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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 p9eRZVy/  
                     !ZXUPH  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         RO(TvZ0pE  
                     jztq.2-c#  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 2oa#0`{  
    %N;!+ ;F_g  
    目   录 >@WX>0`ht  
         7&`}~$>}>e  
    一    课程设计书                            2 fP3_d  
    8ul&x~2;X  
    二    设计要求                              2 ml@2wGyf  
    Wv__ wZ  
    三    设计步骤                              2 jENr>$$  
         <APB11  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 fgNU03jp^x  
        2. 电动机的选择                                4 d!KsNkk  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ug{R 3SS  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 *Nyev]8  
        5. 设计V带和带轮                              6 Qr1e@ =B  
        6. 齿轮的设计                                  8 \BWyk A>  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 f<+ 4rHT  
        8. 键联接设计                                  26 Ggh.dZI4  
        9. 箱体结构的设计                              27 L=2y57&Y  
        10.润滑密封设计                                30 Hk>79};  
        11.联轴器设计                                  30 Oz|K8p  
         &t5{J53  
    四    设计小结                              31 $?,a[79  
    五    参考资料                              32 Ngb(F84H?  
    2tROT][J%  
    一. 课程设计书 Rwr 2gMt7  
    设计课题: f84:hXo6  
        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 )}TLC 2%  
    表一: h._nK\  
             题号 \#68;)+=  
    g}p;\o   
    参数    1     pV6d Id  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     J$~<V IX  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     J5h+s-'  
    卷筒直径(mm)    200     1!pa;$L  
    9%* wb`&  
    二. 设计要求 F}"]92  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ^kS T  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 0y&I/2  
    3.设计说明书一份。 b':|uu*/  
    ZoKcJA  
    三. 设计步骤 xEuN   
        1.  传动装置总体设计方案 7PR#(ftz  
        2.  电动机的选择 '0$?h9"  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 )2,eFNB#n  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 nhG J  
        5.  “V”带轮的材料和结构 IVr 2y8K  
        6.  齿轮的设计 A:<;M@q !  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 +UJuB  
        8、校核轴的疲劳强度 fYE(n8W3  
        9.  键联接设计 _(m't n>   
        10.  箱体结构设计 ! _2n  
        11. 润滑密封设计 B2Xn?i3 l  
        12. 联轴器设计 syip;;  
         Ll MpS<2NO  
    1.传动装置总体设计方案: [ofqGwpDG  
    9w9jpe#  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 (M =Y&M'f  
    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, UD~p'^.m_  
    要求轴有较大的刚度。 TpA\9N#$  
    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/x>  
    其传动方案如下: .qk]$LJF7  
            EQqx+J&!  
    图一:(传动装置总体设计图) <8UYhGK  
    jL)WPq!m+  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 VF&Z%O3n  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 qo)?8kx>l  
         传动装置的总效率 R:p62c;Tv0  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; @|a>&~xX  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, "U. ^lkN  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, &D%(~|'  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 E,n}HiAz7V  
    K/ &?VIi`z  
      2.电动机的选择 `>DP,D)w(  
    Oi"a:bCU  
        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`mgC  
        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, 9+,R`v  
        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。 !L5jj#0  
         vd`}/~o  
        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, RFh"&0[  
         B12$I:x`  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 EkT."K  
         C@N1ljXJT  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 4h6k`ie!$  
                                                      ,:+d g(\r  
    E&yD8=vw  
    方案    电动机型号    额定功率 */ G<!W  
    P .k TG[)F0b  
    kw    电动机转速 569}Xbc/  
        电动机重量 nS()u}c;r  
    N    参考价格 yBLK$@9  
    元    传动装置的传动比     &;LqF#ZL  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     `P Xz  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     bbxLBD'  
      PiFD^w  
       中心高 E^w:KC2@  
            外型尺寸 y80ykGPT\&  
    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     dk8wIa"K`  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     D+lzFn$3  
    !? ^h;)a  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 <"o"z2  
    $- +/$!  
