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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 ')cMiX\v  
                     uLV#SQ=bZN  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         A6thXs2  
                     c24dSNJg,  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) $&n=$C&x  
    r8RoE`/T  
    目   录 qv!2MUw\j  
         cz8T  
    一    课程设计书                            2 NPp;78O0[  
    .:F%_dS D  
    二    设计要求                              2 #AJM6* G9  
    t7aefV&_,  
    三    设计步骤                              2 XwJ7|cB  
         EFM5,gB.m  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 ;{N!Eb`S  
        2. 电动机的选择                                4 %WjXg:R  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 te-jfmu2  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 C&(N I  
        5. 设计V带和带轮                              6 GBPo8L"9  
        6. 齿轮的设计                                  8 <eWf<  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 8.O8No:'&  
        8. 键联接设计                                  26 K  &N  
        9. 箱体结构的设计                              27 3`DQo%<  
        10.润滑密封设计                                30 uxr #QA  
        11.联轴器设计                                  30 s;ls qQk  
         H&-zZc4\  
    四    设计小结                              31 P/W XaE4  
    五    参考资料                              32 T4Pgbop  
    yb\_zE\  
    一. 课程设计书 GjvOM y  
    设计课题: ?^al9D[:lz  
        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 UM"- nZ>[  
    表一: kaVxT_  
             题号 4O^xY 6m  
    lR6@ xJd:@  
    参数    1     KW pVw!  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     %]}  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     A P?R"%  
    卷筒直径(mm)    200     8p 'L#Q.  
    286jI7T  
    二. 设计要求 'c9]&B  
    1.减速器装配图一张(A1)。 r@H /kD  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 _-K2/6zy  
    3.设计说明书一份。 TNe l/   
    )q8pk2  
    三. 设计步骤 0ypNUG}   
        1.  传动装置总体设计方案 kTOzSiq  
        2.  电动机的选择 YYBDRR"  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 V^bwXr4f  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 u}macKJmp\  
        5.  “V”带轮的材料和结构 7x|9n  
        6.  齿轮的设计 ZbW17@b  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 6]WAUK%h  
        8、校核轴的疲劳强度 f@wquG'  
        9.  键联接设计 B" 1c  
        10.  箱体结构设计 he;dq)-e9  
        11. 润滑密封设计 IL#"~D?  
        12. 联轴器设计 6*78cg Io  
         2*;~S4 4  
    1.传动装置总体设计方案: nS }<-s  
    gwuI-d^  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 q376m-+  
    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, pP&7rRhw  
    要求轴有较大的刚度。 [ )Iv^ U9  
    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。 /K@XzwM  
    其传动方案如下: K_|k3^xx"  
            K7_UP&`=J  
    图一:(传动装置总体设计图) !C ':  
     dVtG/0  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 ] vHF~|/-  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 /$Nsd  
         传动装置的总效率 qZ}^;)a^  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; u5`u>.!  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, z% ?+AM)P  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, )4e.k$X^  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 oGnSPI5KGC  
    |.: q  
      2.电动机的选择 ]vUwG--*  
    M6 "PX *K  
        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, !Iy_UfW  
        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, t%0VJB,Q2  
        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。 zZPO&akB"  
         @1roe G  
        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, Ju@c~Xm  
         nfbR P t  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 Tv,[DI +  
         ,q`\\d  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 `,<BCu  
                                                      UERLtSQ  
    "<N*"euH  
    方案    电动机型号    额定功率 gD @){Ip  
    P ZPLm]I\]  
    kw    电动机转速 oWT3apGO  
        电动机重量 Hk3sI-XkA  
    N    参考价格 g wRZ%.Cn  
    元    传动装置的传动比     vm8eZG|  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     W aRw05r  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     W' VslZG  
      -$ls(oot  
       中心高 y'q$ |  
            外型尺寸 W:2( .?  
