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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 Ic{'H2~4,  
                     %KJhtd"q  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         m.HX2(&\3  
                     #zSi/r/=1  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) lNA'M&  
    ]cLEuE^&  
    目   录 &w;^m/zP3  
         :@QK}qFP  
    一    课程设计书                            2 <r7qq$  
    N.5KPAvg%  
    二    设计要求                              2 "S B%02  
    zO).<xIq+  
    三    设计步骤                              2 0$f_or9T  
         N'eQ>2>O@  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 iJdrY 6qd  
        2. 电动机的选择                                4 >p]WCb'PH  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 j h1bn  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 J:g<RZZ1  
        5. 设计V带和带轮                              6 W>q*.9}Y"  
        6. 齿轮的设计                                  8 ;9p#xW6  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 f74%YY  
        8. 键联接设计                                  26 ?O<`h~'$+  
        9. 箱体结构的设计                              27 RWh9&O:6'  
        10.润滑密封设计                                30 r3[t<xlFf  
        11.联轴器设计                                  30 HIPcZ!p  
          e8XM=$@  
    四    设计小结                              31 ^(dGO)/  
    五    参考资料                              32 dJ%wVY0z=  
    ^ Hz  
    一. 课程设计书 KlVi4.]  
    设计课题: ~{1/*&P  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V C}(<PNT  
    表一: 8m/FKO (r  
             题号 v2M"b?Q  
    ]= ?X*,'  
    参数    1     %jbJ6c  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     Qfkh0DX B  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     Tsm)&$JI8  
    卷筒直径(mm)    200     .q5J^/kr  
    B^8ZoF  
    二. 设计要求 3:]{(@J  
    1.减速器装配图一张(A1)。 *} *!+C3  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 eD*?q7  
    3.设计说明书一份。 klK-,J  
    nV!2Dfd  
    三. 设计步骤 r,`Z.A  
        1.  传动装置总体设计方案 $'A4RVVT  
        2.  电动机的选择 m%e^&N#%6r  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 Fe_::NVvk  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 936Ff*%(l  
        5.  “V”带轮的材料和结构 Tm%$J  
        6.  齿轮的设计 8N=%X-R%  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 Whv]88w{  
        8、校核轴的疲劳强度 GN:Ru|n  
        9.  键联接设计 bDciZ7[b  
        10.  箱体结构设计 ,~?A,9?%:  
        11. 润滑密封设计 w8AJ#9W  
        12. 联轴器设计 _-4n ~(  
         2x7(}+eD  
    1.传动装置总体设计方案: & cM u/}  
    4)3g!o ?  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 o/tVcv  
    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, h|J;6Sm@  
    要求轴有较大的刚度。 9nT?|n]>  
    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。 /~H[= Pf  
    其传动方案如下: fkdf~Vb  
            :`:xP  
    图一:(传动装置总体设计图) e+NWmu{<_  
    jo 7Hyw!g  
        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}Y [  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 tP}Xhn`  
         传动装置的总效率 8ku? W  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; bin6i2b  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, e%PC e9  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, Hfh@<'NL]  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 2-B6IPeI  
    +\+Uz!YS  
      2.电动机的选择 *e(:["v  
    Dl0/-=L  
        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, `)rg|~#k  
        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, f Ub1/-}  
        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。 * <B)Z  
         v57N^DR{  
        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, Oamv9RyDvC  
         whV&qe;sw  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 Q{H17]W  
         *,E;  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 <\>+~p,  
                                                      9uuta4&uI  
    RxlszyE  
    方案    电动机型号    额定功率 6{5q@9F  
    P N YCj; ,V  
    kw    电动机转速 W;^Rx.W  
        电动机重量 aML#Z|n  
    N    参考价格 qIB>6bv#x  
    元    传动装置的传动比     x}v1X`6b  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     5iP8D<;o5  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     Q}WL/X5  
      5i^`vmK  
       中心高 [m~b[ZwES  
            外型尺寸 H":/Ckok  
    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_oq1W)9  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ^&C&~}Zv  
    yPSVwe|g  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 - o4@#p>>  
    | @uq()  
    (1)       总传动比 "]v uD  
        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  ~q*i;*  
        (2)       分配传动装置传动比 6 4?Pfir6  
        =× VK9Q?nu  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 q5%2WM]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 iOl%-Y  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 U9x4j_.q  
    (1) 各轴转速 o1e4.-xI  
      ==1440/2.3=626.09r/min * nLIXnm  
      ==626.09/5.96=105.05r/min =D{B}=D\IM  
    (2) 各轴输入功率 ]y.R g{iv  
        =×=3.05×0.96=2.93kW HC?0Lj  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW YbzM6u2  
        则各轴的输出功率:   ]Qd{ '}+  
    =×0.98=2.989kW %Nl`~Kz9U  
    =×0.98=2.929kW RV}GK L>gn  
    各轴输入转矩 :]yg  
       =××  N·m Jff 79)f  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· wcwQjHwd  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m Hc M~  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m \N?7WQ  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 9WOu8Ia  
    =×0.98=242.86N·m Np$z%ewK.  
