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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 O6LZ<}oUR  
                     mVfg+d(  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         fIN8::Cs[  
                     Q%KH^<  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) ;ZPAnd:pb  
    o\vIYQ   
    目   录 G,9osTt/  
         `Jhu&MWg  
    一    课程设计书                            2 7r 07N'  
    b2u_1P\  
    二    设计要求                              2 m:5*:Ii.  
    FKY|xG9  
    三    设计步骤                              2 3GUO   
         k<wX??'  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 #x$.  
        2. 电动机的选择                                4 `An|a~G1  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 wcUf?`21,  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 "P\k_-a'  
        5. 设计V带和带轮                              6 i`Fg kABw  
        6. 齿轮的设计                                  8 L3lf28W  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 oNY;z-QK  
        8. 键联接设计                                  26 vT"T*FKh:  
        9. 箱体结构的设计                              27 ?&EPZqI  
        10.润滑密封设计                                30 B;9X{"  
        11.联轴器设计                                  30 KGd L1~  
         9:"%j  
    四    设计小结                              31 Ar7vEa81  
    五    参考资料                              32 Os' 7h  
    Z7% |'E R  
    一. 课程设计书 h~{TCK+I  
    设计课题: S~0 mY} m  
        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 ?VS(W  
    表一: 9$8B)x  
             题号 9i GUE  
    A+w51Q  
    参数    1     Q!(16  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     Zy _A3m{  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     }eb}oK  
    卷筒直径(mm)    200     iI ji[>qz  
    fiqeXE?E  
    二. 设计要求 .vYU4g]  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ?RJ ) u  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 L^uO.eI"m  
    3.设计说明书一份。 7y.$'<  
    LPX@oha  
    三. 设计步骤 ?ORG<11a  
        1.  传动装置总体设计方案 3Xyu`zS&   
        2.  电动机的选择 )w_0lm'v{r  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 Gh}sk-Xk=  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 TbbtD"b?  
        5.  “V”带轮的材料和结构 XcB!9AIO  
        6.  齿轮的设计 'MH WNPG0  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 U|VF zpJ  
        8、校核轴的疲劳强度 '1{co/Y  
        9.  键联接设计 xU+c?OLi  
        10.  箱体结构设计 4%>iIPXi.(  
        11. 润滑密封设计 (4=NKtA^G  
        12. 联轴器设计 ua[ d  
         D_er(  
    1.传动装置总体设计方案: xR `4<  
    'z7,)Q&8  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 ew -5VL   
    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, ,paD/  
    要求轴有较大的刚度。 XA75tU[#  
    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。 ]`39E"zY  
    其传动方案如下: |2w,Np-  
            ;zVtJG`  
    图一:(传动装置总体设计图) a[d6@!  
    l?GN& u  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 .vHSKd{  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 V("@z<b|  
         传动装置的总效率 :MPWf4K2s  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; +I1>; {{  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, 0Snl_@s  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ZdG?fWWA  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 %_Gc9SI  
    {"hX_t  
      2.电动机的选择 Q${0(#Nu  
    1}nrVn[B9  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, -DD2   
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, 46`(u"RP  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 9>,$q"M}?  
         ?/"Fwjau  
        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, C3 >X1nU  
         T= Q"| S]V  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 &L6xagR7M  
         %%`Q5I  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 p2T<nP<Pt  
                                                      %6Wv-:LY  
     /6)6  
    方案    电动机型号    额定功率 =(\ /+ 0-[  
    P 'MZX"t  
    kw    电动机转速 Q'-g+aN  
        电动机重量 d +0(H   
    N    参考价格 2P)*Y5`KBH  
    元    传动装置的传动比     z+IHt(  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     Si=zxy T  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     0'&N?rS  
      n:QFwwQ`Q;  
       中心高 e$!01Y$HI  
            外型尺寸 8K(3{\J[V  
    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     cTlitf9  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     xZ2^lsY  
    +<qmVW^X  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 D}4*Il?  
