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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 FY'f{gD^  
                     w$pv  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         6|zA,-=  
                     "m!Cl-+u  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) c9Cp!.#*E  
    PKP( :3|  
    目   录 @A:Xct  
         "G< ^@v9  
    一    课程设计书                            2 g;-CAd5  
    {9z EnVfg  
    二    设计要求                              2 (*|hlD~  
    hE>Mo$Q(  
    三    设计步骤                              2 n04Zji(F@  
         K\uR=L7  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 lOVsp#  
        2. 电动机的选择                                4 IkD\YPL;  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ]]Wa.P~]O  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 y0Ag px  
        5. 设计V带和带轮                              6 |S/nq_g]  
        6. 齿轮的设计                                  8 t/HE@xPxI5  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 n]|[|Rf1  
        8. 键联接设计                                  26 t; "o,T  
        9. 箱体结构的设计                              27 xK /NzVt  
        10.润滑密封设计                                30 oM J5;  
        11.联轴器设计                                  30 ?L'ijzP  
         lE /"  
    四    设计小结                              31 p VLfZ?78  
    五    参考资料                              32 [}.OlR3)  
    k{uc%6s  
    一. 课程设计书 _Nlx)YR  
    设计课题: ^ygN/a>rr  
        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 {,,w5/k^  
    表一: j`(o\Fd )  
             题号 aabnlOVw  
    8 "|')f#  
    参数    1     ji:JLvf]%  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     ob-y {x,R  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     6*Rz}RQ  
    卷筒直径(mm)    200     Busxg?=  
    (eFHMRMv~  
    二. 设计要求 LsoP >vJG  
    1.减速器装配图一张(A1)。 M{Wla 7  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 nz~3o  
    3.设计说明书一份。 [*Wq6n  
    }qRYXjS  
    三. 设计步骤 5e6f)[}  
        1.  传动装置总体设计方案 gM '_1zs U  
        2.  电动机的选择 ">j}!n 8J  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 =;4cDmZh  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 h:}oUr8   
        5.  “V”带轮的材料和结构  (0bvd  
        6.  齿轮的设计 Dqs{ n?@n  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 g/)mbL>=  
        8、校核轴的疲劳强度 M| :wC  
        9.  键联接设计 KC[ql}JP  
        10.  箱体结构设计 kFg@|#0v9  
        11. 润滑密封设计 :<r.n "  
        12. 联轴器设计 !?,7Cu.5#6  
         &!SdO<agZ  
    1.传动装置总体设计方案: )v !GiZ" 7  
    wM9HZraB<  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 P-o/ax  
    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, G>& Tap>  
    要求轴有较大的刚度。 O~?H\2S  
    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。 _bRd2k,  
    其传动方案如下: :m#[V7  
            hLK5s1#K  
    图一:(传动装置总体设计图) aDce Ohfx  
    va 7I_J   
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 AqnDsr!  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 awxzP*6  
         传动装置的总效率 -5B>2K F  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; gT8Q:8f:  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, R!{^qHb  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, @`t#Bi9  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 p)2 !_0  
    r{2V`h1/|  
      2.电动机的选择 iXLODuI  
    {;mT.[  
        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, bvn%E H  
        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, q9+`pj  
        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。 ]+4QsoFNt  
         8.JFQ/) i  
        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, 5\!t!FL_  
         .kwz$b+h  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 b-!+Q)  
         ;|yd}q=p  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 j}s<Pn%4  
                                                      /Uxp5 b h  
    JJC Y M  
    方案    电动机型号    额定功率 @~p;.=1]F  
    P Dfhu  
    kw    电动机转速 Cj/J&PDQ  
        电动机重量 5z/*/F=X  
    N    参考价格 Y9<N#h#  
    元    传动装置的传动比     yj$a0Rgkv  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     IN^dJ^1+  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     #!.26RM:P  
      b;;mhu  
       中心高 }R&5Ye  
            外型尺寸 L.ML0H-   
    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     Z:(Zy  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     f[ 'uka.U  
    C}'Tmi  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 rbt/b0ET  
    w|,BTM:e  
    (1)       总传动比 Z>l%:;H  
        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 0PP5qeqN2n  
        (2)       分配传动装置传动比 "L9yG:  
        =× 0Z4o3r[  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 TC* 78;r  
        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 (O!Q[WLS  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 rYI7V?  
