机械设计基础课程设计任务书 -Cyo2wk
B@*b 9
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 Jg$<2CR&
].Yz
=:
专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) u\ _yjv#
LK DfV
目 录 X):7#x@uy
>ZJ]yhbhK
一 课程设计书 2 Hs)Cf)8u
~61b^L}$
二 设计要求 2 X,G<D}
$
64up!
三 设计步骤 2 y'm!h?8
j!agD_J
1. 传动装置总体设计方案 3 i D 9 */
2. 电动机的选择 4 U~D~C~\2;
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 i.^ytbH
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 z%
bH?1^o
5. 设计V带和带轮 6 Z3&}C h
6. 齿轮的设计 8 JOuyEPy
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 !dT+cZsf
8. 键联接设计 26 Cn/WNCzst&
9. 箱体结构的设计 27 1r=cCM
10.润滑密封设计 30 JuSS(dJw
11.联轴器设计 30 PIU@}:}
,NQ!d4~D
四 设计小结 31 HQ@g6
五 参考资料 32 =.z;:0]'n
m%6VwV7U
一. 课程设计书 A'#d:lOA
设计课题: fHd[8{;P:
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 0Fb];:a
表一: OTF/Pu$
题号 2VRGTx
Jw _>I
参数 1 G:1d6[Q5{
运输带工作拉力(kN) 1.5 $w*L'
<
运输带工作速度(m/s) 1.1 bB?E(>N;
卷筒直径(mm) 200 0BDw}E\
2]vTedSOl
二. 设计要求 9:p-F+
1.减速器装配图一张(A1)。 P7F"#R0QB
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 5TJd9:\Af
3.设计说明书一份。 jh/,G5RM9
by<@\n2B:U
三. 设计步骤 ?=9'?K/~a
1. 传动装置总体设计方案 |OJWQU![by
2. 电动机的选择 8;?4rrS
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 +vy fhw4
4. 计算传动装置的运动和动力参数 $.vm n,:.
5. “V”带轮的材料和结构 V<UChD)N`
6. 齿轮的设计 {3x>kRaKci
7. 滚动轴承和传动轴的设计 o*)Sg6Yk
8、校核轴的疲劳强度 o#p%IGG`
9. 键联接设计 o,WjM[e
10. 箱体结构设计 bVzi^R"
11. 润滑密封设计 I4"p]>Y"
12. 联轴器设计 Ysu\CZGX
KFbB}oId
1.传动装置总体设计方案: [XY%<P3D
$Wj= V
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 k^Qf |
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀, s21}
a,eB
要求轴有较大的刚度。 6 ]x?2P%
3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 U1r]e%df)
其传动方案如下: 5csh8i'V
12lX-~[["
图一:(传动装置总体设计图) jM\{*!7b
Mq$K[]F
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 E<\$3G-do
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 qf(mJlU
传动装置的总效率 5(H%Ia
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; ~bZ=]i
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, j4owo#OB-
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, I5M\PK/
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 -~{Z*1`,
]$ "eGHX
2.电动机的选择 5VV}w R
0:v!'
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, .v+JV6!u
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, es*$/A
则总传动比合理范围为i=6~24,电动机转速的可选范围为n=i×n=(6~24)×105=630~2520r/min。 | @AXW
I&+.I K_
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, OPNRBMD
-F7F 6!s
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 1*8;)#%&
4SI~y;c)
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 ?CAU+/
hty'L61\z
w!"L\QT
方案 电动机型号 额定功率 ZK]qQrIwy
P (S!UnBb&
kw 电动机转速 Q~]oN
电动机重量 X d+H()nR
N 参考价格 vR\E;V
元 传动装置的传动比 C*2%Ix18+N
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 M )ET1ZM
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 K} CgFBk
6X@z(EEL
中心高 hH`x*:Qja
外型尺寸 Be|! S_Y P
L×(AC/2+AD)×HD 底脚安装尺寸A×B 地脚螺栓孔直径K 轴伸尺寸D×E 装键部位尺寸F×GD zgGysjV
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 `Xos]L'w
ya&=UoI
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 ;3/}"yG<p
h q7f"`
(1) 总传动比 {}$rN@OM$
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 1)=
H2n4)
(2) 分配传动装置传动比 "IU}>y>J
=× f![] :L
式中分别为带传动和减速器的传动比。 `NQ
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 H7'42J@
4.计算传动装置的运动和动力参数 'mZv5?
