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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 Yk&{VXU<  
                     W/Q%%)J  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         7E)7sd  
                     PaJwM%s)L  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) [ Ulo; #P  
    VbR.tz  
    目   录 @1Lc`;Wd  
         ^k##a-t<_>  
    一    课程设计书                            2 ZfikNQU9r  
    k@U`?7X  
    二    设计要求                              2 _3[BS9  
    9%6`ZS~3  
    三    设计步骤                              2 j-|0&X1C  
         [.,6~=}vP  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 !YHu  
        2. 电动机的选择                                4 zy;w07-)  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 !{;RtUPz*  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 'YZs6rcJ  
        5. 设计V带和带轮                              6 0yNlf-O  
        6. 齿轮的设计                                  8 (B#|3o  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 &N;6G`3  
        8. 键联接设计                                  26 ztpb/9J9  
        9. 箱体结构的设计                              27 SiT &p  
        10.润滑密封设计                                30 .5xg;Qg\Y  
        11.联轴器设计                                  30 gK#w$s50  
         4/|=0TC;  
    四    设计小结                              31 g2q=&eI"  
    五    参考资料                              32 D IN PAyY  
    s'I$yJ)@2E  
    一. 课程设计书  ]plC  
    设计课题: -2_$zk*n  
        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 p6)UR~9Rs  
    表一: {%Sw w:  
             题号 $n"Llw&)  
    CG;D(AWR;  
    参数    1     ?#m5$CFp  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     {5JXg9um  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     Xv:IbM> Qc  
    卷筒直径(mm)    200     wQc  w#  
    LAeXe!y  
    二. 设计要求 k_B^2=  
    1.减速器装配图一张(A1)。  .@Cshj  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。  tS7u#YMh  
    3.设计说明书一份。 rge/jE,^~Z  
    ,}0pK\Y>$  
    三. 设计步骤 M<Mr (z  
        1.  传动装置总体设计方案 Sj ?'T@  
        2.  电动机的选择 x7?{*w&r  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 sh1()vT  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 n6f|,D!?  
        5.  “V”带轮的材料和结构 tDo0Q/`  
        6.  齿轮的设计 icmDPq  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 lLhCk>a  
        8、校核轴的疲劳强度 uM8gfY)OI  
        9.  键联接设计 NL 37Y{b  
        10.  箱体结构设计 4SYN$?.Mp  
        11. 润滑密封设计 MR}\fw$(.  
        12. 联轴器设计 RAC-;~$WB  
         nq=fSK(  
    1.传动装置总体设计方案: H=jnCGk  
    G. }yNjL8  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 $((<le5-)  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, jY kx]J%S  
    要求轴有较大的刚度。 zjmc>++<t  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 v|GvN|_|  
    其传动方案如下: ?6dtvz;K+?  
            ,l6W|p?ZO^  
    图一:(传动装置总体设计图) 5kF5`5+Vj  
    dQ[lXV[}v  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 w9%gaK;  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 C6n4OU  
         传动装置的总效率 EB#z\  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Lj H];=R  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, "{k3~epYaN  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ( nh!tC  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 <T wq{kt  
    #d~"bn q;c  
      2.电动机的选择 P(`IY +  
    dY,'6 JzC  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, R|suBF3  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, }5k"aCno  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 vXF\PMf  
         61'7b`:(hi  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, v>XE]c_  
         eZcm3=WV|  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 jK=[   
         1}6pq 2  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 ew(6;}+^/  
                                                      ?vVkZsU  
    J: LSGj;R  
    方案    电动机型号    额定功率 }DSz_^  
    P O v-I2  
    kw    电动机转速 PT;$@q8  
        电动机重量 ^.(]i \V_  
    N    参考价格 7,1idY%cy  
    元    传动装置的传动比     /a q%l]hQ@  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     Bg`b*(Q  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     ,w6?} N  
      -4Xr5j%o  
       中心高 (/Ubw4unI  
            外型尺寸 B$bsh.  
