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文檔簡介
1、<p> 帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中的一級減速器設(shè)計(jì)說明書</p><p><b> 學(xué)校: </b></p><p> 班級:2011級機(jī)制3班</p><p><b> 姓名: </b></p><p><b> 學(xué)號(hào): </b></
2、p><p><b> 老師:</b></p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 第一章</b></p><p> 1.1 本課題的設(shè)計(jì)背景和意義……………………………………………… 1</p><p> 0.75
3、 減速器的發(fā)展 ………………………………………………………… 1</p><p> 1.3 本設(shè)計(jì)的要求 …………………………………………………………… 2</p><p> 1.4 研究內(nèi)容………………………………………………………………… 2</p><p><b> 第二章</b></p><p>
4、 2.1 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) …………………………………………………… 4</p><p> 2.2 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………… 7</p><p> 2.3 軸的設(shè)計(jì) ……………………………………………………………… 14</p><p><b> 第三章</b></p><
5、;p> 3.1 蝸輪軸的軸承的選擇和計(jì)算…………………………………………… 20</p><p> 3.2 蝸桿軸的軸承的選擇和計(jì)算…………………………………………… 21</p><p> 3.3 減速器鑄造箱體的主要結(jié)構(gòu)尺寸……………………………………… 21</p><p><b> 第四章</b></p>
6、<p> 4.1鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核……………………………………………… 23</p><p> 4.2 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算…………………………………………………… 24</p><p> 4.3 減速器的潤滑…………………………………………………………… 24</p><p> 結(jié)論………………………………………………………………
7、……………… 26</p><p><b> 緒論</b></p><p> 1.1本課題的背景及意義</p><p> 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及輔助制造(CAD/CAM)技術(shù)是當(dāng)今設(shè)計(jì)以及制造領(lǐng)域廣泛采用的先進(jìn)技術(shù)。本次設(shè)計(jì)是蝸輪蝸桿減速器,通過本課題的設(shè)計(jì),將進(jìn)一步深入地對這一技術(shù)進(jìn)行深入地了解和學(xué)習(xí)。</p><p>
8、; 1.1.1 本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求</p><p> 機(jī)械零件的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)工作中的一項(xiàng)重要的具體內(nèi)容,因此,必須從機(jī)器整體出發(fā)來考慮零件的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)零件的步驟通常包括:選擇零件的類型;確定零件上的載荷;零件失效分析;選擇零件的材料;通過承載能力計(jì)算初步確定零件的主要尺寸;分析零部件的結(jié)構(gòu)合理性;作出零件工作圖和不見裝配圖。對一些由專門工廠大批生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件主要是根據(jù)機(jī)器工作要求和承載能力計(jì)算,由標(biāo)準(zhǔn)中合
9、理選擇。</p><p> 根據(jù)工藝性及標(biāo)準(zhǔn)化等原則對零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),是分析零部件結(jié)構(gòu)合理性的基礎(chǔ)。有了準(zhǔn)確的分析和計(jì)算,而如果零件的結(jié)構(gòu)不合理,則不僅不能省工省料,甚至使相互組合的零件不能裝配成合乎機(jī)器工作和維修要求的良好部件,或者根本裝不起來。</p><p> 0.75.(1)國內(nèi)減速機(jī)產(chǎn)品發(fā)展?fàn)顩r</p><p> 國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動(dòng),蝸桿傳動(dòng)
10、為主,但普遍存在著功率與重量比小,或者傳動(dòng)比大而機(jī)械效率過低的問題。另外材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn)。由于在傳動(dòng)的理論上,工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破,因此沒能從根本上解決傳遞功率大,傳動(dòng)比大,體積小,重量輕,機(jī)械效率高等這些基本要求。</p><p> ?。?)國外減速機(jī)產(chǎn)品發(fā)展?fàn)顩r</p><p> 國外的減速器,以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位,特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢
11、,減速器工作可靠性好,使用壽命長。但其傳動(dòng)形式仍以定軸齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)為主,體積和重量問題也未能解決好。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動(dòng)比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。 </p><p> 1.3.本設(shè)計(jì)的要求</p><p> 本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求機(jī)械零件的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)工作中的一項(xiàng)重要的具體內(nèi)容,
12、因此,必須從機(jī)器整體出發(fā)來考慮零件的設(shè)計(jì)計(jì)算,而如果零件的結(jié)構(gòu)不合理,則不僅不能省工省料,甚至使相互組合的零件不能裝配成合乎機(jī)器工作和維修要求的良好部件,或者根本裝不起來。</p><p> 機(jī)器的經(jīng)濟(jì)性是一個(gè)綜合性指標(biāo),設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)應(yīng)最大限度的考慮經(jīng)濟(jì)性。提高設(shè)計(jì)制造經(jīng)濟(jì)性的主要途徑有:①盡量采用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論個(gè)方法,力求參數(shù)最優(yōu)化,以及應(yīng)用CAD技術(shù),加快設(shè)計(jì)進(jìn)度,降低設(shè)計(jì)成本;②合理的組織設(shè)計(jì)和制造過程
13、;③最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化及通用化零部件;④合理地選擇材料,改善零件的結(jié)構(gòu)工藝性,盡可能采用新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝和新技術(shù),使其用料少、質(zhì)量輕、加工費(fèi)用低、易于裝配⑤盡力改善機(jī)器的造型設(shè)計(jì),擴(kuò)大銷售量。</p><p> 提高機(jī)器使用經(jīng)濟(jì)性的主要途徑有:①提高機(jī)器的機(jī)械化、自動(dòng)化水平,以提高機(jī)器的生產(chǎn)率和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量;②選用高效率的傳動(dòng)系統(tǒng)和支承裝置,從而降低能源消耗和生產(chǎn)成本;③注意采用適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)、潤
14、滑和密封裝置,以延長機(jī)器的使用壽命,并避免環(huán)境污染。</p><p> 機(jī)器在預(yù)定工作期限內(nèi)必須具有一定的可靠性。提高機(jī)器可靠度的關(guān)鍵是提高其組成零部件的可靠度。此外,從機(jī)器設(shè)計(jì)的角度考慮,確定適當(dāng)?shù)目煽啃运?,力求結(jié)構(gòu)簡單,減少零件數(shù)目,盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)件及可靠零件,合理設(shè)計(jì)機(jī)器的組件和部件以及必要時(shí)選取較大的安全系數(shù)等,對提高機(jī)器可靠度也是十分有效的。</p><p> 1.4.研究
15、內(nèi)容(設(shè)計(jì)內(nèi)容)</p><p> ?。?)蝸輪蝸桿減速器的特點(diǎn)</p><p> 蝸輪蝸桿減速器的特點(diǎn)是具有反向自鎖功能,可以有較大的減速化,輸入軸和輸出軸不在同一軸線上,也不在同一平面上。但是一般體積較大,傳動(dòng)效率不高,精度不高。</p><p> 蝸輪蝸桿減速器是以蝸桿為主動(dòng)裝置,實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)和制動(dòng)的一種機(jī)械裝置。當(dāng)蝸桿作為傳動(dòng)裝置時(shí),在蝸輪蝸桿共同作用下,使
16、機(jī)器運(yùn)行起來,在此過程中蝸桿傳動(dòng)基本上克服了以往帶傳動(dòng)的摩擦損耗;在蝸桿作為制動(dòng)裝置時(shí),蝸輪,蝸桿的嚙合,可使機(jī)器在運(yùn)行時(shí)停下來,這個(gè)過程中蝸桿蝸輪的嚙合靜摩擦達(dá)到最大,可使運(yùn)動(dòng)中的機(jī)器在瞬間停止。在工業(yè)生產(chǎn)中既節(jié)省了時(shí)間又增加了生產(chǎn)效率,而在工藝裝備的機(jī)械減速裝置,深受用戶的美譽(yù),是眼前當(dāng)代工業(yè)裝備實(shí)現(xiàn)大小扭矩,大速比,低噪音,高穩(wěn)定機(jī)械減速傳動(dòng)獨(dú)攬裝置的最佳選擇。</p><p><b> ?。?)