    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     6@5+m 0`u3  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     `Y$4 H,8L  
    *Hn8)x}E  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 L,/%f<wd  
    z43M] P<  
    (1)       总传动比 eu-*?]&Di  
        由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为=n/n=1440/105=13.7 d7;um<%zn  
        (2)       分配传动装置传动比 m+[Ux{$  
        =× 97*p+T<yp  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 CY5Z{qiX  
        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 IHac:=*Q  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 ""G'rN_=Bi  
    (1) 各轴转速 %J?xRv!  
      ==1440/2.3=626.09r/min @Cyvf5|bL  
      ==626.09/5.96=105.05r/min 1.GQau~  
    (2) 各轴输入功率 aeJHMHFc  
        =×=3.05×0.96=2.93kW *L^,|   
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW Wqw1J=]  
        则各轴的输出功率:   BX7kO0j  
    =×0.98=2.989kW i[3'ec3  
    =×0.98=2.929kW #=A)XlZMd  
    各轴输入转矩 r),kDia  
       =××  N·m K+3=tk]W9u  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· G5 WVr$  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m uw_Y\F-$  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m ^jZbo {  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m :4/3q|cn  
    =×0.98=242.86N·m .Yn_*L+4*  
    运动和动力参数结果如下表 ?+@?Up0wGO  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     f.$af4 u  
        输入    输出    输入    输出         'zTLl8P  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     0S!K{xyR  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     kdeWip6Y  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     <\^8fn   
    @q7I4  
    5、“V”带轮的材料和结构 V U3upy<  
      确定V带的截型 aEeodA<(  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 3F2w-+L  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 2fd{hJDq;5  
          V带截型      由图6-13                        B型 YNF k  
       9W2Vo [(  
      确定V带轮的直径 n{mfn *r.  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm gjDHo$  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s 0aB;p7~&  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm eD6fpe\(  
       ](8[}CeL  
      确定中心距及V带基准长度 >|UOz&  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 /*mI<[xb  
                              360<a<1030 E:nF$#<'N  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm s.C_Zf~3  
         X l5 A 'h  
      初定V带基准长度 8{sGNCvU  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm u^  ~W+  
           EaN6^S=  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm 83#mB:^R  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 4H&+dR I"  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 ?6WY:Zec@  
       [{,1=AB  
       确定V带的根数 l]8uk^E  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw T_4/C2  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 wnC81$1l~  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 4,DeHJjAlE  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 4^:=xL  
             C~/a-  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 v.qrz"98-  
                                 vEJbA  
                           取Z=2 8$}<, c(  
    V带齿轮各设计参数附表 Ysv" 6b}  
    Y76gJ[y jn  
    各传动比 5=ryDrx  
    ZJiG!+-j  
        V带        齿轮     PEZ!n.'S  
        2.3        5.96     w\O;!1iU  
      3^yK!-Wp(  
    2. 各轴转速n c]!V'#U  
        (r/min)        (r/min)     N;`n@9BF  
        626.09        105.05     k8zI(5.>  
    UkFC~17P  
    3. 各轴输入功率 P LKDO2N  
        (kw)        (kw)     A.w.rVDD  
        2.93       2.71     X"%gQ.1|{j  
    CpT jJXb  
    4. 各轴输入转矩 T Xsa].  
        (kN·m)        (kN·m)     ;Rl x D 4p  
    43.77        242.86     f3y=Wxk[  
    j#4kY R{  
    5. 带轮主要参数 TB31- ()  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         } 0y"F  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     do'GlU oMC  
    带的根数z     $[ *w"iQ  
        160        368        708        2232        B        2     O;3>sLgc  
    k+*u/neh  
    6.齿轮的设计 cH2K )~  
    cFXp  
    (一)齿轮传动的设计计算 xskz) kk  
    MF'JeM;H  
    齿轮材料,热处理精度 N?8!3&TiV  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 #GFr`o0$^  
        (1)       齿轮材料及热处理 <1TAw.  