    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     v% 1#y5  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ]HRZ9oP  
    ; H3kb +  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 '/j`j>'!^  
    p})&Zl)V  
    (1)       总传动比 $\bH 5|Hk]  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 oI>;O#  
        (2)       分配传动装置传动比 4=9F1[  
        =× I$Z"o9"  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 RwwKPE  
        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 p k/#+r;  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 DirWe  
    (1) 各轴转速 M;(lc?Rv  
      ==1440/2.3=626.09r/min eN$~@'w  
      ==626.09/5.96=105.05r/min y|p:^41Ro  
    (2) 各轴输入功率 gQ?k}D  
        =×=3.05×0.96=2.93kW D,hl+P{^K  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW O^f@ g l  
        则各轴的输出功率:   0`x<sjG\q  
    =×0.98=2.989kW DgdW.Kj|IL  
    =×0.98=2.929kW '1w<<?vX?  
    各轴输入转矩 !O5UE  
       =××  N·m {<GsM  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 8ZN J}  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m a%AU9?/q#  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m iz'8P-]K>  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 4QDW}5xB  
    =×0.98=242.86N·m H`y- "L8q  
    运动和动力参数结果如下表 #C+0m`  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     xpV8_Gz;  
        输入    输出    输入    输出         9orza<#  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     EGs z{c[8@  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     Kg.E~  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     YFW+l~[#  
    toQn]MT  
    5、“V”带轮的材料和结构 HsO=%bb  
      确定V带的截型 F;zmq%rK  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 l"cYW9  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 8^^al!0K~  
          V带截型      由图6-13                        B型 !PO(Bfd  
       2Two|E  
      确定V带轮的直径 0{j>u`  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm `Q{kiy  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s BjB2YO& /  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm eSvu:euv  
       tp1{)|pwY6  
      确定中心距及V带基准长度 iBZ+gsSP  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 'aCnj8B  
                              360<a<1030 }x%"Oq|2]x  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm c`iSe$eS  
         o$Jk2 7  
      初定V带基准长度 /aK },+  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm #0mn_#-P)  
           {!-w|&bF  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm [0 W^|=#K  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm XL +kEZ|3  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 E&97;VH  
       =U^B,q  
       确定V带的根数 L\b$1U!i  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw \,?yj  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 [*1c.&%(  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 M HgS5b2  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 +oyc9PoXF  
             B aXzz  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 YKk%lZ.8  
                                 Jb0]!*tV  
                           取Z=2 *EotYT  
    V带齿轮各设计参数附表 9 /9,[A  
    V,>#!zUv  
    各传动比 \+5L. Q  
    z\;kjI  
        V带        齿轮     )Dv"seH.  
        2.3        5.96     E P<U:F  
      j Sddjs  
    2. 各轴转速n vK6bpzI 3  
        (r/min)        (r/min)     C#gQJ=!B  
        626.09        105.05     D]4?UL  
    6R?J.&|  
    3. 各轴输入功率 P ~ 9'64  
        (kw)        (kw)     u52@{@Ad  
        2.93       2.71     iA%3cpIc(Z  
    * yt/ Dj  
    4. 各轴输入转矩 T {8t;nsdm!  
