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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 cbh#E)[ '  
                     YV1a 3  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         :,S8T%d  
                     QxL@'n#5   
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) cVB|sYdf  
    4j. |Y  
    目   录 $#G6m`V  
         |B%BwE  
    一    课程设计书                            2 )RA\kZ"  
    K9C@dvFH  
    二    设计要求                              2 dXhCyr%"6  
    1#> &p%P!  
    三    设计步骤                              2 tKG;k"wk  
         Q/QQ:t<XUi  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 @)OnIQN~  
        2. 电动机的选择                                4 Q\o$**+{  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 u>,lf\Fgz  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 2AXF$YjY  
        5. 设计V带和带轮                              6 BN\fv,  
        6. 齿轮的设计                                  8 nW $A^  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 &\"Y/b]  
        8. 键联接设计                                  26 [}A_uOGEP  
        9. 箱体结构的设计                              27 ){O1&|z-  
        10.润滑密封设计                                30 wGOMUWAt  
        11.联轴器设计                                  30 C3 gZ6m  
         #$rf-E5g-K  
    四    设计小结                              31 Z7/vrME6  
    五    参考资料                              32 qa 6=W  
    ~@[(N]=q  
    一. 课程设计书 1-6gB@cvQ  
    设计课题: :SQDqG   
        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[1  
    表一: NK+FQ^m[  
             题号 <S\;k@f  
    @9_nwf~X4  
    参数    1     ?G4iOiyt  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     $xRo<,OV+  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     H o4B   
    卷筒直径(mm)    200     457fT|  
    dr| | !{\  
    二. 设计要求 Wk/fB0  
    1.减速器装配图一张(A1)。 S}zC3  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 f![xn2T  
    3.设计说明书一份。 /Y;+PAy  
    C+/Eqq^(  
    三. 设计步骤 9USrgY6_  
        1.  传动装置总体设计方案 -!XrwQyk  
        2.  电动机的选择 /J1S@-  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 H{j~ihq7  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 :FoO Q[Q  
        5.  “V”带轮的材料和结构 H<V+d^qX\w  
        6.  齿轮的设计 %:" RzHN  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 =:4 '  
        8、校核轴的疲劳强度 dzgs%qtK  
        9.  键联接设计 zo_k\K`{@  
        10.  箱体结构设计 kk 8R  
        11. 润滑密封设计 H,(F1+~d  
        12. 联轴器设计 jv*Dg (  
         *mf}bTiS  
    1.传动装置总体设计方案: ZvUp#8x(3  
    a;56k  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 I") H~  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, B1y<.1k  
    要求轴有较大的刚度。 'GrRuT<  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 0FG5_t"",\  
    其传动方案如下: l!\1,J:}Z  
            ` !zQ  
    图一:(传动装置总体设计图) Bp &6x;MJf  
    _mw13jcN]  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 3|q2rA  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 &K06}[J  
         传动装置的总效率 vkd *ER^  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Er`TryN|}  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, W7%p^;ZQ$  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, :[ L{KFQU  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 1lbwJVY[  
    ]AFj&CteZ/  
      2.电动机的选择 {*sGhGwr  
    ';_1rh  
        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, )i&%cyZw  
        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, (gLea  
        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@.(  
         ]t*33  
        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, y^9bfMA  
         1JIG+ZNmd  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 uH $oGY  
         &xgZF Sq  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 eUYZxe :6  
                                                       dFzYOG1  
    QQ*gFP.Ao  
    方案    电动机型号    额定功率 O97VdNT8  
    P Dq|GQdZ>o  
    kw    电动机转速 yGRR8F5>(  
        电动机重量  "";=DH  
    N    参考价格 %yeu"  
    元    传动装置的传动比     \e_IFISC  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     @]*[c})/  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     B<Ol+)@,}  
      2v4W6R  
       中心高 1^S'sWwe  
            外型尺寸 X|,["Az 8  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     )GK+  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     z23#G>I&  
    v3 -5"q!Sq  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 ;r3}g"D@  
    )u<eO FI+  
    (1)       总传动比 KVg[#~3  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 : g 5(HH  
        (2)       分配传动装置传动比 ~)_K"h.DY  
        =× emA.{cVr!  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 rjXnDh]MC  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 d<!IGt4Ky  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 {aoM JJq  
    (1) 各轴转速 2R\+}  
      ==1440/2.3=626.09r/min p:Oz<P  
      ==626.09/5.96=105.05r/min '(tj[&aL  
    (2) 各轴输入功率 W-1sU g[AN  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 0JK2%%  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW w~]T<^fW~  
        则各轴的输出功率:   \Yd4gaY\o  
    =×0.98=2.989kW =x1Wii$`  
    =×0.98=2.929kW "w9`cz9a~J  
    各轴输入转矩 1& |  
       =××  N·m se#@)LtZ  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· f9a$$nb3`  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m =MxpH+spI  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m Xo\S9,s{  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m *Z; r B  
    =×0.98=242.86N·m Je 31".  
