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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 E(<LvMiCa  
                     ,$r2gr!_G  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         BH0!6Oq  
                     dw@E)  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) cTZ)"^z!  
    PX".Km p.  
    目   录 z)F#u:t  
         <2  
    一    课程设计书                            2 hQJWKAf,/  
    Q F-)^`N  
    二    设计要求                              2 }F`beoMAkM  
    |U[y_Y\a  
    三    设计步骤                              2 v@ONo?)  
         P`s(kIe  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 .")b?#K  
        2. 电动机的选择                                4 OsW"CF2  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 <z#BsnjW{  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 5{ >0eFzG  
        5. 设计V带和带轮                              6 x;$|#]+  
        6. 齿轮的设计                                  8 ZcPUtun  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 (b/d0HCND  
        8. 键联接设计                                  26 [h}K$q  
        9. 箱体结构的设计                              27 .PVLWW  
        10.润滑密封设计                                30 _=`x])mM  
        11.联轴器设计                                  30 RJ J1  
         +h[e0J|v{  
    四    设计小结                              31 4E"d/  
    五    参考资料                              32 hd^x}iK"  
    y{rn-?`{  
    一. 课程设计书 #-x@"+z  
    设计课题: `ypL]$cW  
        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 qR,.W/eS8  
    表一: 5 Rz/Ri\c=  
             题号 9\51Z:>  
    lC9S\s  
    参数    1     N2~$r pU3  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     '_Wt }{h  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     q@Kk\m  
    卷筒直径(mm)    200     x72G^`Wv  
    <*@~n- R$  
    二. 设计要求 (-(*XNC  
    1.减速器装配图一张(A1)。 NM L|"R;  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 }z'DWp=uN  
    3.设计说明书一份。 cb+y9wA  
    Z*bC#s?  
    三. 设计步骤 (L#%!bd  
        1.  传动装置总体设计方案 \.>.c g  
        2.  电动机的选择 8$ DwpJ  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 *C_[jk@6  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 ^pcRW44K  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ^@_).:oX7  
        6.  齿轮的设计 atnQC  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 :GL7J6  
        8、校核轴的疲劳强度 x}"Q8kD  
        9.  键联接设计 #\b ;2>  
        10.  箱体结构设计 3_J>y  
        11. 润滑密封设计 ="lI i$>O  
        12. 联轴器设计 $9i9s4u^  
         T'R,vxP)\  
    1.传动装置总体设计方案: ]18Ucf  
    *]!l%Uf%  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 #{>uC&jD  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, t{ H 1u  
    要求轴有较大的刚度。 6$z'wy/*  
    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。 @^wpAQfd4  
    其传动方案如下: "A7<XN<  
            `cO|RhD @  
    图一:(传动装置总体设计图) [a NhP;<  
    l:z };  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 h2&y<Eg>  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 ('HxHOh2  
         传动装置的总效率 ;.0LRWcJ  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; q2Rf@nt  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, =~",/I?  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, JjDS"hK#  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 BvI 0v:  
    QRagz, c  
      2.电动机的选择 ' fl(N2t  
    28+HKbgK  
        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, &E]"c]i+  
        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, Bt6xV<jD  
        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。 gUb "3g0  
         qzlER  
        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, dgY5ccP  
         Fva]*5  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 _Ff".t<"  
         [k ~C+FI  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 XC}1_VWs  
                                                      >.@MR<H#5  
    (-'PD_|  
    方案    电动机型号    额定功率 [U']kt  
    P q06@SD$   
    kw    电动机转速 ^@N`e1  
        电动机重量 7H?! RYrx  
    N    参考价格 rxArTpS{.#  
    元    传动装置的传动比     =ty2_6&>  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     aLHrl6"  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     |QMT A5  
