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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  _7P#?:h  
                     kD{qW=Lpn  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         9S! 2r  
                     $CP_oEb  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) qdY*y&}"J  
    iW$f1=i  
    目   录 u~\I  
         5A`T}~"X  
    一    课程设计书                            2 Yj#4{2A  
    S3F8Chk5  
    二    设计要求                              2 { 2\.  
    &* 1iW(x  
    三    设计步骤                              2 SU80i`  
         jp|1S^b  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 WIkr0k  
        2. 电动机的选择                                4 vAH`tPi>  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 z(JDLd  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 *Iir/6myM  
        5. 设计V带和带轮                              6 6E0{(*  
        6. 齿轮的设计                                  8 ,bnrVa(I  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 %K7wScz7  
        8. 键联接设计                                  26 JVawWw0q  
        9. 箱体结构的设计                              27 [r f.&  
        10.润滑密封设计                                30 >cYYr@S  
        11.联轴器设计                                  30 TF7~eyLg  
         jGaI6G'N  
    四    设计小结                              31 k< i#agq  
    五    参考资料                              32 H(,D5y`k1  
    6 ~LCj"  
    一. 课程设计书 %SJ2W>e  
    设计课题: 6&KvT2?tA`  
        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 NR|t~C+  
    表一: e3!0<A[X  
             题号 Q( g&/O  
    B>Xfs ZS  
    参数    1     C<u<:4^H  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     GiGXV @dq  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     RI</T3%~  
    卷筒直径(mm)    200     {j!+\neL  
    ~4'AnoD1w  
    二. 设计要求 o b,%); m  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ?X5Y8n]y\h  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 M# a1ev  
    3.设计说明书一份。 Yp(F}<f?  
    .QVZ!  
    三. 设计步骤 C]'ru  
        1.  传动装置总体设计方案 lS!uL9t.  
        2.  电动机的选择 RwyRPc _  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 h-+GS%  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 /@qnEP%  
        5.  “V”带轮的材料和结构 w0(1o_F7.  
        6.  齿轮的设计 `+?g96   
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 $7 FT0?kG  
        8、校核轴的疲劳强度 ;(I')[R "  
        9.  键联接设计 M>LgEc-v67  
        10.  箱体结构设计  5i|DJ6  
        11. 润滑密封设计 h#o?O k  
        12. 联轴器设计 " s3eO  
         B;=-h(E}vJ  
    1.传动装置总体设计方案: kD.KZV  
    9Impp5`/B  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 U\~9YX8  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, H)VzPe#{  
    要求轴有较大的刚度。 'wm :Xa  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 |b^+= "  
    其传动方案如下: #ssSs]zl  
            \:vHB!2E  
    图一:(传动装置总体设计图) {.mP e|  
    q47:kB{d  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 1 |T{RY5  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 !${7)=|=1  
         传动装置的总效率 14Y<-OO: k  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; & c V$`L  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, M|DVFC  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, +$y%H  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 BWG*UjP M  
    qGVf! R  
      2.电动机的选择 %!X9>i>  
    ckhU@C|=*  
        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, NcMohpkq  
        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, 6)j4-  
        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。 RJhafUJ zH  
         LfsqtQ=J`  
        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, B3C%**~:e  
         RM|2PG1m  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 P#o"T4 >  
         ewrs D'?  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 ta+MH,  
                                                      F :p9y_W  
    R!Lh ~~@{(  
    方案    电动机型号    额定功率 `G0GWh)`x  
    P [Rxbb+,U  
    kw    电动机转速 k3yA*Ec  
        电动机重量 1O,:fTG<  
    N    参考价格 cN 3 !wE  
    元    传动装置的传动比     ;vuqI5k  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     *l{GD1ZDk  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     w _ONy9  
      HzQ Y\Y6  
       中心高 0ub0 [A  
            外型尺寸 {'@`: p&3r  
    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     eEl71  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     dn1Fwy.  
