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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 =`OnFdI  
                     1wLEkp!~  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         QIC? `hk1  
                     Zq"  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) K# kMz#B+i  
    mO0}Go8  
    目   录 Oq[YbQ'GE  
         ZkmY pi[  
    一    课程设计书                            2 ') K'Ea  
    y1bo28  
    二    设计要求                              2 l\_81oZ  
    B'hN3.  
    三    设计步骤                              2 t8f:?  
         hH~GH'dnaE  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 D zdKBJT+  
        2. 电动机的选择                                4 ` 1v Dp.  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 7{Zs"d{s  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 hiw>Q7W  
        5. 设计V带和带轮                              6 ;$g?W"  
        6. 齿轮的设计                                  8 4G'-"u^g  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 S#b)RpY  
        8. 键联接设计                                  26 'B;n&tJ   
        9. 箱体结构的设计                              27 ziXI$B4-  
        10.润滑密封设计                                30 oIGF=x,e8  
        11.联轴器设计                                  30 3a0% J'  
         .s%dP.P:i1  
    四    设计小结                              31 Gx;-1  
    五    参考资料                              32 srryVqgS  
    ~BC~^ D&WD  
    一. 课程设计书 |F49<7XB[~  
    设计课题: [8'^"  
        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 VK% j45D`  
    表一: er.;qV'Wz6  
             题号 ,0aRHy_^  
    P-\65]`C  
    参数    1     q"u,r6ED  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     OWZ;X}x  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     ot,=.%O  
    卷筒直径(mm)    200     fF^A9{{BS  
    "h:#'y$V  
    二. 设计要求 F- {hXM  
    1.减速器装配图一张(A1)。 4ah5}9{g  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 Kidbc Z  
    3.设计说明书一份。 *})Np0k  
    GI%9Tif  
    三. 设计步骤 qT^0 %O:  
        1.  传动装置总体设计方案 BeFXC5-qat  
        2.  电动机的选择 _xGC0f (  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 :8U@KABH@h  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 xTy)qN]P  
        5.  “V”带轮的材料和结构 = ,c!V  
        6.  齿轮的设计 xiO10:L4  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 Q6r7UM  
        8、校核轴的疲劳强度 Yb?(Q %  
        9.  键联接设计 LJOJ2x  
        10.  箱体结构设计 ]Cp`qayct  
        11. 润滑密封设计 a*qc  
        12. 联轴器设计 zYEb#*Kar  
         &%4A3.qE  
    1.传动装置总体设计方案: EMf"rGXu(  
    Hv</Xam  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 w|:ev_c|  
    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, %UB+N8x`a  
    要求轴有较大的刚度。 %[OZ;q& X  
    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。 ~:N 1[  
    其传动方案如下: mW1T4rR'  
            yGC3B00Z  
    图一:(传动装置总体设计图) $$eBr8  
    )D" 2Q:  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 9`Xr7gmQf  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 `.F3&pA  
         传动装置的总效率 8@]vvZ2/gj  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; o)M<^b3KO  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, l@g%A# _  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, f`-UC_(;  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 *z__$!LR  
    `%$+rbo~  
      2.电动机的选择 1SG^X-(GM/  
    hs<OzM  
        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, eV\VR !!i  
        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, R0T{9,;[`  
        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。 cG5u$B  
         Wux[h8G  
        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, !Aw.)<teW  
          6Ok]E`  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 gb/<(I )  
         d?A!0 ;(*  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 B>%;"OMp  
                                                      7%5EBH &  
    >njX=r.  
