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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 Vo{ ~D:)  
                     [8tpU&J  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         2.);OFk+  
                     |]q{ qsy  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) :+9. v  
    qrOesSdc  
    目   录 7!`1K_v6  
         g1F9IB42@<  
    一    课程设计书                            2 ;A"i.:ZT  
    NA@Z$Gy  
    二    设计要求                              2 \hlS?uD\  
    h Ks  
    三    设计步骤                              2 obbg# ,  
         7w5l[a/  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 :G9d,B7*  
        2. 电动机的选择                                4 {Gfsiz6  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 .aWwJZ=[  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 #+" D?  
        5. 设计V带和带轮                              6 g] IPNW^n  
        6. 齿轮的设计                                  8 )knK'H(  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 0.!vp?  
        8. 键联接设计                                  26 .{;RJ:O  
        9. 箱体结构的设计                              27 ]x& R=)P  
        10.润滑密封设计                                30 s;Zi   
        11.联轴器设计                                  30 0V"(}!=2a  
         k?3mFWc  
    四    设计小结                              31 FDBNKQV  
    五    参考资料                              32 {KTZSs $n  
    t]3:vp5N]  
    一. 课程设计书 =VWH8w.3  
    设计课题: CIwI1VR^  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 4yMi9Ri4H  
    表一: I L&PN`#  
             题号 {}Afah  
    W1M Bk[:Q  
    参数    1     _iqaKYT$  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     vXdI)Sx[  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     <[gN4x>'  
    卷筒直径(mm)    200     >W:kTS<  
    :W-xsw  
    二. 设计要求 \dB z-H'@  
    1.减速器装配图一张(A1)。 |a0@4 :  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 L)H/t6}i  
    3.设计说明书一份。 h}m9L!+n8  
    +r"fv*g"  
    三. 设计步骤 |9m*? 7  
        1.  传动装置总体设计方案 Kx;la  
        2.  电动机的选择 c; 1 f$$>b  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 b9Eb"  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 aNICSxDN  
        5.  “V”带轮的材料和结构 @%MGLR{pH  
        6.  齿轮的设计 L[+4/a!HQ  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 +OI nf_O  
        8、校核轴的疲劳强度 &xC5Mecb*  
        9.  键联接设计 -ebyW#  
        10.  箱体结构设计 Ni;jMc  
        11. 润滑密封设计 6%c]{eTd9  
        12. 联轴器设计 |mw3v>  
         8X\":l:  
    1.传动装置总体设计方案: R C!~eJG!  
    7Sycy#D  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 (3m^@2i  
    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, u3 4.   
    要求轴有较大的刚度。 6D4u?P,  
    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。 Lp{uA4:=K  
    其传动方案如下: 1R.6Xer  
            9PR?'X;4  
    图一:(传动装置总体设计图) @# p{,L  
    *@ S+J$  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 7X/B9Hee  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 NdI~1kemr  
         传动装置的总效率 =#I/x=L:  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; *APTgXYR  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, E@@XWU21;N  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, vWYU'_=  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 hus9Zv4  
    s%zdP  
      2.电动机的选择 lxLEYDGFS  
    {%Q+Pzl.  
        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, <q4 <3A  
        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, m8* )@e  
        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。 ^K'XlM`a  
         \q|<\~A  
        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, +39p5O!  
         #ChF{mh  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 7Rr +Uzb(  
         SivJaY%  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 _s0;mvz'  
                                                      @$|bMH*1:  
    mx0EEU*  
    方案    电动机型号    额定功率 c38ENf  
    P Vfr.Yoy  
    kw    电动机转速 8SO(pw9  
        电动机重量 ekSSqj9";  
    N    参考价格 >yt8gw0J  
    元    传动装置的传动比     pJ@D}2u(  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     OGnuBK  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     U!524"@%U`  
      Uj)`(}r  
       中心高 ^r 9  
            外型尺寸 7MwS[N%#  
    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     J+Zp<Wu-  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     @VKN6yHH  
    hyC]{E  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 >+ku:<Hw%.  
