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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 }aR}ZzK/v  
                     <Nqbp  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         fz:(mZ%  
                     \#t)B J2  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) Z%:>nDZV  
    QAp]cE1ew  
    目   录 9jqsEd-SW  
         /\h*v!:  
    一    课程设计书                            2 Zx_ ^P:rL  
    @`:X,]{  
    二    设计要求                              2 o!K DeY  
    L*[3rqER  
    三    设计步骤                              2 ->{-yh]jv  
         @x+2b0 b  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 @r/~Y]0Ye5  
        2. 电动机的选择                                4 7<;oz30G!L  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 URrx7F98  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 J:glJ'4E  
        5. 设计V带和带轮                              6 BDWbWA 6  
        6. 齿轮的设计                                  8 >>$`]]7  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 X(*O$B{ R  
        8. 键联接设计                                  26 adX"Yg!`{c  
        9. 箱体结构的设计                              27 9yC22C:  
        10.润滑密封设计                                30 9%iQ~   
        11.联轴器设计                                  30 !Vw1w1  
         n*=#jL  
    四    设计小结                              31 {#k[-\|;  
    五    参考资料                              32 s{yw1:  
    o?hr>b  
    一. 课程设计书 U>f'j;5  
    设计课题: ~Q]5g7k=&  
        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 [A!w  
    表一: Dz6xx?  
             题号 /0XMQy  
    G#7(6:=;,`  
    参数    1     }}QR'  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     3EICdC  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     R~k`KuY@!  
    卷筒直径(mm)    200     , i5_4  
    SI+Uq(k  
    二. 设计要求 ")STB8kQ  
    1.减速器装配图一张(A1)。 jTcv&`fAz  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 -m%`Di!E  
    3.设计说明书一份。 OpEH4X.Z  
    `{G&i\"n  
    三. 设计步骤 lt&(S)  
        1.  传动装置总体设计方案 +wmG5!%$|  
        2.  电动机的选择 yEI@^8]s  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 ?zf3Fn2y  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 bT^dtEr[  
        5.  “V”带轮的材料和结构 \H@1VgmR;  
        6.  齿轮的设计 _b~{/[s  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 F^NK"<tW  
        8、校核轴的疲劳强度 SscB&{f  
        9.  键联接设计 c Rq2 re  
        10.  箱体结构设计 x1.S+:  
        11. 润滑密封设计 p/HDG ^T:u  
        12. 联轴器设计 ^ U*y*l$  
         p2i?)+z  
    1.传动装置总体设计方案: 73D< wMgZF  
    Lz'VQO1U=  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 5FoZ$I  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, WK>|IgK  
    要求轴有较大的刚度。 Yg^ &4ZF  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 d}[cX9U/  
    其传动方案如下: -SrZ^  
            ;mG*Rad  
    图一:(传动装置总体设计图) x?+w8jSR  
    tbd=A]B-  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 2M-[x"\1/  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 20|`jxp  
         传动装置的总效率 xV)[C )6  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; tg/UtE`V  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, pa[/6(  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, 27e!KG[&  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 N7+L@CC6T  
    o eU i  
      2.电动机的选择 lD/9:@q\V  
    Q!e560@  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, ?BnU0R_r]  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, Fz%;_%j  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 X g6ezlW  
         (jM0YtrD  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, I+8n;I)]X  
         50^ux:Uv+N  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 Pb#M7=J/  
         ^}_Ka//k  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 hJ@vlMW  
                                                      <-umeY"n>  
    mLX/xM/T?/  
    方案    电动机型号    额定功率 !*N9PUM  
    P AG N/kx  
    kw    电动机转速 6l]X{A.  
