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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 Gl"|t't(  
                     smUSR4VK  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         nSv@FT'~z  
                     :N^+!,i  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) |z7V1xF  
    >t_h/:JZ)  
    目   录 SF=TG84<  
         GoLK 95"]  
    一    课程设计书                            2 FS)"MDs  
    I`f5)iF?0  
    二    设计要求                              2 02_+{vk!  
    5%%e$o+  
    三    设计步骤                              2 z"97AXu  
         T-LX>*  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 4_`(c1oA  
        2. 电动机的选择                                4 ysj5/wtO0  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 bp!Jjct  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 Vel}lQD  
        5. 设计V带和带轮                              6 V3>tW,z  
        6. 齿轮的设计                                  8 Bd]k]v+  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 g<N;31:c\  
        8. 键联接设计                                  26 p0[+Zm{#l  
        9. 箱体结构的设计                              27 |h?2~D!+d  
        10.润滑密封设计                                30 ?I[*{}@n"  
        11.联轴器设计                                  30 k8?G%/TD  
         {Q}F.0Q  
    四    设计小结                              31 FUarI5#fwF  
    五    参考资料                              32 gYCr,-_i  
    )n]" ~I^  
    一. 课程设计书 >%ovL8F  
    设计课题: [l3ys  
        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 v\[+  
    表一: w_f.\\1r  
             题号 XEnu0 gr  
    a%A!Dz S  
    参数    1     MkL)  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     Khb Ku0Z  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     ! ,bQ;p3g|  
    卷筒直径(mm)    200     ftG3!}  
    ;=7K*npT  
    二. 设计要求 au04F]-|j8  
    1.减速器装配图一张(A1)。 e P,bFc  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 lm6hFvEZ  
    3.设计说明书一份。 /Kd7# @  
    \{}dn,?Fv  
    三. 设计步骤 Zwm/c]6`  
        1.  传动装置总体设计方案 Cs_&BSs  
        2.  电动机的选择 ?!K6")SE  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 R8cOb*D  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 2E?!Q I\O  
        5.  “V”带轮的材料和结构 4-t^?T: qF  
        6.  齿轮的设计 j.ucv  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 ^DN:.qQ  
        8、校核轴的疲劳强度 FieDESsX>  
        9.  键联接设计 d=n@#|3  
        10.  箱体结构设计 5Yhcnwdm!  
        11. 润滑密封设计 zGFD71=#  
        12. 联轴器设计 j)2I+[aoB  
         Kp6 @?  
    1.传动装置总体设计方案: #R{>@]x`  
    [lg!*  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 *I)J%#  
    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|RofL&o  
    要求轴有较大的刚度。 d)e mTXB(  
    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。 00.x*v  
    其传动方案如下: ."H;bfcL_  
             ]'`E  
    图一:(传动装置总体设计图) {BmqUoZrC  
    `XhH{*Q"X  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 {Q3OT  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 ~g\~x  
         传动装置的总效率 6,A|9UX=`  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; P{-- R\  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, gLB(A\yG  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, =w! ik9  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 Xva(R<W7d<  
    CtXbAcN2B  
      2.电动机的选择 Td'Mc-/  
    VD$5 Djq  
        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, HbegdbTJ  
        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, R(d<PlZ  
        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。 )A$"COM4  
         PqV F}  
        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, &h0LWPl  
         b)<WC$"  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 N<9 c/V  
         l!f_ +lv  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 +Yc^w5 !(  
                                                      /[<F f  
    H-PVV&r   
    方案    电动机型号    额定功率 `9co7[Z  
    P T82 `-bZ  
    kw    电动机转速 nwU],{(Hgr  
        电动机重量 z'U.}27&o  
    N    参考价格 -K'UXoU1  
    元    传动装置的传动比     1ysfpX{=  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     [UA*We 1  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     *S ag  
