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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 Ae R3wua  
                     Z8$n-0Ww  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         H+y(W5|2/X  
                     mu`h6?v  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) <seb,> :  
    Y ]&D;w  
    目   录 tQE=c 7/M  
         U;p"x^U`  
    一    课程设计书                            2 [F{q.mZj  
    m[7@l  
    二    设计要求                              2 :@# '&(#~  
    8$9<z  
    三    设计步骤                              2 r(-`b8ZE  
         5<h7+ %?t9  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 _tDSG]  
        2. 电动机的选择                                4 :E'uV" j%  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 l2Z!;Wm(  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 21i?$ uU  
        5. 设计V带和带轮                              6 fvnj:3RK  
        6. 齿轮的设计                                  8 w6 0I;.hy  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 H:byCFN-  
        8. 键联接设计                                  26 '&?cW#J?  
        9. 箱体结构的设计                              27  V9\g?w  
        10.润滑密封设计                                30 S_?{ <{  
        11.联轴器设计                                  30 3>;zk#b2  
         yop,%Fe  
    四    设计小结                              31 AX=$r]_  
    五    参考资料                              32 M ^gva?{  
    ? IgM=@  
    一. 课程设计书 L-Qc[L  
    设计课题: {]Tb  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V MNd8#01q`  
    表一: iV<4#aBg  
             题号 I- oY@l`  
    pJ)PVo\cV  
    参数    1     j)?[S  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     b#\i]2b:  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     Hw[(v[v  
    卷筒直径(mm)    200     :f<:>"<  
    RMJq9a  
    二. 设计要求 > Q[L, I  
    1.减速器装配图一张(A1)。 !Ab4'4f  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 _Q&O#f  
    3.设计说明书一份。 x[XN;W&  
    O*% 1   
    三. 设计步骤 XL!\Lx  
        1.  传动装置总体设计方案 /S9s%scAy  
        2.  电动机的选择 rjsqXo:9  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 JG6"5::  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 Y:UDte[Lb  
        5.  “V”带轮的材料和结构 v&}+ps_W  
        6.  齿轮的设计 rBNl%+ sB  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 =e\E{K'f@  
        8、校核轴的疲劳强度 =)tU]kp  
        9.  键联接设计 g Mhn\  
        10.  箱体结构设计 G.Z4h/1<  
        11. 润滑密封设计 ^\|Hz\"*  
        12. 联轴器设计 Y\#+-E  
         Tgxxm  
    1.传动装置总体设计方案: 2Cy">Exl  
    w.v yEU^  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 k Qm\f  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, 1 /@lZ  
    要求轴有较大的刚度。 c j-_  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 B_Qi  
    其传动方案如下: N0U6N< w  
            p\xi5z  
    图一:(传动装置总体设计图) P|M#S9^]  
    :.xdG>\n3  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 C8^=7H EB  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 i qLNX)  
         传动装置的总效率 KBVW <;C$  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; #s"|8#  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, ,UOAGu<_gb  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, wD9Gl.uQ  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 WsHC%+\'  
    ur*a!U  
      2.电动机的选择 wO\,?SI4  
    G3 h&nH,>  
        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[5= ?p@|  
        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, ;4E(n  
        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。 AfQ?jKk&{'  
         $inpiO|s  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, >LqW;/&S<  
         ">$.>sn{  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 M{sn{  
         L p(6K  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 (<.uvq61  
                                                      s> d /9 b  
    3WH"NC-O<  
    方案    电动机型号    额定功率 |ji={  
    P s#f6qj  
    kw    电动机转速 xRTr<j0s  
        电动机重量 SLCV|@G  
    N    参考价格 o>3g<- ul  
    元    传动装置的传动比     MXQ S6F#  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     A'jw;{8NpF  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     WziX1%0$n  
      Kr;7~`$[  
       中心高 >9?BJv2  
            外型尺寸 [ij8h,[~]  
    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     e+_~a8 -|  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     4tZnYGvqe  
    lQ t&K1m  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 NTj:+z0  
    r$=YhI/=  
    (1)       总传动比 EUVB>%P  
        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 #zRT  
        (2)       分配传动装置传动比 tA,#!Z0  
        =× T(n<@Ac]V  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 9lT6fW`v1Q  
        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 ;JNI $DR  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 k3:8T#N>!O  
    (1) 各轴转速 =CCxY7)M+.  
