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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 = UH3.  
                     e.n(NW  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         UPuoIfuqI  
                     4|`>}Nu  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) <u!cdYo@  
    1y'Y+1.<  
    目   录 sE% $]Jp  
         RhE~-b[X  
    一    课程设计书                            2 (?r,pAc:  
    0hemXvv1  
    二    设计要求                              2 aV'bI  
    10FiA;  
    三    设计步骤                              2 d&j  
         ,0W^"f.g{m  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 ^<CVQ8R7  
        2. 电动机的选择                                4 'Zu S  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 .HS6DOQ  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 '>"{yi-  
        5. 设计V带和带轮                              6 XDemdMy$  
        6. 齿轮的设计                                  8 k8w\d+!v  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 1hG#  
        8. 键联接设计                                  26 y@3p5o9lv-  
        9. 箱体结构的设计                              27 =8\.fp  
        10.润滑密封设计                                30 X2|~(*  
        11.联轴器设计                                  30 l^lb ^"o  
         HT;^u"a~  
    四    设计小结                              31 h !^= c  
    五    参考资料                              32 ;o9h|LRs  
    Jl/wP   
    一. 课程设计书 puC91  
    设计课题: S[Du >  
        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 Za:j;u Y  
    表一: FH~:&;  
             题号 5'} V`?S  
    xLW$>;kI  
    参数    1     yajdRU  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     `L'g<VK;  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     3 _  
    卷筒直径(mm)    200     -'&/7e6>y  
    )'djqpM.  
    二. 设计要求 vY4sU@+V  
    1.减速器装配图一张(A1)。 KNVu[P)rv  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 nuce(R  
    3.设计说明书一份。 Qm%PpQ^Lz3  
    !zA@{gvEc  
    三. 设计步骤 Hb)FeGsd).  
        1.  传动装置总体设计方案 Y sM*d  
        2.  电动机的选择 <`}P  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 Og\k5.! ,  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 0pZvW  
        5.  “V”带轮的材料和结构 bKQho31a'  
        6.  齿轮的设计 BQ-x#[ %s  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 F$7!j$ Z  
        8、校核轴的疲劳强度 jf9+H!?^N  
        9.  键联接设计 s<O$ Y  
        10.  箱体结构设计 KF. {r  
        11. 润滑密封设计 [l23b{  
        12. 联轴器设计 p `"k=tZ{  
         4zoQe>v~  
    1.传动装置总体设计方案: EW `hL~{  
    AC,RS 7  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 5n@YNaoIb  
    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, 2Rk}ovtD[  
    要求轴有较大的刚度。 <tr]bCu}  
    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。 /(dP)ysc  
    其传动方案如下: 02-ql F@i  
            i>m%hbAk  
    图一:(传动装置总体设计图) 51|ky-  
    #Bd]M#J17a  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 QNNURf\[(  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 Lljn\5!r<  
         传动装置的总效率 p* >z:=  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; #D`@G8~(  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, d][ Wm  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, $dL..QH^K  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 '}.Yf_  
    `w@:h4f  
      2.电动机的选择 9K+> ;`  
    jP+yN|  
        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, WZ CI*'  
        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, J@3,  
        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。 ^6s im2  
         \[MAa:/  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, M(-)\~9T  
         =xI;D,@S  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 ;ArwEzo(  
         !_Lmrs  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 RZa/la*  
                                                      1Viz`y)^  
    ~ ld.I4  
    方案    电动机型号    额定功率 qmrT d G  
    P SDnl^a  
    kw    电动机转速 3c<aI =$^  
        电动机重量 F y+NJSG  
    N    参考价格 0Hnj<|HL  
    元    传动装置的传动比     \]X.f&u  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     &jqaW 2  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     =*\s`ox`  
       E]V, @  
       中心高 u?^V4 +V  
            外型尺寸 M xE]EJZ  
    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     ^m\o(R  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     }[p{%:tP  
    cx\"r  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 il0K ^i  
    ^FVdA1~/  
    (1)       总传动比 x YS81  
        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 "zEl2Xn28_  
        (2)       分配传动装置传动比 '/\  
        =× IiYL2JS;t|  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 L}Z.FqJ  
