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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 c`Wa^(  
                     S tyfB  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         GKCroyor  
                     C7?/%7{  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) azU"G(6y?+  
    wNX]7wMX  
    目   录 ^C%<l( b  
         2TuU2 f.  
    一    课程设计书                            2 I 2DpRMy  
    i?;Kq~,  
    二    设计要求                              2 ?1".;foZ  
    zMJT:7*`|  
    三    设计步骤                              2 hzC>~Ub5  
         },[}$m %  
        1. 传动装置总体设计方案                        3  C.QO#b  
        2. 电动机的选择                                4 M:V_/@W.  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 F5#YOck&,  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 zn(PI3+]!  
        5. 设计V带和带轮                              6 6zn5UW#q  
        6. 齿轮的设计                                  8 F&Hrk|a  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 tI{_y  
        8. 键联接设计                                  26 jq-_4}w?C  
        9. 箱体结构的设计                              27 3N:D6w-R  
        10.润滑密封设计                                30 iR0y"Cii  
        11.联轴器设计                                  30 Qei" '~1a  
         !VK|u8i  
    四    设计小结                              31 GH xp7H  
    五    参考资料                              32 UZ$/Ni  
    P }uOJVQ_  
    一. 课程设计书 &-=5Xc+Z  
    设计课题: p<;0g9,1  
        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 {y;n:^  
    表一: QdC<Sk!G  
             题号 %07SFu#  
    M@ZI\  
    参数    1     KGpA2Nx  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     =rK+eG#,  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     v.ui!|c  
    卷筒直径(mm)    200     IIqUZJ  
    jA/w|\d!  
    二. 设计要求 ]+$?u&0?w  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ZAf7Tz\U  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 6`-jPR  
    3.设计说明书一份。 *\q d  
    i 3SHg\~Z  
    三. 设计步骤 yCX?!E;La  
        1.  传动装置总体设计方案 8sCv]|cn  
        2.  电动机的选择 EZ`{Wnbq  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 o8vug$=Z  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 t()c=8qF|u  
        5.  “V”带轮的材料和结构 xP,hTE  
        6.  齿轮的设计 FsryEHz  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 ?R#)1{(8d~  
        8、校核轴的疲劳强度 j8`BdKg  
        9.  键联接设计 5 u0HI  
        10.  箱体结构设计 E+JqWR5  
        11. 润滑密封设计 }iuw5dik+  
        12. 联轴器设计 @ry_nKr9  
         '`<w#z}AF  
    1.传动装置总体设计方案: GM<-&s!Uj  
    fd2T=fz-  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 6MkP |vr6  
    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, B93+BwN>95  
    要求轴有较大的刚度。 K96<M);:g  
    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。 l/awS!Q/nF  
    其传动方案如下: 0K2`-mL  
            ,4oo=&  
    图一:(传动装置总体设计图) 3%ZOKb"D*  
    YUIi;  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 @|%2f@h  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 D5HZ2cz|a  
         传动装置的总效率 # Vha7  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; {Dmjm{   
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 6i~WcAs  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 4_cqT/  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 $p?aVO  
    &pp|U}  
      2.电动机的选择 :Z z '1C  
    n=ux5M  
        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, 8pgEix/M5o  
        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, {8%a5DiM  
        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。 $ DSZO!pB  
         ,nB5/Lx  
        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, Per1IcN  
         & 9 ?\b7  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 cpJ|w3x B  
         A$:U'ZG_  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 >&5DsV.B  