    ``:+*4e9  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 tN1xZW:  
    hH(w O\s  
    (1)       总传动比  ,7h0y  
        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 R(AS$<p{!>  
        (2)       分配传动装置传动比 ,[UK32KWI  
        =× NXHe;G  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 r7^oqEp@B  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 wG@f~$   
    4.计算传动装置的运动和动力参数 (J 1:J  
    (1) 各轴转速 N}gPf i  
      ==1440/2.3=626.09r/min ?RQ_LA;  
      ==626.09/5.96=105.05r/min cMK}BHOC  
    (2) 各轴输入功率 sXaudT  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 7z;X@+O}s  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW w&[&ZDsK  
        则各轴的输出功率:   B&L-Lc2  
    =×0.98=2.989kW cXod43  
    =×0.98=2.929kW ?>/9ae^Bw  
    各轴输入转矩 K;Fs5|gFU  
       =××  N·m oH='\M%+  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 38#Zlc f  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m u*=8s5Q[  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m H!P$p-*.  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m _)kTlX:,  
    =×0.98=242.86N·m !9t,#?!  
    运动和动力参数结果如下表 ^_gH}~l+U  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     XY^]nm-{I  
        输入    输出    输入    输出         .]w=+~h  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     .+(R,SvN%<  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     p|+TgOYOc  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     6UKZ0~R  
    $a'}7Q_  
    5、“V”带轮的材料和结构 i_e%HG  
      确定V带的截型 gY&WH9sp?9  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 Qo~|[]GE  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 U'aJCM  
          V带截型      由图6-13                        B型 U#Wg"W{  
       46##(4RF  
      确定V带轮的直径 FrC)2wX  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm 5=&ME(fmV  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s N 9W,p 2  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm i__f%j`!W  
       t0_4jV t  
      确定中心距及V带基准长度 Ye S5%?Fk  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 7 !dj&?  
                              360<a<1030 R} X"di  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm G=/^]E  
         )G),iy  
      初定V带基准长度 0^vz /y1c  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm $5:I~ -mx  
           :s*t\09V7  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm !bs5w_@  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm `ZU]eAV  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ik#ti=.  
       wk#cJ`wG;  
       确定V带的根数 a<J< Oc!  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw ^8KxU  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 <JIqkGeAi  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 I?RUVs  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 d uP0US  
             8*;>:g  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 2@W`OW Njm  
                                 EU7nS3K)O~  
                           取Z=2 E W`3$J;  
    V带齿轮各设计参数附表 R"j<C13;%  
    T|,/C|L  
    各传动比 w75Ro6y  
    )t((x  
        V带        齿轮     VTU(C&"S  
        2.3        5.96     aJ@lT&.  
      *j( UAVp  
    2. 各轴转速n fZoQQ[s  
        (r/min)        (r/min)     [dFe-2u ,$  
        626.09        105.05     ]ddH>y&o  
    k[)/,1  
    3. 各轴输入功率 P =YIosmr  
        (kw)        (kw)     2}XxRJ0   
        2.93       2.71     O`$\P lt|v  
    +:W/=C d(h  
    4. 各轴输入转矩 T -24ccN;  
        (kN·m)        (kN·m)     Ii# +JY0k  
    43.77        242.86     - (7oFOtg  
    `n@;%*6/  
    5. 带轮主要参数 * =*\w\ te  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         [nG[ x|;|  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     \r9E6LL X'  
    带的根数z     k{O bm g  
        160        368        708        2232        B        2     -g:i'e  
    %g^:0me`  
    6.齿轮的设计 _DAqL@5n  
    9kwiG7V1  
    (一)齿轮传动的设计计算 U_hzSf  
    u1gD*4+  
    齿轮材料,热处理精度 C\Z5%2<Z  
        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 ej7L-~lxQ  
        (1)       齿轮材料及热处理 xs )jO+.  
           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 I2krxLPd  
    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 RP^vx`9h  
          ② 齿轮精度 gLY15v4?  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 bc:3 5.  
