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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 a+[KI  
                     .;y.]Z/;  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         >Eyt17_H"n  
                     Q 04al=  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) )al]*[lY  
    f O}pj:  
    目   录 =57>!)  
         2@n{yYwy  
    一    课程设计书                            2 Dzpq_F!;V  
    lK?uXr7^  
    二    设计要求                              2 dc+>m,3$  
    }/0X'o  
    三    设计步骤                              2 7X`g,b!  
         <prk8jSWV  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 1*P~!2h  
        2. 电动机的选择                                4 /QK6Rac-  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 %+aCJu[k(z  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 L4@K~8j7  
        5. 设计V带和带轮                              6 bQzZy5,  
        6. 齿轮的设计                                  8 L\6M^r >  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 -V*R\,>  
        8. 键联接设计                                  26 x 77*c._3v  
        9. 箱体结构的设计                              27 >2y':fO  
        10.润滑密封设计                                30 ]g#:KAqz  
        11.联轴器设计                                  30 JinUV6cr  
         mxvp3t \  
    四    设计小结                              31 8 `v-<J  
    五    参考资料                              32 `[y^ :mj  
    !4ocZmj\  
    一. 课程设计书 aj-Km`5r}  
    设计课题: Hc;[Cs0  
        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 +r�  
    表一: prUN)r@U   
             题号 Fx]WCQo  
    k90YV(  
    参数    1     I }a`0Y&{  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     pE3?"YO  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     o3XvRj  
    卷筒直径(mm)    200     *[Imn\hu  
    7zl5yK N  
    二. 设计要求 2,y|EpG#  
    1.减速器装配图一张(A1)。 [CTnXb  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 eFB5=)ld  
    3.设计说明书一份。 :;v~%e{k  
    =bAx,,D#  
    三. 设计步骤 vRTkgH#4l  
        1.  传动装置总体设计方案 (fhb0i-  
        2.  电动机的选择 {Ea b j  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 [DYQ"A= )d  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 "-M p_O]  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ;_XFo&@  
        6.  齿轮的设计 !K#qeY}  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 L@rcK!s,lD  
        8、校核轴的疲劳强度 av(6wht8  
        9.  键联接设计 HRpte=`q  
        10.  箱体结构设计 JB\UKZXw  
        11. 润滑密封设计 8%:Iv(UMk  
        12. 联轴器设计 [ XN={  
         1wii8B6  
    1.传动装置总体设计方案: 9v#CE!  
    Mg+2. 8%  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 t"sBPLU\  
    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, V~qNyOtA]  
    要求轴有较大的刚度。 ,S\CC{!  
    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。 &L3M]  
    其传动方案如下: ufj,T7g^  
            #j;^\rSv-  
    图一:(传动装置总体设计图) SA:Zc^aV  
    4a&RYx  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 D2 #ZpFp"h  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 6dHOf,zjm  
         传动装置的总效率 g%o(+d  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Xa[.3=bV?  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, >k|5Okq g  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, )',R[|<  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 fT|.@%"vc  
    )w em|:H  
      2.电动机的选择 7K12 G!)  
