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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 正序阅读 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 Ok7t@l$  
                     'bGX-C  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         \;-fi.Hrf$  
                     QVF]Ci_=  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) h)1qp Qj  
    k:2QuG^  
    目   录 R+q"_90_  
         RCTQhTy=  
    一    课程设计书                            2 O1 .w,U  
    hUQ,z7-  
    二    设计要求                              2 & gJV{V5Ay  
    `b8v1Os^2  
    三    设计步骤                              2 f\+f o  
         ~U(,TjJb  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 L@75- T  
        2. 电动机的选择                                4 PkE5|d*,  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 di)*-+  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 B/5=]R  
        5. 设计V带和带轮                              6 IX: 25CEI2  
        6. 齿轮的设计                                  8 mNf8kwr  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 yKXff1^M  
        8. 键联接设计                                  26 Wk:hFHs3  
        9. 箱体结构的设计                              27 *19ax&|*S  
        10.润滑密封设计                                30 Eca\fkj  
        11.联轴器设计                                  30 Q'+MFld   
         LA_3=@2.H  
    四    设计小结                              31 e{;OSk`x  
    五    参考资料                              32 /vY_Y3k#  
    I$Qs;- (  
    一. 课程设计书 48|s$K^  
    设计课题: {X2`&<i6  
        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 ze_{=Cv&Y  
    表一: e *(b  
             题号 "dR |[a<#g  
    G*S|KH  
    参数    1     #-3=o6DCK  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     mcz+ P |  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     ,+qVu,  
    卷筒直径(mm)    200     uE[(cko  
    bifS 2>c  
    二. 设计要求 &U+ _ -Ph  
    1.减速器装配图一张(A1)。 9Rm/V5  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 w ;daC(:  
    3.设计说明书一份。 ZcuA6#3B  
    $Vc~/>  
    三. 设计步骤 v7%X@j]ji  
        1.  传动装置总体设计方案 b}T6v  
        2.  电动机的选择 !-m&U4Ku6o  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 Z5c~^jL$-  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 awv De  
        5.  “V”带轮的材料和结构 ZKg{0DY  
        6.  齿轮的设计 )s1Ib4C  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 ,uzN4_7u  
        8、校核轴的疲劳强度 )CX4kPj  
        9.  键联接设计 k{gLMl  
        10.  箱体结构设计 Ku&!?m@C  
        11. 润滑密封设计 V\V)<BARe  
        12. 联轴器设计 K1V#cB WO  
         _U;eN|Ww  
    1.传动装置总体设计方案: &V|>dLT>A  
    "NRDNqj(  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 <foCb%$(?  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, 0!z@2[Pe66  
    要求轴有较大的刚度。 Bl9jkq ]  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 qO`)F8  
    其传动方案如下: +0),xu  
            :V2bS  
    图一:(传动装置总体设计图) kNu'AT#3|  
    O]f/r,4@  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 D>Gt]s  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 \A `hj~  
         传动装置的总效率 ExHKw~y9  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 7Cjd.0T=(  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, DmXcPJ[9  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, SWp1|.=Sm  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 ++L?+^h  
    0A{/B/r   
      2.电动机的选择 z} '!eCl  
    dD<fn9t  
        电动机所需工作功率为: P=P/η=2300×1.1/0.835=3.03kW, 执行机构的曲柄转速为n==105r/min, Ll MpS<2NO  
        经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i=2~4,单级圆柱斜齿轮减速器传动比i=3~6, +n}$pM|NKU  
        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。 U/lM\3v/e  
         fC}R4f7C  
        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, Y!6/[<r$~k  
         u*  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 1 nvTce  
         `nUO l  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 [![%9'+P  
                                                      ,ZblI O Wb  
    jlFk@:y4  
    方案    电动机型号    额定功率 &R~n>>c  
    P %3HVFhl  
    kw    电动机转速 a?yMHb{F  
        电动机重量 = 07Gy,=i  
    N    参考价格 q9"=mO0J+  
    元    传动装置的传动比     {_RWVVVe  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     -T6(hT\  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     Wl h~)   
      pf4 ^Bk}e  
