机械设计基础课程设计任务书 6 Ln~b <I
nS%jnp#
课程设计题目: 单级斜齿圆柱齿轮减速器设计 iOURS
I_v}}h{
专 业:机械设计制造及自动化(模具方向) Pn OWQ8=
B+`4UfB]Z}
目 录 i^%$ydg
r)'vn[A
一 课程设计书 2 `T[@ -
u3+B/ 5x
二 设计要求 2 Pn">fWRCx
e9h@G#
三 设计步骤 2 &}k7iaO
'1ySBl1>
1. 传动装置总体设计方案 3 F=e9o*z
2. 电动机的选择 4 O[ird`/
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5 #mu L-V
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5 :Fb>=e
5. 设计V带和带轮 6 @h{|tP%"
6. 齿轮的设计 8 k(dakFaC^
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19 hvw9i7#
8. 键联接设计 26 ~< bpdI0
9. 箱体结构的设计 27 Z{0BH{23
10.润滑密封设计 30 3MQZ)!6
11.联轴器设计 30 +`Z1L\gmA
>%U+G0Fq
四 设计小结 31 =9a2+ v0
五 参考资料 32 8mreHa
~Xxmj!nOf
一. 课程设计书 t
Y
设计课题: /=/Ki%hh
设计一用于带式运输机上的单级斜齿轮圆柱齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷变化不大,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限8年(300天/年),两班制工作,运输容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V N2}SR|.
表一: o?Hfxp0}
题号 ;3cbXc@]
DYr#?} 40
参数 1 !lgL=Ys(
运输带工作拉力(kN) 1.5 JkAM:,^(
运输带工作速度(m/s) 1.1 .Az36wD
卷筒直径(mm) 200 ;9T}h2^`B
lln"c
二. 设计要求 Sf, z
1.减速器装配图一张(A1)。 &ry*~"xoh
2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。 rY_~(?XS
3.设计说明书一份。 J2W-l{`r<
k
<oB9J
三. 设计步骤 _AX9Mu]
1. 传动装置总体设计方案 ^}=)jLS
2. 电动机的选择 sW]^YT>?
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 >S +}
4. 计算传动装置的运动和动力参数 FbE/x$;~O
5. “V”带轮的材料和结构 m;OvOc,
6. 齿轮的设计 d+JK")$9C
7. 滚动轴承和传动轴的设计 &$~fz":1!
8、校核轴的疲劳强度 YJ _eE
9. 键联接设计 F<* / J]
10. 箱体结构设计 >D,Oav
11. 润滑密封设计 fc9;ZX7
12. 联轴器设计 Y_'ERqQ
7=6:ZSI
1.传动装置总体设计方案: {[oNUzcd
g<:Lcg"u
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。 Uk?G1]$mL
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, dDa V2:4E
要求轴有较大的刚度。 ;}46Uc#WS
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。 @YI{ E*?S
其传动方案如下: b{A[\ "
ZLkl:'E_
图一:(传动装置总体设计图) *r`=hNr
QHk\Z
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。 *'/,
选择V带传动和单级圆柱斜齿轮减速器。 Bs~~C8+
传动装置的总效率 O sgPNy0
η=η1η2η3η24η25η6=0.96×××0.97×0.96=0.759; .q@?sdGD
为V带的效率,η2为圆柱齿轮的效率, q#K{~:
η3为联轴器的效率,为球轴承的效率, _\WR3Q!V
为圆锥滚子轴承的效率,η6为卷筒的传动效率。 AWR :~{
>f]/VaMH{
2.电动机的选择 AjVC{\Ik
CY1WT
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, E=s h^Q(A
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, %6m/ve
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。 Mg2+H+C~:
|p|Zv H
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, )(}[S:`
G]K1X"W?
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0 iiPVqU%
;sB=f
额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 l;; 2\mL?
