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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  ({=gw9f  
                     RSfzRnhmr  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         |a!fhl+  
                     }x wu*Zx  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) jav#f{'  
    mFZ?hOyP.  
    目   录 <z!CDg4  
         %$Aqle[  
    一    课程设计书                            2 _n` a`2C|m  
    byfJy^8G  
    二    设计要求                              2 a)'5Nw9*  
    ;{" +g)u  
    三    设计步骤                              2 [YcG(^^  
         |Xk4&sDrK  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 }-6)gWe  
        2. 电动机的选择                                4 oczN5YSt  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 :65~[$2  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 ynhmMy%  
        5. 设计V带和带轮                              6 #hsx#x||  
        6. 齿轮的设计                                  8 %GS(:]{n  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 M L>[^F  
        8. 键联接设计                                  26 ={xE!"  
        9. 箱体结构的设计                              27 rq/I` :  
        10.润滑密封设计                                30  #c66)  
        11.联轴器设计                                  30 [a wjio  
         &Ob!4+v/GP  
    四    设计小结                              31 8 {X"h#  
    五    参考资料                              32 z=3\Ab  
    x" L20}  
    一. 课程设计书 [+DW >Et  
    设计课题: +lMX{es\O  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V _<OSqE  
    表一:  _ "VkGG  
             题号 / :n#`o=;  
    Kiu_JzD  
    参数    1     &?yZv {  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     7G>dTO  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     o_^?n[4  
    卷筒直径(mm)    200     K%RxwM  
    n$ou- Q  
    二. 设计要求 De(Hw& IV  
    1.减速器装配图一张(A1)。 aN8|J?JH  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 {*I``T_+  
    3.设计说明书一份。 D,k"PaLP  
    !*%WuyCgr4  
    三. 设计步骤 b KN@j'M  
        1.  传动装置总体设计方案 'GS"8w~j  
        2.  电动机的选择 -- c"0,7  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 "\o+v|;  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 Qh'ATo  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ;k>&FWEG  
        6.  齿轮的设计 m1M t#@,$  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 YLzx<~E4a  
        8、校核轴的疲劳强度 Nbi.\  
        9.  键联接设计 u /\EtSH  
        10.  箱体结构设计 EH! q=&d  
        11. 润滑密封设计 .jk@IL  
        12. 联轴器设计 O4V.11FnW  
         ne_TIwfw-  
    1.传动装置总体设计方案: f m)pulz  
    O#S;q5L@  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 /! "|_W|n  
    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, qfMo7e@6*  
    要求轴有较大的刚度。 B=^)Ub5'  
    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。 HV{wI1  
    其传动方案如下: 8)10o,#L  
            ;E3>ay6m8  
    图一:(传动装置总体设计图) 9vGu0Um  
    U$WxHYo  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 G2Qlt@.T  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 3 +G$-ru  
         传动装置的总效率 Z:sg}  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 1]@}|  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, )W;o<:x3  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, z4jR[x,  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 vnM@QfN  
    uP~@U"!  
      2.电动机的选择 =IQ5<;U3  
    ; Q3n  
        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, "2)H'<  
        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, 0+kH:dP{  
        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。 5#+^E{  
         ~&7MkkftM  
        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, ZK@N5/H(  
         0;AA/  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 6i.-6></  
         Rld!,t  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 XF;ES3 d  
                                                      ~,oMz<iMV  
    5 ft`zf  
    方案    电动机型号    额定功率 o:3dfO%nuM  
    P JNt^ (z  
    kw    电动机转速 7 /VK##z  
        电动机重量 ToXki,  
    N    参考价格 P(,p'I;j  
    元    传动装置的传动比     Vr^n1sgE}r  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     $m].8?  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     0 yuW*z  
      W;'!gpa  
       中心高 jY% na HaI  
            外型尺寸 '%dfz K*Z  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     YkniiB[/  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ]+XYEv  
    2.l Z:VLN  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 i+S) K  
    Y&d00  
    (1)       总传动比 jv%kOovj  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 -EkWs/'h  
        (2)       分配传动装置传动比 <SgM@0m  
        =× t>urc  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 W&& ;:Fr  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 f78An 8  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 jr /pj?  
