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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 3 2D/%dHC  
                     h+(s/o?\  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         (5&"Y?#o,  
                     LL+rd xJO^  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) -wRzMT19MG  
    DlI|~  
    目   录 wf1DvsJQl  
         iwJgU b  
    一    课程设计书                            2 iSlVe~ef  
    E!M+37/  
    二    设计要求                              2 bmpB$@  
    sNVD"M,  
    三    设计步骤                              2 XZGyhX7  
         U+ =q_ <  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 HfPeR8I%i  
        2. 电动机的选择                                4 17d$gZ1O:  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 I|H mbTXa  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 k$!&3Rh  
        5. 设计V带和带轮                              6 qa0Zgn5q  
        6. 齿轮的设计                                  8 dM$S|, H  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 ZT#G:a  
        8. 键联接设计                                  26 Y~!@  
        9. 箱体结构的设计                              27 ~Y[1Me  
        10.润滑密封设计                                30 3RUB2c4  
        11.联轴器设计                                  30 z16++LKmM  
         [-ecKPx  
    四    设计小结                              31 i^l;PvIF  
    五    参考资料                              32 FC#Q tu~J  
    C2v7(  
    一. 课程设计书 j;.&+.  
    设计课题: oP6G2@3P/  
        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 f9$q.a*  
    表一: J:a^''  
             题号 }s[/b"%y  
    qxx.f5 8H  
    参数    1     {Xj%JE[V  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     Wwz{98,K  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     VrK5a9*^  
    卷筒直径(mm)    200     G'Y|MCKz>  
    VbYapPu4b!  
    二. 设计要求 _G|6xlO  
    1.减速器装配图一张(A1)。 p pq#5t^[)  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 C#R9Hlb  
    3.设计说明书一份。 bOdD:=f  
    .B*)A.   
    三. 设计步骤 @[Th{HTc.G  
        1.  传动装置总体设计方案 mfvQ]tz_+  
        2.  电动机的选择 AXCJFqk;  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 "x11 YM{F  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 rgCId@R  
        5.  “V”带轮的材料和结构 53QP~[F8R]  
        6.  齿轮的设计 W=*\4B]  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 sMx\WTyz  
        8、校核轴的疲劳强度 XN@5TZoaW  
        9.  键联接设计 92i# It}-/  
        10.  箱体结构设计 'zaB5d~l  
        11. 润滑密封设计 G r)+O  
        12. 联轴器设计 kAoai|m@R  
         ~U|te_l  
    1.传动装置总体设计方案: H;6V  
    ~>n<b1}W  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 `xSXGI  
    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, O_ c K 4  
    要求轴有较大的刚度。 "Xqj%\  
    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。 jcj)9;n=!  
    其传动方案如下: !v-(O"a  
            ]:;gk&P  
    图一:(传动装置总体设计图) QS_u<B  
    -l",!sV  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 |Bid(`t.  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 cmTZ))m  
         传动装置的总效率 ?2M15Q  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; qv:WC TAn  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, .jCdJ =z  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, l},%g%}iMU  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 ll#PCgIm  
    3Wiu`A  
      2.电动机的选择 MI/1uw  
    i< ih :  
        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, XxIUB(.QI  
        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, eR/7*G5  
        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。 W +S>/`N  
         &^EkM  
        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, Gi-tf<  
         u1uY*p  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 /mb| %U]~  
         AA66^/t  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 VbN]z:  
                                                      O@[q./VV,  
    8wBns)wy@  
    方案    电动机型号    额定功率 v1} $FmHL"  
    P N5_v}<CN  
    kw    电动机转速 4avM:h  
        电动机重量 {E9Y)Z9  
    N    参考价格 /4|qfF3  
    元    传动装置的传动比     ,Yo In  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     i@2?5U>h  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     ':Te#S  
      rg`"m  
       中心高 csC3Wm{v  
            外型尺寸 P=h2Z,2  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     6ul34\;  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     |$D^LY  
    D@2Tx  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 y]Y)?])  