    { |dU|h  
    (1)       总传动比 7bcl^~lY  
        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 4rX jso|  
        (2)       分配传动装置传动比 qu>5 rg-  
        =× ;&="aD  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 q]PeS~PjF\  
        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 vm,/?]P  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 N=4`jy =  
    (1) 各轴转速 xnz(hz6  
      ==1440/2.3=626.09r/min \~j6}4XS1.  
      ==626.09/5.96=105.05r/min #"PI%&  
    (2) 各轴输入功率 4n1-@qTPF~  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 2AN6(k4o  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW H{&o_  
        则各轴的输出功率:   #fT1\1[]  
    =×0.98=2.989kW 8&d s  
    =×0.98=2.929kW B^8]quOH  
    各轴输入转矩 -TL `nGF  
       =××  N·m NR98I7  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· UC@ &! kM  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m TF0DQP  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m LHy-y%?i  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 2VSs#z!  
    =×0.98=242.86N·m PH,MZ"Z%  
    运动和动力参数结果如下表 /%O+]#$`0  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     \TchRSe  
        输入    输出    输入    输出         F|Y}X|x8Q  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     u+ wKs`   
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     D)0pm?*5A  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     :i{$p00 G  
    |q0MM^%"  
    5、“V”带轮的材料和结构 ZmT N  
      确定V带的截型 e G8Zn<:s  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ^Ob#B!=  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 a04I.5!  
          V带截型      由图6-13                        B型 8Xo`S<8VS  
       !%v=9muay  
      确定V带轮的直径 8[2.HM$Y  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm ]J`yh$a  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s drv"I[}{A  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm zxo0:dyw7  
       ^ W/,Z`  
      确定中心距及V带基准长度 \a\J0&Z  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 |dLA D4%  
                              360<a<1030 /3]b!lFZZ  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm m\h. sg&  
         :Fv d?[  
      初定V带基准长度 4tZnYGvqe  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm lQ t&K1m  
           NTj:+z0  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm r$=YhI/=  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm EUVB>%P  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 #zRT  
       tA,#!Z0  
       确定V带的根数 =%wwepz6  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw ]7#@lL;'0  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 ZD)pdNX  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 oM')NIW@  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 |G!PG6%1  
             {{3n">s}:  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 rXortK#\%  
                                 83^|a5  
                           取Z=2 l}#z#L2,`  
    V带齿轮各设计参数附表 Y~R['u,  
    n\U3f M>N  
    各传动比 &HS6}  
    b[mAkm?9+1  
        V带        齿轮     W ix/Az  
        2.3        5.96     kO1.27D  
      /M Hml0u  
    2. 各轴转速n f,e7;u z%  
        (r/min)        (r/min)     Iy2KOv@a5  
        626.09        105.05     pO2Y'1*  
    d|nJp-%V  
    3. 各轴输入功率 P 'Z<V(;W  
        (kw)        (kw)     ?2;gmZd7  
        2.93       2.71     !3E %u$-}  
    ;k<n}shD  
    4. 各轴输入转矩 T |VY+!  