    (1) 各轴转速 q_g+Jf P-D  
      ==1440/2.3=626.09r/min QS` PpyBkd  
      ==626.09/5.96=105.05r/min pb ~u E  
    (2) 各轴输入功率 52 fA/sx  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 723bkJw V  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW #\.,?A}9  
        则各轴的输出功率:   JORGj0v  
    =×0.98=2.989kW Jq&uF*!  
    =×0.98=2.929kW .TND  a&  
    各轴输入转矩 zr+zhpp  
       =××  N·m u09:Z{tL;@  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· F+ ,~v-  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m '_w=k 4  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m Ma.`A  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m P@$/P99  
    =×0.98=242.86N·m xLNtIzx  
    运动和动力参数结果如下表 5NS[dQG5  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     K?B{rE Lp  
        输入    输出    输入    输出         OjJXysslXO  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     "a ueL/dgN  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     [ sN EHf  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     XC0bI,Fu,  
    -:2$ %  
    5、“V”带轮的材料和结构 rz wF~-m +  
      确定V带的截型 9[b<5Llt  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 tyXuG<  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ?Z Rs\+{vG  
          V带截型      由图6-13                        B型 \Xm,OE_v"  
       .S(TxksCz  
      确定V带轮的直径 m?pstuUK(  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm ,SynnE68  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 5][Ztx  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm -+ SF  
       Cjqklb/  
      确定中心距及V带基准长度 DoJ\ q+  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 PP;}e  
                              360<a<1030 /^X/8  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm +$C 4\$t  
         6x h:/j3  
      初定V带基准长度 }.3nthgz  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm tZ=E')!\  
           Gn|F`F  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm uD1e!oU  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 4L ;% h  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 $@^pAP   
       Hyb3 ;yQ  
       确定V带的根数 \>jLRb|7Ts  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw ;> _$`  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 (qqOjz   
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 Z*y`R XE  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 %_+2@\  
             ,uo'c_f(e  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 A'q#I>j`  
                                 2 ^mJ+v<  
                           取Z=2 ]ndvt[4L  
    V带齿轮各设计参数附表 :=/85\P0SU  
    ? WF/|/  
    各传动比 jhXkSj  
    ';TT4$(m  
        V带        齿轮     #w,Dwy  
        2.3        5.96     6l5:1|8b,!  
      ^T ?RK "p  
    2. 各轴转速n ;A|-n1e>Hc  
        (r/min)        (r/min)     4{hps.$?~  
        626.09        105.05     YVYu:}e3)  
    sm0xLZ  
    3. 各轴输入功率 P >TOu|r  
        (kw)        (kw)     MHh~vy'HB5  
        2.93       2.71     U7 `A497Z  
    m@"QDMHk.  
    4. 各轴输入转矩 T J?RabYd ~  
        (kN·m)        (kN·m)     ]Y2RqXA*  
    43.77        242.86     :n0vQ5a  
    ?&|5=>u2}$  
    5. 带轮主要参数 19O,a#{KHf  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         gZLP\_CL  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     xl6,s>ob  
    带的根数z     Xe<sJ. &Wf  
        160        368        708        2232        B        2     4SlADvGl  
    rG4';V^q  
    6.齿轮的设计 &j4xgh9  
    E=e*VEjy  
    (一)齿轮传动的设计计算 [z9 `)VIe  
    c0%"&a1]]V  
    齿轮材料,热处理精度 1QLbf*zeIW  
        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 FN\E*@>X=  
        (1)       齿轮材料及热处理 A6:es_  
           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 BFL`!^  
    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 t?}zdI(4  
          ② 齿轮精度 ]z l [H7  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 B$b +Ymu  
         AtdlZ  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 k p<OJy  
    按齿面接触强度设计 /LO -HnJ  
    zUKmxy@  
    确定各参数的值: 3 ):A   
    ①试选=1.6 ]}U*_rM:  
    选取区域系数 Z=2.433   /9HVY %n  
         :?/cPg'D  
        则 JBJhG<J  
        ②计算应力值环数 +)y^ 'Qs  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) Ag&0wN+jTM  
        =1.4425×10h a4XU?-sUh  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) xZ6~Ma 2z  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 (vb SM}P  
        ④齿轮的疲劳强度极限 ;?8_G%va  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ~kZ G{  
        []==0.93×550=511.5 w *oeK  
    kO|L bQ@=q  
        []==0.96×450=432         <)u`~$n2  
    许用接触应力   95YL]3V  
             rcMwFE?|xq  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   p(~Yx3$*  
             =1 %KmiH ;U  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 +tVaBhd!  
