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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 M+^+u 1QQ0  
                     Fx0<!_tY-  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         x2TCw  
                     FyQ^@@  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 2{h9a0b  
    }g _#.>D+  
    目   录 mv xg|<  
         'gE_xn7j  
    一    课程设计书                            2 { lLUZM  
    XH2g:$  
    二    设计要求                              2 )5X7|*LP  
    ? B^*YCo7(  
    三    设计步骤                              2 aX1|&erI  
         rC<m6  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 +B'9!t4 2  
        2. 电动机的选择                                4 .x1EdfHed/  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 g!%csf  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 Ph.$]yQCc]  
        5. 设计V带和带轮                              6 rYq8OZLi  
        6. 齿轮的设计                                  8 D1lHq/  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 37!}8  
        8. 键联接设计                                  26 w>rglm&  
        9. 箱体结构的设计                              27 8c3 X9;a  
        10.润滑密封设计                                30 G(4:yK0  
        11.联轴器设计                                  30 `pN]Ykt  
         h_d!G+-]  
    四    设计小结                              31 8F4#E U  
    五    参考资料                              32 ipKkz  
    /{1xpR  
    一. 课程设计书 R{6.O+j`  
    设计课题: 8N8B${X  
        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 |g 4!Yd  
    表一: Cl>'K*$F  
             题号 P67r+P,  
    })bTQj7  
    参数    1     IEeh)aj[  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     1p9f& w  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     i' |S g  
    卷筒直径(mm)    200     Ra_6}k  
     NP^kbF  
    二. 设计要求 D@4hQC\  
    1.减速器装配图一张(A1)。 **0Y*Ax@  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 _.FxqH>  
    3.设计说明书一份。 C2eei're  
    94|BSxc  
    三. 设计步骤 tp*AA@~  
        1.  传动装置总体设计方案 h+ELtf  
        2.  电动机的选择 w>VM--  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 8u;l<^<  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 :fpYraBM  
        5.  “V”带轮的材料和结构 AytHnp\H  
        6.  齿轮的设计 8<?60sj  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 D 7H$!(F>  
        8、校核轴的疲劳强度 31YzTbl[H  
        9.  键联接设计 2lHJ&fck<  
        10.  箱体结构设计 d:=5y)  
        11. 润滑密封设计 T92k"fBY  
        12. 联轴器设计 KH2a 2  
         iu&'v  
    1.传动装置总体设计方案: 't^OIil  
    P7"g/j""  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 > -Jd@7-  
    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, ; >.>vLF  
    要求轴有较大的刚度。 |'mgo  
    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。 /o![%&-l  
    其传动方案如下: kV6T#RVob  
            Scs \nF2  
    图一:(传动装置总体设计图) aeE9dV~  
    .azdAq'r&\  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 w]F(o  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 =JNoC01D  
         传动装置的总效率 ) <^9`  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; SukRJvi  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, VwHTtZ  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, xC!,v 0&  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 8TC%]SvYim  
    I`E9]b(w  
      2.电动机的选择 07# ~cVI  
     g5X+iV  
        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, m_Z%[@L  
        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, Bk>Ch#`Bw  
        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。 gn#4az3@e>  
         {&"rv<p  
        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, Qy5\qW'  
         (?I8/KYR  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 *#+XfOtF  
         Iz!Blk  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 qnv9?Xh  
                                                      R.*KaCA  
    u0#q) L8  
    方案    电动机型号    额定功率 l)HF4#Bs  
    P _)zSjFX9  
    kw    电动机转速 eB<R@a|?S  
        电动机重量 C B=H1+  
    N    参考价格 5A Vo#}&\  
    元    传动装置的传动比     9]Uvy|  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     9eH(FB  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     s==gjA e:  
      DU4NPys]y  
       中心高 Elh: %dr Q  
            外型尺寸 ?msx  
    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     /R b`^n#  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     5L"{J5R}  
    Bk?3lwCT  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 a(NN%'fDD  
    Pj8s;#~u  
    (1)       总传动比 C5\bnk{  
        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 '|G_C%,B  
        (2)       分配传动装置传动比 RN]4Is:  
        =× ,/C<GFae  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 mfIY7DP  
        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 $e_A( |  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 b-@6w(j  
    (1) 各轴转速 NELQo#kjZ  
      ==1440/2.3=626.09r/min 8h78Zb&[  
      ==626.09/5.96=105.05r/min 5 b( [1*  
    (2) 各轴输入功率 W> s@fN9  
        =×=3.05×0.96=2.93kW Aj*0nV9_  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW L/1?PM  
        则各轴的输出功率:   sF C&DTb?  
