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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 h'{ C[d  
                     ,>%}B3O:Y=  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         #"G]ke1l$  
                     NPp;78O0[  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) *_d7E   
    LU!a'H'Q  
    目   录 t7aefV&_,  
         XwJ7|cB  
    一    课程设计书                            2 EFM5,gB.m  
    eceP0x  
    二    设计要求                              2 %WjXg:R  
    Jcd-  
    三    设计步骤                              2 C&(N I  
         (,0(   
        1. 传动装置总体设计方案                        3 .[ICx  
        2. 电动机的选择                                4 !2f[}.6+  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 &OH={Au  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 Hx?;fl'G%  
        5. 设计V带和带轮                              6 Fj2BnM3#  
        6. 齿轮的设计                                  8 cQ R]le %(  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 VAHh~Q6 ;e  
        8. 键联接设计                                  26 a .k.n<  
        9. 箱体结构的设计                              27 b gK}-EU  
        10.润滑密封设计                                30 s Z].8.  
        11.联轴器设计                                  30 yPb"V  
         VY7[)  
    四    设计小结                              31 Yi.N&&o  
    五    参考资料                              32 Pd_U7&w,5  
    [1Qo#w1  
    一. 课程设计书 inMA:x}cF1  
    设计课题: fHx*e'eA  
        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 qm/22:&v5  
    表一: <h0?tv]  
             题号 |ATvS2  
    EM(gmWHij  
    参数    1     YJT&{jYi  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     \@c,3  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     2K/4Rf0;  
    卷筒直径(mm)    200     "#2a8#  
     iu=7O  
    二. 设计要求 .SU8)T  
    1.减速器装配图一张(A1)。 8V`WO6*  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 d:C'H8  
    3.设计说明书一份。 kTOzSiq  
    3 /g~A{  
    三. 设计步骤 ?BeiY zg  
        1.  传动装置总体设计方案 dO! kk"qn  
        2.  电动机的选择 s+$ Q}|?u  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 6]WAUK%h  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 %K=?@M9i  
        5.  “V”带轮的材料和结构 B" 1c  
        6.  齿轮的设计 y.mda:$~=  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 [}E='m}u9+  
        8、校核轴的疲劳强度 6H.0vN&  
        9.  键联接设计 hF~n)oQ  
        10.  箱体结构设计 P~>O S5^  
        11. 润滑密封设计 *v^Jb/E315  
        12. 联轴器设计 P64PPbP  
         ]8_NZHld  
    1.传动装置总体设计方案: *K8$eDNZ  
    \kL 3.W_  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 l*Gvf_UH  
    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, $]/{[@5  
    要求轴有较大的刚度。 aFX=C >M  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 ZB= E}]v6  
    其传动方案如下: & p  
            /L g)i\R;  
    图一:(传动装置总体设计图) S6Q  
    q$d>(vb q  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 JzQ_{J`k  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 oM>l#><nq  
         传动装置的总效率 X:"i4i[}{9  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; [Gb. JO}X  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, {T$9?`h~M  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ^,TO#%$iE  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 G:<aB  
    k_#ak%m/  
      2.电动机的选择 $Vg>I>i  
    >C>.\  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, NZ:,ph  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, =7=]{Cx[  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 _aSxc)?  
         {BN#h[#B{  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, l ^0@86  
         O3,jg |,  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 Xx~Bp+  
         hn G Z=  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 &-)N'  
                                                      8b& /k8i:  
     JYI,N  
    方案    电动机型号    额定功率 AofKw  
    P n:?a$Ldgm  
    kw    电动机转速 Woy m/[i  
        电动机重量 PO: {t  
    N    参考价格 A:%`wX}  
    元    传动装置的传动比     Q->sV$^=T  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     -$ls(oot  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     y'q$ |  
      W:2( .?  
