機械設計圓錐圓柱減速器說明書.doc
《機械設計圓錐圓柱減速器說明書.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《機械設計圓錐圓柱減速器說明書.doc(33頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
目 錄1 課題分析12 確定原動機13 傳動參數(shù)的計算24 傳動零件的設計計算45 軸的設計計算156 軸承的設計和計算277軸轂聯(lián)接的選擇和計算298 聯(lián)軸器的選擇309 潤滑和密封設計30設計總結31參考文獻311 課題分析1.1 技術參數(shù):鏈拽引力:F = 4800N鏈速:V =1.25 m/s滾筒直徑:D = 500 mm1.2 工作條件: 工作年限4年每年按300天計,兩班制作業(yè),滾筒效率為0.96(包括滾筒與軸承的效率損失)。由一般機械廠制造,小批量生產(chǎn)。 1.3 擬定傳動方案傳動裝置由電動機,減速器,工作機等組成。減速器為二級圓錐圓柱齒輪減速器。外傳動為帶傳動。方案簡圖如圖。(圖1)注:錐齒輪速比不宜過大,圓柱齒輪速比不宜過小,帶傳動速比也不宜過大。2 確定原動機2.1 電動機的類型:三相交流異步電動機(Y系列)2.2 功率的確定2.2.1 工作機所需功率 =48001.25=6000W2.2.2 電動機至工作機的總效率:= =0.980.980.99=0.81(=0.96為V帶傳動的效率,=0.96為圓錐滾子軸承的效率,=0.98為圓錐齒輪傳動的效率,=0.98為圓柱斜齒輪的傳動效率,=0.99聯(lián)軸器的傳動效率)2.2.3 所需電動機的功率 =/=6/0.81=7.4 kw2.2.4電動機額定功率:2.4 確定電動機的型號因同步轉速的電動機磁極多的,尺寸小,質量大,價格高,但可使減速器尺寸減小,其中=7.5kw,符合要求,但傳動機構電動機容易制造且體積小。由此選擇電動機型號:Y100L-6電動機額定功率:=7.5kw滿載轉速:=940 r/min工作機轉速:=60*V/(*D)=25.15r/min電動機型號額定功率(kw)滿載轉速(r/min)起動轉矩/額定轉矩最大轉矩/額定轉矩Y100L-67.59402.02.0 選取B3安裝方式3 傳動參數(shù)的計算總傳動比:=/=940/25.15=37.38取帶傳動的減速器比為iv =2.5則,減速器的傳動比i=i總/iv=37.38/2.5=14.952設圓錐齒輪的傳動比為,低速輪的傳動比為。選=3, 則 =/=4.984,取=5=iv=2.535=37.5=(-)/=(37.5-37.38)/37.38=0.32% 5%符合要求。 各軸的轉速n電機軸0的轉速:= =940r/min高速軸的轉速:=/iv=376 r/min中間軸的轉速:=/=376/3=125.33r/min低速軸的轉速:=/=125.33/5=25.07 r/min 各軸的輸入功率P電機軸0的輸入功率: kw高速軸的輸入功率: kw中間軸的輸入功率: kw低速軸的輸入功率: kw 各軸的輸入轉矩T電機軸0的輸入轉矩:75.18 Nm高速軸的輸入轉矩: 180.43 Nm中間軸的輸入轉矩: 509Nm低速軸的輸入轉矩:2437.97 Nm各軸參數(shù)表如下:軸名功率P/KW轉矩T/(N.mm)轉速n/(r/min)傳動比i電機軸1.32813.499402.5軸1.27532.38376軸1.22493.27125.333軸1.176447.9825.0754 傳動零件的設計計算4.1 帶傳動的設計計算設計普通帶傳動須確定的內容是:帶的型號、長度、根數(shù),帶輪的直徑、寬度和軸孔直徑中心距、初拉力及作用在軸上之力的大小和方向1、選擇帶的型號:查表64得, 則計算功率為PC=KAP=1.27.4= 8.88KW根據(jù)、查表和圖68,選取A型帶。2、確定帶輪基準直徑、驗算帶速查資料表65,66,選取帶速帶速驗算: V=n1d1/(100060)=3.14112940/100060=5.51m/s 介于525m/s范圍內,故合適大帶輪基準直徑d2=n1/n2d1=2.5112=280mm 3、確定帶長和中心距a: 0.7(d1+d2)a02(d1+d2) 0.7(112+280)a02(112+280)274.4mma0784mm 初定中心距a0=500 ,則帶長為 L0=2a0+(d1+d2)+(d2-d1)2/(4a0) =2500+(112+280)/2+(280-112)2/(4500)=1629.55 mm查62表,按標準選帶的基準長度Ld=1600mm的實際中心距a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1600-1629.55)/2=485.23 mm 4、驗算小帶輪上的包角1 1=180-(d2-d1)57.3/a=160.16120 小輪包角合適5、確定帶的根數(shù)由式確定根數(shù),查63表得1.14kW,查67表得0.11kW查62表得0.99,0.95則 Z=PC/((P0+P0)=8.88/(1.14+0.11)0.990.95 = 7.032 故要取2根A型帶 (6)計算軸上壓力由課本表 查得q=0.1kg/m,單根V帶的初拉力:F0=500PC/ZV(2.5/K-1)+qV2=5008.88/(25.51)(2.5/0.96-1)+0.15.512N=97.56N則作用在軸承的壓力FQ,F(xiàn)Q=2ZF0sin1/2=2497.56sin(160.160/2)=704.53N4.2 圓錐齒輪傳動的設計計算1、 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 選用閉式直齒圓錐齒輪傳動按齒形制齒形角頂隙系數(shù)齒頂高系數(shù)螺旋角軸夾角不變位,齒高用頂隙收縮齒。 