機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)展開(kāi)式二級(jí)圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì).doc
計(jì)算及說(shuō)明一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程設(shè)計(jì)題目:設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置(簡(jiǎn)圖如下)1二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器2運(yùn)輸帶3聯(lián)軸器(輸入軸用彈性聯(lián)軸器,輸出軸用的是齒式聯(lián)軸器)4電動(dòng)機(jī)5卷筒已知條件:1)工作條件:兩班制,連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷較平穩(wěn),室內(nèi)工作,有粉塵,環(huán)境最高溫度35;2)使用折舊期:8年;3)檢修間隔期:四年一次大修,兩年一次中修,半年一次小修;4)動(dòng)力源:電力,三相交流,電壓380/220V5)運(yùn)輸帶速度允許誤差為5%;6)制造條件及生產(chǎn)批量:一般機(jī)械廠制造,小批量生產(chǎn)。7)運(yùn)輸帶工作拉力4000N8)運(yùn)輸帶工作速度1.6m/s9)卷筒直徑400mm二. 設(shè)計(jì)要求1.完成減速器裝配圖一張。2.繪制軸、齒輪、箱體零件圖各一張。3.編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份。三. 設(shè)計(jì)步驟1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案1)減速器為二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。2) 該方案的優(yōu)缺點(diǎn):瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、工作平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠,徑向尺寸小,結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,節(jié)約材料。二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器具有傳遞功率大,軸具有較大剛性,制造簡(jiǎn)單,維修方便,使用壽命長(zhǎng)等許多優(yōu)點(diǎn)。但減速器軸向尺寸及重量較大;高級(jí)齒輪的承載能力不能充分利用;僅能有一個(gè)輸入和輸出端,限制了傳動(dòng)布置的靈活性。2、電動(dòng)機(jī)的選擇1)選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型按工作要求和工作條件選用Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī),電壓380V。2)選擇電動(dòng)機(jī)的容量工作機(jī)的有效功率為:從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為:由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表1-7可知:0輸入軸聯(lián)軸器(彈性聯(lián)軸器)效率,取為0.99;1第一級(jí)圓柱斜齒輪的傳動(dòng)效率,精度為8級(jí),取為0.97;2輸入軸上軸承(角接觸球軸承)效率,取為0.99;3第二級(jí)圓柱直齒輪的傳動(dòng)效率,精度為8級(jí),取為0.97;4中間軸上軸承(角接觸球軸承)效率,取為0.995輸出軸上軸承(深溝球軸承)的傳動(dòng)效率,取為0.99;6輸出軸聯(lián)軸器(齒式聯(lián)軸器)效率,取為0.99所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為 3)確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按手冊(cè)推薦的傳動(dòng)比合理范圍,二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 Nd=i*nw=(9-25)* 76.4r/min=(687.6-1910)r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000 、1500 三種。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素,為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊,決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000 的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)類(lèi)型、容量和轉(zhuǎn)速,由機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表12-1選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M-6。其主要性能如下表:電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率(kw)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)質(zhì)量(kg)Y160M-6 7.5 970 2.0 2.0 1193.計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比(1).總傳動(dòng)比為 =970/76.4=12.7(2).分配傳動(dòng)比 其中:,且取,即=12.7/3=4.23 4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 該傳動(dòng)裝置從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)共有三軸,依次為軸軸軸1).各軸的轉(zhuǎn)速 I軸 II軸 III軸 2).各軸的輸入功率 I軸 II軸 III軸 3) .各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Td為T(mén)d=95501000Pd/nd= 70.39Nm I軸 II軸 III軸 5. 齒輪的設(shè)計(jì)5.1.高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì)1) 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)(1)按簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案,選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。(2)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器,速度不高,故選用8級(jí)精度 (3)材料選擇。由機(jī)械設(shè)計(jì)表6.1選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。