机械设计基础课程设计任务书 x?0(K=h,
0VR,I{<.{
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 $[cB6
<daH0l0
专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) H)*%e G~
'i3-mZ/|8
目 录 %O(W;O
;Cx`RF
w
一 课程设计书 2 MB>4Y]rtU
qB$QC
二 设计要求 2 &V&beq4)p
h=YTgJ
三 设计步骤 2 '{JMWNY
Td^62D;
1. 传动装置总体设计方案 3 l_
x jsu
2. 电动机的选择 4 d--6<_q
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 l!j=em@
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 9ucoQ@
5. 设计V带和带轮 6 n^G[N-\3
6. 齿轮的设计 8 (]fbCH:
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 j9Z1=z
8. 键联接设计 26 ] 4*E:
9. 箱体结构的设计 27 vPy."/[u
10.润滑密封设计 30 O py{i#>
11.联轴器设计 30 >K%+h)%kI
Ix=(f0|
四 设计小结 31 4|eI_u{_
五 参考资料 32 ),
VF]
"x_G6JE4tv
一. 课程设计书 hG9Mp!d91
设计课题: =7~;*Ts
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 11A;z[Zk
表一: [zrFW
g6N
题号 <1~_nt~(*
{t'SA]|g
参数 1 KmD#Ia
运输带工作拉力(kN) 1.5 *'n=LB8R
运输带工作速度(m/s) 1.1 yWH!v]S
卷筒直径(mm) 200 v]q"{c/
J}@.f-W\j
二. 设计要求 ?FZ)
LZM
1.减速器装配图一张(A1)。 <\
".6=E#W
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 RM25]hx
3.设计说明书一份。 XzBl }4s
u~N'UD1x
三. 设计步骤 _*t75e$-
1. 传动装置总体设计方案 8)f/H&)>8
2. 电动机的选择 m{yq.H[X
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 ,;h}<("q
4. 计算传动装置的运动和动力参数 v+d`J55
5. “V”带轮的材料和结构 PP6gU=9[)
6. 齿轮的设计 lb}:!Y
7. 滚动轴承和传动轴的设计 cS#| _
8、校核轴的疲劳强度 ~!Rf5QA85
9. 键联接设计 &D7Mv5i0@
10. 箱体结构设计 -BrJ5]T>*
11. 润滑密封设计 l>7?B2^<E
12. 联轴器设计 )b|xzj @
2.a{,d
1.传动装置总体设计方案: r,GgMk
~^g*cA
t}
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 p<RIvSqM
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, C8 $KVZ
要求轴有较大的刚度。 ch/DBu
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。 5*y6{7FLp
其传动方案如下: 4"+v:t)z6{
<Um 5w1
图一:(传动装置总体设计图) 6ZC~q=my
GRgpy
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 7 z+Ngt' !
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 gYw=Z_z
传动装置的总效率 1=jwJv.^/
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; '^:q|h
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, pvM`j86 _
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, h& Ezhv2
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 9@
^*\s
*Y ?&N2@c
2.电动机的选择 P[P]oT.N
!!v9\R4um
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, ~/Kqkhq+c
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, Lyjp
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。 ","to
Rap_1o9#\
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, Q2t>E(S
&WVRh=R
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 ^F+7@*u
4m_CPe
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 @p9YHLxLjQ
o{MmW~/o&
fjy2\J!
方案 电动机型号 额定功率 `n%8y I%
P 8ao>]5Rs3
kw 电动机转速 {MmK:C
电动机重量 CN#2-[T
N 参考价格 $w! v
元 传动装置的传动比 ,@@FAL
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 jbu+>
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 0F[+rh"x
'# J/e0o@
中心高 5G WC
外型尺寸 J<ZG&m362p
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 XCE<].w
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 @Yzb6@g"
,mD{4 >7
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 Y^}c+)t
T=T1?@2C
(1) 总传动比 (L7%V !
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 7V;wCm#b
(2) 分配传动装置传动比 ]=sGLd^)E
=× j:J7
式中分别为带传动和减速器的传动比。 ZTi KU)
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 Qr*7bE(a
4.计算传动装置的运动和动力参数 K]Z];C#)
(1) 各轴转速 2~W8tv0^b2
==1440/2.3=626.09r/min NvjKB)J
==626.09/5.96=105.05r/min |&0Cuwt
(2) 各轴输入功率 )gKX+'
=×=3.05×0.96=2.93kW u~j&g
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW Ve|=<7%%S
则各轴的输出功率: _{0IX
=×0.98=2.989kW $ud\CU:r
=×0.98=2.929kW 6vebGf
各轴输入转矩 |F52)<\
=×× N·m bc*CP0t|
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· |Ht~o(]&&/
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m }FT8[m<
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m G297)MFF
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m IM&l%6[).