        电动机重量 1UP=(8j/  
    N    参考价格 ~zqb{o^pT  
    元    传动装置的传动比     +WH\,E  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     dZU#lg  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     Xu]~vik  
      ^`&'u_B!+  
       中心高 5X)8Nwbc  
            外型尺寸 Ttluh *  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     ;)(g$r^_i  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     {>f"&I<xw  
    Z[oF4 z   
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 H3A$YkK [  
    h: ' |)O  
    (1)       总传动比 f!9i6  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 EhcJE;S)  
        (2)       分配传动装置传动比 `^bP9X_a  
        =× #De>EQ%  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 ^#9385  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 -NBVUUAgN  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 A~?M`L>B  
    (1) 各轴转速 )^>LnQ_u  
      ==1440/2.3=626.09r/min AUnfhk@$  
      ==626.09/5.96=105.05r/min M.W X&;>  
    (2) 各轴输入功率 X3.zNHN5  
        =×=3.05×0.96=2.93kW wPlM= .Hq?  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW (2g a: }K  
        则各轴的输出功率:   VW-qQe  
    =×0.98=2.989kW H+v&4}f  
    =×0.98=2.929kW NJUKH1lIhR  
    各轴输入转矩 8<=^Rkz  
       =××  N·m mq`/nAmt  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· W0qR? jc  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ?Nos;_/  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m =8AT[.Hh  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m tW\yt~q,  
    =×0.98=242.86N·m to={q CqU  
    运动和动力参数结果如下表 <!OBpAq  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     s|=lKa]d!"  
        输入    输出    输入    输出         <DF3!r  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     PTQ#8(_,  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     I'/3_AX  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     bJ ~H  
    (Ou%0 KW  
    5、“V”带轮的材料和结构 n(: <pz  
      确定V带的截型 3SVGx< ,2  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 M5dYcCDE  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 66yw[,Y  
          V带截型      由图6-13                        B型 ]}2)U  
       =RoG?gd{R  
      确定V带轮的直径 3BFOZV+  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm O)'CU1vMb  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s f1 ;  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm O0  'iq^g  
       g`Z=Y7jLH  
      确定中心距及V带基准长度 SE'Im  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 iC"iR\Qu  
                              360<a<1030 c+Q'4E0 |  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm HIg2y  
         lx)^wAO4  
      初定V带基准长度 Iy<>-e"|  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm UP~28%>X  
           /bo}I-<2  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm >)>f~>  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm &f*o rM:  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 [Vd$FDki  
       +|A`~\@N  
       确定V带的根数 b1&tk~D  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw -ng1RA>  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 ;%tFi  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 7=^{~5#  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 gabfb#  
             Ji4p6$ .j-  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 7^L  
                                 0At0`Q#  
                           取Z=2 (3Db}Hnn  
    V带齿轮各设计参数附表 RSX27fb4  
    ~?Zib1f)  
    各传动比 oC0ndp~+&  
    HD j6E"  
        V带        齿轮     O?uICnmi6  
        2.3        5.96     waMF~#PJlt  
      I)HO/i 6>3  
    2. 各轴转速n K;F1'5+=D  