    运动和动力参数结果如下表 +yCTH  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     #$FY+`  
        输入    输出    输入    输出         z9 O~W5-U  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     o/WC@!wg K  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     N ,+(>?yE  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     vmvFBzLR  
    C>4UbU  
    5、“V”带轮的材料和结构 TiQ^}5~M  
      确定V带的截型 #XcU{5Qm5  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 eI0F!Yon  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ]Dh1~k.Kp  
          V带截型      由图6-13                        B型 O"\nR:\  
       aV<^IxE;  
      确定V带轮的直径 BMdSf(l  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm Nl { 7  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s $6# lTYN~  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm Vg{Zv4+t  
       ;@9e\!%  
      确定中心距及V带基准长度 b_|u<  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 4#_$@ r  
                              360<a<1030 Q70bEHLA  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm jQ?LHUE  
         qcYNtEs*c  
      初定V带基准长度 +qhnP$vIe  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 7-X/>v  
           H'Ln P>@n#  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm gM#jA8gz  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 3"Yif  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ;gUXvx~~r  
        &+G; R  
       确定V带的根数 +bUW!$G  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw ~,gLplpG0  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 \DS^i`o)rY  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 Yy hny[fa9  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 N xFUO0O3  
             &wjB{%  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 GD&htob(  
                                 =JW[pRI5a  
                           取Z=2 L,$3Yj  
    V带齿轮各设计参数附表 +I@cO&CY|  
    U(*yL-  
    各传动比 (ND%}  
    Xu6K%]i^  
        V带        齿轮     UOt8Q0)}  
        2.3        5.96     B?3juyB`--  
      I+" lrU  
    2. 各轴转速n 4H-j .|e  
        (r/min)        (r/min)     Xm|ib%no  
        626.09        105.05     Sy  
    _*E!gPO  
    3. 各轴输入功率 P iP#=:HZu;  
        (kw)        (kw)     )7Ixz1I9g  
        2.93       2.71     .$0Pr%0pWI  
    OKAkl  
    4. 各轴输入转矩 T @5E,:)T*wR  
        (kN·m)        (kN·m)     yFjVKp'P  
    43.77        242.86     41yOXy ;~l  
    ,r`UBQ}?  
    5. 带轮主要参数 NR3`M?Hjf  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         smup,RNZRX  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     f{ ^:3"i  
    带的根数z     ]Ik%#l.G_  
        160        368        708        2232        B        2     [l*;E f,  
    YeyGN  
    6.齿轮的设计 V!&P(YO:  
    si(cOCj/  
    (一)齿轮传动的设计计算  D:JS)+]  
    J(s;$PG  
    齿轮材料,热处理精度 e_rzA  
        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 u7].}60.'  
