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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 77Dn97l)&  
                     g 7H(PF?  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         UK!(G  
                     <P_-s*b  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) MQ2}EY*A  
    2^7`mES  
    目   录 HRA|q  
         F^:3?JA _  
    一    课程设计书                            2 ? J0y|  
    !nnC3y{G  
    二    设计要求                              2  ob]w;"  
    R|(a@sL  
    三    设计步骤                              2 \FaP|28h  
         ih3n<gXF  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 ? r4>"[  
        2. 电动机的选择                                4 ^\m![T\bX  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 !N^@4*  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 }SZd  
        5. 设计V带和带轮                              6 d=/F}yP~?s  
        6. 齿轮的设计                                  8 +}AI@+  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 dZuOrTplA  
        8. 键联接设计                                  26 z1a7*)8P  
        9. 箱体结构的设计                              27 $??I/6  
        10.润滑密封设计                                30 n$R)>n Y  
        11.联轴器设计                                  30 A#,ZUOPGH  
         c+ie8Q!  
    四    设计小结                              31 .xkM.g4{~  
    五    参考资料                              32 8ao_i=&x  
    #'}*dy/  
    一. 课程设计书 sLk-x\P]|  
    设计课题: DY*N|OnqJ  
        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 ]?4hyN   
    表一: |.dRily+  
             题号 6S #Cl>v  
    l[J8!u2Xp  
    参数    1     i6Gu@( 8Q  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     /-s6<e!  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     cMIEtK`  
    卷筒直径(mm)    200     Z_NCD`i;  
    xIn:ZKJ'  
    二. 设计要求 K=&>t6s<  
    1.减速器装配图一张(A1)。 \U_@S.  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 y();tsW qc  
    3.设计说明书一份。 /9X7A;O  
    -?a 26o%e  
    三. 设计步骤 j8gdlIx  
        1.  传动装置总体设计方案 iy"*5<;*DD  
        2.  电动机的选择 '+ ?X  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 mE[y SrV  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 O/LXdz0B  
        5.  “V”带轮的材料和结构 G~m<;  
        6.  齿轮的设计 ssL\g`xe  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 : Dp0?&_  
        8、校核轴的疲劳强度 Bbc^FHip  
        9.  键联接设计 wIgS3K  
        10.  箱体结构设计 lhJ'bYI  
        11. 润滑密封设计 unxqkU/<Z  
        12. 联轴器设计 FI.\%x  
         AZ<= o  
    1.传动装置总体设计方案: xz]~ jL@-]  
    6u%&<")4HP  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 pCG}Z Ka  
    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, /wv0i3_e  
    要求轴有较大的刚度。 '"Nr,vQo  
    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。 m {}Lm)M  
    其传动方案如下: jiGTA:v  
            y7<|_:00  
    图一:(传动装置总体设计图) Wn6Sn{8W{  
    Gm`8q}<I  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 l-3~K-k<@  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 xD7]C|8o  
         传动装置的总效率 *WZA9G#V5  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Rb;'O89Hj@  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, @VI@fN  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 8EYkQ  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 ^rz_f{c]-  
    N>E_%]Ch  
      2.电动机的选择 i~72bMwsA  
    p4QU9DF  
        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, FTldR;}(  
        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, }B^tL$k  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 z9"U!A4  
         iRBfx  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, X-/]IH DN  
         UZ";a453r  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 mZBo~(}  
         @+DX.9  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 3$/IC@+  
                                                      g{LP7 D;6  
    MfkZ  
    方案    电动机型号    额定功率 A(XKyEx  
    P ~G w*r\\+  
    kw    电动机转速 #z42C?V  
        电动机重量 a.Vuu)+Quw  
    N    参考价格 < Z$J<]I  
    元    传动装置的传动比     m+9#5a-  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     SWLo|)@[/  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     q\)-BXw:  
      Zd&S@Z  
       中心高 kT=8e;K  
            外型尺寸 2zpr~cB=  
    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     ,,TnIouy  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     P~dcW  
    7 [7"A  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 6B-16  
    `h;[TtIX4  
    (1)       总传动比 .C(tMF]D,  
        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 AwN!;t_0+N  
        (2)       分配传动装置传动比 n!(F, b  
        =× .^.z2 e  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 nFn5v'g  
        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 pk~WrqK}  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 w =KPT''!  
