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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 jc?Hip'  
                     ULJI` I|m  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         `=>Bop)  
                     PNG'"7O  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) R5FjJ>JE  
    C6Mb(&  
    目   录 i a|F  
         IW46-;l7  
    一    课程设计书                            2 HC0puLt_  
    '2vlfQ@8a~  
    二    设计要求                              2 =1,g#HS  
    eu4x{NmQ  
    三    设计步骤                              2 |p+VitM7  
         o+vf  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 FD6|>G  
        2. 电动机的选择                                4 B}jZ~/D}  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 (5I]umtge  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 OW.ckYt%  
        5. 设计V带和带轮                              6 PFc02 w  
        6. 齿轮的设计                                  8 Fivv#4YO  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 m&x0,8  
        8. 键联接设计                                  26 7}#vANm  
        9. 箱体结构的设计                              27 (PNvv/A  
        10.润滑密封设计                                30 m ;KP  
        11.联轴器设计                                  30 `b2 I)xC#  
         s)L7o)56/  
    四    设计小结                              31 |fA[s7)  
    五    参考资料                              32 v|"{x&I.  
    1idEm*3&(  
    一. 课程设计书 9-@w(kMu  
    设计课题: dV5 $L e#y  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V FHD6@{{Gp"  
    表一: AiyjrEa%  
             题号 JE j+>  
    l|&nGCW  
    参数    1     mkWIJH  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     6 Ym[^U  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     @M,_mX  
    卷筒直径(mm)    200     Sb`>IlT\#  
    '[HFIJ0K!  
    二. 设计要求 X=JSqO6V9  
    1.减速器装配图一张(A1)。 R_*\?^k|A  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 wF%XM_M  
    3.设计说明书一份。 e"b F"L  
    \<P W_'6  
    三. 设计步骤 8'?e4;O  
        1.  传动装置总体设计方案 7e40 }n  
        2.  电动机的选择 ctCfLlK  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 ^fx9R 5E$:  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 Ve=0_GR0  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ;6]+/e7O  
        6.  齿轮的设计 z><JbSE?  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 H"-p^liw  
        8、校核轴的疲劳强度 W w8[d  
        9.  键联接设计 >Z3}WMgBN  
        10.  箱体结构设计 uM\~*@   
        11. 润滑密封设计 w3& F e=c  
        12. 联轴器设计 `@ `CZg  
         Mpj3<vj   
    1.传动装置总体设计方案: sz)3 z  
    W<x2~HW(  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 mxWaX b  
    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, +Q'/c0o  
    要求轴有较大的刚度。 4Q]+tXes  
    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。 [<%yUy  
    其传动方案如下: O,bj_CWx  
            /yI~(8bO  
    图一:(传动装置总体设计图) Bb1dH/8  
    GoFC!nx  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 jR48 .W  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 gy>2=d  
         传动装置的总效率 >#kzPYsp  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; !WY@)qlf  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, "+rX* ~  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, YY.;J3C  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 <}UqtD F 0  
    O}D]G%,m  
      2.电动机的选择 J|I|3h<T  
    C ]#R7G  
        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, W9u (  
        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, ckTnb  
        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。 beq)Frn^  
         doe[f_\  
        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, O|OPdD  
         N),Zb^~nw  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 r` 3)sc  
         E-Mp|y/V  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 +ivz  
                                                       ,{.&xJ$  
    +)V6"XY-(  
    方案    电动机型号    额定功率 O 4}cv  
    P 8Mp  
    kw    电动机转速 sd=i!r)ya  
        电动机重量 Pajr`gU  
    N    参考价格 1 ltoLd\{  
    元    传动装置的传动比     ;/YSQt)rc>  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     HFf| >&c&  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     UL{Xe&sT  
      xXyzzr1[  
       中心高 7g=Ze~aq  
            外型尺寸 M"P$hb'F  
    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     `HHbQXB  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     b?Vu9!  
    u{\`*dNx  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 1&m08dZm5  
    U2K>\/-~  
    (1)       总传动比 xxedezNko  
        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 L=VuEF  
        (2)       分配传动装置传动比 9t)t-t#P;  
        =× Y[pGaiN:  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 Xe*  L^8+  
        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 9,F(f}(t  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 'r'uR5jR  
    (1) 各轴转速 O[8Lp?  
