課程設(shè)計(jì)二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)(帶CAD圖)_第1頁(yè)
課程設(shè)計(jì)二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)(帶CAD圖)_第2頁(yè)
課程設(shè)計(jì)二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)(帶CAD圖)_第3頁(yè)
課程設(shè)計(jì)二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)(帶CAD圖)_第4頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、目 錄一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1二、傳動(dòng)方案的初步擬定2三、電機(jī)的選擇3四、確定傳動(dòng)裝置的有關(guān)的參數(shù)5五、齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)8六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算18八、滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算25九、連接件的選擇27十、減速箱的附件選擇30十一、潤(rùn)滑及密封31十二、課程設(shè)計(jì)小結(jié)32十三、參考資料目錄33一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目:二級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì) 工作條件:?jiǎn)蜗蜻\(yùn)轉(zhuǎn),輕微震動(dòng),連續(xù)工作,兩班制,使用8年。原始數(shù)據(jù):滾筒圓周力f=3500n;卷筒轉(zhuǎn)速n=60(rpm);滾筒直徑d=300mm。 二、傳動(dòng)方案的初步擬定 如圖,減速器與電機(jī)、卷筒通過(guò)聯(lián)軸器連接。三、電機(jī)的選擇1、選擇電機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式電動(dòng)機(jī)分交流和直流電

2、機(jī)兩種。由于直流電機(jī)需要直流電源,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,價(jià)格較高維護(hù)不方便,因此用交流電動(dòng)機(jī),一般用三相交流電源。交流電機(jī)有異步和同步電機(jī)兩類。異步電機(jī)有籠型和繞線型,其中一普通籠型異步電機(jī)應(yīng)用最多。其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格便宜、維護(hù)方便。 根據(jù)工作要求和條件,選擇用三籠型異步電動(dòng)機(jī),封閉式結(jié)構(gòu),電壓380v,y型。2、選擇電動(dòng)機(jī)的容量電動(dòng)機(jī)所需工作功率: kw式中 kw ; 、分別為軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和卷筒的傳動(dòng)效率。?。L子軸承),(齒輪精度為7級(jí),不包括軸承效率),(齒輪聯(lián)軸器),。則: 所以 kw3、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為 二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比 840, 故電機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為

3、:(840)(4802400)符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000和1500 r/min。kw根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速,由有關(guān)手冊(cè)及上網(wǎng)查出有三種適用的電機(jī)型號(hào),因此有三種傳動(dòng)方案,如下表: 綜合考慮電機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比,可見(jiàn)第2方案比較合適。因此選定電機(jī)型號(hào)為y132m1-6,其主要性能如下表:經(jīng)查有關(guān)資料電機(jī)主要外形和安裝尺寸列于下表:四、確定傳動(dòng)裝置的有關(guān)的參數(shù)1、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比。 (1)總傳動(dòng)比的計(jì)算。 由選定電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速和工作主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速,可得傳動(dòng)裝置總傳比 式中:r/min; r/min。 (2)分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比 式中i為減速器的

4、傳動(dòng)比。 為高速級(jí)傳動(dòng)比,為低速級(jí)傳動(dòng)比。 由二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比分配,圖(b) =4.5,所以 2、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)如圖(a): (a) 圖(b) (1)各軸的轉(zhuǎn)速 軸 r/min 軸 r/min 軸 r/min卷筒軸 r/min 式中:分別為.軸的轉(zhuǎn)速;電機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 。(2)各軸輸入功率 軸 kw 軸 kw 軸 kw卷筒軸 kw式中:pd電動(dòng)機(jī)的輸出功率,kw,,軸的輸入功率,kw,(滾子軸承),(齒輪精度為7級(jí),不包括軸承效率),(齒輪聯(lián)軸器),。(3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 nm 軸 nm 軸 167.25 nm 軸 565.29 nm卷筒軸 559.64 nm五、齒

