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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 V*H7m'za  
                     Dgm"1+  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         ~vB dq Yj  
                     iG+=whvL  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) 'Oa(]Br[  
    8om)A0S  
    目   录 y@9ifFr  
         e7M6|6nb  
    一    课程设计书                            2 }E#1Z\)  
    $\q}A:  
    二    设计要求                              2 |C}=  1  
    _l=X?/  
    三    设计步骤                              2 F~wqt7*  
         *nlDN4Y[  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 QS%t:,0lp  
        2. 电动机的选择                                4 tG*HUN?*  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 DT3koci(  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 #D .hZ=!  
        5. 设计V带和带轮                              6 Ug8>|wCE  
        6. 齿轮的设计                                  8 ,d7o/8u  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 T~)R,OA7m  
        8. 键联接设计                                  26 {9XQ~t"m^  
        9. 箱体结构的设计                              27 ];*? `}#  
        10.润滑密封设计                                30 Y3bZ&G)  
        11.联轴器设计                                  30 %OJq(}  
         HiSNEp$-4$  
    四    设计小结                              31 hFMT@Gy  
    五    参考资料                              32 DsH#?h<-o  
    gb}>xO  
    一. 课程设计书 lN'b"N  
    设计课题: pReSvF}}C  
        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 jO}<W1qy  
    表一: 1;JH0~403  
             题号 RSBk^  
    /-&2>4I  
    参数    1     vQmqYyOc2  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     RuWu#tk  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     q@XxCP]  
    卷筒直径(mm)    200     Zb$P`~(%  
    . H9a  
    二. 设计要求 Y@limkN:  
    1.减速器装配图一张(A1)。 {QVs[ J1  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 'wVi>{?  
    3.设计说明书一份。 .4XX )f5  
    ZiC~8p_f  
    三. 设计步骤 ='Yg^:n  
        1.  传动装置总体设计方案 Vr hd\  
        2.  电动机的选择 `Hd~H  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 m.ejGm?  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 YcN&\(  
        5.  “V”带轮的材料和结构 (w-@b70E  
        6.  齿轮的设计 r=S,/N(1  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 'Xu3]'m*  
        8、校核轴的疲劳强度 s^HI%mdf  
        9.  键联接设计 Y7<(_p7  
        10.  箱体结构设计 G<Y}QhFU  
        11. 润滑密封设计 xM**n3SZ`  
        12. 联轴器设计 y\ax?(z  
         C=`MzZbJ  
    1.传动装置总体设计方案: BVu{To:g  
    N1Dr'aw*  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 J }|6m9k!  
    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, eDY)i9"W  
    要求轴有较大的刚度。 [Nu py,v  
    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。 o<Qt<*  
    其传动方案如下: vfdTGM`3  
            naVbcY  
    图一:(传动装置总体设计图) 70.Tm#qh  
    &{gy{npQ  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 F"0=r  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 \ {;3'<  
         传动装置的总效率 $Z<x r  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; $^`@lyr  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, aV#phP  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 0A')zKik  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 96i #  
    .1 jeD.l  
      2.电动机的选择 iC~ll!FA!  
    _2w8S\  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, G rI<w.9X  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, czT]XF  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 lPw`KW  
         xc,Wm/[  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, SLda>I(p7&  
         \ `R8s_S  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 7yUX]95y8  
         e*M-y C  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 sBLOrbo  
                                                      t"P:}ps{?  
    5em*9Ko  
    方案    电动机型号    额定功率 MzE1he1  
    P BH0s ` K"  
    kw    电动机转速 %Ot*k%F  
        电动机重量 A=r8_.@2@  
    N    参考价格 #]r'?GN  
    元    传动装置的传动比     \k5 sdHmI[  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     E_\V^  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     +mC?.B2D  
      1v 4M*  
       中心高 }WHq?  
