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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 >Du=(pB  
                     DQK?y=vf  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         L~/,;PHN  
                     O#;sY`fy_M  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) q n-f&R  
    3 orZBT  
    目   录 h%F.h![*  
         (8m_GfT  
    一    课程设计书                            2 O'(Us!aq  
    RgV3,z  
    二    设计要求                              2 }kQ{T:q4  
    RN 4?]8  
    三    设计步骤                              2 bDl#806PL  
         \k=dqWBr7  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 j"6|$Ze8  
        2. 电动机的选择                                4 55s5(]`d  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 :AlvWf$d  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 m2^vH+wD  
        5. 设计V带和带轮                              6 s i2@k  
        6. 齿轮的设计                                  8 + Fo^NT  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 DqWy@7 a  
        8. 键联接设计                                  26 "9'3mmZm=?  
        9. 箱体结构的设计                              27 J|{50?S{^  
        10.润滑密封设计                                30 OR6vA5J  
        11.联轴器设计                                  30 T1$p%yQH  
         swZi O_85  
    四    设计小结                              31 kCEuzd=$V  
    五    参考资料                              32 nxV!mh_  
    J:W+'x`@  
    一. 课程设计书 n*$g1HG6  
    设计课题: KF#^MEw%  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V @P~%4:!Hr  
    表一: =&08s(A  
             题号 0IqGy}+VU  
    (${:5W  
    参数    1     (N&i4O-I  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     &,<,!j)Jr  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     ppn  8  
    卷筒直径(mm)    200     '8zd]U  
    wbF`wi?  
    二. 设计要求 Kd 1=mC  
    1.减速器装配图一张(A1)。 oS$7k3s fj  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 5B|.cOE  
    3.设计说明书一份。 pLe4dz WA  
    A z@@0  
    三. 设计步骤 ` Ny(S2  
        1.  传动装置总体设计方案 Nb:j]U  
        2.  电动机的选择 b-8@_@f|g  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 V0 {#q/q  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 ZKrK >X  
        5.  “V”带轮的材料和结构 M2ex 3m  
        6.  齿轮的设计 0qNmao4E_  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 T8\@CV!  
        8、校核轴的疲劳强度 l(rm0_  
        9.  键联接设计 ;"IWm<]h;-  
        10.  箱体结构设计 X7OU=+g  
        11. 润滑密封设计 C)FO:lLr\  
        12. 联轴器设计 FVl, ttW  
         9Br+]F _i  
    1.传动装置总体设计方案: 7r?,wM  
    $!. [R}  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 k-3;3Mq  
    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, 9^g8VlQdT  
    要求轴有较大的刚度。 BMO,eQcB  
    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。 MOB4t|  
    其传动方案如下: _ZavY<6  
            Pi=FnS  
    图一:(传动装置总体设计图) 0 N7I:vJ  
    G"&$7!6[Y  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 Txo{6nd/  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 gYN;F u-9Z  
         传动装置的总效率 ^k % +ao  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; p*jU)@a0  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 16eP7s  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, I`XOvSO  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 yB7si(,1>  
     !{V`N|0  
      2.电动机的选择 `f}ZAX  
    bj0HAgY@  
        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, [V_mF  
        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, H#GR*4x  
        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。 h(nE)j  
         @=w)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, *IbDA  
         qU6!vgM&  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 P\WHM(  
         4N= , 9  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 4J,6cOuW4  
                                                      `2U,#nZ 4  
    wH@< 0lw`<  
    方案    电动机型号    额定功率 74 ptd,  
    P } -4p8Zt  
    kw    电动机转速 yg}L,JJU<  
        电动机重量 JfJ ln[  
    N    参考价格 RgFpc*.T  
    元    传动装置的传动比     $/Wec,`&  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     YRZw|H{>t  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     (:~_#BA  