                                                      0=E]cQwh  
    1PV'?tXp(  
    方案    电动机型号    额定功率 s}% M4  
    P >s?S+W[L  
    kw    电动机转速 `lt"[K<  
        电动机重量 2V;PYI  
    N    参考价格 :A'y+MnK<  
    元    传动装置的传动比     7s{GbU\  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ?m? ::RH  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     Ak"m 85B  
      r? E)obE  
       中心高 <?4V  
            外型尺寸 3x'|]Ns  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     C&rkvM8  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ?oHpFlj  
    b?QoS|<e?  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 _8_R 1s  
    [e}]}t8m  
    (1)       总传动比 'u |c  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 v<(  
        (2)       分配传动装置传动比 P! #[mio  
        =× BeoDKdAwY  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 JB[~;nLlC  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 Q|?L*Pq2I  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 8&`LYdzt  
    (1) 各轴转速 r:ptQo`1-  
      ==1440/2.3=626.09r/min l#Y,R 0  
      ==626.09/5.96=105.05r/min e [mm  
    (2) 各轴输入功率 Q:k}Jl  
        =×=3.05×0.96=2.93kW FZslv"F  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW ;P%1j|7  
        则各轴的输出功率:   {:$>t~=D  
    =×0.98=2.989kW !\.pq  2  
    =×0.98=2.929kW R3&Iu=g  
    各轴输入转矩 G^4hd i3@  
       =××  N·m \$T(t/$9  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· M{T-iW"  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m MJ [m  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ::{Q1F  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m fN^8{w/O  
    =×0.98=242.86N·m 70tH:Z)"  
    运动和动力参数结果如下表 .jT#:_  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     !0LWa"  
        输入    输出    输入    输出         dufu|BL|}  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     e_ANUll1  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     c>:wd@w  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     3>`mI8 $t  
    .Una+Z  
    5、“V”带轮的材料和结构 RF53Jyt  
      确定V带的截型 9BBmw(M}  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 Eq9x2  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 ""F5z,'  
          V带截型      由图6-13                        B型 7XLtN "$$  
       Y}|X|!0x  
      确定V带轮的直径 lKp"xcAD  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm PB`Y g  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s :L@?2),  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm q"sed]  
       ]i ,{  
      确定中心距及V带基准长度 /quc}"__  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ^{;oM^Q'  
                              360<a<1030 {|_M # w~&  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm _w+:Dv~*a  
         &LZn FR  
      初定V带基准长度 ?5|>@>  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm suiS&$-E  
           J76kkW`5  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm j2.|ln"!  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm hl(hJfp  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 BmMGx8P  
       MvHm)h  
       确定V带的根数 m6&~HfwN  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw Eog0TQ+*  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 yyRiP|hJ  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 lN?qp'%H`  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 }mq6]ZrK  
             R0]1xGz  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 L Mbn  
                                 ex9g?*Q  
                           取Z=2 Ou!2 [oe@M  
    V带齿轮各设计参数附表 |w1Bq  
    2 %@4]  
    各传动比 #TX/aKr:  
    Cc' 37~6~P  
        V带        齿轮     OSWYGnZg  
        2.3        5.96     m=A(NKZ   
      K&ZtRRDd  
    2. 各轴转速n ," Wr"  
        (r/min)        (r/min)     i,E{f  
        626.09        105.05     aS{n8P6vW  
    AJ? r,!)  