    (1)       总传动比 (2?G:+C 7  
        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 RkF D*E$  
        (2)       分配传动装置传动比 P7B:%HiAx  
        =× 1 4 LI5T  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 8\<jyJ  
        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 `k\grr.J  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 qDWsvx]  
    (1) 各轴转速 %tA57Pn>  
      ==1440/2.3=626.09r/min uGdp@]z&8Q  
      ==626.09/5.96=105.05r/min F#xa`*AP  
    (2) 各轴输入功率 ry};m_BY  
        =×=3.05×0.96=2.93kW JT[*3 h  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW %}2@rLP  
        则各轴的输出功率:   -#-p1^v}  
    =×0.98=2.989kW s?WCnT  
    =×0.98=2.929kW wx=0'T-[  
    各轴输入转矩 $]aBe !  
       =××  N·m GC8}X;((Y  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· {Hr$wa~  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m v"+k~:t*  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ]L2Oz  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m fJjgq)9  
    =×0.98=242.86N·m (_* wt]"'  
    运动和动力参数结果如下表 l? #xAZx&_  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     -6Tk<W  
        输入    输出    输入    输出         F?Ju?? O  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     cIXwiC8t  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     8 l/[(] &  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     %Qn(rA@9  
    i5hD#  
    5、“V”带轮的材料和结构 ^SEdA=!  
      确定V带的截型 jdeva t,&u  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 K|W^l\Lt  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 UVf\2\Y  
          V带截型      由图6-13                        B型 kfC0zd+  
       p]W+eT  
      确定V带轮的直径 n)8Yj/5  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm ]T O/kl/  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s $awi>#[  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm ,KW;2t*IQ@  
       Q/_[--0&#  
      确定中心距及V带基准长度 ]pTvMom$6  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 xu%'GZ,o9  
                              360<a<1030 mkvvNm3  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm ~4.r^)\  
         (J:dK=O@Z  
      初定V带基准长度 eN0P9.eqM  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm [nN7qG  
           p5c8YfM  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm !7H6i#g*  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm O^{1RV3:,T  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 L3y5a?G  
       r$)$n&j  
       确定V带的根数 upn8n vy4(  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw x49!{}  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 o|S)C<w  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 q/@dR{-  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 mAqD jRV1  
             _[Gb)/@mM  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ;M v~yb3v  
                                 @ "d2.h  
                           取Z=2 Uku5wPS  
    V带齿轮各设计参数附表 Iur9I>8h  
    u'9gVU B  
    各传动比 Wz=OSH7"f  
    %j]ST D.E  
        V带        齿轮     N} />rD  
        2.3        5.96     gzfbzt}?  
      J2Et-Cz1  
    2. 各轴转速n QrjDF>   
        (r/min)        (r/min)     (*^DN{5  
        626.09        105.05     vx0UoKX  
    ?_4^le[;  
    3. 各轴输入功率 P a#(U2OP  
        (kw)        (kw)     7s>a2  
        2.93       2.71     &W_th\%  
    /J%do]PDl  
    4. 各轴输入转矩 T 'qeP6}M  
        (kN·m)        (kN·m)     -Q[g/%  
    43.77        242.86     4KIWb~0Y  
     0%Q9}l#7  
    5. 带轮主要参数 Y^lQX~I2{  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         N)OCSeh  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     ?9?4p@  
    带的根数z     W}gVIfe  
        160        368        708        2232        B        2     }Jxq'B  
    u*R7zY  
    6.齿轮的设计 }5S2p@W)  
    +t\^(SJ6  
    (一)齿轮传动的设计计算 V:^H4WvL\W  
    [!+D <Y  
    齿轮材料,热处理精度 Lo3-X  
        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 W7e4pR?w  
        (1)       齿轮材料及热处理 jPwef##~7  
           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 D$pj#  
    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 lSCY5[?  
