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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 US"UkY-\  
                     Ed{sC[j=  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         A_e5Vb ,u.  
                     aR'~=t&;z1  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) "zzb`T[8  
    'm"Ez'sS  
    目   录 P}>>$$b\Yi  
         sTep2W.9  
    一    课程设计书                            2 ]0SqLe  
    =fdW H4  
    二    设计要求                              2 0%Y}CDn_  
    Y*O Bky  
    三    设计步骤                              2 vlipB}  
         HD1/1?y!@q  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 y+V>,W)r7  
        2. 电动机的选择                                4 8<32(D{  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 `s3:Vsv4  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 la4%Vqwgu  
        5. 设计V带和带轮                              6 qn,fx6v4  
        6. 齿轮的设计                                  8 "`%UC#  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 wehiX7y  
        8. 键联接设计                                  26 Q`Q"p  
        9. 箱体结构的设计                              27 TZ3gJ6 Cb  
        10.润滑密封设计                                30 M'oZK  
        11.联轴器设计                                  30 {x[C\vZsi]  
         Ly R<cd$W  
    四    设计小结                              31 \:'6_K  
    五    参考资料                              32 -V[!qI  
    p,uM)LD  
    一. 课程设计书 #XqiXM~^R  
    设计课题: O*x~a;?G  
        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 l<ZHS'-;8  
    表一: Fg'{K%t4  
             题号 x9 n(3Oa  
    rY1jC\  
    参数    1     x{GFCy7  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     ~"4Cz27  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     ~?)y'?  
    卷筒直径(mm)    200     0>e]i[P.  
    .|TF /b]  
    二. 设计要求 \q24E3zS&  
    1.减速器装配图一张(A1)。 fA[T5<66  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Z:V<P,N  
    3.设计说明书一份。 &%k_BdlkQ  
    Ml{4)%~Y7f  
    三. 设计步骤 SJi;_bVf  
        1.  传动装置总体设计方案 hhI*2|i"L  
        2.  电动机的选择 1=!2|D:C)i  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 nPl,qcyY  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 }#Iqq9[  
        5.  “V”带轮的材料和结构 bxBndxl  
        6.  齿轮的设计 TIaiJvo  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 olXfR-2>1  
        8、校核轴的疲劳强度 i=pfjC  
        9.  键联接设计 MBU4Awj  
        10.  箱体结构设计 EU'rdG*t/R  
        11. 润滑密封设计 qzLD  
        12. 联轴器设计 s$0dLEa9  
         9;`hJ!r  
    1.传动装置总体设计方案: 7uF @Xh  
    0m\( @2E  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 A2\3.3  
    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, f 9IqcCSW  
    要求轴有较大的刚度。 A_2lG!! 6  
    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。 g0s4ZI+T  
    其传动方案如下:  p1&=D%/  
            5Fq+^  
    图一:(传动装置总体设计图) Mpk7$=hjc  
    w_LkS/  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 U7,.L  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 =KD[#au6a  
         传动装置的总效率 iU=:YPE+ .  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; YdB/s1|G  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, R mo'3  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, J*ZcZ FbWN  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 L}_VT J  
    q6%m .X7  
      2.电动机的选择 %N\8!aXnf  
    :3J`+V}9;  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, ~(`MP<  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, E>2AG3)  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 8|+@A1)&4  
         _6]CT0  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, rTJ;s  
         /;u=#qu(E-  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 [ p(0g;bx  
         W*n|T{n  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 vAOThj)  
                                                      <Skf n`).  
    55,2eg#{O  
    方案    电动机型号    额定功率 %;Z_`W  
    P &b-&0 rTqz  
    kw    电动机转速 ?/~Q9My  
        电动机重量 (#qQ;ch  
    N    参考价格 vo~Qo;m  
    元    传动装置的传动比     g"g3|$#Ej|  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     %/_E8GE  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     d*@K5?O.  
