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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 4?ICy/,U-  
                     P+s !|7'  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         Jz7!4mu  
                     )\eI;8  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) ~Lm$i6E <  
    luo   
    目   录 ()5[x.xK@  
         !9[>L@#G  
    一    课程设计书                            2 \9cG36  
    <~6h|F8  
    二    设计要求                              2 LS7, a|  
    pm_`>3  
    三    设计步骤                              2 `Gn50-@  
         Ove<mFI\  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 h-G)o[MA  
        2. 电动机的选择                                4 t"= E^r  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 cd(GvX'  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 F({HP)9b  
        5. 设计V带和带轮                              6 D)j(,vt  
        6. 齿轮的设计                                  8 >Db;yC&  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 A/u)# ^\  
        8. 键联接设计                                  26 Yzh"1|O  
        9. 箱体结构的设计                              27 43mP]*=A  
        10.润滑密封设计                                30 EB2w0a5  
        11.联轴器设计                                  30 +z9Q-d%O  
         MUTj-1H6)  
    四    设计小结                              31 K('hC)1  
    五    参考资料                              32 yf[~Yl>Ogw  
    *M:B\ D  
    一. 课程设计书 F P* lQRA  
    设计课题: "JlpU-8[0@  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V 6^eV"&+@  
    表一: rEB @$C^  
             题号 QR%mj*@Wle  
    [R=yF ~-  
    参数    1     H5Z$*4%G  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     [H6hyG~  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     v6>_ j L  
    卷筒直径(mm)    200     syaPpM Q-  
    H."EUcE{  
    二. 设计要求 -Z 4e.ay5  
    1.减速器装配图一张(A1)。 c(!6^qk]!`  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 kQEy#JQmB  
    3.设计说明书一份。 :cF[(i/k4  
    j!U-'zJ  
    三. 设计步骤 [co% :xJu  
        1.  传动装置总体设计方案 U56G.  
        2.  电动机的选择 - `p4-J!Fy  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 H@%GSE  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 0:9.;x9_  
        5.  “V”带轮的材料和结构 (oEC6F  
        6.  齿轮的设计 m 8aITd8  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 2QJ{a46}  
        8、校核轴的疲劳强度 I'uSp-Sfy  
        9.  键联接设计 orWbU UC  
        10.  箱体结构设计 j2QmxTa!  
        11. 润滑密封设计 (O.d>  
        12. 联轴器设计 FB{KH .  
         mF,Y?ax  
    1.传动装置总体设计方案: 6]W=nAD  
    i*/Yz*<  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 k'Sp.  
    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, ^eo|P~w g  
    要求轴有较大的刚度。 ^,/RO5  
    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。 5h Q E4/hH  
    其传动方案如下: -o $QS,  
            /5Oa,NS7  
    图一:(传动装置总体设计图) {<R2UI5m5  
    r76J N  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 L?WFm n  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 *>n;SuT_  
         传动装置的总效率 tt0f-:#  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; )qo {c1X  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, SqEgn}m$  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, +@p% p  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 + HK8jCa  
    ]G5 w6&d  
      2.电动机的选择 &jslyQ#  
    @?yX!_YC  
        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, ?o81E2TJO  
        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, nxWY7hU  
        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。 BD_Iz A<wK  
         gMWjk7  
        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, ^c^#dpn  
         BJM.iXU)[  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 eYN5;bx)W  
         PIu1+k.r?  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 S|7!{}  
                                                      e4HA7=z  
    x4;"!Kq\  
    方案    电动机型号    额定功率 kEOS{C%6R  
    P lI*o@wQg  
    kw    电动机转速 5,_u/5Y4  
        电动机重量 UNom-  
    N    参考价格 Tn*9lj4  
    元    传动装置的传动比     /& Jan:  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     N G "C&v  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     v"b+$*  
      zsX1QN16  
       中心高 'EbWFMjy  
            外型尺寸 @D{KdyW  
    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     YH vLGc%  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     fGUE<l  