    "2!&5s,1p  
        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, Z<oaK  
        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, vN}#Kc\  
        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。 W@>% {eE  
         xl{=Y< ;  
        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, ^+ml5m  
         \eTwXe]Pv  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 j\yjc/m  
         0J*??g-n  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 t[HE6ea  
                                                      >\R+9p:o  
    I]|Pq  
    方案    电动机型号    额定功率 /*~EO{o  
    P Brw@g8w-X  
    kw    电动机转速 RIR\']WN  
        电动机重量 ?9vuuIE  
    N    参考价格 a"1t-x  
    元    传动装置的传动比     2 B1q*`6R  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     y<UK:^t31V  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     S E<FL/x1#  
      !"AvY y9  
       中心高 QP==?g3  
            外型尺寸 s3N'02G  
    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     8bGd} (  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     2g `o  
    !"e5h`/ADM  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 d2FswF$C  
    {L971W_L  
    (1)       总传动比 uo:J\E  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 DDQx g  
        (2)       分配传动装置传动比 1y &\5kB  
        =× b1q"!+8y  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 Q>qUk@  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 >tS'Q`R  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 AF{\6<m  
    (1) 各轴转速 y8y5*e~A-)  
      ==1440/2.3=626.09r/min Cl.x'v  
      ==626.09/5.96=105.05r/min p>,|50|  
    (2) 各轴输入功率 BU)U/A8iS  
        =×=3.05×0.96=2.93kW D>r&}6<  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 7O2/z:$f  
        则各轴的输出功率:   uh_RGM&  
    =×0.98=2.989kW O^PKn_OJ  
    =×0.98=2.929kW G&SB-  
    各轴输入转矩 .8g)av+  
       =××  N·m of~4Q{f$6  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 2>9C-VL2  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m )CYGQMK  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m o#)C^xlQ  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m jwe*(k]z  
    =×0.98=242.86N·m qx(xvU9  
    运动和动力参数结果如下表 h f)?1z4  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     *"2+B&Y  
        输入    输出    输入    输出         bRDYGuC  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     >{ ]%F*p4  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     ^#-l q)  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     o 11jca|  
    # +>oZWVc  
    5、“V”带轮的材料和结构 >=lC4Tu  
      确定V带的截型 qbr$>xH  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 mUC)gA/  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 H'5)UX@LP  
          V带截型      由图6-13                        B型 NX.6px17  
       f)rq%N &  
      确定V带轮的直径 Ib!RD/  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm B IEO,W|  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 4B;=kL_f  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm &E F!OBR  
       +^ac'Y)A  
      确定中心距及V带基准长度 CkC^'V)  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 atH*5X6d  
                              360<a<1030 Q}JOU  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm XW H5d-  
         _ye |Y  
      初定V带基准长度 /62!cp/F/D  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm w "F 9l  
           5I;&mW`1,`  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm j;Gtu  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 539>WyG5  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ]mq|w  
       g-k|>-h  
       确定V带的根数 @;4zrzQi7  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw qq`4<0I>  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 ",t?8465y  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 s^TZXCyF o  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 dDMJ'  
             3*bU6$|5FP  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 >uB?rGcM  
                                 ~/U 1xk%  
                           取Z=2 -ad{tJV|  
    V带齿轮各设计参数附表 ;1=1:S8  
    XJB)rP  
    各传动比 dQX6(J j  
    klYX7?  
        V带        齿轮     2'Uu:Y^  
        2.3        5.96     U>SShpmZA  
      @4C% +-  
    2. 各轴转速n E=Bf1/c\  
        (r/min)        (r/min)     y<3-?}.aZ  
        626.09        105.05     !F-w3 ]  
    fbvL7* (  
    3. 各轴输入功率 P D) P._?  
        (kw)        (kw)     # w4-aJ  
        2.93       2.71     ^ +\dz  
    `RW HN/U  
    4. 各轴输入转矩 T Z\rwO>3  
        (kN·m)        (kN·m)     LOYk9m  
    43.77        242.86     a-tmq]]E  
    2pCaX\t  
    5. 带轮主要参数 e%M;?0j  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         2tO,dx  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     R29~~IOqO  
    带的根数z     {YC@T(  
        160        368        708        2232        B        2     d-ko ^Y0  
    wJqMa9|  
    6.齿轮的设计 >R_&Ouh:  
    U/M>?G~  
    (一)齿轮传动的设计计算 r;2^#6/Z  
    ej d(R+  
    齿轮材料,热处理精度 h#*dI`>l-  
        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 o-HT1Hc!  
