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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 OQ[E-%v1 R  
                     _R&}CP  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         K"p$ga{  
                     f.V1  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 0FA N9u2  
    ~i`@  
    目   录 cY%[UK$l  
         -JL  
    一    课程设计书                            2 ]_cBd)3P}  
    'ZyHp=RN)  
    二    设计要求                              2 x"hZOgFZ  
    G k'j<a  
    三    设计步骤                              2 0((3q'[ <  
         "qL4D4  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 %9|}H [x  
        2. 电动机的选择                                4 xM ]IU <  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 bU`Ih# q  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 1-_op !N  
        5. 设计V带和带轮                              6 jy=dB-&  
        6. 齿轮的设计                                  8 Sq9I]A  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 ' 0iXx   
        8. 键联接设计                                  26 K<@gU\-!  
        9. 箱体结构的设计                              27 y[U/5! `zV  
        10.润滑密封设计                                30 g[VVxp!C<  
        11.联轴器设计                                  30 m$T?~o o  
         h @{U>U7  
    四    设计小结                              31 P4"Pb\o*  
    五    参考资料                              32 )` nX~_'p  
    yN* H IN  
    一. 课程设计书 j@4 yRl ^  
    设计课题: UQGOCP_  
        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 L nQm2uF  
    表一: JCjQR`)  
             题号 ~7Ji+AJA  
    !PN;XZ~{  
    参数    1     . &dh7` l  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     "NUl7ce.R  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     j, SOL9yg  
    卷筒直径(mm)    200     _xgF?#  
    X[L6Av  
    二. 设计要求 u{0'" jVJ  
    1.减速器装配图一张(A1)。 (p1y/"Xh  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ;#np~gL  
    3.设计说明书一份。 W"9?D  
    l3Vw?f   
    三. 设计步骤 k+xj 2)d7  
        1.  传动装置总体设计方案 Fs^d-I  
        2.  电动机的选择 7%p[n;-o&  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 w(w%~;\kLP  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 I(6k.PQ  
        5.  “V”带轮的材料和结构 >QwZt  
        6.  齿轮的设计 kyQUaFG  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 <VP@#  
        8、校核轴的疲劳强度 I!(.tu6u6c  
        9.  键联接设计 */gm! :Ym  
        10.  箱体结构设计 S~WsGLF s  
        11. 润滑密封设计 Pb0+ z=L  
        12. 联轴器设计 jEQr{X7bEL  
         PP+{zy9Sb  
    1.传动装置总体设计方案: :3qA7D}  
    =Qt08,.bW  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 1tvgM !.  
    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, 7g(,$5  
    要求轴有较大的刚度。 !"u) `I2  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 ># FO0R  
    其传动方案如下: A1xY8?#?~c  
            V1R=`  
    图一:(传动装置总体设计图) F(E3U'G  
    w$J0/eX{A  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 |CME:;{T  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 *wW/nr=\;  
         传动装置的总效率 u@SE)qg  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; $M\[^g(q  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 5TlPs_o  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ZoJ:4uo N`  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 F^ kH"u[  
    A8JEig 3Ix  
      2.电动机的选择 &&e{9{R  
    ,RFcR[ak  
        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, [3`T/Wm  
        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, 1nh2()QI[  
        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。 "rz|sbj  
         Gy36{*  
        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, nV I\Or[  
         zuOx@T^  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 O`e0r%SJ  
         9OB[ig  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 2Up1 FFRx  
                                                      $rf4h]&<  
    jRXpEiM  
    方案    电动机型号    额定功率 Mf0g)X}1  
    P X&._<2  
    kw    电动机转速 |Ia3bV W  
        电动机重量 ;czMsHu0X  
    N    参考价格 C)> ])'S  
    元    传动装置的传动比     <Vp7G%"'W  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     3=xb%Upw  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     F,#)8>O  
      hvu>P {  
       中心高 M-KjRl  
            外型尺寸 =LJc8@<:f  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     gH- e0134%  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     GW$ (E*4q  
    Y >-|`2Z  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 m`UNdFS  
    d,au&WZ;_  
    (1)       总传动比 0A[p3xE\  
        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 za7h.yK}  
        (2)       分配传动装置传动比 H<|I&nV  
