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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 Ly/"da  
                     #GT/Q3{C  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         TB\#frG  
                     ;'NB6[x  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) :o?On/  
    u.x>::i&  
    目   录 v1<3y~'f  
         ,]\L\ V  
    一    课程设计书                            2 AK%`EsI^  
    ( e6JI]tz{  
    二    设计要求                              2 h7f&7v  
    4,!#E0  
    三    设计步骤                              2 iyAeR!`  
         K[PH#dF5,x  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 q asbK:}  
        2. 电动机的选择                                4 Z0s}65BR  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 QI'ule  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 wZ6LiYiHl  
        5. 设计V带和带轮                              6 vmm#UjwF3  
        6. 齿轮的设计                                  8 C|bnUN  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 FM$XMD0=  
        8. 键联接设计                                  26 Pp3<K649  
        9. 箱体结构的设计                              27 WM$}1:O  
        10.润滑密封设计                                30 Pky/fF7e  
        11.联轴器设计                                  30 @{3$H^  
         b(+M/O>I  
    四    设计小结                              31 =7wI/5iN  
    五    参考资料                              32 <]xGd!x$  
    9`VgD<?v  
    一. 课程设计书 0+%{1JkJq  
    设计课题: 6^y*A!xY  
        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 ]Qm$S5tU  
    表一: )0 UVT[7  
             题号 9z6-HZG'~<  
    :6~Nq/hZB  
    参数    1     wO9|_.Z{  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     "7}bU_":s  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     f]Z%,'1^  
    卷筒直径(mm)    200     :_V9Jwu  
    ui%B|b&&  
    二. 设计要求 k=!lPIx  
    1.减速器装配图一张(A1)。 KM li!.(b  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 KK$t3e)  
    3.设计说明书一份。 + 2 v6fan  
    Yci>'$tQ  
    三. 设计步骤 9oBK(Sf@^  
        1.  传动装置总体设计方案 ~A^E_  
        2.  电动机的选择 4o?_G[  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 '0q.zzv|_  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 "g27|e?y  
        5.  “V”带轮的材料和结构 36"-cGNr{  
        6.  齿轮的设计 4'u +%6+__  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 IlN: NS  
        8、校核轴的疲劳强度 0%J0.USkM7  
        9.  键联接设计 VF[$hs  
        10.  箱体结构设计 ZD!?mR+-  
        11. 润滑密封设计 X)7_@,7  
        12. 联轴器设计 8'XAZSd(  
         &?X0;,5)  
    1.传动装置总体设计方案: >}<1  
    q[?xf3  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 .5$"qb ?  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, W D8  
    要求轴有较大的刚度。 R|&jvG=|  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。  wO<.wPa`  
    其传动方案如下: >,%or cN  
            !UHWCJ< <w  
    图一:(传动装置总体设计图) >u?m Bx  
    E;v#'  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 w{F{7X$^  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 <c'0-=  
         传动装置的总效率 yuP1*QJ%  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; fh%|6k?#M  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, IQZ/8UwB  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, b5i ehoA  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 %lsRj)n  
    /3Y\s&y  
      2.电动机的选择 ^mwS6WH6  
    6_mkt|E=  
        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, @!'rsPrI  
        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, oRkh>yj'  
        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。 /EP RgRX  
         ;f?suawMv  
        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, 8MQb5( !  