      B YB9M  
       中心高 R-n%3oh  
            外型尺寸 1G`5FU  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     xF) .S@  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     mhIGunK;+  
    :W&kl UU"  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 NY?iuWa*g  
    YVRE 9  
    (1)       总传动比 :/? Op  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 Th,]nVsGs~  
        (2)       分配传动装置传动比 0j;|IU\  
        =× 05 6yhB  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 uJ=&++[  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 _kOuD}_|  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 (1{OQ0N+x  
    (1) 各轴转速 "OUY^ cM  
      ==1440/2.3=626.09r/min {3vm]  
      ==626.09/5.96=105.05r/min UlN}SddI9  
    (2) 各轴输入功率 -{eiV0<^  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 3S^Qo9S  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW %E, -dw  
        则各轴的输出功率:   P'_ aNU  
    =×0.98=2.989kW tvzO)&)$  
    =×0.98=2.929kW w\t  
    各轴输入转矩 ]]V=\.y  
       =××  N·m IP !zg|c,  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 0x'Fi2=`  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m . VI #  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m z5:3.+M5  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m Rx%kAt2X  
    =×0.98=242.86N·m N9)ERW2`*  
    运动和动力参数结果如下表 Z#%77!3  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     <N 80MU L|  
        输入    输出    输入    输出         =8r,-3lC;  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     &xlOsr/n  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     "J >, Hr9  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     S!}pL8OE  
    kgmb<4p  
    5、“V”带轮的材料和结构 U8g?   
      确定V带的截型 *OE>gg&?Nh  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 dj0D u^ v4  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 wAb_fU&*  
          V带截型      由图6-13                        B型 C$c.(5/O  
       lgAE`Os  
      确定V带轮的直径 XnvaT(k7Y  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm \v9<L'NP)  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ~>$(5 s2  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm v#sx9$K T  
        93 `  
      确定中心距及V带基准长度 ?~VevD  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 VKrKA71Z~  
                              360<a<1030 VxAR,a1+n  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm {24Pv#ZG#^  
         3^ &pb  
      初定V带基准长度 b;|^62  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm Xg"Mjmr  
           |@)ij c4i  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm naB[0I& N  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm X_|} b[b  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 }W%}_UT  
       s*}d`"YvH  
       确定V带的根数  })w5`?Y  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw Y.Ew;\6U  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 Un[#zh<4  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 G}~b  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 %n c+VL4  
             (C QgT3V  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 1$2Rs-J  
                                 B "}GAk}V  
                           取Z=2 3vs2}IV'  
    V带齿轮各设计参数附表 }#u}{  
    I3aEg  
    各传动比 ,9M \`6  
    pK1(AV'L  
        V带        齿轮     o_$r*Z|HG  
        2.3        5.96     +Q_Gm3^  
      @fYA{-ZC  
    2. 各轴转速n ~d5{Q?T)  
        (r/min)        (r/min)     eZJOI1wNp  
        626.09        105.05     &k{@:z  
    KoXXNJax  
    3. 各轴输入功率 P XJ NKM~  
        (kw)        (kw)     hQ8{ A7  
        2.93       2.71     V[#lFl).  
    ) DLK<10  
    4. 各轴输入转矩 T K|1^?#n  
        (kN·m)        (kN·m)     `")  I[h  
    43.77        242.86     *AN#D?X_  
    %yrP: fg/  
    5. 带轮主要参数 ?%0i,p@<  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         JT-Zo OZ  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     6$5M^3$-  
    带的根数z     `4p9K  
        160        368        708        2232        B        2     LtvyWc`  
    4* hmeS"  
    6.齿轮的设计 xO@OkCue  
    ?8nG F%p  
    (一)齿轮传动的设计计算 Y\x Xo?  