        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 |XyX%5p*  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 "HOZ2_(o  
    (1) 各轴转速 0z8(9DlTc  
      ==1440/2.3=626.09r/min Eb3ZM#  
      ==626.09/5.96=105.05r/min "{0G,tdA  
    (2) 各轴输入功率 5y#,z`S  
        =×=3.05×0.96=2.93kW (.J/Ql0Y  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 'E| %l!xO  
        则各轴的输出功率:   r%,?uim#  
    =×0.98=2.989kW T;w:^XW  
    =×0.98=2.929kW  |$Yk)z3  
    各轴输入转矩 eg[EFI.h  
       =××  N·m CK_dEh2c  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· >M<3!?fW)  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 5P,&VB8L  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m {##G.n\~  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m is.t,&H4P]  
    =×0.98=242.86N·m Wf~^,]9N  
    运动和动力参数结果如下表 nrEI0E9  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     /!6'K  
        输入    输出    输入    输出         }x'*3zI  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     -#\T  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     4^7 v@3  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     f:;-ZkIU ?  
    PGTEIptX7  
    5、“V”带轮的材料和结构 g~U( w  
      确定V带的截型 [gW eD  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 fNN l1Vls  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 N[{rsUBd  
          V带截型      由图6-13                        B型 iI GK "}  
       HE}0_x.  
      确定V带轮的直径 *C*J1JYp+  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm .f~9IAXP`  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s h+km?j  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm [LVXXjkFI  
       mWviWHK  
      确定中心距及V带基准长度 @-@Coy 4Tt  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 z{XB_j6\=  
                              360<a<1030 r)<A YX]J  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm -H?c4? 5  
         4D65VgVDM  
      初定V带基准长度 cy%M$O|hX5  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm O8;/oL4 U  
           kowS| c#  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm '|C%X7  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm +d, ~h_7!  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 J 6 ~Sr  
       b4L7M1l  
       确定V带的根数 Ez1eGPVr  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw C[FHqo9M?H  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 7D'\z IW  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 r-qe7K@p  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 C4m+Ta %  
             1}VaBsEV  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 z}vT8qoX  
                                 'F W?   
                           取Z=2 '54\!yQ<{  
    V带齿轮各设计参数附表 Vgm*5a6t  
    OVLVsNg  
    各传动比 4"&-a1N  
    'm<Lx _i  
        V带        齿轮     7?dWAUF  
        2.3        5.96     k*1Lr\1  
      z5@XFaQ  
    2. 各轴转速n C'#KTp4!1  
        (r/min)        (r/min)     #:6-O  
        626.09        105.05     [ycX)iM  
    _S9)<RVI+  
    3. 各轴输入功率 P 45~x #Q  
        (kw)        (kw)     (~~m8VJ>  
        2.93       2.71     CCTU-Xz/  
    dGZie .Zx  
    4. 各轴输入转矩 T IO)Y0J>x  
        (kN·m)        (kN·m)     :1+Aj (  
    43.77        242.86     t$BjJ -G  
    <Jgcj 4D  
    5. 带轮主要参数 mSYjc)z  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         \[9VeqMU  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     ).KA0-  
    带的根数z     J;& y?%{@5  
        160        368        708        2232        B        2     f-~Y  
    D07M!U  
    6.齿轮的设计 H(y`[B,}*  
    cSt)Na~C  
    (一)齿轮传动的设计计算 M5#wz0  
    9evr!=":  
    齿轮材料,热处理精度 ZthT('"a  
        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 ^50dF:V(1  
        (1)       齿轮材料及热处理 'rhgM/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 7I3_$uF  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 JM7mQ'`Ud  
          ② 齿轮精度 Lc!2'Do;  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 tF;0P\i  
         ny-:%A  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 G+dq */  
    按齿面接触强度设计 ]p!{   
    (?e%w}  
    确定各参数的值: }4 0T'y  
    ①试选=1.6 Xs2}n^#i  
    选取区域系数 Z=2.433   UF"%FF  
         FL{Uz+Q  
        则 #eW T-m  
        ②计算应力值环数 kj6:P$tH  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) U9oUY> 9  
        =1.4425×10h ImN'o4vo  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) Tpl]\L1v-  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 REW[`MBQ  
        ④齿轮的疲劳强度极限 `Gio 2gl9  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: $tZ {>!N  
        []==0.93×550=511.5 ]dUG=dWO  
    P&0eu  
        []==0.96×450=432         K6DN>0sY  
    许用接触应力   wm~7`&  
             Gxw1P@<F:  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   fZiAl7b!  