:R;w<Tbz"
8?yIixhw
方案 电动机型号 额定功率 7H6Ts8^S
P
\]ib%,:YU
kw 电动机转速 4>gfLK\R:
电动机重量 I5Vn#_q+b
N 参考价格 ^)AECn
元 传动装置的传动比 Oyl~j#h
同步转速 满载转速 总传动比 V带传动 减速器 DzZF*ylQ5P
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 16.15 2.3 7.02 RHF"$6EAFG
_jQ:9,;
A
中心高 BlVHP8/b
外型尺寸 72<9xNcB!}
L×(AC/2+AD)×HD 底脚安装尺寸A×B 地脚螺栓孔直径K 轴伸尺寸D×E 装键部位尺寸F×GD 'n &p5%
132 515× 345× 315 216 ×178 12 36× 80 10 ×41 CNB
weM
QiPqN$n
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比 eD>b|U=/
A2'i~_e
(1) 总传动比 Ua1&eCZi
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 Rh'z;Gyr
(2) 分配传动装置传动比 +:KZEFY?<
=× )PYPlSQ*V
式中分别为带传动和减速器的传动比。 s9?mX@>h
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 LO`0^r
4.计算传动装置的运动和动力参数 =E-x0sr?
(1) 各轴转速 d^v#x[1msZ
==1440/2.3=626.09r/min K;
#FU
==626.09/5.96=105.05r/min 7e<=(\(yl
(2) 各轴输入功率 Rk$7jZdTf
=×=3.05×0.96=2.93kW r_7%|T8
=×η2×=2.93×0.98×0.95×0.993=2.71kW 1[egCC\Mo_
则各轴的输出功率: ]cRvdUGv
=×0.98=2.989kW pH' Tx>
=×0.98=2.929kW uYC^&siS<s
各轴输入转矩 YU,zQ V'
=×× N·m +ai3
电动机轴的输出转矩=9550 =9550×3.05/1440=20.23 N· }QE.|.fA1
所以: =×× =20.23×2.3×0.96=44.66N·m "*lx9bvV_
=×××=44.66×5.96×0.98×0.95=247.82 N·m s< tG
输出转矩:=×0.98=43.77 N·m '(]Wtx%9"
=×0.98=242.86N·m m#+0m!
运动和动力参数结果如下表 _/>ktYo:
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min ][
$UN
输入 输出 输入 输出 RXXHg
电动机轴 3.03 20.23 1440 4
]oe`yx
1轴 2.93 2.989 44.66 43.77 626.09 `,O7S9]R+
2轴 2.71 2.929 247.82 242.86 105.05 Y.m1d ?H 1
frcAXh9
5、“V”带轮的材料和结构 |~9jO/&r
确定V带的截型 2CC"Z
工况系数 由表6-4 KA=1.2 M+t)#O4
设计功率 Pd=KAP=1.2×4kw Pd=4.8 ?q!4 REM
V带截型 由图6-13 B型 `I7s|9-=
'/GB8L
确定V带轮的直径 p{E(RsA
小带轮基准直径 由表6-13及6-3取 dd1=160mm 8:Hh;nl
验算带速 V=960×160×3.14/60000=8.04m/s F}Zg3#
大带轮基准直径 dd2=dd1i=160×2.3=368mm 由表6-3取dd2=355mm U&3!=|j
(?Ku-k
确定中心距及V带基准长度 H{cOkuy
初定中心距 由0.7(dd1+dd2)<a0<2(dd1+dd2)知 'iMzp]V;
360<a<1030 !
