机械设计基础课程设计任务书 t.>te'DK/
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课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 =Y]'5cn{
gB{]yA"('
专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) *3F /Ft5
fVA=<:
目 录 Wp7@
ND e[2
一 课程设计书 2 4iYKW2a
e"o6C\c
二 设计要求 2 V
4\^TO`q=
*fQ?A|l!x
三 设计步骤 2 p-Rm,xyL%
m|nL!Wc
1. 传动装置总体设计方案 3 N'eQ>2>O@
2. 电动机的选择 4 y?Hj%,
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 >p]WCb'PH
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 C>JekPeM
5. 设计V带和带轮 6 KB%j! ?
6. 齿轮的设计 8 B~V<n&<
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 "5o;z@(
8. 键联接设计 26 &e HM#as
9. 箱体结构的设计 27 0gv3v@QO
10.润滑密封设计 30 9*-pden
l
11.联轴器设计 30 J3lG"Ww
QLF,/"
四 设计小结 31 Wk\mgGn+
五 参考资料 32 |c06ix;).
{.aK{
V
一. 课程设计书 &AQg'|
设计课题: fW5"4,
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 zt)p`kd D
表一: BGlGpl
题号 Rm,[D)D^0N
]ZR{D7.?
参数 1 HsjELbH
运输带工作拉力(kN) 1.5 3r~>~ueZ
运输带工作速度(m/s) 1.1 1EC -e|M.
卷筒直径(mm) 200 Qm35{^p+
_S9rF-9G]
二. 设计要求 5';/@M
1.减速器装配图一张(A1)。 1AV1d%F
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 jy\W_CT
3.设计说明书一份。 ?Kx6Sf<i
!q~X*ZKse
三. 设计步骤 cS"f
1. 传动装置总体设计方案 45Nv_4s
2. 电动机的选择 tsTR2+GZS
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 pY{; Yn&t
4. 计算传动装置的运动和动力参数 PtVo7zOye
5. “V”带轮的材料和结构 ^ [X|As2
6. 齿轮的设计 ~
V@xu{
7. 滚动轴承和传动轴的设计 kP!%|&w;
8、校核轴的疲劳强度 + >T7Q`64
9. 键联接设计 V]l&{hl,
10. 箱体结构设计 r.^0!(d
11. 润滑密封设计 Wphe%Of
12. 联轴器设计 YXczyZA`x
NqiB8hZ~
1.传动装置总体设计方案: n~1tm
JDC=J(B
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 Q `e~MD
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, Nd]0ta
要求轴有较大的刚度。 V+qFT3?-
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。 WW@JVZxK
其传动方案如下: P1(8U%
8yHq7=
图一:(传动装置总体设计图) m.1LxM$8
NEqt).
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 MZCL:#
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 R'*<A3^
传动装置的总效率 @+}rEe_(
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; Si#"Wn?|
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, Zij"/gx\
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, @MNl*~'$.[
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 W0VA'W
T{_1c oL
2.电动机的选择 J|n(dVen/
=}~NRmmF
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, Oq #o1>
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, 7ZS>1
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。 |$YyjYK
F{TC#J}I%'
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比, |?\gEY-Se
,]0S4h67
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 yr
FZ~r@-
U8 Z~Y}29
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 4 hL`=[AB
gsW=3m&`
wY' "ab
方案 电动机型号 额定功率 kxwNbxC
P t{+M|Y
kw 电动机转速 i?ZA x4D
电动机重量 !nec 7
N 参考价格 PPUEkvH
W
元 传动装置的传动比 [?;`x&y~y
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 U5|B9%:&
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 dVvZu% DFp
6kP7
中心高 4uFIpS|rq
外型尺寸 #0}Ok98P
L×(AC/2+AD)×HD 底脚安装尺寸A×B 地脚螺栓孔直径K 轴伸尺寸D×E 装键部位尺寸F×GD CT|z[^
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 6,B-:{{e"
2>\b:
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 EC<5M5Lc
\s,Iz[0Vfz
(1) 总传动比 E|Q{]&$;Z"
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 ^&C&~}Zv
(2) 分配传动装置传动比 cN62M=**
=× - o4@#p> >
式中分别为带传动和减速器的传动比。 | @uq()
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 "]v
uD
4.计算传动装置的运动和动力参数
~q*i;*
(1) 各轴转速 64?Pfir6
==1440/2.3=626.09r/min l+t #"3
==626.09/5.96=105.05r/min q5%2WM]6
(2) 各轴输入功率 iOl%-Y
=×=3.05×0.96=2.93kW U9x4j_.q
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW ldK>HxM%Z
则各轴的输出功率: o1e4.-xI
=×0.98=2.989kW +Dd"41
=×0.98=2.929kW \xF;{}v
各轴输入转矩 q1H~
|1
=×× N·m :MK=h;5Z
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· R_7
6W&
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m ZOp^`c9~
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m o\&~CW~@~
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m C9o$9 l+B
=×0.98=242.86N·m WPtMds4
运动和动力参数结果如下表 Og=[4?Kpk
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min ~xw5\Y^
输入 输出 输入 输出 ]\7lbLv
电动机轴 3.03 20.23 1440 Sobtz}A*
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 d`85P+Qen|
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 `{DG;J03[
.xEJaID\N
5、“V”带轮的材料和结构 )9MrdVNv
确定V带的截型
O)O Uy
工况系数 由表6-4 KA=1.2 !Ri
r&gF
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 '5AvT:
^u
V带截型 由图6-13 B型 ZBF1rx?