17、方案擬訂</b></p><p><b> A、箱體</b></p><p> (1):蝸輪蝸桿箱體內(nèi)壁線的確定; (2):軸承孔尺寸的確定;</p><p> (3):箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);</p><p> a.箱體壁厚及其結(jié)構(gòu)尺寸的確定 b. 軸承旁連接螺栓凸臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸的確定</p>
18、<p> c.確定箱蓋頂部外表面輪廓 d. 外表面輪廓確定箱座高度和油面</p><p> e. 輸油溝的結(jié)構(gòu)確定 f. 箱蓋、箱座凸緣及連接螺栓的布置</p><p><b> B、軸系部件</b></p><p> (1) 蝸輪蝸桿減速器軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>
19、 a. 軸的徑向尺寸的確定 b. 軸的軸向尺寸的確定</p><p> (2)軸系零件強(qiáng)度校核 </p><p> a. 軸的強(qiáng)度校核 b. 滾動(dòng)軸承壽命的校核計(jì)算</p><p><b> C、減速器附件</b></p><p> a.窺視孔和視孔蓋 b. 通氣器 c. 軸
20、承蓋 d. 定位銷 </p><p> e. 油面指示裝置 f. 油塞 g. 起蓋螺釘 h. 起吊裝置</p><p> 第二章 減速器的總體設(shè)計(jì)</p><p> 2.1 傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)</p><p> 2.1.1 擬訂傳動(dòng)方案</p><p> 本傳動(dòng)裝置用于帶
21、式運(yùn)輸機(jī),工作參數(shù):運(yùn)輸帶工作拉力F=4KN,工作速度=0.75m/s,滾筒直徑D=400mm,傳動(dòng)效率η=0.96,(包括滾筒與軸承的效率損失)兩班制,連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷較平穩(wěn);使用壽命8年。環(huán)境最高溫度80℃。本設(shè)計(jì)擬采用蝸輪蝸桿減速器,傳動(dòng)簡圖如圖6.1所示。</p><p> 圖6.1 傳動(dòng)裝置簡圖</p><p> 1—電動(dòng)機(jī) 2、4—聯(lián)軸器 3—級蝸輪蝸桿減速器<
22、/p><p> 5—傳動(dòng)滾筒 6—輸送帶</p><p> 2.0.75 電動(dòng)機(jī)的選擇</p><p> ?。?)選擇電動(dòng)機(jī)的類型</p><p> 按工作條件和要求,選用一般用途的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī),封閉式結(jié)構(gòu),電壓380V。</p><p> ?。?)選擇電動(dòng)機(jī)的功率</p><p>
23、; 電動(dòng)機(jī)所需的功率 = /</p><p> 式中 —工作機(jī)要求的電動(dòng)機(jī)輸出功率,單位為KW;</p><p> η—電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)之間傳動(dòng)裝置的總效率;</p><p> —工作機(jī)所需輸入功率,單位為KW;</p><p> 輸送機(jī)所需的功率輸送機(jī)所需的功率P=Fv/1000·w</p><p&g
24、t; =4000×0.75/1000×0.8=4.6 kW</p><p> 電動(dòng)機(jī)所需的功率= /</p><p> = =0.99×0.99×0.8×0.99×0.99≈0.76</p><p> =4.6/0.8=5.75kW</p><p> 查表,選取電動(dòng)機(jī)的額定
25、功率=7.5kw。</p><p> ?。?)選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速</p><p> 傳動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)速==63.69 r/min由表推薦的傳動(dòng)比的合理范圍,取蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)比=10~40,故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為:</p><p> = n=(10~40)×63.69=637-2547r/min</p><p> 符合這范圍的電