    (1) 各轴转速 q)f-z\  
      ==1440/2.3=626.09r/min Ze.\<^-t  
      ==626.09/5.96=105.05r/min =O o4O CF2  
    (2) 各轴输入功率 umuE5MKY<  
        =×=3.05×0.96=2.93kW HU1ZQkf  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW eEmuE H@X  
        则各轴的输出功率:   ^q}cy1"j"  
    =×0.98=2.989kW elDt!9Pu  
    =×0.98=2.929kW oYmLJzCf  
    各轴输入转矩 eqQ=HT7J  
       =××  N·m G ~X93J  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· g4f:K=5:  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 2A(?9 R9&h  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m 7 (kC|q\4M  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m c( 8>|^M  
    =×0.98=242.86N·m P*:9u>  
    运动和动力参数结果如下表 5H79-QLd  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     J ?^R 1  
        输入    输出    输入    输出         lN~V1(1B  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     \'hZm%S  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     PC)aVr?@@  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     UlQS]f~  
    :lE_hY  
    5、“V”带轮的材料和结构 sLze/D_M*  
      确定V带的截型 U#6<80Ke  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ^-2|T__  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 %DhM}f  
          V带截型      由图6-13                        B型 _ K Ix7  
       vhd+A  
      确定V带轮的直径 7'zXf)!  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm L0X/  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s D^ )?*(  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm T)o>U &KNP  
       ;ZoEqMv  
      确定中心距及V带基准长度 "I,=L;p  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 TD-o-*mO  
                              360<a<1030 952l1c!  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm zVvL!  
         vHXCT?FuG  
      初定V带基准长度 ;~-M$a }4  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm G\(cnqHk  
           n?:%>Os$  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm .]YTS  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm UvF5u(o  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 fM`.v+  
       }D[j6+E  
       确定V带的根数 Z=dM7Lj*  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw "A]#KTP  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 bm poptfL  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 +~$pkxD"  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 T^icoX=c4  
             w:+&i|H>  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 NXX/JJ+w  
                                 N6HeZB" :  
                           取Z=2 8d7 NESYl  
    V带齿轮各设计参数附表 G|YNShK4=9  
    H[RX~Xk2E  
    各传动比 [@_W-rA  
     ]0XlI;ah  
        V带        齿轮     F :og:[  
        2.3        5.96     AsI\#wL)  
      ;0lY_ii  
    2. 各轴转速n l5#SOo\  
        (r/min)        (r/min)     GOOm] ]I  
        626.09        105.05     dNf:I,<DCf  
    On|b-  
    3. 各轴输入功率 P 7,zE?KG /  
        (kw)        (kw)     '<s54 Cb  
        2.93       2.71      OA^6l#  
    &->ngzg  
    4. 各轴输入转矩 T  |nfMoUI  
        (kN·m)        (kN·m)     E\ls- (,  
    43.77        242.86     CeeAw_*@  
    BOWBD@y  
    5. 带轮主要参数 IdM~' Q>\  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         jweX"G54R  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     wh)F&@6 R!  
    带的根数z     C57m{RH  
        160        368        708        2232        B        2     B$n1 k 45  
    CW2)1%1iz  
    6.齿轮的设计 D*j^f7ab  
    ITg<u?z_  
    (一)齿轮传动的设计计算 I _gE`N  
    5 5m\, UG7  
    齿轮材料,热处理精度 L ^r & .N\  
        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 ~>HzAo9e  
        (1)       齿轮材料及热处理 Rw|'LaW  
           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 8NiR3*1  
    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 h[&"KA  
          ② 齿轮精度 PfZS"yk  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 [F'|KcE3  
         ZPyzx\6\  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 L7d1)mV  
    按齿面接触强度设计 6JDaZh"=K  
    *ziR&Fr!  