      ?> }p'{I  
       中心高 C< c6Ub  
            外型尺寸 "pM >TMAE  
    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     Hz.i$L0}  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     ?$|tT\SFV  
    2y - QH  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 J'}+0mln  
    [)Nt;|U  
    (1)       总传动比 <= o<lRU  
        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 A|\A|8=b  
        (2)       分配传动装置传动比 wa8jr5/k"  
        =× 7|5kak>=  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 ,~Mf2Y#m0p  
        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 $@L;j  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 9"S2KT@8  
    (1) 各轴转速 VcrMlcnO  
      ==1440/2.3=626.09r/min H~Uf2A)C  
      ==626.09/5.96=105.05r/min k24I1DlR8  
    (2) 各轴输入功率 |*NLWN.ja)  
        =×=3.05×0.96=2.93kW O2Qmz=%  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW ~6f/jCluR%  
        则各轴的输出功率:   1kvX#h&V  
    =×0.98=2.989kW 0`x>p6.)G  
    =×0.98=2.929kW K=N&kda   
    各轴输入转矩 @D;K&:~|N  
       =××  N·m ] `$6=) _X  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· 9i\RdJv.  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m nnyT,e%  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ~^2w)-N  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m f6Y?),`  
    =×0.98=242.86N·m @rYZ0`E9  
    运动和动力参数结果如下表 M2Nh3ijr  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     %unn{92)  
        输入    输出    输入    输出         jlBsm'M<m  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     @&m [w'tn  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     P8YnKyI,.  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     hl:Ba2_E +  
    X%YZQc9  
    5、“V”带轮的材料和结构 L ci?  
      确定V带的截型 2H`r:x<Z-  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 { 4j<X5V  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 }rJqMZ]w  
          V带截型      由图6-13                        B型 c,r6+oX  
       c +]r  
      确定V带轮的直径 Tv|'6P  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm QT%`=b  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s (d &" @  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm _/:--Z  
       D+!T5)>(  
      确定中心距及V带基准长度 (f&V 7n  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 cIO/8D#zU  
                              360<a<1030 %bP+P(vZ  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm dzIBdth  
         bSIY|/d+  
      初定V带基准长度 TIp\-  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm XO;_F"H=  
           l iY/BkpH  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm W>' DQB  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm ;rf{T[i  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 4m\Cc_:jO  
       iX?j"=!  
       确定V带的根数 efyEzL  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw Tcy9oYh!Pn  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 SVa^:\"$[  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 \ ERBb.  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 W _[9  
             (1=@.srAzK  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 ar@,SKU'K  
                                 e[fld,s  
                           取Z=2 0Y0z7A:  
    V带齿轮各设计参数附表 _Q #[IH9  
    9vi+[3s/=;  
    各传动比 hzAuj0-A  
    # 9bw'm  
        V带        齿轮     F4=X(P_6  
        2.3        5.96     6U).vg<  
      v1$}[&/  
    2. 各轴转速n ."Pn[$'.  
        (r/min)        (r/min)     VnN(lJ  
        626.09        105.05     Mprn7=I{Tg  
    "X<V>q$0~c  
    3. 各轴输入功率 P k7JC~D E#  
        (kw)        (kw)     [ !~8TF  
        2.93       2.71     fhk(<KZvJ  
    \HD:#a  
    4. 各轴输入转矩 T MNh:NFCRA  
        (kN·m)        (kN·m)      2X`t&zg  
    43.77        242.86     ZHRMW'Ne  
    N/C$8D34  
    5. 带轮主要参数 k'v+/6 Y  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         f3;[ZS  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     =m|<~t  
    带的根数z     Z%sTj6Th  
        160        368        708        2232        B        2     XcbEh  
    J^WX^".E  
    6.齿轮的设计 \]F Pv7!  
