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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 $d{{><  
                     |L.QIr,jCC  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         V9I5/~0c  
                     5'?K(Jdmp  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) ])'22sY  
    o?b$}Qrl  
    目   录 M'$n".,p  
         "639oB  
    一    课程设计书                            2 zIf/jk  
    o>311(:  
    二    设计要求                              2 hvQOwA;e  
    R#1h.8  
    三    设计步骤                              2 qm4 Ejc<  
         fBR,Oneo  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 `XB(d@%  
        2. 电动机的选择                                4 @ >%I\  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 HY~\e|o  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 Ms=x~o'  
        5. 设计V带和带轮                              6 <QQgOaS`2  
        6. 齿轮的设计                                  8 &7,Kv0j}  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 A?ma5h  
        8. 键联接设计                                  26 *$Aneq0f  
        9. 箱体结构的设计                              27 uwsGtgd&  
        10.润滑密封设计                                30 $fPf/yQmC  
        11.联轴器设计                                  30 /PE3>"|wE  
         J )oa:Q  
    四    设计小结                              31 V?kJYf(<  
    五    参考资料                              32 J~V`"uo  
    eY"y[  
    一. 课程设计书 "KcSOjvJ  
    设计课题: yP :>vFd7  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V q*{i/=~  
    表一: m@;X%wf<U  
             题号 &q#$SU,$(  
    cAM1\3HWT"  
    参数    1     Os?G_ziIB  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     @C0{m7q  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     v:PNt#Ta  
    卷筒直径(mm)    200     ,v4Z[ (  
    282 m^ 2  
    二. 设计要求 q@~N?$>  
    1.减速器装配图一张(A1)。 !sfOde)$  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Fx~=mYU  
    3.设计说明书一份。 *^bqpW2$q  
    9IIQon  
    三. 设计步骤 S7P](F=n#  
        1.  传动装置总体设计方案 @OZW1p  
        2.  电动机的选择 #[ vmS  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 4xk'R[v  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 .M!6${N);  
        5.  “V”带轮的材料和结构 FTI[YR8?Y  
        6.  齿轮的设计 E}-Y@( [  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 afqLTWU S  
        8、校核轴的疲劳强度 ;eI,1 [_  
        9.  键联接设计 PPU,o8E+  
        10.  箱体结构设计 pFX Do4eH  
        11. 润滑密封设计 8c`g{ *z  
        12. 联轴器设计 wA|m/SZx  
         3;Kv9i<~LE  
    1.传动装置总体设计方案: .e!dEF)D  
    ^*#5iT8/  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 {wih)XNY  
    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, (Gf1#,/3~  
    要求轴有较大的刚度。 +yiGZV/X  
    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。 5rRYv~+  
    其传动方案如下: |k$[+53A  
            ..UmbJJ.u  
    图一:(传动装置总体设计图) R!0O[i  
    %k_R;/fjW  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 }_u1'  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 /zMiy?  
         传动装置的总效率 tH,}_Bp  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; %*>=L$A  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, j!B+Q  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 8fKt6T  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 U2\g Kg[-Q  
    "X4OUk  
      2.电动机的选择 L#Uk=  
    SL zL/5s  
        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, R(@B4M2  
        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, lZ.x@hDS  
        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。 OE]z C  
         1q]V/V}  
        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, bccJVwXv  
         UX}ZE.cV  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 P95U{   
         "toyfZq@  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 <k-&Lh:o3  
                                                      0%+S@_|  
    %W~Kx_  
    方案    电动机型号    额定功率 Ch%W C ,  
    P Qu,W3d  
    kw    电动机转速 :CH "cbo  
        电动机重量 ?lW-NPr  
    N    参考价格 lM`M70~  
    元    传动装置的传动比     =kH7   
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     5+\[x`  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     #|k;nFJ  
      A&*lb7X  
       中心高 |b7 v(Hx  
            外型尺寸 FivgOa  
    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     28 [hp[<  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     /6jt 5N&,  
    _TfG-Ae  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 MlaViw  
    pp@Jndlg  
    (1)       总传动比 Cx2s5vJX4p  
        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 4+e9:r]  
        (2)       分配传动装置传动比 k FE2Vv4.  