根據(jù)課本表10-1,材料選擇,小齒輪材料為40Cr(調質),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調質),硬度為240HBS。 根據(jù)課本表10-8,選擇7級精度。 傳動比u=/=3節(jié)錐角 不產(chǎn)生根切的最小齒數(shù): =16.22選=20=u=203=602 按齒面接觸疲勞強度設計 公式: 2.92 試選載荷系數(shù)=2 計算小齒輪傳遞的扭矩=180.43103 Nmm 選取齒寬系數(shù)=0.3 由課本表10-6查得材料彈性影響系數(shù) 由圖10-21d按齒面的硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限大齒輪的接觸疲勞極限 計算應力循環(huán)次數(shù) 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù): 計算接觸疲勞許用應力: 試算小齒輪的分度圓直徑,代入中的較小值得 2.92=68.43 mm 計算圓周速度v mm =(3.1415958.17376)/(601000)=1.15m/s 計算載荷系數(shù) 齒輪的使用系數(shù)載荷狀態(tài)輕微震動,查表10-2得=1.25由圖10-8查得動載系數(shù)=1.1由表10-3查得齒間載荷分配系數(shù)=1.1依據(jù)大齒輪兩端支承,小齒輪懸臂布置,查表10-9得軸承系數(shù)=1.25由公式=1.5=1.51.25=1.875接觸強度載荷系數(shù) =1.251.11.11.875=2.84 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 =68.43=76.91 mm m=/=76.91/20=3.84 mm 取標準值m = 4 mm 計算齒輪的相關參數(shù)=m=420=80 mm=m=460=240 mm =90-=71.57 mm 確定并圓整齒寬 : b=R=0.3126.49=37.95 mm,圓整取40 3 校核齒根彎曲疲勞強度 確定彎曲強度載荷系數(shù) K=2.06 計算當量齒數(shù) =/cos=20/cos18.43=20.8 =/cos=60/cos71.57=189.79 查表10-5得=2.91=1.53=2.29=1.71 計算彎曲疲勞許用應力 由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù):=0.82=0.87 取安全系數(shù): =1.4 由圖10-20c查得齒輪的彎曲疲勞強度極限: =500Mpa =380Mpa按脈動循環(huán)變應力確定許用彎曲應力: 校核彎曲強度 根據(jù)彎曲強度條件公式 =54.47 MPa =15.97 Mpa 滿足彎曲強度要求,所選參數(shù)合適。4.3圓柱齒輪傳動設計 1 齒輪的類型傳動類型:選用圓柱斜齒輪傳動材料選擇:小齒輪材料為40Cr表面淬火,齒面硬度為 280HBS, 接觸疲勞強度極限,彎曲疲勞強度極限;大齒輪材料為45鋼表面淬火,齒面硬度為240HBS,接觸疲勞強度極限,彎曲疲勞強度極限。查機械設計基礎表11-5,取,。查表11-4,取區(qū)域系數(shù),彈性系數(shù)(鍛鋼-鍛鋼)。有=600MPa =550MPa =400MPa =304MPa 螺旋角:8S=1.5故可知安全。 截面6左側抗彎截面系數(shù) 抗扭截面系數(shù) 截面6左側彎矩 截面6上的扭矩 =620.11Nm截面上的彎曲應力 截面上的扭轉切應力由課本附表3-8用插值法求得/=3.75,則/=0.83.75=3軸按磨削加工,有附圖3-4查得表面質量系數(shù)為=0.92故得綜合系數(shù)為/+1/=3.75+1/0.92=3.84 /+1/=3+1/0.92=3.09又取碳鋼的特性系數(shù)所以軸的截面5右側的安全系數(shù)為S=1.5故可知其安全。6 軸承的設計和計算1 輸入軸上的軸承計算 已知:=376r/mine=0.37Y=1.6 求相對軸向載荷對應的e值和Y值相對軸向載荷 比e小 求兩軸承的軸向力 求軸承當量動載荷和 e48000 h故可以選用。2 中間軸上的軸承計算 已知:=125.33r/min , , , ,e=0.31,Y=1.9 求兩軸承的軸向力 求軸承當量動載荷和 e48000h故可以選用。 