    运动和动力参数结果如下表 *,0+RASvq  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ?,>5[Ha^?  
        输入    输出    输入    输出         V:OiW"/  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     &sdx`,  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     i-]U+m*  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     yyjw?#\8  
    iy}xICt  
    5、“V”带轮的材料和结构 '$?du~L-  
      确定V带的截型 ~;8I5Sge  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 4v Lw?_".  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 Y.NE^Vn0  
          V带截型      由图6-13                        B型 z+ ZG1\  
       T<6GcI>A  
      确定V带轮的直径 x9&p!&*&IT  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm }vY.EEy!  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s Gc'M[9Mh  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm M$H`^Pv  
       #|?8~c;RWG  
      确定中心距及V带基准长度 Im+ 7<3Z  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 </=3g>9Z  
                              360<a<1030 ceG&,a$\  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm Z9VR]cf?  
         ?A&%Cwj  
      初定V带基准长度 SO_>c+Dw  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm tF%QH[  
           +{e`]t>_  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm #1gO?N(<=  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm G\ex^&M  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 , D"]y~~I5  
       #kci=2q_  
       确定V带的根数 iZ "y7s  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw }LQC.!  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 Cfv]VQQE  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 |vz9Hs$@l  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 0X>T+A[E  
             =) }nLS3t  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 $@.jZ_G  
                                 pV=@sz,G  
                           取Z=2 `*k@4.J{  
    V带齿轮各设计参数附表 SY T$3|a  
    !^?qU;|  
    各传动比 V{ |[oIp  
    " #v%36U  
        V带        齿轮     x*q35K^PE  
        2.3        5.96     ,H{={aln  
      !i Jipe5  
    2. 各轴转速n P)hi||[  
        (r/min)        (r/min)     ~},W8\C>  
        626.09        105.05     7&|6KN}c  
    yWY|]Pp  
    3. 各轴输入功率 P 2y%R:Mu  
        (kw)        (kw)     Dr+Ps  
        2.93       2.71     oKa>.e7.  
    cmDT +$s  
    4. 各轴输入转矩 T %*K;np-q{  
        (kN·m)        (kN·m)     ix*muVBj.  