        (kN·m)        (kN·m)     Uz1u6BF  
    43.77        242.86     &jj\-;=~Ho  
    ;T/' CD  
    5. 带轮主要参数 S46[2-v1  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         of(Nq@  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     l ='lV]  
    带的根数z     .%*.nq  
        160        368        708        2232        B        2     XbHcd8N T  
    #8[,w.X  
    6.齿轮的设计 d/7 c#er  
    V,2O `D%  
    (一)齿轮传动的设计计算 #ReW#?P%b/  
    #?aR,@n  
    齿轮材料,热处理精度 60hf)er  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 G"J6X e  
        (1)       齿轮材料及热处理 8fdOV&&D~i  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 tl#hCy  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 J,IOp-  
          ② 齿轮精度 4}8Xoywi1  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 I]T-}pG  
         C8(sH@  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 X5)>yM^N`  
    按齿面接触强度设计 H4%wq  
    iPHMyxT+S  
    确定各参数的值: }p&aI?-B  
    ①试选=1.6 xv1$,|^ts  
    选取区域系数 Z=2.433   uV;Z  
         VM-J^  
        则 |QHWX^pO  
        ②计算应力值环数 +LrW#K;  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) R4{}ZT  
        =1.4425×10h sz}Nal$AC  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) @89mj{  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 )m6=_q5@o  
        ④齿轮的疲劳强度极限 D:){T>  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: slw^BK3t  
        []==0.93×550=511.5 #+r-$N.7  
    {9P<G]Z  
        []==0.96×450=432         #&DJ3(T  
    许用接触应力   NbgP,-  
             fDqlN`P@  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   iPE-j#|  
             =1 u,&Z5S  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 heRQ|n.Dz)  
        =4.47×10N.m :@Q_oyWE8  
        3.设计计算 .]8 Jeb  
    ①小齿轮的分度圆直径d I |BLAm6j  
         =. OW sFv  
        =46.42 c L84}1QD  
        ②计算圆周速度 SR8[ 7MU  
        1.52 F2+lwycY  
        ③计算齿宽b和模数 /@on=~  
    计算齿宽b c?wFEADn  
           b==46.42mm .llAiv  
    计算摸数m &4DvZq=  
      初选螺旋角=14 !a1jc_  
        = |n]^gTJt  
        ④计算齿宽与高之比 ' Bdvqq  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 JlG yGr^MD  
    =46.42/4.5 =10.32 8B\,*JGY2  
    ⑤计算纵向重合度 5%+T~ E*  
    =0.318=1.903 {>5c,L$  
    ⑥计算载荷系数K ]_#[o S  
    使用系数=1 mb?yG:L=0b  
    根据,7级精度, 查课本得 g2F~0%HY  
    动载系数K=1.07, >N44&W  
    查课本K的计算公式: %#|S  
    K= +0.23×10×b ox)/*c<  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 Ik~5j(^E-  
    查课本得: K=1.35 LgB}!OLQ  
    查课本得: K==1.2 6`%}s3Xq  
    故载荷系数: ~>)cY{wE_  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ?p\'S w:  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 4yjAi@ /2  
        d=d=50.64 C$rZn%dp(  
        ⑧计算模数 hZ$* sf  
        = Qg1LT8  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 mnG\UK,k  
        由弯曲强度的设计公式 `/Z8mFs Y  
        ≥ - !7QH'  
    T*LbZ"A  
    ⑴   确定公式内各计算数值 ijC;"j/(  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m 6V!yfps)  
             确定齿数z T,jxIFrF  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 I%p Q2T$;  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 V@T G"YF  
        Δi=0.032%5%,允许 gTiDV{ Ip  
        ②      计算当量齿数 gM_Z/$  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  qC IZW  
        z=z/cos=144/ cos14=158 &>sG x K  
        ③       初选齿宽系数 .viA+V  
         按对称布置,由表查得=1 Bxz{rR0XV  
        ④       初选螺旋角 .LV=Z0ja  
        初定螺旋角 =14 ;`@DQvVZ:  
        ⑤       载荷系数K 4AUY8Pxp  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 wgfn:LR  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y rHN>fySn7  
        查得: *$uKg zv3  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 ?T?%x(]I  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 _MnMT9  
         b(K.p?bt  
        ⑦       重合度系数Y IRXpk 6|  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 &V iIxJZ1$  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 SlsMMD  
    =14.07609 &`t-[5O\  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 -N*g|1rpa  
        ⑧       螺旋角系数Y #P18vK5  
     轴向重合度 =1.675, #S_LKc  
        Y=1-=0.82 ;I]TM#qGF  
         }?8KFe7U  
        ⑨       计算大小齿轮的 $ 'HiNP {c  
     安全系数由表查得S=1.25 u=k\]W-  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 E70  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10  m ,qU})  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 2{#*z%|z  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   Z A7u66  