(4)選小齒輪齒數(shù),則大齒輪齒數(shù),取Z2=93(5)按軟齒面齒輪非對(duì)稱(chēng)安裝查表6.5,取齒寬系數(shù)(6)初選螺旋角=142) 初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸 (1) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:先由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算,再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。兩者比較校核。 (2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì),即 1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1).試選載荷系數(shù)。2).計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 3) .由10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.4334) .由圖10-26查得5) .需用接觸應(yīng)力,由10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限,大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限。6) 由式10-14計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7) 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)8) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取安全系數(shù)S=1 2.計(jì)算1).計(jì)算小齒輪分度園直徑 2).計(jì)算圓周速度。 3).計(jì)算齒寬及模數(shù) 4)計(jì)算縱向重合度5)計(jì)算載荷系數(shù)K已知載荷平穩(wěn),由參考文獻(xiàn)2表10-2選取使用系數(shù)取根據(jù),8級(jí)精度,由參考文獻(xiàn)2圖10-8查得動(dòng)載系數(shù);由表10-4查得;由參考文獻(xiàn)2圖10-13查得由表10-3查得。故載荷系數(shù) 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由參考文獻(xiàn)2式(10-10a)得 7)計(jì)算模數(shù)3按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由參考文獻(xiàn)2式(10-17) (1)確定計(jì)算參數(shù)1)計(jì)算載荷系數(shù)2)根據(jù)縱向重合度,從參考文獻(xiàn)2圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)Yb=0.883)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)4)查取齒型系數(shù)由參考文獻(xiàn)2表10-5查得;5)查取應(yīng)力校正系數(shù)由參考文獻(xiàn)2表10-5查得; 6)由參考文獻(xiàn)2圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞極限,大齒輪的彎曲疲勞極限7)由參考文獻(xiàn)2圖10-18,查得彎曲疲勞壽命系數(shù),;8)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞許用應(yīng)力S=1.4,由文獻(xiàn)2式(10-12)得 9)計(jì)算大,小齒輪的,并加以比較大齒輪的數(shù)值大(2)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù),取,已可滿足彎曲強(qiáng)度。 取=28,則。4幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算中心距 將中心距圓整為152mm。(2)按圓整后的中心距修正螺旋角因b值改變不多,故參數(shù)、等不必修正。(3)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 (4)計(jì)算齒輪寬度 mm圓整后??;。5.2低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì)2.1選定齒輪的類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。1)按圖2所示的傳動(dòng)方案,選用直齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)。2)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器,轉(zhuǎn)速不高,故選用8級(jí)精度3)材料及熱處理:選擇參考文獻(xiàn)2表10-1小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。4)試選小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù).2.2按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按參考文獻(xiàn)2式(10-9a)進(jìn)行試算,即 (1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)試選Kt=1.32)由參考文獻(xiàn)2表10-7選取齒寬系數(shù)d=13)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距4)由參考文獻(xiàn)2表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)5)由參考文獻(xiàn)2圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限6)由參考文獻(xiàn)2式(10-19)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7)由參考文獻(xiàn)2圖10-19查得接觸疲勞壽命系;8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由參考文獻(xiàn)2式(10-12)得2.3計(jì)算1)試計(jì)算小齒輪分度圓直徑,有計(jì)算公式得2)計(jì)算圓周速度3) 計(jì)算齒寬b 4)計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) 齒高 5)計(jì)算載荷系數(shù)K已知載荷平穩(wěn),由參考文獻(xiàn)2表10-2選取使用系數(shù)??;根據(jù),8級(jí)精度,由參考文獻(xiàn)2圖10-8查得動(dòng)載系數(shù);直齒輪,;由參考文獻(xiàn)2圖10-4用插值法查得8級(jí)精度,小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí), ;由,查參考文獻(xiàn)2圖10-13得,故載荷系數(shù) 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由參考文獻(xiàn)式(10-10a)得 7)計(jì)算模數(shù)2.4. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由參考文獻(xiàn)2式(10-5) (1)計(jì)算公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1)由參考文獻(xiàn)2中圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限,大齒輪的彎曲疲勞極限;2)由參考文獻(xiàn)2圖10-18,查得彎曲疲勞壽命系數(shù),;3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞許用應(yīng)力S=1.4,由參考文獻(xiàn)2式(10-12)得 4)計(jì)算載荷系數(shù)5)查取齒型系數(shù)由參考文獻(xiàn)2表10-5查得;。