           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 &UFZS94@r  
    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 *{5fq_  
          ② 齿轮精度 uPvEwq* C  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 +lTq^4  
         |Y.?_lC  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 ;hq\  
    按齿面接触强度设计 );YDtGip J  
    :Hbv)tS\3w  
    确定各参数的值: yB!dp;gM{  
    ①试选=1.6 |w3M7;~eF  
    选取区域系数 Z=2.433   m]&SNz=  
         3XNCAb2  
        则 3OB"#Ap8<  
        ②计算应力值环数 /$%%s=@IL  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) yf,z$CR  
        =1.4425×10h }6ldjCT/,  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) vP,n(reM  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 5bb(/YtFy  
        ④齿轮的疲劳强度极限  ~$J2g  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: "r2 r   
        []==0.93×550=511.5 ?V=CB,^  
    RM/ 0A|  
        []==0.96×450=432         ?q [T  
    许用接触应力   TcoB,Kdce  
             cz$2R  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   q.}CU.dp  
             =1 2Khv>#l  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ee=D1qNu;  
        =4.47×10N.m |':{lH6+1  
        3.设计计算 _e2=ado  
    ①小齿轮的分度圆直径d d_P` qA  
         _u Il  
        =46.42 z(~_AN M4,  
        ②计算圆周速度 $pz/?>!  
        1.52 1.>m@Slr>  
        ③计算齿宽b和模数 &M[?h}B6  
    计算齿宽b Vt ohL+  
           b==46.42mm Fj!U|l\_9  
    计算摸数m *NQ/UXE  
      初选螺旋角=14 h yIV.W/  
        = ]_$[8#kg  
        ④计算齿宽与高之比 V~ _>U}  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 oL<St$1  
    =46.42/4.5 =10.32 vKR[&K{Z|  
    ⑤计算纵向重合度 *K; ~!P  
    =0.318=1.903 +H2Qk4XFB  
    ⑥计算载荷系数K E(|>Ddv B&  
    使用系数=1 S8gs-gL#Og  
    根据,7级精度, 查课本得 6w77YTJ  
    动载系数K=1.07, f *)Z)6E  
    查课本K的计算公式: }PpUAt~g  
    K= +0.23×10×b 6H|S;K+  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 )pn3~t<e d  
    查课本得: K=1.35 fXB0j;A  
    查课本得: K==1.2 g\AY|;T  
    故载荷系数: ?h2}#wg  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 13 wE"-  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 FgO)DQm  
        d=d=50.64 e';_Y>WQy  
        ⑧计算模数 ;wD)hNLAvR  
        = I}Q2Vu<  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计  .wr>]yN  
        由弯曲强度的设计公式 rM "l@3hP  
        ≥ }~q5w{_n  
    -{A<.a3P}=  
    ⑴   确定公式内各计算数值 D`AsRd  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m .|=\z9_7S8  
             确定齿数z xezcAwW  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 :Q q#Z  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 {XHh8_ ^&  
        Δi=0.032%5%,允许 ?%kV?eu'  
        ②      计算当量齿数 A)~6Im  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  QCJM&  
        z=z/cos=144/ cos14=158 )}ROLe  
        ③       初选齿宽系数 YbLW/E\T  
         按对称布置,由表查得=1 _XT pU  
        ④       初选螺旋角 We z 5N  
        初定螺旋角 =14 <\FH fE  
        ⑤       载荷系数K CQ2jP G*py  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 <6=c,y  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y Vz[C=_m  
        查得: B\n[.(].r  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 H:\k}*w  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 _aMF?Pj~m  
         F<w/PMb  
        ⑦       重合度系数Y @lt#Nz  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 3mni>*q7d  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 ::F|8  
    =14.07609 O1kl70,`R  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 { "E\Jcjl\  
        ⑧       螺旋角系数Y )_NO4`ejs/  
     轴向重合度 =1.675, DeYV$W B  
        Y=1-=0.82 ,=N.FS  
         $wU\Js`/S]  
        ⑨       计算大小齿轮的 u-C)v*#L  
     安全系数由表查得S=1.25 #D|p2L$  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 [8*)8jP3  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 a}u Sm/S  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 l@:0e]8|o  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   [S W_C  
        小齿轮     大齿轮 s9d_GhT%-  
    >OK^D+v"j  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: bu"!jHPB  
        K=0.86        K=0.93   #o2[hibq  
    D,ln)["xm  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 [trwBZ^D~  
          []= fxIf|9Qi`  
          []= ,?XCyHSgWW  
           MJrR[h]  
           ;S*}WqP,  
            大齿轮的数值大.选用. <^uBoKB/f  
         ],v=]+R  
    ⑵   设计计算  RX5dO%  