    i_MDLS>-  
    (1)       总传动比 S\C   
        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 lU@ni(69d  
        (2)       分配传动装置传动比 Nk 7Q  
        =× a`T{ 5*@  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 Q>.-u6(&  
        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 39OZZaWL  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 .G^ .kg ,  
    (1) 各轴转速 s~GO-v7  
      ==1440/2.3=626.09r/min f[.]JC+,  
      ==626.09/5.96=105.05r/min U $+rlw}  
    (2) 各轴输入功率 xQN](OKG  
        =×=3.05×0.96=2.93kW y"7?]#$9/  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW H}:apRb  
        则各轴的输出功率:   Bdq/Ohw|!  
    =×0.98=2.989kW W2n%D& PE  
    =×0.98=2.929kW 5SDHZ?h  
    各轴输入转矩 N%`ikdaTd  
       =××  N·m r+) A)a,  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· d=xweU<  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m }C)   
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m %N!Y}$y  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m =Y89X6  
    =×0.98=242.86N·m ^7(zoUn:  
    运动和动力参数结果如下表 (ttO O45  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     _$1W:!f4  
        输入    输出    输入    输出         0BD3~Lv  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     )2\6 Fy0S  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     0|d%@  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     *s_)E 2  
    nkv zv  
    5、“V”带轮的材料和结构 |vzGFfRI  
      确定V带的截型 )(,+o  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 '*22j ]  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 bj7v<G|Y  
          V带截型      由图6-13                        B型 %[RLc[pB  
       1MOQ/N2BR  
      确定V带轮的直径 wWwY .}j  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm hMi[MB7~  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s W[+E5I  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm K^9!Qp  
       c,e 0+  
      确定中心距及V带基准长度 0e3 aWn  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 m%m8002  
                              360<a<1030 aN.Phn:  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm Al 0zL  
         h4ZrD:D0\  
      初定V带基准长度 sHKT]^7  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm DUa`8cE}  
           8W#whK2El  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm RzNv|   
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 5&6S["lt  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 2T iUo(MK  
       9QZ;F4 r  
       确定V带的根数 Dk8" H >*  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw M,:GMO:?a  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 O7:JG[tR*  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 M" %w9)@  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 7LKNEll  
             Q;SMwCB0M  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 |odl~juU  
                                 ]M>mwnt+  
                           取Z=2 k_$w+Q  
    V带齿轮各设计参数附表 vxK}f*d  
    YG<?|AS/  
    各传动比 Q+gQ"l,95  
    'Aai.PE:  
        V带        齿轮     |no '^  
        2.3        5.96     =p:D_b  
      #\o VbVq  
    2. 各轴转速n 1+v)#Wj  
        (r/min)        (r/min)     -bduB@#2d  
        626.09        105.05     * r$(lf  
    or>5a9pj  
    3. 各轴输入功率 P O0c#-K.f  
        (kw)        (kw)     %YA=W=Yd  
        2.93       2.71     ~ 8RN  
    r@^h,  
    4. 各轴输入转矩 T b$H{|[  
        (kN·m)        (kN·m)     C4]vq+  
    43.77        242.86     QVm3(;&'  
    j;)U5X  
    5. 带轮主要参数 >kd&>)9v  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         MW6d-  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     SX$v&L<  
    带的根数z     S~/zBFo-  
        160        368        708        2232        B        2     },e f(  
    j[v<xo  
    6.齿轮的设计 9#xcp/O  
    sJ{NbN~`I  
    (一)齿轮传动的设计计算 -!k"*P  
    8$BZbj%?hx  
    齿轮材料,热处理精度 98x]x:mgI_  
        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 N{ @B@]  
        (1)       齿轮材料及热处理 e>=P'  
           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 ?n8gB7(FA  
    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 {YT!vD9.  
