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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 7F{=bL  
                     iAlFgOk'  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         v1j]&3O  
                     Eh)VU_D  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) K{00 V#  
    :`ysq  
    目   录 #2!M+S  
         D|D1`CIM  
    一    课程设计书                            2 (dC<N3  
    3*gWcPGe  
    二    设计要求                              2 |KFWW  
    )>LC*_v  
    三    设计步骤                              2 `|^<y.-6  
         _u:4y4}  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 "Rp]2'?  
        2. 电动机的选择                                4 6YZ&>` a^  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 6]}Xi:I  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 Fq5);sX=  
        5. 设计V带和带轮                              6 }m<)$.x|P  
        6. 齿轮的设计                                  8 u0J+Nj9  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 yf=ek= =  
        8. 键联接设计                                  26 A{E0 a:v  
        9. 箱体结构的设计                              27 wz!]]EQ!o  
        10.润滑密封设计                                30 GfQP@R"  
        11.联轴器设计                                  30 'ej{B0rE  
         2/B Flb  
    四    设计小结                              31 ZX.VzZS  
    五    参考资料                              32 ':!;6v|L  
    J 6S  
    一. 课程设计书 ,9#G/nF  
    设计课题: cQv*lvG9>  
        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 =fHt|}.K  
    表一: M{7EFTy!y  
             题号 -c=IO(B/  
    qgca4VV|z  
    参数    1     Y#6@0Nn[G  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     I01On>"@7  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     @/JGC%!  
    卷筒直径(mm)    200     {F k]X#j  
    \+MR`\|3  
    二. 设计要求 \FTv N  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ]'_z (s}  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 n37( sKG  
    3.设计说明书一份。 _'AIXez7q  
    nwN<Q\]S  
    三. 设计步骤 nL+*Ja  
        1.  传动装置总体设计方案 =QyO$:t  
        2.  电动机的选择 uB,B%XHj  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 f8?K_K;\   
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 `s:| 4;.  
        5.  “V”带轮的材料和结构 8XJ%Yuu  
        6.  齿轮的设计 ;gm){ g  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 3 XfXMVm  
        8、校核轴的疲劳强度 z4-AOTo2y  
        9.  键联接设计 H[,.nH_>+  
        10.  箱体结构设计 4kg9R^0  
        11. 润滑密封设计 6g$04C3tHi  
        12. 联轴器设计  b9y E  
         EmY4>lr  
    1.传动装置总体设计方案: |x<  
    A{6ZEQAh>  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 $LRFG(  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, _i8$!b2Mr  
    要求轴有较大的刚度。 RV(}\JU  
    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。 *=/XlSWF  
    其传动方案如下: jSYj+k  
            o3WkbMJWM  
    图一:(传动装置总体设计图) ?>o39|M_w  
    "W+4`A(/l  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 RycEM|51V  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 Zo0&<QWj  
         传动装置的总效率 C}1(@$  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; C#-x 3d-{  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, s*l_O* $'  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, &6\rKOsn  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 %?wuKZLnc  
    _~cmR<  
      2.电动机的选择 3mJHk<m8T  
    e2*^;&|%  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, ,OasT!Sr  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, Dea;9O  
        则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 +Zr03B  
         ixS78KIr  
        综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, Sej$x)Q\t  
         nlmkkTHF8  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 MW$9,[  
         d;;=s=j  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 q$t& *O_  
                                                      ,DE%p +q  
    ifgaBXT55  
    方案    电动机型号    额定功率 ^2??]R&Q  
    P W"Rii]GK"  
    kw    电动机转速 e.jgV=dT-  