      3q6FV7Fv&b  
       中心高 <u?\%iJ"  
            外型尺寸 i.FdZN{  
    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     v`@N R06  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     {"rL3Lk  
    GK3cQw  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 64^3ve3/a=  
    u_o] \D~  
    (1)       总传动比 |F qujZz  
        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 ,WAJ& '^  
        (2)       分配传动装置传动比 5UG"i_TC  
        =× 5)->.*G*  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 3 [O+wVv  
        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 uw@-.N^  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 bJynUZ  
    (1) 各轴转速 }"/>,  
      ==1440/2.3=626.09r/min lj+&3<E  
      ==626.09/5.96=105.05r/min  KcpQ[6\  
    (2) 各轴输入功率 WP^wNi ~>  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 1DH P5q  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 3,Iu!KB  
        则各轴的输出功率:   wzY{ii  
    =×0.98=2.989kW r =]$>&  
    =×0.98=2.929kW O6">Io5  
    各轴输入转矩 xA0=C   
       =××  N·m \GK]6VW  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· P\@efq@!  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m X"jtPYCpV{  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m tK 6=F63e  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m FvD/z ;N  
    =×0.98=242.86N·m Xs~IoU  
    运动和动力参数结果如下表 I:;umyRH  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     |>wGl  
        输入    输出    输入    输出         @S&QxE^  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     XXXQAY-,C  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     U@53VmrOy  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     J2$,'(!(  
    Kv ajk~  
    5、“V”带轮的材料和结构 :xY9eq=  
      确定V带的截型 v"_E0 3!  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 %kP=VUXj  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 g#G ]}8C  
          V带截型      由图6-13                        B型 &@w0c>Y  
       yIWgC[  
      确定V带轮的直径 3MDs?qx>s  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm lnK#q .]  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s NC sem  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm l;B  
       qTG i9OP6/  
      确定中心距及V带基准长度 vX&W;&  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知  _ Ewkb  
                              360<a<1030 O-3aU!L  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm O .jCDAP  
         x }]"jj2x  
      初定V带基准长度 | 3`8$-  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm wVc ^l  
           X3?RwN:P  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm Mt@Ma ]!  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm !.499H3  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 MHA_b^7?  
       2AEVBkF;M  
       确定V带的根数 FB %-$  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw F?qg?1v B|  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 beNy5~M$  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 Tl1H2s=G-  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 vx}BT H  
             Ko|gH]B'  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 QZuKM'D+  
                                 $weC '-n@  
                           取Z=2 aj<r=  
    V带齿轮各设计参数附表 ^z51f>C  
    OP\L  
    各传动比 )4> 7X)j>  
    5=8t<v1Bn  
        V带        齿轮     8is QL  
        2.3        5.96     R*2F)e\|  
      -lR7 @S  
    2. 各轴转速n Mh {>#Gs  
        (r/min)        (r/min)     X8wtdd]64  
        626.09        105.05     `$q0fTz  
    tq51;L  
    3. 各轴输入功率 P I+31:#d  
        (kw)        (kw)     s'bTP(wl9  
        2.93       2.71     p1W6s0L  
    Y~?Z'uR  
    4. 各轴输入转矩 T $EzWUt  
        (kN·m)        (kN·m)     0E)M6 jJ  
    43.77        242.86     A2 $05a$%  
    <~S]jtL.j:  
    5. 带轮主要参数 /U`p|M;  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         E()%IC/R  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     mA@!t>=oMq  
    带的根数z     E'NS$,h  
        160        368        708        2232        B        2     OL_jU2,fv  
    :zNNtv iA  
    6.齿轮的设计 :}-?X\|\  
    mu5r4W47  
    (一)齿轮传动的设计计算 O0 $V+fE  
    -!K&\hEjj  
    齿轮材料,热处理精度 X~SNkM  
        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 Ijk hV  
        (1)       齿轮材料及热处理 KP7 {  
           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 [ako8  
    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  +cKOIMu9  
          ② 齿轮精度 *||Q_tlz  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 9ExI,  
         &I%E8E  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 IW-|"5?9'  
    按齿面接触强度设计 ]2 $T 6  
    G*jq5_6  
    确定各参数的值: i0zrXaKV  
    ①试选=1.6 `r-3"or/$  
    选取区域系数 Z=2.433   ia3!&rZ  
         *2rc Y  
        则 X(\L1N  
        ②计算应力值环数 E0yx @Vx  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) CGkx_E]  
        =1.4425×10h /Z,hQ>/  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) S _ UAz  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 \Hf/8!q  
        ④齿轮的疲劳强度极限 7B\Q5fLQ  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ;tF&r1  
        []==0.93×550=511.5 Nwe-7/Q  
    ZKq#PB/.  