(1) 各轴转速 E,m|E]WP
==1440/2.3=626.09r/min ~
=u8H
==626.09/5.96=105.05r/min aLg,-@
(2) 各轴输入功率 xq;>||B
=×=3.05×0.96=2.93kW h-PJC/>
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW b;VIR,2
则各轴的输出功率: vt5w(}v(
=×0.98=2.989kW '^)'q\v'k
=×0.98=2.929kW GUu8 N
各轴输入转矩 /
<(|4e
=×× N·m :z8/iD y
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· %$ya>0?mq
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m _5 Lcr)
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m qR.FjQOvn
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m sGY}(9ED;
=×0.98=242.86N·m dLYM )-H`>
运动和动力参数结果如下表 ahXcQ9jzFi
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min -Hm"Dx
输入 输出 输入 输出 )"\=
_E#
电动机轴 3.03 20.23 1440 "#E
Z
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 ;:=j{,&dl[
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 OFr"RGW"
9C \}bT
5、“V”带轮的材料和结构 $?F_Qsy{d
确定V带的截型 }`L;.9
工况系数 由表6-4 KA=1.2 "1gIR^S%9
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 gba1R
V带截型 由图6-13 B型 S!A:/(^WB
gN}$$vS
确定V带轮的直径 drAJ-ii
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm DTC
IVLV
验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s |vd|;" `
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm ;}6wj@8He
HBp??.r
确定中心距及V带基准长度 3_@IE2dA
初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 e5AsX.kvB
360<a<1030 L<dh\5#p9Y
要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm }uMu8)Q
ED8{
初定V带基准长度 eY`z\I
Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm R7IFlQH%
(A2ga):Pk
V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm #*:1C h]B
传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm b6S"&hs
小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 kmBA
"d-vs t5
确定V带的根数 NdJ]\>5oN,
单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw !QdX+y<re
额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 lFuW8G,-f@
包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 yE
N3/-S+
带长修正系数 由表6-2 KL=1 Fdl0V:<
J,v024TM
V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 .K^gh$z!
j(I(0Yyh
取Z=2 V?t*c [
V带齿轮各设计参数附表 :JBtqpo2
Y|mtQE?c
各传动比 F+G+XtOS
0Bgj.?l
V带 齿轮 !}|'1HIC
2.3 5.96 NfQQJ@*
vZQraY nJ
2. 各轴转速n -^_^ByJe
(r/min) (r/min) -c8h!.Q$
626.09 105.05 M.SF}U
_$A?
3. 各轴输入功率 P S9*68l
(kw) (kw) 0{d)f1
2.93 2.71 F +5
5p8
*pO`sC>
4. 各轴输入转矩 T <bJ|WS|
(kN·m) (kN·m) nIOSP:'>
43.77 242.86 >8>s
K(S]
yEB#*}K?
5. 带轮主要参数 dM}c-=w`
小轮直径(mm) 大轮直径(mm) `+."X1
中心距a(mm) 基准长度(mm) V带型号 !`H!!Kg0L
带的根数z - ]/=WAOK
160 368 708 2232 B 2 tw 3zw`o:
?1|\(W#
6.齿轮的设计 MYJMZ3qBi
bWp)'mx5u
(一)齿轮传动的设计计算 ',+Zqog92
\u6.*w5TI
齿轮材料,热处理及精度 U
|eh
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 d8Cd4qIXX
(1) 齿轮材料及热处理 (uHyWEHt
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 e~he#o[%a
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 C!K&d,M
② 齿轮精度 sWTa;Qi
按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 $<VH~Q<
[g@Uc
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 `p)U6J
按齿面接触强度设计 Qo]qs+
TrgKl2xfx
确定各参数的值: N3Q
.4?
z9
①试选=1.6 r^E(GmW
选取区域系数 Z=2.433 ^!O!HMX0
u!HbS*jqq
则 [@pumH>
②计算应力值环数 $Ups9p Q
N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) r~|7paX!
=1.4425×10h $WRRCB/A6
N= =4.45×10h #(5.96为齿数比,即5.96=) U0W2
③查得:K=0.93 K=0.96 hZ|0<u
④齿轮的疲劳强度极限 [Tvdchl OC
取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: lkp$rJ#6
[]==0.93×550=511.5 >,Zn~8&Z
c<Ud[x.
[]==0.96×450=432 _9=cxwi<w
许用接触应力 D#,A_GA{A
k8+U0J_{'
⑤查课本表3-5得: =189.8MP vwAhNw2-
=1 P~&J@8)c
T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 trA ^JY
=4.47×10N.m oFzmH!&ED
3.设计计算 ?{L'd
①小齿轮的分度圆直径d 2H] 7 =j
,l,q;]C%
=46.42 EKuLt*a/
②计算圆周速度 m.gv?
