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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 /~f'}]W  
                     3kMf!VL  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         ;BIY^6,7e  
                     qm o9G  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) KMjhZap%  
    s}% M4  
    目   录 nQ,HMXj  
         'ub@]ru|  
    一    课程设计书                            2 v-_e)m^  
    n#OB%@]<V  
    二    设计要求                              2 %n:k#  
    7{I0s;R  
    三    设计步骤                              2 M1iS(x  
         QW(Mz Hg  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 8q}q{8  
        2. 电动机的选择                                4 "5wa91*  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5  O+Y6N  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 eM?I$ePTN  
        5. 设计V带和带轮                              6 ` v@m-j6  
        6. 齿轮的设计                                  8 b 7?hI  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 Y\?"WGL)p  
        8. 键联接设计                                  26 v<(  
        9. 箱体结构的设计                              27 P! #[mio  
        10.润滑密封设计                                30 OA"q[s  
        11.联轴器设计                                  30 [}0haTYc4  
         -0x #  
    四    设计小结                              31 l3I:Q^x@  
    五    参考资料                              32 =w 2**$  
    SmSH2m-  
    一. 课程设计书 S2VA{9:m  
    设计课题: k5.Lna  
        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 EE'io5\et  
    表一: T !WT;A  
             题号 xBi' X  
    9H`XeQ.  
    参数    1     *]/zc1Q4M  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     54R#W:t  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     '=8d?aeF  
    卷筒直径(mm)    200     Doyx[zZ  
    "8jf81V*  
    二. 设计要求 41?HY{&2  
    1.减速器装配图一张(A1)。 UIN<2F_  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 GqaCj^2f  
    3.设计说明书一份。 ~^fZx5  
    =QiI :|eRA  
    三. 设计步骤 Ata:^qI  
        1.  传动装置总体设计方案 Y;^l%ePuW  
        2.  电动机的选择 |AU~_{H  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 E GU 0)<  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 8ek@: Mw  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ryUQU^v  
        6.  齿轮的设计 c"V"zg22  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 BdblLUGK#  
        8、校核轴的疲劳强度 O$j7i:G'5  
        9.  键联接设计 RF4vtQC=  
        10.  箱体结构设计 CiLg]va   
        11. 润滑密封设计 x vl#w  
        12. 联轴器设计 ZWU)\}}_R  
         -g Sa_8R  
    1.传动装置总体设计方案: D_^ nI:  
    gANuBWh8T  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 Z<y I\1  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,  zC@o  
    要求轴有较大的刚度。 &LZn FR  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 jaMjZp;{(  
    其传动方案如下: aPfO$b:  
            (U_ujPD ?  
    图一:(传动装置总体设计图) (G4at2YLd  
    O{G?;H$  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 K;Uvb(m{&  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 >xYpNtEs  
         传动装置的总效率 )<;Y-u.UW  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; KNpl:g3{<Q  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, _] sn0rX  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, >#~& -3  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 A) %/[GD2  
    xU>WEm2  
      2.电动机的选择 ,nLy4T&"  
    0g y/: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, u#;7<.D  
        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, xH(lm2kvT  
        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。 }`QUHIF  
         ag#S6E^%S  
        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, )Y6 +  
         G"U9E5O  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 w/S%YW3*  
         A8fOQ  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 eH3JyzzP,  
                                                      H*&f:mfq  
