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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 _xH<R  
                     P* i 'uN  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         ~+d{:WY  
                     #eN2{G=4+  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) "uP*pR^  
    ]8R@2L3s  
    目   录 tAo$; |  
         1ni72iz\  
    一    课程设计书                            2 :Jf</uP_  
    *- ~GVe  
    二    设计要求                              2 8KN 3|)  
    s?s ,wdp  
    三    设计步骤                              2 .%dGSDru  
         `\|@w@f|;  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 JU;`c>8=)  
        2. 电动机的选择                                4 BeLqk3'/  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 B|V!=r1%  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 Tt9cX}&&  
        5. 设计V带和带轮                              6 K2e68GU  
        6. 齿轮的设计                                  8 e`U 6JzC  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 "+4Jmf9  
        8. 键联接设计                                  26 WO{7/h</  
        9. 箱体结构的设计                              27 :/%Y"0  
        10.润滑密封设计                                30 Kxa1F,dZ  
        11.联轴器设计                                  30 l.]wBH#RS  
         3UmkFK<  
    四    设计小结                              31 #AP;GoIf"j  
    五    参考资料                              32 5!S#}=f=  
    {chZ&8)f  
    一. 课程设计书 mn=b&{')e  
    设计课题: TDbSK&w :s  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V q5S_B]|  
    表一: <wb6)U.  
             题号 7.Z-  
    %WKBd \O  
    参数    1     w&T\8k=  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     2LR y/ah  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     L1I1SFG  
    卷筒直径(mm)    200     }:YL'$:5!  
    l5=ih9u  
    二. 设计要求 8X.= 6M  
    1.减速器装配图一张(A1)。 SrB>_0**  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 K!qOO  
    3.设计说明书一份。 V=5S=7 Z:  
    rM,f7hm[S*  
    三. 设计步骤 yGNpx3H  
        1.  传动装置总体设计方案 2HSFMgy  
        2.  电动机的选择 x7<NaMK\  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 ]T|$nwQ  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 ]Jm\k'u[  
        5.  “V”带轮的材料和结构 R&6@*Nn  
        6.  齿轮的设计 ybsw{[X>M  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 Dq<DW2It>  
        8、校核轴的疲劳强度 N%>h>HJ  
        9.  键联接设计 0HU0p!yt&  
        10.  箱体结构设计 />}zB![(K  
        11. 润滑密封设计 DZ\ '7%c  
        12. 联轴器设计 2A@oa9  
         sbX7VfAR`  
    1.传动装置总体设计方案: IDJ2epW*;  
    +ctU7 rVy  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 ^'`(E_2u  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, i ]8bj5j{  
    要求轴有较大的刚度。 VD@$y^!H  
    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。 nyqX\m-  
    其传动方案如下: %qo.n v  
            1\UU"  
    图一:(传动装置总体设计图) $:oC\K6  
    ~Gmt,l! b  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 ZiQ<SSo:  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 9 Xl#$d5  
         传动装置的总效率 4H,c;g=!  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; :L+ xEL  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, #9r}Kr=P  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, Yb`b /BMR  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 z9OpMA  
    F(."nUrf  
      2.电动机的选择 z8'zH>  
    s@"|o3BX  
        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, j!!s>7IZ  
        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, e(a,nZF.  