        电动机重量 uyA9`~p=#  
    N    参考价格 NFSPw` f  
    元    传动装置的传动比     TRq~n7Y7C  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     8EE7mEmLH  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     Ci*5E$+\  
      x9ws@=[:  
       中心高 ~T-.k 7t  
            外型尺寸 T5Fah#-4  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     xxiLi46/  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ;dWqMnV  
    ld?M,Qd  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 OS9v.pz  
    GS,pl9#V_  
    (1)       总传动比 .6"7Xxe]<  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 C}>&#)IH  
        (2)       分配传动装置传动比 X%-4x   
        =× zm}1~A  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 zR .MXr  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 k@Tt,.];  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 p&\uF#I;  
    (1) 各轴转速 lxd<^R3i#^  
      ==1440/2.3=626.09r/min +|?c_vD  
      ==626.09/5.96=105.05r/min <Q0&[q;Z  
    (2) 各轴输入功率 5cADC`q  
        =×=3.05×0.96=2.93kW c1 <g!Q&E  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW Kq?7#,_  
        则各轴的输出功率:   .Sn1YAhE  
    =×0.98=2.989kW fr?eOigbl  
    =×0.98=2.929kW Qh[t##I/  
    各轴输入转矩 < 9MnQ*@  
       =××  N·m Iu[EUi!"  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· l>iU Q&V  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m f/B--jq  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m lV 9q;!/1  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m vuZ<'?Nm  
    =×0.98=242.86N·m Yru[{h8hw`  
    运动和动力参数结果如下表 xH0/R LK3J  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min      4{?x(~  
        输入    输出    输入    输出         2ya`2 m  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     G#V22Wca8  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     J53;w:O  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     6)$_2G%Zq  
    _e 3'f:  
    5、“V”带轮的材料和结构 J$Q-1fjj  
      确定V带的截型 T82_`u  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 8if"U xV(  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 RFC;1+Jn  
          V带截型      由图6-13                        B型 #J!? :(m:  
       t>fB@xHBB  
      确定V带轮的直径 _#O?g=1  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm 54{"ni 2a  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s twtDyo(\  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm -AT@M1K7%  
       6bGD8 ;  
      确定中心距及V带基准长度 h[]N=X  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 {dwV-qz  
                              360<a<1030 yjq )}y,tF  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 9zyN8v2  
         IO#W#wW$M  
      初定V带基准长度 _D9=-^  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 3(:mRb}  
           + LwoBn>6  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm >D<=9G(a  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm x\rZoF.NQ  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 *eP4dGe&  
       @nP}q!y  
       确定V带的根数 }WbN)  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw l.x }I"tf  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 q,DX{:  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 wM)w[  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 ry ?2 o!  
             SDIeq  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 `<zb  
                                 ?C:fP`j:  
                           取Z=2 F4x7;?W{*  
    V带齿轮各设计参数附表 hYn'uL^~[  
    x]oQl^ F  
    各传动比 E/ZJ\@gzD  
    bJm0  
        V带        齿轮     L{f>;[FR  
        2.3        5.96     Wts{tb  
      Wu( 8 G  
    2. 各轴转速n $O'2oeM  
        (r/min)        (r/min)     _,FoXf7  
        626.09        105.05     j>xVy]v=|  
    )6&\WNL-x  
    3. 各轴输入功率 P +{%(_ <  
        (kw)        (kw)     _oTT3[7P  
        2.93       2.71     nZCpT |M5  
    0 '7s  
    4. 各轴输入转矩 T ^P/D8cXa4  
        (kN·m)        (kN·m)     hPz df*(8  
    43.77        242.86     i4n b#  
    0>=)  