       中心高 +5*95-;0  
            外型尺寸 `Y$4 H,8L  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     *Hn8)x}E  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     `4J$Et%S  
    %$Tji  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 eu-*?]&Di  
    tXs\R(?T  
    (1)       总传动比 m+[Ux{$  
        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 IFL*kB   
        (2)       分配传动装置传动比 ydA8wL  
        =× lTgjq:mn  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 ~qKY) "gG  
        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 K($Npuu]  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 :P~6~ K um  
    (1) 各轴转速 JX;G<lev  
      ==1440/2.3=626.09r/min Q Z  
      ==626.09/5.96=105.05r/min j</: WRA`]  
    (2) 各轴输入功率 {%H'z$|{  
        =×=3.05×0.96=2.93kW |0b`fOS  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW X&`t{Id?6  
        则各轴的输出功率:   A?P_DA  
    =×0.98=2.989kW f}P3O3Yv&  
    =×0.98=2.929kW vpr.Hn  
    各轴输入转矩 +I|vzz`ZVr  
       =××  N·m gR;i(81U  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· wlqksG[B  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m tS=(}2Q  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m "<1{9  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m SY\ gXO8k  
    =×0.98=242.86N·m #q=Efn'  
    运动和动力参数结果如下表 0'C1YvF  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     Ve; n}mJ?  
        输入    输出    输入    输出         ;4|15S  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     q>+k@>bk @  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     m-#2n? z-  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     sDlO#  
    K w ]=  
    5、“V”带轮的材料和结构 sUQ@7sTj  
      确定V带的截型 /nA{#HY  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 bROLOf4S  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 \_f(M|  
          V带截型      由图6-13                        B型 T(Eugl"  
       )3EY;  
      确定V带轮的直径 n/:33DAB  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm !Wnb|=j  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 2E'UZ m  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm OQJ6e:BGt  
       j A%u 5V  
      确定中心距及V带基准长度 e(t\g^X  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 H**Xu;/5@  
                              360<a<1030 + cN8Y}V  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm XW] tnrs  
         k5pN  
      初定V带基准长度 YIYmiv5  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm UP,c|  
           DB}eA N/  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm u'BaKWPS  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm _q-*7hCQ`  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 jNk%OrP]  
       i8]S:49  
       确定V带的根数 SwMc pNo  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 6j}9V L77  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 0 kW,I  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 &%J08l6  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 oCz/HQoBk  
             aPL+=58r  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 $=4QO  
                                 FQ\h4` >B  
                           取Z=2 cbTm'}R(G  
    V带齿轮各设计参数附表 a&? :P1$  
    D*d]aC  
    各传动比 Q\Vgl(;lX  
    oUlVI*~ND  
        V带        齿轮     |yPu!pfl  
        2.3        5.96     sfl<qD+?  
      xJ.M;SF4  
    2. 各轴转速n nU7[c| =  
        (r/min)        (r/min)     =T7.~W  
        626.09        105.05     uwGc@xOgg,  
    Qo|\-y-#  
    3. 各轴输入功率 P >XfbP]  
        (kw)        (kw)     'm$L Ij?@  
        2.93       2.71     4j^ @wV'  
    Xsa].  
    4. 各轴输入转矩 T qJ-/7-$ ^  
        (kN·m)        (kN·m)     c-sfg>0^  
    43.77        242.86     tQ#n${a@f  
    La[V$+Y  
    5. 带轮主要参数 |`FY1NN   
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         'LDQgC*%  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     0w7DsPdS  
    带的根数z     A,!-{/wc  
        160        368        708        2232        B        2     G' 1'/  
    "" EQE>d  
    6.齿轮的设计 cFXp  
    zfdl45  
    (一)齿轮传动的设计计算 I7 ]8Y=xf  
    C;yZ  
    齿轮材料,热处理精度 "#g}ve,  
        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 n `Ac 3A  
        (1)       齿轮材料及热处理 ) )Za&S*<  
           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 #AY&BWS$  
    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 {P-):  
          ② 齿轮精度 /yZcDK4  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 Q+{n-? :  
         0=$T\(0g  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 h{qgEIk&  
    按齿面接触强度设计 r.U`Kh]K  
    #O&8A  
    确定各参数的值: +kD R.E:  
    ①试选=1.6 19#\+LWA  
    选取区域系数 Z=2.433   |N]XJ)?  