            外型尺寸 wK0],,RN,h  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     c^stfFE&  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     bWJ&SR>  
    .0p'G}1  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 7G%:ckg  
    >fzFNcO*  
    (1)       总传动比 yz=aJ v; H  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 7m8(8$-6  
        (2)       分配传动装置传动比 p$mt&,p  
        =× 1 0^FfwRfM  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 & l0LW,Bx  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 !\!j?z=O8  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 US\h,J\Ju  
    (1) 各轴转速 slaH2}$xR  
      ==1440/2.3=626.09r/min ~~q>]4>  
      ==626.09/5.96=105.05r/min 3sp-0tUE  
    (2) 各轴输入功率 j<)`|?@e(  
        =×=3.05×0.96=2.93kW ~-#Jcw$+n=  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW OR}+) n{  
        则各轴的输出功率:   8`_tnARIX  
    =×0.98=2.989kW 51;[R8'w  
    =×0.98=2.929kW D# gC-,  
    各轴输入转矩 #I\" 'n5M  
       =××  N·m -_= m j  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· Q 3/J @MC  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ]K QQdr   
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m KW/LyiP#  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m |,tKw4  
    =×0.98=242.86N·m  3Hi8=*  
    运动和动力参数结果如下表 e m  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     }i J$&CJ  
        输入    输出    输入    输出         `pF7B6[B  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     8RQv  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     f{2I2kJr  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     =MT'e,T  
    ,c&gw tdl  
    5、“V”带轮的材料和结构 -d^'-s  
      确定V带的截型 )y{:Uc\4!  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 O=6[/oc '  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 D@kf^1G  
          V带截型      由图6-13                        B型 {C0Y8:"`  
       u:^sEk"Lk'  
      确定V带轮的直径 *K BaKS  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm OY2u,LF9H  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s *%*B o9a/  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm | ^G38  
       k5Su&e4]]  
      确定中心距及V带基准长度 ;]@Pm<f  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 rA E5.Q!u  
                              360<a<1030 vM50H  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm o#=C[d5BV  
         ("{"8   
      初定V带基准长度 zrf tF2U  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm RhC|x,E  
           | AiMx2  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm RC?vU  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm ?a)Fm8Y  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 )j\_*SoH  
       J4@-?xj=\q  
       确定V带的根数 ;e< TEs  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw ".2d{B  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 Y[H769  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 x=+>J$~Pb  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 jAU&h@  
             Cc;8+Z=a?G  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 mxpj<^n}  
                                 t#3 _M=L  
                           取Z=2 AyPtbrO  
    V带齿轮各设计参数附表 qDU4W7|T`  
    g>k?03;  
    各传动比 @BG].UJo  
    i,S1|R  
        V带        齿轮     ~Z!YB,)bp  
        2.3        5.96     klH?!r&  
      @b,6W wc  
    2. 各轴转速n [YZgQ  
        (r/min)        (r/min)     ]^T-X/v9  
        626.09        105.05     /V63yzoY  
    w`=O '0d  
    3. 各轴输入功率 P Sc/$ 2gSG  
        (kw)        (kw)     fx>U2  
        2.93       2.71     53gLz_ee  
    >oO]S]W  
    4. 各轴输入转矩 T 3z u6#3^  
        (kN·m)        (kN·m)     P+=m.  
