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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 q|}%6ztv-  
                     ;;zQVD )X  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         Sl!#!FGI  
                     , Y\`n7Ww  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 7^2  
    pr) `7VuKp  
    目   录 KS3>c7  
         9[5qN!P;y  
    一    课程设计书                            2 1[g -f ,  
    I+VL~'VlS  
    二    设计要求                              2 @5rl;C  
    +'ZJ]  
    三    设计步骤                              2 `Pcbc\"*y  
         T{"[Ih3Mbl  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 e` QniTkT  
        2. 电动机的选择                                4 p" ;5J+?(  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 hp$/O4fD  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 Nf!g1D"U  
        5. 设计V带和带轮                              6 EDA%qNd]j  
        6. 齿轮的设计                                  8 <?&Y_  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 0{q>'dv  
        8. 键联接设计                                  26 R_7[7 /a  
        9. 箱体结构的设计                              27 3b d(.he2u  
        10.润滑密封设计                                30 RnaxRnXVR  
        11.联轴器设计                                  30 9Ev<t \B  
         "?X,);5S  
    四    设计小结                              31 Q:5^K  
    五    参考资料                              32 p|gzU$FWbk  
    ){I0  
    一. 课程设计书 H:k?#7D(  
    设计课题: %6%~`((4  
        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 yd|roG/  
    表一: =<;C5kSD  
             题号 pK|~G."6e  
    IrMUw$  
    参数    1     s;ivoGe}  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     fFNs cY<4w  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     4x)etH^o  
    卷筒直径(mm)    200     p=jpk@RX  
    }mYxI^n  
    二. 设计要求 ixY[ HDPq  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ]J(BaX4  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 E^`-:L(_  
    3.设计说明书一份。 4F`&W*x  
    V"Sa9P{y"  
    三. 设计步骤 w:VD[\h  
        1.  传动装置总体设计方案 gr^T L1(  
        2.  电动机的选择 j6:jN-z  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 !\}X?G f  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 MtD0e@  
        5.  “V”带轮的材料和结构 VrIR!9%:  
        6.  齿轮的设计 K0usBA  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 @dyh: 2!  
        8、校核轴的疲劳强度 KPrH1 [VU  
        9.  键联接设计 WbWEgd%8.  
        10.  箱体结构设计 WqJrDj~  
        11. 润滑密封设计 4~K%,K+Du  
        12. 联轴器设计 W5Uw=!LdEY  
         FX1H2N(  
    1.传动装置总体设计方案: ;I/ A8<C  
    W>j@E|m$  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 sx n{uRF  
    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, KjNA PfL  
    要求轴有较大的刚度。 vk4Q2P  
    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。 G`Df'Yy  
    其传动方案如下: |[Rlg`TQ;*  
            ZYS]Et[Q  
    图一:(传动装置总体设计图) 9Wv}g"KY0  
    f}t8V% ^E  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 &\y`9QpVF  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 -.OZ  
         传动装置的总效率 CUN1.i<pk8  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; d.0K~M   
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, f.Y [2b  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 4:9N]1JCb  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 ntntB{t  
    E 1`TQA  
      2.电动机的选择 #:NY9.\o  
    #,9s\T  
        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, ^D76_'{  
        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, EO`eg]  
        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]gVZ-  
         [jv+Of IZ  
        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, O.DO,]Uh  
         ALQ-aXJ  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 tv_&PIu]L  
         @'9m()%-]g  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 2FcNzAaV  
                                                      ,M9e *  
    63i&<  
    方案    电动机型号    额定功率 V}Ee1C  
    P #g/m^8n?s  
    kw    电动机转速 @THa[|(S  
        电动机重量 .JOZ2QWm<  
    N    参考价格 $XI.`L *g  
    元    传动装置的传动比     9:*[Q"v  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     _=cU2  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     nMK$&h,{  
      >6R3KJe  
       中心高 uBl&{$<  