        (kN·m)        (kN·m)     EQ;,b4k?&g  
    43.77        242.86     E0g` xf 6c  
    6?"k&O  
    5. 带轮主要参数 ujo3"j[b  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         *1Q~/<W  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     ywPFL/@  
    带的根数z     rQW&$M  
        160        368        708        2232        B        2      qac4GZ  
    "zT#*>U  
    6.齿轮的设计 kQr\ktN\  
    (A6 -9g>  
    (一)齿轮传动的设计计算 <> jut  
    qre.^6x  
    齿轮材料,热处理精度 5<?O S &B  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 (#4   
        (1)       齿轮材料及热处理 YW|KkHi*  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 b~M3j&  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 8z?q4  
          ② 齿轮精度 oZ)\Ya=  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 !9$xfg }  
         $LS$:%i4  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 r%*UU4xvB  
    按齿面接触强度设计 AWp{n  
    GzJ("RE0)v  
    确定各参数的值: Bf&,ACOf  
    ①试选=1.6 }d,iA FG  
    选取区域系数 Z=2.433   R\L0   
         +m> %(?=A  
        则 E(5'vr0  
        ②计算应力值环数 y~&R(x~w  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) :r<uH6x|  
        =1.4425×10h \2F$FRWo  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) 5`$.GV  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 rPK)=[MZ  
        ④齿轮的疲劳强度极限 Z#-:zD7_  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: l?+67cQLA  
        []==0.93×550=511.5 MjO.s+I  
    V b=Oz  
        []==0.96×450=432         0?D`|x_  
    许用接触应力   e}Y|' bG  
             ?m)3n0Uh  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   Q%.V\8#|V  
             =1 XO*|P\#^  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 RHV& m()Q  
        =4.47×10N.m G0Q8"]  
        3.设计计算 %;SOe9  
    ①小齿轮的分度圆直径d K_@[%  
         wnf'-dw]  
        =46.42 T.1*32cX  
        ②计算圆周速度 pRt=5WZ  
        1.52 .t/XW++  
        ③计算齿宽b和模数 D[.;-4"_  
    计算齿宽b *x^W`i   
           b==46.42mm `@8QQB  
    计算摸数m Q:.q*I!D<4  
      初选螺旋角=14 +?xW%omy  
        = &E@8 z&  
        ④计算齿宽与高之比 ZDVz+L|p  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 F`l r5  
    =46.42/4.5 =10.32 )qGw!^8  
    ⑤计算纵向重合度 Ppw0vaJ^  
    =0.318=1.903 R %QgOz3`  
    ⑥计算载荷系数K gbP]!d:I  
    使用系数=1 `"N56  
    根据,7级精度, 查课本得 [25[c><:w"  
    动载系数K=1.07, /8Sg<  
    查课本K的计算公式: {q9[0-LyJ  
    K= +0.23×10×b 7J ~usF>A  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 Ap&Bwo 8b  
    查课本得: K=1.35 !/+'O}@-E  
    查课本得: K==1.2 PZVh)6f"c  
    故载荷系数: !J3dlUFRO  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 Tw:j}ERq  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 efj[7K.h  
        d=d=50.64 J2X;=X5  
        ⑧计算模数 !d@qT.  
        = c/fU0cA@  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 3$fzqFo  
        由弯曲强度的设计公式 ?0%yDq1_  
        ≥ FLT4:B7  
    `|Aj3a3sND  
    ⑴   确定公式内各计算数值 f(Vr&X  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m /%E X4 W  
             确定齿数z |9YY8oT.  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 -YF]k}|  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ~x:\xQti  
        Δi=0.032%5%,允许 0 K T.@P  
        ②      计算当量齿数 FerQA9K)x  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  Z`L-UQJ .  
        z=z/cos=144/ cos14=158 Czj]jA(0f  
        ③       初选齿宽系数 :VP*\K/:  
         按对称布置,由表查得=1 JI TQ3UL:W  
        ④       初选螺旋角 oBfh1/< <a  
        初定螺旋角 =14 !j'9>G{T  
        ⑤       载荷系数K aS ]bTYJ'  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 !q:[$g-@q  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y 8UH c,np  
        查得: :#CQQ*@  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 -6wjc rTD  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 :~K c"Pg  
         F` /mcyf  
        ⑦       重合度系数Y 3v~804kWB  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 Ne{2fV>8Ay  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 T#ktC0W]h  
    =14.07609 Ce: 2Tw  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 6Fp}U  
        ⑧       螺旋角系数Y QWqEe|}6  
     轴向重合度 =1.675, i98>=y~  
        Y=1-=0.82 yV;_]_EO  
         IM""s]  
        ⑨       计算大小齿轮的 *G'R+_tdE  
     安全系数由表查得S=1.25 ={HYwP;  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 ZbmBwW_ 7  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 >ZAb9=/M)F  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 : ,0F_["3  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   *fz]Q>2ga  
        小齿轮     大齿轮 z?ck*9SZX  
    AoL2Wrk]\B  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: dj>ZHdTn  
        K=0.86        K=0.93   /Y NV  
