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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 S4'<kF0z  
                     kX8NRPW  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         F\|4zM  
                     OA(.&5]  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) ._Ww  
    _x|.\j  
    目   录 >k/cm3  
         ]vP}K   
    一    课程设计书                            2 e =r  b  
    v+8Ybq  
    二    设计要求                              2 Vzo< ma^  
    VxuV`Plf  
    三    设计步骤                              2 P.QF9%  
         -6~.;M 5  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 NzTF2ve(  
        2. 电动机的选择                                4 -;J6S  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 Poa&htxe1  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 c+ByEP4EG  
        5. 设计V带和带轮                              6 YRFz ]  
        6. 齿轮的设计                                  8 a^pbBDi W  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 w6WPfy(/2  
        8. 键联接设计                                  26 =:]v~Ehq  
        9. 箱体结构的设计                              27 akU2ToP  
        10.润滑密封设计                                30 XM,slQ  
        11.联轴器设计                                  30 \"Y,1in#  
         Bc[~'gn  
    四    设计小结                              31 o:fe`#t  
    五    参考资料                              32 u3GBAjPsIk  
    ;i'[c`  
    一. 课程设计书 I.GoY[u_%  
    设计课题: 75lh07  
        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 %dv?n#Uf  
    表一: (xRcG+3];  
             题号 ^|]Dg &N.  
    ?s3S$Ih  
    参数    1     W)/^*, Q7  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     tiHR&v  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     d]" 4aS  
    卷筒直径(mm)    200     qc 5[ e  
    G3%Ju=  
    二. 设计要求 lM{ fld  
    1.减速器装配图一张(A1)。 l-l7jq]R  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 8.Y|I5l7G  
    3.设计说明书一份。 |E.BGdS  
    )<:TpMdUk  
    三. 设计步骤 Y`Io}h G$  
        1.  传动装置总体设计方案 kuV7nsXiQ  
        2.  电动机的选择 ZcQu9XDIt  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 |=m.eU  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 -4& i t:  
        5.  “V”带轮的材料和结构 =4a:)g'  
        6.  齿轮的设计 S!.&#sc  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 !W9:)5^X  
        8、校核轴的疲劳强度 ]MosiMJF  
        9.  键联接设计 ;ryNfP%  
        10.  箱体结构设计 tmooS7\a  
        11. 润滑密封设计 mV$ebFco0  
        12. 联轴器设计 o1x1SH  
         v/.'st2%  
    1.传动装置总体设计方案: .'gm2  
    ;54NQB3L  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 vjlN@ "  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, '#Au~5  
    要求轴有较大的刚度。 IrqM_OjC  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 bIAE?D  
    其传动方案如下: K+F"VW*?  
            C; N6",s!  
    图一:(传动装置总体设计图) aQtd6L+ J  
    +*:mKx@Nw  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 YcN|L&R.  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 ]HuB%G|t1V  
         传动装置的总效率 At4\D+J{Vs  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; og5VB  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, \7r0]& _  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, O {1" I  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 o8 JOpD  
    5M0Q'"`F:  
      2.电动机的选择 gHrs|6q9  
    >+P}S@  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, <gkE,e9  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, m-vn5OX  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 H@=oVyn/  
         ctZ,qg*N  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, /I=|;FGq  
         Zj2 si  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 >8e)V ;  
         P0,]`w  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 o@e/P;E  
                                                      ]P0%S@]  
    AafS6]y  
    方案    电动机型号    额定功率 )8@-  
    P Z8 #nu  
    kw    电动机转速 dFy$w=  
        电动机重量 4,I,f>V  
    N    参考价格 Jr2yn{s=S  
    元    传动装置的传动比     lFnls6dp  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     J:yv82  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     wtTy(j,9  
      d_yvG.#C  
       中心高 H5}61JC/z  
            外型尺寸 im2mA8OH  
    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     pAE (i7  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     h;gc5"mG  
    9Da{|FyrD  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 qzUiBwUi@  
    *[Z`0AgP  
    (1)       总传动比 z1mB Hz6  
        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 R^l0Bu]X  
        (2)       分配传动装置传动比 djdTh +>28  
        =× nqj(V  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 e*7O!Z=O  
        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 ~)U50. CH  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 K%v:giN$l`  
    (1) 各轴转速 \,Y .5?  