        =× JsOPI ]  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 yEUFK  
        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 UM%[UyYQ  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 Ee>P*7*jB  
    (1) 各轴转速 ~1YL  
      ==1440/2.3=626.09r/min p~M1}mE  
      ==626.09/5.96=105.05r/min =tl[?6  
    (2) 各轴输入功率 MP,l*wVd  
        =×=3.05×0.96=2.93kW Iw~3y{\  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW VY8 p[`  
        则各轴的输出功率:   Ky`rf}cI>  
    =×0.98=2.989kW W?{:HV  
    =×0.98=2.929kW b3e:F{n ^  
    各轴输入转矩 /E(H`;DG  
       =××  N·m ~,yHE3B\G  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· UwY<3ul  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m &9\z!r6mc  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m J=>?D@K  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m QOIi/flK  
    =×0.98=242.86N·m Okca6=2"  
    运动和动力参数结果如下表 .EVy?-   
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     vBsd.2t~  
        输入    输出    输入    输出         _GK^7}u  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     -i|qk`Y  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     m` cw:  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ;nG"y:qq  
    Ojp)OeF\  
    5、“V”带轮的材料和结构 rKq/=Avv  
      确定V带的截型 %*P59%  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 !c:Q+:,H  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 a8aEZ724  
          V带截型      由图6-13                        B型 8^=g$;g  
       bJe*J\){  
      确定V带轮的直径 evPr~_  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm "s2?cQv{#  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s AY:3o3M  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm Mw7!w-1+  
       PaV[{ CD  
      确定中心距及V带基准长度 @lAOi1m,,  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 =If% m9  
                              360<a<1030 MK[l*=\s  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm "^gZh3  
         XETY)<g  
      初定V带基准长度 H ~1laV  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm N+l~r]: &  
           k(o[T),_%0  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm @/yRE^c  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm Jl&bWp^3  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 L@S"c (  
       5}9-)\8=z  
       确定V带的根数 [6 wI22  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw  ?1r@r  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 <qZXpQ#  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 B P"PUl:  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 66D<Up'K  
             PTA;a 0A  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 Y_>z"T  
                                 4DEsB)%X  
                           取Z=2 J:f>/  
    V带齿轮各设计参数附表 {d}-SoxH  
    G6JyAC9j  
    各传动比 3`TC*  
    JwB:NqB  
        V带        齿轮     zJI/j _~W  
        2.3        5.96     dpZ7eJ   
      S n.I ]:l  
    2. 各轴转速n #"ayq,GC<  
        (r/min)        (r/min)     YC&iH>jO3  
        626.09        105.05     Jkpw8E7  
    2P$lXGjh  
    3. 各轴输入功率 P r{)d?Ho=  
        (kw)        (kw)     lU Uq|Qr  
        2.93       2.71     W{ eu_  
    8o-?Y.2  
    4. 各轴输入转矩 T JsnavI6  
        (kN·m)        (kN·m)     Z;%  
    43.77        242.86     hp-< 8Mf  
    G]P4[#5  
    5. 带轮主要参数 FAM`+QtNw  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         ~e{2Y%  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     yl 0?Y  
    带的根数z     qu[w_1%S  
        160        368        708        2232        B        2     {!N4|  
    wB9IP{Pf  
    6.齿轮的设计 FT|*~_@  
    U&u7d$ANP  
    (一)齿轮传动的设计计算 DIk$9$"<x  
    *N>Qj-KAM_  
    齿轮材料,热处理精度 OzO_E8Kb\  
        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 n:wn(BC3  
        (1)       齿轮材料及热处理 "3\RJ?eW:S  
           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 C{!Czz.N  
    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 <(f4#B P  
          ② 齿轮精度 "VT5WFj  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 n:*+pL;  
         So`xd *C!  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 >E]*5jqU  
    按齿面接触强度设计 ,1~Zqprn  
    Phb<##OB  
    确定各参数的值: "*7I~.7U(*  
    ①试选=1.6 A:D\!5=  
    选取区域系数 Z=2.433   <U~P-c tN  
         d\)v62P  
        则 'h81\SKFK9  
        ②计算应力值环数 Lvp/} /H/  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) hA@X;Mh^w  
        =1.4425×10h qWanr7n]@  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) [w{ZP4d>  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 ZzKn,+  
        ④齿轮的疲劳强度极限 sm_:M| [D  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: qS2%U?S7  
        []==0.93×550=511.5 ?0?'  