          ② 齿轮精度 OD4W}Y.  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ?MZ:_'2p  
         LD.Ck6@  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 z-Hkz  
    按齿面接触强度设计 $[e%&h@JR  
    ya>N.h  
    确定各参数的值: JLW$+62  
    ①试选=1.6 QWhp:] }  
    选取区域系数 Z=2.433   2ij/N%l  
         BR3mAF  
        则 0VG=?dq  
        ②计算应力值环数 MSB%{7'o  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) N{pa) /  
        =1.4425×10h ~= 9V v  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) wiV&xl  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 d=n h  
        ④齿轮的疲劳强度极限 sMJ#<w}Q  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: m^0A?jBrR  
        []==0.93×550=511.5  z\$;'  
    NKh,z& _5-  
        []==0.96×450=432         )<'yQW=6  
    许用接触应力   }:^XX0:FK  
             ; $6x=uZ  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   1Zq   
             =1 7-g^2sa'(  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 R<j<. h  
        =4.47×10N.m *^6k[3VY  
        3.设计计算 rgT%XhUS6f  
    ①小齿轮的分度圆直径d XPVV+.  
         0# UAjT3  
        =46.42 8l?w=)Qy  
        ②计算圆周速度 R`3x=q  
        1.52 8>v7v&Bh|  
        ③计算齿宽b和模数 `vH&K{   
    计算齿宽b 'Z$jBL  
           b==46.42mm Sgx+V"bkT  
    计算摸数m e@+v9Bs]q  
      初选螺旋角=14 |$w0+bV*  
        = 5F03y`@ u  
        ④计算齿宽与高之比 ZpTi:3>  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 jDp]R_i  
    =46.42/4.5 =10.32 v['AB4  
    ⑤计算纵向重合度 ?:JdRnH\  
    =0.318=1.903 z=%IcSx;  
    ⑥计算载荷系数K CH#kvR2  
    使用系数=1 KMe.i'  
    根据,7级精度, 查课本得 e18T(g_i  
    动载系数K=1.07, $uTlbAuv  
    查课本K的计算公式: S#hu2\9D,  
    K= +0.23×10×b B,:23[v  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 n4XMN\:g{  
    查课本得: K=1.35 iUpSN0XkMM  
    查课本得: K==1.2 "1CGO@AXS  
    故载荷系数: P69>gBZYD  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 /o'oF  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 L:Ed-=|Uw  
        d=d=50.64 w0\4Wa  
        ⑧计算模数 Do(P dF6A  
        = xz="|HD);  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 dvxf lLd @  
        由弯曲强度的设计公式 JH-nvv  
        ≥ &7lk2Q\  
    89ZDOji?O  
    ⑴   确定公式内各计算数值 -^y1iN'D  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m !__D}k,  
             确定齿数z vN' VDvVM  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 @ > cdHv  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 '%3u%;"  
        Δi=0.032%5%,允许 ;q'DGzh  
        ②      计算当量齿数 X #H:&*[!  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  MQjG<O\  
        z=z/cos=144/ cos14=158 E Gr|BLl  
        ③       初选齿宽系数 -.^=Z!=M  
         按对称布置,由表查得=1 SG1&a:c+.  
        ④       初选螺旋角 "@aq@mY@  
        初定螺旋角 =14 b^+Fs  
        ⑤       载荷系数K )|MIWgfWN  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 HarYV :  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y B?!9W@  
        查得: 6MrZ6dz^  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ttTI#Fr2  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 WFQ*s4 R(  
         ?hP<@L6K  
        ⑦       重合度系数Y :Xh_$4~^Y  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 ll 6]W~[ZC  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 PjiNu.>2(  
    =14.07609 rwasH,+  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 G*8+h  
        ⑧       螺旋角系数Y BYkVg2D(  
     轴向重合度 =1.675, 1y_fQ+\2A  
        Y=1-=0.82 z +y;y&P  
         F]/L!   