            外型尺寸 & 'CUc/,  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     guG&3{&\s  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     >=4('  
    I^nDO\m <  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 :(\JY?+w   
    O0FUJGuTS  
    (1)       总传动比 K3Bw3j 9  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 d%UzQ*s  
        (2)       分配传动装置传动比 (:I]v_qEYS  
        =× !S%0#d2  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 zW\s{  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 Y1ks'=c>  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 `^] D;RfE  
    (1) 各轴转速 S@'%dN6e  
      ==1440/2.3=626.09r/min ! B92W  
      ==626.09/5.96=105.05r/min i),bAU!+m  
    (2) 各轴输入功率 \%7fm#z6  
        =×=3.05×0.96=2.93kW O}w%$ mq  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW ):_@i  
        则各轴的输出功率:   RRXp9{x`  
    =×0.98=2.989kW 14"+ctq  
    =×0.98=2.929kW $}Ab R:z  
    各轴输入转矩 1BEs> Sm  
       =××  N·m J?dLI_{ <  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· e=l:!E10  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m l2kGFgc  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ~8yh,U  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m u>]3?ty`  
    =×0.98=242.86N·m tS>^x  
    运动和动力参数结果如下表 1yZA_x15:  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ="5D}%  
        输入    输出    输入    输出         xr{Ym99E$  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     $C sE[+k1  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     F}7sb#G  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     NYr)=&)Ke.  
    0QT:@v2R  
    5、“V”带轮的材料和结构 >[Wjzg  
      确定V带的截型 B;?)X&n|X  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 .$H"j>  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 |g.CS$'#Nt  
          V带截型      由图6-13                        B型 vJaWHC$q  
       +ZwoA_k{  
      确定V带轮的直径 l=b!O  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm K2yu}F^}  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s P1Z"}Qw  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm @ ?M\[qeF@  
       2QRO$NieV  
      确定中心距及V带基准长度 |?#JCG  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 J_ h.7V  
                              360<a<1030 oX8EY l  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm TIxOMYy  
         +8C }%6aX  
      初定V带基准长度 t^KQ*8clG  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm e.skE>&  
           W} i6{ Vh  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 0cE9O9kE  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm >x JzV  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 uE41"?GS  
       u\Ylo.)b  
       确定V带的根数 g{Al:}u>  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw B=r DU$z  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 aTTkj\4  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 2t9UJu4  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 w8w0:@0(  
             5, ,~k=  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 S )rr  
                                 Bd <0}  
                           取Z=2 ?W{+[OXs  
    V带齿轮各设计参数附表 jel:oy|_  
    m~5 unB9  
    各传动比 Ba@~:  
    Vf&U`K  
        V带        齿轮     tg@61V?>  
        2.3        5.96     *: @KpYWx"  
      o 2 Nu@^+  
    2. 各轴转速n :31_WJ^  
        (r/min)        (r/min)     JI[8n$pr]  
        626.09        105.05     !i)!|9e  
    *,4rYb7I w  
    3. 各轴输入功率 P |E7 J5ha  
        (kw)        (kw)     =S`h/fru  
        2.93       2.71     "D _r</b  
    h(HpeN%`#  
    4. 各轴输入转矩 T /"8e,  
        (kN·m)        (kN·m)     dGYR  'x  
    43.77        242.86     M5ZH6X@5  
    5[jcw`  
    5. 带轮主要参数 Dj(PH3^  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         /=S@3?cQAB  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     Gu*y7I8  
    带的根数z     22ON=NN  
        160        368        708        2232        B        2     +PjTT6  
    e'.BTt58Y  
    6.齿轮的设计 94+^K=lAX  
    ;[}OZt  
    (一)齿轮传动的设计计算 V|MHDMD=  
    F<,pAxl~@  
    齿轮材料,热处理精度 Xe %J{  
        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 #{}?=/nJ~-  
        (1)       齿轮材料及热处理 K<e #y!  
           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 v1,#7s AW'  
    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 ]&%KU)i?  
