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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 e00 }YWf%  
                     NW3qs`$-(  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         R-OO1~W=  
                     ,`YBTU  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) Jq?zr]"A  
    ; 8eGf'  
    目   录 zOFHdd ,"g  
         _j0xL{&&  
    一    课程设计书                            2 N$C+le  
    |4 2;171  
    二    设计要求                              2 ?K2}<H-  
    *vIP\NL?H  
    三    设计步骤                              2 shy[>\w  
         zF{~Md1  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 Y}t)!}p$r  
        2. 电动机的选择                                4 >BK/HuS  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 P6ktA-Hv>  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 aot2F60J,  
        5. 设计V带和带轮                              6 .7LQ l ?  
        6. 齿轮的设计                                  8 [UC_  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 %, iAn gF'  
        8. 键联接设计                                  26 y&O?`"Uv/M  
        9. 箱体结构的设计                              27 cjO %X  
        10.润滑密封设计                                30 OW@)6   
        11.联轴器设计                                  30 ^ACrWk~UY  
         Q^3{L\6_  
    四    设计小结                              31 V mQ'  
    五    参考资料                              32 9rT^rTV  
    ScD E)r  
    一. 课程设计书 7ZyP  
    设计课题: BOcD?rrZ0  
        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 %l a1-r~  
    表一: r@vt.t0#  
             题号 K\8zhY  
    yqL"YD  
    参数    1     PUZcb+%]h  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     !.t D.(XP  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     tCGx]\  
    卷筒直径(mm)    200     p8@&(+z  
    EStui>ho  
    二. 设计要求 K{`R`SXD  
    1.减速器装配图一张(A1)。 _`^AgRE  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 'kY/=*=Q  
    3.设计说明书一份。 yE,qLiH  
    w3sU&  |N  
    三. 设计步骤 c?. i;4yh  
        1.  传动装置总体设计方案 +/RR!vG,  
        2.  电动机的选择 ]$9y7Bhj.  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 p8)R#QWz9  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 IpSWg  
        5.  “V”带轮的材料和结构 kN{$-v=K  
        6.  齿轮的设计 A?}[rM Z  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 ;fW~Gb?"  
        8、校核轴的疲劳强度 {7]maOg>7J  
        9.  键联接设计 yFb"2  
        10.  箱体结构设计 E"S# d&9  
        11. 润滑密封设计 i '*!c  
        12. 联轴器设计 (s&]V49  
         $cJ fdE  
    1.传动装置总体设计方案: +lVA$]d  
    Y_jc*S  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 'bSWJ/;p)  
    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, L97 ~ma  
    要求轴有较大的刚度。 W SxoGly  
    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。 L*,h=#x(  
    其传动方案如下: =7H\llL4BC  
            :3D6OBkB  
    图一:(传动装置总体设计图) V]+y*b.60  
    8IxIW0  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 z~~pH9=c2  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 "9QZX[J|*  
         传动装置的总效率 =SeQ- H#  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; S5ai@Ks f  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, a@|H6:|  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, cb0rkmO  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 w2XHY>6];  
    .[1 f$  
      2.电动机的选择 U5~aG!E  
    ]cS(2hP7  
        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, a:UkVK]MP  
        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, =p=/@FN  
        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。 F!u)8>s+z{  
         FGyrDRDwC  
        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, S(xs;tZ  
         Z8Y& #cB  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 zx2`0%Q  
         \mJR^t  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 D86F5HT}}  
                                                      6fI2y4yEz  
    A- Abj'  
    方案    电动机型号    额定功率 LA lX |b  
    P Et(H6O 8  
    kw    电动机转速 ^AJ 2Y_}v  
        电动机重量 CdmpKkq#  
    N    参考价格 Al8Dw)uG{  
    元    传动装置的传动比     SG\ /m'F  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     8,[ *BgeX  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     q. Jx|x  
      ftPhE)i  
       中心高 LA59O@r  
            外型尺寸 YlG#sBzl  