        (r/min)        (r/min)     Knwy%5.Z  
        626.09        105.05     |T:R.=R$~  
    fG0?"x@>  
    3. 各轴输入功率 P DiFLat]X  
        (kw)        (kw)     sf*4|P}  
        2.93       2.71     %rwvY`\  
    !KHgHKEW^  
    4. 各轴输入转矩 T Dqy`7?Kn  
        (kN·m)        (kN·m)     ddHl&+G  
    43.77        242.86     I)rnF  
    7KC>?F  
    5. 带轮主要参数 \ .xS  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         4f LRl-)  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     '| 8 dt "C  
    带的根数z     ?f?5Kye  
        160        368        708        2232        B        2     ^<I(  
    ;[<(4v$  
    6.齿轮的设计 j.E=WLKV*  
    7=-Yxt  
    (一)齿轮传动的设计计算 QiK>]xJ'  
    WzIUHNn'I  
    齿轮材料,热处理精度 {>>X3I  
        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 Wjb_H (D  
        (1)       齿轮材料及热处理 :So<N}&  
           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 $1f2'_`8~  
    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 GJ9>i)+h;  
          ② 齿轮精度 Exb64n-_=  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 BJ|l  
          -WC0W  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 K[[~G1Z  
    按齿面接触强度设计 ON2o^-%=  
    Hw \of  
    确定各参数的值: t3<MoDe7`r  
    ①试选=1.6 2` o @L  
    选取区域系数 Z=2.433   $ XjijD9R  
         #&Hi0..y  
        则 ]?^V xB7L  
        ②计算应力值环数 <)7aNW.  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) s9Hxiw@D  
        =1.4425×10h D<WnPLA$g  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) U5Hi9fe  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 CsZ~LQ=DB  
        ④齿轮的疲劳强度极限 M(X _I`\E  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: z; GQnAG@  
        []==0.93×550=511.5 f-%M~:  
    2KLMFI.F  
        []==0.96×450=432         !se1W5ke#  
    许用接触应力   eiMP:  
             1 Pk+zBJ$  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   7FC!^)x1  
             =1 DY2*B"^  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ocGrB)7eD  
        =4.47×10N.m P$E iD+5#z  
        3.设计计算  ?eS;Yc  
    ①小齿轮的分度圆直径d ~$J ;yo~  
         gFR}WBl/  
        =46.42 f,G*e367:  
        ②计算圆周速度 }e\"VhAl/  
        1.52 #,#`< h!  
        ③计算齿宽b和模数 ZJDV'mC}  
    计算齿宽b g5y+F]'I  
           b==46.42mm +|/0sPW(  
    计算摸数m :\^b6"}8  
      初选螺旋角=14 Qs1CK;+zU  
        = n0KpKH<&  
        ④计算齿宽与高之比 ~1O|4mssS  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 QAkK5,`vV.  
    =46.42/4.5 =10.32 *w0!C:mL&  
    ⑤计算纵向重合度 VrIN.x  
    =0.318=1.903 ]0UYxv%]  
    ⑥计算载荷系数K JSL&` `  
    使用系数=1 '{ <RX  
    根据,7级精度, 查课本得 WARiw[  
    动载系数K=1.07, /a\i  
    查课本K的计算公式: !)bZ.1o  
    K= +0.23×10×b ?UsCSJ1V  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 )LGVR 3#  
    查课本得: K=1.35 5]&sXs  
    查课本得: K==1.2 "rB B&l  
    故载荷系数: coXg]bUKo  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ZID-~ 6  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 B_[efM<R$  
        d=d=50.64 O#D{:H_dD>  
        ⑧计算模数 /@\`Ibe  
        = U'=8:&  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 J _rrc;F  
        由弯曲强度的设计公式 'KH+e#?Ar  
        ≥ _Q+c'q Zkl  
    L-9fo-  
    ⑴   确定公式内各计算数值 8&JB_%Gb  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m eha|cAq  
             确定齿数z r^m&<)Ca  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 LK}g<!o(  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 g+B7~Z5,  
        Δi=0.032%5%,允许 0OO[@Ht  
        ②      计算当量齿数 t=B1yvE "  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  !q&Td  
        z=z/cos=144/ cos14=158 Gazva/e  
        ③       初选齿宽系数 h(=<-p @  
         按对称布置,由表查得=1  qNJc*@s  