6)查取應(yīng)力校正系數(shù)由文獻(xiàn)2表10-5查得;。7)計(jì)算大,小齒輪的 ,并加以比較小齒輪的數(shù)值大2.5 設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)有關(guān),可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3.14并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。 取=25, 則2.6幾何尺寸計(jì)算1)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 2)計(jì)算中心距 , 3)計(jì)算齒輪寬度 則??;。6.設(shè)計(jì)計(jì)算軸 軸I的設(shè)計(jì) 求軸I的功率 , 轉(zhuǎn)速 , 轉(zhuǎn)矩 , , 求作用在齒輪上的力 因已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑 則 初步確定軸的最小直徑 材料為40Cre鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)課本表15-3,取,于是 ,由于鍵槽的影響,故聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,取,則:查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè),選用LT5型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 。根據(jù)聯(lián)軸器參數(shù)選擇半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 I軸強(qiáng)度校核:據(jù)結(jié)構(gòu)圖可作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:(a) 1655079.5FrMH2Ft(b) (c)MvM(d)M2M1MT 載荷水平面H垂直面V支反力F=145.3=760.67=613.82=1793.43彎矩M=23974.5=42059.6=99744.15總彎矩=扭矩T計(jì)算彎矩. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由以上分析可知C點(diǎn)外侵彎矩最大,是危險(xiǎn)截面,由式15-5及上表中的數(shù)值可得 根據(jù)所選定的材料,由表15-1查得因此,故安全. . 校核軸承壽命 對(duì)于7205AC型軸承,按表13-7查得派生軸向力,則有 由于,所以軸承1被壓緊,軸承2被放松, 根據(jù),查表13-5得,輕微沖擊,取,則有 計(jì)算載荷壽命 由于,角接觸球軸承,動(dòng)載荷,則壽命 所以合格 軸II的設(shè)計(jì) 求軸II的功率 , 轉(zhuǎn)速 , 轉(zhuǎn)矩 , , 求作用在齒輪上的力 已知2、3齒輪的分度圓直徑分別為: 則 圓周力、徑向力和軸向力的方向如圖四所示 初步確定軸的最小直徑、中間軸輸入的功率P2、轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2 N2=229.3r/min P2=6.8kw T2=283.2Nm按齒輪的設(shè)計(jì),軸的材料與齒輪相同,采用40Cr,查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3取Ao=100 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選最小直徑d=40mm。 . 求軸上載荷 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖,可作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:(a)79.590.559.5(b)Fa2 (c)M1A M(d) 載荷水平面H垂直面V支反力F=1451=296.97=4323.4=3743.85彎矩M=115354.8=60024MH3=17669.17mm=343710.3=222748總彎矩=扭矩T. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由以上分析可知B點(diǎn)外侵彎矩最大,是危險(xiǎn)截面,由式15-5及上表中的數(shù)值可得 根據(jù)所選定的材料,由表15-1查得因此,故安全. . 校核軸承壽命a) 對(duì)7206AC軸承, 按表13-7查得派生軸向力,則有 b) 1被壓緊,;2被放松, c) 根據(jù),查表13-5得,輕微沖擊,取,則有 d) 計(jì)算載荷壽命 由于,角接觸球軸承,動(dòng)載荷,則壽命 所以合格III的設(shè)計(jì) 求作用在齒輪上的力 初步確定軸的最小軸徑 (1)按齒輪的設(shè)計(jì),軸的材料與齒輪相同,采用45調(diào)質(zhì)鋼,查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3取A0=110 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選最小直徑d=48mm。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,取,則:查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè),選用LT5型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為。根據(jù)聯(lián)軸器參數(shù)選擇半聯(lián)軸器長(zhǎng)度。. 求軸上的載荷 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖可做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下79.5150Fr4FNH1FNH2(b) Ft4MMTM載荷水平面H垂直面V支反力F=1346.4=713.6=3699.35=1960.65彎矩M=107038.8 =294098.3,總彎矩=扭矩T計(jì)算彎矩 . 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由以上分析可知B點(diǎn)外侵彎矩最大,是危險(xiǎn)截面,由式15-3及上表中的數(shù)值可得 根據(jù)所選定的材料,由表15-1查得因此,故安全. . 校核軸承壽命 P=3936.75 d) 計(jì)算載荷壽命 由于,角接觸球軸承,動(dòng)載荷,則壽命 所以合格7滾動(dòng)軸承的選擇7.1輸入軸軸承的選擇作為高速級(jí)軸承,應(yīng)當(dāng)選擇球軸承,在前述中已經(jīng)選擇了類(lèi)型為角接觸球軸承,現(xiàn)在進(jìn)一步選擇具體的型號(hào)。輸入軸作高速級(jí),且采用斜齒輪傳動(dòng),選用軸承為角接觸球軸承,軸承的內(nèi)徑應(yīng)進(jìn)行兩次放大,第一次放大是為了軸上零件的軸向定位,一般應(yīng)滿足,取;第二次放大時(shí)為了裝拆方便,取,同時(shí)軸承為標(biāo)準(zhǔn)件,內(nèi)徑應(yīng)為0或者5的倍數(shù),故軸承內(nèi)徑為d=25+2*2.5+2*2.5=35mm,這里軸承一般為輕系列或者中系列的,綜上所述,查取角接觸球軸承表(GB/T 2921994),選擇高速軸軸承型號(hào)為7007C。