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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 H9[.#+ln  
                     ' ]Y:gmM"  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         8Qy |;T}  
                     w]XBq~KO  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) <O&s 'A[  
    nTlrG6  
    目   录 PrxXL/6  
         Rznr 9L  
    一    课程设计书                            2 `8Ix&d3F  
    4B(qVf&M  
    二    设计要求                              2 jqmP^ZS  
    @) wXP@7  
    三    设计步骤                              2 D=]P9XDvb.  
         eU*h qy?0  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 J],BO\ECH  
        2. 电动机的选择                                4 ~8E rl3=5{  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 ]~,'[gWb  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 dksnW!  
        5. 设计V带和带轮                              6 tzPe*|m<  
        6. 齿轮的设计                                  8 Yr@@ty  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 $dVjxo  
        8. 键联接设计                                  26 $>Do&TU   
        9. 箱体结构的设计                              27 W=+ag<@  
        10.润滑密封设计                                30 @ZZ Lh=  
        11.联轴器设计                                  30 KxI(# }5o&  
         1+zax*gO-  
    四    设计小结                              31 Fx2&ji6u  
    五    参考资料                              32 J3vuh#  
    e9nuQ\=  
    一. 课程设计书 .v'8G)6g  
    设计课题: Z_/03K$q  
        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 Ns{4BM6j  
    表一: R lu;l  
             题号 u)ItML  
    6|x<) Gc  
    参数    1     0jq#,p=l;  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     r\?*?sL  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     ~$<@:z{*  
    卷筒直径(mm)    200     hw1s^:|+2  
    Q&7Qht:ea:  
    二. 设计要求 iZF{9@  
    1.减速器装配图一张(A1)。 ?/D#ql7  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 O4{&B@!  
    3.设计说明书一份。 $onliW|  
    <KCgtO  
    三. 设计步骤 |tkmO:  
        1.  传动装置总体设计方案 [iz  
        2.  电动机的选择 D!CGbP(  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 BL7%MvDQ  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 ,wjL3c  
        5.  “V”带轮的材料和结构 hsh W5j  
        6.  齿轮的设计 l}{O  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 N|; cG[W  
        8、校核轴的疲劳强度 0Pe.G0 #  
        9.  键联接设计 Al?XJ C B@  
        10.  箱体结构设计 WO^h\#^n  
        11. 润滑密封设计 6+>rf{5P7  
        12. 联轴器设计 f>o@Y]/l  
         FM5$83Q  
    1.传动装置总体设计方案: Sq,x@  
    $%<gp@Gz  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 M&L"yQA  
    2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, B dSTB"  
    要求轴有较大的刚度。 4)?c[aC4P  
    3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 iw%DQ }$  
    其传动方案如下: CwAl-o  
            a^N/N5-Z  
    图一:(传动装置总体设计图) G:UdU{  
    @<P [z[  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 GIp?}tM  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 IkupW|}rc  
         传动装置的总效率 m&2m' =(  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; 3WhJ,~o-y  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, PO #FtG  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, ( %bfNs|  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 ;YB8X&H$  
    ]l4\/E W6  
      2.电动机的选择 @{j-B IRZ0  
    K_xn>  
        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, ls=<c<  
        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, fK[9<"PC0  
        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。 z-,'W`  
         &{8 "- dw  
        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, E:7vm@+  
         ]HRE-g  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 0]T ;{  
         R,(^fM  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 dK=BH=S2?X  
                                                      uzsR*x%s-  
    Z"P{/~HG  
    方案    电动机型号    额定功率 ='s2S5#1  
    P CN zK-,  
    kw    电动机转速 ,5q^/h  
        电动机重量 x9uA@$l^|  
    N    参考价格 MtS$ovg?  
