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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 M&iXdw&  
                     %RW*gUvc]  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         Ea4zC|;  
                     TFHYB9vV  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) U%F a.bL~  
    2z;nPup,  
    目   录 D&fOZVuqZ  
         H7uh"/A  
    一    课程设计书                            2 @Mya|zb  
    EuHQp7  
    二    设计要求                              2 xZ'C(~t  
    B/16EuH#  
    三    设计步骤                              2 n{W(8K6d@[  
         5xc e1[  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 d\-*Fmp(S  
        2. 电动机的选择                                4 6 (7 56  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 %Ja0:e  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5  c{kpg N  
        5. 设计V带和带轮                              6 blomB2vQ  
        6. 齿轮的设计                                  8 p63fpnH  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 $JOtUB{  
        8. 键联接设计                                  26 V1,p<>9  
        9. 箱体结构的设计                              27 /{j._4c  
        10.润滑密封设计                                30 z}SJ~WY'[  
        11.联轴器设计                                  30 ~;b}_?%o  
         /pRv i>_(:  
    四    设计小结                              31 #+<YFm\i  
    五    参考资料                              32 n:a~=^IV  
    A#`$#CO  
    一. 课程设计书 Swf%WuDj  
    设计课题: sw9ri}oc  
        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 E;H9]*x/  
    表一: [kkhVi5;A  
             题号 ]fDb|s48  
    ;P' 5RCqj  
    参数    1     *|q{(KX  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     mCn:{G8+  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     ,5U[#6^  
    卷筒直径(mm)    200     k"=*'  
    I\Y N!  
    二. 设计要求 ]*MVC/R,  
    1.减速器装配图一张(A1)。 %$Fe[#1  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 <^$ppwk $  
    3.设计说明书一份。 Z molL0y  
    "C3J[) qC  
    三. 设计步骤 ld"rL6  
        1.  传动装置总体设计方案 60n>FQ<  
        2.  电动机的选择 nWc@ufY  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 -k:x e:$  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 r=37Q14v  
        5.  “V”带轮的材料和结构 .p Mwa  
        6.  齿轮的设计 8 mOGEx  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 K8&) kfyI  
        8、校核轴的疲劳强度 "3++S  
        9.  键联接设计 ;Y8>?  
        10.  箱体结构设计 +tt!xfy  
        11. 润滑密封设计 -cJ,rrN_9  
        12. 联轴器设计 h=6D=6c  
         # bjK]+  
    1.传动装置总体设计方案: a~R.">>$  
    0)zJG |  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 OVxg9  
    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,  2rC&  
    要求轴有较大的刚度。 YvuE:ia  
    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。 |Y6;8e`H  
    其传动方案如下: %TAS4hnu%  
            a >-qHX-l  
    图一:(传动装置总体设计图) B[h^]k  
    @@-TW`G7  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 @*|UyK.   
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 .nNZ dta&=  
         传动装置的总效率 IMM+g]#e  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; ,cS_687o  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, pUqNB_  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, >hSu1s:  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 K;Hgq4  
    p(="73  
      2.电动机的选择 Yv)c\hm(7j  
    =z"8#_3A  
        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, ^7i7yM}6(  
        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, 2wPc yD  
        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。 _cC!rq U1  
         Tb;,t=;u  
        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, oa=TlBk<  
         gMZ+kP`  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 \ qq  
         EbX!;z  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 qQ3pe:n?  
                                                      ] >w@@A  
    q7_Ttjn-DV  
    方案    电动机型号    额定功率 dIh+h|:  
    P ^~vM*.j~j  
    kw    电动机转速 lIx./Nf  
        电动机重量 L<iRqayn  
    N    参考价格 79}jK"Gc  
    元    传动装置的传动比     dHg[r|xC  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ypGt6t(;  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     F#) bGi  
      Og@{6>  
       中心高 JKrS;J^97v  
            外型尺寸 %,<Ki]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     Ndb7>"W  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     5a@9PX^.J  
    E^ c *x^  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 9;\mq'v%  
    r_,;[+!  