         计算模数 nNU2([  
    r"R#@V\'1b  
    jNy.Y8E&  
    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:  rXU\  
    Xs?o{]Fe  
    z==24.57  取z=25 u~-8d;+?y  
    !Rt>xD  
    那么z=5.96×25=149           H7j0K~U0  
      !? gKqx'T$  
    ②   几何尺寸计算 /H==Hm/  
        计算中心距     a===147.2 ! v0LBe4  
    将中心距圆整为110 1sH& sGy7  
    tnG# IU *  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 w+{LAS  
    (!N|Kl  
    =arccos m9Hit8f@Q  
    L,@lp  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. bY0|N[ g  
    @y&bw9\  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 DDH:)=;z  
         #lW`{i  
        d==42.4 U`m54f@U  
    Z)aUt Srf  
    d==252.5 0_t`%l=  
    ^ovR7+V  
    计算齿轮宽度 uU25iDn  
    j,dR,Nd  
    B= (*)hD(C5  
    ^]-6u:J!  
    圆整的       ,nB5/Lx  
    NTI+  
                                                大齿轮如上图: igR";OQk  
    FG*r'tC~r  
    A$:U'ZG_  
    sp*v?5lW  
    7.传动轴承和传动轴的设计  !=P1%  
    7VFLJr t  
    1.  传动轴承的设计 `lt"[K<  
    w=J3=T@TD  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 OH(waKq2I  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min -p XSSa;O9  
    T1=43.77kn.m pD#rnp>WWt  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 Ak"m 85B  
        已知小齿轮的分度圆直径为 r? E)obE  
            d1=42.4 <?4V  
    而  F= ah+iZ}E%  
         F= F [^98fAlz6  
    ?oHpFlj  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N b?QoS|<e?  
    _8_R 1s  
    [e}]}t8m  
    'u |c  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 v<(  
    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 P! #[mio  
    BeoDKdAwY  
    l&Q`wR5e  
                 Vt&2z)Zz  
         从动轴的设计 8&`LYdzt  
           pohp&Tcm  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, "]b<uV  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M X=fYWj[H,  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力 Ks`J([(W&  
        已知大齿轮的分度圆直径为 KEjWRwN  
            d2=252.5 F%D.zvKN  
    而  F= ^N{h3b8  
         F= F R3&Iu=g  
    {go;C}  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N MC.) 2B7  
    4-H+vNG{%  
    LR.<&m%~.  
    #-i>;Rt  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 \B,@`dw  
    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 {dMsz   
    9c,'k#k  
    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 My[pr_xg  
    查表,选取 Ata:^qI  
    P'[3Fqe  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 |AU~_{H  
    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 E GU 0)<  
    8ek@: Mw  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 _ y8Wn}19f  
    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  。 Z!zF\<r  
    BdblLUGK#  
    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. V/ uP%'cd  
    RF4vtQC=  
                D        B                轴承代号     'RYIW/a  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     YdC6k?tzS  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     ZWU)\}}_R  
       50      80      16      59.2    70.9    7010C     ]e>w }L(gV  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     FX`>J6l:X  
    gANuBWh8T  
         Z<y I\1  
     zC@o  
         $f=J2&D,Cz  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 vB|hZTW  
        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, 6J6BF%  
    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.     QIvVcfM^  
    sn$9Shgh  
    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. )SRefW.v  
    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, 6x[}g  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 j9 4=hJVKi  
    ?; +1)>{  
    L=16+16+16+8+8=64 a /l)qB#  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. i&66Fi1  
    }mq6]ZrK  
    5.    求轴上的载荷   cr?Q[8%t1  
    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 Mbn  
    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. ex9g?*Q  
    Ou!2 [oe@M  
    LW'D?p#  
    T?soJ]A  
    NAQAU *yP  
    Cc' 37~6~P  
    fg!__Rdi  
    ith 3 =`3  
    ~tUl}  
         ," Wr"  
    q?oP?cCw  
    传动轴总体设计结构图: x?p1 HUK  
         st3l2Q  
                                 )=Z>#iH1  
    3<Zq ]jk?n  
                                 (主动轴) 7BjJhs  
    "9P>a=Y  
    UkT=W!cq  
            从动轴的载荷分析图: C]eSizS.  