    3. 各轴输入功率 P EZy)A$|  
        (kw)        (kw)     gk[aM~p  
        2.93       2.71     nE&@Q  
    (vPN5F  
    4. 各轴输入转矩 T \y)rt )  
        (kN·m)        (kN·m)     T/Gz94c  
    43.77        242.86     '}JhzKNj  
    j4qR(p(vC  
    5. 带轮主要参数 J^nBdofP  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         W5lR0)~#*  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     t?ZI".>  
    带的根数z     M7a.8-!1  
        160        368        708        2232        B        2     o]` *M|  
    uK#4(eY=W  
    6.齿轮的设计 X_ cV%#  
    EXwo,?I  
    (一)齿轮传动的设计计算 a 3b/e8c  
    $L>@Ed<  
    齿轮材料,热处理精度 /vde2.|  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮  |`f$tj  
        (1)       齿轮材料及热处理 "XKy#[d2  
           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 YTX,cj#D^&  
    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 1k5Who@  
          ② 齿轮精度 .hP D$o  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 G5RR]?@6V  
         axRV:w;E<  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 /k6MzFoid  
    按齿面接触强度设计 VT%NO'0  
    RtP2]O(F  
    确定各参数的值: *@r/5pM2}  
    ①试选=1.6 zh`<WN&H  
    选取区域系数 Z=2.433   }DE g-j,F  
         ooL!TS GD  
        则 mpEK (p  
        ②计算应力值环数  $s c  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) <#y[gTJ<'>  
        =1.4425×10h >~sI8czR*  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) @=Uh',F  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 %lx!. G  
        ④齿轮的疲劳强度极限 kr5">"7  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: Uq,^Wy  
        []==0.93×550=511.5 }wjw:M  
    };bEU wGWf  
        []==0.96×450=432         R'`qKc  
    许用接触应力   ksqQM  
             C8:f_mJU  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   Lpz>>}  
             =1 c|B('3h  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 <X^@*79m  
        =4.47×10N.m /-qNh >v4  
        3.设计计算 4*#18<u5  
    ①小齿轮的分度圆直径d \fr~  
         B =T'5&  
        =46.42 |t&>5HM  
        ②计算圆周速度 S_4?K)n #  
        1.52 Ugt/rf5n  
        ③计算齿宽b和模数 VUGmi]qd  
    计算齿宽b $}q23  
           b==46.42mm f#"J]p  
    计算摸数m 9r<J"%*Q  
      初选螺旋角=14 T_ <@..C  
        = qzLPw*;  
        ④计算齿宽与高之比 YQ)kRhFA  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 Uh4%}-;  
    =46.42/4.5 =10.32 Jk11fn;\>  
    ⑤计算纵向重合度 *NaB#;+|k`  
    =0.318=1.903 &|ex`nwc0  
    ⑥计算载荷系数K Jbg/0|1  
    使用系数=1 t?&|8SId  
    根据,7级精度, 查课本得 0 [# 3;a  
    动载系数K=1.07, 7\[@ m3s  
    查课本K的计算公式: 1;8UC;,  
    K= +0.23×10×b vjCu4+w($Z  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 <CiSK!  
    查课本得: K=1.35 SrJGTuXg  
    查课本得: K==1.2 `pS9_ NYZ}  
    故载荷系数: Hqx-~hQO  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 (vnAbR#e  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 E\EsWb  
        d=d=50.64 #&k5 d:  
        ⑧计算模数 "ycJ:Xv49  
        = @4#c&h 3  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 RFcv^Xf  
        由弯曲强度的设计公式 IGQFtO/x  
        ≥ 7#a-u<HF"  
    jo@6?( *4  
    ⑴   确定公式内各计算数值 l0 m-$/  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m D|p9qe5%  
             确定齿数z M `M5'f  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 (@VMH !3  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 +Q)XH>jh   
        Δi=0.032%5%,允许 ,HV(l+k {|  
        ②      计算当量齿数 vX"*4m>b?+  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  n\'4  
        z=z/cos=144/ cos14=158 ] vsz, 0  
        ③       初选齿宽系数 At>DjKx]O  
         按对称布置,由表查得=1 [5b--O  
        ④       初选螺旋角 xml7Uarc  
        初定螺旋角 =14  . iI  
        ⑤       载荷系数K ]^7@}Ce_  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 s`8= 3]w  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y UHkMn  
        查得: zxl@(h d  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 Y =I'czg  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 2\{M:\2o  
         uyWunpT  
        ⑦       重合度系数Y mdDOvm:&  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 _8J.fT$${  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 >\#*P'y`d  
    =14.07609 "m8^zg hL  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 CwzZ8.o$i  