        =× z )s{>^D  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 [y-0w.V=oE  
        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 c,pR+DP  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 0$NcxbM  
    (1) 各轴转速 |TL&#U  
      ==1440/2.3=626.09r/min A]L;LkEM  
      ==626.09/5.96=105.05r/min Fka&\9i  
    (2) 各轴输入功率 RAYDl=}  
        =×=3.05×0.96=2.93kW mz$)80ly  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW I4 {uw ge  
        则各轴的输出功率:    Aq674   
    =×0.98=2.989kW oE \Cwd  
    =×0.98=2.929kW &oI;^|  
    各轴输入转矩 aNLRUdc.  
       =××  N·m gEcRJ1Q;C  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· Xu\FcQ{  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m @yiAi:v@  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m VM=A#}  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m XgL-t~_  
    =×0.98=242.86N·m Z BjyQ4h  
    运动和动力参数结果如下表 V'?bZcRr~  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     |s[kY  
        输入    输出    输入    输出         GcN[bH(@  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     L A &W@  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     L c4\i  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     .<&o,D  
    gZ vX~  
    5、“V”带轮的材料和结构 q2 K@i*s  
      确定V带的截型 s |B  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 7i^7sT8t  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 Ua0fs|t1v  
          V带截型      由图6-13                        B型 [ u7p:?WDW  
       Wy1#K)LRb  
      确定V带轮的直径 _~~:@fy  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm v0uDL7  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s _+Tq&,_:o  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm Kg lL@V7  
       eaLR-+vEB  
      确定中心距及V带基准长度 S}L$-7Ct  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 OBrbWXp@  
                              360<a<1030 ^w]N#%k\H  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm N zrHWVD  
         1 EE4N\  
      初定V带基准长度 1eQfc{[g  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm u\-WArntc  
           aY`qbJy  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm .U}"ONd9e  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm o[Ojl .r<  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640  B=)&43)\  
       {2jetX`@h  
       确定V带的根数 99 W-sV  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 9vIqGz-o  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 } U <T>0  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 BG ] w2=  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 W)F<<B,  
             `zf,$67>1  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 $ZnLYuGb  
                                 v9?hcJ=  
                           取Z=2 ^G :}%4  
    V带齿轮各设计参数附表 ^n! j"  
    $glt%a  
    各传动比 DJ&ni`  
    mEK0ID\  
        V带        齿轮     hG1\  
        2.3        5.96     GM]" $  
      w5/`_m!  
    2. 各轴转速n u7PtGN0r%  
        (r/min)        (r/min)     }5_[t9LX  
        626.09        105.05     Ug :3)q[O  
    ]oOSL=~c  
    3. 各轴输入功率 P )y~FeKh  
        (kw)        (kw)     RLy2d'DS  
        2.93       2.71     #>O!N  
    +Cs[]~  
    4. 各轴输入转矩 T 9E`WZo^.  
        (kN·m)        (kN·m)     p2m@0ou  
    43.77        242.86     |l\!  
    _:N+mEF  
    5. 带轮主要参数 MTnW5W-r9  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         5hxG\f#}?  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     o )\\(^ld  
    带的根数z     \\ZR~f!<  
        160        368        708        2232        B        2     a7$]" T 7  
    =2Vs))>Y  
    6.齿轮的设计 8|]r>L$Wk  
    pJg'$iR!/  
    (一)齿轮传动的设计计算 5Z8Zb.  