    方案    电动机型号    额定功率 8UXtIuQ  
    P '6GW.;  
    kw    电动机转速 RU% 4~WC  
        电动机重量 Ag} P  
    N    参考价格 =gHUY&sPu8  
    元    传动装置的传动比     okH*2F(-  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     !rff/0/x"  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     N]&:xd5  
      @k\npFKQm  
       中心高 rV B\\  
            外型尺寸 4M P8t@z  
    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     ,OBJ>_5  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     2 @t?@,c  
    z,(.` %h  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 :i* =s}cv  
    5-POY ug  
    (1)       总传动比 vAfYONU  
        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 *V{Y.`\  
        (2)       分配传动装置传动比 zG\:#,9  
        =× K$5mDScoJ  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 i)7B :uA  
        为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取=2.3,则减速器传动比为==13.7/2.3=5.96 ]r>m{"~E  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 >`I%^+ z  
    (1) 各轴转速 hSG1f`  
      ==1440/2.3=626.09r/min YFeL#)5y  
      ==626.09/5.96=105.05r/min LQJC]*b1  
    (2) 各轴输入功率 NB3ar&.$S  
        =×=3.05×0.96=2.93kW oq2-)F2/  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW ^a=V.  
        则各轴的输出功率:   8Od7e`  
    =×0.98=2.989kW ISg-?h/  
    =×0.98=2.929kW C%AN4Mo  
    各轴输入转矩 !nTI(--  
       =××  N·m VUzRA"DP|  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· bkiMF$K,K  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m mLDuizWI  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ?s[!JeUA  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m BB.120v&N  
    =×0.98=242.86N·m b 4A1M  
    运动和动力参数结果如下表 [vOk=  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     YB3 76/  
        输入    输出    输入    输出         DUb8 HgcV}  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     rA A?{(!9x  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     o>A']+`E u  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     vPD%5 AJN  
    4VHX4A}CgA  
    5、“V”带轮的材料和结构 qq>Qi(>  
      确定V带的截型 ;:'ABfs  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 H6<3'P  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 dY`P  
          V带截型      由图6-13                        B型 3z -="_p  
       (1)b> 6  
      确定V带轮的直径 o':K4r;  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm k\A4sj  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s pet q6)g?  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm p$a+?5'Q  
       /~pB_l  
      确定中心距及V带基准长度 "=yz}~,  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 ?~ /_&=NSx  
                              360<a<1030 CgKFI  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm p/KG{-f,  
         3V3q vd  
      初定V带基准长度 O}X@QG2_  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm >Y;[+#H[  
           5EL&?\e  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm ftP]WGSS>  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm fK+[r1^  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ]P)2Q!X  
       (>`S{L C>s  
       确定V带的根数 [#+klP$  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw m.c2y6<=  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 1aoKf F(  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 q0(-"}2l  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 0iVeM!bM  
             D:PrFa  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 Wx8n)  
                                 C5=m~  
                           取Z=2 k]S`A,~  
    V带齿轮各设计参数附表 f!J?n]  
    Xuj=V?5  
    各传动比 sq+cF/jo6  
    U%KsD 4B  
        V带        齿轮     O ;m[  
        2.3        5.96     `2n%Lo?_  
      :+%Yul  
    2. 各轴转速n GP_%. fO\M  
        (r/min)        (r/min)     @[~j|YH}  
        626.09        105.05     >z k6{kC  
    % E 8s>D  
    3. 各轴输入功率 P eNr2-R  
        (kw)        (kw)     ]wEFm;N  
        2.93       2.71     7mnZ,gpb  
    LcGG~P|ML  
    4. 各轴输入转矩 T oPrK{flm  
        (kN·m)        (kN·m)     2cko GafG{  
    43.77        242.86     }a!c  
    ;2'/rEq4o  
    5. 带轮主要参数 K'b #}N\  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         [k60=$y  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     \hZye20  
    带的根数z     vGD D  
        160        368        708        2232        B        2     y(Tb=:  
    o= &/ ;X  
    6.齿轮的设计 +lw1v  
    Je=k.pO1  
    (一)齿轮传动的设计计算 B X Et]+Q  
    /,JL \b  
    齿轮材料,热处理精度 UGQH wz  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 pW-aX)\DR  
        (1)       齿轮材料及热处理 XF`?5G~~#  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 nmClP  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 Wn5xX5H C  
          ② 齿轮精度 6gB;m$:fV  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 _ "lW  
         :nxBM#:xu  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 ~[:Cl  
    按齿面接触强度设计 4Vv$bbu+  
    $8fJDN  
    确定各参数的值: Qp~3DUM  
    ①试选=1.6 .]ZMxDZ  
    选取区域系数 Z=2.433   +}Qq#^:_\  
         "$e p=h+  
        则 5XinZ~  
        ②计算应力值环数 FTcXjWBPF9  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) <O4W!UVg  
        =1.4425×10h c<5(c%a  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) im"3n=  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 =o_zsDv  
        ④齿轮的疲劳强度极限 (XQ:f|(  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: >?r8D48`  
        []==0.93×550=511.5 T49^  
    &'W ~~ir  
        []==0.96×450=432         eI=:z/pd  
    许用接触应力   ~jMfm~  
             !Er)|YP  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   @'JA3V}  
             =1 C ,#D4  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 EsjZ;D, c(  
        =4.47×10N.m n*A"}i`ix  
        3.设计计算 ?pkGejcQ  
    ①小齿轮的分度圆直径d Wrs6t  
         )m>Y[)8!  