=×0.98=242.86N·m iea7*]vW
运动和动力参数结果如下表 \PgMMc4'
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min LE4P$%>H
输入 输出 输入 输出 4lF?s\W:
电动机轴 3.03 20.23 1440 G}gmkp]z
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 0z=^_Fb
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 "| KD$CY
,~qjL|9
5、“V”带轮的材料和结构 Vi\kB%
确定V带的截型 {t QZqqdn@
工况系数 由表6-4 KA=1.2 {&s.* 5
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 GF^?#Jh
V带截型 由图6-13 B型 ]sV) '-
];au!
_o
确定V带轮的直径 s<fzk1LZ
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm aj@<4A=;
验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s E0<$zP}V}F
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm SW*Yu{
9|1J pb
确定中心距及V带基准长度 w2o5+G=
初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 gqQ"'SRw
360<a<1030 Rkz[x
要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm V75P@jv5J
) E(9
R(
初定V带基准长度 X1~ WQ?ww
Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm guWX$C-+1
R}Z2rbt
V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm y?yWM8
传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm Fd/.\s
小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 r@]iy78
j
u(Y?2R
确定V带的根数 .z&,d&E
单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw 2vx1M6a)L
额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 @6:J$B~)u
包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 2g:V_%
带长修正系数 由表6-2 KL=1 +JRPd.B"@
=hDFpb,mr
V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 D0a3%LBS/2
!w=6>B^
取Z=2 6F4OISy%3
V带齿轮各设计参数附表
/DN!"
x4nmDEpa
各传动比 UfAN)SE"
%P tdFz$
V带 齿轮
iP^o]4[c
2.3 5.96 -x0VvkHu
5>*~1}0T
2. 各轴转速n :Vl2\H=P
(r/min) (r/min) OVgx2_F
626.09 105.05 w.6 Gp;O
RYem(%jq
3. 各轴输入功率 P P{_Xg,Z
(kw) (kw) ;E]^7T
2.93 2.71 y(uE
w,v~
4. 各轴输入转矩 T U|}Bk/0.
(kN·m) (kN·m) &$+nuUA
43.77 242.86 i#W0
Ua=w;h
5. 带轮主要参数 vgvJ6$#
小轮直径(mm) 大轮直径(mm) $MB/j6#j
中心距a(mm) 基准长度(mm) V带型号 VQ((c:+!
带的根数z 1pT-PO3=
160 368 708 2232 B 2 {X'D07 q
d0MF\yxh
6.齿轮的设计 FqpUw<]6s
~99DE78
(一)齿轮传动的设计计算 us
TPr
"o.g}Pv
齿轮材料,热处理及精度 F1aI4H<(T
考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 ~i ImM|*0
(1) 齿轮材料及热处理 H^N
5yOj/
① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数=24 [[sfuJD
高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮 240HBS Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 xesZ7{ o
② 齿轮精度 mFdj+ &2\
按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 ~KF>Jow?Y
Fv(1A_~IS
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 GIGC,zP@k
按齿面接触强度设计 fXJbC+
NiCB.a
确定各参数的值: cXY;Tw45
①试选=1.6 /:],bNb
选取区域系数 Z=2.433 G^Q8B^Lg
UZ` <D/
则 =A< Fcl\Rz
②计算应力值环数 p^uX{!