7.2中間軸軸承的選擇中間軸是悶在悶蓋里面的,故不需要經(jīng)過(guò)放大,應(yīng)為軸端直徑為,前面所選擇的類(lèi)型也是角接觸球軸承,從角接觸球軸承表(GB/T 2921994)中選取型號(hào)也為7208C。7.3輸出軸軸承的選擇因?yàn)檩敵鲚S上安裝的是直齒圓柱齒輪,沒(méi)有軸向力的作用,軸承類(lèi)型已選定為深溝球軸承。軸承的內(nèi)徑也同輸入軸軸承一樣,也需進(jìn)行兩次放大。第一次放大是為了軸上零件的軸向定位,一般應(yīng)滿足,應(yīng)為輸出軸軸徑較大為d3=48,所以取h1=1;第二次放大時(shí)為了裝拆方便,取h2=2.5,同時(shí)軸承為標(biāo)準(zhǔn)件,內(nèi)徑應(yīng)為0或者5的倍數(shù),故軸承內(nèi)徑為d=48+1*2+2.5*2=55mm,綜上所述,查取深溝球軸承表(GB/T 2761994),選擇輸出軸軸承型號(hào)為6011。8、潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑牌號(hào)、密封裝置以及軸承端蓋的選擇8.1軸承潤(rùn)滑方式滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑方式的選擇參考機(jī)械設(shè)計(jì)教材第332頁(yè)內(nèi)容。對(duì)于高速軸角接觸球軸承,采用脂潤(rùn)滑;對(duì)于中間軸角接觸球軸承其,亦選擇脂潤(rùn)滑方式。對(duì)于深溝球軸承,其,亦采用脂潤(rùn)滑方式。8.2確定齒輪潤(rùn)滑方式對(duì)于齒輪潤(rùn)滑方式參考機(jī)械設(shè)計(jì)教材第233頁(yè)到235頁(yè)內(nèi)容。輸出軸上齒輪為直齒圓柱齒輪,其中模數(shù),齒數(shù),故齒頂圓直徑,由于,所以齒輪的齒頂圓周速度為故齒輪應(yīng)采用浸油潤(rùn)滑。8.3軸承端蓋的選擇及相關(guān)尺寸我們這里選擇軸承端蓋結(jié)構(gòu)為凸緣式結(jié)構(gòu),軸承端蓋的相關(guān)尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第166頁(yè)內(nèi)容。8.3.1高速軸承端蓋尺寸由于高速軸選用軸承為7007C,軸承外徑D=62mm,故軸承端蓋螺釘直徑為 、螺釘數(shù)目為4個(gè)。相關(guān)尺寸見(jiàn)下表,高速軸軸承端蓋相關(guān)尺寸,取8.3.2低速軸承端蓋尺寸低速軸軸承采用的是深溝球軸承,型號(hào)為6011,軸承外徑,選用螺釘直徑為,螺釘數(shù)目為6。相關(guān)尺寸見(jiàn)下表,取9、箱體的相關(guān)尺寸減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第158也相關(guān)內(nèi)容。其中帶有的表示在多級(jí)傳動(dòng)中,取低速級(jí)中心距,本設(shè)計(jì)中。相關(guān)尺寸見(jiàn)下表,鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸表名 稱(chēng)符號(hào)選擇結(jié)果箱座壁厚箱蓋壁厚,取箱蓋凸緣厚度箱座凸緣厚度箱座底凸緣厚度地角螺釘直徑,取地角螺釘數(shù)目NN=6軸承旁連接螺栓直徑,取蓋與座連接螺栓直徑連接螺栓d2的間距150軸承端蓋螺栓直徑視孔蓋螺栓直徑定位銷(xiāo)直徑,、至外箱壁距離C1分別為26mm、22mm、16mm、至凸緣邊緣距離C2分別為24mm、20mm、14mm軸承旁凸臺(tái)半徑R1為20mm凸臺(tái)高度24mm外箱壁至軸承座端面距離鑄造過(guò)渡尺寸、參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表138大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離,取齒輪端面與內(nèi)箱壁距離,取箱蓋、箱座肋厚、分別取箱蓋,箱座軸承旁連接螺栓距離S盡量靠近,以Md1和Md2互不干涉為準(zhǔn)兩級(jí)齒輪端面間距C取C=8mm大齒輪頂圓與箱座底部距離b0取b0=32mm軸承端面與內(nèi)箱壁距離要求,取10各個(gè)軸上鍵的選擇鍵的選擇包括類(lèi)型選擇和尺寸選擇兩個(gè)方面。鍵的類(lèi)型應(yīng)根據(jù)鍵連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件來(lái)選擇;鍵的尺寸則按符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和強(qiáng)度要求來(lái)取定。鍵的主要尺寸為其截面尺寸(一般以鍵寬b鍵高h(yuǎn)表示)與長(zhǎng)度L。鍵的截面尺寸bh按軸的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選定。鍵的長(zhǎng)度L一般可按輪轂的長(zhǎng)度而定,即鍵長(zhǎng)等于或略短于輪轂的長(zhǎng)度。所選定的鍵長(zhǎng)亦應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長(zhǎng)度系列。從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鍵連接中(GB/T 10952003和GB/T 10962003)查取相關(guān)的資料,并且和前面的聯(lián)軸器中鍵連接中鍵的選擇相適應(yīng),所以選擇鍵的結(jié)果如下:減速器中高速軸與聯(lián)軸器連接處選擇鍵為: GB/T 1096鍵C8770;中間軸安裝斜齒輪處選擇鍵為:GB/T 1096鍵14950;中間軸安裝直齒輪處選擇鍵為:GB/T 1096鍵14990;輸出軸安裝直齒輪處選擇鍵為:GB/T 1096鍵201290;輸出軸與聯(lián)軸器連接處選擇鍵為:GB/T 1096鍵C1610100;11.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)減速器的箱體采用鑄造(HT200)制成,采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量,大端蓋分機(jī)體采用配合.1. 機(jī)體有足夠的剛度在機(jī)體為加肋,外輪廓為長(zhǎng)方形,增強(qiáng)了軸承座剛度2. 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑,密封散熱。因其傳動(dòng)件速度小于12m/s,故采用侵油潤(rùn)油,同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起,齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH大于40mm為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封,聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度,聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng),其表面粗糙度為3. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性.鑄件壁厚為11mm,圓角半徑為R=5。機(jī)體外型簡(jiǎn)單,拔模方便.4. 對(duì)附件設(shè)計(jì) A 視孔蓋和窺視孔在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔,能看到 傳
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- 機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì) 展開(kāi)式 二級(jí) 圓柱齒輪 減速器 設(shè)計(jì)