        =46.42 -H"^;37T"  
        ②计算圆周速度 =90)=Pxd  
        1.52 sQ8kLS_q8  
        ③计算齿宽b和模数 pRFlmg@/}  
    计算齿宽b xGt>X77  
           b==46.42mm Q =4~u z|  
    计算摸数m =4LyE6  
      初选螺旋角=14 JjnWv7W3$  
        = a5uBQ?  
        ④计算齿宽与高之比 SVqKG+{My  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 v6O5n(5,,  
    =46.42/4.5 =10.32 "eR-(c1  
    ⑤计算纵向重合度 jl,>0 MA  
    =0.318=1.903 _TjRvILC  
    ⑥计算载荷系数K T!QAcO  
    使用系数=1 ,*g.?q@W2  
    根据,7级精度, 查课本得 0EBHR Y_F  
    动载系数K=1.07, :;N2hnHoG  
    查课本K的计算公式: lcEUK  
    K= +0.23×10×b Q=F^Y f  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 f- ~]  
    查课本得: K=1.35 .*nr3dY  
    查课本得: K==1.2 "hLm wz|a  
    故载荷系数: UaM&/K9  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 RW^e#z>m"E  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 |!*abc\`(`  
        d=d=50.64 R|R3Ob.e  
        ⑧计算模数 $c7Utm s  
        = >W^)1E,Qh  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 QUz_2rN^  
        由弯曲强度的设计公式 w! ':Ws  
        ≥ "rR$2`v"  
    XrN]}S$N  
    ⑴   确定公式内各计算数值 gv/yfiA?  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m N3@gvS  
             确定齿数z !s47A"O&B  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 nv%0EAa#}  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 \ bv JZ_  
        Δi=0.032%5%,允许 06>+loBG  
        ②      计算当量齿数 2 D!$x+|  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  jP"yG#  
        z=z/cos=144/ cos14=158 /[>zFYaQ  
        ③       初选齿宽系数 Jb]22]  
         按对称布置,由表查得=1 fP;2qho  
        ④       初选螺旋角 4\(|V fy  
        初定螺旋角 =14 1'SpJL1u~  
        ⑤       载荷系数K h#]LXs  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 vz`r !xj)  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y rwY{QBSf  
        查得:  Y$nI9  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 yvV]|B@sO  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 >on' y+  
         % e1`wMa  
        ⑦       重合度系数Y MTeCmFe0;  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 ki9vJ<  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 +M.!_2t$2  
    =14.07609 4L)Ox;6>  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 *sq+ Vc(  
        ⑧       螺旋角系数Y 5g4xhYl70n  
     轴向重合度 =1.675, +3k#M[Bn}  
        Y=1-=0.82 KAm$^N5  
         H263<^   
        ⑨       计算大小齿轮的 r9$7P?zm  
     安全系数由表查得S=1.25 YveNsn  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 X.JPM{]  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 Gkz~x Qy1T  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 A3zO&4f ]  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   N t_7Z  
        小齿轮     大齿轮 J_>nn  
    eLyaTOZadu  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: o Np4> 7Lk  
        K=0.86        K=0.93   ^li(q]g1!  
