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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 .=zBUvy  
                     q[(1zG%NbA  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         u\(>a  
                     {f\{{JJ]  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) T037|k a{  
    S 3s6  
    目   录 ^% L;FGaA  
         gwbV$[.X  
    一    课程设计书                            2 B,] AfH  
    tgj 5l#P  
    二    设计要求                              2 3Ww 37V>h  
    >T)tAZ?WK  
    三    设计步骤                              2 Q <ulh s  
         QjKh#sU&  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 2(5/#$t  
        2. 电动机的选择                                4 ux~=}{tz  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 49ehj1Se  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 X\kWJQ:  
        5. 设计V带和带轮                              6 zt!7aVm n  
        6. 齿轮的设计                                  8 mqbCa6>_S  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 dL~^C I  
        8. 键联接设计                                  26 [?bq4u`  
        9. 箱体结构的设计                              27 @hwNM#>`  
        10.润滑密封设计                                30 0mNL!"  
        11.联轴器设计                                  30 Vjd(Z  
         sR^b_/ElxT  
    四    设计小结                              31 Z3U%Afl2{  
    五    参考资料                              32 Vha,rIi  
    4X!4S6JfB  
    一. 课程设计书 ^r,0aNzAs  
    设计课题: xo4lM  
        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 <"8F=3:uk  
    表一: MnlD87x@X  
             题号 fmD~f  
    i-?mghe8  
    参数    1     hcM9Sx"!  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     "ruYMSpU  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     _St ":9'uU  
    卷筒直径(mm)    200     {9* l  
    nd$92H  
    二. 设计要求 "gFw:t"VV  
    1.减速器装配图一张(A1)。 .[+}nA,g%~  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 UXh%DOq   
    3.设计说明书一份。 ?vFtv}@\  
     > H&v  
    三. 设计步骤 %{rPA3Xoy  
        1.  传动装置总体设计方案 U "r)C;5  
        2.  电动机的选择 Bw~jqDZ}|  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 d|8-#.gV  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 #=)!\   
        5.  “V”带轮的材料和结构 G9Noch9 g  
        6.  齿轮的设计 zG{jRth  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 $@l=FV_;  
        8、校核轴的疲劳强度 . IM]B4m  
        9.  键联接设计 NwdrJw9  
        10.  箱体结构设计 1CR\!?  
        11. 润滑密封设计 g W_E  
        12. 联轴器设计 *sau['Ha  
         B`||4*  
    1.传动装置总体设计方案: L)4~:f)B  
    ~0[(-4MA  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 |~#A?mK-  
    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, l*{Bz5hc  
    要求轴有较大的刚度。 X,Rl&K\b"  
    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。 MPKrr  
    其传动方案如下: JH u>\{8V  
            \RtFF  
    图一:(传动装置总体设计图) ^I yYck'y+  
    4GH&u,  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 mnBTZ/ZjS  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 o5sw]R5  
         传动装置的总效率 ^Epup$  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; sSc~q+xz  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, Vf.*!`UH  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, Bp@\p)P(  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 f*A B Im  
    ,CN (;z)  
      2.电动机的选择 @!j6y (@  
    H:OpS-b  
        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, C<(qk_  
        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, {p$@)b  
        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。 *&\6x}.I4  
         Ux{0)"fj  
        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, MppT"t  
         gz~ug35  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 uc}tTmB|  
         }K`KoM  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 P;K LN9/4  
                                                      _n!>*A!  
