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文檔簡介
1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。減速器設計說明199440616二級減速器說明書機械設計課程設計設計題目:二級圓柱齒輪減速器的設計 機械與自動控制學院 院(系)機械設計制造及其自動化 專業(yè) 班級:09機制(4)班 學號:B09300421學生姓名:壽飛鋒 指導教師:錢 萍 完成日期: 2012 年 1 月 8 日 浙江理工大學22目錄1.設計任務書················
2、;··············································1 1.1設計數(shù)據(jù)及要求··
3、;··················································
4、;···1 1.2傳動裝置簡圖·············································
5、············1 1.3設計所需完成的工作量···································
6、83;············12.傳動方案的擬定····································
7、;····················13.電動機的選擇····························
8、183;······························2 3.1 選擇電動機的類型·················
9、···································2 3.2選擇電動機功率·············
10、··········································2 3.3 確定電動機的轉速·····
11、3;··············································2 3.4 電動機的主要尺寸·
12、183;·················································
13、183;34.傳動比的計算及分配···············································
14、183;····4 4.1 總傳動比···········································
15、3;··················4 4.2 分配傳動比······························
16、;·····························45.傳動裝置的動力、運動參數(shù)計算··················
17、····················4 5.1 各軸轉速····························
18、183;·································4 5.2 各軸功率··············
19、3;···············································4 5.3 各軸轉矩·
20、··················································
21、···········5 5.4 主要傳動數(shù)據(jù)·····································
22、····················56.減速器內傳動的設計計算···························
23、3;··················5 6.1 高速級斜齒圓柱齒輪的設計計算····························
24、183;·········5 6.2 低速級斜齒圓柱齒輪的設計計算·····································
25、·117.斜齒圓柱齒輪上作用力的計算·········································15 7.1 高速級齒輪傳動的作用力··&