    (1) 各轴转速 >d6|^h'0  
      ==1440/2.3=626.09r/min 7Lt)nq-b  
      ==626.09/5.96=105.05r/min 4P0}+  
    (2) 各轴输入功率 %znc##j)q  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 2pAW9R#UV-  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW W!<U85-#S  
        则各轴的输出功率:   PW4q~rc=:  
    =×0.98=2.989kW ;rS{:  
    =×0.98=2.929kW SAz   
    各轴输入转矩 aDCwI:Li(  
       =××  N·m I_BJH'!t  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· W>LR\]Ti@  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m =lC7gS!U  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m /O9EQPm(  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m +h$ 9\  
    =×0.98=242.86N·m m kexc~l  
    运动和动力参数结果如下表 @WB@]-+J T  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ,vDbp?)'U  
        输入    输出    输入    输出         ##{taR8  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     y)*RV;^  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     <uJ@:oWG7  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ctUp=po  
    Y$zSQ_k;U  
    5、“V”带轮的材料和结构 pXUSLs  
      确定V带的截型 A=4OWV?  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 9B4&m|g  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 #1[u (<AS  
          V带截型      由图6-13                        B型 Je{ykL?N  
       ME dWLFf  
      确定V带轮的直径 Ls%MGs9PI  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm #b`k e/P  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s u4j5w  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm b]y2+A.n  
       M?qy(zb  
      确定中心距及V带基准长度 M`>E|" <  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 % `3jL7|  
                              360<a<1030 fIF8%J ^3  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm kP"9&R`E  
         :%.D78&  
      初定V带基准长度 7L??ae  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm =Uh$&m  
           Jb(H %NJ  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm #S(Hd?34,  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm KSvE~h[#+  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 <q SC#[xu  
       wbHb;]  
       确定V带的根数 OCUr{Nh  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 0mnw{fE8_  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 G?ZXWu.  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 /\Ef%@  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 Z7#+pPt!  
             /ouPg=+Nl  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ,'+kBZOv  
                                 . ^u,.  
                           取Z=2 xmG<]WF>E  
    V带齿轮各设计参数附表 -%~4W?  
    Ngwb Q7)  
    各传动比 VnzZTG s  
    9F vFhY  
        V带        齿轮     G"6 !{4g  
        2.3        5.96     g{Rd=1SK]  
      hc1N ~$3!G  
    2. 各轴转速n Rv=YFo[B  
        (r/min)        (r/min)     G3 m Z($y  
        626.09        105.05     "z c l|@  
    sS Mh`4'  
    3. 各轴输入功率 P 0erNc'e  
        (kw)        (kw)     nu^436MSOa  
        2.93       2.71     )7d&NE_  
    >Q/Dk7#  
    4. 各轴输入转矩 T ebq4g387X  
        (kN·m)        (kN·m)     } #J/fa9 !  
    43.77        242.86     :Al!1BJQ  
    2|,VqVb  
    5. 带轮主要参数 Bwrx*J  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         =vPj%oLp'a  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     So;<6~  
    带的根数z     *#2h/Q.  
