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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 e#tIk;9Xz  
                     h ~ $&  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         f%c06Un=  
                     -  $%jb2  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) SU/G)&Mi  
    t)LU\!  
    目   录 sF y]+DB  
         x8Q~VVZr  
    一    课程设计书                            2 cn$5:%IK  
    Zb]/nP1P  
    二    设计要求                              2 bZiyapM  
    djUihcqA`  
    三    设计步骤                              2 tyB)HF  
         9qEOgJ  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 v{o? #Sk1  
        2. 电动机的选择                                4 !Q!&CG5l  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 -TgUyv.  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 TZ'aNcGg  
        5. 设计V带和带轮                              6 [eyb7\#   
        6. 齿轮的设计                                  8 @: Z#E[N H  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 !}ilN 1>  
        8. 键联接设计                                  26 ) !i!3  
        9. 箱体结构的设计                              27 EJ G2^DSS  
        10.润滑密封设计                                30 D ZVXz|g  
        11.联轴器设计                                  30 l8^y]M  
         V~85oUc\-  
    四    设计小结                              31 )!A 2>  
    五    参考资料                              32 D i+4Eb  
    `$at9  
    一. 课程设计书 wazP,9W?  
    设计课题: F99A;M8(  
        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 8 }-7{  
    表一: 8)pB_en3sO  
             题号 VgA48qZ  
    c}%es=@  
    参数    1     M|k&TTV  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     ^#;RLSv   
    运输带工作速度(m/s)    1.1     _lP4}9p  
    卷筒直径(mm)    200     )A"jVQjI%w  
    pw3 (t  
    二. 设计要求 6}ftBmv  
    1.减速器装配图一张(A1)。 \ n_3Bwd~  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 [t{](-  
    3.设计说明书一份。 M6_-f ;.  
    ds]?;l"  
    三. 设计步骤 LJWTSf"f?  
        1.  传动装置总体设计方案 g2=}G<*0  
        2.  电动机的选择 _s*! t  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 &:No}6  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 'irGvex  
        5.  “V”带轮的材料和结构 tq&Yek>C  
        6.  齿轮的设计 n' ?4.tb  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 yp p4L|R  
        8、校核轴的疲劳强度 akC>s8tqlA  
        9.  键联接设计 Y 9i][  
        10.  箱体结构设计 E?Cj/o  
        11. 润滑密封设计 A*F9\mj I5  
        12. 联轴器设计 ?L\z}0#  
         Vv7PCaq  
    1.传动装置总体设计方案: vTd- x>n  
    dF e4K"  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 ,eXFN?CB  
    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@  
    要求轴有较大的刚度。 4%7s259%  
    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。 E*k([ZL  
    其传动方案如下: x> \Bxa8  
            p+[} Hxx=  
    图一:(传动装置总体设计图) 43L|QFo  
    Rg&19 }BU  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 cy3M^_5B<  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 \XS]N_}8>  
         传动装置的总效率 SA+d&H}Fc  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; [))JX"a  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, R hio7C  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, O>AFF@=  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 H)5QqZ8  
    =/9<(Tt%m  
      2.电动机的选择 y]'CXCml)  
    p=B?/Sqa  
        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, -k{ Jp/-D  
        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, J`<f  
        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。 zMGzReJ  
         `W"G!X-  
        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, 8=F%+  
         hVUIBJ/5(-  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 2y kCtRe  
         DA=1KaJ.  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 <hv7s,i  
                                                      bSrZ{l  
    ?Y3@"rdR  
    方案    电动机型号    额定功率 aZKXD! 4  
    P z0Xa_w=  
    kw    电动机转速 e$wt&^W  
        电动机重量 gS$A   
    N    参考价格 DYRE1!  
    元    传动装置的传动比     C:GvP>  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     ^ ulps**e  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     ]:et~pfW  
      jBpVxv  
       中心高 5v9uHxy  
            外型尺寸 d#\W hRE  
    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     kcS6_l  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     Rp/-Pv   
    T~J? AKx  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 C[YnrI!  
