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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 <MYD`,$yu  
                     fu`oDi  
    课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计                                                         \%)p7PNY  
                     8WvT0q>]  
    专        业:机械设计制造及自动化(模具方向) @M1U)JoQ  
    NH{0KZ R  
    目   录 yk=H@`~!  
         ` p)#!  
    一    课程设计书                            2 )XD_Yq@E  
    X/Ae-1!  
    二    设计要求                              2 z:w7e0  
    O_E[F E:+  
    三    设计步骤                              2 (qaY,>je]D  
         PKP( :3|  
        1. 传动装置总体设计方案                        3 [P^ .=F  
        2. 电动机的选择                                4 P63f0 F-G  
        3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比          5 H]SnM'Y  
        4. 计算传动装置的运动和动力参数                5 {9z EnVfg  
        5. 设计V带和带轮                              6 6 ,!]x>B  
        6. 齿轮的设计                                  8 NK#f Gz*,(  
        7. 滚动轴承和传动轴的设计                      19 \=.iM?T  
        8. 键联接设计                                  26 !a  /  
        9. 箱体结构的设计                              27 @Fo0uy\ G  
        10.润滑密封设计                                30 XRZmg "  
        11.联轴器设计                                  30 WKN\* N<  
         FsD}N k=m~  
    四    设计小结                              31 pBHr{/\5  
    五    参考资料                              32 YYhRdU/g  
    .6r&<*  
    一. 课程设计书 (`T:b1  
    设计课题: C,Ch6Ph  
        设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V r t f}4.  
    表一: eOS#@6U=u  
             题号 R#oXQaBJ  
    myH#.$=A  
    参数    1     */6PkNq  
    运输带工作拉力(kN)    1.5     *C$ W^u5h  
    运输带工作速度(m/s)    1.1     w* v%S   
    卷筒直径(mm)    200     IXg0g<JZ  
    CT/`Kg_  
    二. 设计要求 a 6[bF  
    1.减速器装配图一张(A1)。 m+CvU?)gJ  
    2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 q")}vN  
    3.设计说明书一份。 n:HF&j4C,  
    kYx|`-PA<r  
    三. 设计步骤 |ONkRxr@!  
        1.  传动装置总体设计方案 |06G)r&  
        2.  电动机的选择 Fe8xOo6  
        3.  确定传动装置的总传动比和分配传动比 A07FjT5w8  
        4.  计算传动装置的运动和动力参数 i: 1V\q%  
        5.  “V”带轮的材料和结构 oveW)~4  
        6.  齿轮的设计 wF}/7b54  
        7.  滚动轴承和传动轴的设计 e)O6k7U$  
        8、校核轴的疲劳强度 =xg pr*   
        9.  键联接设计 9^XT,2Wwf  
        10.  箱体结构设计 YYN= `ST  
        11. 润滑密封设计 j`(o\Fd )  
        12. 联轴器设计 UDhW Y.`'~  
         (C1]R41'  
    1.传动装置总体设计方案: PbCXcs  
     R:-^,/1  
        1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 #TRPq>XzD  
    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, 'xhX\?mD  
    要求轴有较大的刚度。 R=xT\i{4h  
    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。 PohG y  
    其传动方案如下: 9H`Q |7g(5  
            fMy7pXa_  
    图一:(传动装置总体设计图) )L<NW{  
    PH^AT<U:T  
        初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 i.C+{QH  
         选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 \IQf|  
         传动装置的总效率 M1-n  
            η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; r1}YN<+,s  
    为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, ez@`&cJ7  
    η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, H_un3x1  
    为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 GFB(c  
    %@Bl,!BJ,  
      2.电动机的选择 #"|</*% >  
    (3C::B=  
        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, Ivmiz{Oii  
        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, An{`'U(l  
        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。 OTY9Q  
         T8bk\\Od  
        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, 7jQOwzj  
         ]6bh#N;.  