        []==0.96×450=432         4nGt*0Er  
    许用接触应力   )[|_q,  
             B2a#:E,6  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   VR\}*@pNp  
             =1 7[UD;&\k  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09  sFnR;  
        =4.47×10N.m @LSh=o+  
        3.设计计算 y.6/x?Qc  
    ①小齿轮的分度圆直径d 9v?@2sOoE  
         L]u^$=rI  
        =46.42 TdT`V f  
        ②计算圆周速度 |\/\FK]?]  
        1.52 {cb<9Fii  
        ③计算齿宽b和模数 >EZZEd   
    计算齿宽b ek]nLN  
           b==46.42mm u6Wan*I?  
    计算摸数m >,h{`  
      初选螺旋角=14 >d *`K  
        = O&yAFiCd  
        ④计算齿宽与高之比 SynRi/BRmw  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 /wl]kGF  
    =46.42/4.5 =10.32 ~8"oH5  
    ⑤计算纵向重合度 |lg jI!iK  
    =0.318=1.903 z Tz_"N I  
    ⑥计算载荷系数K "v( pluN|  
    使用系数=1 o4J@M{xb_  
    根据,7级精度, 查课本得 -sZb+2tDa  
    动载系数K=1.07, aM(#J7;  
    查课本K的计算公式: ~PpDrJ; Va  
    K= +0.23×10×b &43c/T Sb  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 I,`;#Q)nx  
    查课本得: K=1.35 8DY:a['-d  
    查课本得: K==1.2 MGxkqy?  
    故载荷系数: he:z9EG}  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ?6{g7S%  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 0NKgtH~+  
        d=d=50.64 G6}&k[d5%  
        ⑧计算模数 ",J&UTUh  
        = N)AlQ'Lwx  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 &;)B qqXc  
        由弯曲强度的设计公式 `JpFqZ'58  
        ≥ nE*S3  
    kh:_,g  
    ⑴   确定公式内各计算数值 ('UTjV  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m /<IWdy]$3  
             确定齿数z / o I 4&W  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 _X mxBtk9f  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 "DfjUk  
        Δi=0.032%5%,允许 >]ZE<.  