        ⑨       计算大小齿轮的 ecM4]U  
     安全系数由表查得S=1.25 UZ[/aq  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 NKupOJJq  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 K'a#Mg  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 ~W]#9&yQ  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   nNd`]F^U  
        小齿轮     大齿轮 -G(3Y2  
    h[Ndtq>3{  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: a3b2nAIl  
        K=0.86        K=0.93   D|u^8\'.  
    r\4*\  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ,eZ;8W{G  
          []= {QIS411  
          []= [8B tIv  
           "#_)G7W+e  
           94Kuy@0:+  
            大齿轮的数值大.选用. .5jnKU8NF  
          '7S!6kd?  
    ⑵   设计计算 {mCKTyN+  
         计算模数 ;:#?~%7>  
    7,) 67G;  
    vkDZv@  
    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: =DeHxPv}f  
    ]Ct`4pA  
    z==24.57  取z=25 =;'ope(?S  
    =!1-AR%.^  
    那么z=5.96×25=149           0~PXa(!^K  
      B,BOzpb(  
    ②   几何尺寸计算 + cV5h  
        计算中心距     a===147.2 "z{_hp{T^  
    将中心距圆整为110 J};u25:}  
    -D&.)N9ctQ  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 T:w2  
    }QX2 :a  
    =arccos [[/ }1%  
    w /Bn2bD  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 2|T|K?R^  
    $ uz1  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 "/ a*[_sV  
         X\c1q4oB[  
        d==42.4 <Y}"D Yt  
    SG(%d^x`R  
    d==252.5 yi AG'[  
    MHpL$g=5_  
    计算齿轮宽度 gLXvw]  
    hB2s$QS  
    B= rC1qGzg\a  
    6.`}&E  
    圆整的       kB$,1J$q  
    $~w@0Yl  
                                                大齿轮如上图: :$GL.n-?  
    ~_f |".T  
    s&_IWala  
    9" }^SI8  
    7.传动轴承和传动轴的设计 yPzULO4  
    X d19GP!  
    1.  传动轴承的设计 #um1?V  
    do?S,'(g  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 `/gEKrhL-  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min @> +^<  
    T1=43.77kn.m ?}1JL6mF{  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 YP .%CD(K  
        已知小齿轮的分度圆直径为 W=;(t  
            d1=42.4 mhJOR'2  
    而  F= QvK]<HEr  
         F= F Q J(e*/  
    i$ fjr[$B  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N N#-kk3!Z;  
    sa0^1$(<  
    ZhJ|ZvJ  
    "$,}|T?Y`  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 om*tdG  
    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 8Jib|#!  
    )z*$`?)k  
    X"qbB4 (I  
                 S8W_$=4  
         从动轴的设计 $S)e"Po~5  
           um_M}t{  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, v @I^:I  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M F|n$0vQ*  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 *~t$k56  
        已知大齿轮的分度圆直径为 Z>MJ0J76]  
            d2=252.5 ;2xXX,'R7  
    而  F= 8^f[-^%  
         F= F U7f&N  
    r/s&ee  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N &:cTo(C'  
    vCU&yXGl  
    }v(H E%~}  
    Cn./Naq  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 CgTQGJ}-  
    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 |qudJucV  
    aD2CDu  
    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 %.atWX`b  
    查表,选取 ETH#IM8J  
    B"E(Y M  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 Jk6/i;4|  
    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 >`,#%MH#  
    HNHhMi`w  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1rm$@L  
    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  。 enD C#  
    zk^7gx3x  
    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. a\.OL}"   
    aY1#K6(y  
                D        B                轴承代号     -"JE-n  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     m%$E[cUW!  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     XGrxzO|{  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     '$L= sH5  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     .D2ub/er  
    0 *Yivx6  
         u!EulAl  
    2Nt]Nj`  
         ?k7/`g U  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 zKAyfn.A  
        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, $m%/veD k  
    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.     &MGgO\|6  
    $, @ rKRY  
    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. c,s<q j  
    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, o'}Z!@h  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 $}h_EI6hS  
    V{aIhH>P  
    L=16+16+16+8+8=64 <wGT s6  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. m5Laq'~0_  
    fO}1(%}d  
    5.    求轴上的载荷    D]>86&  
    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, ?Kz` O>"6  
    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. wYxFjXm  
    FU v)<rK  
    c$Nl-?W  
    _q!ck0_  
    0PX@E-n  
    H-y-7PW*~  
    F9G$$%Q-Z  
    +z/73s0~  
    K]azUK7  
         E rymx$@P  
    WAXrA$:3J  
    传动轴总体设计结构图: [z t&8g  
         AE@Rn(1.  