       中心高 _= #zc4U  
            外型尺寸 pj?XLiM54%  
    L×(AC/2+AD)×HD        底脚安装尺寸A×B    地脚螺栓孔直径K    轴伸尺寸D×E        装键部位尺寸F×GD     .oEmU+  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     vd`}/~o  
    t>B^q3\q?  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 B12$I:x`  
    EkT."K  
    (1)       总传动比 \.XLcz  
        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 e&eW|E  
        (2)       分配传动装置传动比 7?OH,^  
        =× +.RKi !  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 crO@?m1  
        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 _md=Q$9!m  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 JO14KY*%  
    (1) 各轴转速 'gQidf  
      ==1440/2.3=626.09r/min )m3q2W  
      ==626.09/5.96=105.05r/min IPuA#C  
    (2) 各轴输入功率 (]/9-\6(#  
        =×=3.05×0.96=2.93kW (><zsLs&  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW C1T_9}L-A  
        则各轴的输出功率:   Oo?,fw  
    =×0.98=2.989kW 5q@LxDy,b  
    =×0.98=2.929kW 7j5f ;O^+  
    各轴输入转矩 E2GGEKrW  
       =××  N·m SPj><5Ro  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· \U%#nU{  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m <lr*ZSNY  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m MH| ] \  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m z}SND9-"  
    =×0.98=242.86N·m d@mo!zu  
    运动和动力参数结果如下表 ,_!6U  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     cYNJhGY  
        输入    输出    输入    输出         wix5B@  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     `SO|zz|'  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     =TR,~8Z|  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     L.6WiVP)  
    >#+IaKL7  
    5、“V”带轮的材料和结构 TJ?g%  
      确定V带的截型 uhN%Aj\iu(  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 4^6.~6a  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 Dj\e@?Y  
          V带截型      由图6-13                        B型 IB.yU,v  
       %/kyT%1  
      确定V带轮的直径 vUC!fIG  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm - ~O'vLG  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ]j>i.5  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm NV4g~+n  
       fJjgq)9  
      确定中心距及V带基准长度 (_* wt]"'  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 8GJdRL(  
                              360<a<1030 Kex[ >L10G  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm Vbh6HqAHxJ  
         QbYc[8-[  
      初定V带基准长度 F{k+7Ftc  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm O?bK%P]ay  
           Z.Rb~n&  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 3E} An%  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm E04l|   
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 mzL[/B#>M  
       x}fn 'iUnm  
       确定V带的根数 vUQFQ  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw lfk9+)  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 x@P{l&:>  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 s(ROgCO  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 iNcZ)m/  
             wh 0<Uv  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 TOl}U  
                                 F-n"^.7  
                           取Z=2 %XhfXd'  
    V带齿轮各设计参数附表 xu%'GZ,o9  
    QhGXBM  
    各传动比 jyW[m,#(go  
    tP ~zKU  
        V带        齿轮     ?4PQQd  
        2.3        5.96     $%2_{m_K:p  
      s #:%x#  
    2. 各轴转速n LR)& [{Kk  
        (r/min)        (r/min)     >AD =31lq  
        626.09        105.05     }|8*sk#[  
    <v]9lw'  
    3. 各轴输入功率 P ,W5.:0Y;f[  
        (kw)        (kw)     ty1fcdFZM  
        2.93       2.71     5#:pT  
    1r`i]1<H  
    4. 各轴输入转矩 T XOr fs sj  
        (kN·m)        (kN·m)     RcY[rnI6  
    43.77        242.86     t\U$8l_;  
    lhn8^hOJ/  
    5. 带轮主要参数 )jW(6  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         +Al>2~  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     f~& a-  
    带的根数z     O?K./So&  
        160        368        708        2232        B        2     [p;*r)f2}  
    Yt1mB[&f^  
    6.齿轮的设计 #JNy  
    "mj^+u-  
    (一)齿轮传动的设计计算 G^h_ YjR`*  
    T@+ClZi  
    齿轮材料,热处理精度 * UcjQ  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 [$:,-Q@  
        (1)       齿轮材料及热处理 &a~=b,  
           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 Zy$Lrr!  