        ②      计算当量齿数 Us!ZQ#pP  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  ]Y!Fz<-;P  
        z=z/cos=144/ cos14=158 .`5|NUhN  
        ③       初选齿宽系数 nqo1+OR  
         按对称布置,由表查得=1 $I>]61l%  
        ④       初选螺旋角 `O%nDry  
        初定螺旋角 =14 sgGA0af  
        ⑤       载荷系数K v}a {nU'  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 0B!(i.w  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y & rD8ng+$  
        查得: YG8V\4 SQ  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 )h&@}#A09  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 k ,+,,W  
         VjNr<~|d  
        ⑦       重合度系数Y X[1D$1Dvw  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 zrG  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 G.~ Q2O#T  
    =14.07609 #asi%&3pP  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 *<y9.\z Y<  
        ⑧       螺旋角系数Y 2,`X@N`\  
     轴向重合度 =1.675, u)I\R\N  
        Y=1-=0.82 f!R7v|j P  
         5N%d Les  
        ⑨       计算大小齿轮的 oy5K* }  
     安全系数由表查得S=1.25 4g8o~JI:v  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 'j, ([  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 Qg~w 3~  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 zGyRzxFN  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   &Tuj`DL  
        小齿轮     大齿轮 xH{-UQ3R  
    K8MET&  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: d=%NFCIV  
        K=0.86        K=0.93   KCw  
    h]t v+\0  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 SO(BkxV@  
          []= 9RHDkK{5  
          []= M!Ao!D[  
           9?hZf$z  
           #)xlBq4cZ  
            大齿轮的数值大.选用. Ys}^ hy  
         Ui (nMEon  
    ⑵   设计计算 WQ[n K5#  
         计算模数 {}k3nJfE  
    OZ e&p  
    R@z`  
    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: YW&K,)L@  
    /7Pqy2sgE  
    z==24.57  取z=25 YX-j|m|  
    ."^\1N(.n  
    那么z=5.96×25=149           }*QK;#NEc  
      Wq<oP  
    ②   几何尺寸计算 P658 XKE  
        计算中心距     a===147.2 Y * rujn{  
    将中心距圆整为110 i]? Eq?k  
    >| ,`E  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 U\:Y*Ai  
    0>td[f  
    =arccos ' *a}*(0OA  
    e3TKQ (  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 5G\OINxy  
    =LV-n  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 !(?7V  
         1_q!E~)  
        d==42.4 \|QB;7u  
    ~nmFZ] y  
    d==252.5 .-M5.1mo\(  
    UH%H9; ,$]  
    计算齿轮宽度 ,m?V3xvq  
    xO>z )3A  
    B= Gkem_Z  
    '%ilF1#  
    圆整的        dV :}  
    a<\n$E#q  
                                                大齿轮如上图: _xePh  
    [.xY>\e  
    }RadbJ{q=  
    l9Ol|Cb&  
    7.传动轴承和传动轴的设计 ;xz_H$g  
    '=Zm[P,  
    1.  传动轴承的设计 YFJaf"?8g  
    JZ-@za6u  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 uBt ]4d*  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min YAT@xZs-  
    T1=43.77kn.m b_F1?:#  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 f|w;u!U(  
        已知小齿轮的分度圆直径为 <#?dPDMG.*  
            d1=42.4 bHRn}K+<}c  
    而  F= 0>SA90Q  
         F= F d"db`8 ;S  
    j]kgdAq>  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N J~WT;s  
    WJONk_WAc  
    l3F$5n  
    )4B`U(%M~  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 F<p`)?  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 K |=o-  
    |}z5ST%  
    EIQ3vOq6  
                 i4i9EvWp  
         从动轴的设计 T~/>U&k}J  
           jXf@JxQ  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, B2]52Fg-"  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 8,IF%Z+LI  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 !q,'k2= b,  
        已知大齿轮的分度圆直径为 ])F+ C/Px1  
            d2=252.5 -~8PI2  
    而  F= eEVB   
         F= F "*<vE7  
    =Mwuhk|*  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N SJP3mq/^K  
    q>BJ:_I i  
    ZKEoU!  
    V;SV0~&  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 MF'Z?M  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 E3j`e>Yz  
    :$K=LV#Iru  
    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 z4BU}`;b3t  
    查表,选取 D1-/#QN$1  
    M&/4SVBF  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 .qohHJ&  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 h?/E/>  
    WcSvw  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 e< @$(w  
    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  。 r-$xLe7a  
    )C?H m^ #  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. MMKN^a"GA  
     \8C<nh  
                D        B                轴承代号     AFL'Ox]0  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     <B|b'XVH2  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     Ln&~t(7  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     =dNE1rdzNa  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     T:kliM"z  
    `)8~/G%  
         J1O1! .  