        160        368        708        2232        B        2     GVz6-T~\>  
    ibw;}^m(  
    6.齿轮的设计 )1z@  
    q| 7(  
    (一)齿轮传动的设计计算 ':q p05t  
    G B^Br6  
    齿轮材料,热处理精度 edD)TpmE,  
        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 so; ]&  
        (1)       齿轮材料及热处理 CAlCDfKW}  
           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 [?gP;,  
    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 Lr+$_ t}r  
          ② 齿轮精度 Y@v>FlqI{  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 =%7-ZH9  
         +mPx8P&%  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 t7pFW^&  
    按齿面接触强度设计 Fu~j8K  
    0"R|..l/  
    确定各参数的值: :]"V-1#}  
    ①试选=1.6 IgzQr >  
    选取区域系数 Z=2.433   E$e5^G9  
         Smh,zCc>s  
        则 rjP/l6 ~'  
        ②计算应力值环数 F{wzB  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) yu|>t4#GT  
        =1.4425×10h JT?h1v<H]  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) eE Kf|I  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 N+|d3X!  
        ④齿轮的疲劳强度极限 xo)P?-  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ]|@^1we  
        []==0.93×550=511.5 <v2;p}A  
    pCDmXB  
        []==0.96×450=432         _{>vTBU4F  
    许用接触应力   3q.q YX  
             K"6vXv4QO  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   Mt$ *a  
             =1 TC('H[ ]  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 Sdo-nt  
        =4.47×10N.m V9vTsmo(  
        3.设计计算 $qiya[&G4  
    ①小齿轮的分度圆直径d Sz~OX6L  
         U:`Kss`  
        =46.42 ~u{uZ(~  
        ②计算圆周速度 &m3lXl  
        1.52 wkq 66?  
        ③计算齿宽b和模数 NbobliC=  
    计算齿宽b =]t|];c%  
           b==46.42mm 4*L_)z&4;  
    计算摸数m D9df=lv mD  
      初选螺旋角=14 H\ %7%  
        = J,hCvm  
        ④计算齿宽与高之比 EnR}IY&sI  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 R-:2HRaA  
    =46.42/4.5 =10.32 {ax:RUQxy  
    ⑤计算纵向重合度 b}f~il  
    =0.318=1.903 Dv"9qk  
    ⑥计算载荷系数K ]d]]'Hk  
    使用系数=1 [ 3Gf2_  
    根据,7级精度, 查课本得 7v kL1IA  
    动载系数K=1.07, 0[`^\Mv4y  
    查课本K的计算公式: _#niyW+?~  
    K= +0.23×10×b 0@(&eH=  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 |>Vb9:q9Po  
    查课本得: K=1.35 $ `c:&  
    查课本得: K==1.2 uZ5p#M_  
    故载荷系数: hM{bavd  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 PsYpxNr  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 eavV?\uV%  
        d=d=50.64 zda 3 ,U2o  
        ⑧计算模数 \G[$:nS  
        = = &]L00u.  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 @- xjfC\d  
        由弯曲强度的设计公式 Ey2^?  
        ≥ 8Wx=p#_  
    DrR@n~  
    ⑴   确定公式内各计算数值 ,2q-D&)\Z  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m L#J1b!D&<6  
             确定齿数z Za9qjBH   
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 uYN`:b8  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 *T/']t  
        Δi=0.032%5%,允许 Z~CjA%l  
        ②      计算当量齿数 ~a:  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  D^O@'zP=At  
        z=z/cos=144/ cos14=158 u[YGm:}  
        ③       初选齿宽系数 %Zi} MPx  
         按对称布置,由表查得=1 }OUtsh]y  
        ④       初选螺旋角 e= AKD#  
        初定螺旋角 =14 fex@,I&  
        ⑤       载荷系数K YWLj?+  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 3u=g6W2 F  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y u_enqC3  
        查得: SU0 hma8  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 N)T}P\l  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ]DcFySyv  
         X8|,   
        ⑦       重合度系数Y i@yC-))bY  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 C Z;6@{ o  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 UNYqft4  
    =14.07609 &ncvGDGi  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 L,\Iasv  
        ⑧       螺旋角系数Y }7Uoh(d  
     轴向重合度 =1.675, r@V!,k#S  
        Y=1-=0.82 ^W ^OfY  
         ;pAK_>  