N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) ~$\9T.tre2
=1.4425×10h [^4)3cj7}
N= =4.45×10h #(5.96为齿数比,即5.96=) 4I97<zmrT
③查得:K=0.93 K=0.96 ,m)k;co^
④齿轮的疲劳强度极限 Ja@zeD)f"
取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: u6#=<FD/}
[]==0.93×550=511.5 R&`; C<6}D
ToVi;
[]==0.96×450=432 |)pRkn8x
许用接触应力 y$7vJl.uS/
5!pof\/a
⑤查课本表3-5得: =189.8MP <*4BT}r,^2
=1 ;I^+u0ga
T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 ra4$/@3n
=4.47×10N.m I}S~,4
3.设计计算 {-fhp@;
①小齿轮的分度圆直径d v.Y?<=E+<d
MY]<^/Q
=46.42 WE|-zo
②计算圆周速度 %Ct^{k~1
1.52 (-:lO{@FsC
③计算齿宽b和模数 +KzbaBK
计算齿宽b {#,eD
b==46.42mm 8o SNnT
计算摸数m #!i&
初选螺旋角=14 bkvm-$/
= +"i|)yUYy}
④计算齿宽与高之比 i6Kcj
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 CC8)yO
=46.42/4.5 =10.32 bz1+AJG
⑤计算纵向重合度 \69h>h
=0.318=1.903 >-0\wP
⑥计算载荷系数K $xK2M
使用系数=1 aGR!T{`
根据,7级精度, 查课本得 KT>eE
动载系数K=1.07, EL?6x
查课本K的计算公式: XJ3p<
K= +0.23×10×b Yi5^#G
=1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 Q^H8gsv
查课本得: K=1.35 ~g|Z6-?4Jj
查课本得: K==1.2 5S
EyAhB
故载荷系数: pmIOV~K
K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 R|&Rq(ow"
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 ~mR@L `"l
d=d=50.64 l[AQyR1+/
⑧计算模数 oE
H""Bd
= s6k@W T?"^
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 [@&0@/s*t'
由弯曲强度的设计公式 nsM=n}$5x
≥ e@ mjh,
h|T_
k
⑴ 确定公式内各计算数值 FkH HTO
① 小齿轮传递的转矩=47.58kN·m '<JNS8h
确定齿数z Biva{'[m
因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 `Q@w*ta)
传动比误差 i=u=z/ z=143.04/24=5.96 4Ucs9w3[
Δi=0.032%5%,允许 hp$/O4fD
② 计算当量齿数 WEnI[JGe
z=z/cos=24/ cos14=26.27 OtVRhR3>
z=z/cos=144/ cos14=158 JoCZ{MhM
③ 初选齿宽系数 ,Hzz:ce
按对称布置,由表查得=1 zJ=lNb?q
④ 初选螺旋角 <y}9Twdy
初定螺旋角 =14 w!j 'k|b>
⑤ 载荷系数K i eL7jN,'m
K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 XsXO S8
⑥ 查取齿形系数Y和应力校正系数Y D"z3SLFW{
查得: 2d# 3LnO
齿形系数Y=2.592 Y=2.211 ~\oF}7l$
应力校正系数Y=1.596 Y=1.774
mdtG W
dKk#j@[n"
⑦ 重合度系数Y ^vHh*Ub
端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 T)Zef
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 yd|ro G/
=14.07609 =<;C5kSD
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 z]%c6ty
⑧ 螺旋角系数Y k Xg&}n7
轴向重合度 =1.675, LJc"T)>$`
Y=1-=0.82 Xt.ca,`U
X 3dXRDB'
⑨ 计算大小齿轮的 g!\H^d4
安全系数由表查得S=1.25 vmj'X>Q
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 {O=PVW2S
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10
=]
+owl2
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 Z^[
]s1iP}
查课本得到弯曲疲劳强度极限 3!u`PIQv
小齿轮 大齿轮 {M^BY,%*
BI| TM2oa
查课本得弯曲疲劳寿命系数: )yt_i'D}
K=0.86 K=0.93 3cA'9
.}c&"L;W
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 zCe[+F
[]= chE}TK
[]= PU2^4h/[`
KbSE=3
cFZcBiw
大齿轮的数值大.选用. &|K9qa~)Y
5<>"d :9
⑵ 设计计算 YctWSfh
计算模数 ! }>CEE
0 L$[w
S0'
ACt`
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: X=KC+1e
{ew;
/;
z==24.57 取z=25 `x]`<kS;
^?8/9o
那么z=5.96×25=149 3OB=D{$V
zMXQfR
② 几何尺寸计算 YvG=P<_xw
计算中心距 a===147.2 sR4B/1'E
将中心距圆整为110 bgYUsc*uR
{ldt/dl~
按圆整后的中心距修正螺旋角 DS1{~_>nFu
8Drz
i!}
=arccos agkGUK/
WS ^,@>A
因值改变不多,故参数,,等不必修正. kW7$Gw]-
.>a
[
计算大.小齿轮的分度圆直径 NZ"nG<;5
mt]^d;E
d==42.4 #\8"d
X`fb\}~R(
d==252.5 "WzKJwFr
ifcp!l+8
计算齿轮宽度 FyQr$;r
f~10 iD
B= wJZuJ(
hXh nJ
圆整的 }/lyrjV
/Nkxb&
大齿轮如上图: akFT 0@9
,`bmue5
,M9e *
X;1yQ|su
7.传动轴承和传动轴的设计 Q2!5
TwsI8X
1. 传动轴承的设计 L54]l^ls>
!nsx!M
⑴. 求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1 <aLS4
P1=2.93KW n1=626.9r/min $XI.`L *g
T1=43.77kn.m [MuZ^'dR
⑵. 求作用在齿轮上的力 >xXC=z+g]
已知小齿轮的分度圆直径为 \n`/?\r.z
d1=42.4 !QpOrg
而 F= r
)HZaq
F= F 9a]{|M9
O7CW#F
F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N THlQifA!