    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 c;!g  
          ② 齿轮精度 P@ypk^v  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ;"7/@&M\m  
         4_Rdp`x#J  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 ~@c-*  
    按齿面接触强度设计 mVf.sA8  
    XSD%t8<LO  
    确定各参数的值: 9 pKm*n&  
    ①试选=1.6 #a}N"*P  
    选取区域系数 Z=2.433   2ChWe}f  
         oj.lj!  
        则 @@pq 'iRn  
        ②计算应力值环数 hTS|_5b  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) )LFD6\z1pl  
        =1.4425×10h XI}I.M  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) MQw9X  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 g{ (@uzqG  
        ④齿轮的疲劳强度极限 Zw=G@4xoU  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: 8fO8Dob]\Y  
        []==0.93×550=511.5 aPBX=;(  
    S=9E@(]  
        []==0.96×450=432         PZ]5Hf1"  
    许用接触应力   }brr ) )  
             K+ehr  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   ;~ee[W$1  
             =1 >}]H;& l  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 N du7nKG  
        =4.47×10N.m b.Su@ay@(^  
        3.设计计算 Q_lu`F|  
    ①小齿轮的分度圆直径d Q]i[.ME  
         ~{QEL2  
        =46.42 /RF%1!M K  
        ②计算圆周速度 Ru7L>(Njs  
        1.52 i7v/A&Rc  
        ③计算齿宽b和模数 nZW4}~0j  
    计算齿宽b &q>h *w4O  
           b==46.42mm gH H&IzHF  
    计算摸数m 4!'1/3cY  
      初选螺旋角=14 iPFL"v<#J  
        = (4ZLpsbJ  
        ④计算齿宽与高之比 eiB(VOJ  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 m+$/DD^-zl  
    =46.42/4.5 =10.32 RK3.-  
    ⑤计算纵向重合度 3;D?|E]1  
    =0.318=1.903 ![Hhxu  
    ⑥计算载荷系数K Q!) z)-hI  
    使用系数=1 f(.6|mPp  
    根据,7级精度, 查课本得 ScHlfk p  
    动载系数K=1.07, 2mOfsn d@  
    查课本K的计算公式: 7jR7  
    K= +0.23×10×b :~r#LRgc  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 (\uA AW"  
    查课本得: K=1.35 E 8^sy*f  
    查课本得: K==1.2 mS7E_A8  
    故载荷系数: Bfn]-]>sD  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 C zpsqTQ  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 wLSjXpP8  
        d=d=50.64 "o<D;lO  
        ⑧计算模数 0$?qoS  
        = `E%(pjG  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 3Pa3f >}-  
        由弯曲强度的设计公式 a[JZ5D  
        ≥ }{#7Z8   
    s #`cX0L)  
    ⑴   确定公式内各计算数值 @2|G|C/]O}  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ]nHe$x!2]  
             确定齿数z =%)})  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 )_F(H)*  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 S#hu2\9D,  
        Δi=0.032%5%,允许 B,:23[v  
        ②      计算当量齿数 n4XMN\:g{  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  iUpSN0XkMM  
        z=z/cos=144/ cos14=158 "1CGO@AXS  
        ③       初选齿宽系数 >]C<j4  
         按对称布置,由表查得=1 vnF g%M!  