      ==1440/2.3=626.09r/min yP&SA+  
      ==626.09/5.96=105.05r/min !;[cm|<E  
    (2) 各轴输入功率 )JYt zc  
        =×=3.05×0.96=2.93kW ;,z[|"y  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW )_7OHV *3  
        则各轴的输出功率:   &s]wf  
    =×0.98=2.989kW Ax'jNol  
    =×0.98=2.929kW vai.w-}Z  
    各轴输入转矩 ZO^Y9\L  
       =××  N·m uU7s4oJ|  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· k1EAmA l  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m .H.#W1`  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m {nl]F  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m Oyfc!  
    =×0.98=242.86N·m aP%& -W$D|  
    运动和动力参数结果如下表 ?O]iX;2vM  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     btQDG  
        输入    输出    输入    输出         i]qVT)j  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     gEejLyOag  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     Q%x |  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     }w,^]fC:  
    xj1FCT2  
    5、“V”带轮的材料和结构 EQ;,b4k?&g  
      确定V带的截型 8Z^9r/%*Z  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 AbWnDqv  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 (|(#W+l~  
          V带截型      由图6-13                        B型 `L-GI{EJ  
       ,+iREh;  
      确定V带轮的直径 $#bgt   
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm hx'p0HDta  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s o0f{ePZ=  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm ZTq"SQ>ym  
       L(a){<c  
      确定中心距及V带基准长度 #i#4h<R  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ,mu=#}a@}  
                              360<a<1030 ~|LlT^C  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm =bVaB<!  
         "`sr#  
      初定V带基准长度 z[7j`J|Kk  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm F]#rH   
           b r"4 7i  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 8veYs`  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm Jgf73IX[  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ~AD%aHR  
       |{KZ<  
       确定V带的根数 Sdc yL%6!  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw ~"<AYJlO  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 sj)$o94=  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 $;9zD11  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 /Dn,;@ZwAi  
             M]S&vE{D  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 l P4A?J+Q  
                                 KUr}?sdz  
                           取Z=2 xB1Oh+@i  
    V带齿轮各设计参数附表 Ha U6`IP  
    l9U^[;D  
    各传动比 s^ t1T&  
    +1K9R\  
        V带        齿轮     Ab]`*h\U  
        2.3        5.96     G8m:]!  
      _L?`C  
    2. 各轴转速n PMDx5-{A/t  
        (r/min)        (r/min)     QzjLKjl7p4  
        626.09        105.05     m=Z1DJG  
    ~*Fbs! ;,  
    3. 各轴输入功率 P ?a8 o.&`l  
        (kw)        (kw)     |<,!K;@  
        2.93       2.71     B( ]=I@L=W  
    {Jv m *   
    4. 各轴输入转矩 T [SluYmW  
        (kN·m)        (kN·m)     $6BD6\@  
    43.77        242.86     ryd*Ha">I  
    [LwmzmV+F  
    5. 带轮主要参数 IF<?TYy=3B  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         ;C1]gJZ,  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     ] ~;x$Z)  
    带的根数z     %UquF  
        160        368        708        2232        B        2     TFX*kk &R  
    ])dq4\Bw  
    6.齿轮的设计 J|DID+M  
    JEF2fro:Z  
    (一)齿轮传动的设计计算 5jj<sj!S  
    .%{3#\  
    齿轮材料,热处理精度 !n<vN@V*3d  
        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 '\I.P  
        (1)       齿轮材料及热处理 [B}$U|V0  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24  pw^$WK  
    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 wnaT~r@U'  
          ② 齿轮精度 CJ*8x7-t  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 f'hrS}e  