    元    传动装置的传动比     ] O 2_&cs  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     *H;&hq  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     E-r/$&D5mP  
      xx%WIY:}  
       中心高 Od"-w<'  
            外型尺寸 m^`X|xK-  
    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     pt=[XhxC(>  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     NKd):>d%  
    7I HWj<  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 0<e7!M=U1  
    4*'NpqC(_  
    (1)       总传动比 z\fk?Tj<ro  
        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 l_DPlY  
        (2)       分配传动装置传动比 ]J~5{srq:  
        =× B3K%V|;z )  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 A1i-QG/6  
        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 jJ9|  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 |>VHV} 4)<  
    (1) 各轴转速 =uD2j9!"7  
      ==1440/2.3=626.09r/min -5.>9+W8I  
      ==626.09/5.96=105.05r/min m|p}Jf!  
    (2) 各轴输入功率 :5;[Rg5 2  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 9) wjVk  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 2PRGwK/  
        则各轴的输出功率:   Z$2mVRS`c  
    =×0.98=2.989kW )U8F6GIC&}  
    =×0.98=2.929kW i3YAK$w;&  
    各轴输入转矩 Rd2*  
       =××  N·m y#r=^r]l)  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ${`\In_?O  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m /bg8oB4  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m #E>f.:)  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m GJ!usv u  
    =×0.98=242.86N·m H.'_NCF&;L  
    运动和动力参数结果如下表 DT_012 z  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     8amtTM  
        输入    输出    输入    输出         T_pE'U%[  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     G$ipWi  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     ci ,o'`Q  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     |Y:T3hra61  
    )00#Rrt9  
    5、“V”带轮的材料和结构 n_iq85  
      确定V带的截型 =$f xK  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 ;u , 5 2  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 SxMh '  
          V带截型      由图6-13                        B型 jt?R a1Z  
       t'~:me!  
      确定V带轮的直径 0M pX.0  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm ]kc]YO7i%R  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ~bvx<:8*%  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm QD7>S(p  
       R(ay&f%E  
      确定中心距及V带基准长度 ] 5c|  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 -0lpsF  
                              360<a<1030 uPb9j;Q?  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm 852$Ui|I  
         D`iWf3a.  
      初定V带基准长度 >[ywrB ?T  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm -K+grsb g  
           URY%+u  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm O`H[,+vm[  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm :x= ZvAvo  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 {{:MJ\_"h_  
       n0nkv[  
       确定V带的根数 90M:0SH  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw 0A\o8T.12  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 bMf +/n  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 4{*K%pv\  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 6$2)m;| XY  
             /9W-;l{=z  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 d7P| x  
                                 7J##IH+z35  
                           取Z=2 luAhyEp  
    V带齿轮各设计参数附表 K@%.T#  
    eRC@b^~  
    各传动比 [K%J t  
    #2|sS|0<  
        V带        齿轮     X2Y-TE T  
        2.3        5.96     N(/DC)DJg  
      KG)Y{-Ao  
    2. 各轴转速n oQFpIX;\m  
        (r/min)        (r/min)     j =[Td   
        626.09        105.05     ^P(HX  
    znX2W0V  
    3. 各轴输入功率 P ExV>s*y  
        (kw)        (kw)     >lN{FJ  
        2.93       2.71     RwN*/Li  
