4  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 $.vm n,:.  
        5.  “V”带轮的材料和结构 V<UChD)N`  
        6.  齿轮的设计 {3x>kRaKci  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 o*)Sg6Yk  
        8、校核轴的疲劳强度 o#p%IGG`  
        9.  键联接设计 o,WjM[e  
        10.  箱体结构设计 bVzi^R"  
        11. 润滑密封设计 I4"p]>Y"  
        12. 联轴器设计 Ysu\CZGX  
         KFbB}oId  
    1.传动装置总体设计方案: [XY%<P3D  
    $Wj= V  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 k^Qf |  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, s21} a,eB  
    要求轴有较大的刚度。 6 ]x?2P%  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 U1r]e%df)  
    其传动方案如下: 5csh8i'V  
            12lX-~[["  
    图一:(传动装置总体设计图) jM\{*!7b  
    Mq$K[]F  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 E<\$3G-do  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 qf(mJlU  
         传动装置的总效率 5(H%Ia  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; ~bZ =]i  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, j4owo#OB-  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, I5M\PK/  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 -~{Z*1`,  
    ]$"eGHX  
      2.电动机的选择 5VV}wR  
    0:v !'  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, .v+JV6!u  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, es*$/A  
        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。 |@AXW   
         I&+.IK_  
        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, OPNRBMD  
         -F7F 6!s  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 1*8;)#%&  
         4SI~y;c)  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。  ?CAU+/  
                                                      hty'L61\z  
    w!"L\QT  
    方案    电动机型号    额定功率 ZK]qQrIwy  
    P (S!UnBb&  
    kw    电动机转速 Q~]oN  
        电动机重量 Xd+H()nR  
    N    参考价格 vR\E;V  
    元    传动装置的传动比     C*2%Ix18+N  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     M)ET 1ZM  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     K}CgFBk  
      6X@z(EEL  
       中心高 hH`x*:Qja  
            外型尺寸 Be|! S_Y P  
    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     zgGysjV  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     `Xos]L'w  
    ya&=UoI  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 ;3/}"yG<p  
    hq7f"`  
    (1)       总传动比 {}$rN@OM$  
        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 1)= H2n4)  
        (2)       分配传动装置传动比 "IU}>y>J  
        =× f![] :L  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 `NQ  
        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 H7'42J@  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 'mZ v5?  
    (1) 各轴转速 E,m|E]WP  
      ==1440/2.3=626.09r/min ~ =u8H  
      ==626.09/5.96=105.05r/min aLg,-@  
    (2) 各轴输入功率 xq;>||B  
        =×=3.05×0.96=2.93kW h-PJC/>  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW b;VIR,2  
        则各轴的输出功率:   vt5w(}v(  
    =×0.98=2.989kW '^)'q\v'k  
    =×0.98=2.929kW G Uu8 N  
    各轴输入转矩 / <(|4e  
       =××  N·m :z8/iD y  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· %$ya>0?mq  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m _5Lcr)  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m qR.FjQOvn  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m sGY}(9ED;  
    =×0.98=242.86N·m dLYM )-H`>  
    运动和动力参数结果如下表 ahXcQ9jzFi  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     -Hm"Dx  
        输入    输出    输入    输出         )"\= _E#  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     "#E Z  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     ;:=j{,&dl[  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     OFr"RGW"  
    9C \}bT  
    5、“V”带轮的材料和结构 $?F_Qsy{d  
      确定V带的截型 } `L;.9  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 "1gIR^S%9  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 g ba1R  
          V带截型      由图6-13                        B型 S!A:/(^WB  
       gN}$$vS  
      确定V带轮的直径 drAJ-ii  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm DTC IVLV  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s |vd|; " `  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm ;}6wj@8He  
       HB p??.r  
      确定中心距及V带基准长度 3_@I E2dA  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 e5AsX.kv B  
                              360<a<1030 L<dh\5#p9Y  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm }uMu8)Q  
         ED8{  
      初定V带基准长度 eY` z\I  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm R7IFlQH%  
           (A2ga):Pk  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm #*:1Ch]B  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm b6S"&hs  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 kmBA  
       "d-vs t5  
       确定V带的根数 NdJ]\>5oN,  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw !QdX+y<re  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 lFuW8G,-f@  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 yE N3/-S+  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 Fdl0V:<  
             J,v024TM  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 .K^gh$z!  