26、動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速有750、1000、1500、4000 r/min四種,現(xiàn)以同步轉(zhuǎn)速1000 r/min和1500 r/min兩種常用轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行分析比較。</p><p> 綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格、傳動(dòng)比及市場供應(yīng)情況,選取比較合適的方案,現(xiàn)選用型號(hào)為Y132M—4。</p><p> 2.1.3 確定傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比及其分配</p><p&
27、gt; 減速器總傳動(dòng)比及其分配:</p><p> 減速器總傳動(dòng)比i=/=1440/63.69=22.61</p><p> 式中i—傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比</p><p> —工作機(jī)的轉(zhuǎn)速,單位r/min</p><p> —電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速,單位r/min</p><p> 2.1.4 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)
28、和動(dòng)力參數(shù)</p><p> (1)各軸的輸入功率</p><p> 軸ⅠP= P=5.75×0.99×0.99=5.6kW</p><p> 軸ⅡP= P=5.6×0.99×0.99×0.8=4.64kW</p><p><b> ?。?)各軸的轉(zhuǎn)速</b><
29、;/p><p> 電動(dòng)機(jī): =1440 r/min</p><p> 軸Ⅰ:n= =1440 r/min</p><p> 軸Ⅱ:n==1440/22.61=63.69 r/min</p><p> ?。?)各軸的輸入轉(zhuǎn)矩</p><p> 電動(dòng)機(jī)軸:=9550pd/nm=9550×5.75/1440=3
30、8.13Nm</p><p> 軸Ⅰ:T= 9550p1/n1=9550×5.6/1440=37.14Nm</p><p> 軸Ⅱ:T= 9550p2/n2=9550×4.64/63.69=695.75Nm</p><p> 上述計(jì)算結(jié)果匯見表3-1</p><p> 表3-1傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)</p&g
31、t;<p> 2.2 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p> 2.2.1 蝸輪蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)</p><p> 一.選擇蝸輪蝸桿類型、材料、精度</p><p> 根據(jù)GB/T10085-1988的推薦,采用漸開線蝸桿(ZI)蝸桿材料選用45鋼,整體調(diào)質(zhì),表面淬火,齒面硬度45~50HRC。蝸輪齒圈材料選用ZCuSn10Pb1,金屬模鑄造,滾銑
32、后加載跑合,8級精度,標(biāo)準(zhǔn)保證側(cè)隙c。</p><p><b> 二.計(jì)算步驟</b></p><p> 1.按接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b> 設(shè)計(jì)公式≥mm</b></p><p><b> 選z1,z2:</b></p><p>
33、 查表7.2取z1=2,</p><p> z2= z1×n1/n2=2×1440/63.69=45.22≈45.</p><p> z2在30~64之間,故合乎要求。</p><p><b> 初估=0.82</b></p><p> ?。?)蝸輪轉(zhuǎn)矩T2:</p><p
34、> T2=T1×i×=9.55×106×5.6×22.61×0.82/1440=3565765.97 Nmm</p><p><b> ?。?)載荷系數(shù)K:</b></p><p> 因載荷平穩(wěn),查表7.8取K=1.1 </p><p><b>
35、 (4)材料系數(shù)ZE</b></p><p> 查表7.9,ZE=156 </p><p> ?。?)許用接觸應(yīng)力[0H]</p><p> 查表7.10,[0H]=220 Mpa </p><p> N=60×jn2×Lh=60×63.69×
36、1×12000=5.325×107</p><p> ZN===0.81135338</p><p> [H]=ZN[0H]= 0.81135338×220=178.5 Mpa</p><p><b> ?。?)md1:</b></p><p> md1≥ =1.1×3565
37、765.97×=2358.75mm</p><p> ?。?)初選m,d1的值:</p><p> 查表7.1取m=6.3,d1=63</p><p> md1=2500.47〉2358.75</p><p><b> ?。?)導(dǎo)程角 </b></p><p><b>
38、 tan= =0.2</b></p><p> =arctan0.2=11.3°</p><p><b> ?。?)滑動(dòng)速度Vs</b></p><p> Vs= =4.84m/s</p><p><b> ?。?0)嚙合效率</b></p><p>