5、輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) (一)高速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)1、選擇齒輪材料及精度等級(jí)考慮減速器傳遞功率不大,所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40cr調(diào)質(zhì),齒面硬度為240260hbs。大齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì),齒面硬度220hbs;根據(jù)教材p210表10-8選7級(jí)精度。齒面粗糙度ra1.63.2m 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)公式: (教材p218式10-21)(1)確定公式內(nèi)的個(gè)計(jì)算數(shù)值1)試選2)由教材p218圖10-3選取區(qū)域系數(shù)3) 傳動(dòng)比取小齒輪,大齒輪4)初選取螺旋角查教材p215圖10-26 得,z對(duì)應(yīng)的=0.87 所以5) 許用接觸應(yīng)力h取失效概率為1%,通用齒輪和一般工業(yè)齒輪,按一般可靠

6、度要求選取安全系數(shù)安全系數(shù)s=1.由教材205式10-12得由教材p209圖10-21查得:hlimz1=520mpa hlimz2=460mpa由教材p206式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)nn1=60njlh=609601(163658)=2.691109式中:n-齒輪轉(zhuǎn)速;j-每轉(zhuǎn)一圈同一齒面的系數(shù)?。籰h-齒輪的工作壽命。n2=n1/i=2.691109/4.5=0.598109 由教材p207圖10-19查得接觸疲勞的壽命系數(shù):khn1=0.90 khn2=0.94h1=hlim1 khn1/s=5600.90/1.0mpa=504mpah2=hlim2 khn2/s=4600.94/1

7、.0mpa=432.4mpa所以 6)小齒輪的傳遞轉(zhuǎn)矩: = nmm7)由教材p205表10-7取d=18)由教材p201表10-6查得材料的彈性系數(shù)(2)計(jì)算1) 小齒輪分度圓直徑,由計(jì)算公式得: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已知使用系數(shù),由教材p194圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)用差值法計(jì)算得:得出: 由教材p198圖10-13查得由教材p195表10-3查得故載荷系數(shù)6) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由教材p式(10-10a)得:7)計(jì)算模數(shù)3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由教材p218式(10-17)即 (1)確定計(jì)算參數(shù) 1)計(jì)算載荷系數(shù) 2

8、) 由縱向重合度從教材p216圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)4)查取齒形系數(shù)由教材p200表10-5計(jì)算如下:5)查取應(yīng)力校正系數(shù)由教材p200表10-5計(jì)算如下:6)由教材p208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。7) 由教材p206圖10-18取彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)。8) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)為,由教材p205式(10-12)得:9)計(jì)算大小齒輪的并加以比較小齒輪的數(shù)值大(2)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù),取=2mm,可滿足彎曲強(qiáng)度,但為了同時(shí)滿足疲勞強(qiáng)度,需按接觸疲勞

9、強(qiáng)度算得的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù),于是有:取=28,則=4.528=126實(shí)際傳動(dòng)比傳動(dòng)比誤差:i-u/i=|(4.5-4.5)/4.5|=0%5% 可用(3) 幾何尺寸的計(jì)算 1) 計(jì)算中心距:取中心距2)按圓整后的中心距修正螺旋角由于值改變不多,故參數(shù)等不必修正。3)算大小齒輪的分度圓直徑4)計(jì)算齒輪寬度圓整后取5)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm,而又小于500mm,故選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。(二)、低速級(jí)齒輪設(shè)計(jì)1、選擇齒輪材料及精度等級(jí)考慮減速器傳遞功率不大,所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40cr調(diào)質(zhì),齒面硬度為240260hbs。大齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì),齒面硬度2

10、20hbs;根據(jù)教材p210表10-8選7級(jí)精度。齒面粗糙度ra1.63.2m 2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由標(biāo)準(zhǔn)斜齒圓柱齒輪的設(shè)計(jì)公式: (教材p218式10-21)(1)確定公式內(nèi)的個(gè)計(jì)算數(shù)值1)試選2)由教材p218圖10-3選取區(qū)域系數(shù)3) 傳動(dòng)比取小齒輪,大齒輪4)初選取螺旋角查教材p215圖10-26 得,z對(duì)應(yīng)的=0.85 所以5) 許用接觸應(yīng)力h取失效概率為1%,通用齒輪和一般工業(yè)齒輪,按一般可靠度要求選取安全系數(shù)安全系數(shù)s=1.由教材205式10-12得由教材p209圖10-21查得:hlimz1=520mpa hlimz2=460mpa由教材p206式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n