          ② 齿轮精度 g,@0 ;uVq  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ,GA2K .:#  
         X~T"n<:a>  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 wWQv]c%  
    按齿面接触强度设计 HE,# pj(D  
    ,nD:W  
    确定各参数的值: rp (nGiI  
    ①试选=1.6 oDXUa5x  
    选取区域系数 Z=2.433   _ko16wfg  
         dd@qk`Zl&A  
        则 T XWi5f[  
        ②计算应力值环数 M1^,g~e  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) E9!u|&$S  
        =1.4425×10h 3i/$YX5@  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) PqZMuUd  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 ^w/_hY!4/  
        ④齿轮的疲劳强度极限 l\vtz5L  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ^F"Q~?D)  
        []==0.93×550=511.5 yZE"t[q#O  
    llXyM */  
        []==0.96×450=432         C0eP/d  
    许用接触应力   k4FxdX  
             V\^3I7F  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   eQbDs_  
             =1 Xt %;]1n  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 XbsEO>_Z'A  
        =4.47×10N.m vr+O)/P})  
        3.设计计算 ^Qt4}V=  
    ①小齿轮的分度圆直径d 7{e0^V,\k  
         B{^o}:e  
        =46.42 Sp3?I2 o  
        ②计算圆周速度 rV>/:FG  
        1.52 po~V{>fUm  
        ③计算齿宽b和模数 i/N4uq}'A<  
    计算齿宽b 03Pa; n  
           b==46.42mm rnz9TmN:*1  
    计算摸数m ?4GI19j  
      初选螺旋角=14 <2Lcy&w_M  
        = :biM}L  
        ④计算齿宽与高之比 0*o)k6?q3  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 c%9wI*l  
    =46.42/4.5 =10.32 k\W%^Z  
    ⑤计算纵向重合度 ,iY/\ U''  
    =0.318=1.903 qPY OO  
    ⑥计算载荷系数K +`O8cHx  
    使用系数=1 pCS2sq8RC  
    根据,7级精度, 查课本得 He^u+N@B  
    动载系数K=1.07, UE33e(Q<  
    查课本K的计算公式: b0|q@!z>  
    K= +0.23×10×b uKHkC.g  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 o_>id^$>B  
    查课本得: K=1.35 >Ng7q?h   
    查课本得: K==1.2 |d\ rCq >  
    故载荷系数: {Hxvt~P  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 (jv!q@@2C.  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 *)+1BYMo  
        d=d=50.64 iLiEh2%P  
        ⑧计算模数 *vqlY[2Ax  
        = EkS7j>:  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 YcW[BMy5h  
        由弯曲强度的设计公式 '# K:e  
        ≥ SZW+<X  
    $xqI3UaX  
    ⑴   确定公式内各计算数值 {a -bew  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m &(a#I]`9M  
             确定齿数z Rd7[e^HSN  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 h >V8YJ  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 c#X9d8>  
        Δi=0.032%5%,允许 \-3\lZ3qj  
        ②      计算当量齿数 | d}f\a`  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  LnZzY0  
        z=z/cos=144/ cos14=158 Ba==Ri8$  
        ③       初选齿宽系数 2(~Y ^_  
         按对称布置,由表查得=1 " '/:Tp)  
        ④       初选螺旋角 &Ohm]g8{2  
        初定螺旋角 =14 ]4f;%pE  
        ⑤       载荷系数K +mP&B<=H)  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 1d)wE4c=Z  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y z*?-*6W  
        查得: pGEYke NU  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 J!r,ktO^U?  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 d3Dw[4  
         Itn7Kl  
        ⑦       重合度系数Y + <AD  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 $U=E7JO  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 M JJ]8:%  
    =14.07609 *K#7,*Oz  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 t<S]YA~N'  
        ⑧       螺旋角系数Y u%n6!Zx  
     轴向重合度 =1.675, 6b1f ?0  
        Y=1-=0.82 py#`  
         g=w,*68vuy  
        ⑨       计算大小齿轮的 rUZRYF4C  
     安全系数由表查得S=1.25 ).aQ}G wx^  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 Q|40 8EM  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 qFEGV+  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 -1dbJ/)  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   EX^}#|e*h  
        小齿轮     大齿轮 .Cv0Ze  