    2U R1T~r  
    (一)齿轮传动的设计计算 mJ8EiRSE  
    #m{F*(%  
    齿轮材料,热处理及精度 [$6YPM>Ee  
        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 fG?a"6~  
        (1)       齿轮材料及热处理 E?&YcVA  
           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 55b/giX  
    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 $U&p&pgH=W  
          ② 齿轮精度 uv$utu>< *  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 8&hxU@T~  
         ZXj*Vu$_4  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 P e} T  
    按齿面接触强度设计 '0Q/oU  
    =BD |uIR  
    确定各参数的值: h1Y^+A_  
    ①试选=1.6 <UIE-#  
    选取区域系数 Z=2.433   ?`:+SncI"b  
         B<|Vm.D  
        则 xxgdp. (  
        ②计算应力值环数 un`4q-S7  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) U[pR `u  
        =1.4425×10h =OrVaZ0  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) m8l!+8  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 {rF9[S"h  
        ④齿轮的疲劳强度极限 Rto/-I0l  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: yJw.z#bB#  
        []==0.93×550=511.5 A/Sj>Y1j  
    p`"Ic2xPJ  
        []==0.96×450=432         F${}n1D  
    许用接触应力   &`'@}o>2  
             ;Rxc(tR!n  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   x9]vhR/av  
             =1 f]Zj"Tt-  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 NwKj@Jos  
        =4.47×10N.m !6 kn>447Y  
        3.设计计算 #/t+h#jG  
    ①小齿轮的分度圆直径d *mw *z|-^V  
         L'e|D=y  
        =46.42 .8|"@  
        ②计算圆周速度 +wGvY r  
        1.52 Fbw.Y6  
        ③计算齿宽b和模数 R_80J=%0  
    计算齿宽b n482?Wp  
           b==46.42mm FbCuXS=+`  
    计算摸数m }+:X=@Z@  
      初选螺旋角=14 8qUNh#  
        = T#}"?A|  
        ④计算齿宽与高之比 Jg&f.  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 a3[,3  
    =46.42/4.5 =10.32 0,cU^HMA  
    ⑤计算纵向重合度 E]pD p /D  
    =0.318=1.903 K7,Sr1O `  
    ⑥计算载荷系数K r+a0.  
    使用系数=1 Q+IB&LdE  
    根据,7级精度, 查课本得 ,H/BW`rL]#  
    动载系数K=1.07, ,y)V5 c1  
    查课本K的计算公式: _!yUr5&,Br  
    K= +0.23×10×b =s:Z-*vy!  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 *b`1+~p_2  
    查课本得: K=1.35 (ul_bA+  
    查课本得: K==1.2 0<Rq  
    故载荷系数: Rf!$n7& \  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 "Qk)EY  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 ka$la;e3  
        d=d=50.64 yi<H }&  
        ⑧计算模数 A4)TJY 3g  
        = @f#6Nu  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计  fTGVG  
        由弯曲强度的设计公式 |4Os_*tRKU  
        ≥  {T5u"U4  
    ;(Z9.  
    ⑴   确定公式内各计算数值 o}L\b,])  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m s[t?At->  
             确定齿数z G4EuW *~  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 wYd{X 8$  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 (I#3![q  
        Δi=0.032%5%,允许 O~5*X f  
        ②      计算当量齿数 ZkF6AF   
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  !dwa. lZ&X  
        z=z/cos=144/ cos14=158 riSgb=7q9  
        ③       初选齿宽系数 wd2z=^S~  
         按对称布置,由表查得=1 r rs0|=  
        ④       初选螺旋角 `dgZ`#  
        初定螺旋角 =14 }Rq{9j,%  
        ⑤       载荷系数K \[]4rXZN0  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 % 3<7HY]~  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y eY`o=xN  
        查得: p|w0 i[hc  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 55zy]|F"  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 %vRCs]  
         +DYsBCVbag  
        ⑦       重合度系数Y ]9}^}U1."  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 |0VZ1{=*  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 $AdBX}{  
    =14.07609 d*LW32B@  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 ]}9[ys  
        ⑧       螺旋角系数Y O&@CT])8  
     轴向重合度 =1.675, |}o3EX  
        Y=1-=0.82 ?:i,%]zxC  
         Bm +Ca:p%  
        ⑨       计算大小齿轮的 FlT5R*m  
     安全系数由表查得S=1.25 )< p ~  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 q!YAA\'31  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 tcJN`N  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 m-<m[49  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   pzeCdHF  
        小齿轮     大齿轮 !9_'_8  
    A(+%DZ  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: vywpX^KPv  
        K=0.86        K=0.93   cT nC  
    BR:Mcc  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 @ el  
          []= D"&Sd@a{  
          []= /z: mi  
           N{uVh;_  
           -[[( Zx  
            大齿轮的数值大.选用. ]l, ,en5V  
         bP&1tE  
    ⑵   设计计算 <,y> W!  
