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常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)綜合課題任務(wù)書
(機(jī)械、能源類專業(yè))
機(jī)械電子工程 系 機(jī)電應(yīng)用技術(shù) 專業(yè) 班 同學(xué):
一、設(shè)計(論文)題目
單級圓柱齒輪減速器
二、設(shè)計(論文)參數(shù)及依據(jù)
減速器的結(jié)構(gòu)隨其類型和要求不同而異。單級圓柱齒輪減速器按其軸線在空間相對位置的不同分為:臥式減速器和立式減速器。前者兩軸線平面與水平面平行,如圖1-2-1a所示。后者兩軸線平面與水平面垂直,如圖1-2-1b所示。一般使用較多的是臥式減速器,故以臥式減速器作為主要介紹對象。
單級圓柱齒輪減速器可以采用直齒、斜齒或人字齒圓柱齒輪。
一. 主要特性
由于減速器已成為一種通用的傳動部件,因此,圓柱齒輪減速器多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,ZD(JB1130-70)為單級圓柱齒輪減速器的標(biāo)準(zhǔn)型號。其主要參數(shù)均已標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化。
單級圓柱齒輪減速器的主要性能參數(shù)為:
傳遞功率P(標(biāo)準(zhǔn)ZD型減速器P=1~2000KW)
傳動比i為避免減速器的外廓尺寸過大,一般i〈6,其最大傳動比imax=8~10,高速軸轉(zhuǎn)速n1,中心距a(標(biāo)準(zhǔn)ZD型減速器a=100~700mm )
三、設(shè)計(論文)內(nèi)容及目標(biāo)
該項目包括:
1、開題報告
2、單級圓柱齒輪減速器裝配總圖
3、繪制重要零件的零件圖
4、畢業(yè)設(shè)計說明書一份(中文摘要不少于300字,英文摘要不少于1200個印刷符號)
5、英文資料翻譯
四、進(jìn)度安排
周次
工 作 內(nèi) 容
預(yù) 定 目 標(biāo) 及 檢 查 方 式
上學(xué)期最后一周
檢索與課題相關(guān)的材料,為畢業(yè)設(shè)計作好準(zhǔn)備工作。并完成開題報告。
查閱相關(guān)的資料,開學(xué)來連同開題報告一并交老師檢查。
1
完成總體設(shè)計、部件設(shè)計草圖。
查閱相關(guān)資料和書籍,根據(jù)已知參數(shù)和要求完成總體設(shè)計、部件設(shè)計草圖
2
完成裝配總圖
經(jīng)老師檢查并最終完成總圖繪制
3
部件圖及部分零件圖。
各自選擇畫不同的主要部件及零件圖
4
編寫設(shè)計說明書以及答辯準(zhǔn)備
修改各自的設(shè)計內(nèi)容并打印成稿;準(zhǔn)備答辯
五、畢業(yè)設(shè)計時間: 2007 年 3 月 5 日到 2007 年 3 月 31 日
六、本課題必須完成的內(nèi)容:
1、 調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)和搜集資料;
2、 閱讀和翻譯與研究內(nèi)容有關(guān)的外文資料;
3、 撰寫文獻(xiàn)綜述,確定設(shè)計方案;
4、 有關(guān)計算;材料的選擇等;
5、 撰寫說明書(含中英文摘要)。
6、 繪制圖紙。
七、備注
1、本任務(wù)書一式三份,系、教師、學(xué)生各執(zhí)一份;(有校外教師指導(dǎo)時為四份);
2、學(xué)生須將此任務(wù)書作為畢業(yè)論文說明書的附件,裝訂在說明書中。
教研室 指導(dǎo)教師:
教研室主任: 系主任:
畢 業(yè) 設(shè) 計(論文)
題 目 名 稱 單級圓柱齒輪減速器
題 目 類 別
學(xué) 院(系) 邗 江 電 大
專 業(yè) 班 級 02機(jī)電(五)班
學(xué) 生 姓 名 楊 健
指 導(dǎo) 教 師 吳 邦 榮
開題報告日期
摘要:
減速器的結(jié)構(gòu)隨其類型和要求不同而異。單級圓柱齒輪減速器按其軸線在空間相對位置的不同分為:臥式減速器和立式減速器。前者兩軸線平面與水平面平行,如圖1-2-1a所示。后者兩軸線平面與水平面垂直,如圖1-2-1b所示。一般使用較多的是臥式減速器,故以臥式減速器作為主要介紹對象。
單級圓柱齒輪減速器可以采用直齒、斜齒或人字齒圓柱齒輪。
二. 主要特性
由于減速器已成為一種通用的傳動部件,因此,圓柱齒輪減速器多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,ZD(JB1130-70)為單級圓柱齒輪減速器的標(biāo)準(zhǔn)型號。其主要參數(shù)均已標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化。
單級圓柱齒輪減速器的主要性能參數(shù)為:
傳遞功率P(標(biāo)準(zhǔn)ZD型減速器P=1~2000KW)
傳動比i為避免減速器的外廓尺寸過大,一般i〈6,其最大傳動比imax=8~10,高速軸轉(zhuǎn)速n1,中心距a(標(biāo)準(zhǔn)ZD型減速器a=100~700mm )
工作類型及裝配型式
機(jī)械零件課程設(shè)計,可以根據(jù)任務(wù)書的要求參考標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計,也可自行設(shè)計非標(biāo)準(zhǔn)的減速器。
三. 組成
圖1-2-2和圖1-2-3所示分別為單級直齒圓柱齒輪減速器的軸測投影圖和結(jié)構(gòu)圖。
減速器一般由箱體、齒輪、軸、軸承和附件組成。
箱體由箱蓋與箱座組成。箱體是安置齒輪、軸及軸承等零件的機(jī)座,并存放潤滑油起到潤滑和密封箱體內(nèi)零件的作用。箱體常采用剖分式結(jié)構(gòu)(剖分面通過軸的中心線),這樣,軸及軸上的零件可預(yù)先在箱體外組裝好再裝入箱體,拆卸方便。箱蓋與箱座通過一組螺栓聯(lián)接,并通過兩個定位銷釘確定其相對位置。為保證座孔與軸承的配合要求,剖分面之間不允許放置墊片,但可以涂上一層密封膠或水玻璃,以防箱體內(nèi)的潤滑油滲出。為了拆卸時易于將箱蓋與箱座分開,可在箱蓋的凸緣的兩端各設(shè)置一個起蓋螺釘(參見圖1-2-3),擰入起蓋螺釘,可順利地頂開箱蓋。箱體內(nèi)可存放潤滑油,用來潤滑齒輪;如同時潤滑滾動軸承,在箱座的接合面上應(yīng)開出油溝,利用齒輪飛濺起來的油順著箱蓋的側(cè)壁流入油溝,再由油溝通過軸承蓋的缺口流入軸承(參圖1-2-3)。
