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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 N E/_  
                     O:J;zv\  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         JYesk  
                     `pJWZ:3  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) #;lB5) oe  
    h!!7LPxt  
    目   录 A`I;m0<  
         37U2Tb!y '  
    一    课程设计书                            2 c_N'S_)~7Q  
    l`b%imX  
    二    设计要求                              2 |bM?Q$>~  
    z]V%&f  
    三    设计步骤                              2 ]nQC  
         qrLE1b 1$  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 c`M ,KXott  
        2. 电动机的选择                                4 k3- 7Vyg  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 d^:(-2l-  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 M>xjs?{%k  
        5. 设计V带和带轮                              6 )zMsKfQ  
        6. 齿轮的设计                                  8 ~]l T>|X  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 D&]dlY@*  
        8. 键联接设计                                  26 }~bx==SF6!  
        9. 箱体结构的设计                              27 >&-" X# :  
        10.润滑密封设计                                30 RLE6=#4  
        11.联轴器设计                                  30 R]xXG0  
         {sR|W:fS$  
    四    设计小结                              31  x#hGJT  
    五    参考资料                              32 An2Wj  
    0XLoGQ=  
    一. 课程设计书 )2Dm{T  
    设计课题: {{+woL'C  
        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 T/YvCbo  
    表一: (q+EP(Q  
             题号 UPr8Q^wm  
    PpWn+''M  
    参数    1     +}Q@{@5w  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     vbMt}bM(GD  
    运输带工作速度(m/s)    1.1      cq,8^o&  
    卷筒直径(mm)    200     e< E]8GAF  
    sR*.i?lN  
    二. 设计要求 l6y*SW5+  
    1.减速器装配图一张(A1)。 `ZLA=oD  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 IuOY.c2.u  
    3.设计说明书一份。 T0F!0O `  
    WVkJ=r0Ny  
    三. 设计步骤 iL\eMa  
        1.  传动装置总体设计方案 vN8Xq+  
        2.  电动机的选择 YgCSzW&(  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 lr-:o@q{  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 8r-'m%l  
        5.  “V”带轮的材料和结构 meM61ue_2  
        6.  齿轮的设计 \NTNB9>CO  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 {klyVb  
        8、校核轴的疲劳强度 9+"\7MHw  
        9.  键联接设计 ?T\_"G  
        10.  箱体结构设计 g0M9v]c  
        11. 润滑密封设计 !-<PV  
        12. 联轴器设计 ry[NR$L/m  
         zSM;N^X8?  
    1.传动装置总体设计方案: $9In\ x  
    =c1t]%P,  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 Vt;!FZ  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, -< RG'I~  
    要求轴有较大的刚度。 ^a?H "  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。  %J?"ZSh  
    其传动方案如下: ~K-_]*[x  
             aa10vV  
    图一:(传动装置总体设计图) ?=^ M(TA;  
    yw{;Qm2\7  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 A"W}l)+X  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 0//B+.#  
         传动装置的总效率 _5l3e7YN  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; yG%<LP2p@f  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, & ~*qTojj  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ;~ , <8  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 o*}--d? S  
    %I>-_el  
      2.电动机的选择 * U#@M3g.  
