初定中心距绻二500mm
b、由式8-22计算带所需的基准长度
=2X500+nXX(125+315)+(315-125)(315-125)/4X500=1597mm
由表8-2先带的基准长度仃二1600mm
c.计算实际中心距
a=a0+(ld-/0)/2=500+(1600-1597)/2=
中心距满足变化范围:
—750mm
(5).验算小带轮包角
务=180°-(dd2-ddl)/aX°
=180°-(315-125)/X°
=166°>90°包角满足条件
(6).计算带的根数
单根V带所能传达的功率
根据=1440r/min和=125mm表8-4a
用插值法求得几二
单根v带的传递功率的增量A几
己知B型v带,小带轮转速7i,=1440r/min
转动比i=^-=d(n/dd.=
■
查表8-4b得Ap0=
计算v带的根数
查表8-5得包角修正系数©二,表8-2得带长修正系数灯二
Pr=(Po+APo)X©X紅二+XX=
Z=等=故取3根.
(7)、计算单根V带的初拉力和最小值
%m=500*空器也+qVV二
ZVka
对于新安装的V带,初拉力为:
几min=285N
对于运转后的V带,初拉力为:
几min二247N
(8)•计算带传动的压轴力Fp
Fp=2ZFosin(a1/2)=754N
(9).带轮的设计结构
A.带轮的材料为:
HT200
带轮的结构形式为:
腹板式.
C.结构图(略)2、齿轮传动设计
1)、选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数
(1)、按图所示的传动方案,选用斜齿圆柱齿轮传动。
(2)、带式机为一般工作机器,速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)。
⑶、材料选择。
由表10-1选择小齿轮材料40Cr(调质),硬度280—320HBS,大齿轮材料为45(调质),硬度为250—290HBSo二者硬度差为40HBS左右。
⑷、选小齿轮齿数z,=24,齿轮传动比为ip,则大齿轮齿数
z2=4.85x24=116.4,,取z2=116o
2)
、按齿面接触疲劳强度设计,初步选定3=15°o
3)、确定公式内的各计算数值
(1)、试选载荷系数Kt=1・3
(2)、选取区域系数Zh二
(3)、由图10-26查得吃=°・76,=0.84,则三=冷+空=1・60
(4)、计算小齿轮传递的转矩。
(5)、由表【2】10-7选取齿宽系数
⑹、由表10-6差得材料的弹性影响系数Ze=189.8M叮
⑺、由图10-21d按齿面硬度差得小齿轮的接触疲劳强度极限卬卸=65OMP.:
大齿轮的接触疲劳强度极限“呗2=580昭,o
4)、计算应力循环次数。
⑴、由【2】图10-19取接触疲劳寿命系数KHN1=0.93,KHN2=1.0lo
(2)、计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%,安全系数S二1,则
5)、计算
(1)、试算小齿轮分度圆直径代人【%]中较小的值。
%>=
(2)、计算圆周速度
6)、计算齿宽。
7)、计算齿宽与齿高之比。
模数
h=2.25mt=2.25xl.89=4.2525mm
齿高
b=J^L=10.68
h4.2525
齿咼比
计算纵向重合度引
引二0dZ]tanB=
8)、计算载荷系数。
根据v=1.37m/s,7级精度,由【2】图10-8査得动载系数Kv-1.04;
斜齿轮,KHa=KFo=1.2o
由【2】表10-2查得使用系数Ka=1o
由【2】表10-4用插值法查得7级精度、小齿轮相对支承对称布置时,khp=i.3i4o
由卜10.5,0=1.422查【2】图10-13得5=1.32,故载荷系数
9)、按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径
10)、计算模数m。
11)、按齿根弯曲疲劳校核公式对小齿轮进行设计。
12)、确定公式内的各计算值:
⑴、由【2】图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限甩严55OM^,大齿轮
的弯曲疲劳极限W.E2=390MPao
(2)、由【2】图10-18取弯曲疲劳寿命系数Kfn,=0.91,K职2=0.95。