        =4.47×10N.m TNGU6j}oq  
        3.设计计算 H`0|tepz  
    ①小齿轮的分度圆直径d ,QcF|~n  
         @7?#Y|`  
        =46.42 Y8o)FVcyNy  
        ②计算圆周速度 .Yf:[`Q6g  
        1.52 B5X(ykaX~  
        ③计算齿宽b和模数 Ed_N[ I   
    计算齿宽b )rekY;  
           b==46.42mm r7b1-  
    计算摸数m qWODs  
      初选螺旋角=14 B)qWtMZx  
        = _NMm/]mN /  
        ④计算齿宽与高之比 QKr,g  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 ^R# E:3e  
    =46.42/4.5 =10.32 !"\80LP  
    ⑤计算纵向重合度 i70w rW#k  
    =0.318=1.903 [/e<l&y  
    ⑥计算载荷系数K :E:38q,hG  
    使用系数=1 XDFx.)t  
    根据,7级精度, 查课本得 3?1`D/  
    动载系数K=1.07, H[S%J3JI  
    查课本K的计算公式: Y*H|?uNF  
    K= +0.23×10×b Kjs.L!W  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 %O!v"Xh  
    查课本得: K=1.35 {&\jW!&n  
    查课本得: K==1.2 4A_[PM  
    故载荷系数: <})2#sZO!  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 UE$UR#T'w  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 ~c %hWt  
        d=d=50.64 " N9 <wU  
        ⑧计算模数 :TJv=T'p'  
        = 0l-Ef 1  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 4:r!|PJn{G  
        由弯曲强度的设计公式 .=X}cJ]`[  
        ≥ >D(RYI  
    [3{W^WSOz  
    ⑴   确定公式内各计算数值 @wE5S6! B\  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m "4uS3h2r  
             确定齿数z (]Y 5eM  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 NhaI<J  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 0tEYU:Qu  
        Δi=0.032%5%,允许 cp#JBH O  
        ②      计算当量齿数 ha(Z<  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  t.`@{R$hoA  
        z=z/cos=144/ cos14=158 f;1K5Y  
        ③       初选齿宽系数 G0^2Wk[  
         按对称布置,由表查得=1 ;|vpwB@B  
        ④       初选螺旋角 %<an9WMF  
        初定螺旋角 =14 >h k=VyU;  
        ⑤       载荷系数K il:$sd  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 dIRm q+d^  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y 1:f9J  
        查得: 1n:8s'\  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 S$Q8>u6Wk  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 }Ub6eXf(2  
         = c>Qx"Sw  
        ⑦       重合度系数Y /J:bWr  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 Hhari!R XC  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 dt`{!lts'  
    =14.07609 ^(|vsFzn  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 m0cP(  
        ⑧       螺旋角系数Y W!?7D0q  
     轴向重合度 =1.675, ^xij{W`|  
        Y=1-=0.82 A7%:05  
         v(EEG/~  
        ⑨       计算大小齿轮的 +(C6#R<LI  
     安全系数由表查得S=1.25 G|( ]bvJ?  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 \Dd-Xn_b  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 QrYpZZ;  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 , ]+z)   
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   Y0_),OaY  
        小齿轮     大齿轮 ++V=s\d7  
    U2ZD]q  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 3>R#zJf  
        K=0.86        K=0.93   '+$EhFwD  
    BI $   
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 $aN&nhoO<  
          []= \>7^f 3m  
          []= WnGGo ' Z  
           +TQ47Z c  
           [L:o`j  
            大齿轮的数值大.选用. 49w=XJ  
         xYhrO  
    ⑵   设计计算 JvT"bZk( o  
         计算模数 j4;0|zx-i  
    n(L\||#+  
    R +WP0&d'  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: _ B 5gR  
    *{y K 8  
    z==24.57  取z=25 Up,vD)tG  
    IaT$ 6\>  
    那么z=5.96×25=149           4Rvf  
      C@bm  
    ②   几何尺寸计算 lhw ,J]0*  
        计算中心距     a===147.2 4( 1(e  
    将中心距圆整为110 Xt#4/>dlR  
    F$hY KT2|  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 yb/%?DNQT  
    t| 'N+-T3  
    =arccos yq NzdzX  
    U )l,'y2  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. R8T] 2?Q1  