    ]P.'>4  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 gl\\+VyU  
    jcuB  
    (1)       总传动比 %E#s\B,w  
        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 sz:g,}~h  
        (2)       分配传动装置传动比 mZSD(  
        =× Sdt`i  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 t&H?\)!4  
        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 cq}EZ@ .  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 =Xi07_8Ic<  
    (1) 各轴转速 4]?<hH9  
      ==1440/2.3=626.09r/min +S>j0m<*  
      ==626.09/5.96=105.05r/min s5CXwM6cx  
    (2) 各轴输入功率 {1 UQ/_  
        =×=3.05×0.96=2.93kW Yw^m  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW &;^YBW:I  
        则各轴的输出功率:   \NgYTZ  
    =×0.98=2.989kW @;*Ksy@1O  
    =×0.98=2.929kW LAB=Vp1y3[  
    各轴输入转矩 #Y*X<L  
       =××  N·m WI-&x '  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· |TS>h wkI  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m em,u(#)&  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m R3x3]]D  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m s}w{:Hk,x8  
    =×0.98=242.86N·m F*IzQ(#HW  
    运动和动力参数结果如下表 2bJQTk_S  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     ?}wk.gt>  
        输入    输出    输入    输出         +R3k-' >  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     "W6uV!  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     J!c)s!`w  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     ;_c;0)  
    ojcA<60 '  
    5、“V”带轮的材料和结构 K"|l@Q[  
      确定V带的截型 S\:P-&dC  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2  _zY# U9  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 aI P  
          V带截型      由图6-13                        B型 .~~nUu+M  
       4ezEW|S  
      确定V带轮的直径 %|auAq&w  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm z[b@ V  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s Y~c|hfL  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm CAfGH!l!  
       t<#TJ>Le  
      确定中心距及V带基准长度 uaT!(Y6  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 Bmr>n6|  
                              360<a<1030 aOlT;h  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm my(2;IJ#{  
         mWoAO@}Y  
      初定V带基准长度 Vr]id  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm )(bW#-  
           cS5Pl  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm r+A{JHnN  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm dG@%jD)  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 \:b3~%Fz  
       '*K:  lx  
       确定V带的根数 YmL06<Mh  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw Oxm>c[R  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 ``,fodA8  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 h}[-'>{  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 eWCb73  
             {j9{n  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 V LOO8N[o  
                                 2GP=&K/A  
                           取Z=2 gqZ'$7So  
    V带齿轮各设计参数附表 v:IpMU-+\  
    N4v~;;@(  
    各传动比 ( l\1n;s*B  
    9Vg?{v!yn  
        V带        齿轮     S=MEG+Ad  
        2.3        5.96     I@T8Iv=  
      6c}h(TkB  
    2. 各轴转速n /NLui@|R  
        (r/min)        (r/min)     \d 6C%S!  
        626.09        105.05     APvDP?  
    o)h_H;  
    3. 各轴输入功率 P C uFSeRe  
        (kw)        (kw)     '.on)Zd.  
        2.93       2.71     U_Vs.M.p  
    C_( *>!Z%  
    4. 各轴输入转矩 T /kE6@  
        (kN·m)        (kN·m)     qU+t/C.  
    43.77        242.86     1#C4;3i,  
    ,kiv>{  
    5. 带轮主要参数 (uXL^oja  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         vUN22;Z\  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     r)lEofX,g+  
    带的根数z     ? E1<!~  
        160        368        708        2232        B        2     :y+2*lV  
    Hkk/xNP  
    6.齿轮的设计 N nRD|A  
    pM+ AjPr  
    (一)齿轮传动的设计计算 @'w"R/,n-@  
    B\=L3eL<D  
    齿轮材料,热处理精度 Vp#JS3Y  
        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 y0Fb_"}  
        (1)       齿轮材料及热处理 sQ=]NF)\  
           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 Z~AO0zUKY  
    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 ^"y4- 2  
          ② 齿轮精度 xR-%L  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 cA2V2S)  
         n D0K).=Q  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 ?8I?'\F;  
    按齿面接触强度设计 o\[~.";Z  
    ?~l6K(*2  
    确定各参数的值: 6w*dKInG[-  
    ①试选=1.6 N,`$M.|?  