fk W;|
要求结构紧凑,可初取中心距 a0=700mm zC*FeqFL<
8GkWo8rPk
初定V带基准长度 cqU6 Y*n
Ld0=2a0+3.14/2(dd1+dd2)+1/4a0(dd2-dd1)2=2232mm 4K cEJlK5
Zbo4{.#
V带基准长度 由表6-2取 Ld=2240mm a`Bp^(f}
传动中心距 a=a0+(2240-2232)/2=708 a=708mm 9Qyc!s`
小带轮包角 a1=1800-57.30(335-160)/708=1640 bK "I9T #
$_JfM^w
确定V带的根数 O72g'qFPE
单根V带的基本额定功率 由表6-5 P1=2.72kw C6ql,hR^h`
额定功率增量 由表6-6 △P=0.3 Z|K HF"
包角修正系数 由表6-7 Ka=0.96 W=Syo&;F8
带长修正系数 由表6-2 KL=1 8wWp+Hk
aG1Fj[,
V 带根数 Z=Pd/(P1+△P2)KaKL=4.8/(3.86+0.3)0.98*1.05=1.6556 J>X@g;
w/NT 5
取Z=2 ^E%R5JN
V带齿轮各设计参数附表
qiOtbH=
W2`3 p
各传动比 fBX@
MedC
gLMb,buqC
V带 齿轮 Lginps[la
2.3 5.96 E+y_te^+b
J@_M%eN
2. 各轴转速n
:%sG'_d
(r/min) (r/min) J5a8U&A
626.09 105.05 `n,RC2yo
]Mq-67
3. 各轴输入功率 P {X?Aj >l
(kw) (kw) /Ey%aA4v
2.93 2.71 ,{IDf
uP4yJ/]
4. 各轴输入转矩 T l_k:OZ
(kN·m) (kN·m) 9ad`q+kY
43.77 242.86 Vu_oxL}
W.
d',4)
5. 带轮主要参数 B\D)21Ik}%
小轮直径(mm) 大轮直径(mm) Z7wl~Hk
中心距a(mm) 基准长度(mm) V带型号 )4fQ~)
带的根数z ](I||JJa9f
160 368 708 2232 B 2 ?uCL[
y ;mk]
6.齿轮的设计 RA a1^Qb
7OLHY t9
(一)齿轮传动的设计计算 5_A*IC]
[<r.M<3
齿轮材料,热处理及精度 2KO`+
考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮 x7B;\D#`i/
(1) 齿轮材料及热处理 jhRr!
① 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数=24 ['>ZC3?"h
高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮 240HBS Z=i×Z=5.96×24=143.04 取Z=144 ^coCsV^CW"
② 齿轮精度 L=54uCv
Q
按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。 Z<<=2Xl(
[1GwcXr
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸 4SUzR\
按齿面接触强度设计 BN&)5M?Xt6
&qY]W=9uK
确定各参数的值: 7r:&%?2:g
①试选=1.6 RKzO$T
选取区域系数 Z=2.433 z}}P+P/
{KDN|o+%
则 I[rR-4.F]
②计算应力值环数 /7#MJH5b6
N=60nj =60×626.09×1×(2×8×300×8) 6RIbsy
=1.4425×10h N, u]2,E
N= =4.45×10h #(5.96为齿数比,即5.96=) z3[J
sE%
③查得:K=0.93 K=0.96 7Wv.-LD6
④齿轮的疲劳强度极限 ?!m\|'s-
取失效概率为1%,安全系数S=1,公式得: %J'/ cmR&
[]==0.93×550=511.5 qu#xc0?
>r X$E<B\
[]==0.96×450=432 =x?WZMO
许用接触应力 .[eC w
S/*\j7cj
⑤查课本表3-5得: =189.8MP bGB$a0
=1 XXm7rn
T=9.55×10×=9.55×10×2.93/626.09 C ]B P}MY<
=4.47×10N.m ^?]-Q*w3Qs
3.设计计算 7L:Eg
①小齿轮的分度圆直径d QiA}0q3]0
5'DY)s-K
=46.42 o6w8Y/VPu
②计算圆周速度 6n]jx:CZ,
1.52 Q"NZE
③计算齿宽b和模数 Y>C05?>
计算齿宽b ^6{op3R_
b==46.42mm (!b)<V*
计算摸数m k8J zey]X
初选螺旋角=14 zqt%x?l
= e[Vk+Te7
④计算齿宽与高之比 4V{&[ Z
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50 m<#^c?u
=46.42/4.5 =10.32 ml|FdQ
⑤计算纵向重合度 t@R n#(~"
=0.318=1.903 UsA fZg8
⑥计算载荷系数K lq.]@zlSO
使用系数=1 RX{}
UmU<
根据,7级精度, 查课本得 I*N v|HST
动载系数K=1.07, /?
