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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 >9h@Dj[|!  
                     Z(' iZ'55F  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         L}>XH*  
                     \P3[_kbf1  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) ~Sr`Tlp  
    p=tj>{  
    目   录 'CTvKW  
         W?*]' 0  
    一    课程设计书                            2 ]A;{D~X^w  
    @kq~q;F  
    二    设计要求                              2 iMrNp  
    c]qq *k#  
    三    设计步骤                              2 c4T8eTKU  
         [sM~B  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 p6qza @  
        2. 电动机的选择                                4 q- U/JC  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 '+!@c&d#%o  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 T8ga)BA  
        5. 设计V带和带轮                              6 (sngq{*%%z  
        6. 齿轮的设计                                  8 kt.y"^  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 %E!^SF?Y  
        8. 键联接设计                                  26 XT n`$}nz  
        9. 箱体结构的设计                              27 [Rqv49n*V  
        10.润滑密封设计                                30 3#d5.Ut  
        11.联轴器设计                                  30 -I#]#i@gX  
         ;NyX9&@  
    四    设计小结                              31 MZpG1  
    五    参考资料                              32 `%8byy@$  
    ^,Paih 2  
    一. 课程设计书 ?A[q/n:K  
    设计课题: 7 TTU&7l~  
        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 rA/jNX@S  
    表一: -SZW[T<N"  
             题号 +) pO82  
    sC8C><y  
    参数    1     rPK)=[MZ  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     Z#-:zD7_  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     l?+67cQLA  
    卷筒直径(mm)    200     MjO.s+I  
    V b=Oz  
    二. 设计要求 0?D`|x_  
    1.减速器装配图一张(A1)。 [V\0P,l  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 ?m)3n0Uh  
    3.设计说明书一份。 Q%.V\8#|V  
    XO*|P\#^  
    三. 设计步骤 RHV& m()Q  
        1.  传动装置总体设计方案 Us4ijR d  
        2.  电动机的选择 %;SOe9  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 K_@[%  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 &^R0kCF`  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ryd*Ha">I  
        6.  齿轮的设计 {8NnRnzU  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 )G7")I J/X  
        8、校核轴的疲劳强度 D ^ mfWJS  
        9.  键联接设计 }Q7 ~tu  
        10.  箱体结构设计 r!qr'Ht<  
        11. 润滑密封设计 mL!)(Bb  
        12. 联轴器设计 'USol<  
         3SRz14/W_R  
    1.传动装置总体设计方案: 29]T:I1d[  
    oW:p6d  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 u$7o d$&S  
    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, n'<FH<x  
    要求轴有较大的刚度。 *\?t W]8<  
    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。 #q7`"E=M"  
    其传动方案如下: 6}aIb.j  
            WU:~T.Su  
    图一:(传动装置总体设计图) aS^ 4dEJ  
    Z J: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。 }i32  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 s~ZLnEb  
         传动装置的总效率 faqOGAb  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 3BBw:)V  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, PcXz4?Q$  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, nLn3kMl4  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 |hsg= LX  
    $wL zaZL|  
      2.电动机的选择 alQMPQVin  
    _7j-y 9V  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, WoP5[.G  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, WJefg  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 2s(c#$JVS  
         y be:u  
        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, :'*;>P .(  
         f(Vr&X  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 uJQ#l\t  
         sW'SR  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 -O.q$D=as  
                                                      idWYpU>gC  
    {+CW_ce  
    方案    电动机型号    额定功率 \'z&7;px  
    P -;5WMX 6  
    kw    电动机转速 oPSucz&s  
        电动机重量 "~ 1:7{k  
    N    参考价格 K-%x] Fp=  
    元    传动装置的传动比     f+#^Lngo  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     `Sh#> Jp  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     1SddZ5  
      T%GdvtmS>  
       中心高 vM_UF{a$=  
            外型尺寸 FsZW,  
    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     ya[][!.G  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41      V6opV&  
    } 0su[gy[  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 El3Y1g3+3  
    &e2|]C4  
    (1)       总传动比 [PVem  
        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 `zQ2 i}Uju  
        (2)       分配传动装置传动比 U^ bF}4m  