26、#183;···········································15 7.2 低速級齒輪傳動的作用力···&
27、#183;··········································168.減速器裝配圖的設計·····
28、···············································16 8.1 合理布置圖畫·
29、;··················································
30、;······16 8.2 繪制齒輪的輪廓尺寸·········································&
31、#183;········17 8.3 箱體內壁·······································
32、183;·····················179.軸的設計計算··························
33、3;································18 9.1 中間軸的設計計算···············&
34、#183;····································18 9.2 高速軸的設計計算··········
35、3;·········································20 9.3 低速軸的設計計算······&
36、#183;·············································23 9.4 軸設計的主要參數(shù)·
37、3;·················································
38、3;3010.減速器箱體的結構尺寸···············································3
39、1 10.1 箱座高度················································&
40、#183;···········31 10.2 箱體壁厚····································&
41、#183;·······················32 10.3 軸承座螺栓凸臺的設計·······················&
42、#183;······················32 10.4 設置加強肋板·························
43、;······························32 10.5 箱蓋外輪廓的設計·················&
44、#183;································32 10.6 箱體凸緣尺寸···············
45、;········································32 10.7 箱體具體尺寸·······
46、83;···············································3311.潤滑油的選擇與計算&
47、#183;················································3412.裝配
48、圖與零件圖·················································&
49、#183;····35 12.1 附件的設計與選擇··········································
50、83;·······35 12.2 繪制裝配圖和零件圖·······································
51、3;········3513.設計小結········································&
52、#183;·····················3614.參考文獻··························
53、3;···································36 附件一:減速器裝配圖 附件二:減速器輸出軸 附件三:減速器輸出軸上的齒輪 附件四:減速器箱蓋IV兩級展開式圓柱斜齒輪減速器的設計1 設計任務書1.1 設計數(shù)據(jù)及要求F(N