39、; 由Vs=4.84 m/s查表得 ν=1°16′</p><p> 1 ==0.2/0.223=0.896</p><p><b> ?。?1)傳動(dòng)效率</b></p><p> 取軸承效率 2=0.99 ,攪油效率3=0.98</p><p> =1×2×3=0.896×
40、;0.99×0.98=0.87</p><p> T2=T1×i×=9.55×106×5.6×22.61×0.87/1440=651559.494Nmm</p><p> (12)檢驗(yàn)md1的值</p><p> md1≥=0.×651559.494×=1820<2500
41、.47</p><p> 原選參數(shù)滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度要求</p><p> 2.確定傳動(dòng)的主要尺寸</p><p> m=6.3mm,=63mm,z1=2,z2=39</p><p><b> 中心距a</b></p><p> a==154.35mm</p><p
42、><b> (2)蝸桿尺寸</b></p><p> 分度圓直徑d1 d1=63mm</p><p> 齒頂圓直徑da1 da1=d1+2ha1=(63+2×6.3)=75.6mm</p><p> 齒根圓直徑df1 df1=d1﹣2hf=63﹣2×6.3</p><
43、;p> (1+0.2)=47.88mm</p><p> 導(dǎo)程角 tan=11.30993247° 右旋</p><p> 軸向齒距 Px1=πm=3.14×6.3=19.78mm</p><p> 齒輪部分長度b1 b1≥m(11+0.06×z2)=6.3×(11
44、+0.06×39)=84.04mm</p><p><b> 取b1=90mm</b></p><p><b> (2)蝸輪尺寸</b></p><p> 分度圓直徑d2 d2=m×z2=6.3×39=245.7mm</p><p> 齒頂高
45、 ha2=ha*×m=6.3×1=6.3mm</p><p> 齒根高 hf2= (ha*+c*)×m=(1+0.2)×6.3=7.56mm</p><p> 齒頂圓直徑da2 da2=d2+2ha2=245.7+2×6.3×0.75=230.58mm</p>&
46、lt;p> 齒根圓直徑df2 df2=d2﹣2m(ha*+c*)=384﹣19.2=364.8mm</p><p> 導(dǎo)程角 tan=11.30993247° 右旋</p><p> 軸向齒距 Px2=Px1=π m=3.14×6.3=19.78mm</p><p> 蝸輪齒寬b
47、2 b2=0.75da1=0.75×75.6=56.7mm</p><p> 齒寬角 sin(α/2)=b2/d1=56.7/63=0.9</p><p> 蝸輪咽喉母圓半徑 rg2=a—da2/2=154.35﹣129.15=25.2mm</p><p><b> (3)熱平衡計(jì)算</b&
48、gt;</p><p><b> ?、俟浪闵崦娣eA</b></p><p><b> A=</b></p><p> ?、隍?yàn)算油的工作溫度ti</p><p><b> 室溫:通常取。</b></p><p> 散熱系數(shù):Ks=20 W/(㎡
49、183;℃)。</p><p> 73.45℃<80℃</p><p><b> 油溫未超過限度</b></p><p><b> (4) 潤滑方式</b></p><p> 根據(jù)Vs=4.84m/s,查表7.14,采用浸油潤滑,油的運(yùn)動(dòng)粘度V40℃=350×10-6㎡/s<
50、/p><p> (5)蝸桿、蝸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(單位:mm)</p><p><b> ?、傥佪嗇S的設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 最小直徑估算</b></p><p><b> dmin≥c× </b></p><p> c查《機(jī)械
51、設(shè)計(jì)》表11.3得 c=120 dmin≥=120× =47.34</p><p> 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.5,選dmin=48</p><p> d1= dmin+2a =56 a≥(0.07~0.1) dmin=4.08≈4</p><p> d2=d1+ (1~5)mm=56+4=60</p>&
52、lt;p> d3=d2+ (1~5)mm=60+5=65</p><p> d4=d3+2a=65+2×6=77 a≥(0.07~0.1) d3=5.525≈6</p><p> h由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.4查得 h=5.5</p><p> b=1.4h=1.4×5.5=7.7≈8</p><p>
53、 d5=d4﹣2h=77﹣2×5.5=66</p><p><b> d6=d2=60</b></p><p> l1=70+2=72</p><p><b> ?、谖仐U軸的設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 最小直徑估算</b></p>&