    ="~yD[S  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 p6UPP|-S  
          []= lB7 V4  
          []= \^l273  
           8G GC)2  
           zk\YW'x|r  
            大齿轮的数值大.选用. ,C4gA(')K  
         [SnnOqWw  
    ⑵   设计计算 ^oykimYI-  
         计算模数 Me*woCos'  
    A6ar@$MZ  
    S6Er# )k  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: # Uc0 W  
    _9y  
    z==24.57  取z=25 6p=OM=R  
     1rnbUE  
    那么z=5.96×25=149           `5J`<BPs  
      u 2)#Ml  
    ②   几何尺寸计算 OI@;ffHSW  
        计算中心距     a===147.2 G@Jl4iHug"  
    将中心距圆整为110 @;^7kt  
    C rA7lu'  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 u~JCMM$  
    !(%^Tg=  
    =arccos 1[? xU:;9  
    z8MKGM  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. bcVzl]9  
    ZvQ~K(3  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 khXp}p!Zm  
         f( %r)%  
        d==42.4 7v{X?86&  
    y<r@zb9  
    d==252.5 D@-'<0=  
    XGs d"UW  
    计算齿轮宽度 .}xF2'~E/  
    IJ#G/<ZJZ  
    B= mVSaC  
    In3},x +$  
    圆整的       Cp`>dtCd  
    /o/0 9K  
                                                大齿轮如上图: ;!k{{Xndd  
    ~7kIe+V  
    e9F\U   
    >Rnj6A|Q  
    7.传动轴承和传动轴的设计 D'nO  
    U]8 @  
    1.  传动轴承的设计 ~|FKl%  
    'N7AVj  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 G!%Cc0d"7  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min (toN? ?r  
    T1=43.77kn.m &5x ]9   
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 l^LYSZg'R8  
        已知小齿轮的分度圆直径为 1@i 8ASL  
            d1=42.4 z?b[ 6DLV;  
    而  F= y4^w8'%MC  
         F= F {}Q A#:V  
     q#=}T~4j  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N #iZ%CY\  
    Q?1' JF!G  
    [~%\:of70n  
    {j0c)SETN  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 `1 tD&te0  
    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 =P,h5J  
    vWGjc2_  
    sF+mfoMtG  
                 hwon ^?  
         从动轴的设计 2O*(F>>dT  
           eM>f#M  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, vvsQf%  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M ;$0)k(c9  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 n)~9  
        已知大齿轮的分度圆直径为 x|TLMu=3=  
            d2=252.5 xn=/SIS  
    而  F= Wej'AR\NX  
         F= F 8M"0o}wx  
    [|:kS  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N Lwy9QZL  
    ne~=^IRB  
    jRhOo% p  
    O|Z5SSlk  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 szDd!(&pv  
    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 u>YC4&  
    ~boTh  
    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 &4m\``//9  
    查表,选取 QoU0>p+ 2  
    &:}{?vU  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 S<-e/`p=H  
    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 ipIexv1/S  
    K<_bG<tm_  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 A-8[8J  
    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  。 NDmTxW#g  
     4dd]Ju  
    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. ;QiSz=DyA  
    RTEzcJ>  
                D        B                轴承代号     i8kyYMPP  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ?xb4y=P7  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     Jxq;Uu9  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     8ph*S&H  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     hm&cRehU  
    `!JcQ'u  
         l1EI4Y9KG  
    K).Gj2 $  
         V1 H3}  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 @u.%z# h"1  
        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, &2,0?ra2&  
    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.     Ag6^>xb^  
    ZbZCW:8>k  
    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. gaIN]9wLm  
    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, v Mi&0$  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 8vuA`T!~G  
    qi&;2Yv  
    L=16+16+16+8+8=64 "SV#e4C.  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. ,f]GOH  
    qrK\f  
    5.    求轴上的载荷   q0>@!1Wb  
    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, }3Mnq?.-  
    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. VY@6!9G  
    m"r=p  
    [s"e?Qee  
    Z<Pf[C  
    f\{ynC2m  
    X }W4dpU,  
    @C?.)#  
    dpTeF`N  
    zo^34wW^  
         4|]0%H~n6  
    ?|`Ba-  
    传动轴总体设计结构图: 4fq:W`9sN  
         J$/'nL<{^  
                                 #ox &=MY  
    n;F/}:c_a  
                                 (主动轴) EV$$wrohQ`  
    A0@E^bG  
    4dgo*9  
            从动轴的载荷分析图: 1c%ee$Q  
    !L=RhMI  
    6.     校核轴的强度 DMcH, _(  
    根据 &6#>a"?"  