    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     aZ\Z7(  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     >yn]h4M  
    Yu_ eCq5/  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 cQThpgha  
    dJnKa]X  
    (1)       总传动比 XP%_|Q2X  
        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 /|UbYe,  
        (2)       分配传动装置传动比 =EA @  
        =× CL7 /J[TS  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 hrzxc4,W  
        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 q5EkAh<PD|  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 LK*9`dzv=G  
    (1) 各轴转速 OGJrwl  
      ==1440/2.3=626.09r/min G9QvIXRi  
      ==626.09/5.96=105.05r/min ONcLhwH  
    (2) 各轴输入功率 G:lhrT{  
        =×=3.05×0.96=2.93kW " a'I^B/  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW SC2LY  
        则各轴的输出功率:   K8BlEF`  
    =×0.98=2.989kW 8?kB+}@6X  
    =×0.98=2.929kW F-ofR]|) >  
    各轴输入转矩 J>#yA0QD2  
       =××  N·m u #}1 M  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· s91[DT4  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m lV 4TFt ,  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m _:tS-Mx@5  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m <[}zw!z  
    =×0.98=242.86N·m 4h--x~ @  
    运动和动力参数结果如下表 md18q:AG)  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     &Fuk+Cu{  
        输入    输出    输入    输出         AT3HH QD  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     ^z, B}Nz  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     LCA+y1LP-_  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     /`aPV"$M  
    r^rk@W;[  
    5、“V”带轮的材料和结构 pG)dF@  
      确定V带的截型 k$J!,!q  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 tq'hiS(b  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 [] "bn9 +  
          V带截型      由图6-13                        B型 sIaehe'B  
       bZfq?   
      确定V带轮的直径 iY2q^z/S  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm ~.U \Y  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s WpE "A  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm |HY{Q1%  
       4s_5>r4  
      确定中心距及V带基准长度 &K[~Ab_  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 +/mCYI  
                              360<a<1030 >>C S8  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm tK*y/S  
         >< S2o%u~  
      初定V带基准长度 D^F=:-l m  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm '3Fb[md54  
            #X$s5H  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm p^ROt'eQ<  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm \j wxW6>  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 jHatUez4O  
       AFYdBK]  
       确定V带的根数 \' A- Lp  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw *x p_#  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 x 00'wY|  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 if\`M'3Xx  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 Em{;l:;(W  
             x.|sCqx  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 Rx&.,gzj[  
                                 N;!!*3a9=  
                           取Z=2 j8^ #698X  
    V带齿轮各设计参数附表 u:W/6QS  
    "66#F  
    各传动比 a7u*d`3X=  
    ;tA$ x!5]  
        V带        齿轮     +N2ILE8[<  
        2.3        5.96      eBmHb\  
      {]m/15/$C  
    2. 各轴转速n 1LvR,V<  
        (r/min)        (r/min)     c3PA<q[  
        626.09        105.05     JHZjf7g$k  
    <W7WlT  
    3. 各轴输入功率 P B^R44j]3"  
        (kw)        (kw)     <KCyXU*  
        2.93       2.71     j*f\Z!EeZ  
    r[7*1'. p  
    4. 各轴输入转矩 T THK^u+~LM  
        (kN·m)        (kN·m)     -w)v38iX!  
    43.77        242.86     " L,9.b  
    l)jP!k   
    5. 带轮主要参数 >T0`( #Lm  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         CMv8n@ry  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     H`q[!5~8  
    带的根数z     JlRNJ#h>  
        160        368        708        2232        B        2     @uQ *$  
    >/%XP_q%`e  
    6.齿轮的设计 v|]"uPxH?  
    ty%,T.@e  
    (一)齿轮传动的设计计算 UFj!7gX]  
    Up_"qD6  
    齿轮材料,热处理精度 TpYh)=;k  
        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 `Nz`5}8.?  
        (1)       齿轮材料及热处理 NB.'>Sar  
           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 \&Bdi6xAy  
    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 }&6:0l$4!  