    =×0.98=2.989kW \RnGKQ"4  
    =×0.98=2.929kW Bi ]`e_(}  
    各轴输入转矩 g(7htWr4  
       =××  N·m 5- 0  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· #%il+3J  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m _~d C>`K  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m P)XkqOGpT9  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m G0^WQQ4  
    =×0.98=242.86N·m $h`?l$jC(@  
    运动和动力参数结果如下表 G9<p Yt{:  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     }"06'  
        输入    输出    输入    输出         `^-?yu@  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     vHZw{'5y  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     5][Rvu0  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     )@RTU~#  
    U{q6_z|c  
    5、“V”带轮的材料和结构 1uG?R  
      确定V带的截型 7v}4 Pl,$4  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 .Kv>*__-Q  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 NDm@\<MIzB  
          V带截型      由图6-13                        B型 SXSH9;j  
       ~Us1F=i_Q  
      确定V带轮的直径 if9I7@  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm HWxk>F0  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s t48(,  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm 1 M7=*w,  
       VZ &>zF  
      确定中心距及V带基准长度 H'-Fv!l?  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 !bFa\6]q  
                              360<a<1030 g+hz>^Wg  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm c2Ua!p(c  
         C"PN3>x}j  
      初定V带基准长度 S U~vS   
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm WW2VW-Hk  
           [3>l^Q|#  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm ,-ZAI b*  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm v1?P$f*g  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 j wlmWO6  
       JAj<*TB.%  
       确定V带的根数 f(=yC} si  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw M@UkXA}  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 sTU]ntoQqR  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 [&k[k)  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 c5>&~^~>Tx  
             |tP1,[w">  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 B< P H7  
                                 2/RK pl &  
                           取Z=2 .Ej `!  
    V带齿轮各设计参数附表 g-U'{I5F  
    Pk T&zSQA  
    各传动比 oOy@X =cw  
    )p4o4 aM  
        V带        齿轮     ^ ]SS\=7  
        2.3        5.96     V=Iau_  
      &_HSrU  
    2. 各轴转速n 1 h|cr_  
        (r/min)        (r/min)     Y=sRVypJ  
        626.09        105.05     ca*USM  
    T9jp*  
    3. 各轴输入功率 P Wxkk^J9F3  
        (kw)        (kw)     ;'!U/N;-  
        2.93       2.71     ?/9]"HFHN  
    `0 uKJF g  
    4. 各轴输入转矩 T 2/sD#vC  
        (kN·m)        (kN·m)     f/H rO6~k%  
    43.77        242.86     ?t$sju(\  
    @=h%;"  
    5. 带轮主要参数 .%+'Ts#ie  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         [bUM x  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     h']R P  
    带的根数z     E `Ualai  
        160        368        708        2232        B        2     I7r{&X) D  
    "B*a| 'n!  