      `{WCrw6)  
       中心高 -rRz@Cr  
            外型尺寸 acy"ct*I  
    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     YiO3<}Uf  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ^Wk0*.wg  
    X; 5S  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 ^:U;rHY  
    pdy+h{]3  
    (1)       总传动比 Lm.Ik}Gli  
        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 H'']J9O  
        (2)       分配传动装置传动比 8m \;P  
        =× y "<JE<X  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 2t.fD@  
        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 qm~Kw!kV  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 0x6@{0  
    (1) 各轴转速  @}Pw0vC  
      ==1440/2.3=626.09r/min }0krSzcn#,  
      ==626.09/5.96=105.05r/min sbpu qOL  
    (2) 各轴输入功率 U <|B7t4M  
        =×=3.05×0.96=2.93kW ?9CIWpGjU  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW $/os{tzjd  
        则各轴的输出功率:   sAf9rZt*'  
    =×0.98=2.989kW 2pw>B%1WP)  
    =×0.98=2.929kW B piEAwh  
    各轴输入转矩 [10$a(g\x  
       =××  N·m "NlRSc#  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ;\1b{-' l  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m E=3#TBd  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m %jpH:-8'2  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m *pY/5? g  
    =×0.98=242.86N·m ;A`IYRzt  
    运动和动力参数结果如下表 g+VRT, r  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     \gjl^# ;  
        输入    输出    输入    输出         r';Hxa '  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     }`?7\\6  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     7Z9.z 4\  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     O#A8t<f|M  
    E`U &Z  
    5、“V”带轮的材料和结构 V#+126  
      确定V带的截型 .Ydr[  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 oXvdR(Sb^  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 8a_ UxB  
          V带截型      由图6-13                        B型 <d3PDO@w/  
       Q=dw 6  
      确定V带轮的直径 /YS@[\j4  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm dVij <! Lu  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s lK_ ~d_f  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm Xq[:GUnt  
       )j$b9ZBk  
      确定中心距及V带基准长度 jt0H5-x  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 B!$V\Gs  
                              360<a<1030 R994R@gz  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm Ka[Sm|-q  
         c8 H9_6  
      初定V带基准长度 n U+pnkMj  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm yIn/Y0No  
           &Xj{:s#  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm oUnq"]  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm kq-mr  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 #i'C  
       7[(Lrx.pM  
       确定V带的根数 r_{)?B  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw y8Ei=[  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 3RBpbTNWp  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 UwvGr h  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 $`-SVC  
             ]Om'naD  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 GLbc/qs  
                                 L{+&z7M  
                           取Z=2 {o Q(<&Aw  
    V带齿轮各设计参数附表 PT 0Qzg  
    Tw`F?i~  
    各传动比 fzq'S]+  
    dm/-}  
        V带        齿轮     ,(1vEE[9-  
        2.3        5.96     5P5A,K  
      bW,BhUb,|  
    2. 各轴转速n C}dKbs^g|  
        (r/min)        (r/min)     G.A=hGw  
        626.09        105.05      r{; VTQ  
    T%;k%  
    3. 各轴输入功率 P Ngm O0H  
        (kw)        (kw)     IG2`9rR  
        2.93       2.71     kMfc"JXF  
    N2+mN0k;  
    4. 各轴输入转矩 T Gd]5xl HRU  
        (kN·m)        (kN·m)     U]`'GM/x  
    43.77        242.86     =rf )yp-D  
    j3sz*:  
    5. 带轮主要参数 s0X/1Cq  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         1[fkXO{  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     I{*.htt{  
    带的根数z     kx;xO>dC  
        160        368        708        2232        B        2     3[00-~&U  
    vu !j{%GO  
    6.齿轮的设计 &sr:\Qn X/  
    n',9#I(!L  
    (一)齿轮传动的设计计算 >S-N|uR6  
    ~#IWM+I  
    齿轮材料,热处理精度 @M1yBN  
        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 H`+]dXLB  