             =1  9q"kM  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 5cP yi/  
        =4.47×10N.m }n^Rcz6HeO  
        3.设计计算 01A{\O1$j  
    ①小齿轮的分度圆直径d A.>mk598  
         vT?^#  
        =46.42 i$NlS}W  
        ②计算圆周速度 }$_@yt<{W@  
        1.52 of B:7  
        ③计算齿宽b和模数 J ?o  
    计算齿宽b wQSan&81Q  
           b==46.42mm t6"%u3W8M  
    计算摸数m wv9HiHz8gD  
      初选螺旋角=14 7P1Pk?pxy  
        = Qu|CXUk  
        ④计算齿宽与高之比 1_+ h"LE  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 w<(ubR %$  
    =46.42/4.5 =10.32 O},}-%G  
    ⑤计算纵向重合度 i<Z%  
    =0.318=1.903 J5{;+ysUMl  
    ⑥计算载荷系数K _[HZ[9c!  
    使用系数=1 %#2$B+  
    根据,7级精度, 查课本得 Y5aG^wE[:  
    动载系数K=1.07, b1C)@gl!Z  
    查课本K的计算公式: SA TX_  
    K= +0.23×10×b I[?\ Or  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 ]$/oSa/  
    查课本得: K=1.35 _ $a3lR  
    查课本得: K==1.2 81Z;hO"~  
    故载荷系数: 'D21A8*N  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 Go%Z^pF3CO  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 d"XZlEV  
        d=d=50.64 FCt<h/  
        ⑧计算模数 lEk@I"  
        = |^Iox0A  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 7${<u0((!  
        由弯曲强度的设计公式 `G$>T#Dq  
        ≥ h ;*x1BVE  
    RBQ8+^  
    ⑴   确定公式内各计算数值 6=f)3!=  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m .lcp5D[(  
             确定齿数z @} Ig*@  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 :-RB< Lj  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 pA!-spgX  
        Δi=0.032%5%,允许 e\6H.9=  
        ②      计算当量齿数 bB$f=W!m%  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  SA<\n+>q^  
        z=z/cos=144/ cos14=158 T<n`i~~  
        ③       初选齿宽系数 9"P+K.%  
         按对称布置,由表查得=1 X$!fR >Zc  
        ④       初选螺旋角 >M#@vIo?<6  
        初定螺旋角 =14 E+\?ptw  
        ⑤       载荷系数K i)x0 ]XF  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 z"4 q%DC  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y *'?ZG/ (  
        查得: ^("b~-cJ  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 $5XA S  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 \WiCI:  
         >` s"C  
        ⑦       重合度系数Y =E2 a#Vd  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 rD}g9?ut  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 =f~<*wQ  
    =14.07609 .?u<|4jE6  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 ~9]vd|  
        ⑧       螺旋角系数Y {.LJ(|(Mz  
     轴向重合度 =1.675, {]\7 M|9\  
        Y=1-=0.82 !Q>xVlPVu  
         t oA}0MI(:  
        ⑨       计算大小齿轮的 FxlH;'+Q  
     安全系数由表查得S=1.25 8c) eaDu  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 ]$g07 7o  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 t~L4wr{B  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 /bykIUTKI  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   obvE m[x!Z  
        小齿轮     大齿轮 %6q82}#`  
    0)|Z 7c&  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: |&4A"2QN  
        K=0.86        K=0.93   Z#}sK5s  
    ! t!4CY  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 K9@.l~n  
          []= )5@P|{FF  
          []= ovp/DM  
           uUjjAGZ  
           `dm*vd  
            大齿轮的数值大.选用. at?I @By  
         J?V$V >d  
    ⑵   设计计算 fd4gB6>  
         计算模数 /Q st :q  
    I7_8oq\3D  
    'ayb`  
    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: o%'1=d3R1Q  