        选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 ,6uON@  
         w^6rgCl  
        额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 HZX(kYV  
                                                      Z%E;*R2+:>  
    omevF>b;  
    方案    电动机型号    额定功率 ?);6]"k:3  
    P P-o/ax  
    kw    电动机转速 [+\=x[q  
        电动机重量 UzTFT:\  
    N    参考价格 G:7HL5u  
    元    传动装置的传动比     5|z>_f.^pS  
                同步转速    满载转速            总传动比    V带传动    减速器     roSdcQTeT  
    1    Y112M-4    4    1500    1440    470    230    16.15    2.3    7.02     DO` K_B  
      ">_<L.,I  
       中心高 ~)xg7\k  
            外型尺寸 [#hpWNez(>  
    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     Wn6~x2LaV  
        132        515× 345× 315    216 ×178        12    36× 80        10 ×41     +m8CN(c  
    f3El9[  
    3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 WT;4J<O/  
    _IYd^c  
    (1)       总传动比 )WuU?Tn&  
        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 awxzP*6  
        (2)       分配传动装置传动比 HI&N&a9C  
        =× T;!: A  
        式中分别为带传动和减速器的传动比。 oM\b>*  
        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 tUU`R{=(  
    4.计算传动装置的运动和动力参数 x8x8T $  
    (1) 各轴转速 I8~ .Vu2  
      ==1440/2.3=626.09r/min 6Y9FU  
      ==626.09/5.96=105.05r/min H2[VZ&Pg  
    (2) 各轴输入功率 tQ~vLPi$  
        =×=3.05×0.96=2.93kW 9j<qi\SSI  
      =×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW %EV\nwn6  
        则各轴的输出功率:   eYNu78u   
    =×0.98=2.989kW a4{~.Mp  
    =×0.98=2.929kW {;mT.[  
    各轴输入转矩 JV_VF'  
       =××  N·m K ?uH Am  
    电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· ^#i3JMq  
    所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m A.-j 5C4  
    =×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m zNG]v?JAh  
    输出转矩:=×0.98=43.77 N·m VgGMlDl  
    =×0.98=242.86N·m 8.JFQ/) i  
    运动和动力参数结果如下表 $mgamWNE8w  
    轴名        功率P KW        转矩T Nm    转速r/min     y950Q%B]  
        输入    输出    输入    输出         Q+bZZMK5,U  
    电动机轴        3.03        20.23    1440     0n dk=V  
    1轴    2.93    2.989    44.66    43.77    626.09     @G'&7-(h*  
    2轴    2.71    2.929    247.82    242.86    105.05     p} }pq~EH/  
    0SS,fs<w3  
    5、“V”带轮的材料和结构 9d kuvk}:  
      确定V带的截型 =f~8"j  
          工况系数     由表6-4                         KA=1.2 qe^d6  
           设计功率       Pd=KAP=1.2×4kw                  Pd=4.8 )T0%<(J  
          V带截型      由图6-13                        B型 +;#z"m]  
       D@W[Nd5MJ  
      确定V带轮的直径 |)5xmN]  
           小带轮基准直径       由表6-13及6-3取        dd1=160mm pzr\<U`  
            验算带速           V=960×160×3.14/60000=8.04m/s ~t=73 fwB  
            大带轮基准直径    dd2=dd1i=160×2.3=368mm  由表6-3取dd2=355mm =:fN  
       dlv1liSXL5  
      确定中心距及V带基准长度 fl@=h[g#t  
            初定中心距  由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 }^Ymg7wA  
                              360<a<1030 mM#[XKOC<  
               要求结构紧凑,可初取中心距    a0=700mm W0-KFo.'  
         E^s<5BC;  
      初定V带基准长度 ~W/|RP7S  
              Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm OKo)p`BX  
           b?^CnMO  
       V带基准长度  由表6-2取  Ld=2240mm [k~}Fe) x  
            传动中心距   a=a0+(2240-2232)/2=708   a=708mm 2 .p?gRO  
            小带轮包角   a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 xVnk]:c  
       |(eRv?Qy@  
       确定V带的根数 t/$:g9V%FA  
            单根V带的基本额定功率   由表6-5       P1=2.72kw Nh^ lC  
            额定功率增量              由表6-6      △P=0.3 &0`[R*S  
            包角修正系数             由表6-7        Ka=0.96 Qxb%P<`u  
            带长修正系数             由表6-2       KL=1 hnYL<<AA  
             |7# S0Ca@  
         V    带根数      Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 9M12|X\]8  
                                 18eB\4NlD  
                           取Z=2 b}APD))*H!  