#VO.%H}i
确定V带轮的直径 6p#g0t
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm -/zp&*0gcx
验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s MO-!TZ+6
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm mGO>""<:
ALfiR(!
确定中心距及V带基准长度 MA$Xv`6I\
初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 "NKf0F
360<a<1030 @7fm1b
要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm Rnr#$C%
C-Ig_Nc
初定V带基准长度 U,'EF[t
Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm F;pQ \Y
R5~gH6K|
V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm .9OFryo
传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm #sZIDn J#
小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 y+A{Y
mpAHL(
确定V带的根数 {\EOo-&A
单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw PS$k >_=t
额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 \-c#jo.$8
包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 0yz~W(tsm
带长修正系数 由表6-2 KL=1 x/xb1"
R]Ek}1~?
V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 -TTs.O8P|<
wd wp9 r
取Z=2 lufeieW
V带齿轮各设计参数附表 ;%WdvnW
tFiR!f)
各传动比 1Cv#nhmp
T9?54r
V带 齿轮 IC/Q
2.3 5.96 C U$)QH{
U<[jT=L
2. 各轴转速n pv&^D,H,
(r/min) (r/min) &\^rQi/tf
626.09 105.05 3fp> 4;ym'
HxIoA
3. 各轴输入功率 P 3cixQzb}u
(kw) (kw) krjN7&
2.93 2.71 Xu#:Fe}:
/zT`Y=1
4. 各轴输入转矩 T @1bH}QS
(kN·m) (kN·m) 8_a3'o%5
43.77 242.86 AF$\WWrB
G6Nb{m
5. 带轮主要参数 W#{la`#Bu
小轮直径(mm) 大轮直径(mm) 4,~tl~FD
中心距a(mm) 基准长度(mm) V带型号 EnJ!mr
带的根数z 0hwj\{"
160 368 708 2232 B 2 `Mk4sKU\a
,r`UBQ}?
6.齿轮的设计 NR3`M?Hjf
smup,RNZRX
(一)齿轮传动的设计计算 f{ ^:3"i
]Ik%#l.G_
齿轮材料,热处理及精度 [l*;E
f,
考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 opD-vDa h
(1) 齿轮材料及热处理 5)M2r!\
① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数=24 !re1EL
高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮 240HBS Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 *_"u)<J
② 齿轮精度 Y(r@v
按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 X;!~<~@Y
j?-R]^-5
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 Qn|+eLY
按齿面接触强度设计 p`P~i&_
QVtM.oi!Q
确定各参数的值: URw5U1
①试选=1.6 BJ5}GX!
选取区域系数 Z=2.433 ;Z9IZ~
<n^3uXzD
则 0^&!6R
②计算应力值环数 f Iy]/
N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) h}&b+1{X
=1.4425×10h ; LMWNy4
N= =4.45×10h #(5.96为齿数比,即5.96=) t&}6;z 3
③查得:K=0.93 K=0.96 Yb:pAzw6
④齿轮的疲劳强度极限 XYfv(y
取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: u
#~;&D*q
[]==0.93×550=511.5 wC`
R>)
&&7r+.Y
[]==0.96×450=432 %e_"CS
许用接触应力 -^SA8y
WG5W0T_
⑤查课本表3-5得: =189.8MP sbS~N*{E
=1 Y7SacRO
T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 DWm SC}{.