    c<H4rB  
        []==0.96×450=432         I* bjE '  
    许用接触应力   ko5\*!|:lj  
             #e|eWi>  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ~(Tz <  
             =1 {>+$u"*  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ]-}a{z  
        =4.47×10N.m #t/Q4X +  
        3.设计计算 TuF:m"4  
    ①小齿轮的分度圆直径d ;m5M: Z"  
         iF%q 6R  
        =46.42 yr=r? h}  
        ②计算圆周速度 yq<YGNy!  
        1.52 %]R#}amW  
        ③计算齿宽b和模数 YLCwo]\+>  
    计算齿宽b :?p{ga9  
           b==46.42mm xO.7cSqgw  
    计算摸数m ;=7z!:)  
      初选螺旋角=14 mi-\PD>X  
        = "~[Rwh?  
        ④计算齿宽与高之比 Qb|dp~K.M  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 c3}}cFe  
    =46.42/4.5 =10.32 .Yf h*  
    ⑤计算纵向重合度 %/^d]#  
    =0.318=1.903 -0]aOT--  
    ⑥计算载荷系数K RhJ<<T.2  
    使用系数=1 }Sh-4:-D  
    根据,7级精度, 查课本得 T2->  
    动载系数K=1.07, >ciq4H43Q|  
    查课本K的计算公式: \ bhok   
    K= +0.23×10×b c !;wp,c  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 m!2Dk#t  
    查课本得: K=1.35 7&QVw(:)M  
    查课本得: K==1.2 {c1qC zM4  
    故载荷系数: +/X'QB$R  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 5{5ABV  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 =;`YtOL  
        d=d=50.64 ((5zwD  
        ⑧计算模数 i f"v4PHq  
        = roA1= G\Q  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 |HA7 C  
        由弯曲强度的设计公式 q1gf9` 0  
        ≥ N<{ `n;  
    U\ L"\N7  
    ⑴   确定公式内各计算数值 K]u|V0c  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m q)~qd$yMS  
             确定齿数z &-* nr/xT  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 O`u!P\  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 nx4aGS"F:  
        Δi=0.032%5%,允许 f@{C3E dd  
        ②      计算当量齿数 4W?<hv+k7*  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  xHG oCFB  
        z=z/cos=144/ cos14=158 yRznP)  
        ③       初选齿宽系数 nT12[@:Tr  
         按对称布置,由表查得=1 ;1dz?'%V  
        ④       初选螺旋角 Chua>p!$g  
        初定螺旋角 =14 J v#^GNm  
        ⑤       载荷系数K KRtu@;?  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 VMWg:=~$  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y s]N-n?'G"  
        查得: g@2.A;N0  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 #SYWAcTkO}  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 lP e$AI  
         /kz&9FM  
        ⑦       重合度系数Y R]Oy4U,f  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 >S!DIL  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 .ndQ(B  
    =14.07609 jE#8&P~  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 [*G2wP[$  
        ⑧       螺旋角系数Y MT`gr  
     轴向重合度 =1.675, =5`@:!t7  
        Y=1-=0.82 ]Yg EnZ  
         Dkb&/k:)  
        ⑨       计算大小齿轮的 _p&$X  
     安全系数由表查得S=1.25 ~Z2eQx jtM  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 RuZ;hnE&  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 8:% R |b  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 DKl7|zG4  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   50&F#v%YB  
        小齿轮     大齿轮 ~N9-an  
    6\;1<Sw*  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: f>dkT'4  
        K=0.86        K=0.93   ^rwSbM$  
    _w;+Jh  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 dLf8w>i`T  
          []= V+24-QWh  
          []= kDq%Y[6Z  
           B: ~;7A\  
           BUinzW z{a  