        ④       初选螺旋角 'vNju1sfk  
        初定螺旋角 =14 xt|^~~ /  
        ⑤       载荷系数K ].Yz =:  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 YZ>L_$:q  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y X):7#x@uy  
        查得: 9)wYSz'  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 Nvd(?+c  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 >@7$=Y>D  
         [W3X$r~-  
        ⑦       重合度系数Y /0}Z>i K  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 \ ku5%y  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 $wAR cS  
    =14.07609 pVc+}Wzh  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 j&X&&=   
        ⑧       螺旋角系数Y =803rNe  
     轴向重合度 =1.675, x*H#?.E  
        Y=1-=0.82 !dT+cZsf  
         Cn/WNCzst&  
        ⑨       计算大小齿轮的 1r=cCM  
     安全系数由表查得S=1.25 oMN<jAU.  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 m\qeYI6,Z  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 HQ@g6  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 nG<oae6z"  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   bL xZ 5C7t  
        小齿轮     大齿轮 lWYp  
    %rrA]\C'  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: ,!_6X9N-h  
        K=0.86        K=0.93   Go{,< gm  
    |RL#BKC`  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 b*Y Wd3  
          []= G:1d6[Q5{  
          []= ;mEn@@{  
           bB?E(>N;  
           0BDw}E\  
            大齿轮的数值大.选用. {_N9<i{T  
         9:p-F+  
    ⑵   设计计算 P7F"#R0QB  
         计算模数 5TJd9:\Af  
    estiS  
    }. &ellNQ  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: )'~Jsg-  
    |OJWQU![by  
    z==24.57  取z=25 v82wnP-~7  
    X8ulaa  
    那么z=5.96×25=149           ZGZNZ}~#  
      8</wQ6&|  
    ②   几何尺寸计算 -Fd&rq:GB(  
        计算中心距     a===147.2 +4-T_m/W/  
    将中心距圆整为110 yn mjIQ  
    mcQL>7ts  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 9 " q-Bb  
    dCi:@+z8  
    =arccos 6C&&="uww  
    CFh9@Nx  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. b;b,t0wS  
    rhc+tR  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 _f0AV;S:vd  
         0S4BV%7F  
        d==42.4 Wa|V~PL+T  
    aG]>{(~cL  
    d==252.5 /-p!|T}w  
    FL{?W(M  
    计算齿轮宽度 +7b8ye  
    (|BY<Ac3  
    B= _94 W@dW  
    eMRH*MyD  
    圆整的       i3,.E]/wX@  
    @F 5Af/  
                                                大齿轮如上图: zzZ EX  
    gQr+ ~O  
    tle`O)&uo  
    }AS/^E  
    7.传动轴承和传动轴的设计 #Kb /tOp1  
    i"G'#n~e  
    1.  传动轴承的设计 B)Y[~4o  
    %C_tBNE <  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 R `tJ7MB  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min 2'@m'4-N  
    T1=43.77kn.m JjS+'A$A5  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 N_T5sZ\  
        已知小齿轮的分度圆直径为 6=;:[  
            d1=42.4 V8/d27\  
    而  F= -i8KJzPL f  
         F= F #zl1#TC{(  
    :dt[ #  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N Y]([K.I=  
    -LiGO#U  
    jUm-!SK}q  
    Hi09?AX  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 -{0Pq.v  
    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 E /H%q|q  
    tQ9%rb  
    (C. $w  
                 y5sH7`2+5  
         从动轴的设计 .~o{i_JH  
           FFqK tj's  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 2uEI@B  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M naaKAZ!S  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 st) is4  
        已知大齿轮的分度圆直径为 ;JkIZ8!  
            d2=252.5 */e$S[5  
    而  F= 1)= H2n4)  
         F= F 9:{<:1?  
    9Rk(q4.OP  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N `NQ  
    H7'42J@  
    'mZ v5?  