                                 j(I(0Yyh  
                           取Z=2 V?t*c [  
    V带齿轮各设计参数附表 :JBt qpo2  
    Y|mtQ E?c  
    各传动比 F+G+XtOS  
    0Bgj.?l  
        V带        齿轮     !}|'1HIC  
        2.3        5.96     NfQ QJ@*  
      vZQraY nJ  
    2. 各轴转速n -^_^ByJe  
        (r/min)        (r/min)     -c8h!.Q$  
        626.09        105.05     M.SF}U  
    _$A?  
    3. 各轴输入功率 P S9*68l  
        (kw)        (kw)     0 {d)f1  
        2.93       2.71     F+5 5p8  
    *pO`sC>  
    4. 各轴输入转矩 T <bJ|WS|  
        (kN·m)        (kN·m)     nIOSP :'>  
    43.77        242.86     >8>s K(S]  
    yEB#*}K?  
    5. 带轮主要参数 dM}c-=w`  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         `+."X1  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     !`H!!Kg0L  
    带的根数z     - ]/=WAOK  
        160        368        708        2232        B        2     tw 3zw`o:  
    ?1|\(W#  
    6.齿轮的设计 MYJMZ3qBi  
    bWp)'mx5u  
    (一)齿轮传动的设计计算 ',+Zqog92  
    \u6.*w5TI  
    齿轮材料,热处理精度 U |eh  
        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 d8Cd4qIXX  
        (1)       齿轮材料及热处理 (uHyWEHt  
           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 e~he#o[%a  
    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 C!K&d,M  
          ② 齿轮精度 sWTa;Qi  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 $<VH~Q<  
         [g@Uc  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 `p)U6J  
    按齿面接触强度设计 Qo]qs+  
    TrgKl2xfx  
    确定各参数的值: N3Q .4? z9  
    ①试选=1.6 r^E(GmW  
    选取区域系数 Z=2.433   ^!O!HMX0  
         u!HbS*jqq  
        则 [@pumH>  
        ②计算应力值环数 $Ups9pQ  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) r~|7paX!  
        =1.4425×10h $WRRCB/A6  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) U0W2  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 hZ|0<u  
        ④齿轮的疲劳强度极限 [Tvdchl OC  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: lkp$rJ#6  
        []==0.93×550=511.5 >,Zn~8&Z  
    c<Ud[x.  
        []==0.96×450=432         _9=cxwi<w  
    许用接触应力   D#,A_GA{A  
             k8+U0J_{'  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   vwAhNw2-  
             =1 P~&J@8)c  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 tr A ^JY  
        =4.47×10N.m oFzmH!&ED  
        3.设计计算 ?{L'd  
    ①小齿轮的分度圆直径d 2H] 7=j  
         ,l,q;]C%  
        =46.42 EKuLt*a/  
        ②计算圆周速度 m.gv?  
        1.52 fG8^|:  
        ③计算齿宽b和模数 oOLj? 0t  
    计算齿宽b BEAY}P(y3  
           b==46.42mm g&_f%hx?  
    计算摸数m N]ebKe  
      初选螺旋角=14 [1Qg *   
        = szqR1A  
        ④计算齿宽与高之比 (6 RWI#  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 @bAu R  
    =46.42/4.5 =10.32  e?o/H  
    ⑤计算纵向重合度 0\k {v  
    =0.318=1.903 '!MKZKer  
    ⑥计算载荷系数K ZBQ@S  
    使用系数=1 =<TJ[,h et  
    根据,7级精度, 查课本得 soLmr's  
    动载系数K=1.07, .WBp!*4  
    查课本K的计算公式: XrXW6s ;Z  
    K= +0.23×10×b z 63y8  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33  7?vj+1;  
    查课本得: K=1.35 & \C1QkI  
    查课本得: K==1.2 yI-EF)A@;  
    故载荷系数: <a+ @4d;  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 >I;.q|T  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 iJKGzHvS  
        d=d=50.64 Nn?$}g  
        ⑧计算模数 fgA-+y  
        = ,sg\K> H=  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 V8pZr+AJ  
        由弯曲强度的设计公式  Oe "%v;-  
        ≥ 9.9B#?  