        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。 YaSBIq{z  
         S'qT+pP  
        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, =y@0i l+V  
          QtG6v<A  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 Ns1n|^9  
         %Rf9 KQ  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 O9d"Z$~n=j  
                                                      0iZeU:FE  
    T:'JA  
    方案    电动机型号    额定功率 pO7OP"q1  
    P :x[()J~N  
    kw    电动机转速 o!~XYEXvUa  
        电动机重量 +%,oq ]<[,  
    N    参考价格 Z ]  G#:  
    元    传动装置的传动比     aACPyfGQ  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     bri8o"  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     3{~(_  
      <EgJm`V  
       中心高 #yR&|*@  
            外型尺寸 k Qr  
    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     =hb)e}l  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     7<)  
    @{fwM;me]P  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 '{.4~:  
    R\&z3<-S  
    (1)       总传动比 BI-'&kPk  
        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 x+za6e_k"  
        (2)       分配传动装置传动比 XI[n!)3  
        =× ReM]I<WuY  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 }za pN v  
        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 f&^"[S"\f  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 !idVF!xG  
    (1) 各轴转速 ;T0X7MNx  
      ==1440/2.3=626.09r/min \6/ Gy!0h-  
      ==626.09/5.96=105.05r/min |y0k}ed  
    (2) 各轴输入功率 # }}6JM  
        =×=3.05×0.96=2.93kW Dzu//_u  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW VK*`&D<P  
        则各轴的输出功率:   Z:AB (c  
    =×0.98=2.989kW R\7r!38  
    =×0.98=2.929kW V[*>}XQER  
    各轴输入转矩 [QQM/?  
       =××  N·m /*BU5  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 11#b%dT  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m TW(X#T@Z6I  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m wzxV)1jT  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 6la'\l#  
    =×0.98=242.86N·m yFmy  
    运动和动力参数结果如下表 qyVARy  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     Iq,h}7C8'  
        输入    输出    输入    输出         }ff^^7_  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     HbB8A#u  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     (G./P@/[  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ~4FzA,,  
    <>f;g "qS  
    5、“V”带轮的材料和结构 yevJA?C4 v  
      确定V带的截型 t,/8U  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 2!W[ff@~7  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 >\:GFD{z  
          V带截型      由图6-13                        B型 Ths~8{dMb  
       S!$S'{f<  
      确定V带轮的直径 +UX~'t_'v  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm _U4@W+lhX_  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s O9?.J,,mVh  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm P* &0HbJ  
       l"`VvW[  
      确定中心距及V带基准长度 P/WGB~NH  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 S~fP$L5  
                              360<a<1030 m(9I+`  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ^;s/4  
         a]5y CBm  
      初定V带基准长度 U" 3L  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm GLZ*5kw  
           L'KKU4zj  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm mP6}$ D  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm sk 8DW  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 D8~\*0->  
       c*zeO@AAn  
       确定V带的根数 ND.(N'/O  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw /\mYXi \  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 8O{V#aop  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 ~Yl.(R  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 *}#HBZe(9  
             $?z} yx$  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 3!sZA?q  
                                 &XI9%h9|  
                           取Z=2 :XAyMK7   
    V带齿轮各设计参数附表 @f|~$$k=  
    [) >Yp-n  
    各传动比 8|\ -(:v  
    G;wh).jG5  
        V带        齿轮     ) ] Ro  
        2.3        5.96     s.;'-oA  
      :~W(#T,$E  
    2. 各轴转速n #Q["[}flVv  
        (r/min)        (r/min)     N\.g+ W  
        626.09        105.05     ? -3G5yy  
    BKI-Dh  
    3. 各轴输入功率 P SD%3B!cpX  
        (kw)        (kw)     [X]hb7-&  
        2.93       2.71     IaRwPDj6  
    ' CJ_&HR  
    4. 各轴输入转矩 T dZ* &3.#D5  
        (kN·m)        (kN·m)     ALO/{:l(  
    43.77        242.86     ac@\\2srV  
    S[y_Ew zq  
    5. 带轮主要参数 Lh-Y5(c o  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         %qeNC\6N  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     {0fQE@5@  
    带的根数z     Wql=PqF  
        160        368        708        2232        B        2     bcu Uej:  
    D(|+z-}M  
    6.齿轮的设计 $K\e Pfk  
    G[>CBh5  
    (一)齿轮传动的设计计算 L$!2<eK  
    @J6r;4|&  
    齿轮材料,热处理精度 =2rdbq6R  
        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 !U2<\!_  
        (1)       齿轮材料及热处理 e~># M $  
           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 >Q"3dw  
    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 Vx5fQ mx  
          ② 齿轮精度 XrMw$_0)  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 NgsEEPu?  