      ==1440/2.3=626.09r/min ~JBQjb]  
      ==626.09/5.96=105.05r/min %u!#f<"[  
    (2) 各轴输入功率 \;g{qM 8  
        =×=3.05×0.96=2.93kW Ot/Y?=j~  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW uT=sDWD :  
        则各轴的输出功率:   ?X eRL<n  
    =×0.98=2.989kW )~WxNn3rx  
    =×0.98=2.929kW ?B[Z9Ef"8l  
    各轴输入转矩 T9(~^}_+9  
       =××  N·m TpnkJygIm  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· MEo+S  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m wCkkfTO  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m 3L#KHTM  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 8mMrGf[Q\  
    =×0.98=242.86N·m 2O4U ytN  
    运动和动力参数结果如下表 BI}>"',  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ) I@gy  
        输入    输出    输入    输出         lM?P8#3  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     u(d>R5}'  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     bluC P|  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     _~6AUwM  
    `< VoZ/v  
    5、“V”带轮的材料和结构 lKe aI  
      确定V带的截型 w \85D|u  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 Amz7j8zJ  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 <]"aP1+C  
          V带截型      由图6-13                        B型 - 5A"TNU  
       F-2HE><+  
      确定V带轮的直径 :p OX,  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm x!Wl&  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s F[Peil+|`  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm &?x^I{j  
       x OZ?zN  
      确定中心距及V带基准长度 PN<Y&/fB  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 >j\zj] -"  
                              360<a<1030 sHAzg^n}r  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm #E*jX-JT  
         Dx iCq(;  
      初定V带基准长度 G&:YgwG  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 9t;aJFI  
           Lw-)ijBW  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm =TyN"0@  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm hcM 0?=  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 e}aD <E G  
       m3.d!~U\  
       确定V带的根数 vsLn@k3  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw oA73\BFfP  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 ynDa4HB  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96  c~dX8+  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 (}bP`[@rX!  
             ,TP^i 0  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 5>/,25 99  
                                 {Uu7@1@n  
                           取Z=2 b) .@ xS  
    V带齿轮各设计参数附表 <r9J+xh*p  
    i1u & -#k  
    各传动比 :0#!=  
    3+Xz5>"a  
        V带        齿轮     <L:v28c  
        2.3        5.96     |1;0q<Ka  
      !) LMn  
    2. 各轴转速n q!}&<w~|  
        (r/min)        (r/min)     :aco$ZNH5  
        626.09        105.05     FWPkvL  
    IOt!A  
    3. 各轴输入功率 P ]Kil/Y  
        (kw)        (kw)     @l BR;B"  
        2.93       2.71     zn@tLLX  
    BxlpI[yWq  
    4. 各轴输入转矩 T fv#e 8y  
        (kN·m)        (kN·m)     Zj!S('hSY  
    43.77        242.86     7 ?/ Fr(\  
    Ge|caiH1I  
    5. 带轮主要参数 ~(G]-__B<  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         Pxy(YMv  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     CEZ*a 0}=  
    带的根数z     !P#lTyz  
        160        368        708        2232        B        2     A+:K!|w  
    LV'v7 2yUH  
    6.齿轮的设计 %xkqiI3Ff  
    ~99Ta]U  
    (一)齿轮传动的设计计算 -KbT[]  
    ejD;lvf  
    齿轮材料,热处理精度 h dPK eqg7  
        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 "7iHTV  
        (1)       齿轮材料及热处理 3E:wyf)i"  
           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 M9 _h0  
    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 a)[tkjU  
          ② 齿轮精度 ka*VQXk*  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 X~%Wg*Hm  
         T?NwSxGo  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 lv,8NmP5  
    按齿面接触强度设计 vpTS>!i  
    ]D%D:>9|/  
    确定各参数的值: ;./Tv84I^  
    ①试选=1.6 bWG}>{fj  
    选取区域系数 Z=2.433   0t6s20*q  
         $Omc Ed  
        则 0.bmVN<  
        ②计算应力值环数 6e/2X<O  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) Nl PP|=o  
        =1.4425×10h NuW9.6$Jrf  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) \Qz>us=G  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 NTls64AS.  