=4.47×10N.m F]_cbM{8/
3.设计计算 |vu>;*K
①小齿轮的分度圆直径d _0(7GE13p
GwLFL.Ke
=46.42 =SBBvnPLI
②计算圆周速度 GEe`ZhG,
1.52 VKW|kU7Cs$
③计算齿宽b和模数 >oJkJ$|wU
计算齿宽b o6L9UdT
b==46.42mm zp4W'8
计算摸数m L
CSeOR
初选螺旋角=14 (OmH~lSO.
= YZE.@Rz
④计算齿宽与高之比 rU2iy"L
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 shgAhx
=46.42/4.5 =10.32 J|~26lG
⑤计算纵向重合度 ]RIVc3?;$
=0.318=1.903 mT.e>/pa
⑥计算载荷系数K 76H!)={
使用系数=1 ,Em$ !n
根据,7级精度, 查课本得 ,1UZv>}S
动载系数K=1.07, io%')0p5q
查课本K的计算公式: )=^w3y
K= +0.23×10×b nII^mg~
=1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 lE5v-z? &|
查课本得: K=1.35 OB^Tq~i
查课本得: K==1.2 nH[+n `{o
故载荷系数: g,kzQ}_
K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 )^O-X.1
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 )qU7`0'8
d=d=50.64 Tg
?x3?kw
⑧计算模数 uTvv(f
= ofdZ1F
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 "!UVs+)]
由弯曲强度的设计公式 ;4#D,z lO^
≥ 3,eIB(
[L~@uAMw:
⑴ 确定公式内各计算数值 0 P|&Pq&IH
① 小齿轮传递的转矩=47.58kN·m ,,<PVTd
确定齿数z b~0N^p[&%
因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 =o=1"o[
传动比误差 i=u=z/ z=143.04/24=5.96 HOi C
Δi=0.032%5%,允许 `a]44es9q
② 计算当量齿数 xUWr}j4;
z=z/cos=24/ cos14=26.27 BavO\{J#|0
z=z/cos=144/ cos14=158 Z)"61)
)
③ 初选齿宽系数 =zg:aTMti
按对称布置,由表查得=1 E~hzh /,34
④ 初选螺旋角 53OJ-m%a
初定螺旋角 =14 }_OM$nzj
⑤ 载荷系数K #-#NqX:
K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 H-5<S@8
⑥ 查取齿形系数Y和应力校正系数Y d/,E2i{I7
查得: USPTpjt8R
齿形系数Y=2.592 Y=2.211 ^ 4hO8
应力校正系数Y=1.596 Y=1.774 ,?-\
x6
|M~ON=
⑦ 重合度系数Y O&Z'r
端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 xytr2V ]aV
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 Q(@IK&v
=14.07609 " Ar*QJ0]
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 2 WBq
⑧ 螺旋角系数Y P=8>c'Q
轴向重合度 =1.675, XhW %,/<
Y=1-=0.82 )j&"%[2F
H{G{H=K_
⑨ 计算大小齿轮的 3Rv7Qx
安全系数由表查得S=1.25 lE#m]D
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 #`SD$;
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 nBLj [
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 4FMF|U
查课本得到弯曲疲劳强度极限 8Jr?ZDf`
小齿轮 大齿轮 B|{I:[
6XV<?
9q
查课本得弯曲疲劳寿命系数: ":W%,`@$
K=0.86 K=0.93 >yK0iK{
2y GOzc
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 lC?Icn|o
[]= sq0 PBEqq
[]= a}nbo4jK
X" R<J#4
r.3KPiYK
大齿轮的数值大.选用. :
mGAt[Cc
_D!g4"
⑵ 设计计算 U8QX46Br
计算模数 fys
pw020}`
uQCo6"e
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: |;vi*u
2 h|e
z==24.57 取z=25 yX/";Oe
%b!-~
Y.