11、n3=60njlh=60213.31(163658)=5.98108式中:n-齒輪轉(zhuǎn)速;j-每轉(zhuǎn)一圈同一齒面的系數(shù)??;lh-齒輪的工作壽命。n4=n3/i=5.98108/3.56=2.126108 由教材p207圖10-19查得接觸疲勞的壽命系數(shù):khn1=0.94 khn2=0.96h1=hlim1 khn1/s=5600.94/1.0mpa=526.4mpah2=hlim2 khn2/s=4600.96/1.0mpa=443.52mpa所以 6)小齒輪的傳遞轉(zhuǎn)矩: = nmm7)由教材p205表10-7取d=18)由教材p201表10-6查得材料的彈性系數(shù)(2)計(jì)算1) 小齒輪分度圓直徑

12、,由計(jì)算公式得: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已知使用系數(shù),由教材p194圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)用差值法計(jì)算得:得出: 由教材p198圖10-13查得2由教材p195表10-3查得故載荷系數(shù)7) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由教材p式(10-10a)得:8) 計(jì)算模數(shù)3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由教材p218式(10-17)即 (1)確定計(jì)算參數(shù) 1)計(jì)算載荷系數(shù) 2) 由縱向重合度從教材p216圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)4)查取齒形系數(shù)由教材p200表10-5計(jì)算如下:5)查取應(yīng)力校正系數(shù)由教材p200表10-5計(jì)算如下

13、:6)由教材p208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。7) 由教材p206圖10-18取彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)。8) 計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)為,由教材p205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)比結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù),取=2mm,可滿足彎曲強(qiáng)度,但為了同時(shí)滿足疲勞強(qiáng)度,需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù),于是有:取=37,則=37=131.6 取實(shí)際傳動(dòng)比傳動(dòng)比誤差:i-u/i=|(3.56-3.57)/3.56|=0.3%5% 可用(3)

14、幾何尺寸的計(jì)算 1) 計(jì)算中心距:取中心距2)按圓整后的中心距修正螺旋角由于值改變不多,故參數(shù)等不必修正。3)算大小齒輪的分度圓直徑4)計(jì)算齒輪寬度圓整后取5)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm,而又小于500mm,故選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。六、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(一)輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、按扭矩初算軸徑。選用45調(diào)質(zhì),硬度217255hbs根據(jù)教材p370(15-2)式,并查表15-3,取a0=115,p為傳遞功率為kw,n為一級(jí)輸入軸轉(zhuǎn)速nr/min。(實(shí)心軸)則: =18.27mm考慮有鍵槽,將直徑增大5%,則d=18.27(1+5%) =19.18 mm。圓整后取d=20mm。2

15、、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)軸上的零件定位,固定和裝配 二級(jí)斜齒輪減速器可將齒輪和軸做成一體相對(duì)兩軸承做不對(duì)稱布置,兩軸承分別以軸肩和端蓋固定,聯(lián)軸器軸向用軸肩和螺母固定,周向采用鍵做周向定位,軸呈階梯狀,左軸承從左面裝入,右軸承從右面裝入。(2)確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度因?yàn)檩敵鲚S的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器出軸的直徑,聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩tca=kat1,查教材p351表14-1,取ka=1.3則:tca=kat3=1.339.09=50.82nm 查標(biāo)準(zhǔn)gb/t5014-85選hl3型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為630nm,半聯(lián)軸器孔徑d=3038mm,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度l=82mm,l1=60mm 。初選32

16、007型圓錐滾子軸承,其尺寸為ddt=35mm62mm18mm??紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁,軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離,取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離a=18mm 滾動(dòng)軸承距箱體內(nèi)壁的距離s=8mm,各段長(zhǎng)度及直徑如下:(3)按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算求分度圓直徑:已知mt=2 求轉(zhuǎn)矩:已知t1=39.09nm求圓周力:ft根據(jù)教材p213(10-14)式得ft=2t1/d1=1354.7n求徑向力fr根據(jù)教材p213(10-14)式得fr=fttann/cos=508.2n求軸向力fa根據(jù)教材p213(10-14)式得fa=fttan=126.7n由于該軸兩軸承非對(duì)稱,根據(jù)幾何尺寸算得 l1=155.5mm