         zZ51jA9x  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 g co;8e_  
    按齿面接触强度设计 -R];tpddR5  
    {`)o xzR  
    确定各参数的值: ${ DSH  
    ①试选=1.6 'ju_l)(R  
    选取区域系数 Z=2.433   Unt]=S3u  
         m@D :t 5  
        则 g~9rt_OV  
        ②计算应力值环数 DW7Jk"\GH  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 1_9Ka V  
        =1.4425×10h cR55,DR,#W  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) &io+*  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 ]JmE(Y1(1  
        ④齿轮的疲劳强度极限 ?uP5("c  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: tOk=m'aUK  
        []==0.93×550=511.5 b rDyjh  
    U_Mag(^-  
        []==0.96×450=432         [?,+DY  
    许用接触应力   ;8e}X6YU  
             9 MQwc  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   Dcs O~mg  
             =1 (&V*~OR  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 S @!z'$&  
        =4.47×10N.m T(cpU,Q  
        3.设计计算 `@6y Wb:X  
    ①小齿轮的分度圆直径d QGErQ +l  
         5OFB[  
        =46.42 _|MK0'+f  
        ②计算圆周速度 q/@r#  
        1.52 !T~uxeZ/;  
        ③计算齿宽b和模数 ||7x51-yj  
    计算齿宽b jzi^ OI7  
           b==46.42mm M#8_Qbvfk  
    计算摸数m o:as}7/^  
      初选螺旋角=14 $ Grk{]nT  
        = qI74a F  
        ④计算齿宽与高之比 lPA}06hU  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 y<v-,b*  
    =46.42/4.5 =10.32 Z%I 'sWOd  
    ⑤计算纵向重合度 { Rxb_9  
    =0.318=1.903 rJ6N'vw>  
    ⑥计算载荷系数K &wkb r2P  
    使用系数=1 ,^v_gc  
    根据,7级精度, 查课本得 <{Rz1CMc  
    动载系数K=1.07, K}whqe]j  
    查课本K的计算公式: )7E7K%:b,  
    K= +0.23×10×b tgeXX1Eq!  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 UhU+vy6)/  
    查课本得: K=1.35 +j8-l-o  
    查课本得: K==1.2 KYg'=({x  
    故载荷系数: rC/z8m3z  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ]yFO~4Nu  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 >oAXS\Ts  
        d=d=50.64 $c+:dO|Fb  
        ⑧计算模数 \K Kt& bKL  
        = v//Drj  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 @zt"Y~9i  
        由弯曲强度的设计公式 ue!4By8T  
        ≥ W<~u0AyO 3  
    cy2K#  
    ⑴   确定公式内各计算数值 criNeKa  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m /|v b)J  
             确定齿数z o7v9xm+  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 #%z@yg  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 b0N7[M1Xl  
        Δi=0.032%5%,允许 zmFKd5  
        ②      计算当量齿数 ,C'mE''x  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  i>pUTT _[  
        z=z/cos=144/ cos14=158 VZk;{  
        ③       初选齿宽系数 vsB3n$2@u  
         按对称布置,由表查得=1 {q);1Nnf  
        ④       初选螺旋角 2aUE<@RU[  
        初定螺旋角 =14 5F 8'f)  
        ⑤       载荷系数K AC?a:{ ./  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 j#H&~f  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y Y)AHM0;g  
        查得: *44E'Dxv  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 [F,s=,S'M  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 E@Yq2FBpnn  
         'f7s*VKG  
        ⑦       重合度系数Y &?9~e>.OS  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 _Vt CC/  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 A_.}- dzF  
    =14.07609 =cx_3gCr{  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 5J6~]J  
        ⑧       螺旋角系数Y T&E'MB  
     轴向重合度 =1.675, r!p:73L8  
        Y=1-=0.82 d}^hZ8k|  
         o fCN[u  
        ⑨       计算大小齿轮的 qcBamf  
     安全系数由表查得S=1.25 G8b`>@rZ  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 gJOD+~  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 u&o<>d;)  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 <7MxI@\  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   !~}@Eoii4  
        小齿轮     大齿轮 C'joJEo  
    u$(XZ;Jg  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 0T:U(5Y9  
        K=0.86        K=0.93   7{OD/*|  
    hx}X=7w  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 0P4g6t}e  
          []= 6eK7Jv\K  
          []= h,i=Y+1  
           lMjeq.5nP  
           o-<.8Z}>at  
            大齿轮的数值大.选用. D.w6/DxaXa  
         fvV5G,lD3h  
    ⑵   设计计算 s)kr=zdyo  
         计算模数 A+"'8%o9}  
    $69d9g8-(!  
