工學(xué)荊楚理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)——帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置_第1頁
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文檔簡介

1、荊楚理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)成果學(xué)院:機(jī)械工程學(xué)院 班 級(jí):09機(jī)制3班學(xué)生姓名: 黃強(qiáng)學(xué) 號(hào):2009403010330設(shè)計(jì)地點(diǎn)(單位): A2302 設(shè)計(jì)題目:帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的課程設(shè)計(jì) 完成日期: 2011年 12月30 日 指導(dǎo)教師評(píng)語: 成績(五級(jí)記分制):教師簽名:荊楚理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目:帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)(二級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)+帶傳動(dòng))學(xué)生姓名2009403010330 黃強(qiáng)課程名稱機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)機(jī)制專業(yè)2009級(jí)3班地 點(diǎn)A2302 起止時(shí)間2011.12.192011.12.30設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求完成帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì),包含以下內(nèi)容:1設(shè)計(jì)說明書1份;2減速器裝配

2、圖1張(A0或A1);3零件圖2張:中間軸(A2或A3)、大齒輪(中間軸上的)。其他要求見課程設(shè)計(jì)教學(xué)與管理規(guī)定。設(shè)計(jì)參數(shù)參數(shù) 題號(hào)運(yùn)輸帶所需扭矩T (Nm)運(yùn)輸帶工作速度V (m/s)滾筒直徑D (mm)13600.8436023700.7533033800.8535043900.935054000.6330064100.834074200.7340084300.7532094400.7300104500.8350進(jìn)度要求設(shè)計(jì)內(nèi)容、要求的詳細(xì)說明等:1天;運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算:1天;傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及支承件的初步設(shè)計(jì):1.5天;減速器裝配草圖設(shè)計(jì)與繪制:2.5天;繪制零件圖和裝配圖:4天;指導(dǎo)設(shè)計(jì)說明書的編

3、寫:1天;答辯指導(dǎo):1天。參考資料1 楊恩霞主編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)哈爾濱:哈爾濱工程大學(xué)出版社,20092 殷玉楓主編機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)第一版北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20063 濮良貴主編機(jī)械設(shè)計(jì)第八版北京:高等教育出版社,20064 吳宗澤主編機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第一版北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004其它工作條件與技術(shù)要求:允許運(yùn)輸帶速度誤差為5%;滾筒的效率0.96(包括滾筒與軸承的效率損失);用于傳送清洗零件,兩班制,連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷較平穩(wěn);使用折舊期為8年;工作環(huán)境:室內(nèi),灰塵較大,環(huán)境最高溫度350C;動(dòng)力來源:電力,三相交流,電壓380/220V;檢修間隔期:四年一次大修,二年一次中修,半年

4、一次小修;一般機(jī)械廠制造,小批量生產(chǎn)。說明1本表應(yīng)在每次實(shí)施前一周由負(fù)責(zé)教師填寫二份,教研室審批后交學(xué)院院備案,一份由負(fù)責(zé)教師留用。2若填寫內(nèi)容較多可另紙附后。3一題多名學(xué)生共用的,在設(shè)計(jì)內(nèi)容、參數(shù)、要求等方面應(yīng)有所區(qū)別。教研室主任: 指導(dǎo)教師: 2011年 12月 1 日目錄1.傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì) 11.1 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)簡圖及方案分析1.1.1 運(yùn)動(dòng)簡圖1.1.2 方案分析1.2選擇電動(dòng)機(jī)1.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型1.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)的功率1.2.3 確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速1.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比,并分配傳動(dòng)比1.3.1 總傳動(dòng)比i1.3.2 分配傳動(dòng)比 1.4計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)

5、力參數(shù)1.4.1 各軸的轉(zhuǎn)速 1.4.2 各軸的輸入功率1.4.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩2.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)2.1減速器外傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)2.1.1 普通V帶傳動(dòng).1 確定計(jì)算功率.2 選擇V帶的帶型2.1.1.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速2.1.1.4確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長度2.1.1.5驗(yàn)算小帶輪上的包角2.1.1.6確定帶的根數(shù)2.1.1.7確定帶的初拉力和壓軸力2.1.1.8計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力最小值2.1.2 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪材料的確定帶輪結(jié)構(gòu)形式2.2減速器內(nèi)部零件的設(shè)計(jì)2.2.1齒輪傳動(dòng)2.2.1.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)2.2.1.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)2.2.1.3四個(gè)齒輪的參數(shù)2.2.2 軸系