3 輸出軸上的軸承計算 已知:=25.07 r/min=874.2 N ,e=0.35,Y=1.7 求兩軸承的軸向力 求軸承當量動載荷48000 h故可以選用。 7 軸轂連接的選擇和計算 1 輸入軸與帶輪的鏈接 軸徑,選取的平鍵界面為,長L=50mm。由指導書表14-26得,鍵在軸的深度t=4.0mm,輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=0.2mm。查課本表6-2得,鍵的許用應力。 滿足強度要求。 2 輸入軸與小圓錐齒輪的鏈接軸徑,選取的平鍵界面為,長L=45mm。由指導書表14-26得,鍵在軸的深度t=4.0mm,輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=0.2mm。查課本表6-2得,鍵的許用應力。 滿足強度要求。 3 中間軸與大圓錐齒輪的鏈接軸徑,選取的平鍵界面為,長L=53mm。由指導書表14-26得,鍵在軸的深度t=5.0mm,輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=0.3mm。查課本表6-2得,鍵的許用應力。 滿足強度要求。4 輸出軸與大圓柱齒輪的鏈接軸徑,選取的平鍵界面為,長L=36mm。由指導書表14-26得,鍵在軸的深度t=5.0mm,輪轂深度3.3mm。圓角半徑r=0.3mm。查課本表6-2得,鍵的許用應力。 滿足強度要求。5 輸出軸與機構的鏈接軸徑,選取的平鍵界面為,長L=63mm。由指導書表14-26得,鍵在軸的深度t=6.0mm,輪轂深度4.3mm。圓角半徑r=0.3mm。查課本表6-2得,鍵的許用應力。 滿足強度要求。8 聯(lián)軸器的選擇在軸的計算中已選定聯(lián)軸器型號,選LT4型彈性套柱銷聯(lián)軸器。其公稱轉矩為,許用轉速為3800 r/min。9 潤滑和密封設計1 潤滑齒輪圓周速度v5m/s所以采用浸油潤滑,軸承采用脂潤滑。浸油潤滑不但起到潤滑的作用,同時有助箱體散熱。為了避免浸油的攪動功耗太大及保證齒輪嚙合區(qū)的充分潤滑,傳動件浸入油中的深度不宜太深或太淺,設計的減速器的合適浸油深度H1 對于圓柱齒輪一般為1個齒高,但不應小于10mm,保持一定的深度和存油量。油池太淺易激起箱底沉渣和油污,引起磨料磨損,也不易散熱。取齒頂圓到油池的距離為50mm。換油時間為半年,主要取決于油中雜質多少及被氧化、被污染的程度。查手冊選擇L-CKB 150號工業(yè)齒輪潤滑油。2 密封減速器需要密封的部位很多,有軸伸出處、軸承內側、箱體接受能力合面和軸承蓋、窺視孔和放油的接合面等處。 軸伸出處的密封:作用是使?jié)L動軸承與箱外隔絕,防止?jié)櫥吐┏鲆约跋潴w外雜質、水及灰塵等侵入軸承室,避免軸承急劇磨損和腐蝕。由脂潤滑選用氈圈密封,氈圈密封結構簡單、價格便宜、安裝方便、但對軸頸接觸的磨損較嚴重,因而工耗大,氈圈壽命短。 軸承內側的密封:該密封處選用擋油環(huán)密封,其作用用于脂潤滑的軸承,防止過多的油進入軸承內,破壞脂的潤滑效果。 箱蓋與箱座接合面的密封:接合面上涂上密封膠。設計總結:短短幾周的課程設計,讓我意識到成為一個設計師必須具備扎實的基礎功底。在完成課程設計的過程中也讓我對以前所學的東西有了更深的認識并懂得了如何應用到實際中,初步了解了設計的具體步驟和過程的同時加強了自己的動手能力以及思考、解決問題的能力。參考文獻:1 濮良貴、紀名剛主編機械設計北京:高等教育出版社,20062 李育錫主編,機械設計課程設計指導書,北京:高等教育出版社,20086.3 孫恒、陳作模主編機械原理第七版北京:高等教育出版社,20064 裘文言、張祖繼、瞿元賞主編機械制圖高等教育出版社,20035 劉鴻文主編材料力學第四版.高等教育出版社,20046 吳宗澤、羅國圣主編機械設計課程設計手冊北京:高等教育出版社,2004=6 kw=0.81=7.4kwn=25.15r/min 電動機型號:Y100L-6n=940 r/min=37.38iv =2.5=3=5=940r/min=376r/min=125.33r/min=25.07r/min=7.4kW=7.104kW=6.4kW=180.43Nm=509Nm=2437.97Nm=20=60m = 4 mm=80 mm=240 mm =20=100a=210=15.36=70 mm=350mm=45mm=50mm=20mm=26 mm軸全長267.5mm=53mm=45 mm=55mm=48mm32- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標,表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權。
- 關 鍵 詞:
- 機械設計 圓錐 圓柱 減速器 說明書
裝配圖網(wǎng)所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網(wǎng)友學習交流,未經(jīng)上傳用戶書面授權,請勿作他用。
鏈接地址:http://appdesigncorp.com/p-9044102.html