    5. 带轮主要参数 O&w3@9KJ?  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         @/~k8M/  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     ]B3FTqR{i  
    带的根数z     AvE^ F1  
        160        368        708        2232        B        2     i*R:WTw#  
    &&1Y"dFs  
    6.齿轮的设计 93IOG{OAY  
    lE)rRG+JLW  
    (一)齿轮传动的设计计算 Cz r4 -#2  
    u)`|q_y+8  
    齿轮材料,热处理精度 P0ltN  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 >J3ja>Gw/  
        (1)       齿轮材料及热处理 s}#[*WOc  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 "42$AaS  
    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 T[h}A"yK;  
          ② 齿轮精度 xd fvme[  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 3B".Gsm)X  
         0ITA3v8{  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 hcd>A vC8  
    按齿面接触强度设计 mK40 f  
    UD<^r]'x  
    确定各参数的值: G^rh*cb K  
    ①试选=1.6 7e4tUAiuU  
    选取区域系数 Z=2.433   M.:@<S  
         V\K m% vP  
        则 (U'7Fc  
        ②计算应力值环数 RA/ =w&  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) p (xD/E  
        =1.4425×10h y'!p>/%v  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) /-{O\7-D  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 tw4am.o1]  
        ④齿轮的疲劳强度极限 [wio/wc  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: A,lw-(.z4Z  
        []==0.93×550=511.5 k]$E8[.t  
    OpbT63@L  
        []==0.96×450=432         *KjVPs  
    许用接触应力   0|s$vqc  
             x|v[Dxf]  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   nhP~jJn  
             =1 B`Or#G3ph  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 $qlqW y-s  
        =4.47×10N.m NkA6Cp[Q,1  
        3.设计计算 %<=vbL9  
    ①小齿轮的分度圆直径d ( #-=y~%  
         D;^ZWz0  
        =46.42 e(n2+S#N  
        ②计算圆周速度 TFJ{fLG  
        1.52 XuFm4DEJ  
        ③计算齿宽b和模数 /R(U>pZ  
    计算齿宽b C`)^~C_]`3  
           b==46.42mm cB|Cy{%  
    计算摸数m G{:af:5Fo  
      初选螺旋角=14 C*{15!d:G  
        = D)*_{   
        ④计算齿宽与高之比 h2/dhp  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 Ng."+&  
    =46.42/4.5 =10.32 J"D&q  
    ⑤计算纵向重合度 \}u7T[R=`  
    =0.318=1.903 3d#9Wyxs  
    ⑥计算载荷系数K PK-}Ldj  
    使用系数=1 c;b[u:>~-  
    根据,7级精度, 查课本得 e<L 9k}c  
    动载系数K=1.07, |%:q hs,  
    查课本K的计算公式: S& ,Ju%  
    K= +0.23×10×b tv@Z 5  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 np`g cj#  
    查课本得: K=1.35 2pxWv )0  
    查课本得: K==1.2 s=q%:uCO  
    故载荷系数: p-T~x$"c|  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 ~4=]%XYz  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 [NCXn>Z  
        d=d=50.64 =0PNHO\gl  
        ⑧计算模数 2\nBqCxR  
        = =#.8$oa^  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 f gK2.;>  
        由弯曲强度的设计公式  \]f5  
        ≥ Ersr\ZB  
    d739UhKC  
    ⑴   确定公式内各计算数值 qXP1Q3  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m w| -0@  
             确定齿数z EaM"=g  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 k Z+q  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 6:|!1Pg5  
        Δi=0.032%5%,允许 P EX26==  
        ②      计算当量齿数 =9DhO7I'  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  xP{HjONu  
        z=z/cos=144/ cos14=158 S|{Yvyp  
        ③       初选齿宽系数 Q8;x9o@p  
         按对称布置,由表查得=1 0^<Skm27"  
        ④       初选螺旋角 r%Q8)nEo  
        初定螺旋角 =14 `zElBD  
        ⑤       载荷系数K -(/2_&"  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 ]b0zkoD9<  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y g33<qYxP  
        查得: eEWro F  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 a<57(Sf  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 QoW ( tM  
         #[k~RYS3  
        ⑦       重合度系数Y u=d`j  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 3t"~F%4-}  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 %Lh-aP{[e  
    =14.07609 m6bWmGn GC  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 VL_)]LR*)  
        ⑧       螺旋角系数Y e/]O<,*  
     轴向重合度 =1.675, >~`Y   
        Y=1-=0.82 }|Hw0zP.  