54、lt;p> dmin≥c× = 120×=19.09 取dmin=30</p><p> d1=dmin+2a=20+2×2.5=35 a=(0.07~0.1)dmin</p><p> d2=d1+(1~5)=35+5=40</p><p> d3=d2+2a=40+2×2=44 a=(0.07~0
55、.1)d2</p><p><b> d4=d2=40</b></p><p> h查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.4</p><p> 蝸桿和軸做成一體,即蝸桿軸。蝸輪采用輪箍式,青銅輪緣與鑄造鐵心采用H7/s6配合,并加臺(tái)肩和螺釘固定,螺釘選6個(gè)</p><p> 幾何尺寸計(jì)算結(jié)果列于下表:</p>&l
56、t;p><b> 2.3 軸的設(shè)計(jì)</b></p><p> 2.3.1 蝸輪軸的設(shè)計(jì)</p><p><b> ?。?)選擇軸的材料</b></p><p> 選取45鋼,調(diào)質(zhì),硬度HBS=230,強(qiáng)度極限=600 Mpa,由表查得其許用彎曲應(yīng)力=55Mpa 查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》(表10-1、10-3)<
57、;/p><p> ?。?)初步估算軸的最小直徑</p><p> 取C=120,得dmin≥=120× =47.34mm</p><p> 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11.5,選dmin=63</p><p><b> ?。?)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p> ① 軸上零件的定位、固定和
58、裝配</p><p> 單級減速器中,可將齒輪按排在箱體中央,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,周向固定靠平鍵和過渡配合。兩軸承分別以軸肩和套筒定位,周向則采用過渡配合或過盈配合固定。聯(lián)軸器以軸肩軸向定位,右面用軸端擋,圈軸向固定.</p><p> 鍵聯(lián)接作周向固定。軸做成階梯形,左軸承 從做從左面裝入,齒輪、套筒、右軸承和聯(lián)軸器依次右面裝到軸上。</
59、p><p> ?、?確定軸各段直徑和長度</p><p> Ⅰ段d1=50mm L1=70mm</p><p> ?、蚨芜x30212型圓錐滾子軸承,其內(nèi)徑為60mm,寬度為22mm。故Ⅱ段直徑d2=60mm。</p><p> ?、蠖慰紤]齒輪端面和箱體內(nèi)壁、軸承端蓋與箱體內(nèi)壁應(yīng)有一定距離,則取套筒長為38mm。故L3=40mm,d3=
60、65mm。</p><p> ?、舳蝑4=77mm,L4=70mm</p><p> Ⅴ段d5=d4+2h=77+2×5.5=88mm,L5=8mm</p><p> ?、龆蝑6=65mm,L6=22mm</p><p> ?、鞫?d7=d2=760mm,L7=25</p><p> ?。?)按彎扭合成
61、應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p> ?、?繪出軸的結(jié)構(gòu)與裝配圖 (a)圖</p><p> ②繪出軸的受力簡圖 (b)圖</p><p> ?、劾L出垂直面受力圖和彎矩圖 (c)圖</p><p><b> N</b></p><p><b> N</b></p
62、><p><b> N </b></p><p><b> 軸承支反力:</b></p><p><b> N</b></p><p> FRBV=Fr+FRAV =33.88+16.94=50.82N</p><p><b> 計(jì)算彎矩
63、:</b></p><p><b> 截面C右側(cè)彎矩</b></p><p><b> 截面C左側(cè)彎矩</b></p><p> ?、芾L制水平面彎矩圖 (d)圖</p><p><b> 軸承支反力:</b></p><p>&
64、lt;b> 截面C處的彎矩 </b></p><p> ?、堇L制合成彎矩圖 (e)圖</p><p><b> Nm</b></p><p> 圖3.2 低速軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩</p><p> (a)軸的結(jié)構(gòu)與裝配 (b)受力簡圖 (c)水平面的受力和彎矩圖</p><
65、p> (d)垂直面的受力和彎矩圖 (e)合成彎矩圖 (f)轉(zhuǎn)矩圖 (g)計(jì)算彎矩圖</p><p><b> Nm</b></p><p> ⑥繪制轉(zhuǎn)矩圖 (f)圖</p><p> ×105 Nmm=586 Nm</p><p> ?、呃L制當(dāng)量彎矩圖 (g)圖</p>