    [C(>e0r  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 02~GT_)$^  
          []= za [;d4<}k  
          []= o]m56  
           z)&GF$*  
           Nzel^~  
            大齿轮的数值大.选用. 5'"l0EuD  
         =.f<"P51k  
    ⑵   设计计算 L6"?p-:@'  
         计算模数 P>;uS  
    >}>cJh6  
    !-Md+I_  
    对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: >d#Ks0\&  
    \>(S?)6  
    z==24.57  取z=25  \%/zf  
    =@ "'aCU/  
    那么z=5.96×25=149           rklK=W z  
      !UW{xHu  
    ②   几何尺寸计算 EPL"H:o5%<  
        计算中心距     a===147.2 Q^\f,E\S  
    将中心距圆整为110 S`Wau/7t  
    DF~{i{  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 J-+p]xG  
    3M<T}>  
    =arccos rdQ'#}I x  
    Vh;P,no#  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. O7GJg;>?  
    Nlfz'_0M  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 oEnCe  
         CAV Q[r5y  
        d==42.4 Wf!<Qot|R#  
    X1; ljX  
    d==252.5 Z*Jp?[##  
    T^n0=|  
    计算齿轮宽度 34Z$a{ w  
    QX&1BKqWn  
    B= xlU:&=|  
    gCc::[}\Y  
    圆整的       #ysSfM6  
    g7nqe~`{  
                                                大齿轮如上图: Zi~-m]9U  
    @8s:,Y_  
    (D rDWD4_  
    $Hbd:1%i {  
    7.传动轴承和传动轴的设计 )A H)*Mg  
    ? {vY3~  
    1.  传动轴承的设计 (L7@ez  
    Af{K#R8!  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 d ,!sZ&v  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min gg%9EJpP  
    T1=43.77kn.m r>gU*bs(  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 RFq&#3f$  
        已知小齿轮的分度圆直径为 tOf18V{a  
            d1=42.4 }iCcXZ&5^  
    而  F= 0-a[[hL?  
         F= F Y<oDv`a Z0  
    &fu J%  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N vynchZ+g]  
    e#j kp'  
    ($A0u mW1%  
    <>  |/U`  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 yQ M<(;\O  
    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 #+]-}v3  
    !>Ru= $9  
    |<Gq^3 2  
                 bTN0n  
         从动轴的设计 +`H{  
           G'qGsKf\  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, 6}9`z8  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M tfb_K4h6,  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 o(_~ st<  
        已知大齿轮的分度圆直径为 #>/s tU-  
            d2=252.5 4|[)D/N  
    而  F= FY6!)/P0I7  
         F= F AD/7k3:  
    F;@A2WD  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N cw)'vAE  
    4RYvI!  