        小齿轮     大齿轮 ,tmo6D62  
    EtN"K-X  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: ?9 2+(s  
        K=0.86        K=0.93   !X*L<)=nh  
    In:h%4>  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 > aN@)=h}  
          []= .r[J} O"  
          []= {I`B?6K5  
           [,xFk* #  
           T\. 8og  
            大齿轮的数值大.选用. [ZDJs`h!`  
         ]qhVxeUm  
    ⑵   设计计算 Mp"] =  
         计算模数 d<fS52~l  
    ZVgR7+`]#  
    1b* dC;<  
    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: oa1&9  
    RSzp-sKB  
    z==24.57  取z=25 GsE?<3  
    oKzV!~{0M;  
    那么z=5.96×25=149           UyTq(7uo  
      sW|u}8`  
    ②   几何尺寸计算 SJIJV6}H  
        计算中心距     a===147.2 =:o)+NE  
    将中心距圆整为110 AY,6Ddw  
    &=@ R,  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 V>4 !fD=  
    UU$ +DL  
    =arccos w.^k':,"  
    ur9-F^$  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. YWd:Ok0  
    B=|yjA'Fg  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 u\s mQhQGE  
         q2&&n6PYW  
        d==42.4 z8vF QO\I"  
    \`|,wLgH  
    d==252.5 7o0e j#  
    *l_1T4]S  
    计算齿轮宽度 F2 >o"j2  
    e[>(L%QV+  
    B= |I85]'K9a  
    ;2#HM^Mu  
    圆整的       d=N5cCqq  
    kX5v!pm[  
                                                大齿轮如上图: yd#4b`8U`  
    P8z+ +h  
    x\I9J4Q  
    q\d'}:kfu  
    7.传动轴承和传动轴的设计 "2Js[uf  
    _aa3Qw x  
    1.  传动轴承的设计 78y4nRQ*  
    [<8<+lH=P  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 1B,RRHXn6  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min !\+SE"ml  
    T1=43.77kn.m Vk{0)W7  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 NVJvCs)3f  
        已知小齿轮的分度圆直径为 z$%ntN#eNA  
            d1=42.4 VUagZ 7p  
    而  F= vJmE}  
         F= F <bIAq8  
    VEE:Z^U!  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N c>=[|F{{e  
    vHJ~~if  
    )5'S=av9  
    X(g<rz1J]  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 y4 P mL  
    先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 ,B!u*  
    QP[w{T  
    lZ/Yp~2S  
                 Q9FY.KUM  
         从动轴的设计 b`18y cVME  
           c1jgBty  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, )v0m7L v#/  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M sE-"TNONZ  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 &ATjDbW*(  
        已知大齿轮的分度圆直径为 wzP>Cq  
            d2=252.5 ]UFf-  
    而  F= {9_CH<$W%U  
         F= F F0Rk[GM  
    A3M)yWq  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 6ZCt xs!  
    HQv#\Xi1  
    %J2u+K  
    !3?HpR/nV  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 a;([L8^7$l  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 /38^N|/Zr  
    T9N /;3  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 OC"W=[Myl  
    查表,选取 0'VwObq  
    OW1[Y-o[  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 '1/uf;OXIH  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 q$>At} 4  
    /':kJOk<[  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 I9k o*f  
    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  。 GP`_R  
    0u -'{6  
    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. :);GeZ  
    *.W ![%Be  
                D        B                轴承代号     gbQrSJs!Zh  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     hZc$`V=R  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     vY }/CBmg  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     ~ hYG%  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     /R 2:Js  
    VT;$:>! +  
         om;jXf}A  
    hPD2/M  
         0 .t;i4  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 W@#)8];>  
        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, z.P) :Er  
    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.     `?91Cw=`  
    ] 6M- s  
    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. 1Cp5a2{  
    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, $WrDZU 2z  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 @ 5|F:J  
    iS=} | 8"  
    L=16+16+16+8+8=64 97'*Xq  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. /< h~d  
    $(.[b][S  
    5.    求轴上的载荷   yH@W6'.  
