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文檔簡介
1、 . . . 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計(論論文文)題目:題目:礦山絞車礦山絞車 TPTP 環(huán)面蝸桿減速器的設(shè)計環(huán)面蝸桿減速器的設(shè)計 . . . 太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文)太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 誠誠 信信 承承 諾諾 書書本人重聲明:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(論文)礦山絞車 TP 環(huán)面蝸桿減速器的設(shè)計 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的成果,其容除了在畢業(yè)設(shè)計(論文)中特別加以標(biāo)注引用,表示致的容外,本畢業(yè)設(shè)計(論文)不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級: 機械 91 學(xué) 號: 0923047 奚 天 洋 2013 年 5 月 25 日 . . . 太太湖湖學(xué)學(xué)院院 信信 機
2、機系系 機機械械工工程程與與自自動動化化 專專業(yè)業(yè)畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計計論論 文文 任任 務(wù)務(wù) 書書一、題目與專題:一、題目與專題:1、題目礦山絞車 TP 環(huán)面蝸桿減速器的設(shè)計 2、專題二、課題來源與選題依據(jù):二、課題來源與選題依據(jù):本課題來源于家港某礦山工程機械。絞車(卷揚機)在國民基礎(chǔ)建設(shè)工程、航運港口以與礦業(yè)開采中發(fā)揮著重要的不可以缺少的起重作用,因操作簡單、繞繩量大、移置方便而廣泛應(yīng)用。 減速器在各行各業(yè)中的使用越來越廣泛,在各式機械傳動系統(tǒng)中都可以看到,從交通工具、建筑用重型機械與自動化生產(chǎn)設(shè)備到日常生活中的家電等。本文是以絞車用的減速器為研究對象,利用其減速器減速增矩功能,采用的環(huán)
3、面蝸桿傳動是多齒雙線接觸,齒面誘導(dǎo)法曲率小,接觸應(yīng)力小,滑動率接近 90,有利于齒面間的彈性流體動力潤滑。其承載能力大,傳動效率高,從而更好的完善和優(yōu)化目前絞車減速器設(shè)計不足。 三、本設(shè)計(論文或其他)應(yīng)達到的要求:三、本設(shè)計(論文或其他)應(yīng)達到的要求: . . . 熟練掌握機械設(shè)計的一般過程; 熟練掌握礦山專用減速器的用途和構(gòu)造; 熟練運用多學(xué)科知識解決設(shè)計中的問題,通過合理的設(shè)計使產(chǎn)品符合工作要求; 熟練運用設(shè)計資料并能夠進行數(shù)據(jù)處理和圖紙的設(shè)計; 通過本次設(shè)計,提高自身的計算和制圖能力,熟悉有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為以后的專業(yè)設(shè)計和工作打下堅實的基礎(chǔ)。 四、接受任務(wù)學(xué)生:四、接受任務(wù)學(xué)
4、生: 機械 91 班班 奚 天 洋 五、開始與完成日期:五、開始與完成日期:自自 20122012 年年 1111 月月 1212 日日 至至 20132013 年年 5 5 月月 2525 日日六、設(shè)計(論文)指導(dǎo)(或顧問):六、設(shè)計(論文)指導(dǎo)(或顧問):指導(dǎo)教師簽名指導(dǎo)教師簽名簽名簽名簽名簽名教教研研室室主主任任學(xué)科組組長研究所所長學(xué)科組組長研究所所長簽名簽名系主任系主任 簽名簽名 . . . III / 5020122012 年年 1111 月月 1212 日日 . . . 摘摘 要要本次畢業(yè)設(shè)計主要闡述的是礦山絞車 TP 環(huán)面蝸桿減速器的設(shè)計方法,該減速器是蝸輪蝸桿減速器的一種形式。
5、 本設(shè)計課題來源于家港某礦山工程機械,通過分析傳統(tǒng)減速器的設(shè)計方法和主要考慮的問題,以礦山絞車減速器為設(shè)計背景,按照設(shè)計準(zhǔn)則和設(shè)計理論設(shè)計了 TP 環(huán)面蝸輪蝸桿減速器并加以校核,接著對減速器的部件組成進行了尺寸計算和校核,該設(shè)計代表了環(huán)面蝸輪蝸桿設(shè)計的一般過程,對其他的蝸輪蝸桿的設(shè)計工作也有一定的價值。目前,在礦山絞車減速器的設(shè)計、制造以與應(yīng)用上,國與國外先進水平相比仍有較大差距,國在設(shè)計制造減速器過程中存在著很大程度上的缺點,本文通過確定其合理的提升方式與運轉(zhuǎn)參數(shù),改造現(xiàn)有提升設(shè)備,采用最新最新技術(shù)、最新工藝、使其不斷體積小、質(zhì)量輕,提升能力大,運行準(zhǔn)確可靠和高度集中化自動化方向發(fā)展。關(guān)鍵詞
6、:關(guān)鍵詞:礦山絞車;PT 環(huán)面蝸桿;減速器;結(jié)構(gòu)設(shè)計 . . . V / 50A AbstractbstractThis graduationdesignis the maindesign method of minehoistTPtoroidal wormreducer,thereducer is aformof worm gear reducer.This design derives from a mine in Zhangjiagang Construction Machinery Co., Ltd., through the analysis of the traditional d
7、esign method of main reducer and consideration, in mine hoist reducer design background, in accordance with the design criteria and design theory to design TP toroidal worm reducer and be checked, then the components of the reducer to the size of the calculation and verification, the design represen