        (1)       齿轮材料及热处理 &k%wOz1vM  
           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 DRKc&F6Qy  
    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 nsr _\F\  
          ② 齿轮精度 L XTipWKz  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ".*a)  
         EDP I*@>  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 YKs^%GO+  
    按齿面接触强度设计 5 ~ *'>y  
    >h/)r6  
    确定各参数的值: it/C y\f  
    ①试选=1.6 )|59FOWg  
    选取区域系数 Z=2.433   F| ,Vw{  
         b3y,4ke"  
        则 (|ct`KU0#  
        ②计算应力值环数 $@ T6g  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) {3F}Slb  
        =1.4425×10h $Nt]${0  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) SzgY2+Qq  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 G}9bC r,  
        ④齿轮的疲劳强度极限 .H[Lo>  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: XSHwE)m  
        []==0.93×550=511.5 qI4R`P"  
    '%eaK_+7  
        []==0.96×450=432         iBPdCp%]`  
    许用接触应力   Q%AS ;(d  
             p[k9C$@e}  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   rt\<nwc  
             =1 nfd?@34"A2  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 u}@% 70A  
        =4.47×10N.m %;"B;~  
        3.设计计算 CpP$HrQ  
    ①小齿轮的分度圆直径d 9cw4tqTm  
         j .yr 5%  
        =46.42 DY+8m8!4H  
        ②计算圆周速度 Do[ F+Y  
        1.52 y!{/'{?P  
        ③计算齿宽b和模数 !!D:V`F/d  
    计算齿宽b R(7X}*@X  
           b==46.42mm lG[ )8!:+  
    计算摸数m Um0<I)  
      初选螺旋角=14 7K5o" "  
        = H?/cG_^y0  
        ④计算齿宽与高之比 H$qdU!c  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 6Kv}2M')+  
    =46.42/4.5 =10.32 &oK/ ]lub  
    ⑤计算纵向重合度 /iJcy:J  
    =0.318=1.903 J?,!1V=  
    ⑥计算载荷系数K "=Fn.r4I  
    使用系数=1 :0TSOT9.  
    根据,7级精度, 查课本得 @T~#Gwv  
    动载系数K=1.07, ZC\.};.  
    查课本K的计算公式: dO4U9{+  
    K= +0.23×10×b nD?M;XN  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 1o"oa<*_  
    查课本得: K=1.35 w\8r h\Mvh  
    查课本得: K==1.2 K&gc5L  
    故载荷系数: Ll E_{||h  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 !^"!fuoNC  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 2" {]A;@  
        d=d=50.64 DGuUI}|)  
        ⑧计算模数 F# 37Qv  
        = m LxwJ  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 `))J8j"  
        由弯曲强度的设计公式 &fNE9peQFa  
        ≥ BQfAen]  
    u4*]jt;H  
    ⑴   确定公式内各计算数值 O t4+VbB6  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m `\u),$  
             确定齿数z uRq#pYn@  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 $v}8lBCr3  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 /*p?UW<*4  
        Δi=0.032%5%,允许 d\<aJOi+-  
        ②      计算当量齿数 +q, n}@y=  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  A = Az[  
        z=z/cos=144/ cos14=158 >fzzrD}]  
        ③       初选齿宽系数 :>-sITeY  
         按对称布置,由表查得=1 0-MasI&b  
        ④       初选螺旋角 h*X%:UbW  
        初定螺旋角 =14 M Ut^mu$86  
        ⑤       载荷系数K $=g.-F% *=  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 2,QApW_Y  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y &/#Tk>:  
        查得: rpP+20v  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 mM^8YL  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 s1b\I6&:J  
         xp;8p94   
        ⑦       重合度系数Y mt6uW+t/  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 xA1pDrfC/  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 lG^nT  
    =14.07609 7)It1i-  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 v&/-&(+  
        ⑧       螺旋角系数Y D2*Q1n  
     轴向重合度 =1.675, DdZ_2B2  
        Y=1-=0.82 o6yZ@R  
         ]X;*\-  
        ⑨       计算大小齿轮的 ~322dG  
     安全系数由表查得S=1.25 5N</Z6f'o  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 XK9*,WA9r  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 D'hr\C^  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 V`&*%xgGR  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   dE!=a|Pl  
        小齿轮     大齿轮 ?@BaBU:o`F  
    ,7nb;$]  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: .B-,GD}  
        K=0.86        K=0.93   vh3iu +  
    Jt^JE{m9%  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 <u% e*  
          []= iP\&fZY_  
          []= jl%e O.  