    确定各参数的值: &w#!   
    ①试选=1.6 T N1pg  
    选取区域系数 Z=2.433   DU0/if9.  
         D}q"^"#T  
        则 ,zltNbu\.(  
        ②计算应力值环数 ZZ7qSyBs?  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) P RWb6  
        =1.4425×10h t* =[RS*  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) @p L9a1PJv  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 }!AS?  
        ④齿轮的疲劳强度极限 3iIy_nWC  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: Aeb(b+=  
        []==0.93×550=511.5 p,goYF??  
    >m>F {v  
        []==0.96×450=432         $[A\i<#  
    许用接触应力   ) ](ls@*  
             !: ^q_q4  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   .VCY|KZ  
             =1 jYFJk&c  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 l!F$V;R  
        =4.47×10N.m 0RT8N=B83  
        3.设计计算 =/!lK&  
    ①小齿轮的分度圆直径d O\ZC$XF  
         gvA}s/   
        =46.42 -GA F>  
        ②计算圆周速度 TI4Hu,rc  
        1.52 Lwr's'ao.  
        ③计算齿宽b和模数 WVdV:vJ-  
    计算齿宽b N/bOl~!y  
           b==46.42mm _&uJE&xl}  
    计算摸数m r3l1I}  
      初选螺旋角=14 R}ki%i5|  
        =  Y~WdN<g  
        ④计算齿宽与高之比 P:"R;YCvE  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 >fH0>W+!  
    =46.42/4.5 =10.32 2.D2 o  
    ⑤计算纵向重合度 fF(2bVKP:  
    =0.318=1.903 2R[v*i^S  
    ⑥计算载荷系数K +e>SK!kB7  
    使用系数=1 UK ':%LeL  
    根据,7级精度, 查课本得 2n:<F9^"  
    动载系数K=1.07, BJj'91B[d  
    查课本K的计算公式:  E^1yU  
    K= +0.23×10×b P`biHs8O  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 IT| h;NUG  
    查课本得: K=1.35 2~kx3` Q  
    查课本得: K==1.2 /)ZjI W"|  
    故载荷系数: jHFjd'  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 OS(`H5D  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 x MJ-=  
        d=d=50.64 .xT?%xSi/  
        ⑧计算模数 5pCicwea#  
        = uY]';Ot G  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 4uXGp sL  
        由弯曲强度的设计公式 >w3C Ku<  
        ≥ aTvyz r1  
    JtFq/&{i  
    ⑴   确定公式内各计算数值 QVT0.GzR  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m qs]W2{-4~  
             确定齿数z Z",0 $Gxu  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 8W&1"h`  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 1)z'-dQ-5$  
        Δi=0.032%5%,允许 bpY*;o$~  
        ②      计算当量齿数 Ne u$SP  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  mI&3y9; (  
        z=z/cos=144/ cos14=158 @K"$M>n$Z  
        ③       初选齿宽系数 $<-a>~^Tp  
         按对称布置,由表查得=1 *d8 %FQ  
        ④       初选螺旋角 ozOc6  
        初定螺旋角 =14 J_)F/S!T  
        ⑤       载荷系数K C6>_ wl]  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 @WazSL;N  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y [r2V+b.C  
        查得: qjRbsD>  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 #?Ix6 {R  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 Yup#aeXY/  
         Y$OE[nGi%X  
        ⑦       重合度系数Y }oD^tU IK  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 gYt=_+-  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 nzbVI  
    =14.07609 2z;nPup,  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 >FeCa h Fn  
        ⑧       螺旋角系数Y l(1.Ll  
     轴向重合度 =1.675, Lum=5zDo  
        Y=1-=0.82 U>n[R/~]  
         s58dHnj5+  
        ⑨       计算大小齿轮的 +184|nJ<2  
     安全系数由表查得S=1.25 ?jmL4V2-f  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 jct=Nee|  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 GN(,`y  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 rrC\4#H[??  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   ;QVTb3Th  
        小齿轮     大齿轮 6# bTlmcg  
    MHp:".1  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: Eg&5tAyM  
        K=0.86        K=0.93   # a4OtRiI  
    }S*]#jr&  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 |J@ &lBlq  
          []= %4R1rUrgt|  
          []= IT#Li  
           07=I&Pum  
           }x#e.}hf&  
            大齿轮的数值大.选用. O=LW[h!  