                                 ' xq5tRg>  
    n#AH@`&i  
                                 (主动轴) r3lr`s`  
    5TW<1'u  
    # 2t\>7]  
            从动轴的载荷分析图: B!C32~[  
    p.7p,CyB  
    6.     校核轴的强度 oM7-1O  
    根据 i*rv_G|(Zj  
    == -Y,Ibq  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 w9?wy#YI  
    查表15-1得[]=60MP -kS5mR  
    〈 []    此轴合理安全 CMf~Yv  
    :r+ 1>F$o  
    8、校核轴的疲劳强度. /u1zRw  
    ⑴.   判断危险截面 +[nYu)puP  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. ;7{wa]  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 n6+M qN  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 6*oTT(0<p  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 0 #; s{7k  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 p+1B6j  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 ~x#-#nuh"  
    截面上的弯曲应力 yq^$H^_O p  
    {.'g!{SHp  
    截面上的扭转应力 8y )i,"  
    == f*f9:xUY  
    轴的材料为45钢。调质处理。 ,(b~L<zN&  
    由课本得: ~$9"|  
               G`K7P`m  
    因             ^HKaNk<  
    经插入后得 )u:8Pv  
    2.0         =1.31 a'.=.eDQ  
    轴性系数为 3Jit2W4  
           =0.85 SQCuY<mD  
    K=1+=1.82 D#(Pg  
        K=1+(-1)=1.26 q"vT]=Y}:  
    所以               rMx_ <tXX  
    ov}{UP]a?  
    综合系数为:    K=2.8 C'"6@-~  
    K=1.62 eNKdub  
    碳钢的特性系数        取0.1 C_&tOt  
       取0.05 :njUaMFoMA  
    安全系数 :~(^b;yhZ  
    S=25.13 (bXp1*0 ;  
    S13.71 ?["ZEa  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 v<4X;4p^  
    截面Ⅳ右侧 7}?z=LHb3  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Fsdn2{g8U  
    S!c@6&XJm?  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 !SNtJi$;v  
    QpZhxp  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 p#I1l2nE  
    hYx^D>}]  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 {=Y&q~:8v  
    截面上的弯曲应力   ;<Q_4 V  
    截面上的扭转应力 G]4+ Qr?  
    ==K= 8BdeqgU/_  
        K= DA\O,^49h  
    所以                 Fs~-exY1  
    综合系数为: >.A:6  
    K=2.8    K=1.62 d":{a6D*d  
    碳钢的特性系数 #.aLx$"a  
        取0.1       取0.05 O`| ri5d  
    安全系数 Ku# _   
    S=25.13 !r,d rb  
    S13.71 A`8If  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 c }cboe2  
    [O'p&j@  
    9.键的设计和计算 I!bZ-16X  
    WNi<|A#T{  
    ①选择键联接的类型和尺寸 %dQX d ]  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. lD XH<W?  
    根据    d=55    d=65 [Hf FC3U  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 ]y$C6iUY*  
                         b=20     h=12     =50 DKH9 O  
    4j{ }{  
    ②校和键联接的强度 i vk|-C'\  
      查表6-2得      []=110MP lUz@Em  
    工作长度  36-16=20 $<#sCrNX  
        50-20=30 _X/`4 G  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 c`Cn9bX  
         K=0.5 h=5 >a K&T"  
        K=0.5 h=6 '{~ ej:  
        由式(6-1)得: XQPJ(.G  
               <[] w5Z3e^g  
               <[] + u+fEg/A  
        两者都合适 cm<3'#~Q?  