        (1)       齿轮材料及热处理 !d8A  
           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 Js{= i>D  
    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 x=*L-  
          ② 齿轮精度 )yj:PY]  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 IzUo0D*@  
         pM2a(\K,k^  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 {Uq:Xw   
    按齿面接触强度设计 .~mCXz<x  
    :=fvZAWD  
    确定各参数的值: >emcJVYV`[  
    ①试选=1.6 <kbyZXV@K  
    选取区域系数 Z=2.433   Wi$dZOcSJ  
         .Dw,"VHP  
        则 .=<$S#x^Hb  
        ②计算应力值环数 ]db@RbaH  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) Lh ap4:  
        =1.4425×10h ^E,1V5  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 0m)&Y FZ[(  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 1*UN sEr  
        ④齿轮的疲劳强度极限 4!%F\c46  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: d8OL!Rk  
        []==0.93×550=511.5 'jjb[{g^}}  
    1@_T  m  
        []==0.96×450=432         F]_cbM{8/  
    许用接触应力   L`[z[p {?  
             1%`7.;!i  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   GwLFL.Ke  
             =1 }V`mp  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ]'h; {;ug  
        =4.47×10N.m VKW|kU7Cs$  
        3.设计计算 Jpj!rXTX*  
    ①小齿轮的分度圆直径d zoZH[a`H  
         2UadV_s+s  
        =46.42 &.N $  
        ②计算圆周速度 '{[),*nCn  
        1.52 NlF}{   
        ③计算齿宽b和模数 shgAhx  
    计算齿宽b Q6'nSBi:A_  
           b==46.42mm ]R IVc3?;$  
    计算摸数m mT.e>/pa  
      初选螺旋角=14 g/Wh,f3  
        = ,Em$!n  
        ④计算齿宽与高之比 51xk>_Hm}|  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 A3{0q>CC  
    =46.42/4.5 =10.32 m*e YC  
    ⑤计算纵向重合度 n$["z w  
    =0.318=1.903 Y(6Sp'0  
    ⑥计算载荷系数K ]%dnKP~  
    使用系数=1 i7Z=|&  
    根据,7级精度, 查课本得 @pza>^wk  
    动载系数K=1.07, u8vuwbra!  
    查课本K的计算公式: )S@jDaU<  
    K= +0.23×10×b (@sp/:`6  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 Lm%GR[tyQ  
    查课本得: K=1.35 5#2 F1NX  
    查课本得: K==1.2 6Bt=^~d  
    故载荷系数: }!d;(/)rb  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 xWX*tJ4  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 [QczlwmO  
        d=d=50.64 }e]f  
        ⑧计算模数 <7sIm^N  
        = G^Tk 20*  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 rrBAQY|.  
        由弯曲强度的设计公式 zO=%J)-=  
        ≥ \%A%s*1  
    .dmi#%W  
    ⑴   确定公式内各计算数值 D'[Uc6  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m Ufid%T'  
             确定齿数z b=[?b+  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 @QEqB_W  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 2+"r~#K*  
        Δi=0.032%5%,允许 lWZuXb,G  
        ②      计算当量齿数 3f76kl(&  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  f [o%hCS  
        z=z/cos=144/ cos14=158 )Y]/^1hx  
        ③       初选齿宽系数 &h~aChJ  
         按对称布置,由表查得=1 2>PH 8  
        ④       初选螺旋角 eE]hy'{d<  
        初定螺旋角 =14 _|{aC1Y!V  
        ⑤       载荷系数K %y`7);.q  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 kBEmmgL  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y qr(`&hB-L  
        查得: &%C4Ugo  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 !K0JV|-?t  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 /Z%>ArAx  
         mY&ud>,U:  
        ⑦       重合度系数Y {G i h&N  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 "^CXY3v  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 mZvG|P$}  
    =14.07609 UWXm?v2j  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 @,H9zrjVFZ  
        ⑧       螺旋角系数Y edC 4BHE  
     轴向重合度 =1.675, 4&X*pL2;  
        Y=1-=0.82 &Ral+J  
         5,KWprb  
        ⑨       计算大小齿轮的 vK'?:}~  
     安全系数由表查得S=1.25 +Ov2`O8?  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 C2F0tr|  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 5z/Er".P  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 lC?Icn|o  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   lPP,`  
        小齿轮     大齿轮 !]?$f=  
    -V<t-}h.  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: V64L,u#`l  
        K=0.86        K=0.93   A}VYb:u/  
    hkL5HzWn  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 $ 17 su')  
          []= pw020}`  
          []= uQ Co6"e  
           peVq+(=.  