    ^~I  
    齿轮材料,热处理精度 J)[(4R>  
        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 K^vMIoh  
        (1)       齿轮材料及热处理 J\0YL\jw1K  
           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 WL~`L!_. A  
    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 +]_} \  
          ② 齿轮精度 Q& \k"X1  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 eK@Y] !lz  
         >) ^!gz8  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 zc(7p;w#p  
    按齿面接触强度设计 Mt:(w;Y  
    ?0<3"2Db~  
    确定各参数的值: =@f;s<v/  
    ①试选=1.6 x"d*[m  
    选取区域系数 Z=2.433   2gv(`NKYE  
         zBR]bk\  
        则 pQhv3F  
        ②计算应力值环数 , $=V  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) C!P6Z10+j  
        =1.4425×10h 3IxT2@H)  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) tpctz~ .  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 <.2Z{;z  
        ④齿轮的疲劳强度极限 J.d `tiN  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: `F@yZ4L3S  
        []==0.93×550=511.5 .PxM #;i2  
    v]!7=>/2  
        []==0.96×450=432         dd+).*  
    许用接触应力   s'^#[%EgB  
             |g{AD`  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   5*r6#[S\  
             =1 1,J.  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 T_dd7Ym'8  
        =4.47×10N.m cG'Wh@  
        3.设计计算 YGO@X(ej,  
    ①小齿轮的分度圆直径d 90!Ib~7zH  
         ^s*} 0  
        =46.42 tQ67XAb  
        ②计算圆周速度 )Fw)&5B!  
        1.52 B+LNDnjO]  
        ③计算齿宽b和模数 A0ToX) |C  
    计算齿宽b `4qKQJw  
           b==46.42mm >vU Hf`4T  
    计算摸数m +9J>'oe'D  
      初选螺旋角=14 2vC=.1k  
        = ;<A/e  
        ④计算齿宽与高之比 L9@jmh*E  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 9vu8koL  
    =46.42/4.5 =10.32 11sW$@xs 9  
    ⑤计算纵向重合度 QFYy$T+W  
    =0.318=1.903 =.c"&,c?L  
    ⑥计算载荷系数K _;{-w%Vf  
    使用系数=1 86g+c  
    根据,7级精度, 查课本得 "q .uiz+1:  
    动载系数K=1.07, !)=o,sVA  
    查课本K的计算公式: M)7enp) F.  
    K= +0.23×10×b I1~g?jpH  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 0Pk-FSY|f  
    查课本得: K=1.35 3@L%#]xwi  
    查课本得: K==1.2 @El<"\  
    故载荷系数: P>-,6a>  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 $5r,Q{;$  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 *zWn4BckN  
        d=d=50.64 M jTKM;  
        ⑧计算模数 D.b<I79bX  
        = sh2bhv]  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 `%3p.~>  
        由弯曲强度的设计公式 lijy?:__  
        ≥ W\7*T1TDj  
    M'iKk[Hjfx  
    ⑴   确定公式内各计算数值 l0{DnQA>I  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m Tt|6N*b'  
             确定齿数z <4,?lZ  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 0)!zhO_}  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 r.;iO0[/  
        Δi=0.032%5%,允许 ZZ*k3Ce  
        ②      计算当量齿数 z%tu6_4j  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ~0|hobk  
        z=z/cos=144/ cos14=158 vM/v}6;_K2  
        ③       初选齿宽系数 KT71%?P  
         按对称布置,由表查得=1 (K6S tNtN  
        ④       初选螺旋角 su;S)yZb  
        初定螺旋角 =14 I/jr` 3Mj  
        ⑤       载荷系数K %LHV0u  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 w>_EM&r6~u  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y ':]a.yA\1  
        查得: 1,'^BgI,  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 qhtAtP>i"  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ,r;d{  
         9G+rxyWMW  
        ⑦       重合度系数Y I;H9<o5  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 a HL '(<  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ZF (=^.gc  
    =14.07609 gq3OCA!cX  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 ot#kU 8f  
        ⑧       螺旋角系数Y +Uq:sfj,  
     轴向重合度 =1.675, bU`yymf{L  
        Y=1-=0.82 uTGvXKL7  
         3G|fo4g  
        ⑨       计算大小齿轮的 #/<Y!qV&  
     安全系数由表查得S=1.25 4CT9-2UC  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 Eo&qc 17)`  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 @(fY4]K  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 XF$]KA L0  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   3>)BI(Wl  
        小齿轮     大齿轮 z|)1l`  
    {NgY8w QB  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: v=1S  
        K=0.86        K=0.93   }p?V5Qp  
    arVf"3a  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 _4B iF?1  
          []= b2%bgs  
          []= 6F/ OlK<  
           kTc5KHJ7  
           'xoE [0!  