        ④齿轮的疲劳强度极限 qEX59v  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: _sJp"4?  
        []==0.93×550=511.5 1,9RfYV  
    jHTaG%oh  
        []==0.96×450=432         9akCvY#Q  
    许用接触应力   `L7 cS  
             bG;vl; C  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ,Ix7Yg[  
             =1 F2OU[Z,-]  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 Z9 }qds6 y  
        =4.47×10N.m =}u;>[3  
        3.设计计算 }a-ikFQ]  
    ①小齿轮的分度圆直径d I)O%D3wfMW  
         IcI y  
        =46.42 v #IC  
        ②计算圆周速度 cSoZq4  
        1.52 el 5F>)  
        ③计算齿宽b和模数 ,|?B5n&  
    计算齿宽b !\RR UH*  
           b==46.42mm ]oXd|[ G  
    计算摸数m u A*Op45  
      初选螺旋角=14 5/>G)&  
        = $1#|<|  
        ④计算齿宽与高之比 +!'6:F  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 Td X6<fVV  
    =46.42/4.5 =10.32 Ed.~9*m  
    ⑤计算纵向重合度 XZJ}nXy  
    =0.318=1.903 3eFD[c%mN  
    ⑥计算载荷系数K N y7VIh|  
    使用系数=1 IeZ}`$[H  
    根据,7级精度, 查课本得 ;{j:5+'  
    动载系数K=1.07, Kx ?}%@b  
    查课本K的计算公式: DTAEfs!ZW  
    K= +0.23×10×b Xj?j1R>GB  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 ,dK%[  
    查课本得: K=1.35 GDZe6*  
    查课本得: K==1.2 Bn}@wO  
    故载荷系数: jFbz:aUF  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ,R3D  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 Op\l  
        d=d=50.64 Q3_ia 5 `O  
        ⑧计算模数 ~|R"GloUw  
        = S'B7C>i`#N  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 3,S5>~R=  
        由弯曲强度的设计公式 v=iz*2+X  
        ≥ n[ AJ'A{  
    akrEZ7A  
    ⑴   确定公式内各计算数值 2px l!  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m -QI1>7sl  
             确定齿数z oIQor%z  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 WVf;uob{  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ATPc ~f  
        Δi=0.032%5%,允许 \E]s]ft;+  
        ②      计算当量齿数 \CX`PZ><  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  Gk'J'9*  
        z=z/cos=144/ cos14=158 //_v"dqP{)  
        ③       初选齿宽系数 r6*0H/*  
         按对称布置,由表查得=1 )7*Apy==x  
        ④       初选螺旋角 ~?+Jt3?,  
        初定螺旋角 =14 _lu.@IX-  
        ⑤       载荷系数K Q0Dw2>~_K  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 P_lk4 0X  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y y =G  
        查得: L`yS '  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 *"q ~z  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 $ [M8G   
         !NZFo S~  
        ⑦       重合度系数Y O`rAqO0F  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 q#c\  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 \6 2|w HX  
    =14.07609 UXR$7<D+  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 p`T7Y\\#!  