        ⑧       螺旋角系数Y &`r-.&Y  
     轴向重合度 =1.675, ]:-mbgW  
        Y=1-=0.82 o#Dk& cH  
         FVbb2Y?R  
        ⑨       计算大小齿轮的 !i}w~U<  
     安全系数由表查得S=1.25 _< V)-Y  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 i9|Sa6vuI  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 1n8/r}q'H  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 MKk\ u9  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   P3=G1=47U  
        小齿轮     大齿轮 t%)7t9j  
    |SSSH  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: Hzz %3}E  
        K=0.86        K=0.93   pYEMmZ?L  
     9Q.Yl&A  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 AV]2 euyn  
          []= 2@],ZLa  
          []= ec;o\erPG  
           cqkV9f8Ro  
           4F:\-O  
            大齿轮的数值大.选用. +3BN}  
         `/+>a8  
    ⑵   设计计算 };zFJ6I8  
         计算模数 G~a ZJ,  
    {S)6;|ua'  
    Q3~H{)[Kq  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: >Cp0.A:UC#  
    +Kc  
    z==24.57  取z=25 ;H*T^0  
    g:@#@1rB6  
    那么z=5.96×25=149           *?vCC+c  
      O0v}43J [  
    ②   几何尺寸计算 q.bSIV|  
        计算中心距     a===147.2 9.-S(ZO  
    将中心距圆整为110 RtS+<^2a;  
    M|h3Wt~7  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 ADzhNf S  
    9cF[seE"0  
    =arccos (ZZ8L-s  
    IEi^kJflU  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. q<|AZ2Ai  
    /,yd+wcW#  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 Dz/ "M=  
         + &Eqk  
        d==42.4 gr2U6gi  
    Zu[su>\  
    d==252.5 </z Eg3F\  
    \M^bD4';>  
    计算齿轮宽度 Ld~/u]K%V  
    (L&d!$,Dv  
    B= q|(HsLs  
    H7n>Vx:L-  
    圆整的       ;)*eo_tQ  
    #;yZ  
                                                大齿轮如上图: wi=v}R_  
    gwMNYMI  
    6 H$FhJF  
    S,UDezxg  
    7.传动轴承和传动轴的设计 "!^"[mX4  
    I\ob7X'Xu!  
    1.  传动轴承的设计 ,f>k%_U}  
    g) jYFfGfH  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 7?_CcRe  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min &h/X ku&0  
    T1=43.77kn.m wc4=VC"y  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ~f98#43  
        已知小齿轮的分度圆直径为 7{*>agQh  
            d1=42.4 )y$(AJx$  
    而  F= 4!?eRY  
         F= F ;e*!S}C,  
    q_58;Bv  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N U Cjld  
    H.MI5O(Q  
    e9 B064  
    6i/(5 nQ  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 5\ nAeP  
    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 |CyE5i0  
    ~4'$yWG  
    rey!{3U  
                 j#ab_3xH  
         从动轴的设计 L!xi  
           KZf+MSq? B  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, bk[!8- b/a  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M #ABZ&Z  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力  @q) d  
        已知大齿轮的分度圆直径为 YT,{E,U;  
            d2=252.5 3Y$GsN4ln  
    而  F= cvL;3jRo  
         F= F K}Qa~_  
    y:uE3Apm  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N tCt#%7J;a  
    <a3 WKw  
    eHUOU>&P]  
    r~['VhI!;E  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 (E1~H0^  
    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 CrTw@AW9)  
    $XH^~i;  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 y6BAH  
    查表,选取 ~k5W@`"W  
    C3g_! dUs  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Nh +H9  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 dM@1l1h/  
    4*;MJ[|  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 F#E3q|Q"BS  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 _+MJ%'>S  
    vl)l'  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. 8&dF  
    hDGF7  
                D        B                轴承代号     )4;`^]F  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     Fsg*FH7J  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     wMN]~|z>  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     1$ {SRU7l  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     COlaD"Y  
    l'E6CL}@[  
         6Kz,{F@  
    lp8v0e4  
         '|=;^Z7.K  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 9lE_nc  
        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,  %;!.n{X  