    &fSTR-8ev#  
    (1)       总传动比 J+Bdz6lt  
        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{C6by"j{S  
        (2)       分配传动装置传动比 10MU-h.)  
        =× |C D}<r(N  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 Dp^/gL=  
        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 RrWNJ&o  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 (WE,dY+.  
    (1) 各轴转速 ce'TYkPM  
      ==1440/2.3=626.09r/min kCA5|u  
      ==626.09/5.96=105.05r/min )ooWQ-%P  
    (2) 各轴输入功率 W-D[z#)/Y  
        =×=3.05×0.96=2.93kW e<5Y94YE  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW o.^y1mH'  
        则各轴的输出功率:   yr{B5z,  
    =×0.98=2.989kW xR908+>5  
    =×0.98=2.929kW a)9rs\Is{  
    各轴输入转矩 ]a/'6GbR  
       =××  N·m ;&,.TC?l  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· JD~aUB%  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m 0{R/<N  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m B*,?C]0{  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m 6[?}6gQ  
    =×0.98=242.86N·m ~>%DKJe  
    运动和动力参数结果如下表 <v$QM;Ff  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     Wsm`YLYkt!  
        输入    输出    输入    输出         5f{|"LG&  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     U CY2 ]E  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     3ATjsOL  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     9#rt:&xo0  
    H?U't 09  
    5、“V”带轮的材料和结构 m mw-a0  
      确定V带的截型 tt4+m>/T  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 7>-yaL{  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 >n!ni(  
          V带截型      由图6-13                        B型 SxMj,u%X/  
       k/lFRi-i  
      确定V带轮的直径 cwynd=^nC  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm R]Qp Mj%o  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s nY^Nbh0  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm Z nXejpj)D  
       s[c^"@HT  
      确定中心距及V带基准长度 hz)9"B\S  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 d^84jf.U  
                              360<a<1030 ~7SH4Cr  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm &KqVN]1+^  
         +t]Xj1Q  
      初定V带基准长度 U:lv^ QPG  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm nq;#_Rkr  
           z[&s5"  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm qY(:8yC36  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm r4eUZ .8R  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 9?`RR/w  
       qm(1:iK,0  
       确定V带的根数 rsF:4G"%  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw i_U}{|j  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 nNn56&N]  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 (0jr;jv  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 t(?<#KUB-  
             T;?+kC3  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 fLB1)kTS  
                                 )5yj/0oT  
                           取Z=2 t ;-L{`mW  
    V带齿轮各设计参数附表 kx{!b3"  
    P5URvEnz:  
    各传动比 kRot7-7I|  
    R^8B3-aA`  
        V带        齿轮     7B FN|S_l  
        2.3        5.96     WE.Tuo5L  
      [7\>"v6  
    2. 各轴转速n '29WscU  
        (r/min)        (r/min)     oR %agvc^^  
        626.09        105.05     =nhzMU9c\y  
    )HVcG0H1  
    3. 各轴输入功率 P nj2gs,k  
        (kw)        (kw)     K $-;;pUl  
        2.93       2.71     |.w;r   
    V}9;eJRvw  
    4. 各轴输入转矩 T Z?1OdoT-  
        (kN·m)        (kN·m)     ?q Xs-  
    43.77        242.86     ;~/4d-  
    4lz{G*u  
    5. 带轮主要参数 E`xU m9F  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         Y';>O`  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     zj20;5o>U&  
    带的根数z     <t}?$1  
        160        368        708        2232        B        2     qrDcL>Hrn  
    S< x:t(  
    6.齿轮的设计 yJ/#"z=h?  
    b UvK  
    (一)齿轮传动的设计计算 gX*K&*q   
    $Jf9;.  