17、 l2=67mm y a b c d xz m1 m2 t1由上圖及力平衡和力矩平衡求得的力和力矩如下:fbz=539n fdz=1616nfby=273n fdy=535nm1=106722n.mm m2=54054n.mmt1=76000n.mmmc=(m12+m22)1/2=(1067222+540542)1/2=119630nmm轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化,取=0.6,截面c處的當(dāng)量彎矩:mec=mc2+(t)21/2=1196302+(0.676000)21/2 校核危險(xiǎn)截面c的強(qiáng)度由式(15-5)e=mec/0.1d33=3.96mpa -1b=60mpa該軸強(qiáng)度足夠。(二

18、)中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、按扭矩初算軸徑。選用45調(diào)質(zhì),硬度217255hbs根據(jù)教材p370(15-2)式,并查表15-3,取a0=115,p為傳遞功率為kw,n為一級(jí)輸入軸轉(zhuǎn)速nr/min。(實(shí)心軸)則: =29.7mm考慮有鍵槽,將直徑增大5%,則d=29.7(1+5%) =31.14 mm圓整后取d=32mm2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)軸上的零件定位,固定和裝配二級(jí)斜齒輪減速器可將齒輪和軸做成一體相對(duì)兩軸承做不對(duì)稱布置,所以將齒輪與軸做成一體,齒輪用軸肩與套筒固定,兩個(gè)滾動(dòng)軸承兩端分別用端蓋和套筒固定。齒輪周向采用鍵做周向定位,軸呈階梯狀,左軸承從左面裝入,右軸承從右面裝入。(2)確定軸的各段直

19、徑和長(zhǎng)度 初選32008型圓錐滾子軸承,其尺寸為ddt=40mm68mm19mm??紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁,軸承端面與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定矩離,取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離a=18mm 滾動(dòng)軸承距箱體內(nèi)壁的距離s=8mm,各段長(zhǎng)度及直徑如上圖。(3)按彎扭復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算求分度圓直徑: 已知mt2=2 求轉(zhuǎn)矩:已知t2=167.25nm求圓周力:ft根據(jù)教材p213(10-14)式得ft2=2t2/d2=1288n ft3=2t2/d3=3310.2n 求徑向力fr根據(jù)教材p213(10-14)式得fr2=ft2tann/cos=483.1n fr3=ft3tann/cos=1241.7n求軸向力fa根據(jù)教材

20、p213(10-14)式得fa2=ft2tan=321.1n fa3=ft3tan=825.33n由于該軸兩軸承非對(duì)稱,根據(jù)幾何尺寸算得 l1=78.5mm l2=77.5mm l3= 68.6mmy a b c dx z 由上圖及力平衡和力矩平衡求得的力和力矩如下:faz=4754n fdz=593nfay=1087n fdy=2535nm1=528891n.mm m2=765120n.mmt2=350000n.mmmc=(m12+m22)1/2=(5288912+7651202)1/2=765120nmm(三)輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1、按扭矩初算軸徑。選用45調(diào)質(zhì),硬度217255hbs根據(jù)教材

21、p370(15-2)式,并查表15-3,取a0=115,p為傳遞功率為kw,n為一級(jí)輸入軸轉(zhuǎn)速nr/min。(實(shí)心軸)則: =44.5mm考慮有鍵槽,將直徑增大5%,則d=44.5(1+5%) =46.74 mm圓整后取d=47mm因?yàn)檩敵鲚S的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器出軸的直徑,聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩tca=kat3,查教材表14-1,取ka=1.3則:tca=kat3=1.3565.29=734.9nm 查標(biāo)準(zhǔn)gb/t5014-85選hl4型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為1250nm,半聯(lián)軸器孔徑d=48mm,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度l=112mm,l1=84mm 。2、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)軸上零件的定位,固定和