    43.77        242.86     GdY@$&z{i  
    LrT EF j  
    5. 带轮主要参数 szb@2fK  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         f*xr0l  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     C ocw%Yl  
    带的根数z     &9|L Z9K  
        160        368        708        2232        B        2     0{vH.b @  
    )RT?/NW  
    6.齿轮的设计 %ek0NBE7  
    '&dT   
    (一)齿轮传动的设计计算 &0tW{-Hv"  
    W`NF40)  
    齿轮材料,热处理精度 @d^Z^H*Y v  
        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 8A.7q  
        (1)       齿轮材料及热处理 ^m&I^ \  
           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 wDGb h=  
    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 gPT_}#_GxM  
          ② 齿轮精度 =&,T@5&-=  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 NkO+ )=  
         6@t&  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 I:G8B5{J  
    按齿面接触强度设计 s\pukpf@  
    {\CWoFht>  
    确定各参数的值: /I!62?)-*  
    ①试选=1.6 $#p5BQQ|  
    选取区域系数 Z=2.433   `lWGwFgg(  
         JJ%@m;~  
        则 0<a|=kZ  
        ②计算应力值环数 ~!qnKM>[  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) s)`(@"{  
        =1.4425×10h _ +NjfF|  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) r)>3YM5  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 At?|[%< `  
        ④齿轮的疲劳强度极限 Yj/ o17  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: yF? O+9R A  
        []==0.93×550=511.5 PfRA\  
    @uCi0Pt  
        []==0.96×450=432         1n[)({OQ  
    许用接触应力   Nr~!5XO  
             z<%bNnSO  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   z!O;s ep?/  
             =1 <%Nf"p{K  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 B=L!WGl<!  
        =4.47×10N.m z k/`Uz  
        3.设计计算 !p!Qg1O6o  
    ①小齿轮的分度圆直径d A,~KrRd  
         n]`]gLF\i  
        =46.42 _.Hj:nFHz  
        ②计算圆周速度 *X/Vt$P  
        1.52 sTl^j gV7j  
        ③计算齿宽b和模数 -^2p@^  
    计算齿宽b vj%"x/TP  
           b==46.42mm _ia&|#n  
    计算摸数m IDT\hTPIs  
      初选螺旋角=14 -d A9x~o  
        = Pz{MYw  
        ④计算齿宽与高之比 ch]Qz[d  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 yuBRYy#E|%  
    =46.42/4.5 =10.32 ))f@9m  
    ⑤计算纵向重合度 =VzJ>!0  
    =0.318=1.903 G=|?aK{p  
    ⑥计算载荷系数K 4@3\Ihv  
    使用系数=1 '`2'<^yO  
    根据,7级精度, 查课本得 i/+^C($'f  
    动载系数K=1.07, :?\29j#*V  
    查课本K的计算公式: py:L-5  
    K= +0.23×10×b .1RQ}Ro,<  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 q"<=^vi  
    查课本得: K=1.35 CLzF84@W=  
    查课本得: K==1.2 jmwN1Se>  
    故载荷系数: SoM,o]s#y  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 O}zHkcL  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 j0}wv~\  
        d=d=50.64 i@nRZ$K  
        ⑧计算模数 UTh2? Rh/  
        = /~u^@@.  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 v1~l=^4&  
        由弯曲强度的设计公式 nUpj+F#  
        ≥  94PI  
    >IrQhSF  
    ⑴   确定公式内各计算数值 Es7 c2YdU  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m GqL&hbpi  
             确定齿数z >W] Wc4 \  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 ~6kF`}5  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 e8("G[P >  
        Δi=0.032%5%,允许 PL&> p M  
        ②      计算当量齿数 \Hrcf+`  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  8(Te^] v#  
        z=z/cos=144/ cos14=158 oQ r.cKD ?  