    :/"5x  
    ⑴   确定公式内各计算数值 S C}@eA'  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m hdmKD0  
             确定齿数z (bB"6 #TI  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 v@J[qpX  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 &2ty++gC  
        Δi=0.032%5%,允许 CHCT e  
        ②      计算当量齿数 rz%^l1@-  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  :FmH=pI!=  
        z=z/cos=144/ cos14=158 6 =G=4{q  
        ③       初选齿宽系数 Z@>kqJ%  
         按对称布置,由表查得=1 Y%}N@ ,lT  
        ④       初选螺旋角 cT;Zz5  
        初定螺旋角 =14 j^hLn >  
        ⑤       载荷系数K Qte%<POx+  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 m GJRCK_  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y {/,AMJ<:G]  
        查得: 2,|;qFJY-@  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 )$d~HA@B  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 a#9pN?~  
         y(^\]-fE  
        ⑦       重合度系数Y cHOC>|  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 pEW~zl  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 nC!L<OMr  
    =14.07609 |goK@ <  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 LPca+o|f  
        ⑧       螺旋角系数Y mwI7[I2q  
     轴向重合度 =1.675, Y; to9Kv$  
        Y=1-=0.82 ',rK\&lL6  
         *{\))Zmhd  
        ⑨       计算大小齿轮的 YPCitGBl  
     安全系数由表查得S=1.25 UG}2q:ST  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 0y+i?y 9  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 1Lp; LY"_  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 [ Q/kNK  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   H4sc7-  
        小齿轮     大齿轮 "I9r>=  
    [%~yY&  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: q[/pE7FL  
        K=0.86        K=0.93   $~%h4  
    ,g,Hb\_R)  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 $2-_j)+  
          []= V\l@_%D[(v  
          []= ,@Kn@%?$  
           /?Mr2!3N  
           $q .}eb0  
            大齿轮的数值大.选用. ooC9a>X  
         tvq((2  
    ⑵   设计计算 M* {5> !\  
         计算模数 cL~YQJYp  
    BL"7_phM,  
    @YG-LEh  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: J(w FJg\/  
    Htln <N  
    z==24.57  取z=25 >Q?8tGfB  
    KeXt"U  
    那么z=5.96×25=149           ,xAF=t  
      GQQp(%T  
    ②   几何尺寸计算 kQQDaZ 8  
        计算中心距     a===147.2 18Ju]U  
    将中心距圆整为110 "^;h'  
    NSH4 @x  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 *-{|m1P  
    Nd{U|k3pL  
    =arccos  X>P|-n#  
    gU NWM^n  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 0r8Wv,7Bo  
    _mwt{D2r}  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 ~!cxRd5;F  
         %qTIT?6'  
        d==42.4 r9L--#=z  
    0z4M/WrNt  
    d==252.5 siT`O z|,  
    jIVDi~Ld  
    计算齿轮宽度 w*;"@2y;eY  
    JY^i  
    B= VxARJ*4=Y  
    fFWi 3.  
    圆整的       het<#3Bo  
    J_m@YkK  
                                                大齿轮如上图: "Aw)0a[j1  
    AQT_s9"0  
    ^w2 HF  
    Id>4fF:o  
    7.传动轴承和传动轴的设计 +mzLOJed  
    HEIg_6sb  
    1.  传动轴承的设计 P".IW.^kk~  
    pe\Nwq  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 QCE7VV1Rw  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min eF9GhwE=  
    T1=43.77kn.m 1?1Bz?EKF*  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ws^Ne30R  
        已知小齿轮的分度圆直径为 =WBfaxL}  
            d1=42.4 ( }Bb=~  
    而  F= /> /e  
         F= F Gn_DIFa  
    z ynu0X  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N fb>$p_s]  
    6Io}3}3  
    uLWu. Vx  
    N'R^gL  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 WvSm!W  
    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 $~W5! m  
    GZNN2 '  
    }(|gC,  
                 ) ba~7A  
         从动轴的设计 El;"7Qn  
           !4'Fz[RK  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, x3+ {Y  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M @z{SDM  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 ]a4+]vLK  
        已知大齿轮的分度圆直径为 kP ,8[r  
            d2=252.5 ^-[ I;P  
    而  F= m m`#v g,  
         F= F "QxULiw  
    {7z]+h  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N #?jsC)  
    z+{qQ!  