13)、计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳许用安全系数S二,则
14)、计算载荷系数K。
15)、根据纵向重合度勺二,从图10-28查得螺旋角影响系数^=0<85
16)、查取齿形系数。
由【2】表10-5查得丫用[=2.65;丫聞=2.177。
17)、查取应力校正系数。
由【2】表10-5查得丫如=1於:
丫❾=1.793。
18)、计算大、小齿轮的准《并加以比较。
16
大齿轮的数值大。
18)、设计计算
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径(即模数与齿数的乘积)有关,可取弯曲疲劳强度算得的模数,并就近圆整为标准值为m二2mm,按接触强度算得的分度圆直径dl=49.06mn,算出小齿轮齿数
Z严业空=49.06xcosl5。
=2369,取可=24
叫2
z2=4.85x24^116.4,取z2=116
(1)、计算中心距
取ai=145mm
(2)、确定螺旋角
(3)、计算大小齿轮分度圆直径:
%—=50mmcos15.1°
d,=—^叫•=240mm'cos15」
(4)、确定齿宽
取3、=55mm,=50mm3、链传动设计
1)、选择链轮齿数
取小链轮齿数z严30,大链轮的齿数为z2=ixz2=2.5x30=75。
2)、根据链的布置形式,分别由1个单排链构成。
3)、确定计算功率
由文献【2】表9-6查得心=1.0,由文献【2】图9-13查得心=0.82,单排链。
则单排链的计算功率为£a=K\Kz4=1.0x0.82x4.434KW=3.636KW
4)、选择链条型号和节距
根据化=3.636KW及“2=11&76%曲,由文献[2]图9-11选择10A。
由
文献[2]表9-1,链条节距为P=15.875/7?
//?
5)、计算链条数和中心距
初选中心距%=(30~50)P=(30~50)x15.875〃"”=476.25~793.75〃〃”
取a0=100mm
相应的链长节数为
厶=2鱼+三也+(竺_)2上=2><匹_+竺空2140.7取链条节数Lp=140
pop22兀如15.87527
节。
6)、计算链速v,确定润滑方式
由—0.97%和链号10A,由文献【2】图9-14可知采用滴油润滑。
7)、计算压轴力巧
有效圆周力为F=1000—=1000x^^A^«3748A^
rV0.97
链轮水平布置时的压轴力系数K‘.p=1.15,则压轴力为
五、联轴器的设计
联轴器的计算转矩―八,查课本表14-1,考虑到转矩变化很小,故取
ka=1.3,则Tca=K兀=1.3x812250=1055925N.mm
按照计算转矩:
应小于联轴器公称转矩的条件,查手册,选用TL10型弹性柱销联轴器,其公称转矩为。
半联轴器的孔径〃二65mm,半联轴器长度L二142mm,半联轴器与轴配合的毂孔长度L,=107mm
6.轴的设计计算与校核
选取轴的材料为45钢调质,查【2】表15-1得许用应力为[6]=60"匕。
为了对轴进行校核,先求作用在轴上的齿轮的啮合力。
高速级齿轮上的作用力为
1、高速轴的设计与校核
(1)、初步确定轴的最小直径。
按公式dmm=A()3^初步计算轴的最小直径。
轴的材料为45钢,调质处理。
根据【2】表15-3,取Aol=110。
则
又因为高速轴I有两个键槽,应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。
故轴应相应地增大10%-15%。
现将轴增大10%。
则增大后的最小轴径d爲i=20x(1+0.1)=24.3mm,取为25mm。
(2)、轴上各段直径的初步确定。
A段:
dl二25由最小直径算出。
B段:
(12=32,根据毡圈油封标准。
C段:
d3二35,与轴承(圆锥滚子轴承30207)配合,取轴承内径35mm。
D段:
d4=40,设计非定位轴肩高度h二,高速轴内径40.
E段:
d5=50,高速轴齿轮分度圆直径50.
F段:
d6二40,设计定位轴肩高度h二。
G段:
d7=35,与轴承(圆锥滚子轴承30207)配合。
(3)、轴上各段所对应的长度。
A段长度为L]=50mm;
B段长度为L2=58mm;
C段长度为L3=17nun;
D段长度为L4=8mm;
E段长度为L5=55mm;
F段长度为L&=8nnn;
G段长度为L?