         ;VEKrVD  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 scTt53v^  
    按齿面接触强度设计 C4GkFD   
    z`eMb  
    确定各参数的值: 24 .'+3  
    ①试选=1.6 f3 imkZ(  
    选取区域系数 Z=2.433   R](cko=  
         *K& $9fah  
        则 Bz|/TV?X(  
        ②计算应力值环数 11 k}Ly  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) +~* e B  
        =1.4425×10h F>5b[q6~4  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) Sn^M[}we  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 g7lPQ_A*  
        ④齿轮的疲劳强度极限 ;Wa&Dg/5`  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: [>U2!4=$M  
        []==0.93×550=511.5 ~]`U)Aw  
     -PU.Uw]  
        []==0.96×450=432         O OXP1L  
    许用接触应力   (Q&O'ng1  
             d'H gek{T  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ZD7qw*3+  
             =1 ,b5vnW\  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 N7KG_o%  
        =4.47×10N.m MttFB;Tp  
        3.设计计算 )]LP8 J&  
    ①小齿轮的分度圆直径d 2[j`bYNe  
         ?>I  
        =46.42 =6f)sZpPh  
        ②计算圆周速度 ]"?<y s  
        1.52 -3y  
        ③计算齿宽b和模数 !N_eZPU.v  
    计算齿宽b .,U4 ATO  
           b==46.42mm "!fwIEG  
    计算摸数m 8H T3C\$s  
      初选螺旋角=14 A_e5Vb ,u.  
        = aT+w6{%Z  
        ④计算齿宽与高之比 D #7q3s  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 _ b</ ::Tp  
    =46.42/4.5 =10.32 86!$<!I  
    ⑤计算纵向重合度 :h/v"2uDN  
    =0.318=1.903 1)qD)E5&cf  
    ⑥计算载荷系数K  =zDvZ(5  
    使用系数=1 \ rg;xZa5  
    根据,7级精度, 查课本得 "q!*RO'a  
    动载系数K=1.07, ZR"qrCSw`  
    查课本K的计算公式: e\f\CMb  
    K= +0.23×10×b vA[7i*D{w  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 !, rF(pz  
    查课本得: K=1.35 WS?Y8~+{5  
    查课本得: K==1.2 tfh`gUV 4  
    故载荷系数: 4Ssy (gt  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 rz2,42H]  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 9 g- 8u+&  
        d=d=50.64 z]LVq k  
        ⑧计算模数 Iz;^D!  
        = DRTT3;,N  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 W^S]"N0u  
        由弯曲强度的设计公式 yD`pUE$  
        ≥ .7:ecFKk  
    Ly R<cd$W  
    ⑴   确定公式内各计算数值 \:'6_K  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ,2i1 4H  
             确定齿数z & .#dZ}J  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 ne3t|JZ  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 )q\6pO@  
        Δi=0.032%5%,允许 P"t Dq&  
        ②      计算当量齿数 eNM"e-  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  )vg@Kc26  
        z=z/cos=144/ cos14=158 :f7vGO"t  
        ③       初选齿宽系数 Ke]'RfO\  
         按对称布置,由表查得=1 {yEL$8MC  
        ④       初选螺旋角 IG2z3(j  
        初定螺旋角 =14 >IA1 \?(  
        ⑤       载荷系数K E9t8SclV  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 -7o-d-d F  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y a40>_;}:x  
        查得: ,_D@ggL-  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 /F''4%S?E  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 gw%L M7yQR  
         a1[J>  
        ⑦       重合度系数Y yJlRW!@&:  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 )KkV<$  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 <1:I[b  
    =14.07609 N=~DSsw  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 lH@goh  
        ⑧       螺旋角系数Y 1=!2|D:C)i  
     轴向重合度 =1.675, nPl,qcyY  
        Y=1-=0.82 "gDk?w  
         ; TwqZw[.  