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計(jì)算及說(shuō)明 一 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 課程設(shè)計(jì)題目: 設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置(簡(jiǎn)圖如下) 1——二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器 2——運(yùn)輸帶 3——聯(lián)軸器(輸入軸用彈性聯(lián)軸器,輸出軸用的是齒式聯(lián)軸器) 4——電動(dòng)機(jī) 5——卷筒 已知條件: 1)工作條件:兩班制,連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷較平穩(wěn),室內(nèi)工作,有粉塵,環(huán)境最高溫度35℃; 2)使用折舊期:8年; 3)檢修間隔期:四年一次大修,兩年一次中修,半年一次小修; 4)動(dòng)力源:電力,三相交流,電壓380/220V 5)運(yùn)輸帶速度允許誤差為±5%; 6)制造條件及生產(chǎn)批量:一般機(jī)械廠制造,小批量生產(chǎn)。 7)運(yùn)輸帶工作拉力4000N 8)運(yùn)輸帶工作速度1.6m/s 9)卷筒直徑400mm 二. 設(shè)計(jì)要求 1.完成減速器裝配圖一張。 2.繪制軸、齒輪、箱體零件圖各一張。 3.編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份。 三. 設(shè)計(jì)步驟 1. 傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 1)減速器為二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。 2) 該方案的優(yōu)缺點(diǎn):瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、工作平穩(wěn)、傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠,徑向尺寸小,結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,節(jié)約材料。二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器具有傳遞功率大,軸具有較大剛性,制造簡(jiǎn)單,維修方便,使用壽命長(zhǎng)等許多優(yōu)點(diǎn)。但減速器軸向尺寸及重量較大;高級(jí)齒輪的承載能力不能充分利用;僅能有一個(gè)輸入和輸出端,限制了傳動(dòng)布置的靈活性。 2、電動(dòng)機(jī)的選擇 1)選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型 按工作要求和工作條件選用Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī),電壓380V。 2)選擇電動(dòng)機(jī)的容量 工作機(jī)的有效功率為: 從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)傳送帶間的總效率為: 由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表1-7可知: η0——輸入軸聯(lián)軸器(彈性聯(lián)軸器)效率,取為0.99; η1——第一級(jí)圓柱斜齒輪的傳動(dòng)效率,精度為8級(jí),取為0.97; η2——輸入軸上軸承(角接觸球軸承)效率,取為0.99; η3——第二級(jí)圓柱直齒輪的傳動(dòng)效率,精度為8級(jí),取為0.97; η4——中間軸上軸承(角接觸球軸承)效率,取為0.99 η5——輸出軸上軸承(深溝球軸承)的傳動(dòng)效率,取為0.99; η6——輸出軸聯(lián)軸器(齒式聯(lián)軸器)效率,取為0.99 所以電動(dòng)機(jī)所需工作功率為 3)確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 按手冊(cè)推薦的傳動(dòng)比合理范圍,二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比 而工作機(jī)卷筒軸的轉(zhuǎn)速為 所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為 Nd=i*nw=(9-25)* 76.4r/min=(687.6-1910)r/min 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000 、1500 三種。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、質(zhì)量及價(jià)格等因素,為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊,決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000 的電動(dòng)機(jī)。 根據(jù)電動(dòng)機(jī)類(lèi)型、容量和轉(zhuǎn)速,由《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表12-1選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M-6。其主要性能如下表: 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 (kw) 滿載轉(zhuǎn)速 (r/min) 質(zhì)量 (kg) Y160M-6 7.5 970 2.0 2.0 119 3.計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比并分配傳動(dòng)比 (1).總傳動(dòng)比為 =970/76.4=12.7 (2).分配傳動(dòng)比 其中:,,且 取,即?、?12.7/3=4.23 4. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 該傳動(dòng)裝置從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)共有三軸,依次為Ⅰ軸Ⅱ軸Ⅲ軸 1).各軸的轉(zhuǎn)速 I軸 II軸 III軸 2).各軸的輸入功率 I軸 II軸 III軸 3) .各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Td為T(mén)d=9550×1000×Pd/nd= 70.39N·m I軸 II軸 III軸 5. 齒輪的設(shè)計(jì) 5.1.高速級(jí)大小齒輪的設(shè)計(jì) 1) 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) (1)按簡(jiǎn)圖所示的傳動(dòng)方案,選用斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。 (2)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器,速度不高,故選用8級(jí)精度 (3)材料選擇。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表6.1選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。 (4)選小齒輪齒數(shù),則大齒輪齒數(shù),取Z2=93 (5)按軟齒面齒輪非對(duì)稱(chēng)安裝查表6.5,取齒寬系數(shù) (6)初選螺旋角β=14° 2) 初步設(shè)計(jì)齒輪主要尺寸 (1) 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則:先由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算,再按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算。兩者比較校核。 (2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì),即 1> 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1).試選載荷系數(shù)。 2).計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 3) .由10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433 4) .由圖10-26查得 5) .需用接觸應(yīng)力,由10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限,大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限。 6) 由式10-14計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7) 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù) 8) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取安全系數(shù)S=1 2>.計(jì)算 1).計(jì)算小齒輪分度園直徑 2).計(jì)算圓周速度。 3).計(jì)算齒寬及模數(shù) 4)計(jì)算縱向重合度 5)計(jì)算載荷系數(shù)K 已知載荷平穩(wěn),由參考文獻(xiàn)[2]表10-2選取使用系數(shù)取 根據(jù),8級(jí)精度,由參考文獻(xiàn)[2]圖10-8查得動(dòng)載系數(shù);由表10-4查得; 由參考文獻(xiàn)[2]圖10-13查得 由表10-3查得。 故載荷系數(shù) 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由參考文獻(xiàn)[2]式(10-10a) 得 7)計(jì)算模數(shù) 3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由參考文獻(xiàn)[2]式(10-17) (1)確定計(jì)算參數(shù) 1)計(jì)算載荷系數(shù) 2)根據(jù)縱向重合度,從參考文獻(xiàn)[2]圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)Yb=0.88 3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù) 4)查取齒型系數(shù) 由參考文獻(xiàn)[2]表10-5查得; 5)查取應(yīng)力校正系數(shù) 由參考文獻(xiàn)[2]表10-5查得; 6)由參考文獻(xiàn)[2]圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞極限,大齒輪的彎曲疲勞極限 7)由參考文獻(xiàn)[2]圖10-18,查得彎曲疲勞壽命系數(shù),; 8)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞許用應(yīng)力S=1.4,由文獻(xiàn)[2]式(10-12)得 9)計(jì)算大,小齒輪的,并加以比較 大齒輪的數(shù)值大 (2)設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù),取,已可滿足彎曲強(qiáng)度。 取=28,則。 4.幾何尺寸計(jì)算 (1)計(jì)算中心距 將中心距圓整為152mm。 (2)按圓整后的中心距修正螺旋角 因b值改變不多,故參數(shù)、、等不必修正。 (3)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 (4)計(jì)算齒輪寬度 mm 圓整后??;。 5.2低速級(jí)齒輪的設(shè)計(jì) 2.1.選定齒輪的類(lèi)型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)。 1)按圖2所示的傳動(dòng)方案,選用直齒輪圓柱齒輪傳動(dòng)。 2)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器,轉(zhuǎn)速不高,故選用8級(jí)精度 3)材料及熱處理:選擇參考文獻(xiàn)[2]表10-1小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。 4)試選小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù). 2.2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按參考文獻(xiàn)[2]式(10-9a)進(jìn)行試算,即 (1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1)試選Kt=1.3 2)由參考文獻(xiàn)[2]表10-7選取齒寬系數(shù)Φd=1 3)小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距 4)由參考文獻(xiàn)[2]表10-6查得材料的彈性影響系數(shù) 5)由參考文獻(xiàn)[2]圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 6)由參考文獻(xiàn)[2]式(10-19)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7)由參考文獻(xiàn)[2]圖10-19查得接觸疲勞壽命系; 8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由參考文獻(xiàn)[2]式(10-12)得 2.3計(jì)算 1)試計(jì)算小齒輪分度圓直徑,有計(jì)算公式得 2)計(jì)算圓周速度 3) 計(jì)算齒寬b 4)計(jì)算齒寬與齒高之比 模數(shù) 齒高 5)計(jì)算載荷系數(shù)K 已知載荷平穩(wěn),由參考文獻(xiàn)[2]表10-2選取使用系數(shù)?。? 根據(jù),8級(jí)精度,由參考文獻(xiàn)[2]圖10-8查得動(dòng)載系數(shù); 直齒輪,; 由參考文獻(xiàn)[2]圖10-4用插值法查得8級(jí)精度,小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱(chēng)布置時(shí), ; 由,查參考文獻(xiàn)[2]圖10-13得,故載荷系數(shù) 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由參考文獻(xiàn)式(10-10a) 得 7)計(jì)算模數(shù) 2.4. 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由參考文獻(xiàn)[2]式(10-5) (1)計(jì)算公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1)由參考文獻(xiàn)[2]中圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限,大齒輪的彎曲疲勞極限; 2)由參考文獻(xiàn)[2]圖10-18,查得彎曲疲勞壽命系數(shù),; 3)計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力 取彎曲疲勞許用應(yīng)力S=1.4,由參考文獻(xiàn)[2]式(10-12)得 4)計(jì)算載荷系數(shù) 5)查取齒型系數(shù) 由參考文獻(xiàn)[2]表10-5查得;。 