    6d`6=D:  
    4. 各轴输入转矩 T )=ZWn,ZB  
        (kN·m)        (kN·m)     Z6 (;~"Em  
    43.77        242.86     m3K8hL/  
    WRL &tz  
    5. 带轮主要参数 ZN',=&;n'  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         fGY. +W_  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     &nTB^MF  
    带的根数z     FtT+Q$q=  
        160        368        708        2232        B        2     ^=FtF9v  
    M%sWtgw(  
    6.齿轮的设计 jja9:$#  
    :8jHN_u  
    (一)齿轮传动的设计计算 o1-Zh!*a*  
    \<a(@#E*~  
    齿轮材料,热处理精度 B?$pIG^Mn  
        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 p7Gs  
        (1)       齿轮材料及热处理 zT`LPs6T  
           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 Z Oyq{w!2  
    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 m?>$!B4jFB  
          ② 齿轮精度 Ga"$_DyM  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 r68'DJ&m3  
         UACWs3`s+  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 ,z<\Z!+=  
    按齿面接触强度设计 Azq,N@HO  
    >/eQjp?:  
    确定各参数的值: 7-Fh!=\f/  
    ①试选=1.6 dEJ>8e8  
    选取区域系数 Z=2.433   -D`*$rp,  
         X#Ajt/XQ  
        则 '$UlJDZ  
        ②计算应力值环数 _Z@- q  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) x$?{)EY  
        =1.4425×10h LezM=om.  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) ^t?P32GJ  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 tAPqbi$a  
        ④齿轮的疲劳强度极限 a<rk'4,8a  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: f'TdYG  
        []==0.93×550=511.5 b-;+&Rb  
    X-e)w  
        []==0.96×450=432         Cj31'  
    许用接触应力   zl=RK  
             yv[ s)c}  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   vn KKK.E  
             =1 /`Yp]l  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 w f,7  
        =4.47×10N.m 3z!\Z[  
        3.设计计算 ZH~T'Bg  
    ①小齿轮的分度圆直径d ZBB^?FF  
         =pF 6  
        =46.42 5NZob<<  
        ②计算圆周速度 OGzth$7A  
        1.52 K\`L>B. 1  
        ③计算齿宽b和模数 8~u#?xs6  
    计算齿宽b Ir_K8 3VM  
           b==46.42mm ?Xx,[Z&  
    计算摸数m kViX FPW  
      初选螺旋角=14 %mAgE\y25  
        = 2$jTj<.K  
        ④计算齿宽与高之比 e3yBB*@  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 eZ(<hE>  
    =46.42/4.5 =10.32 {]n5h#c 5*  
    ⑤计算纵向重合度 q1;}~}W;z4  
    =0.318=1.903 0-oR { {  
    ⑥计算载荷系数K I;S[Ft8d  
    使用系数=1 tq8B)<(]  
    根据,7级精度, 查课本得 f.!)O@HzH  
    动载系数K=1.07, hCQz D2  
    查课本K的计算公式: 1l"A7 V  
    K= +0.23×10×b cP''  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 .nJErC##  
    查课本得: K=1.35 )F,H(LblH  
    查课本得: K==1.2 )3V5P%Q  
    故载荷系数: Ec y|l ;  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 eva-?+n\q  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 Bmm#5X@*  
        d=d=50.64 Tar tV3;`  
        ⑧计算模数 l4I@6@  
        = )c b e 4  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 ==F[5]?  
        由弯曲强度的设计公式 `7zz&f9dDX  
        ≥ }eXzs_  
     {.GC7dx  
    ⑴   确定公式内各计算数值 x00"d$!  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m E5w. wx  
             确定齿数z ;;pxI5  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 snT!3t  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 k6_RJ8I  
        Δi=0.032%5%,允许 ?%J{1+hY  
        ②      计算当量齿数 ZRf-V9  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  #/Y t4n  
        z=z/cos=144/ cos14=158 AB'q!7NR  
        ③       初选齿宽系数 m64 6|G5  
         按对称布置,由表查得=1 *y9 iuJ}  
        ④       初选螺旋角 XO~xbG7>gZ  
        初定螺旋角 =14 3@kiUbq7Eu  
        ⑤       载荷系数K o>mZ$  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 h@7S hp  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y +|Z1U$0g  
        查得: !([Q1r{u  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 .?UK`O2Q  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 DBYD>UA  
         axW3#3#`  