         b)+;#m  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 fc'NU(70c  
    按齿面接触强度设计 9v=fE2`-  
    Fdgu=qMm  
    确定各参数的值: icq!^5BzL  
    ①试选=1.6 _]SV@q^  
    选取区域系数 Z=2.433   ;\P\0pI50  
         C;#-2^h  
        则 b?6-lYE>L  
        ②计算应力值环数 I]HrtI  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) t'msgC6=>u  
        =1.4425×10h h J*2q"  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) ; ^waUJ\Z  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 Zt3"4d4  
        ④齿轮的疲劳强度极限 _#6_7=g@s6  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: #KC& ct  
        []==0.93×550=511.5 [O) Q\|k  
    0PiD<*EA  
        []==0.96×450=432         |@{4zoP_N  
    许用接触应力   w +QXSa_D  
             *]<M%q!<6  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   SE%B&8ZD  
             =1 @" -[@  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 lTl-<E;  
        =4.47×10N.m (*{Y#XD{  
        3.设计计算 #t.)4$  
    ①小齿轮的分度圆直径d [ML%u$-  
         "E4;M/  
        =46.42 1P (5+9"s  
        ②计算圆周速度 ~p9nAACU  
        1.52 ?P<8Zw  
        ③计算齿宽b和模数 ,BGaJ|k  
    计算齿宽b eko$c,&jY  
           b==46.42mm _J'V5]=4  
    计算摸数m 84xA/BRW  
      初选螺旋角=14 J2rw4L  
        = )f#raXa5+  
        ④计算齿宽与高之比 5F#Q1gP-  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 nE_g^  
    =46.42/4.5 =10.32 ^FaBaDcnl  
    ⑤计算纵向重合度 drr W?U  
    =0.318=1.903 @'go?E)f  
    ⑥计算载荷系数K j<H5i}  
    使用系数=1 /oA=6N#j  
    根据,7级精度, 查课本得 (o+(YV^  
    动载系数K=1.07, 74Fv9  
    查课本K的计算公式: du,mbTQib  
    K= +0.23×10×b 2~yYwX  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 L'=mDb  
    查课本得: K=1.35 {bQi z  
    查课本得: K==1.2 ${(c `X  
    故载荷系数: l/(|rl#6  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 P0 R8 f  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 ,ALEfepo  
        d=d=50.64 @|3PV  
        ⑧计算模数 x4b.^5"`:  
        = qnFi./  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 Wq5Nc  
        由弯曲强度的设计公式 \^l273  
        ≥ 8G GC)2  
    oqLM-=0<}  
    ⑴   确定公式内各计算数值 BKd03s=  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m :Nry |  
             确定齿数z PubO|Mf  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 <oFZFlY@  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ~"eQPTd  
        Δi=0.032%5%,允许 A6ar@$MZ  
        ②      计算当量齿数 I.C,y\  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ]@Gw$  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ;nzzt~aCC  
        ③       初选齿宽系数 UbWeE,T~S  
         按对称布置,由表查得=1 hn$l<8=Q_  
        ④       初选螺旋角 ^p@R!228  
        初定螺旋角 =14 w$E8R[J~P  
        ⑤       载荷系数K R 4= ~  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 mA{G: d  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y P4h^_*d  
        查得: k15fy"+Ut  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 etcpto=Mo  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 $w:7$:k  
         0!Zp4>l\Z  
        ⑦       重合度系数Y |sG@Ku7~4  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 y{Fq'w!ap  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ,WvCslZ  
    =14.07609 =_\+6\_  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 h;s~I/e(  
        ⑧       螺旋角系数Y J83{&N2u  
     轴向重合度 =1.675, d]fo>[%Xr  
        Y=1-=0.82 p3e_:5k  
         3U.?Jbm-8  
        ⑨       计算大小齿轮的 ~s$ jiA1  
     安全系数由表查得S=1.25 0 It[Pa qG  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 <KBzZ !n5  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 )&jE<C0  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 V~9vf*X  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   G1 :*F8q  
        小齿轮     大齿轮 @Czj] t`  
    :J 7p=sX  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: f:w#r.]  