        =× A~MAaw!YE  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 CC Z'(Tkq  
        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 zcF`Z {&+  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 `zD]*i(  
    (1) 各轴转速 {0a (R2nB  
      ==1440/2.3=626.09r/min |?zFm mh  
      ==626.09/5.96=105.05r/min S;pKL,d>r  
    (2) 各轴输入功率 z[zURj-*]  
        =×=3.05×0.96=2.93kW `:=af[n   
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW #$vQT}  
        则各轴的输出功率:   uVnbOqR<X  
    =×0.98=2.989kW >A'Q9Tia;  
    =×0.98=2.929kW 2vb{PQ  
    各轴输入转矩 PtfxF]%H  
       =××  N·m m tPmVze  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· s8i@HO  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m Fjq~^_8  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m Wq5Nc  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m \^l273  
    =×0.98=242.86N·m 8G GC)2  
    运动和动力参数结果如下表 zk\YW'x|r  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     BKd03s=  
        输入    输出    输入    输出         :Nry |  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     a]JQZo1$  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     J|$(O$hYy  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     oP[R?zN  
    [(*ObvEF  
    5、“V”带轮的材料和结构 I.C,y\  
      确定V带的截型 ]@Gw$  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ;nzzt~aCC  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 UbWeE,T~S  
          V带截型      由图6-13                        B型 UEm~5,>$0  
       ^p@R!228  
      确定V带轮的直径 w$E8R[J~P  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm R 4= ~  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s mA{G: d  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm P4h^_*d  
       4&)4hF  
      确定中心距及V带基准长度 UW!*=?h  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 S"}G/lBx.  
                              360<a<1030 l_?r#Qc7  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 1[? xU:;9  
         Wciw6.@  
      初定V带基准长度 ,WvCslZ  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm khXp}p!Zm  
           f( %r)%  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 7v{X?86&  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm `W& :*  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 } `X.^}oe  
       TbK;_pg  
       确定V带的根数 -W6r.E$mC  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw fo$5WTY  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 &Fw8V=Pw  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 (] Zyk, [  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 {? a@UUvC  
             KG2ij~v  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 I;=HXL  
                                 <B3v4 f  
                           取Z=2 ].A>ORS/  
    V带齿轮各设计参数附表 |i/Iv  
    E/<5JhI9~  
    各传动比 t;>"V.F<1  
    @c >a  
        V带        齿轮      Uk2U:  
        2.3        5.96     7Ud  
      1cA4-,YO>  
    2. 各轴转速n @,=E[c 8  
        (r/min)        (r/min)     -pF3q2zb  
        626.09        105.05     |=\w b^l+  
    U\<8}+x  
    3. 各轴输入功率 P &efwfnG<  
        (kw)        (kw)     g^`; B"  
        2.93       2.71     @u4q\G\  
    \v*WI)]  
    4. 各轴输入转矩 T AV t(e6H  
        (kN·m)        (kN·m)     ]<Ugg  
    43.77        242.86     W5&;PkhQ6  
    mbZS J  
    5. 带轮主要参数 L\`uD  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         );m7;}gE  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     kS\A_"bc  
    带的根数z     ljS~>&  
        160        368        708        2232        B        2     dxz.%a@PW  
    eM>f#M  
    6.齿轮的设计 vvsQf%  
    dx<KZR$!V  
    (一)齿轮传动的设计计算 )q+Qtz6D  
    f0<'IgN  
    齿轮材料,热处理精度  Z>O2  
        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 F74^HQ*J  
        (1)       齿轮材料及热处理 `.0WK  
           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 SccaX P  
    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 s}O9[_v  
          ② 齿轮精度 [r)Hm/_=|U  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 XSw!_d  
         @@])B#  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 vz~QR i*  
    按齿面接触强度设计 gM5`UH|  
    @$e!|.{1q  
    确定各参数的值: )`*=P}D  
    ①试选=1.6 Z^fkv  
    选取区域系数 Z=2.433   +H'{!:e5  
         O6P{+xj$  
        则 ,g"[7Za  
        ②计算应力值环数 5Az4<  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) Kt 0 3F$  
        =1.4425×10h O< \i{4}}  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) IKm_YQ$XOy  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 R _c! ,y  
        ④齿轮的疲劳强度极限 7Zf * T  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: j$he5^GC  
        []==0.93×550=511.5 1pM"j!  