        ③       初选齿宽系数 O U7OX]h  
         按对称布置,由表查得=1 aC2Vz9e  
        ④       初选螺旋角 Z40k>t D  
        初定螺旋角 =14 1a(\F 7  
        ⑤       载荷系数K #;a+)~3*O  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 )jgz(\KZ  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y ME]4tu  
        查得: ; X+tCkzF  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 DCiU?u~  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 tq h)yr;  
         C] mp <  
        ⑦       重合度系数Y ?%~p@  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 |OF3O,5z  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 "rLm)$I  
    =14.07609 6AJ`)8HX  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 S;#:~?dU  
        ⑧       螺旋角系数Y I2CI9,0  
     轴向重合度 =1.675, %/w-.?bX  
        Y=1-=0.82 plB8iN`x<  
         d^RcJ3w  
        ⑨       计算大小齿轮的 9_5>MmiB  
     安全系数由表查得S=1.25 J[6/dM  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 4'#=_J  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 p1niS:}j  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 ?GNR ab  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   @JhkUGG]p  
        小齿轮     大齿轮 Tdh.U {Nz  
    u;nn:K1QFr  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: =@4 ,szLO  
        K=0.86        K=0.93   )?SFIQ=  
    ==?wG!v2h  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 Q3l>xh  
          []= N7"cMAs\G  
          []= 5 ,MM`:{{  
           A2\hmp@A@7  
           b*h:e.q  
            大齿轮的数值大.选用. -FZNk}  
         |khFQ(  
    ⑵   设计计算 81|[Y'f  
         计算模数 ]Whv%  
    G2wSd'n*y  
    5g-1pzP9  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: (G+)v[f  
    RjUrpS[I  
    z==24.57  取z=25 cLL2 '  
    J)Yz@0#T(;  
    那么z=5.96×25=149           2<J2#}+ \  
      "})OLa  
    ②   几何尺寸计算 WNjG/U  
        计算中心距     a===147.2 %u9 Q`  
    将中心距圆整为110 Xmmj.ZUr  
    ECL{`m(#n  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 G L0P&$h  
     ) 4t%?wT  
    =arccos X=?9-z] QO  
    uYlyU~M:D  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. <^> nR3E  
    s7}-j2riq  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 (bI/s'?K  
         )Az0.}  
        d==42.4 eVMnI yr  
    mnZfk  
    d==252.5 b (H J|  
    y]R+/  
    计算齿轮宽度 e@O]c "  
    eW<NDI&b  
    B= NoF|j57?u'  
    3dZj<(.  
    圆整的       3jfAv@I~  
    e:MbMj6`  
                                                大齿轮如上图: c]k+ Sx&}  
    mDA+ .l&)b  
    @||nd,i`n~  
    be-HF;lZe'  
    7.传动轴承和传动轴的设计 "u sPzp5  
    ib> ~3s;  
    1.  传动轴承的设计 dlZ2iDQ%  
    Zr6.Nw  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 PL31(!`@d  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min kene' aDm  
    T1=43.77kn.m "tJ[M  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 PVxu8n  
        已知小齿轮的分度圆直径为 W"\`UzOLQ  
            d1=42.4 3e-E/6zH6  
    而  F= |DsT $ ~D  
         F= F Xep2 )3k>  
    [q0^Bn}h  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 7nxH>.,Q>  
    q3v5gz^t  
    7zN7PHT=$t  
    7$0bgWi  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 "ig)7X+Wz|  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 b$ 8R  
    XLYGhM  
    /Trbr]lWy  
                 @!ja/Y^  
         从动轴的设计 G[`2Nd<  
           sc-hO9~k  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, /VEK<.,aMv  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M %)d7iT~M  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 =?]S8cth  
        已知大齿轮的分度圆直径为 ZhRdml4U2  
            d2=252.5 Hd-g|'^K  
    而  F= D^s#pOZS  
         F= F (*vBpJyz%  
    :T@} CJ  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N fpO2bD%$8  
    Xyz/CZPi  
    LV$Ko_9eA  
    HHgv, bC!  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 \v{HjqVkC  
    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 I;?PDhDb  
    g&. OJ  
    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 y= 8SD7P'  
    查表,选取 &Wdi 5T8  
    &oZU=CN  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 h^,L) E  
    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 o7PS1qcya<  
    \j.l1O  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 >lJTS t5{  
    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  。 K0I.3| 6C  
    f\RTO63|O  
    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. d mTZEO  
    ?-0, x|ul  
                D        B                轴承代号     96; gzG@1!  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     Cd6th F)  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     @S5HMJ2=  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     #l9sQ-1Q  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     ]j*uD317  
     -V"W  
         jWvi% I qi  
    XW2ZQMos1  
         23'<R i  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 nLANWQk9  
        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, 1BP/,d |+  
    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.     U ){4W0  
    [P}mDX  
    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. DV>;sCMJ %  
    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, H_| re  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 dd +lQJ c  
    VH+3o?nrT  
    L=16+16+16+8+8=64 p)m5|GH24  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. E1w8d4P,G  
    Z@*!0~NH=4  
    5.    求轴上的载荷   AG;KXL[V  
    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, g2M1zRm;  
    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. RHbbj}B  
    FKhgUnw  
    CeUXGa|C  
    0$=U\[og  
    6V6Mo}QF s  
    X1[zkb  
    TnKOr~@*  
    cBOt=vg,5  
    Be^"sC  
         E]a;Ydf~  
    xwHE,ykE  
    传动轴总体设计结构图: @~5Fcfmm  
         $S2 /*  
                                 A9J{>f  
    0G Q8} r  
                                 (主动轴) -QBM^L  
    LN5q_ZvR  
    nYvkeT  
            从动轴的载荷分析图: d@b2XCh<K  
    Are0Nj&?  