          ② 齿轮精度 -lhIL}mGf  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 '#f<wf n  
         S&` 6pN  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 X[o+Y@bc  
    按齿面接触强度设计 <R]m(  
    w 0_P9g:  
    确定各参数的值: SA +d4P_T  
    ①试选=1.6 e,xL~P{|  
    选取区域系数 Z=2.433   <a"(B*bBd  
         -wXeue},>  
        则 .7.lr[$g  
        ②计算应力值环数 YGo?%.X  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) &s+l/;3  
        =1.4425×10h ']1n?K=A  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) P\j\p =  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 UH!(`Z\C  
        ④齿轮的疲劳强度极限 r @4A% ql<  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: y|6n:<o  
        []==0.93×550=511.5 XGB\rf vS  
    &>zH.6%$  
        []==0.96×450=432         NfvPE]S  
    许用接触应力   *6/IO&y1a  
             \jiE :Qt  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   Y"mFUW4  
             =1 efXnF*Z  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 )q=F_:$  
        =4.47×10N.m $X#y9<bW  
        3.设计计算 *]]Zpa6  
    ①小齿轮的分度圆直径d spV7\Gs.@  
         j L|6i-?!  
        =46.42 l(Rn=?  
        ②计算圆周速度 9lb?%UFe  
        1.52 /3ohm|!rW  
        ③计算齿宽b和模数 -!PJHCLd  
    计算齿宽b e=0]8l>\V  
           b==46.42mm [./FzlAs  
    计算摸数m Y :!L  
      初选螺旋角=14 XQy`5iv  
        = <+k&8^:bi  
        ④计算齿宽与高之比 i1B!oZ3q  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 f7x2"&?vg  
    =46.42/4.5 =10.32 7_I83$p'  
    ⑤计算纵向重合度 7 9t E  
    =0.318=1.903 w5%Yi {  
    ⑥计算载荷系数K WQ9e~D"  
    使用系数=1 `dZ|Ko%k  
    根据,7级精度, 查课本得 [|Qzx w9  
    动载系数K=1.07, wo@ T@Ve~  
    查课本K的计算公式: Pu3oQDldV  
    K= +0.23×10×b %hVR|K|J  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 &*v\t\]  
    查课本得: K=1.35 :AzT=^S  
    查课本得: K==1.2 VRd7H.f,A6  
    故载荷系数: ~7 i{~<?  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 GKt."[seV  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 %>m.Z#R(  
        d=d=50.64 f!'i5I]  
        ⑧计算模数 q/ljH_-  
        = J'%i?cuV  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ?\o~P  
        由弯曲强度的设计公式 KqFI2@v   
        ≥ U ]<l-~|  
    qfDG.Zee#  
    ⑴   确定公式内各计算数值 oXm !  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m {M**a  
             确定齿数z &r1(1<  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 b > D  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 fmW{c mr|  
        Δi=0.032%5%,允许 3x[C pg,  
        ②      计算当量齿数 I8bM-k):9R  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  xgk~%X%K  
        z=z/cos=144/ cos14=158 /*#o1W?wQZ  
        ③       初选齿宽系数 +M-tYE 5n  
         按对称布置,由表查得=1 {'IO  
        ④       初选螺旋角 g{'f%bkG  
        初定螺旋角 =14 tj13!Cc}e`  
        ⑤       载荷系数K Xz^nm\  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 .a@12J(I  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y MltO.K!  
        查得: RcYUO*  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ]rv\sD`[  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 e0`z~z]6&  
         $lxpwO  
        ⑦       重合度系数Y `]KX`xGK  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 z.8/[)  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ~q ^o|?  