    5wm(gF_t  
    (1)       总传动比 vqJq=\ .m  
        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 Jw -3G3h  
        (2)       分配传动装置传动比 |Y;[)s =q  
        =× "l-R|>6~  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 p']oy;t  
        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 43BqNQ0  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 I73=PfS:m  
    (1) 各轴转速 t|}}#Z!I[f  
      ==1440/2.3=626.09r/min 6fw2 ;$x"  
      ==626.09/5.96=105.05r/min @`:z$52  
    (2) 各轴输入功率 / #D R|  
        =×=3.05×0.96=2.93kW !TPKD  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW [|APMMYK1  
        则各轴的输出功率:   78t:ge eX  
    =×0.98=2.989kW y3@5~4+  
    =×0.98=2.929kW )s>R~7  
    各轴输入转矩 *L#\#nh7  
       =××  N·m /zIUYY  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· tE;c>=>t  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m Na$[nv8qh  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m |aS272'  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m #b$qtp!,  
    =×0.98=242.86N·m lWk/vj<5  
    运动和动力参数结果如下表 Fz@9 @  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     }\aJ%9X02  
        输入    输出    输入    输出         "<yJ<lS&>  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     k[5:]5lp+  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     &O^t]7  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     )EIT>u=  
    c4(og|ifk  
    5、“V”带轮的材料和结构 _.^`DP >  
      确定V带的截型 j4}Q  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 H[U"eS."  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 S0!w]Ku  
          V带截型      由图6-13                        B型 NbUbLzE  
       a<l DT_2b  
      确定V带轮的直径 9}aEV 0 V|  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm O{ |Ug~  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ?CE&F<?#@  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm E{{Kz r2$  
       C,VvbB  
      确定中心距及V带基准长度 P$*9Z@  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ]Yk)A.y  
                              360<a<1030 |?4NlB6  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 28LYGrB  
         ZFRKzPc {V  
      初定V带基准长度 z^\-x9vL  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm CX#d9 8\b  
            a S ,  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm }mOo=)C!  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm my%MXTm2  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 #;/ob-  
       C!W0L`r  
       确定V带的根数  N}KL'  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw U}DLzn|w  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 y'm5Z-@o6  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 @IV,sz e  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 >Xw0i\G  
             [Z;ei1l  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 QVo>Uit   
                                 $) m$ c5!  
                           取Z=2 -mLS\TFS  
    V带齿轮各设计参数附表 f-Zi!AGh>  
    Ix+eP|8F  
    各传动比 U;t1 K  
    Ik-E_U2  
        V带        齿轮     -lm)xpp1  
        2.3        5.96     L wn  
      ]EqwDw4  
    2. 各轴转速n aATNeAR  
        (r/min)        (r/min)     L5r02VzbD  
        626.09        105.05     6o4Y]C2W{1  
    <."KejXg-  
    3. 各轴输入功率 P H h35cj  
        (kw)        (kw)     D.gD4g_O/  
        2.93       2.71     CZog?O}<  
    O~m Q\GlW  
    4. 各轴输入转矩 T slAR<8  
        (kN·m)        (kN·m)     1@n'6!]6O  
    43.77        242.86     y% O^Zm1  
     C=qL0  
    5. 带轮主要参数 ehTv@2b  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         @D>qo=KPM  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     8J:=@X^}  
    带的根数z     r+;k(HMY}[  
        160        368        708        2232        B        2     Y=t? "E  
    Yz#E0aTTA  
    6.齿轮的设计 d'iSvd.  
    k~)@D| ?  