1.52 fG8^ |:
③计算齿宽b和模数 oOLj?
0t
计算齿宽b BEAY}P(y3
b==46.42mm g&_f%hx?
计算摸数m N]ebKe
初选螺旋角=14 [1Qg *
= szqR1A
④计算齿宽与高之比 (6
RWI#
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 @bAuR
=46.42/4.5 =10.32 e?o/H
⑤计算纵向重合度 0\k{v
=0.318=1.903 '!MKZKer
⑥计算载荷系数K ZBQ @S
使用系数=1 =<TJ[,h
et
根据,7级精度, 查课本得 so Lmr's
动载系数K=1.07, .WBp!*4
查课本K的计算公式: XrXW6s;Z
K= +0.23×10×b z63y8
=1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 7?vj+1;
查课本得: K=1.35 &
\C1QkI
查课本得: K==1.2 yI-EF)A@;
故载荷系数: <a+@4d;
K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 >I;.q|T
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 iJKGzHvS
d=d=50.64 Nn?$}g
⑧计算模数 fgA-+y
= ,sg\K>H=
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 V8pZr+AJ
由弯曲强度的设计公式 Oe "%v;-
≥ 9.9B#?
:/"5x
⑴ 确定公式内各计算数值 S
C}@eA'
① 小齿轮传递的转矩=47.58kN·m hdmKD0
确定齿数z (bB"6
#TI
因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 v@J[qpX
传动比误差 i=u=z/ z=143.04/24=5.96 &2ty++gC
Δi=0.032%5%,允许 CHCT
e
② 计算当量齿数 rz%^l1@-
z=z/cos=24/ cos14=26.27 :FmH=pI!=
z=z/cos=144/ cos14=158 6 =G=4{q
③ 初选齿宽系数 Z@>kqJ%
按对称布置,由表查得=1 Y%}N@ ,lT
④ 初选螺旋角 cT;Zz5
初定螺旋角 =14 j^hLn>
⑤ 载荷系数K Qte%<POx+
K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 mGJRCK_
⑥ 查取齿形系数Y和应力校正系数Y {/,AMJ<:G]
查得: 2,|;qFJY-@
齿形系数Y=2.592 Y=2.211 )$d~HA@B
应力校正系数Y=1.596 Y=1.774 a#9pN?~
y(^\]-fE
⑦ 重合度系数Y cHOC>|
端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 pEW~zl
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 nC!L<OMr
=14.07609 |goK@<
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 LPca+o|f
⑧ 螺旋角系数Y mwI7[I2q
轴向重合度 =1.675, Y;
to9Kv$
Y=1-=0.82 ',rK\&lL6
*{\))Zmhd
⑨ 计算大小齿轮的 YPCitGBl
安全系数由表查得S=1.25 UG}2q:ST
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 0y+i?y
9
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 1Lp; LY"_
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 [Q/kNK
查课本得到弯曲疲劳强度极限 H4sc7-
小齿轮 大齿轮 "I9 r>=
[%~yY&
查课本得弯曲疲劳寿命系数: q[/pE7FL
K=0.86 K=0.93 $~%h4
,g,Hb\_R)
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 $2-_j)+
[]= V\l@_%D[(v
[]= ,@Kn@%?$
/?Mr2!3N
$q.}eb0
大齿轮的数值大.选用. ooC9a>X
tvq((2
⑵ 设计计算 M* {5> !\
计算模数 cL~YQJYp
BL"7_phM,
@YG-LEh
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: J(wFJg\/
Htln <N
z==24.57 取z=25 >Q?8tGfB
KeXt"U
那么z=5.96×25=149 ,xAF=t
GQQp(%T
② 几何尺寸计算 kQQDaZ8
计算中心距 a===147.2 18Ju]U
将中心距圆整为110 "^;h'
NSH4 @x
按圆整后的中心距修正螺旋角 *-{|m1P
Nd{U|k3pL
=arccos
X>P|-n#
gU NWM^n
因值改变不多,故参数,,等不必修正. 0r8Wv,7Bo
_mwt{D2r}
计算大.小齿轮的分度圆直径 ~!cxRd5;F
%qTIT?6'
d==42.4
r9L--#=z
0z4M/WrNt
d==252.5 siT`O
z|,
jIVD i~Ld
计算齿轮宽度 w*;"@2y;eY
JY^i
B= VxARJ*4=Y
fFWi
3.