        ⑧       螺旋角系数Y Qm^N}>e  
     轴向重合度 =1.675, ,d&~#W]  
        Y=1-=0.82 `?2S4lN/  
         !!DHfAV]  
        ⑨       计算大小齿轮的 mWfzL'*  
     安全系数由表查得S=1.25 .y#@~H($  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 '!b1~+PV  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 !xA;(<K[^  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 Ym2![FC1  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   E{(7]Wri  
        小齿轮     大齿轮 G0xk @SE  
    X<vv:  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: B ,e3r  
        K=0.86        K=0.93   -YJ7ne]  
    Z  r  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 gM^ Hs7o,  
          []= x_s9DkX  
          []= NIQNzq?a^  
           w)5eD+n\-  
           cOxF.(L  
            大齿轮的数值大.选用. 1vx:`2 A4  
         u\Tq5PYXt  
    ⑵   设计计算 [ !].G=8  
         计算模数 vRVQ:fw  
    ./rNq!*a  
    Rm&i"  
    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: m!tB;:6  
    Ip|~j} }  
    z==24.57  取z=25 &3:-(:<U  
    "2o)1G  
    那么z=5.96×25=149           gY=nU,;  
      [(F.x6z)  
    ②   几何尺寸计算 [59_n{S 1  
        计算中心距     a===147.2 tF O27z@  
    将中心距圆整为110 K*d+pImrV  
    Dc}-wnga  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 r@%-S!$  
    BwEO2a{  
    =arccos ?WKFDL'_0j  
    Gh>Rt=Qu%  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. R]/3`X9!d>  
    6H53FMqr  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 -V%"i,t  
         9NBFG~)|l[  
        d==42.4 4703\ HK  
    a{GPAzO+  
    d==252.5 9!NL<}]{  
    h'|{@X  
    计算齿轮宽度 AU OL?st  
    U_K"JOZ  
    B= 9i;%(b{  
    @/9#Z4&d0  
    圆整的       cGIxE[n'  
    ~a^mLnY@  
                                                大齿轮如上图: [U5[;BNRD  
    *%=BcV+,  
    04D>h0yFf  
    8iGS=M  
    7.传动轴承和传动轴的设计 &7VN?ox1  
    o:W>7~$jr=  
    1.  传动轴承的设计 @@-n/9>vs  
    "jb`KBH%"  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 TWZ* *S-  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min "v@Y[QI  
    T1=43.77kn.m Ub2t7MU  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 >-*rtiE  
        已知小齿轮的分度圆直径为 U0 nSI  
            d1=42.4 O3/][\  
    而  F= 6!*be|<&  
         F= F ZVs]_`(+  
    ^ a^bsKW  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N K!Te*?b  
    %IL] Wz<  
    (~q.YJ'  
    LmWZ43Z"@  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 qIS9.AL  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 duFVh8  
    lqe|1vN  
    `u$  Rd  
                 Oi%\'biM  
         从动轴的设计 b+Vfi9<  
           c<bV3,  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, UTB]svC'  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M "{(|}Cds  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 v3PtiKS  
        已知大齿轮的分度圆直径为 js;p7wi  
            d2=252.5 Zgy~Y0Di  
    而  F= MdXOH$ ps  
         F= F VRU"2mQ.P6  
    S52'!WTq  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N .8e]-^Z  
    QOiPDu=8z  
    {*mf Is  
    (K xI*  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 PkX4 !  
    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 ;E:vsVK  
    mv] .  