    (一)齿轮传动的设计计算 nf1O8FwRb  
    Wg,7k9I  
    齿轮材料,热处理精度 9 !$&1|,*  
        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 oxL)Jx\c9A  
        (1)       齿轮材料及热处理 wHh6y?g\  
           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 t1wzSG  
    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 nDyA][  
          ② 齿轮精度 w|abaMam  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 }42Hhu7j  
         snYeo?|b  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 =\G`g #  
    按齿面接触强度设计 2#/23(Wc  
    I51I(QF=  
    确定各参数的值: kU,g=+ 2J  
    ①试选=1.6 ]- _ ma  
    选取区域系数 Z=2.433   QseV\;z  
         2MmHO2  
        则 _0UE*l$t  
        ②计算应力值环数 *W;;L_V"   
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) }B_?7+  
        =1.4425×10h &2S-scP  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) H3 -?cy  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 QAAuFZs  
        ④齿轮的疲劳强度极限 5zh6l+S[  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: hV:++g  
        []==0.93×550=511.5 e4|a^lS;  
    z?pi /`y8>  
        []==0.96×450=432         {Q c,Nl [?  
    许用接触应力   ZMLN ;.{Na  
             TU': Rt  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   <@[;IX`YN  
             =1 )O5@R  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 cQ'x]u_  
        =4.47×10N.m c91^7@Xv  
        3.设计计算 $41<ldJ  
    ①小齿轮的分度圆直径d (:F]@vT  
         kR3wbA  
        =46.42 KDP"z  
        ②计算圆周速度 !&:Cp_  
        1.52 pU'${Z~b  
        ③计算齿宽b和模数 W?"l6s  
    计算齿宽b P&=YLL<W  
           b==46.42mm { ^^5FE)%  
    计算摸数m [+QyKyhTO  
      初选螺旋角=14 $-u c#57  
        = #-PMREgO  
        ④计算齿宽与高之比 Ghc U ~  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 p(nO~I2E  
    =46.42/4.5 =10.32  + K`.ck  
    ⑤计算纵向重合度 k`&FyN^)  
    =0.318=1.903 TGU7o:2  
    ⑥计算载荷系数K 7VG*Wu  
    使用系数=1 v*0J6<  
    根据,7级精度, 查课本得 V)`A,7X  
    动载系数K=1.07, A FBH(ms't  
    查课本K的计算公式: b8Z_o N5!  
    K= +0.23×10×b ^/$dSXKF  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 $${3I4  
    查课本得: K=1.35 wVFa51a)yy  
    查课本得: K==1.2 cJbv,RV<  
    故载荷系数: x;`G n_  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ~@*q8l C  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 i/I  
        d=d=50.64 (X-( WMsqQ  
        ⑧计算模数 |vm-(HY!  
        = }h1LH4  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 q,<l3rIn  
        由弯曲强度的设计公式 [s`B0V`04  
        ≥ ,A7:zxnc.V  
    s,f2[6\Y  
    ⑴   确定公式内各计算数值 G[]%1 _QCO  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m >N2kWSa  
             确定齿数z Fx}v.A5  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 D\+x/r?-I  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ' `c \Dq  
        Δi=0.032%5%,允许 G_5{5Ar  
        ②      计算当量齿数 H\n6t-l  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  2O@ON/  
        z=z/cos=144/ cos14=158 *3E3,c8{A  
        ③       初选齿宽系数 jA;b2A]G  
         按对称布置,由表查得=1 8+dsTX`|S  
        ④       初选螺旋角 8{!|` b'f  
        初定螺旋角 =14 `GBJa k  
        ⑤       载荷系数K a%BC{XX  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 w'A*EWO  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y <}A6 )=T  
        查得: =,q/FY:  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 pfIK9>i  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ks("( nU  
         )m3emMO2  
        ⑦       重合度系数Y {fDRVnI?  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 A^+kA)8  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 sC[#R.eq  
    =14.07609 ?Fa$lE4  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 W`JI/  
        ⑧       螺旋角系数Y TCzlu#w  
     轴向重合度 =1.675, Ye4 &4t  
        Y=1-=0.82 .sQV0jF{  
         ==?%]ZE8  
        ⑨       计算大小齿轮的 #:yAi_Ct  
     安全系数由表查得S=1.25 U';)]vB$  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 E #Ue9J  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 D4(73  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 w5s&Ws  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   ujE~#b}X  
        小齿轮     大齿轮 87B$  
    *oIIcE4g7  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: )'g4Ty  
        K=0.86        K=0.93   +h/OQ]`/m  
    p=eSJ*  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 RrrlfFms  