    F!k3/z  
    齿轮材料,热处理精度 Q:L^DZkGV  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 C0f<xhp?j  
        (1)       齿轮材料及热处理 9_=0:GH k  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 CBkI! In2  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 )GT*HJR(vc  
          ② 齿轮精度 3VI[*b  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 `EBI$;!  
         yT$CImP73  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 d#tqa`@~  
    按齿面接触强度设计 \*a7o GyH>  
    QD8.C=2R  
    确定各参数的值: :.VI*X:aQh  
    ①试选=1.6 95XQ?%  
    选取区域系数 Z=2.433   o"kVA;5<G  
         {th=MldJ?  
        则 3p+V~n.+  
        ②计算应力值环数 %#_"I e  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 61aU~w11a  
        =1.4425×10h Kl\g{>{Uz  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) @V\ u<n  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 \X*Es.;|x  
        ④齿轮的疲劳强度极限 '3i,^g0?t0  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: mBwM=LAZ  
        []==0.93×550=511.5 &g;&=<#I  
    ~M c'~:{O  
        []==0.96×450=432         {+3 `{34e  
    许用接触应力   ~cf*Oq  
             ]\JLlQ}#H  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   -$ VP#%  
             =1 ia9=&Hy])  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 &g.do?  
        =4.47×10N.m |#b]e|aP  
        3.设计计算 cj64.C  
    ①小齿轮的分度圆直径d ?5IF;vk  
         gh?3[q6  
        =46.42 \PzJ66DL!  
        ②计算圆周速度 '5)PYjMnH  
        1.52 )K}-z+$)k  
        ③计算齿宽b和模数 X7~^D[ X  
    计算齿宽b XsEo tW  
           b==46.42mm _'*Vcu`Y  
    计算摸数m K\trT!I  
      初选螺旋角=14 V+$^4Ht  
        = ^\f1zg9I  
        ④计算齿宽与高之比 o#Viz:  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 u*S-Pji,x  
    =46.42/4.5 =10.32 {aVRvZH4  
    ⑤计算纵向重合度 sU$<v( `"  
    =0.318=1.903 X T<SR]  
    ⑥计算载荷系数K si,)!%b  
    使用系数=1 }> ]`#s  
    根据,7级精度, 查课本得 FX  %(<M  
    动载系数K=1.07, ;Tec)Fl  
    查课本K的计算公式: U^;|as  
    K= +0.23×10×b B'v~0Kau  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 ~(;HkT  
    查课本得: K=1.35 uqsVq0H  
    查课本得: K==1.2 K%g_e*"$  
    故载荷系数: hDf!l$e.  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 E)iX`Xq|0{  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 tch;_7?  
        d=d=50.64 S8,e `F  
        ⑧计算模数 ;)ku SH  
        = R xA:>yOPn  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 rU |%  
        由弯曲强度的设计公式 <'N~|B/yZ  
        ≥ A7I{Le  
    0O!A8FA0  
    ⑴   确定公式内各计算数值 E*vh<C  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m b:Tv Ta  
             确定齿数z iOB*K)U1  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 ^ AJ_  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 Y_FQB K U  
        Δi=0.032%5%,允许 Ms=N+e$n  
        ②      计算当量齿数 C({r1l4[D  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  -7IRlP&  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ^Z+p_;J$p  
        ③       初选齿宽系数 <64#J9T^  
         按对称布置,由表查得=1 EEP&Y?  
        ④       初选螺旋角 aQj"FUL  
        初定螺旋角 =14 j 6dlAe  
        ⑤       载荷系数K &e3pmHp'  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 +,zV [\  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y Rjn%<R2nW  
        查得: 0C4Os p  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 i.0d>G><@  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 RN2z/F Uf  
         %RIlu[J  
        ⑦       重合度系数Y w$0*5n>)  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 (7C$'T-ZK  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 p+;;01Z+_  
    =14.07609 5^N y6t  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 * >k6n5%  
        ⑧       螺旋角系数Y Zm vtUma  
     轴向重合度 =1.675, Ie}7#>S  
        Y=1-=0.82 qGi\*sc>x  
         pQoZDD@B$  
        ⑨       计算大小齿轮的 c1xX)cF  
     安全系数由表查得S=1.25 (_R!:H(]m  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 cv_t2m  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 xD9ZL  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 /jSb ^1\  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   J4Ca0Ag  
        小齿轮     大齿轮 }_D{|! !!T  
    N}Or+:"O:q  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: epI~w  
        K=0.86        K=0.93   [W99}bi$  
    Pf~0JNnc  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 R@KWiV  
          []= SC--jhDZ  
          []= +hcJ!$J7  
           Of#"nu  
           v 8TNBsEL  
            大齿轮的数值大.选用. tILnD1q  
         %reW/;)l{  
    ⑵   设计计算 AMN`bgxW  
         计算模数 3}B-n!|*  
    p2gu@!   