           2 h|e  
            大齿轮的数值大.选用. l}g;'9ZB  
         v90T{1+M|4  
    ⑵   设计计算 {U11^w1"3  
         计算模数 arZ@3]X%a  
    VHUW]8We  
    773/#c  
    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: /X8 <C=}  
    :os z  
    z==24.57  取z=25 ]o/|na*  
    [IBQvL  
    那么z=5.96×25=149           c'fSu;1  
      \' li  
    ②   几何尺寸计算 ! T9]/H?  
        计算中心距     a===147.2 [w \?j,  
    将中心距圆整为110 $ChK]v 6C  
    C*6S@4k  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 u' Qd,  
    \l#>dq"Y  
    =arccos E8}+k o  
    C 'mL&  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. #VbVs l  
    0Fr1Ku!  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 ,d,\-x-+/  
         Y}R}-+bD/  
        d==42.4 LJzH"K[Gg6  
    adEJk  
    d==252.5 T~8  .9g  
    JcO08n  
    计算齿轮宽度 |1= !;.#  
    "dh:-x6  
    B= q!,zq  
    Jc*XXu)  
    圆整的       CZ{k@z`r  
    Q}AE.Ef@<  
                                                大齿轮如上图: F1azZ (  
    ?>uew^$d[w  
    @Cq? :o<  
    rJfqA@  
    7.传动轴承和传动轴的设计 /FY2vDfU6  
    7YIK9edP  
    1.  传动轴承的设计 2YwVU.*>  
    r8MZvm2  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 vlWw3>4  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min N1EezC'^  
    T1=43.77kn.m pa .K-e)Mu  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 "kW!{n  
        已知小齿轮的分度圆直径为 ;."<m   
            d1=42.4 wOgE|n  
    而  F= %kI} [6J_  
         F= F ;-mdi/*g  
    ik1tidw  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N eOl KbJU  
    <!^ [~`  
    > 6CV4 L  
    /ci]}`'ws  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 FpV`#6i7  
    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 zi]%Zp  
    *6ZCDm&N  
    43:t \  
                 P<dy3 ;  
         从动轴的设计 =Ov7C[(  
           <_S@6 ?  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, t@zdm y  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M VAQ)Hc]  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 &&8'0 .M{  
        已知大齿轮的分度圆直径为 !-]C;9 Zd  
            d2=252.5 3-Bl  
    而  F= mS=r(3#  
         F= F - Xupq/[,  
    !R{R??  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 'JmBh@A  
    ?2J?XS>  
    3 pWM~(#>-  
    }U 5Y=RYo  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 5a`%)K  
    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 U5ZX78>a  
    a=}*mF[ug  
    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 ".2K9j7$  
    查表,选取 Wsz0yHD[`  
    R'K/t|MC  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 &V=7D#L  
    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 2OBfHO~D  
    iDb;_?  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 G$WOzY(  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 a=]W zlz  
    t1]6(@mj5  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. Csst[3V  
    HD`>-E#  
                D        B                轴承代号     l[h'6+o  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     nS.G~c|  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     }<m{~32M  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     Q4'C;<\@(Q  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     @s* ,xHE  
    UGKaOol.  