          []= ;Ccp1a~+  
          []= |}e"6e%  
           ,wg(}y'  
           >7X5/z  
            大齿轮的数值大.选用. %La/E#  
         Gdx %#@/  
    ⑵   设计计算 jqj}j2 9  
         计算模数 >k@{NP2b  
    ^/Yk*Ny  
    MFO%F) 5  
    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: S/y(1.wh  
    s nxwe  
    z==24.57  取z=25 fM:bXR2Y'  
    rVsCJuxI  
    那么z=5.96×25=149           [:e>FXV  
      Ekrpg^3qp"  
    ②   几何尺寸计算 ]v@ng8  
        计算中心距     a===147.2 bT9:9LP  
    将中心距圆整为110 ^i WGGnGS  
    veh=^K%G |  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 9"1=um=  
    WTt /y\'6  
    =arccos ^tm2Duv  
    d/*EuJYin<  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. HlkjyD8  
    %Gu=Dkz  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 c<cYX;O  
         cMy?&  
        d==42.4 RN1KM  
    R*LPwJuv  
    d==252.5 2y8FP#  
    F/A)2 H_  
    计算齿轮宽度 WRAv>s9  
    kaEu\@%n  
    B= lu.xv6+  
    kIt1kw  
    圆整的       ?W?n l:F  
    2%fkXH<  
                                                大齿轮如上图: rSW{1o'  
    >/@Q7V99{  
    ao2o!-?!t  
    aOoWB^;6  
    7.传动轴承和传动轴的设计 )F'hn+(B|G  
    P:X X8&#  
    1.  传动轴承的设计 O,J,Q|` H&  
    I] m&h!  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 j}jU.\*v<  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min G Wj !n  
    T1=43.77kn.m ^MT20pL  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ' e x/IqbK  
        已知小齿轮的分度圆直径为 Pm24;'  
            d1=42.4 a,M/i&.e`  
    而  F= ]Qx-f* D6  
         F= F F>@z&a}(  
    S|@ Y !  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N dwzk+@]8  
    u8y('\(  
    <sGioMr  
    | 8n,|%e  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 uA%F0oM  
    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 iqXsD gkr  
    !:g\Fe]  
    SS,'mv  
                 z5[Qh<M  
         从动轴的设计 i2Gh!5]f  
           hM(Hq4ed,  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, O} lqY?0*  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M DB] ]6  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 VN@ZYSs  
        已知大齿轮的分度圆直径为 n6INI~,  
            d2=252.5 :Sk<0VVd7  
    而  F= %o0.8qVJi  
         F= F 3e^'mT  
    mO\=# Q>  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N jRjQDK_"ka  
    dFpP_U  
    {y:+rh&  
    (]<G)+*  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ?[O Sy.6  
    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 <{1 3Nd'o  
    pC)S9Kl  
    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 gJ Z9XLPC  
    查表,选取 C1~Ro9si  
    _P]k6z+  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 =Sn!'@%U]  
    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 cFG%Ew@  
    opxPK=kJ  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 SRk-3:  
    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  。 kI$X~s$r  
    MXpj_+@  
    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. s|8_R;  
    &$NVEmW-J  
                D        B                轴承代号     9hs7B!3pc>  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     d4-cZw}+  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     RFm9dHI27  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     O7I|<H/gVE  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     JE+{Vx}  
    ^`!EpO>k9  
         i+.bR.WO  
    V|dKKb[Lve  
         = P {]3K  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 W?auY_+P  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, <^jW  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     jvos)$;L-  
    [kq+a] q  
    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. [5kaF"  
    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,  !.k  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 !ly]{DTmm  
    +2]{% =  
    L=16+16+16+8+8=64 F%QVn .  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. uU00ZPS*G[  
    I"+;L4o`  
    5.    求轴上的载荷   CpICb9w  
    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, =Wk!mGc  
    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. 2myHn/%C  
    enJE#4Z5&s  
    /F 1mYq~  
    v0}.!u>Ww  
    fM)RO7  
     i'9  
    ]"M4fA  
    H\<C@OkJS}  
    . RNQlh3  
         (UTt_ry g  
    {*%'vVv+  
    传动轴总体设计结构图: vg1p{^N !  