    9hgIQl  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: Jw^h<z/Ux  
    6n/KL  
    z==24.57  取z=25 x[R?hS,0 t  
    p  ~)\!  
    那么z=5.96×25=149           ` (]mUW  
      ]UrlFiR  
    ②   几何尺寸计算 knzQ)iv&&  
        计算中心距     a===147.2 u4xJ-Vu  
    将中心距圆整为110 Ls*Vz,3!5  
    tPDB'S:&3  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 o3`0x9{  
    N@"e^i  
    =arccos PPh1y;D  
    Xy9'JVV6  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. (kx>\FIK*  
    !v*#E{r"g=  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 ~]BR(n  
         crJNTEz  
        d==42.4 V/)3d  
    R%JEx3)0m  
    d==252.5 mG%cE(j*D  
    nTsPX Tat  
    计算齿轮宽度 Y5TBWcGU%  
    E8o9ufj3  
    B= s%?<:9  
    xG(:O@  
    圆整的       K,*IfHi6[  
    x!onan  
                                                大齿轮如上图: &< hk&B  
    !zxq9IhWR  
    )EG-xo@X  
    i k0w\*  
    7.传动轴承和传动轴的设计 :$QwOz^N*  
    *}LQZFrnX  
    1.  传动轴承的设计 QEEX|WM  
    'v@1_HHW\  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 S1!_ IK$m  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min *gI9CVfQl  
    T1=43.77kn.m FFH {#|_1  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ezd@>(hJ  
        已知小齿轮的分度圆直径为 4;w# mzd  
            d1=42.4 .|K\1qGW0  
    而  F= 2aQ}| `  
         F= F *kDV ^RBfq  
    b*a}~1  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N cH7D@p}  
    s_,&"->  
    vaZ?>94  
    ,0$b8lb;x/  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 UOI Z8Po  
    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 qxD<mZ@-R0  
    %;G!gJeE  
    y] ~X{v  
                 x[%% )[d  
         从动轴的设计 S[uHPYhlA  
           ::8E?c  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 3K_!:[  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M LZu_-I  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 k_Edug~B  
        已知大齿轮的分度圆直径为 {c$%3iQq  
            d2=252.5 B?_ujH80m  
    而  F= E9[8th,t  
         F= F F~O! J@4]  
    *$>$O%   
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N Y'%_--  
    7h/{F({r=  
    \'N|1!EO|t  
    /t?(IcP5  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 F[OBPPQ3  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 8%9OB5?F6  
    K#p&XIY,  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 qsL6*(S(r  
    查表,选取 ~ .Eln+N  
    L:EJ+bNG  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 gM3gc;  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 }~5xlg$B<<  
    DSHpM/7  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ("BFI  
    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  。 Yui:=GgUrr  
    }c,}+{q  
    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. cjO,#W0&f  
    g@"6QAP  
                D        B                轴承代号     VVje|T^{Z  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ,@ Cru=  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     u]c nbm  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     Cj):g,[a  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     f1>^kl3@P  
    `0Q:d'  
         `\P:rn95;  
    5cQBqH]  
         ArU>./)Q  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 tdr*>WL  
        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, ;3sT>UB  
    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.     I_ .;nU1xA  
    @;,O V&XYn  
    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. /ADxHw`k  
    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^5`fA/L,  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 9e :E% 2  
    A?|cJ"N  
    L=16+16+16+8+8=64 JT^E `<nn  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. )x|BY>  
    Nd!2 @?V4  
    5.    求轴上的载荷   n7q-)Dv_U  
    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, PvT8XSlTx!  