            大齿轮的数值大.选用. f'OvG@  
         YZRB4T9  
    ⑵   设计计算 }yw;L(3  
         计算模数 + nS/jW  
    XL^N5  
    F5+_p@ !i  
    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: %wW5)Y I  
    ]Rh( =bg  
    z==24.57  取z=25 q}$=bR1+  
    JF%=Bc$C  
    那么z=5.96×25=149           (Fzh1#  
      lM^!^6=v0l  
    ②   几何尺寸计算 HY;?z `=  
        计算中心距     a===147.2 b U]N^og^  
    将中心距圆整为110 [IFRwQ^%_O  
    \!Zh="hN  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 2?iOB6  
    z L'IN)7MU  
    =arccos qLi9ym, ]  
    (V.,~t@  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 7/_ VE  
    @O}j:b  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 4V|z)=)A  
         4>VZk^%b#  
        d==42.4 `l2<  
    !u4Z0!Ll  
    d==252.5 07Q[L'}y@  
    N5s|a5  
    计算齿轮宽度 t!~YO'<dS  
    s9kLB.  
    B= /lB0>Us  
    )]>G,.9C}  
    圆整的       <ytKf<a%e  
    ?lDcaI>+n  
                                                大齿轮如上图: c48J!,jCd'  
    Pgw%SMEp  
    >xV<nLf/  
    /~l/_Jct@G  
    7.传动轴承和传动轴的设计 (GEi<\16[  
    0tCOb9  
    1.  传动轴承的设计 Ge:-|*F  
    ;%7XU~<a  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 K= Z]#bm  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 'SU9NQS  
    T1=43.77kn.m &lPBqw  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ]Uu(OI<)  
        已知小齿轮的分度圆直径为 bI]UO)  
            d1=42.4 Mj B< \g>  
    而  F= i\Pr3 7 "  
         F= F 2Cd --W+=  
    r` `i C5Ii  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N zz 'dg-F  
    AIl$qPKj&  
    hG~]~ )  
    $;2eH  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ))IgB).3M  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 =F %wlzF:  
    Qw<kX*fxrI  
    sO6gIPU^  
                 n `m_S  
         从动轴的设计 adO!Gs9f?  
           9IvcKzS2  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, =EcIXDzC>  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 1(?CNW[  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 W?^8/1U  
        已知大齿轮的分度圆直径为 ]~\SR0  
            d2=252.5 pcuMGo-#  
    而  F= %<wQ  
         F= F +(<n |~  
    p&OJa$N$[  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N )_9e@ ~,  
    :!I)r$  
    xMSNrOc  
    1akD]Z  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 * >GIk`!wM  
    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 jTd4H)  
    TOco({/_/  
    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 E+m]aYu"  
    查表,选取 &ppE|[{  
    Ufaqhh  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 3{Ek-{ 9  
    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 ^<>Jw%H  
    e7XsyL'|p  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 A]Q1&qM%  
    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  。 9{O2B5u1  
    8K@"B  
    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. ZVdsxo<  
    ;&+[W(7Sy  
                D        B                轴承代号     x2j /8]'o  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     -7-Fd_F8  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     >9o,S3  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     oh7#cFZZ0  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     io t.E%G  
    {?EEIfg  
         y:g7'+c  
    ]RH=s7L  
         8 zQ_xE  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 i{ t TUA  