    GY.iCub  
    方案    电动机型号    额定功率 I3b*sx$  
    P A:D9qp  
    kw    电动机转速 , s otZT  
        电动机重量 7&/1K%x9;  
    N    参考价格 edCVIY'1  
    元    传动装置的传动比     ,qo^G0XO  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ,G-  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     H "5,To  
      'n1$Y%t  
       中心高 cui%r!D  
            外型尺寸 p|NY.N  
    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     (C1~>7L  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     xWqV~NnE  
    isdNW l  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 ^^*L;b>I  
    U;*t5l  
    (1)       总传动比 )siW c_Z4  
        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 3$Vx8:Rhdn  
        (2)       分配传动装置传动比 xpCZlOld  
        =× hoM%|,0  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 G@Sqg  
        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 if*~cPnN  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 DU)q]'[u  
    (1) 各轴转速 ),y`Iw  
      ==1440/2.3=626.09r/min 6V ncr}  
      ==626.09/5.96=105.05r/min zUDXkG*Lv  
    (2) 各轴输入功率 LFqY2,#i  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 'Z=_zG/RX  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW Hmk xE  
        则各轴的输出功率:   %Y0BPTt$  
    =×0.98=2.989kW =cb!2%?}  
    =×0.98=2.929kW wq,&0P-v  
    各轴输入转矩 Y<kz+d,C  
       =××  N·m !Q<3TfC  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 6rWq hIaI  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m l:bbc!3  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ZMr[:,Jp  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m oM^vJ3  
    =×0.98=242.86N·m Cg%Owe/E?0  
    运动和动力参数结果如下表 2hso6Oy/v{  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     zY@0R`{@p  
        输入    输出    输入    输出         f Ayh9  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     OwPHp&{ Y  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     yB/F6/B~  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     GUD]sXSj  
    w|6?A-  
    5、“V”带轮的材料和结构 L[<Y6u>m!1  
      确定V带的截型 5Ma."?rW   
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 }EHL }Q  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 lq]8zm<\)]  
          V带截型      由图6-13                        B型 __s'/ 6u  
       'vu]b#l3  
      确定V带轮的直径 =./PY10'  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm 2~7*jA+Ab  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s m\CU,9;;(  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm ,quUGS  
       ^c9_F9N  
      确定中心距及V带基准长度 m8x?`Gw~jw  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 Nu3IYS5&  
                              360<a<1030 [{#T N  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm f%1\1_^g  
         Anpp`>}N  
      初定V带基准长度 trjeGSt&  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm :w Y%=  
           Z%LS{o~LK.  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 5D?{dA:Rq  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm ]Ol w6W?%  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 +t1+1 Zv  
       ,' t&L]  
       确定V带的根数 ;;rx)|\<R  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw uPN^o.,/.  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 C`3 XOth  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 &'i>d&  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 ZAeJTCCk  
             fk6=;{  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 /X0<2&v  
                                 Y*A y=@z=y  
                           取Z=2 =h=-&DSA  
    V带齿轮各设计参数附表 ;"e55|d9I  
    2XV|(  
    各传动比 &U=_:]/  
    {M=B5-  
        V带        齿轮     QhAYCw2  
        2.3        5.96     ._;It198f  
      n ~&ssFC  
    2. 各轴转速n d!Ws-kzE  
        (r/min)        (r/min)      xiQc\k$  
        626.09        105.05     OVgak>$  
    5 3pfo:1'  
    3. 各轴输入功率 P N>sT@ > )  
        (kw)        (kw)     ;}KJ[5i-V  
        2.93       2.71     n!~QC  
    hBcklI  
    4. 各轴输入转矩 T n}1hmAh Z  
        (kN·m)        (kN·m)     M&",7CPD(1  
    43.77        242.86     1rue+GL  
    @m:' L7+  
    5. 带轮主要参数 jJ@@W~/)B  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         CI \O)iB  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     2v4&'C  
    带的根数z     v$q\3#5|'  
        160        368        708        2232        B        2     <; Td8O89_  
    x 0vW9*&  
    6.齿轮的设计 {- MhhRa5  
    )[&j&AI  
    (一)齿轮传动的设计计算 prIJjy-F  
    B tJF1#f  