圆整的 het<#3Bo
J_m@YkK
大齿轮如上图: "Aw)0a[j1
AQT_s9"0
^w2 HF
Id>4fF:o
7.传动轴承和传动轴的设计 +mzLOJed
HEIg_6sb
1. 传动轴承的设计 P".IW.^kk~
pe\Nwq
⑴. 求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 QCE7VV1Rw
P1=2.93KW n1=626.9r/min eF9GhwE=
T1=43.77kn.m 1?1Bz?EKF*
⑵. 求作用在齿轮上的力 ws^Ne30 R
已知小齿轮的分度圆直径为 =WBfaxL}
d1=42.4 ( }Bb=~
而 F= />/e
F= F Gn_DIFa
z ynu0X
F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N fb>$p_s]
6Io}3}3
uLWu. Vx
N' R^gL
⑶. 初步确定轴的最小直径 WvSm!W
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 $~W5! m
GZNN2
'
}(|gC,
) ba~7A
从动轴的设计 El;"7Qn
!4'F z[RK
求输出轴上的功率P2,转速n2, T2, x3+{Y
P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M @z{SDM
⑵. 求作用在齿轮上的力 ]a4+] vLK
已知大齿轮的分度圆直径为 kP ,8[r
d2=252.5 ^-[
I;P
而 F= m m`#v
g,
F= F "QxULiw
{7z]+ h
F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N #?jsC)
z+{qQ!
,_Bn{T=U
L\:m)g,F.
⑶. 初步确定轴的最小直径 3Z=yCec]
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 ?X@[ibH6
'5De1K.\`
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 AJxN9[Z!N
查表,选取 F}ATY!
_lwKa,}
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 bS r"k
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 $5)#L$!,]
ng!cK<p
⑷. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 1ruI++P
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 。 0#!}s&j/
]h(Iun
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. R^o535pozc
M-Efe_VRQc
D B 轴承代号 _G/R;N71
45 85 19 58.8 73.2 7209AC a(]&H
"
45 85 19 60.5 70.2 7209B cOX )+53
50 80 16 59.2 70.9 7010C $sda'L5^p
50 80 16 59.2 70.9 7010AC sA|SOAn
T:X*
;'8P/a$
phjM(lmCo
PR:B6 F8
对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 eTvjo(Lvx
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, ;WX.D]>{W
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. jc
Mn
s.i9&1Y-!
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. &AJkYh
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, aO&{.DO2
高速齿轮轮毂长L=50,则 ISs&1`Y
l_Lz9k
L=16+16+16+8+8=64 /-[vC$B"
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. }_zN%Tf~
SefhOh^,V
5. 求轴上的载荷 >B**fZ~L
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, E4892B:`
查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. )LFbz#;Y
|f fHOef
A&t8C8,
0j!3\=P$
18rV Acj
y,x 2f%x
!<:Cd(bM
KJec/qca
81{8F
s_NY#MPz[
%u66H2
传动轴总体设计结构图: ^7aqe*|vm
q&-mbWBj
Eb4NPWo
<|_>r`@%l
(主动轴) aj;x:UqpJ
q<q IT
D r(0w{5
从动轴的载荷分析图: F,~BhKkbV
{. 9BG&
6. 校核轴的强度 /'jX_
V_$|
根据 'fU #v`i
== k37?NoT
前已选轴材料为45钢,调质处理。
QvZ"{
查表15-1得[]=60MP dfdK%/' $(
〈 [] 此轴合理安全 cmXbkM
_dd! nU\A|
8、校核轴的疲劳强度. V0,JTWc
⑴. 判断危险截面 I~n4}}9M
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. h6D4CT
⑵. 截面Ⅶ左侧。 ZDmL?mC
抗弯系数 W=0.1=0.1=12500 zni9
抗扭系数 =0.2=0.2=25000 +=E\sEe
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 9
fB|e|
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 yR>P
截面上的弯曲应力 $8eiifj
1}wDc$O
截面上的扭转应力 C;m"W5+
== ;
oa+Z:;f
轴的材料为45钢。调质处理。 0o>C,
`
由课本得: uxTgK'3
)]C]K B
因 "ZGP,=?y2
经插入后得 )^o.H~Pv
2.0 =1.31 GO"|^W
轴性系数为 Uyb0iQ-,s
=0.85 d|RUxNjM-J
K=1+=1.82 SDC|>e9i
K=1+(-1)=1.26 ;9z|rWsF
所以 3Sfd|0^
5]Rbzg2t
综合系数为: K=2.8 p}!i_P
K=1.62 /lC# !$9vz
碳钢的特性系数 取0.1 6a,8t
取0.05 5wV J.B~s
安全系数 oIick
S=25.13 jXA/G%:[
S13.71 Qz|T0\=V
≥S=1.5 所以它是安全的 \"ahs7ABT
截面Ⅳ右侧 p($vM^_<"
抗弯系数 W=0.1=0.1=12500 ~NK $rHwi%
)&O2l
抗扭系数 =0.2=0.2=25000 2@tnOs(*
5T#v&
截面Ⅳ左侧的弯矩M为 M=133560 Jd7chIK
gJ|#xZ
截面Ⅳ上的扭矩为 =295 Py
v>
截面上的弯曲应力 hb;CpA
截面上的扭转应力 t~ {O)tt
==K= 5oG~ Fc
K= L@H^?1*L?