    k,E{C{^M  
    方案    电动机型号    额定功率 @6F#rz  
    P +N9X/QFKV  
    kw    电动机转速 UkT=W!cq  
        电动机重量 '}JhzKNj  
    N    参考价格 ~u!|qM  
    元    传动装置的传动比     N^ds RYC  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     W*4-.*U8a  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     V2?=4mb  
      YEs&  
       中心高 g\(G\ tnu>  
            外型尺寸 uK#4(eY=W  
    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     X_ cV%#  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     3yY}04[9<  
    D},>mfzF  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 D>@I+4{p  
    +0%w ;'9z  
    (1)       总传动比 tl4V7!U@^z  
        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 1N^[.=  
        (2)       分配传动装置传动比 kg~mgMR+w  
        =× :q7Wy&ow  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 I^]2K0+x x  
        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 t#/YN.@r  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 a %'the  
    (1) 各轴转速 c9'vDTE%~  
      ==1440/2.3=626.09r/min :P\7iW  
      ==626.09/5.96=105.05r/min 6BHXp# #z  
    (2) 各轴输入功率 w\u=)3qyVV  
        =×=3.05×0.96=2.93kW o#gWbAG;]b  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW *?>T,gx}  
        则各轴的输出功率:   glxsa8  
    =×0.98=2.989kW ,0Hr2*p  
    =×0.98=2.929kW A#<?4&  
    各轴输入转矩 W:nef<WH  
       =××  N·m q5+4S5R*^  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· fu ,}1Mq#  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m LEf^cM=>  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ]Sz:|%JP1  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m <w9JRpFY  
    =×0.98=242.86N·m g%I"U>!2  
    运动和动力参数结果如下表 %E>Aw>] v  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     {9pZ)tB  
        输入    输出    输入    输出         !hy-L_wL]  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     ]|a g  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     fOGFq1D  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     =BAr .m+"  
    ((;!<5-`s  
    5、“V”带轮的材料和结构 C2I_%nU Z1  
      确定V带的截型 j2[+z tG  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ie95rZp  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 k%#EEMh  
          V带截型      由图6-13                        B型 ..5CC;B  
       f~R(D0@  
      确定V带轮的直径 _< V)-Y  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm ;[YG@-"XZ  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s BwpqNQN  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm b. '-?Nn  
       ?e4YGOe.  
      确定中心距及V带基准长度 ;xj?z\=Pg  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 -d/ =5yxL  
                              360<a<1030 _J#zY- j  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm o5PO =AN  
         eC4[AX6e  
      初定V带基准长度 lrE5^;/s1  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm l|[N42+  
           Of#u  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm h7oo7AP  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm !9e=_mY  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 eM6<%?b  
       SKN`2hD  
       确定V带的根数 i1d'nxk6  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw Gb6'n$g  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 &Z@o Q  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 a58H9w"u)  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 2l'6.  
             vh%B[brUJ  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ,ZNq,$j  
                                 oZgjQM$YP  
                           取Z=2 vA{-{Q  
    V带齿轮各设计参数附表 Z5n1@a __  
    ?l{nk5,?-Y  
    各传动比 rs[T=CQ  
    ? OM!+O  
        V带        齿轮     %sP*=5?vA  
        2.3        5.96     9cF[seE"0  
      (ZZ8L-s  
    2. 各轴转速n IEi^kJflU  
        (r/min)        (r/min)     C}Cs8eUn  
        626.09        105.05     h[Y1?ln&h  
    vvMT}-!  