         trx y3k;  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 6W\G i>  
         =D~>$ Y  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 ohU}ST:9  
                                                      s5s'[<  
    njxfBA:  
    方案    电动机型号    额定功率 ^sVr#T  
    P :+ZLKm  
    kw    电动机转速 l+nT$IPF  
        电动机重量 VW`SqUl  
    N    参考价格 _DouVv>  
    元    传动装置的传动比     RCqd2$K"J+  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     %T6 sm  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     ,>p1:pga  
      9%Eo<+my h  
       中心高 qdnwaJ;&  
            外型尺寸 J?C#'2 /   
    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     LvqWA}  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     r'(*#  
    xovsh\s  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 vSnGPLl  
    x^zw1e,y  
    (1)       总传动比 Q Yg V[\&  
        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 i 558&:  
        (2)       分配传动装置传动比 ;Zm-B]\  
        =× EVlj#~mV  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 fc&djd`FuX  
        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 6Ki!j<  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 ?}e^-//*i  
    (1) 各轴转速 uG$*DeZti  
      ==1440/2.3=626.09r/min Xp+lpVcJ  
      ==626.09/5.96=105.05r/min hmkm^2  
    (2) 各轴输入功率 N7u|< 0[  
        =×=3.05×0.96=2.93kW NkV81?  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 2@N9Zk{{J  
        则各轴的输出功率:   ]Z nASlc)  
    =×0.98=2.989kW YK\pV'&+  
    =×0.98=2.929kW >PzZt8e  
    各轴输入转矩 c)3.AgT  
       =××  N·m }K^v Ujl  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· xa'^:H $X  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m &\=Tm~  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m Ht:\ z;cu  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m Lb?WhjqZ  
    =×0.98=242.86N·m 9}wI@  
    运动和动力参数结果如下表 K491QXG  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     _N {4Rs0  
        输入    输出    输入    输出         [D+,I1u2h  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     to'CuPkT  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     IH&0>a  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ]$u C~b   
    f^-ot@w  
    5、“V”带轮的材料和结构 mW$Oi++'d  
      确定V带的截型 7},oY"" 8  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 DcNp-X40I  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 k`;d_eW  
          V带截型      由图6-13                        B型 $4mCtonP=  
       L+S)hgUH  
      确定V带轮的直径 ,CI-IR2  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm t.+)g-X  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s $%^](-  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm =w* 8   
       !Rc %  
      确定中心距及V带基准长度 :C>iV+B j  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ohbU~R3{U  
                              360<a<1030 U)xebU.!S  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ,]@K,|pC)  
         eR,/} g\  
      初定V带基准长度 et/:vLl13  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm q9dplEe5  
           2i0;b|-=  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm n"`V| UTHP  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm -uxU[E  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 41]a{A7q  
       <S=( `D  
       确定V带的根数 3"zPG~fY{  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw o5j6(`#;  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 ",&QO 7_  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 U3C"o|   
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 X 0iy  
             t=X=",)f  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 P6Y+ u  
                                 h (q,T$7 W  
                           取Z=2 :._Igjj$=  
    V带齿轮各设计参数附表 I`(53LCqo  
    {:3\Ms#  
    各传动比 hsQDRx%H}  
    bf@g*~h@  
        V带        齿轮     {Ef.wlZ  
        2.3        5.96     uJCp  
      EcL6lNTR+  
    2. 各轴转速n Lu {/"&)  
        (r/min)        (r/min)     \I:27:iAL  
        626.09        105.05     ^8EW/$k  
    g5y`XFY  
    3. 各轴输入功率 P pbEWnx_  
        (kw)        (kw)     :o' |%JE  
        2.93       2.71     E a&NJ]& g  
    6`7tTn?n  
    4. 各轴输入转矩 T .CnZMw{'  
        (kN·m)        (kN·m)     Ovc9x\N  
    43.77        242.86     9DJ&J{2W  
    VsJ+-IHm  
    5. 带轮主要参数 xh bN=L  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         nhdZC@~E0  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     O-HS)g$2  
    带的根数z     \#(1IC`as  
        160        368        708        2232        B        2     J/jkb3  
    qF4tjza;k  
    6.齿轮的设计 (_|*&au J  
    C 2nmSXV  
    (一)齿轮传动的设计计算 _Iminet  
    < #ON  
    齿轮材料,热处理精度 t$(#$Z,RS  
        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 j &,Gv@  
        (1)       齿轮材料及热处理 _,!0_\+i  
           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 COsmVQ.  