      ==1440/2.3=626.09r/min NN*L3yx  
      ==626.09/5.96=105.05r/min }?s-$@$R  
    (2) 各轴输入功率 I%YwG3uR  
        =×=3.05×0.96=2.93kW .q9Sg8G  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW V~*Gk!+f  
        则各轴的输出功率:   >dl5^  
    =×0.98=2.989kW v`A)GnNiN  
    =×0.98=2.929kW z &EDW 5I  
    各轴输入转矩 (U:-z=E#1  
       =××  N·m }dkXRce*  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ~ WWhCRq  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 6!\V|  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m YEu+kBlcQ  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m e )0 ]WJ  
    =×0.98=242.86N·m # e? B  
    运动和动力参数结果如下表 COh#/-`\1  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     tbS hSbj  
        输入    输出    输入    输出         ?b]zsku8  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     J&A1]T4d  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     TKB8%/_p  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     D$}hoM1  
    vB7Gx>BQd  
    5、“V”带轮的材料和结构 /vSGmW-*  
      确定V带的截型 #X-C~*|>j  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 I3Vu/&8f|  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 _ $F=A  
          V带截型      由图6-13                        B型 5#.m'a)  
       vi##E0,N'^  
      确定V带轮的直径 +e{ui +  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm 9JA@m  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 5iA>Z!sP[  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm w;O-ATUzN  
       6Z_V,LD9L  
      确定中心距及V带基准长度 cGV%=N^BE<  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 Nf] ?hfJ  
                              360<a<1030 RTmp$lV  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm $g>bp<9v4  
         t% qep|  
      初定V带基准长度 4S26TgY  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm H$I~Vz[\yb  
           `%Ih'(ne  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm @[r[l#4yUi  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm IBa0O|*6  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 2.^{4 1:  
       |Hf|N$  
       确定V带的根数 :!aLa}`@  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 8jz>^.-o  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 Yi Zk|K_  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 kY]"3a  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 H:DR?'yW  
             ._rPM>B?  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ^% f8JoB  
                                 EE"8s7ZF  
                           取Z=2 rj=as>6B  
    V带齿轮各设计参数附表 fu!T4{2  
    }; '@'   
    各传动比 }b1G21Dc!  
    HYdM1s6vo  
        V带        齿轮     V(`]hH0;T  
        2.3        5.96     l#[Z$+!09  
      ys`-QlkB  
    2. 各轴转速n p-s\D_  
        (r/min)        (r/min)     }c8nn  
        626.09        105.05     do8[wej<:  
    _mm(W=KiL  
    3. 各轴输入功率 P V|YQhd0kv  
        (kw)        (kw)     [5&k{*}}  
        2.93       2.71     nD5wN~[J  
    Au2?f~#Fv  
    4. 各轴输入转矩 T m7k }k)  
        (kN·m)        (kN·m)     )c11_1;  
    43.77        242.86     $OZ= L  
    U`6|K$@  
    5. 带轮主要参数 ]gBnzh.  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         ZUS-4'"$  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号      xL15uWk-  
    带的根数z     vEI{AmogRx  
        160        368        708        2232        B        2     }#7l-@{<  
    qm_l# u6  
    6.齿轮的设计 zQ+Mu^|u+  
    O>DS%6/G  
    (一)齿轮传动的设计计算 Tx} Nr^   
    sywuS  
    齿轮材料,热处理精度 HGYTh"R  
        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 `}ak]Z_  
        (1)       齿轮材料及热处理 9n(68|^$  
           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 =AO (  
    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 e 6mZ;y5_  
          ② 齿轮精度 %Yu~56c-  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 D?dBm  
         i bzY&f  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 qWH^/o  
    按齿面接触强度设计 M-t 9M~  
    Rrh6-]A  
    确定各参数的值: bll[E}E|3  
    ①试选=1.6 uF<34  
    选取区域系数 Z=2.433   6,5h4[eF*  
         MFROAVPZ5  
        则 ?pZ"7kkD  
        ②计算应力值环数 S TWH2_`  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) pFH.beY  
        =1.4425×10h \a+Q5g  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 9]v,3'QI  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 tU?BR<q  
        ④齿轮的疲劳强度极限 +q pW"0[  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: '9!_:3[d\]  
        []==0.93×550=511.5 =@d#@  
    yP7b))AW9  
        []==0.96×450=432         xT 06*wQ  
    许用接触应力   z%E(o%l8  
             t]SB .ja  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ))AxU!*.  