    ^V5g[XL2  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, @2eV^eO9  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, o;\c$|TNU  
        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。 IP e"9xb  
         9YjO  
        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, .dStV6  
         Ohe* m[  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 LnY`f -H  
         wEp*j+Mmce  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 '<v_YxEn  
                                                      o 2Okc><z  
    hD I}V 1)  
    方案    电动机型号    额定功率 KWzJ  
    P fj,]dQ T  
    kw    电动机转速 Y\pRk6,  
        电动机重量 !?%'Fy6t  
    N    参考价格 ;s(uaC3  
    元    传动装置的传动比     xM6v0Ua  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ctB(c`zcY  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     ~~D =Z#  
      28rC>*+z  
       中心高 LNR~F_64Q  
            外型尺寸 SFdSA4D"  
    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     {?zbrgQ<Z  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     X|3l*FL  
    yxpDQ O~x  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 RX DPT  
    (b}}'  
    (1)       总传动比 $*Z Zh  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 PiTe/  
        (2)       分配传动装置传动比 /Wqx@#  
        =× Q|+g= |%^  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 eJm7}\/6`  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 FYtf<C+  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 _a e&@s1  
    (1) 各轴转速 y_Tc$g~  
      ==1440/2.3=626.09r/min 7KzMa%=  
      ==626.09/5.96=105.05r/min \h&ui]V  
    (2) 各轴输入功率 %j*i=  
        =×=3.05×0.96=2.93kW ,*w  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW V&>\U?q:  
        则各轴的输出功率:   h)746T )  
    =×0.98=2.989kW ZX Sl+k .  
    =×0.98=2.929kW G L> u3K  
    各轴输入转矩 aYyUe>  
       =××  N·m ;C+g)BW  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· <\If:  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m uv,_?x\'  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m .M$}.v  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m L`!M3c@u  
    =×0.98=242.86N·m 7w U$P  
    运动和动力参数结果如下表 jD eNCJ  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     RXj6L~vs5_  
        输入    输出    输入    输出         3hrODts  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     UI,i2<&  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     W?B(Jsv  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     E9yBa=#*c  
    XazKS4(  
    5、“V”带轮的材料和结构 ~GWn>  
      确定V带的截型 N{$'-[  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 guC7!P^  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 t#0/_tD  
          V带截型      由图6-13                        B型 $m:4'r  
       Ve1O<i  
      确定V带轮的直径 aB(6yBBoxj  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm +[DL]e]@U  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s y<<:6OBj  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm y@L-qO+{&  
       <$\En[u0  
      确定中心距及V带基准长度 ;BR`}~m  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 N~%F/`Z<+  
                              360<a<1030 gDmwJr  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm Z !qHL$  
         {[&_)AW6m%  
      初定V带基准长度 ET&Q}UOE  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm @?w8XHEa|  
           a^*@j:[  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm e(^\0=u<  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm qQ_o>+3VAy  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 )cMW,  
       _TRO2p0  
       确定V带的根数 CS:mO |  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw Use`E  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 D&xb tJd  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 9\|n2$H:  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 ?}N@bsl08w  
             <V3N!H_d  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 =/k*w#j  
                                 mkCv  f  
                           取Z=2 Y2DR oQ  
    V带齿轮各设计参数附表  4I> I  
    0#}@- e  
    各传动比 _%)v9}D  
    DO!?]"  
        V带        齿轮     mxYsP6&  
        2.3        5.96     dJhT}"x  
      !KUV ,>L  
    2. 各轴转速n rf%E+bh4  
        (r/min)        (r/min)     :(,Eq?  
        626.09        105.05     a;a2x .<  
     !,*#e  
    3. 各轴输入功率 P ~$0Qvyb>  
        (kw)        (kw)     y s5b34JN  
        2.93       2.71     K#=)]qIk  
    QOECpk-  
    4. 各轴输入转矩 T Tm8c:S^uq)  
        (kN·m)        (kN·m)     MSm vQ  
    43.77        242.86     %5=XszS  
    \(lt [=  
    5. 带轮主要参数 $lj1924?^  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         2EubMG  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     4s<*rKm~  
    带的根数z     glk_ *x  
        160        368        708        2232        B        2     <}c`jN!z.  
    t(4%l4i;X  
    6.齿轮的设计 U!"+~d)  
    ^/Id!Y7  
    (一)齿轮传动的设计计算 3N?WpA768/  
    Y&O<A8=8  
    齿轮材料,热处理精度 -Bqn^ E  
        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 lc%2Pi[X  
        (1)       齿轮材料及热处理 -f.<s!a  
           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 U@<>2  
    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 T4`.rnzyRb  
          ② 齿轮精度 =kq!e  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ':71;^zXf  
         Q"UQv<  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 a G^kL  
    按齿面接触强度设计 M"OX NPkc  
    m8F-#?~  
    确定各参数的值: $=f,z>j  
    ①试选=1.6 =N,Mmz%  
    选取区域系数 Z=2.433   Q:\I %o  
         a;eV&~  
        则 nT0FonK>  
        ②计算应力值环数 |IqQ%;H  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) &L,zh{Mp  
        =1.4425×10h bz[+g,e2oA  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) tI&Z!fj  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 ~_P,z?  