    v/0QOp  
    6.     校核轴的强度 ~u!|qM  
    根据 YpZ+n*&+  
    == DV+xg3\(>1  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 ogtEAv~e7N  
    查表15-1得[]=60MP c~$)UND^  
    〈 []    此轴合理安全 R{3N&C  
    )}]g] g  
    8、校核轴的疲劳强度. 8'.Hyy@;  
    ⑴.   判断危险截面 7he,?T)vD  
    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. q J=~Y|(  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 f/NH:1)y  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ?WUA`/[z  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 tl4V7!U@^z  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 1N^[.=  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 kg~mgMR+w  
    截面上的弯曲应力 :q7Wy&ow  
    ARVf[BAJ-*  
    截面上的扭转应力 wd^':  
    == MS>Ge0P("~  
    轴的材料为45钢。调质处理。  u\x}8pn  
    由课本得: ?)?Ng}  
               6BHXp# #z  
    因             +L| ?~p`V  
    经插入后得 G<8/F<m/  
    2.0         =1.31 Gg3,:A_ w  
    轴性系数为 nFg~< $d  
           =0.85 dA`IEQJL  
    K=1+=1.82 yZ(zdM\/sL  
        K=1+(-1)=1.26 -M~:lK]n   
    所以               .fFCC`&T  
    eRstD>r  
    综合系数为:    K=2.8 Z{Qu<vy_  
    K=1.62 }wjw:M  
    碳钢的特性系数        取0.1 };bEU wGWf  
       取0.05 uR4z &y  
    安全系数 [nG<[<0G;  
    S=25.13 Nk 8B_{  
    S13.71 B+VubUPMS  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 Mj?`j_X  
    截面Ⅳ右侧 B6As,)RjD:  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 |`,2ri*5A  
    kT66;Y[  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 m6K}|j  
    VT`^W Hu  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 D~fl JR  
    ,RI Gc US  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 UiP"Ixg6  
    截面上的弯曲应力   Apag{Z]^B  
    截面上的扭转应力 m@F`!qY~Y\  
    ==K= EHIF>@TZ  
        K= Y%aCMP9j~9  
    所以                 =sU<S,a*  
    综合系数为:  #ut  
    K=2.8    K=1.62 e/&{v8Hmb  
    碳钢的特性系数 _QE qk@ql  
        取0.1       取0.05 G1tY)_-8[  
    安全系数 y0.'?6k  
    S=25.13 J26 VnK  
    S13.71 I)6+6pm  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 a=1@*ID  
    M}-Rzc  
    9.键的设计和计算 S-b/S5  
    aQcleTb  
    ①选择键联接的类型和尺寸 ]t,BMu=%  
    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. (9 GWbB?  