    齿轮材料,热处理精度 Sdc*rpH"(  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 hKksVi  
        (1)       齿轮材料及热处理 :s*>W$Wp4  
           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 ?,% TU&Yn  
    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 9} *$n&B  
          ② 齿轮精度 OoaY  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 -1 W  
         \cZfg%PN  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 D#v?gPo4  
    按齿面接触强度设计 SE!L :  
    f z%tA39m  
    确定各参数的值: oh\1>3,Ns  
    ①试选=1.6 B||c(ue  
    选取区域系数 Z=2.433   x!?Z *v@I  
         t!jwY/T  
        则 O5;-Om  
        ②计算应力值环数 ;r!\-]5$  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) w3bIb$12  
        =1.4425×10h <SQ(~xYi  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) c]v +  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 }W}G X(?P  
        ④齿轮的疲劳强度极限 {!=2<-Aq  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: ,so4Lb(vG  
        []==0.93×550=511.5 ^saM$e^c:  
    'v`_Ii|-  
        []==0.96×450=432         F^rl$#pCS  
    许用接触应力   ^<;w+%[MT  
             [TCRB`nTQF  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   JZ K7uB,X  
             =1 d_T<5Hin  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 mP!N<K  
        =4.47×10N.m 1Z:R,\+L  
        3.设计计算 m!Af LSlwm  
    ①小齿轮的分度圆直径d T.@sq  
         /f&By p  
        =46.42 *<k&#D"m  
        ②计算圆周速度 c[{UI  
        1.52 ('d{t:TsY  
        ③计算齿宽b和模数 PYieD}'  
    计算齿宽b wOcg4HlW  
           b==46.42mm ]fC7%"nB  
    计算摸数m N D* ]gM  
      初选螺旋角=14 ^&m?qKN8  
        = STB-guia5  
        ④计算齿宽与高之比 o7 arxo\  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 $e1:Q#den2  
    =46.42/4.5 =10.32 pqq?*\W&[v  
    ⑤计算纵向重合度 (nz}J)T&  
    =0.318=1.903 CJA+v-  
    ⑥计算载荷系数K (UcFNeo  
    使用系数=1 V{$Sfmey  
    根据,7级精度, 查课本得 YFqZe6g0$  
    动载系数K=1.07, 4:3_ER]J  
    查课本K的计算公式: 6n-r  
    K= +0.23×10×b z1Q2*:)c  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 J)huy\>,  
    查课本得: K=1.35 jGiw96,Y  
    查课本得: K==1.2 ai^t= s  
    故载荷系数: H:Lt$  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 $_bZA;EMQ  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 YkI9d&ib+  
        d=d=50.64 $WClpvVj  
        ⑧计算模数 >[P%Ty);  
        = Yj3*)k  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 G"C;A`6  
        由弯曲强度的设计公式 O+vcs4  
        ≥ cz>mhD  
    InN{^uN  
    ⑴   确定公式内各计算数值 X~zRZ0  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m w&C1=v -h  
             确定齿数z m9Il\PoTq  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 ol#yjrv  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 ]|y}\7Aa  
        Δi=0.032%5%,允许 -%=RFgU4  
        ②      计算当量齿数 e?1KbJ?.  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  .5z&CJDiIi  
        z=z/cos=144/ cos14=158 YM8rJ-  
        ③       初选齿宽系数 V" }*"P-%  
         按对称布置,由表查得=1 Pl?}>G  
        ④       初选螺旋角 LU G9 #.  