    V带齿轮各设计参数附表 X;/5Niv32q  
    ZbAg^2  
    各传动比 ztEM>xsk  
    ITssBB9  
        V带        齿轮     5jNDr`pnu  
        2.3        5.96     \8^c"%v,:  
      xfzGixA  
    2. 各轴转速n 0Z4o3r[  
        (r/min)        (r/min)     kVRh/<s  
        626.09        105.05     ~bD'QMk  
    k>.n[`>$6|  
    3. 各轴输入功率 P ,&F4|{  
        (kw)        (kw)     \+#>XDD  
        2.93       2.71     -\|S=< g  
    F1A7l"X]  
    4. 各轴输入转矩 T ^yFtL(x,  
        (kN·m)        (kN·m)     Wm^RfxgN/  
    43.77        242.86     BcaX:C?f  
    /^pPT6  
    5. 带轮主要参数 qdNt2SO  
    小轮直径(mm)    大轮直径(mm)         #d*)W3e2{  
        中心距a(mm)    基准长度(mm)    V带型号     /idrb c  
    带的根数z     !Y,*Zc$R  
        160        368        708        2232        B        2     `JAM]qB"  
    !;, Dlq-}  
    6.齿轮的设计 PdD,~N#  
    BM>'w,$KL  
    (一)齿轮传动的设计计算 7x''V5*j  
    MhL>6rn  
    齿轮材料,热处理精度 1yd}F`{8UF  
        考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 j3Ps<<eA  
        (1)       齿轮材料及热处理 Sg+0w7:2  
           ① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮  280HBS  取小齿齿数=24 5fvY#6;  
    高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮  240HBS    Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 xT8pwTO  
          ② 齿轮精度 &UxI62[k  
        按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 lF#p1H>\  
         !mIr_d2"  
    2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 G$oi>zt3  
    按齿面接触强度设计 a d#4W0@S  
    Ad)::9K?J  
    确定各参数的值:  ZcE:r+  
    ①试选=1.6 ^~DDl$NH  
    选取区域系数 Z=2.433   b-OniMq~  
         _q z^|J  
        则 5Z_7Sc  
        ②计算应力值环数 (N^tg8Z<  
        N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) ~cH3RFV  
        =1.4425×10h Q:^.Qs"IK  
        N= =4.45×10h  #(5.96为齿数比,即5.96=) M" vd /F V  
        ③查得:K=0.93   K=0.96 vE{L`,\ q  
        ④齿轮的疲劳强度极限 .H#<yPty  
        取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: fq<JX5DER  
        []==0.93×550=511.5 Ba#wW E  
    ,)35Vi;.  
        []==0.96×450=432         TsF>Y""*M  
    许用接触应力   Q4h6K 7  
              Op5S'  
        ⑤查课本表3-5得: =189.8MP   2Fc>6]:*  
             =1 =berCV  
        T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 M]7>Ar'zsG  
        =4.47×10N.m 2>*b.$g  
        3.设计计算 V.|#2gC]t  
    ①小齿轮的分度圆直径d .C\##   
         /8Ru O  
        =46.42 x%RG>),U  
        ②计算圆周速度 (~N[j;W,_W  
        1.52 g:eq B&&  
        ③计算齿宽b和模数 O6"S=o&  
    计算齿宽b d:8c}t2X  
           b==46.42mm `'G1"CX  
    计算摸数m yvIzgwN%s!  
      初选螺旋角=14 %EE Q ^lm  
        = W )jtTC7  
        ④计算齿宽与高之比 lPZYd 8  
    齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 b Od<x >@  
    =46.42/4.5 =10.32 Xrr3KQaK&  
    ⑤计算纵向重合度 Pr'Ij  
    =0.318=1.903 ~ UNK[  
    ⑥计算载荷系数K ;Q>+#5H6F8  
    使用系数=1 9A,ok[J  
    根据,7级精度, 查课本得 YR-Ge  
    动载系数K=1.07, @0 #JY:"  
    查课本K的计算公式: 0vZ49}mb)  
    K= +0.23×10×b p6X-P%s  
      =1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 $*+IsP!  