        K=0.86        K=0.93   1\hh,s  
    =|Q7k+b  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 l.Psh7B2  
          []= k+D32]b@  
          []= |FR'?y1  
           dn? #}^,"  
           G $P|F6  
            大齿轮的数值大.选用. sKIpL(_I$  
         #z( JYw,  
    ⑵   设计计算 QH) uh"  
         计算模数 ptA-rX.  
    )bl'' yO  
    \G+uK:PC,  
    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: u'm[wjCj c  
    T+$Af,~  
    z==24.57  取z=25 ^Z6N&s#6  
    S4'\=w #  
    那么z=5.96×25=149           <"&I'9  
      @P$_2IU"  
    ②   几何尺寸计算 w^rINPAS  
        计算中心距     a===147.2 \W;+@w|c  
    将中心距圆整为110 MO1t 0Myc  
    T({]fc!c  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 &*w)/W  
    g_T[m*  
    =arccos 7GyJmzEE  
    :(^, WOf  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. =9LeFrz  
    ;X9nYH  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 h_SDW %($  
         vv9=g*"j  
        d==42.4 88]UA  
    ?6m6 4{M  
    d==252.5 ]O\m(of R  
    Zy<gA >  
    计算齿轮宽度 $@wTc  
    +OM9v3qJ  
    B= e2P ds`  
    0Ud.u  
    圆整的       m$w'`[H  
    U}=o3u  
                                                大齿轮如上图: F$!K/Mm[  
    t9!8Bh<  
    Z2%ySO  
    i6.HR?n  
    7.传动轴承和传动轴的设计 _a?(JzLw5  
    7I_1Lnnf  
    1.  传动轴承的设计 BS6UXAf{|Z  
    @77%15_Jz  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 Z0(}doh  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min (B0tgg^jj,  
    T1=43.77kn.m 1pM"j!  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力  UE-+P  
        已知小齿轮的分度圆直径为  _xyq25/  
            d1=42.4 6oQSXB@  
    而  F= Hp@nxtKxW  
         F= F BnB]]<gO"  
    >7fNxQ  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N oa K&!$S]  
    k3w(KH @  
    }kCaTI?@#  
    j3J\%7^i  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 @u.%z# h"1  
    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 &2,0?ra2&  
    $?e_ l  
    5i$iUDuT>(  
                 Pf4b/w/  
         从动轴的设计 ^e 1Ux  
           (9_O ||e e  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, SGp}(j>  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M "SV#e4C.  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 ,f]GOH  
        已知大齿轮的分度圆直径为 qrK\f  
            d2=252.5 q0>@!1Wb  
    而  F= }3Mnq?.-  
         F= F VY@6!9G  
    m"r=p  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N [s"e?Qee  
    Z<Pf[C  
    f\{ynC2m  
    X }W4dpU,  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 @C?.)#  
    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 RTJ\|#w  
    TrEo5H;  
    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 i.(kX`~J1  
    查表,选取 vpoYb  
    $BPTk0Y  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 KcK,%!>B  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 1h[xVvo<L  
    Kz>Bw;R(  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 |BC/ERms  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 qSg=[7XOO  
    G%RL8HU  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. }+F&=-P)  
    /4!.G#DLQ  
                D        B                轴承代号     ^tFbg+.  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     YIc|0[ ]*|  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     ]8c%)%Vi  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     I_k!'zR[N  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     Vp.&X 8  
    L2jjkyX]  
         \%! t2=J!  