         * v#o  
        则 4skD(au8  
        ②计算应力值环数 s>c=c-SP.  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) _Z\G5x  
        =1.4425×10h P$,Ke<  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) vP,n(reM  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 5bb(/YtFy  
        ④齿轮的疲劳强度极限  ~$J2g  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: `d(ThP;g  
        []==0.93×550=511.5 fV~[;e;U.  
    6L~n.5B~o  
        []==0.96×450=432         ?q [T  
    许用接触应力   G!yP w:X  
             cz$2R  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   q.}CU.dp  
             =1 2Khv>#l  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ee=D1qNu;  
        =4.47×10N.m |':{lH6+1  
        3.设计计算 qg$ <oL@~~  
    ①小齿轮的分度圆直径d |vC~HJpuv'  
         (h `V+  
        =46.42 z(~_AN M4,  
        ②计算圆周速度 $pz/?>!  
        1.52 1.>m@Slr>  
        ③计算齿宽b和模数 &M[?h}B6  
    计算齿宽b Vt ohL+  
           b==46.42mm 1 TXioDs=_  
    计算摸数m *NQ/UXE  
      初选螺旋角=14 to&m4+5?6  
        = 8?C5L8)  
        ④计算齿宽与高之比 mp3s-YfRc  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 oL<St$1  
    =46.42/4.5 =10.32 qJw_  
    ⑤计算纵向重合度 Yr|4Fl~U  
    =0.318=1.903 Qg/rRiV  
    ⑥计算载荷系数K E(|>Ddv B&  
    使用系数=1 yCo.cd-  
    根据,7级精度, 查课本得 ,"ql5Q4  
    动载系数K=1.07, 5LMw?P.<  
    查课本K的计算公式: i@'dH3-kO  
    K= +0.23×10×b t$ *0{w E  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 !_(Tqyg&  
    查课本得: K=1.35 fXB0j;A  
    查课本得: K==1.2 g\AY|;T  
    故载荷系数: ?h2}#wg  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 13 wE"-  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 FgO)DQm  
        d=d=50.64 e';_Y>WQy  
        ⑧计算模数 wyG;8I  
        = $od7;%  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 wA.\i  
        由弯曲强度的设计公式 XfmwVjy  
        ≥ Xm&L B X  
    +/\6=).\  
    ⑴   确定公式内各计算数值 [Nq*BrzF  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m o"SMbj  
             确定齿数z j|Q-*]V  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 <-0]i_4sK  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 @ .KGfNu  
        Δi=0.032%5%,允许 ?fS9J  
        ②      计算当量齿数 0BsYavCR  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  mV m Gg,  
        z=z/cos=144/ cos14=158 cj@koA'  
        ③       初选齿宽系数 H[|~/0?K  
         按对称布置,由表查得=1 -Qe Z#w|  
        ④       初选螺旋角 y?!"6t7&  
        初定螺旋角 =14 -^wl>}#*T3  
        ⑤       载荷系数K BORA(,  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73  z$Qbj  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y YoE3<[KD(  
        查得: /L#?zSt  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 CH/rp4NeSy  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 &?RQZHtg  
         Ct|A:/z(  
        ⑦       重合度系数Y 4/)k)gLI  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 J-4:H gx  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 l+0P  
    =14.07609 3N:D6w-R  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 Hr4}3.8  
        ⑧       螺旋角系数Y A(N4N  
     轴向重合度 =1.675, lys#G:H]  
        Y=1-=0.82 GH xp7H  
         \C1nZk?3  
        ⑨       计算大小齿轮的 P }uOJVQ_  
     安全系数由表查得S=1.25 &-=5Xc+Z  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 p<;0g9,1  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 0?M:6zf_iv  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 QdC<Sk!G  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   -{+}@?  