    齿轮材料,热处理精度 8(A k  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 yTe25l{QaF  
        (1)       齿轮材料及热处理 ntL%&wY  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 c^&:':Z%'  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 QZO<'q`L  
          ② 齿轮精度 &@2`_%QtA  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 u`-:'@4  
         m{lS-DlRg  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 -W})<{End  
    按齿面接触强度设计 AI9=?X<kh  
    ]i `~J  
    确定各参数的值: ~+RrL,t#  
    ①试选=1.6 (\%+id|/q@  
    选取区域系数 Z=2.433   %F;uW[4r  
         \tS| N40  
        则 ,d=Dicaz  
        ②计算应力值环数 gKPqU@$*  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 0d`lugf  
        =1.4425×10h %6@m~;c0  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 3zM>2)T-  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 !+Sd%2o  
        ④齿轮的疲劳强度极限 $uK[[k~=S  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ??P3gA  
        []==0.93×550=511.5 g$# JdN  
    9w\C vO&R  
        []==0.96×450=432          3+M+5  
    许用接触应力   )$2h:dw_  
             ]ddL'>$c$  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   KDDx[]1Q  
             =1 jwwst\f  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 *vzj(HGO  
        =4.47×10N.m b&pL}o?/k  
        3.设计计算 #N\<(SD/  
    ①小齿轮的分度圆直径d %8|?YxiZ:  
         VOp+6ho<  
        =46.42 5*$z4O:Aa  
        ②计算圆周速度 W}\<}dK  
        1.52 .8CfCRq  
        ③计算齿宽b和模数 jSvo-  
    计算齿宽b H.2aoZ-w  
           b==46.42mm <bBgevL+_K  
    计算摸数m ;, u7)  
      初选螺旋角=14 $I\lJ8  
        = DJRr  
        ④计算齿宽与高之比 `{J(S'a`  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 t;[?Q\  
    =46.42/4.5 =10.32 (i^<er q  
    ⑤计算纵向重合度 k@2@%02o9C  
    =0.318=1.903 jouT9~[L'  
    ⑥计算载荷系数K T@N)BfkB  
    使用系数=1 FzFP 0  
    根据,7级精度, 查课本得 hB]<li)"C  
    动载系数K=1.07, ery{>|k  
    查课本K的计算公式: M j |"+(  
    K= +0.23×10×b 3 W?H^1t  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 5 |oi*b  
    查课本得: K=1.35 Xm.["&  
    查课本得: K==1.2 [\pp KC  
    故载荷系数: (_~Dyvo  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 =Xb:.  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 v;R+{K87  
        d=d=50.64 &-`a`  
        ⑧计算模数 th|TwD&mO  
        = Oj.xJ(uX+v  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 uy=E92n3  
        由弯曲强度的设计公式 6C*4' P9>  
        ≥ xO'xZ%cUI  
    ",Fqpu&M  
    ⑴   确定公式内各计算数值 6b=7{nLF  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m lO^YAOY  
             确定齿数z yvKKE  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 .^?Z3iA",  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 T9Pu V  
        Δi=0.032%5%,允许 3VmF1w 2  
        ②      计算当量齿数 0[SrRpD  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  >U[YSsFt6  
        z=z/cos=144/ cos14=158 @?<1~/sfL  
        ③       初选齿宽系数 %;tBWyq}_  
         按对称布置,由表查得=1  EoHrXv  
        ④       初选螺旋角 IgtTYxI  
        初定螺旋角 =14 fhQ}Z%$  
        ⑤       载荷系数K G!m;J8#m(  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 *Y9'tHI  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y KH76Vts  
        查得: BYsQu.N  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 WzO[-csy  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 -VRKQNT  
         *6 P)HU@  
        ⑦       重合度系数Y *Mr'/qp,  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 RB/;qdqR  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 a6.0 $'  
    =14.07609 '9q:gFO  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 {,CvWL  
        ⑧       螺旋角系数Y 6I$:mHEhd  
     轴向重合度 =1.675, GxcW^{;  
        Y=1-=0.82 ?$rH yI  
         +h? z7ZY^  
        ⑨       计算大小齿轮的 5NAB^&{Z<X  
     安全系数由表查得S=1.25 Hqm1[G)  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 Fo[=Dh*AqU  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 YXjWk),  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 Z?tw#n[T  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   d7Devs k  
        小齿轮     大齿轮 ^B7C8YP  
    >qjV(_?F-  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: `z!?!"=  
        K=0.86        K=0.93   9q f=P3  
    LuW^Ga"E  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 1q;r4$n  
          []= B#;0{  
          []= d<B=p&~  
           M-+= t8  
           #sp8 !8|y  
            大齿轮的数值大.选用. 9\D0mjn=l  
         {oc7Chv=/H  
    ⑵   设计计算 8ORr  
         计算模数 H@hHEzO  
     $>y   
    _q dLA  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: # ^oF^!  