    U6B-{l:W  
        []==0.96×450=432         zx(=ArCRr  
    许用接触应力   wcd1.$ n  
             BnB]]<gO"  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   >7fNxQ  
             =1 oa K&!$S]  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 k3w(KH @  
        =4.47×10N.m ;mi+[`E  
        3.设计计算 `u *:wJsv  
    ①小齿轮的分度圆直径d LXGlG  
         %]iDhXLr  
        =46.42 R)<PCe`vf  
        ②计算圆周速度 5V{> 82  
        1.52 (PM!{u=  
        ③计算齿宽b和模数 t& *K  
    计算齿宽b uxKj7!(#  
           b==46.42mm `E4+#_ v  
    计算摸数m T+0Z2H  
      初选螺旋角=14 8d!t"oj68  
        = o~(/Twxam  
        ④计算齿宽与高之比 : }q~<  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 z|^+uL  
    =46.42/4.5 =10.32 j\uh]8N3<  
    ⑤计算纵向重合度 _T{ "F  
    =0.318=1.903 "6<L) 8  
    ⑥计算载荷系数K Q8~|0X\.g  
    使用系数=1 qoo+=eh!  
    根据,7级精度, 查课本得 3T|xUY)G4  
    动载系数K=1.07, *Bse3%-v  
    查课本K的计算公式: A\1X-Mm  
    K= +0.23×10×b ):c)$$dn  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 Hkv4^|  
    查课本得: K=1.35 /3!c ;(  
    查课本得: K==1.2 V*C%r:5 ,v  
    故载荷系数: lDV}vuM<4  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 >,&@j,?']  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 <uYeev%  
        d=d=50.64 [T<Z?  
        ⑧计算模数 GjfPba4>  
        = L2j7w006  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ^_Ap?zn  
        由弯曲强度的设计公式 [PI!.9H  
        ≥ ZITic&>W  
    mbS`+)1=l  
    ⑴   确定公式内各计算数值 ]'[(MH"  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m \?VNr2   
             确定齿数z ptlcG9d-  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 g9XAUZe  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 TGxmc37?  
        Δi=0.032%5%,允许 V?0Yzg$sy  
        ②      计算当量齿数 ?uBZ"^'  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  )v+R+3<  
        z=z/cos=144/ cos14=158 jk\04k  
        ③       初选齿宽系数 gjGKdTr'  
         按对称布置,由表查得=1 3`mM0,fY  
        ④       初选螺旋角 ~:ldGfb|  
        初定螺旋角 =14 e0nr dM[i  
        ⑤       载荷系数K 9bxBm  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 O #  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y *\M$pUS{  
        查得: '@WpJ{]A  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 #j?SdQ  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 >B~vE2^tQ~  
         6~rO(  
        ⑦       重合度系数Y ,+Bp>=pvs  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 Bw`7ND}&  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 yltzf #%  
    =14.07609 I/&uiC{l@  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 4L`<xX;:{  
        ⑧       螺旋角系数Y 'ZUB:R@[  
     轴向重合度 =1.675, 9eh9@~mU"l  
        Y=1-=0.82 ^hN.FIzM  
         5{esL4k  
        ⑨       计算大小齿轮的 w9c^IS  
     安全系数由表查得S=1.25 A{QXzoWkg0  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 !i dQ-&  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 Ug1[pONk  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 y. A]un1  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   V|njgcn d  
        小齿轮     大齿轮 ="<S1}.  