        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, gx!*O<|e4  
    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.     +A8=R%&b)[  
    U^M@um M  
    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. h1^9tz{  
    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, 5,HCeN  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 {yvb$ND|j{  
    n_""M:XH  
    L=16+16+16+8+8=64 &YT_#M  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. u<l# xud  
    2Vz'n@g=  
    5.    求轴上的载荷   S|K |rDr0n  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, ~In{lQ[QX  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. G 2%  
    LPEjRG,  
    c;c:Ea5  
    hl AR[]  
    KWFyw>*)  
    Sk8%(JD7  
    \We"?1^  
    `fQM  
    'RDWU7c9]  
         La`h$=#`  
    R#Y50h zT  
    传动轴总体设计结构图: jZXVsd  
         uz*d^gr}  
                                 \e?.h m q  
    g~~m' ^  
                                 (主动轴) )-0[ra]  
    -L@]I$Yo  
    d32@M~vD  
            从动轴的载荷分析图: 90Xt_$_}s  
    }Q/G &F  
    6.     校核轴的强度 h6g=$8E  
    根据 "Jb3&qdU  
    == %lXbCE:[  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 WI,40&<  
    查表15-1得[]=60MP q&u$0XmV  
    〈 []    此轴合理安全 ?ouV  
    ( FM4 ^#6  
    8、校核轴的疲劳强度. M6# \na  
    ⑴.   判断危险截面 {UP'tXah  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. O x{Q.l  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 D ~Z=0yD  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 Af`z/:0<  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 LFCTr/,  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 gzor%)C  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 ft{W/ * +_  
    截面上的弯曲应力 &kb\,mQ  
    Y mq3ty]Pe  
    截面上的扭转应力 <#>Oy&E  
    == |-|jf  
    轴的材料为45钢。调质处理。 YZ0en1ly  
    由课本得: i#k-)N _$  
               ]x2Jpk99a  
    因             pP3U,n   
    经插入后得 ,NDh@VYe  
    2.0         =1.31 3Q",9(D  
    轴性系数为 $)Wb#B  
           =0.85 5Yl6?  
    K=1+=1.82 Gi*<~`Gr  
        K=1+(-1)=1.26 Y=9j2 ]t  
    所以               m`'=)x|  
    9GThyY  
    综合系数为:    K=2.8 /M:H9Z8!  
    K=1.62 w}d}hI  
    碳钢的特性系数        取0.1 Y:wF5pp;  
       取0.05 ;J'OakeVO  
    安全系数 &RWM<6JP  
    S=25.13 uMHRUi  
    S13.71 )`<6taKx@n  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 lDC}HC  
    截面Ⅳ右侧 |-n ('gQ[  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 )U'yUUi  
    85} ii{S  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 E[UO5X  
    HM):"  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 IQIbz{bMx  
    _e*c  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 *E}Oh  
    截面上的弯曲应力   2hy NVG&$  
    截面上的扭转应力 Yc d3QRB  
    ==K=  qtzFg#  
        K= ~Zmi(Ra  
    所以                 kQ~ %=pn  
    综合系数为: a!D*)z Y  
    K=2.8    K=1.62 8[M* x3  
    碳钢的特性系数 l~['[Ub0)  
        取0.1       取0.05 ?ql2wWsQO  
    安全系数 QF.3c6O@  
    S=25.13 _jmkl B  
    S13.71 JR)/c6j  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 7 5|pp  
    7 WP%J-   
    9.键的设计和计算 E+z18Lf?  
    F@1d%c  
    ①选择键联接的类型和尺寸 y:,9I` aW  
    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. *> KHRR<N  
    根据    d=55    d=65 UWw}!1  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 <BPRV> 0X  
                         b=20     h=12     =50 (f~gEKcB2u  
     ,gmH2.  