         QmWC2$b  
        ⑨       计算大小齿轮的 9_J!s  
     安全系数由表查得S=1.25 ql{^"8x  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 W\I$`gyC/  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 Ur_ S [I  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 -,K*~ z.l  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   &#.x)>f  
        小齿轮     大齿轮 \S=XIf  
    qO:U]\P  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 1zb$5{,|  
        K=0.86        K=0.93   ^Ei*M0fF  
    `7u\   
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 S KB@  
          []= th.M.jas  
          []= i>ESEmb-  
           cOzg/~\1  
           f0-RhR  
            大齿轮的数值大.选用. /p"U  
         0=N4O!X9  
    ⑵   设计计算 uuI3NAi~  
         计算模数 89*S? C1  
    #t"9TP  
    /`7 IK  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: v;)BVv  
    i:l80 GK  
    z==24.57  取z=25 W@:^aH  
    GAg.p?Sq  
    那么z=5.96×25=149           QT`fix{  
      Nb gp_:{  
    ②   几何尺寸计算 H "Q(2I  
        计算中心距     a===147.2 06PhrPVa!\  
    将中心距圆整为110 C$KaT3I  
    <h'8w  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 &tlR~?$e*  
    EG F:xl  
    =arccos ::4"wU3t  
    M.o?CX'  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. hWe}' L-  
    @Djs[Cs<*  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 B"~U<6s0  
         $@_YdZ!  
        d==42.4 ! a86iHU  
    Ro$j1Aw(  
    d==252.5 bq:wEMM4s  
    lKf Mp1  
    计算齿轮宽度 G i$  
    48lzOG  
    B= {&u Rd?(  
    0w^jls  
    圆整的       613/K`o  
    xg(<oDn+\  
                                                大齿轮如上图: PqTYAN&F  
    #uQrJh1o8  
    S{o@QVbl  
    ].LJt['%8  
    7.传动轴承和传动轴的设计 G"}qV%"6"  
    _Mlhum t  
    1.  传动轴承的设计 5r'=O2AZX  
    aLV~|$: 2  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 w(aUEWYL  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min *hV4[=  
    T1=43.77kn.m .8-PB*vb  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 0 9tikj1  
        已知小齿轮的分度圆直径为 rU],J!LF  
            d1=42.4 1Pu ,:Jt  
    而  F= C,[ L/!  
         F= F X d!Cp  
    baqn7k"  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N IoQr+:_R  
    Z&TD+fT<  
    /#29Y^Z)=  
    A8J?A#R*{q  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 'zE: fLo  
    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 EH(tUwY%{  
    <|otZJ'2r  
    P;jlHZ9?O  
                 S<*';{5~  
         从动轴的设计 Nc,*hsx'  
           !5NGlqEF#  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, &/HoSj>HS  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M 'wa g |-  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 d"Bo8`_  
        已知大齿轮的分度圆直径为 r8sdzz%  
            d2=252.5 $\+"qs)  
    而  F= ohtT O]\  
         F= F D^N[=q99&e  
    !!9{U%s  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N ; /=L  
    B .El a  
    L+Eu d  
    4yhcK&  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 [@g~  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 r9<V%PH v  
    0"4J"q]&  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 CDJ$hu  
    查表,选取 ^mAJ[^%  
    )q^(T1  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 "8FSA`>=  
    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 |l$ u<3  
     -W9gH  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 3=IG#6)~C  
    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  。 L,6MF,vx  
    Ny]lvgu9X  
    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. a"k'm}hVY$  
    Trpgx  
                D        B                轴承代号     nVNs][  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     s~=g*99H  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     z[*zuo  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     gbJG`zC>U  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     RTZ:U@  
    (,shiK[5f  
         %Or2iuO%-,  
    JfSdUWxT  
         I-TlrW=t  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 FQ1arUOFW,  
        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,  Ll?g.z"  
    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.     2HSb.&7-G  
    E_]k>bf\  
    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. b1 H7  
    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, gXF.on4B  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 9]Lo  
    0juDuE?  