        ⑨       计算大小齿轮的 /[ Rp~YzW  
     安全系数由表查得S=1.25 0;*[}M]Z  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 Ox)_7A  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 =4&"fZ"v  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 huR ^l  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   se}$/Y}t  
        小齿轮     大齿轮 A@4{-e\  
    ed3wj3@  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: &zVXd  
        K=0.86        K=0.93   6lkCLH  
    Sco'] ^#(  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 /'_Yct=  
          []= Gc5mR9pV   
          []= &NbSG+t  
           |<y1<O>F  
           ; vWJOvM2  
            大齿轮的数值大.选用. +Mn(s36f2  
         s&wm^R  
    ⑵   设计计算 c|(Q[=   
         计算模数 CWB<I  
    "+ k}#<P4\  
    YdB/s1|G  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: :6m"}8*q8  
    /len8FRf  
    z==24.57  取z=25 b.}J'?yLm  
    yZNg[KH  
    那么z=5.96×25=149           L}_VT J  
      q6%m .X7  
    ②   几何尺寸计算 }>3jHWxLc  
        计算中心距     a===147.2 ^% Ln@!P  
    将中心距圆整为110 F< dhG>E9  
    uBC#4cX`D*  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 tn(6T^u  
    - &)  
    =arccos oL!C(\ERh  
    gd]_OY7L  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. IEI&PRD  
    T$;BZ=_  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 /N./l4D1K-  
         i~5'bSq c  
        d==42.4 u%OLXb  
    X]\; f  
    d==252.5 J'L6^-gV  
    \`-xxhb?e  
    计算齿轮宽度 kn`O3cW/  
    [g=4'4EZc  
    B= Wrt5eYy  
    SK*<H~2  
    圆整的       , 0?_? GO  
    5B3sRF}  
                                                大齿轮如上图: &k`lb kq  
    bZj5qjl`x  
    +]~}kvk:  
    z$(`{ o%a  
    7.传动轴承和传动轴的设计 *w6F0>u  
    ZK<c(,oZ^  
    1.  传动轴承的设计 8zjJshE/  
    L/5th}m  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 bcAk$tA2  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min -f?,%6(1  
    T1=43.77kn.m 7$*x&We  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 rV*Ri~Vx  
        已知小齿轮的分度圆直径为 6.|[;>Km  
            d1=42.4 EQ"+G[j~x  
    而  F= R[QBFL<  
         F= F RS2uk 7MB  
    sn'E}.uhXH  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ^^YP kh6sS  
    nY?&k$n  
    LF+E5{=:R  
    (SA^> r  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 c;n\HYk  
    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 _d>{Hz2  
    y6H`FFqK  
    O6">Io5  
                 xA0=C   
         从动轴的设计 \GK]6VW  
           P\@efq@!  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 3k/X;:,.  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M e=_Ng j)  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 /U0,%  
        已知大齿轮的分度圆直径为 =t.T9'{  
            d2=252.5 {.Brh"yC  
    而  F= c&PaJm  
         F= F *-E'$  
    02YmV%  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N :+8qtIytKX  
    Sh:_YD^(  
    o;OEb  
    !';;q  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ,=: -&~?  
    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 <2N=cH'  
    *De'4r 2  
    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 CbOCL~ "  
    查表,选取 ~*e@^Nv)v  
    k/)h@K8@  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 c/l^;6O/!\  
    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 ss`Sl$  
    )kYDN_W  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 z00,Vr^m  
    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  。 =}Yz[-I  
    HK VtO%&  
    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. :*YnH&  
    f*Os~@K  
                D        B                轴承代号     oFsV0 {x%)  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ~"8r=8|  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     RSnBG"  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     vdot .  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     jVqpokWH  
    Ml'lZ)  
         dZ4c!3'F  
    msQ?V&+<  
         iV!V!0- @  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 YdN]Tqc  
        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, dk0} q6~  
    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.     -&lD0p>*g  
    3^-\=taN<m  
    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. ClNuO  
    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, o4agaA3k  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 bV+2U  
    U/_hH*N"!  