    ,_Bn{T=U  
    L\:m)g,F.  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 3Z=yCec]  
    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 ?X@[ibH6  
    '5De1K.\`  
    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 AJxN9[Z!N  
    查表,选取 F}ATY!  
    _lwKa, }  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 bS r"k  
    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 $5)#L$!,]  
    ng!cK<p  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1ruI++P  
    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  。 0#!}s&j/  
    ] h(Iun  
    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. R^o535pozc  
    M-Efe_VRQc  
                D        B                轴承代号     _G/ R;N71  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     a(]&H "  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     cOX)+53  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     $sda'L5^p  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     sA| SOAn  
    T :X*  
         ;'8P/a$  
    phjM(lmCo  
         PR:B6 F8  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 eTvjo(Lvx  
        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, ;WX.D]>{W  
    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.     jc Mn   
    s.i9&1Y-!  
    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. &AJkYh  
    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, aO&{.DO2  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 ISs&1`Y  
    l_Lz9k  
    L=16+16+16+8+8=64 /-[vC$B"  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. }_zN%Tf~  
    SefhOh^,V  
    5.    求轴上的载荷   >B**fZ~L  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, E4892B:`  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. )LFbz#;Y  
    |ffHOef  
    A&t8C8,  
    0j!3\=P$  
    18rV Acj  
    y,x 2f%x  
    !<:Cd(bM  
    KJec/qca  
    81{8F  
         s_NY#MPz[  
    %u66H2  
    传动轴总体设计结构图: ^7aqe*|vm  
         q& -mbWBj  
                                 Eb4NPWo  
    <|_>r`@%l  
                                 (主动轴) aj;x:UqpJ  
    q< q IT  
    D r(0w{5  
            从动轴的载荷分析图: F,~BhKkbV  
    {. 9BG&  
    6.     校核轴的强度 /'jX_ V_$|  
    根据 'fU#v`i  
    == k37?NoT  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 QvZ"{  
    查表15-1得[]=60MP dfdK%/' $(  
    〈 []    此轴合理安全 cmXbkM  
    _dd! nU\A|  
    8、校核轴的疲劳强度. V0,JTWc  
    ⑴.   判断危险截面 I~n4}}9M  
    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. h6D4CT  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 ZDmL?mC  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 zni9  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 +=E\sEe  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 9 fB|e|  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 yR>P  
    截面上的弯曲应力 $8eiifj  
    1}wDc$O  
    截面上的扭转应力 C;m"W5+  
    == ; oa+Z:;f  
    轴的材料为45钢。调质处理。 0o>C, `  
    由课本得: ux TgK'3  
               )]C]KB  
    因             "ZGP,=?y2  
    经插入后得 )^o.H~Pv  
    2.0         =1.31 GO"|^W  
    轴性系数为 Uyb0iQ-,s  
           =0.85 d|RUxNjM-J  
    K=1+=1.82 SDC|>e9i  
        K=1+(-1)=1.26 ;9z|rWsF  
    所以               3Sfd|0^  
    5]Rbzg2t  
    综合系数为:    K=2.8 p}!i_P  
    K=1.62 /lC# !$9vz  
    碳钢的特性系数        取0.1  6a,8t  
       取0.05 5wVJ.B~s  
    安全系数 oI ick  
    S=25.13 jXA/G%:[  
    S13.71 Qz|T0\=V  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 \"ahs7ABT  
    截面Ⅳ右侧 p($vM^_<"  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ~NK $rHwi%  
    )&O2l  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 2@tnOs(*  
    5T#v &  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 Jd7chIK  
    g J |#xZ  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 P  y v>  
    截面上的弯曲应力   hb; CpA  
    截面上的扭转应力 t~ {O)tt  
    ==K= 5oG~Fc  
        K= L@H^?1*L?  
    所以                 vcu@_N1Dc  
    综合系数为: I;'{X_9$a  
    K=2.8    K=1.62 &'fER-  
    碳钢的特性系数 >rQj1D)@  
        取0.1       取0.05 0V3dc+t)O  
    安全系数 yq ;[1O_9C  
    S=25.13 9 ~W]D!m,  
    S13.71 ^ l#6Es  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 4:rwzRDY  
    GxzO|vFQ  
    9.键的设计和计算  'l5  
    4q]6[/  
    ①选择键联接的类型和尺寸 1@OpvO5  
    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. rNV3-#kU  
    根据    d=55    d=65 %l!A%fn(  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 Qq:}Z7 H  
                         b=20     h=12     =50 '=$`NG8 l  
    Y!xPmL^]?  