d)01
查课本K的计算公式: I.Catm2
K= +0.23×10×b
PPy~dp
=1.12+0.18(1+0.61) ×1+0.23×10×46.42=1.33 SHSfe{n
查课本得: K=1.35 *@^@7`W
查课本得: K==1.2 K 0o F=|
故载荷系数: 9%SC#V'
K=K K K K =1×1.07×1.2×1.33=1.71 78*8-
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径 9D`K#3}
d=d=50.64 vP#*if[V5
⑧计算模数 Nw9:Gi
= fUCjC*#1
4. 齿根弯曲疲劳强度设计 Ad,n+%"e
由弯曲强度的设计公式 _UZPQ[
≥ F#L1~\7
o(DG 3qk
⑴ 确定公式内各计算数值 ,)dlL tUm
① 小齿轮传递的转矩=47.58kN·m nC[aEZ7
确定齿数z m rsmul{
因为是硬齿面,故取z=24,z=i z=5.96×24=143.04 rqp]{?33
传动比误差 i=u=z/ z=143.04/24=5.96 \ `z%5/@f;
Δi=0.032%5%,允许 31 <0Nw;l
② 计算当量齿数 ?Bq^#i|m
z=z/cos=24/ cos14=26.27 <@GO]vY
z=z/cos=144/ cos14=158 L58#ri=
③ 初选齿宽系数 - >?tB1}^
按对称布置,由表查得=1 g yV>k=B
④ 初选螺旋角 h*40jZ
初定螺旋角 =14 v,*C>u\3s
⑤ 载荷系数K SWhzcqp
K=K K K K=1×1.07×1.2×1.35=1.73 M:oM(K+
⑥ 查取齿形系数Y和应力校正系数Y ~Gh7i>n*
查得: e
T;@pc
齿形系数Y=2.592 Y=2.211 uh.;Jj;
应力校正系数Y=1.596 Y=1.774 =#pYd~
~4=*kJ#7
⑦ 重合度系数Y sG_/E-%5'
端面重合度近似为=[1.88-3.2×()]=[1.88-3.2×(1/24+1/144)]×cos14=1.7 7q;`~tbC
=arctg(tg/cos)=arctg(tg20/cos14)=20.64690 k{vbi-^6rf
=14.07609 >`WfY(Lq
因为=/cos,则重合度系数为Y=0.25+0.75 cos/=0.673 ^Lc\{,m
⑧ 螺旋角系数Y <FU?^*~
轴向重合度 =1.675, gd7r9yV
Y=1-=0.82 +XO\#$o>W
))Z>$\<:
⑨ 计算大小齿轮的 G{4s~Pco[Q
安全系数由表查得S=1.25 45wtl/^9
工作寿命两班制,8年,每年工作300天 eC%Skw
小齿轮应力循环次数N1=60nkt=60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10 rOE:
ap|KL
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10/5.96=1.05×10 vOz1& |;D
查课本得到弯曲疲劳强度极限 d8agM/F*/
小齿轮 大齿轮 h/{1(c}
R3a}YwJFXF
查课本得弯曲疲劳寿命系数: ^<-r57pz
K=0.86 K=0.93 y9d"sqyh
1|"BpX~D
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4 F xm:m
[]= =$)M-;6
[]= y2jw3R
=z"+)N
MYjc6@=cR
大齿轮的数值大.选用. WG6
0
4c(Em+4
⑵ 设计计算 g6lWc@]F
计算模数 sfr+W-7kx
8Vj'&UY
Kw?3joy
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=50.64来计算应有的齿数.于是由: @>VVB{1@,]
>O24#!9XW
z==24.57 取z=25 ]7K2S{/o{
9-{=m+|b
那么z=5.96×25=149 <nqv)g"u0
w5%i
② 几何尺寸计算 OrM1eP"I
计算中心距 a===147.2 7CuZ7!>$
将中心距圆整为110 R^/SBrWve
:yD>Tn;1
按圆整后的中心距修正螺旋角 0&]1s