         计算模数 dd *p_4;  
    xcH&B %;f  
    [gj>ey8T  
    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: U+&Eps&NI  
    [OR"9W&  
    z==24.57  取z=25 ;*WG9Y(W  
    \t)`Cp6,[b  
    那么z=5.96×25=149           .sD=k3d  
       |^"0bu"  
    ②   几何尺寸计算 `yO'-(@"gY  
        计算中心距     a===147.2 TQ=HFs ~  
    将中心距圆整为110 \}_,g  
    %Rk DR  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 Z{1B:aW  
    -_XTy!I  
    =arccos 5<YL^m{/L  
    iU AY  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. I{=Yuc  
    Zpz3 ?VM(  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 <,D*m+BWn  
         |qBcE  
        d==42.4 <,\U,jU _  
    "uFwsjz&B  
    d==252.5 UqNUX?(  
    }b/P\1#z  
    计算齿轮宽度 uF<?y0t  
    8[D"  
    B= Z58{YCY  
    SYa O'c  
    圆整的       lnRL^ }  
    QNH3\<IS  
                                                大齿轮如上图: 3 FV -&Y  
    kpxGC,I^*.  
    Q!_d6-*u  
    AREjS $  
    7.传动轴承和传动轴的设计 <y?=;54a  
    +wxsAGy_j  
    1.  传动轴承的设计 5lM2nhlf'b  
    h~ZLULW)B  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 @0d"^  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min -& =dl_m  
    T1=43.77kn.m N1B$z3E *  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 U_ l9CZ  
        已知小齿轮的分度圆直径为 dqs~K7O^E  
            d1=42.4 SMzq,?-`  
    而  F= gd*2*o$g(  
         F= F T5z]=Pd"^  
    5{Q9n{dOh  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 2t PfIg  
    A\#z<h[>  
    ncMzHw  
    L#zD4L  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 /(.:l +[w[  
    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 iaLZ|\`3a  
    s^K2,D]P  
    v; R2,`[W  
                 gn&Zt}@[  
         从动轴的设计 g5lb3`a3  
           dvU{U@:sz  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, Q$v00z]f*  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M _TGs .t  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 /R&h#;l  
        已知大齿轮的分度圆直径为 ]Yw$A  
            d2=252.5 5doi4b>]!  
    而  F= -*z7`]5J  
         F= F t%%()!|)j  
    oQObr  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N &K{8- t  
    JO+tY[q  
    _+'!l'`  
    &lLfVa-l  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 0%dOi ko  
    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&:Q,  
    >6HGh#0(p  
    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 b^Re947{g  
    查表,选取 "ayV8{m^3  
    I<ohh`.  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 vg1J N"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 (+[%^96   
    -v.\W y~\  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 }cr'o"4  
    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!?d`?  