        (1)       齿轮材料及热处理 :-Z2:/P  
           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 t@;p  
    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 ;(%QD 3>  
          ② 齿轮精度 H?Wya.7  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 3?yg\  
         Om@;J%u/  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 } OR+Io  
    按齿面接触强度设计 T-L||yE,h  
    .<FH>NW)  
    确定各参数的值: Q&;9 x?e  
    ①试选=1.6  _[3D  
    选取区域系数 Z=2.433   3"e,q Y  
         *^4"5X@  
        则 Qv-_ jZ  
        ②计算应力值环数 b%`1cV  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) q;CiV  
        =1.4425×10h ]6` %  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) WH}y"W  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 NI]N4[8(  
        ④齿轮的疲劳强度极限 jr. "I+  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: F>l] 9!P|m  
        []==0.93×550=511.5 R n[cW5Y<  
    tk`v:t!6U  
        []==0.96×450=432         59A}}.@?m  
    许用接触应力   n\DV3rXI9  
             m(!FHPvN  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ki!0^t:9  
             =1 f}e`XA?  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 q9_OGd|P  
        =4.47×10N.m \2$|Ei7  
        3.设计计算 Q%G8U#Tm  
    ①小齿轮的分度圆直径d 2ilQXy  
         Gef TdO.&  
        =46.42 9A=,E&  
        ②计算圆周速度 O>,e~#!  
        1.52 +\9NDfYIA  
        ③计算齿宽b和模数 `^&OF u ee  
    计算齿宽b o*H<KaX  
           b==46.42mm tsjrRMR  
    计算摸数m Yq KCeg  
      初选螺旋角=14 ;_(4Q*Yx  
        = L4HI0Mx  
        ④计算齿宽与高之比 wHy!CP%  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 p5iuYHKk?  
    =46.42/4.5 =10.32 :F?C)F  
    ⑤计算纵向重合度 iBa A9  
    =0.318=1.903 :o3N;*o>)0  
    ⑥计算载荷系数K ux4POO3C|  
    使用系数=1 Nf\LN$ &8  
    根据,7级精度, 查课本得 #6=  
    动载系数K=1.07, w?[upn:K  
    查课本K的计算公式: sgFEK[w.y  
    K= +0.23×10×b [W&T(%(W-  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 KWHY4  
    查课本得: K=1.35 ZECfR>`x  
    查课本得: K==1.2 1qA;/-Zr<o  
    故载荷系数: UK!(G  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 9'B `]/L  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 h_'*XWd@  
        d=d=50.64 9.#<b |g  
        ⑧计算模数 h376Be{P  
        = x%B%f`]8  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 75lA%| *X  
        由弯曲强度的设计公式 %N._w!N<5n  
        ≥  ob]w;"  
    R|(a@sL  
    ⑴   确定公式内各计算数值 \FaP|28h  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ih3n<gXF  
             确定齿数z ? r4>"[  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 ^\m![T\bX  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 !N^@4*  
        Δi=0.032%5%,允许 }SZd  
        ②      计算当量齿数 i%?*@uj  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  +}AI@+  
        z=z/cos=144/ cos14=158 Kg]J/|0\  
        ③       初选齿宽系数 ~xTt204S  
         按对称布置,由表查得=1 Ewz!O`  
        ④       初选螺旋角 HoAy_7-5  
        初定螺旋角 =14 A#,ZUOPGH  
        ⑤       载荷系数K 4xj4=C~i  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 ueNS='+m  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y %BODkc Zh  
        查得: DlJo^|5  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 :`sUt1Fw.  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 Id9TG/H7  
         EU#^7  
        ⑦       重合度系数Y -Y8B~@]P?  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 |w=zOC;v  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 Z\sDUJ  
    =14.07609 P+}h$ _x  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 *4 n)  
        ⑧       螺旋角系数Y |s_GlJV.  
     轴向重合度 =1.675, ALHIGJW:6$  
        Y=1-=0.82 =_^X3z0  
         i.#:zU%o  
        ⑨       计算大小齿轮的 *qq+jsA6wH  
     安全系数由表查得S=1.25 LP=)~K<  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 i XN1I  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 Hn:Crl y#  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 ]M3yLYK/P  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   %so]L+r2!  