        ④齿轮的疲劳强度极限 qlJP2Ig~  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: +I0?D  
        []==0.93×550=511.5 NZ `( d  
    A]2zK?|s  
        []==0.96×450=432         Qo{Ez^q@J  
    许用接触应力   ?]}1FP  
             T<\Q4Coth  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   { Slc6$  
             =1 I\O<XJO)_  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 Ij hC@5qk  
        =4.47×10N.m ![Z'jC py  
        3.设计计算 !o2lB^e8  
    ①小齿轮的分度圆直径d Pe w-6u"  
         d-g&TSGd  
        =46.42 T~UKWAKX}  
        ②计算圆周速度 w%Tcx^:  
        1.52 Vkdchc  
        ③计算齿宽b和模数 :Vc+/ZyW  
    计算齿宽b 4,kT4_&,  
           b==46.42mm k#T onT  
    计算摸数m r5z_{g  
      初选螺旋角=14 LuS] D%  
        = le%_[/_I|  
        ④计算齿宽与高之比 N=&~3k  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 -.: [a3c?  
    =46.42/4.5 =10.32 O0#wM-M  
    ⑤计算纵向重合度 NaC^q*>9  
    =0.318=1.903 vW`{BWd  
    ⑥计算载荷系数K wn[q?|1  
    使用系数=1 6;U]l.  
    根据,7级精度, 查课本得 oJw~g [  
    动载系数K=1.07, F.mS,W]  
    查课本K的计算公式: eLcP.;Z  
    K= +0.23×10×b RQ# gn  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 .,[zI@9  
    查课本得: K=1.35 |:n4t6  
    查课本得: K==1.2 4flyV -  
    故载荷系数: zJS,f5L6)  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 }wrZP}zM>  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 RuDn1h#u{  
        d=d=50.64 S+A'\{f  
        ⑧计算模数 ig^9lM'  
        = mmm025.   
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 E_]L8UC;m  
        由弯曲强度的设计公式 't \:@-tQ  
        ≥ wxpE5v+f|  
    stz1e dP  
    ⑴   确定公式内各计算数值 MNOT<(  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ?y!0QAIXK  
             确定齿数z j8?z@iG  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 %B` MO-  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 Y[9x\6 _E  
        Δi=0.032%5%,允许 YbF}(iM  
        ②      计算当量齿数 W'6~`t  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  v bzeabm  
        z=z/cos=144/ cos14=158 g<O*4 ]=  
        ③       初选齿宽系数 A@#9X'C$^  
         按对称布置,由表查得=1 @ 'rk[S}A  
        ④       初选螺旋角 sY!PXD0Q  
        初定螺旋角 =14 g,U~3#   
        ⑤       载荷系数K I&qT3/SVI  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 JX(JZ/8B^  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y q05_5  
        查得: Mh>H5l.1i  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 .Y[sQO~%  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ZurQr}  
         ]kx)/n-K  
        ⑦       重合度系数Y "TA r\; [  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 7(lR$,bE;=  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ;LNFPo   
    =14.07609 1tU}}l  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 ;AK;%  
        ⑧       螺旋角系数Y J6/Mm7R  
     轴向重合度 =1.675, J:Uf}!D  
        Y=1-=0.82 'F^nW_ryW  
         "*|plB  
        ⑨       计算大小齿轮的 R:kNAtK  
     安全系数由表查得S=1.25 /~V .qisZ  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 pUki!TA  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 O79;tA<k  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 1[o] u:m9U  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   t=J\zyX!  