    $R'?OK(`  
    z==24.57  取z=25 P6_Hz!vE  
    frcX'M}%  
    那么z=5.96×25=149           -L/%2 X  
      H|aFs.SEQ  
    ②   几何尺寸计算 %fg6', 2  
        计算中心距     a===147.2 #H7 SLQr\  
    将中心距圆整为110 8Ay7I  
    x:-NTW -g  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 /rpr_Xw}  
    ,6]ID1o:y  
    =arccos &S(>L[)9  
    V%4P.y  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. waMV6w)<  
    ]?]M5rP  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 _=0Ja S>M.  
         "&H'?N%9Up  
        d==42.4 M IIa8 ;  
    U LS>v  
    d==252.5 {- I+  
    d21thV ,S  
    计算齿轮宽度 |"K%Tvxe  
    ,~cK]!:>s  
    B= P?q HzNGi7  
    x"Ll/E)\v]  
    圆整的       #r9\.NA!  
    Hx6O Dj[-  
                                                大齿轮如上图: <%.%q  
    07SW$INb  
    ;R 6f9tu2  
    U~=?I)Ni  
    7.传动轴承和传动轴的设计 Vl+UC1M}B>  
    ?8$`GyjS  
    1.  传动轴承的设计 1M`>;fjYa  
    K3vZ42n  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 @MibKj>o  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min D,=~7/g  
    T1=43.77kn.m z(c8]Wu#  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 lrc%GU):  
        已知小齿轮的分度圆直径为 UA'bE~i  
            d1=42.4 wDi/oH/H  
    而  F= 5 v.&|[\k  
         F= F P8=|#yCi  
    ]+`K\G ^X  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N PI L)(%X  
    Oa:C'M b  
     gwIR3u  
    ]?_~QE`  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 .}F 39TS2  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 sR$abN+u  
    Ngx2N<$<*g  
    #rW-jW=A  
                 9.xb-m7  
         从动轴的设计 RUr ~u  
           R/1e/t  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, ,(oolx"Xa  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M QN;5+p[N  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 .]exY i  
        已知大齿轮的分度圆直径为 DCa[?|Y  
            d2=252.5 r1q'+i  
    而  F= {QG6ldI  
         F= F \x$`/  
    ?`OF n F,K  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 7_36xpw  
    2Rys:$  
    \6GNKeN  
    6{d?3Jk  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 +uF}mZ S^  
    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 5f_x.~ymA  
    ~c&sr5E  
    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 ^%%Rf  
    查表,选取 M&=SvM.f  
    WyV,(~y  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 msw'n  
    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 ;R&W#Q7>3  
    :icpPv  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 uN?Lz1W\;  
    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  。 Xqe Qj}2kA  
    S7j(4@  
    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. i+QVs_jW  
    (eb65F@P  
                D        B                轴承代号     &!;o[joG  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     CUdpT$$x3  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     8MW-JZ  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     4D 5Wse  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     GYy8kp84  
    QDJ#zMxFD  
         (Of`VT3ZOA  
    vS ( Y_6  
         +(`D'5EB(  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 G \a`F'Oo  
        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, HQF@@  
    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.     B.?F^m@zS  
    ;L",K?6#  
    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. D:K"J><@  