    ②校和键联接的强度 eAW)|=2  
      查表6-2得      []=110MP OS#aYER~/  
    工作长度  36-16=20 %}TJr]'F  
        50-20=30 a^l)vh{+  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 H-pf8  
         K=0.5 h=5 eXKEx4rU  
        K=0.5 h=6 9 3)fC  
        由式(6-1)得: @Pcgm"H<  
               <[] 1J9p1_d5  
               <[] ]|!|3lQ  
        两者都合适 GU> j8.  
        取键标记为: 01o<eZ,  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 A2gFY}  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 :dW\Q&iW  
    10、箱体结构的设计 =7}1NeC`  
    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, _{'[Uf/l  
    大端盖分机体采用配合. KMi$0+  
    15jQ87)  
    1.   机体有足够的刚度 v K{2  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 DRm`y>.  
    0qNk.1pv  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 W<)nC_$  
    3r+c&^  
    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 8gNTW7W/  
    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 _0$>LWO~  
    h.R46:  
    3.   机体结构有良好的工艺性. Pi"?l[T0  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. k9*UBx  
    1_{e*=/y  
    4.   对附件设计 [c=W p  
    A  视孔盖和窥视孔 s@:Yu  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 !k% PP  
    B  油螺塞: m^XO77"  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 .iR<5.  
    C  油标: +/celp  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 /#T{0GBXe  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 424iFc[  
    3A ^AEO  
    D  通气孔: R5e[cC8o.  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. mQ1  
    E  盖螺钉: ;!f~  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 c&bhb[  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. hkl0N%[  
    F  位销: J=Kv-@I>E  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. .t[u_tBL  
    G  吊钩: =LLpJ+  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. 3q`f|r  
    >QYx9`x&  
    减速器机体结构尺寸如下: F-ZTy"z  
    ffk >IOH  
    名称    符号    计算公式    结果     {wM<i  
    箱座壁厚                10     v`mB82s  
    箱盖壁厚                9     vmNo~clt\  
    箱盖凸缘厚度                12     Xbmsq,*]  
    箱座凸缘厚度                15     \2+ngq)  
    箱座底凸缘厚度                25     rPy,PQG2w  
    地脚螺钉直径                M24     Ju#j%!  
    地脚螺钉数目        查手册        6     l4$ sku-  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     mg:kVS  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     #tg\ bb  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     <EqS ,cO^  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     K?,? .!ev  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     bK}ZR*)  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 !D1#3?L  
        22 8Ys)qx>7'  
        18     ~m<K5K6 V  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 DXD+,y\=  
        16     $yU}56(z~  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     ;g8v7>p  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     XSof{:V  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     [L-wAk:Fb  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     &bJBsd@Os  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) A?04,l]y  
    150(3轴)     7_3 PM 3C  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 6?5dGYAX<  
    150(3轴)     .s"Og;g  
         6wpu[  
    11. 润滑密封设计 ,#BD/dF  
    + R6X  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. :I"2 2EH  
        油的深度为H+ E3p$^['vx  
             H=30  =34 1O,5bi>t7  
    所以H+=30+34=64 :55a9d1bL  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 tc.|mIvw  
         9ec?L  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 %w>3Fwj`z  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     n&&C(#mBC  
        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 IHCxM|/k(M  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 j*gZvbO;'L  
         xX<T5Ls  
    12.联轴器设计 *ze/$vz-  
    ?#<'w(^%#  
    1.类型选择. )%p46(]  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 Ha]vG@?+  
    2.载荷计算. ~G8l1dD  
    公称转矩:T=95509550333.5 /m>SEo\{C  
    查课本,选取 ?`Mk$Y%my  
    所以转矩   euV!U}Xr  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 q;QasAQS`p  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm Q;l%@)m+~  
    IDpLf*vSG  
    四、设计小结 !|V_DsP  
        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。 4VvE(f  
        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。 z^*g 2J,  
    五、参考资料目录 e]>=;Zn  
    [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; n|T$3j)  
    [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; % &H^UxC  
    [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; @6|0H`kv  
    [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; "fv+}'  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 6NyUGGRq  
    [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; +>eX1WoTy  
    [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? Y)(w&E>1  
    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