    s&gzv=v  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 1vG]-T3VC  
        K=0.86        K=0.93   rRK^vfoJ`  
    YO3$I!(  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 B4>kx#LR  
          []= rF*L@HI  
          []= EK JPeeRY  
           Onqd2'%<  
           @ a$HJ:  
            大齿轮的数值大.选用. ER)<Twj  
         .Y^UPxf@  
    ⑵   设计计算 KkF3E*q\H  
         计算模数 CQ( _$  
    M }H7`,@I  
    *@C]\)  
    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: G9_M~N%a  
    ':[:12y[  
    z==24.57  取z=25 * I{)8  
    Z ^w5x:  
    那么z=5.96×25=149           / >As9|%  
      R=/6bR57  
    ②   几何尺寸计算 QSNLo_z  
        计算中心距     a===147.2 gEBwn2  
    将中心距圆整为110 qOi3`6LCV  
    82q_"y>6  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 FX6 *`  
    jcuC2t  
    =arccos q7VpKfA:M  
    L+b"d3!G&%  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. ?d? cD  
    |iJ+e -_R  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 _s&sA2r<  
         6$l6>A  
        d==42.4 x9Qa.Jmj  
    hny):59f  
    d==252.5 2Y+8!4^L a  
    HVz,liq  
    计算齿轮宽度 8r 4 L4  
    s)e'}y  
    B= @rh1W$  
    unUCn5hJ=  
    圆整的       7T)J{:+0!|  
    G#~6a%VW  
                                                大齿轮如上图: NUclF|G  
    IIW6;jS  
    v8< MAq  
    F%v?,`_&I  
    7.传动轴承和传动轴的设计 aK ly1G  
    d_5wMK6O6  
    1.  传动轴承的设计 ?b&~(,A{  
    4*<27  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 6}vPwI  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min :e&P's=  
    T1=43.77kn.m /wj L<  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 hgz7dF  
        已知小齿轮的分度圆直径为 kp+\3z_  
            d1=42.4 x4HVB  
    而  F= L'>t:^QTh  
         F= F cX64 X  
    Dyx3N5?C  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N CDz-IQi  
    ^<@9ph  
    X5@rPGc  
    fYU-pdWPT  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 &UWSf  
    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 Tk'YpL#U  
    *+E9@r=HF  
    k($N_XlE  
                 /}]Irj4m  
         从动轴的设计 LZ@4,Uj  
           U[S#axak  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, GUe&WW:Sqk  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M R ks3L  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 iG[an*#X  
        已知大齿轮的分度圆直径为 jocu=Se@  
            d2=252.5 8bB'[gJ]{  
    而  F= FafOd9>AO  
         F= F V m1U00lM{  
    &k5 Z|d|  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N j}=$2|}8{  
    Q6cF <L`bW  
    &oWdBna"_  
    F:8cd^d~u  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ~PT( /L  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 m|O7@N  
    3 *o l  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 O;qerE?i`  
    查表,选取 B_k[N}|zD  
    K"cN`Kj<*-  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 B6gSt3w.  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 r lalr+Rf  
    [Ng#/QXk{  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 _RFTm.9&  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 pZ/aZg1Ld  
    e+z_Rj%Y;I  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. F3\'WQh  
    6'e}!O  
                D        B                轴承代号     @l0#C5(:  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     C?bq7kD:H  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     qbjLTE=  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     d#N<t`  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     Tn+6:<OFdO  
    BzqM$F( L,  
         ]@W.5!5H  
    AepAlnI@  
         /-wAy-W  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 a;Q6S  
        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, 2 $^n@<uZ@  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     A0SEzX({[  
    M@rknq@  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. \N\Jny  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, nf5Ld"|%9  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 .17WF\1HC.  