        小齿轮     大齿轮 %iB,IEw  
    l^ }c!  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 2g<Xtt7+o  
        K=0.86        K=0.93   EQ_aa@M7  
    2<3K3uz  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 xSu >  
          []= F'Z,]b'st3  
          []= \2z>?i)  
           Bw.i}3UT6  
           :6dxtl/{b:  
            大齿轮的数值大.选用. ?7A>+EY  
         d(K +);!  
    ⑵   设计计算 ,x$,l  
         计算模数 a'T;x`b8U,  
    dN6?c'iN?2  
    wC*X4 '  
    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: <3 uNl  
    X3& Jb2c2  
    z==24.57  取z=25 05R@7[GWq  
    (<lhn  
    那么z=5.96×25=149           gM]:Ma  
      MK*r+xfSae  
    ②   几何尺寸计算 TqQ[_RKg2  
        计算中心距     a===147.2 /{2,zW  
    将中心距圆整为110 \.S/|  
    !IR6 ,A\  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 I=#$8l.*  
    SX#&5Ka/  
    =arccos Ul# r  
    $VR{q6[0S?  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. &&%H%9  
    ~M$Wd2Th  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 %2h>-.tY  
         fV~~J2IK  
        d==42.4 E`J@h l$N  
    $Kd>:f=A  
    d==252.5 'fW-Y!k%  
    4e  
    计算齿轮宽度 BLFdHB.$T  
    bK7J}8hH  
    B= bd`P0f?  
    VaPG-n>Vf  
    圆整的       YZ7.1`8  
    #;S*V"  
                                                大齿轮如上图: p}P-6&k,U  
    ABkl%m6xf  
    sq]F;=[5  
    zeRyL3fnmb  
    7.传动轴承和传动轴的设计 }2oc#0  
    0 "#HJA44  
    1.  传动轴承的设计 vD4*&|8T#  
    Zd&S@Z  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 P {'b:C  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min {+Jv+J9  
    T1=43.77kn.m ,,TnIouy  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 M%#e1"n  
        已知小齿轮的分度圆直径为 Va8&Z  
            d1=42.4 x^CS"v7  
    而  F= Y*hCMy;  
         F= F -qoH,4w  
    '>" 4  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N s^SJY{  
    /RF7j;  
    ce(#2o&`  
    N g,j#  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 V.Mry`9-  
    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 %)n=x ne  
    8>V5d Ebx'  
    .(vwIb8\_  
                 @ P|y{e6  
         从动轴的设计 D{!IW!w  
           zreU')a  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, T0 {Lq:  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M n`KY9[0U=  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 SX*RP;vHy  
        已知大齿轮的分度圆直径为 Js;h%  
            d2=252.5 }\LQ3y"[  
    而  F= 1eKT^bgM  
         F= F svSVG:48  
    t&p|Ynz?i  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N 7o4\oRGV  
    > P)w?:k  
    cZ06Kx..  
    cNH7C"@GVu  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 g=rbPbu  
    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 s@C}P  
    `{Ul!  