    eED@Z/~6  
    loPBHoE3@H  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 tQ > IJ  
    先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 ;YK{[$F  
    Zc Y* TGx  
    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 |?KdQeL  
    查表,选取 1FQ_`wF4  
    A(#4$}!n5  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 :n t\uwh  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 31@m36? X  
    +S3r]D3v/  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 E:C-k^/[Y  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 L% cr `<~  
    )5(Ko <"  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. ~^u#Q\KE"  
    +@c-:\K%  
                D        B                轴承代号     V.k2t$@  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     r{~@hd'Aj  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     wK[Xm'QTPJ  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     4H\+vJPM  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     H LnizE  
    MJ+]\(  
         WKwU:im  
    OVE5:)$x  
         [,1\>z|&  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 )]?"H  
        右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, vid(^2+  
    ③   取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm.     7P2?SW^  
    :)9 ^T<  
    ④    轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. xep!.k x  
    ⑤    取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, V9"?}cR/W;  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 Ef2#}%>  
    xNaDzu"  
    L=16+16+16+8+8=64 QNzx(IV@  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. D\ H) uV`  
    Vu`O%[Q/  
    5.    求轴上的载荷   cI Byv I-  
    首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, l"-F<^ U  
    查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. IO4 8sV }  
    ct3^V M&/  
    zU7/P|Dw+  
    N){/#3  
    du:%{4  
    3;h%mk KQ+  
    A]FjV~PB  
    ~e)`D nJ  
    gZ^NdDBO  
         sBo|e]m#  
    v_zVhE tY  
    传动轴总体设计结构图: Cy~Pfty  
         F5#P{ zk|  
                                 JlF$|y,gV,  
    Po=@ 6oB  
                                 (主动轴) y^SDt3Am  
    -0{"QhdE%  
    (Es0n$Xb  
            从动轴的载荷分析图: kdX ]Afyj  
    *{y/wgX  
    6.     校核轴的强度 5ecAev^1-  
    根据 -zq_W+)ks  
    == jd&kak  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 c-2##Pf_8O  
    查表15-1得[]=60MP .-6B6IEI_"  
    〈 []    此轴合理安全 .\?)O+J!  
    <~[ A  
    8、校核轴的疲劳强度. iYyJq;S   
    ⑴.   判断危险截面 {y[T3(tt  
    截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ  B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. &D|wc4+  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 %:P&! F\?  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 sKkk+-J4  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 /puM3ZN  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 *W#_W]Tu  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 FE`:1  
    截面上的弯曲应力 YB}p`b42L  
    Rw54`_kFEB  
    截面上的扭转应力 *:q,G  
    == ZS-O,[  
    轴的材料为45钢。调质处理。 Mpm#a0f  
    由课本得: "0lC:Wu]  
               o+H;ZGT5H  
    因             X\I"%6$  
    经插入后得 n 2k&yL+a  
    2.0         =1.31 U-P\F-  
    轴性系数为 2xchjU-  
           =0.85 bUW`MH7yJ  
    K=1+=1.82 J&xH "U  
        K=1+(-1)=1.26 QT5,_+ho  
    所以               PLi[T4u  
    Btmv{'T_y@  
    综合系数为:    K=2.8 `g;`yJX<  
    K=1.62 3MR4yw5v  
    碳钢的特性系数        取0.1 i#@3\&{J>  
       取0.05 ;t.LLd  
    安全系数 Hw1<! Dyv  
    S=25.13 D3^Yc:[_@  
    S13.71 o*OaYF'8  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 SWX;sM  
    截面Ⅳ右侧 !,#42TY*X  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 '$]u?m  
    ![wV}. }  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 "]%.%$  
    "Q:m0P xb  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 d$uh .?F5  
    ?(cbZ#( o  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 DQ{Yr>J  
    截面上的弯曲应力   A=7  [^I2  
    截面上的扭转应力 7 I/  
    ==K= -?A,N,nnX  
        K= g4BEo'  
    所以                 edt(Zzk@3-  
    综合系数为: !<wM?Q:  
    K=2.8    K=1.62 H!y%FaTi  
    碳钢的特性系数 R "S,&  
        取0.1       取0.05 $J>J@4  
    安全系数 s2*^ PG  
    S=25.13 NR8YVO)5$  
    S13.71 ,[To)x5o  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 :V>M{vd  
    Yg5m=Lis  
    9.键的设计和计算 c=U1/=R5  
    zV(F9}^  
    ①选择键联接的类型和尺寸 9rr"q5[  
    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. x0ZEVa0`4  
    根据    d=55    d=65 k%iZ..  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 1C[j:Ly/  
                         b=20     h=12     =50 DwXzmp[qWH  
    w<?v78sT  
    ②校和键联接的强度 #]ZOi`;  
      查表6-2得      []=110MP gDP\u<2!  