    (1)       总传动比 X6(s][Wn  
        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 )[M:#;,L  
        (2)       分配传动装置传动比 3iX\):4  
        =× |6^%_kO!|  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 cPAR.h,b?  
        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 }a9G,@:k  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 P,3w b  
    (1) 各轴转速 |Ox='.oIb  
      ==1440/2.3=626.09r/min [eOv fD  
      ==626.09/5.96=105.05r/min q{B?j%.o  
    (2) 各轴输入功率 D `V.gV]  
        =×=3.05×0.96=2.93kW U1lqg?KO  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW ;b1B*B  
        则各轴的输出功率:   Z_S{$D  
    =×0.98=2.989kW ,=[% #gS  
    =×0.98=2.929kW Ks6\lpr  
    各轴输入转矩 dVHbIx  
       =××  N·m s0D4K  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· Z0-?;jA@  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m g*LD}`X/-  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m d}ycC.h4k  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m y@LiUe5  
    =×0.98=242.86N·m )$df6sq  
    运动和动力参数结果如下表 -MTYtw(  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     U-m MKRV  
        输入    输出    输入    输出         _!, J iOI  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     LGZa l&9AY  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     R)\^*tkz7  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     :E~rve'  
    x{<l8vL=-c  
    5、“V”带轮的材料和结构 Qe ip h  
      确定V带的截型 t:vBVDkD  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 Ov?J"B'F  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 %-.;sO=g  
          V带截型      由图6-13                        B型 pPo xx"y  
       -]D/8,|s  
      确定V带轮的直径 \#B<'J9.`  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm LfFXYX^  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s fbbbTZy  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm |m ?ZE:  
       4sn\UuKyL  
      确定中心距及V带基准长度 Bi :!"Nw[X  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 i-5,* 0e6m  
                              360<a<1030 e3:L]4t  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm { $yju_[  
         uh2_Rzln  
      初定V带基准长度 <.gDg?'3  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm "2sk1  
           Q1?*+]  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 9jEH"`qqk  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm rZaO^}u]  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 YE{t?Y\5  
       ]SRpMZ  
       确定V带的根数 wB \`3u4  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw (uDd_@a9t  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 q^EY?;Y  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 !%('8-x%  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 E BBd  
             23>[-XZb[O  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 Tsa]SN14  
                                 [p`5$\e  
                           取Z=2 t S]  
    V带齿轮各设计参数附表 z^Ikb(KC  
    %KT}Map  
    各传动比 bD:0k.`  
    Q zaD\^OF  
        V带        齿轮     ^9q#,6  
        2.3        5.96     '=fk;AiQ  
      Op ?"G  
    2. 各轴转速n B<m0YD?>~>  
        (r/min)        (r/min)     BrwC9:  
        626.09        105.05     x}?<9(nE c  
    5j1d=h  
    3. 各轴输入功率 P wLXJ?iy3  
        (kw)        (kw)     KBN% TqH|  
        2.93       2.71     %(lO>4>|  
    }a6t<m`V  
    4. 各轴输入转矩 T qVE0[ve  
        (kN·m)        (kN·m)     `!HD. E[2c  
    43.77        242.86     6,3o_"J!  
    G!r)N0?_f  
    5. 带轮主要参数 f;zNNx< ;  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         "}fweCBgo  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     tZ9i/=S  
    带的根数z     "/i$_vl  
        160        368        708        2232        B        2     U-u?oU-.'  
