設(shè)計(jì)用于螺旋輸送機(jī)上的兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)【T=1400N·m n=115r-min】
設(shè)計(jì)用于螺旋輸送機(jī)上的兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)【T=1400Nm n=115r-min】,T=1400N·,m n=115r-min,設(shè)計(jì)用于螺旋輸送機(jī)上的兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器設(shè)計(jì)【T=1400N·,m,n=115r-min】,設(shè)計(jì),用于,螺旋,輸送,兩級(jí),圓柱齒輪,減速器,min
目 錄一. 課程設(shè)計(jì)書設(shè)計(jì)用于螺旋輸送機(jī)上的兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器(見(jiàn) 圖1)。二. 設(shè)計(jì)要求已知條件:運(yùn)輸機(jī)工作軸轉(zhuǎn)矩TW=1400Nm,運(yùn)輸機(jī)轉(zhuǎn)速nw=115r/min。工作條件:連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),工作時(shí)有輕微振動(dòng),室內(nèi)工作:輸送螺旋工作轉(zhuǎn)速允許誤差5%;兩班制工作,3年大修,工作期限12年。加工條件:生產(chǎn)批量10臺(tái),中等規(guī)模機(jī)械廠,可加工78級(jí)齒輪。設(shè)計(jì)工作量:1.減速器裝配圖1張(A0或A1);2.零件圖2張;3.設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份。三. 設(shè)計(jì)步驟1.電動(dòng)機(jī)的選擇 工作機(jī)的有效功率為 從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)間的總效率為=12*2233式中123聯(lián)軸器、齒輪傳動(dòng)、軸承的傳動(dòng)效率。由參考資料1中表9.1取1=0.99、2=0.97、3=0.99,則 =0.9920.9720.993=0.895所以電動(dòng)機(jī)所需工作效率為 Pd=Pw/=16.86/0.895=18.84kW符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為1500r/min,1000r/min.根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速,由有關(guān)手冊(cè)查出有兩種適合的電機(jī)型號(hào),因此有兩種傳動(dòng)方案,如下頁(yè)表一。表一方案電動(dòng)機(jī)型號(hào)額定功率kw電機(jī)轉(zhuǎn)速r/min同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y200L2-62210009702Y180L-42215001470綜合考慮電機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸,重量,價(jià)格,減速器的傳動(dòng)比,可見(jiàn)第2中方案比較合理,因此選擇電機(jī)型號(hào)Y180L-4,其主要性能表二。表二型號(hào)額定功率KW同步轉(zhuǎn)速r/min滿載轉(zhuǎn)速r/min堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y180L-422KW150014702.02.2由參考資料1表15.1及相關(guān)數(shù)據(jù),確定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y180L-4,其滿載轉(zhuǎn)速為nm=1470r/min。2.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)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw,可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為inm/nw1470/11512.78(2)分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比ii1i2式中i1、i2分別為高速級(jí)和低速級(jí)的傳動(dòng)比。考慮潤(rùn)滑條件,為使兩級(jí)大齒輪直徑相近,取i1=1.4i2,故i1=4.23,i2=3.023.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)(1)各軸轉(zhuǎn)速nm1470r/min1470/4.23347.5r/min/347.5/3.02=115 r/min 則工作機(jī)的轉(zhuǎn)速為115r/min,在允許誤差范圍內(nèi)。