那么z=5.96×25=149 {U11^w1"3
\ZXLX'-
② 几何尺寸计算 'ktHPn
,K
计算中心距 a===147.2 2 YxT MT
将中心距圆整为110 `k{& /]
\}]iS C.2
按圆整后的中心距修正螺旋角 QBJ3iQs1
quu*xJ;Ci
=arccos 4rNL":"O
90N`CXas
因值改变不多,故参数,,等不必修正. (Ye>Cp+]
`TKD<&oL
计算大.小齿轮的分度圆直径 dKhA$f~
JC;^--0(z
d==42.4 f^<6`Aeq
}ynT2a#LU'
d==252.5 .V'V:;BE%
sKaE-sbJY
计算齿轮宽度 3TuC+'`G
c9Es%@]
B= U HO_Z
X=X\F@V:u
圆整的 c@m5~
Ze^jG-SL$9
大齿轮如上图: %'Xk)-+y
<g2_6C\j
m>&HuHf
'W. Vr4
7.传动轴承和传动轴的设计 }OShT+xeX
K`:=]Z8
1. 传动轴承的设计 tJI,r_
XR+3j/zEQ
⑴. 求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 ctmQWrk|B
P1=2.93KW n1=626.9r/min -\$`ic$"1
T1=43.77kn.m 4N?v
⑵. 求作用在齿轮上的力 kUHE\L.Y]
已知小齿轮的分度圆直径为 ``Q2P%
d1=42.4 yl]FP@N(
而 F= N]/!mo?
F= F {==pZpyyh
:K.4 n
F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N Fw4*
,\PVC@xJ
Zy"=y+e!E;
Bd0eC#UGkQ
⑶. 初步确定轴的最小直径 #TJk-1XM*q
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 rjA@U<o
B\`Aojw"E?
!|wzf+V
h5%|meZQb
从动轴的设计 yYJY;".H
HaNboYW_K
求输出轴上的功率P2,转速n2, T2, YhKZ|@
P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M WV<tyx9Z
⑵. 求作用在齿轮上的力 h+UnZfm
已知大齿轮的分度圆直径为 R""%F#4XJ2
d2=252.5 .q`{Dgc~
而 F= ;1AG3P'
F= F H6kf
K5,
`\$8`Zb;
F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N `|e!Kq?#Q
KlxN~/gyik
`d]Z)*9
h#YD~!aJ
⑶. 初步确定轴的最小直径 P8yIegPY
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 T8J4C=?/
_cqy`p@"
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 Rhgj&4
查表,选取 5OLQw(E
qojXrSb"y
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 JMV50 y
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 o3Ot.9L
N_wp{4 0/
⑷. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 @|-OJ4[5
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 。 U..<iNQE5
!|{IVm/J
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. |WqOk~)[Z3
t=wXTK5"
D B 轴承代号 nL`9l1
45 85 19 58.8 73.2 7209AC Nud,\mXrY[
45 85 19 60.5 70.2 7209B D9ufoa&ua
50 80 16 59.2 70.9 7010C xh9qg0d
50 80 16 59.2 70.9 7010AC y2Bh?>pg
fjz) Gp
u:P~j
5mB]N%rfW%
Gm8E<iTP
对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 rj]
E@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, ~hX-u8Ul'N
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. dDcZ!rRaL@
3}Xc71|v
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. ?bX
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, Q\_{d0
0
高速齿轮轮毂长L=50,则 -AD2I {C
.J.vC1 4gi
L=16+16+16+8+8=64 85Y|CN] vQ
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. *:"^[Ckc
Y*YFB|f?
5. 求轴上的载荷 %e%7oqR?
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, (|h:h(C
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. _9If/RD
UsW5d]i}Y
b{[*N
y;`eDS'0.N
%_)zWlN
Cnh|D^{s
*o?i:LE]
Epjff@7A
F9o6V|v
~9M!)\~
RIy\u>
传动轴总体设计结构图: #6> 6S;Ib
5G*II_j
gQVBA %
fj']?a!m
(主动轴) .Ao0;:;(2-
!vqC+o>@
WStnzVe
从动轴的载荷分析图: =:7$/T'Qg
dk5|@?pe
6. 校核轴的强度 1"E\C/c
根据 ;)/@Xx
== " ~Q*XN2
前已选轴材料为45钢,调质处理。 8C&x MA^
查表15-1得[]=60MP KCqqJ}G
〈 [] 此轴合理安全 v <h;Di@
?S`>>^
8、校核轴的疲劳强度. HYClm|
⑴. 判断危险截面 Ie_I7YJ
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. 7sV/_3H+
⑵. 截面Ⅶ左侧。 X>,A
抗弯系数 W=0.1=0.1=12500 #+jUhxq
抗扭系数 =0.2=0.2=25000 gY5l.&
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 kK[duW=6
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 >{&A%b4JF
截面上的弯曲应力 aj7dH5SZl
_/x&<,3
截面上的扭转应力 \+B?}P8N*l
== 3E|;r
_;
8
轴的材料为45钢。调质处理。 W<'<'z5
由课本得: 0s%6n5>
I,P!@
因 aqL<v94wX
经插入后得 )/Y~6A9>
2.0 =1.31 L3c*LL
轴性系数为 z,Xk\@
=0.85 /tC9G@Hl
K=1+=1.82 *\q8BZ
K=1+(-1)=1.26 g [L
所以 .E<Dz
.ZX2^)`XD
综合系数为: K=2.8 ]N}]d
+^6
K=1.62 j#igu#MB*
碳钢的特性系数 取0.1 qi\n] I
取0.05 ]P3[.$z
安全系数 fValSQc!U
S=25.13 vInFo.e[4
S13.71 yYX :huw
≥S=1.5 所以它是安全的 >d%VDjk .