54、)D(mm)V(m/s)年產(chǎn)量工作環(huán)境載荷特性最短工作年限63004601.3中批礦山平穩(wěn)傳動8年兩班 其中: F帶的工作拉力,N;D滾筒直徑,mm;V運輸帶工作速度,m/s。1.2 傳動裝置簡圖1電動機;2、4聯(lián)軸器;3二級展開式圓柱齒輪減速器;5卷筒;6輸送皮帶圖1 二級減速器傳動簡圖1.3 設計所需完成的工作量1)減速器裝配圖1張(A1)2)零件工作圖1張(減速器箱蓋、減速器箱座-A2);2張(輸出軸-A3;輸出軸齒輪-A3)3)設計說明書1份(A4紙)2 傳動方案的擬定一個好的傳動方案,除了首先應滿足機器的功能需求外,還應當工作可靠,結構簡單、尺寸緊湊、傳動效率高、成本低廉以及使用維護
55、方面,要完全滿足這些功能要求是困難的。在擬定傳動方案和對多種方案進行比較時,應根據(jù)機器的具體使用情況綜合考慮,選擇能保證主要要求的較合理的傳動方案?,F(xiàn)以參考文獻2第3頁中的帶式輸送機的四種傳動方案為例進行分析。方案制造成本低,但寬度尺寸大,帶的壽命短,而且不宜在惡劣環(huán)境下工作,方b結構緊湊,環(huán)境適應性好,但傳動效率低,不適于長期連續(xù)工作,且制造成本高。方案c工作可靠、傳動效率高、維護方便、環(huán)境適應好,但寬度較大。方案d具有方案c的優(yōu)點,而且尺寸較小,但制造成本較高。綜合考慮本次設計的要求,選擇c方案。傳動簡圖見圖1。3 電動機的選擇3.1 選擇電動機的類型根據(jù)用途選用Y系列一般用途的全封閉自冷
56、式三相異步電動機。3.2 選擇電動機功率輸送帶所需功率為 由表9-14得,一對軸承效率,斜齒圓柱齒輪傳動效率,聯(lián)軸器效率,滾筒效率為則電動機到工作機間的總效率為電動機所需工作功率為 查表20-12選取電動機的額定功率3.3 確定電動機的轉速輸送帶帶輪的工作轉速為 查表2-21,兩級減速器傳動比推算電動機轉速范圍為查表20-12得,符合這一要求的電動機同步轉速有750r/min、1000r/min、1500r/min、3000r/min。而3000r/min的電動機轉速高,會使傳動裝置的總傳動比、結構尺寸和重量增加,故選用轉速為1500r/min的電動機進行試算,其滿載轉速為1460r/min
57、,其型號為Y160M-4 。方案電動機型號額定功率()電動機轉速電動機質量()同步滿載Y160M-41115001460123Y160M1-21130002930117而3000r/min的電動機轉速高,會使傳動裝置的總傳動比、結構尺寸和重量增加,故選用轉速為1500r/min的電動機進行試算,其滿載轉速為1460r/min ,其型號為Y160M-4。3.4 電動機的主要尺寸查表20-12得電動機的主要尺寸如下(單位:mm)HDF×GELEDG38512×86001104237圖2 電動機示意圖4 傳動比的計算及分配4.1 總傳動比 4.1 分配傳動比因為輸入軸與輸出軸直接
58、與聯(lián)軸器相連,所以傳動比不變,減速器的傳動比,因為,所以取,所以,5 傳動裝置的運動、動力參數(shù)計算5.1各軸轉速 5.2各軸功率 5.3各軸轉矩 5.4主要傳動數(shù)據(jù)軸名功率/轉矩/轉速/傳動比效率電機軸1163.023146010.99軸9.53962.39614606.1540.97軸9.16368.726237.2444.3960.97軸8.7961556.51153.96810.96卷筒軸8.6211525.54453.9386 減速器內傳動的設計計算6.1 高速級斜齒圓柱齒輪的設計計算6.1.1選擇材料、熱處理方式和公差等級考慮到該減速器用于礦山機械,因為礦山機械中的齒輪傳動,一般功率
59、都很大、工作速度很低、周圍環(huán)境中粉塵含量極高,所以選用鑄鋼作為大小齒輪的材料,查機械設計手冊3得選用ZG310-570(GB/T 11352-1989)材料。由表14-1-1233得小齒輪調質處理,大齒輪正火處理,小齒輪齒面硬度,,平均硬度,。,選用7級精度。6.1.2 初步計算傳動的主要尺寸因為是軟齒面閉式傳動,故按齒面接觸疲勞強度進行設計。其設計公式為 1)小齒輪傳遞轉矩為2)因值未知,值不能確定,可初步選載荷系數(shù),初選3)由表8-181,取齒寬系數(shù)4)由表8-191,得彈性系數(shù)5)初選螺旋角,由圖9-21得節(jié)點區(qū)域系數(shù)6)齒數(shù)比7)初選,則,取,則端面重合度為 軸向重合度為 由圖8-31