          ② 齿轮精度 %AWc`D  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ~>~qA0m"m  
         em- <V5fb  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 :LdPqFXj  
    按齿面接触强度设计 #!#s7^%K&  
    "*MF=VB1  
    确定各参数的值: &Ll&A@yU  
    ①试选=1.6 #ZnNJ\6  
    选取区域系数 Z=2.433   SdnO#J}{  
         0B}2~}#  
        则 }*qj,8-9  
        ②计算应力值环数 IAe/)  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) G!%8DX5  
        =1.4425×10h C 'Y2kb  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) !<~cjgdx  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 /J&DYxl":  
        ④齿轮的疲劳强度极限 b8vZ^8tBV  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: fl2XI=[v4  
        []==0.93×550=511.5 E2>+V{TF  
    /Ah&d@b  
        []==0.96×450=432         n:k4t  
    许用接触应力   SQx&4R.  
             n;>=QG -v  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   9ZY,T]ym?  
             =1 9zIqSjos"  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 *BF[thB:a  
        =4.47×10N.m O(D2F$VlL  
        3.设计计算 e :C4f  
    ①小齿轮的分度圆直径d HXZ,"S  
         * >8EMq\^  
        =46.42 3 5L0 CM  
        ②计算圆周速度 H3ovF  
        1.52 _)~VKA]""  
        ③计算齿宽b和模数 Y}<%~z#.4  
    计算齿宽b &"hEKIqL  
           b==46.42mm &%t&[Se_~  
    计算摸数m Nv6"c<(L=  
      初选螺旋角=14 DGS,iRLnA  
        = Eciu^  
        ④计算齿宽与高之比 Vi}E9I4  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 &Vgpv#&Cfx  
    =46.42/4.5 =10.32 6qT-  
    ⑤计算纵向重合度 v+SdjFAY  
    =0.318=1.903 &`tAQN*Z  
    ⑥计算载荷系数K > '. : Acn  
    使用系数=1 =_ b/ g  
    根据,7级精度, 查课本得 B<,7!:.II  
    动载系数K=1.07, f:J-X~T_f  
    查课本K的计算公式: W}MN-0  
    K= +0.23×10×b v=cQ`nou  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 `r~3Pf).4  
    查课本得: K=1.35 "dvo@n|  
    查课本得: K==1.2 +"=ydF.9  
    故载荷系数: WjM7s]ZRv  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 =oI6yf&8 Z  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 g%!U7CM6h  
        d=d=50.64 )58 ~2vR  
        ⑧计算模数 |d*a~T0  
        = =6Gn? /{  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 MtN!Xx  
        由弯曲强度的设计公式 t4/ye>P &  
        ≥ mw;4/ /R  
    T&b_*)=S  
    ⑴   确定公式内各计算数值 K :~tZ  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m =adHP|S  
             确定齿数z ftl?x'P%  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 yO!M$aOn/  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 W g6H~x  
        Δi=0.032%5%,允许 X?n=UebO^  
        ②      计算当量齿数 /7:+.#Ag`  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  YhS_ ,3E  
        z=z/cos=144/ cos14=158 JPng !tvR  
        ③       初选齿宽系数 p:W]  
         按对称布置,由表查得=1 h& }iH  
        ④       初选螺旋角 K5 BL4N  
        初定螺旋角 =14 Q9xb7)G  
        ⑤       载荷系数K "d0=uHd5\  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 '=#fELMW  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y =y)K er  
        查得: N)R5#JX  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 }f?[m&<  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 ka8Y+Gs  
         7}6CUo  
        ⑦       重合度系数Y [Z#Sj=z  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 #9!7-!4pW  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 g<.Is V  
    =14.07609 _6ck@  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 Y|Gp\  
        ⑧       螺旋角系数Y Yv@n$W`:  
     轴向重合度 =1.675, &r4|WM/ec  
        Y=1-=0.82 #u8#< ,w  
         OWT%XUW=  
        ⑨       计算大小齿轮的 U&V u%+B  
     安全系数由表查得S=1.25 g3>>gu#0DC  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 {ilz[LM8(  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 <p*k-mfr  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 ,p#B5Dif/  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   /w(g:e  
        小齿轮     大齿轮 JcmJq fR  