(2)各軸輸入功率18.840.9918.65kW218.650.970.9917.91kW217.910.970.9917.2kW(3) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩=9550 =955000018.86/1470= 122525.9Nmm所以: =122525.90.99=121300.6 Nmm*3=121300.64.230.970.99=492731.4Nmm=492731.43.020.970.99=1428973.3Nmm運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)結(jié)果如下表軸名功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/Nmm轉(zhuǎn)速n/(r/min)傳動(dòng)比i效率/%電動(dòng)機(jī)軸18.84122525.9147010.991軸18.65121300.614704.230.972軸17.91492731.4347.53.020.973軸17.21428973.31154.齒輪的設(shè)計(jì)(一)高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1,選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1)零件輸運(yùn)設(shè)備為一般工作機(jī)器,速度不高,故選用8級(jí)精度等級(jí)即可2)材料選擇及確定許用應(yīng)力小齒輪的材料為40(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,Hlim1=700MPa,F(xiàn)E1=600MPa;大齒輪的材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,Hlim2=600MPa,F(xiàn)E2=450MPa(參考資料2表11-1)由參考資料2表11-5取SF=1.25,SH=1.0由參考資料2表11-4取ZE=189.8對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪,取ZH=2.5F1=0.7FE1/SF=336MPaF2=0.7FE2/SF=252MPaH1=Hlim1/SH=700MPaH2=Hlim2/SH=600MPa3)取小齒輪=20,則=,=204.23=84.6,取=85,并初步選定152,按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式試算,即(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算值)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值()試選 ()由圖10-30,選取區(qū)域系數(shù)()由圖10-26查得 ()計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 =122525.90.99=121300.6 Nmm()由表10-7選取齒寬系數(shù)()由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)()由圖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()由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)(j為齒輪轉(zhuǎn)一圈,同一齒面嚙合次數(shù);為工作壽命二班制,3年大修,工作12年)()由圖10-19查得接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)()計(jì)算接觸疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力取失效概率為%,安全系數(shù)為S=1,由式10-12得:)計(jì)算()試算小齒輪分度圓直徑,由計(jì)算公式得()計(jì)算圓周速度計(jì)算齒寬b及模數(shù)()計(jì)算縱向重合度()計(jì)算載荷系數(shù)K已知使用系數(shù)根據(jù),7級(jí)精度,由圖10-8查得動(dòng)載荷系數(shù)由表10-4查得由圖10-13查得假定,由表10-3查得故載荷系數(shù)()按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由式10-10a得()計(jì)算模數(shù)3,按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)m) 確定計(jì)算參數(shù)()計(jì)算載荷系數(shù)()根據(jù)縱向重合度,從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)()計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)()查取齒形系數(shù)由表10-5查得(5)查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10-5查得()由圖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強(qiáng)度極限()由圖查得彎曲疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)()計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S1.4,由式得()計(jì)算大小齒輪的大齒輪的數(shù)據(jù)大) 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)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度綜合上述2個(gè)不同方式的計(jì)算,取模數(shù)較大的,取3mm,已可滿足彎曲強(qiáng)度。4幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算中心距將中心距圓整為163mm)按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多,故參數(shù)、等不必修正。) 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑) 計(jì)算齒輪寬度圓整后取;齒輪參數(shù)表名 稱計(jì) 算 公 式結(jié) 果 /mm模數(shù)m3齒數(shù)Z120Z285壓力角n分度圓直徑d162.1d2263.9齒頂圓直徑齒根圓直徑中心距163齒 寬(二)低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1,選定齒輪精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1)一般工作機(jī)器,速度不高,故選用8級(jí)精度等級(jí)即可2)材料選擇及確定許用應(yīng)力小齒輪的材料為40(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,Hlim1=700MPa,F(xiàn)E1=600MPa;大齒輪的材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,Hlim2=600MPa,F(xiàn)E2=450MPa(參考資料2表11-1)由參考資料2表11-5取SF=1.25,SH=1.0由參考資料2表11-4取ZE=189.8對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪,取ZH=2.5F1=0.7FE1/SF=336MPaF2=0.7FE2/SF=252MPaH1=Hlim1/SH=700MPaH2=Hlim2/SH=600MPa3)取小齒輪=25,則=,=253.02=75.5,取=76,并初步選定152,按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式試算,即(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算值1)由參考資料2表11-3試選載荷系數(shù)K=1.12)由參考資料2表11-6取d=1.03)實(shí)際傳動(dòng)比i=z2/z1=3.04,即u=3.04;Z=(cos)=0.983(2)計(jì)算1)試算小齒輪分度圓直徑d395.5mm模數(shù) m=d3cos/z3=95.5*0.966/25=3.69齒寬 b=dd1=1.0*95.5=95.5mm,取b2=1000mm,b1=105mm由參考資料2表4-1取m=4mm,實(shí)際d1=m*z1/cos=4*25/0.966=103.5mm,d2=4*76/0.966=314.7mm圓周速度v=d3n2/(60*1000)=3.14*103.5*347.5/(60*1000)=1.88m/s參照參考資料2表11-2,選8級(jí)制造精度是合宜的。3,按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)m(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算值 1)由參考資料2表11-3試選載荷系數(shù)K=1.1 2)由參考資料2表11-6取d=1.0 3)齒形系數(shù)zv1=25/cos315=27.8,zv2=76/cos315=84.4由參考資料2圖11-8得YFa1=2.65,YFa2=2.24由參考資料2圖11-9得YSa1=1.61,YSa2=1.78因YFa1YSa1/F1=2.65*1.61/336=0.0127YFa2YSa2/F2=2.24*1.78/252=0.0158故應(yīng)對(duì)大齒輪進(jìn)行彎曲強(qiáng)度計(jì)算(2)計(jì)算法向模數(shù)mn2.95mm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大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù),按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取m=4mm但為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度,需要按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d=95.5來(lái)計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù).則小齒輪的齒數(shù)z1=95.5*cos15/4=23.06,取z1=23則z2=23*3.04=69.9,取z2=704幾何尺寸計(jì)算 計(jì)算中心距將中心距圓整為190mm)按圓整后的中心距修正螺旋角因值改變不多,故參數(shù)、等不必修正。) 計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑) 計(jì)算齒輪寬度圓整后??;齒輪參數(shù)表名 稱計(jì) 算 公 式結(jié) 果 /mm模數(shù)m4齒數(shù)Z123Z270壓力角n分度圓直徑d194d2286齒頂圓直徑齒根圓直徑中心距190齒 寬5. 