        ⑦       重合度系数Y :A%uXgK<k  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 6?b 9~xRW  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 dVmI.A'nbp  
    =14.07609 J)vP<.3:  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 8aQ\Yx  
        ⑧       螺旋角系数Y QkBT, c  
     轴向重合度 =1.675, }A3(g$8KR  
        Y=1-=0.82 =|O`al  
         n|dLK.Q  
        ⑨       计算大小齿轮的 M)C. bo{p  
     安全系数由表查得S=1.25 q$`{$RX  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 O'{UAb+-  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 /PH+K24v~  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 i% 19|an  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   -H5n>j0!{  
        小齿轮     大齿轮 2qLRcA=R  
    fEf ",{I  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: 4SIi<cS0  
        K=0.86        K=0.93   9 =7),`$  
    3 &.?9  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 )F4H'  
          []= xa#0y   
          []= y Dg  
           ye=*m  
           r\Nf309~  
            大齿轮的数值大.选用. t-*oVX3D  
         Is&z~Xy/  
    ⑵   设计计算 :SUPGaUJ"  
         计算模数 h$.y)v  
    6*9hAnH  
    Tu2BQ4\[  
    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: %m$TV@  
    :M)B#@ c=  
    z==24.57  取z=25 S7&w r@  
    ~9c?g(0  
    那么z=5.96×25=149           xtMN<4#E  
      pv*u[ffi  
    ②   几何尺寸计算 $o"S zy  
        计算中心距     a===147.2 ,Q!sns[T  
    将中心距圆整为110 RO?5WJpPj  
    ImO\X`{  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 [<`K%1GQ  
    Fw? ;Y%  
    =arccos :fz&)e9  
    <cm,U)j2  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. |!:ImX@  
    ~`)`Ip  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 -jy- KC  
         }mQ7N&cC  
        d==42.4 Qfx(+=|  
    qXPjxTg{[  
    d==252.5 >ly`1t1  
    CnyCEIO-  
    计算齿轮宽度 3;( ;'5|Z  
    Wh6jr=>G  
    B= xp-.,^q\w  
    <+@?V$&  
    圆整的       ][3H6T!ckL  
    -3`S;Dmn  
                                                大齿轮如上图: K0$8t%Z.  
    /4{ 6`  
    V)#se"GV  
    .O! JI"?  
    7.传动轴承和传动轴的设计 &TYTeJ]  
    \cmt'b  
    1.  传动轴承的设计 #T:#!MKa  
    >MD['=J[d  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 rmXxid  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min )jk X&7x  
    T1=43.77kn.m 1Q1NircJ  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 dU%Q=r8R  
        已知小齿轮的分度圆直径为 }pOL[$L  
            d1=42.4 H0<(j(JK  
    而  F= _Kdqa%L !  
         F= F NFq&a i  
    MTJ ."e<B  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N 3\_ae2GW  
    5u +U^D  
    Pf&\2_H3s9  
    |"h# Q[3  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 BUT{}2+K  
    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 mYLqT$t.+  
    W>3[+wB  
    v5 STe`  
                 HE GMwRJG  
         从动轴的设计 LV|ZZ.d h  
           LVNq@,s  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, hu}`,2  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M c\"t+/Z  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 'p<lfT  
        已知大齿轮的分度圆直径为 I3 /^{-n  
            d2=252.5 )p*I(y  
    而  F= T"7Ue  
         F= F hTgWqp  
    Qvc "?yx8}  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N &)jBr^x#>  
    a@( 4X/|  
    O[ tD7 !1  
    Ip#BR!$n  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 ?d@3y<A,~  
    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 %Jy0?WN  
    AX6z4G  
    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 7|4t;F!  
    查表,选取 E"d\N-I  
    t^eWFX  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 hx|Cam"  
    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 \Tf[% Kt x  
    w`_cmI  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 Qtj.@CGB  
    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  。 1k-YeQNe  
    l 2&cwjc  
    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. I5EKS0MQ!  