66、<p> 轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭剪應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化,取0.6,截面C處的當(dāng)量彎矩為</p><p><b> Nm</b></p><p> ?、嘈:宋kU(xiǎn)截面C的強(qiáng)度</p><p><b> <,安全。</b></p><p> 2.3.2 軸的結(jié)構(gòu)見圖3.3所示</p>
67、<p> 圖3.3 蝸輪軸的結(jié)構(gòu)圖</p><p> 2.3.3 蝸桿軸的設(shè)計(jì)</p><p><b> (1)選擇軸的材料</b></p><p> 選取45鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度HBS=230,強(qiáng)度極限=650 Mpa,屈服極限=360 Mpa,彎曲疲勞極限=300 Mpa,剪切疲勞極限=155 Mpa,對稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)的
68、許用應(yīng)力=60 Mpa。</p><p> (2) 初步估算軸的最小直徑</p><p><b> 最小直徑估算</b></p><p> dmin≥cx= 120x=19.09 取dmin=20 </p><p><b> ?。?)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p
69、> 按軸的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求選取軸承處的軸徑d=35mm,初選軸承型號(hào)為30207圓錐滾子軸承(GB/T297—94),采用蝸桿軸結(jié)構(gòu),其中,齒根圓直徑mm,分度圓直徑mm,齒頂圓直徑mm,長度尺寸根據(jù)中間軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的設(shè)計(jì),校核的方法與蝸輪軸相類似,經(jīng)過具體的設(shè)計(jì)和校核,得該蝸桿軸結(jié)構(gòu)是符合要求的,是安全的,軸的結(jié)構(gòu)見圖3.4所示:</p><p> 圖3.4 蝸桿軸的結(jié)構(gòu)草圖</p>
70、<p> 第三章 軸承的選擇和計(jì)算</p><p> 3.1 蝸輪軸的軸承的選擇和計(jì)算</p><p> 按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),初步選用30212(GB/T297—94)圓錐滾子軸承,內(nèi)徑d=60mm,外徑D=110mm,B=22mm.</p><p><b> ?。?)計(jì)算軸承載荷</b></p><p>
71、 ?、?軸承的徑向載荷 </p><p><b> 軸承A:</b></p><p><b> 軸承B:</b></p><p><b> ?、?軸承的軸向載荷</b></p><p><b> 軸承的派生軸向力 </b></p>&l
72、t;p> 查表得:30212軸承15°38′32″</p><p> 所以,=17.173N</p><p><b> =23.89N</b></p><p><b> 無外部軸向力。</b></p><p> 因?yàn)椋?,軸承A被“壓緊”,所以,兩軸承的軸向力為</p&
73、gt;<p><b> ?、?計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷</b></p><p> 由表查得圓錐滾子軸承30211的</p><p><b> 取載荷系數(shù),</b></p><p><b> 軸承A:<e</b></p><p> 取X=1,Y=0,則</p&g
74、t;<p><b> 軸承B:<e</b></p><p> 取X=1,Y=0,則</p><p> 3.2 蝸桿軸的軸承的選擇和計(jì)算</p><p> 按軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),選用30207圓錐滾子軸承(GB/T297—94),經(jīng)校核所選軸承能滿足使用壽命,合適。具體的校核過程略。 </p><p>
75、 (7) 表2.5.1軸承端蓋螺釘直徑:</p><p> (8) 檢查孔蓋螺釘直徑:本減速器為一級傳動(dòng)減速器,所以取=10;</p><p> (9) 軸承座外徑:,其中為軸承外圈直徑,</p><p> 把數(shù)據(jù)代入上述公式,得數(shù)據(jù)如下:</p><p><b> 高速軸:,取,</b></p>
76、<p><b> 低速軸:,??;</b></p><p> (10) 表2.5.2螺栓相關(guān)尺寸:</p><p> (11) 軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓的距離:以螺栓和螺釘互不干涉為準(zhǔn)盡量靠近,一般?。?lt;/p><p> (12) 軸承旁凸臺(tái)半徑:20,根據(jù)而得;</p><p> (13) 軸承旁凸臺(tái)高度:根