           lSv;wwEg  
           @9P9U`ZP  
            大齿轮的数值大.选用. (dnc7KrM  
         Q 6<Uui w  
    ⑵   设计计算 =@/^1.`  
         计算模数 a_MnQ@  
    fe`G^hV  
    Pb&+(j  
    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: ^7<mlr  
    ?PtRb:RHt  
    z==24.57  取z=25 exU=!3Ji  
    (w  
    那么z=5.96×25=149           tl#s:  
      MM$" 6Jor  
    ②   几何尺寸计算 H LGy"P  
        计算中心距     a===147.2 W 9MZ  
    将中心距圆整为110 \5c -L_  
    7n]%`Yb  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 6HQwL\r79  
    xJ5!` #=  
    =arccos j@\/]oL^We  
    dp W%LXM_  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. AQU: 0  
    T1[ZrY'0  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 [:'?}p  
         ExU|EN-  
        d==42.4 -%$ dFq  
    L 'Rapu  
    d==252.5 \`# 0,pLr  
    iFchD\E*o  
    计算齿轮宽度 7u0R=q  
    QP0X8%+p  
    B= *dgN pJ 9  
    >&z+ih  
    圆整的       |H@p^.;  
    ="E V@H?U  
                                                大齿轮如上图: YIqfGXu8  
    {-qTU6  
    %*}f<k{6  
    kfECC&"  
    7.传动轴承和传动轴的设计 ,6pH *b $  
    8 z7,W3b  
    1.  传动轴承的设计 Lwk-  
    ?"u-@E[m  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 Q(7l<z  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min ^<+heX  
    T1=43.77kn.m |/Z)?  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 #E)]7!_XG  
        已知小齿轮的分度圆直径为 ,KaWP  
            d1=42.4 w+P^c|  
    而  F= y Dw!u[:  
         F= F ?QVI'R:Z?  
    pSUp"wch  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N  #0H[RU?  
    11+_OC2-   
    z|H>jit+  
    ;Bi{;>3  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 C =U4|h~W  
    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 c>.Xc[H  
    BT0hx!Ti  
    LXl! !i%  
                 ;O>fy :$'  
         从动轴的设计 F tjm@:X  
           GrC")Z|3u  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, G$<0_0GF  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M gvYs<,:  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 gp2)35  
        已知大齿轮的分度圆直径为 nsk 6a  
            d2=252.5 =<xbE;,0  
    而  F= }FVX5/.'  
         F= F Cn '=_1p  
    ~V)E:(  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N wYG0*!Vj  
    8?XZF[D  
    #C mBgxg+M  
    "dTXT  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 YZ@-0_Z  
    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 ;wrgpP3  
    2O/_hv.  
    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 =ndKG5  
    查表,选取 qC1@p?8$  
    ]9Hy "#Fz  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 :~Y$\Ww(~  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 ow "Xv  
    7/L7L5h<  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 T:$_1I $  
    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  。 M='Kjc>e  
    H;1}Nvvd  
    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. pkx>6(Y  
    zdE^v{}|  
                D        B                轴承代号     oDa{HP\O]W  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC      Km7  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     ej+!|97M  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     @@jdF-Utj;  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     bE~lc}%  
    h;->i]  
         FQ%mNowuj  
     \Z':hw  
         X[<9+Q-&  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 LNkyV*TI  
        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, ,e2va7}3  
    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.     o*_D  
    tUQ)q  
    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. ZtVa*xl  
    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, yhaYlYv[_3  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 kns]P<g  
    1oPT8)[U  
    L=16+16+16+8+8=64 +zsya4r  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. e+wd>iiB  
    zKNk(/y  
    5.    求轴上的载荷   il~,y8WTU{  
    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, KXJHb{?  