    选取区域系数 Z=2.433   v]'ztFA  
         RU'=ERYC  
        则 Z 6t56"u  
        ②计算应力值环数 $3W;=Id=+  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) <5-[{Q/2z  
        =1.4425×10h 3r<~Q7e  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) ^?-:'<4q$  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 q2/pNV#  
        ④齿轮的疲劳强度极限 t=(!\:[D  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: -j+UMlkB  
        []==0.93×550=511.5 HD@$t)mn  
    g$":D  
        []==0.96×450=432         /1Qr#OJ(]  
    许用接触应力   (jnzT=y  
             + @A  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   j5QuAU8  
             =1 zbXI%  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ",p;Sd  
        =4.47×10N.m |+"<wEKI  
        3.设计计算 1[mXd  
    ①小齿轮的分度圆直径d XQrF4l  
         _- [''(E  
        =46.42 x5|I  
        ②计算圆周速度 P#E&|n7DT  
        1.52 }Q)#[#e  
        ③计算齿宽b和模数 {i1| R"ta  
    计算齿宽b :<ka3<0%  
           b==46.42mm IrR7"`.i  
    计算摸数m *]. 7dec/  
      初选螺旋角=14 4ae`pAu  
        = jG6]A"pr  
        ④计算齿宽与高之比 !!qK=V|>  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 F;>V>" edl  
    =46.42/4.5 =10.32 iMt:9|yF}8  
    ⑤计算纵向重合度 Av @b!iw+  
    =0.318=1.903 CWf / H)~  
    ⑥计算载荷系数K )}''L{k-  
    使用系数=1 wJg1Y0nh  
    根据,7级精度, 查课本得 R]Vt Y7}i,  
    动载系数K=1.07, W KQ^NEqr3  
    查课本K的计算公式: #&cI3i  
    K= +0.23×10×b Gn22<C/  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 ,ZKr .`B  
    查课本得: K=1.35 h&|[eZt?F  
    查课本得: K==1.2 'UkxS b  
    故载荷系数: zUDg&-J3  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 x"eRJii?  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 Okgv!Nt8)A  
        d=d=50.64 x9NEFtqjm  
        ⑧计算模数 l+ 3[ KCE  
        = zuP B6W^  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 LO'**}vm  
        由弯曲强度的设计公式 <i<J^-W  
        ≥ 2:*w~|6>}5  
    VJ84?b{c W  
    ⑴   确定公式内各计算数值 h-g+g#*  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m sD<a+Lw}x  
             确定齿数z uzXCIv@  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 ~)*,S^k(C.  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 Pl(Q,e7O]  
        Δi=0.032%5%,允许 @<<<C?CTv  
        ②      计算当量齿数 hrmut*<|  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  qsL) }sC^8  
        z=z/cos=144/ cos14=158 (w&F/ynO:  
        ③       初选齿宽系数 4pe'06:  
         按对称布置,由表查得=1 )Z[ft  
        ④       初选螺旋角 yZd +^QN  
        初定螺旋角 =14 "vA}FV%tRq  
        ⑤       载荷系数K s.EI`*xylY  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 &6DMk-  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y hS_6  
        查得: QU#w%|  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ;g8R4!J  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 }p=Jm)y  
         {2qFY 5H  
        ⑦       重合度系数Y -\+s#kE:  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 |].pDwgt  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 85lCj-cs  
    =14.07609 Z/Eb:  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 ]d55m/(   
        ⑧       螺旋角系数Y QS0:@.}$E)  
     轴向重合度 =1.675, V=)_yIS  
        Y=1-=0.82 3WN`y8l  
         k- Q%.o  
        ⑨       计算大小齿轮的 z+ s6)Ad  