所以 vcu@_N 1Dc
综合系数为: I;'{X_9$a
K=2.8 K=1.62 &'fER-
碳钢的特性系数 >rQj1D)@
取0.1 取0.05 0V3dc+t)O
安全系数 yq;[1O_9C
S=25.13 9~W]D!m,
S13.71 ^ l#6Es
≥S=1.5 所以它是安全的 4:rwzRDY
GxzO|vFQ
9.键的设计和计算 'l5
4q] 6[/
①选择键联接的类型和尺寸 1@OpvO5
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. rNV3-#kU
根据 d=55 d=65 %l!A%fn(
查表6-1取: 键宽 b=16 h=10 =36 Qq:}Z7
H
b=20 h=12 =50 '=$`NG8l
Y!xPmL^]?
②校和键联接的强度 eAW)|=2
查表6-2得 []=110MP OS#aYER~/
工作长度 36-16=20 %}TJr]'F
50-20=30 a^l)vh{+
③键与轮毂键槽的接触高度 H-pf8
K=0.5 h=5 eXKEx4rU
K=0.5 h=6 9
3)fC
由式(6-1)得: @Pcgm"H<
<[] 1J9p1_d5
<[] ]|!|3lQ
两者都合适 GU>j8.
取键标记为: 01o<eZ,
键2:16×36 A GB/T1096-1979 A2gFY}
键3:20×50 A GB/T1096-1979 :dW\Q&iW
10、箱体结构的设计 =7}1NeC`
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, _{'[Uf/l
大端盖分机体采用配合. KMi$0+
15jQ87)
1. 机体有足够的刚度 v K{2
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 DRm`y>.
0qNk.1pv
2. 考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 W<)nC_$
3r+c&^
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 8gNTW7W/
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 _0$>LWO~
h.R46 :
3. 机体结构有良好的工艺性. Pi"?l[T0
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. k9*UBx
1_{ e*=/y
4. 对附件设计 [c=Wp
A 视孔盖和窥视孔 s@:Yu
在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 !k%
PP
B 油螺塞: m^XO77"
放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 .iR<5.
C 油标: +/celp
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 /#T {0GBXe
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. 424iFc[
3A^AEO
D 通气孔: R5e[cC8o.
由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. mQ1
E 盖螺钉: ;!f~
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 c&bhb[
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. hkl0N%[
F 位销: J=Kv-@I>E
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. .t[u_tBL
G 吊钩: =LLpJ+
在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. 3q`f|r
>QYx9`x&
减速器机体结构尺寸如下: F-ZTy"z
ffk>IOH
名称 符号 计算公式 结果 {wM<i
箱座壁厚 10 v`mB82s
箱盖壁厚 9 vmNo~clt\
箱盖凸缘厚度 12 Xbmsq,*]
箱座凸缘厚度 15 \2+ngq)
箱座底凸缘厚度 25 rPy,PQG2w
地脚螺钉直径 M24 Ju#j%!
地脚螺钉数目 查手册 6 l4$ sku-
轴承旁联接螺栓直径 M12 mg:kVS
机盖与机座联接螺栓直径 =(0.5~0.6) M10 #tg\
bb
轴承端盖螺钉直径 =(0.4~0.5) 10 <EqS
,cO^
视孔盖螺钉直径 =(0.3~0.4) 8 K?,?.!ev
定位销直径 =(0.7~0.8) 8 bK }ZR*)
,,至外机壁距离 查机械课程设计指导书表4 34 !D1#3?L
22 8Ys)q x>7'
18 ~m<K5K6 V
,至凸缘边缘距离 查机械课程设计指导书表4 28 DXD+,y\=
16 $yU}56(z~
外机壁至轴承座端面距离 =++(8~12) 50 ;g8v7>p
大齿轮顶圆与内机壁距离 >1.2 15 XSof{:V
齿轮端面与内机壁距离 > 10 [L-wAk:Fb
机盖,机座肋厚 9 8.5 &b