            大齿轮的数值大.选用. 7Sq{A@ ET  
         f ?zK "  
    ⑵   设计计算 4Xk;Qd  
         计算模数 b:cK>fh0_  
    1";e'? ^x  
    l!V| T?  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: E/$@ud|l"  
    PFgjWp"Y  
    z==24.57  取z=25 L00 ;rTs>  
    [k 7N+W8  
    那么z=5.96×25=149           =M{CZm  
      ` +BaDns  
    ②   几何尺寸计算 yi-"hT`  
        计算中心距     a===147.2 ,xe@G)a  
    将中心距圆整为110 RdvTtXg  
    ur,"K' w  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 <;0N@  
    um2s^G  
    =arccos _QUu'zJ  
    as |c`4r\O  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. =)1YYJTe9  
    `m;"I  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 Q*&aC|b&  
         ( WtE`f;Q  
        d==42.4 vJAAAS  
    gXLZ)>+A+  
    d==252.5 n.6 0$kR`  
    ]op^dW1;0_  
    计算齿轮宽度 ],}afa!A  
    C\^<v&  
    B= 4[CBW  
    LO}:Ub  
    圆整的       5OW8G][  
    .Jat^iFj0  
                                                大齿轮如上图: hB$Y4~T%  
    ~muIi#4  
    9eN2)a/  
    o- QG& ]  
    7.传动轴承和传动轴的设计 kPX2e h  
    -,fa{yt-  
    1.  传动轴承的设计 uyRA`<&w  
    E<#4G9O<  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 dMs39j  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min E,D:D3O  
    T1=43.77kn.m nL(%&z \4  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 )\D40,p  
        已知小齿轮的分度圆直径为 [T[9*6Kt  
            d1=42.4 EfBVu  
    而  F= : Nj`_2  
         F= F l88a#zUQDN  
    qzlMn)e  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N :CkR4J!m3  
    a[74%L?  
    8}?Y;>s\  
    E4v_2Q -w  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 Y0u'@l_[F  
    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 'f?&EsIV?  
    ~Ri u*<  
    ADv"_bB:h  
                 Oz#EGjz  
         从动轴的设计 rv%ye H  
           /@:up+$  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, nvs}r%1'5  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M qv0 DrL,3  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 oLqbR?  
        已知大齿轮的分度圆直径为 $uFh$f  
            d2=252.5 EB29vHAt~  
    而  F= ]zvVY:v  
         F= F 9"HmHy&:E  
    #[U 9(44,  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N O{B e )E~  
    aO^:dl5  
    (+gL#/u  
    # +QWi0B  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 :<t{ =0G  
    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 VTJIaqw  
    /\-2l+y>J  
    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 yA?ENAM  
    查表,选取 V@f6Lj  
    b,rH&+2H  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 =##s;zj(%  
    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 m,@1LwBH  
    g* \P6  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 znQ'm^h  
    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  。 ~ gfA](N  
    }dd k}wga  
    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. uK;K{  
    (! 0j4'  
                D        B                轴承代号     J~iOP  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     `s>UU- 9  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     UKKSc>D1  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     C?w <$DU  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     OBI+<2`Oc  
    uO ?Od  
         a)_rka1(  
    $c@w$2  
         /]/>jz>  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 >&<<8Ln  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, m1hW<  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     _}I(U?Q-C  
    V\@jC\-5Vt  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. 9@#h}E1$  
    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, FpdDIa  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 ] Wx>)LT  
    6Iv(  
    L=16+16+16+8+8=64 <2)s<S.;  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. e}'#Xv  
    A$%Q4jC}  
    5.    求轴上的载荷   "K|)<6J  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, 4#^'lKIx  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. 49+ >f  
    o%Be0~n'  
    x7P([^i  
    o~v_PD[S  
    k]SAJ~bS|  
    & Fg|%,fv]  
    b&lN%+%}  
    F>~ xzc  
    5:Yck<  
         ~Na=+}.q_  
    x],8yR)R  
    传动轴总体设计结构图: ]Q6+e(:~ZH  
         3[0w+{ (Q  
                                 _ yfdj[Ot`  
    Aautih@LX  
                                 (主动轴) zVM4BT(  
    "wA0 LH_  
    {8^Gs^c c  
            从动轴的载荷分析图: V19e>  
    V#ndyUM;  
    6.     校核轴的强度 PUbaS{J7  
    根据 u.Mqj"o\  
    == ,M\j%3  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 SU?wFCGT%  
    查表15-1得[]=60MP UI!6aVL.  