22、裝配二級(jí)斜齒輪減速器聯(lián)軸器一端用軸肩固定另一端用螺母固定,齒輪相對(duì)于軸承做不對(duì)稱轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪一端由軸肩定位,右面用套筒軸向固定,周向用平鍵連接。兩軸承分別以軸肩和套筒定位。(2)確定軸各段直徑和長(zhǎng)度1段:d1=48mm 長(zhǎng)度取l1=82mm第ii為定位軸肩h=3.5mm2段:d2=d1+2h=55+23.5=55mmd2=55mm 取長(zhǎng)度l2=50mm3段為非定位軸肩 初選用32012型單列圓錐滾子軸承,其尺寸為:ddt=60mm95mm23mm=60 =54因?yàn)榈?段位定位軸肩取h=6mm d6=d3+2h=72mm l6=65mm4段為定位軸肩 取d4=70mm 為了使套筒端面可靠的壓緊齒輪

23、,此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度故取l4=78mm 5段位定位軸肩取h=6mm 則軸環(huán)直徑d5=d4+2h=82mm =5=60 =49考慮齒輪端面和箱體內(nèi)壁,軸承端面和箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離。取套筒長(zhǎng)為24mm,取齒輪距箱體內(nèi)壁的距離a=18mm 滾動(dòng)軸承距箱體內(nèi)壁的距離s=8mm具體如下圖:(3)軸上零件的周向定位由表6-1按齒輪和半連軸器的直徑查得如下:1段的鍵的尺寸:bhl=14mm9mm63mm其配合為h7/m64段的鍵的尺寸:bhl=16mm10mm70mm其配合為h7/n6(4)確定軸上圓角和倒角尺寸 軸端倒角為245。 圓角半徑r=1.6mm(5)按彎矩復(fù)合強(qiáng)度計(jì)算求分度圓直徑:已知mt

24、=2 求轉(zhuǎn)矩:已知t3=565.29nm求圓周力:ft根據(jù)教材p213(10-14)式得ft=2t3/d4=4154.7n求徑向力fr根據(jù)教材p213(10-14)式得fr=fttann/cos=1558.5n求軸向力fa根據(jù)教材p213(10-14)式得fa=fttan=1035.9n由于該軸兩軸承非對(duì)稱,根據(jù)幾何尺寸算得 l1=91mm l2=157mm y t3a b x l1 c l2 z m1 a c m2 b a c b t3=1099n.m由上圖及力平衡和力矩平衡求得的力和力矩如下:fbz=5023n fdz=2479nfby=693n fdy=2121nm1=381748n.m

25、m m2=326663n.mmt3=1099000n.mmmc=(m12+m22)1/2=(3817482+3266632)1/2=502434nmm轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化,取=0.6,截面c處的當(dāng)量彎矩:mec=mc2+(t)21/2=5024342+(0.61099000)21/2 校核危險(xiǎn)截面c的強(qiáng)度由式(15-5)e=mec/0.1d33=24.2mpa=46720h故所選軸承可滿足壽命要求。(2) 中間軸的軸承進(jìn)行壽命校核由 查教材p321表13-5得x=0.4查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版第四卷p39-81得y=1.6 則:= =1809835h故所選軸承可滿足壽命要求。(3)

26、輸出軸的軸承進(jìn)行壽命校核由 查教材p321表13-5得x=0.4查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版第四卷p39-81得y=1.4 則:= =17050799h故所選軸承可滿足壽命要求。九、連接件的選擇(一)聯(lián)軸器的選擇 根據(jù)傳遞載荷的大小,軸轉(zhuǎn)速的高低,被連接件的安裝精度等,參考各類聯(lián)軸器特性,選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。一、高速級(jí)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算1、由于裝置原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī),聯(lián)軸器一端與電動(dòng)機(jī)相連,其孔徑受電動(dòng)機(jī)外伸軸徑限制,所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器hl3(gb/t5014-1985)其主要參數(shù)如下:材料ht200公稱轉(zhuǎn)矩 630n/m軸孔直徑 , 3038mm軸孔長(zhǎng) , 82mm裝配尺寸 60mm 2、載荷計(jì)