8、ts the torus worm general design process, on the other worm design work also has a certain value.At present,in minehoistreducerdesign,manufacture and application ofdomestic,compared with foreign advancedlevel there are still largegapsexist,hometo a large extent the shortcomingsin the design and manu
9、facture ofreducerprocess,but our country isfurther enhancing thebasic theory ofequipment,determine a reasonable upgrademode andoperation parameters,transformationthe existinglifting equipment,using thelatesttechnology,the latest technology,it hassmall volume,light weight,big lifting capacity,accurat
10、e and reliable operationandhighly centralizedautomated direction.KeyKey wordswords: Mine hoist; PT toroidal worm; reducer; structure design . . . 目目 錄錄摘 要 IIIABSTRACTIV目錄 V1 緒論 11.1 本課題的研究容和意義 11.2 國外的發(fā)展概況 21.3 本課題應(yīng)達到的要求 32 選定設(shè)計方案 42.1 原動機的選擇 42.2 傳動裝置的選擇 43 電動機的選擇與動力參數(shù)計算 73.1 初選電動機類型和結(jié)構(gòu)型式 73.2 電動機的
11、容量 83.2.1 確定減速器所需的功率8wP3.2.2 確定傳動裝置效率 93.2.3 電動機的技術(shù)數(shù)據(jù) 93.3 傳動裝置運動參數(shù)的計算 93.3.1 總傳動比的計算 103.3.2 各軸功率計算 103.3.3 各軸轉(zhuǎn)速的計算 103.3.4 各軸輸入扭矩的計算 104 減速器部件的選擇計算 114.1 蝸桿傳動設(shè)計計算 114.1.1 選擇蝸桿、蝸輪材料 114.1.2 確定蝸桿頭數(shù)與蝸輪齒數(shù)121Z2Z4.1.3 驗算滾筒的速度 12 . . . VII / 504.1.4 確定蝸桿蝸輪中心距 a124.1.5 蝸桿傳動幾何參數(shù)設(shè)計 134.2 環(huán)面蝸輪蝸桿校核計算 154.3 軸的
12、結(jié)構(gòu)設(shè)計 164.3.1 蝸桿軸的設(shè)計 164.3.2 蝸輪軸的設(shè)計 184.4 軸的校核 204.4.1 蝸桿軸的強度校核 204.4.2 蝸輪軸的強度校核 224.5 滾動軸承的選擇與校核 244.5.1 蝸桿軸滾動軸承的選擇與校核 244.5.2 蝸輪軸上軸承的校核 254.6 鍵聯(lián)接的強度校核 264.6.1 蝸桿軸上安裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接 264.6.2 蝸輪軸上裝蝸輪處的鍵聯(lián)接 264.6.3 蝸輪軸上裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接 274.7 聯(lián)軸器的選擇和計算 274.7.1 與電機輸出軸的配合的聯(lián)軸器 274.7.2 與蝸輪蝸桿減速器配合的聯(lián)軸器 274.8 箱體結(jié)構(gòu)尺寸與密封 284.8
13、.1 箱體結(jié)構(gòu)尺寸 284.8.2 箱體的密封 295 潤滑與附件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 305.1 減速器的潤滑 305.1.1 潤滑油選擇 305.1.2 蝸桿傳動的熱平衡計算 305.2 減速器的附件 325.2.1 窺視孔和視孔蓋 325.2.2 通氣器 325.2.3 定位銷 335.2.4 起蓋螺釘 335.2.5 起吊裝置 335.2.6 放油孔與螺塞 345.3 減速器的安裝、使用與維護 345.3.1 減速器的安裝 345.3.2 減速器的使用和維護 356 結(jié)論與展望 366.1 結(jié)論 36 . . . 6.2 不足之處與未來展望 36致 37參考文獻 38 . . . 1 / 501
14、 1 緒論緒論1.11.1 本課題的研本課題的研究容和意義究容和意義減速器在原動機和工作機之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用,在現(xiàn)代機械中應(yīng)用極為廣泛。減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類,二者的設(shè)計、制造和使用特點各不一樣。卷揚機是一種常見的提升設(shè)備,其傳動裝置的設(shè)計有多種多樣,如皮帶減速器、鏈條減速器、齒輪減速器、蝸輪蝸桿減速器等等。7080年代,世界減速器技術(shù)有了很大發(fā)展。通用減速器體現(xiàn)以下發(fā)展趨勢:(1)高水平、高性能。(2)積木式組合設(shè)計?;緟?shù)采取優(yōu)先數(shù),尺寸規(guī)格整齊、零件通用性和互換性強、系列容易擴充和花樣翻新,利于組織批量生產(chǎn)和降低成本。(3)形式多樣化、變型設(shè)計多。擺
15、脫了傳統(tǒng)的單一底座安裝方式,增添了空心軸懸掛式、浮動支承底座、電動機與減速機一體式聯(lián)接,多方位安裝面等不同型式,擴大使用圍。TP系列平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿減速器(/T9051199-2)為平面一次包絡(luò)蝸桿傳動,傳動TPU、TPS、TPA三種形式,適合于冶金、礦山、起重、 運輸、建筑、石油、化工、航天、航海設(shè)備或精密傳動的減速傳動。工作條件:蝸桿轉(zhuǎn)速不超過1500;工作環(huán)境溫度為+40-40,當(dāng)工作環(huán)境溫度0以下時,啟動前minr潤滑油必須加熱到0以上,或采用低凝固點的潤滑油;當(dāng)環(huán)境溫度超過40時,需采取強迫冷卻措施。 國的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主,但普遍存在著功率與重量比小,或者傳動比大而機