        小齿轮     大齿轮 { BHO/q3  
    |WUG}G")*x  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: =rK+eG#,  
        K=0.86        K=0.93   v.ui!|c  
    IIqUZJ  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 %PJQ%~ A  
          []= ]+$?u&0?w  
          []= '%`:+]!  
           K4);HJ|=  
           UY 2OZ& &  
            大齿轮的数值大.选用.  7[wieYj{  
         ctJE+1#PH  
    ⑵   设计计算 3yXY.>'  
         计算模数 ---N9I  
    VD\=`r)nT  
    [c06 N$:  
    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: 4'Zp-k?5`  
    F}q c0  
    z==24.57  取z=25 188*XCtjQ9  
    Xs?o{]Fe  
    那么z=5.96×25=149           )F2OT<]m,  
      eR"<33{  
    ②   几何尺寸计算 ?pZOeqqu$  
        计算中心距     a===147.2 k# rBB  
    将中心距圆整为110 *WT`o>  
    /FJu)H..U  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 V$?SR44>nH  
    pHJ3nHLQ  
    =arccos \'bzt"f$j  
    !0cD$^7  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. O8.5}>gDn.  
    *D3/@S$B  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 xZv#Es%#  
         m%e68c  
        d==42.4 ;d9QAN&0}  
    IB7E}56l  
    d==252.5 U`m54f@U  
    r$~HfskeI  
    计算齿轮宽度 uR r o?m<  
    Ue~CwFOc  
    B= # 4PVVu<  
    IobD3:D8W  
    圆整的       Y.r+wc]  
    uU25iDn  
                                                大齿轮如上图: \;"=QmRD%:  
    Vy, DN~ag  
    ox (%5c)b|  
    %1$,Vs<RH  
    7.传动轴承和传动轴的设计 xlg9TvvI  
    igR";OQk  
    1.  传动轴承的设计 [1 9,&]z  
    7x4PaX(  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 Np0u,t%vs  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 46&/gehr  
    T1=43.77kn.m *ppffz  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 s}% M4  
        已知小齿轮的分度圆直径为 7VFLJr t  
            d1=42.4  'CkIz"Wd  
    而  F= 2V;PYI  
         F= F :A'y+MnK<  
    7s{GbU\  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ?m? ::RH  
    .UY^oR=b{  
    nK%LRcAs  
    <?4V  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 3x'|]Ns  
    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 C&rkvM8  
    ?oHpFlj  
    b?QoS|<e?  
                 _8_R 1s  
         从动轴的设计 &@Be2!%'9K  
           'u |c  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, HqT#$}rv  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M <;Zmjeb+#  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 9e,0\J  
        已知大齿轮的分度圆直径为 [}0haTYc4  
            d2=252.5 -fHy-Oh  
    而  F= Y^EcQzLw  
         F= F 4 VW[E1<  
    SmSH2m-  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 2)HuZda  
    k5.Lna  
    EE'io5\et  
    T !WT;A  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 xBi' X  
    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 9H`XeQ.  