=17nun。
(4)、各轴段的倒角设计按【2】表15-2(零件倒角C与圆角半径R的推荐值)进行设计。
(5)按弯扭合成强度校核轴径
画出轴的受力图、水平面的弯矩、垂直面内的弯矩,并作出弯矩图
1作水平面内的弯矩图。
支点反力为
1-1截面处和2-2截面处的弯矩
2作垂直平面内的弯矩图,支点反力
1-1截面左侧弯矩为
1-1截面右侧弯矩为
2-2截面处的弯矩为
3作合成弯矩图
1-1截面
2-2截面
4作转矩图
T二⑤求当量弯矩
因减速器单向运转,修正系数。
为
⑥确定危险截面及校核强度
截面1-1、2-2所受的转矩相同,但弯矩并且轴上还有键槽,故1-1可
能为危险截面。
但由于心>心也应该对截面2-2校核
1-1截面
2-2截面
由表15-1得许用弯曲应力0J=6OMPa,满足条件,故设计的轴有足够的
强度,并有一定裕量。
2、低速轴的设计
1)、初步确定轴的最小直径。
按公式dmin=A0^£初步计算轴的最小直径。
选取轴的材料为45钢,调质处理。
根据表15-3,取A°2=110。
则
又因为低速轴I有两个键槽,应增大轴径以考虑键槽对轴的强度的削弱。
故轴
应相应地增大10%-15%o现将轴增大10%。
则增大后的最小轴径为
d爲2=36x(1+0.1)=39.6mm,圆整为40mm。
低速轴的轮廓图如上所示。
2)、轴上各段直径的初步确定。
A段:
dl二40mm,与弹性柱销联轴器配合
B段:
d2二43mm,设定轴肩高h二。
C段:
d3=45,与轴承配合。
D段:
d4=50mm,设定非轴肩高度为。
E段:
d5二55mm,设定轴肩高为。
F段:
d6=45mm,与轴承配合。
3)、轴上各段所对应的长度。
A段长度为L1=68nin;
B段长度为Lr=61nin;
■
C段长度为L3=30mm;
D段长度为L4=48mm;
E段长度为L$=lOnun;
F段长度为=17nun;
4)、各轴段的倒角设计按【2】表15-2(零件倒角C与圆角半径R的推荐值)
进行设计。
5)按弯扭合成强度校核轴径
画出轴的受力图、水平面的弯矩、垂直面内的弯矩,并作出弯矩图
1作水平面内的弯矩图。
支点反力为
1-1截面处和2-2截面处的弯矩
2作垂直平面内的弯矩图,支点反力
1-1截面左侧弯矩为
2-2截面处的弯矩为
3作合成弯矩图
1-1截面
2-2截面
4作转矩图
T=
5求当量弯矩
因减速器单向运转,修正系数。
为
6确定危险截面及校核强度
截面1-1、2-2所受的转矩相同,但弯矩并且轴上还有键槽,故1-1可
能为危险截面。
但由于心>心也应该对截面2-2校核
1-1截面
2-2截面
由表15-1得许用弯曲应力0J=6OMPa,满足条件,故设计的轴有足够的强度,并有一定裕量。
七、轴承的选择及计算
1、高速轴轴承的选择及计算
1)、高速轴的轴承选取圆锥滚子轴承30207型Cr=
2)、计算轴承的径向载荷
A处轴承径向力I;,=V^hi'+^vi2=>/22532+20902=3O73N
C处轴承径向力&=J瓦『+瓦、J=J1329,+2089?