16、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,特別是大型的減速器問題更突出,使用壽命不長。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,減速器工作可靠性好,使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主,體積和重量問題,也未解決好。TP環(huán)面蝸桿減速器承載能力大,傳動效率高,使用壽命長,適合于重載動力傳動裝置,如圖1.1所示: 圖1.1 TP環(huán)面蝸桿減速器本設(shè)計課題來源于家港某礦山工程機械,其主要容是:總結(jié)了傳統(tǒng)減速器設(shè)計中主要考慮的問題與發(fā)展趨勢,基于礦山絞車減速器的設(shè)計背景,通過初步計算出減速器的各零件的尺寸參數(shù)并加以校核,然后根據(jù)現(xiàn)代的計算機輔助
17、設(shè)計技術(shù)AutoCAD軟件對該減速器的齒輪、軸、箱體等所有零件進行三維建模最后裝配生成二維裝配圖。1.21.2 國外的發(fā)展概況國外的發(fā)展概況卷揚機(又叫絞車)是由人力或機械動力驅(qū)動卷筒、卷繞繩索來完成牽引工作的裝置??梢源怪碧嵘?、水平或傾斜拽引重物。卷揚機分為手動卷揚機和電動卷揚機兩種?,F(xiàn)在以電動卷揚機為主。電動卷揚機由 . . . 電動機、聯(lián)軸節(jié)、制動器、齒輪箱和卷筒組成,共同安裝在機架上。對于起升高度和裝卸量大工作頻繁的情況,調(diào)速性能好,能令空鉤快速下降。對安裝就位或敏感的物料,能用較小速度。如圖2.1所示:圖 1.2 礦山用絞車我國卷揚機的生產(chǎn)是解放后才開始的。50年代為滿足恢復(fù)經(jīng)濟的需
18、要和第一個五年計劃建筑的需要,卷揚機的生產(chǎn)被提到了日程上。原國泰機器廠等成批仿制了兩種卷揚機,一種為riben的JIS8001型動力卷揚機,它是一種原動機為電動機,傳動形式是開式圓柱齒輪傳動,雙錐體摩擦離合器,操作為手板腳踩的快速卷揚機;另一種是按聯(lián)圖紙制造的1011型和1012型普通蝸桿傳動、電控慢速卷揚機1。由于當(dāng)時生產(chǎn)力不高,卷揚機的需求量亦不多,故這段時間國卷揚機的生產(chǎn)主要是仿制。隨著生產(chǎn)的發(fā)展,到了60年代,卷揚機的生產(chǎn)和使用越來越多了。為了協(xié)調(diào)生產(chǎn),主要卷揚機生產(chǎn)廠家(礦山機械廠、卷揚機廠、機器廠、起重運輸機廠等)組成了卷揚機行業(yè)組織,隸屬于第一機械工業(yè)部礦山機械行業(yè)下。為了發(fā)展卷
19、揚機的生產(chǎn),行業(yè)組織了有關(guān)廠家的人員對全國卷揚機的生產(chǎn)和應(yīng)用情況進行了調(diào)查。在調(diào)查的基礎(chǔ)上,開始自行設(shè)計和制造新的卷揚機,先后試制了0.5t、1t、3t電動卷揚機,但由于對當(dāng)時各廠家的生產(chǎn)能力估計不足,無法推廣。從70年代起,我國卷揚機的生產(chǎn)進入了技術(shù)提高、品種增多的新階段。在各廠自行設(shè)計和生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,1973年,由卷揚機行業(yè)組織了有關(guān)廠家和院校聯(lián)合進行了卷揚機基型設(shè)計,并充分考慮到了當(dāng)時中小廠家的生產(chǎn)能力??焖倬頁P機的基型采用半開半閉式齒輪傳動,離合器采用單錐面石棉橡膠摩擦帶結(jié)構(gòu),操作用手板剎車帶制動。慢速卷揚機的基型為閉式傳動(圓柱齒輪傳動或蝸桿傳動減速器)、電磁鐵制動結(jié)構(gòu)。這兩種基型一
20、直到現(xiàn)今還在生產(chǎn)。為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要,當(dāng)時第一機械工業(yè)部發(fā)布了926-74卷揚機型式與基本參數(shù)和1803-76卷揚機技術(shù)條件兩個部標(biāo)準(zhǔn),并把卷揚機行業(yè)劃歸建筑機械研究所(建筑機械研究院前身)領(lǐng)導(dǎo)。隨著部標(biāo)準(zhǔn)的頒布,使卷揚機有了大發(fā)展的基礎(chǔ)。在此期間,由于石化工業(yè)的發(fā)展,大型設(shè)備很多,都需要吊裝,如一些大型反應(yīng)塔,塔的高度達七八十米,質(zhì)量達五六百噸,就需要有大型吊裝用的卷揚機,因而各廠家相繼生產(chǎn)了20t和30t卷揚機,滿足了經(jīng)濟發(fā)展的需要。末期開始,中國實行了改革開放政策,使國民經(jīng)濟得到了大發(fā)展,基本建設(shè)任務(wù)增加了很多,促使建筑機械的使用大量增加,生產(chǎn)卷揚機的廠家亦隨之大量增加。隨著改革開放逐
21、步深入,生產(chǎn)形勢的不斷發(fā)展,新產(chǎn)品的開發(fā)提到日程上來了,不少生產(chǎn)廠家成立了廠屬研究所,開發(fā)了如高速卷揚機、變速卷揚機、自動限位卷揚機等新產(chǎn)品,以與諧波傳動、擺線針輪傳動、圓弧齒齒輪傳動、圓弧齒圓柱蝸桿傳動等具有新型傳動型式的卷揚機。為使卷揚機的生產(chǎn)滿足日益增加的需求和解決中小廠家設(shè)計力量薄弱的情況,1988年卷揚機行業(yè)組織了九廠一所一校成立了卷揚機系列設(shè)計組,對單筒快速建筑卷揚機起重質(zhì)量從0.5t到2.5t的機型進行了系列設(shè)計。這次設(shè)計分兩種機型,一種為基本型(電控卷揚機),一種為溜放型(手控卷揚機)。設(shè)計既考慮到技術(shù)發(fā)展的趨勢,又考慮到廠家的生產(chǎn)能力。因此基本型為一字型布置,采用二級或三級圓
22、柱斜齒輪傳動,電制動錐形轉(zhuǎn)子電動機;溜放型采用封閉式二級行星齒輪傳動,普通Y系列電動機,用手操作兩條制動帶控制工作和制動。這兩種機型結(jié)構(gòu)緊湊,加工簡單,操作方便,體積小,重量輕,一般中小企業(yè)均可生產(chǎn),滿足了生產(chǎn)的需要又實現(xiàn)了技術(shù)的進步 。現(xiàn)在世界礦山卷揚機的應(yīng)用依然十分看重,在不斷的發(fā)展和完善設(shè)計,都在追求高效的提升設(shè)備,以 . . . 3 / 50便最大效率的完成生產(chǎn)任務(wù)創(chuàng)造更大的生產(chǎn)價值,為此,世界卷揚機的發(fā)展和設(shè)計業(yè)是進一步研究提升設(shè)備的基礎(chǔ)理論,確定合理的提升方式與運轉(zhuǎn)參數(shù),改造現(xiàn)有提升設(shè)備,采用最新技術(shù)、最新工藝、使其不斷體積小、質(zhì)量輕,提升能力大,運行準(zhǔn)確可靠和高度集中化自動化方向