     ByjgM`  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: FMqes5\ 3  
    \8Yv}wQ  
    z==24.57  取z=25 H66F4i  
    'RIx}vPf  
    那么z=5.96×25=149           z3|5E#m  
      ~Z ;.n p(T  
    ②   几何尺寸计算 Ce@"+k+w  
        计算中心距     a===147.2 E qt\It9  
    将中心距圆整为110 yO J|t#  
    {$_Gjv  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 Q.l3F3;  
    W!b'nRkq  
    =arccos tAS[T9B  
    N/8B@}@n  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. _j\ 8u`^n  
    7k#0EhN1>  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 zw%1 a 3!  
         ##yH*{/&  
        d==42.4 8 v<*xy  
    )bB Va^  
    d==252.5 Ak@y"!wnM  
    Qs8Rb]%|  
    计算齿轮宽度 < *db%{  
    /wJocx]vQ  
    B= ZtOv'nTD  
    _>Oc> .MB  
    圆整的       NPt3#k^bW  
    M HKnHPv  
                                                大齿轮如上图: )3)fq:[  
    xZ`h8  
    bHioM{S  
    'TDp%s*;  
    7.传动轴承和传动轴的设计 lxtt+R  
    E{IY7Xz^>  
    1.  传动轴承的设计 \|C~VU@  
    uP2Wy3`V  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 jFwJ1W;?-  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min `&FfGftc  
    T1=43.77kn.m =nG>aAG  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 _/h<4G6A  
        已知小齿轮的分度圆直径为 H:,Hr_;nC  
            d1=42.4 kntULI$`  
    而  F= UZ7ukn-  
         F= F OBnvY2)Ri  
     cjf_,x  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N z v:o$2Z  
    @eN,m {b  
    x{,W<oXg  
    }syU(];s  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 kC/An@J^#  
    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 Kd7Lpw1u]  
    Lv:;}  
    Xrzpn&Y=#  
                 iq3TP5%i  
         从动轴的设计 $x(p:+TI\4  
           6MelN^\[7  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, B8?j"AF  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M .}iRe}=  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 zl)r3#6hW  
        已知大齿轮的分度圆直径为 jluv}*If  
            d2=252.5 256V xn  
    而  F= a*!9RQ  
         F= F 9K=K,6 b  
    uUh6/=y  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N G-Zn-I  
    agnEYdM_  
    ^AR kjYt  
    p}|<EL}Z9  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 3PaMq6Ca  
    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 {R7m qzt  
    ->J5|c#  
    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 e}2[g  
    查表,选取 X9ec*x  
    (FSa>  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 sJm v{wM  
    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 (O'O #AD  
    Q*R9OF  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ,A>cL#Oe  
    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  。 NX?6 (lO,  
    =T#?:J#a  
    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. :<xf'.  
    ro18%' RRI  
                D        B                轴承代号     #QiNSS  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     3SI%>CO}  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     )H%Rw V#  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     h`Xl~=  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     JgcMk]|'  
    +"PME1  
         >,n K  
    68nPz".X  
         XknbcA|  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 KqWO9d?w.  