    ac??lHtH9  
    z==24.57  取z=25 TZ+2S93c  
    tM;S )S(=  
    那么z=5.96×25=149           i7(\i2_P  
      !`F^LXGA  
    ②   几何尺寸计算 ;Q} H'Wg,  
        计算中心距     a===147.2 j8"2K^h=  
    将中心距圆整为110 j>t*k!db  
    t.E3Fh!o  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 "sU  ~|  
    '=eE6=m^K  
    =arccos =3?"s(9  
    Um'r6ty  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. @n:.D9  
    ;NzS;C'  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 C2 ] x  
         ,HM~Zs  
        d==42.4 PC}m.tE  
    #yVMC;J?W  
    d==252.5 |]9Z#lv+I  
    !%{s[eO\  
    计算齿轮宽度 3V`.<  
    Z w&_Wt  
    B= v/B:n   
    P?P))UB5  
    圆整的       ;Jrk#7  
    AE"E($S`  
                                                大齿轮如上图: aY7.<p*a  
    HGjGV]N5  
    =wy3h0k^  
    2i3& 3oz]O  
    7.传动轴承和传动轴的设计 Ut xe  
    w+0Ch1$  
    1.  传动轴承的设计 _ooSMp|  
    (\6R"2  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 JrdH6Zg  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min ?~5J!|r#  
    T1=43.77kn.m g$f ;  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 KVrK:W--p  
        已知小齿轮的分度圆直径为 !bHM:!6^  
            d1=42.4 U@$=0*  
    而  F= PNbs7f  
         F= F !7K-Kqn  
    > WW5A py[  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N t!Uc, mEV]  
    )*Qa 9+ :  
    Pyx$$cj  
    ^:RDu q  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 '0xJp|[xVP  
    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 h8yv:}XU*  
    ;#$zHR  
    a;A&>Ei}  
                 0+\~^  
         从动轴的设计 =/Dp*  
           `f2m5qTP%  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, /e5Fx  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M (qP !x 2j  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 -e{H8ro  
        已知大齿轮的分度圆直径为 -^ (NIl'  
            d2=252.5 IrRn@15,  
    而  F= }fo?K|Xx  
         F= F cg,_nG]i  
    sKX%<n$  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N %V$ujun`  
    "iof -b=ys  
    `f^`i~c\  
    Wb4%=2Qn  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 w^*jhvV%kW  
    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 vR?L/G^.  
    8<g_JW[%  
    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 )W@H  
    查表,选取 ]'aG oR  
    b'N"?W^YQ  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 , "zS  pN  
    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 FVsNOU  
    B(MO!GNg=  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 Dz&4za+{  
    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  。 ubhem(p#  
    OD"eB?  