    XG{zlOD+  
    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 54R#W:t  
    查表,选取 zL`iK"N`  
    A!WKnb_`  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 uH- l%17  
    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 8(&[Rs?K  
    \B,@`dw  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 {dMsz   
    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  。 9c,'k#k  
    My[pr_xg  
    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. Ata:^qI  
    8_B4?` k  
                D        B                轴承代号     9} M?P  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     %^GfS@t  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     lbl?k5  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     =BAW[%1b  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     94.DHZqh  
    EF}\brD1  
         cZU=o\  
    '3D XPR^B6  
         -23w2Qt  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 `1{ZqRFQ  
        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, x '>9d  
    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.     n QZwC  
    `l){!rg8IC  
    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. VfC<WVYiZ  
    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, Z|j>gq  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 Pz|>"'  
    GmEJhr.3`=  
    L=16+16+16+8+8=64 j2.|ln"!  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. hl(hJfp  
    BmMGx8P  
    5.    求轴上的载荷   MvHm)h  
    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, m6&~HfwN  
    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. Fk*7;OuZl  
    yyRiP|hJ  
    uHvp;]/0\  
    >j(_[z|v3  
    ~>Fu5i $i  
    " H&W}N  
    37 ,  
    %D}kD6=  
    (%e .:W${  
         9_rYBX  
    JG!mc7  
    传动轴总体设计结构图: *,8^@(th  
         i6tf2oqO7  
                                 7>Ouqxh21  
    [OV"}<V  
                                 (主动轴) $i}y8nlQ  
    >WQMqQ^t@  
    )3Iz (Ql  
            从动轴的载荷分析图: [.'|_l  
    2"kLdD  
    6.     校核轴的强度 N~d?WD\^  
    根据 OgQV;at  
    == ZaDyg"Tw+  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 AOWmzu{zw  
    查表15-1得[]=60MP B^Nf #XN(  
    〈 []    此轴合理安全 eJVjuG  
    }=UHbU.n~!  
    8、校核轴的疲劳强度. _8riUt  
    ⑴.   判断危险截面 t?ZI".>  
    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. M7a.8-!1  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 o]` *M|  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 YX7L?=;.@  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 dTC7Fm  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 {M$1N5Eh  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 >CgTs  
    截面上的弯曲应力 Lh"<XYY  
    w%VU/6~  
    截面上的扭转应力 }~j lj  
    == m )zUU  
    轴的材料为45钢。调质处理。 *,)Md[  
    由课本得: +p_CN*10H  
               G5RR]?@6V  
    因             axRV:w;E<  
    经插入后得 z^q0/'  
    2.0         =1.31 P[#e/qnXu|  
    轴性系数为 o\<ULW*  
           =0.85 ;| 5F[  
    K=1+=1.82 wj<6kG  
        K=1+(-1)=1.26 0hNA1Fh{U  
    所以               mpEK (p  
    SSg8}m5)Q  
    综合系数为:    K=2.8 <#y[gTJ<'>  
    K=1.62 )!Z*.?  
    碳钢的特性系数        取0.1 p8H'{f\G  
       取0.05 D/B8tf+V  
    安全系数 u+e{Mim  
    S=25.13 y8Z_Itlf  
    S13.71 +I:Unp  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 B6nX$T4zP  
    截面Ⅳ右侧 vq0Tk bzs  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 PbgP\JeX  
    6V:U (g  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 9y8&9<#  
    ,GIy q)  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 <X^@*79m  
    )VS=E7[  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 4*#18<u5  
    截面上的弯曲应力   \fr~  
    截面上的扭转应力 B =T'5&  
    ==K= '$IKtM`L  
        K= F>6|3bOR  
    所以                 b-?gw64#  
    综合系数为: Y>T-af49  
    K=2.8    K=1.62 o.g V4%  
    碳钢的特性系数 L>NL:68yN  
        取0.1       取0.05 #s( BuVU  
    安全系数 vHc%z$-d  
    S=25.13 fLD, 5SN  
    S13.71 oUr66a/[U  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 AW'0,b`v  
    )Y0!~# `  
    9.键的设计和计算 x7w4[QYw  
    0c]/bs{}  
    ①选择键联接的类型和尺寸 z}9(x.I  
    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. A_ZY=jP   
    根据    d=55    d=65 9dLV96  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 8.=BaNU  
                         b=20     h=12     =50 |?xN\O^#}  
    dNH08q8P  
    ②校和键联接的强度 $am$ EU?s  
      查表6-2得      []=110MP beGa#JH,  
    工作长度  36-16=20 EhvX)s  
        50-20=30 mzKiO_g}  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 {.|CdqwY  
         K=0.5 h=5 OU.6bmWy|  
        K=0.5 h=6 aEWWP]  
        由式(6-1)得: @4#c&h 3  
               <[] RFcv^Xf  
               <[] V>LwqS~`  