        ⑨       计算大小齿轮的 V88p;K$+  
     安全系数由表查得S=1.25 eFgA 8kY)  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 occ7zcA  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 G\i9:7 `  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 Tk}]Gev  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   A^g(k5M*  
        小齿轮     大齿轮 8LKiS  
    & 21%zPm  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: e+WNk 2  
        K=0.86        K=0.93   7#Ft|5$~q  
    >Tgv11[  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 a(nlTMfu  
          []= -RwE%  cr  
          []= 0B2t"(&  
           4RO}<$Nx}  
           ?`s8 pPc4  
            大齿轮的数值大.选用. 9{l}bu/u  
         G{}VPcrbC  
    ⑵   设计计算 RZLq]8pM  
         计算模数 o/E >f_k[  
    M3\AY30L  
    XS#Qu=,-  
    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: b6bHTH0  
    ';CNGv -  
    z==24.57  取z=25 Y2AJ+ |  
    [0!(xp^  
    那么z=5.96×25=149           %b$>qW\*&  
      ZK,G v  
    ②   几何尺寸计算 j#|ZP-=1_  
        计算中心距     a===147.2 4?kcv59  
    将中心距圆整为110 oA 1yIp  
    e'~3oqSvR  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 }bxs]?OW>  
    r!v\"6:OM  
    =arccos (PL UFT  
    aE8VZ8tvq  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. y29m/i:  
    Q &8-\  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 e~OpofJNb  
         Jy)/%p~  
        d==42.4 V3Bz Mw\9r  
    >4TO=i  
    d==252.5 /~1+i'7V.,  
    5BIY<B+i  
    计算齿轮宽度 }BEB1Q}L  
    _a, s )  
    B= m67V_s,7B  
    yi[x}ffdE  
    圆整的       #!=tDc &  
    97Vtn4N3  
                                                大齿轮如上图: W/N7vAx X  
    ).O)p9  
    }MySaL>  
    &]Tmxh(  
    7.传动轴承和传动轴的设计 0-gAyiKx?  
    5P bW[  
    1.  传动轴承的设计 4g/dP^  
    *~`(RV  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 :FF=a3/"6  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min gGYKEq{j(  
    T1=43.77kn.m JF]JOI6.e  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 (Ldi|jL  
        已知小齿轮的分度圆直径为 kZ~~/?B  
            d1=42.4 i b m4fa  
    而  F= xdPx{"C 3  
         F= F S:}7q2:  
    4H/OBR  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N _1^'(5f$  
    f);FoVa6  
    Ri'n  
    pg.%Pdr<$  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 tPvpJX6kP  
    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 NK+o1   
    %<5'=t'|-U  
    gw(z1L5 n  
                 %O<BfIZ  
         从动轴的设计 1C.VnzRnJ  
           WIOV2+  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2,  _F{C\}  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M #ob/p#k  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 pAEx#ck  
        已知大齿轮的分度圆直径为 ?2a$*(  
            d2=252.5 INf&4!&h  
    而  F= L];b< *d  
         F= F ESs\O?nO  
    Vl]>u+YqE  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N YIE<pX4Q7)  
    P>L +t`'  
    $>gFf}#C  
    zDp2g)  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 49P 4b<1  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 8t`?#8D}  
    B!yr!DWv  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 9L9sqZUB  
    查表,选取 V]&\fk-{  
    q4q6c")zp  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 SuznN L=/$  
    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 NI5``BwpO  
    $( )>g>%  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 g0 [w-?f  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 l%ZhA=TKQ  
    l, wp4 Ll  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. Bq>m{  
    67TwPvh  
                D        B                轴承代号     u-TUuP  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     Y7nvHU|+o  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     B *vM0  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     VpUAeWb  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     %\DX#.  