    67& hXIp  
    6.齿轮的设计 1" cv5U  
    chE!,gik  
    (一)齿轮传动的设计计算 s51$x M  
    6&eXQl  
    齿轮材料,热处理精度 p1Zb&:+  
        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 S v>6:y9?G  
        (1)       齿轮材料及热处理 P6 OnE18n  
           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 U+)p'%f;  
    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 == 5F[UX  
          ② 齿轮精度 A>yU0\A  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 \@:,A]  
         cj8cV|8@  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 1jl !VU6  
    按齿面接触强度设计 p%"dYH%]&0  
    fo@^=-4A-  
    确定各参数的值: S13cQ?4  
    ①试选=1.6 @%R<3!3v  
    选取区域系数 Z=2.433   A]/o-S_  
         -[V-f> :  
        则 ump~)?_B  
        ②计算应力值环数 lrT2*$ w3  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) cqNK`3:.j  
        =1.4425×10h (8JU!lin  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) +tqErh?Al  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 FLqN3D=yQ  
        ④齿轮的疲劳强度极限 6gg8 h>b  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: AC) M2;  
        []==0.93×550=511.5 q!5:M\  
    I#M3cI!X?  
        []==0.96×450=432         >d2Fa4u3  
    许用接触应力   @LKQ-<dZG  
             yLX $SR  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   Ic#xz;elM  
             =1 )|F|\6:ne  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 bV_nYpo  
        =4.47×10N.m #.bW9j/  
        3.设计计算 9Yx(u 2PQ  
    ①小齿轮的分度圆直径d 7^q~a(j  
         L_8zZ8 o  
        =46.42 _IDZ.\'>$  
        ②计算圆周速度 6Xlzdt  
        1.52  }vd*eexA  
        ③计算齿宽b和模数 |^pev2g  
    计算齿宽b cj/`m$  
           b==46.42mm _!\d?]Ya  
    计算摸数m }rTH<! j  
      初选螺旋角=14 e3?=1ZB  
        = ETe4I`d{  
        ④计算齿宽与高之比 y>^^.  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 Ey46JO"  
    =46.42/4.5 =10.32 d8j1L/e  
    ⑤计算纵向重合度 _kj]vbG^;  
    =0.318=1.903 >H2`4]4]  
    ⑥计算载荷系数K T~TP  
    使用系数=1 }h5i Tc  
    根据,7级精度, 查课本得 ~C.*Vc?|  
    动载系数K=1.07, @;Ttdwg#J  
    查课本K的计算公式: mPV<a&U  
    K= +0.23×10×b P3$eomX'  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 AZtS4]4G)  
    查课本得: K=1.35 E$e7(D  
    查课本得: K==1.2 `@]s[1?f  
    故载荷系数: [I $+wWW_  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 RpHlq  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 3^ Yc%  
        d=d=50.64 \oQ]=dDCd%  
        ⑧计算模数 H"C'<(4*\  
        =  +]db-  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 UkV?,P@l  
        由弯曲强度的设计公式 <qCa 9@Ea  
        ≥ qS!r<'F3dP  
    n/H OP  
    ⑴   确定公式内各计算数值 Qw5nfg3T  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 3dShznlf_*  
             确定齿数z (L_-!=e  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 NWBYpGZx  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 qt GJJ#^,  
        Δi=0.032%5%,允许 ;SR ESW  
        ②      计算当量齿数 y}Ky<%A!P  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  <#63tN9  
        z=z/cos=144/ cos14=158 EP;/[O  
        ③       初选齿宽系数 XZ rI w  
         按对称布置,由表查得=1 QFyL2Xes/  
        ④       初选螺旋角 &K)8  
        初定螺旋角 =14 ::L2zVq5V  
        ⑤       载荷系数K R`?l .0  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 +jN}d=N-  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y |m19fg3u  
        查得: =lXj%V^8N  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 fn#8=TIDf  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 B{-7  
         0P^h6Vat  
        ⑦       重合度系数Y WA{igj@\  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 F /b`[  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 eE;tiX/  
    =14.07609 \>L,X_DL  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 3:%k pnO  
        ⑧       螺旋角系数Y A 5?"  
     轴向重合度 =1.675, 7*'/E#M  
        Y=1-=0.82 yoi4w 7:  
         q!K :N?  