    L=16+16+16+8+8=64 ]?M)NRk%S  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. 2?*||c==*  
    BK*z 4m  
    5.    求轴上的载荷   Jb9F=s+  
    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, ?@>;/@  
    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. p+vh[+yp  
    U[bgu#P;  
    8sH50jeP  
    j!7Qw 8  
    [#>{4qY2  
    (m/aV  
    w1c w1xX*  
    ldYeX+J _  
    svqvG7  
         Nkx0CG*  
    i0iez9B  
    传动轴总体设计结构图: I.-v?1>,  
         v[smQO  
                                 Ajg\aof0{  
    <$Ztik1  
                                 (主动轴) (2d3jQN`  
    1g~y]iQ  
    #>XeR>T  
            从动轴的载荷分析图: <>n9'i1  
    8'\~%xw  
    6.     校核轴的强度 y~dB5/  
    根据 16?C@` S>  
    == $HxS:3D%D  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 "Tv:*L5  
    查表15-1得[]=60MP X% X$Y6  
    〈 []    此轴合理安全 i+1Qf  
    -<PC"B  
    8、校核轴的疲劳强度. )d:K:YXt  
    ⑴.   判断危险截面 KxX[ S.C  
    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^$aZt?e  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 McP~}"!^  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 Li]k7w?H  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 0U%Xm[:  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 Co[n--@C  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 TW2Z=ks=  
    截面上的弯曲应力 fx]eDA|$e  
    ZL=N[XW4'  
    截面上的扭转应力 yjFe'  
    == BJgDo  
    轴的材料为45钢。调质处理。 gJk[Ja  
    由课本得: ol<lCp  
               /K@$#x_{  
    因             ZtR&wk  
    经插入后得 i5VG2S  
    2.0         =1.31 D'n L  
    轴性系数为 ~{P:sjsU  
           =0.85 6"+8M 3M l  
    K=1+=1.82 M/} aq  
        K=1+(-1)=1.26 pqH4w(;  
    所以               EX+,:l\^  
    :/i~y$t  
    综合系数为:    K=2.8 Mi?}S6bp  
    K=1.62 eC;!YG Z  
    碳钢的特性系数        取0.1 RG&6FRoq  
       取0.05 [%?y( q  
    安全系数 }PZ=`w*O  
    S=25.13 'W(xgOP1  
    S13.71 ABZ06S/  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Hd374U<8]T  
    截面Ⅳ右侧 [;Fofu Z  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 cQn)^jx=  
    R6<4"?*r  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 ??(Kwtx{  
    n,sY\=vB  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 > H~6NBd5D  
    m8HYW zN  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 YZ**;"<G  
    截面上的弯曲应力   (Q_2ODKo  
    截面上的扭转应力 )2V@p~k?  
    ==K= G0/>8_Q>Nr  
        K= :Y^I]`lR"  
    所以                 |xeE3,8  
    综合系数为: 7E~4)k0<  
    K=2.8    K=1.62 s:b" \7  
    碳钢的特性系数 Egf^H>,.M  
        取0.1       取0.05 W&KM/9d  
    安全系数 K}K)`bifw  
    S=25.13 vI|As+`$d  
    S13.71 nvH|Ngg Q  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 >0T Za  
     D%gGRA  
    9.键的设计和计算 3Oiy)f@{TF  
    6v>z h  
    ①选择键联接的类型和尺寸 NnOI:X {  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. +v-LL*fa  
    根据    d=55    d=65 ;RHNRVP  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 !.-.#<<_a  
                         b=20     h=12     =50 c{4R*|^  
    "lrA%~3%[P  
    ②校和键联接的强度 _Ex|f5+  
      查表6-2得      []=110MP M BVOfEMj  
    工作长度  36-16=20 n|C|&  
        50-20=30 a:}E& ,&M  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 j 3P$@<  
         K=0.5 h=5 9^\hmpP@D  
        K=0.5 h=6 ,C:o`fQ\  
        由式(6-1)得: ]EN&SWh  
               <[] +*.1}r&  
               <[] Ue!Q."  