    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. kN)ev?pQ[  
    (&(f`c@I  
    :z\STXq  
    PJ{.jWwD  
    W= !f  
    D_Y;N3E/rS  
    $Tg$FfD6&  
    ;Peyo1  
    AN@Vos Cu  
         Z>l>@wNm  
    |{ k B`  
    传动轴总体设计结构图: J}JnJV8|G  
         kbY@Y,:w  
                                 iX=*qiVX  
    s>5 Z  
                                 (主动轴) tz,FK;8  
    y_6HQ:  
    @UKd0kxPN{  
            从动轴的载荷分析图: z2V!u\It  
    >KE(%9y~  
    6.     校核轴的强度 5 F-Q&  
    根据 {-xnBx  
    == t`  Sh!e  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 nV,a|V5Xm  
    查表15-1得[]=60MP (I$hw"%&  
    〈 []    此轴合理安全 QUt!fF@t  
    tVOx  
    8、校核轴的疲劳强度. >97N $  
    ⑴.   判断危险截面 4P8:aZM  
    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. /SiQw7yp%  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 ?CIa)dhu  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 CVm*Q[5s"  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 |s:!LU&OL\  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 "P6MLf1  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 6R25Xfm_|  
    截面上的弯曲应力 FB@G.f  
    0PN{ +<? .  
    截面上的扭转应力 <t8})  
    == rZLMY M  
    轴的材料为45钢。调质处理。 .MKxHM7  
    由课本得: 8L:0Wp  
               [K5afnq`  
    因             }5K\ l  
    经插入后得 W/ERqVZR]  
    2.0         =1.31 u>BR WN  
    轴性系数为 w"~T5%p  
           =0.85 C<3An_Dy  
    K=1+=1.82 m`/OO;/;  
        K=1+(-1)=1.26 D3]_AS&\  
    所以               ||hd(_W8  
    b{A#P?  
    综合系数为:    K=2.8 J? C"be=  
    K=1.62 d/MMPge3  
    碳钢的特性系数        取0.1 2n\EZ  
       取0.05 O?@AnkOhn  
    安全系数 Qi9SN00F.  
    S=25.13 u!O)\m-  
    S13.71 8O]$)E  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 r;-\z(h  
    截面Ⅳ右侧 q N>j2~  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 dwRJ0D]&  
    ='(:fHhhX  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ;aSEv"iWX  
    Qk((H~I}  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 N)QW$iw9  
    Ra/S46$  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 hUqIjcuL4  
    截面上的弯曲应力   4XRVluD%W.  
    截面上的扭转应力 z;T?2~g!  
    ==K= G3q\Z`|3h  
        K= ,+ WDa%R  
    所以                 "bJWyUb  
    综合系数为: 4v;/"4)'  
    K=2.8    K=1.62 WHL@]^E@m  
    碳钢的特性系数 D ,nF0p  
        取0.1       取0.05 jVr:O `  
    安全系数 _di[PU=Vh  
    S=25.13 \]zH M.E1  
    S13.71 <%! EI@N  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 zhS\|tI  
    F8q|$[nH  
    9.键的设计和计算 f|u!?NGl  
    HZ/e^"cpM  
    ①选择键联接的类型和尺寸 d-X<+&VZ  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. 3{CXIS  
    根据    d=55    d=65 zpJQ7hym  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 YH@^6Be9  
                         b=20     h=12     =50 s$A|>TOY  
    [:Sl^ Z&6M  
    ②校和键联接的强度 'bTtdFvJ  
      查表6-2得      []=110MP r+>gIX+Fl  
    工作长度  36-16=20 MGK%F#PM  
        50-20=30 qeypa !  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 X-=49)  
         K=0.5 h=5 V!u W\i/  
        K=0.5 h=6 u{J$]%C   
        由式(6-1)得: 4PR!OB  
               <[] "_W[X  
               <[] S3$&}I <  
        两者都合适 S/V%<<[>p]  
        取键标记为: 5 y0 N }}  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979  _->d41  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 bZLY#g7L"  
    10、箱体结构的设计 nH_M#  
    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, =A{F&:+a]  
    大端盖分机体采用配合. *jM]:GpyoU  
    9!; /+P  
    1.   机体有足够的刚度 JD9)Qelw^$  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 z#m ~}  
    }"Clv /3_  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 KSz;D+L \  
    ~7ZWtg;B  
    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 Qhy!:\&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 <- L}N '  
    1R-WJph  
    3.   机体结构有良好的工艺性. k..AP<hH  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. uVN2}3!)Y  
    GCZx-zD~>  
    4.   对附件设计 S"H djEF7\  
    A  视孔盖和窥视孔 t^ Ge "  
    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 r'8qZJgm  