    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, X9c<g;  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 nT 4Ryld  
    &B :L9^  
    L=16+16+16+8+8=64 _nzTd\L88  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. l' Li!u  
    kDJqT  
    5.    求轴上的载荷   Mx0~^l  
    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, H{_D#It  
    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. eo;MFd%;  
    [[w-~hHH-  
    b'FTy i  
    ]n@T5*=  
    }VWUcALJV  
    sJQ~ :p0e  
    IrRe6nf@K  
    _H}hK kG+  
    X%99@qv  
         -#<{3BJTrz  
    7r3CO<fb  
    传动轴总体设计结构图: JSq3)o9?/  
         mo tW7|p.e  
                                 c#?~1@=  
    ]p4?nT@]  
                                 (主动轴) | Wj=%Ol%o  
    vEG7A$Z"  
    Wd+kjI\  
            从动轴的载荷分析图: 39[ylR|\  
    fhdqes])  
    6.     校核轴的强度 {&Rz>JK  
    根据 A3HN Mz  
    == E>E^t=; [  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 toj5b;+4F  
    查表15-1得[]=60MP 1f"}]MbLR  
    〈 []    此轴合理安全 3z#> 1HD$  
    ze LIOw  
    8、校核轴的疲劳强度. VqD_FS;E  
    ⑴.   判断危险截面 3ohHBo  
    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. v9TIEmZ  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 oFt_ yU-  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 `6YN/"unfp  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 18kWnF]n=  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 [(3 %$?[  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 gDw(_KC  
    截面上的弯曲应力 ,9F3~Ryt(  
    V3|" v4  
    截面上的扭转应力 DqI"B  
    == mICx9oz]  
    轴的材料为45钢。调质处理。 xVI"sBUu  
    由课本得: C>-}BeY!  
               a>6M{C@pd  
    因             TR `C|TV>  
    经插入后得 +?QHSIQo  
    2.0         =1.31 xrlyph5mE  
    轴性系数为 qauvwAMuX  
           =0.85 <Nloh+n=  
    K=1+=1.82 5>H&0> \  
        K=1+(-1)=1.26 U5F1m]gFr  
    所以               G7GKO  
    c8_,S[W  
    综合系数为:    K=2.8 #K`[XA  
    K=1.62 _ Fk^lDI-  
    碳钢的特性系数        取0.1 $QT% -9&  
       取0.05 U3M;{_g  
    安全系数 z0YL,  
    S=25.13 :.{d,)G  
    S13.71 1x sJz^%V  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 LF (S"Of  
    截面Ⅳ右侧 3c:fYE  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 P $r!u%W  
    g<w1d{Td  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 KZ=5"a  
    QD-Bt=S7l  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 l r~>!O  
    'Vhnio;qC  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 ]g%HU%R-m  
    截面上的弯曲应力   rc`Il{~k  
    截面上的扭转应力 x6\^dVR}  
    ==K= zQGj,EAM}  
        K= ZXbq5p_  
    所以                 '7@Dw;   
    综合系数为: 6@d/k.3p  
    K=2.8    K=1.62 hA`9[58/  
    碳钢的特性系数 &u) qw }  
        取0.1       取0.05 jC-`u-_'j  
    安全系数 SM<qb0  
    S=25.13 nAsc^ Yh  
    S13.71 f?@M"p@T  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 -O@/S9]S)  
    '1G0YfG}n  
    9.键的设计和计算 sI#h&V,9  
    ?Qpi(Czbpq  
    ①选择键联接的类型和尺寸 XNBzA3W  
    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. {-|El}.M  
    根据    d=55    d=65 #TgP:t]p  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 5["n] i  
                         b=20     h=12     =50 20Rm|CNH?  
    n@oSLo`k,`  
    ②校和键联接的强度 ,M\/[_:  
      查表6-2得      []=110MP +~;#!I@Di  
    工作长度  36-16=20 6iEA._y  
        50-20=30 1aUu:#c  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 (tg+C\ S.  