        两者都合适 DY.58IHg1  
        取键标记为: mf2Mx=oy  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 ET+'Pj3  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 kFLT!k  
    10、箱体结构的设计 9|3o<  
    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, *~;8N|4<  
    大端盖分机体采用配合. 3+9 U1:1[.  
    On%,l  
    1.   机体有足够的刚度 s.rT]  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 .eY`Ri<3t  
    n_P(k-^U*  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 ?!7 SzLll  
    ^1VbH3M  
    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 OoM_q/oI  
    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 c/'M#h)"  
    5Eal1Qu  
    3.   机体结构有良好的工艺性. = UUd8,C/  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. aTClw<6}  
    >[Rz <yv  
    4.   对附件设计 %)JRbX<c  
    A  视孔盖和窥视孔 F[]&1  
    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 Sn ^Aud  
    B  油螺塞: "K ?#,_  
    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。 rS,j;8D-  
    C  油标: &CUC{t$VHX  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 ?4sJw:  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. N&x:K+Zm .  
    ]QS](BbD:  
    D  通气孔: ?K<Z kYw?  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. BSDk9Oc  
    E  盖螺钉: 5~[N/Gl  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 :H\&2/j  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. qHJ'1~?q  
    F  位销: waQtr,m)  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. x.\XUJ4x  
    G  吊钩: @/(@/*+"  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. {MxnIg7'  
    Bk@WW#b  
    减速器机体结构尺寸如下: #TATqzA  
    e?=elN  
    名称    符号    计算公式    结果     EzpwGNfz}  
    箱座壁厚                10     J#(,0h  
    箱盖壁厚                9     |[ocyUsxX  
    箱盖凸缘厚度                12     bg1un@%!l  
    箱座凸缘厚度                15     4|F#gK5E  
    箱座底凸缘厚度                25     pyF5S,c  
    地脚螺钉直径                M24     _>i|s|aW  
    地脚螺钉数目        查手册        6     JCcQd 01z  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     gIBpOPr^d  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     xE1rxPuq)d  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ]>vf9]  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     <`+zvUx^?  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     J[r^T&o  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 ?`aTu:1#Z  
        22 ((cb4IX  
        18     G * @@K  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 }9=2g`2Q  
        16     _uJVuCc  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     pU hc3L  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     H!. ZH(asY  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     @?d?e+B  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     ngLJ@TP-  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) x ^[F]YU  
    150(3轴)     yLB~P7K  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 8T7f[?  
    150(3轴)     oXbI5XY)wb  
         RJ*F>2  
    11. 润滑密封设计 ^Xa*lR 3  
    OM{Dq|  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. )Oe`s(O@[I  
        油的深度为H+ 0[i}rC9&  
             H=30  =34 FT4l$g7"  
    所以H+=30+34=64 FF3&Y^+^"  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 JaFUcpZk$  
         ZYDW v/u  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 !%wdn33"  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     `I{tZ$iD  
        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 yp?w3|`4;  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 Q]T BQ&  
         $W*|~}F/Ap  
    12.联轴器设计 b"&E,=L  
    #!L%J<MX  
    1.类型选择. hk.yR1Y|  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 /4-}k  
    2.载荷计算. yXrd2?Rq@  
    公称转矩:T=95509550333.5 >fg4x+0%  
    查课本,选取 C/y(E |zC$  
    所以转矩   -_HRqw,Z0  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 :Dj#VN  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm 7dHIW!OA  
    w#<p^CS  
    四、设计小结 @ge LW!  
        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。 H@4/#V|Uy  
        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。 i3d y  
    五、参考资料目录 "]UIz_^'`U  
    [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; DU`v J2  
    [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; >"b[r  
    [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; R|-j]Ne  
    [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; M2L0c?  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 ?y46o2b*)  
    [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; V $>"f(  
    [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? FGDw;lEa9[  
    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