    E,m|E]WP  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ~ =u8H  
    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 aLg,-@  
    xq;>||B  
    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 g!~SHW)l  
    查表,选取 b;VIR,2  
    J920A^)j!  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 nDvfb* \  
    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 <Z-Pc?F&(k  
    {O>Td9  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 yc*cT%?g  
    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  。 f4p*!e  
    'KjH|u  
    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. :Hq%y/  
    1vo3aF  
                D        B                轴承代号     C[,h!  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     Qp<*o r@  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     eI ( S)q  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     )"\= _E#  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     ) r.Wge  
    6{5T^^x?<  
         cI[i v  
    p1'q{E+o*  
         >c0leT  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 } `L;.9  
        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, C+/EPPi  
    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.     Lz1KDXr`)+  
    S!A:/(^WB  
    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. V<WWtu;3  
    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, drAJ-ii  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 DTC IVLV  
    |vd|; " `  
    L=16+16+16+8+8=64 ;}6wj@8He  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. HB p??.r  
    Vl$RMW@Ds  
    5.    求轴上的载荷   |\Gkhi>;  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, fP<== DK  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. OF*E1B M  
    jkl dr@t  
    pImq< Z  
    h*^JFZb  
    IsT}T}p,t  
    2XyyU}.$  
    `}t5`:#k  
    (;g/wb:  
    |m\7/&@<  
         kR1 12J9P  
    c@,1?q1bv  
    传动轴总体设计结构图: .?#Q(eLj  
         `%|3c  
                                 V+y|C[A F  
    b:9"nALgC  
                                 (主动轴) +mG"m hF  
    .&5 3sJ0{  
    J_+2]X7n  
            从动轴的载荷分析图: GF@` ~im  
    ,MHK|8!  
    6.     校核轴的强度 ?ZTA3mV?+  
    根据 |9i[*]  
    == !gyW15z'  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 6a9:P@tY  
    查表15-1得[]=60MP `!X8Cn  
    〈 []    此轴合理安全 Y, Lpv|  
    >G1]#'6;  
    8、校核轴的疲劳强度. r+Sv(KS4i^  
    ⑴.   判断危险截面 0 {d)f1  
    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. F+5 5p8  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 on hLhrZ  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 86KK Y2  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 YpZuAJm<2_  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 w[vccARQ  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 i%i s<'  
    截面上的弯曲应力 EFU)0IAL[  
    @@3 NSKA  
    截面上的扭转应力 _TdH6[9  
    == `}ZtK574  
    轴的材料为45钢。调质处理。 2ETv H~23  
    由课本得: 0WZd$  
               Ta3* G  
    因             C5KUIOg  
    经插入后得 t\:=|t,  
    2.0         =1.31 N:KM8PZ&~  
    轴性系数为 ',Z]w;D!G  
           =0.85 ME>Sh~C\  
    K=1+=1.82 PXl%"O%d  
        K=1+(-1)=1.26 {Gh9(0,B?  
    所以               )~xH!%4F  
    ,<7HLV  
    综合系数为:    K=2.8 #xR=U"  
    K=1.62 @G>e Cj  
    碳钢的特性系数        取0.1 5%K|dYv^^  
       取0.05 B}zBbB  
    安全系数 $BLd>gTzmv  
    S=25.13 I(3YXv VN  
    S13.71 O|Y`:xvc  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 mq}uq9<  
    截面Ⅳ右侧 Z"l].\= F  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 xqDz*V/mD  
    vEE\{1  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 S]}}r)  
    ^VnnYtCRz  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 S%?%06$  
    }YiFiGf,  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 y(a>Y! dgU  
    截面上的弯曲应力   H:Q4!<  
    截面上的扭转应力 b'4}=Xpn  
    ==K= 44k8IYC*o  
        K= :Ez*<;pF'  
    所以                 p? w^|V  
    综合系数为: g%)cyri  
    K=2.8    K=1.62 osO\ib_%  
    碳钢的特性系数 oBnes*  
        取0.1       取0.05 m.gv?  
    安全系数 fG8^|:  
    S=25.13 t,A=B(W  
    S13.71 T' Jl,)"  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Gy6x.GX  
    oZL# *Z(h  
    9.键的设计和计算 ]X X>h~0  
    "2tKh!?Q  
    ①选择键联接的类型和尺寸 D)[(  
    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. A&jR-%JG  
    根据    d=55    d=65 Fl(j,B6Z  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 W%MS,zkAE  
                         b=20     h=12     =50 E2=vLI]  
    !X[7m  
    ②校和键联接的强度 qjg Z  
      查表6-2得      []=110MP #op0|:/N  
    工作长度  36-16=20 #g2&x sU  
        50-20=30 _$8:\[J  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 (b1e!gJpy  
         K=0.5 h=5 SoFl]^l  
        K=0.5 h=6 CLuQ=-[|  
        由式(6-1)得: +'VYqu/  
               <[] L@?3E`4/v  
               <[] _0ZBG(  
        两者都合适 YKOj  
        取键标记为: "F Etl(  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 ^8dCFw.rU  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 <1QXZfQ"  
    10、箱体结构的设计 P*ZMbAf.  