    L=16+16+16+8+8=64 u-QHV1H`(  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. *&hbfsP:  
    `Q[NrOqe"  
    5.    求轴上的载荷   5<P6PHdY  
    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, ARG8\qU  
    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. )_6W@s  
    [GcW*v  
    g8@F/$HY  
    i1*0'x  
    rbl^ aik  
    d\25  
    3 rR1/\  
    ;s-@m<  
    }y vH)q  
         QlS_{XV  
    DWN9_*{  
    传动轴总体设计结构图: 9TwKd0AT$&  
         #WS>Z3AY  
                                 EK&0Cn3z  
    wJ"]H!r0  
                                 (主动轴) 0%)T]SDS  
    >]uu?!PU  
    }daU/  
            从动轴的载荷分析图: Ys|SacWC  
    kI2+&  
    6.     校核轴的强度 YOUB%N9+  
    根据 OL_jU2,fv  
    == ^'fgQyj  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 DO( 3hIj  
    查表15-1得[]=60MP RE4WD9n  
    〈 []    此轴合理安全 (H\ `/%Bp  
    q([{WZ:6Oq  
    8、校核轴的疲劳强度. >?6HUUQ  
    ⑴.   判断危险截面 }6=? zs}  
    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. #%w)w R3  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 Z] x6np  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 8H`L8: CM  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 5=%KK3  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 {'z$5<|  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 ^Ai QNL}  
    截面上的弯曲应力 *z.rOY= 8  
    _dmG#_1  
    截面上的扭转应力 5:C>:pAV  
    == Et0)6^-v  
    轴的材料为45钢。调质处理。 tU *`X(;  
    由课本得: #=;vg  
               /)kx`G_  
    因             @^o7UzS4z  
    经插入后得 RD=V`l{Z  
    2.0         =1.31 )lz~Rt;1i  
    轴性系数为 7[!dm_  
           =0.85 S _ UAz  
    K=1+=1.82 \Hf/8!q  
        K=1+(-1)=1.26 Bf6i{`!G  
    所以               ;tF&r1  
    Nwe-7/Q  
    综合系数为:    K=2.8 ZKq#PB/.  
    K=1.62 M'F<1(  
    碳钢的特性系数        取0.1 )[|_q,  
       取0.05 B2a#:E,6  
    安全系数 VR\}*@pNp  
    S=25.13 : @eHV=|+>  
    S13.71 &`m$Zzl;  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 @LSh=o+  
    截面Ⅳ右侧 y.6/x?Qc  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 9v?@2sOoE  
    L]u^$=rI  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 &Yc'X+'4  
    =p"ma83  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 scYqU7$%T  
    &U7h9o H  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 sriDta?Cz  
    截面上的弯曲应力   j>uu3ADd2  
    截面上的扭转应力 WiZTE(NM`  
    ==K= u6Wan*I?  
        K= >,h{`  
    所以                 >d *`K  
    综合系数为: %>6ilG Q+  
    K=2.8    K=1.62 3,X8 5`v^  
    碳钢的特性系数 ezCJq`b  
        取0.1       取0.05 BW}M/  
    安全系数 >(wQx05^D  
    S=25.13 C&R U  
    S13.71 (DS"*4ty  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ~P"Agpx3u  
    {$i>\)  
    9.键的设计和计算 5Pxx)F9]  
    EWgJ"WTF  
    ①选择键联接的类型和尺寸 I%GQ3D"=  
    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. 9 wbQ$>G9  
    根据    d=55    d=65 ZS;V?]\(  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 V*5v JF0j  
                         b=20     h=12     =50 2|d^#8)ZC  
    <lWj-+m  
    ②校和键联接的强度 kS=nH9  
      查表6-2得      []=110MP q\|RI;W  
    工作长度  36-16=20 X1o^MMpz(F  
        50-20=30 12m-$/5n+  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 !H[01  
         K=0.5 h=5 'GX x|.  