    j8Nl'"  
                D        B                轴承代号     i-1lppI  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     [:M:6JJ  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     * V;L|c  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     0 *!CJ;%N  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     "rhU2jT=c  
    b(^gv  
         <1")JDW  
    Py^ _::  
         CeL`T:]r  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 _X ?W)]:  
        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, .Up\ 0|b  
    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.     [[uKakp  
    "},0Cs  
    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. mOiA}BGw  
    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, kmfz=q?  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 <ezv  
    3FWl_d~uD  
    L=16+16+16+8+8=64 0 #*M'C#  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. <'s_3AC  
    tE&@U$0>o  
    5.    求轴上的载荷   P-B3<~*i!  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, 21(8/F ~{  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. &.dC%  
    "ecG\}R=  
    o }EipTL  
    SePPI.n  
    j?!BHNs  
    8sMDe'  
    _<;;CI3w  
    -e#~CE-  
    9  Vn  
         ?&qa3y)wX:  
    LW+a-i  
    传动轴总体设计结构图: syuW>Z8s  
         Xz/5 Wis4  
                                 Xr?(w(3  
    =m<; Jx5  
                                 (主动轴) VD=}GY33=  
    >F@qFP N]  
    )SkJgzvC  
            从动轴的载荷分析图: XctSw  
    PKDzIA~T  
    6.     校核轴的强度 PvmmyF  
    根据 FG-v71!h#  
    == , 7` /D  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 cJ CKxj  
    查表15-1得[]=60MP w$ zX.;s  
    〈 []    此轴合理安全 'brt?oZ%  
    608}-J=3#  
    8、校核轴的疲劳强度. , `4chD  
    ⑴.   判断危险截面 oJ r&9.S  
    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. Vjv~RNGF  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 5m.{ayE  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500  z]/;?  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 zWN/>~}U \  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 (s:ihpI  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 B=0U^wL  
    截面上的弯曲应力 ~&zrDj~FI  
    B =EI&+F+  
    截面上的扭转应力 L5+X&  
    == H2f!c{t$p  
    轴的材料为45钢。调质处理。 'hEvW  
    由课本得: nRP|Qt7>  
               S5Hb9m&&  
    因             pQQN8Y~^Y  
    经插入后得 O9+Dd%_KS#  
    2.0         =1.31 bc+~g>o  
    轴性系数为 dC&OjBQ  
           =0.85 /G{;?R  
    K=1+=1.82 ^Y;}GeA,  
        K=1+(-1)=1.26 !ucHLo3:  
    所以               gdPPk=LD  
    zmA]@'j  
    综合系数为:    K=2.8 h/)kd3$*'  
    K=1.62 nC:>1 kt  
    碳钢的特性系数        取0.1 -<g&U*/E  
       取0.05 4AIo,{(  
    安全系数 1Q5:Vo^B#  
    S=25.13 u[{j;l(  
    S13.71 n@TK}?\UoR  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 jOkc'  
    截面Ⅳ右侧 `Z#0kpXk_  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 nrhzNW>]  
    )S:,q3gxJ  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 2HNAB4 E  
    n7|8`? R^  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 Z[ NO`!<  
    cuw 7P  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 b7^Db6qu  
    截面上的弯曲应力   ab}Kt($  
    截面上的扭转应力 F K7cDaI  
    ==K= 2`|gnVw  
        K= ;+Dq 3NE  
    所以                 s6DmZ^Y%  
    综合系数为:  Kl'u  
    K=2.8    K=1.62 >3C4S  
    碳钢的特性系数 7J[DD5  
        取0.1       取0.05 7R4t%^F  
    安全系数 Y94 ^mt-  
    S=25.13 N4[`pXM6  
    S13.71 !J6;F}Pd/  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 { R`"Nk  
    \&6^c=2=  
    9.键的设计和计算 PeX^aEc  
    eP?=tUB!S  
    ①选择键联接的类型和尺寸 y6hb-: #1  
    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. F3?PlH:Y  
    根据    d=55    d=65 D<QE?:#  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 eT'Z;ZO  
                         b=20     h=12     =50 TQ,KPf$0U  
    FxFRrRRH@  
    ②校和键联接的强度 'vX:)ZDi  
      查表6-2得      []=110MP O x),jc[/  
    工作长度  36-16=20 +W%3VV$  
        50-20=30 b2tUJ2p  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 #Q]^9/;|4n  
         K=0.5 h=5 ?mA%`*=q  
        K=0.5 h=6 {f(RYj  
        由式(6-1)得: ^vY[d]R _\  
               <[] \) FFV-k5  
               <[] Q,m&XpZ  
        两者都合适 W5^<4Ya!  