60、得重合度系數(shù)為8)由圖11-21得螺旋角系數(shù)9)許用接觸應力可用下式計算 由圖8-4e、a1得接觸疲勞極限應力為,小齒輪和大齒輪應力循環(huán)次數(shù)分別為由圖8-51差得壽命系數(shù),查表8-201取安全系數(shù),則小齒輪的許用接觸應力為 大齒輪的許用接觸應力為 ( + ) / 2 =436.7 MPa > 1.23=362.2 MPa ,初算小齒輪的分度圓直徑,得6.1.3 確定傳動尺寸1) 計算載荷系數(shù) 由表8-211得使用系數(shù)因,由圖8-61查得動載荷系數(shù), 由圖8-71查得齒向載荷分配系數(shù),由表8-221查得齒間載荷分配系數(shù),則載荷系數(shù)為 2) 對進行修正 因與有較大差異,故需對由計算出的進行修
61、正,即 3)確定模數(shù) 由表8-231,取4) 計算傳動尺寸中心距為 圓整,取,則螺旋角為 因值與初選值相差較大。故對與有關的參數(shù)進行修正由圖9-21查得節(jié)點 區(qū)域系數(shù),則端面重合度為 軸向重合度為 由圖8-31查得重合度系數(shù),由圖11-21查得螺旋角系數(shù) 精確計算圓周速度為 由圖8-61動載荷系數(shù),值不變 取,則高速級中心距為 則螺旋角修正為 修正完畢,故 , ,取 ,取6.1.4 校核齒根彎曲疲勞強度齒根彎曲疲勞強度條件為 1) 2)齒寬3)齒形系數(shù)和應力校正系數(shù)。當量齒數(shù)為 , 由圖8-8查得,由圖8-91查得,4)由圖8-101查得重合度系數(shù)5)由圖11-31查得螺旋角系數(shù)6)許用彎曲應
62、力 由圖8-4f、b1查得彎曲疲勞極限應力為,由圖8-111查得壽命系數(shù),由表8-201查得安全系數(shù),故, 滿足齒根彎曲疲勞強度6.1.5 計算齒輪傳動其他幾何尺寸端面模數(shù) 齒頂圓 齒根高 全齒高 頂隙 齒頂圓直徑為 齒根圓直徑為 6.2 低速級斜齒圓柱齒輪的設計計算6.2.1選擇材料、熱處理方式和公差等級考慮到該減速器用于礦山機械,因為礦山機械中的齒輪傳動,一般功率都很大、工作速度很低、周圍環(huán)境中粉塵含量極高,所以選用鑄鋼作為大小齒輪的材料,查機械設計手冊3得選用ZG310-570(GB/T 11352-1989)材料。由表14-1-1233得小齒輪調質處理,大齒輪正火處理,小齒輪齒面硬度,
63、,平均硬度,。,選用7級精度。6.2.2 初步計算傳動的主要尺寸因為是軟齒面閉式傳動,故按齒面接觸疲勞強度進行設計。其設計公式為 1)小齒輪傳遞轉矩為2)因值未知,值不能確定,可初步選載荷系數(shù),初選3)由表8-181,取齒寬系數(shù)4)由表8-191,得彈性系數(shù)5)初選螺旋角,由圖9-21得節(jié)點區(qū)域系數(shù)6)齒數(shù)比7)初選,則,取,則端面重合度為 軸向重合度為 由圖8-31得重合度系數(shù)為8)由圖11-21得螺旋角系數(shù)9)許用接觸應力可用下式計算 由圖8-4e、a1得接觸疲勞極限應力為,小齒輪和大齒輪應力循環(huán)次數(shù)分別為由圖8-51差得壽命系數(shù),查表8-201取安全系數(shù),則小齒輪的許用接觸應力為 大齒輪
64、的許用接觸應力為 ( + ) / 2 =398.9MPa > 1.23=372.69 MPa 取,初算小齒輪的分度圓直徑,得6.2.3 確定傳動尺寸1) 計算載荷系數(shù) 由表8-211得使用系數(shù)因,由圖8-61查得動載荷系數(shù), 由圖8-71查得齒向載荷分配系數(shù),由表8-221查得齒間載荷分配系數(shù),則載荷系數(shù)為 2) 對進行修正 因與有較大差異,故需對由計算出的進行修正,即 3)確定模數(shù) 由表8-231,取4) 計算傳動尺寸中心距為 圓整,取,則螺旋角為 因值與初選值很相近。故不修正 , ,取 ,取6.2.4 校核齒根彎曲疲勞強度齒根彎曲疲勞強度條件為 1) 2)齒寬3)齒形系數(shù)和應力校正系