6、部件設(shè)計(jì)2.3.1第III軸設(shè)計(jì).1初算第III軸的最小軸徑2.3.1.2第III軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1.3第III軸的強(qiáng)度校核2.3.2第II軸設(shè)計(jì)2.3.2.1初算第II軸的最小直徑2.3.2.2.第II軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.3第I軸設(shè)計(jì)2.3.3.1 初算第I軸的最小直徑2.3.3.2第I軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.4軸系零部件的選擇3.箱體的整體設(shè)計(jì)及其附件的選用3.1箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2減速器附件3.3減速器潤滑及密封形式的選擇4.潤滑、密封及其它4.1潤滑4.2密封4.3其它5.總結(jié)6.參考文獻(xiàn)7.附圖設(shè)計(jì) 內(nèi) 容計(jì) 算 結(jié) 果1.傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)1.1 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)簡圖及方案分析1.1

7、.1 運(yùn)動(dòng)簡圖表11 原始數(shù)據(jù)學(xué) 號(hào) 2009403010330 題 號(hào)10運(yùn)輸帶所需扭矩T (Nm) 450運(yùn)輸帶工作速度V (m/s)0.8滾筒直徑D (mm) 3501.1.2 方案分析該工作機(jī)有輕微振動(dòng),由于V帶有緩沖吸振能力,采用V帶傳動(dòng)能減小振動(dòng)帶來的影響,并且該工作機(jī)屬于小功率、載荷變化不大,可以采用V帶這種簡單的結(jié)構(gòu),并且價(jià)格便宜,標(biāo)準(zhǔn)化程度高,大幅降低了成本。減速器部分兩級(jí)展開式圓柱齒輪減速,這是兩級(jí)減速器中應(yīng)用最廣泛的一種。齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱,要求軸具有較大的剛度。高速級(jí)齒輪常布置在遠(yuǎn)離扭矩輸入端的一邊,以減小因彎曲變形所引起的載荷沿齒寬分布不均現(xiàn)象。原動(dòng)機(jī)部為Y系列三相

8、交流異步電動(dòng)機(jī)。總體來講,該傳動(dòng)方案滿足工作機(jī)的性能要求,適應(yīng)工作條件、工作可靠,此外還結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低傳動(dòng)效率高。1.2選擇電動(dòng)機(jī)1.2.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型按工作要求和工作條件選用Y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī),全封閉自扇冷式結(jié)構(gòu),電壓380V。1.2.2 選擇電動(dòng)機(jī)的功率工作的有效功率為=2.06(kW)從電動(dòng)機(jī)到工作機(jī)輸送帶間的總效率為式中,分別為V帶、軸承、齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器和滾筒的傳動(dòng)效率。由1表2-3選取=0.96,=0.98,=0.97,=0.99,=0.960.960.9830.9720.990.96=0.808所以電動(dòng)機(jī)所需的工作功率為2.60(kW)1.2.3 確定電動(dòng)

9、機(jī)的轉(zhuǎn)速按1表2-2推薦的傳動(dòng)比合理范圍,二級(jí)圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比i=840,而工作機(jī)滾筒軸的轉(zhuǎn)速為所以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為750r/min、1000r/min和1500r/min三種。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量及價(jià)格等因素,為使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)緊湊,決定選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)類型、容量和轉(zhuǎn)速,由電機(jī)產(chǎn)品目錄或有關(guān)手冊(cè)選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-6。其主要性能如下表1-2: 表1-2 選定電動(dòng)機(jī)主要性能1.3計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比,并分配傳動(dòng)比1.3.1 總傳動(dòng)比i1.3.2 分配傳動(dòng)比 考慮潤滑條件,為使兩級(jí)大齒輪直徑相近,取,i

10、帶=2.5i齒故 1.4計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1.4.1 各軸的轉(zhuǎn)速1.4.2 各軸的輸入功率1.4.3 各軸的輸入轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩Td為故:將上面計(jì)算結(jié)果匯總于表1-3,以備查用。表1-3 各軸運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)匯總表軸名功率P/kW轉(zhuǎn)矩T/(Nmm)轉(zhuǎn)速n/(r/min)電機(jī)軸2.60 25862960 軸2.50 24828 384 軸2.38 82509109.8 軸2.30 30981144滾筒軸2.19 300580442.傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)2.1減速器外傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)2.1.1 普通V帶傳動(dòng).1 確定計(jì)算功率 由2表87查的工作情況系數(shù),故.2 選擇V帶的帶型根據(jù),小帶輪