    6.齿轮的设计 iaQ[}'6!$  
    B]ul~FX  
    (一)齿轮传动的设计计算 7f8%WD)  
    !I-+wc{ss  
    齿轮材料,热处理精度 =xQ 7:TB  
        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 KGxF3xS*7  
        (1)       齿轮材料及热处理 `* "u"7e  
           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 vC E$)z'"  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 eJ +;!0  
          ② 齿轮精度 B)O=wx  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 7'S/hV%  
         #B8`qFpQC  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 P0~3<h?U8  
    按齿面接触强度设计 q@F"fjWBr  
    [6K2V:6:  
    确定各参数的值: |Yh-`~~A"  
    ①试选=1.6 hhlQ!WV2  
    选取区域系数 Z=2.433   @k <RX'~q  
         Y'i0=w6G  
        则 R?qVFMQ  
        ②计算应力值环数 o+;=C@,'  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) D%(9ot{!e  
        =1.4425×10h D@uw[;Xb5  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) T~cq=i|O  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 @g9j+DcU  
        ④齿轮的疲劳强度极限 D;Fvd:  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ;_amgRP7$  
        []==0.93×550=511.5 Re5m  
    R"6Gm67t  
        []==0.96×450=432         VH4P|w[YF  
    许用接触应力   |xZDc6HDW  
             J_}&Btb)e  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   (M4~N)7<P5  
             =1 Jc~^32  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 0(|R N V_  
        =4.47×10N.m pu=T pSZ  
        3.设计计算 +cvz  
    ①小齿轮的分度圆直径d {k1s@KXtd  
         B, xrZs  
        =46.42 {.bLh 0  
        ②计算圆周速度 9<kKno  
        1.52 k^Tu9}[W1  
        ③计算齿宽b和模数 a[\,K4l  
    计算齿宽b _bqiS]:  
           b==46.42mm 583ej2HPg  
    计算摸数m 6R%c+ok8i  
      初选螺旋角=14 cx|[P6d  
        = HQ7-,!XO  
        ④计算齿宽与高之比 j$T2ff6  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 PtO-%I<N  
    =46.42/4.5 =10.32 ^8.R 'Yq  
    ⑤计算纵向重合度 q?[{fcNh$  
    =0.318=1.903 mvVVPf9  
    ⑥计算载荷系数K ^c< <I-o|  
    使用系数=1 u9:;ft{}N  
    根据,7级精度, 查课本得 .2Q`. o)  
    动载系数K=1.07, ,Ot3N\%yn  
    查课本K的计算公式: |4-c/@D.~  
    K= +0.23×10×b $%;NX[>j  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 TcZ Ci^1F  
    查课本得: K=1.35 .Y_RI&B!L  
    查课本得: K==1.2 R" 5/  
    故载荷系数: si=/=h  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 :|<D(YA  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 QoDWR5*^D  
        d=d=50.64 .}ohnnJB0  
        ⑧计算模数 [Qy]henK  
        = gwThhwR  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 }tft@,dIC  
        由弯曲强度的设计公式 BS*cG>T  
        ≥ eWqJ2Tt  
    j!mI9*hP  
    ⑴   确定公式内各计算数值 20^F -,z  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m BRQ9kK20  
             确定齿数z 1kio.9NIp  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 9`dQ7z.8t  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 )pr pG !  
        Δi=0.032%5%,允许 VOG DD@  
        ②      计算当量齿数 TT .EQv5  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  O~{Zs\u9  
        z=z/cos=144/ cos14=158 J2aA"BhdC"  
        ③       初选齿宽系数 akm)X0!-}  
         按对称布置,由表查得=1 UbC)X iO  
        ④       初选螺旋角 m f4@g05  
        初定螺旋角 =14 2r?g|< :  
        ⑤       载荷系数K ]_d(YHYf  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 kC|tv{g#>  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y IZJV6clM  
        查得: 3(^9K2.s}  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 kt[#@M!}  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 QV{Nq=%]  
         b44H2A .  
        ⑦       重合度系数Y o"Ef>5N  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 kG?tgO?*  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 *}ay  
    =14.07609 cB.v&BSW  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 ]a _;*Xq8d  
        ⑧       螺旋角系数Y 8Y5* 1E*  
     轴向重合度 =1.675, xg'0YZ\t  
        Y=1-=0.82 JB+pd_>5  
         `*}#Bks!  