         3;jx Io$,  
    ⑵   设计计算 ;wJe%Nw?  
         计算模数 WNeBthq6  
    HP7~Zn)c  
    .p Mwa  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: E>/~:  
    P B-x_D  
    z==24.57  取z=25 cBbumf9C  
    tZx}/&m-  
    那么z=5.96×25=149           3_9CREZCl  
      TC2%n\GH*  
    ②   几何尺寸计算 RnC+]J+?4  
        计算中心距     a===147.2 V60"j(  
    将中心距圆整为110 = [: E  
    FjizPg/|!  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 30SQ&j[N]  
    MSBrI3MqQ  
    =arccos !?).4yr  
    G{,DoCM5WL  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 1R yE8DdP  
    0Ntvd7"`}  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 p{v*/<.;  
         T.')XKP)1N  
        d==42.4 +e.w]\}  
    .v}|Tp&k  
    d==252.5 EbX!;z  
    H2Z e\c  
    计算齿轮宽度 k' Fu&r  
    ;/pI@C k  
    B= L<iRqayn  
    Ahba1\,N$  
    圆整的       D@.qdRc3  
     /d!  
                                                大齿轮如上图: 6ce-92n  
    1tI=Dw x  
    @TXLg2  
    E^ c *x^  
    7.传动轴承和传动轴的设计 wD$UShnm9-  
    ;PMh>ZE`  
    1.  传动轴承的设计 h~CLJoK<  
    X's<+hK&  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 rev*G:  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min v@M^ukk'}  
    T1=43.77kn.m 53a^9  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 y5O &9Ckw  
        已知小齿轮的分度圆直径为 ,p(&G_  
            d1=42.4 dVHbIx  
    而  F= k 9z9{  
         F= F <;~u@^>  
    Fzt?M  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N -MTYtw(  
    mb1c9  
    1^= QIX  
    6'@{ * u  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 [ >\|QS|  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 > l0H)W  
    +Y~5197V  
    CAs:>s '8  
                 =EA:fq  
         从动轴的设计 :|niFK4  
           PcU~1m1  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, ?8GS*I  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M h"0)spF"d  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 C}Kl!  
        已知大齿轮的分度圆直径为 Fr  
            d2=252.5 25{_x3t^  
    而  F= bDtb6hL  
         F= F <"P-7/j3j  
    }58MDpOF1  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 9CeR^/i  
    je2_ .^  
    1nskf*Z  
    [p`5$\e  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 T+$H[ &j  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 IY#:v%U  
    oR=i5lAU  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 !+^'Ej)z  
    查表,选取 TxP +?1t  
    0zq'Nf?#3  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 !#O [RS  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 U"p</Q  
    Z}dK6h5+'  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 9 =;mY  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 y-1e(:GF  
    !ou#g5Q@z  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. +C{-s  
    L4g%o9G  
                D        B                轴承代号     IFX$\+-  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     EaO@I.[  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     !`Rh2g*o9  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     ;X,u   
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     x [FLV8`b|  
    `)n4I:)2  
         YNU}R/u6^  
    EX`P(=zD  
         PX 8UVA  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 St-uE |8  
        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, xLz=)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.     ump~)?_B  
    )S)L9('IxT  
    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. -Ks>s  
    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, C|$q Vh>  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 AC) M2;  
    %SM;B-/zHt  
    L=16+16+16+8+8=64 RP&bb{Y  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. zN4OrG 0  
    )|F|\6:ne  
    5.    求轴上的载荷   |@Tga_0p  
    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, 86r5!@WN  
    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. V)`2 Kw  
    ??rS h Mu  
    C9 n%!()>  
    'YNaLZ20  
    'pdTV:]zA  
    <>cS@V5j  
    l90mM'[  
    "ZuuSi  
    -u2i"I730  
         g`7XE  
    ~Iu!B Y  
    传动轴总体设计结构图: {4Of.  