23、發(fā)展。我國是機械制造大國,絕不會落后于其他國家在礦山卷揚機方面的設(shè)計和制造。1.31.3 本課題本課題應(yīng)達到的要求應(yīng)達到的要求機械零件的設(shè)計是整個機器設(shè)計工作中的一項重要的具體容,因此,必須從機器整體出發(fā)來考慮零件的設(shè)計。設(shè)計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)機器工作要求和承載能力計算,在標(biāo)準(zhǔn)中合理選擇。 研究此項任務(wù),一方面可以對我這幾年來所學(xué)知識的一個檢測,也是對我以后工作能力的提高,在此次畢業(yè)設(shè)計中運用到了機械
24、設(shè)計、機械制圖、互換性、材料、機械原理與工程力學(xué)等多學(xué)科知識。通過合理的設(shè)計減速器傳動裝置,使卷揚機能夠在特定的工作環(huán)境下滿足正常的工作要求。本文需要解決的問題包括:(1)怎樣提高傳動效率的問題;(2)對傳動系統(tǒng)各零部件的設(shè)計計算;(3)卷揚機減速器各機械部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計。2 2 選定設(shè)計方案選定設(shè)計方案根據(jù)設(shè)計任務(wù)書,該傳動方案的設(shè)計包括原動機和傳動裝置兩部分。2.12.1 原動機的選擇原動機的選擇設(shè)計要求:動力源為三相交流電故原動機選用電動機。2.22.2 傳動裝置的選擇傳動裝置的選擇傳動系統(tǒng)方案設(shè)計是機器總體設(shè)計的主要組成部分,傳動裝置的重量和成本通常在整臺機器中占很大的比重,機器工作性能
25、和運轉(zhuǎn)費用在很大程度上也取決于傳動裝置的性能、質(zhì)量與設(shè)計布局的合理性。因此傳動系統(tǒng)方案設(shè)計的優(yōu)劣,對機器的工作性能、工作可靠性、外廓尺寸、重量、制造成本、運轉(zhuǎn)費用等均有一定程度的影響,合理擬訂傳動方案具有重要意義。合理的傳動系統(tǒng)方案,除了應(yīng)滿足工作機性能要求、適合工況條件與工作可靠外,還應(yīng)使傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、效率高與便于使用和維護等。要同時滿足這許多要求常常是困難的,在進行傳動系統(tǒng)方案設(shè)計時應(yīng)統(tǒng)籌兼顧、保證重點。電動機輸出轉(zhuǎn)速較高,并且輸出不穩(wěn)定,同時在運轉(zhuǎn)故障或嚴(yán)重過載時可能燒壞電動機,所以要有一個過載保護裝置??赡苓x用的有:帶傳動、鏈傳動、齒輪傳動、蝸桿傳動。
26、設(shè)計方案有如下兩種:圖 2.1 方案一1.方案一:蝸桿傳動類型蝸桿傳動是在空間交錯的兩軸之間傳遞運動和動力的一種機構(gòu),兩軸交錯的夾角可 . . . 為任意值,常用的為 90 度,這種傳動由于具有下述特點,故應(yīng)用頗為廣泛。(1)當(dāng)使用單頭蝸桿時,蝸桿旋轉(zhuǎn)一周,蝸輪只轉(zhuǎn)過了一個齒距,因而能實現(xiàn)大的傳動比。在動力傳動中,一般傳動比 I=5-80;在分度機構(gòu)或手動機構(gòu)中,傳動比可達300;若只傳遞運動,傳動比可達 1000。由于傳動比大,零件數(shù)目又少,因而結(jié)構(gòu)很緊湊。(2)在桿蝸傳動中,由于蝸桿齒是連續(xù)不斷的螺旋齒,它和蝸輪齒是逐漸進入嚙合與逐漸退出嚙合的,同時嚙合的齒對又較多,故沖擊載荷小,傳動平穩(wěn)
27、,噪聲低。(3)當(dāng)蝸桿的螺旋線升角小于嚙合面的當(dāng)量摩擦角時,蝸桿傳動更具有自鎖性。(4)蝸桿傳動與螺旋齒輪傳動相似,在嚙合處有相對滑動。當(dāng)滑動速度很大,工作條件不夠良好時,會產(chǎn)生較嚴(yán)重的磨擦和磨損,從而引起過分發(fā)熱,使?jié)櫥闆r惡化。因此磨損較大;當(dāng)蝸桿傳動具有自鎖性時,效率僅為 0.4 左右。同時由于摩擦與磨損嚴(yán)重,常需耗用有色金屬制造蝸輪,以便與鋼制的蝸桿配對組合成減磨性良好的滑動摩擦劑。圖 2.2 方案二2.方案二:圓柱齒輪傳動類型齒輪是任意一個有齒的機械元件,它能利用它的齒與另一個有齒元件連續(xù)嚙合,從而將運動傳遞給后者,或者從后者接受運動。齒輪副是由兩個相互嚙合的齒輪組成的基本機構(gòu),兩齒
28、輪軸線相對位置不變,并各繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動。齒輪副是線接觸的高副。齒輪傳動是利用齒輪副來傳遞運動和 (或)動力的一種機械傳動。齒輪副的一對齒輪的齒依次交替地接觸,從而實現(xiàn)一定規(guī)律的相對運動的過程和形態(tài)稱為嚙合。齒輪傳動是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣的一種機械傳動形式。在工程機械、礦山機械、冶金機械、各種機床與儀器、儀表工業(yè)中被廣泛地用來傳遞運動和動力。齒輪傳動除傳遞回轉(zhuǎn)運動外,也可以用來把回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運動 (如齒輪齒條傳動)。與摩擦輪傳動、帶傳動和鏈傳動等比較,齒輪傳動具有如下優(yōu)點:(1)能保證瞬時傳動比的恒定,傳動平穩(wěn)性好,傳遞運動準(zhǔn)確可靠。(2)傳遞的功率和速度圍大。傳遞的功率小至低于 l
29、W (如儀表中的齒輪傳動),大至5l04kW(如蝸輪發(fā)動機的減速器),甚至高達 ll05kW;其傳動時圓周速度可達至300m/s。(3)傳動效率高。一般傳動效率為 0.940.99。 . . . 5 / 50(4)結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,壽命長。設(shè)計正確、制造精良、潤滑維護良好的齒輪傳動,可使用數(shù)年乃至數(shù)十年。齒輪傳動也存在以下不足:制造和安裝精度要求高,工作時有噪聲。齒輪的齒數(shù)為整數(shù),能獲得的傳動比受到一定的限制,不能實現(xiàn)無級變速。中心距過大時將導(dǎo)致齒輪傳動機構(gòu)結(jié)構(gòu)龐大、笨重,因此,不適宜中心距較大的場合。鏈傳動與齒輪傳動雖然傳動效率高,但會引起一定的振動,且緩沖吸震能力差,也沒有過載保護;帶傳