    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. qR_"aQ7s2  
    !UUh7'W4u  
                D        B                轴承代号     O'."ca]:5  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     |k'I?:'  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     uF T\a=  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     <,0& Ox  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     kmW!0hm;e  
    T^GdN_qF  
         >t8eVMMa  
    B`hxF(_p/  
         y|KDh'Y  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 f|VP_o<  
        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, sZ'3PNpCP  
    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.     [jumq1  
    1&YP}sg)  
    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. _@jKFDPL  
    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, $zCUQthL@  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 q0y?$XS  
    p,D/ Pb8  
    L=16+16+16+8+8=64 2 ;B[n;Q{  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. m$J'nA  
    4r(rWlM  
    5.    求轴上的载荷   7<.f&1MgI  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, n.l p ena  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. oS_p/$F,  
    dl{3fldb  
    g6W.Gl"5\w  
    sCb?TyN'n  
    `%ymg8^  
    1shvHmrV  
    N&>D/Z;"  
    Vxgc|E^J  
    TU. h  
         Eun%uah6c  
    SwP h-6  
    传动轴总体设计结构图: 9DtSYd/  
         hV8A<VT  
                                 R1q04Zj{2  
    nj9hRiL n  
                                 (主动轴) WJ9u 3+  
    'ZDa*9nkF  
    r?V|9B`$p  
            从动轴的载荷分析图: Vr0RdO  
    v5$zz w  
    6.     校核轴的强度 n6uobo-  
    根据 !E7/:t4  
    == |R[m&uOib  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 L,kF]  
    查表15-1得[]=60MP ng 6G<hi  
    〈 []    此轴合理安全 uPp(l4(+  
    Ns 9g>~  
    8、校核轴的疲劳强度. (8ymQ!aY  
    ⑴.   判断危险截面 lp]O8^][&  
    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. ja>Tnfu  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 yWK[@;S]%  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ?4~lA L1  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 vMI\$E &  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为  z`_N|iEd  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 dvj`%?=  
    截面上的弯曲应力 0CN .gu  
    !{3pp  
    截面上的扭转应力 I%s/h4x^B[  
    == ?D~uR2+Z  
    轴的材料为45钢。调质处理。 FVpe*]  
    由课本得: BW*zj=N%  
               >%[W2L\'  
    因             0!zWXKX  
    经插入后得 x-W0 h  
    2.0         =1.31 ~p 1y+  
    轴性系数为 M>^IQ  
           =0.85 lubS{3<  
    K=1+=1.82 ~\_E%NR yA  
        K=1+(-1)=1.26  6$Dbeb  
    所以               l-npz)EM  
     )Ob{]  
    综合系数为:    K=2.8 P6?Q;-\q0  
    K=1.62 OL=bhZ  
    碳钢的特性系数        取0.1 ]Lh\[@#1f  
       取0.05 &, )tD62s  
    安全系数 D *tBbV  
    S=25.13 c*W$wr  
    S13.71 1hN! 2Y:  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 z(=:J_N  
    截面Ⅳ右侧 G@(7d1){  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 0'<S7?~|  
    {F4:  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 S&0x:VW  
    &0"`\~lA  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 7 D^A:f  
    ~E\CAZ  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 xWMMHIu  
    截面上的弯曲应力   c2U>89LlZ  
    截面上的扭转应力 r3-3*_  
    ==K= F,bl>;{[{  
        K= p)ONw"sb  
    所以                 t Z%?vY~!  
    综合系数为: AjS5  
    K=2.8    K=1.62 tEUmED0FY  
    碳钢的特性系数 hG67%T'}A  
        取0.1       取0.05 QJ /SP  
    安全系数 6IX!9I\sT  
    S=25.13 We ->d |=  
    S13.71 Dn[1BWM/7  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Dz{e@+>M  
    anvj{1  
    9.键的设计和计算 YJy*OS_&  
    yV8).4  
    ①选择键联接的类型和尺寸 x EBjfn  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. gr;M  
    根据    d=55    d=65 }:%pOL n  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36  /F_ :@#H  
                         b=20     h=12     =50 *t_&im%E  
    Rc4EFHL  
    ②校和键联接的强度 %Z7!9+<  
      查表6-2得      []=110MP ~g{,W  
    工作长度  36-16=20 u!i5Q  
        50-20=30 'GFzI:Xr  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 AUC< m.  