    查课本得: K=1.35 *2>kic aH  
    查课本得: K==1.2 O9ar|8y  
    故载荷系数: "cz'|z`  
        K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 r (KAG"5  
    ⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 %R^*MUTx  
        d=d=50.64 <O0.q.  
        ⑧计算模数 UvF5u(o  
        = <Uc?#;% Y}  
    4. 齿根弯曲疲劳强度设计 YY4q99^K  
        由弯曲强度的设计公式 /m|U2rrqb  
        ≥ ./35_Vy/O  
    ;6M [d  
    ⑴   确定公式内各计算数值 .$]-::&  
        ①   小齿轮传递的转矩=47.58kN·m F R(k==pZ  
             确定齿数z |8?DQhd}  
        因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 <DZ$"t  
        传动比误差  i=u=z/ z=143.04/24=5.96 TW6F9}'f&  
        Δi=0.032%5%,允许 gC+?5_=<  
        ②      计算当量齿数 9Cz|?71  
        z=z/cos=24/ cos14=26.27  b\S~uFq6  
        z=z/cos=144/ cos14=158 fS$;~@p  
        ③       初选齿宽系数 [`kk<$=,&  
         按对称布置,由表查得=1 $38)_{  
        ④       初选螺旋角 z/,&w_8,:  
        初定螺旋角 =14 JbAmud,  
        ⑤       载荷系数K m "96%sB  
        K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 IU;a$  
        ⑥       查取齿形系数Y和应力校正系数Y FfNUFx2N  
        查得: ^^B~v<uK  
        齿形系数Y=2.592  Y=2.211 _< KUa\  
         应力校正系数Y=1.596  Y=1.774 0X:$ASocU  
         [@_W-rA  
        ⑦       重合度系数Y a}Z+"D  
        端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 e2yCWolmTS  
    =arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 m/3,;P.6  
    =14.07609 xqb*;TBh*  
    因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 SuXeUiK.[  
        ⑧       螺旋角系数Y 8Si3 aq3  
     轴向重合度 =1.675, ;0lY_ii  
        Y=1-=0.82 wJC F"e  
         WbwwI)1  
        ⑨       计算大小齿轮的 @'<=E AXe  
     安全系数由表查得S=1.25 uUb`Fy9  
    工作寿命两班制,8年,每年工作300天 .C` YO2,  
    小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 hHZ'*,9 y  
    大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 5z&>NI  
        查课本得到弯曲疲劳强度极限                   7,zE?KG /  
        小齿轮     大齿轮 _2Mpzv  
    ]iMqIh"  
       查课本得弯曲疲劳寿命系数: A*g-pJ h  
        K=0.86        K=0.93   Y,Lx6kU  
    L2=:Nac  
         取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 &?$mS'P  
          []= K^ ALE  
          []= =*R6 O,  
           p-r[M5;-^Q  
           y,/i3^y#_  
            大齿轮的数值大.选用. CeeAw_*@  
         m VFo2^%v  
    ⑵   设计计算 d<6m_! L  
         计算模数 c]n"1YNm  
    *E]:VZl  
    d^f rKPB  
    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: rsq?4+\  
    wh)F&@6 R!  