    工作长度  36-16=20 CU3[{a  
        50-20=30 %Lec\(-4L  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 $V$|"KRcs  
         K=0.5 h=5 n3, ?klK  
        K=0.5 h=6 ~ {sRK  
        由式(6-1)得: 6~Y-bn"%D5  
               <[] 9kcp(  
               <[] zG_e=   
        两者都合适 t_@xzt10y  
        取键标记为: 0*66m:C2  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 p)d0ZAs  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 nwlo,[  
    10、箱体结构的设计 gf `uC0  
    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, *@J  
    大端盖分机体采用配合. uf;^yQi  
    7xAzd# c?=  
    1.   机体有足够的刚度 #un#~s 7Q  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度  =(kwMJ  
    A&#P=m j  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 9W ng(ef6G  
    `3!ERQU  
    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 eWvL(2`Tx  
    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 >|jSd2_p  
    9Ny{2m=Ye  
    3.   机体结构有良好的工艺性. &DdFK.lt  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. -Dw qoWZ  
    V\8vJ3.YV  
    4.   对附件设计 IxwOzpr  
    A  视孔盖和窥视孔 C' C'@?]  
    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 |t^7L )&y  
    B  油螺塞: " &B/v"nj  
    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。 eR.ucTji  
    C  油标: yZ t}Jnv  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 Yr@)W~  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. >jjuWO3T  
    CybHr#LBc  
    D  通气孔: /[YH  W]  
    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. T)Byws  
    E  盖螺钉: 9.R)iA  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 tp2CMJc{L  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. {l= !  
    F  位销: WAlsh  
    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. M$L1!o1Xf  
    G  吊钩: "=I ioY  
    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@ jW&-;  
    L*tn>AO  
    减速器机体结构尺寸如下: :UmY|=v?t  
    $FEG0&  
    名称    符号    计算公式    结果     PdG:aGQ>  
    箱座壁厚                10     kQXtO)  
    箱盖壁厚                9     rt] @Z`w  
    箱盖凸缘厚度                12     7-81,ADv(  
    箱座凸缘厚度                15     kKnz F  
    箱座底凸缘厚度                25     k WYjqv  
    地脚螺钉直径                M24     >IO}}USm  
    地脚螺钉数目        查手册        6     9,y*kC  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     =BpX;n <  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     IpQ51  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     l+S08IZ  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     ;Dg8>  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     T'2(sHk  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 X_XeI!,b  
        22 v/6QE;BY&Q  
        18     /)?]vKMiI  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 TfK$tTkM  
        16     {'8a' 9\  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     a?%X9 +1A  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     H"f%\'  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     )6dvWK  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     l=%v  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) pulE6T7 x  
    150(3轴)     9/ R|\  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) }ex2tkz  
    150(3轴)     Ro`Hm8o/  
         ;cIs$  
    11. 润滑密封设计 rz0~W6 U  
    rwr>43S5<3  
        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. 1cWUPVQ  
        油的深度为H+ :N5R.@9  
             H=30  =34 -xtj:UO  
    所以H+=30+34=64 5'gV_U  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 ~0r:Wcj x  
         1Iu^+  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 ;,n{6`  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     i[A$K~f  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 RVtb0FL  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 {Cnz7TVB  
         ::N'tcZ^2  
    12.联轴器设计 XJTY91~R  
    +/*,%TdQ4  
    1.类型选择. 9r!psRA:`)  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 ^.y}2  
    2.载荷计算. 1I^[_ /_\y  
    公称转矩:T=95509550333.5 Kf D8S  
    查课本,选取 ^0ZabR'  
    所以转矩   2:^Dv1J)rD  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 TG'_1m*$  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm fQq'_q5  
    b_@MoL@A!  
    四、设计小结 Lh0Pvq0C  
        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。 85YE6^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。 GL'zs8AKf  
    五、参考资料目录 ;muxIr`?  
    [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; !lp *0h(7  
    [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; 7 7"'?  
    [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; V~` ?J6  
    [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; GZQy~Uk~  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 }$r/#F/Fn  
    [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; q-O=Em<*  
    [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? `) s]T.-  
    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