    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.     TA~{1_l  
    FpU>^'2]  
    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. Flb&B1  
    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, aw>#P   
    高速齿轮轮毂长L=50,则 /Z4et'Lo  
    gBD]}vo-  
    L=16+16+16+8+8=64 c:.eGH_f  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. <#HYqR',  
    =2x^nW  
    5.    求轴上的载荷   oP.7/*p  
    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, 1h5 Akq  
    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. ybUaTD@?}b  
    u]@['7  
    gQ.Sa j $  
    akQ7K  
    >(RkZ}z  
    2J;g{95z  
    i!Ga5v8n:  
    i}?>g-(  
    #.[k=dj   
         >LuYHr  
    9cm#56  
    传动轴总体设计结构图: zx7{U8*`<  
         m l$o5&sN  
                                 T[A 69O]v  
    <9 ;!3xG  
                                 (主动轴) HpnWo DM  
    Rx}Gz$   
    qIqM{#' ^  
            从动轴的载荷分析图: 8\gjST*  
    cN9t{.m  
    6.     校核轴的强度 %~S&AE-  
    根据 ReeH@.74  
    == CJI~_3+K  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 ;A!BVq  
    查表15-1得[]=60MP @s^-.z  
    〈 []    此轴合理安全 |zE'd!7E  
    >&k-'`Nw  
    8、校核轴的疲劳强度. pD]OT-8  
    ⑴.   判断危险截面 -Y;3I00(  
    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. j <RrLn_  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 gPc=2  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 7=, ;h  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 c[Zje7 @  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 -|\ZrE_h  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 2GStN74Xr  
    截面上的弯曲应力 7"xd1l?zz  
    WMP,\=6k0  
    截面上的扭转应力 <rSF*  
    == RCLeA=/N@0  
    轴的材料为45钢。调质处理。 Xb,3Dvf  
    由课本得: pY$Q  
               }4S6Xe  
    因             76` .Y  
    经插入后得 dAe')N:KPI  
    2.0         =1.31 !5?<% *  
    轴性系数为 ^/=KK:n~  
           =0.85 6\S~P/PkE  
    K=1+=1.82 ua `RJ  
        K=1+(-1)=1.26 7T'B6`-Ox  
    所以               3DG_QVg^v  
    ^y4Z+Gu[  
    综合系数为:    K=2.8 S#[j )U-  
    K=1.62 5nVt[Puw  
    碳钢的特性系数        取0.1 -s'-eQF J  
       取0.05 *k>n<p3dd  
    安全系数 pcI uN  
    S=25.13 e<q?e}>?  
    S13.71 VOh4#%Vj  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 7})[lL`\s  
    截面Ⅳ右侧 eQvg7aO;  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 5+ MS^H  
    dcWD(-  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 _oDz-  
    ;P&OX5~V  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 )sQ*Rd@t[8  
    *G 9V'9  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 8kDp_s i  
    截面上的弯曲应力   BJo*'US-Q  
    截面上的扭转应力 "G9xMffW  
    ==K= ]:/Q]n^  
        K= ib791  
    所以                 zs#@jv$  
    综合系数为: iMRwp+$  
    K=2.8    K=1.62 `n?DU;,  
    碳钢的特性系数 >~+ELVB&  
        取0.1       取0.05 %C_HXr@  
    安全系数 %BB%pC  
    S=25.13 -1ub^feJ,  
    S13.71 57'4ljvYi  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 sds"%]r g  
    IRqy%@)  
    9.键的设计和计算 ,izO{@We2{  
    d9|<@A  
    ①选择键联接的类型和尺寸 "`1bA"E  
    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. 8BNi1Qn$  
    根据    d=55    d=65 K@w{"7}  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 k~FRD?[u  
                         b=20     h=12     =50 4#hSJ(~7S  
    delu1r  
    ②校和键联接的强度 F`]2O:[  
      查表6-2得      []=110MP `&6dnSC},P  
    工作长度  36-16=20 .y:U&Rw4  
        50-20=30 jsi!fx2Rm  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 @bP)406p  
         K=0.5 h=5 YQA ,f#  
        K=0.5 h=6 3>VL}Ui}  
        由式(6-1)得: WVvvI9  
               <[] <dhM\^ [  
               <[] =+d?x 56  
        两者都合适 Jo23P.#<  
        取键标记为: ."y1_dDql  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 Qv/=&_6  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 3I-MdApT  
    10、箱体结构的设计 Alw3\_X  
    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, ]-QA'Lq  
    大端盖分机体采用配合. T0rG M  
    mUF,@>o  
    1.   机体有足够的刚度 n^6j9 FQ7  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 {%6`!WW[  
    fkNbS  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 (qulwOt~w  
    001FmiV  
    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 vTw>JNVI  