    z==24.57  取z=25 &%%ix#iF  
    jtUqrJFlQ  
    那么z=5.96×25=149           4,>9N9.?9  
      - AU{Y`j  
    ②   几何尺寸计算 zez|l  
        计算中心距     a===147.2 ujzfy  
    将中心距圆整为110 a|jZg  
    D*j^f7ab  
    按圆整后的中心距修正螺旋角 QYi4A "$`  
    t cO{CI  
    =arccos Cv}^]_`Q  
    >ZW|wpO  
    因值改变不多,故参数,,等不必修正. 5 5m\, UG7  
    tHAe  
    计算大.小齿轮的分度圆直径 s_a jA  
         @mmnr?_w  
        d==42.4 Y%eq2%  
    XT4Gz|k  
    d==252.5 > lfuo  
    x|O^#X(,  
    计算齿轮宽度 \h_q]  
    :.r_4$F:  
    B=  dOa9D  
    +VNk#Z i  
    圆整的       *AYq :n6  
    78Du  
                                                大齿轮如上图: 0|J_'-<  
    ,uAp;"YJeV  
    y$_@C8?H  
    _CfJKp)  
    7.传动轴承和传动轴的设计 |q58XwU `  
    L,[Q{:CS  
    1.  传动轴承的设计 I/%v`[  
    6pSi-FH  
    ⑴.  求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 a&V;^ /  
    P1=2.93KW            n1=626.9r/min Dnl<w<}ZU:  
    T1=43.77kn.m NcP/W>lN  
    ⑵.  求作用在齿轮上的力 4(|yl^w  
        已知小齿轮的分度圆直径为 :8!RGtn  
            d1=42.4 ICvV}%d  
    而  F= 8AX_y3$  
         F= F M `^[Y2 c  
    P RWb6  
         F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N o6d x\  
    d 8DU[p  
     UXs)$  
    xEp?|Q$  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径 'gvR?[!t  
    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 l6y}>]  
    qh:Bc$S  
    Aeb(b+=  
                 sVK?sBs]  
         从动轴的设计 USEb} M`  
           iN[x *A|h  
            求输出轴上的功率P2,转速n2,  T2, B*,)@h  
                P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M V`1,s~"q  
        ⑵.  求作用在齿轮上的力  C/IF~<B  
        已知大齿轮的分度圆直径为 PDuc;RG  
            d2=252.5 })H d]a  
    而  F= nUOi~cs  
         F= F :-B+W9'5  
    @M]_],  
         F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N !g9k9 l  
    \&5V';  
    R7kkth  
    m{/( 3  
    ⑶.   初步确定轴的最小直径  ch8a  
    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 A^>@6d $2  
    MLu!8dgI  
    输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 kFv*>>X`  
    查表,选取 ('tXv"fT  
    k*\Bl4g  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 -GA F>  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 6 Rl[M+Q  
    C/!.VMl^  
    ⑷.   根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 <X:JMj+  
    为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与  。 kh5a>OX  
    94rSB}b.O  
    初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. YQn<CjZ8af  
    l1)~WqhE}  
                D        B                轴承代号     @up,5`  
       45        85        19        58.8    73.2    7209AC     RpQeQM=  
       45        85        19        60.5    70.2    7209B     GtVT^u_   
       50      80      16      59.2    70.9    7010C      bDkZU  
       50      80      16      59.2    70.9    7010AC     zj1~[$  (  
    z uV%`n  
          :\\NK/"  
    0O9b 7F  
         Vx h39eW  
       对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 d:@+dS  
        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, i6WH^IQM  
    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.     Y%XF64)6  
    bj pruJ`=  
    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. tk&AZb,sP  
    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, ; oyV8P$  
    高速齿轮轮毂长L=50,则 2R[v*i^S  
    >}+{;d  
    L=16+16+16+8+8=64 jE\ G_>  
    至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. MJ|tfQwhx  
    m+<&NDj.  
    5.    求轴上的载荷    U?*zb  
    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, 3iCe5VF  
    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. D&G6^ME  
    Vu:ZG*^  
    CS7b3p!I  
    *;fTiL  
    sbW+vc  
    (S~kyU!)0  
    n<.7tr0f\  
    A2|Bbqd  
    @d WA1tM  
         Uwc%'=@  
    )|~&(+Q?]  
    传动轴总体设计结构图: y, l[v39  
         ;6G]~}>o  
                                 T}&A-V$  
    *k{Llq  
                                 (主动轴) >w3C Ku<  
    WLUgiW(0$  
    SZWNN#w60?  