    Hd\V?#H  
    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. eqsmv [  
    bXOKC  
                D        B                轴承代号     8hD[z}  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     0hV#]`9`gN  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     & UOxS W  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     0B7G:X0  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     YLGE{bS  
    YnRO>`  
         HFZ'xp|3dn  
    @,TIw[p  
         XhHgXVVGG<  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 k#Sr;"  
        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| ~ A]wc=  
    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.     .i I{  
    ypx~WXFK  
    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. ,MNv}w@  
    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, CqlxE/|  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 l|?tqCT ^h  
    ={sjoMW  
    L=16+16+16+8+8=64 "!V`_ S;  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. r)pt(*KHo  
    jts0ZFHc-  
    5.    求轴上的载荷   H.ksI;,  
    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, :5,~CtF5 `  
    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. :LY.C<8  
    m0TVi]v  
    ! 6%?VJB|b  
    QQ.?A(U7  
    p%>sc  
    t-iXY0%&  
    gZ$ 8Y7  
    qqf`z,u  
    AAlc %d/9  
         S F*C'  
    pqb'L]  
    传动轴总体设计结构图: >] 'oN  
         ly17FLJ].  
                                 Hyy b0c^=  
    )bOfs*S  
                                 (主动轴) m6ge %  
    >,{s Fc  
    hi1Ial\Y  
            从动轴的载荷分析图: >0{}tRm-P&  
    0vm>*M*p  
    6.     校核轴的强度 )OV0YfO   
    根据 KUUA>'=  
    == **hQb$  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 a.Z@Z!*  
    查表15-1得[]=60MP (w hl1  
    〈 []    此轴合理安全 Snf_{A<  
    %;k Hnl  
    8、校核轴的疲劳强度. 5 3%>)gk:  
    ⑴.   判断危险截面 Q%JI-&K  
    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. 1l$Ei,9  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 2e1KF=N+  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 .C% 28fH  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 E{|B&6$[}  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 Ik0g(-d  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 $ZBYOA  
    截面上的弯曲应力 5[ zN M  
    k."p&  
    截面上的扭转应力 {|?^@  
    == a_>|Ny6{  
    轴的材料为45钢。调质处理。 }L_YpG7  
    由课本得: D!rPF)K )  
               2 |je{  
    因             ':vZ&  
    经插入后得 /sA&}kX}E  
    2.0         =1.31 Z10Vx2B  
    轴性系数为 8z#Qp(he  
           =0.85 q Q\j  
    K=1+=1.82 t%lat./yT  
        K=1+(-1)=1.26 f jx`|MJ  
    所以               l{k_;i!D  
    G\@pg;0|y  
    综合系数为:    K=2.8 h !^= c  
    K=1.62 a `R%\@1  
    碳钢的特性系数        取0.1 7Z6=e6/\  
       取0.05 %\m"Yi]  
    安全系数 cV+?j}"*+  
    S=25.13 gg/`{  
    S13.71 5'} V`?S  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 bF"l0 jS  
    截面Ⅳ右侧 :o'x?]  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 5RP kAC  
    entU+Or  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 \R#SoOd  
    "?8)}"/f  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 za_b jE  
    "n%s>@$  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 U) J5K  
    截面上的弯曲应力   4ijtx)SA  
    截面上的扭转应力 1$>+rW{a  
    ==K= R BYhU55B  
        K= 6cH8Jr _  
    所以                 <3;p>4gN  
    综合系数为: IzP,)!EE  
    K=2.8    K=1.62 [4z,hob  
    碳钢的特性系数 _'=,c"  
        取0.1       取0.05 (\AN0_  
    安全系数 P%3pM*.  