    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 -HuA \0J  
    查表,选取 7 d vnupLh  
    yHGADH0B  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以  @8 6f  
    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 3sk9`=[{$  
    0aAoV0fMDz  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 o}!PQ#`M  
    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  。 Yw9GN2AG  
    Ls%MGs9PI  
    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. F\! `/4  
    If.r5z9  
                D        B                轴承代号     P%zK;#8V  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     BzzTGWq\  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     +d>IHpt  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     :-'qC8C  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     7 3m1  
    ,s(,S  
         4Up/p&1@  
    O84i;S+-p  
         nR~(0G,H  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 C]#,+q*  
        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, SdWV3  
    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.     >/|*DI-HJ  
    6 r"<jh#  
    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.  `]X>V,  
    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, ..qCPlK;  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 :>*7=q=  
    / +\9S  
    L=16+16+16+8+8=64 /NlGFO*Z  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. uc=B,3  
    P'2Qen*  
    5.    求轴上的载荷   99S ^f:t  
    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, e!Hhs/&!T  
    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. +H.`MZ=  
    ;I*o@x_  
    rc{v$.o0  
    liZxBs :%i  
    WM{=CD  
    ^_6|X]tz1T  
    g*Phv|kI  
    1,~D4lD|  
    OPi0~s  
         =WLY6)]A  
    Gq6*SaTk  
    传动轴总体设计结构图: \8 ":]EU  
         ?CZd Ol  
                                 <[v[ci  
    AdmC&!nH  
                                 (主动轴) pI[uUu7O  
    \lY_~*J  
    iwq!w6+  
            从动轴的载荷分析图: C}X\|J  
    ),)lzN%!  
    6.     校核轴的强度 O8o3O 6[Y  
    根据 SKtrtm  
    == #ABCDi={zA  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 v^iAD2X/F  
    查表15-1得[]=60MP s.#`&Sd>  
    〈 []    此轴合理安全 92c HwWZ!  
    omFz@  
    8、校核轴的疲劳强度. @c#(.=  
    ⑴.   判断危险截面 B1gR5p0  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. @L`jk+Y0vF  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 ,_P-$lB  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 5tnlrqC  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 fOHxtHM  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为  bLL2  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 us.~G  
    截面上的弯曲应力 QnDg 6m)+  
    D=$)n_F  
    截面上的扭转应力 =*Lfl'sr_  
    == Fcx&hj1gQ  
    轴的材料为45钢。调质处理。 [KQi.u  
    由课本得: 8(De^H lO  
               vX>)je5#  
    因             So6x"1B  
    经插入后得 %xW"!WbJ|  
    2.0         =1.31 FwK] $4*  
    轴性系数为 KoRV %@I  
           =0.85 [;N'=]`  
    K=1+=1.82 y} '@R$  
        K=1+(-1)=1.26 N mG#   
    所以               _g8yDfcLG  
    =D(j)<9$A  
    综合系数为:    K=2.8 xo)P?-  
    K=1.62 "MsIjSu  
    碳钢的特性系数        取0.1 "4Nt\WQ  
       取0.05 pCDmXB  
    安全系数 _{>vTBU4F  
    S=25.13 3q.q YX  
    S13.71 K"6vXv4QO  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Mt$ *a  
    截面Ⅳ右侧 TC('H[ ]  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 Sdo-nt  
    V9vTsmo(  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 LeQjvW9y  
    x;S @bY  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 #_1`)VS  
    ~u{uZ(~  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 OI*H,Z "  
    截面上的弯曲应力   t1".0  
    截面上的扭转应力 NbobliC=  
    ==K= "%_+-C<L4  
        K= 3Vwh|1?  
    所以                 (Z*!#}z`  
    综合系数为: #E?4E1bnB  
    K=2.8    K=1.62 s iaG'%@*r  
    碳钢的特性系数 wY#E?,  
        取0.1       取0.05 `uFdwO'DD  
    安全系数 <%d>v-=B  
    S=25.13 Z;i:](  
    S13.71 ^~dWU>  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 :/#rZPPF  
    4 5e~6",  
    9.键的设计和计算 QZs!{sZ  
    T%Lx%Qn  
    ①选择键联接的类型和尺寸 CAJ'zA|o  
    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. _w{Qtj~s|  
    根据    d=55    d=65 .H|-_~Yx|  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 *hx  
                         b=20     h=12     =50 .8R@2c`}Cs  
    osRy e3  
    ②校和键联接的强度 ]lbuy7xj63  
      查表6-2得      []=110MP 2iOV/=+  
    工作长度  36-16=20 8m MQ[#0:}  
        50-20=30 f 2.HF@  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 3<!7>]A  
         K=0.5 h=5 h\o.&6sd  
        K=0.5 h=6 b sX[UF  
        由式(6-1)得: QY/w  
               <[] UpG~[u)%@  
               <[] ?}0,o.  