            从动轴的载荷分析图: !>sA.L&=  
    MhMiSsZ  
    6.     校核轴的强度 >WZ.Dj0n  
    根据 1uo- ?k  
    == @/#G2<Vp1  
    前已选轴材料为45钢,调质处理。 =oSD)z1c?x  
    查表15-1得[]=60MP &* VhtT?=5  
    〈 []    此轴合理安全 <aPZE6z  
    D1RQkAZS  
    8、校核轴的疲劳强度. 3o rSk  
    ⑴.   判断危险截面 #VhdYDbW  
    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. 4rhHvp  
    ⑵.  截面Ⅶ左侧。 4-bM90&1t  
    抗弯系数   W=0.1=0.1=12500 ,LBj$U]e|E  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 EZj rX>"#  
    截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 94!} Z>  
    截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 |;J`~H"K  
    截面上的弯曲应力 K"l~bFCZ8  
    L 0Ckw},,  
    截面上的扭转应力 Bl>m`/\1i  
    == \(??Ytc<B  
    轴的材料为45钢。调质处理。 / :$WOQ  
    由课本得: &&;.7E  
               MgiW9@_(  
    因             Ktk?(49  
    经插入后得 ^2 dQVV.  
    2.0         =1.31  D?Beg F  
    轴性系数为 _#~D{91 j:  
           =0.85 Da<`| l  
    K=1+=1.82 ~vYFQKrb  
        K=1+(-1)=1.26 ` 0 @m,  
    所以               Lum=5zDo  
    Lq3<&$  
    综合系数为:    K=2.8 @Ov}X]ELi  
    K=1.62 c6b51)sQ"  
    碳钢的特性系数        取0.1 I!!cA?W  
       取0.05 j~b NH~3  
    安全系数 n%WjU)<  
    S=25.13 5Y;&L!T  
    S13.71 W /v &V#  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 ea{zL  
    截面Ⅳ右侧 PC5$TJnj3  
    抗弯系数    W=0.1=0.1=12500 zSA"f_e  
    kh}h(z^  
    抗扭系数   =0.2=0.2=25000 0`pCgF  
    zZd.U\"2  
    截面Ⅳ左侧的弯矩M为   M=133560 A pzC  
    `j3 OFC{7E  
    截面Ⅳ上的扭矩为   =295 QUkP&sz  
    截面上的弯曲应力   g\B ? |%  
    截面上的扭转应力 n"?*"Ya  
    ==K= iYiTkq  
        K= SDbkPx  
    所以                 C6gp}%  
    综合系数为: E#d~.#uH  
    K=2.8    K=1.62 *|q{(KX  
    碳钢的特性系数 mCn:{G8+  
        取0.1       取0.05 vMY!Z1.*  
    安全系数 I\Y N!  
    S=25.13 ]*MVC/R,  
    S13.71 %$Fe[#1  
    ≥S=1.5    所以它是安全的 <^$ppwk $  
    83]m/Iz  
    9.键的设计和计算 "C3J[) qC  
    ld"rL6  
    ①选择键联接的类型和尺寸 60n>FQ<  
    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. *oLDy1<  
    根据    d=55    d=65 d %FLk=]  
    查表6-1取:   键宽  b=16     h=10     =36 3zmbx~| =\  
                         b=20     h=12     =50 rosD)]I7  
    %* K zP{  
    ②校和键联接的强度 K8&) kfyI  
      查表6-2得      []=110MP Aua}.Fl,  
    工作长度  36-16=20 fVZ9 2Xw B  
        50-20=30 Wm{ebx  
    ③键与轮毂键槽的接触高度 @#^Y# rxb  
         K=0.5 h=5 z&c}  
        K=0.5 h=6 ePq(.o  
        由式(6-1)得: @+nCNXK  
               <[] )n<p_vz  
               <[] b+gu<##  
        两者都合适 _KtV`bF  
        取键标记为: }%c>Hh  
                   键2:16×36 A GB/T1096-1979 MGK?FJn_?  
        键3:20×50 A GB/T1096-1979 a;Pn.@NVq  
    10、箱体结构的设计 ' -9=>  
    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, FjizPg/|!  