        ④       初选螺旋角 JN)"2}SE  
        初定螺旋角 =14 iPNd!_  
        ⑤       载荷系数K @Z,qu2~|!  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 k~ZBJ+ 94  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y Hc"N& %X[  
        查得: k\%,xf; x  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 6J]~A0vsi}  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 0rGj|@+;  
         m_~y   
        ⑦       重合度系数Y )m)h/_  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 @s3aR*ny$  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 0.3^   
    =14.07609 #<D@3ScC  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 S]tkz*w0*  
        ⑧       螺旋角系数Y C!`>cUhE{  
     轴向重合度 =1.675, S54gqc1S]  
        Y=1-=0.82 !;ZBL;qY9  
         o<~-k,{5P  
        ⑨       计算大小齿轮的 % d4+Ctrp-  
     安全系数由表查得S=1.25 z`;&bg\8  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 `s#sE.=o  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 aKa  R  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 t.gq5Y.[  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   G!-7ic_4  
        小齿轮     大齿轮 aGdpec v  
    _95- -\  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 6zELe.tq  
        K=0.86        K=0.93   Q>##hG:m  
    7=; D0SS  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 7j4ej|Fjo  
          []= QZ6[*_Z6  
          []= M ,Zm|3L  
           [BJ$|[11  
           )R8%wk?2  
            大齿轮的数值大.选用. Smi%dp.  
         dx k;@Tz  
    ⑵   设计计算 hwEZj`9  
         计算模数 -ryDsq  
    5@GD} oAn6  
    &Bj,.dD/a  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: ppPG+[cz  
    ocb%&m ;i  
    z==24.57  取z=25 HTR "mQ  
    ]J8KCjq@  
    那么z=5.96×25=149           |G|*  
      C.b,]7i  
    ②   几何尺寸计算 ^D% }V-"  
        计算中心距     a===147.2 +,ZU TG  
    将中心距圆整为110 rC* sNy2  
    3ybK6!g`[  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 ]}UeuF\  
    >!:$@!6L  
    =arccos Z%,\+tRe  
    i}v}K'`  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. u|]mcZ,ZW  
    (M+,wW[6  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 oi33{#%t  
         +1E?He:iQ  
        d==42.4 GoGohsj  
    SH@  
    d==252.5 = ]dz1~/  
    F[o+p|nF  
    计算齿轮宽度 v#FJ+  
    I?^Q084  
    B= 9 AQ96  
    sw3:HNG=  
    圆整的       ^g}gT-l%  
    A{DIp+  
                                                大齿轮如上图: Z`SWZ<  
    .!7Fe)(x  
    9^#zxmH)  
    e]dPF[?7  
    7.传动轴承和传动轴的设计 ft~|  
    5WtQwN~  
    1.  传动轴承的设计 i/C -{+}U  
    l`~a}y"n  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 I>YtWY|ed  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min ?34EJ !  
    T1=43.77kn.m fY)4]=L  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 >Rl0%!  
        已知小齿轮的分度圆直径为 CA~em_dC  
            d1=42.4 v;N1'  
    而  F= O&rD4#  
         F= F kb>Vw<NtE  
    % +t  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N Tv*1q.MB  
    TNX%_Q<  
    mCC:}n"#  
    QXIbFv  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 .Y^d9.  
    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 qJbhPY8Ak  
    @Le ^-v4  
    vJ'yz#tl9  
                 ;QvvU[eb  
         从动轴的设计 N$ qNe'b  
           n}ZBU5_  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, ||*&g2Y  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M  OGE#wG"S  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 8IT_mjj  
        已知大齿轮的分度圆直径为 C,VqT6E<  
            d2=252.5 ~q#[5l(r8  
    而  F= 6>LQGO  
         F= F 6/V{>MTZg  
    ~' Qpf 8)  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N kERaY9L\  
    [6RV'7`Abj  
    +lDGr/  
    !7,K9/"  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 8Jib|#!  
    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 =xlYQ}-(a  
    )l[7;ZIw$  
    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 UtGd/\:  
    查表,选取 "z(fBnv  
    <5!RAdaj+  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 q*<J $PI  
    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 WO \lny!  
    v%l|S{>(  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 *"wD& E?  