減速器箱體上的軸承座孔與軸承蓋用來支承和固定軸承,從而固定軸及軸上零件相對箱體的軸向位置。軸承蓋與箱體孔的端面間墊有調(diào)整墊片,以調(diào)整軸承的游動間隙,保證軸承正常工作。為防止?jié)櫥蜐B出,在軸的外伸端的軸承蓋的孔壁中裝有密封圈(參見圖1-2-3)。
減速器箱體上根據(jù)不同的需要裝置各種不同用途的附件。為了觀察箱體內(nèi)的齒輪嚙合情況和注入潤滑油,在箱蓋頂部設(shè)有觀察孔,平時用蓋板封住。在觀察孔蓋板上常常安裝透氣塞(也可直接裝在箱蓋上),其作用是溝通減速器內(nèi)外的氣流,及時將箱體內(nèi)因溫度升高受熱膨脹的氣體排出,以防止高壓氣體破壞各接合面的密封,造成漏油。為了排除污油和清洗減速器的內(nèi)腔,在減速器箱座底部裝置放油螺塞。箱體內(nèi)部的潤滑油面的高度是通過安裝在箱座壁上的油標(biāo)尺來觀測的。為了吊起箱蓋,一般裝有一到兩個吊環(huán)螺釘。不應(yīng)用吊環(huán)螺釘?shù)踹\(yùn)整臺減速器,以免損壞箱蓋與箱座之間的聯(lián)接精度。吊運(yùn)整臺減速器可在箱座兩側(cè)設(shè)置吊鉤(參見圖1-2-3)。
減速器的箱體是采用地腳螺栓固定在機(jī)架或地基上的。
畢 業(yè) 設(shè) 計(論文)
題 目 名 稱 單級圓柱齒輪減速器
題 目 類 別
學(xué) 院(系) 邗 江 電 大
專 業(yè) 班 級 02機(jī)電(五)班
學(xué) 生 姓 名 楊 健
指 導(dǎo) 教 師 吳 邦 榮
開題報告日期
摘要:
減速器的結(jié)構(gòu)隨其類型和要求不同而異。單級圓柱齒輪減速器按其軸線在空間相對位置的不同分為:臥式減速器和立式減速器。前者兩軸線平面與水平面平行,如圖1-2-1a所示。后者兩軸線平面與水平面垂直,如圖1-2-1b所示。一般使用較多的是臥式減速器,故以臥式減速器作為主要介紹對象。
單級圓柱齒輪減速器可以采用直齒、斜齒或人字齒圓柱齒輪。
一. 主要特性
由于減速器已成為一種通用的傳動部件,因此,圓柱齒輪減速器多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,ZD(JB1130-70)為單級圓柱齒輪減速器的標(biāo)準(zhǔn)型號。其主要參數(shù)均已標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)格化。
單級圓柱齒輪減速器的主要性能參數(shù)為:
傳遞功率P(標(biāo)準(zhǔn)ZD型減速器P=1~2000KW)
傳動比i為避免減速器的外廓尺寸過大,一般i〈6,其最大傳動比imax=8~10,高速軸轉(zhuǎn)速n1,中心距a(標(biāo)準(zhǔn)ZD型減速器a=100~700mm )
工作類型及裝配型式
機(jī)械零件課程設(shè)計,可以根據(jù)任務(wù)書的要求參考標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計,也可自行設(shè)計非標(biāo)準(zhǔn)的減速器。
二. 組成
圖1-2-2和圖1-2-3所示分別為單級直齒圓柱齒輪減速器的軸測投影圖和結(jié)構(gòu)圖。
減速器一般由箱體、齒輪、軸、軸承和附件組成。
箱體由箱蓋與箱座組成。箱體是安置齒輪、軸及軸承等零件的機(jī)座,并存放潤滑油起到潤滑和密封箱體內(nèi)零件的作用。箱體常采用剖分式結(jié)構(gòu)(剖分面通過軸的中心線),這樣,軸及軸上的零件可預(yù)先在箱體外組裝好再裝入箱體,拆卸方便。箱蓋與箱座通過一組螺栓聯(lián)接,并通過兩個定位銷釘確定其相對位置。為保證座孔與軸承的配合要求,剖分面之間不允許放置墊片,但可以涂上一層密封膠或水玻璃,以防箱體內(nèi)的潤滑油滲出。為了拆卸時易于將箱蓋與箱座分開,可在箱蓋的凸緣的兩端各設(shè)置一個起蓋螺釘(參見圖1-2-3),擰入起蓋螺釘,可順利地頂開箱蓋。箱體內(nèi)可存放潤滑油,用來潤滑齒輪;如同時潤滑滾動軸承,在箱座的接合面上應(yīng)開出油溝,利用齒輪飛濺起來的油順著箱蓋的側(cè)壁流入油溝,再由油溝通過軸承蓋的缺口流入軸承(參圖1-2-3)。
減速器箱體上的軸承座孔與軸承蓋用來支承和固定軸承,從而固定軸及軸上零件相對箱體的軸向位置。軸承蓋與箱體孔的端面間墊有調(diào)整墊片,以調(diào)整軸承的游動間隙,保證軸承正常工作。為防止?jié)櫥蜐B出,在軸的外伸端的軸承蓋的孔壁中裝有密封圈(參見圖1-2-3)。
減速器箱體上根據(jù)不同的需要裝置各種不同用途的附件。為了觀察箱體內(nèi)的齒輪嚙合情況和注入潤滑油,在箱蓋頂部設(shè)有觀察孔,平時用蓋板封住。在觀察孔蓋板上常常安裝透氣塞(也可直接裝在箱蓋上),其作用是溝通減速器內(nèi)外的氣流,及時將箱體內(nèi)因溫度升高受熱膨脹的氣體排出,以防止高壓氣體破壞各接合面的密封,造成漏油。為了排除污油和清洗減速器的內(nèi)腔,在減速器箱座底部裝置放油螺塞。箱體內(nèi)部的潤滑油面的高度是通過安裝在箱座壁上的油標(biāo)尺來觀測的。為了吊起箱蓋,一般裝有一到兩個吊環(huán)螺釘。不應(yīng)用吊環(huán)螺釘?shù)踹\(yùn)整臺減速器,以免損壞箱蓋與箱座之間的聯(lián)接精度。吊運(yùn)整臺減速器可在箱座兩側(cè)設(shè)置吊鉤(參見圖1-2-3)。
減速器的箱體是采用地腳螺栓固定在機(jī)架或地基上的。
減速機(jī)設(shè)計計算
1. 選擇電動機(jī):
1) 選電動機(jī)類型
滾動軸承效率=0.995;聯(lián)軸器效率=0.98。
=0.96x0.97x0.995x0.995=0.9
由上述計算,T=137
我們?nèi)p速機(jī)軸最大扭矩=150
需要略大于,按已知工作要求和條件,選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機(jī)。
2) 確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速
按手冊P7表1推薦的傳動比合理范圍,取圓柱齒輪傳動一級減速器傳動比范圍I’a=3~6。故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n’d=I’a×3=459~1834r/min
符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000、和1500r/min。