        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, L+0O=zJF  
    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.     bl4I4RB  
    HVNX"`]"  
    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. gflO0$i  
    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, 6V-JyTcxGI  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 &[ $t%:`  
    |6~ Kin  
    L=16+16+16+8+8=64 .wkW<F7  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. z O6Sl[)  
    jgT *=/GH2  
    5.    求轴上的载荷   2z9N/SyN  
    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, *r iWrG  
    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. (^^}Ke{J  
    'HvJ]}p  
    >;~ia3  
    cd)}a_9  
    k~qZ^9QB~  
    7:wf!\@ I  
    x24&mWgU  
    4JGU`L:~  
    r\m2Oo)]  
         EK zYL#(i  
    /(Ryh6M  
    传动轴总体设计结构图: # 0/,teJ k  
         Qz([\Xx:  
                                 DC*6=m_  
    r%%<   
                                 (主动轴) x.>[A^  
    Q6fPqEX=  
    pY(S]i  
            从动轴的载荷分析图: mlbSs_LT^  
    v\Zq=,+  
    6.     校核轴的强度 wQ\bGBks  
    根据 H2E'i\  
    == &(~"OD  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 ~{[,0,lWU  
    查表15-1得[]=60MP +=(@=PJ6  
    〈 []    此轴合理安全 {-L}YX"Bh  
    %(g!,!l)  
    8、校核轴的疲劳强度. MMf_  
    ⑴.   判断危险截面 9f$3{ g{m  
    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. >;k~B  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 =p#:v  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ybpU?n  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 HkyN$1s  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 z=DK(b;$z  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 {0Ej *%  
    截面上的弯曲应力 $ZnVs@:S  
    9a{9|p>L  
    截面上的扭转应力 [ P%'p-Hg_  
    == Xh`Oin}<  
    轴的材料为45钢。调质处理。 ^Rmrre`uU  
    由课本得: [};?;YN  
               yeN(_t2.  
    因             +<f!#4T  
    经插入后得 <"!'>ZUt  
    2.0         =1.31 \D}$foHg  
    轴性系数为 g (V_&Y  
           =0.85 zWf(zxGAz  
    K=1+=1.82 *5R91@xt  
        K=1+(-1)=1.26 N#7_)S[@0l  
    所以               LH>h]OTQF  
    yb'v*B ]  
    综合系数为:    K=2.8 Sigu p#.p  
    K=1.62 )Tad]Hd"W  
    碳钢的特性系数        取0.1 HG[gJ7  
       取0.05 QjyJmW("Z  
    安全系数 *jo1?  
    S=25.13 P:c 'W?  
    S13.71 Owm2/  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 k1;Jkq~  
    截面Ⅳ右侧 2Q[q)u  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 #5_pE1  
    a,\GOy(q{  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 H^8t/h  
    gBE1a w;  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 u 9%AK g}~  
    d$v{oC }  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 ;V)94YT  
    截面上的弯曲应力   6>- Gi  
    截面上的扭转应力 =N{-lyr)  
    ==K= K${CHKFf  
        K= Vvk \ $'  
    所以                 rcG-V f@  
    综合系数为: I}1<epd ,  
    K=2.8    K=1.62 60%EmX ;  
    碳钢的特性系数 Xe\,:~  
        取0.1       取0.05 0p!N'7N  
    安全系数  `/eh  
    S=25.13 W[.UM  
    S13.71 _tVrLb7`s  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 0/?=FM >  
    *wK7qS~VB2  
    9.键的设计和计算 >s"kL^  
    ? p^':@=  
    ①选择键联接的类型和尺寸 Y'M}lv$sa  
    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. / lN09j  
    根据    d=55    d=65 KS(Ms*k;'  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 O<6!?1|KP  
                         b=20     h=12     =50 ?iNihE  
    _c6 zzGtH  
    ②校和键联接的强度 !8Q9RnGn  
      查表6-2得      []=110MP [:-o;K\.-a  
    工作长度  36-16=20 vA, tW,  
        50-20=30 HZzdelo  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 "=XRonQZ  
         K=0.5 h=5 >`+-Yi$(\  
        K=0.5 h=6 px.]m-  
        由式(6-1)得: 8rgNG7d  
               <[] t^@4n&Dg  
               <[] )z2hyGX  
        两者都合适 Se&%Dr3Nv  
        取键标记为: [:C!g#o  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 kR|(hA,$N  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 8sxH)"S  
    10、箱体结构的设计 A49HYX-l  
    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, Y([vma>U]  
    大端盖分机体采用配合. ]mmL8%B@_  
    YfOO]{x,X  
    1.   机体有足够的刚度 jYJfo<  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 OL)M`eVQ'  
    b-,]21  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 &y=~:1&f  
    B|n<{g[-cM  