         52#@.Qa  
                                 l4d2 i;4BK  
    n2H2G_-L[  
                                 (主动轴) {N$G|bm]u<  
    wLC|mByq  
    BY$%gIB6>  
            从动轴的载荷分析图: [0} ^w[  
    IXf@YV  
    6.     校核轴的强度 @Tr8.4  
    根据 d&0^AvM@  
    == &`63"^y  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 A_@#V)D2  
    查表15-1得[]=60MP RxkcQL/Le  
    〈 []    此轴合理安全 MqI!i>  
    -U=bC   
    8、校核轴的疲劳强度. @Tzh3,F2  
    ⑴.   判断危险截面 }45&s9m=  
    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. F/}PN1#T  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 M(S:&GOU  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 F 3}cVO2bY  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 D{/GjFO  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 *Oo2rk nQ  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 Z %MP:@z  
    截面上的弯曲应力 I/MYS5}  
    X4Eq/q"  
    截面上的扭转应力 uV*&a~  
    == o% !a  
    轴的材料为45钢。调质处理。 jzu1>*ok  
    由课本得: :\48=>  
               Vo"\nj  
    因             \?)<==^  
    经插入后得 [HK[{M =v=  
    2.0         =1.31 nYMdYt04sl  
    轴性系数为 fXBA P10#  
           =0.85 $} 7/mS@c  
    K=1+=1.82 X'WbS  
        K=1+(-1)=1.26 4S@^ym  
    所以               +X0?bVT  
    zrG&p Z  
    综合系数为:    K=2.8 a! P?RbW  
    K=1.62 !5Kv9P79  
    碳钢的特性系数        取0.1 4?,N;Q  
       取0.05 $ T.c>13  
    安全系数 Yyby 1  
    S=25.13 N'!a{rF  
    S13.71  -}{c;pT  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 _bn*B$  
    截面Ⅳ右侧 {(A Ys*5  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 u-At k-2M  
    y}5H<ZcXA  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 z'MOuz~Y  
    vVmoV0kGt  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 r+;op_  
    [L"(flY(E  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 +hRAU@RA  
    截面上的弯曲应力   tD.md _E  
    截面上的扭转应力 NI \jGR.  
    ==K= EV z>#GC  
        K= cRK1JxU  
    所以                 u)M dFz  
    综合系数为: hkee,PiiP  
    K=2.8    K=1.62 Y'`w.+9  
    碳钢的特性系数 U`D/~KJ{Y  
        取0.1       取0.05 M;,Q8z%  
    安全系数 U|={LU  
    S=25.13 34Q l7LQp[  
    S13.71 tpO%)*  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 mTT1,|  
    Ua)ARi %  
    9.键的设计和计算 { ,qm=Xjq  
    oEd+  
    ①选择键联接的类型和尺寸  PW x9CT  
    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. u1xCn\  
    根据    d=55    d=65 r*fZS$e  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 Lf{9=;  
                         b=20     h=12     =50 h.E8G^}@  
    KyK%2:  
    ②校和键联接的强度 u;GS[E4  
      查表6-2得      []=110MP @-Tt<pl'L  
    工作长度  36-16=20 -uXf?sTV  
        50-20=30 9^,MC&eb  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 UR44 iA]  
         K=0.5 h=5 @k>}h\w  
        K=0.5 h=6 fwK5p?Xhm  
        由式(6-1)得: YD_hg#=n  
               <[] OZ3iH%  
               <[] 9q5jqFQ  
        两者都合适 P3UU~w+s  
        取键标记为: kHygif !I4  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 )-%3;e<w  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 (-viP  
    10、箱体结构的设计 xr}3vJ7  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, 4t]ccqX*{  
    大端盖分机体采用配合. %wWJVq}jx  
    ,c<&)6FU]  
    1.   机体有足够的刚度 d(9ZopJrQ  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 ,$s NfW  
    e` 9d&"  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 k!l\|~  
    #m=TK7*v  
    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 {Z0(V"Q  
    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 \9j +ejGf  
    q#B=PZ'NA  
    3.   机体结构有良好的工艺性. ^3"~ T  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. =jXBF.  