    43.77        242.86     L!y"d!6C  
    (a#pvEY  
    5. 带轮主要参数 B}\BeFt'  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         E1(1E?}!  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     -_>.f(1  
    带的根数z     vD26;S.y[a  
        160        368        708        2232        B        2     Z@M6!;y#  
    m&/=&S  
    6.齿轮的设计 d.r Y-k  
    g>n0z5&TNF  
    (一)齿轮传动的设计计算 [h-norB((  
    D#0O[F@l##  
    齿轮材料,热处理精度 %l|\of7P2}  
        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 #>[wD#XJV  
        (1)       齿轮材料及热处理 G~!C =l  
           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 l$M +.GB<  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 AC4 l<:Yh  
          ② 齿轮精度 bE I!Ja  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 U^?= 0+  
         (U9a@ 1  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 3U;1D2"AE  
    按齿面接触强度设计 e U;jP]FA  
    Y /lN@  
    确定各参数的值: 6+PGwCS  
    ①试选=1.6 w2zp#;d  
    选取区域系数 Z=2.433   %\I.DEYH  
         [cpNiw4e  
        则 XTo8,'UaP  
        ②计算应力值环数 d)KF3oA  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) i!,HB|wQ  
        =1.4425×10h m =k%,J_  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) r/PKrw sC  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 .@k*p>K  
        ④齿轮的疲劳强度极限 &t_h'JX&  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: *s\sa+2al  
        []==0.93×550=511.5 ny1 \4C  
    Kz[BB@[  
        []==0.96×450=432         -9-fX(I  
    许用接触应力   H[nz]s  
             t.U{Bu P  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   %h/! Y<%  
             =1 _9kIRmT{  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 *h:kmT  
        =4.47×10N.m RGp'b  
        3.设计计算 p;`N\.ld  
    ①小齿轮的分度圆直径d _6rKC*Pe1  
         )eR$:uO  
        =46.42 `%y5\!X  
        ②计算圆周速度 QJSr:dP4dG  
        1.52 [Vp\$;\nT  
        ③计算齿宽b和模数 xR}of"  
    计算齿宽b Tz` ,{k  
           b==46.42mm q"nGy#UWR  
    计算摸数m 9h&yuS'Yj  
      初选螺旋角=14 6LM9e0oxy  
        = !nzGH*td  
        ④计算齿宽与高之比 bn-=fb(  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 |-61(X.  
    =46.42/4.5 =10.32 7$_ :sJ  
    ⑤计算纵向重合度 <25ccE9^c  
    =0.318=1.903 2AK}D%jfc  
    ⑥计算载荷系数K J]\^QMX  
    使用系数=1 Z4@y?f v7s  
    根据,7级精度, 查课本得 ,8VXA +'_  
    动载系数K=1.07, Ja [#[BJ?  
    查课本K的计算公式: 6b#~;  
    K= +0.23×10×b @p]UvqtB@  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 KN, 4@4  
    查课本得: K=1.35 OjATSmZ@@  
    查课本得: K==1.2 @C_ =*  
    故载荷系数: 4J}3,+  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 Q>%E`h  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 b1)\Zi  
        d=d=50.64 wY`#$)O0*  
        ⑧计算模数 OG}KqG!n  
        = f?-J#x)  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 PbN3;c3  
        由弯曲强度的设计公式 4(|yD;  
        ≥ vJThU$s-  
    e~ BJvZ}Q  
    ⑴   确定公式内各计算数值 {(0Id!  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ?(Bl~?zD  
             确定齿数z mATH*[Y  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 8Fx]koP.  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 PUKVn+h  
        Δi=0.032%5%,允许 AY;<q$8j%,  
        ②      计算当量齿数 JWWInuH  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  PW)8aLU  
        z=z/cos=144/ cos14=158 UM\}aq=,  
        ③       初选齿宽系数 xT=ySa$|>  
         按对称布置,由表查得=1 KBj@V6Q  
        ④       初选螺旋角 l7~Pa0qD  
        初定螺旋角 =14 |0]YA  
        ⑤       载荷系数K >#?iO]).  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 kQ[Jo%YT?E  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y ==`Pb  
        查得: #G~wE*VR$  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 tWX7dspx/  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 i'iO H|s  
         6VFirLd  
        ⑦       重合度系数Y z L8J`W  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 I1i:}g/  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 xD^wTtT  
    =14.07609 P eHW[\)  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 MYu`c[$jZ  
        ⑧       螺旋角系数Y {83C,C-  
     轴向重合度 =1.675, :mn(0 R~  
        Y=1-=0.82 1VGpq-4*j  
         8=pv/o  
        ⑨       计算大小齿轮的 (gD Q\t@3-  
     安全系数由表查得S=1.25 ph+M3q(z  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 =-m(\ }  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 6+ ?wnp-  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 7?,7TR2Ny  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   ka8$dfC  
        小齿轮     大齿轮 T?#s'd  
    YQx?* gZS  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: hd8B0eD'  