    ]7S f)  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: bp=r]nO  
        K=0.86        K=0.93   QDJ "X  
    shH2/.>  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 #fns3=/ H  
          []= cGgfCF^`  
          []= |vl~B|",  
           t(uvc{K *  
           *URT-+'  
            大齿轮的数值大.选用. m:[I$b6AY  
         WGUw`sc\  
    ⑵   设计计算 9*ZlNZ  
         计算模数 /[\g8U{5B}  
    'g,h  
    EGQgrwY5  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: It&CM,=t  
    z06,$OYz  
    z==24.57  取z=25 _O uNX.yrG  
    m x |V)  
    那么z=5.96×25=149           86Q3d%;-yo  
      @=dv[P" jn  
    ②   几何尺寸计算 p8%qU>~+4  
        计算中心距     a===147.2 Q'Osw"  
    将中心距圆整为110 3,{eH6,O7M  
    0 h!Du|?  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 dVEs^ZtI  
    j7kX"nz  
    =arccos i l@>b  
    6` TwP\!$/  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. =zK4jiM1  
    [B)!  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 |;wc8;  
         C`g "Mk8  
        d==42.4 eQu(3sYb  
    hoqZb<:  
    d==252.5 ZxwrlaA  
    s~A-qG>  
    计算齿轮宽度 208^Yu  
    U,EoCAm>  
    B= {&IB[Y6  
    #[{{&sN  
    圆整的       %(/E `  
    ^ WO3,  
                                                大齿轮如上图: e>Z&0lV:  
    T3{~f  
    $5JeN{B  
    i3N{Dt  
    7.传动轴承和传动轴的设计 y&,|+h  
    Gd%i?(U,R  
    1.  传动轴承的设计 m.m6.  
    Yjc U2S"=P  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 x'x5tg  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min #:gl+  
    T1=43.77kn.m & mOn]  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 %%s)D4sW  
        已知小齿轮的分度圆直径为 h2Nt@  
            d1=42.4 y%i9 b&gDd  
    而  F= EyA ny\"  
         F= F H@ 1'El\9  
    3&^hf^yg  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 8Re[]bE  
    \+R%KA/F  
    Q /4-7  
    >S7t  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 lfHN_fE>Mq  
    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 \DQu!l@1U  
    {fACfSW6  
    2j%=o?me^p  
                 ay7\Ae]  
         从动轴的设计 *gwlW/%Fz  
           $C7a #?YF,  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, ,6;n[p"h|r  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M RQQ' Wg  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 ^Qx?)(@  
        已知大齿轮的分度圆直径为 O3o ^%0  
            d2=252.5 \ T#|<=  
    而  F= #MA6eE'R  
         F= F i#*[, P~  
    :lB`K>)iB}  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N o(SPT?ao~  
    r&4Xf# QD6  
    ] H !ru  
    l|WFS  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 _,L_H[FN  
    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 }( F:U#  
    ;Yee0O!d4  
    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 #s~;ss ,  
    查表,选取 I:TbZ*vi~  
    aG }oI!  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 ruGJZAhIA^  
    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 A,_O=hA2I  
    0!3. .5==  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 2]mV9B   
    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  。 x;7l>uR  
    MTtx|L\4  
    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. >g{&Qx`&  
    {OEjITm  
                D        B                轴承代号     N4+Cg t(  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     gvR]"h  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     ~ZVz sNrx  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     F9o7=5WAb  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     C~pas~  
    /*y5W-'d^  
         $.Tn\4z&  
    e|{R2z"^  
         zfKO)Itd  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 x9 Z89Gwi  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, lk 1\|Q I  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     J~5V7B  