        小齿轮     大齿轮 l;zpf|.Vc  
    '$*d:1  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: P|YBCH  
        K=0.86        K=0.93   i X qB-4"  
    J Sz'oA5  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 f~-81ctu  
          []= tJo,^fdfv  
          []= 8v"tOa4D7  
           |^Nz/PN  
           w~@.&  
            大齿轮的数值大.选用. $>1 'pV  
         p*)RP2  
    ⑵   设计计算 ]YYjXg}%  
         计算模数 Xm&L@2V  
    o B;EP  
    betN-n-  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: ]uO 8  
    3 G/#OJ  
    z==24.57  取z=25 t_5b  
    q 1a}o%  
    那么z=5.96×25=149           YUd*\_  
      "ut:\%39.  
    ②   几何尺寸计算 Yi1* o?  
        计算中心距     a===147.2 FDM&rQ  
    将中心距圆整为110 }c(".v#  
    vAi NOpz#  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 HubSmbS1  
    ei'=%r8~  
    =arccos %:oyHlz%  
    QIQ }ia  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. }7YDe'5V  
    e_s9E{(  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 |E$Jt-'  
         =0 W`tx  
        d==42.4 , "w`,c>!  
    5\1Z"?  
    d==252.5 9k=-8@G9  
    '0x`Oh&PK  
    计算齿轮宽度 T0n=nC}<  
    9{@#tx  
    B= ""l_& 3oz  
    bA\TuB  
    圆整的       q#wg2  
    9'F-D  
                                                大齿轮如上图: )iadu  
    qR0V\OtgY~  
    6#VG,'e3  
    .b>1u3  
    7.传动轴承和传动轴的设计 %J4]T35^2  
    U*F|Z4{W  
    1.  传动轴承的设计 9frP`4<)  
    <e"O`*ZJ  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 M"[s5=:Lo  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min OQ"%(w>Hb  
    T1=43.77kn.m a*JM2^,HO  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力  9],;i7c  
        已知小齿轮的分度圆直径为 FrD.{(/~  
            d1=42.4 X.<_TBos|  
    而  F= 2f\;#-  
         F= F KpBh@S  
    |qbCmsY5/  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N |gEA.} pY  
    O-B~~$g  
    Jhu<^pjs  
    ,?i^i#Wqzg  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 GXB4&Q!C  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 )BNm~sP  
    3n9$qr= '  
    .CFaBwj  
                 v<bq1QG  
         从动轴的设计 *0M#{HQ  
           fVv#|   
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, G3&ES3L  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 9PhdoREb  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 P;0tI;  
        已知大齿轮的分度圆直径为 t]{qizfOB  
            d2=252.5 \V`O-wcJ]S  
    而  F= =MO2M~e!  