     安全系数由表查得S=1.25 hZ[E7=NTQ^  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 Yv hA_v  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 ^<;V]cY`  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 Fd#?\r.  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   KN$}tCU  
        小齿轮     大齿轮 _4TH4~cY  
    Tfh 2.  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: AoY -\E  
        K=0.86        K=0.93   D@G\7 KH@  
    `J]fcE%T0R  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 S2n39 3  
          []= .id)VF-l  
          []= )X04K~6lY  
           vQ<90Z xqB  
           $4-$pL6"  
            大齿轮的数值大.选用. 3Uqr,0$p  
         &-s'BT[PGq  
    ⑵   设计计算 Nb?w|Ne(T  
         计算模数 rxr{/8%f%  
    pkP?i5 ,  
    OQ8 bI=?[x  
    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: AGH|"EWG  
    u7bLZU 0  
    z==24.57  取z=25 rX*H)3F  
    Tq NadHQ  
    那么z=5.96×25=149           0_k '.5l%  
      "8'@3$>R=  
    ②   几何尺寸计算 ]DZE%  
        计算中心距     a===147.2 U;bK!&Z  
    将中心距圆整为110 y+!+ D[x  
    > *@y8u*  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 f?oa"   
    c;{Q,"9U  
    =arccos RE}?5XHb  
    \Z^TXyu   
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. u583_k%  
    6``'%S'#  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 :}r.  
         SaC d0. h  
        d==42.4 qud\K+  
    Ad:TYpLD  
    d==252.5 FvN<<&B  
    :,WtR  
    计算齿轮宽度 !h(|\" }  
    V~S0hqW[  
    B= Q9U f.Lh2  
    ` L >  
    圆整的       <WjF*x p  
    hj  
                                                大齿轮如上图: /R~1Zj2&  
    ( xXGSx  
    ?I/qE='*  
    O@MGda9_;  
    7.传动轴承和传动轴的设计 vy_D>tp  
    ET_W-  
    1.  传动轴承的设计 WJNl5^  
    +zrAG 24q  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 XQ%?  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min n8uv#DsdK  
    T1=43.77kn.m SF}<{x_  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 S;~g3DC d  
        已知小齿轮的分度圆直径为 F6o_b4l  
            d1=42.4 !lxTX  
    而  F= F^N82  
         F= F c~{9a_G  
    YX=2jI  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N =`*O1a  
    AX?fuDLs  
    v^)bhIPe;  
    JT "B>y>  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 _<=S_ <$2  
    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 r|PFw6  
    6'kS_Zu{<  
    {GKy'/[  
                 1z&Ly3  
         从动轴的设计 ME;n^y\8  
           VR+<v   
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, Z|_K6v/c  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M qOSg!aft{Q  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 @g2 cC  
        已知大齿轮的分度圆直径为 >$ NDv  
            d2=252.5 /n5F(5<  
    而  F=  %VzKqh  
         F= F \A#1y\ok  
    nSF``pp+  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N WVmq% ,7  
    hq:&wN 7Q  
    ZunCKc  
    Xcrk;!IB?  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 e1>aTu@  
    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 }j2Y5  
    ,g7.rEA  
    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 &ISb~5  
    查表,选取 N[<H7_/3  
    7]x3!AlV  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 `((Yc]:7  
    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 lz?;#U  
    ~6pr0uyO`  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度  *[r!  