軸的設(shè)計(jì)及校核(一)高速軸(輸入軸) 一,求作用在齒輪上的力高速級(jí)小齒輪分度圓直徑為d1=62.1mm則圓周力Ft=2T1/d1=3906.6N徑向力Fr=Fttann/cos=1471.9N軸向力Fa=Fttan=992.2N二,初步確定軸的最小直徑選軸的材料為鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表,?。ㄒ韵螺S均取此值),于是由式初步估算軸的最小直徑dmin=27.1mm由于軸截面上開有鍵槽,則d=28mm高速軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的軸的直徑,d=30mm三,軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.高速軸結(jié)構(gòu)布置及受力圖2、首先確定個(gè)段直徑A段:=30mm有最小直徑算出B段:=32mm,根據(jù)油封標(biāo)準(zhǔn),選擇氈圈孔徑為31mm的32FZ/T 92010-1991資1表14.4C段:=35mm,與軸承(角接觸球軸承7207AC)配合,取軸承內(nèi)徑D段:=38mm, 設(shè)計(jì)非定位軸肩取軸肩高度h=3mmE段:=mm,將高速級(jí)小齒輪設(shè)計(jì)為齒輪軸G段, =35mm, 與軸承(角接觸球軸承7207AC)配合,取軸承內(nèi)徑F段:=mm, 設(shè)計(jì)非定位軸肩取軸肩高度h=3mm3、確定各段軸的長(zhǎng)度A段:=1.6*28=44.8mm,圓整取=45mmB段:=54mm,考慮軸承蓋與其螺釘長(zhǎng)度然后圓整取54mmC段:=29mm, 與軸承(角接觸球軸承7207AC)配合,加上擋油盤長(zhǎng)度G段:=29mm, 與軸承(角接觸球軸承7207AC)配合,加上擋油盤長(zhǎng)度F段:L6=8mmE段:L5=68mm,齒輪的齒寬B1=70mmD段:=150mm, 考慮各齒輪齒寬及其間隙距離軸總長(zhǎng)L=383mm,兩軸承間距離(不包括軸承長(zhǎng)度)S=250mm(二)中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算一、求作用在齒輪上的力高速級(jí)小齒輪分度圓直徑為d3=94.166mm則圓周力Ft=2T2/d3=10465.2N徑向力Fr=Fttann/cos=3890.9N軸向力Fa=Fttan=2181.9N二,初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理,取A0=100參考資料2表14-2Dmin37.2mm根據(jù)減速器的結(jié)構(gòu),軸的最小直徑應(yīng)該設(shè)計(jì)在與軸承配合部分,初選角接觸球軸承7208AC,故取=40mm三,軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、軸結(jié)構(gòu)布置及受力圖如下:2,確定各段的直徑A段:=40mm,與軸承(角接觸球軸承7208AC)配合F段:=40mm,與軸承(角接觸球軸承7208AC)配合E段:=43mm,B段:=46mmC段:=mm, D段:=mm, 定位軸肩3、然后確定各段距離:A段: =30mm, 考慮軸承(角接觸球軸承7208AC)寬度與擋油盤的長(zhǎng)度B段:=15mm,套筒及齒輪定位C段:=97mm,根據(jù)齒輪軸上齒輪的齒寬E段:=63mm, 根據(jù)高速級(jí)大齒輪齒寬減去2mm(為了安裝固定)F段:=40mm,考慮了軸承長(zhǎng)度、密封件厚度與箱體內(nèi)壁到齒輪齒面的距離D段:=5mm,由軸得出的兩軸承間距離(不包括軸承長(zhǎng)度)S=174mm減去已知長(zhǎng)度 得出(三)輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算一、初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為40Cr,調(diào)質(zhì)處理,取A0=100參考資料2表14-2Dmin53.08mm由于軸截面上開有鍵槽,則d=54.67mm輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的軸的直徑,d=55mm三,軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、軸設(shè)計(jì)圖 如下:A段臺(tái)階:輸出軸的外伸段選用彈性聯(lián)軸器,故此外伸段LA= 84 mm。B段臺(tái)階:考慮軸承透蓋的軸向尺寸和透蓋左端面與聯(lián)軸器右端面有一定的間隔,取該段長(zhǎng)度為 66 mm。