        取键标记为: ShP V!$0  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 k[m-"I%ZFX  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 8a {gEZT,  
    10、箱体结构的设计 cPSpPx  
    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, G_@H:4$3  
    大端盖分机体采用配合. N3)EG6vE*  
    }"v "^5  
    1.   机体有足够的刚度 5=\b+<pE  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 U# gmk0>t{  
    ;'urt /  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 O!jCQ{ T  
    :gn!3P}p?  
    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 r+2dBp3  
    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 jLg4_N1SD  
    AmHIG_'  
    3.   机体结构有良好的工艺性. P? n`n!qZ  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. +X%yF{^m(  
    D]REZuHOI  
    4.   对附件设计 .*{LPfD|  
    A  视孔盖和窥视孔 ]MyWB<9M  
    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 z#b6 aP  
    B  油螺塞: H^~!t{\  
    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。 xb\lbS{ f  
    C  油标: n&^Rs )%v  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 L`BLkDm  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. V Puzu|  
    $= gv  
    D  通气孔: {^F_b% a4z  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. uWSG+  
    E  盖螺钉: MLl:)W*  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 wS GUNP9  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. vnE,}(M  
    F  位销: 1x]G/I*  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. Im2g2 ]  
    G  吊钩: _kfApO )O  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. r BaK$Ut  
    {v(3[ 7  
    减速器机体结构尺寸如下: vhKD_}}aP  
    3JwmLGj}  
    名称    符号    计算公式    结果     RAvV[QkT  
    箱座壁厚                10     YB[P`Muj  
    箱盖壁厚                9     zPn8>J<.0Q  
    箱盖凸缘厚度                12     MEE]6nU  
    箱座凸缘厚度                15     D*b> l_  
    箱座底凸缘厚度                25      -H{{  
    地脚螺钉直径                M24     /dIiFr"e}G  
    地脚螺钉数目        查手册        6     iIg_S13  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     IaW8  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     >PTq5pk  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     H|P.q{(G  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8      (1ebE  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     }wn GOr  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 NoI=t  
        22 3oj30L.  
        18     /%~`B[4F  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 y<Z8+/f`f  
        16     ,ua]h8  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     K-K+%U  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     /IgTmXxxj  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     :E.mU{  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     `*! .B  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 8<xJmcTEwO  
    150(3轴)     ,^/;!ErR$  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) MYu-[Hg  
    150(3轴)     p[cC%3  
          7p{lDQ  
    11. 润滑密封设计 O\x Uv  
    u4%-e )$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. 'kp:yI7w  
        油的深度为H+ s:M:Ff  
             H=30  =34 k(et b#  
    所以H+=30+34=64 (UpSi6?\  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 I\":L  
         $L(,q!DvH  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 dP )YPy_`  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     t1xX B^.M{  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 *5wb8 [  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 5'@}8W3b  
         {2-w<t  
    12.联轴器设计 M}HGFN  
    (xMAo;s_  
    1.类型选择. p=p,sJ/@  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 u)%J5TR.Y  
    2.载荷计算. Dzb@H$BQ7  
    公称转矩:T=95509550333.5 w}+jfO9  
    查课本,选取 hD sFsG  
    所以转矩   :[! rj  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 uV{cvq$jy  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm znD0&CS9q  
    od$Cm5  
    四、设计小结 RxcX\:  
        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。 po!0j+r3  
        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。 ZjbMk 3Y  
    五、参考资料目录 =ayl~"bW  
    [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; fi`*r\  
    [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; p9fx~[_5/  
    [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; kz]qk15w  
    [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; ge*f<#|0U-  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 !Vy/-N  
    [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; H&l/o  
    [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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    离线zhangyi311
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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? *sz:c3{_  
    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