        ⑨       计算大小齿轮的 of+$TKQNpN  
     安全系数由表查得S=1.25 <+_OgF1G  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 T%P 0M*  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 a2dF(H  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 WgE~H)_%  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   S`0@fieOf  
        小齿轮     大齿轮 &[ 3y_,  
    C!qW:H  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: N_C\L2  
        K=0.86        K=0.93   ]PUyX8'~  
    }{iR+M X  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 _ esFx  
          []= 1O(fI|gcO  
          []= >kC@7h5)  
           -.^Mt.)  
           R#1m_6I  
            大齿轮的数值大.选用. .WyI.Y1  
         t$\]6RU  
    ⑵   设计计算 s<<vHzm  
         计算模数 Dm 'Q&  
    z w5EaY  
    %A82{  
    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: BAm{Gb  
    {\]SvoJnJ  
    z==24.57  取z=25 ~0/=5 dC  
    %#7M~RB[  
    那么z=5.96×25=149           5fVdtJk7  
      vja^ O  
    ②   几何尺寸计算 x!I7vs~~zW  
        计算中心距     a===147.2 rycscE4,  
    将中心距圆整为110 .Z/"L@  
    dr9I+c7u  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 &X|z(vSJ$  
    >Pv%E  
    =arccos !*CL>}-,  
    T*YdGIFO  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 6GJ?rE E/  
    u=ENf1{ $>  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 Yq1 ~"he8  
         It]CoAo+  
        d==42.4 f, ;sEV  
    Ui?t@.  
    d==252.5 )Xg#x:  
    7Kh+m@q.  
    计算齿轮宽度 Qz<v. _  
    ](T*f'LN  
    B= q=96Ci_a  
    A`OU} 'v?L  
    圆整的       4[Oy3.-c  
    `^_.E:f  
                                                大齿轮如上图: N|7._AR2  
    Nb B`6@r  
    R \`,Q'3  
    c-s ~q/  
    7.传动轴承和传动轴的设计 0 'L+9T5  
    mg#+%v  
    1.  传动轴承的设计 z&-3H/   
    7&T1RB'>  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 b,SY(Ce~g  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min s \kkD *  
    T1=43.77kn.m B&.XGo)  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 cT.1oaAM0  
        已知小齿轮的分度圆直径为 -.z~u/uL  
            d1=42.4 yq;gBIiZ  
    而  F= 0eUsvzz 15  
         F= F RYvS,hf 6z  
    noL<pkks~R  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 6.K)uQgjmv  
    *,Y+3yM  
    6oJ~Jdn'  
    4'X^YBm  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 BJ{mX>I(  
    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 u1>|2D  
    *!.'1J:YJ(  
    Pb[wysy  
                 nwV\ [E  
         从动轴的设计 X0 %k`3  
           'z+8;g.ekO  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, m3,]j\  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M r[~K m5  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 =_v_#;h&  
        已知大齿轮的分度圆直径为 uWMAXGL  
            d2=252.5 >gVR5o  
    而  F= dq|z;,`  
         F= F A u(Ngq  
    8 Z#)Xb4  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N WU}JArX9  
    - d>)  
    Ym!Ia&n  
    ]A!Gr(FHQ  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 *a+~bX)18  
    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 <Ep P;  
    c t,p?[Q  
    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 3:);vh!  