27、算名義轉(zhuǎn)矩:=9550=95503.85/960=38.3nm聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩tca=kat1,查教材p351表14-1,取ka=1.3則:tca=kat3=1.339.09=50.82nm 通過(guò)比較可知,所選聯(lián)軸器合適。二、低速級(jí)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算1、因?yàn)檩敵鲚S的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器出軸的直徑,聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩tca=kat3,查教材p351表14-1,取ka=1.3則:tca=kat3=1.3565.29=734.9nm2、鑒于以上計(jì)算和輸出軸最小直徑,選擇彈性柱銷聯(lián)軸器hl4其主要參數(shù)如下:材料ht200公稱轉(zhuǎn)矩 1250n/m軸孔直徑 , 5056mm軸孔長(zhǎng) , 112mm裝配尺寸

28、84mm (二)鍵的選擇計(jì)算 鍵的選擇包括類型選擇和尺寸選擇兩個(gè)方面。鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)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。 1聯(lián)軸器與輸入軸鍵的選擇及計(jì)算1)鍵聯(lián)接的選擇根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件,查手冊(cè)選用圓頭普通平鍵(a型),由軸徑的大小d=30,及由教材p106表4-1,選用鍵gb/t 10961979 鍵8740。 2)鍵的強(qiáng)度校核鍵、軸和輪轂的材料都是鋼,由教材p106表6-2查許用擠壓應(yīng)力=100120,取其平均值,=110。鍵與帶輪轂鍵槽的接觸高度 =0.57=3.5mm鍵的工作長(zhǎng)度=408=32mm 由教材p106式6

29、-2 則有: =23.3(合適)2中間軸與齒輪連接鍵的選擇及計(jì)算1)鍵聯(lián)接的選擇根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件,選用圓頭普通平鍵(a型),由軸徑=52mm,又由教材p106表4-1,選用鍵為:gb/t 1096-1979 鍵161045 2)鍵的強(qiáng)度校核鍵、軸和輪轂的材料都是鋼,由教材p106表6-2查許用擠壓應(yīng)力=100120,取其平均值,=110。鍵與輪轂鍵槽的接觸高度。 =0.510mm=5mm鍵的工作長(zhǎng)度=4510mm=35mm 則有:=45.95(合適)3輸出軸鍵的選擇及計(jì)算1)鍵聯(lián)接的選擇根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件,選用圓頭普通平鍵(a型),跟齒輪裝配段軸徑d=

30、70mm,由教材p106表4-1,選用鍵gb/t 10961976 鍵201263;聯(lián)軸器段軸徑d=48,由教材p106表4-1,選用鍵gb/t 1096 鍵14963。2)鍵的強(qiáng)度校核 鍵、軸和輪轂的材料都是鋼,由1表6-2查許用擠壓應(yīng)力=100120,取其平均值,=110。鍵與輪轂鍵槽的接觸高度 =0.59mm=4.5mm鍵的工作長(zhǎng)度=639mm=54mm 則有:=96.93(合適)十、減速箱的附件選擇1.檢查孔和視孔蓋 檢查孔用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況,潤(rùn)滑狀態(tài)、接觸斑點(diǎn)及齒側(cè)間隙,還可用來(lái)注入潤(rùn)滑油,故檢查孔應(yīng)開(kāi)在便于觀察傳動(dòng)件嚙合區(qū)的位置,其尺寸大小應(yīng)便于檢查操作。視孔蓋可用鑄鐵、鋼板

31、或有機(jī)玻璃制成,它和箱體之間應(yīng)加密封墊,還可在孔口處加過(guò)濾裝置,以過(guò)濾注入油中的雜質(zhì),如減速器部件裝配圖1。2放油螺塞放油孔應(yīng)設(shè)在箱座底面的最低處,或設(shè)在箱底。在其附近應(yīng)有足夠的空間,以便于放容器,油孔下也可制出唇邊,以利于引油流到容器內(nèi)。箱體底面常向放油孔方向傾斜11.5,并在其附近形成凹坑,以便于污油的匯集和排放。放油螺塞常為六角頭細(xì)牙螺紋,在六角頭與放油孔的接觸面處,應(yīng)加封油圈密封。也可用錐型螺紋或油螺塞直接密封。選擇m161.5的外六角螺塞(2表7-11)。 3 油標(biāo)油標(biāo)用來(lái)指示油面高度,應(yīng)設(shè)置在便于檢查及油面較穩(wěn)定之處。常用油標(biāo)有圓形油標(biāo)(2表7-7),長(zhǎng)形油標(biāo)(2表7-8)和管狀油