    k31I ysh  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 A _XhuQB;d  
         kjtjw1\o  
        d==42.4 rORZerM  
    _<NMyRJo  
    d==252.5 :P@rkT3Qt  
    k}0^&Quc4  
    计算齿轮宽度 \@1=stK:F  
    !}r% u."  
    B= CJXg@\\/  
    K"[AxB'F  
    圆整的       `zE}1M%y  
    >$,y5 AJ&  
                                                大齿轮如上图: ]s GHG^I6  
    9`w)  
    hQDTS>U  
    +C(/ Lyo}  
    7.传动轴承和传动轴的设计 S-'fS2  
    y(=#WlK }  
    1.  传动轴承的设计 BYo/57&:  
    dGFGr}&s  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ?1 [\!  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min !Wy[).ZAf  
    T1=43.77kn.m 1s{^X -  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 Hw-Z  
        已知小齿轮的分度圆直径为 Iz{R}#8CZ  
            d1=42.4 (<Th=Fns?  
    而  F= e4z1`YLsG  
         F= F j`*#v  
    Myq5b`z  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N Gsc\/4Wx  
    x"CZ]p&m  
    }QsZ:J.  
    ~~6^Sh60g  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 $8'O  
    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 ~35U]s@v  
    V2<?ol  
    z8J."27ND  
                 Zb134b'  
         从动轴的设计 x $zKzfHW  
           L:k9# 6  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, F1Hh7 F  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M >N?2""  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 jh.@-  
        已知大齿轮的分度圆直径为 !Y:0c#MPH  
            d2=252.5 KV*xApb9y  
    而  F= (}5S  
         F= F l?q%?v8  
    2AVa(  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N q9^  
    7oR:1DX w|  
    1<<kA:d  
    1 `7<2w  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 >R2SQA o  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 JMS(9>+TA  
    v*qQ? S  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 W},b{NT  
    查表,选取 V`-vR2(  
    & BvZF  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 PDLpNTBf  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 BnM4T~reOF  
    n 8pt\i0  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 wCHR7X0*b  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 _HA$ j2  
    /LM4- S  
    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. &l?+3$q  
    vw)7 !/#  
                D        B                轴承代号     :SsUdIX;P  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     !8@*F  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     uyF|O/FC  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     "z*:'8;E  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     4W#E`9 6u  
    L}yyaM)  
         EOoZoVdzx  
    jkF8\dR  
         AC.A'|"]i  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 tyDY'W\]  
        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, iHp\o=#  
    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.     nCKbgM'"  
    aRc'  
    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. b`_w])Y@  
    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, '&;69`FSe  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 {@u<3 s  
    ZCg`z  
    L=16+16+16+8+8=64 s6 }X t=j  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 3?E&}J<n  
    [Lp,Hqi5  
    5.    求轴上的载荷   . /p|?pu  
    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, rz(0:vxwA  
    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. mga6[E<  
    ;p ]y)3  
    \NqEw@91B  
    - /c7n F  
    w^1Fi8+  
    3g~^LZ66  
    L z\UZeq  
    )n=ARDd^e  
    ofW+_DKB?l  
         >x[`;O4  
    Q!M)xNl/  
    传动轴总体设计结构图: ^I]{7$6^  
         lr2 rQo >  
                                 @+_&Y]  
    jvzBh-!  