        ⑨       计算大小齿轮的 .J#'k+>  
     安全系数由表查得S=1.25 x^f<G 6z  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 ;?6vKpj;  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 WKf<% E$  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 #F*|@  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   'X~tt#T  
        小齿轮     大齿轮 Pg4&}bX:I  
    QbU5FPiN  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: dWY%bb  
        K=0.86        K=0.93   Vla,avON  
    E'5*w6  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 I8F+Z  
          []= NGra/s,9 |  
          []= A'qe2]  
           yr]ja-Y  
           ;#B(L=/  
            大齿轮的数值大.选用. +,Dc0VC?  
         <sdgL+&1h  
    ⑵   设计计算 _iwG'a[`  
         计算模数 2FcL-?  
    c,UJ uCZ  
    _8K+iqMZG  
    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: b`0tfXzS5  
    SNEhP5!  
    z==24.57  取z=25 pA7-B>Y  
    6|97;@94  
    那么z=5.96×25=149           AXfU$~  
      GqFx^dY4*  
    ②   几何尺寸计算  *7Dba5B  
        计算中心距     a===147.2 |1tKQ0jg  
    将中心距圆整为110 =j]y?;7q  
    xh6(~'$  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 f^%3zWp|-  
    zVhyAf  
    =arccos >T$0*7wF  
    QxT'\7f  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. #86N !&x  
    6)HmE[[F  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 hW7u#PY  
         [%IOB/{N  
        d==42.4 !3Dq)ebBz  
    ;qx#]Z0 <  
    d==252.5 l![M,8  
    C*`WMP*  
    计算齿轮宽度  yCX5 5:  
    p l)":}/)  
    B= g/?Vl2W  
    %V_ XY+o  
    圆整的       #-az]s|N  
    I#l}5e5  
                                                大齿轮如上图: +sNS  
    '.}}k!#  
    PA2} 4`  
    cJKnB!iL5  
    7.传动轴承和传动轴的设计 ! FcGa  
    w0QtGQ|  
    1.  传动轴承的设计 xBHf~:!  
    l;F"m+B!$  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 iUKjCq02  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min OjU{r N*  
    T1=43.77kn.m $KcAB0 B8  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 +in)(a.  
        已知小齿轮的分度圆直径为 $e^"Inhtqp  
            d1=42.4 NP>v @jO  
    而  F= ,@"yr>Q9#6  
         F= F 5!0iK9O  
    s5,@=(,  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N J%bNt)K}  
    )! [B(  
    z:'m50'  
    hzD)yf  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 L K&c~ Uy  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 b1xE;0uR  
    *oO%+6nL  
    vgW(l2,@  
                 2[ sY?C  
         从动轴的设计 L F?/60  
           G<Z}G8FW^  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, Nr4Fp`b8  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M a )O"PA}2  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 92-Xz6Bo9  
        已知大齿轮的分度圆直径为 _z_YJ7A>  
            d2=252.5 ui]iO p  
    而  F= 5nPvEN/  
         F= F >N3X/8KL%  
    /N0mF< P  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N TtJX(N~  
    ,Csdon  
    OPvPP>0*8  
    BKFO^  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Z<U,]iZB  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 UG vIHm  
    r*HSi.'21  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 Gm+D1l i  
    查表,选取 l@Lk+-[D  
    l,n_G/\  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 /cS8@)e4  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 ]H`wE_2tu  
    t/i*.>7  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 |dIR v  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 9FEhl~&  
     ;LS.  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. WO>A55Xya  
    w+m7jn!$  
                D        B                轴承代号     cGE{dWz  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ^%oH LsY9  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     Hc/7x).  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     2e6P?pX~2  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     %+r(*Q+0$f  
    NK-}[!f  
         AyJl:aN^  
    |E13W  
         (U\o0LI  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 6@aH2+4+  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, n%r>W^2j  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     HOD?i_  
    ~'*23]j  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. ,]wab6sY  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, Vc\g"1 x  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 2<7pe@c98  
    m.P F'_)/  
    L=16+16+16+8+8=64 b'( AVA  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 2tU3p<[  
    'q}Ud10c  
    5.    求轴上的载荷   mB2}(DbhE  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, &"u(0q  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. n6[shXH  
    hGFi|9/-u  
    !fs ~ >  
    iBWzxPv:z  
    s=$xnc}mf  
    E[hSL#0  
    fe\'N4  
    I N@ ~~  
    padV|hF3(e  
         mAH7; u<  
    `LH9@Z{  
    传动轴总体设计结构图: 6l|L/Z_6  
         QM!UMqdj  
                                 A@M2(?w4  
    VK4UhN2  
                                 (主动轴) qY&(O`?m&  
    TaF*ZT2  
    *K>2B99TXu  
            从动轴的载荷分析图: F_u ?.6e]  
    TrZ!E`~  
    6.     校核轴的强度 Eoz/]b  
    根据 D}%VZA}].  