    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. W{m0z+N[B  
    \a]\j Zb  
    :g9z^ $g  
    #-HN[U?Gs  
    {Rj'=%h  
    }\ DQxHG  
    X)f"`$  
    nLfnikw&  
    YJ16vb9  
         '/ &"  
    -6tF   
    传动轴总体设计结构图: C${TC+z  
         #!D5DK@+  
                                 QT&{M #Ydn  
    ycAQPz}=I  
                                 (主动轴) 8rpN2M 3h  
    VDmd+bvJV  
     B-gr2-  
            从动轴的载荷分析图: S~Hj. d4/  
    "\=_- `  
    6.     校核轴的强度 _gGy(`  
    根据 sTqB%$K}  
    == .yP 3}Nl  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 KnFbRhu[  
    查表15-1得[]=60MP 5~"=Fm<uD  
    〈 []    此轴合理安全 z0W+4meoH  
    y14@9<~9  
    8、校核轴的疲劳强度. %ej"ZeM  
    ⑴.   判断危险截面 x/S%NySG  
    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. vZDQ@\HrC  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 T?ZMmUE  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ~3Y NHm6V  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 K/,lw~>  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 &L?Dogo  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 t]o gn(  
    截面上的弯曲应力 n{yjH*\Z  
    M:SxAo-D2  
    截面上的扭转应力 O9yQ9sl  
    == dCK -"#T!  
    轴的材料为45钢。调质处理。 7@"X~C  
    由课本得: J@TM>R  
               4>E2G:  
    因             e4b~s  
    经插入后得 e](=)h|  
    2.0         =1.31 FS}z_G|4]  
    轴性系数为 yW&i Uh=0  
           =0.85 \nyFN  
    K=1+=1.82 ({9!P30:  
        K=1+(-1)=1.26 HlSuhbi'@  
    所以               Z%R%D*f@y  
    Z9D4;1  
    综合系数为:    K=2.8 .-AB o]hf  
    K=1.62 $S}x'F!4_  
    碳钢的特性系数        取0.1 B<RONQj_  
       取0.05 *^uj(8U  
    安全系数 | <*(`\ 'w  
    S=25.13 KV*:,>  
    S13.71 f.$o|R=v  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ~-GDheA  
    截面Ⅳ右侧 9wAc&nl-Y  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Q=8 cBRe  
    q': wSu u  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 kI'A` /B l  
    b9N4Gr  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 ]EnaZWyO]  
    zFr}$  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 kk'w@Sn.(  
    截面上的弯曲应力   >nDnb4 'C  
    截面上的扭转应力 t>2^!vl  
    ==K= %}!}2s.A  
        K= $rEd5W&d!  
    所以                 72zuI4&  
    综合系数为: h12wk2@P/]  
    K=2.8    K=1.62 i 8Xz  
    碳钢的特性系数 Cpcd`y=IN  
        取0.1       取0.05 ^^SfIK?p  
    安全系数 !f-o,RJ  
    S=25.13 He!!oKK>  
    S13.71 H@ms43v\  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 bl?%:qb.V  
    h.;CL#s  
    9.键的设计和计算 ?myXG92  
    ?ljod6  
    ①选择键联接的类型和尺寸 \cP'#jZz  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. EiN)TB^]  
    根据    d=55    d=65 b H_pNx81  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 8M9\<k6  
                         b=20     h=12     =50 0s""%MhFI  
    zD;] sk4  
    ②校和键联接的强度 Z3>xpw G  
      查表6-2得      []=110MP -3t BN*0+  
    工作长度  36-16=20 ;-GzGDc~0  
        50-20=30 TrU@mYnE  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 .p(l+  
         K=0.5 h=5 o}+Uy  
        K=0.5 h=6 5Y=\~,%\oH  
        由式(6-1)得: "q^'5p]  
               <[] j(C UYm  
               <[] m`IQ+, e  
        两者都合适 ~hslLUE  
        取键标记为: v-fi9$#^  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 "%Ana=cc  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 oz6+rM6MY  
    10、箱体结构的设计 YG~ o  
    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, Ygi1"X}  
    大端盖分机体采用配合. RIEv*2_O  
    .l=*R7~EU  
    1.   机体有足够的刚度  7EP|X.  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 zWs*kTtA  
    BDkBYhz;7  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 L1kM~M  
    E97+GJ3  
    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 E(!6n= qR  
    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 NS4'IR=;E!  