Ws`ndR
=arccos =iKl<CqI$E
7>j~;p{
因值改变不多,故参数,,等不必修正. YVDFcN9v
]"{8"+x
计算大.小齿轮的分度圆直径 RM `qC
u>:(MARsR
d==42.4 n:`f.jG |
S$Zi{bU`G
d==252.5 %Rn*oV
HVHv,:bPo
计算齿轮宽度 (VjU ,'h
_;;Zz&c
B= i}DS+~8v
9ET1Er{4
圆整的 ^
UmYW
rT/r"vr
大齿轮如上图: 4_=2|2Wz[
s<FBr,
MHK|\Z&e7
0Z8"f_GK
7.传动轴承和传动轴的设计
pzz*>Y
_/I">/ivlM
1. 传动轴承的设计 ]c7X~y
_{cCo:
⑴. 求输出轴上的功率P1,转速n1,转矩T1
qt~=47<d
P1=2.93KW n1=626.9r/min
jhm??Af
T1=43.77kn.m !&rd#ZBn
⑵. 求作用在齿轮上的力 l,4O
已知小齿轮的分度圆直径为 -U=Ci
d1=42.4 "G K9Y
而 F= ]oB~8d
F= F O9sEaVX
22CET9iCe
F= Ftan=20646×0.246734=5094.1N ^'V :T Y
zOs}v{8"
e(?w h
@m#OhERv
⑶. 初步确定轴的最小直径 +
t5SrO!`
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 ~Ba=nn8Cq
AzOs/q8O
V]p{jLG
m [B#k$
从动轴的设计 8D*nU3O
g F*AS(9
求输出轴上的功率P2,转速n2, T2, C_Ewu*T7
P2=2.71kw,n2=105.05, T2=242.86kn.M Ur(R[*2bx
⑵. 求作用在齿轮上的力 C1k< P
已知大齿轮的分度圆直径为 Cd}^&z
d2=252.5 eluN~T:W
而 F= G@k]rwub
F= F !#c'|
*k
J ay"
F= Ftan=1923.6×0.246734=474.6N !@=S,Vc.
cs+3&T:,*
4 O!2nP
>qmCjY1
⑶. 初步确定轴的最小直径 1 ~zjsi
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 &J>e;X
Q 7_5
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 !!y]pMjJa@
查表,选取 {]T?) !Vm
6Wu*zY_+
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以 JLoF!MK}
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 <q'l7S
4dX{an]Cz
⑷. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 SiLW[JXd
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 。 kFn/dQ4|
k
QuEG5n.-
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. =nhY;pY3u
<\^0!v
D B 轴承代号 ]M7FIDg
45 85 19 58.8 73.2 7209AC ~3F'X
45 85 19 60.5 70.2 7209B yQK{ +w
50 80 16 59.2 70.9 7010C 1M]=Nv
50 80 16 59.2 70.9 7010AC SYCL\b
y [8;mCh
wFJf"@/vJ
]`/>hH>+~9
7n7Xyb
对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 -s3`mc}*
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, }L\;W:0
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. VdlT+'HF
kxMvOB$
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.