    S |SN3)  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: #sl_ BC9  
        K=0.86        K=0.93   o!.\+[  
    ="E^9!  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 ;{1J{-EA  
          []= l|#WQXs*c{  
          []= 4.]xK2sW  
           (eX9O4  
           v @zpF)|  
            大齿轮的数值大.选用. \~V Z Y  
         d&S4`\g?8  
    ⑵   设计计算 @oC# k<  
         计算模数 {v&c5B~,\  
    @\-i3EhR  
    zh5'oE&[yC  
    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: l5sBDiir%  
    =gI;%M\'  
    z==24.57  取z=25 QmQsNcF~z  
    3w&fN3 1  
    那么z=5.96×25=149           $Pa7B]A,Ae  
      I5RV:e5b  
    ②   几何尺寸计算 :1%z;  
        计算中心距     a===147.2 .Q'/e>0  
    将中心距圆整为110 vfID@g`!q+  
    Uh.XL=wY  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 cSdkhRAn  
    ejq2]^O4c  
    =arccos +rEqE/QF  
    rNzsc|a:  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. {"<6'2T3  
    c&zZsJ"~  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 *2MM   
         _4E . P  
        d==42.4 KP)BD;  
    eF8!}|*N  
    d==252.5 k< b`v&G  
    F\m  
    计算齿轮宽度 tCnx:1  
    **\BP,]}  
    B= m9*Lo[EXO  
    oZvQ/|:p!  
    圆整的       ciKkazx.  
    cv fh:~L  
                                                大齿轮如上图: hK=\O)  
    |&IS ZFSv  
    $V"NB`T  
    StUiL>9T#  
    7.传动轴承和传动轴的设计 gv=mz,z  
    _Q<wb8+/  
    1.  传动轴承的设计 f'/@h Na3  
    DJl06-s V  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 a/@<KnT  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min COS(pfC  
    T1=43.77kn.m yQwj [  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 XQEGMaZ  
        已知小齿轮的分度圆直径为 j7;v'eA`;7  
            d1=42.4 |_l\.  
    而  F= GD1=Fb"&)  
         F= F G?-27Jk8  
    ?p{xt$<p  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N '[shY  
    j=v1:E  
    % '>S9Ja3  
    &s!"pEZWck  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 < 4DWH  
    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 ld1t1'I'  
    cvn4Q-^  
    cmDskQ:  
                 *[*E|by  
         从动轴的设计 dfB#+wh  
           5GK=R aV  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, y:!MWZ  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M & -  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 1E Lzzn  
        已知大齿轮的分度圆直径为  9H*$3  
            d2=252.5 *AXu_^^  
    而  F= gF% lwq  
         F= F /'1UfjW>  
    ie$QKoE  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N :oF\?e  
    Gy[;yLnX  
    z602(mxGg  
    J'.:l}g!1  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 5EIhCbA  
    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 p7(xk6W  
    ]I"oS?  
    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 cHK)e2 r  
    查表,选取 rtDm<aUh  
    64}Oa+*s  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 &0TOJ:RP  
    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 );$Uf!v4  
    !TY4C`/  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 KdF QlQaj  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 "ffwh  
    u;DF$   
    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. +-,Q>`  
    'j$iSW&  
                D        B                轴承代号     0 TSj]{[  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     , j ,[4^  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     A <iF37.  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     :c,\8n  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     H;,cUb  
     D@qq=M  
         GQ&9by=}  
    )8&Q.? T  
         Z5Ao3O@  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 yuswWc '  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, 8E/$nRfO 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.     wpY%"x#-+=  
    N##T1 Qm)  
    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. ksY^w+>(!  