        取键标记为: ;:]#Isq  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 (-[73v-w  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 &)$}Nk  
    10、箱体结构的设计 S8dX8,qg  
    减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, r$cq2pkX  
    大端盖分机体采用配合. +V` *  
    9 WO|g[Y3  
    1.   机体有足够的刚度 -z~;f<+I`  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 k9_c<TSzu  
    -<{;.~nI.  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 YApm)O={  
    TF %MO\!  
    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 b6?&h:{k  
    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 ^2a63_  
    UOa n  
    3.   机体结构有良好的工艺性. rizWaw5E!8  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. IZs NMY  
    {g]Mx|5Q  
    4.   对附件设计 Fl}{"eCF8  
    A  视孔盖和窥视孔 u Wxl\+_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 M~ku4ZP  
    B  油螺塞: \\)9QP?  
    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。 o JX4+uJ  
    C  油标: iF*L-   
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 ]2   
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. L}\ oFjVju  
    v+vM:At4  
    D  通气孔: j[${h, p?  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. Fnc MIzp  
    E  盖螺钉: >pm`(zLn  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 ]99@Lf[^f  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. [J8;V|v  
    F  位销: 61W[  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. T9\G,;VQ7/  
    G  吊钩: \~> .NH-  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. dvu8V_U  
    FaLc*CU  
    减速器机体结构尺寸如下: 8'* /|)Hn  
    Q#5~"C  
    名称    符号    计算公式    结果     c->.eL%   
    箱座壁厚                10     eL_Il.:  
    箱盖壁厚                9     ?Q~o<%U7  
    箱盖凸缘厚度                12     0fog/c#q(  
    箱座凸缘厚度                15     hEq-)-^G  
    箱座底凸缘厚度                25     \A 5Na-/9  
    地脚螺钉直径                M24     wE3fKG.  
    地脚螺钉数目        查手册        6     F EA t6  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     ctMH5"F&1  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     0=k  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Ku?1QDhrF*  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     _P9*78  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     X$*]$Ge>  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 !LJ4 S  
        22 JqV}>"WMV  
        18     ]P >c{  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 /RI"a^&9A  
        16     hr W2#v  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     @xeJ$ rlu  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     l?B=5*0  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     :n,x?bM  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     6 w4HJZF~  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) $DW__h  
    150(3轴)     #~ZaN;u  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) WOQ>]Z  
    150(3轴)     xri(j,mU  
         LSrKi$   
    11. 润滑密封设计 cAq5vAqmg  
    7U!-_)n{  
        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. |RL\2j|  
        油的深度为H+ dVSQG947i:  
             H=30  =34 ~?:>=x  
    所以H+=30+34=64 8?1MnjhX10  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 >P ~j@Lv  
         "?^#+@LV  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 2(f-0or(  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为      I)MRAo  
        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 TN/y4(j  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 Q^8/"aV\  
         ji C2B  
    12.联轴器设计 _UV_n!R  
    YjiMUi\V  
    1.类型选择. &$ fyY:<\  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 sB5@6[VDI  
    2.载荷计算. Sd/7#  
    公称转矩:T=95509550333.5 v]#[bqB.b  
    查课本,选取  F*_+k  
    所以转矩   ]&s@5<S[  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 rv c%[HfW;  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm <cxe   
    &3Lhb}m  
    四、设计小结 UrO& K]Z  
        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。 -O\f y!  
        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。 dL~^C I  
    五、参考资料目录 [?bq4u`  
    [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; @hwNM#>`  
    [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; 5Z:T9F4  
    [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; @Z5,j)  
    [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; ^<_rE-k  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 {Ve3EYYm  
    [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; yqH9*&KH{  
    [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? |Qcj +HH.  
    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