         nM )C^$3<t  
                                 +L(amq;S  
    3FEJ 9ZyG  
                                 (主动轴) -Mt 5< s  
    \oQ]=dDCd%  
    Y?T{>"_W  
            从动轴的载荷分析图: GF'wDi}  
    g*| j+<:7  
    6.     校核轴的强度 5gszAvOO  
    根据 ]rmBM  
    == OW:*qY c;:  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 CT|+?  
    查表15-1得[]=60MP :QCL9QZ'  
    〈 []    此轴合理安全 WeI+|V$  
    !*IMWm>  
    8、校核轴的疲劳强度. ::L2zVq5V  
    ⑴.   判断危险截面 bQAznd0  
    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. +8=$-E=  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 97}]@xN=  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 g8),$:Uw  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 _B4&Fb.  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 DA =U=F  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 3:%k pnO  
    截面上的弯曲应力 <O x[![SR  
    #c!:&9oU  
    截面上的扭转应力 <G"cgN#]  
    == CU$kh z"  
    轴的材料为45钢。调质处理。 3JoY-  
    由课本得: r@r%qkh(.@  
               b^Hr zn  
    因             C \ Cc[v  
    经插入后得 ffCDO\i({  
    2.0         =1.31 vN v?trw  
    轴性系数为 H/8^Fvd  
           =0.85 ?-??>& z  
    K=1+=1.82 !`ol&QQ#  
        K=1+(-1)=1.26 #GsOE#*>T  
    所以               wAMg"ImJ  
    T&U}}iWN  
    综合系数为:    K=2.8 UuG%5 ZC  
    K=1.62 5'lVh/  
    碳钢的特性系数        取0.1 pjl%Jm  
       取0.05 &|SWy 2 N  
    安全系数 f^%3zWp|-  
    S=25.13 M 8^ID #  
    S13.71 Z[vx0[av&  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 VA/2$5Wu  
    截面Ⅳ右侧 ~z[`G#dU  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 ;qx#]Z0 <  
    >Wg= Tuef  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 tzI|vVT,  
    68%aDs  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 u09Tlqh0 3  
    +sNS  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 w7)pBsI  
    截面上的弯曲应力   B5\l&4X  
    截面上的扭转应力 F)P:lvp<r  
    ==K= LUbhTc  
        K= ci,(]T +!  