32、標(biāo)(2表7-9)、和桿式油標(biāo)(2表7-10)等。由2表7-10得m14的桿式油標(biāo)。4通氣器通氣器用于通氣,使箱內(nèi)外氣壓一致,以免由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),箱內(nèi)油溫升高,內(nèi)壓增大,而引起減速器潤(rùn)滑油的滲漏。簡(jiǎn)易的通氣器鉆有丁字型孔,常設(shè)置在箱頂或檢查孔上,用于較清潔的環(huán)境。較完善的通氣器具有過(guò)濾網(wǎng)及通氣曲路,可減少灰塵進(jìn)入。5起吊裝置起吊裝置用于拆卸及搬運(yùn)減速器。它常由箱蓋上的吊孔和箱座凸緣下面的吊耳構(gòu)成2表11-3。6定位銷為保證箱體軸承孔的加工精度與裝配精度,應(yīng)在箱體聯(lián)接凸緣上相距較遠(yuǎn)處安置兩個(gè)圓柱銷,并盡量不放在對(duì)稱位置,以使箱座與箱蓋能正確定位。選擇銷 gb/t 11986 a830。十一、潤(rùn)滑及密封

33、1、傳動(dòng)件的潤(rùn)滑 減速器傳動(dòng)件和軸承都需要良好的潤(rùn)滑,其目的是為了減少摩檫、磨損,提高效率,防銹,冷卻和散熱。減速器潤(rùn)滑對(duì)減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有直接影響,如油面高度和需油量的確定,關(guān)系到箱體高度的設(shè)計(jì);軸承的潤(rùn)滑方式影響軸承軸向位置和階梯軸的軸向尺寸。因此,在設(shè)計(jì)減速器結(jié)構(gòu)前,應(yīng)先確定減速器潤(rùn)滑的有關(guān)位置。高速級(jí)齒輪在嚙合處的線速度: (前面已經(jīng)計(jì)算出)則采用浸油潤(rùn)滑,箱體內(nèi)應(yīng)有足夠的潤(rùn)滑油,以保證潤(rùn)滑及散熱的需要。2、滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑 對(duì)齒輪減速器,當(dāng)浸油齒輪的圓周速度 v2m/s 時(shí),滾動(dòng)軸承宜采用脂潤(rùn)滑;當(dāng)齒輪的圓周速度時(shí),滾動(dòng)軸承多采用油潤(rùn)滑。由上有v=2.27m/s則采用油潤(rùn)滑。 3、密封

34、在潤(rùn)滑后,為防止油外漏,故減速器需密封。則軸出來(lái)需加密封圈,在據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表7-14選擇相應(yīng)的密封圈。十二、課程設(shè)計(jì)小結(jié)從這次設(shè)計(jì)中,我學(xué)到了很多有用的東西。比如細(xì)心比如合作精神比如虛心比如耐心,因?yàn)闊o(wú)論是查找數(shù)據(jù)還是計(jì)算都需要這些優(yōu)點(diǎn)和品質(zhì),我想,這些東西對(duì)我以后的學(xué)習(xí)工作都會(huì)是一份珍貴的財(cái)富。尤其值得一提的是,在這段時(shí)間內(nèi),我由原來(lái)的對(duì)cad制圖的水平有了很大提高,通過(guò)畫圖,使我熟悉了機(jī)械零件結(jié)構(gòu)和材料的強(qiáng)度,雖然花費(fèi)了很多時(shí)間和精力在這次的課程設(shè)計(jì)上面,但我認(rèn)為這是值得的。我想,我會(huì)把這次的所得帶到以后的學(xué)習(xí)之中去,再次讓自己充實(shí)地生活,為以后的工作做好積極的準(zhǔn)備。兩周的課程設(shè)計(jì)很快就要結(jié)束了,經(jīng)過(guò)兩周的課程設(shè)計(jì),加深了對(duì)理論的理

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