        两者都合适 W:nef<WH  
        取键标记为: F4z{LhZ  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 ~?Pw& K2  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 6]N;r5n  
    10、箱体结构的设计 9};8?mucr  
    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, $G+@_'  
    大端盖分机体采用配合. D%SlAzZ3  
    k FD; i  
    1.   机体有足够的刚度 Yn Mvl  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 "| g>'wM*  
    ^*Q ?]N  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 vWv"  
    [ /b2=>  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm |F[+k e  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 XFpjYwn  
    h"Q8b}$^)  
    3.   机体结构有良好的工艺性. !hy-L_wL]  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. 5 PJhEB  
    3M7/?TMw{6  
    4.   对附件设计 i)#dWFDTv  
    A  视孔盖和窥视孔 itP,\k7>d  
    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 lNh70G8^p  
    B  油螺塞:  'KL0@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。 JR21>;l#2  
    C  油标: @n /nH?L  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 eJ-xsH*8  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. -3 *]G^y2  
    #q$HQ&k  
    D  通气孔: SHgN~ Um  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. FVbb2Y?R  
    E  盖螺钉: pE0Sw}A:9  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 _6hQ %hv8  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. #p&qUw  
    F  位销: BwpqNQN  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. b. '-?Nn  
    G  吊钩: ?e4YGOe.  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. _D&598xx  
    -d/ =5yxL  
    减速器机体结构尺寸如下: +@f26O7$*  
    G>}255qY  
    名称    符号    计算公式    结果     Mb}QD~=M  
    箱座壁厚                10     o:'MpKm  
    箱盖壁厚                9     & J'idYD  
    箱盖凸缘厚度                12     )2o?#8J  
    箱座凸缘厚度                15     J]'zIOQ  
    箱座底凸缘厚度                25     f'RX6$}\1X  
    地脚螺钉直径                M24     ^[`%&uj!g  
    地脚螺钉数目        查手册        6     %aCqi(.7  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     _;y9$"A  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     {}przrU^c  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Q3~H{)[Kq  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     Hvi49c]]  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     &6!)jIWJ  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 ;H*T^0  
        22 g:@#@1rB6  
        18     (5YM?QAd  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 sl l\g  
        16     h;"4+uw  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     Sz`,X0a  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     |HQW0  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     2F.;;Ab  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     `U_)98  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) PC8Q"O  
    150(3轴)     }($5k]]clP  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) cuI TY^6  
    150(3轴)     ED gag  
         =UQ3HQD  
    11. 润滑密封设计 FVKTbvYn  
    bAqA1y3=  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. gr2U6gi  
        油的深度为H+ Zu[su>\  
             H=30  =34 </z Eg3F\  
    所以H+=30+34=64 \M^bD4';>  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 C&%_a~  
         bI1N@=  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 tyFzSrfc  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     XpHrt XD  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 #;yZ  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 n_A3#d<9  
         oG\Vxg*  
    12.联轴器设计 6 H$FhJF  
    S,UDezxg  
    1.类型选择. "!^"[mX4  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 I\ob7X'Xu!  
    2.载荷计算. A;M'LM-M  
    公称转矩:T=95509550333.5 V)25$aKW7  
    查课本,选取 )ez9"# MH'  
    所以转矩   a`>B Ly5o  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 0GeTS Fj  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm rV#ch(  
    onzxx4bax  
    四、设计小结 #"~<HG}bR/  
        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。 ;e*!S}C,  
        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。 q_58;Bv  
    五、参考资料目录 q/,O\,  
    [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; Q![@c   
    [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; ~]2K ^bh8&  
    [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; sXPe/fWo  
    [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; 26h21Z16q  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 7kE n \  
    [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; 4kx N<]  
    [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? J'r^/  
    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