6)查取應(yīng)力校正系數(shù) 由文獻(xiàn)[2]表10-5查得;。 7)計(jì)算大,小齒輪的 ,并加以比較 小齒輪的數(shù)值大 2.5 設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)m大于由齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù),由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)有關(guān),可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)3.14并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。 取=25, 則 2.6幾何尺寸計(jì)算 1)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑 2)計(jì)算中心距 , 3)計(jì)算齒輪寬度 則??;。 6.設(shè)計(jì)計(jì)算軸 ㈠ 軸I的設(shè)計(jì) ① 求軸I的功率 , 轉(zhuǎn)速 , 轉(zhuǎn)矩 , , ② 求作用在齒輪上的力 因已知高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑 則 ③初步確定軸的最小直徑 材料為40Cre鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)課本表15-3,取,于是 ,由于鍵槽的影響,故 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,取,則: 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》,選用LT5型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為 。根據(jù)聯(lián)軸器參數(shù)選擇半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 I軸強(qiáng)度校核: 據(jù)結(jié)構(gòu)圖可作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下:] (a) 165 50 79.5 Fr MH2 Ft (b) (c) Mv M (d) M2 M1 M T 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F =145.3 =760.67 =613.82 =1793.43 彎矩M =23974.5 =42059.6 =99744.15 總彎矩 = = 扭矩T 計(jì)算彎矩 ⅵ. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由以上分析可知C點(diǎn)外侵彎矩最大,是危險(xiǎn)截面,由式15-5及上表中的數(shù)值可得 根據(jù)所選定的材料,由表15-1查得因此,故安全. ⅶ. ⑴ 校核軸承壽命 對(duì)于7205AC型軸承,按表13-7查得派生軸向力,則有 ⑵ 由于,所以軸承1被壓緊,軸承2被放松, ⑶ 根據(jù),,查表13-5得,輕微沖擊,取,則有 ⑷ 計(jì)算載荷壽命 由于,角接觸球軸承,動(dòng)載荷,則壽命 所以合格 ㈡ 軸II的設(shè)計(jì) ① 求軸II的功率 , 轉(zhuǎn)速 , 轉(zhuǎn)矩 , , ② 求作用在齒輪上的力 已知2、3齒輪的分度圓直徑分別為: 則 圓周力、徑向力和軸向力的方向如圖四所示 ③ 初步確定軸的最小直徑 Ⅰ、中間軸輸入的功率P2、轉(zhuǎn)速n2和轉(zhuǎn)矩T2 N2=229.3r/min P2=6.8kw T2=283.2N?m 按齒輪的設(shè)計(jì),軸的材料與齒輪相同,采用40Cr,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3取Ao=100 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選最小直徑d=40mm。 ⅴ. 求軸上載荷 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖,可作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下: (a) 79.5 90.5 59.5 (b) Fa2 (c) M1 A M (d) 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F =1451 =296.97 =4323.4 =3743.85 彎矩M =115354.8 =60024 MH3=17669.17mm =343710.3 =222748 總彎矩 = = 扭矩T ⅵ. 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由以上分析可知B點(diǎn)外侵彎矩最大,是危險(xiǎn)截面,由式15-5及上表中的數(shù)值可得 根據(jù)所選定的材料,由表15-1查得因此,故安全. ⅶ. 校核軸承壽命 a) 對(duì)7206AC軸承, 按表13-7查得派生軸向力,則有 b) 1被壓緊,;2被放松, c) 根據(jù),,查表13-5得,輕微沖擊,取,則有 d) 計(jì)算載荷壽命 由于,角接觸球軸承,動(dòng)載荷,則壽命 所以合格 III的設(shè)計(jì) ② 求作用在齒輪上的力 ③ 初步確定軸的最小軸徑 (1)按齒輪的設(shè)計(jì),軸的材料與齒輪相同,采用45調(diào)質(zhì)鋼,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3取A0=110 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選最小直徑d=48mm。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,取,則: 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》,選用LT5型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為。根據(jù)聯(lián)軸器參數(shù)選擇半聯(lián)軸器長(zhǎng)度。 ⅴ. 求軸上的載荷 根據(jù)結(jié)構(gòu)圖可做出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下 79.5 150 Fr4 FNH1 FNH2 (b) Ft4 M M T M 載荷 水平面H 垂直面V 支反力F =1346.4 =713.6 =3699.35 =1960.65 彎矩M =107038.8 =294098.3, 總彎矩 = 扭矩T 計(jì)算彎矩 ⅵ. 按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 由以上分析可知B點(diǎn)外侵彎矩最大,是危險(xiǎn)截面,由式15-3及上表中的數(shù)值可得 根據(jù)所選定的材料,由表15-1查得因此,故安全. ⅶ. 校核軸承壽命 P=3936.75 d) 計(jì)算載荷壽命 由于,角接觸球軸承,動(dòng)載荷,則壽命 所以合格 7滾動(dòng)軸承的選擇 7.1輸入軸軸承的選擇 作為高速級(jí)軸承,應(yīng)當(dāng)選擇球軸承,在前述中已經(jīng)選擇了類(lèi)型為角接觸球軸承,現(xiàn)在進(jìn)一步選擇具體的型號(hào)。