(7)校核轴径 危险截面为大齿轮所在中点左侧截面。 该截面有键槽,抗扭截面模量为 bt(d?t)23W???16320.1m322d ?d3W?16320.1m3 则 ?e?Me98070.1??6.01MPa????1b? W16320.1?e?6.01MPa 故轴的尺寸满足要求。 5 键连接的选择计算 5.1 低速轴键的选择 低速轴与大圆柱斜齿轮的连接。选用圆头普通平键(A型)GB/T1096-2003, 尺寸大小为,b?18mm,h?11mm,L?40mm。 圆头普通平键低速轴与输送机联轴器的连接。选用圆头普通平键(A型),尺寸大小为,(A型) b?10mm,h?8mm,L?75mm。 GB/T1096-2003 5.2 低速轴键的校核 (1)低速轴与大圆柱斜齿轮的连接。 键、轴和轮毂的材料都是钢,由表查得许用挤压应力??, ??100~120MPa?p?取其平均值???p???110MPa。 键的工作长度l?L?b?40?18?22mm 键与轮毂键槽的接触高度k?0.5h?0.5?11?5.5mm 则 2T3?1032?276.846?103?P???83.45MPa?[?P] kld5.5?22?58键的强度符合要求。 (2)低速轴与输送机联轴器的连接。 ?P?83.45MPa 键、轴和联轴器的材料都是钢,由表查得许用挤压应力??, ??100~120MPap?? 16 取其平均值???p???110MPa。 键的工作长度l?L?b?75?10?65mm 键与轮毂键槽的接触高度k?0.5h?0.5?8?4mm 则 2T3?1032?276.846?103?P???56.04MPa?[?P] kld4?65?38键的强度符合要求。 ?P?56.04MPa 6 滚动轴承的类型、代号及寿命计算 6.1 低速轴轴承的选择 低速轴轴承处直径为?50,选用角接触轴承GB/T292-94,型号为7010AC,角接触轴承 基本额定动载荷C?25.2kN,e?0.68。 GB/T292-94 7010AC 6.2 轴承的寿命计算 (1)计算内部轴向力 Fr1?FH12?Fv12?816.2N,Fr2?FH22?Fv22?2152.2N 可得F1'?0.68Fr1?555.0N,F2'?0.68Fr2?1463.5N (2)计算单个轴承的轴向载荷 由于 F2??FA?2152.2?331.8?2484N?F1? 所以,轴承Ⅰ压紧,轴承Ⅱ放松。因此 Fa1?F2??FA?1463.5?331.8?2484NFa2?F2??1463.5N(3)计算当量动载荷 P?XFr?YFa 由表得 17 Fa12484??3.04?e,X1?0.41,Y1?0.87Fr1816.2Fa21463.5??0.68?e,X1?1,Y1?0Fr22152.2则 P1?0.41?816.2?0.87?2484?2495.7NP2?1?2152.2?2152.2N(4)计算寿命 取较大者P1代入寿命计算公式,取fP?1.2,则 106ftCε1061?252003Lh?()??()?184160h?43800h 60nfpP60?701.1?2495.71故轴承符合寿命要求。 Lh?184160h 9 箱体设计 减速器的箱体采用铸造(HT150)采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量,箱体 H7大端盖和机体采用配合。 js6铸造(HT150) 1.机体有足够的刚度 在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度。 2.考虑到机体内零件的润滑,密封散热 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。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6.3。 3.机体结构有良好的工艺性 铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便。 4.对附件设计 A视孔盖和窥视孔 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 18 紧固。 B油螺塞 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。 C 通气孔 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。 D 盖螺钉 启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。 钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹。 E 定位销 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。 F 吊钩 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。 箱体主要尺寸 名称 箱座壁厚 箱盖壁厚 箱盖凸缘厚度 箱座凸缘厚度 箱座底凸缘厚度 地脚螺钉直径 地脚螺钉数目 轴承旁联接螺栓直径 机盖与机座联接螺栓直径 符号 计算公式 结果 8 8 12 12 20 M16 6 M12 M8 ? ?1 b1 ??0.025a?3?8 ?1?0.02a?3?8 b1?1.5?1 b b2 b?1.5? b2?2.5? df df?0.036a?12 查手册 n d1 d2 d1?0.72df d2=(0.5~0.6)df 19
轴承端盖螺钉直径 视孔盖螺钉直径 定位销直径 d1,d2至外机壁距离 d3 d4 d3=(0.4~0.5)df d4=(0.1~0.4)df M8 M6 6 20 16 42 10 10 m1?8 d C1 d=(0.3~0.6)d2 查机械课程设计指导书 查机械课程设计指导书 l1=C1+C2+(8~12) d1,d2至凸缘边缘距离 C2 l1 外机壁至轴承座端面距离 大齿轮顶圆与内机壁距离 齿轮端面与内机壁距离 ?1 ?2 ?1>1.2? ?2>? 机盖,机座肋厚 m1,m m1?0.85?1,m?0.85? m?8 D?40 轴承端盖外径 轴承旁联结螺栓距离 D2 D?(5~5.5)d3 S?D2 S D2 10 润滑密封的选择 因为传动装置属于轻型,且传速较低,所以其速度远远小于 (1.5~2)?105mm?r/min,所以轴承采用脂润滑。箱体内选用SH0357-92中的50 号润滑,装至规定高度。油的深度为H+h1 H=30 h1=34 所以H+h1=30+34=64 其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。 密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联 接表面应精创,其表面粗度应为6.3,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大,取150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。 20
11 设计小结
本次圆锥-圆柱齿轮减速器的设计使我深入了解了设计的过程,对于提高我们机械设计的综合素质大有用处。通过几周的设计实践,使我对机械设计有了更多的了解和认识。为我们以后的工作打下了坚实的基础。
在这次的课程设计过程中,综合运用课程中所学的有关知识与技能,结合各个教学实践环节进行机械课程的设计,逐步提高了我们的理论水平、构思能力、工程洞察力和判断力,特别是提高了分析问题和解决问题的能力,为我们以后对专业产品和设备的设计打下了宽广而坚实的基础。
在设计中我认识到自己还存在许多不足,需要继续努力学习和掌握有关机械设计的知识,继续培养设计习惯和思维从而提高设计实践操作能力。
12 参考资料
[1]杨恩霞.机械设计课程设计[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2009 [2]杨恩霞.机械设计[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2008 [3]李广君.机械工程制图[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2005 [4]欧贵宝.材料力学[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2008
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