    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 x3DUz  
    查表,选取 _E'F   
    V6Z~#=EQ  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Q\Wh]=}  
    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 2qd5iOhX+  
    }uP`=T!"8  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 =r|e]4  
    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  。 3 PkVMX  
    f euATL]  
    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. |BGB60}]f  
    <<'%2q5  
                D        B                轴承代号     lCafsIB  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     CWT#1L=  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     `]~1pc  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     $40G$w  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     P* X^)R  
    _E %!5u  
         j<NZ4Rf  
    ly[j=vBV  
         7N:3  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 Gh%R4)}  
        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, ncGt-l<9  
    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.     -al\* XDz  
    :j2?v(jT_l  
    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. AQ%B&Q(V1  
    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, hY5GNYDh  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 "m#17J_  
    uB=DC'lkg  
    L=16+16+16+8+8=64 TWSqn'<E  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. >Nam@,hm  
    :$6mS[@|  
    5.    求轴上的载荷   :+_uyp2V  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, ~ =GwNo_  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. [KQ#b  
    a = *'  
     p!> 5}f6  
    _D 9/,n$  
    CdZ. T/x  
    b>h L*9  
    d`gKF  
     $UD$NSl  
    Qli#=0{`  
         }j$tFFVi~  
    4A0v>G`E*#  
    传动轴总体设计结构图: d\ I6Wn  
         bL`># M_^  
                                 a B$x(8pP@  
    e0<Wed  
                                 (主动轴) >P+o NY  
    ,ZI#p6  
    R XN0v@V  
            从动轴的载荷分析图: buldA5*!o  
    `+h+X 9  
    6.     校核轴的强度 '4Drs}j5  
    根据 G %A!yV  
    == }}qY,@eeX  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 `]`S"W7&  
    查表15-1得[]=60MP r^7eK)XA_  
    〈 []    此轴合理安全 1B#iJZ}  
    U5 ia|V  
    8、校核轴的疲劳强度. s !IvUc7'  
    ⑴.   判断危险截面 LC7%Bfn!  
    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. 82)%`$yZw[  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 e:l7 w3?O  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ?8qN8rk^+  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 tmd{G x}c  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 Up1 n0  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 Tn"@u&P *  
    截面上的弯曲应力 I5*<J n  
    URbHVPCPb  
    截面上的扭转应力 +[ng99p  
    == "8p<NsU   
    轴的材料为45钢。调质处理。 0.S7uH%"  
    由课本得: 2]y Hxo/6  
               \JC_"gqt  
    因             U2)?[C1q{  
    经插入后得 F}.R -j#  
    2.0         =1.31 ]VR79l  
    轴性系数为 "574%\#4z  
           =0.85 K]1| #`n  
    K=1+=1.82 p//mV H%  
        K=1+(-1)=1.26 9?q ^yy  
    所以               JXjH}C  
    ? o&goiM  
    综合系数为:    K=2.8 ]UkqPtG;  
    K=1.62 O=vD6@QI  
    碳钢的特性系数        取0.1 D9  Mst6  
       取0.05 s{OV-H  
    安全系数 i=R%MH+  
    S=25.13 1,Es'  
    S13.71 ?E,-P!&R  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 @Gw.U>"!C  
    截面Ⅳ右侧 r0wAh/J|  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 *0vRVlYf  
    6"[J[7up  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 .F'Cb)Z  
    !<HF764@`  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 \T[OF8yhW  
    yf[1?{iVo  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 7|"l/s9,  
    截面上的弯曲应力   _R^ZXtypd  
    截面上的扭转应力 P1z:L  
    ==K= M+M  ;@3  
        K= 62kA(F 0e,  
    所以                 Pc`)D:/}R  
    综合系数为: g\9&L/xDN  
    K=2.8    K=1.62 }+}Cl T  
    碳钢的特性系数 .AQTUd(_  
        取0.1       取0.05 @#*{* S8  
    安全系数 BUdO:fr  
    S=25.13 AQtOTT$  
    S13.71 2s=zT5  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 5R)IL 2~  
    o6RT4`  
    9.键的设计和计算 *%\Xw*\0  
    %__ @G_M  
    ①选择键联接的类型和尺寸 nTw:BU4jd  
    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. M?Fv'YE  
    根据    d=55    d=65 @=}NMoNH  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 A6+qS [  
                         b=20     h=12     =50 >0u*E *Y  
    eY%Ep=J  
    ②校和键联接的强度 q,_E HPc  
      查表6-2得      []=110MP tKeozV[V  
    工作长度  36-16=20 lfG',hlI;  
        50-20=30 EiP N44(  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 C^LxJG{L5  
         K=0.5 h=5 aO}p"-'  
        K=0.5 h=6 e\O625  
        由式(6-1)得: (uX"n`Dk  
               <[] ,$aqF<+;  
               <[] O>I%O^  
        两者都合适 ,Y#f0  
        取键标记为: uhv_'Q  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 i-#Dc (9  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 VZe'6?#  
    10、箱体结构的设计 >p#_ L^oZ%  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, Q/J<$W*,  
    大端盖分机体采用配合. asE.!g?  