    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 #lrwKHZ+  
          ② 齿轮精度 L~- /'+  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 9c[X[ Qc  
         `X5!s  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 6`O,mpPu4G  
    按齿面接触强度设计 tu<<pR>  
    3!b $R?kZ  
    确定各参数的值: U!o7Nw@ z  
    ①试选=1.6 F$)l8}  
    选取区域系数 Z=2.433   ~w3u(X$m"  
         beBG40  
        则 E+i*u   
        ②计算应力值环数 o *J*} y  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) &Gh0f"?  
        =1.4425×10h _i {Y0d+  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) -$W1wb9z  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 Tk?uJIS :  
        ④齿轮的疲劳强度极限 &'$Bk5D@G  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: /Ne#{*z)hO  
        []==0.93×550=511.5 >2znn&g Z  
    R|8vdZ%@  
        []==0.96×450=432         84QOW|1  
    许用接触应力   {ogBoDS  
             B^/MwD>%  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   vSR&>Q%X  
             =1 wx*?@f>u^  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 U;#KFZ+~  
        =4.47×10N.m 3/`BK{  
        3.设计计算 ^AH[]sE_  
    ①小齿轮的分度圆直径d fgd2jr 3T  
         (DO'iCxlNh  
        =46.42 FL' }~il  
        ②计算圆周速度 ot<d FvD  
        1.52 -*' ?D@l  
        ③计算齿宽b和模数 4j=3'Z|  
    计算齿宽b FuiR\"Ww  
           b==46.42mm Cw+boB_tip  
    计算摸数m @v%Kwe1Q  
      初选螺旋角=14 `.MZ,Xhqi"  
        = Nu6NyYs  
        ④计算齿宽与高之比 ^$: w  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 vHf)gi}O|  
    =46.42/4.5 =10.32 Uw("+[5O0  
    ⑤计算纵向重合度 LZn'+{\`  
    =0.318=1.903 LG&BWs!  
    ⑥计算载荷系数K TI DgIK  
    使用系数=1 Ab ,^y  
    根据,7级精度, 查课本得 RqTO3Kf  
    动载系数K=1.07, ML_VD*t9  
    查课本K的计算公式: )$:1e)d  
    K= +0.23×10×b DzGUKJh6  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 _/LGGt4&%  
    查课本得: K=1.35 !:|*!  
    查课本得: K==1.2 7<xnE]jdq  
    故载荷系数: RRt(%Wm*  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 %Xd*2q4*  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 V O:4wC"7  
        d=d=50.64 mLuNl^)3  
        ⑧计算模数 aj`&ca8  
        = :ZXd%  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 _p*9LsN$L  
        由弯曲强度的设计公式 v8ap"9b  
        ≥ F"] P|   
    o^@"eG$,  
    ⑴   确定公式内各计算数值 zL yI|%KH  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m h9Far8}  
             确定齿数z TN0KS]^A3  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 eB5>uKa  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 p/<DR |  
        Δi=0.032%5%,允许 vUpAW[[  
        ②      计算当量齿数 m8fj\,X  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ]W5*R07  
        z=z/cos=144/ cos14=158 P4[kW}R  
        ③       初选齿宽系数 ,0! 2x"Q=  
         按对称布置,由表查得=1 >B{NxL3->  
        ④       初选螺旋角 pt <zyH3Z  
        初定螺旋角 =14 f)*"X[)o  
        ⑤       载荷系数K [7@ g*!+d  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 U+!RIF[Je  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y ^o3,YH  
        查得: Rml'{S  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ?#K.D vGJ  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 LlX)xJ  
         a#j,0FKv  
        ⑦       重合度系数Y |Vpp'ipr  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 IA`voO$  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 7_\sx7h{3  
    =14.07609 =p@`bx  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 jaoZ}}V_$  
        ⑧       螺旋角系数Y L"bJ#0m  
     轴向重合度 =1.675, XG/xMz~  
        Y=1-=0.82 h]oUY.Pf  
         q| D5 A|)  
        ⑨       计算大小齿轮的 huC{SzXM  
     安全系数由表查得S=1.25 aoN\n]g  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 y*iZ;Bv j  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 nONuw;K  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 arL>{mj  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   =?OU^ u`C  
        小齿轮     大齿轮 8 Rj5~+5  
    *igmi9A  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: $@z77td3  
        K=0.86        K=0.93   i6if\B  
    oV%:XuywT  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 H~j@n!)  