    查表,选取 {mueP6Gz@J  
    N5oao'7|A  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 4d6F4G4U  
    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 Yo:>m*31  
    nc&V59*   
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 -*tP_=-Dg  
    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  。 (MbI8B>  
    <PJwBA%{  
    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. RQ|!?\a=  
    Y_f6y 9?ZE  
                D        B                轴承代号     g!aM-B^C  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ,D~C40f  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     =;c? 6{<1  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     SRj|XCd  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     KVqQOh'_T  
    Q0nSOTQ  
         @KNp?2a  
    U7 Z_  
         :2  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 A^o  
        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, v#D9yttO{  
    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.     9j9A'Y9(  
    3Jk;+<  
    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. PZH]9[H  
    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, ,/JrQWgD  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 `EV[uj&1S  
    o-7>^wV%BD  
    L=16+16+16+8+8=64  :E'38~  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. Lsuc*Ps  
    R-hqaEB  
    5.    求轴上的载荷   t</Kel|D  
    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, %,>> <8  
    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. CWt,cwFW  
    <[[DS%(M^  
    4$ejJaE  
    4z[Z3|_V  
    g24)GjDi  
    [4( TG<I  
    >^> \y8on  
    h^34{pKDn  
    Qh)@-r3  
         S 8h/AW6l  
    /3rt]h"  
    传动轴总体设计结构图: ':F{st>&H  
         &bnF{~<\  
                                 JTl 37j  
    [0F+t,`  
                                 (主动轴) jcFh2  
    j[) i>Qw  
    :]e:-JbT4z  
            从动轴的载荷分析图: 5GT,:0  
    GeZwbJ/?B  
    6.     校核轴的强度 yIqsZJj  
    根据 p;BdzV>  
    == 1OE^pxfi>  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 kB"Sh_:m  
    查表15-1得[]=60MP az0( 54M  
    〈 []    此轴合理安全 "uqa~R{  
    kn`KU.J.  
    8、校核轴的疲劳强度. +JBhw4et;.  
    ⑴.   判断危险截面 w0tlF:Eg  
    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. Yy>%dL  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 xWn.vSos  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 C[? itk!  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 pShSK Rg  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为  +6uun  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 :#I8Cf  
    截面上的弯曲应力 2%1 g%  
    :h*20iP  
    截面上的扭转应力 RYS]b[-xZz  
    == %w6> 3#e  
    轴的材料为45钢。调质处理。 !bT0kP$3}  
    由课本得: 6DR@$fpt  
               @l>\vs<  
    因             ]Fl+^aLS  
    经插入后得 G-bG}9vc]  
    2.0         =1.31 6SlE>b9tA  
    轴性系数为 =EsKFt"  
           =0.85 p5c'gziR  
    K=1+=1.82 =?vk n  
        K=1+(-1)=1.26 76$19  
    所以               Y\sLwLLlG  
    G\Toi98d*  
    综合系数为:    K=2.8 D\N-ye1LE  
    K=1.62 qV9`  
    碳钢的特性系数        取0.1 peR=J7  
       取0.05 :[|`&_D9J  
    安全系数 .'5yFBS  
    S=25.13 o9q%=/@,  
    S13.71 qJ#?=ITE  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 L.l%EcW=,  
    截面Ⅳ右侧 #e+%;5\  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 >xJt&jW-  
    a%*W^R9Ls  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 0f;L!.eP  
    T!(I\wz;Bo  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 /PQg>Pa85  
    ,^:Zf|V  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 V4/P  
    截面上的弯曲应力   G/2@ Mn-  
    截面上的扭转应力  6:ZqS~-  
    ==K= Ml+.\'r  
        K= ~;wSe[  
    所以                 sjWhtd[fgG  
    综合系数为: V:QfI  
    K=2.8    K=1.62 C[n,j#Mvje  
    碳钢的特性系数 8[(c'rl|)|  
        取0.1       取0.05 RvYew!n  
    安全系数 2s?j5 Sd  
    S=25.13 %zb7M%dC6`  
    S13.71 mZ ONxR6q$  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 nH NMoA  
    g0cCw2S  
    9.键的设计和计算 c^A3|tCi  
    IOvYvFUUJ  
    ①选择键联接的类型和尺寸 *G'zES0x  
    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. (gl CTF9v  
    根据    d=55    d=65 %q2dpzNW  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36  ZMg%/C  
                         b=20     h=12     =50 _ nS';48  
    HR.S.(t[_  
    ②校和键联接的强度 XMa(XOnX  
      查表6-2得      []=110MP D3;^!ln]D  
    工作长度  36-16=20 rAn''X6H  
        50-20=30 P,_GTs3/G  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 W\N-~9UA  
         K=0.5 h=5 8kH'ai  
        K=0.5 h=6 s:jr/ j!  