        K=0.5 h=6 ~zG)<S"q  
        由式(6-1)得: XWQ `]m)  
               <[] R=&-nC5e  
               <[] o 9/,@Ri\5  
        两者都合适 ('UTjV  
        取键标记为: t[|t0y8  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 o3GkTn O  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 6M_:D  
    10、箱体结构的设计 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, ~ {yy{  
    大端盖分机体采用配合. LjTSu9I>  
    *78c2`)[  
    1.   机体有足够的刚度 :vzIc3~c:`  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 _ SOwiz  
    #+V4<o  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 VltM{-k^  
    cs.t#C  
    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 dcD#!v\0  
    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 Q"nw.FjUG  
    dE_"|,:  
    3.   机体结构有良好的工艺性. r@qLG"[\c  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. SQn.`0HT  
    _*%K!%}l=  
    4.   对附件设计 =~Qg(=U0U  
    A  视孔盖和窥视孔 ^v'0\(H?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  C=@4U}  
    B  油螺塞: naH(lz|v  
    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。 1iLo$  
    C  油标: =b>TFB=*N  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 /|P{t{^WM  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 3nc\6v%  
    <!XunXh  
    D  通气孔: *AQ3RA8  
    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. ?kQY ^pU  
    E  盖螺钉: o{fYoBgr  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 fpf,gb8[$n  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. Qg~w 3~  
    F  位销: zGyRzxFN  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. fRLA;1va  
    G  吊钩: <N$Hb2b  
    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>x49}  
    f^lcw  
    减速器机体结构尺寸如下: )UF'y{K}  
    5X+`aB  
    名称    符号    计算公式    结果     wv."  
    箱座壁厚                10     yq k8)\p  
    箱盖壁厚                9     ,52 IR[I<T  
    箱盖凸缘厚度                12     ~mXzQ be p  
    箱座凸缘厚度                15     8a)Brl}u  
    箱座底凸缘厚度                25     fxoEK}TM  
    地脚螺钉直径                M24     T1.U (::  
    地脚螺钉数目        查手册        6     3~Fag1Hp  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     d7[^p N  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     b~:)d>s8wY  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     qve'Gm)  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     R@z`  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     D:bmq93PC  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 e1h7~ j  
        22 E>tHKNyVTp  
        18     6)*fr'P  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 J( XDwt  
        16     F I[BZZW  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     + c3pe4  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     ?{aJ#w   
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     b3R( O|  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     5;" $X 1{  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) _v0iH   
    150(3轴)      @9_mk@  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) (1^;l;7H  
    150(3轴)     y,|2hrj/0E  
         'Gc{cNbXIA  
    11. 润滑密封设计 SF+L-R<e  
    XF)N_}X^  
        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. vbeE}7 *2  
        油的深度为H+ d[,Rgdd@I  
             H=30  =34 &T0]tzk*,  
    所以H+=30+34=64 NWFh<  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 T*%GeY [  
         ]-{ fr+  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 2DFsMT>X  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     xCXsyZ2h  
        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 '#3FEo  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 "X2'k@s`  
         OHBCanZZ,  
    12.联轴器设计 7AT8QC`u  
    lCp6UkE  
    1.类型选择. qK d ="PR}  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 t :YZua  
    2.载荷计算. EMO {u  
    公称转矩:T=95509550333.5  EG`AkWy  
    查课本,选取 P}5bSQ( a3  
    所以转矩   b<~8\\ &  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 d%qi~koN_  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm c:0n/DC  
    :23S%B~X  
    四、设计小结 /fb}]e]N  
        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。 v5a\}S<(  
        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。 E!1\9wzM{  
    五、参考资料目录 e_Hpai<b  
    [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; I@Hx LEGj  
    [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; 6#*_d,xQT  
    [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; F}45.C rD  
    [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; T})q/oUqK  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 *|W](id7e  
    [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; zNt//,={  
    [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? wg0_J<y]  
    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