65、數(shù)。當量齒數(shù)為 , 由圖8-8查得,由圖8-91查得,4)由圖8-101查得重合度系數(shù)5)由圖11-31查得螺旋角系數(shù)6)許用彎曲應力 由圖8-4f、b1查得彎曲疲勞極限應力為,由圖8-111查得壽命系數(shù),由表8-201查得安全系數(shù),故, 滿足齒根彎曲疲勞強度6.2.5 計算齒輪傳動其他幾何尺寸端面模數(shù) 齒頂圓 齒根高 全齒高 頂隙 齒頂圓直徑為 齒根圓直徑為 7 斜齒圓柱齒輪上作用力的計算齒輪上作用力的計算為后續(xù)軸的設計和校核、鍵的選擇和驗算及軸承的選擇和校核提供數(shù)據(jù)。7.1 高速級齒輪傳動的作用力1) 已知條件 高速軸傳遞的轉矩,轉速,高速級齒輪的螺旋角,小齒輪左旋,大齒輪右旋,小齒輪分度
66、圓直徑2) 齒輪1的作用力 圓周力,其方向與力作用點圓周速度方向相反徑向力,其方向為由力的作用點指向輪1的轉動中心軸向力為,其方向可用左手法則確定,即用左手握住輪1的軸線,并使四指的方向順著輪的轉動方向,此時拇指的指向即為該力的方向法向力為3)齒輪2的作用力 從動齒輪2各個力與主動齒輪1上相應的力大小相等,作用方向相反。7.2 低速級齒輪傳動的作用力1) 已知條件 中間軸傳遞的轉矩,轉速,低速級齒輪的螺旋角,為使齒輪3的軸向力與齒輪2的軸向力互相抵消一部分,低速級的小齒輪右旋,大齒輪左旋,小齒輪分度圓直徑2)齒輪3的作用力 圓周力,其方向與力作用點圓周速度方向相反徑向力,其方向為由力的作用點指
67、向輪3的轉動中心軸向力為,其方向可用左手法則確定,即用左手握住輪3的軸線,并使四指的方向順著輪的轉動方向,此時拇指的指向即為該力的方向法向力為3)齒輪4的作用力 從動齒輪4各個力與主動齒輪3上相應的力大小相等,作用方向相反。8 減速器裝配圖的設計8.1 合理布置圖畫該減速器的裝配圖繪在一張A1圖紙上。根據(jù)圖紙大小與減速器兩級齒輪傳動的中心距,繪圖比例定為1:2,采用三視圖表達裝配的機構。8.2 繪出齒輪的輪廓尺寸在俯視圖上繪出兩級齒輪傳動的輪廓尺寸,如圖3所示圖3 齒輪的輪廓8.3 箱體內壁在齒輪齒廓的基礎上繪出箱體的內壁、軸承端面、軸承座端面,如圖4所示圖4 箱體內壁9 軸的設計計算9.1中
68、間軸的設計計算9.1.1已知條件中間軸的傳遞的功率,轉速,傳遞轉矩,齒輪分度圓直徑為,齒輪寬度,。9.1.2選擇軸的材料因傳遞功率不大,并對重量及結構尺寸無特殊要求,故選常用的材料45鋼,調質處理。9.1.3初步確定軸的最小直徑查表9-81得,取 故 。9.1.4結構設計1)軸承部件的結構設計軸的初步構想設計及構想圖如圖5所示,該減速器發(fā)熱小,軸不長,故軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序,從最細處開始設計圖5 中間軸結構構想圖2)軸承的選擇與軸段及軸段的設計該軸段上安裝軸承,其設計應與軸承的選擇同步進行??紤]齒輪有軸向力存在,選用角接觸球軸承。軸段、上安裝軸承,其直徑應既便于安裝,又應
69、符合軸承內徑系列。暫取軸承為7209C,由表11-91,查得軸承內徑,外徑,寬度,內圈定位軸肩直徑,外圈定位直徑,軸上定位端面圓角半徑最大為,對軸的力作用點與外圈大端面的距離,故取。通常一根軸上的兩個軸承取相同的型號,則。3)軸段和軸段的設計在軸段上安裝齒輪3,軸段上安裝齒輪2,為便于齒輪的安裝,和應分別略大于和,可初定齒輪2輪轂寬度范圍為(1.21.5)=6090,取其輪轂寬度與齒輪寬度相等,左端采用軸肩定位,右端采用套筒固定。由于齒輪3的直徑比較小,采用實心式,取其輪轂寬度與齒輪寬度相等,其右端采用軸肩定位,左端采用套筒固定。為了使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面,軸段和軸段的長度應比相應齒輪的輪
70、轂略短,故取,。4)軸段該段為中間軸上的兩個齒輪提供定位,其軸肩寬度范圍為,取其高度為,故齒輪3左端面與箱體內壁距離與高速軸齒輪右端面距箱體內壁距離均取為,齒輪2與齒輪3的距離初定為,則箱體內壁之間的距離為。齒輪2的右端面與箱體內壁的距離,則軸段的長度為5)軸段及軸段的長度該減速器齒輪的圓周速度小于2m/s,故軸承采用脂潤滑,需要用擋油環(huán)阻止箱體內潤滑油濺入軸承座,軸承內端面距箱體內壁的距離取為,中間軸上兩個齒輪的固定均由擋油環(huán)完成,則軸段的長度為,軸段的長度為6)軸上力作用點的距離軸承反力的作用點與外圈大端面的距離, 9.1.5鍵連接齒輪2與軸段和齒輪3與軸段間均采用A型普通平鍵連接,查表8