    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, \IqCC h  
    大端盖分机体采用配合. YB:}L b  
    ?O]RQXsZ2  
    1.   机体有足够的刚度 I;UT; /E2  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 ]$-<< N{}'  
    AW!A +?F6  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 ?jvuTS2  
    gC_KT,=H;  
    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 [;~"ctf{  
    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 E>r7A5Uo  
    m|OB_[9  
    3.   机体结构有良好的工艺性. .Ep&O#  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. -I;\9r+  
    ;Z`R!  
    4.   对附件设计 b0x%#trA{  
    A  视孔盖和窥视孔 v}IhO~`uEq  
    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 N9rAosO*  
    B  油螺塞: {/,AMJ<:G]  
    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。 2,|;qFJY-@  
    C  油标: Pl2eDv-y  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 a#9pN?~  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. %E [HMq<H  
    k7cY^&o  
    D  通气孔: zW)Wt.svP  
    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. M23r/eg]  
    E  盖螺钉: 59+KOQul6  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 C\dk} A  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. 47f\  
    F  位销: B`jq"[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. }-u%6KZ   
    G  吊钩: =([4pG  
    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. aEVy20wd  
    <num!@2D  
    减速器机体结构尺寸如下: roBb8M|q  
    >6)|># Wi  
    名称    符号    计算公式    结果     TgHUH>k  
    箱座壁厚                10     $~%h4  
    箱盖壁厚                9     {2i8]Sp1d/  
    箱盖凸缘厚度                12     .;l`VWP  
    箱座凸缘厚度                15     rI6+St  
    箱座底凸缘厚度                25     j9vK~_?;  
    地脚螺钉直径                M24     AD@ {7  
    地脚螺钉数目        查手册        6     QBN\wL8g  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     VYt<j<ba  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     JZ&_1~Z=  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ?zbWz=nq  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     8lA,3'z  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     dep"$pys>  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 uv^x  
        22 JO90TP $  
        18     8%xBSob{j  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 Bvh{|tP4  
        16     [9#zE URS  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     Z_ Y'#5o#  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     \<G"9w  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     }d;6.~Gw  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     Xil;`8h  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 7T t!h f  
    150(3轴)     O}p<"3Ub  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) (mKH,r  
    150(3轴)     j2.7b1s  
         Q;A\M  
    11. 润滑密封设计 P|]r*1^5  
    @2 *Q*  
        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. M CP GDr  
        油的深度为H+ vAqj4:j  
             H=30  =34 6<R[hIWpZ}  
    所以H+=30+34=64 "Wr[DqFd  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 ItZYOt|Hn  
         U~;tk@  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 ^H{YLO  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     9 %i\)  
        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 ,VSO;:Z  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 UT9u?  
         HXztEEK6  
    12.联轴器设计 x{tlC}t  
    RVLVY:h|F  
    1.类型选择. a7453s  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 -5ZmIlL.S  
    2.载荷计算. CyW|k Dz  
    公称转矩:T=95509550333.5 =6"5kz10  
    查课本,选取 HEIg_6sb  
    所以转矩   \g h |G  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 QCE7VV1Rw  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm Ki7t?4YE  
    !2Z"Lm  
    四、设计小结 SgehOu  
        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。 NY.* S6  
        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。 Gn_DIFa  
    五、参考资料目录 w`V6vYd@  
    [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; fb>$p_s]  
    [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; fwV2b<[  
    [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; _vDmiIn6K  
    [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; OE9,D:t v  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 FO:L+&hr?>  
    [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; y_=y%  
    [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? zdRVAcrwQ  
    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