    QR#L1+Hn  
         gI /#7Cr  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 /M3UK  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, U =G}@Y  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     E;vF :?|  
    ~:ldGfb|  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. e0nr dM[i  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, ; { MK  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 EW:tb-%`  
    + bU*"5"  
    L=16+16+16+8+8=64 yG ,oSp|  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. &-h z&/A,  
    I/HcIBJ  
    5.    求轴上的载荷   s;9>YV2at  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, 8=Z]?D=  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. KIeTZVu$%  
    \{RMj"w:  
    l )m]<E X  
    RaBq@r*(  
    ?cH,!2  
    ^G*zFqa+`  
    2`ED?F68gH  
    j/Dc';,d.(  
    '/[9Xwh9  
         v Wt{kg;  
    n_qDg  
    传动轴总体设计结构图:  uK_R#^  
         dm+}nQI \  
                                 $X;wj5oj  
    9cO m$  
                                 (主动轴) *}n)KK7aT  
    ]%4rL S  
    %dN',  
            从动轴的载荷分析图: rF*L@HI  
    jr=>L:  
    6.     校核轴的强度 f]*_]J/  
    根据 YM(` E9{h  
    == K~MTbdg  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 #dKHU@+U"  
    查表15-1得[]=60MP Vjc*D]  
    〈 []    此轴合理安全 `Qrrnq  
    [tP6FdS/M=  
    8、校核轴的疲劳强度. "92Z"I~1  
    ⑴.   判断危险截面 j_I  
    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. TX%W-J _  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 ENEnHu^  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 m K);NvJ!  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 +=qazE<:0  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 ;Bs^+R7  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 F:P&hK  
    截面上的弯曲应力 I {o\d'/  
    4wa8Vw`  
    截面上的扭转应力 ! 54(K6a[  
    == >d{O1by=d9  
    轴的材料为45钢。调质处理。 #G/ _FRo`  
    由课本得: R'.YE;leBG  
               Rw R.*?#  
    因             ,fQs+*j  
    经插入后得 qU/,&C  
    2.0         =1.31 @NY$.K#]  
    轴性系数为 +"!=E erKi  
           =0.85 l Zq`,E_L  
    K=1+=1.82 N)0I+>, ^  
        K=1+(-1)=1.26 rf%NfU  
    所以               +EnJyli  
    KioD/  
    综合系数为:    K=2.8 unUCn5hJ=  
    K=1.62 DW,fh8w  
    碳钢的特性系数        取0.1 }&o*ZY-1  
       取0.05 BWz7m9 T  
    安全系数 " * Qwaq_  
    S=25.13 S(5aJ[7Zm  
    S13.71 -XSu;'4q  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 qZ:--,9+  
    截面Ⅳ右侧 :<`hsKy&  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ke(LjRS  
    E7*z.3  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 B_B~Y8=3`  
    I2b\[d  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 abvA*|  
    F>F&+63Q-  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 TAbC-T.EV  
    截面上的弯曲应力   dB^')-wA  
    截面上的扭转应力 ]('isq,P  
    ==K= Ux2p qPb  
        K= 4I[g{S nF  
    所以                 Xu1tN9:oE  
    综合系数为: xV h-Mx+M  
    K=2.8    K=1.62 Tn# >"Ag  
    碳钢的特性系数 mh4NZ @;  
        取0.1       取0.05 o,fBOPIN  
    安全系数 IX /r  
    S=25.13 D\:~G}M  
    S13.71 TT(d CHft  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 [y>;  
    *(~=L%s  
    9.键的设计和计算 iCouGd}  
    R ks3L  
    ①选择键联接的类型和尺寸 iG[an*#X  
    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. YdI|xu>0A^  
    根据    d=55    d=65 k^pf)*p  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 S> f8j?n  
                         b=20     h=12     =50 *lN>RWbM%  
    %h ?c  
    ②校和键联接的强度  LWb5C{  
      查表6-2得      []=110MP <tEN1i  
    工作长度  36-16=20 (i,TxjS'od  
        50-20=30 pvJsSX  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 /&>6#3df-  
         K=0.5 h=5 OG_2k3v  
        K=0.5 h=6 .[-d( #l{l  
        由式(6-1)得: }5RCks;)*  
               <[] aF:_1. LC  
               <[] 8"a[W3b  
        两者都合适 +G3&{#D ?  