71、-31得其型號分別為鍵 GB 1096-79,鍵 GB 1096-799.2 高速軸的設計計算9.2.1已知條件高速軸的傳遞的功率,轉速,傳遞轉矩,齒輪1分度圓直徑為,齒輪寬度。9.2.2選擇軸的材料因傳遞功率不大,并對重量及結構尺寸無特殊要求,故選常用的材料45鋼,調質處理。9.2.3初算直徑查表9-81得,取,低速軸外伸段的直徑可按下式求得:,軸與聯(lián)軸器相連,有一個鍵槽,應增大軸徑,即,圓整取。9.2.4結構設計1)軸承部件的結構設計軸的初步構想設計及構想圖如圖6所示,該減速器發(fā)熱小,軸不長,故軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序,從最細處開始設計2)軸段的設計軸段上安裝聯(lián)軸器,此段
72、設計應與聯(lián)軸器同步進行。為補償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離振動,選用彈性柱銷聯(lián)軸器。由表8-371,取=1.5,則計算轉矩 由表8-381查得GB/T 5014-2003中LX2型聯(lián)軸器符合要求:公稱轉矩為560,許用轉速6300,軸孔范圍2035。結合伸出段直徑,其長度略小于轂孔寬度,取。圖6 高速軸結構構想圖3)密封圈與軸段在確定軸段的軸徑時,應考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈的尺寸兩個方面的問題。聯(lián)軸器用軸肩定位,軸肩高度。軸段的軸徑,最終由密封圈確定。該處的圓周速度小于,可選用氈圈油封,查表8-271,選用45FZ/T9201091,則=304)軸段和軸段的軸徑設計軸段和軸段上安裝軸承
73、,考慮斜齒輪有軸向力的存在,所以選用角接觸球軸承。軸段和軸段直徑應既便于安裝,又應符合軸承內徑系列?,F(xiàn)暫取軸承為7207C,由表11-91,查得軸承內徑,外徑,寬度,內圈定位軸肩直徑,外圈定位直徑,軸上定位端面圓角半徑最大為,對軸的力作用點與外圈大端面的距離,故取。軸承采用脂潤滑,需要擋油環(huán),擋油環(huán)寬度初定為=12,故 通常一根軸上的兩個軸承取相同的型號,故,5)齒輪與軸段的設計該段上安裝齒輪,為了便于安裝,應略大于,可初定,則由表8-31知該處鍵的截面尺寸為,輪轂鍵槽深度為,則該處齒輪上齒根圓與轂孔鍵槽頂部的距離為,故該軸設計成齒輪軸,則有,6)軸段和軸段的設計該軸段直徑可取略大于軸承定位軸
74、肩的直徑,則,定位軸肩的高度為,取,則,齒輪右端面距箱體內壁距離為,則軸段的長度為。軸段的長度。其中為箱體內壁的距離,為軸承端面至箱體的距離。7)軸段的設計該軸段的長度除與軸上的零件有關外,還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關。軸承座的寬度,由表3-12得,下箱座壁厚公式,取。地腳螺釘直徑為,取,所以地腳螺栓直徑。則軸承旁聯(lián)接螺栓直徑取,所以軸承旁連接螺栓直徑,相應的,。則箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓直徑,取,所以箱體凸緣連接螺栓直徑。查表9-92得,所以軸承端蓋連接螺栓直徑,由表8-291取螺栓GB/T 57812000 M6×18。由表8-301可計算軸承端蓋厚,取。軸承座寬度為,取,取軸端
75、蓋與軸承座間的調整墊片厚度為;避免聯(lián)軸器輪轂外徑與端蓋螺栓的拆裝發(fā)生干涉,聯(lián)軸器輪轂端面與端蓋外端面的距離取,則有8)軸上力作用點的距離軸承反力的作用點與外圈大端面的距離,9.2.5鍵連接聯(lián)軸器與軸段采用A型普通平鍵連接,查表8-31得其型號分別為鍵 GB 1096-799.3低速軸的設計計算9.3.1已知條件低速軸的傳遞的功率,轉速,傳遞轉矩,齒輪4分度圓直徑為,齒輪寬度。9.3.2選擇軸的材料因傳遞功率不大,并對重量及結構尺寸無特殊要求,故選常用的材料45鋼,調質處理。9.3.3初算直徑查表9-81得,取,低速軸外伸段的直徑可按下式求得:,軸與聯(lián)軸器相連,有一個鍵槽,應增大軸徑,即,圓整取