    B  油螺塞: IK1'" S|  
    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。 zncKd{Q\tP  
    C  油标: _0}u0fk  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 {.eo?dQ  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. {>g{+Eq  
    xu\s2x$  
    D  通气孔: 6 dgwsl~  
    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. "zj[v1K9-A  
    E  盖螺钉: z;DNl#|!L  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 GHY+q{'#V_  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. A*G ~#v^  
    F  位销: G>=Fdt7Oc  
    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. xqs ,4bcbY  
    G  吊钩: bb  M^J  
    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. sKCYGt$  
    9HB+4q[  
    减速器机体结构尺寸如下: ?8N^jjG  
    oz:"w nX  
    名称    符号    计算公式    结果     y 4U|~\]  
    箱座壁厚                10     ulE5lG0c  
    箱盖壁厚                9     tq}MzKI*  
    箱盖凸缘厚度                12     4O<sE@X  
    箱座凸缘厚度                15     $GP66Ev  
    箱座底凸缘厚度                25     pT{is.RM  
    地脚螺钉直径                M24     3^[P  
    地脚螺钉数目        查手册        6     ,~q:rh+  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     [Do^EJ  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     _K}q%In  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Sl/]1[|mb  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     ,Qx]_gZ`  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     }`kiULC'=  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 -L +kt_>  
        22 7Xx3s@  
        18     nNq<x^@83  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 .fbY2b([  
        16     4GbfA .u  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     LN~mKoW  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     $C.a@gm  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     ^D<CoxG  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     dP?prT  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) fcxg6W'  
    150(3轴)     D(l,Z  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) eZEk$W%  
    150(3轴)     ").gPmC  
         VwpC UW  
    11. 润滑密封设计 <l(n)|H1P  
    2TU V9Z  
        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. U$mDAi$  
        油的深度为H+ .u>[m.  
             H=30  =34 H1f='k]SZ  
    所以H+=30+34=64 |Fe[RGi+8  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 d\uN  
         Q66 +  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 ?TeozhUY  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     5mQ@&E~#W  
        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 t5%cpkgh4  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 +l^tT&s;f  
         9v_s_QkL2  
    12.联轴器设计 f[1cN`|z  
    ?V,q&=9  
    1.类型选择. w+/`l*  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 VxBBZsZO~  
    2.载荷计算. jB(+9?;1${  
    公称转矩:T=95509550333.5 Qn7T{ BW  
    查课本,选取 0CX,"d_T,  
    所以转矩   N]w_9p~=1  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 0W(mx-[H/  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm 3l%Qd<  
    Vx(*OQ  
    四、设计小结 ])wdd>'  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 0K[]UU=P=  
        我觉得,虽然这次设计出的结果与自己所想的有一定差距,但我想至少是自己动手了,并且通过这次设计,使自己更明白自己在这方面的欠缺和不足之处,懂得要从头到尾自己设计出一样东西是多么的不容易。因此,我想在剩下的一年半时间里,我会针对自己专业方面欠缺知识进行提高,拓宽。我想不管谁找出了自己的弱点,一定要努力的去改进、提高它,这样自己才会不断的进步,虽然“人无完人”,但我想我们不断的改进、提升自己,最后会使自己成为比现在的自己更强,更优秀的人的。我想这是我这次课程设计的最大收获。 *mzi ?3  
    五、参考资料目录 /kY9z~l  
    [1]《机械设计课程设计》,高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信远主编,1995年12月第一版; (oi:lC@h*  
    [2]《机械设计(第七版)》,高等教育出版社,濮良贵,纪名刚主编,2001年7月第七版; 6LBdTnzUd  
    [3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版; 5X20/+aT  
    [4]《减速器选用手册》,化学工业出版社,周明衡主编,2002年6月第一版; B~w$j/sWU  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 iqvLu{  
    [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; *[{j'7*cc  
    [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? k7^hc th  
    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