根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速,由有關(guān)手冊查出有三種適用的電動機(jī)型號:因此有三種傳支比方案。綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置尺寸、重量、價格和帶傳動、減速器的傳動比,可見第2方案比較適合,則選n=1000r/min?。
3)確定電動機(jī)的型號
根據(jù)以上選用的電動機(jī)類型,所需的額定功率及同步轉(zhuǎn)速,選定電動機(jī)型號為Y132S-6。
其主要性能:額定功率:3KW,滿載轉(zhuǎn)速960r/min,額定轉(zhuǎn)矩2.0。質(zhì)量63kg。
2. 傳動比:
傳動比:取i=2
3. 計算各傳動參數(shù):
1. 計算各軸轉(zhuǎn)速(r/min)
nI=n電機(jī)=960r/min
nII=nI/i =960/2=480 (r/min)
2. 計算各軸的功率(KW)
PI=P工作=15.08KW
PII=PI×η總=15.08×0.9=13.572KW
3. 計算各軸扭矩(N·mm)
TI=9.55×106PI/nI=150N·mm
TII=9.55×106PII/nII
=9.55×106×13.572/480
=270026.25N·mm
齒輪的選擇
1、齒輪傳動的設(shè)計計算
1) 選擇齒輪材料及精度等級
考慮減速器傳遞功率不在,所以齒輪采用軟齒面。小齒輪選用40Cr調(diào)質(zhì),齒面硬度為240~260HBS。大齒輪選用45鋼,調(diào)質(zhì),齒面硬度220HBS;根據(jù)表選7級精度。齒面精糙度Ra≤1.6~3.2μm
2) 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計
由d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3
確定有關(guān)參數(shù)如下:傳動比i齒=2
取小齒輪齒數(shù)Z1=16。則大齒輪齒數(shù):
Z2=iZ1=2×16=32
實際傳動比I0
傳動比誤差:i-i0/I=0%<2% 可用
齒數(shù)比:u=i0=2
由表取φd=0.9
3) 轉(zhuǎn)矩T1
T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×15.08/960
=150N·m
4) 載荷系數(shù)k
由課本P128表6-7取k=1
5) 許用接觸應(yīng)力[σH]
[σH]= σHlimZNT/SH由圖查得:
σHlimZ1=570Mpa σHlimZ2=350Mpa
由查表得計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL
NL1=60n1rth=60×384×1×(16×365×8)
=1.28×109
NL2=NL1/i=1.28×109/6=2.14×108
由查圖表得接觸疲勞的壽命系數(shù):
ZNT1=0.92 ZNT2=0.98
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)SH=1.0
[σH]1=σHlim1ZNT1/SH=570×0.92/1.0Mpa
=524.4Mpa
[σH]2=σHlim2ZNT2/SH=350×0.98/1.0Mpa
=343Mpa
故得:
d1≥76.43(kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3
=76.43[1×150000×(6+1)/0.9×6×3432]1/3mm
=68.4mm
模數(shù):m=d1/Z1=68.4/16=3.8mm
根據(jù)表取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù):m=4mm
6) 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
根據(jù)由公式
σF=(2kT1/bm2Z1)YFaYSa≤[σH]
確定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)
分度圓直徑:d1=mZ1=4×16mm=64mm
d2=mZ2=4×32mm=128mm
齒寬:b=34mm
取b=34mm b2=30mm
7) 齒形系數(shù)YFa和應(yīng)力修正系數(shù)YSa
根據(jù)齒數(shù)Z1=16,Z2=32由表得
YFa1=2.80 YSa1=1.55
YFa2=2.14 YSa2=1.83
8) 許用彎曲應(yīng)力[σF]
根據(jù)公式式:
[σF]= σFlim YSTYNT/SF
由查表得:
σFlim1=290Mpa σFlim2 =210Mpa
由圖6-36查得:YNT1=0.88 YNT2=0.9
試驗齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)YST=2
按一般可靠度選取安全系數(shù)SF=1.25
計算兩輪的許用彎曲應(yīng)力
[σF]1=σFlim1 YSTYNT1/SF=290×2×0.88/1.25Mpa
=408.32Mpa
[σF]2=σFlim2 YSTYNT2/SF =210×2×0.9/1.25Mpa
=302.4Mpa
將求得的各參數(shù)代入式(6-49)
σF1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1
=(2×1×150000/45×2.52×20) ×2.80×1.55Mpa
=77.2Mpa< [σF]1
σF2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1
=(2×1×150000/45×2.52×120) ×2.14×1.83Mpa
=11.6Mpa< [σF]2
故輪齒齒根彎曲疲勞強(qiáng)度足夠
9) 計算齒輪傳動的中心矩a
a=m/2(16+32)=4/2(16+32)=96mm
(10)計算齒輪的圓周速度V
V=πd1n1/60×1000=3.14×64×960/60×1000
=3.22m/s
減速器的軸及軸上零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計
一、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