    〈 []    此轴合理安全 \*f;!{P{  
    aB6Ye/Io  
    8、校核轴的疲劳强度. rr|"r  
    ⑴.   判断危险截面  28nmQ  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. ;yF[2P ;  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 6( >3P  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 /Zo~1q  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 +yzcx3<  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 dCB&c ^  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 pu FXPw.3  
    截面上的弯曲应力 'oleB_B  
    ]e^R@w  
    截面上的扭转应力 w[ Axs8N'  
    == nIfN"  
    轴的材料为45钢。调质处理。 y L*LJ  
    由课本得: 2q)T y9  
               hP?7zz$*j  
    因             !G7h9CF|{  
    经插入后得 LO"_NeuL  
    2.0         =1.31 *"1~bPl  
    轴性系数为 l`SK*Bm~<  
           =0.85 Tdg6kkJ  
    K=1+=1.82  cp$.,V  
        K=1+(-1)=1.26 \CcmePTN#x  
    所以               r)VLf#3B  
    H{ZLk,  
    综合系数为:    K=2.8 #nKRTb+{  
    K=1.62 cL#-*_(  
    碳钢的特性系数        取0.1 x_yF|]aI!  
       取0.05 Ig<}dM.Z[  
    安全系数 kEO1TS  
    S=25.13 aSUsyOe  
    S13.71 brntE:  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Bb~5& @M|N  
    截面Ⅳ右侧 M~-h-tG  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Sa Cx)8ul0  
    wTT RoeJ}  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 L^lS^P  
    &`\ep9  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 [q'eEN G  
    (wife#)~  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 bZ/ hgqS  
    截面上的弯曲应力   ei@3,{~5  
    截面上的扭转应力 'GkvUrD9D$  
    ==K= f3 !n$lj  
        K= TM0b-W (H  
    所以                 `4LJ;KC(  
    综合系数为: u*hH }  
    K=2.8    K=1.62 Vc|NL^  
    碳钢的特性系数 N r<9u$d9=  
        取0.1       取0.05 W,Ty=:qm*  
    安全系数 S/VA~,KCe;  
    S=25.13 I:F <vE  
    S13.71 .:8[wI_f  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 HcA[QBh  
    ha5e(Hj?  