        两者都合适 O?2DQY?jT  
        取键标记为: .3;;;K9a~]  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 vt8By@]:  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 Tx D#9]Q`  
    10、箱体结构的设计 w}KkvP^  
    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, JI}'dU>*U:  
    大端盖分机体采用配合. }j%5t ~Qa  
    [6fQ7uFMM8  
    1.   机体有足够的刚度  )2.Si#  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 # ] QZ  
    [~HN<>L@C  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 wp_0+$?s  
    A&VG~r$  
    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 $mILoy B,  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 ! mHO$bQ"  
    ^sw?gH*  
    3.   机体结构有良好的工艺性. [WmM6UEVS  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. :> '+"M2r  
    #mF"1QW  
    4.   对附件设计 l **X^+=$  
    A  视孔盖和窥视孔 C Z;6@{ o  
    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 HfVZ~PP  
    B  油螺塞: CTb%(<r  
    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。 L,\Iasv  
    C  油标: }7Uoh(d  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 r@V!,k#S  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. ^W ^OfY  
    >6T8^Nt  
    D  通气孔: V88p;K$+  
    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. eFgA 8kY)  
    E  盖螺钉: occ7zcA  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 4dlGxat  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. Tk}]Gev  
    F  位销: A^g(k5M*  
    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. 8LKiS  
    G  吊钩: F8=+j_UGI  
    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. LVGe]lD  
    s;e\ pt  
    减速器机体结构尺寸如下: COlqcq'qAu  
    /: "1Z]@  
    名称    符号    计算公式    结果     f|5co>Hk  
    箱座壁厚                10     qX%_uOw:%  
    箱盖壁厚                9     )7F/O3Tq  
    箱盖凸缘厚度                12     dV_G1'  
    箱座凸缘厚度                15     `?]k{ l1R  
    箱座底凸缘厚度                25     ye&;(30Oq  
    地脚螺钉直径                M24     lxx2H1([  
    地脚螺钉数目        查手册        6     FPz9N@M%Q  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     P:c w|Q  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     ^q5#ihM  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     oR'm2d^  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     uRvP hkqm  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     TjH][bH5  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 QRUz`|U  
        22 4(+PD&_J  
        18     3og.y+.=U.  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 [txE .7p  
        16     t.<i:#rj>l  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     X ?O[r3<  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     i1UsIT  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     XFl 6M~ c  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     WWY6ha  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) ytImB`'\  
    150(3轴)     Txu/{ M,  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) $Sq:q0  
    150(3轴)     !$ JT e  
         kiEa<-]  
    11. 润滑密封设计 HMXE$d=[  
    -7ep{p-  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. 5pX6t  
        油的深度为H+ {}9a6.V;}  
             H=30  =34 YK_ 7ip.a[  
    所以H+=30+34=64 =_CzH(=f#  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 %9"H  
         /ZX }Nc g  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 hN_]6,<\  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     OUnA;_  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 :OT&  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 ZJoM?g~WFI  
         :gv"M8AP  
    12.联轴器设计 ).O)p9  
    }MySaL>  
    1.类型选择. l1I#QB@5n  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 "+c-pO`Wg  
    2.载荷计算. X w1*(ffk  
    公称转矩:T=95509550333.5 ctQ/wrkU  
    查课本,选取 F|8 &  
    所以转矩   Wwo0%<2y  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 u8^lB7!e/  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm T{ "(\X$  
    l/D} X  
    四、设计小结 t20K!}D_  
        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。 btB%[]  
        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。 /r 5eWR1G  
    五、参考资料目录 BtZyn7a  
    [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; }V>T M{  
    [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; st*gs-8jJ;  
    [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; \V:^h [ad  
    [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; H,J8M{  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 XppOU  
    [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; qs6aB0ln  
    [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? Si,6o!0k  
    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