C段臺(tái)階:查手冊(cè)1左右兩段軸頸上安裝圓錐滾子軸承d=60mm ,T18mm ,a17mm,軸承右端面箱體內(nèi)壁之間間隔 5 mm,箱體內(nèi)壁至齒輪端面為15 mm,故需加20mm寬的套筒,綜合取LC=40 mm D段臺(tái)階:由于D段臺(tái)階是與低速級(jí)大齒輪配合,根據(jù)教科書3,外圓長(zhǎng)度,要比齒寬略小些因此取LD= 83mmG段臺(tái)階:由于軸承配合,因此取軸承寬為長(zhǎng)度LG= 18mmE段和F段由于沒(méi)有配合,長(zhǎng)度就要與中間軸相比較,取其長(zhǎng)度,中間軸從左端到右端的距離為190 mm,經(jīng)計(jì)算得出E段和F段長(zhǎng)度為85 mm,取E段為15 mm,F(xiàn)段為70 mm兩軸承支點(diǎn)的距離為(a圓錐滾子軸承的支座反力偏距a= 17mm)5.3.4按彎矩合成力校核軸的強(qiáng)度(1) 繪出軸的受力簡(jiǎn)圖計(jì)算斜齒輪的圓周力徑向力和軸向力 Fr=1095N Ft=2916N Fa=738NCBA 64.5mm 127.5mm圓周力徑向力軸向力水平面計(jì)算 Ft=2916NCAB 64.5mm 127.5mmRAH=1936.4NRBH=979.6N力矩平衡公式 RBH=Ft-RAH=2916-1936.4=979.6N水平彎矩:垂直面計(jì)算 Fa=738NBA Fr =1095N 64.5mm 127.5mm RBV=1106 NRAV=-11N力矩平衡公式: RAV=-11N 垂直彎矩在集中力偶作用的C處,彎矩圖發(fā)生突變,突變值為: -=141724NM集中力偶為:Fa2d2/2=738384.2/2=141770NM故垂直面計(jì)算正確。計(jì)算C處左右兩側(cè)的合成彎矩可見(jiàn)C處右側(cè)的合成彎矩M”c較大,合成彎矩圖見(jiàn)圖計(jì)算危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩,由當(dāng)量彎矩圖可見(jiàn),C處是危險(xiǎn)截面(其上的內(nèi)力最大),按照式(14-3)計(jì)算該處的當(dāng)量彎矩(對(duì)一般轉(zhuǎn)軸可視其扭矩為脈動(dòng)循環(huán)性質(zhì),取扭矩校正系數(shù)a=0.6)計(jì)算C處所需要軸徑dc參照表14-1和表14-4得到45鋼調(diào)質(zhì)的軸在對(duì)稱循環(huán)狀態(tài)下的許用彎曲應(yīng)力-1w=54Mpa。按照式(14-5)有由于C處開有一個(gè)鍵槽(安裝斜齒輪),故直徑增大5%后得dc= 44mm它小于該處實(shí)際直徑65 mm,故軸的彎矩扭矩組合強(qiáng)度足夠。6. 按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度根據(jù)=前已選軸材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查表15-1得=60MP 此軸合理安全9.滾動(dòng)軸承的選擇和計(jì)算 由于本減速器承受載荷較輕,確有一定的軸向力,因此選擇角接觸球軸承。本著節(jié)約材料的目的,在特輕系列中選擇7200C 系列。再根據(jù)軸徑,查參考書【1】第P122頁(yè)最終選擇軸承類型。本減速器中所選三對(duì)軸承分別為,7208C,7212C.現(xiàn)在只對(duì)7208C軸承的使用壽命系數(shù)進(jìn)行計(jì)算,其他軸承類似。 查參考書【1】第P122頁(yè)可知7208C的動(dòng)載荷系數(shù),靜載荷系數(shù)為,按查考書【2】P318頁(yè)取軸承預(yù)期壽命。圖8.1軸承的受力情況 1.求兩軸承所受到的徑向載荷,. 由前面I軸的計(jì)算可知,,,,由此可得 2.求兩軸承的計(jì)算軸向力, 對(duì)于7000C型軸承,按表13-7查得軸承派生軸向力,其中e為表13-5中的判斷系數(shù),其值由的大小確定,但現(xiàn)軸承軸向力未知,故先初選e=0.46,因此可估算, 按式(13-11)得 由表13-5仿例題13-1進(jìn)行插值計(jì)算,得再計(jì)算 與同組其他數(shù)據(jù)相比較,兩次計(jì)算結(jié)果的值相差較小,因此確定,3.計(jì)算軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷和因?yàn)?由表13-5分別進(jìn)行查表或插值計(jì)算的徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為 對(duì)軸承A , 對(duì)軸承B , 因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)有輕微沖擊載荷,按表13-6,取,則1. 驗(yàn)算軸承壽命因?yàn)?,所以按軸承A的受力大小驗(yàn)算,n=576r/min所選軸承滿足壽命要求 減速器的工作壽命為五年,其總工作時(shí)間為,取得較小,因此在一到兩年就必須的更換一次軸承。第七章 減速器鍵聯(lián)接的設(shè)計(jì) 鍵聯(lián)接是最常見(jiàn)的軸、轂聯(lián)接方式,屬于可拆聯(lián)接,主要其周向固定作用。軸與回轉(zhuǎn)零件(如:齒輪、帶輪等)的輪轂之間用鍵聯(lián)接后,使它們一起轉(zhuǎn)動(dòng),并且可以傳遞轉(zhuǎn)矩。7.1 高速軸與聯(lián)軸器聯(lián)接鍵的設(shè)計(jì)鍵聯(lián)接有多種類型,而且都是標(biāo)準(zhǔn)件,有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械設(shè)計(jì)中,我們只要按使用要求選用適當(dāng)?shù)念愋秃统叽缂纯?,必要時(shí)驗(yàn)算其強(qiáng)度。鍵聯(lián)接有普通平鍵、半圓鍵、楔鍵(斜鍵)、切向鍵等,根據(jù)功能需要選用普通平鍵。普通平鍵工作時(shí),鍵的側(cè)面是工作面(是承受載荷的面),靠鍵的工作面與鍵槽的側(cè)面相擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。