    +"(jjxJm  
         ,[Fb[#Qqb  
    *=n:-  
         Qd6FH2Pl  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 xPgBV~  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, g>sSS8R O  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     zQA`/&=Y  
    Je@v8{][|  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. P4?glh q#  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, }Lv;!  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 23?rEhKe  
    y]im Z4{/  
    L=16+16+16+8+8=64 :EH=_"  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. t Pf40`@  
    6RM/GM  
    5.    求轴上的载荷   1cGmg1U;  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, ~Z+%d9ode  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. 3F0 N^)@  
    ]?)TdJ`  
    2%> FR4a  
    K#xv u1U  
    Zov~B-Of:  
    b\ PgVBf9  
    )i<j XZ:O  
    m4& /s  
    2Hdu:"j  
         b2]Kx&!  
    ^GX)Z~  
    传动轴总体设计结构图: |'.  
         *J{+1Ev~$p  
                                 P_dJZ((X  
    L(o15  
                                 (主动轴) ~4"dweu?  
    U3kyraj  
    4sM.C9W  
            从动轴的载荷分析图: }i2V.tVB-  
    bx Wa oWE0  
    6.     校核轴的强度 <| &Npd'  
    根据 Q &t<Y^B  
    == L]Mo;kT<Q  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 v@Ox:wl>  
    查表15-1得[]=60MP SB7c.H,  
    〈 []    此轴合理安全 Il.K"ll  
    Gc!x|V;T  
    8、校核轴的疲劳强度. _~pbqa,  
    ⑴.   判断危险截面 " Jr-J#gg  
    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. ^t"'rD-I  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 uGt-l4  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 Sc   
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Tf)*4O4@'  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 _ J[  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 B ZxvJQ  
    截面上的弯曲应力 :L;a:xSpn=  
    y?:.;%!E  
    截面上的扭转应力 JCaOK2XT;  
    == 4X$Qu6#i  
    轴的材料为45钢。调质处理。 05k0n E  
    由课本得: N&pCx&  
               %IRi1EmN8  
    因             '\GbmD^F  
    经插入后得 Dxxm="FQZ  
    2.0         =1.31 Z<phcqEi8  
    轴性系数为 j5ve2LiFV%  
           =0.85 km40qO@3  
    K=1+=1.82 Uwi7)  
        K=1+(-1)=1.26 E!#WnSpnK  
    所以               ]fD} ^s3G  
    f {"?%Ku#  
    综合系数为:    K=2.8 ~nPtlrQa#*  
    K=1.62 %[yJ4WL  
    碳钢的特性系数        取0.1 9E tz[`|  
       取0.05 B]$GSEB  
    安全系数 &M '*6A  
    S=25.13 2Gdd*=4z  
    S13.71 )/EO&F  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 A4ygW:  
    截面Ⅳ右侧 rt| 7h>RQ  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 F/A|(AH'  
    veRm2 LSP  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 l (%1jC8  
    1r7y]FyH$  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 l\?c}7k  
    OC:T O|S:4  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 |&[EZ+[  
    截面上的弯曲应力   "}JZU!?  
    截面上的扭转应力 VYhbx 'e  
    ==K= !3v1bGk  
        K= So 5N5,u@=  
    所以                 U3:j'Su4H?  