             =1 sUlf4<_zW  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 _>vH%FY  
        =4.47×10N.m  _".h(  
        3.设计计算 X{x(p  
    ①小齿轮的分度圆直径d {#kCqjWG  
         Z7bJ<TpZ  
        =46.42 :,l16{^  
        ②计算圆周速度 2Vti|@JYp  
        1.52 3: GwX4yW  
        ③计算齿宽b和模数 XQ=%a5w  
    计算齿宽b ^ ##j {h7  
           b==46.42mm {_b2!!p  
    计算摸数m sl-wNIQ  
      初选螺旋角=14 UJ,vE}=_{  
        = .I>rX#aNt  
        ④计算齿宽与高之比 q;#AlquY@  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 -Kg.w*\H7/  
    =46.42/4.5 =10.32 !:xycLdfUp  
    ⑤计算纵向重合度 @2T8H  
    =0.318=1.903 6hj[/O)E  
    ⑥计算载荷系数K CJk"yW[,|  
    使用系数=1 (-$5YKm  
    根据,7级精度, 查课本得 B>1,I'/$.  
    动载系数K=1.07, dDA8IW![S  
    查课本K的计算公式: G2N0'R "  
    K= +0.23×10×b w)|9iL8  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 qR aPh:Q'  
    查课本得: K=1.35 D SX%SE)  
    查课本得: K==1.2 cO]w*Hti  
    故载荷系数: Je|:\Qk  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 kcUn GiP  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 3ibQbk  
        d=d=50.64 E G+/2o+W  
        ⑧计算模数 +@]k[9  
        = [;Ih I  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 M @KQOAzt  
        由弯曲强度的设计公式 AS]8rH  
        ≥ iDcTO}  
    @k{q[6c2 n  
    ⑴   确定公式内各计算数值 s<LnUF1b  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 7 q!==P=  
             确定齿数z C-A? mIC  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 [_jw8`  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 /:]<z6R  
        Δi=0.032%5%,允许 y0Gblza  
        ②      计算当量齿数 XY{N"S8  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  842v^ 2  
        z=z/cos=144/ cos14=158 4 .c1  
        ③       初选齿宽系数 Pk;/4jt4  
         按对称布置,由表查得=1 k={1zl ;  
        ④       初选螺旋角 %0 {_b68x  
        初定螺旋角 =14 Z$INmo6  
        ⑤       载荷系数K w0;4O)H$O  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 KDb j C'3  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y hBRi5&%  
        查得: E`.hM}h  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 r+m.! +  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 OvQzMXU^I  
         lx4p Tw1  
        ⑦       重合度系数Y 0?oL zw&  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 y;CX )!8  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 _cJ)v/]  
    =14.07609 !&Q?ASJH  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 =PY{Elf  
        ⑧       螺旋角系数Y E9mu:T  
     轴向重合度 =1.675, ROn@tW  
        Y=1-=0.82 "p3<-06  
         5?H wM[`  
        ⑨       计算大小齿轮的 tz2=l.1  
     安全系数由表查得S=1.25 ;v\s7y  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 IV!`~\@  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 EPn!6W5^  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 l!XCYg@67  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   c*7|>7C$i  
        小齿轮     大齿轮 vu@.;-2E%  
    NA2={RB;  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: .-iW T4Dn  
        K=0.86        K=0.93   7'e sJ)2  
    T0dD:sN  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 /d}"s.3p  
          []= , d $"`W2  
          []= $365VTh"  
           8#JX#<HEo  
           6\I^]\YO  
            大齿轮的数值大.选用. x5MS#c!7  
         UL}wGWaoG  
    ⑵   设计计算 O!nS3%De  
         计算模数 xE;O =mI  
    ;PC!  