    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,  >0+m  
    高速齿轮轮毂长L=50,则  yyk[oH-Q  
    @okC":Fw,  
    L=16+16+16+8+8=64 .D^k0V  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. F=B>0Q5   
    ? $pGG  
    5.    求轴上的载荷   /'E+(Y&:J  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时,  AO;+XP=  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. BmUEo$w  
    ] V]~I.  
    PK3)M'[  
    6luCi$bL  
    "eI-Y`O,  
    hr@KWE`  
    >?M:oUVDU  
    7H[#  
    P>L-,R(7e  
         e kI1j%fO  
    0Qw?.#[9  
    传动轴总体设计结构图: EPI mh  
         |kV,B_qz  
                                 ..<(HH2  
    lZ^XZjwoM  
                                 (主动轴) %Iv+Y$'3B  
    E(8!VY ^  
    jY>KF'y  
            从动轴的载荷分析图: 3X0^xUA6  
    - K}@Gp  
    6.     校核轴的强度 fLc<}DF  
    根据 D8`,PXtV  
    == Podm 3b  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 R9S7p)B  
    查表15-1得[]=60MP ]|Vm!Q  
    〈 []    此轴合理安全 d7Q. 'cyQ  
    Yl8tjq}iC  
    8、校核轴的疲劳强度. wi*Ke2YKP  
    ⑴.   判断危险截面 `Up<;  
    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. {+ [rJ_  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 E'[pNU*"x-  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 7_#v_ A^  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ?]kIztH  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 , X$S4>  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 _PNU*E%s<  
    截面上的弯曲应力 BT d$n!'$n  
    w'M0Rd]  
    截面上的扭转应力 Fhxg^  
    == 8Mws?]\/q  
    轴的材料为45钢。调质处理。 !6<2JNf  
    由课本得: *i5&x/ds  
               h]@Xucc  
    因             nkN]z ^j  
    经插入后得 B+zq!+ HJ  
    2.0         =1.31 Duptles  
    轴性系数为 woR((K] #G  
           =0.85 ODv)-J  
    K=1+=1.82 k qwS/s  
        K=1+(-1)=1.26 Y;&Cmi  
    所以               ,Hys9I  
    >Cd%tIie*  
    综合系数为:    K=2.8 pVbX#3  
    K=1.62 G-"#3{~2  
    碳钢的特性系数        取0.1 > )#*}JI  
       取0.05 /"iYEr%_  
    安全系数 'ARQ7 Q[`  
    S=25.13 3: mF!  
    S13.71 \8Blq5n-O*  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 1f[!=p  
    截面Ⅳ右侧 #B+2qD>E  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 / d6mlQS  
    kP8Ypw&  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 5^* d4[&+  
    db#y]>^l  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 lZn <v'y  
    Grjm9tbX}  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 Q~-gtEv+&  
    截面上的弯曲应力   m"U\;Mw?  
    截面上的扭转应力 l[\[)X3$  
    ==K= uu#ALB Jm  
        K= i"w$D{N  
    所以                 m?<C\&)6x  
    综合系数为: w:N\]=Vh  
    K=2.8    K=1.62 %j^=  
    碳钢的特性系数 @*%.V.  
        取0.1       取0.05 `]tXQqD  
    安全系数 "me J n/  
    S=25.13 ^=R>rUCmv  
    S13.71 hrcR"OZ~X  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 H%faRUonz  
    s BRw#xyS  
    9.键的设计和计算 Q`19YX  
    /5yW vra  
    ①选择键联接的类型和尺寸 |L`w4;  
    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. 6x[gg !;85  
    根据    d=55    d=65 ;AG5WPI  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 w,`x(!&  
                         b=20     h=12     =50 1L &_3}  
    Ns1u0$fg  
    ②校和键联接的强度 QKOo # 7  
      查表6-2得      []=110MP hsfVKlw-  
    工作长度  36-16=20 FirmzB Il5  
        50-20=30 9.%{M#j  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 dnNc,l&g  
         K=0.5 h=5 eU{=x$o6S  
        K=0.5 h=6 VnIJ$5Y  
        由式(6-1)得: "2=v?,'t  
               <[] ;TaT=%  
               <[] 'iL['4~.  