    ②校和键联接的强度 sMm/4AY]  
      查表6-2得      []=110MP (zC   
    工作长度  36-16=20 }/p/pVz  
        50-20=30 .H2qs{N!  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 ?q!FG(  
         K=0.5 h=5 # k9 <  
        K=0.5 h=6 O3Uh+gKQ  
        由式(6-1)得: qg4fR' i  
               <[] ~ezCu_  
               <[] x'qWM/  
        两者都合适 .=XD)>$  
        取键标记为: LN^UC$[tk  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 30_ckMG"g  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 E/mw* c^  
    10、箱体结构的设计 DbtF~`3, .  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, .*!#98pT  
    大端盖分机体采用配合. N _G4_12(  
    ue6d~8&  
    1.   机体有足够的刚度 \QT9HAdd@  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 ;'HF'Z  
    !)c=1EX]"  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 X>t3|h  
    JUQg 'D  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm aD ESr?  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 @]=f?+y[ 2  
    T4r5s  
    3.   机体结构有良好的工艺性. <GF@L  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. /K|:9Q$K6  
    w<t,j~ Pr#  
    4.   对附件设计 w^{! U  
    A  视孔盖和窥视孔 TJOvyz`t  
    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 2+'|kt2  
    B  油螺塞: [bjN f2  
    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<v=VM|  
    C  油标: [M:S`{SbY  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 -;pOh;WG  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. ,w2WS\`%  
    })[($$f/  
    D  通气孔: I4D<WoU;dJ  
    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. r5 yO5W  
    E  盖螺钉: c!Dc8=nE0m  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 4x,hj  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. hCC}d0gf`n  
    F  位销: PZ,z15PG]  
    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. 9?EVQ  
    G  吊钩: |nY~ZVTt/  
    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. IgM v =^U  
    Y"!uU.=xJ  
    减速器机体结构尺寸如下: D.*>;5:0'  
    Ld(NhB'7  
    名称    符号    计算公式    结果     m^I,}1H4  
    箱座壁厚                10     Zw$ OKU  
    箱盖壁厚                9     (}gcY  
    箱盖凸缘厚度                12     ai;\@$ cq  
    箱座凸缘厚度                15     M35Ax],:^  
    箱座底凸缘厚度                25     6I|A- h  
    地脚螺钉直径                M24     ?QpNjsF  
    地脚螺钉数目        查手册        6     3KcaT5(&  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     3t(c_:[%  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     ^o d<JD4  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     HZZDv+  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     3nFt1E   
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     n?E}b$6  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 f z}?*vPW  
        22 Q$a  
        18     Q2s&L]L=  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 <1@ (ioPH  
        16     #C*&R>IvY  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     w%xCTeK[  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     w sY}JT  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     .y):Rh^  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ndi+xaQtG  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 5=Lq=,K$  
    150(3轴)     q;A;H)?g  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) V'StvU  
    150(3轴)     ^Mytp>7  
         {gU&%j  
    11. 润滑密封设计 =u|~ <zQw  
    8_Z/o5s  
        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. YBjdp=als  
        油的深度为H+ V3.t;.@  
             H=30  =34 sN/+   
    所以H+=30+34=64 keCRvlZ4  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 Cs1>bpY*R6  
         kso*}uh0  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 3&*'6D Tg  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     ^oeJKjJ  
        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 =~|:t&v=c  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 SY _='9U  
         /Ox)|) l  
    12.联轴器设计 : F9|&q-W,  
    !'W-6f  
    1.类型选择. {-WTV"L5*2  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 L`3n2DEBf  
    2.载荷计算. q#[`KOPV  
    公称转矩:T=95509550333.5 TlRk*/PlJ  
    查课本,选取 VKrShI  
    所以转矩   '3;v] L?G  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 s<7XxQ  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm 12( wj6Q  
    !B^K[2`)N  
    四、设计小结 o4Q3<T7nI  
        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。 r@$ w*%  
        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。 -s"0/)HD  
    五、参考资料目录 ?<~WO?  
    [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; b^Cfhy^RTq  
    [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; n1J]p#nCa.  
    [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; pP.'wSj  
    [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; Tr.hmGU  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 qrBZvJU  
    [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; fx?$9(r,  
    [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? ")UwkF  
    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