    =14.07609 \;&;K'   
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 =|?`5!A  
        ⑧       螺旋角系数Y CTNL->  
     轴向重合度 =1.675, &s".hP6  
        Y=1-=0.82 7"(Zpu  
         cfIC(d  
        ⑨       计算大小齿轮的 5 bI :xL}  
     安全系数由表查得S=1.25 *)E${\1'<  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 g#$ C8k  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 {[!<yUJ`S#  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 ^C'S-2nGH  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   v5M4Rs&t  
        小齿轮     大齿轮 lx|Aw@C3~  
    J+P<zC  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: =o 9s?vOJ  
        K=0.86        K=0.93   I-R7+o  
    !8G)` '  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 uyYV_Q0~;  
          []= JR] 2Ray  
          []= => (g_\  
           e4z~   
            FSMM  
            大齿轮的数值大.选用. `H! (hMMV  
         <odi>!ViH  
    ⑵   设计计算 FOG{dio  
         计算模数 T1d@=&0"  
    )V1xL_hx/  
    )k(K/m  
    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: 9Vt ^q%DC  
    3RtVFDIZA"  
    z==24.57  取z=25 Xe_ <]|  
    .) Ej#mk  
    那么z=5.96×25=149           $4{sP Hi)I  
      Ic0Sb7c  
    ②   几何尺寸计算 %tVU Rj  
        计算中心距     a===147.2 + +L7*1t  
    将中心距圆整为110 |?88EG@05  
    76w[X=Fv  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 Tksv7*5$  
    2_w pj;E  
    =arccos <W0(!<U  
    xQ"uC!Gu4  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. l!,tssQ  
    M+&~sX*a  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 a[K&;)  
          :tZsSK  
        d==42.4 %r[`HF>  
    >>{):r Z  
    d==252.5 X;!*D  
    g@'XmT="_  
    计算齿轮宽度 *O$|,EsY  
    je mb/ :E  
    B= QP'sS*saJ  
    A$wC !P|;  
    圆整的       AW r2Bv  
    #2^0z`-\_z  
                                                大齿轮如上图: p7YYAh@x\  
    }n&nuaj  
    ya2sS9^T[  
    .JKH=?~\  
    7.传动轴承和传动轴的设计 JzEg`Sn^  
    XNa{_3v  
    1.  传动轴承的设计 F$8:9eL,T  
    iM8Cw/DS  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ;!HQ!#B  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 8U@f/ P  
    T1=43.77kn.m ]+e zg(C}  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 gxO~44"  
        已知小齿轮的分度圆直径为 {gzQ/|}#z-  
            d1=42.4 ' wl})  
    而  F= %i\rw*f  
         F= F M %,\2!$  
    bVcJ/+Yx|  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N uRy}HLZ"  
    a?W5~?\9  
    '_?Z{|  
    +j: &_  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 :0@0muo  
    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 Sv#MlS>  
    c7+6[y DVE  
    xtGit}  
                 Nd( I RsH(  
         从动轴的设计 IS8 sJ6")  
           V n_&q6Pa  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, -+){;,  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M uVgA <*0  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 \L>XF'o  
        已知大齿轮的分度圆直径为 CY?J$sN  
            d2=252.5 vs8[352  
    而  F= -Jd7  
         F= F /'8%=$2Kw  
    6`2i'flv  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N OX.5o lb  
    J-+mdA  
    X#T|.mCdC  
    Jm , :6T  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ` u3kP  
    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 ,%Z&*/*Oh  
    X(Af`KOg[  
    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 y={ k7  
    查表,选取 f IV"U  
    UZ/LR  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 G!`%.tH  
    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 HCr}|DxyK  
    O4`.ohAZ  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 6\l F  
    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  。 pej-W/R&  
    Eet/l]e#a  
    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. ();Z,A  
    :&5u)  
                D        B                轴承代号     e| C2/U-  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     )T '?"guh`  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     >? o5AdZ  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     X,@nD@  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     At>e4t2@  
    &5jc &CS  
         u9:sj  
    2KXF XR  
         4qDa: D"5  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 fBTNI`#  
        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, <O) if^  
    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.     E_& ;.hw  
    W' Y<iA  
    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. $o9^b Z  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, N]8/l:@  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 tM@%EO  
    y=8KNseW|  
    L=16+16+16+8+8=64 mr[1F]G  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. Bph(\= W  
    )cgNf]oy  
    5.    求轴上的载荷   Z3zD4-p$_  
    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, 3I'7+?@@l  
    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. _0[s]  
    %eF=;q  
    O|m-[]  
    @ #J2t#  
    [ )X(Qtk  
    `-s]d q  
    Hv"qRuQ?[  
    o7tlkSZ  
    _ y'g11 \  
         aa]|  
    MG&vduu  
    传动轴总体设计结构图: R8.@5g_  
         FBi&M Z`  
                                 </9c=GoJ  
    9-# =xE9'U  
                                 (主动轴) t`6~ ud>  
    "@+Z1k-8U  
    <YG 42,N  
            从动轴的载荷分析图: M;g"rpM  
    d|tNn@jN  
    6.     校核轴的强度 L$Xkx03lz>  
    根据 Ng&K5Z/  
    == f#38QP-T  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 {Y+e|B0  
    查表15-1得[]=60MP Zz|et206  
    〈 []    此轴合理安全 rJ4A9d3:  
    oj6=.   