    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  。 aM@z^<Ub  
    J[A14z]#`  
    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. B!dU>0&Ct  
    uQ=^~K:Z~  
                D        B                轴承代号     HJ2*y|u  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     rQOWLg!"  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     -D N8Yb  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     |\dZ'   
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     ZxG}ViS4I  
    i.xXb [M+  
         &-czStQ  
    LAP6U.m'd  
         ?_oF:*~\  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 Dy]I8_  
        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, HxB m~Lcqy  
    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.     |.F  
    j ,)P9V  
    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. 9prU+9  
    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, AsPx?  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 $B#6tk~u  
    mAeuw7Ni  
    L=16+16+16+8+8=64 X*g(q0N<S  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 7_wJpTz  
    65oWD-  
    5.    求轴上的载荷   ]Ni;w]KE  
    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, Nrah;i+H\o  
    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. !Oj)B1gc6&  
    @v}B6j b;  
    "c(Sysl.L  
    =(EI~N  
    O<j PGU  
    }C  /]  
    YC=S5;  
    SVa6V}"Iv  
    R*zO dxY  
         `^(jm  
    Q \]Xm>  
    传动轴总体设计结构图: .lBgp=!  
         vLa#Y("  
                                 aup6?'G;  
    *9 Q^5;y  
                                 (主动轴) j'HkBW:L  
    Kzb`$CGK  
    Sf/q2/r?6[  
            从动轴的载荷分析图: 1z*kc)=JF8  
    Bi~:>X\[^6  
    6.     校核轴的强度 P F`rWw  
    根据 {kLGWbo|Q  
    == 3Db3xN  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 |!H?+Jj:  
    查表15-1得[]=60MP Sd))vS^g  
    〈 []    此轴合理安全 ~=&t0D  
    xU S]P)R  
    8、校核轴的疲劳强度. C}?0`!Cc%  
    ⑴.   判断危险截面 zSv^<`X3  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. #FYAV%pi  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 z[#Fog  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 JI|6B  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 V (rr"K+  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 Aaw(Ed  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 1%J.WH6eQ  
    截面上的弯曲应力 q (+ZwaV@  
    %8)W0WMe  
    截面上的扭转应力 /}5B&TZ=(3  
    == b8BD8~;  
    轴的材料为45钢。调质处理。 i3mAfDF  
    由课本得: ]lS@}W\  
               i2Jq|9,g  
    因             R4e&^tI@*  
    经插入后得 PoShQR<  
    2.0         =1.31 =l942p  
    轴性系数为 &hV Zx  
           =0.85 {13!vS%5  
    K=1+=1.82 e kQrW%\3  
        K=1+(-1)=1.26 % *z-PT22  
    所以               1;| LI?  
    -DO&_`kn  
    综合系数为:    K=2.8 O\OE0[[  
    K=1.62 Bmo$5$  
    碳钢的特性系数        取0.1 |@j _2Q,  
       取0.05 ~ eN8|SR  
    安全系数 NvtM3  
    S=25.13 :a3LS|W  
    S13.71 ?M6ag_h3  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 h<p3'  
    截面Ⅳ右侧 .tF|YP==  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 V*65b(q)  
    Y/U{Qc\ 6  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 (E($3t8  
    ';RI7)<  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 dL;HV8z^  
    MonS hIz  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 +=c am/A  
    截面上的弯曲应力   yu&Kh4AP  
    截面上的扭转应力 R[A5JQ$[  
    ==K= \gccQig1CJ  
        K= @qK<T  
    所以                 LxJ6M/".  