    S=25.13 G|wtl(}3  
    S13.71 g>lZs  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 @5>#<LV=E#  
    l(t&<O(m9  
    9.键的设计和计算 pXk^EV0  
    lzEynMO+  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ^hIdmTf6  
    一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. W XQ@kQD  
    根据    d=55    d=65 ~YYnn7)  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 ,Bk5( e  
                         b=20     h=12     =50 / F0q8j0  
    idI w7hi4  
    ②校和键联接的强度 UL+Txc  
      查表6-2得      []=110MP gEh/m.L7  
    工作长度  36-16=20 B~]Kqp7yU  
        50-20=30 }3(!kW  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 + jLy>=u  
         K=0.5 h=5 jq+(2  
        K=0.5 h=6 z(|^fi(  
        由式(6-1)得: `w@:h4f  
               <[] DR#" 3  
               <[] <Ky-3:pxeM  
        两者都合适 Pe,>ny^J1  
        取键标记为: GY~$<^AK  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 \-\>JPO~<  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 1dH|/9  
    10、箱体结构的设计 l1+l@r\  
    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, RTOA'|[0M  
    大端盖分机体采用配合. VBhUh~:Om  
    $RD~,<oEm  
    1.   机体有足够的刚度 -&Rv=q>  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 Blpk n1  
    QYH-"-)  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 WTSh#L  
    2b"*~O;  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm `[/#, *\  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 n$i X6Cd  
    5zl+M`  
    3.   机体结构有良好的工艺性. 8!_jZf8  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. 6h:QSVfx  
    eM7@!CdA9q  
    4.   对附件设计 }3Es&p$9  
    A  视孔盖和窥视孔 ":]X r!e  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 ]Ry9{:  
    B  油螺塞:  }k^uup*{  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 Ymut]`dX  
    C  油标: iE%"Q? Q/  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 z:QDWH  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. Hm-#Mpw  
    'Y?-."eKh  
    D  通气孔: Oa[  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. ",#.?vT`  
    E  盖螺钉: Al$z.i?R  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 i<QDV W9  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. RXgb/VR  
    F  位销: o_:v?Y>0  
    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. Ot=>~(u0  
    G  吊钩: ;n&95t1$  
    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. "j>X^vn  
    J)|3jbX"I]  
    减速器机体结构尺寸如下: d4Uw+3ikW  
    [|nK5(e9  
    名称    符号    计算公式    结果     >* -I Io  
    箱座壁厚                10     Ob0sB@  
    箱盖壁厚                9     pbMANZU[  
    箱盖凸缘厚度                12     !0{SVsc)  
    箱座凸缘厚度                15     x9lA';})  
    箱座底凸缘厚度                25     1/dL-"*0  
    地脚螺钉直径                M24     )nm+_U  
    地脚螺钉数目        查手册        6     H%_^Gy8f  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     j=sfE qN).  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     [gW eD  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     fNN l1Vls  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     +gl\l?>sr  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     dSDZMB sd  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 w{ja*F6  
        22 K+3-XhG  
        18     pW]j.JM  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 KzHN|8 $o  
        16     EC?5GNGT,  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     (KQLh,h7  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     1?'4%>kp  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     E$"NOR  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     >X~B1D,SV7  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) Ww<Y]H$xZ<  
    150(3轴)     {&1L &f<  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) !HTOE@  
    150(3轴)     [YvS#M3T  
         gM96RY  
    11. 润滑密封设计 W;u.@I&  
    J*@pM  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. HUKrp*Hv  
        油的深度为H+ =!TUf/O-  
             H=30  =34 Y9.3`VX  
    所以H+=30+34=64 geQ!}zXWi  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 .; MS 78BR  
         yfl?\X{  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 ((M,6Q}  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     /?.?1-HM  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 F^l1WX6  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 \h ~_<)  
         f_k'@e{  
    12.联轴器设计 80nEQT y  
    rS@/@jKZE  
    1.类型选择. CJ<nUIy'z  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 zs=3e~o3  
    2.载荷计算. S%kE<M?  
    公称转矩:T=95509550333.5 i ao/l  
    查课本,选取 %*oz~,i  
    所以转矩   cx1U6A+  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 x,5$VLs\+  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm d3&gHt2  
    |t4k&Dkx`  
    四、设计小结 -]+ XTsL  
        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。 V%<<Udu<  
        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。 P@PZm  
    五、参考资料目录 +r2E5s   
    [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; dY;^JPT  
    [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; ( X)$8y  
    [3]《简明机械设计手册》,同济大学出版社,洪钟德主编,2002年5月第一版;  !|9$  
    [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; DcQ^V4_  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 \Y Cj/tG8  
    [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 H 2i V  
    [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? Q96g7[  
    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