    3. 各轴输入功率 P {JT&w6Jz  
        (kw)        (kw)     &p@O _0nF  
        2.93       2.71     ~<bZ1TD   
    wn%A4-%{  
    4. 各轴输入转矩 T U8?mc  
        (kN·m)        (kN·m)     g3y~bf  
    43.77        242.86     TD0 B%  
    =dKtV.L  
    5. 带轮主要参数 C1)!f j=  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         wP@(?z  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     x 9fip-  
    带的根数z     S=5o < 1  
        160        368        708        2232        B        2     ;A*]l' [-  
    a1lh-2x X  
    6.齿轮的设计 ?6U0PChy  
    NXrlk  
    (一)齿轮传动的设计计算 *GPiOA a  
    }Sv:`9=  
    齿轮材料,热处理精度 >y 3=|  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 TvbE2Q;/UL  
        (1)       齿轮材料及热处理 aW7^d'ZZ\  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 gM:".Ee  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 46h<,na?,  
          ② 齿轮精度 wmLs/:~  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 %h!B^{0  
         (!WD1w   
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 X \/#@T  
    按齿面接触强度设计 e\L8oOk#r  
    ?e 4/p  
    确定各参数的值: ?Uo BV$  
    ①试选=1.6 b \2 ds,  
    选取区域系数 Z=2.433   c^W)07-X5y  
         'H;*W|:-]  
        则 xA*<0O\V  
        ②计算应力值环数 Km$\:Xo  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) i XjM.G  
        =1.4425×10h RA L~!"W  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) (sZ"iGn%  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 #H~64/  
        ④齿轮的疲劳强度极限 0g8NHkM:2a  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ]Y&VT7+Z  
        []==0.93×550=511.5 Nh44]*  
    sYA1\YIii  
        []==0.96×450=432         !4+<<(B=E  
    许用接触应力   $XH^~i;  
             V0mn4sfs  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   $F.a><1rY  
             =1 t]G:L}AOl  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 @H8EWTZ  
        =4.47×10N.m m1AJ{cs  
        3.设计计算 OY({.uVdX  
    ①小齿轮的分度圆直径d >H ,*H;6  
         jebx40TA3  
        =46.42 Wd ELV3  
        ②计算圆周速度 uB?ZcF}Tk  
        1.52 `Pnoxm'  
        ③计算齿宽b和模数 tZo} ;|~'  
    计算齿宽b 7G],T++N  
           b==46.42mm  %;!.n{X  
    计算摸数m _q^E,P  
      初选螺旋角=14 _@/8gPT*i  
        = 7{Wny&[0  
        ④计算齿宽与高之比 xgtR6E^k  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 Eh4= ZEX  
    =46.42/4.5 =10.32 3Zh)]^  
    ⑤计算纵向重合度 &%Tj/Qx  
    =0.318=1.903 ySI !d|_  
    ⑥计算载荷系数K w4Z'K&d=  
    使用系数=1 ddR>7d}N  
    根据,7级精度, 查课本得 =Fl^`*n  
    动载系数K=1.07,  9gZ$   
    查课本K的计算公式: tq?!-x+>  
    K= +0.23×10×b FVBYo%Ap  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 fF kj+  
    查课本得: K=1.35 (7*}-Uy[C  
    查课本得: K==1.2 U m+8"W  
    故载荷系数: i}?>g-(  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 *{{89E>wC  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 #_lDss  
        d=d=50.64 { (}By/_  
        ⑧计算模数 &kw@,];4Z  
        = k VQ\1!  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 :~^ (g$Z  
        由弯曲强度的设计公式 :U x_qB  
        ≥ Af{"pzY  
    E4xa[iZ  
    ⑴   确定公式内各计算数值 #LOwGJ$yVz  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m Du){rVY^d  
             确定齿数z lw5`p,`  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 4X|zmr:A  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 t |oR7qa{w  
        Δi=0.032%5%,允许 ;*&-C9b  
        ②      计算当量齿数 po7qmLq  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  Q NVa?'0"Y  
        z=z/cos=144/ cos14=158 Sa5G.^ XI  
        ③       初选齿宽系数 @\I#^X5lv  
         按对称布置,由表查得=1 t0 ?\l)  
        ④       初选螺旋角 5/z/>D;  
        初定螺旋角 =14 TuqH*{NNy9  
        ⑤       载荷系数K #R RRu2  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 ?G&ikxl  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y 8HdAFRw  
        查得: E1f\%!2l  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 dC4'{ n|7  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 W*w3 [_"sr  
         =mmWl9'mJ  
        ⑦       重合度系数Y nt.y !k  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 /H+a0`/  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 #cLBQJq  
    =14.07609 pY$Q  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 }4S6Xe  
        ⑧       螺旋角系数Y 76` .Y  
     轴向重合度 =1.675, dAe')N:KPI  
        Y=1-=0.82 !5?<% *  
         ^/=KK:n~  
        ⑨       计算大小齿轮的 6\S~P/PkE  
     安全系数由表查得S=1.25 &YeA:i?  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 W+1^4::+  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 *4_Bd=5(U  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 /|#fejPh  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   f:P}*^ Gw  
        小齿轮     大齿轮 8e"gW >f  
    0Fr?^3h  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: IdxzE_@  
        K=0.86        K=0.93   pFz`}?c0  
    j$5LN.8J  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 RY*U"G0#w  
          []= 7})[lL`\s  
          []= y L~W.H  
           B4 8={  
           dcWD(-  
            大齿轮的数值大.选用. -C&P%tt Y  
         HiJE}V;Vq  
    ⑵   设计计算 7i1q wRv  
         计算模数 -`TEVS?`l  
    $]2vvr  
    O!bOp=  
    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: W'u>#  
    F^fdIZx  
    z==24.57  取z=25 63x?MY6  
    N=g"(%  
    那么z=5.96×25=149           S?BG_J6A7  
      Lbb0_-']  
    ②   几何尺寸计算 t.\dpBq  
        计算中心距     a===147.2 %BB%pC  
    将中心距圆整为110 s=/v';5J2!  