          []= ztO)~uL  
          []= *J-pAN  
           jR/Gd01)  
           Ugri _  
            大齿轮的数值大.选用. CQWXLQED>  
         uFWA] ":is  
    ⑵   设计计算 W[&nQW$E  
         计算模数 k$kE5kh,S  
    roS" q~GS,  
    |}G"^r  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: KR?;7*qF  
    eGEwXza 4  
    z==24.57  取z=25 W3.[d->X  
    =!\Nh,\eQ  
    那么z=5.96×25=149           +VUkV-kP  
      y[ dB mTY  
    ②   几何尺寸计算 p'h'Cz  
        计算中心距     a===147.2 X?_rD'3  
    将中心距圆整为110 Usf@kVQ  
    doanTF4Da  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 .\XRkr'-  
    x/s:/YN'  
    =arccos }3*<sxw7<  
    ^?lpY{aa  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. &hWELZe0vv  
    *u$aItx  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 ,l>w9?0Z  
         ]KFh 1  
        d==42.4 CF;Gy L1M  
    wC{sP"D  
    d==252.5 >j?5?J"  
    NN4Z:6W5  
    计算齿轮宽度 45JL{YRN  
    s$#64"F  
    B= J*zzjtY( 1  
    j e\!0{  
    圆整的       6{+yAsI  
    [(n5-#1S  
                                                大齿轮如上图: 1clzDwW  
    =IL\T8y09  
    RE t&QP  
     7UBDd1  
    7.传动轴承和传动轴的设计 3/RwCtc  
    b~.$1oZ  
    1.  传动轴承的设计 =zn'0g, J4  
    gN/!w:  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 Y][12{I{  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min =i)%AnZ^9  
    T1=43.77kn.m ^(;x-d3  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 gclj:7U  
        已知小齿轮的分度圆直径为 u$JAjA  
            d1=42.4 sV"tN2W@  
    而  F= 4u5j 7`O  
         F= F (XOz_K6c%K  
    <J^5l0)q  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 5RLO}Vn]  
    7@{%S~TN  
    v6)QLp  
    ' #K@%P  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 "W5MZ  
    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 VESvCei  
    = o(}=T>:"  
    @* hv|zjs  
                 Qy:yz  
         从动轴的设计 ~|KqG  
           ~?NCmU=3  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 0eO!,/  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M xI<l1@  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 s~,!E  
        已知大齿轮的分度圆直径为 a @? $#>  
            d2=252.5 nDn+lWA=g  
    而  F= ytj});,>  
         F= F 2[Bbdg[O  
    2]fTDKh  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 'Ft81e)/  
    wQ(DX!   
    )nHMXZ>Td  
    7b1 yF,N  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 w (HVC  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 Ow-ejo  
    Yh]a4l0  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 g;Fd m5Q  
    查表,选取 `pbCPa{Y  
    "0!#De  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 MO ~T_6  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 ky !Z JR  
    ]Z[3 \~?  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 dtuCA"D  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 L@MCB-@V  
    azmeJpC  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. 0^{Tq0Ri[  
    7'+`vt#E  
                D        B                轴承代号     J|xXo  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     tic3a1  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     g,E)F90  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     tLJ 7tnB  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     Fz8& Jn!  