    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  。 L2/<+ Zw  
    $.3CiM }~  
    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. aP6%OI  
    *C:q _/  
                D        B                轴承代号     O7<V@GL+  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     i>kNz(*  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     \.{pZMM  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     5@%=LPV  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     )8N)Z~h  
    w4< u@L  
         7PQj7&m  
    -~Z@,  
         sJYKt   
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的  JY050FL  
        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, $nD k mKl  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     )>#<S0>'j  
    m(7_ZiL=  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. EJ &ZZg  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, as!|8JE`  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 BS<>gA R;/  
    gQ+_&'C  
    L=16+16+16+8+8=64 eQ)ioY  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. ?H7p6m u  
    jtVPv]  
    5.    求轴上的载荷   0wE8Gm G  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, C7*Yg$`{  
    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. j"$b%|  
    I}Gl*@K&O  
    s)7`r6w  
    t;a}p_>  
    dU04/]modD  
    =B{$U~}  
    AdN= y8T  
    Z`1o#yZ  
    CPCB!8-5  
         @SVEhk#  
    va*>q-QCr  
    传动轴总体设计结构图: K v>#  
         NNpa69U  
                                 #( Yb lY  
    PQ!?gj  
                                 (主动轴) zZ"')+7q&%  
    s].Cx4VQ  
    9{J8q  
            从动轴的载荷分析图: Z(`K6`KM  
    (S93 %ii  
    6.     校核轴的强度 6I.+c  
    根据 ;>hPHx  
    == AxqTPx7`|  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 [`n yq)  
    查表15-1得[]=60MP Q]koj!mMl  
    〈 []    此轴合理安全 9lwo/(s  
    HBkQ`T  
    8、校核轴的疲劳强度. #(}_2x5  
    ⑴.   判断危险截面 kd2'-9  
    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. "lj:bxM2C  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 vH:+  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 $,@ +Ua  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 L$07u{Q  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 tp3N5I  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 Tf]VcEF  
    截面上的弯曲应力 VQJ5$4a&  
    Qz90 mb  
    截面上的扭转应力 oM7-1O  
    == O pX  
    轴的材料为45钢。调质处理。 -Y,Ibq  
    由课本得: w9?wy#YI  
               j3'/jk]\  
    因             )$.9Wl Q  
    经插入后得 8{^GC(W{]  
    2.0         =1.31 H ;}ue  
    轴性系数为 ]V7hl#VO  
           =0.85 x-k /rZ  
    K=1+=1.82 UVRV7^eTe  
        K=1+(-1)=1.26 \A"a>e  
    所以               R_&V.\e_  
    p+1B6j  
    综合系数为:    K=2.8 ~x#-#nuh"  
    K=1.62 yq^$H^_O p  
    碳钢的特性系数        取0.1 {.'g!{SHp  
       取0.05 8y )i,"  
    安全系数 f*f9:xUY  
    S=25.13  ]@ 0V  
    S13.71 78A4n C  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 b<MMli  
    截面Ⅳ右侧 [-}%B0S**  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 J\},o|WI  
    b8Ad*f\  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 {-Oc8XI/  
    4y)1*VU:  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 *J- jr8&  
    BU .G~0  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 u9%:2$[  
    截面上的弯曲应力   PltPIu)F  
    截面上的扭转应力 [_GR'x'0x  
    ==K= g)Uh   
        K= a.Vs >1  
    所以                 $ O>MV  
    综合系数为: m=y)i]=1  
    K=2.8    K=1.62 dz DssAHy  
    碳钢的特性系数 7[,f;zG  
        取0.1       取0.05 Hh/#pGf2  
    安全系数 4}b:..Ku  
    S=25.13 1%{(?uz9  
    S13.71 v:ZD}Q_  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 dv>zK#!  
    g7ROA8xu  
    9.键的设计和计算 hj[g2S%X  
    \%*y+I0>  
    ①选择键联接的类型和尺寸 =swcmab;  
    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. <i?-x&Q?=  
    根据    d=55    d=65 7tnzgtal  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 9]9(o  
                         b=20     h=12     =50 |8rJqtf +&  
    A).AAr  
    ②校和键联接的强度 w/@%xy  
      查表6-2得      []=110MP 1 1'Tt!  