30、動平穩(wěn)性好、噪音小,有緩沖吸震與過載保護的能力,精度要求不高,制造、安裝、維護都比較方便,成本也比較低,但是傳動效率較低,傳動比也不恒定,壽命短而蝸桿傳動雖然效率低,沒有緩沖吸振和過載保護的能力,制造要求精度高,但還是比較符合本設(shè)計的要求,所以采用蝸桿傳動。此外,蝸桿傳動與齒輪傳動相比,傳動比更大,傳動平穩(wěn)噪音小,同等傳動比下結(jié)構(gòu)更緊湊,容易實現(xiàn)自鎖。綜上所述,本設(shè)計選取方案一蝸桿傳動類型。根據(jù)要求設(shè)計單級蝸桿減速器,傳遞路線為:電動機聯(lián)軸器減速器聯(lián)軸器滾筒。根據(jù)設(shè)計要求可知,該蝸桿的圓周路線V4-5,所以該蝸桿減速器采用蝸桿下置式,采用此布置結(jié)構(gòu),由于蝸桿m s在蝸輪的下邊,嚙合處的冷卻和潤
31、滑均較好。蝸輪與蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿與蝸輪軸均采用圓錐滾子軸承,承受徑向載荷和軸向載荷的復(fù)合作用,為防止軸外延伸段箱潤滑油漏失以與外界灰塵,異物侵入箱,在軸承蓋中裝有密封元件。該減速器的結(jié)構(gòu)包括電動機、蝸輪蝸桿傳動裝置、蝸輪軸、箱體、滾動軸承、檢查孔與定位銷等附件以與其他標(biāo)準(zhǔn)件等。 . . . 3 3 電動機的選擇與動力參數(shù)計算電動機的選擇與動力參數(shù)計算3.13.1 初選電動機類型和結(jié)構(gòu)型式初選電動機類型和結(jié)構(gòu)型式電動機是專門工廠批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)部件,設(shè)計時要根據(jù)工作機的工作特性、電源種類(交流或直流)、工作條件(環(huán)境溫度、空間位置等)、載荷大小和性質(zhì)(變化性質(zhì)、過載情況等)、起動性能
32、和起動、制動、正反轉(zhuǎn)的頻繁程度等條件來選擇電動機的類型、結(jié)構(gòu)、容量(功率)和轉(zhuǎn)速,并在產(chǎn)品目錄中選出其具體型號和尺寸。 電動機分交流電動機和直流電動機兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源,因為此,無特殊要求時均應(yīng)選用三相交流電動機,其中以三相異步交流電動機應(yīng)用最廣泛。根據(jù) 不同防護要求,電動機有開啟式、防護式、封閉自扇冷式和防爆式等不同的結(jié)構(gòu)型式。 Y系列三相籠型異步電動機是一般用途的全封閉自扇冷式電動機,由于其結(jié)構(gòu)簡單、工作作可靠、價格低廉、維護方便,因此廣泛應(yīng)用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體和無特殊要求的機械上,如金屬切削機床、運輸機、風(fēng)機、攪拌機等。對于經(jīng)常起動,制動正反轉(zhuǎn)的機械,如
33、起重、提升設(shè)備,要求電動機具有較小的轉(zhuǎn)動慣量和較大過載能力。電動機的容量(功率)選擇的是否合適,對電動機的正常工作和經(jīng)濟性都有影響。容量選得過小,不能保證工作機正常工作,或使電動機因超載而過早損壞;而容量選得過大,則電動機的價格高,能力又不能充分利用,而且由于電動機經(jīng)常不滿載運行,其效率和功率因數(shù)較低,增加電能消耗而造成能源的浪費。電動機的容量主要根據(jù)電動機運行時的發(fā)熱條件來決定。該絞車用于礦井中井底車場、中間巷道、采取運輸巷與掘進頭等場合調(diào)度礦車,礦井中含有沼氣與煤塵等爆炸性氣體,相對濕度在97%以,周圍介質(zhì)溫度不超過35,須選用YB系列防爆電機。當(dāng)用于礦山地面、冶金礦物或建筑工地的地面調(diào)度
34、和搬運工作,要求 環(huán)境濕度在80%以下,周圍介質(zhì)溫度不超過40,且空氣中不得含有沼氣等爆炸性與具有腐蝕作用的氣體,可選用非防爆電機。方案比較見下表3-1:表3-1 參數(shù)列表型號額定功率()kw額定轉(zhuǎn)速()minr效率()重量()YB90L-61.191088.2149YB100L-61.594088.5166YB112M-62.297089.5215經(jīng)比較,選用電動機型號為YB100L-6,其外形結(jié)構(gòu)如圖3.1所示: . . . 7 / 50圖3.1 礦山專用電機3.23.2 電動機的容量電動機的容量電動機的功率(容量)選得合適與否,對電動機的工作和經(jīng)濟性有較大的影響,小于工作要求時,不能保證
35、工作機正常工作,還會造成電動機因長期過載而過早損壞。過大則電動機價格高,效率和功率因數(shù)低,浪費能量。電動機功率的大小一般應(yīng)按發(fā)熱條件確定,其工作情況分為兩類:1.對于載荷比較穩(wěn)定、長期運轉(zhuǎn)的機械(如帶式輸送)通常按照電動機額定功率選擇:首先估算傳動系統(tǒng)的總效率,再根據(jù)工作機特征計算工作機所需電動機功率,最后選定電動機額定功率,且使電動機額定功率不小于工作機所需電動機功率。由于負載是穩(wěn)定的,無需進行過載能力的校核;當(dāng)電動機不帶負載起動時,也無需進行起動條件的校核。其額定功率等于或略大于電動機所需的輸出功率。2.對于變載下長期運行的、短期運行的、重復(fù)短時運行的電動機,其容量選擇按等效功率法計算,還
36、須用過載能力與起動條件加以校核。3.2.13.2.1 確定減速器所需的功率確定減速器所需的功率wP由滾筒圓周力和滾筒速度 v,得:F (3-1) 1000wFvP 其中:,為提升重量。FGmg一般來說,在礦山上每次提升的礦物的質(zhì)量為,電機的轉(zhuǎn)速為 450mKg9/ minm,那么其提升重量為: 450 9.84410FN滾筒的切向線速度為:90.15/60vm s將數(shù)據(jù)代入式(3-1)可以得:4410 0.150.66151000wPkw如果安全系數(shù) 取 1.25,則本文所要設(shè)計的減速器的額定功率為:s1.250.6615 1.250.8269wwPPkw . . . 3.2.23.2.2 確
37、定傳動裝置效率確定傳動裝置效率傳動裝置的效率由以下的要求:(1) 軸承效率均指一對軸承而言。 (2) 同類型的幾對運動副或傳動副都要考慮其效率,不要漏掉。 (3) 蝸桿傳動的效率與蝸桿頭數(shù) z1有關(guān),應(yīng)先初選頭數(shù)后,然后估計效率。此外,蝸桿傳動的效率中已包括了蝸桿軸上一對軸承的效率,因此在總效率的計算中蝸桿軸上軸承效率不再計入。各傳動機構(gòu)和軸承的效率為:10.98設(shè)計中,電動機與減速器相連的法蘭,相當(dāng)于一個凸緣聯(lián)軸器。一級環(huán)面蝸桿傳動效率: 70. 02一對滾動軸承傳動效率:30.98凸緣聯(lián)軸器效率:98. 04 從電動機至工作機主動軸之間的總效率故傳動裝置總效率:221234=0.98 0.