截面Ⅳ右侧 Bl4 dhBZoO
抗弯系数 W=0.1=0.1=12500
`]>on`n?
2Ow<`[7
抗扭系数 =0.2=0.2=25000
`ue?Z%p|
~CFMIQ et
截面Ⅳ左侧的弯矩M为 M=133560 cjT[P"5$
e^frVEV
截面Ⅳ上的扭矩为 =295 DQ_ 2fX~)
截面上的弯曲应力 2f{kBD
截面上的扭转应力 I#c(J
==K= 6ZgNHARS
K= Czh8zB+r
所以 G"Pj6QUva
综合系数为: yBe(^ n
K=2.8 K=1.62 &;U|7l~vl
碳钢的特性系数 <9N4"d!A
取0.1 取0.05 ?*o;o?5s^
安全系数
FV8\+ep
S=25.13 ;tr)=)q&
S13.71 x!+Z{ x
≥S=1.5 所以它是安全的 Wa, 7P2r
DpNX66O
9.键的设计和计算 I~k=3,7<
swt\Ru6,
①选择键联接的类型和尺寸 ybYXD?
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. Nh:4ys!P
根据 d=55 d=65 Nuq(4Yf1W
查表6-1取: 键宽 b=16 h=10 =36 I+~\
w N
b=20 h=12 =50 gix>DHq$k
T>5wQYh$'
②校和键联接的强度 ?\d5;%YSr
查表6-2得 []=110MP B3.X}ys#
工作长度 36-16=20 ir+8:./6
50-20=30 !ABLd|tP
③键与轮毂键槽的接触高度 +7^w9G
K=0.5 h=5 QRiF!D)Nk
K=0.5 h=6 f~iML5lG
由式(6-1)得: c}'Xoc
<[] _KxX&THaj
<[] 2D_6
两者都合适 :SdIU36
取键标记为: ,i;9[4QMX
键2:16×36 A GB/T1096-1979 8_Jj+
键3:20×50 A GB/T1096-1979 `>y[wa>9r
10、箱体结构的设计 #4lHaFq
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, -BjEL;
大端盖分机体采用配合. rNxG0^k(
d4V 2[TX
1. 机体有足够的刚度 6T]Q.\5BZ
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 "V:XhBG?
hsz$S:am
2. 考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 %'kX"}N/
|&(H^<+Xp
因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm I,w^?o
为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 [e1\A&T
iPz1eUj
3. 机体结构有良好的工艺性. 6\XP|n-0+0
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. "LXXs0
{#0Tl
4. 对附件设计 ^`/V i
A 视孔盖和窥视孔 ud.poh~|
在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 G1A$PR
B 油螺塞: HoMQt3C
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。 \2(MpB\_6!
C 油标: @H3|u`6V
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 #% qqL
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. rx{#+iw
:^K~t!@
D 通气孔: (tTLK0V-|3
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. YdPlN];[
E 盖螺钉: i4 P$wlO
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 *P&OxVz
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹.
I8:"h
F 位销: 3SmqXPOw
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度. h=:*7>}
G 吊钩: Qb@BV&^y&
在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体. T3 =)F%
W&Y4Dq^
减速器机体结构尺寸如下: oJhEHx[f
>Zi|$@7t-
名称 符号 计算公式 结果 b$IY2W<Ln
箱座壁厚 10 {|G&W^`
箱盖壁厚 9 :m)c[q8
箱盖凸缘厚度 12 -DA;KWYS
箱座凸缘厚度 15 M_yZR^;^-
箱座底凸缘厚度 25 l)|z2H
地脚螺钉直径 M24 gX/|aG$a!U
地脚螺钉数目 查手册 6 AsV8k_qZL
轴承旁联接螺栓直径 M12 y>?k<