                                 (主动轴) F pt-V  
    A{<xc[w;p  
    nVD Xj  
            从动轴的载荷分析图: n$2RCQ  
    w.N,)]h  
    6.     校核轴的强度 #yc L'T`X%  
    根据 xiyxr R;  
    == <SVmOmJ-K  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 x "(9II*  
    查表15-1得[]=60MP K<v:-TjQZ:  
    〈 []    此轴合理安全 /9Ilo\MdD  
    k:#6^!b1  
    8、校核轴的疲劳强度. s T3p>8n  
    ⑴.   判断危险截面 (3*UPZv  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. D{'#er  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 e@F|NCQ.9  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 Y~n` ~(  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 sygH1|f  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 WP-jtZ?!"  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 &k T"oK  
    截面上的弯曲应力 v6e%#=  
    'Zk<l#"}  
    截面上的扭转应力 |)@N-f:E  
    == i=v]:TOu  
    轴的材料为45钢。调质处理。 M+sj}  
    由课本得: 1h"_[`L'  
               #  nfI%  
    因             ^ua12f  
    经插入后得 "uu)2Xe  
    2.0         =1.31 GoE#Mxhxo  
    轴性系数为 |Vx~fKS\  
           =0.85 4Y tk!oS`  
    K=1+=1.82 /hdf{4  
        K=1+(-1)=1.26 !v !N>f4S$  
    所以               u9![6$R  
    WfGH|u  
    综合系数为:    K=2.8 i#,1i VSG  
    K=1.62 um8AdiK  
    碳钢的特性系数        取0.1 /~}_hO$S  
       取0.05 {Iy7.c8S  
    安全系数 ~uPk  
    S=25.13 Z|^MGyn  
    S13.71 2H&{1f\Bf  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 gw Qvao  
    截面Ⅳ右侧 Xa`(;CLW?  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 7o{*Z  
    7;HUE!5,^l  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 D6!tVdnVe  
    DY><qk  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 T 2bnzI i  
    5_G'68;OV  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295  a@|.;#FF  
    截面上的弯曲应力   bNvAyKc-  
    截面上的扭转应力 <q7s`,rG  
    ==K= - s|t^  
        K= I=YCQ VvA  
    所以                 Tkrx7C s(  
    综合系数为: !cCg/  
    K=2.8    K=1.62 ez0\bym  
    碳钢的特性系数 ",Wf uz  
        取0.1       取0.05  b~!om  
    安全系数 k.Zll,s  
    S=25.13 $T*KaX\{B  
    S13.71 P`sN&Y~m  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 g)M#{"H  
    9kd.j@C  
    9.键的设计和计算 +-HE '4mo  
    h}6b&m  
    ①选择键联接的类型和尺寸 }'jV/  
    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. -]&<Sr-  
    根据    d=55    d=65 d]k='  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 SY6r 8RK  
                         b=20     h=12     =50 @+0V& jc  
    4GTrI@}3  
    ②校和键联接的强度 2nx8iA  
      查表6-2得      []=110MP 9`&77+|;e  
    工作长度  36-16=20 ^@ UjQ9[>  
        50-20=30 {gIEZ{  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 sUda   
         K=0.5 h=5 W}k[slqZA  
        K=0.5 h=6 3^H/LWx`{]  
        由式(6-1)得: dKe@JQ+-z  
               <[] %EB;1  
               <[] +GPd   
        两者都合适 a&:>Ped"  
        取键标记为: 7h1"^}M&  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 Lnx2xoNk  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 vUfO4yfdg  
    10、箱体结构的设计 [5LMt*Y  
    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, t!savp  
    大端盖分机体采用配合. g!5#,kJM  
    tAt;bYjb\  
    1.   机体有足够的刚度 %f#\i#G<k  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 7`+UB>8  
    .ftUhg  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 %((cFQ9  
    )Jz!Ut  
    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 cB36p&%  
    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 573~-Jvx  
    8"pA9Mr  
    3.   机体结构有良好的工艺性. ]Qy,#p'~&H  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. "D!Dr1  
    ,"C&v~  
    4.   对附件设计 `~KAk  
    A  视孔盖和窥视孔 tpz=} q  
    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 OMxxI6h  
    B  油螺塞: X?_v+'G  
    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。 $WM8tF?H  