        由式(6-1)得: T 7Lk4cU  
               <[] >fdS$,`A  
               <[] PrDvRWM  
        两者都合适 @DU]XKv  
        取键标记为: 3ZC to[Y  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 }1N)3~  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 :9_K@f?n  
    10、箱体结构的设计 HEht^ /pJ  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, l OI(+74  
    大端盖分机体采用配合. \1aj!)  
    O0WzDD  
    1.   机体有足够的刚度 e9k}n\t3  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 |~8iNcIS  
    `r+e! o  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 9i,QCA  
    sJt&`kZ  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm ~" }t8`vP1  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为  6.KR(V  
    _BHb0zeot  
    3.   机体结构有良好的工艺性. "MZVwl"E#  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便.  W* `2lf  
    n#,AZ&  
    4.   对附件设计 :*A6Ba  
    A  视孔盖和窥视孔 p,]Hs{R  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 [AE]0cO@  
    B  油螺塞: w/h?, L|  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 i?4vdL8M  
    C  油标: q,0o:nI  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 Fg5>CppH  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 1wE~dpnx  
    Y]B2-wt-  
    D  通气孔: Ct$e`H!;  
    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. Ks8S^77  
    E  盖螺钉:  {hZ_f3o  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 D-E30b]e  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. *1Nz VV  
    F  位销: y?CEV-3+  
    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. c<pr1g  
    G  吊钩: *oZBv4Vh   
    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. VAsaJ`vcb  
    X/2Xr(z"k  
    减速器机体结构尺寸如下: 2+sNt6B2  
    vxk1RL*Xu  
    名称    符号    计算公式    结果     ZfL\3Mn  
    箱座壁厚                10     J3S@1"   
    箱盖壁厚                9     t9Pu:B6  
    箱盖凸缘厚度                12     "eZNci  
    箱座凸缘厚度                15     0&2TeqsLh)  
    箱座底凸缘厚度                25     VISNmz2P  
    地脚螺钉直径                M24     ~Q>97%  
    地脚螺钉数目        查手册        6     ;}=v|Dr&I.  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     5~aSkg,MD  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     `| L+a~~  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     EG@*J*|S  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     /DQoM@X  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     7MOjZD4?  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 6@ ToPbj4  
        22 6b6}HO  
        18     "9&6bBa  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 6_^ u}me  
        16     g=o)=sQd  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     \_De( p  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     ~y$B #.l  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     .v/s9'lB  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ;]KGRT  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) C8-4 m68"  
    150(3轴)     t?QR27cs$  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) [-{L@  
    150(3轴)     mI@E>VCV[  
         K /g\x0  
    11. 润滑密封设计 @&83/U?  
    R1{ "  
        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. t /EB y"N#  
        油的深度为H+ ZiSy&r:(  
             H=30  =34 ;rV0  
    所以H+=30+34=64 z,X ^;  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 5ok3q@1_]{  
         :PY~Cws  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 _;G"{e.=  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     CLdLO u"  
        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 ]uWx<aD B  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 kzbgy)PK3  
         [ 3]!*Cd  
    12.联轴器设计 =V/$&96Q  
    {h7*a=  
    1.类型选择. ne oT\HV  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 <6Y o%xt  
    2.载荷计算. [`6|~E"F  
    公称转矩:T=95509550333.5 eeoIf4]  
    查课本,选取 %)i?\(/  
    所以转矩   0^? 3hK  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 rPv+eM" >  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm DSM,dO'  
    >C*q  
    四、设计小结 ,}=x8Xxr  
        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。 ALiA+k N  
        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。 6HCP1`gg   
    五、参考资料目录 y4/>3tz;  
    [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; H8`K?SXU  
    [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; V+nqQ~pJ&  
    [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; 0"ZB|^c=  
    [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; .o]vjNrd/  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 lw\OsB$  
    [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; xzyV| (  
    [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? R3`!Xj#&M  
    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