    == ;8VZsh  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 7<kr|-  
    查表15-1得[]=60MP !}A`6z  
    〈 []    此轴合理安全 7|Vpk&.>  
    0#c-qy  
    8、校核轴的疲劳强度. &2@"zD  
    ⑴.   判断危险截面 ~+6#4<M.~  
    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. ldG8hK  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 0$XrtnM  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 :wzbD,/M  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 YTgT2w  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 _2k<MiqCD[  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 5 Bcmz'?!  
    截面上的弯曲应力 =M{&g  
    &xj40IZ  
    截面上的扭转应力 xR'd}>`  
    == 7F~Jz*,B*W  
    轴的材料为45钢。调质处理。 +Km xo4p  
    由课本得: *~`oA~-Q  
               Q2|6WE  
    因             Q#*qPg s  
    经插入后得 HVC|0}  
    2.0         =1.31 .>`7d=KT  
    轴性系数为 O[ans_8  
           =0.85 PC=s:`Y}R  
    K=1+=1.82 s5b<KQ.  
        K=1+(-1)=1.26 &=8ZGjR< }  
    所以               <!u(_Bxw/  
    oOQan  
    综合系数为:    K=2.8 8Z@O%\1x6  
    K=1.62 Rlr[uU_  
    碳钢的特性系数        取0.1 M~sP|Ha"+  
       取0.05 8BIPEY -I?  
    安全系数 p8y<:8I  
    S=25.13 IxP$ lx  
    S13.71 (_q&QI0{  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 B*Q.EKD8s  
    截面Ⅳ右侧 '?|.#D#-c  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 H]lD*3b  
    V6<Ki  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 HV3D$~gF  
    yErvgf  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 "MT{t><  
    (w'k\y  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 .Vq_O u  
    截面上的弯曲应力   I>3G"[t  
    截面上的扭转应力 }>Lz\.Z/+[  
    ==K= ~m'8BK  
        K= el0W0T  
    所以                 YAF0I%PYU  
    综合系数为: 7`X9s~B  
    K=2.8    K=1.62 I'cM\^/h  
    碳钢的特性系数 iu,Bmf^oD  
        取0.1       取0.05 ; UjP0z  
    安全系数 )ULxB'Dm  
    S=25.13 j%&^qD,  
    S13.71 l\-(li H  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 "_&HM4%!  