         K=0.5 h=5 vf2K2\fn  
        K=0.5 h=6 ^Toi_  
        由式(6-1)得: dc05,Bz  
               <[] c&++[  
               <[] 6"GpE5'*  
        两者都合适 fo.m&mKgo  
        取键标记为: kslN_\   
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 AVp [gr  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 oo!g?X[[  
    10、箱体结构的设计 }$-VI\96  
    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, BGX@n#:  
    大端盖分机体采用配合. US4Um>j  
    AJT0)FCpR  
    1.   机体有足够的刚度 z7q2+;L  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 9zJ`;1  
    Ro<kp8  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 GHy#D]Z  
    R*X2Z{n  
    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 />C~a]}  
    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 ]lUu%<-;  
    ))`Zv=y"  
    3.   机体结构有良好的工艺性. Nj0)/)<r+  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. MxRU6+a  
    #E9['JnZ  
    4.   对附件设计 9HX+sB M  
    A  视孔盖和窥视孔 rHlF& ET  
    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 ?_aR-[XRg  
    B  油螺塞: S F>D:$a  
    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。 c*dww  
    C  油标: sh ;uKzQ  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 6mdnEmFM]  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. ^%&x{F.  
    8(>.^667  
    D  通气孔: <^U(ya  
    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. g5Rm!T+@I<  
    E  盖螺钉: 91H0mP>ki  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 FE}!bKh  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. :eW~nI.Vc  
    F  位销: Db(_T8sU  
    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. Jj:6 c  
    G  吊钩: u4@e=vW I  
    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. 2HXKz7da  
    (:QQ7xc{}  
    减速器机体结构尺寸如下: Net)l@IB]  
    [+g@@\X4  
    名称    符号    计算公式    结果     5vf t}f  
    箱座壁厚                10     hX m} d\  
    箱盖壁厚                9     y.p6%E_`  
    箱盖凸缘厚度                12     Da [C'm=  
    箱座凸缘厚度                15     S |>$0P4W(  
    箱座底凸缘厚度                25     5L}>+js2  
    地脚螺钉直径                M24     -l H>8+  
    地脚螺钉数目        查手册        6     WuFwt\U  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     9T2A)a]0  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     p{q!jm~Nq  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     E[.tQ|C  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     8e!DDh  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     KC:4  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 l&*)r;9  
        22 TE%#$q  
        18     RX5.bVp eE  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 i1I>RK  
        16     `uh@iD'KI  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     Wi[m`#  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     qQOD  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     W[E3P,XS  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     xs!g{~V{  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) mO)PJd2ZD  
    150(3轴)     RR!!hY3 K  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 99 "[b  
    150(3轴)     HI\f>U  
         xDJ+BQ<1A  
    11. 润滑密封设计 @GQ8q]N:<  
    W Gw!Y1wq  
        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. vX0"S  
        油的深度为H+ qzA]2'~Q  
             H=30  =34 rEyz|k:  
    所以H+=30+34=64 6_<s=nTX  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 G4Kmt98I  
         RO{@RhnV  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 030U7VT1  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     HNy/ -  
        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 q|o |/O-{  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 O R<"LTCL  
         OR\DTLIl  
    12.联轴器设计 #M?F^u[  
    :X1cA3c!  
    1.类型选择. ]hE +$sKd  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 /3Nb  
    2.载荷计算. dHG  Io  
    公称转矩:T=95509550333.5 Q_aqX(ig  
    查课本,选取 N3gNOq&  
    所以转矩   %,,`N I{  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ZSPgci  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm (+UmUx=  
    +K;Y+ K&;2  
    四、设计小结 5U{4TeUH  
        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。 sr+gD*@h  
        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。 lMwk.#  
    五、参考资料目录 3gG+`{<  
    [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; |'c4er/;#  
    [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; x(9; !4O>  
    [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; OyJsz]b} 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; 0aC 2 Pym^  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 M_h8#7{G  
    [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; wKk 3)@il  
    [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? a5]k  
    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