    j^2j& Ta  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 2gVm9gAHUd  
    H~z`]5CN  
    =arccos I[X772K  
    d9|<@A  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. {U !g.rh  
    Tc3yS(aq  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 Z>#i**  
         LvYB7<zk>  
        d==42.4 c_!cv":s  
    ^@NU}S):yN  
    d==252.5 5rZ  
    r^ ZEImjc  
    计算齿轮宽度 07=mj%yV  
    /fV;^=:8c  
    B= $\y'I Q%  
    ,L'zRyP  
    圆整的       qK&d]6H R  
    PXNh&N  
                                                大齿轮如上图: fw{gx  
    k~ /Nv=D  
    i&GH/y  
     | (_  
    7.传动轴承和传动轴的设计 R@k&SlL'`  
    Qv/=&_6  
    1.  传动轴承的设计 3I-MdApT  
    Alw3\_X  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 [Hh9a;.*}h  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min T0rG M  
    T1=43.77kn.m mUF,@>o  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 n^6j9 FQ7  
        已知小齿轮的分度圆直径为 'Ne@e)s9  
            d1=42.4 N_[*H  
    而  F= !f&g-V  
         F= F ^eYVWQ'  
    k7A-J\  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N P3 ^Y"Pv?  
    !ff&W1@  
    Czu\RXJR  
    [RTs[3E^  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 N7R!C)!IL  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 Otm0(+YB 7  
     t[ C/  
    9j:"J` '  
                 x39<6_?G  
         从动轴的设计 Z Sd4z:/  
           2WxQ(:d=  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 9\JF`ff_  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 161xAig  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 xbYi.  
        已知大齿轮的分度圆直径为 }s<4{:cv+  
            d2=252.5 _X"N1,0  
    而  F= aM0f/"-_  
         F= F n3 r3"~i  
    Qhcu>r a  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N zi*R`;_`,  
    .$)  
    9.B KI/  
    #d2.\X}A"3  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 R/>@ +  
    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 HcSXsF  
    oJ|j#+Ft  
    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 ;)^`3`  
    查表,选取 { W{]L:  
    Ob&<]  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以  LsS  
    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 'o>B'$  
    !fR3 (=oN  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度  l(tOe  
    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  。 r{I% \R!@  
    0eu$ W  
    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. !*bMa8]*  
    .I0qGg  
                D        B                轴承代号     YRN06*hS  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     KRMQtgahc  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     b:]V`uF?  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     |My4SoOF  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     c*L\_Vx+  
    `gf0l /d  
         n!xt5=x P{  
    nWYN Np?h  
         "PTZ%7YH}  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 T@&K- UQ  
        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, aa#Y=%^  
    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.     qUGC" <W  
    RM]M@%,K  
    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. #S*/bao#  
    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, ah0`KxO]  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 EL 8<U  
    '2nhv,|.U  
    L=16+16+16+8+8=64 MUREiL9L|  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 4Vi`* !  