    fGW~xul_  
    1.   机体有足够的刚度 "rc QS H  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 ;mr*$Iu7|  
    D(&Zq7]n  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 dtj b(*x  
    DjiI*HLNR  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm "uj@!SEs`?  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 oA:`=f%\  
    BlM(Q/z  
    3.   机体结构有良好的工艺性. a<]vHC7  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. >]A#_p  
    Bk@EQdn  
    4.   对附件设计 O2f-{jnTz,  
    A  视孔盖和窥视孔 B/mfm 7  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 {%RwZ'  
    B  油螺塞: |eFaOL|  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 |9BX  ~`{  
    C  油标: [jxh$}?P  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 _PQk<QZ  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 1.<gC  
    rmFcSolt,f  
    D  通气孔: % .ss  
    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. /n:Q>8^n'W  
    E  盖螺钉: g&Uu~;jq]  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 bA'N2~.,  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. Q~n%c7  
    F  位销: *.VNyay  
    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. !w0=&/Y{R  
    G  吊钩: ] r%fAm j  
    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. dB QCr{7  
    6\v4#  
    减速器机体结构尺寸如下: bj_/  
    +D[C.is>]}  
    名称    符号    计算公式    结果     Mhb~wDQl  
    箱座壁厚                10     m;TekJXm  
    箱盖壁厚                9     obv_?i1  
    箱盖凸缘厚度                12     X`-o0HG  
    箱座凸缘厚度                15     k! x`cp  
    箱座底凸缘厚度                25     ixoN#'y<"  
    地脚螺钉直径                M24     et(AO)uv6  
    地脚螺钉数目        查手册        6     'F:Tv[qx  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     PCa0I^d  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     [M:<!QXw  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     FBOgaI83G  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     rd24R-6  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     ~zvZK]JoX  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 cK\?wZ| Y  
        22 [By|3 bI  
        18     2^Z"4t4  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 )(c%QWz  
        16     Jp_ :.4  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     V@EyU/VJ  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     C~nL3w  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     r;>.*60AT  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     hM=X# ;  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) ICc:k%wE7  
    150(3轴)     uu>R)iTQ%S  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) Kw:%B|B<T  
    150(3轴)     ,E@}=x9p  
         C}pQFL{B5  
    11. 润滑密封设计 g@>93j=cZU  
    g&8-X?^Q  
        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. W A*1_  
        油的深度为H+ (B?ZUXM,  
             H=30  =34 *<h)q)HS  
    所以H+=30+34=64 23a:q{R  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 5aXE^.`  
         ^7t1'A8e<  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 o!c~"  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     }gE^HH'  
        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 WZP1g kX&M  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 HXPq+  
         ZG~d<kM&8s  
    12.联轴器设计 Ht]O:io`  
    4AF.KX7  
    1.类型选择. Wd ga(8t  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 {K:] dO  
    2.载荷计算. C<w&mFozL  
    公称转矩:T=95509550333.5 5ci1ce  
    查课本,选取 ]*Kv[%r07c  
    所以转矩   PR,8c  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 lvLz){  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm wLvM<p7OX  
    4[Wwm  
    四、设计小结 oR3t vw.  
        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。 lB8g D  
        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。 i|28:FJA  
    五、参考资料目录 mMO]l(a&  
    [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; ,rNud]NM8  
    [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; 2R;#XmKS  
    [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; :sA UV79M  
    [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;  [ A 7{}  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 M)H*$!x}>  
    [6]《机械制图(第四版)》,高等教育出版社,刘朝儒,彭福荫,高治一编,2001年8月第四版; +Y$EZL.A  
    [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? &y(%d 7@/  
    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