         ]?l{j  
    y.a]r7  
          mw$Y  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 4cgIEw[6  
        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, n]? WCG}cd  
    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.     Utl t<  
    >%%=0!,yX  
    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. ISqfU]>[  
    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, cnNOZ$)  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 4iX-(ir,  
    = 7/-i  
    L=16+16+16+8+8=64 0{rx.C7|  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. >IvBU M[Rt  
    [s6C ZcL  
    5.    求轴上的载荷   ,Qc.;4s-  
    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, Fz"ff4Bx [  
    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. @PkJY  
    !c(QSf502  
    Ej(2w Q  
    Q+[ .Y&  
    wT_^'i*@I  
    6SEltm(  
    fj']?a!m  
    :{}_|]>K  
     M[P^]J@  
         XAic9SNu;  
    Z5)eREi=  
    传动轴总体设计结构图: f6ZZ}lwaV  
         ~l4f{uOD>]  
                                 `lCuU~~ag  
    H'Qo\L4H  
                                 (主动轴) 00<{:  
    8I#D`yVKc  
    S7sb7c'4 k  
            从动轴的载荷分析图: <0j{ $.  
    :=!Mh}i  
    6.     校核轴的强度 7sV /_3H+  
    根据 X>,A  
    == Os&1..$Nb  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 MOZu.NmO  
    查表15-1得[]=60MP y:so L:(F  
    〈 []    此轴合理安全 x-Z^Q C  
    VWa|Y@Dc]  
    8、校核轴的疲劳强度. L(o#4YH}>J  
    ⑴.   判断危险截面 ^#SBpLw  
    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. A~71i&  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 avNLV  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 i Ci>zJ  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 :YvbU Y  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 ;93KG4a  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 &L3 #:jSk  
    截面上的弯曲应力 )x\z@g  
    Bymny>.M  
    截面上的扭转应力 h|W%4|]R)  
    == -u6#-}S  
    轴的材料为45钢。调质处理。 w-rOecwFvu  
    由课本得: a@ W7<9fY;  
               h}6_ybmZ  
    因             .ZX2^)`XD  
    经插入后得 uBeNXOre  
    2.0         =1.31 Bw-s6MS  
    轴性系数为 JMsHK,(  
           =0.85 |5ONFd e"0  
    K=1+=1.82 P|}\/}{`  
        K=1+(-1)=1.26 I:&# U$  
    所以               %V_eJC""?  
    wRbw  
    综合系数为:    K=2.8 TzF0/T!  
    K=1.62 `]>on`n?  
    碳钢的特性系数        取0.1 2Ow<`[7  
       取0.05 `ue?Z%p|  
    安全系数 ~CFMIQ et  
    S=25.13 -1mvhR~  
    S13.71 /djACA  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Xw(3j)xQ  
    截面Ⅳ右侧 H m8y]>$  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ;&mxqY8`'  
    3^~Zj95M  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 6Ct0hk4  
    VM;g +RRq  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 B\zoJg&7(  
    $rB!Ex{@ac  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 t|=n1\=?  
    截面上的弯曲应力   B1,?{Ur  
    截面上的扭转应力 ]Zv ,  
    ==K= )52#:27F  
        K= 9:\A7 =  
    所以                 ZbyG*5iq  
    综合系数为: E{oB2;P  
    K=2.8    K=1.62 ^0eO\wc?O  
    碳钢的特性系数 Hdna{@~  
        取0.1       取0.05 .f%vDBJS  
    安全系数 .b~OMTHuvM  
    S=25.13 B$`d&7I;D  
    S13.71 !PI0oh  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 24O d] f  
    )|:8zDuJ  
    9.键的设计和计算 ck~ '`<7  
    QX+Y(P`vMK  
    ①选择键联接的类型和尺寸 Xv&%2-V;  
    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. +7^w9G  
    根据    d=55    d=65 QRiF!D)Nk  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 f~iML5lG  
                         b=20     h=12     =50 2;}xN!8  
    .S(^roM;+  
    ②校和键联接的强度 x{j+}'9  
      查表6-2得      []=110MP Crg#6k1~EN  
    工作长度  36-16=20 R05T5Q1]A  
        50-20=30 PbQE{&D#  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 ^T+<!k  
         K=0.5 h=5 lXw;|dGF  
        K=0.5 h=6 ]%||KC!O  
        由式(6-1)得: Y` q!V=  
               <[] w4aiI2KFq  
               <[] Pgx+\;w"  
        两者都合适 DbQBVy  
        取键标记为: Sn0Xl3yr  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 CP@o,v-  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 +Bn?-{h=  
    10、箱体结构的设计 sI4QI\*4  
    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, Qw}xGlF,  
    大端盖分机体采用配合. W*3o|x   
    jigbeHRy  
    1.   机体有足够的刚度 |<'10  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 &!4( 0u  