l8khu)\n4R
@,j,GE%
osl\j]U8
⑶. 初步确定轴的最小直径 .1}1e;f-
先按课本初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,取 %!r.)Wx|2
F{4v[WP)
:dqZM#$d
\wDL oR
从动轴的设计 t#xfso`4o
~yt 7L,OQ
求输出轴上的功率P2,转速n2, T2, ,5x#o
P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M B
6z 'Q
⑵. 求作用在齿轮上的力 >C19Kie72
已知大齿轮的分度圆直径为 U.5R3z
d2=252.5 \%7fm#z6
而 F= O}w%$ mq
F= F wBvVY3VQ^
;{aGEOP'U
F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N @dUN3,}
i)'tt9f$
|dz"uIrT
:0,yq?M
⑶. 初步确定轴的最小直径 Vef!5]t5
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 v$D U
q+
''(rC38
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号 damG*-7Svx
查表,选取 }h=PW'M{
T-#4hY`
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 v3aPHf
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径 =7JSJ98
q-+:1E
⑷. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 x9AFN
为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,轴段右端需要制出一轴肩,故取直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与 。 Lg~C:BNF
X i1|%
初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型. 0>8w On
/`l;u7RD
D B 轴承代号 YVwpqOE.=
45 85 19 58.8 73.2 7209AC araXE~Ac
45 85 19 60.5 70.2 7209B f9 \$,7F
50 80 16 59.2 70.9 7010C x\U[5d
50 80 16 59.2 70.9 7010AC eZ+6U`^t
pr,,E[
hHhDs>tB
pY@QR?F\
k#zDY*kj
对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 'Y#'ozSQv
右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, :SS \2
③ 取安装齿轮处的轴段d=58mm;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取L=72. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,d=65.轴环宽度,取b=8mm. E]rXp~AZm
-iS^VzI|I
④ 轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取l=50. N<8\.z5:<
⑤ 取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16, Y+UJV6
高速齿轮轮毂长L=50,则 6^WNwe\
yKoZj
L=16+16+16+8+8=64 (jA5`4>u
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. x};~8lGT>t
.whi0~i
5. 求轴上的载荷 GTM0Qvf?
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时, DtFHh/X
查表对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. #|ts1lD#ah
aZ4?!JW .
ZX` \so,&,
KCW2
UyE]
!9WGZfK+0Y
OemY'M?ZQ
W`_JERo
-R]0cefC<f
A4!X{qUT-
yAryw{(
Lo%vG{yTr
传动轴总体设计结构图: YD'gyP4
<@"rI>=
Rey+3*zUb
XZb=;tYo
(主动轴) 88~Nrl=co
O{_t*sO9q*
< j:\;mi;
从动轴的载荷分析图: JI[8n$pr]
!i) !|9e
6. 校核轴的强度 !:!(=(4$P
根据 W|m(Jh[w]
== Ku l<Q<
前已选轴材料为45钢,调质处理。 S>0%jCjW
查表15-1得[]=60MP x[)-h/&Fh
〈 [] 此轴合理安全 x*7A33@i
|@iM(MM[?
8、校核轴的疲劳强度. .DhI3'Jrl
⑴. 判断危险截面 x.*^dM@V
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可. %-blx)Pc
⑵. 截面Ⅶ左侧。 ~j'D%:[+VH
抗弯系数 W=0.1=0.1=12500
22ON=NN
抗扭系数 =0.2=0.2=25000 k_,7#:+
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 Xx{| [2`
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 94+^K=lAX
截面上的弯曲应力 ;[}OZt
V|MHDMD=
截面上的扭转应力 F<,pAxl~@
== Xe%J{
轴的材料为45钢。调质处理。 bg i_QB#k\
由课本得: ?Fl}@EA#M
X\h.@+f=
因 %]_: \!