        取键标记为: s!q6OVJ-  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 [Hn4&PET  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 xQ `>\f  
    10、箱体结构的设计 e+z_Rj%Y;I  
    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, F3\'WQh  
    大端盖分机体采用配合. <Gy)|qpK[  
    npH2&6Yhi^  
    1.   机体有足够的刚度 oEE*H2l\  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 "28b&pm  
    Y5~_y?BX  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Q0f7gY1-%  
    |pv:'']J  
    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 Uk u~"OGC  
    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 ;}b.gpG  
    9PA\Eo|Yb  
    3.   机体结构有良好的工艺性. /q4<ZS#  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. fA u^%jiU  
    _MfB,CS  
    4.   对附件设计 \N\Jny  
    A  视孔盖和窥视孔 nf5Ld"|%9  
    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 .17WF\1HC.  
    B  油螺塞: \v7M`! &  
    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。 ZM/*cA!"  
    C  油标: ocCC63J  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 P1b5=/}:V  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. e9;<9uX  
    [q/=%8qLUA  
    D  通气孔: 3 T$gT  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. G J=<~S"  
    E  盖螺钉: qALlMj--m  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 +B$ o8V  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. [kx_Izi/T  
    F  位销: UdmYS3zs  
    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. oagxTFh8~  
    G  吊钩: /sf:.TpVh  
    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. ?Gc9^b B I  
    12*'rU;*  
    减速器机体结构尺寸如下: P agzp%m  
    \}Jy=[  
    名称    符号    计算公式    结果     #EiOC.A=  
    箱座壁厚                10     <N11$t&_  
    箱盖壁厚                9     ^w.x~#zI  
    箱盖凸缘厚度                12     Paz yY   
    箱座凸缘厚度                15     q1sK:)Hu+  
    箱座底凸缘厚度                25      $9dm2#0d  
    地脚螺钉直径                M24     l@Vl^f~P  
    地脚螺钉数目        查手册        6     Ep/4o< N(  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     9^Q:l0|  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     tuuc9H4B  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     .L[WvAo  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     Q}~of}h/  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     iha{(-  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 Yhl {'  
        22 (i^3Lw :  
        18     hM")DmvB4  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 6'UtB!gr  
        16     h4x*C=?A  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     |'WaBy1  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     F23/|q{{  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     J&w%lYiu5  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     S?Q4u!FC  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 1\:puC\)  
    150(3轴)     F|q-ZlpW-  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) |?6r&bT  
    150(3轴)     _Z'j%/-4@D  
         7q*L-Xe]k  
    11. 润滑密封设计 O;c;>x_dA  
    0UeDM*  
        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. @EH:4~  
        油的深度为H+ Kl<qp7o0  
             H=30  =34 s0"S;{_#  
    所以H+=30+34=64 u1a5Vtel  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 m`!C|?hu  
         #W,BUN}  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 }:C4T*|  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     )NJD+yQ%  
        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 ]Ln2|$R  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ^OKCvdS  
         dxbP'2~  
    12.联轴器设计 -M}#-qwf  
    u"r~5  
    1.类型选择. \D(6t!Ox  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 PLR[nB7K  
    2.载荷计算. Z-;<R$  
    公称转矩:T=95509550333.5 hD!W&Er  
    查课本,选取 =vLeOX  
    所以转矩   k L2(M6m  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 3eQ-P8LS  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm /gh=+;{  
    Qi`Lj5;\F  
    四、设计小结 yS0YWqv]6@  
        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。 5qtZ`1Hq  
        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。 YlD ui8.N  
    五、参考资料目录 .VN"j  
    [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; ez_qG=J .  
    [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; @Y+YN;57  
    [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; Ovh  
    [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; )p'ZSXb  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 d)F~)}TFM  
    [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; V.5gxr3QqW  
    [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? F N6 GV  
    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