    :7t~p&J  
    L=16+16+16+8+8=64 R 2uo ZA,  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. zV\\T(R)  
    3_W1)vd{  
    5.    求轴上的载荷   2*6b{}yJH  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, nV-A0"z_&  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. cn$E?&-  
    1!"0fZh9U  
    !5Ko^:+Y  
    /s3AZ j9  
    Iaf"j 2B  
    sO~:e?F  
    +53 Tf  
    #`5{?2gS9  
    hPhNDmL#3  
         3jIi$X06  
    #pbPaRJL(  
    传动轴总体设计结构图: P agzp%m  
         k=2]@K$%  
                                 ~y%8uHL:  
    &Avd  
                                 (主动轴) Yxye?R-:  
    u+eA>{  
    ~9JU_R^%m  
            从动轴的载荷分析图: GwHMXtj4  
    XJ~_FiB  
    6.     校核轴的强度 3A%/H`  
    根据 *a*\E R  
    == ;aKdRhDo  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 F i?2sa  
    查表15-1得[]=60MP Z -`j)3Y  
    〈 []    此轴合理安全 & IVwm"  
    jW5n^Y)  
    8、校核轴的疲劳强度. (.,`<rXw  
    ⑴.   判断危险截面 Jw'%[(q Q  
    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. {yQeLION  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 E(A7DXzbR  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 \x i wp.  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ooY2"\o  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 sZ #Ck"n  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 S+>1yvr),  
    截面上的弯曲应力 R{.5Z/Vp6E  
    r- 0BLq]~{  
    截面上的扭转应力 il `O*6-  
    == } )O ^xF ~  
    轴的材料为45钢。调质处理。 |><hdBQXX<  
    由课本得: Ym+k \h  
               7Wb:^.d g  
    因             x g~q'>  
    经插入后得 1J<Wth{  
    2.0         =1.31 >|%m#JG  
    轴性系数为 kRs(A~ngc  
           =0.85 _V6jn~N  
    K=1+=1.82 6]^; s1!  
        K=1+(-1)=1.26 h(!x&kZq.  
    所以               {"l_x]q  
    .a\b_[+W  
    综合系数为:    K=2.8 %1fH-:c=C0  
    K=1.62 Mw2?U>h1  
    碳钢的特性系数        取0.1 )tGeQXVhbJ  
       取0.05 f^il|Obzl  
    安全系数 4*W ??(=j  
    S=25.13 ,:UoE  
    S13.71 qy=4zOOD#  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 i8pM,Ppi~  
    截面Ⅳ右侧 Tct8NG  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ~Emeo&X  
    Reca5r1O  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 j(mbUB*  
    @ROMHMd}  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 1lZl10M:f  
    MkZm =Sf  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 Cw]& B  
    截面上的弯曲应力   .VN"j  
    截面上的扭转应力 p%~#~5t,  
    ==K= @Y+YN;57  
        K= Ovh  
    所以                 YIo $  
    综合系数为: d)F~)}TFM  
    K=2.8    K=1.62 #UL:#pY  
    碳钢的特性系数 !a?$  
        取0.1       取0.05 57IAH$n8o  
    安全系数 BYt#aqf  
    S=25.13 T6MlKcw,t  
    S13.71 '&,$"QXwE  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 %cMX]U  
    $}&Y$w>S  
    9.键的设计和计算 p x1y#Q  
    3Z#k9c_b  
    ①选择键联接的类型和尺寸 R{GOlxKs C  
    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. fCTdM+t  
    根据    d=55    d=65 LcS\#p#s]  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 s*{l}~fPkW  
                         b=20     h=12     =50 3jQy"9f  
    ve[` 0  
    ②校和键联接的强度 uu L"o  
      查表6-2得      []=110MP 7K3S\oPej  
    工作长度  36-16=20 4E]w4BG)  
        50-20=30 UN#XP$utY  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 (hej 3;W  
         K=0.5 h=5 8P5yaS_  
        K=0.5 h=6 c?B@XIl  
        由式(6-1)得: Wr H7tz  
               <[] `%}SK~<R  
               <[] d2sY.L  
        两者都合适 KM$L u2  
        取键标记为: yq+'O&+   
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 a;JB8  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 :U_k*9z}=  
    10、箱体结构的设计 N9hs<b+N_  
    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, 6Mu_9UAl`  
    大端盖分机体采用配合. RGFanP  
    ;0DT f  
    1.   机体有足够的刚度 nNJU@<|{*  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 @\0U`*]^)  
    a@:(L"Or  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 ^=:e9i3u  
    ;sd[Q01  
    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 HwTb753  
    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 !h3 $C\  
    F N6 GV  