    6.     校核轴的强度 &%(SkL_]  
    根据 XgeUS;qtta  
    == *M>~$h7  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 +br' 2Pn  
    查表15-1得[]=60MP F8/n;  
    〈 []    此轴合理安全 DFRgn  
    OCCC' k  
    8、校核轴的疲劳强度. Es\J%*\u  
    ⑴.   判断危险截面 jzWgyI1b  
    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. j>.1RG  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 uFlf#t =  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 &wu1Zz[qcz  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 )U]q{0`  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 gnb+i`  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86  Yg2P(  
    截面上的弯曲应力 5 5Mtjqfp  
    R'atg 9  
    截面上的扭转应力 GyFA1%(o  
    == G_ ~qk/7mF  
    轴的材料为45钢。调质处理。 lKqFuLHwF  
    由课本得: MFWkJbZV  
               n 1^h;2gz  
    因             i!(5y>I_  
    经插入后得 xsS;<uCD  
    2.0         =1.31 <'hoN/g  
    轴性系数为 I,]q;lEMt  
           =0.85 (b"q(:5oX  
    K=1+=1.82 ;Cty"H,  
        K=1+(-1)=1.26 t9lf=+%s  
    所以               l!\~T"-7;:  
    q,;wD1_wG  
    综合系数为:    K=2.8 wCj)@3F  
    K=1.62 @ @(O##(7  
    碳钢的特性系数        取0.1 EyBTja(4  
       取0.05 /h]ru SI  
    安全系数 ,WW=,P  
    S=25.13 K,*z8@  
    S13.71 e9QjRx  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ]Qp-$)N  
    截面Ⅳ右侧 \E05qk_;K  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 yi (IIW  
    <w?k<%( 4  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 M}=>~TA@  
    3+iryW(\  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 *Aug7 HlS  
    dAM]ZR<  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 .O&YdUo  
    截面上的弯曲应力   |S:erYE,G  
    截面上的扭转应力 iYlkc  
    ==K= t/3qD7L  
        K= G)o:R iq  
    所以                 W!+=`[Ff  
    综合系数为: =OTu8_ d0t  
    K=2.8    K=1.62 FNo.#Z5+b  
    碳钢的特性系数 ={o)82LV  
        取0.1       取0.05 :$P1ps3B  
    安全系数 gp'k(rGH  
    S=25.13 "\5 T  6  
    S13.71 :C={Z}t/F  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 t2m7Yh5B  
    T;S6<J  
    9.键的设计和计算 HTm`_}G9  
    |U$ "GI  
    ①选择键联接的类型和尺寸 |PGTP#O<  
    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. 2gEF$?+q?  
    根据    d=55    d=65 ho^jmp  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 <l eE.hhf.  
                         b=20     h=12     =50 KYz@H#M  
    j;-2)ZLm  
    ②校和键联接的强度 yOk{l$+  
      查表6-2得      []=110MP LIyb+rH#yg  
    工作长度  36-16=20 @_ UI;*V  
        50-20=30 "/3YV%to-#  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 _|;{{8*?  