76、。9.3.4結構設計1) 軸承部件的結構設計軸的初步構想設計及構想圖如圖7所示,該減速器發(fā)熱小,軸不長,故軸承采用兩端固定方式。按軸上零件的安裝順序,從最細處開始設計2)軸段的設計軸段上安裝聯(lián)軸器,此段設計應與聯(lián)軸器同步進行。為補償聯(lián)軸器所連接兩軸的安裝誤差、隔離振動,選用彈性柱銷聯(lián)軸器。由表8-371,取=1.5,則計算轉矩 圖7 低速軸結構構想圖由表查得ML8中的梅花形彈性聯(lián)軸器符合要求:公稱轉矩為3550,許用轉速2900,軸孔范圍5075。結合伸出段直徑,其長度略小于轂孔寬度,取。3)軸段的軸徑設計在確定軸段的軸徑時,應考慮聯(lián)軸器的軸向固定及密封圈的尺寸兩個方面的問題。聯(lián)軸器用軸肩定位
77、,軸肩高度。軸段的軸徑,最終由密封圈確定。該處的圓周速度小于,可選用氈圈油封,查表8-271,選用60FZ/T9201091,則=604)軸段和軸段的軸徑設計軸段和軸段上安裝軸承,考慮斜齒輪有軸向力的存在,所以選用角接觸球軸承。軸段和軸段直徑應既便于安裝,又應符合軸承內徑系列?,F(xiàn)暫取軸承為7314C,由表11-91,查得軸承內徑,外徑,寬度,內圈定位軸肩直徑,外圈定位直徑,軸上定位端面圓角半徑最大為,對軸的力作用點與外圈大端面的距離,故取。軸承采用脂潤滑,需要擋油環(huán),擋油環(huán)寬度初定為=12,故通常一根軸上的兩個軸承取相同的型號,故。5)軸段的設計該段上安裝齒輪4,為便于齒輪的安裝,必須略大于,
78、可初選,齒輪2輪轂的寬度范圍為(1.21.5)=96120,介于齒輪寬度之間,取其輪轂等于齒輪寬度,其左端采用軸肩定位,右端采用套筒固定。為使套筒端面能夠頂?shù)烬X輪端面,軸段長度應比輪轂略短,由于,故取。6)軸段的設計該軸段為齒輪提供定位和固定作用,定位軸肩的高度為,取,則,齒輪左端面距箱體內壁距離為軸段的長度,其中為箱體內壁的距離,為軸承端面至箱體的距離。7)軸段與軸段的長度設計軸段的長度除與軸上的零件有關外,還與軸承座寬度及軸承端蓋等零件有關。軸承端蓋連接螺栓為螺栓GB/T 5781 M6×25,其安裝圓周大于聯(lián)軸器輪轂外徑,輪轂外徑不與端蓋螺栓的拆裝空間干涉,故取聯(lián)軸器輪轂端面與
79、端蓋外端面的距離為=10,則有軸段的長度8)軸上力作用點的距離軸承反力的作用點與外圈大端面的距離,9.3.5鍵連接聯(lián)軸器與軸段及齒輪4與軸段間均采用A型普通平鍵連接,查表8-31得其型號分別為鍵 GB 1096-79,鍵 GB 1096-799.3.6軸的受力分析1)畫出軸的受力分析圖 軸的受力簡圖如圖8(a)所示,2)支承反力在水平面上為 在垂直平面上為軸承1總支承反力為軸承2總支承反力為圖8 低速軸的受力分析3)彎矩、畫彎矩圖彎矩圖如圖3(b)、(c)、(d)所示在水平面上,剖面右側為 剖面左側為 在垂直平面上,剖面為 合成彎矩,剖面左側為剖面右側為轉矩圖如圖3(e)所示,9.3.7校核軸
80、強度因剖面右側彎矩大,同時截面還作用有轉矩,故剖面右側為危險截面。其抗彎截面系數(shù)為抗扭截面系數(shù)為彎曲應力為 扭剪應力 按彎扭合成強度進行強度進行校核計算,對于單向轉動的轉軸,轉矩按脈動循環(huán)處理,故取折合系數(shù),則當量應力為由表8-261查得45鋼調質處理抗拉強度極限,由表8-321用插值法查得軸的許用彎曲應力,強度滿足要求9.3.8校核鍵強度聯(lián)軸器處的鍵的擠壓應力為 齒輪4處鍵連接的擠壓應力為 取鍵、軸及齒輪的材料都為鋼,由表8-331查得,強度足夠9.3.9校核軸承壽命1)計算軸承的軸向力由表11-91查7314C軸承得,。由表9-101查7314C軸承內部軸向力計算公式,則軸承1、2的內部軸向力分別為,外部軸向力A=428.38N,各軸向力方向如圖9所示所以,1被放松,2被壓緊則兩軸承的軸向力分別為 ,圖9 低速軸軸承的布置及受力2)計算當量動載荷由,由表11-91得,因,故,則軸承1的當量動載荷為由,由表11-91得,因,故,則軸承2的當量動載荷為3)校核軸承壽命因,故只需校核軸承2,,軸承在100一下工作,查表8-341得。對于減速器查表8-351得載荷系數(shù)。則軸承2的壽命為因為,故軸承壽命足夠,滿足要求。9.4 軸設計的主要參數(shù)9.4.1 軸的數(shù)據(jù) 低速軸的尺寸7070803596477040601005557.577.3108.8109.2 高速軸的尺寸
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