        K=0.86        K=0.93   ^8Z@^M&O"  
    qL,ka  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 [bsXF#  
          []= #)FDl70S8  
          []= },v&rkwR  
           \Vz,wy%-  
           G~S))p  
            大齿轮的数值大.选用. "A]?M<R  
         Ca X^)  
    ⑵   设计计算 aDN.gM S  
         计算模数 WX ,p`>n  
    3`x sK[  
    [z^Od  
    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: ~Po\ En  
    qg|Ox*_od"  
    z==24.57  取z=25 p%tE v  
    K[*h+YO  
    那么z=5.96×25=149           ed=n``P~}  
      0u>yT?jP  
    ②   几何尺寸计算 ^u3*hl}YKy  
        计算中心距     a===147.2 WFRsSp2  
    将中心距圆整为110 7:z>+AM[r  
    /q T E  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 xm^N8  
    A 0 S8Dh$  
    =arccos Z>X9J(=  
    _a fciyso  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. Ndo}Tk!  
    eU`;L [  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 gAj0ukX5  
         .#"1bRWpZ  
        d==42.4 -!@H["  
    ZTr:xX{R6  
    d==252.5 5QKRI)XpZ  
    y2U/$%B)G  
    计算齿轮宽度 Pb0)HlLq  
    fBf]4@{  
    B= S>.q 5  
    6BUBk>A`  
    圆整的       m\_+)eI|  
    sf fV.cC`  
                                                大齿轮如上图: fdN45in=>  
    BHEs+ e0  
    "tfn?n0  
    rFf :A-#l  
    7.传动轴承和传动轴的设计 u.$Ym  
    cZ6?P`X  
    1.  传动轴承的设计 K/!/M%GB6  
    |!{ z? i  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 TihnSb  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 4s[`yV  
    T1=43.77kn.m "(Mvl1^BT  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 o^8*aH)I>Y  
        已知小齿轮的分度圆直径为 Jw2B&)k/  
            d1=42.4 yZ?xt'tn  
    而  F= :8](&B68gE  
         F= F ?$UH9T9)  
    Lc58lV=  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N lt }r}HM+  
    <9=zP/Q  
    z`c%?_EK  
    /TzNdIv  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 .UNF~}^H  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 _2NN 1/F5  
    AEB/8%l};v  
    AmP#'U5  
                 xylpiSJ  
         从动轴的设计 s;vWR^Ll  
           or?0PEx\  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, K4iI:  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M b\kN_  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 D."cQ<sxpN  
        已知大齿轮的分度圆直径为 3?!G-  
            d2=252.5 NYWG#4D  
    而  F= }rO?5  
         F= F sjkWz2]S  
    pYYqGv^oa  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N qFV;n6&V  
    aQz|!8Is  
    i58ZV`Rk`  
    RY>)eGJ  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 A ~qW.  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 r~ZS1Tp  
    K<$wz/\  
    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 vpZu.#5c  
    查表,选取 EJ WOXxU  
    :iP>z}h  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 G3Idxs  
    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 Mfnlue](  
    FZ[@])B  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 jA20c(O  
    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  。 ^n\9AE3  
    \(.nPW]9  
    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. BNAguAxWo  
    {DKXn`V  
                D        B                轴承代号     5*s1qA0^  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     w$w>N(e  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     [W^6u7~  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     (|yRo  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     [VY8?y  
    :z0s*,QH  
         71oFm1m{  
    dzjBUD  
         \zk?$'d  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 kx"hWG4  
        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,  l 'AK  
    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.     3::3r}g  
    y3 ({(URU  
    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. ?aK'OIo  
    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, LK'S)Jk  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 7\7Brw4  
    m#5|J@]  
    L=16+16+16+8+8=64 ;n(#b8r9  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. tnQR<  
    X_lUD?y  
    5.    求轴上的载荷   /0 B07B  
    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, uE,i-g0$Id  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. {AU` }*5  
    8ktjDs$=.:  
    Nz(c"3T;  
    e3yorQ][  
    Jcwh|w9D8  
    !$:0E y(S  
    q7 %=`l  
    N.fQ7z=Z(M  
    Yv#J`b@y  
         RZ#alFL,  
    2ru*#Z#(  
    传动轴总体设计结构图: B-y0;0  
         rh:s 7  
                                 ,XWay%8{E  
    gmF_~"^34  
                                 (主动轴) h/0<:eZ*  
    u%+6Mp[E  
    nhVK?  