    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, "P"~/<:)  
    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. <gQw4  
    X0Xs"--}  
    "*XR'9~7  
    e ST8>r  
    zF3fpEKe  
    >&Y8VLcK  
    Rco#?'  
    g}P.ksM  
    N[ z7<$$  
         !1w=_  
    [|Jz s[  
    传动轴总体设计结构图: #3\F<AJ<VB  
         *";,HG?|Iz  
                                 Y(-4Agq  
    8u!!a^F  
                                 (主动轴) &0*j nb  
    bAGQ  
    ,eF}`  
            从动轴的载荷分析图: ` SZ^~O  
    ]fnc.^{  
    6.     校核轴的强度 RU>T?2  
    根据 `N]!-=o  
    == <Gr{h>b  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 8{(;s$H~  
    查表15-1得[]=60MP ~OAST  
    〈 []    此轴合理安全 1|q$Wn:*  
    oV&AJ=|\  
    8、校核轴的疲劳强度. 7=aF-;X3jj  
    ⑴.   判断危险截面 K8ecSs}}J  
    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. "U4Sn'&h@  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 #Bj.#5  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 "z1\I\ ^  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 gp$oQh#37;  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 B|/=E470G  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 r**u=q %p  
    截面上的弯曲应力 D[-V1K&g  
    wm%9>mA%  
    截面上的扭转应力 #9F=+[L  
    == Uw8O"}U8  
    轴的材料为45钢。调质处理。 Rjqeuyj:  
    由课本得: n? e&I>1W  
               WSz#g2a  
    因             UpF,e>s  
    经插入后得 ' jf$3  
    2.0         =1.31 E=_M=5]  
    轴性系数为 1 `hj]@.]  
           =0.85 jSsbLa@  
    K=1+=1.82 se:]F/  
        K=1+(-1)=1.26 d OQU#5  
    所以               7hlgm7 ^  
    WZOi,  
    综合系数为:    K=2.8 d3v5^5kU  
    K=1.62 ^i&sQQ( {  
    碳钢的特性系数        取0.1 "t$c'`  
       取0.05 l{[{pAm  
    安全系数 s5_[[:c=^  
    S=25.13 lfba   
    S13.71 hX# y7m  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 (C dx7v2Nh  
    截面Ⅳ右侧 *e&OpVn  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 =;#+8w=^  
    /o Q^j'v  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ^oDCF  
    a/A$ MXZ_  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 A.8{LY;  
    > `R}ulz)  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 NokAP|<y  
    截面上的弯曲应力   o?BcpWp  
    截面上的扭转应力 ~>2@55wElp  
    ==K= 2I(b ad  
        K= .Zv@iL5  
    所以                 *p0n{F9  
    综合系数为: KAVe~j"  
    K=2.8    K=1.62 ];P$w.0  
    碳钢的特性系数 ca%s$' d  
        取0.1       取0.05 wl|cipy"  
    安全系数 `a2%U/U  
    S=25.13 p uEu v6F  
    S13.71 \Ld/'Z;w  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 wQ]!Y ?I  
    sH(@X<{p  
    9.键的设计和计算 |)`<D  
    =aR'S\<  
    ①选择键联接的类型和尺寸 2Hl0besm  
    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. }q7rR:g  
    根据    d=55    d=65 zg L0v5vk  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 +0) s {?  