    ssLswb  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: dq.U#Rhrx  
    17?YN<  
    z==24.57  取z=25 7^#f)Vp  
    Z5(9=8hB/  
    那么z=5.96×25=149           _b%)  
      Jn=;gtD- *  
    ②   几何尺寸计算 11"r FZ  
        计算中心距     a===147.2 1D#-,#?  
    将中心距圆整为110 JqMF9|{H  
    .e0)@}Jv8>  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 TMMJ5\t2  
    5\z<xpJ  
    =arccos uU3A,-{-  
    9o5D3 d K  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. MuOKauYa  
    +Mijio  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 `K5*Fjx  
         z mip  
        d==42.4 wjl)yo$z  
    9x@|%4Zm"  
    d==252.5 2%fIe   
    O%kUj&h^  
    计算齿轮宽度 Gqd|F>  
    RV  V`  
    B= 1b1Ab zN  
    :sg}e  
    圆整的       lh'S_p8g  
    <$e|'}>A  
                                                大齿轮如上图: 24#qg '  
    =w+8q1!o  
    ?nW>' z  
    JXJ+lZmsz  
    7.传动轴承和传动轴的设计 h*l$!nEN  
    6qZ\^ U  
    1.  传动轴承的设计 =${.*,o  
    m4@NW*G{  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 7C7.}U  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min ]S&ki}i&  
    T1=43.77kn.m P!|Z%H  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 ??p%_{QY~b  
        已知小齿轮的分度圆直径为 4l  ZK@3  
            d1=42.4 oV:oc,  
    而  F= b`-|7<s  
         F= F ia'z9  
    =|agW.l  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N >E+g.5 ,:W  
    JnsJ]_<  
    HGGq;Nbm  
    pc*)^S  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 :Mu*E5  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 S/5QK(XLC)  
    l@B9}Icq  
    NV4g5)D&L  
                 nf /*n  
         从动轴的设计 y,nmPX?]n  
           4uIYX  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 2; ^ME\  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M h) Wp  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 *(Dmd$|0|  
        已知大齿轮的分度圆直径为 4MS<t FH)  
            d2=252.5 J |q(HpB  
    而  F= ]j*2PSJG  
         F= F ;yJ:W8U]+;  
    *vaYI3{qN  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N {Uw 0zC  
    Ax=HDW}  
    %rptI$^*X  
    0ae8Xm3J@R  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 R7bG!1SHl  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 lDYgt UKG  
    ~(d {j}M>  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 _!',%  +  
    查表,选取 _HUbE /  
    P'Rw/c o  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 sApix=Lr  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 EG>?>K_D  
    92DM1~ *  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 p:4jY|q  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 QadguV6|  
    OjUPvR2 0  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. @oAz  
    Yb+A{`  
                D        B                轴承代号     ~ 29p|X<  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     >c,s}HJ  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     v=N?(6T  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     *HKw;I   
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     =5+*TL`  
    yn62NyK  
         @gI1:-chB  
    |H5.2P&9-5  
         7N9NeSH  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 I/dy^5@F  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, H -kX-7C  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     CZ5\Et6r  
    W'[V$*  
    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. ,'X"(tpu@  
    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, fW-C`x  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 11=$] K>  
    &~,4$& _  
    L=16+16+16+8+8=64 UD.b b  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. x)::^'74  
    c$g@3gL  
    5.    求轴上的载荷   x}] 56f  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, W7>2&$  
    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. 9@ tp#  
    ^po@U"  
    OR <+y~Rv  
    ot^pxun  
    ffrIi',@  
    _[2@2q0  
    ]\78(_o.zz  
    |mb2<!ag{  
    B 71/nt9  
         tEhg',2t(  
    `%C-7D'?  