軸結(jié)構(gòu)設(shè)計包括確定鋼的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸。軸的結(jié)構(gòu)是由多方面的因素決定的,其中主要考慮軸的強(qiáng)度、剛度、軸上零件的安裝、定位、軸的支承結(jié)構(gòu)以及軸的工藝性等,其設(shè)計方法和結(jié)構(gòu)要素的確定,可參照教科書有關(guān)章節(jié)進(jìn)行。
單級圓柱齒輪減速器的軸一般均為階梯軸,確定階梯軸各段的直徑和長度是階梯軸設(shè)計的主要內(nèi)容。下面通過圖1-2-17和表1-2-2、表1-2-3來說明。
1、階梯軸各段直徑的確定
圖1-2-17中階梯軸各段的直徑可由表1-2-2確定。
符號
確定方法及說明
d1
按許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力進(jìn)行估算。盡可能圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑,如果選用標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器,d1應(yīng)符合聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)的孔徑。
d2
d2= d1+2a,a為定位軸肩高度。通常取a=3-10mm
d2盡可能符合密封件標(biāo)準(zhǔn)孔徑的要求,以便采用標(biāo)準(zhǔn)密封圈。
d3
此段安裝軸承,故d3必須符合滾動軸承的內(nèi)徑系列。為便于軸承安裝,此段軸徑與d2段形成自由軸肩,因此,d3= d2+1~5mm,然后圓整到軸承的內(nèi)徑系列。當(dāng)此軸段較長時,可改設(shè)計為兩個階梯段,一段與軸承配合,精度較高,一段與套筒配
d4
d4= d3+1~5mm(自由軸肩),d4與齒輪孔相配,應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑。
d5
d5= d4+2a,a為定位軸環(huán)高度,通常可取a=3~10mm
d6
d6= d3,因為同一軸上的滾動軸承最好選取同一型號。
2、階梯軸各段長度的確定
圖1-2-17中各階梯長度可由表1-2-3確定。
表1-2-3軸各段長度的確定
符號
確定方法及說明
L1
按軸上零件的輪轂寬度決定,一般比轂寬短2~3mm。也可按(1.2~1.5)d1取定。
L2
L2=l3+l4(l3為軸承端蓋及聯(lián)接螺栓頭的高度)
L3
L3=B+l2+⊿2+(2~3) B軸承寬度
L4
L4按齒輪寬度b決定,L4=b-(2~3)mm
L5
無擋油環(huán)時,L5=B 有擋油環(huán)時,L5=B+擋油環(huán)的轂寬
注:表中l(wèi)2、l3、l4、⊿2參見表1-2-4。
由表中計算式可知,各段長度的確定與箱外的旋轉(zhuǎn)零件至固定零件的距離l4;軸承端蓋及聯(lián)接螺栓頭高度的總尺寸l3;軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離l2;轉(zhuǎn)動零件端面至箱體內(nèi)壁的距離⊿2以及檔油環(huán)的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān),這些尺寸又取決于軸承蓋的類型、密封型式以及各零件在裝配圖中的相關(guān)位置。因此,階梯軸各段的長度應(yīng)通過裝配草圖設(shè)計過程中邊繪制邊計算確定。尤其值得注意的是:當(dāng)各零件相對位置確定以后,支承點的跨距即可確定,這時就可以計算支承反力,對軸的危險截面進(jìn)行復(fù)合強(qiáng)度核核以及軸承壽命計算等,如果軸的強(qiáng)度不合格或者軸承壽命不符合要求,這時就要重新選擇軸承和調(diào)整結(jié)構(gòu)。當(dāng)然,軸的各階梯段直徑和長度也相應(yīng)發(fā)生變化。由上述可知,軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該在裝配草圖設(shè)計過程中,以邊繪圖、邊計算、邊修改的方式逐步完成。
表1-2-4為單級圓柱齒輪減速器的位置尺寸關(guān)系。
二、齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計
中小型減速器的齒輪一般用鍛鋼制造。當(dāng)齒輪的齒頂圓直徑da≤200mm時,可以做成圓盤式結(jié)構(gòu)。當(dāng)齒輪的齒根圓與鍵槽底部的距離小于!&( &為模數(shù))時,則齒輪與軸應(yīng)做成一體的齒輪軸。當(dāng)da=200~500時,可以做成腹板式結(jié)構(gòu)。
齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計可參照教科書有關(guān)章節(jié)進(jìn)行。
三、支承部件的結(jié)構(gòu)
單級圓柱齒輪減速器軸的支承一般采用滾動軸承,如圖1-2-18所示。
滾動軸承類型與尺寸選擇以及軸承組合設(shè)計可參照教材有關(guān)章節(jié)進(jìn)行。
軸承組合中,除滾動軸承外,還有軸承蓋、調(diào)整墊片、內(nèi)外密封裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
1、軸承蓋
軸承蓋的作用是固定軸承的位置并承受軸向力和密封軸承座孔。
軸承蓋的材料一般為鑄鐵(HT150)。
軸承蓋結(jié)構(gòu)型式分為凸緣式(用螺釘將蓋固定在箱體上)和嵌入式(用蓋的圓周凸緣嵌入軸承座孔的槽內(nèi)固定)。每種結(jié)構(gòu)又可分為悶蓋(中間無孔)和透蓋(中間有孔,用于軸外伸端的軸承座上)兩種型式,如圖1-2-19所示。
表1-2-4單級圓柱齒輪減速器的位置尺寸
符號
名稱
尺寸(mm)
⊿2
轉(zhuǎn)動零件端面至箱體內(nèi)壁的距離
⊿2=10~15,對于重型減速器應(yīng)取大些
b
小齒輪的寬度
由齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計而定。
B
軸承寬度
根據(jù)軸頸直徑可按中系列預(yù)選。
⊿1
齒頂圓與減速器內(nèi)壁之間的最小間隙
⊿1≥1.2δ, δ—箱座壁厚。
l
軸承支點的跨距
由草圖設(shè)計決定
L1