    L6_%SGY_iE  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. Np+PUu>  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, X=#us7W}  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 |)!f".`  
    o+Jnn"8  
    L=16+16+16+8+8=64 %!nI]|  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. ar<8wq<4G  
    OlCqv-B2&  
    5.    求轴上的载荷   vQ*[tp#qU  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, F^gTID  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. ! eZls  
    *Mhirz% iD  
    T>asH  
    :u,.(INB  
    s0' haU  
    [bHm-X]  
    *eoH"UFYQ#  
    Fy{yg]O"  
    R0INpF';  
         F NPu  
    kaCN^yQ  
    传动轴总体设计结构图: '* y(F*7+  
         l }/_(*  
                                 `*vO8v  
    HMF2sc$N  
                                 (主动轴) qt@/  
    ym{@w3"S  
    O(W"QY  
            从动轴的载荷分析图: R/v|ZvI  
    M3-lL;!n  
    6.     校核轴的强度 DKt98;  
    根据 #<)[{+f[t  
    == k";dK*hD,  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 iKaX8c,zI  
    查表15-1得[]=60MP ch8VJ^%Ra1  
    〈 []    此轴合理安全 ,pD sU@  
    0FcDO5ia  
    8、校核轴的疲劳强度. rQ* w3F?:  
    ⑴.   判断危险截面  ~frsgHW  
    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. 16/  V5  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 zU!{_Ao9  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 |V\{U j  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 m .(ja  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 tAN!LI+w  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 "]=OR>  
    截面上的弯曲应力 Zeg'\&w0s  
    Hy3J2p9.  
    截面上的扭转应力 W5Z-s.o  
    == 8~O#@hB~3  
    轴的材料为45钢。调质处理。 Trs~KcsD  
    由课本得: i[KXkjr  
               g*b`o87PI  
    因             tlQ6>v'  
    经插入后得 GG>53} 7{  
    2.0         =1.31 Q(f0S  
    轴性系数为 tM"vIz 05  
           =0.85 /}@F q  
    K=1+=1.82 N%f"W&ci  
        K=1+(-1)=1.26 ;t+p2i  
    所以               Sk53Lc  
    c-hc.i}!  
    综合系数为:    K=2.8 YWn""8p;P  
    K=1.62 iqR6z\p&  
    碳钢的特性系数        取0.1 UUfM 7gq  
       取0.05 bji#ID2]%  
    安全系数 lx2#C9L_  
    S=25.13 CCG 5:xS  
    S13.71 M%_*vD  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 /UunWZ u%  
    截面Ⅳ右侧 9!=4}:+  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 }'Ap@4  
    H'3 pHb  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 (DvPdOT+3  
    vx?KenO}  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 PFpFqJ)Cs"  
    !X7z y9  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 =* 'yGB[x)  
    截面上的弯曲应力   wm#(\dj  
    截面上的扭转应力 #"6l+}  
    ==K= )*}\fmOv{  
        K= m)6 6g]F+  
    所以                 CL2zZk{u_  
    综合系数为: di_UJ~  
    K=2.8    K=1.62 >A D!)&c  
    碳钢的特性系数 \ R}I4'  
        取0.1       取0.05 a"P & 9c  
    安全系数 Ch?yk^cY  
    S=25.13 *1v3x:pQ'  
    S13.71 1.p ?1"4\u  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 MX~h>v3_R4  
    H$ nzyooh  
    9.键的设计和计算 pRjEuOc  
    !Dc?9W!b  
    ①选择键联接的类型和尺寸 e;=R8i  
    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. pm+E)z6Yo  
    根据    d=55    d=65 aT2%Az@j  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 _K?v^oM#  
                         b=20     h=12     =50 W\B@0Iso  
    ):G+*3yb  
    ②校和键联接的强度 o]p$ w[5  
      查表6-2得      []=110MP *8qRdI9  
    工作长度  36-16=20 axnVAh|}S  
        50-20=30 I[Bp}6G  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 R|Bi%q|4P  
         K=0.5 h=5 ){/n7*#Th%  
        K=0.5 h=6 ]gHrqi%  
        由式(6-1)得: n.N0Nhd  
               <[] rk=w~IZJ3  
               <[] 0KExB{K  
        两者都合适 :Hitx  
        取键标记为: d^?e*USh  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 M"c=_5P  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 N *m;A6?  