    传动轴总体设计结构图: ||$&o!;/L  
         K;?D^n.  
                                 H9cPtP~a)  
    P$)g=/td1  
                                 (主动轴) ( ay AP  
    jJ ,_-ui  
    f O*jCl  
            从动轴的载荷分析图: S#/%#k103  
    `AJ[g>py^|  
    6.     校核轴的强度 gYKz,$  
    根据 d ]P~  
    == TQa}Ps  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 PVCoXOqh  
    查表15-1得[]=60MP ;P@]7vkff  
    〈 []    此轴合理安全 f9De!"*&  
    R?{+&r.X  
    8、校核轴的疲劳强度. $]v}X},,  
    ⑴.   判断危险截面 t[^$F,  
    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. Zj`WRH4  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 (`P\nnb  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 yYG<tUG;  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 Ni,nQ;9  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 +EETo):  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 *r7v Dc  
    截面上的弯曲应力 UiFH*HT  
    .|UQ)J?s  
    截面上的扭转应力 )BP*|URc  
    == FfoOJzf~o  
    轴的材料为45钢。调质处理。 jwZ,_CK  
    由课本得: ^t;z;.g  
               aB9!}3@  
    因             NTg@UT <  
    经插入后得 n<I{x^!  
    2.0         =1.31 UtZ,q!sg  
    轴性系数为 T<AT&4  
           =0.85 {28|LwmL  
    K=1+=1.82 4=zs&   
        K=1+(-1)=1.26 zw0w."V  
    所以               %bW_,b  
    JfY*#({y  
    综合系数为:    K=2.8 *XVwTW[a  
    K=1.62 MmuT~d/  
    碳钢的特性系数        取0.1 uV/5f#)  
       取0.05 &p0e)o~Ux  
    安全系数 vF$i"^;tJ;  
    S=25.13  N;7/C  
    S13.71 Ui{%q @  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Vz{+3vfra6  
    截面Ⅳ右侧 [K!9xM6  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 <n"BPXF~  
    0YeTS!*Aj  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 QTV*m>D  
     {_rfhz  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 #YUaM<O  
    6b|?@  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 6 SSDc/  
    截面上的弯曲应力   yU?jmJ  
    截面上的扭转应力 !3ggQG!e  
    ==K= d:H'[l.F%  
        K= JzHG5nmB  
    所以                 [}RoZB&I  
    综合系数为: 1J@Iekat  
    K=2.8    K=1.62 F MfpjuHk  
    碳钢的特性系数 gL;Kie6Z  
        取0.1       取0.05 +n3I\7G>  
    安全系数 d_RgKdR )k  
    S=25.13 5of3&  
    S13.71 {h<D/:^v  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 &4#Zi.]  