77、據(jù)低速軸軸承外徑和扳手空間的要求,由結(jié)構(gòu)確定;</p><p> (14) 箱外壁至軸承座端面的距離:,取=48;</p><p> (15) 箱蓋、箱座的肋厚:>0.85,取=12,≥0.85,取=14;</p><p> (16) 大齒輪頂圓與箱內(nèi)壁之間的距離:≥,取=16;</p><p> (17) 鑄造斜度、過渡斜度、鑄造外
78、圓角、內(nèi)圓角:鑄造斜度=1:10,</p><p> 過渡斜度=1:20,鑄造外圓角=5</p><p> 4.1鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核</p><p> 4.1.1高速軸鍵聯(lián)接的選擇和強(qiáng)度校核</p><p> 高速軸采用蝸桿軸結(jié)構(gòu),因此無需采用鍵聯(lián)接。</p><p> 4.1.2 低速軸與蝸輪聯(lián)接用鍵的
79、選擇和強(qiáng)度校核</p><p> (1) 選用普通平鍵(A型)</p><p> 按低速軸裝蝸輪處的軸徑d=77mm,以及輪轂長 =73mm,</p><p> 查表,選用鍵22×14×63 GB1096—2003。</p><p><b> (2) 強(qiáng)度校核</b></p>&
80、lt;p> 鍵材料選用45鋼,查表知,鍵的工作長度mm,mm,按公式的擠壓應(yīng)力</p><p> 小于,故鍵的聯(lián)接的強(qiáng)度是足夠的。</p><p> 4.2 聯(lián)軸器的選擇和計(jì)算</p><p> 4.2.1 高速軸輸入端的聯(lián)軸器</p><p> 計(jì)算轉(zhuǎn)矩,查表取,有,,查表選用TL5型彈性套柱銷聯(lián)軸器,材料為35鋼,許用
81、轉(zhuǎn)矩,許用轉(zhuǎn)速r/min,標(biāo)記:LT5聯(lián)軸器30×50 GB4323—84。</p><p> 選鍵,裝聯(lián)軸器處的軸徑為30mm,選用鍵8×7×45 GB1096—79,</p><p> 對鍵的強(qiáng)度進(jìn)行校核,鍵同樣采用45鋼,有關(guān)性能指標(biāo)見(2.6.2),鍵的工作長度mm,mm,按公式的擠壓應(yīng)力</p><p> <,合格。所以
82、高速級選用的聯(lián)軸器為LT5聯(lián)軸器30×50 GB4323—84,所用的聯(lián)結(jié)鍵為8×7×45 GB1096—79。</p><p> 4.2.2 低速軸輸出端的聯(lián)軸器</p><p> 根據(jù)低速軸的結(jié)構(gòu)尺寸以及轉(zhuǎn)矩,選用聯(lián)軸器LT8聯(lián)軸器50×70 GB4323—84,所用的聯(lián)結(jié)鍵為14×9×60 GB1096—79,經(jīng)過校
83、核計(jì)算,選用的鍵是符合聯(lián)結(jié)的強(qiáng)度要求的,具體的計(jì)算過程與上面相同,所以省略。</p><p> 4.3 減速器的潤滑</p><p> 減速器中蝸輪和軸承都需要良好的潤滑,起主要目的是減少摩擦磨損和提高傳動(dòng)效率,并起冷卻和散熱的作用。另外,潤滑油還可以防止零件銹蝕和降低減速器的噪聲和振動(dòng)等。</p><p> 本設(shè)計(jì)選取潤滑油溫度時(shí)的蝸輪蝸桿油,蝸輪采用浸油
84、潤滑,浸油深度約為h1≥1個(gè)螺牙高,但油面不應(yīng)高于蝸桿軸承最低一個(gè)滾動(dòng)體中心。</p><p><b> 結(jié) 論</b></p><p> 這次通過對已知條件對蝸輪蝸桿減速器的結(jié)構(gòu)形狀進(jìn)行分析,得出總體方案.按總體方案對各零部件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行分析得出蝸輪蝸桿減速器的整體結(jié)構(gòu)尺寸,然后以各個(gè)系統(tǒng)為模塊分別進(jìn)行具體零部件的設(shè)計(jì)校核計(jì)算,得出各零部件的具體尺寸,再重新
85、調(diào)整整體結(jié)構(gòu),整理得出最后的設(shè)計(jì)圖紙和說明書.此次設(shè)計(jì)通過對蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計(jì),使我對成型機(jī)械的設(shè)計(jì)方法、步驟有了較深的認(rèn)識(shí).熟悉了蝸輪、軸等多種常用零件的設(shè)計(jì)、校核方法;掌握了如何選用標(biāo)準(zhǔn)件,如何查閱和使用手冊,如何繪制零件圖、裝配圖;以及設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)零部件的要點(diǎn)、方法。 這次設(shè)計(jì)貫穿了所學(xué)的專業(yè)知識(shí),綜合運(yùn)用了各科專業(yè)知識(shí),查各種知識(shí)手冊從中使我學(xué)習(xí)了很多平時(shí)在課本中未學(xué)到的或未深入的內(nèi)容。我相信這次設(shè)計(jì)對以后的工作學(xué)習(xí)都會(huì)有很大
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