         F= F :7%JD.;W  
    KY/}jJW  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N ?cdSZ'49[  
    %Q"zU9  
    2{c ;ELq  
    ^qqP):0y1V  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ;>[).fX>/  
    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 M`\c'|i/  
    XPXC7_fV  
    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 d}tn/Eu?B  
    查表,选取 ZV}BDwOFI  
    VHVU*6_w  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 LA$uD?YA  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 qT#+DDEAL  
    |#R;pEn  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 lqA U5K{wQ  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 pcNVtp 'V  
    D.)$\Caq  
    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. ,$5;  
    Q_/{TE/sO5  
                D        B                轴承代号     C-]H+p  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     uoFH{.)  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     V`~$| K[  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     [,Ts;Hy6Q  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     R0+v5E  
    @I}:HiF  
         m JewUc!<5  
    YD2M<.U  
         qRsPi0;  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 :Oo  
        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, ,^O**k9F  
    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.     7;Km J}$  
    is{I5IR\/  
    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. x(3E#7>1  
    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, VY<v?Of i-  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 i:OD)l  
    l3n* b6  
    L=16+16+16+8+8=64 NI=t)[\F  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. hd9fD[5  
    wM(!9Ws3  
    5.    求轴上的载荷   -Qo`UL.}  
    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, UY j  
    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. Jjik~[<q:  
    ih2H~c>O  
    U/,`xA;v>  
    al=Dy60|z  
    k]Y+C@g  
    JXBW0|8b  
    /fA:Fnv  
    BMU~1[r  
    e`4OlM]  
         jnt0,y A  
    9C[3w[G~C  
    传动轴总体设计结构图: Cst\_j  
         n5 @H  
                                 !40{1U&@a`  
    8U\;N  
                                 (主动轴) -`]B4Nt6  
    j9%u&  
    HoymGU`w  
            从动轴的载荷分析图: T_6,o[b8  
    ko im@B  
    6.     校核轴的强度 W2tIt&{  
    根据 9NaC7D$,  
    == !OPK?7   
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 =NAL*4c+  
    查表15-1得[]=60MP N_$ X4.7p  
    〈 []    此轴合理安全 /+2^xEIjE  
    ?F*gFW_k  
    8、校核轴的疲劳强度. ~Ht[kO  
    ⑴.   判断危险截面 6 )0$UW  
    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. vkE6e6,Qc  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 ma~WJ0LM\  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 -}2q-  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 :CSys62  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 #PoUCRRC  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 ~yt+xWV  
    截面上的弯曲应力 $]\N/}1v  
    %whPTc0P  
    截面上的扭转应力 hc>hNC:a  
    == dQ`ch~HVUW  
    轴的材料为45钢。调质处理。 Kx*;!3-V$  
    由课本得: | g> K$m^  
               Mh>^~;  
    因             :2 ?dl:l  
    经插入后得 $tj[ *  
    2.0         =1.31 M<"&$qZ$R  
    轴性系数为 n1DD+@  
           =0.85 ?&)<h_R4p  
    K=1+=1.82 $>OWGueq64  
        K=1+(-1)=1.26 L2P~moVIi  
    所以               i4'?/UPc  
    \4~uop,Nb+  
    综合系数为:    K=2.8 `P)atQ  
    K=1.62 8NPt[*  
    碳钢的特性系数        取0.1 #`); UAf  
       取0.05 <bXfjj6YJ@  
    安全系数 B2 Tp;)  
    S=25.13 ?t'O\n)M  
    S13.71 fseHuL=~  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 (Pin9^`ALc  
    截面Ⅳ右侧 (O,|1  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 epW;]> l  
    b0tr)>d  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 MJ8z"SKnV  
    -HP [IJP  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 n_)d4d zl  
    j?g{*M  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 '2/48j X5  
    截面上的弯曲应力   4ZQX YwfC|  
    截面上的扭转应力 j*q]-$2E  
    ==K= 7od!:<v/  
        K= )<1M'2  
    所以                 'd|_i6:y&  
    综合系数为: 9@Cqg5Kx'  
    K=2.8    K=1.62 O>Xyl4U  
    碳钢的特性系数 . ?[2,4F;  
        取0.1       取0.05 1 ;4TA}'H  
    安全系数 9-Qu b+0o  
    S=25.13 W _yVVr  
    S13.71 ]EE}ax%#aq  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ts{Tk5+  
    ^WVH z;  
    9.键的设计和计算 xx#; )]WT  
    \H*"UgS  
    ①选择键联接的类型和尺寸 v /G,  
    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. jQj`GnN|  
    根据    d=55    d=65 ] GJIrtS4  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 0{@E=}}h  
                         b=20     h=12     =50 O6YYOmt3  
    teg LGp@_  
    ②校和键联接的强度 3O:Z;YP:<  
      查表6-2得      []=110MP AHIk7[w  
    工作长度  36-16=20 2J|Wbey  
        50-20=30 p3\F1](Z  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 w6qx  
         K=0.5 h=5 B7fURL Rqr  
        K=0.5 h=6 mG1=8{o^  
        由式(6-1)得: cIw)ScY  
               <[] <FRYt-+  
               <[] bs kG!w  
        两者都合适 k129)79  
        取键标记为: *<i { Mb Q  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 w=rh@S]  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 4Bd[r7  
    10、箱体结构的设计 KaauX m  
    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.h.  