#!箱外零件至軸承支點的計算距離#!
L1=B/2+l3+l4+l5/2
L2
軸承端面至箱體內(nèi)壁的距離
軸承用油池內(nèi)油潤滑時# L2=5-10, 軸承用脂潤滑且有擋油環(huán)時L2=10-15。
L3
-軸承端蓋及聯(lián)接螺栓頭高度
根據(jù)軸承端蓋結(jié)構(gòu)型式?jīng)Q定
L4
箱外轉(zhuǎn)動零件至固定零件的距離#
L4=15~20
L5
*箱外零件與軸的配合長度
L5=(1.2~1.5)d,d-配合軸徑
表1-2-5和表1-2-6分別列出凸緣式軸承蓋和嵌入式軸承蓋的結(jié)構(gòu)尺寸。
符號
尺寸關(guān)系
符號
尺寸關(guān)系
(D軸承外徑)
30~60
62~100
110~130
140~230
D5
D0-(2.5~3) d3
d3(螺釘直徑)
6~8
8~10
10~12
12~16
e
1.2 d3
n(螺釘數(shù))
4
4
6
6
e1
(0.10~0.15)D (e1≥e)
d0
d3+(1~2)
m
由結(jié)構(gòu)確定
D0
D+2.5 d3
Δ2
8~10
D2
D0+(2.5~3) d3
b
8~10
D4
(0.85~0.9)D
h
(0.8~1)b
不帶O型密封圈
帶O型密封圈
D(f9)
40~80
35~110
115~170
D封
40
45
50
55
60
63
65
68
70
75
80
85
E2(h11)
5
6
8
d封
35
40
45
50
55
58
60
63
65
70
75
80
S
10
12
15
D封
90
95
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145
8~10
d封
85
90
95
100
105
110
115
120
125
130
135
140
D3
D+e2
當(dāng)D封=30~50,W實際3.1
D4
D—20
D(f9)
40~80
85~110
115~170
m
由軸承部件結(jié)構(gòu)確定
e2(h11)
8
10
12
注:透蓋氈圈密封槽的尺寸參見表1-2-13
S
15
18
20
D3
D3=D+(10~15)
d4(h9)
d4=d封(與D封相應(yīng))
b0
4(與W實際3.1相應(yīng))
軸承蓋設(shè)計應(yīng)注意下列幾點:
(1)當(dāng)軸承蓋的寬度較長時,應(yīng)在端部車出一段較小直徑(比孔徑小2~4mm ),但必須保留夠的配合長度e1。
(2)軸承采用飛濺潤滑時,軸承蓋端部必須開缺口并車出一段小直徑,以便潤滑油流入軸承。(3)嵌入式軸承蓋結(jié)我緊湊,重量輕,但承載能力較差,且不便于調(diào)整軸承間隙,不宜用于要求準(zhǔn)確調(diào)整間隙的場合。
2、調(diào)整墊片組
調(diào)整墊片的作用是調(diào)整軸承的軸向游隙和軸承內(nèi)部間隙以及軸的軸向位置。
調(diào)整墊片組由多片厚度不同的墊片組成。調(diào)整時,根據(jù)需要組合成不同的厚度。調(diào)整墊片組的組別,片數(shù)及厚度可由表1-2-7查得。
A組
B組
C組
厚度δ
0.5
0.2
0.1
0.5
0.15
0.1
0.5
0.15
0.125
片數(shù)Z
3
4
2
1
4
4
1
3
3
注:1.材料沖壓銅片或08鋼拋光
2.d 2=D(2~4) 用于凸緣
D0,D2,n×d見表(1-2-5) 式軸承蓋
D—軸承外徑
D2=D-1 用于嵌
d2按軸承外圓 入式
安裝尺寸確定 軸承蓋
3.建議準(zhǔn)備0.55mm的墊片若干片以備調(diào)整微小間隙用。
滾動軸承的內(nèi)外密封裝置的設(shè)計可參見本章第五節(jié)“減速器的潤滑與密封”。
軸的計算
1、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1) 軸上零件的定位,固定和裝配
單級齒輪傳動中可將齒輪安排在箱體中央,相對兩軸承對稱分布,齒輪左面由軸肩定位,右面用套筒軸向固定,聯(lián)接以平鍵作過渡配合固定,兩軸承分別以軸肩和大筒定位,則采用過渡配合固定
2) 確定軸各段直徑和長度
工段:d1=28mm 長度取L1=60mm
∵h(yuǎn)=2c c=2.5mm
其中花鍵長度為35mm。
II段:d2=d1+2h=28+2×1=30mm
∴d2=30mm
初選用深溝球軸承,其內(nèi)徑為30mm,
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。取套筒長為16mm,通過密封蓋軸段長應(yīng)根據(jù)密封蓋的寬度安裝齒輪段長度應(yīng)比輪轂寬度小2~3mm,故II段長:
L2==33mm
III段直徑d3=38mm
L3 =125mm
Ⅳ段直徑d4=30mm
由手冊得:c=4 h=2c=2×4=8mm
d4=d3+2C=48-2×1.5=30mm
L4=15mm
Ⅴ段直徑d5=28mm
L5=60mm。
其中花鍵長度為35mm
此段左面的滾動軸承的定位軸肩考慮,應(yīng)便于軸承的拆卸.
由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=158mm
2、軸的校核
1、基本數(shù)據(jù):
轉(zhuǎn)矩T=150 ,轉(zhuǎn)速n=960
2、求作用在齒輪上的力:
因已知齒輪分度圓直徑d=156
力的方向如圖所示:
3、初步確定軸的最小直徑:
估算出軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查表=112,所以根據(jù)公式:,
4、根據(jù)設(shè)計,我們來校核主動軸的疲勞強(qiáng)度。
其彎扭特性大致如下示意圖:
,對截面Ⅱ右側(cè)分析,由公式:
所以軸的強(qiáng)度是足夠的。因無大的瞬間過載及嚴(yán)重應(yīng)力循環(huán)不對稱性,故可略去靜強(qiáng)度校核。
軸承的選用與校核
1、軸承的選用
確定軸承尺寸參數(shù)
??? 在許多場合,軸承的內(nèi)孔尺寸已經(jīng)由機(jī)器或裝置的結(jié)構(gòu)具體所限定。不論工作壽命,靜負(fù)荷安全系數(shù)和經(jīng)濟(jì)性是否都達(dá)到要求,在最終選定軸承其余尺寸和結(jié)構(gòu)形式之前,都必須經(jīng)過尺寸演算。該演算包括將軸承實際載荷跟其載荷能力進(jìn)行比較。滾動軸承的靜負(fù)荷是指軸承加載后是靜止的(內(nèi)外圈間無相對運(yùn)動)或旋轉(zhuǎn)速度非常低。在這種情況下,演算滾道和滾動體過量塑性變形的安全系數(shù)。大部分軸承受動負(fù)荷,內(nèi)外圈做相對運(yùn)動,尺寸演算校核滾道和滾動體早期疲勞損壞安全系數(shù)。只有在特殊情況時,才根據(jù)DIN ISO 281對實際可達(dá)到的工作壽命做名義壽命演算。對注重經(jīng)濟(jì)性能的設(shè)計來說,要盡可能充分的利用軸承的承載能力。要想越充分的利用軸承,那么對軸承尺寸選用的演算精確性就越重要。