            从动轴的载荷分析图: L:t)$iF5+  
    ^D ]7pe  
    6.     校核轴的强度 I,],?DQX2)  
    根据 n}AR/3}  
    == Q{H!s_6iyv  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 x*,q Rew  
    查表15-1得[]=60MP Ak\D6eHcB  
    〈 []    此轴合理安全 !^Z[z[  
    bik] JIM  
    8、校核轴的疲劳强度. k=h/i8i2z  
    ⑴.   判断危险截面 7`uA  
    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. _H^^2#wc/  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 ),D`ZRXS  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 haEZp6Z  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 d+YVyw.z  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 )RAv[U1  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 mR" 2  
    截面上的弯曲应力 %T&&x2p^=?  
    ~WYE"(  
    截面上的扭转应力 MYDf`0{$_a  
    == 3&a*]  
    轴的材料为45钢。调质处理。 zCj*:n  
    由课本得: ]Vf8mkDGO  
               tKs4}vW  
    因             &dZ.+#8r  
    经插入后得 @mQ/W Ys  
    2.0         =1.31 gNEzlx8A  
    轴性系数为 w{YtTZp3  
           =0.85 cdek^/  
    K=1+=1.82 VuO)  
        K=1+(-1)=1.26 (04j4teE  
    所以               K d`l[56#  
    ;4S [ba1/  
    综合系数为:    K=2.8 :uT fhr  
    K=1.62 DMK"Q#Vw  
    碳钢的特性系数        取0.1 >"sKfiM)b  
       取0.05 ~Me&cT8  
    安全系数 Yn[EI7D  
    S=25.13 =CG!"&T  
    S13.71 @ @3)D%h  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Q8gdI  
    截面Ⅳ右侧 VxPTh\O*[  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 8eS@<[[F#  
    fUL{c,7xda  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 nI|Lx`*v  
    X('Q;^`  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 -?%{A%'  
    YVZSKU  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 P60]ps!M  
    截面上的弯曲应力   8&2gM  
    截面上的扭转应力 {Gb)Et]<  
    ==K= /k3n{ ?$/  
        K= soQv?4  
    所以                 n_xQSVI0F  
    综合系数为: *Y^Y  
    K=2.8    K=1.62 -fSKJo#}|  
    碳钢的特性系数 &' Nk2{  
        取0.1       取0.05 ]uj.uWD  
    安全系数 Fb<\(#t  
    S=25.13 g6a3MJV`  
    S13.71 Bu >yRL=*  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 S}xDB  
    )Ido|!]0d  
    9.键的设计和计算 EH!EyNNb  
    cnUU1Uz>  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ^kR^ QL$  
    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. E*T84Jh6  
    根据    d=55    d=65 {;z L[AgCg  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 d8BK/b  
                         b=20     h=12     =50 $RFu m'`5  
    dXK~ Z:  
    ②校和键联接的强度 O,xAu}6f+  
      查表6-2得      []=110MP E6^S2J2  
    工作长度  36-16=20 # V9hG9%8  
        50-20=30 hk$nlc|$  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 zC>(!fJqq  
         K=0.5 h=5 t+)GB=C  
        K=0.5 h=6 WCfe!P?g  
        由式(6-1)得: ,w58n%)H  
               <[] )i6U$,]  
               <[] HS&uQc a  
        两者都合适 ~PAbLSL*u  
        取键标记为: @okm@6J*X  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 g7Q*KA+  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 "y ,(9_#  
    10、箱体结构的设计 :;#}9g9  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, Z FrXw+  
    大端盖分机体采用配合. ^CZ|ci6bX  
    -{amzyvLE  
    1.   机体有足够的刚度 yNMwd.r[  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 *1$~CC7  
    A[,"jh  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 <!HD tN  
    9 0if:mYA  
    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&z %kVsg]  
    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 U+A(.+d.  