    Sytx9`G 5  
    9.键的设计和计算 @l2AL9z$m>  
    T\HP5&  
    ①选择键联接的类型和尺寸 dv \ oVD  
    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. Eh;~y*k\  
    根据    d=55    d=65 b+}*@xhl  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 }%-`CJ,  
                         b=20     h=12     =50 65A>p:OO  
    [+y/qx79  
    ②校和键联接的强度 u"n ~ 9!G  
      查表6-2得      []=110MP 80M4~'3  
    工作长度  36-16=20 >G+?X+9  
        50-20=30 4a~9?}V:  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 QPa&kl  
         K=0.5 h=5 tU7eW#"w  
        K=0.5 h=6 !*xQPanL  
        由式(6-1)得: C>7k|;BvF  
               <[] KH&xu,I  
               <[] BPKeG0F7  
        两者都合适 e{9(9qE"  
        取键标记为: `Uw^,r  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 f&>Q 6 {*]  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 = %7:[#n  
    10、箱体结构的设计 Zt[1RMO  
    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, 'x10\Q65[  
    大端盖分机体采用配合. Im_`q\i  
    Wc_Ph40C<_  
    1.   机体有足够的刚度 Lp/]iZ@  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 *K\/5Fzl  
    r).S/  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Z)(C7,Xu  
    x2TCw  
    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 L*VGdZ  
    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 cj<j *(ZZ  
    z|yC[ Ota  
    3.   机体结构有良好的工艺性. GRj{*zs  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. |^@TA=_  
    VG\ER}s&P  
    4.   对附件设计 G\IH b |  
    A  视孔盖和窥视孔 8DLMxG  
    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 66%kq [  
    B  油螺塞: ^IM;D)X&:  
    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。 15gI-Qb  
    C  油标: FUm-Fp  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 =N n0)l  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. gzHjD-g-<  
    $0K9OF9$  
    D  通气孔: :/Nz' n  
    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. J]|-.Wv1  
    E  盖螺钉: QkzPzbF"  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 x<=+RYz#^:  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. JX/rAnc@  
    F  位销: KFCzf_P!  
    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. GI7CZ  
    G  吊钩: ;LH?Qu;e  
    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. AC(}cMM+  
    mnXaf)"  
    减速器机体结构尺寸如下: T.W/S0#j3  
    2&!G@5  
    名称    符号    计算公式    结果     D9c8#k9Y.  
    箱座壁厚                10     WohK,<Or  
    箱盖壁厚                9     )WEyB~'o  
    箱盖凸缘厚度                12     >1mCjP  
    箱座凸缘厚度                15     m&|?mTo>m  
    箱座底凸缘厚度                25     0  x"3  
    地脚螺钉直径                M24     Q:kpaMA1P  
    地脚螺钉数目        查手册        6     )kgy L,9  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     K#F~$k|1B  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     I[<C)IG  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Vv=d*  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     fX} dh9  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     o &LNtl;  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 S)$ES6]9/  
        22 KY"W{D9ib  
        18     ^X0<ZI  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 /2?GRwU~P  
        16     &g@?{5FP  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     2J|Yc^b6  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     R^_/iy  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     /k}v m3  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     Z^`>;n2  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) Yw+_( 2 9=  
    150(3轴)      O,xU+j~)  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) tM ]qR+  
    150(3轴)     Z10#6v  
          }e9:2  
    11. 润滑密封设计 O-bC+vB]M  
    W/{HZ< :.  
        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. o $p*C  
        油的深度为H+ (h|l$OL/  
             H=30  =34 ,n ~H]66 n  
    所以H+=30+34=64 7ktf =Y  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 Alp9] 0(  
         zj`!ZY?fv  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 0ltq~K  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     -Vt*(L  
        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 ,p>=WX  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 !>;p^^e  
         J0lTp /  
    12.联轴器设计 0sk*A0HX-  
    PS!f&IY}[.  
    1.类型选择. WQ=C5^u  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 eH=lX9  
    2.载荷计算. AVi w}Y J  
    公称转矩:T=95509550333.5 zn>*^h0B  
    查课本,选取 Uq0RJ<n  
    所以转矩   .v0.wG  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 )aOg_*~  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm x"5/1b3aq  
    Bk>Ch#`Bw  
    四、设计小结 gn#4az3@e>  
        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。 {&"rv<p  
        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。 Qy5\qW'  
    五、参考资料目录 do7 [Nj  
    [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; *#+XfOtF  
    [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; Iz!Blk  
    [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; qnv9?Xh  
    [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; R.*KaCA  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 u0#q) L8  
    [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; l)HF4#Bs  
    [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? cH.T6u_%  
    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