    %r}{hq4  
    5.    求轴上的载荷   WRy aKM  
    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, _ff`y  
    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. z(Pe,zES  
    yvH A7eq*"  
    92x(u%~E  
    D rHV G  
    X"e5 Y!:M-  
    vZ&T}H~8  
    _R13f@NWB:  
    xLWw YK  
    -$jEfi4I  
         h WtVWVNL  
    evAMJ=  
    传动轴总体设计结构图: (# Gw1  
         'H&2HXw&2  
                                 b8"?VS5-"  
    }v*G_}^  
                                 (主动轴) 9~mh@Kgv  
    D=m9fFz  
    Raxrb=7  
            从动轴的载荷分析图: &d+Kg0:  
    =`:K{loxq  
    6.     校核轴的强度 Ax?y  
    根据 m4&h>9. 8  
    == Mg OR2,cR  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 q[`]D7W "  
    查表15-1得[]=60MP 9N<<{rQ,F  
    〈 []    此轴合理安全 l(u.I2^o  
    XY)&}u.  
    8、校核轴的疲劳强度. ;"fDUY|  
    ⑴.   判断危险截面 t2"O  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. G_{&sa  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 C8e !H  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 iH@yCNE"  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 EB=-H#  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 X;B\Kj`n  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 !2A:"2Kys:  
    截面上的弯曲应力 hMUs" <.  
    7X q,z  
    截面上的扭转应力 Z!@~>i  
    == 8:>1F,  
    轴的材料为45钢。调质处理。 ^3{TZ=_;|  
    由课本得: xA 1hfe.9  
               wztA3ZL*W1  
    因             feNdMR7eM  
    经插入后得 AW_(T\P:u  
    2.0         =1.31 S\5bmvqP"  
    轴性系数为 04'~ta(t  
           =0.85 {u\Mj  
    K=1+=1.82 j =WST  
        K=1+(-1)=1.26 `'c_=<&n  
    所以               | 8=nL$u  
    'fF;(?  
    综合系数为:    K=2.8 2f:Eof(B  
    K=1.62 :Jy'# c  
    碳钢的特性系数        取0.1 4EZ9hA9+  
       取0.05 ("+}=*?OF3  
    安全系数 X4t s)>"d  
    S=25.13 W#BM(I  
    S13.71 AvSM ^  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 \B 0ywN?  
    截面Ⅳ右侧 @t`Xq1  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 GXjfQ~<]  
    M57T2]8,  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 BV(8y.H  
    &A)B~"[~  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 xY U.D+RY  
    D]W$?( =4  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 : G`hm{  
    截面上的弯曲应力   '+vA\(K  
    截面上的扭转应力 80&.JP.  
    ==K= z$GoaS(  
        K= >O?U= OeD  
    所以                 Q7C;1aO  
    综合系数为: :.d:9Z|_  
    K=2.8    K=1.62 C,NxE5?h  
    碳钢的特性系数 &q~:~   
        取0.1       取0.05 uN^=<B?B  
    安全系数 ;VNMD 6H  
    S=25.13 4e;y G>  
    S13.71 ]oV{t<0a  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 !x>%+&c>k  
    I}t3 p|z  
    9.键的设计和计算 VX+jadYdq  
    n;p:=\uN  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ]f: v,a  
    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. 6"t;gSt 4  
    根据    d=55    d=65 #8bsxx!s  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 rs*Fy@  
                         b=20     h=12     =50 M$d%p6Cv  
    V8wKAj Ux  
    ②校和键联接的强度 :%AL\ n  
      查表6-2得      []=110MP |*Yf.-  
    工作长度  36-16=20 e9Pk"HHl  
        50-20=30 UMp/ \&0  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 ?EpSC&S\  
         K=0.5 h=5 XfE -fH1j  
        K=0.5 h=6 Ev2HGU[  
        由式(6-1)得: V0(o~w/W%!  