特點(diǎn):7.1 .1 選用圓頭普通平鍵(A型) 按軸徑d=28mm查表3表3-1選擇鍵A878(GB1095-1990)用輪轂長(zhǎng)B=44mm,參考表3-1確定鍵的長(zhǎng)度:L= 34 mm0-10=50mm。7.1.2 強(qiáng)度校核零件強(qiáng)度計(jì)算的內(nèi)容,都是根據(jù)工作中可能的失效形式擬定的。平鍵聯(lián)接的失效形式 雖然,鍵工作中受剪切,但實(shí)際上鍵的剪斷極為罕見(jiàn)。因此,靜聯(lián)接只需進(jìn)行擠壓強(qiáng)度校核。 鍵的材料選用45鋼,聯(lián)軸器材料為45鋼,查3表16-1,鍵聯(lián)接的許用應(yīng)力P=1002000Mpa。 鍵的工作長(zhǎng)度: l=L-b=34-8=26mm0-12=38mm 擠壓應(yīng)力:安全 合理7.2 中間軸與大齒輪聯(lián)接鍵的設(shè)計(jì)7.2.1 選用圓頭普通平鍵(A型) 按軸徑d=55mm及輪轂長(zhǎng)B=43mm,查3表3-1,選鍵A16109,參考表3-1確定建的長(zhǎng)度l=B-(510)=36mm8-10=58mm。7.2.2 強(qiáng)度校核 鍵材料選用45鋼,大齒輪材料為45鋼,查3表16-1得,許用應(yīng)力P =100120Mpa。 鍵的工作長(zhǎng)度: l=L-b=36-16=20mm 擠壓應(yīng)力: 擠壓強(qiáng)度安全。7.3低速軸和聯(lián)軸器聯(lián)接鍵的設(shè)計(jì)7.3.1 選用圓頭普通平鍵(A型)按軸徑d=50mm查表3-1選擇鍵A1490(GB1095-1990),根據(jù)輪轂B=84mm參考表3-1確定鍵的長(zhǎng)度l=B-(5-10)=7484-5=79mm7.3.2 校核強(qiáng)度鍵材料選擇45鋼,聯(lián)軸器材料為45鋼,查3表16-1得,許用應(yīng)力P =1001200Mpa。鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b=74-14=603mm擠壓應(yīng)力擠壓強(qiáng)度安全7.4低速軸和大齒輪聯(lián)接鍵的設(shè)計(jì)7.4.1 選用圓頭普通平鍵(A型)按軸徑d=70mm查表3-1選擇鍵A20121(GB1095-1990),根據(jù)輪轂B=83mm參考表3-1確定鍵的長(zhǎng)度l=L-B=83-10=73mm。7.4.2 強(qiáng)度校核鍵材料選用 455鋼,大齒輪材料為45鋼,查3表16-1得,許用應(yīng)力P =1001200Mpa。鍵工作長(zhǎng)度l=L-b=73-20=5305-18=87mm。擠壓應(yīng)力擠壓強(qiáng)度安全第八章 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)和減速器的潤(rùn)滑8.1 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算8.1.1 聯(lián)軸器概述聯(lián)軸器是用于軸與軸的對(duì)接,使兩軸一起轉(zhuǎn)動(dòng),并傳遞轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器的特點(diǎn)是:只有在停車時(shí),才能用拆卸的方法把兩軸分開。聯(lián)軸器的類型有(1)剛性聯(lián)軸器 不允許兩軸相對(duì)位移,要求兩軸嚴(yán)格對(duì)中,否則會(huì)產(chǎn)生附加載荷。又可分為凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器(元件之間構(gòu)成固定連接)、夾殼聯(lián)軸器(2)撓性聯(lián)軸器 允許兩軸有相對(duì)位移??煞譃闊o(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器、金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器和非金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器:靠元件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)適應(yīng)兩軸的位移,構(gòu)成可動(dòng)聯(lián)接。又可分為:齒輪聯(lián)軸器、滾子鏈聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器、十字軸萬(wàn)向聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器是靠彈性元件的變形適應(yīng)兩軸的相對(duì)位移。金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器可分為:蛇形彈簧聯(lián)軸器、簧片聯(lián)軸器。非金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器可分為:彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷齒式聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器。彈性聯(lián)軸器具有緩和沖擊,吸振的作用。主要是為聯(lián)軸器中有彈性元件,具有良好的彈性,可起緩沖、吸振作用。