LR97FG
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, @J[@Pu O
高速齿轮轮毂长L=50,则 U#jz5<r
.-d'*$
yJ
L=16+16+16+8+8=64 aM}9ZurI
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度. *f[5rr4
XO+BZB`F
5. 求轴上的载荷 im<bo Mv
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, R}nvSerVb
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. aLa<zEssz
)1s5vNVa
'f5
8Jwql
8q^}AT<C
K./qu^+k
Qs&;MW4q
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!oWB5x~:P
,mHME~
%K6veB{M
传动轴总体设计结构图: |[SHpcq>
1m*)MZ)
cOV j @z
g)Lf^
(主动轴) Q:-T'xk@
EXDDUqZ5\
;wn9
21r
从动轴的载荷分析图: 4ud(5m;Rle
zI`I
Q
6. 校核轴的强度 {wqT$( (<
根据 Q:A#4Z
== y]db]pP5
前已选轴材料为45钢,调质处理。 k@4N7}
查表15-1得[]=60MP F>fCp
〈 [] 此轴合理安全 -xn-Af!v
i|eX X)$
8、校核轴的疲劳强度. =U]9>
⑴. 判断危险截面 dY8 H2;
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. r w?wi}}gn
⑵. 截面Ⅶ左侧。 .5|[gBK
抗弯系数 W=0.1=0.1=12500 ~y<0Cc3Vs
抗扭系数 =0.2=0.2=25000 ~KK}
$iM
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为 =7 l
uV_5
截面Ⅳ上的扭矩T为 =242.86 3#7V1
截面上的弯曲应力 htBA.eQ
7^gO>2~
截面上的扭转应力 JipNI8\r
== %e
iV^>
轴的材料为45钢。调质处理。 C QkY6
由课本得: Q]WBH_j
)z[C=
因 _2fW/U54_
经插入后得 btW#ebm
2.0 =1.31 8E%LhA.
轴性系数为 zMSwU]4I!
=0.85 PCT&d)}
K=1+=1.82 mskG2mA
K=1+(-1)=1.26 I}`pY3
所以 "N+4TfXy
;hT3N UCA
综合系数为: K=2.8 ,GSiSn
K=1.62 K9N31'
碳钢的特性系数 取0.1 XGa8tI[:X
取0.05 #u&fUxM:AS
安全系数 KuR]X``2
S=25.13 )!8qJQD
S13.71 ?C|'GkT
≥S=1.5 所以它是安全的 '2^}de!E
截面Ⅳ右侧 lNX*s
E
.
抗弯系数 W=0.1=0.1=12500 -P;3BHS$T
,DFN:uf=l
抗扭系数 =0.2=0.2=25000 Vn#}f=u\
)tlj{ 7p
截面Ⅳ左侧的弯矩M为 M=133560 >|3Y+X
tA(oD4H9
截面Ⅳ上的扭矩为 =295 9\8ektq}Z
截面上的弯曲应力 mERkC,$
截面上的扭转应力 b|i4me@
==K= e$9a9twl
K= a*p|Ij
所以 Ag8/%a~(
综合系数为: A7L; ims7
K=2.8 K=1.62 [UwQi!^-O
碳钢的特性系数 Tvv>9gS
取0.1 取0.05 /pF8S!,z
安全系数 ^Mq/Cf_T
S=25.13 mm>l:M TF
S13.71 6u_i>z
≥S=1.5 所以它是安全的 c7CYulm
h0F=5| B
9.键的设计和计算 v!I z&M:z
o*K7(yUL4
①选择键联接的类型和尺寸 ]!ai?z%cK#
一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键. .$\-{)
根据 d=55 d=65 4)iP%%JH
查表6-1取: 键宽 b=16 h=10 =36 aen%
b=20 h=12 =50 Bz'.7"
":0
c/$].VG0
②校和键联接的强度 lf"w/pb'
查表6-2得 []=110MP SPqJ
[F
工作长度 36-16=20 QGN+f)
50-20=30 i*$+>3Q-
③键与轮毂键槽的接触高度 .>W [
K=0.5 h=5 vjX,7NY?
K=0.5 h=6 $}vk+.!*1
由式(6-1)得: i$kB6B#==
<[] oG)T>L[&
<[] q
4Pv\YO
两者都合适 2)IM<rf'^
取键标记为: c#x~x
键2:16×36 A GB/T1096-1979 0er|QC
键3:20×50 A GB/T1096-1979 j&