??? 靜負(fù)荷軸承
??? 計算靜負(fù)荷安全系數(shù)Fs有助于確定所選軸承是否具有足夠的額定靜負(fù)荷。 FS =CO/PO 其中FS靜負(fù)荷安全系數(shù),CO額定靜負(fù)荷[KN],PO當(dāng)量靜負(fù)荷[KN] 靜負(fù)荷安全系數(shù)FS是防止?jié)L動零件接觸區(qū)出現(xiàn)永久性變形的安全系數(shù)。對于必須平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)、噪音特低的軸承,就要求FS的數(shù)值高;只要求中等運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲的場合,可選用小一些的FS;一般推薦采用下列數(shù)值: FS=1.5~2.5適用于低噪音等級 FS=1.0~1.5適用于常規(guī)噪音等級 FS=0.7~1.0適用于中等噪音等級額定靜負(fù)荷CO[KN]已在表中為每一品種規(guī)格的軸承列出。該負(fù)荷(對向心軸承來說是徑向力,對推力軸承而言則是軸向力),在滾動體和滾道接觸區(qū)域的中心產(chǎn)生的理論壓強(qiáng)為: -4600 N/MM2 自調(diào)心球軸承 -4200 N/MM2 其它類型球軸承 -4000 N/MM2 所有滾子軸承在額定靜負(fù)荷CO的作用下,在滾動體和滾道接觸區(qū)的最大承載部位,所產(chǎn)生的總塑性變形量約為滾動體直徑的萬分之一。當(dāng)量靜負(fù)荷PO[KN]是一個理論值,對向心軸承而言是徑向力,對推力軸承來講是軸向和向心力。PO在滾動體和滾道的最大承載接觸區(qū)域中心所產(chǎn)生的應(yīng)力,與實際負(fù)荷組合所產(chǎn)生得應(yīng)力相同。
PO=XO*Fr+Ys*Fa[KN]
其中,PO當(dāng)量靜負(fù)荷,KN
Fr徑向負(fù)荷,KN
Fa軸向負(fù)荷,KN
XO徑向系數(shù),
YO軸向系數(shù)。
??? 動負(fù)荷軸承
??? DIN ISO 281所規(guī)定的動負(fù)荷軸承計算標(biāo)準(zhǔn)方法的基礎(chǔ)是材料疲勞失效(出現(xiàn)凹坑),壽命計算公式為: L10=L=(C/P)P [106轉(zhuǎn)] 其中L10=L 名義額定壽命 [106轉(zhuǎn)] C 額定動負(fù)荷 [KN] P 當(dāng)量動負(fù)荷 [KN] P 壽命指數(shù) L10是以100萬轉(zhuǎn)為單位的名義額定壽命 [106轉(zhuǎn)] C 額定動負(fù)荷 [KN] P 壽命指數(shù) L10是以100萬轉(zhuǎn)為單位的名義額定壽命。對于一大組相同型號的軸承來說,其中90%應(yīng)該達(dá)到或者超過該值。額定動負(fù)荷C [KN]在每一類軸承的參數(shù)表中都可以找到,在該負(fù)荷作用下,軸承可以達(dá)到100萬轉(zhuǎn)的額定壽命。當(dāng)量動負(fù)荷P [KN]是一項理論值,對向心軸承而言是徑向力,對推力軸承來說是軸向力。其方向、大小恒定不變。當(dāng)量動負(fù)荷作用下的軸承壽命與實際負(fù)荷組合作用時相同。 P=X*Fr+Y*Fa 其中:P當(dāng)量動負(fù)荷,F(xiàn)r徑向負(fù)荷,F(xiàn)a軸向負(fù)荷,單位都是千牛頓,X徑向系數(shù),Y軸向系數(shù)。不同類型軸承的X,Y值及當(dāng)量動負(fù)荷計算依據(jù),可在各類軸承的表格和前言中找到。球軸承和滾子軸承的壽命指數(shù)P有所不同。對球軸承,P=3 對滾子軸承,P=10/3?
??? 變負(fù)荷及變速度
??? 如果軸承動負(fù)荷的值及速度隨時間而變化,那么在計算當(dāng)量負(fù)荷時就得有相應(yīng)的考慮。連續(xù)的負(fù)荷及速度曲線就要用分段近似值來替代。當(dāng)量動負(fù)荷的計算公式變?yōu)椋?
??? 滾動軸承的最小負(fù)荷
??? 過小的負(fù)荷加上潤滑不足,會造成滾動體打滑,導(dǎo)致軸承損壞。保持架軸承的最小負(fù)荷系數(shù)P/C=0.02,而滿裝軸承的最小負(fù)荷系數(shù)P/C=0.04(P為當(dāng)量動負(fù)荷,C為額定動負(fù)荷)。
本設(shè)計中選用深溝軸承。參見GB/T276-94
2、軸承的校核:
根據(jù)設(shè)計,取主動軸左側(cè)軸承校核。
由上述計算,齒輪受力基本數(shù)據(jù)可以算出:
軸承受力
比值
=1.2~1.8,取=1.5。則:
782.75N
故選用軸承符合預(yù)期壽命。
泵的定位
選用XM-F40斜軸式軸向柱塞泵/馬達(dá),馬達(dá)與減速機(jī)聯(lián)軸裝置如下:
減速機(jī)從動軸與聯(lián)軸裝置花鍵連接,泵與聯(lián)軸裝置平鍵連接。
泵體直接由其上4個螺栓固定在減速箱體上,所以設(shè)計特殊護(hù)罩,一方面聯(lián)軸器運(yùn)轉(zhuǎn)是保證安全,另一方面把泵和其相連以便把泵固定在減速箱上。固定形式如下圖。
.
如上圖所示,
軸向柱塞泵/馬達(dá),工作比較平穩(wěn),沒有太大沖擊,故可以直接固定到箱體上,方便簡潔。
這樣連接和固定泵,節(jié)省了材料和空間,左端采用花鍵連接使兩根軸對中更容易。
泵和護(hù)罩的連接方式如下這個剖面圖:
離合器的選擇
1、 離合器種類選擇
離合器有摩擦式,電磁式,液力式三種類型。離合器大都根據(jù)摩擦原理設(shè)計的。電磁式應(yīng)用廣泛。電磁離合器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較簡單,可無級調(diào)速,維護(hù)方便,運(yùn)行可靠,調(diào)速范圍也比較寬,對電網(wǎng)無干擾,它可以空載啟動,對需要重載啟動的負(fù)載可獲得容量效益,提高電動機(jī)運(yùn)行負(fù)載率。缺點是高速區(qū)調(diào)速特性軟,不能全速運(yùn)行;低速區(qū)調(diào)速效率比較低。適用于調(diào)速范圍適中的中小容量電動機(jī)。故選擇電磁離合器。