    jGLmgJG-P  
         Rq1 5AR  
    4PSbr$  
         p!DdX  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 5@.8O VPz  
        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, oItC;T  
    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.     `mkOjsj &  
    v2|zIZ  
    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. -0(+a$P7e  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, >a@1y8B  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 G} [$M"}  
    GF9iK|i/  
    L=16+16+16+8+8=64 ~i-n_7+  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. rDaiA x&  
    W*H%\Y:N  
    5.    求轴上的载荷   937<:zo:  
    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, "7 alpjwb  
    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. *mWS+xcU(L  
    %_]O|(  
    2P57C;N8|  
    $LR~c)}1I  
    "`K73M,c?9  
    B%Oi1bO  
    Jv2V@6a(  
    3rh t5n2-  
    g7%vI8Y)@  
         t2ui9:g4j  
    n\JSt}A  
    传动轴总体设计结构图:  Z1H  
         o) eW5s,6  
                                 Xa8_kv_  
    =aT8=ihP  
                                 (主动轴) How:_ Hj  
    Qe[ai?iJkt  
    I~ SFY>s  
            从动轴的载荷分析图: Y0'~u+KS`5  
    b4^a zY  
    6.     校核轴的强度 <Dnv=)Rq  
    根据 pv|D{39Hs  
    == KG5B6Om5'  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 YcaLc_pUx  
    查表15-1得[]=60MP :fG9p`  
    〈 []    此轴合理安全 wu0J XB%&^  
    "^pF2JI  
    8、校核轴的疲劳强度. NLWj5K)1P  
    ⑴.   判断危险截面 h 7\EN  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. Y%rC\Ij/i  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 >*w(YB]/$V  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 +DT)7 koA  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Qa16x<Xlm  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 vP<8 ,XG  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 h1_KZ[X  
    截面上的弯曲应力 wCr+/" t  
    e3&.RrA  
    截面上的扭转应力 $/i;UUd  
    == 7 ( /  
    轴的材料为45钢。调质处理。 %}~Ncn_r  
    由课本得: ]\R%@FCYc  
               rFv=j :8  
    因             DOo34l6#  
    经插入后得 zI>,A|yy  
    2.0         =1.31 ^nL_*+V`f  
    轴性系数为 v/Ei0}e6~  
           =0.85 tdRnRoB  
    K=1+=1.82 nIP*yb}5  
        K=1+(-1)=1.26 ZYW=#df R  
    所以               `Axn  
    XAr YmO  
    综合系数为:    K=2.8 bl B00   
    K=1.62 OGO4~Up  
    碳钢的特性系数        取0.1 &@D,|kHk  
       取0.05 C@ z^{Z+  
    安全系数 [^-DFq5@  
    S=25.13 ddjaM/.E  
    S13.71 VJ(#FA2  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 uod&'g{N  
    截面Ⅳ右侧 ZgI1Byf  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 bjJ212J  
    ugt|'i  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 >'lte&  
    !n/"39KT  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 djcC m5m  
    UYb:q  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 Hlq#X:DCn  
    截面上的弯曲应力   '`Z5 .<n7p  
    截面上的扭转应力 7l3sd5  
    ==K= Dos`lh  
        K= h=~ TgTv  
    所以                 5zF7yvS.w  
    综合系数为: ;HeUD5Nt6F  
    K=2.8    K=1.62 Hi<5jl  
    碳钢的特性系数 qMe$Qr8  
        取0.1       取0.05 p9)'nU'\t  
    安全系数 W`-AN}C#  
    S=25.13 7.l[tKh  
    S13.71 8FThu[  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 y\&`A:^[ A  
    u>.qhtm[  
    9.键的设计和计算 5}4r'P$m:  
    Ie~#k[X  
    ①选择键联接的类型和尺寸 xeX Pc7JG  
    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. _0<EbJ8Z  
    根据    d=55    d=65 (TV ye4Z  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 qJN2\e2~f  
                         b=20     h=12     =50 eZm,K'/!  