    C  油标: 8\u;Wf  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 6%z`)d  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. DMRs}Yz6  
     z8tt+AU  
    D  通气孔: X~#@rg!"  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. .>oM z&  
    E  盖螺钉: \ /sF:~=  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ur`V{9g  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. s!=!A  
    F  位销: %0Vc\M@"G  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. 6vZt43"m?\  
    G  吊钩: "9.6\Y\*  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. SaTEZ.  
    =1_jaDp  
    减速器机体结构尺寸如下: Q,O]x#  
    W|)(|W  
    名称    符号    计算公式    结果     Z^C!RSQ  
    箱座壁厚                10     :hi$}xHa  
    箱盖壁厚                9     ud!r*E  
    箱盖凸缘厚度                12     d?E4[7<t$1  
    箱座凸缘厚度                15     79y'Ja+`j  
    箱座底凸缘厚度                25     AZ}%MA; q  
    地脚螺钉直径                M24     rjt O`Mt`  
    地脚螺钉数目        查手册        6     R2'C s  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     oF` -cyj"  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     pq@$&G  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ;Ce 2d+K  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     >hh"IfIZ4  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     C[^a/P`i  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 Q9SPb6O2  
        22 a'c9XG}  
        18     s; ~J2h[  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 ?m`R%>X"  
        16     &Qz"nCvJ  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     F&-5&'6G+  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     06Sqn3MB  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     >f3k3XWRT  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     %pQdq[J={  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) ^$3w&$K*  
    150(3轴)     (%=lq#,   
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 0R.Gjz*Q  
    150(3轴)     hnlU,p&y3  
         mOgx&ns;j  
    11. 润滑密封设计 `=WzG"  
    *T1L )Cp  
        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. L+`}euu5  
        油的深度为H+ 5LnB]dW  
             H=30  =34 Y>c5:F;  
    所以H+=30+34=64 PLl x~A  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 !: `Ra  
         a?f5(qW3  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 5k_Mj* {6  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     $Ykp8u,(  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 6+5(.z-[  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 uugzIV)  
         V_ avaE  
    12.联轴器设计 b3jU~L$  
    l93Q"*_  
    1.类型选择. |O #wdnYW  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 BUboP?#%)  
    2.载荷计算. ~j\;e  
    公称转矩:T=95509550333.5  k,o=1I  
    查课本,选取 ~%::r_hQ  
    所以转矩   `-E.n'+  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Fb $5&~d  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm Sv CK;$:  
    X_EC:GU  
    四、设计小结 bTI&#Hu  
        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。 ?Ix'2v  
        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。 :ok!,QN  
    五、参考资料目录 +$an*k9  
    [1]《机械设计课程设计》,高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信远主编,1995年12月第一版; @/Wty@PU  
    [2]《机械设计(第七版)》,高等教育出版社,濮良贵,纪名刚主编,2001年7月第七版; C=pPI  
    [3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版; 8*Nt&`@  
    [4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; {&Gk.ODI7  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ! S$oaCxM  
    [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; s}p GJ&C  
    [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? v!v0,?b*  
    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