        初定螺旋角 =14 gi 5XP]z  
        ⑤       载荷系数K oX*b<d{\N  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 HT-PWk>2  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y l# BZzJ?~  
        查得: ;L$,gn5H  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 + "zYn!0  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 nUqL\(UuY  
         F;W'  
        ⑦       重合度系数Y M#T#:wf~  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 SlN"(nq  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 <k5`&X!+  
    =14.07609 ,0,Oe=d  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 <dS5|||  
        ⑧       螺旋角系数Y ExqM1&zpK  
     轴向重合度 =1.675, K?JV]^  
        Y=1-=0.82 01o [!nT  
         Ta^.$O=F  
        ⑨       计算大小齿轮的 3wo'jOb  
     安全系数由表查得S=1.25 ;tXY =  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 pSXEJ 2k  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 ' rvE  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 _ }^u-fJ/~  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   k1m'Ka-  
        小齿轮     大齿轮 5E0wn'  
    Zg2]GJP  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: "H@Fe  
        K=0.86        K=0.93   &AJUY()8  
    m'c#uU  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 <oQ6ZX  
          []= +2El  
          []= sX Z4U0 #  
           py=i!vb&Z%  
           0a@c/ XGBp  
            大齿轮的数值大.选用. ,, 7.=#  
         ?o8a_9+  
    ⑵   设计计算 shD+eHo$  
         计算模数 UL[uh@4  
    :|Upx4]Ec  
    Pm~,Ky&Hl  
    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: l -XnB   
    wzg i @i  
    z==24.57  取z=25 <347 C{q  
    m+p4Mc%u  
    那么z=5.96×25=149           y&h~Oa?,;  
      +hZ] B<$  
    ②   几何尺寸计算 o;E (Kj  
        计算中心距     a===147.2 YN$`y1V  
    将中心距圆整为110 X:DMT>5k  
    KoFv0~8Q  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 M*v^N]>"G  
    }tu4z+T2  
    =arccos s *K:IgJ/  
    .a5X*M]  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. ~R)1nN|  
    aE}=^%D  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 w{~" ;[@  
         ?l(nM+[kSL  
        d==42.4 7bHE!#L`0  
    <Nvlk\LQ  
    d==252.5 0,bt^a  
    xJ$Rs/9C  
    计算齿轮宽度 S3nB:$_-;  
    p1C_`f N,  
    B= n&(3o6i'  
    8 qn{  
    圆整的       U-ERhm>uk  
    x,}ez  
                                                大齿轮如上图: t`h_+p%>  
    ShsJ_/C2  
    YcPKM@xo  
    9+W!k^VWq  
    7.传动轴承和传动轴的设计 $3lt{ %  
     y/z9Ce*>  
    1.  传动轴承的设计 1<;\6sg  
    LAj}kW~  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 QziN]  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min u}^a^B$  
    T1=43.77kn.m NJ.rv  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 =`rppO  
        已知小齿轮的分度圆直径为  F|DR  
            d1=42.4  <WO&$&  
    而  F= f34_?F<h  
         F= F CX1L(Y[  
    F">Nrj-bs  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N tq2-.]Y@U  
    B?$S~5  }  
    Q]yV:7  
    ^qE<yn  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 .`:oP&9r  
    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 #FrwfJOV  
    5cPSv?x^F@  
    3WQRN_  
                 ,R7=]~<io"  
         从动轴的设计 er&uC4Y]a  
           Y{+zg9L*  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, =>gyc;{2K<  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M !%SdTaC{T  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 yg]suU<z]  
        已知大齿轮的分度圆直径为  Oz"@yL}  
            d2=252.5 W@R$' r,@O  
    而  F= oG|?F4l*  
         F= F _lP4ez Y  
    "`gfy  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N h;cB_6vt  
    6ON  
    ?$>u!V<'  
    Y&ct+w]%  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 QO1A976o  
    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 "Nk=g~|  
    j1'xp`jgv  
    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 DDqC}l_  
    查表,选取 )R [@G.  
    jKY Aid{-  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 g=8|z#S  
    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 ]be 0I)  
    m'G?0^Ft  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 ;o~+2Fir  
    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  。 8GF[)z&|P:  
    Im0+`9Jw  
    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. +X2 i/}  
    r'mnkg2,  
                D        B                轴承代号     $71D)*{P  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     ;-Y]X(z>  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     rR),~ @]sL  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     Nqo#sBS  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     *@$($<pY&  
    Lz#$_Am'H  
         `Yo -5h  
    Ee$" O 6*!  