    工作长度  36-16=20 ot6 P q}  
        50-20=30 vDL/PXNC  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 247>+:7z  
         K=0.5 h=5 b s*Z{R  
        K=0.5 h=6 %?y`_~G  
        由式(6-1)得: k#M W>  
               <[] <>GyG-q  
               <[] W6>uLMUa  
        两者都合适  )BB a  
        取键标记为: \FM- FQK  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 lD XH<W?  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 XsCbA8Qv  
    10、箱体结构的设计 EtG)2)  
    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, >skS`/6  
    大端盖分机体采用配合.  O@$i  
    K!mgh7Dx  
    1.   机体有足够的刚度 U9s y]7  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 C, rZ}-  
    vUA,`  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 _X/`4 G  
    .:/@<V+K  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm bf+2c6_BN0  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 &3. 8i%  
    '` "&RuB  
    3.   机体结构有良好的工艺性. )c/BD C7g  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. D%btlw ?{  
    SfR_#"Uu  
    4.   对附件设计 ~+hG}7(:  
    A  视孔盖和窥视孔 R& A.F+Zgt  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 IU}`5+:m  
    B  油螺塞: 5 Da( DA  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 Dr<Bd;)  
    C  油标: 4RNzh``u  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 (@9-"W  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. j7zQ&ANF  
    x$*OglaS  
    D  通气孔: FS0SGBo  
    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. 'UKB pm/  
    E  盖螺钉: {s]eXc]K}  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 t/ w>t! q  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. }^t?v*kcA  
    F  位销: ^q$sCt}  
    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. >?tpGEZ\  
    G  吊钩: l0f6Lxfz  
    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. #kA+Yqy \)  
    Y`v&YcX;  
    减速器机体结构尺寸如下: 3ly|y{M",  
    ~}fpe>M:  
    名称    符号    计算公式    结果     li?Gb1  
    箱座壁厚                10     bV ym  
    箱盖壁厚                9     M*Xzr .6  
    箱盖凸缘厚度                12     z!tHn#  
    箱座凸缘厚度                15     OB:G5B`  
    箱座底凸缘厚度                25     Wk?XlCj  
    地脚螺钉直径                M24     ~rD* Y&#.  
    地脚螺钉数目        查手册        6     +9t@eHJT1  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     #+$z`C`  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     9j/B3CjW  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     ul E\>5O4h  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     /}wGmX! -!  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     ]4PG[9J@  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 /$E1!9J  
        22 c8'?Dd  
        18     @U,cj>K  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 xM(  
        16     IlY,V  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     ufmFeeg  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     6xwC1V?:0t  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     Xv9C D  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     |dvcDx0|K  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) 'yl`0,3wV  
    150(3轴)     %H54^Z<y  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) k~R_Pq S  
    150(3轴)     fE >FT9c  
         !|SawT5t   
    11. 润滑密封设计 RSy1 wp4W  
    i^yQ; 2 -  
        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. 2HUoT\M  
        油的深度为H+ 3=z'Ih`  
             H=30  =34 'n\ZmG{  
    所以H+=30+34=64 <=p"c k@  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 0@2%pIq\  
         Q-AN~k8+)[  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 U`D"L4},.  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     C)`/Q(^  
        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 6_XTeu  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 D+RG,8Ht  
         !JJY ( o  
    12.联轴器设计 Upf1*$p  
    ~{xY{qL  
    1.类型选择. 3=` UX  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 w$1.h'2  
    2.载荷计算. zZ kwfF  
    公称转矩:T=95509550333.5 !5pp A  
    查课本,选取 ]itvu:pl%  
    所以转矩   |>m@]s7Z  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 H}A67J9x  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm *M&~R(TMn  
    {R(q7ALR  
    四、设计小结 Ltc>@  
        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。 |3s-BKbN4  
        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。 4!D!.t~r  
    五、参考资料目录 *5wb8 [  
    [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; ]ko>vQ4]3  
    [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; k9a-\UIMet  
    [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; LqW~QEU(  
    [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; j  $L  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 @A g=2\9  
    [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; 7&2xUcsz)  
    [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 6楼 发表于: 2011-12-22
    好东西
    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? ^XT;n  
    谢谢!      0363jj@163.com
    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