    N?h=Zl|  
    ②校和键联接的强度 #yk m  
      查表6-2得      []=110MP Tn qspS2;R  
    工作长度  36-16=20 gG^K\+S  
        50-20=30 s^b2H !~  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 <O cD[5  
         K=0.5 h=5 M38QA  
        K=0.5 h=6 x\Bl^1&  
        由式(6-1)得: d[5?P?h')  
               <[] ^{GnEqml&  
               <[] 0BM3:]=wr  
        两者都合适 VMUK|pC4 K  
        取键标记为: Nj_h+=UE!  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 g,!6, v@  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 ?j{LE- (  
    10、箱体结构的设计 ;_GS<[A3  
    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, .R` {.~_{!  
    大端盖分机体采用配合. "Fu*F/KW  
    ^E8XPK]-~  
    1.   机体有足够的刚度 $4y;F]  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 \4`~ J@5Y  
    '@h5j6:2  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 CCOd4  
    2 Ke?*  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm H\7Qf8s|{  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 8M;VX3X  
    `Li3=!V[  
    3.   机体结构有良好的工艺性. c@%:aiEl  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. |~Hlv^6H  
    +v3@WdLcD  
    4.   对附件设计 iXt >!f*  
    A  视孔盖和窥视孔 -gl7mO*  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 j^}p'w Tu{  
    B  油螺塞: : uglv6  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 8o-*s+EY"&  
    C  油标: p `)(  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 F7wpGtt  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. s88lN=;  
    r<38; a  
    D  通气孔: xioL6^(Qk,  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. :4PK4D s7  
    E  盖螺钉: ixZ w;+h  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 Gk0f#;  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. o/bmS57  
    F  位销: sG`:mc~0   
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. GtRc7,  
    G  吊钩: !SAjV)  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. gwtR<2,p  
    s_A<bW566F  
    减速器机体结构尺寸如下: sHx>UvN6  
    J fFOU!F\  
    名称    符号    计算公式    结果     vq|o}6Et  
    箱座壁厚                10     Mj2o>N2,  
    箱盖壁厚                9     fJ_d ,4  
    箱盖凸缘厚度                12     M[N$N`9  
    箱座凸缘厚度                15     M}E0Msq_o  
    箱座底凸缘厚度                25     GE]cH6E  
    地脚螺钉直径                M24     <\< [J0  
    地脚螺钉数目        查手册        6     3VZeUOxY\W  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     z;GR(;w/  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     ;q&6WO  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     t(YrF,  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     ~wmc5L/!?  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     b13XHR)0  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 kZXsL  
        22 #gzY _)E  
        18     O`_!G`E  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 1Uzsw  
        16     LP?E  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     T2-n;8t  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     WV]%llj^  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     <u2rb6  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     cs[_5r&:  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) @giJ&3S,  
    150(3轴)     GMqeC  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) MYgh^%w:  
    150(3轴)     f$Fa*O-  
         jU\vg;nr  
    11. 润滑密封设计 i`-,=RJ  
    #p@8m_g  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. UV}\#86!  
        油的深度为H+ G9y 0;br  
             H=30  =34 UruD&=AMK  
    所以H+=30+34=64 YY~BNQn6d  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 n\8;4]n  
         =SJwCT0;  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 GRV#f06  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     Y)*5M  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 2%Bq[SMuN  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 R[Y]B$XO  
         Vsh7>|@  
    12.联轴器设计 88\0opL-  
    8YNii-pl  
    1.类型选择. CG!/Lbd  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 i[obQx S94  
    2.载荷计算. gd~# uR\  
    公称转矩:T=95509550333.5 VJ1(|v{D4[  
    查课本,选取 rv>K0= t0  
    所以转矩   2$8#ePyq*  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 @]$qJFXx  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm M>H4bU(  
    ?M'_L']N[  
    四、设计小结 Q"UWh~  
        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。 So &c\Ff  
        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。 H"hL+F^  
    五、参考资料目录 &w@~@]  
    [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; VO"f=gFg  
    [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; =Kdd+g!  
    [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; A#&Q(g\YE  
    [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; Y@WCp  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 4 j9  
    [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; %si5cc?  
    [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? ~;/\l=Xl  
    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