经插入后得 JB~^J5#[Oh
2.0 =1.31 +Ww] %`_
轴性系数为 ^~H{I_Y
=0.85 y''~j<'
K=1+=1.82 'Gn>~m
K=1+(-1)=1.26 ojy^A
所以 <R7{W"QTA)
1?Y>Xz
综合系数为: K=2.8 lV$JCNe
K=1.62 -wXeue},>
碳钢的特性系数 取0.1 rE+B}O
取0.05 rkjnw@x\
安全系数 A3a/ /e
S=25.13 ~.W]x~X$
S13.71 l;iU9<~
≥S=1.5 所以它是安全的 =y][j+WH
截面Ⅳ右侧 (SyD)G\rj
抗弯系数 W=0.1=0.1=12500 h ik.qK
^/"}_bR
抗扭系数 =0.2=0.2=25000 =wh[D$n$~
o pTXI*QA
截面Ⅳ左侧的弯矩M为 M=133560 tP@NQCo
ab2FK
截面Ⅳ上的扭矩为 =295 ^cYB.oeu
截面上的弯曲应力 %
"(&a'B
截面上的扭转应力 F@u7Oel@m
==K= 4aS}b3=n
K= "U}kp#)
所以 ;7P'>j1?U
综合系数为: <l<O2 l
K=2.8 K=1.62 |8k1Bap`z
碳钢的特性系数 Te-p0x?G.
取0.1 取0.05 Z A(u"T~
安全系数 L
BbST!
S=25.13 -!PJHCLd
S13.71 (03/4*g_s
≥S=1.5 所以它是安全的 [./FzlA s
,&_H
9.键的设计和计算 XQy`5iv
1p}Wj*mc
①选择键联接的类型和尺寸 gHe:o`
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. gK rUv0&F
根据 d=55 d=65 .?45:Ey~g
查表6-1取: 键宽 b=16 h=10 =36 TF8#I28AD
b=20 h=12 =50 %+~\I\)1
]=~dyi
②校和键联接的强度 4C*ywP
查表6-2得 []=110MP $%~JG(
工作长度 36-16=20 zgwez$
50-20=30 v6*0@/L
M
③键与轮毂键槽的接触高度 RCWmdR#}V
K=0.5 h=5 q^aDZzx,z
K=0.5 h=6 : "85w#r
由式(6-1)得: C8-7XQ=B:b
<[] /.SG? 5t4
<[] c2P}P* _
两者都合适 `;UWq{"
取键标记为: !eF(WbU0
键2:16×36 A GB/T1096-1979 @"7S$@cO
键3:20×50 A GB/T1096-1979 b}K,wAx
10、箱体结构的设计 *5feB#
减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量, cwmS4^zt8
大端盖分机体采用配合. BP3Ha8/X
G=:/v
1. 机体有足够的刚度 I\mF dE
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度 ~[%CUc"
}Fjbj5w0
2. 考虑到机体内零件的润滑,密封散热。 uVEJV |^/
XKWq{,Ks
因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm \BnU?z
为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为 : B^"V\WE
kq}byv}3I
3. 机体结构有良好的工艺性. jYp!?%!
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便. i7#4&r
11oNlgY&
4. 对附件设计 L8`v
A 视孔盖和窥视孔 0ID9=:J
在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固 J0!V (
B 油螺塞: KsKE#])&l
放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。 t%}<S~"
C 油标: .iy4
(P4
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。 =.3#l@E!C
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出. ~F,~^r!Jtu
w ,j*I7V
D 通气孔: Q!+AiSTU
由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡. s47R,K$
E 盖螺钉: aC,adNub
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 'zYS:W
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹. /QQRy_Z1)
F 位销: G&*P*f1S
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. WoTeIkM9
G 吊钩: O(-p
md,
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. *V2;ds.~
aj5HtP-
减速器机体结构尺寸如下: JQ%hh&M\0
W![K#r5T
名称 符号 计算公式 结果 n6oOknCna
箱座壁厚 10 R #wZW&N
箱盖壁厚 9 \ptO4E
箱盖凸缘厚度 12 =ANr|d
箱座凸缘厚度 15 z x-[@G
箱座底凸缘厚度 25 <U3X4)r
地脚螺钉直径 M24 Ih.+-!w
地脚螺钉数目 查手册 6 <e UsMo<
轴承旁联接螺栓直径 M12 5&