         886 ('  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 dy8In%  
        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, n)1  
    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.     bJG!)3cx  
    B $ y44  
    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. rw=UK`  
    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, E7Gi6w~\  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 Pp JE|[]  
    Oo3qiw  
    L=16+16+16+8+8=64 "c! oOaA  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. &<fRej]v  
    1 o  
    5.    求轴上的载荷   (DEL xE  
    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, c4qp3B_w  
    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. ZH`K%h0  
    lD;,I^Lt6  
    k^'d@1z;C  
    :#Ex3H7  
    alb+R$s  
    2EqsfU* I  
    ga 2Q3mV  
    pdcwq~4~%  
    8 /RfNGY  
         TYJnQ2m  
    |Ad6~E+aL-  
    传动轴总体设计结构图: 6b+ Wl Ib  
         0]2B-o"kI  
                                 NZ%~n:/V#  
    G\,A> mT/P  
                                 (主动轴) xP5mL3j  
    Cr V2 V)|G  
    die2<'\4%  
            从动轴的载荷分析图: 1 ">d|oC  
    esC\R4he  
    6.     校核轴的强度 2XecP'+m  
    根据 dx?njR  
    == D?*sdm9r`  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 [WO%rO^p  
    查表15-1得[]=60MP  8H%I|fm  
    〈 []    此轴合理安全 u{{xnyl?  
    N`|Ab(.  
    8、校核轴的疲劳强度. C}8e<[} )  
    ⑴.   判断危险截面 q$u\ q.  
    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. OCOO02Wq1  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 L9unhx  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 n%MYX'0  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 3Ld ;zW  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 Pguyf2/w  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 _G}CD|Kx  
    截面上的弯曲应力 ubN"(F:!-S  
    ?C>VB+X}y  
    截面上的扭转应力 FOUs= E[  
    == I}G}+0geV  
    轴的材料为45钢。调质处理。 7p>-oR"  
    由课本得: Qdx`c^4m  
               Dxa)7dA|  
    因             {,  *Y  
    经插入后得 Z\gg<Q  
    2.0         =1.31 @|UIV  
    轴性系数为 Q3'B$,3O^  
           =0.85 RzY`^A6G6  
    K=1+=1.82 1KIq$lG{ E  
        K=1+(-1)=1.26 z:Zn.e*$b  
    所以               7s fuju(  
    }A'<?d8   
    综合系数为:    K=2.8 U37?P7i's  
    K=1.62 #+ lq7HJ1  
    碳钢的特性系数        取0.1 <1 1Tqb  
       取0.05 ,, H$>r_;  
    安全系数 T~~$=vP9  
    S=25.13 vhquHy.qi#  
    S13.71 k\thEEVP0*  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 b\Xu1>  
    截面Ⅳ右侧 RnBmy^l"  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 &F*QYz[  
    e'?d oP  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 \F+o=  
    QVRokI`BF  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 ]{6yS9_tuI  
    qL;T&h  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 }v$=mLy  
    截面上的弯曲应力   n\ ',F  
    截面上的扭转应力 'hi\98y  
    ==K= 5iI3u 7Mn1  
        K= ):\{n8~  
    所以                 _kY[8e5  
    综合系数为: =&b$W/l)0  
    K=2.8    K=1.62 ch8w'  
    碳钢的特性系数 0|>  
        取0.1       取0.05 Dx# @D#  
    安全系数 3;l>x/amk  
    S=25.13 _} 9R}  
    S13.71 \/4%[Q2QDm  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ,JBw$ C  
    oY6|h3T=Q$  
    9.键的设计和计算 }:D~yEP  
    |%cO"d^ri  
    ①选择键联接的类型和尺寸 MJ/%$  
    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. ]%Yis=v  
    根据    d=55    d=65 i7FR78^  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 68GGS`&  
                         b=20     h=12     =50  t-x"(  
    (*WZsfk>/<  
    ②校和键联接的强度 @] "9EW 0  
      查表6-2得      []=110MP =ObtD"  
    工作长度  36-16=20 JTB~nd>  
        50-20=30 42LXL*-4  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 95 .'t}  
         K=0.5 h=5 Vh2/Ls5  
        K=0.5 h=6 ?uX6X'-  
        由式(6-1)得: <J }9.k  
               <[] ee0>B86tE  
               <[] KeHE\Fq^V  
        两者都合适 59Q Q_#>  
        取键标记为: n_&)VF#n(  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 H1j6.i}q  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 6')SJ*|yS  
    10、箱体结构的设计 qVe6RpS  
    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, 3N*C]  
    大端盖分机体采用配合. [,$mpJCI  
    fQ_8{=<-&X  
    1.   机体有足够的刚度 GhQ`{iJM  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 g+r{>x  
    u2O^3r G-  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 $#JVI:  
    [%,=0P}  
    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 & O\!!1%  
    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 1nTaKK q  
    y$9 t!cx  
    3.   机体结构有良好的工艺性. yx;R#8;b.  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. =}GyI_br;8  
    A'-YwbY  
    4.   对附件设计 UXB8sS*wQ?  