         K=0.5 h=5 ^U,Dx  
        K=0.5 h=6 nmyDGuzk  
        由式(6-1)得: ,,7hVw  
               <[] 4jjo%N  
               <[] Eb5BJ-XeS^  
        两者都合适 l?Ls=J*  
        取键标记为: PM&NY8|Zy  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 -q&,7'V  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979  ?H_>?,^  
    10、箱体结构的设计 82o|(pw  
    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, <vxTfE@>bp  
    大端盖分机体采用配合. \+x#aN\  
    3|EAOoWnK  
    1.   机体有足够的刚度 9j5-/   
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 O&VA79\UO  
    !lM.1gTTC  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 ~4mRm!DP  
    ]M~ 7L[  
    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 JLg/fB3%  
    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 N0 mh gEA  
    x<.(fRv   
    3.   机体结构有良好的工艺性. *V[I&dKq  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. :X}Ie P  
    ,)VAKrSg  
    4.   对附件设计 8~BLTZ  
    A  视孔盖和窥视孔 n_wF_K\h  
    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 Deq@T {  
    B  油螺塞: 7=&+0@R#/d  
    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。 'Axe:8LA'  
    C  油标: G 6xN R  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 +Z]}ce u"  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 6:?mz;oP  
    xP27j_*m>  
    D  通气孔:  2 av=W  
    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. 2~ vvE  
    E  盖螺钉: Mh{;1$j#  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 #Kx @:I  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. u('`.dwkc  
    F  位销: 31QDN0o!~  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. :u)Qs#'29  
    G  吊钩: l j+p}dt  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. UXw I?2L  
    B$S@xD $  
    减速器机体结构尺寸如下: TKVS%//  
    X0]$Ovq(l  
    名称    符号    计算公式    结果     F'JT7# eX  
    箱座壁厚                10     ['3E'q,4&  
    箱盖壁厚                9     $Yw~v36`t/  
    箱盖凸缘厚度                12     $FZcvo3@*S  
    箱座凸缘厚度                15     CdtCxy5  
    箱座底凸缘厚度                25     %MCS_'N J  
    地脚螺钉直径                M24     t[AA=  
    地脚螺钉数目        查手册        6     JgV4-B0  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     BA8!NR|  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     Ag&K@%|*  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     U r8JG&,  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     '?LqVzZI  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     6]4=8! J  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 0n={Mb  
        22 {s6hi#R>  
        18     {!!8 *ix  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 `(6cRT`Wp  
        16     P0k.\8qz  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     .B'ws/%5\  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     }1Q> A 5e  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     &2n 5m&   
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ;wZplVB7y  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) $bN_0s0:'  
    150(3轴)     s{42_O?,c  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) by$mD_sr  
    150(3轴)     E?VOst&  
         9! yDZ<s  
    11. 润滑密封设计 Cm0K-~ U  
    ^S)t;t@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. [+!+Yn6:  
        油的深度为H+ 7y$U$6  
             H=30  =34 Ri*mu*r\}  
    所以H+=30+34=64 vYq"W%  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 3{TE6&HIa  
         QT|\TplJt  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 ll?Qg%V[t  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     #eF k  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 l7Wdbx5x0  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 \3hFb,/4k  
         1bjWWNzQA  
    12.联轴器设计 zQ(`pld  
    jHV) TBr  
    1.类型选择. X+ /^s)  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 7&(h_}Z  
    2.载荷计算. 4E$d"D5]>p  
    公称转矩:T=95509550333.5 A-h[vP!v|  
    查课本,选取 +,)Iv_Xl$  
    所以转矩   D4?cnwU  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 K 28s<i`  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm 6zGeGW  
    Ql,WKoj*  
    四、设计小结 *q@3yB}  
        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。 OU*skc>  
        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。 }|nEbM]#  
    五、参考资料目录 oq,*@5xV2  
    [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; is^5TL%@  
    [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; &egP3  
    [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; /!60oV4p0  
    [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; P~PM$e  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 MVEh<_  
    [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; z9v70 q  
    [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? cu#r#0U-  
    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