               <[] aJe^Tp(  
               <[] d90Z,nex  
        两者都合适 7`H 1f]d  
        取键标记为: 3bd5FsI^pU  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 m6yIR6H  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 (?kl$~&|  
    10、箱体结构的设计 tpEI(9>  
    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, jWO/ xX  
    大端盖分机体采用配合. #:|+XLL  
    <uk1?Q g  
    1.   机体有足够的刚度 y}K\%;`[a  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 G"59cv8z4R  
    J5[~LZKW  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Rek -`ki5F  
    <{:  
    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 <0.$'M~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 %q322->Z  
    XJ+6FT/qss  
    3.   机体结构有良好的工艺性. qr50E[  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. o}'bv  
    EIbXmkHl<  
    4.   对附件设计 lhYn5d)DV  
    A  视孔盖和窥视孔 4Kv[e]10(  
    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 m&0"<V!H/B  
    B  油螺塞: '[(nmx'yVJ  
    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。 }o,z!_^PLQ  
    C  油标: O:/y Ac`  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 sNHSr  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. !b-bP,q  
    %_aMl  
    D  通气孔: Q_"\Q/=?Do  
    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. Ld,5iBiO:  
    E  盖螺钉: /<3<. ~  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 1fL<&G  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. 5NXt$k5  
    F  位销: Pe~`16f  
    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. mN5 8r"!J  
    G  吊钩: =`C4qC _  
    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. + f;CyMEp  
    =KX<_;E  
    减速器机体结构尺寸如下: $\Tkhq<  
    *NSlo^R-[  
    名称    符号    计算公式    结果     iY/KSX^~O  
    箱座壁厚                10     } i)$n(A)K  
    箱盖壁厚                9     :PnSQjV:  
    箱盖凸缘厚度                12     w3D]~&]  
    箱座凸缘厚度                15     vV`|!5x  
    箱座底凸缘厚度                25     zyN (4  
    地脚螺钉直径                M24     fRg=!<#%  
    地脚螺钉数目        查手册        6     ~HUZ#rUHm>  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     P-JfV7(O8  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     azb=(l-  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     '3kcD7  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     /k7wwZiY@  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     < 3 j~=-  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 i&@,5/'-_O  
        22 ? Ekq6uz\)  
        18     [7"}=9  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 %N~C vN@T  
        16     :?r*p>0$  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     K ar~I  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     ?'~;Q)  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     2%]hYr;  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     r2G*!qK*1  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) .Y/-8H-3v  
    150(3轴)     s%dF~DSK  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) JY4_v>Aob  
    150(3轴)     h1%y:[_  
         TSyzdnMvz  
    11. 润滑密封设计 @]3*B %t  
    fJ :jk6@  
        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. ti;%BS  
        油的深度为H+ A. Nz_!  
             H=30  =34 +IsWI;lp  
    所以H+=30+34=64 (/q}mB  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 O`[]xs  
          g@(30{  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 5~yb ~0  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     r|8V @.@i  
        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 F> Mr<k=@;  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 Z)v)\l9d  
         Nzc>)2% N  
    12.联轴器设计 /2:Q6J  
    2?*1~ 5~I  
    1.类型选择. /lUk5g^j  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 :+pPr Gj"  
    2.载荷计算. lWl-@ *'  
    公称转矩:T=95509550333.5 xDe47&qKM  
    查课本,选取 8c?8X=|D7  
    所以转矩   s#Q _Gu  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 bG1 ofsU  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm ;G$)MS'nB  
    6Wu*.53  
    四、设计小结 w\v&3T   
        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。 '!j(u@&!  
        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。 $U mE  
    五、参考资料目录 1(F'~i|5  
    [1]《机械设计课程设计》,高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信远主编,1995年12月第一版; 0eaUorm)  
    [2]《机械设计(第七版)》,高等教育出版社,濮良贵,纪名刚主编,2001年7月第七版; Oylp:_<aT  
    [3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版; pgfu+K7?w  
    [4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; *%f3rvt7@)  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 a j_:|]j  
    [6]《机械制图(第四版)》,高等教育出版社,刘朝儒,彭福荫,高治一编,2001年8月第四版; 8I {56$  
    [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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    离线zhangyi311
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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? z1)$  
    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