2、 從動盤數(shù)選擇
由于制動帶制動非常唐突,制動力來得很猛,所以換擋震動相對較大。高擋車中用得較多的是多片離合器式制動設(shè)計。故選擇多片離合器。
3、 壓緊彈簧形式選擇
周置彈簧由于受離心力作用而向外彎曲,使彈簧壓緊力下降,離合器傳遞扭矩的能力降低,另外,彈簧*到它定位面上,造成接觸部位嚴(yán)重磨損,會出現(xiàn)彈簧斷裂現(xiàn)象。中央彈簧此結(jié)構(gòu)軸向尺寸大。
斜置彈簧在重型汽車上使用,突出優(yōu)點是工作性能十分穩(wěn)定,踏板力較小。膜片彈簧彈簧壓力在摩擦片允許范圍內(nèi)基本不變,能保持傳遞的轉(zhuǎn)矩大致不變,另外它兼起壓緊彈簧和分離杠桿的作用,使結(jié)構(gòu)簡單緊湊,軸向尺寸小,質(zhì)量小。由于它大斷面環(huán)形與壓盤接觸,其壓力分布均勻,摩擦片磨損均勻,提高使用壽命,平衡性好。故選擇膜片彈簧。
4、 分離時離合器受力形式選擇
拉式膜片彈簧取消了中間支承各零件,并只用一個或不用支承環(huán),使其結(jié)構(gòu)更簡單、緊湊。零件數(shù)目更少,質(zhì)量更小。它是以中部與壓盤相壓,在同樣壓盤尺寸下可采用直徑較大的膜片彈簧,從而提高了壓緊力與傳遞轉(zhuǎn)矩的能力,而并不增加踏板力,在接合和分離狀態(tài)下,離合器蓋的變形量小,剛度大,故分離效果更高,拉式杠桿比大于推式杠桿比,傳動效率更高,使用壽命長,它的分離與分離軸承套筒總成裝在一起,需專門分離軸承,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。推式摸片彈簧結(jié)構(gòu)簡單,安裝拆卸較簡單,分離行程比拉式小。故選擇拉式膜片彈簧。
5、 壓盤驅(qū)動形式選擇
窗孔式、銷釘式、鍵塊式它們?nèi)秉c是在聯(lián)接件間有間隙,在驅(qū)動中將產(chǎn)生沖擊噪聲,而且零件相對滑動中有摩擦和磨損,降低離合器傳動效率。傳動片式此結(jié)構(gòu)中壓盤與飛輪對中性好,使用平衡性好,簡單可*,壽命長。故選擇傳動片式。
6、 扭轉(zhuǎn)減振器
它能降低發(fā)動機(jī)曲軸與傳動系接合部分的扭轉(zhuǎn)剛度,調(diào)諧傳動系扭振固有頻率,增加傳動系扭振阻尼,抑制扭轉(zhuǎn)共振響應(yīng)振幅,并衰減因沖擊而產(chǎn)生的瞬態(tài)扭振,控制動力傳動系總成怠速時離合器與變速器的扭振與噪聲,緩和非穩(wěn)定工況下傳動系的扭轉(zhuǎn)沖擊載荷和改善離合器的接合平順性。
故要有扭轉(zhuǎn)減振器。
7、 離合器的操縱機(jī)構(gòu)選擇
機(jī)械式質(zhì)量大,機(jī)械效率低,在遠(yuǎn)距離操縱時布置較困難,壽命短,用于輕形車。
電磁式傳動效率高,質(zhì)量小,布置方便。它不僅用于中、小型車,在重型汽車上也日益增多。
電磁式突出優(yōu)點是操縱方便。
故選擇電磁式。
初步選擇,DLM5-10S濕式多片電磁離合器。
其設(shè)計獨特,磁路設(shè)計的合理,,傳動力矩較大,磨損量小,性能穩(wěn)定,使用壽命較長,無需調(diào)整間隙等優(yōu)點,目前廣泛地在金屬加工機(jī)械、漁業(yè)機(jī)械、包裝機(jī)械、建筑機(jī)械、以印刷機(jī)械及重型機(jī)械中選用。
離合器基本參數(shù)主要有性能參數(shù)β和p ,尺寸參數(shù)D 和d 及摩擦片厚度h。
1、 后備系數(shù)
為可傳遞發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩和防止離合器滑磨過大,β不宜取太??;為使離合器尺寸不致過大,減少傳動系過載,保證操縱輕便,β不宜取太大。
取β=1.8
2、 單位壓力
摩擦面上的單位壓力p值和離合器本身的工作條件,摩擦片直徑大小,后備系數(shù)以及摩擦片材料及其質(zhì)量等因素有關(guān)。當(dāng)摩擦片選用不同材料時,p選取范圍不同。本次設(shè)計中摩擦片用石棉基材料,此時 P0 =0.10Mpa—0.35Mpa。
3、 摩擦片外徑 D,內(nèi)徑d 和厚度h
摩擦片外徑D 可根據(jù)發(fā)動機(jī)最大轉(zhuǎn)矩T2max 獲得。
D=45mm
離合器尺寸應(yīng)符合尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)GB5764--86<<汽車用離合器蓋片>>,所選外徑D應(yīng)使摩擦片最大圓周速度不超過65m/s,以免摩擦片分離。
V=πNmax×D×0.001/60=57.8<65m/s
從而滿足條件。
摩擦片的內(nèi)徑d決定于和外徑的C’比值 ,即d=C’D,比值C’關(guān)系到從動片的總成的結(jié)構(gòu)設(shè)計和使用性能。
由離合器摩擦片尺寸系列和參數(shù)表插值計算得:
C’=0.65
此時d=C’ D=45mm
摩擦片的厚度h,我國規(guī)定了三種規(guī)格,3.2,3.5,4mm。由內(nèi)外徑選得厚度為3.5mm.。
由離合器傳扭能力Tcmax=βTemax=p×A×Rc×Zc×μ知:
摩擦因素μ取0.3,校核p。
此時p=0.177Mpa=0.10Mpa—0.35Mpa。
即用石棉基材料合理。
為反映離合器傳遞轉(zhuǎn)矩并保持過載的能力,單位摩擦面積傳遞的轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于其許用值,即:
T =4Tc/πZ(D -d ) =0.3 N
為減少汽車起步過程中離合器的滑磨,防止摩擦片表面溫度過高而發(fā)生燒壞,每一次接合的單位摩擦面積滑磨功應(yīng)小于其許用值,即:
w=4W/πZ(D -d )
其中W為汽車起步是離合器接合一次所產(chǎn)生的總滑磨功,可根據(jù)下式計算:
W=π n m r/1800i i =15943.1N
故合格。
減速器的箱體結(jié)構(gòu)及設(shè)計
一、概述
箱體一般用灰鑄鐵HT150或HT200制造。對于重型減速器也可以采用球墨鑄鐵或鑄鋼
制造。在單件生產(chǎn)中,特別是大型減速器,可采用焊接結(jié)構(gòu),以減輕重量,縮短生產(chǎn)周期。
二、箱體結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點