    <G&WYk%u*  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Zr5'TZ`$  
    Ag<4r  
    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 M$#+W?m&  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 KZi+j#7O  
    v  F]  
    3.   机体结构有良好的工艺性. 5#P: "U  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. s^obJl3  
    }@3$)L%n_u  
    4.   对附件设计 E=A/4p6\$  
    A  视孔盖和窥视孔 +<H !3sW  
    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 Mi<*6j0  
    B  油螺塞: Q-:Ah:/  
    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。 X3 <SP  
    C  油标: y+l<vJu  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 $B*qNYpPy.  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. p$B)^S%0i  
    YHJ'  
    D  通气孔: B6-AIPb  
    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. byp.V_a}/  
    E  盖螺钉: D5}DV  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 _Wq7U1v`  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. p0"BO4({{  
    F  位销: $&bU2]  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. UzXDi#Ky  
    G  吊钩: jBT*~DyN z  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. N45 s'rF  
    (q055y  
    减速器机体结构尺寸如下: #d3[uF]OmW  
    )kFme=;  
    名称    符号    计算公式    结果     gGF$M `  
    箱座壁厚                10     *sIi$1vHu  
    箱盖壁厚                9     R/yPZO-U  
    箱盖凸缘厚度                12     ytg7p5{!i  
    箱座凸缘厚度                15     4&#vU(-H  
    箱座底凸缘厚度                25     77)OW $G  
    地脚螺钉直径                M24     +SP! R[a  
    地脚螺钉数目        查手册        6     Z?vY3)  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     3 t~X:  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     Z#H@BWN7  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ':5U&  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     #Lu4OSM+  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     e,PQ)1  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 bfcD5:q  
        22 h}Fu"zK  
        18     wCqE4i  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 :DF`A(  
        16     F0DPS:c  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     rCV$N&rK  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     GA({ri  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     Lqy|DJ%  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     RXIH(WiK  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) Yqq$kln  
    150(3轴)     }s8*QfK>  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) Z3&XTsq  
    150(3轴)     _p3WE9T  
          ."$=  
    11. 润滑密封设计 M$DwQ}Z  
    I_{9eG1w?  
        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. rElG7[+)p  
        油的深度为H+ P7M0Ce~iW  
             H=30  =34 $\=6."R5<  
    所以H+=30+34=64  uhPIV\  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 ?,A8  fR  
         B$iMU?B3  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 / r`Y'rm  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     &k {t0>  
        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 ]}*G[[ ^p  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ^^U)WB  
         'Y6(4|w (  
    12.联轴器设计 >QbI)if`1  
    M $E8:  
    1.类型选择. {RWahnr{  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 (5CX*)R  
    2.载荷计算. I+-Rs2wb  
    公称转矩:T=95509550333.5 @)FXG~C*  
    查课本,选取 6M2i? c  
    所以转矩   Av\ 0GqF  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 f]^J,L9qz  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm B%?|br  
    'JXN*YO  
    四、设计小结 @5 POgQ8  
        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。 7i%P&oB  
        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。 0o\=0bH&s  
    五、参考资料目录 jw&}N6^G  
    [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; }sm56}_  
    [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; "1\RdTw  
    [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; n,R[O_9u[  
    [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; h_}BmJh_  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 KH CdO  
    [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; ^Ypb"Wx8  
    [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? C%7,#}[U/  
    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