    根据    d=55    d=65 uc\Kg1{  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 7~ p@0)''  
                         b=20     h=12     =50 E\EsWb  
    #&k5 d:  
    ②校和键联接的强度 "ycJ:Xv49  
      查表6-2得      []=110MP D& i94\vVa  
    工作长度  36-16=20 4G0m\[Du  
        50-20=30  -p-ZzgQ  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 RnE4<Cy  
         K=0.5 h=5 >J?fl8  
        K=0.5 h=6 EwT"uL*V;  
        由式(6-1)得: EU;9 *W<  
               <[] Fb>?1i`RN  
               <[] :#ik. D  
        两者都合适 D%SlAzZ3  
        取键标记为: k FD; i  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 IdYt\^@>  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 1#2 I  
    10、箱体结构的设计 =zPCrEk0  
    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, NB#OCH1/9  
    大端盖分机体采用配合. g2ixx+`?|:  
    KqJs?Won  
    1.   机体有足够的刚度  KC6.Fr{  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 b3[!V{|  
    9T9!kb  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 gO-  _  
    ,PW'#U:  
    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 >Q;l(fdj  
    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 2- h{N  
    R| , g<  
    3.   机体结构有良好的工艺性. sb*G!8j  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. Eyqa?$R  
     %OCb:s  
    4.   对附件设计 :\c ^*K(9  
    A  视孔盖和窥视孔 /Iokf@5  
    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 6;d*r$0Fc  
    B  油螺塞: Lg.gfny[(t  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 _< V)-Y  
    C  油标: i9|Sa6vuI  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 1n8/r}q'H  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. NwvC[4  
     4e7-0}0  
    D  通气孔: Bm<`n;m  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. \?-<4Bc@  
    E  盖螺钉: V)k4:H  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 o5PO =AN  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. Q&tG4f<  
    F  位销: lrE5^;/s1  
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. l|[N42+  
    G  吊钩: Of#u  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. gz9j&W.  
    !9e=_mY  
    减速器机体结构尺寸如下: T&bY a`f]  
    | YWD8 +  
    名称    符号    计算公式    结果     ^z*t%<@[Q  
    箱座壁厚                10     Dx?,=~W9  
    箱盖壁厚                9     O=t_yy  
    箱盖凸缘厚度                12     Nh|uO?&C6  
    箱座凸缘厚度                15     &6!)jIWJ  
    箱座底凸缘厚度                25     *N<]Xy @  
    地脚螺钉直径                M24     g:@#@1rB6  
    地脚螺钉数目        查手册        6     (5YM?QAd  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     sl l\g  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     h;"4+uw  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     Sz`,X0a  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     |HQW0  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     2F.;;Ab  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 `U_)98  
        22 PC8Q"O  
        18     Bsvr?|L\  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 cuI TY^6  
        16     ED gag  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     =UQ3HQD  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     FVKTbvYn  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     bAqA1y3=  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     gr2U6gi  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) q]-r@yF  
    150(3轴)     C,r;VyW6BI  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) k4;7<j$ir  
    150(3轴)     $6 f3F?y7  
         [z{1*Xc  
    11. 润滑密封设计 tyFzSrfc  
    XpHrt XD  
        对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度. #;yZ  
        油的深度为H+ wi=v}R_  
             H=30  =34 P= NDS2  
    所以H+=30+34=64 lL3U8}vn  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 ?:q*(EC<  
         q0vQ a  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 {EQOP]  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     CD~.z7,LC  
        密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太 8l rpve  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 T0)@pt7>  
         )Aqtew+A&  
    12.联轴器设计 DvvK^+-~  
    8l`*]1.W<  
    1.类型选择. :$c |  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 k9!{IScq  
    2.载荷计算. q_58;Bv  
    公称转矩:T=95509550333.5 g($2Dk_F2  
    查课本,选取 kuP(r  
    所以转矩   f-Z/t fC  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 .ioEI sg  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm rx|pOz,:  
    %'pgGC"|  
    四、设计小结 rey!{3U  
        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。 j#ab_3xH  
        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。 > ~O.@|  
    五、参考资料目录 _t^&Ah*  
    [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; <LiPEo.R  
    [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; RA L~!"W  
    [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; dy[X3jQB  
    [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; P*j|.63  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 wibNQ`4k  
    [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=$2c[Uk  
    [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? dAj$1Ke  
    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