    == *MG*]\D  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 eL`}j9  
    查表15-1得[]=60MP \D<w:\P  
    〈 []    此轴合理安全 y-/,,,r  
    T[<deQ  
    8、校核轴的疲劳强度. uDWxIP,m  
    ⑴.   判断危险截面 :Nt_LsH  
    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. 3`mM0,fY  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 z^etH/]Sy  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 V(^aG=TaW:  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ; { MK  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 EW:tb-%`  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 + bU*"5"  
    截面上的弯曲应力 @}8~TbP  
    G)S (a4  
    截面上的扭转应力 yt@;yd:OEk  
    == _^(}6o  
    轴的材料为45钢。调质处理。 1\{_bUZ&  
    由课本得: Hx|<NS0}_  
               \d&/,?,Ey  
    因             N"M?kk,  
    经插入后得 $ OAak  
    2.0         =1.31 t V:oBT*  
    轴性系数为 2l YA% n  
           =0.85 (=/%_jj  
    K=1+=1.82 mx ]a@tu  
        K=1+(-1)=1.26 9td[^EB#(h  
    所以               w9c^IS  
    A{QXzoWkg0  
    综合系数为:    K=2.8 !i dQ-&  
    K=1.62 Ug1[pONk  
    碳钢的特性系数        取0.1 y. A]un1  
       取0.05 V|njgcn d  
    安全系数 @#?w>38y  
    S=25.13 waYH_)Zx  
    S13.71 ,m08t9F  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 nbhzLUK  
    截面Ⅳ右侧 "4,Zox{^  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 :9=J=G*  
    KXtc4wra  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 DsI{*#  
    i=ztWKwKf  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 r'GD  
    5IsRIz[`TK  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 IdzrQP  
    截面上的弯曲应力   \dG#hH4ZD  
    截面上的扭转应力 *GMs>" C  
    ==K= -j<g}IG  
        K= mH/$_x)o  
    所以                 <.l$jW]  
    综合系数为: $d +n},[C{  
    K=2.8    K=1.62 :/1/i&a  
    碳钢的特性系数 xwm-)~L4T  
        取0.1       取0.05 WL6p+sN'  
    安全系数 \B$Q%\-PX  
    S=25.13 -T  5$l  
    S13.71 j. m(Z}  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 HJh9 <I  
    ! 54(K6a[  
    9.键的设计和计算 >d{O1by=d9  
    #G/ _FRo`  
    ①选择键联接的类型和尺寸 L+b"d3!G&%  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. ?d? cD  
    根据    d=55    d=65 |iJ+e -_R  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 _s&sA2r<  
                         b=20     h=12     =50 !FhiTh:GCh  
    ,Z"l3~0\  
    ②校和键联接的强度 [p%OIqC`pB  
      查表6-2得      []=110MP N)0I+>, ^  
    工作长度  36-16=20 rf%NfU  
        50-20=30 /JOEnQ5X\!  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 6kc/  
         K=0.5 h=5 A)X 'We  
        K=0.5 h=6 Mv O!p  
        由式(6-1)得: ,iUYsY  
               <[] S(5aJ[7Zm  
               <[] aJ"Tt>Y[.~  
        两者都合适 nKoc%TNqe  
        取键标记为: TN=MZ{L  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 }g?9 /)z  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 'x-PQQ  
    10、箱体结构的设计 #$qhxYyd  
    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, /^ d!$v  
    大端盖分机体采用配合. e?&4;  
    ),K!| 7#h  
    1.   机体有足够的刚度 f17pwJ~=  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 bN#)F    
    <AzM~]"3  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 $jDp ^ -  
    +bj[.  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm &f\ng{  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 Xu1tN9:oE  
    f y|Ae  
    3.   机体结构有良好的工艺性. 05<MsxB"w  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. -9 AI@^q  
    KL4Z||n  
    4.   对附件设计 a*8^M\>m4  
    A  视孔盖和窥视孔 ?\7 " A  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 6^L4wd7)  
    B  油螺塞: =a_B'^`L  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 @jE<V=?  