輸入軸作高速級(jí),且采用斜齒輪傳動(dòng),選用軸承為角接觸球軸承,軸承的內(nèi)徑應(yīng)進(jìn)行兩次放大,第一次放大是為了軸上零件的軸向定位,一般應(yīng)滿足,??;第二次放大時(shí)為了裝拆方便,取,同時(shí)軸承為標(biāo)準(zhǔn)件,內(nèi)徑應(yīng)為0或者5的倍數(shù),故軸承內(nèi)徑為d=25+2*2.5+2*2.5=35mm,這里軸承一般為輕系列或者中系列的,綜上所述,查取角接觸球軸承表(GB/T 292—1994),選擇高速軸軸承型號(hào)為7007C。 7.2中間軸軸承的選擇 中間軸是悶在悶蓋里面的,故不需要經(jīng)過(guò)放大,應(yīng)為軸端直徑為,前面所選擇的類(lèi)型也是角接觸球軸承,從角接觸球軸承表(GB/T 292—1994)中選取型號(hào)也為7208C。 7.3輸出軸軸承的選擇 因?yàn)檩敵鲚S上安裝的是直齒圓柱齒輪,沒(méi)有軸向力的作用,軸承類(lèi)型已選定為深溝球軸承。軸承的內(nèi)徑也同輸入軸軸承一樣,也需進(jìn)行兩次放大。第一次放大是為了軸上零件的軸向定位,一般應(yīng)滿足,應(yīng)為輸出軸軸徑較大為d3=48,所以取h1=1;第二次放大時(shí)為了裝拆方便,取h2=2.5,同時(shí)軸承為標(biāo)準(zhǔn)件,內(nèi)徑應(yīng)為0或者5的倍數(shù),故軸承內(nèi)徑為d=48+1*2+2.5*2=55mm,綜上所述,查取深溝球軸承表(GB/T 276—1994),選擇輸出軸軸承型號(hào)為6011。 8、潤(rùn)滑方式、潤(rùn)滑劑牌號(hào)、密封裝置以及軸承端蓋的選擇 8.1軸承潤(rùn)滑方式 滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑方式的選擇參考機(jī)械設(shè)計(jì)教材第332頁(yè)內(nèi)容。對(duì)于高速軸角接觸球軸承,,采用脂潤(rùn)滑;對(duì)于中間軸角接觸球軸承其,亦選擇脂潤(rùn)滑方式。對(duì)于深溝球軸承,其,亦采用脂潤(rùn)滑方式。 8.2確定齒輪潤(rùn)滑方式 對(duì)于齒輪潤(rùn)滑方式參考機(jī)械設(shè)計(jì)教材第233頁(yè)到235頁(yè)內(nèi)容。輸出軸上齒輪為直齒圓柱齒輪,其中模數(shù),齒數(shù),故齒頂圓直徑,由于,所以齒輪的齒頂圓周速度為 故齒輪應(yīng)采用浸油潤(rùn)滑。 8.3軸承端蓋的選擇及相關(guān)尺寸 我們這里選擇軸承端蓋結(jié)構(gòu)為凸緣式結(jié)構(gòu),軸承端蓋的相關(guān)尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第166頁(yè)內(nèi)容。 8.3.1高速軸承端蓋尺寸 由于高速軸選用軸承為7007C,軸承外徑D=62mm,故軸承端蓋螺釘直徑為 、螺釘數(shù)目為4個(gè)。相關(guān)尺寸見(jiàn)下表, 高速軸軸承端蓋相關(guān)尺寸 ,取 8.3.2低速軸承端蓋尺寸 低速軸軸承采用的是深溝球軸承,型號(hào)為6011,軸承外徑,選用螺釘直徑為,螺釘數(shù)目為6。相關(guān)尺寸見(jiàn)下表, ,取 9、箱體的相關(guān)尺寸 減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第158也相關(guān)內(nèi)容。其中帶有的表示在多級(jí)傳動(dòng)中,取低速級(jí)中心距,本設(shè)計(jì)中。相關(guān)尺寸見(jiàn)下表, 鑄鐵減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸表 名 稱(chēng) 符號(hào) 選擇結(jié)果 箱座壁厚 箱蓋壁厚 ,取 箱蓋凸緣厚度 箱座凸緣厚度 箱座底凸緣厚度 地角螺釘直徑 ,取 地角螺釘數(shù)目 N N=6 軸承旁連接螺栓直徑 ,取 蓋與座連接螺栓直徑 連接螺栓d2的間距 150 軸承端蓋螺栓直徑 視孔蓋螺栓直徑 定位銷(xiāo)直徑 , 、、至外箱壁距離 C1 分別為26mm、22mm、16mm 、、至凸緣邊緣距離 C2 分別為24mm、20mm、14mm 軸承旁凸臺(tái)半徑 R1 為20mm 凸臺(tái)高度 24mm 外箱壁至軸承座端面距離 鑄造過(guò)渡尺寸 、 參考機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)表1—38 大齒輪頂圓與內(nèi)箱壁距離 ,取 齒輪端面與內(nèi)箱壁距離 ,取 箱蓋、箱座肋厚 、 分別取箱蓋,箱座 軸承旁連接螺栓距離 S 盡量靠近,以Md1和Md2互不干涉為準(zhǔn) 兩級(jí)齒輪端面間距 C 取C=8mm 大齒輪頂圓與箱座底部距離 b0 取b0=32mm 軸承端面與內(nèi)箱壁距離 要求,取 10各個(gè)軸上鍵的選擇 鍵的選擇包括類(lèi)型選擇和尺寸選擇兩個(gè)方面。鍵的類(lèi)型應(yīng)根據(jù)鍵連接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件來(lái)選擇;鍵的尺寸則按符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和強(qiáng)度要求來(lái)取定。鍵的主要尺寸為其截面尺寸(一般以鍵寬b×鍵高h(yuǎn)表示)與長(zhǎng)度L。鍵的截面尺寸b×h按軸的直徑d由標(biāo)準(zhǔn)中選定。鍵的長(zhǎng)度L一般可按輪轂的長(zhǎng)度而定,即鍵長(zhǎng)等于或略短于輪轂的長(zhǎng)度。所選定的鍵長(zhǎng)亦應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長(zhǎng)度系列。 從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鍵連接中(GB/T 1095—2003和GB/T 1096—2003)查取相關(guān)的資料,并且和前面的聯(lián)軸器中鍵連接中鍵的選擇相適應(yīng),所以選擇鍵的結(jié)果如下: 減速器中高速軸與聯(lián)軸器連接處選擇鍵為: GB/T 1096鍵C8×7×70; 中間軸安裝斜齒輪處選擇鍵為:GB/T 1096鍵14×9×50; 中間軸安裝直齒輪處選擇鍵為:GB/T 1096鍵14×9×90; 輸出軸安裝直齒輪處選擇鍵為:GB/T 1096鍵20×12×90; 輸出軸與聯(lián)軸器連接處選擇鍵為:GB/T 1096鍵C16×10×100; 11.箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 減速器的箱體采用鑄造(HT200)制成,采用剖分式結(jié)構(gòu)為了保證齒輪佳合質(zhì)量, 大端蓋分機(jī)體采用配合. 1. 機(jī)體有足夠的剛度 在機(jī)體為加肋,外輪廓為長(zhǎng)方形,增強(qiáng)了軸承座剛度 2. 考慮到機(jī)體內(nèi)零件的潤(rùn)滑,密封散熱。 因其傳動(dòng)件速度小于12m/s,故采用侵油潤(rùn)油,同時(shí)為了避免油攪得沉渣濺起,齒頂?shù)接统氐酌娴木嚯xH大于40mm 為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封,聯(lián)接凸緣應(yīng)有足夠的寬度,聯(lián)接表面應(yīng)精創(chuàng),其表面粗糙度為 3. 機(jī)體結(jié)構(gòu)有良好的工藝性. 鑄件壁厚為11mm,圓角半徑為R=5。機(jī)體外型簡(jiǎn)單,拔模方便. 4. 對(duì)附件設(shè)計(jì) A 視孔蓋和窺視孔 在機(jī)蓋頂部開(kāi)有窺視孔,能看到 傳展開(kāi)閱讀全文
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