    2o2jDQ|7  
    4.   对附件设计 yNCd} 4Ym5  
    A  视孔盖和窥视孔 @lpo$lN0R  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 ovm109fTx  
    B  油螺塞: 0M=A,`qk  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 D1hy:KkAv]  
    C  油标: D$@5$./  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 .aS`l~6  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. ;Z^\$v9?  
    )` ~"o*M  
    D  通气孔: czNi)4x  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. U )kl !  
    E  盖螺钉: .n$c+{  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 6S K;1Bp-{  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. |i_+b@Lul  
    F  位销: {txW>rZX  
    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. o%3i(H  
    G  吊钩: uCkXzb9_z  
    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. eXKpum~  
    B&:9uPRzZ  
    减速器机体结构尺寸如下: 6Qtyv  
    \f~m6j$D_  
    名称    符号    计算公式    结果     >b\{y}[  
    箱座壁厚                10     zF: :?L~  
    箱盖壁厚                9     g0({$2Q7R  
    箱盖凸缘厚度                12     J9aqmQj('  
    箱座凸缘厚度                15     "x1?T+j4  
    箱座底凸缘厚度                25     1 S<E=7  
    地脚螺钉直径                M24     _[)f<`!g_V  
    地脚螺钉数目        查手册        6     z)tULnR8  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     +O$`8a)m  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     i~Qnw-^B  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     |L9p.q  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     _2Zc?*4  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     u~rPqBT{d3  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 8'WoG]E_  
        22 Z  FIy  
        18     3~q#P   
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 --OAsbr  
        16     DpCe_Vb%M  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     ,FIG5-e,}  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     ;t~Y>,  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     SfSWjq  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     tt&#4Z  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) rX(Ol,&oP  
    150(3轴)     Kz~E"?  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) ?,}:)oA_  
    150(3轴)     KWS\iu  
         ]hMs:$}  
    11. 润滑密封设计 PGd?c#v#  
    D :)HK D.  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. ?_-5W9  
        油的深度为H+ &3Y"Zd!  
             H=30  =34 <) cJz  
    所以H+=30+34=64 zK_Q^M`  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 HXm&`  
         ppuJC ' GW  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 Gq=tR`.  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     x)R1aq  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 GvzaLEo  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 we0haK  
         q# 6|/R*  
    12.联轴器设计 kfY. 9$(d  
    \E {'|  
    1.类型选择. G#L6;  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 42f\]R,  
    2.载荷计算. 5{gv \S1  
    公称转矩:T=95509550333.5 7aS%;EU  
    查课本,选取 <<DPer2  
    所以转矩   Ts\PZQ!q  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 v65]$%F?  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm (fYYcpd,k  
    4`Cgz#v {  
    四、设计小结 C%#w1k  
        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。 TH"<6*f2L  
        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。 |J"\~%8  
    五、参考资料目录 e/uLBZ  
    [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; !a4`SjOgu  
    [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; _WGWU7h  
    [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; !q~f;&rg  
    [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; c8N pk<  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 2Akh/pb  
    [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; ]n! oa  
    [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? m;sYg  
    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