    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 'Z(4Wuwb  
    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  <IL$8a  
    FR@## i$  
    3.   机体结构有良好的工艺性. WXC}Ie  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. NX4}o&mDwn  
    'HDbU#vD  
    4.   对附件设计 Uw5`zl  
    A  视孔盖和窥视孔 eA(c{  
    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 l<# *[TJ  
    B  油螺塞: 7A[`%.!F6  
    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。 $N1UEvC%Q  
    C  油标: Zf%6U[{ T  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 S  H5G  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. y*Wl(w3  
    8y, ]>n  
    D  通气孔: <xeo9'k6&  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. |J#mgA}(  
    E  盖螺钉: -N[Q*;h|  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 u2xb^vu  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. \aG:l.IM0  
    F  位销: +e%U6&l{  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. s8<)lO<SV.  
    G  吊钩: 0jN?5j  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. v/yt C/WH"  
    =K2mR}n\;  
    减速器机体结构尺寸如下: JH0L^p   
    &% \`Lwh  
    名称    符号    计算公式    结果     ' Z}/3 dp  
    箱座壁厚                10     ^l\^\ >8  
    箱盖壁厚                9     U:.  
    箱盖凸缘厚度                12     *0`oFTJ  
    箱座凸缘厚度                15     ,@Izx  
    箱座底凸缘厚度                25     Ih.6"ISK}  
    地脚螺钉直径                M24     a jCx"J  
    地脚螺钉数目        查手册        6     kWgZIkY  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     Fhn=}7|4q  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     )R2BTE:  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     8f<[Bu ze  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     S:En9E  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     V3u[{^^f  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 zU9G: jH  
        22 0#rv.rJ{  
        18     |[VtYV _{  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 &&;ol}W  
        16     yw%5W=<  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     |&t 2jD(  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     ''f07R  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     Uaho.(_GP  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     N'nqVYTU  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) }'KVi=qnHb  
    150(3轴)     VzR (O B  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) |6pNe T[  
    150(3轴)     0pS|t/h0  
         c2z%|\q  
    11. 润滑密封设计 XACbDKyS  
    xPY/J#X$  
        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. _Z|s!~wdz  
        油的深度为H+ ^ )Lh5   
             H=30  =34 K`nI$l7hg  
    所以H+=30+34=64 ?5#Ng,8iT  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 pH%cbBm  
         uLsGb=m%b  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 >Udb*76 D  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     *@q+A1P7@  
        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 ~O)Uz|  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 kN4nRW9z  
         9K@>{69WQ  
    12.联轴器设计 uw@z1'D[i"  
    +b.qzgH>r  
    1.类型选择. ]Ph~-O  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 _,i]ra{%  
    2.载荷计算. 5O Ob(  
    公称转矩:T=95509550333.5 p1Q[c0NMK  
    查课本,选取 .[hQ#3)W  
    所以转矩   dUtxG ~9  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 @+ VvZc2Y  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm 0KyujU?sF  
    kSH3)CC P  
    四、设计小结 \#[W8k<Z  
        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。 `~hAXnQK=  
        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。 L!3AiAnr  
    五、参考资料目录 ~(tZW  
    [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; \`#;J?Y|`F  
    [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; [IVT0 i  
    [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; &+-ZXN  
    [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; Tv<iHHp  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 %Yg;s'F>#q  
    [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; mf'N4y%  
    [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? a@zKi;  
    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