=3159N
所以在C处轴承易受破坏。
3)、轴承的校验
(1)、轴承的当量载荷,因深沟球轴承只受径向载荷,故P=fpFr2,查【2】表
13-6得载荷系数fp=1.2o
(2)轴承的预计使用寿命为8年,即预计使用计算寿命L;=16x300x8=38400b
轴承应有的基本额定动载荷值C=P件將,其中£=3,则
(3)、验算30207轴承的寿命
综上所得30207轴承符合设计要求。
2、低速轴的轴承选取及计算
1)、低速轴的轴承选取圆锥滚子轴承30209型,Cr=o
2)、计算轴承的径向载荷
3)、轴承的当量载荷,因圆锥滚子轴承受径向载荷,故P=fp-Fr,查表【2]13-6得载荷系数fp=1.2o
、假设轴承的使用寿命为十年,即预计使用计算寿命L;=16x300x8=38400h轴
承应有的基本额定动载荷值C=P彳帶,其中£=3,则
4)、验算30209轴承的寿命
综上所得30209轴承符合设计要求。
八、键连接的选择及校核
1、高速轴的键连接
1)、高速轴键的选取
查【1】表14-26普通平键的型式和尺寸(GB/T1096-2003)选取A型键,bXh
XL二8X7X42。
键联接的组成零件均为钢,键为静连接并有轻微冲击,查【2】表6-2[^]=100〜
120MPa<>
2)、强度校核
故满足设计要求。
2、低速轴键的选取
1)、连接大齿轮的键:
查【1】表14-26普通平键的型式和尺寸(GB/T1096-2003)选取A型键,bXhXL二14X9X45,轴的直径为50mm。
连接联轴器的键:
查【1】表14-26普通平键的型式和尺寸(GB/T1096-2003)
选取A型键,bXhXL二12X8X63,轴的直径为36mm。
键联接的组成零件均为钢,键为静连接并有轻微冲击,查【2】表6-2[“]二100〜
120MPao
2)、强度校核
故也符合设计要求
九、铸件减速器机体结构尺寸计算表及附件的选择
1、铸件减速器机体结构尺寸计算表
名称
符
号
减速器及其形式关系
机座壁厚
8
+lmm>8mm,取10mm
机盖壁厚
8
1
(0.8~0.85)5>8,取8mm
机座凸缘厚
度
b
5=15mm
机盖凸缘厚
度
b
1
5i二12mm
机座底凸缘
厚度
p
5二25mm取25mm
地脚螺钉直
径
d
Z
+12二取20mm
地脚螺钉数
目
n
a<250mm,n=4
轴承旁连接
螺栓直径
d
1
12mm
机盖与机座
连接螺栓直
径
d
r
10mm
轴承端盖螺
钉直径
d
3
8mm
窥视孔盖螺
钉直径
d
4
6mm
定位销直径
d
6mm
df\di、d:
至.
外机壁距离
c
1
26mm,18nim,16mm
ch、disd:
至
凸缘边缘距
离
c
24mm,16mm、14mm
凸台高度
h
45mm
大齿轮顶圆
与内机壁距
离
△
1
8mm
小齿轮端面
与内机壁距
离
△
2
10mm
机座肋厚
m
m二§二
启盖螺钉
d
5
10mm
轴承端盖凸
缘厚度
e
10mm
2、减速器附件的选择
包括:
轴承盖,窥视孔,视孔盖,油标,通气孔,吊耳,吊钩,放油孔,螺塞,
封油垫,毡圈,甩油环等。
十、润滑与密封
1、润滑
1)、减速器内传动零件采用浸油润滑(L-AN46GB443-1989),加速器的滚动轴承
釆用油脂润滑(钙基润滑脂2号GB491-1987)。
2)、其他零件釆用油脂润滑。
2、密封
1)、箱体的剖封面可用密封胶或水玻璃密封。
2)、视孔盖、放油孔处的螺塞用石棉橡胶纸进行密封。
3)、伸出轴端处采用毡圈密封。
4)、轴承端盖采用调整
十一、设计小结
课程设计都需要刻苦耐劳,努力钻研的精神。
对于每一个事物都会有第一次的吧,而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重,挫折不断到一步一步克服,可能需要连续儿个小时、十儿个小时不停的工作进行攻关;最后出成果的瞬间是喜悦、是轻松、是舒了口气!
课程设计过程中出现的问题儿乎都是过去所学的知识不牢固,许多计算