    综合系数为: #!m.!? O  
    K=2.8    K=1.62 w'3iY,_ufC  
    碳钢的特性系数 Z`BK/:vo3H  
        取0.1       取0.05 -Vhw^T1iV  
    安全系数 0C*7K?/  
    S=25.13 8Bg;Kh6B  
    S13.71 X~i<g?]  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 i2^>vYCsl  
    0P(!j_2m  
    9.键的设计和计算 Yir [!{  
    W8!Qv8rf  
    ①选择键联接的类型和尺寸 H$KTo/  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. S/I/-Bp~  
    根据    d=55    d=65 ^<-+@v*  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 3<zp  
                         b=20     h=12     =50 ;]jNk'oa  
    lUiL\~Gq  
    ②校和键联接的强度 1&o|TT/  
      查表6-2得      []=110MP SC])?h-Fw  
    工作长度  36-16=20 ]]juN  
        50-20=30 63~ E#Dt4  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 "2T#MO/  
         K=0.5 h=5 5Zva:  
        K=0.5 h=6 uL/m u<  
        由式(6-1)得: bD8Gwi=iiu  
               <[] E`k@{*Hn&  
               <[] .q3/_*  
        两者都合适 <kd1Nrr!p  
        取键标记为: [=]4-q6UN  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 FtC^5{V+V  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 8&Y^""#e)  
    10、箱体结构的设计 [,KXze_m  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, R+,u^;\  
    大端盖分机体采用配合. :Qf '2.h)  
    9,'ncw$/C  
    1.   机体有足够的刚度 NL0n009"c$  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 'anG:=  
    Sa`Xf\  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 *``JamnSO  
    5j-YM  
    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 e,XYVWY%  
    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 +V^;.P</  
    M_w<m  
    3.   机体结构有良好的工艺性. t\j*}# S  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. VD]zz ^  
    JO"<{ngsQ  
    4.   对附件设计 Q7COQ2~K   
    A  视孔盖和窥视孔 l/ ;  
    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 fn 6J *[`  
    B  油螺塞:  \qK&q  
    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。 yw3$2EW  
    C  油标: .JiziFJ@mj  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 g]yBA7/S"  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. ^J8lBLqe  
    4u47D$=  
    D  通气孔: :e%Pvk  
    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. &&RimoIeo  
    E  盖螺钉: WYYa /,{9.  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 "djw>|,N<  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. W$ 2C47i  
    F  位销: KC#q@InK  
    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. 4G>H  
    G  吊钩: dIBE!4 V[  
    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. w+E,INd i  
    nl,uuc*;  
    减速器机体结构尺寸如下: o\pVpbB  
    ]Y8<`;8/  
    名称    符号    计算公式    结果     aC.~&MxFC  
    箱座壁厚                10     t#pS{.I  
    箱盖壁厚                9     f|lU6EkU  
    箱盖凸缘厚度                12     !|S43i&p  
    箱座凸缘厚度                15     j578)!aJ  
    箱座底凸缘厚度                25     >!1.  
    地脚螺钉直径                M24     ~-J]W-n  
    地脚螺钉数目        查手册        6     `LE6jp3,  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     C"T;Qp~B  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     r_6ZO&  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     u'W8;G*~  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     krvp&+uX  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     ouFYvtFg  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 g:dH~>  
        22 NI [ pp`  
        18     R1GEh&U{  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 }m;,Q9:+m^  
        16     T7u%^xm  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     t+iHQfuP9A  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     >P @H#=  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     TS9|a{j3!  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     =i*;VFc  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) m6CI{Sa](l  
    150(3轴)     O7<]U_"I  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) .QJ5sgmh  
    150(3轴)     8Sh54H  
         L(-b@Joh  
    11. 润滑密封设计 O-I[igNl  
    ZR?yDgL  
        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. Ww%=1M]e-  
        油的深度为H+ ?ztkE62t  
             H=30  =34  &NK,VB;  
    所以H+=30+34=64 (#RHB`h5  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 6ne7]R Y  
         9:1Q1,-i!-  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 zhRB,1iG  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     k!HK 97qA  
        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 8'nVwb8I  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 SY^t} A7:/  
         0ANZAX5  
    12.联轴器设计 Xudg2t)+K  
    ua]o6GlO  
    1.类型选择. $gy*D7  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 ve/<=IR Zo  
    2.载荷计算. u!X|A`o5i  
    公称转矩:T=95509550333.5 48qV >Gwf  
    查课本,选取 2Mmz%S'd  
    所以转矩   (Dl$kGn  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 xt%7@/hiE  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm !0@Yplj  
    >eB\(EP  
    四、设计小结 G) 7;;  
        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。 M#VE]J  
        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。 @EpIh&  
    五、参考资料目录 Q/_f zg  
    [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; EzV96+  
    [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; db6b-Y{   
    [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; OJ$]V,Z00x  
    [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; V'T ,4  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 t&CJ% XP  
    [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; af+IP_6 .  
    [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? xz{IH,?IG  
    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