    A  视孔盖和窥视孔 8PjhvU  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 bK;a V&  
    B  油螺塞: I"<. h'  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 U105u.#7  
    C  油标: 35kbE'  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 s^R2jueR  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 7:q-NzE\6  
    d]~1.i  
    D  通气孔: Xt*%"7yTp  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. JU1; /3(  
    E  盖螺钉: Zw 8b -_  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ayz1i:Q|  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. WzbN=& C]h  
    F  位销: M]TVaN$v#  
    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. PlRs- %d  
    G  吊钩: [ \n.[4gq"  
    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. .+ o>  
    afq +;Sh  
    减速器机体结构尺寸如下: QjN3j*@  
    "hY^[@7 W  
    名称    符号    计算公式    结果     ?o5#Ve$-X  
    箱座壁厚                10     <KPx0g?=b  
    箱盖壁厚                9     Tm.w+@  
    箱盖凸缘厚度                12     WREGRy  
    箱座凸缘厚度                15     ms<uYLp  
    箱座底凸缘厚度                25     M|=$~@9#X  
    地脚螺钉直径                M24     U zHhU*nW  
    地脚螺钉数目        查手册        6     v+o3r]Y6  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     BW=6gZ_  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     b+apNph  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     s(Bi& C\  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     p&doQh  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     O[B_7  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 I19F\ L`4  
        22 1U9N8{xg9  
        18      HcS^3^Y  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 !O_^Rn+<2  
        16     >(KUYX?p  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     "E!p1  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     y+R$pzX  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     #|E. y^IC  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     t1s@Ub5);I  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) W?Abx  
    150(3轴)     &Sp:?I-  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) 4<Y[L'UaA@  
    150(3轴)     |noTIAI  
         4>`w9   
    11. 润滑密封设计 *X5LyO3-gP  
    3PeJPw  
        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. 4zbV' ]  
        油的深度为H+ uW_ /7ex  
             H=30  =34 S^=/}PT'  
    所以H+=30+34=64 gipRVd*TA  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 G=Bj1ss.  
         o|E(_ Y4d  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 ~3]8f0^%m  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     n:z>l,`C]  
        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 vB4qJ{f  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 I65GUX#DV  
         :b)@h|4  
    12.联轴器设计 iAhRlQ{Qu  
    1H@F>}DP  
    1.类型选择. 3e1"5~?'<  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 KO$8lMm$  
    2.载荷计算. [/]3:|  
    公称转矩:T=95509550333.5 lR^Qm|  
    查课本,选取 ;yrcH+I$_  
    所以转矩   )A;<'{t #L  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 K 2v)"|T)  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm G&Sg .<hn  
    ||NCVGJG  
    四、设计小结 zaPR>:r0  
        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。 \LXNdE2B  
        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。 (b!DJ;(O9  
    五、参考资料目录 wt,N<L  
    [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; i/B"d,=<  
    [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; u?/]"4  
    [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; ).b+S>k  
    [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; xSZw,  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 X / "H+l  
    [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; roQIP%h!  
    [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? oR }  
    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