    10、箱体结构的设计 7h/Mkim$5  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, ~yN>9f U  
    大端盖分机体采用配合. g NE"z   
    T^8`ji  
    1.   机体有足够的刚度 }6u}?>S  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 W"/,<xHuh  
    0RdW.rZJ  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 7KC2%s#7  
    ?jO<<@*2S  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm %QDAog  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 Y"5FK  
    'h&>K,U?5  
    3.   机体结构有良好的工艺性. %j0c|u  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. I&8!V)r)  
    I7XM2xM  
    4.   对附件设计 KxmB$x5-=8  
    A  视孔盖和窥视孔 :ldI1*@i<  
    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 aAu%QRq  
    B  油螺塞: Tpnwwx[]:|  
    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。 \ Ho VS  
    C  油标: MkZoHzg}c  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 KdlUa^}D  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. FzsW^u+  
    IL&R&8'  
    D  通气孔: A{{rNbCK  
    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. o 8^!wGY  
    E  盖螺钉: 5=<fJXf5y  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 S2I{?y&K  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. \ 511?ik  
    F  位销: l0!`>Xx[b  
    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. IQ#Kod;)  
    G  吊钩: }i;!p Ue$  
    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. ] C_$zbmi  
    $f"Ce,f  
    减速器机体结构尺寸如下: r_^]5C\  
    OJ\j6owA  
    名称    符号    计算公式    结果     d8jP@>  
    箱座壁厚                10     mk-L3H1@J3  
    箱盖壁厚                9     (:# 4{C  
    箱盖凸缘厚度                12     >\Iy <M  
    箱座凸缘厚度                15     &~)1mnv.  
    箱座底凸缘厚度                25     L@ N\8mf  
    地脚螺钉直径                M24     t(^Lh.<a  
    地脚螺钉数目        查手册        6     o2y #Yk  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     }N3Ur~X\  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     UD'e%IVw  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     }WNgKw  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     /h!iLun7I  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     "Bn]-o|r  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 rYyEs I#qo  
        22 !E/%Hv1  
        18     iaaD1 <m  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 Wf  *b"#  
        16     XR)I,@i`'  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     H?pWyc<,  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     mhnK{M @56  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     BjUz"69  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     %X\rP,  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) '$CJZ`nt  
    150(3轴)     J@9E20$  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) %lK]m`(  
    150(3轴)     (Bfy   
         ~u80v h'  
    11. 润滑密封设计 HuL9' M  
    (/_Z^m9   
        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. u/ 74E0$S  
        油的深度为H+ r`=!4vY2  
             H=30  =34 !P* z=  
    所以H+=30+34=64 SJI+$L\'  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 Xn8r3Nb$A  
         F;dUqXUu  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 Qte'f+  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     D\G P+Ota  
        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 Y]1b3 9O  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 A?OaP  
         $zV[- d  
    12.联轴器设计 DadlCEZv  
    #%tN2cFDN  
    1.类型选择. (A8X|Y  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 }q@Jh*  
    2.载荷计算. yn5yQ;  
    公称转矩:T=95509550333.5 2f@gR9T  
    查课本,选取 v.I>B3bEg  
    所以转矩   {wp"zaa  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 E%C02sI  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm E MKv)5MH  
    liq9P,(  
    四、设计小结 s5ddGiZnBT  
        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。 sHulaX{  
        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。 as6YjE.Yy  
    五、参考资料目录 k GzosUt  
    [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; w;Na9tR  
    [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; [Y]\sF;J  
    [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; x+7jJ=F  
    [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; '|i<?]U  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 +V6N/{^ 5  
    [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; _/5mgn<GK  
    [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? ) )q4Rh  
    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