    K|& f5w  
    9.键的设计和计算 gT+/nSrLV  
    xNP_>Qa~  
    ①选择键联接的类型和尺寸 D7Q+w  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. gr=h!'m  
    根据    d=55    d=65 K%(y<%Xp  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 lOIk$"Ne  
                         b=20     h=12     =50 I7f ^2  
    O 4 !$  
    ②校和键联接的强度 ;"3B,Yj  
      查表6-2得      []=110MP 3Ob.OwA  
    工作长度  36-16=20 sdu?#O+c1  
        50-20=30 ,Z. sGv  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 2[E wN!IZ  
         K=0.5 h=5 xU *:a[g  
        K=0.5 h=6 ngY%T5-  
        由式(6-1)得: DE?v'7cmA  
               <[] So:X!ljN(e  
               <[] t6+m` Kq  
        两者都合适 n ]ikc|  
        取键标记为: V"FQVtTx7  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 >rnVT K  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 74s{b]jN'-  
    10、箱体结构的设计 _|HhT^\P  
    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, q76POytV|  
    大端盖分机体采用配合. }d$-:l ,w  
    R>' %}|v/  
    1.   机体有足够的刚度 "kg`TJf=  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 Lu.zc='\  
    gN&i &%*!  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 c]=2>ov)hR  
    f| RmAP;X,  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm OvdT* g=8*  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 rk=D5E7  
     %Bq~b$  
    3.   机体结构有良好的工艺性. bbm\y] !t  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. DA=!AK>  
    $KHm5*;nd  
    4.   对附件设计 xn8K OwX%  
    A  视孔盖和窥视孔 M  .#}  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 )7q$PcY  
    B  油螺塞: =Q#I@SVp2$  
    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。 _vQ52H,  
    C  油标: ZbnAAbfKH  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 qY_qS=H^  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. J0G@]H  
    ]5!3|UYS  
    D  通气孔: 8`=?_zF  
    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. gY}In+S  
    E  盖螺钉: @SQsEq+A?\  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 gLiJ&H  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. Lp`.fn8Ln  
    F  位销: lH-VqkR\  
    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. s.3"2waZ=T  
    G  吊钩: ?W/.'_  
    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. Z:4/lx7Bq  
    5'%I4@Qn+  
    减速器机体结构尺寸如下: !\4x{Wa]  
    z2=bbm:  
    名称    符号    计算公式    结果     H R>Y?B{  
    箱座壁厚                10     CK* * RZ  
    箱盖壁厚                9     R|; BO:S1  
    箱盖凸缘厚度                12     .ZXoRT  
    箱座凸缘厚度                15     .35(MFvq!  
    箱座底凸缘厚度                25     ~uQ*u.wi  
    地脚螺钉直径                M24     7vRtTP  
    地脚螺钉数目        查手册        6     ]>3Y~KH(  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     V&mkS  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     c-Gp|.C  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     {UNH?2  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     {gMe<y  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     0cG'37[  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 rYUIFPN  
        22 hA=uoe\  
        18     x6ghO-s  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 ">V&{a-C4  
        16     Y&2FH/(M  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     G|i0n   
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     yi7.9/;a  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     h*w9{[L  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ;QI9OcE@/  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 6v%yU3l  
    150(3轴)     I{Du/"r#  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) F)3+IuY  
    150(3轴)     '/ Aq2  
         emSq{A  
    11. 润滑密封设计 ]jT}]9Q$  
    NAYLlW}A  
        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. 3(YvqPp&  
        油的深度为H+  ?kjQ_K  
             H=30  =34 jIh1)*]054  
    所以H+=30+34=64 r$jWjb  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 Mj0 ,Y#=76  
         B,b8\\^k|  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 >$Y/B=e  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     X[Y0r  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 n 0!8)Sth  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 N8A)lYT]_u  
         qxZIH  
    12.联轴器设计 "*vrrY  
    @yp0WB  
    1.类型选择. QM,#:m1o  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 ==Gc%  
    2.载荷计算. }[0nTd  
    公称转矩:T=95509550333.5 \ o<ucp\J  
    查课本,选取 DrRK Sc(u9  
    所以转矩   {f06Ki  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 :{u`qi  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm (/y8KG 3  
    zt.k Nb  
    四、设计小结 HxI6_>n^I  
        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。 i)#-VOhX)  
        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。 (j}7|*.  
    五、参考资料目录 d/_D|ivZ=  
    [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; GRZz@bAO?$  
    [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; b.*LmSX#  
    [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; v9(5H Y  
    [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; !73y(Y%TE  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 y2W+YV*  
    [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; t]K20(FSN  
    [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? nDn J}`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