8.1.2 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算聯(lián)軸器類型選擇:當(dāng)載荷穩(wěn)定,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,同軸性好,無(wú)相對(duì)位移時(shí),可選剛性聯(lián)軸器,也可選用彈性聯(lián)軸器;當(dāng)載荷穩(wěn)定,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,但有相對(duì)位移時(shí),可選用無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器,也可選用彈性聯(lián)軸器;當(dāng)載荷、轉(zhuǎn)速變化時(shí),應(yīng)選彈性聯(lián)軸器。(當(dāng)然,載荷穩(wěn)定,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時(shí),也可以選彈性聯(lián)軸器的。)對(duì)聯(lián)軸器的一般要求是:工作可靠,操作方便,尺寸較小,質(zhì)量較輕,維護(hù)簡(jiǎn)單,安裝位置盡量靠近軸承。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器,往往是根據(jù)傳遞的轉(zhuǎn)矩的大小,工作轉(zhuǎn)速,軸的直徑等確定聯(lián)軸器的具體型號(hào)。聯(lián)軸器的標(biāo)準(zhǔn)系列,可查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩: Tca=KAT21高速軸與電動(dòng)機(jī)軸聯(lián)軸器的選擇與計(jì)算查6得,工作情況系數(shù)KA=1.45,故 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca a=KAT2=1.425.27=35.4.53.61=80.415Nmm 根據(jù)工作條件,選用凸緣聯(lián)軸器,查資料得凸緣聯(lián)軸器的選用 GB5843-19862低速軸上聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)了 查6得工作情況系數(shù)KA=1.45,故聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT3=1.4560.27=784.45757.33=1135.995Nmm根據(jù)工作條件,選用彈性柱銷聯(lián)軸器查資料3表15-3選用8.2 減速器的潤(rùn)滑8.2.1 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑齒輪傳動(dòng)時(shí),相嚙合的齒面間有相對(duì)滑動(dòng),因此就會(huì)產(chǎn)生摩擦和磨損,增加動(dòng)力消耗,降低傳動(dòng)效率。對(duì)齒輪傳動(dòng)進(jìn)行潤(rùn)滑,就是為了避免金屬直接接觸,減少摩擦磨損,同時(shí)還可以起到散熱和防銹蝕的目的。 齒輪傳動(dòng)的潤(rùn)滑方式有:開式及半開式齒輪傳動(dòng)或速度較低的閉式齒輪傳動(dòng),通常采用人工周期性加油潤(rùn)滑。通用的閉式齒輪傳動(dòng),常采用浸油潤(rùn)滑和噴油潤(rùn)滑。 潤(rùn)滑劑的選擇:齒輪傳動(dòng)常用的潤(rùn)滑劑為潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂。選用時(shí),應(yīng)根據(jù)齒輪的工作情況(轉(zhuǎn)速高低、載荷大小、環(huán)境溫度等),選擇潤(rùn)滑劑的粘度、牌號(hào)。因v12m/s,所以采用浸油潤(rùn)滑,按2P143表7-13,選用HL-30(GBSYB110-62S),大齒輪浸入油中的深度為12個(gè)齒高,但不應(yīng)小于10mm。8.2.2 軸承的潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑的目的可以降低滾動(dòng)軸承內(nèi)部的摩擦,減少磨損和發(fā)熱量;軸承的摩擦發(fā)熱使軸承升溫,油潤(rùn)滑可以到起冷卻作用,從而降低軸承的工作溫度,延長(zhǎng)使用壽命;良好的潤(rùn)滑狀態(tài),可在滾動(dòng)體與滾道間形成一層使兩者隔開的油膜,可以使接觸壓力減小軸承零件表面覆蓋一層潤(rùn)滑劑,可以防止表面氧化生銹。本減速器軸承的潤(rùn)滑,采用潤(rùn)滑油潤(rùn)滑,選用HL-30(GBSYB110-62S),并在箱壁內(nèi)側(cè)設(shè)油槽,使油池中的油能進(jìn)入軸承以致潤(rùn)滑。十一.箱體結(jié)構(gòu)尺寸機(jī)座壁厚=0.025a+58mm機(jī)蓋壁厚11=0.025a+58mm機(jī)座凸緣壁厚b=1.512mm機(jī)蓋凸緣壁厚b1=1.5112mm機(jī)座底凸緣壁厚b2=2.520mm地腳螺釘直徑df =0.036a+1216.3mm地腳螺釘數(shù)目a1.210mm齒輪端面與箱體內(nèi)壁距離229 mm兩齒輪端面距離4=55 mmdf,d1,d2至外機(jī)壁距離C1=1.2d+(58)C1f=26mmC11=21mmC12=18mmdf,d1,d2至凸臺(tái)邊緣距離C2C2f=22mmC21=17mmC22=15mm機(jī)殼上部(下部)凸緣寬度K= C1+ C2Kf=48mmK1=38mmK2=33mm軸承孔邊緣到螺釘d1中心線距離e=(11.2)d113mm軸承座凸起部分寬度L1C1f+ C2f+(35)52 mm吊環(huán)螺釘直徑dq=0.8df13mm十二.