    9.键的设计和计算 V{0%xz #  
    RK-x?ZYH'  
    ①选择键联接的类型和尺寸 B%fU'  
    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. ?;^5ghY$  
    根据    d=55    d=65 |CwG3&8  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 UeA2c_ 5  
                         b=20     h=12     =50 .3@Ng  
    ojoxXly`  
    ②校和键联接的强度 `gI~|A4  
      查表6-2得      []=110MP 9\AS@SH{^T  
    工作长度  36-16=20 (xL :;  
        50-20=30 iT.|vr1HG  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 S 6GMUaR  
         K=0.5 h=5 RyuEHpN}  
        K=0.5 h=6 EL7T'zJ$  
        由式(6-1)得: x6ahZ  
               <[] r{S=Z~J  
               <[] -D#5o,]3  
        两者都合适 NI8~QeGah  
        取键标记为: yX'IZk#_L  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 ]YsR E>  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 ,E?4f @|X  
    10、箱体结构的设计 p.C1nh  
    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, b/nOdFO@  
    大端盖分机体采用配合. wWTQ6~Y%d  
    EjSD4  
    1.   机体有足够的刚度 y@3kU*-1  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 oIb) Rq!m  
    :CTL)ad2  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 \i0-o8q@I  
    D#jX6  
    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 #W|!fILL  
    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 hM>*a!)U  
    >jMH#TZaX  
    3.   机体结构有良好的工艺性. ]RD5Ex!K?  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. +i=p5d5  
    RM,'o[%  
    4.   对附件设计 Fg=v6j4W  
    A  视孔盖和窥视孔 x> \Bxa8  
    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 p+[} Hxx=  
    B  油螺塞: 43L|QFo  
    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。 Rg&19 }BU  
    C  油标: cy3M^_5B<  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 1Nj=B_T  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. fa{@$ppx  
    [))JX"a  
    D  通气孔: &SmXI5>Bo0  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. EwQae(PpA  
    E  盖螺钉: .&iN(Bd  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ltSh'w0  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. h<% U["   
    F  位销: .S_QQM}Q  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. L/x(RCD  
    G  吊钩: Dtt-|_EMS  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. (6R4 \8z2  
    ([KN*OF  
    减速器机体结构尺寸如下: -:S IS`0s  
    TQJF+;%  
    名称    符号    计算公式    结果     Z`s!dV]e9  
    箱座壁厚                10     )%VCzye*{  
    箱盖壁厚                9     JIxiklk  
    箱盖凸缘厚度                12     _|<BF  
    箱座凸缘厚度                15     gz61FW  
    箱座底凸缘厚度                25     v[&'k\  
    地脚螺钉直径                M24     /^2CGcT(  
    地脚螺钉数目        查手册        6     y5u\j{?Te  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     |<(t}}X  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     yM ,VrUh  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     6Z8l8:r-6  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     Qq3fZ=  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     t`u!]DHv  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 Tpzw=bC^  
        22 yX! #a>d"H  
        18     ezZph"&  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 O]qPmEj  
        16     GN%(9N'W  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     #ElejQ|?  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     5pJ*1pfeo  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     J]fS({(\I  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     Mr* |9h  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) .pvxh|V  
    150(3轴)     uV~e|X "9s  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) uTGcQs}  
    150(3轴)     H/J<Pd$p  
         ~NNv>5 t5  
    11. 润滑密封设计 C).2gQ G  
    f1Zt?=  
        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. zZ,Yfd |W  
        油的深度为H+ 7Fl-(Nv`  
             H=30  =34 l!IGc:  
    所以H+=30+34=64 =.b Y#4  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 7lU.Ni t  
         KzVTkDn,  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 #T\  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     8i: [:Z  
        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 @!\K>G >9[  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 z+3 9ee  
         >}SRSqJu  
    12.联轴器设计 X/+OF'po  
    ;fGx;D  
    1.类型选择. 'm O2t~n  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 8#59iQl  
    2.载荷计算. (1){A8=?o  
    公称转矩:T=95509550333.5 J&6:d  
    查课本,选取 VPd,]]S5(  
    所以转矩   G$5m$\K  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 %S#WPD'Y  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm 9#rt:&xo0  
    H?U't 09  
    四、设计小结 m mw-a0  
        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。 tt4+m>/T  
        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。 Fe$/t(  
    五、参考资料目录 T=\!2gt  
    [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; .Z%G@X*  
    [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; %^.P~s6  
    [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; _/ Os^>R  
    [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; R]Qp Mj%o  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 nY^Nbh0  
    [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; Z nXejpj)D  
    [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? |.w;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