38、70 0.980.98=0.646 電動機的輸出功率:dP考慮傳動裝置的功率損耗,電動機輸出功率為:wdPP 則 0.8268751.30.646WdPPkw3.2.33.2.3 電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)電動機的技術(shù)數(shù)據(jù)根據(jù)計算的功率可選定電動機額定功率,取同步轉(zhuǎn)速,6 級極數(shù)。min1000r經(jīng)過上面的分析和計算,本文選用的 YB100L-6 礦山專用電機,其主要參數(shù)如下:電動機額定功率:;1.5OPkw電動機滿載轉(zhuǎn)速:;min940rn 電壓:;380UV電流:。3.9IA3.33.3 傳動裝置運動參數(shù)的計算傳動裝置運動參數(shù)的計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)主要指的是各軸的轉(zhuǎn)速、功率和扭矩。在選定電動
39、機型號與分配傳動比后,應(yīng)計算傳動系統(tǒng)中各軸的轉(zhuǎn)速、功率與轉(zhuǎn)矩,連同相鄰兩軸間的傳動比和傳動效率,為傳動零件的設(shè)計計算和軸的設(shè)計計算提供依據(jù)。各軸的轉(zhuǎn)速可根據(jù)電動機滿載轉(zhuǎn)速與傳動比進行計算。各軸的功率和轉(zhuǎn)矩均按輸入值進行計算,計算時所用電動機輸出功率可選工作機所需電動機功率或電動機額定功率。按前者所設(shè)計的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊;按后者所設(shè)計的傳動系統(tǒng)具有一定的生產(chǎn)潛力。在計算功率和轉(zhuǎn)矩時應(yīng)注意:同一根軸的輸出功率或轉(zhuǎn)矩與輸入功率或轉(zhuǎn)矩數(shù)據(jù)不同,因為有軸承等的功率損耗;一根軸的輸出功率或轉(zhuǎn)矩與相鄰下一根軸的輸入功率或轉(zhuǎn)矩數(shù)值不同,因為有傳動零件的功率損耗。3.3.13.3.1 總傳動比的計算總傳動比的計
40、算由上面的選型與計算可知:電機的轉(zhuǎn)速為,因為傳動比 的合理圍為5-80,選取。940minnr電機iminr50i . . . 9 / 503 3. .3 3. .2 2 各軸功率計算各軸功率計算蝸桿軸1011.5 0.981.47PPkw蝸輪軸2221231.47 0.70.980.97PPkw 3 3. .3 3. .3 3 各軸轉(zhuǎn)速的計算各軸轉(zhuǎn)速的計算蝸桿軸min9401rn 蝸輪軸min8 .185094012rinnn滾筒3 3. .3 3. .4 4 各軸輸入扭矩的計算各軸輸入扭矩的計算蝸桿軸111P1.47T9550955014.93N mmn940蝸輪軸222P0.97T955
41、09550492.74N mmn18.8表3-3 參數(shù)列表4 4 減速器部件的選擇計算減速器部件的選擇計算4 4.1.1 蝸桿傳動設(shè)計計算蝸桿傳動設(shè)計計算4 4.1.1.1.1 選擇蝸桿、蝸輪材料選擇蝸桿、蝸輪材料1.各種機械廣為采用的蝸桿傳動中,其蝸桿大多是圓柱形的,最為普遍的是阿基米德蝸桿(其端面齒形為阿基米德螺線),此外還有漸開線蝸桿(其端面齒形為漸開線),圓弧圓柱蝸桿(其軸剖面齒廓為凹圓?。T趫A柱蝸桿中,阿基米德蝸桿和漸開線蝸桿統(tǒng)稱普通圓柱蝸桿。由于阿基米德蝸桿最為簡單,且軸 名功率Kw轉(zhuǎn)速minr扭矩N mm蝸桿軸1.4794014.93蝸輪軸0.9718.8492.74 . .