    大端盖分机体采用配合. bvUjH5.7  
    Pn[-{nz  
    1.   机体有足够的刚度 TXv3@/>ZlG  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 O< v0{z09*  
    #B88w9 b`D  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 jri=UGf  
    AcwLs%'sx  
    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 -L NJ*?b  
    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 3T'9_v[Y  
    uv%T0JA/  
    3.   机体结构有良好的工艺性. P bj&l0C  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. d!D#:l3;  
    ==RYf*d  
    4.   对附件设计 }:])1!a  
    A  视孔盖和窥视孔 MD1n+FgTu  
    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 nVoL7ew+  
    B  油螺塞: `%ZM(9T  
    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。 @a'Rn  
    C  油标: `1=n H/E  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 _s[ohMlh  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. .D(H@3qA@  
    ^a0{"|Lq  
    D  通气孔: [i== Tp  
    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. 2`9e20  
    E  盖螺钉: j_H9l,V  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 j2#RO>`,I  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. \uQ yp*P1s  
    F  位销: p9 <XaJ}   
    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. Sb+^~M  
    G  吊钩: J /mLmSx  
    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. *39Y1+=)$$  
    @SjISZw_  
    减速器机体结构尺寸如下: g`i?]6c}jt  
    tg_xk+x  
    名称    符号    计算公式    结果     T`mG+"O  
    箱座壁厚                10     F0t-b%w,  
    箱盖壁厚                9     { 0RwjPYp  
    箱盖凸缘厚度                12     0ft81RK  
    箱座凸缘厚度                15     uD0T()J.P5  
    箱座底凸缘厚度                25     pX8TzmIB0  
    地脚螺钉直径                M24     Xia4I* *  
    地脚螺钉数目        查手册        6     lD)ZMaaS3  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     j #G4A%_  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     w<#/ngI2  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     :[xFp}w{  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     $REz {xgA=  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     MKPxF@N(  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 lHerEv<ja  
        22  `fMdO  
        18     i=T!4'Zu  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 [U'I3x,  
        16     `yJ3"{uO  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     2n+tc  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     v+Mi"ZAd  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     _zt)c!  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     iga.B  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) "'U+T:S  
    150(3轴)     (SGX|,5X7  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) i ]x_W@h  
    150(3轴)     3w!8PPl  
         RT`.S uN  
    11. 润滑密封设计 o]/*YaB2>  
    tf[)Q:|  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. iOY: a  
        油的深度为H+ " b3-'/ &  
             H=30  =34 y/i{6P2`,D  
    所以H+=30+34=64 0RFBun{  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 .JCd:'-  
         xnP@ h  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 B^Sxp=~Au  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     C- 5QhD  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 P^[eTR*?  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 eF-U 1ZJT  
         _4,/uG|a O  
    12.联轴器设计 g$f+X~Q  
    ['m7Wry  
    1.类型选择. 59Lc-JJ  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 Ui?iMtDr  
    2.载荷计算. x994B@\j+  
    公称转矩:T=95509550333.5 rj}O2~W~4  
    查课本,选取 ?}g^/g !  
    所以转矩   QNbV=*F?  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 !E7JDk''@  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm A |u-VXQ  
    6|uv+$  
    四、设计小结 #ZkT![ `  
        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。 ^?J3nf{  
        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。 C&|K7Zp0v  
    五、参考资料目录 AjVX  
    [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; Zzn N"Si,  
    [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; `6y=ky.,  
    [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; W6gI#  
    [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; |PtfG2Ty?  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ylm # Xa  
    [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; fHK.q({Qc  
    [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? IL go:xQ  
    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