    综合系数为: 5)+F(  
    K=2.8    K=1.62 kI*UkM-  
    碳钢的特性系数 IlLn4Iw  
        取0.1       取0.05 *,#q'!Hq  
    安全系数 D\]&8w6&  
    S=25.13 - G ?%QG`v  
    S13.71 BSXdvI1y  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 H`<?<ak6'M  
    C ?H{CP  
    9.键的设计和计算  pbB2wt  
    a0d ,  
    ①选择键联接的类型和尺寸 t]m!ee8*X<  
    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. ,5-Zb3\  
    根据    d=55    d=65 RR>G]#k  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 BpT"~4oV5  
                         b=20     h=12     =50 rFXSO=P?Z  
    n@B{vyy  
    ②校和键联接的强度 {HZS:AV0  
      查表6-2得      []=110MP (iDBhC;/B  
    工作长度  36-16=20 0#|7U_n  
        50-20=30 ySruAkw%  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 LZ&uj{ <  
         K=0.5 h=5 k@q Wig  
        K=0.5 h=6 k\(4sY M  
        由式(6-1)得: 5~\Kj#PBx  
               <[] bf98B4<  
               <[] rycJyiw<-  
        两者都合适 _Y YP4lEL  
        取键标记为: ag]*DsBt  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 Pc4R!Tc  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 nGZ \<-  
    10、箱体结构的设计 =49o U  
    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, Ve:&'~F2 s  
    大端盖分机体采用配合. >Pkdu}xP3  
    !V( `ZH  
    1.   机体有足够的刚度 *98Ti|  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 @f=RL)$|  
    8*k oxS  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 y''0PSfb#  
    Rrz'(KSDw  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm , ,{6m d  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 U(A4v0T  
    pYGYy'%A'  
    3.   机体结构有良好的工艺性. ZKsQ2"8{M  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. CveWl$T12  
    2E$i_jc  
    4.   对附件设计 }B*,mn2N  
    A  视孔盖和窥视孔 nL\ZId  
    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 vcOsq#UW  
    B  油螺塞: O2@" w23  
    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。 fB[\("+  
    C  油标: +QupM  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 gL,"ef+nM  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. Cji#?!Ra?  
    $:]tcY-L9  
    D  通气孔: BGA%"b  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. ?k w/S4  
    E  盖螺钉: )T<D6l Lt  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 X o_] v  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. zK /f$}  
    F  位销: Z_jn27AC  
    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. !Pe1o-O  
    G  吊钩: CMKhS,,o  
    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. cCYl$MskZ  
    >EeAPO4  
    减速器机体结构尺寸如下: G/%Ubi6%  
    IPkA7VhFF  
    名称    符号    计算公式    结果     S^)WYF5  
    箱座壁厚                10     n1JC?+  
    箱盖壁厚                9     dd19z%  
    箱盖凸缘厚度                12     ha ik  
    箱座凸缘厚度                15     0JrK/Ma3  
    箱座底凸缘厚度                25     l92!2$]b  
    地脚螺钉直径                M24     @?j@yRe  
    地脚螺钉数目        查手册        6     B[Ix?V4yy  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     zv|M*Wu  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     Bd.Z+#%l"  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     s?~8O|Mu'  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     @>gD1Q7v b  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     widI s[ )  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 {4o\S  
        22 dqL  -'  
        18     Y]M^n&f  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 i)GeX:  
        16     p5D5%B/  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     rSzQUn<  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     @OBHAoz%/  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     nP5d?  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ;7wwY$PBH  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) K:Mujx:  
    150(3轴)     }ty"fI3&iY  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) - a   
    150(3轴)     [U% .Gi  
         .Kg|f~InO  
    11. 润滑密封设计 P}+2>EU  
     W{L  
        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. b1eK(F  
        油的深度为H+ $hyqYp"/;  
             H=30  =34 -qs(2^  
    所以H+=30+34=64 r94j+$7  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 Dl>*L  
         T-hU+(+hg  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 d'x<- l9  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     T$#FAEz  
        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 87&KQ_  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 M-}j9,oR`  
         ]u\  `  
    12.联轴器设计 :5$xh  
    N)9pz?*V  
    1.类型选择. Y] D7i?3N  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 03P N{<  
    2.载荷计算. %kF TnXHK  
    公称转矩:T=95509550333.5 jc${.?m  
    查课本,选取 /UEV8 1  
    所以转矩   i5ajM,i/K  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 oV%( 37W9=  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm KyuA5jQ7  
    % JgRcx  
    四、设计小结 </K%i;l  
        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。 e6tH/`Uln  
        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。 stf,<W  
    五、参考资料目录 _)HD4,`  
    [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; zz7Y/653  
    [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; c^i"}2+  
    [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; Qx6,>'Qk'  
    [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; J=f:\]@Oy  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 < fojX\}3  
    [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; B FzcoBu-  
    [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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    光券
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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? n!l./>N  
    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