         K=0.5 h=5 ;~}!P7z  
        K=0.5 h=6 |c2;`T#`o  
        由式(6-1)得: +:J:S"G  
               <[] x ;]em9b  
               <[] `K2vG`c  
        两者都合适 a uve&y"R  
        取键标记为: %VrMlG4hx  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 z-nV!#  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 Y~OyoNu2  
    10、箱体结构的设计  sJ_3tjs)  
    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, D6P/39}W  
    大端盖分机体采用配合. `_{,4oi  
    c[?&;# feV  
    1.   机体有足够的刚度 O-+!KXHd[  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 8ePzU c\#  
    NE@P8pQ>  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 7. eiM!7g  
    iz`ys.Fu  
    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 l-'\E6grdH  
    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 ]mi)x6 3^  
    7{[i)  
    3.   机体结构有良好的工艺性. KeC&a=HL  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. ZZ].h2= K  
    %bhFl,tL  
    4.   对附件设计 W6yz/{Rf  
    A  视孔盖和窥视孔 :XO7#P  
    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 cdfnM%`>\  
    B  油螺塞:  Z Mf,3  
    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。 NB&zBJ#  
    C  油标: TyaK_XW  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 & y7~  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. .zdmUS :  
    H4e2#]*i7  
    D  通气孔: Nbm$ta  
    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. =ZARJ40L  
    E  盖螺钉: CWE^:kr6  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 X*M--*0q'  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. \Xg`@JrTM  
    F  位销: ]=%u\~AvL  
    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. ,,V uvn  
    G  吊钩: 1h?:gOig  
    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. StMvz~  
    M`@Es#s  
    减速器机体结构尺寸如下: zS}!87r)  
    lp]q%P  
    名称    符号    计算公式    结果     `)1qq @  
    箱座壁厚                10     2!Pwg0%2  
    箱盖壁厚                9     %VgK::)r  
    箱盖凸缘厚度                12     n,|YJ,v[  
    箱座凸缘厚度                15     FHZQyO<|  
    箱座底凸缘厚度                25     $/P\@|MqYQ  
    地脚螺钉直径                M24     ^|%7}=e  
    地脚螺钉数目        查手册        6     j(Tk6S  
    轴承旁联接螺栓直径                M12      W o$UV  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     q%Lw#f  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     "I45=nf  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     g);.".@"  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     izr 3{y5  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 s Qa9M  
        22 ltmD=-]G_  
        18     Z4PAdT  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 %lN4"jtx  
        16     !Ka~X!+\  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     KKJa?e`C  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     VN<baK%]  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     78u=Jz6  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     X\]Dx./  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) N+ei)-  
    150(3轴)     is=|rY9$  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) _1HEGX\  
    150(3轴)     PAy7b7m~B  
         ^p #bxN")  
    11. 润滑密封设计 vjXCArS  
    `k'Dm:*`u4  
        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. 8HH\wu$$e  
        油的深度为H+ W:=CpbwENX  
             H=30  =34 K|{&SU_m  
    所以H+=30+34=64 R2nDK7j  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 ZZF\;  
         Z`bo1,6>  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 ju;Myi}a  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     L~L]MC&  
        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 kv?j]<WN  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。   [IW6F  
         <fcw:Ae  
    12.联轴器设计 7:h_U9Za?$  
    .[X"+i\  
    1.类型选择. 8]0?mV8iOE  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 |0a GX]Y  
    2.载荷计算. Qx !! Ttd{  
    公称转矩:T=95509550333.5 V@1K  
    查课本,选取 oJ)v6"j  
    所以转矩   fsVr<m  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 =?- s azF&  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm kn7Qvk[+  
    Nx4X1j?-n  
    四、设计小结 rwep e5  
        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 5bo60z  
        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。 3+# "4O  
    五、参考资料目录 z`+j]NX]  
    [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; I45\xP4i  
    [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; >d#6qXKAU  
    [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; [=I==?2`X  
    [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; AA0zt N  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 KdTna6nY  
    [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; QCk(qlN'h9  
    [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? rn?:utP  
    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