    C  油标: }v[$uT-q  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 {$<X\\&r  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. ijYSYX@  
      0%  
    D  通气孔: |<@X* #X5  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. X3KP N  
    E  盖螺钉: +^c;4-X 0  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 Y dgaZJs  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. t._W643~  
    F  位销: mn=G6h T}W  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. v :YW[THre  
    G  吊钩: ACg5"  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. Xm7Nr#  
    (aX5VB**  
    减速器机体结构尺寸如下: .[-d( #l{l  
    }5RCks;)*  
    名称    符号    计算公式    结果     aF:_1. LC  
    箱座壁厚                10     <B;l).[6  
    箱盖壁厚                9     +G3&{#D ?  
    箱盖凸缘厚度                12     HNA/LJl[VU  
    箱座凸缘厚度                15     Ksq{=q-T  
    箱座底凸缘厚度                25     ,$,6%"'"  
    地脚螺钉直径                M24     N1RZ  
    地脚螺钉数目        查手册        6     :bLLN  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     xj/ +Z!,9  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     D]9I-|  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     uvK1gJrA)  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     qbjLTE=  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     d#N<t`  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 Tn+6:<OFdO  
        22 :QnN7&j|(w  
        18     h Znq\p~  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 /?%zNkcxu  
        16     ?hh 4M  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     i6)$pARp  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     *dn~-W.  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     DiyviH  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     Uhc2`r#q  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) -{i;!XE$SR  
    150(3轴)     6@-VLO))O  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) Y"&&=M#  
    150(3轴)     QvK-3w;=  
         %aU4d e^  
    11. 润滑密封设计 /jQW4eW0  
    W6t"n_%?"  
        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. \4q% n  
        油的深度为H+ #Al.Itj  
             H=30  =34 W8Z&J18AU  
    所以H+=30+34=64 m$xL#omD  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 }vkrWy^  
         vu[+UF\G  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 'W 5r(M4U  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     lzz rzx^  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 9FT;?~,  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 oHkF>B [  
         vgSs]g  
    12.联轴器设计 )6#dxb9  
    TC1#2nE&T  
    1.类型选择. jN:!V t  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 |:SBkM,  
    2.载荷计算. %  (R10G  
    公称转矩:T=95509550333.5 |?n=~21"1O  
    查课本,选取 >OVi{NyT  
    所以转矩   @.f@N;z  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 wt4uzg8  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm UXVjRY`M.\  
    HDU tLU d  
    四、设计小结 E.]sX_X?  
        经过两周紧张的课程设计,终于体会到了什么叫设计。原来设计并非自己想的那么简单、随便,比如说,设计减速器时,里面的每一个零件几乎都有其国家标准,我们设计时必需得按标准进行设计,最后才能符合要求。我觉得从事设计工作的人一定得要有很好的耐性,并且要有足够的细心,因为设计过程中我们要对数据不断的计算,对图形不断的修改,这需要耐心。因此,我觉得我们有必要从现在就开始培养这样一种耐心的工作态度,细心的工作作风,以便以后更快的进入到工作中,避免不必要的错误。 "ZDc$v:Qa  
        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。 LuQ4TT  
    五、参考资料目录 TIbqUR  
    [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; RKsr}-1 8  
    [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; 4]jN@@  
    [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; {x e$  
    [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; l/,O9ur-  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 D;.O#bS  
    [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; \x i wp.  
    [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? PeGL Rbx34  
    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