    所以                 H`[FC|RYyE  
    综合系数为: 'CBwE&AL  
    K=2.8    K=1.62 L K&c~ Uy  
    碳钢的特性系数 Y;af|?U*6:  
        取0.1       取0.05 iGW(2.Z  
    安全系数 2 BY|Cp4R  
    S=25.13 88Pt"[{1  
    S13.71 _/[qBe  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 L03I:IJ  
    U$:^^Zt`B  
    9.键的设计和计算 T! }G51  
    QPy h.9:N  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ^Ks1[xc*`  
    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*p7[}#  
    根据    d=55    d=65 [gzaOP`f  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36  ff9m_P  
                         b=20     h=12     =50 'O%*:'5k  
    F"Dr(V  
    ②校和键联接的强度 :GvC#2 p  
      查表6-2得      []=110MP !&%KJS6p4  
    工作长度  36-16=20 Yjg$o:M  
        50-20=30 PvKGB01_  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 VnuG^)S  
         K=0.5 h=5 NK-}[!f  
        K=0.5 h=6 ~HY)$Yp;  
        由式(6-1)得: #kQ! GMZH  
               <[] $#^3>u  
               <[] )~M@2;@L  
        两者都合适 l_yy;e  
        取键标记为: W{Qb*{9  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 u`EK^\R  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 _9oKW;7f7  
    10、箱体结构的设计 =u0=)\0@r  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, hGFi|9/-u  
    大端盖分机体采用配合. %g*nd#wG  
    \Vv)(/q{  
    1.   机体有足够的刚度 xpZ@DK;  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 padV|hF3(e  
    0ytAn+/"x  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 Ob%iZ.D|3<  
    -0uGzd+m*  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm  H#F"n"~$  
    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  [6@bsXiw  
    QVn2`hr  
    3.   机体结构有良好的工艺性. | {zka.sJ  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. E; yr46  
    DmoY],9I+p  
    4.   对附件设计 w2$ L;q  
    A  视孔盖和窥视孔 \>T1&JT  
    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 [:,|g;=Y}  
    B  油螺塞: ldG8hK  
    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。 L9[m/(:y  
    C  油标: qPN  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 ;8F6a:\v  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. r?`nc6$0|  
    vr>J$(F  
    D  通气孔: }zo-%#  
    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. hAi'|;g  
    E  盖螺钉: VQ~eg wJL  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ^ ' )4RU  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. F&/ }x15  
    F  位销: J(~xU0gd'  
    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. _qit$#wK;  
    G  吊钩: d76C ]R5L  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. (yu0iXZY  
    IxP$ lx  
    减速器机体结构尺寸如下: jaTCRn3|<  
    i;)r|L `V?  
    名称    符号    计算公式    结果     @[(%b{TE;  
    箱座壁厚                10     Dx3Sf}G `  
    箱盖壁厚                9     iow8H' F  
    箱盖凸缘厚度                12     )o_$AbPt  
    箱座凸缘厚度                15     Z=?qf$.}  
    箱座底凸缘厚度                25     I8hmn@ce  
    地脚螺钉直径                M24     %ye4FwkRy  
    地脚螺钉数目        查手册        6     B gG+  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     dZbG#4oO  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     )\0c2_w>  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     #`Et{6W S  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     w<4){ .dA  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     !FnH;  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 "V_PWEi  
        22 @*LESN>T@t  
        18     t #g6rh&  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 DU4Prjb'  
        16     K>$od^f%c  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     k}Vu!+cz  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     M*c`@\  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     8eoDE. }  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     7,"1%^tU  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) ex2*oqAdX  
    150(3轴)     5G=CvGu  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 5k}UXRB?  
    150(3轴)     pr-!otz  
         p.1|bXY`  
    11. 润滑密封设计 i_&&7.  
    'm"H*f  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. sOW-GWSE<  
        油的深度为H+ T[eTT]Z{Ia  
             H=30  =34 GRj{*zs  
    所以H+=30+34=64 6q8qq/h)  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 XH2g:$  
         M|`%4vk>  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 ,[^P  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     =RUKN38  
        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 M ~!*PCd5  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 R m *"SG  
         4aZsz,=  
    12.联轴器设计 w>rglm&  
    2Sb~tTGz79  
    1.类型选择. Vo(d)"m?  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 s6).?oE  
    2.载荷计算. DjL(-7'p  
    公称转矩:T=95509550333.5 88)0Xi|]KP  
    查课本,选取 )WEyB~'o  
    所以转矩   "Rs^0iT7>  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 kAbT&Rm"  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm Q:kpaMA1P  
    *Xl&N- 04  
    四、设计小结 4y21v|(9  
        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。 **0Y*Ax@  
        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。 NRq jn; ,+  
    五、参考资料目录 'n.eCd j  
    [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; m2<sVTN`^  
    [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; ~"}-cl,  
    [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; "W:'cIw  
    [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; ~`mOs1d  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ;U}lh~e11  
    [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; lgA9p 4-  
    [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? kb Fr  
    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