42、. 有關(guān)阿基米德蝸桿傳動的一些基本知識,也適用于其它型式的蝸桿傳動2。平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳功于1971年發(fā)明的一種新型蝸桿傳動裝置,這種蝸輪副具有以下特點:1)蝸桿齒面硬度高(HRC58), 表面面經(jīng)滲氮后精確磨削而成,精度高,表面光滑;2)加工過程與成形原理吻合度高,傳動精度高;3)蝸桿與蝸輪的嚙合為多齒接觸,每齒為瞬時雙線接觸,齒面接觸區(qū)可達70%以上;4)嚙臺面的綜合曲率半徑大;5)接觸線與相對速度方向夾角大,動壓油膜形成與保持性性好。此種蝸輪副承載能力大,傳動效高,耐磨損,可廣泛地向用于冶金,礦山、化工、建筑,橡塑,船舶等各種行業(yè)中。相比于普通圓柱蝸桿有承載能力大、高效率的滑動角、無
43、噪音和穩(wěn)嚙合、減速比選擇有較大的圍、高質(zhì)量的材質(zhì)與熱處理方法、結(jié)構(gòu)緊湊合理、節(jié)省能量、使用壽命長等優(yōu)點。本次設(shè)計的TP環(huán)面蝸桿就是其中一種,它主要有三種型式: TPU型蝸桿在蝸輪之下; TPS型蝸桿在蝸輪之側(cè); TPA型蝸桿在蝸輪之上。本設(shè)計采用TPU型蝸輪蝸桿,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4.1所示:圖4.1 TP環(huán)面蝸輪蝸桿2.選擇蝸桿、蝸輪材料,確定許用應(yīng)力考慮蝸桿傳動中,傳遞的功率不大,速度只是中等,根據(jù)機械零件課程設(shè)計表523,蝸桿選用 40Cr,因希望效率高些,耐磨性好故蝸桿螺旋齒面要求:調(diào)質(zhì)HB265285.蝸輪選用鑄錫磷青銅 ZQSn10-1,金屬模鑄造,為了節(jié)約貴重有色金屬,僅齒圈用錫磷
44、青銅制造,輪芯用灰鑄鐵 HT100 制造。由機械零件課程設(shè)計表 53 查得蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力為:2190/HN mm由機械零件課程設(shè)計表 55 查得蝸輪材料的許用彎曲應(yīng)力為:244/FN mm4 4.1.2.1.2 確定蝸桿頭數(shù)確定蝸桿頭數(shù)與蝸輪齒數(shù)與蝸輪齒數(shù)1Z2Z由機械零件課程設(shè)計表 56:選取1Z1則21ZZ i1 5050 故取2Z50 . . . 11 / 504 4.1.3.1.3 驗算滾筒的速度驗算滾筒的速度實際傳動比:50i 工作機滾筒轉(zhuǎn)速:min8 .1850940rn滾筒鋼絲繩的提升速度,假設(shè)滾筒直徑 250: 3.14 D n3.14 2.5 18.8V0.148m
45、s10001000滾筒速度誤差: ,合適。VV0.15-0.148%=%=1.3%V0.155%4 4.1.4.1.4 確定蝸桿蝸輪中心距確定蝸桿蝸輪中心距 a a確定蝸桿的計算功率:1cP1AC1PKPKFM P(K )式中使用場合系數(shù),每天工作一小時,輕度震動,AK 由齒輪手冊4查得:;AK0.7制造精度系數(shù),取 7 級精度,F(xiàn)K 由齒輪手冊查得:;FK0.9材料配對系數(shù),齒面滑動速度6-1010-1818-3030-5050-8080-120120-180C或R0.50.60.81.01.21.62.02.53.0 . . . ,左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑,半聯(lián)軸器與軸配2
46、 355dmm60Dmm合的轂孔長度,保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上,而不壓在軸的端面上,故 1-62Lmm2 段的長度應(yīng)比 L 略短一些,故取。 1 2110lmm2)初步選擇滾動軸承,因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承,參照工作要求并根據(jù),由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取零基本游隙組,2 355dmm標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承 30212,其尺寸為,故60 110 23.75dD Tmm,而。 3 46 760ddmm7 823.75lmm3) 取安裝蝸輪處的軸段直徑,蝸輪左端與左軸承用套筒定位,已知蝸輪4 565dmm輪緣寬度為 28mm,所以可取蝸輪輪轂寬度為 52mm
47、,為了使套筒端面可靠地壓緊蝸輪,4-5 段應(yīng)略短于輪轂寬度,故取。 4 550lmm 4)蝸輪右端采用軸肩定位,軸肩高度,取,則軸環(huán)處直徑0.07hd6hmm,軸環(huán)寬度,取,。 5 677dmm1.4bh5 612lmm6 712lmm6 768dmm5) 軸承端蓋的總寬度為 28mm(由減速器與軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆與便于對軸承添加潤滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸的右端面間的距離,故取。 22lmm2 350lmm6) 取蝸輪距箱體壁之距離??紤]到箱體的鑄造誤差,在確定滾動軸承位置16amm時,應(yīng)距箱體壁一段距離,取。8Smm則, 3 42 16823.7549.7
48、5lmm 至此,已初步確定了軸的各段直徑和長度。圖 4.4 蝸輪軸零件的裝配示意圖(注:數(shù)字 1,2,3,4,5,6,7,8 為各軸段號) 4.軸上零件的周向定位 蝸輪,半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平健聯(lián)接。根據(jù)可選蝸輪與軸之間的平鍵4 5d尺寸為 (GBT1096-1979),鍵槽用鍵槽銑刀加工,長為 45mm(標(biāo)準(zhǔn)鍵長18 11b hmm . . . 19 / 50見 GBT1096-1979),同時保證蝸輪與軸配合有良好的對中性,選擇輪轂與軸的配合。半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)結(jié)按由手冊查得平鍵截面為(GBT1096-76Hn12d16 10b hmm1979),鍵槽用鍵槽銑刀加工,長為 100mm
49、 (標(biāo)準(zhǔn)鍵長見 GBT1096-1979),半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的,此處選軸的直徑76Hk尺寸公差為。6m 5.確定軸上圓角和倒角尺寸取軸端倒角為,各軸肩處的圓角半徑按表 4-3 選取。2 454 4.4.4 軸的校核軸的校核4 4.4.4. .1 1 蝸桿軸的強度校核蝸桿軸的強度校核 1繪軸的計算簡圖在確定軸承支點位置時,應(yīng)從手冊上查取 a 值,對于 30207 型單列圓錐滾子軸承,a=16mm,所以作為簡支梁的軸的支撐跨距:23(2043.7534)(2043.7534)LL97.7597.75195.5mm 2計算作用在軸上的力132222 49
50、2.74 106179.88159.466aTFNd216179.88242751.46raFF tgtgN 3計算支點反力水平反力:112736.67368.33522tNHNHFFFN垂直反力:0BM111197.752195.540.5342751.46 97.756179.8822016.38195.5raNVdFFFN0AM111297.752195.540.5342751.46 97.756179.882735.08195.5raNVdFFFN 4計算彎矩,作彎矩圖水平彎矩: 197.75368.335 97.7536004.75HNHMFN mm . . . 垂直彎矩: 1197