    3.   机体结构有良好的工艺性. CY~]lQ  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. 5%,5Xe4p  
    D^ZG-WR  
    4.   对附件设计 ;8\w$SPP  
    A  视孔盖和窥视孔 o1C1F}gxU  
    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 ZXV_Dc   
    B  油螺塞: 2F9Gx;}t5=  
    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。 +(n&>7 5  
    C  油标: ?WPuTPw{  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 aphfzo  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. ..BIoSrj  
    -7E)u  
    D  通气孔: gDbj!(tm  
    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. T-e'r  
    E  盖螺钉: nmI os]B  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 _8x:%$   
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. Xc"l')1H  
    F  位销: k4:$LFw@  
    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. jb;!"HC  
    G  吊钩: -]yM<dP  
    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. IoO tn  
    n N.6?a  
    减速器机体结构尺寸如下: x(oL\I_Z  
    ,z<J`n  
    名称    符号    计算公式    结果     'fpm] *ig  
    箱座壁厚                10     }-YM>q  
    箱盖壁厚                9      I/YBL  
    箱盖凸缘厚度                12     {wsO8LX  
    箱座凸缘厚度                15     b(^/WCykH  
    箱座底凸缘厚度                25     +tOmKY  
    地脚螺钉直径                M24     4 mj\wBp  
    地脚螺钉数目        查手册        6     Bgb~Tz'  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     U9w0kcUw#J  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     6ub-NtVu  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     @yc/1u $r  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     ,U`:IP/L  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     ~,#zdm1r@  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 ]q!,onJ  
        22 xvo""R/g8  
        18     \S #Mc  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 581Jp'cje  
        16     %L;z~C  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     h8 Wv t's  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     &CP0T:h  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     o[=h=&@5p  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     K4w %XVaH  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) vG E;PwR  
    150(3轴)     I*h%e,yIO  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) %3p~5jhm1  
    150(3轴)     >O0z+tj  
         2rxZN\gyL  
    11. 润滑密封设计 nsf.wHGZ"J  
    GSlvT:k  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. Ml-GAkgG  
        油的深度为H+ .`w[A  
             H=30  =34 _#f+@)vR  
    所以H+=30+34=64 X8(H#Ef[  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 cf\PG&S  
         T2EQQFs  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 UXs=7H".  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     96a2G,c >V  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 H]]UsY`  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 *=yUs'brB  
         C1V:_-  
    12.联轴器设计 ,[gu7z^|  
    }uZtAH|  
    1.类型选择. ;Gf,I1d}{  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 o<1a]M|  
    2.载荷计算. {TmrWFo  
    公称转矩:T=95509550333.5 @^q|C&j  
    查课本,选取 *:r6E  
    所以转矩   FJI%+$]  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 "6^~-` O  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm i sK_t*  
    /R/\>'{E&c  
    四、设计小结 " pZvV0'  
        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。 -_%8Q#"  
        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。 |gV$ks\<  
    五、参考资料目录 HACY  
    [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; s)dL^lj;  
    [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; ]t2zwHo#  
    [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; ]TE(:]o7V  
    [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; c@|!0 U%j  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 k U75  
    [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; Q4;%[7LU  
    [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? 5R%4fzr&g  
    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