    8、校核轴的疲劳强度. M%13b$i~f  
    ⑴.   判断危险截面 AGlFbc(L  
    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. HlxgJw~<  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 7 A{R0@  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ^6UE/4x!y  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 d<_IC7$u>  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 R-Tf9?)  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 Np opg1Gv>  
    截面上的弯曲应力 9j5k=IXg#a  
    /jc; 2  
    截面上的扭转应力 nqY arHi  
    == \!)1n[N  
    轴的材料为45钢。调质处理。 /u"K`y/*j\  
    由课本得: UWgPQ%}  
               MR":a T  
    因             5'rP-z~ u  
    经插入后得 (K kqyrb  
    2.0         =1.31 |'k7 ;UW  
    轴性系数为 UnTvot6~  
           =0.85 jJkc vC8d  
    K=1+=1.82 -C* UB  
        K=1+(-1)=1.26 mj& 4FQ#O*  
    所以               DRu#vC  
    K}dvXO@=|c  
    综合系数为:    K=2.8 . P! pC  
    K=1.62 \S#![NC  
    碳钢的特性系数        取0.1 J.,7d ,  
       取0.05 :N=S nyz  
    安全系数 d?GB#N|+g  
    S=25.13 QlnI&o  
    S13.71 F`f8q\Fc  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 DvBRK}'  
    截面Ⅳ右侧 UDgUbi^v|D  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 .Nd_p{   
    h"$], =  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 yMe;  
    ;0 9~#Wop  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 *edhJUT  
    uWrvkLGN  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 O&PrO+&  
    截面上的弯曲应力   &(X-b"2  
    截面上的扭转应力 s+ ]6X*)  
    ==K= lDtl6r/  
        K= '_M"yg6d  
    所以                 ET=-r  
    综合系数为: }C{wGK+o[  
    K=2.8    K=1.62 7,D6RP(b  
    碳钢的特性系数 [G}l;  
        取0.1       取0.05 0(az80 p  
    安全系数 -* piC(  
    S=25.13 OO?BN!  
    S13.71 ~&8bVA= .  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 `^CIOCK%  
    iriF'(1  
    9.键的设计和计算 l%xjCuuhU  
    _*dUH5  
    ①选择键联接的类型和尺寸 !Im{-t  
    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. H.s:a#l?  
    根据    d=55    d=65 y(Ck j"  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 CoQ<Ky}*  
                         b=20     h=12     =50 Jbqm?Fy4X  
    L=-v>YL+  
    ②校和键联接的强度 &6#Ft]6~  
      查表6-2得      []=110MP `RL n)a  
    工作长度  36-16=20 ~g|z7o  
        50-20=30 !I[|\ 4j  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 ~V!gHJ5M  
         K=0.5 h=5 q5ja \  
        K=0.5 h=6 H6%%n X  
        由式(6-1)得: m\ (crkN  
               <[] ycSC'R  
               <[] ~"#[<d  
        两者都合适 ^Y+P(o$HM  
        取键标记为: %Ig3udcY?  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 /4#A|;d_  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 "~ eF%}.  