    ``g  
         LqD7SJ}/f  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的  /d|:  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm,  q%d'pF  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.      YC 6guy>  
    RICm$,  
    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. g$e|y#Ic$  
    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, e)?}2  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 \='LR!_  
    C=oeRc'r1W  
    L=16+16+16+8+8=64 l:@=9Fp>  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. WxYEu +_  
    ef7 U7   
    5.    求轴上的载荷   hfIP   
    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, 'L3MHTM>[  
    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. N}nE9z5  
    DRRQ] eK0  
    ,S d j"C  
    Jf= V<  
    w+ ')wyB  
    \41/84BA  
    R%n*wGi_6b  
    mgH~GKf^  
    A405igF  
         1mtYap4  
     $L uU  
    传动轴总体设计结构图: $2*_7_Qb  
         qY%|Uo  
                                 s% R,]q  
    k*2khh-  
                                 (主动轴) $ s1/Rmw  
    Zbr e5&aU  
    ]Kjt@F";  
            从动轴的载荷分析图: AfO.D ?4x  
    u!~kmIa4  
    6.     校核轴的强度 dKEy6C"@  
    根据 p9G+la~;VM  
    == a.UYBRP/l  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 -a|b.p  
    查表15-1得[]=60MP yR{rje*  
    〈 []    此轴合理安全 tR9iFv_  
    E71H=C 4  
    8、校核轴的疲劳强度. 'W9[Vm  
    ⑴.   判断危险截面 4w9=z,  
    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. X4\T=Q?uLx  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 aUa+]H[  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 JT<JS6vw#  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 sF :pwI5^  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 F> Ika=z,  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 O251. hXK  
    截面上的弯曲应力 p)Q5fh0-  
    F ]D^e{y  
    截面上的扭转应力 r@i)Sluf  
    == @mu{*. &  
    轴的材料为45钢。调质处理。 n?6^j8i  
    由课本得: WN|_IJR~  
               R= Ig !s9  
    因             ,@ p4HN*  
    经插入后得 xa_ IdkV  
    2.0         =1.31 XD6Kp[s  
    轴性系数为 nt&% sM-X  
           =0.85 ?r)>SB3(e  
    K=1+=1.82 YVF@v-v-,  
        K=1+(-1)=1.26  = v?V  
    所以               u&={hJ&7  
    4Hyp]07  
    综合系数为:    K=2.8 3:$@DZT$  
    K=1.62 9+ve0P7$  
    碳钢的特性系数        取0.1 \N|}V.r  
       取0.05 J<"Z6 '0v  
    安全系数 e$ QMR.'  
    S=25.13 @HI@PZ>  
    S13.71 ~3Qa-s;g  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 G]xN#O;  
    截面Ⅳ右侧 K0'p*[yO/j  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ODpAMt"  
    JB5%\   
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 )2d1@]6#  
    X}={:T+6s  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 753gcY#i  
    lxD~l#)^ln  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 2C"i2/NH'  
    截面上的弯曲应力   nWf8r8  
    截面上的扭转应力 !3c+}j-j  
    ==K= 1 Cz}|#U  
        K= {=!BzNMj  
    所以                 8&+u+@H  
    综合系数为: Y nTx)uW  
    K=2.8    K=1.62 x>K,{{B)X  
    碳钢的特性系数 KF#qz2S  
        取0.1       取0.05 9w0v?%%_  
    安全系数 D}ZPgt#   
    S=25.13 nC$ c.K'  
    S13.71 gm:Y@6W  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 #QOb[9(Tu(  
    ]$UTMuO Ql  
    9.键的设计和计算 +-V4:@  
    md9JvbB  
    ①选择键联接的类型和尺寸 {~\:4  
    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. t > 64^nS  
    根据    d=55    d=65 W8]?dL}|  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 o {q8An)  
                         b=20     h=12     =50 -4J.YF>  
    `X&d:!}F  
    ②校和键联接的强度 Hp(41Eb,  
      查表6-2得      []=110MP "6%qi qt  
    工作长度  36-16=20 t08[3Q&  
        50-20=30 ^6CPC@B1  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 -=u9>S)!c  
         K=0.5 h=5 $['`H)z  
        K=0.5 h=6 +).=}.k  
        由式(6-1)得: g'-hSV/@}@  
               <[] ^@'zQa  
               <[] 1iM(13jW  
        两者都合适 hJ8B&u(  
        取键标记为: 8l?@ o  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 >;xkiO>Y  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 \w$e|[~  
    10、箱体结构的设计 0V2~  
    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, 85FzIX-F%  
    大端盖分机体采用配合. ej(w{vl  
    W3MH8z   
    1.   机体有足够的刚度 pqbKPpG  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 ufA0H J)Yg  