減速器的箱體是支持和固定軸及軸上零件并保證傳動精度的重要零件,其重量一般約占
減速器總重量的40%~50%,因此,箱體結(jié)構(gòu)對減速器的性能、制造工藝、材料消耗、重量和成本等影響很大,設(shè)計時務(wù)必綜合考慮,認(rèn)真對待。
減速器箱體的設(shè)計要點如下:
1、箱體應(yīng)具有足夠的剛度
(1)軸承座上下設(shè)置加強(qiáng)筋。
(2)軸承座房設(shè)計凸臺結(jié)構(gòu)。凸臺的設(shè)置可使軸承座旁的聯(lián)接
設(shè)計凸臺結(jié)構(gòu)要注意下列幾個問題:
①軸承座旁兩凸臺螺栓距離S應(yīng)盡可能靠近。對無油構(gòu)箱體(軸承采用油脂潤滑)取S〈D2,應(yīng)注意凸臺聯(lián)接螺栓(d1)與軸承蓋聯(lián)接螺釘(d3)不要互相干涉;對有油溝箱體(軸承采用潤滑油潤滑),取S≈D2〉,應(yīng)注意凸臺螺栓孔(d1)不要與油溝相通,以免漏油。D2則為軸承座凸緣的外徑。
②凸臺高度h的確定應(yīng)以保證足夠的螺母搬手空間為準(zhǔn)則。搬手空間根據(jù)螺栓直徑的
大小由尺寸C1和C2確定。
③凸臺沿軸向的寬度同樣取決于不同螺栓直徑所確定的C1+ C2之值,以保證足夠的搬
手空間。但還應(yīng)小于軸承座凸緣寬度3~5mm..,以便于凸緣端面的加工。
(3)箱座的內(nèi)壁應(yīng)設(shè)計在底部凸緣之內(nèi)。
(4)地腳螺栓孔應(yīng)開在箱座底部凸緣與地基接觸的部位;不能懸空。
(5)箱座是受力的重要零件,應(yīng)保證足夠的箱座壁厚,且箱座凸緣厚度可稍大于箱蓋凸緣厚度。
2、確保箱體接合面的密封、定位和內(nèi)部傳動零件的潤滑。
為保證箱體軸承座孔的加工和裝配的準(zhǔn)確性,在接合面的凸緣上必須設(shè)置兩個定位用的
為保證箱蓋、箱座的接合面之間的密封性,接合面凸緣聯(lián)接螺栓的間距不宜過大,一般不大于150~180mm,并盡量對稱布置。
如果滾動軸承靠齒輪飛濺的潤滑油潤滑時,則箱座凸緣上應(yīng)開設(shè)集油溝,集油溝要保證潤滑油流入軸承座孔內(nèi),再經(jīng)過軸承內(nèi)外圈間的空隙流回箱座內(nèi)部,而不應(yīng)有漏油現(xiàn)象發(fā)生。
3、箱體結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的工藝性
⑴鑄造工藝性的要求,箱壁不宜太薄,δmin≧8mm,以免澆鑄時鐵水流動困難,出現(xiàn)充不滿
型腔的現(xiàn)象。
壁厚應(yīng)均勻和防止金屬積聚、避免產(chǎn)生的縮孔、裂紋等缺陷。
當(dāng)箱壁的厚度變化較大時,應(yīng)采用平緩過渡的結(jié)構(gòu)。
避免出現(xiàn)狹縫結(jié)構(gòu),因為這種結(jié)構(gòu)的砂型易碎裂,正確的做法應(yīng)聯(lián)成整體箱壁沿?fù)苊较驊?yīng)有1:10~1:20的撥模斜度。
(2)機(jī)械加工工藝性的要求軸承座孔應(yīng)為通孔,最好兩端孔徑一樣以利于加工。兩端軸
承外徑不同時,可以在座孔中安裝襯套,使支座孔徑相同,利用襯套的厚度不等,形成不同的孔徑以滿足兩端軸承不同外徑的配合要求。
同一側(cè)的各種加工端面盡可能一樣平齊,以便于一次調(diào)整刀具進(jìn)行加工。加工表面與非加工表面必須嚴(yán)格區(qū)分,并盡量減少加工面積。因此,軸承座的外端面、觀察孔、透氣塞、吊環(huán)螺釘、油標(biāo)尺和油塞以及凸緣連接螺栓孔等處均應(yīng)制出凸臺(凸出非加工面3~5mm)以便加工。(所示為軸承座凸緣的外端面與凸臺之間的合理與不合理的結(jié)構(gòu)。
本減速箱箱體,壁厚采用8mm~10mm,符合標(biāo)準(zhǔn)。
密封與潤滑
潤滑技術(shù)的核心問題是要解決摩擦副——也就是我們通常所說的潤滑點的潤滑問題,對于從事潤滑技術(shù)應(yīng)用的人來講,最關(guān)心的應(yīng)該是潤滑點。也就是說,不管你采用什么樣的潤滑方式,干油潤滑也好,稀油潤滑也好,油霧潤滑也好,或者采用油氣潤滑,目的是要使?jié)櫥c始終處于最佳的潤滑狀態(tài)。
????那么,潤滑點到底需要什么樣的潤滑呢?是不是油加得越多越好呢?回答是否定的。
潤滑點,也就是摩擦副在全膜潤滑狀態(tài)下運(yùn)行是一種理想的狀況。在這種全膜潤滑狀態(tài)下,摩擦面之間有潤滑劑,并能生成一層完整的潤滑膜,把兩個摩擦表面完全隔開。摩擦副運(yùn)動時,摩擦是潤滑膜的內(nèi)部分子之間的內(nèi)摩擦,而不是摩擦面之間的直接接觸的外摩擦。
????潤滑點所需的潤滑劑應(yīng)該以緩慢的均勻的微量油流到達(dá)軸承,如果潤滑點所需要的潤滑劑能以源源不斷的細(xì)流方式供應(yīng),那對潤滑點來說,潤滑效果是最理想的了。
????舉個例子:一個軸承每小時需要1ml的潤滑油,是每小時加1ml呢,還是把這1ml的油在1小時內(nèi)分幾次加,正確的答案應(yīng)該是后者。如果我們能使?jié)櫥c在每個潤滑周期只得到0.1ml的油,那么1ml油在1小時內(nèi)可以分10次供送,每6分鐘供一次,這就能達(dá)到十分滿意的效果了,這是一種最正確的潤滑方式。
????稀油潤滑確實是一種有效的潤滑方式。隨著潤滑技術(shù)的發(fā)展,稀油潤滑已從初級的大流量潤滑方式向更先進(jìn)的微量潤滑的方式發(fā)展。譬如油霧潤滑是一種微量潤滑,它的出現(xiàn)使稀油潤滑發(fā)展到了一個新的階段。油霧潤滑雖然朝著這一正確的潤滑方式邁出了一大步,但由于在應(yīng)用上受到了種種限制,并嚴(yán)重污染環(huán)境和危害人體健康,因此應(yīng)用前景越來越黯淡,取代它的是更為精確更加微量且不污染環(huán)境的潤滑方式——油氣潤滑。
????油氣潤滑以一種新穎的潤滑理念改變了傳統(tǒng)的潤滑方式,它可以把精細(xì)的極其微量的油滴流源源不斷地注入潤滑點,這樣,以均等的時間精確分配潤滑油的方式得以實現(xiàn),并能適合不同的惡劣工況條件,這是其它潤滑方式都不能做到的。
本設(shè)計潤滑采用油浴潤滑,齒輪箱中油液面要加淹沒齒輪的1/4處,利用齒輪旋轉(zhuǎn)的離心力,使用油充滿整個齒輪箱。
密封:采用骨架油封。在設(shè)計時,骨架油封和軸承之間需要有個臺階,當(dāng)安裝軸承時會對軸的表面產(chǎn)生劃傷,如果不加臺階,骨架油封的密封性能將會大打折扣。
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