    大端盖分机体采用配合. #l`\'0`.  
    i`<L#6RBT  
    1.   机体有足够的刚度 $e4N4e2x/  
    在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 7;Lv_Y"b  
    cL%"AVsj >  
    2.   考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 +*`kJ)uP  
    rtbV*@Z  
    因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm l{]KA4  
    为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 6WIs*$T2*  
    eU`O=uE   
    3.   机体结构有良好的工艺性. [n&ES\o#(  
    铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. F?jD5M08t/  
    jAcKSx$}y"  
    4.   对附件设计 R i,_x  
    A  视孔盖和窥视孔 KJ S-{ed  
    在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 .v}|Tp&k  
    B  油螺塞: N^wHO<IO 1  
    放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 #*w)rGkU2  
    C  油标: ? F!c"+C  
    油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 8sBT&A6&j  
    油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. V?0IMc  
    u>vvW|OB[  
    D  通气孔: <}'=@a  
    由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. (C uM*-  
    E  盖螺钉: 0y/31hp  
    启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 mN.[bz  
    钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. Y-st2r[,  
    F  位销: 5}w   
    为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. 3` oOoKX  
    G  吊钩: fI<d&5&g  
    在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. JKrS;J^97v  
    z$d<ep{6  
    减速器机体结构尺寸如下: k?L2LIB<  
    Nmt~1.J  
    名称    符号    计算公式    结果     D:IG;Rsc  
    箱座壁厚                10     6r D]6#D  
    箱盖壁厚                9     ;PMh>ZE`  
    箱盖凸缘厚度                12     k.c.7%|~;  
    箱座凸缘厚度                15     +?Cy8Ev?  
    箱座底凸缘厚度                25     Z^'\()3t  
    地脚螺钉直径                M24     TXyiCS3  
    地脚螺钉数目        查手册        6     "lt5gu!`u  
    轴承旁联接螺栓直径                M12     Uey'c1  
    机盖与机座联接螺栓直径        =(0.5~0.6)        M10     L1DH9wiQi  
    轴承端盖螺钉直径        =(0.4~0.5)        10     )u=W?5%=}  
    视孔盖螺钉直径        =(0.3~0.4)        8     (C).Vj~  
    定位销直径        =(0.7~0.8)        8     5F ^VvzNn  
    ,,至外机壁距离        查机械课程设计指导书表4        34 E'U x2sh  
        22 Su? cC/  
        18     >nih:5J,ja  
    ,至凸缘边缘距离        查机械课程设计指导书表4        28 kcg\f@d$  
        16     <;~u@^>  
    外机壁至轴承座端面距离        =++(8~12)        50     wD{c$TJ?{F  
    大齿轮顶圆与内机壁距离        >1.2        15     Sl^PELU  
    齿轮端面与内机壁距离        >        10     SZ$WC8AX  
    机盖,机座肋厚                9    8.5     idX''%"  
    轴承端盖外径        +(5~5.5)    120(1轴)125(2轴) b.\xPb  
    150(3轴)     )7 8T+7Kq  
    轴承旁联结螺栓距离            120(1轴)125(2轴) kmt1vV.9  
    150(3轴)     %8xRT@Q  
         woP j>M  
    11. 润滑密封设计 m~Q24Z]!'&  
    'x"(OdM:[  
        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. 7[u>#8  
        油的深度为H+ ^i!6z2/  
             H=30  =34 u-4@[*^T$  
    所以H+=30+34=64 !3mt<i]a"  
    其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 y5+%8#3  
         H, :]S-T  
        密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接 oo7}Hg>  
    凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为     :|niFK4  
        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 vxI9|i  
        大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 vPz7*w  
         4:N*C7 P  
    12.联轴器设计 /"u37f?[^  
    Iapz,nuE  
    1.类型选择. u5glKE  
    为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器 C}Kl!  
    2.载荷计算. >X05f#c"v/  
    公称转矩:T=95509550333.5 zhFm2  
    查课本,选取 T>L?\-  
    所以转矩   Ox-eB  
    因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 nR*' 3  
    选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm ,%l}TSs  
    }$L63;/H  
    四、设计小结 vI5lp5( -3  
        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。 DmLx"%H3  
        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。 5h6o}  
    五、参考资料目录 je2_ .^  
    [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; flFdoEV.U)  
    [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; 15<? [`:6  
    [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;  sTlel&  
    [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; F!0iM)1o  
    [5]《工程机械构造图册》,机械工业出版社,刘希平主编 K SO D(  
    [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; z^Ikb(KC  
    [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? ,JV0ib,  
    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