    qV$0 ";d  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 .+ic6  
    4J[csU  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm ZmaW]3$  
    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 &b19s=Z,  
    BJZGQrsz  
    3.   机体结构有良好的工艺性. w-wJhc|  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. l2LO,j}  
    0}Q d  
    4.   对附件设计 U}-hV@y  
    A  视孔盖和窥视孔 ef:Zi_o   
    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 8PRB_ny  
    B  油螺塞: sR$/z9w  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 o-AAx#@  
    C  油标: +ldgT"  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 Xu{S4#1  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 61z^(F$@  
     ixF  
    D  通气孔: 6"bdbV=t  
    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. &!8u4*K5j  
    E  盖螺钉: g$Ns u:L  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 w 1O)  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. -s:NF;"  
    F  位销: !R$t>X  
    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. :\#/T,K"  
    G  吊钩: +]# p m9  
    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. *C^`+*}OE$  
    RLF]Wa,  
    减速器机体结构尺寸如下: `lE8dwL  
    $Mqw)X&q  
    名称    符号    计算公式    结果     'n!Sco)C  
    箱座壁厚                10     #tt*yOmiH  
    箱盖壁厚                9     !*B1Eo--cN  
    箱盖凸缘厚度                12     ,09d"7`X  
    箱座凸缘厚度                15     x):h|/B  
    箱座底凸缘厚度                25     }{)>aJ  
    地脚螺钉直径                M24     K1fnHpK  
    地脚螺钉数目        查手册        6     ;c>IM]  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     9jt+PII  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     )u5+<OG}=  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     7Dx <Sr!  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     h@(S];.  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     m[?gN&%nc  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 B#x.4~YX  
        22 r(/+- t  
        18     ^$F1U,oi  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 *8xMe  
        16     | <l=i(  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     | D,->k  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     W&0KO-}ot  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     8 gzf$Oc  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     X/`M'8v.%  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) xy1R_*.F^T  
    150(3轴)     [NIaWI,>  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) c7(Lk"G8  
    150(3轴)     Ln5g"g8gb%  
         A<s9c=d6  
    11. 润滑密封设计 nJ~5ICyd  
    K)r|oW=6Y  
        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. vTUhIFa{  
        油的深度为H+ ;R{ffS6  
             H=30  =34 "E )0)A3=  
    所以H+=30+34=64 $|bdeQPr\  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 ~5b^Gvb?  
         H)O I&?  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 ; )J\k2  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     /%w3(e  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 n|f Huv  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 0P_3%   
         :f5"w+  
    12.联轴器设计  a EmLf  
    #=\nuT'oy  
    1.类型选择. E*X-f"  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 P+t`Rw  
    2.载荷计算. As-xO~+  
    公称转矩:T=95509550333.5 JP*VR=0k?  
    查课本,选取 rW B/#m  
    所以转矩   C(kIj  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 }IGoPCV|  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm ]:r6  
    ?."YP[;  
    四、设计小结 #J09Eka;J  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 !U8n=A#,-  
        我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 k]9v${Ke  
    五、参考资料目录 !omf>CW;ud  
    [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; XPQY*.l&.  
    [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; 2\J-7o=P  
    [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; 7S]<?>*  
    [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; ;o-c.-!F  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 R /0zB  
    [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; ?,0 a#lG  
    [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? y/>IF|aX  
    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