51、.752016.38 97.75197101.145VNVMFN mm2297.75735.08 97.7571854.07VNVMFN mm合成彎矩:2222HV1cMMM36004.75197101.145200362.68N mm左2222HV2cMMM36004.7571854.0780370.08N mm右 5扭矩圖由機械零件課程設(shè)計表 618 查得折算系數(shù) 0.591T8808.7N mm3=0. 59 14. 93 10扭矩圖如圖 4.5 所示。 6校核軸的強度由機械設(shè)計表 15-1 查得:170MPa222113()200362.688808.746.590.1 35.047c
52、aMTMPaW則,強度足夠。 1ca軸強度彎矩圖和扭矩圖見圖 4.5。 . . . 21 / 50圖 4.5 蝸桿軸的強度4.4.2 蝸輪軸的強度校核 1繪軸的計算簡圖在確定軸承支點位置時,應(yīng)從手冊上查取 a 值,對于 30212 列圓錐滾子軸承,作為簡支梁的軸的支撐跨距22amm23(2043.7534)(2043.7534)LL97.7597.75195.5mm 2計算作用在軸上的力216179.88taFFN21736.67atFFN212751.46rrFFN 3計算支點反力水平反力:1126179.883089.9422tNHNHFFFN垂直反力:0BM . . . 222151.7
53、52103.5159.466736.672751.46 51.752808.22103.5arNVdFFFN0AM111297.752195.540.5342751.46 97.756179.882735.08195.5raNVdFFFN 4計算彎矩,作彎矩圖水平彎矩: 151.753089.94 51.75159904.395HNHMFN mm 垂直彎矩: 1151.75808.22 51.7541825.385VNVMFN mm2251.751943.24 51.75100562.67VNVMFN mm合成彎矩:2222HV1cMMM159904.39541825.85165283.93N
54、 mm左2222HV2cMMM159904.395100562.67188897.5N mm右 5扭矩圖由機械零件課程設(shè)計表 618 查得折算系數(shù)0.591T492.74290716.6N mm3=0. 5910扭矩圖如圖 4.6 所示。 6校核軸的強度由機械設(shè)計表 15-1 查得:, 160MPa222223()188897.5290716.612.60.1 65caMTMPaW則,強度足夠。 1ca蝸輪軸的彎矩圖見圖 4.6。 . . . 23 / 50圖 4.6 蝸輪軸的強度 4 4.5.5 滾動軸承的選擇與校核滾動軸承的選擇與校核4.5.14.5.1 蝸桿軸滾動軸承的選擇與校核蝸桿軸滾
55、動軸承的選擇與校核 1軸承的徑向載荷的計算222211368.3352016.382049.75rANHNVFFFN222222368.335735.08822.2rBNHNVFFFN 2派生軸向力的計算查設(shè)計手冊得,圓錐滾子軸承 30207 型的各參數(shù)為:14 0210,1.50.375etg 2000hLh 當(dāng) d=35mm 時,e=0.37,y=1.6;故12049.75640.552 1.62 1.6rAdFFN2822.2256.942 1.62 1.6rBdFFN又12640.556179.886820.43daedFFF . . . 所以,軸承 2 受壓則11640.55adFF
56、N216179.88640.556820.43aaedFFFN 3求當(dāng)量動載荷12640.550.31252049.756820.438.295822.2arAarBFeFFeF所以,對于軸承 1:x=1,y=0;12049.75rAPFN對于軸承 2:x=0.4,y=1.6220.41.60.4 822.2 1.6 6820.4311241.568rBaPFFN 4. 校核軸承的壽命 查設(shè)計手冊得,51.5cKN10 3940minnr66310/3101051.5 10()()28316060 94011241.568hhCLhLnP故此軸承的壽命滿足設(shè)計要求。4 4.5.2.5.2 蝸輪
57、軸上軸承的校核蝸輪軸上軸承的校核 1求徑向載荷2222112634.98452.472673.55rANHNVFFFN2222223544.92298.994225.12rBNHNVFFFN 2計算派生軸向力查設(shè)計手冊得,圓錐滾子軸承 30212 型的各參數(shù)為:1.5etg,15 06 3473 10hLh 則,1.5etg 1.5y 122673.55891.1822 1.54225.121408.3722 1.5rAdrBdFFNyFFNy12891.18736.671627.85daedFFNF則軸承 2 受壓所以,11891.18adFFN21627.85aFN3求當(dāng)量動載荷 . .
58、. 25 / 5012891.180.332673.551627.850.44225.12arAarBFeFFeF所以,對于軸承 1:x=1 ,y=0 對于軸承 2:x=1 ,y=0122673.554225.12rArBPFNPFN4校核軸承的壽命查設(shè)計手冊得:,97.8cKN10 318.8minnr66310/3101097.8 10()()313345596060 18.84225.12hhCLhLnP故此軸承壽命滿足設(shè)計要求。4 4.6.6 鍵聯(lián)接的強度校核鍵聯(lián)接的強度校核4 4.6.1.6.1 蝸桿軸上安裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接蝸桿軸上安裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接由機械零件課程設(shè)計表 81 選用
59、普通平鍵: ,取 L45mm。 8 7b hmm 由機械零件課程設(shè)計表 87 查得:鍵的工作長度:45837lLbmm鍵的工作高度:6322hkmm由機械零件課程設(shè)計表 88 查得鍵聯(lián)接的許用壓力: , 7080PMPa2TPdkl32 14.93 1010.537 3.5 22MPa所以,所選平鍵合適。 PP4 4.6.2.6.2 蝸輪軸上裝蝸輪處的鍵聯(lián)接蝸輪軸上裝蝸輪處的鍵聯(lián)接由機械零件課程設(shè)計表 81 選用普通平鍵: ,取 L45mm。 18 11b hmm由機械零件課程設(shè)計表 87 查得:鍵的工作長度:45 1827lLbmm鍵的工作高度:5.52hkmm由機械零件課程設(shè)計表 88 查
60、得鍵聯(lián)接的許用壓力: 100 120PMPa . . . 322 492.74 10102.15.5 27 65TPMPadkl所以,所選平鍵合適。 PP4 4.6.3.6.3 蝸輪軸上裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接蝸輪軸上裝聯(lián)軸器處的鍵聯(lián)接由機械零件課程設(shè)計表 81 選用普通平鍵: ,取 L100mm。 16 10b hmm由機械零件課程設(shè)計表 87 鍵的工作長度:100 1684lLbmm鍵的工作高度:52hkmm由機械零件課程設(shè)計表 88 查得鍵聯(lián)接的許用壓力: 7080PMPa322 492.74 1046.935 84 50TPMPadkl所以,所選平鍵合適。 PP4.74.7 聯(lián)軸器的選擇和計
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