    10、箱体结构的设计 L{AfrgN  
    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{!tR?+  
    大端盖分机体采用配合. rIZ^ix-N  
    md`"zV  
    1.   机体有足够的刚度 3!0~/8!f@  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 DmpG35Jk  
    T9O3$1eqfo  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 o[E|xw  
    4n, >EA85  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm ya0D5 0m  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 We*&\e+"T  
    %cFqD &6  
    3.   机体结构有良好的工艺性. q[MZSg  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. k_hs g6Ur.  
    Dt\rMSjZ9  
    4.   对附件设计 uQ'Izdm  
    A  视孔盖和窥视孔 YVS~|4hu?i  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 ftwn<B  
    B  油螺塞: &5o ln@YL  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 LP- _i}Kq  
    C  油标: E|l qlS7  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 tunjV1 ,]  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 4<Q^/-W  
    lzup! `g  
    D  通气孔: =E10j.r  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. Emx`+9  
    E  盖螺钉: -Ay=*c.4  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 @fO[{V  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. k@/s-^ry3  
    F  位销: Hklgf  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. b'$fr6"O1  
    G  吊钩: r\DA&b  
    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. ~Ddlr9Ej  
    #Z>EX?VS:  
    减速器机体结构尺寸如下: vo JmNH  
    Nr#" 5<W  
    名称    符号    计算公式    结果     ~gJJ@j 0n  
    箱座壁厚                10     o"-*,:Qe  
    箱盖壁厚                9     `37$YdX  
    箱盖凸缘厚度                12     iX\]-_D  
    箱座凸缘厚度                15     1aBQ.-E-  
    箱座底凸缘厚度                25     $Y9Wzv3Ra  
    地脚螺钉直径                M24     vm Y*K  
    地脚螺钉数目        查手册        6     Z%\*\6L)  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     @_4E^KgF  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     X4{O/G  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Qq*Ks 5   
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     s%l`XW;v  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     TM2pE/P  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 J.^%VnrFO9  
        22 $:D-dUr1  
        18     (Y>|P  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 %e|.a)78  
        16     >hsvRX\_ `  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     dD.;P=AP  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     {]V+C=`  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     D +Ui1h-  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     Z/~7N9?m(  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) FvVR \a  
    150(3轴)     n 0rAOkW  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) +o[- ED  
    150(3轴)     1b4/  
         9~ JeI/  
    11. 润滑密封设计 g ;To}0H  
    rIJv(&l  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. yHIZpU|(j  
        油的深度为H+ \mGo k<b4  
             H=30  =34 W34_@,GD  
    所以H+=30+34=64 `_Fxb@"R  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 h}SP`  
         x}B_;&>&"_  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 lz >>{  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     ~H1 ZQ[  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 %|\Af>o4d  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 6Ud6F t6  
         Tw0GG8(c  
    12.联轴器设计 %Z]c[V.  
    |O4LR,{G.w  
    1.类型选择. 3]cW08"c  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 `y0u(m5  
    2.载荷计算. n1J;)VyR  
    公称转矩:T=95509550333.5 Ka+N5 T.f  
    查课本,选取 L-z9n@=8\  
    所以转矩    ; V)jC  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 yh:Wg$qx  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm  J*FUJT  
    N6UPD11}6  
    四、设计小结 fs,]%g^  
        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。 v_L2>Pa.  
        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。 %(YU*Tf~  
    五、参考资料目录 }{y(&Oy3Y  
    [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; }eq*dr1`  
    [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; X4I+  
    [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; v-ZTl4j$  
    [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; u|{(m_"H  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 B+r$_L&I  
    [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; .4O~a  
    [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? >UnLq:G  
    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