                         b=20     h=12     =50 hUN]Lm6M  
    }QrBN:a$(  
    ②校和键联接的强度 b{q-o <Q  
      查表6-2得      []=110MP pm`BMy<5PU  
    工作长度  36-16=20 [*^` rQ  
        50-20=30 6vy(@z  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 `L n,qiA  
         K=0.5 h=5 Awy-kou[C  
        K=0.5 h=6 0$Rl78>(  
        由式(6-1)得: %zDh07VT\  
               <[] ?XOl>IO  
               <[] |-t>_+. J'  
        两者都合适 @ )nxX))a  
        取键标记为: b'F#Y9  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 {BB#Bh[  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 _gDEIoBp  
    10、箱体结构的设计 ;>%@  
    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, 36MqEUjyB  
    大端盖分机体采用配合. =LLix . >  
    )*6 ]m1  
    1.   机体有足够的刚度 -CePtq`  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 gT3i{iU  
    "%^T~Z(_j  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 R<wPO-dX  
    ;QZ}$8D6Q  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm A6-K~z^  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 mIk8hA@B_  
    YK Cd:^u  
    3.   机体结构有良好的工艺性. fH{ _X  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. fviq}.  
    jNjm}8`t  
    4.   对附件设计 N`o[iHUj \  
    A  视孔盖和窥视孔 p@`]9tLP(K  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 m3Ma2jLWC  
    B  油螺塞: &?[uY5Mk  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 V!^5#A<  
    C  油标: rt +a/:4+  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 E+'P|~>oX  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. YC,s]~[[   
    6d%V=1^F  
    D  通气孔: M^C|svm  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡.  }\ ^J:@  
    E  盖螺钉: p>9-Ga  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ) H HBf<  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. Wycood*  
    F  位销: }wY6^JF  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. ?7?hDw_Nk  
    G  吊钩: yxz)32B?  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. <d`ksZ+  
    fm u;Pb]r  
    减速器机体结构尺寸如下: ^}VAH#c  
    TAd~#jB9  
    名称    符号    计算公式    结果     %t.L;G  
    箱座壁厚                10     c}$C=s5 h}  
    箱盖壁厚                9     Ej;BI#gx=  
    箱盖凸缘厚度                12     '=eG[#gy  
    箱座凸缘厚度                15     Y:;]qoF  
    箱座底凸缘厚度                25     DERhmJ;>H  
    地脚螺钉直径                M24     6$.I>8n  
    地脚螺钉数目        查手册        6     P84uEDY  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     }hoyjzv]L  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     lPBWpHX  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     _zuX6DO  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     K*"Wq:T;B  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     WciL zx/  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 \7\7i-Vo  
        22 8k.<xWDU  
        18     ZUg ~8VVe  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 d[( }  
        16     r9\7I7z  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     L9"yQD^R7?  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     q$ZmR]p  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     /[<1D|f%  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     z\F#td{r  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) tjId?}\  
    150(3轴)     ' 5F3,/r  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 26K sP .-  
    150(3轴)     m ?)k&{I  
         Kn#CIFbBN  
    11. 润滑密封设计 ;"R1>tw3)  
    Cu\6VnW_6  
        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. g##yR/L  
        油的深度为H+ x 8_nLZ  
             H=30  =34 *mVQN1  
    所以H+=30+34=64 Yvn*evO4  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 D\@)*"  
         nD5+&M0  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 m|by^40A(  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     ^T< HD  
        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 @ =XJ<  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 g^mnYg5  
         S}}L& _  
    12.联轴器设计 0nu&JQ  
    JjC& io  
    1.类型选择. j7>a ^W  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 n@PXC8}  
    2.载荷计算. tbm/gOBw  
    公称转矩:T=95509550333.5 UNO KK_  
    查课本,选取 Ij{ K\{y  
    所以转矩   * ujJpJZ2  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 $E@U-=m  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm C&/_mm5  
    tZz *O%  
    四、设计小结 t}X+P`Ovq  
        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。 mr[+\ 5  
        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。 c`agrS:P  
    五、参考资料目录 ']__V[  
    [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; :< *xG&  
    [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; p?H2W-  
    [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; nYE' 'g+x  
    [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; =c34MY(#X  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 h~r&7G@[}  
    [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; =#.qe=  
    [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? !vGJ 7  
    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