    |8c:+8  
    3.   机体结构有良好的工艺性. `m 3QT3B  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. ),Ho(%T\  
    A1QI4.K  
    4.   对附件设计 QrckTO  
    A  视孔盖和窥视孔 cYM~IA  
    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 mzE$aFu8  
    B  油螺塞: <cv2-?L{  
    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。 W0MnGzZ  
    C  油标: $7n#\h  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 d&T6p&V$  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. n R\n\   
    dH2]ZE0V  
    D  通气孔: fb"J Bc}X  
    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. 8| e$  
    E  盖螺钉: xR|eyeR  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 Wda\a.bXT  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. ,+/9K)X  
    F  位销: $FQcDo|[  
    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. HKiVEg  
    G  吊钩: _TOi [G T  
    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. dmaqXsU8q  
    Q6.*"`  
    减速器机体结构尺寸如下: }or2 $\>m  
    JC&6q >$  
    名称    符号    计算公式    结果     2#b<d?"  
    箱座壁厚                10     7^I$%o1g  
    箱盖壁厚                9     S@c\|  
    箱盖凸缘厚度                12     <DXmZ1  
    箱座凸缘厚度                15     YO(:32S  
    箱座底凸缘厚度                25     'l' X^LMD  
    地脚螺钉直径                M24     +#*&XX5A#?  
    地脚螺钉数目        查手册        6     'G l;Ir^  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     3|~(?4aE  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     EItxRHV5  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     wrQydI  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     K=tx5{V  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     3V/_I<y  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 U+.PuC[3  
        22 W1?!iE~tO  
        18     ,TF<y#wed  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 >G<\1R  
        16     Ehb?CnV#J  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     :/@k5#DY  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     n9kd2[s|  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     P?q G  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     hGed/Yr  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴)  Iys6R?~  
    150(3轴)     M)"]$TM  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 6%ZHP?  
    150(3轴)     5;F P.{+  
         #)_J)/h  
    11. 润滑密封设计 h4Xc Kv+  
    >`hSye{  
        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. 3VcT7y*{P  
        油的深度为H+ *CeQY M  
             H=30  =34 j6tP)f^tD  
    所以H+=30+34=64 1Q&cVxA"\  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 0NQ7#A  
         @A [)hk&(R  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 <#xrrRhm}  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     w::r?.9  
        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 =<[7J]%  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 >.J'L5 x$  
         fDU+3b  
    12.联轴器设计 F~z_>1lpP&  
    UvPp~N 7,  
    1.类型选择. fd?bU|I_2  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 DH\wDQ  
    2.载荷计算. W *YW6  
    公称转矩:T=95509550333.5 5 R,la\!bQ  
    查课本,选取 5U0ytDZ2/(  
    所以转矩   E x_L!9>!  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 C!!mOAhJ  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm D3%l4.h  
    WYSck&9  
    四、设计小结 13ipaz  
        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。 QjQ4Z'.r>  
        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。 =a?a@+  
    五、参考资料目录 /K_ i8!y  
    [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; HR[Q ?rg  
    [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; o*%3[HmV  
    [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; xe(MHNrj  
    [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; ob0~VEH-  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 OYBotk]{1  
    [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; {V[Ha~b%*  
    [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? B9}E {)T?  
    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