    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 vn"{I&L+w0  
    WbqWG^W  
    3.   机体结构有良好的工艺性. y;@:ulv[  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. hSyql  
    P1' al  
    4.   对附件设计 pr UM-u8  
    A  视孔盖和窥视孔 >[=^_8M  
    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 scLll,~  
    B  油螺塞: _MX>#!l  
    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。 Pce;r*9  
    C  油标: ) M BQuiL  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 j9+w#G]hV  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. G,Azm }+  
    Dy8r 9  
    D  通气孔: Whf.fK  
    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. hv_XP,1K  
    E  盖螺钉: W'+:'_{j:  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 WWHoi{ q  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. >%8KK|V{  
    F  位销: _D(rI#q  
    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. Lrq .Ab#  
    G  吊钩: *>qp:;,DKP  
    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. _&ks1cw  
    ^V Zk+'4  
    减速器机体结构尺寸如下: HYSIN^<oy  
    oJ|j#+Ft  
    名称    符号    计算公式    结果     ;)^`3`  
    箱座壁厚                10     nq8C'Fo!6T  
    箱盖壁厚                9     =k`Cr0aPF  
    箱盖凸缘厚度                12     i3'9>"`  
    箱座凸缘厚度                15     ;&-k#PE]/H  
    箱座底凸缘厚度                25     gz#i.-  
    地脚螺钉直径                M24     D#JL!A%O  
    地脚螺钉数目        查手册        6     }"!I[Ek> y  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     Oh6fj}eK  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     d;9FB[MmOJ  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     RcU}}V  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     e@* EzvO  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     p\aaJ  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 /?F/9hL  
        22 vbe|hO""  
        18     3c6b6  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 0eu$ W  
        16     !*bMa8]*  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     9b"=9y,  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     YRN06*hS  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     KRMQtgahc  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     1--C~IjJ+  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) |My4SoOF  
    150(3轴)     h2J/c#Qvh  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) ?8Z0Gqt74  
    150(3轴)     kH7(@Pa  
         NmJWU:W_@  
    11. 润滑密封设计 .Blf5b  
    Y^}Z>  
        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. Rww{:R  
        油的深度为H+ =sJ7=39  
             H=30  =34 };jN\x?&q  
    所以H+=30+34=64 B s#hr3h-  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 |\IN.W[EL  
         *>2W#D)b=  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 sAS:-wp  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     27O|).yKX  
        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 wL 4dTc  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 5aZ2j26  
         $ig0j`  
    12.联轴器设计 %Iv,@}kvT+  
    g<f <Ip=  
    1.类型选择. $r8 ^0ZRr  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 {rH@gz|@i  
    2.载荷计算. mA+&Io  
    公称转矩:T=95509550333.5 Q)" Nu.m &  
    查课本,选取 h!.^?NF  
    所以转矩   q?DTMKx  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 <[\`qX  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm *|C^=*j9  
    4N zwE(  
    四、设计小结 b#toM';T  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 jW3!6*93  
        我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 9c#+qH  
    五、参考资料目录 S^>,~R.TX  
    [1]《机械设计课程设计》,高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信远主编,1995年12月第一版; MmnOHN@.  
    [2]《机械设计(第七版)》,高等教育出版社,濮良贵,纪名刚主编,2001年7月第七版; XJ` ]ga  
    [3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版; N OiN^::m  
    [4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; wKY Za# u  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 7- ] as$  
    [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; `W:%mJd9  
    [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? t!x5fNo)  
    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