設(shè)計(jì)總結(jié)之前我對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)這門課的認(rèn)識(shí)是很膚淺的,實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)自己學(xué)得知識(shí)太少,而且就算上課的時(shí)候再認(rèn)真聽(tīng)課,光靠課堂上學(xué)習(xí)的知識(shí)根本就無(wú)法解決實(shí)際問(wèn)題, 必須要靠自己學(xué)習(xí)。我的設(shè)計(jì)中存在很多不完美、缺憾甚至是錯(cuò)誤的地方,但由于時(shí)間的原因,是不可能一一糾正過(guò)來(lái)的了。盡管設(shè)計(jì)中存在這樣或那樣的問(wèn)題,我還是從中學(xué)到很多東西。首先,我體會(huì)到參考資料的重要性,利用一切可以利用的資源對(duì)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。往往很多數(shù)據(jù)在教材上是沒(méi)有的,我們找到的參考資料也不齊全,這時(shí)參考資料的價(jià)值就立時(shí)體現(xiàn)出來(lái)了。其次,從設(shè)計(jì)過(guò)程中,我復(fù)習(xí)了以前學(xué)過(guò)的機(jī)械制圖知識(shí),AUTOCAD的畫圖水平有所提高,Word輸入、排版的技巧也有所掌握,這些應(yīng)該是我最大的收獲。再次,嚴(yán)謹(jǐn)理性的態(tài)度在設(shè)計(jì)中是非常重要的,采用每一個(gè)數(shù)據(jù)都要有根據(jù),設(shè)計(jì)是一環(huán)扣一環(huán)的,前面做錯(cuò)了,后面就要全改,工作量差不多等于重做。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì),極大的提高了我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)這門課程的掌握和運(yùn)用,讓我們熟悉了手冊(cè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的使用,并把我們所學(xué)的知識(shí)和將來(lái)的生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,提高了我們分析問(wèn)題并自己去解決問(wèn)題的能力,也提高了我們各個(gè)方面的素質(zhì),有利于我們今后更順利地走上工作崗位。致 謝在這里我要特別的感謝我的指導(dǎo)老師,在他的細(xì)心的指導(dǎo)下我順利的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì),沒(méi)有 老師的指導(dǎo)就沒(méi)辦法完成,在此向 老師表示衷心的感謝!老師一面要處理繁重的教學(xué)任務(wù),另一方面又要指導(dǎo)我們畢業(yè)設(shè)計(jì),并真切地希望我們能夠取得好的成績(jī),在此設(shè)計(jì)過(guò)程中, 老師既給了我們足夠充分的個(gè)人展現(xiàn)空間,又及時(shí)指導(dǎo)我們正確順利地進(jìn)行工作,再一次感謝 老師!同時(shí)也要感謝,同一組的同學(xué),在我們一起討論時(shí)給我提出了寶貴的意見(jiàn)。還有同宿舍的同學(xué),他們?cè)谖矣龅嚼щy問(wèn)題時(shí)給予了我真情的幫助,在此表示衷心感謝!主要參考文獻(xiàn)1 鄂中凱,王金等主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).東北工學(xué)院出版社,1992.2 郭仁生,魏宣燕主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第2版).清華大學(xué)出版社,2005.3 王昆等主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì).高等教育出版社,1995.4 龔桂義主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè)(第三版).高等教育出版社,1987.5 龔桂義主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.(第二版).高等教育出版社,1989.6 唐金松主編.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版).上??茖W(xué)技術(shù)出版社,2000.7 劉俊龍,何在洲主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社,1993.8 毛振揚(yáng),陳秀寧,施高義編.機(jī)械零件設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).浙江大學(xué)出版社,1989.9 邱宣懷主編.機(jī)械設(shè)計(jì),第四版.高等教育出版社出版社,1996年.10 張定華主編.工程力學(xué).高等教育出版社出版社, 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