    .N><yQ-j3'  
    3.   机体结构有良好的工艺性. u$/2XO  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. 8Carg~T@  
    C"|_j?  
    4.   对附件设计 c"&!=@  
    A  视孔盖和窥视孔 I EsD=  
    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 0}C}\1  
    B  油螺塞: ^d $e^cU  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 8}`8lOE7  
    C  油标: K[;,/:Y  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 VKfHN_m*  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. Hf]}OvT>Z  
    /Ta0}Y(y  
    D  通气孔: j<-o{6r  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. Jz8#88cY  
    E  盖螺钉: J3SbyI!T  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 o|n0?bThS-  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. `TR9GWU+B  
    F  位销: `e;Sjf<  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. *8eh%3_$h  
    G  吊钩: ]T$w7puaJ  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. 7 ,~Krzv  
    \yizIo.Y`  
    减速器机体结构尺寸如下: _~&v s<  
    5:3$VWLa <  
    名称    符号    计算公式    结果     $[;eb,  
    箱座壁厚                10     %.gjBI=  
    箱盖壁厚                9     \ bmboNe  
    箱盖凸缘厚度                12     q$*_C kT  
    箱座凸缘厚度                15     Kyiez]T6%q  
    箱座底凸缘厚度                25     ) G&3V  
    地脚螺钉直径                M24     JV{!Ukuyp+  
    地脚螺钉数目        查手册        6     /FZ )ej\  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     1,D ^,  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     u"$HWB~@z  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     d"uM7PMs7x  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     qGUe0(  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     z9c=e46O  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 } j@@  
        22 u+FftgA  
        18     ?bi^h/ f  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28  .5r0%  
        16     Mo r-$a8  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     j?ubh{Izm  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     .f<,H+m^  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     WoR**J?}w  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     :WTvP$R  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) Z'M@DY/fdK  
    150(3轴)     ttt&sW`  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) E1[%~Cpw*  
    150(3轴)     ".Z+bi2l  
         3+PM_c)Y  
    11. 润滑密封设计 bTKxv<  
    !.N=Y;@lY  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. 45JLx?rN_  
        油的深度为H+ ~u1J R`y  
             H=30  =34 FJ. :*K[  
    所以H+=30+34=64 3{E}^ve  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 pDN,(Ip  
         1#RA+d(  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 RtEkd_2  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     ho<#i(  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 S(xA}0]  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 N/.9Aj/h~&  
         b=go"sJ@>(  
    12.联轴器设计 DzOJ{dF  
    7nIMIkT:  
    1.类型选择. 2M`Ni&v  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 |,f6c Om f  
    2.载荷计算. >qZRIDE5$  
    公称转矩:T=95509550333.5 j KK48S  
    查课本,选取 @35]IxD  
    所以转矩   y5 +&P  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 2AE|N_v8W  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm [a6lE"yr  
    Fm{y.URo  
    四、设计小结 Lj\<qF~n  
        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。 F.hC%Ncu  
        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。 }e w?{  
    五、参考资料目录 <VPtbM@(m  
    [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; 1Pc'wfj  
    [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; Q5ao2-\   
    [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; }=)"uv  
    [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; :eO0{JN4T  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 3M`J.>  
    [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; N9Vcp~;  
    [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? 3`y:W9!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