        两者都合适 sKHUf1   
        取键标记为: IS!B$  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 :_H$*Q=1  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 Z,u:g c+*  
    10、箱体结构的设计 -4hX -  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, @+xkd(RfN  
    大端盖分机体采用配合. x%x[5.CT  
    5RlJybN"o  
    1.   机体有足够的刚度 J@yy2AZnO  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 ;o8cfD.z  
    0V`/oaW;  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 /- kMzL  
    NTVG'3o  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm a(BC(^1!  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 ~yO.R)4v  
    lWOB!l  
    3.   机体结构有良好的工艺性. l"ih+%S  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. ~'T]B{.+J  
    uO BpMAJ  
    4.   对附件设计 M(/%w"R  
    A  视孔盖和窥视孔 4Q3Q.(  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 .GS|H d  
    B  油螺塞: T8qG9)~3  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 JQbI^ef_;  
    C  油标: M)3h 4yQ  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 1>|p1YZ"  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. LW,!B.`@  
    GbZA3.J]yl  
    D  通气孔: [ ra [~  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. ~8|$KD4I  
    E  盖螺钉: }25{"R}K  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 fh,Y#.V`  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. %7V?7BE  
    F  位销: $RF"m"  
    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. I s88+,O  
    G  吊钩: ?mF-zA'4]  
    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. 6NZ f!7,B  
    v8w N2[fC  
    减速器机体结构尺寸如下: j[Et+V?  
    =#>P !  
    名称    符号    计算公式    结果     s'5 jvlG  
    箱座壁厚                10     $]%k <|X  
    箱盖壁厚                9     :!aFfb["  
    箱盖凸缘厚度                12     l sUQ7%f  
    箱座凸缘厚度                15     E2dSOZS:)%  
    箱座底凸缘厚度                25     2@A7i<p  
    地脚螺钉直径                M24     B"{CWH O  
    地脚螺钉数目        查手册        6     2f~s$I&l#  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     (r7~ccy4  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     -8TJ~t%w4  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     T`vj6F  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     g=Qj9Z  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     `d8$OC  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 ~%GUc ~  
        22 ?DpMR/  
        18     G%4vZPA  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 cvc.-7IO  
        16     c{&sf y  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     iF`E> %#  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     LWIU7dw  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     EcP"GO5  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     tb_}w@:kU  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 0ED(e1K#B  
    150(3轴)     C0kwI*)  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) J)o~FC]b*  
    150(3轴)     W]reQ&<Z  
         $R"~BZbt;  
    11. 润滑密封设计 ;,9|;)U?u  
    R':a,6 O  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. 9fe~Q%x=u  
        油的深度为H+ WlG/7$  
             H=30  =34 !q$IB?8   
    所以H+=30+34=64 WRD^S:`BH  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 R=PjLH&)  
         w`i3B@w  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 \d v9:X$  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     TNiF l hq  
        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 ^8We}bs-c  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 b/<n:*$   
         o<%Sr*  
    12.联轴器设计 m#8mU,7  
    @0t,vye  
    1.类型选择. !QC->  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 S* <: He&1  
    2.载荷计算. \t )Zk2  
    公称转矩:T=95509550333.5 LoNz 1KJL  
    查课本,选取 t'7)aJMP  
    所以转矩   |%TH|?kB  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 CQ13fu +|6  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm 3D%I=p(  
     +/AW6  
    四、设计小结 _L&C4 <e'  
        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。 Soq 'B?>  
        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。 xNl_Q8Z?R^  
    五、参考资料目录 "z7.i{  
    [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; yPuT%H&i  
    [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; Vx?a&{3]-  
    [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; &~ uzu{  
    [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; z`{Ld9W  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ~ dmyS?Or  
    [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; ].` i`.T  
    [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? l>H#\MR  
    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