11、轉(zhuǎn)速,由2圖811V帶的帶型選用A型。2.1.1.3確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速(1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由2表86和表88,取小帶輪的基 。(2)驗(yàn)算帶速。按2式(813)驗(yàn)算帶的速度 因?yàn)椋蕩俸线m。(3) 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。由2式(815a),計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑 根據(jù)2表88,圓整為。2.1.1.4確定V帶的中心距和基準(zhǔn)長度(1)根據(jù)帶傳動(dòng)總體尺寸的限制條件或要求的中心距,結(jié)合2式(820)初定中心距為。(2)由2式(822)計(jì)算所需基準(zhǔn)長度 由2表82選帶輪基準(zhǔn)長度。(3) 計(jì)算實(shí)際中心距及其變動(dòng)范圍。按2式(823)得傳動(dòng)的實(shí)際中心距近似為考慮到帶輪的制造誤差、帶長誤差、帶

12、的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補(bǔ)充張緊的需要,給出中心距的變化范圍即為。2.1.1.5驗(yàn)算小帶輪上的包角2.1.1.6確定帶的根數(shù)(1)計(jì)算單根V帶的額定功率由和,查2表84a得根據(jù),和A型帶查2表84b得查的2表85得,表82得,于是 V帶的根數(shù)Z 取4根2.1.1.7確定帶的初拉力和壓軸力由表2表83得A型帶單位長度質(zhì)量,所以 對(duì)于新安裝的V帶,初拉力對(duì)于運(yùn)轉(zhuǎn)后的V帶,初拉力2.1.1.8計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力最小值2.1.2 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶輪材料的確定大小帶輪材料都選用HT200。帶輪結(jié)構(gòu)形式小帶輪選用實(shí)心式,大帶輪選用孔板式(6孔)具體尺寸參照2表810圖814確定。2.2減速器內(nèi)部零件的

13、設(shè)計(jì)2.2.1齒輪傳動(dòng)2.2.1.1高速級(jí)齒輪傳動(dòng)1選擇精度等級(jí),材料及齒數(shù)(1)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī),速度不高,故選用7級(jí)精度。(2)材料選擇。選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。(3)選小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù),取2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按2式(109a)進(jìn)行試算,即(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1)試選載荷系數(shù) 2)小齒輪的傳遞轉(zhuǎn)矩由前面算得 3)由2表107選取齒寬系數(shù) 4)由2表106查得材料的彈性影響系數(shù)。 5)由2圖1021d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。

14、6)由式21013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7)由2圖1019取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù), 8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力(2)計(jì)算1)試算小齒輪分度圓直徑,代入中較小的值。 2)計(jì)算圓周速度 3)計(jì)算齒寬b4)計(jì)算模數(shù)與齒高之比b/h 5)計(jì)算載荷系數(shù) 已知使用系數(shù),根據(jù),7級(jí)精度,由2圖108查的動(dòng)載系數(shù);由表104查的;由圖1013查得;由表103差得。故載荷系數(shù) 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算的的分度圓直徑,由2式(1010a)得 7)計(jì)算模數(shù)3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由2式(105)(1) 確定計(jì)算參數(shù) 1)由2圖1020c查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限;大齒輪的彎曲疲勞極限2)由2圖1018取彎曲疲勞壽命

15、系數(shù),3)計(jì)算彎曲許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式2(1012)得 4)計(jì)算載荷系數(shù)5)查齒形系數(shù) 由2表105查得;6)查取應(yīng)力校正系數(shù) 由2表105查得;7)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 大齒輪數(shù)值大。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算由接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)。取以滿足彎曲疲勞強(qiáng)度。為同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑計(jì)算齒數(shù)。取,則,取4. 幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算大小齒輪分度圓直徑(2)計(jì)算中心距將中心距圓整為92mm。(3)計(jì)算齒輪寬度圓整后取2.2.1.2低速級(jí)齒輪傳動(dòng)1選擇精度等級(jí),材料及齒數(shù)(1)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī),速度不高,故選用7級(jí)精

16、度。(2)材料選擇。選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。(3)選小齒輪齒數(shù),大齒輪齒數(shù),取2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按2式(109a)進(jìn)行試算,即(1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 1)試選載荷系數(shù) 2)小齒輪的傳遞轉(zhuǎn)矩由前面算得 3)由2表107選取齒寬系數(shù) 4)由2表106查得材料的彈性影響系數(shù)。 5)由2圖1021d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。 6)由式21013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7)由2圖1019取接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù), 8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力(2)計(jì)算1)試算小

17、齒輪分度圓直徑,代入中較小的值。 2)計(jì)算圓周速度 3)計(jì)算齒寬b4)計(jì)算模數(shù)與齒高之比b/h 5)計(jì)算載荷系數(shù) 已知使用系數(shù),根據(jù),7級(jí)精度,由2圖108查的動(dòng)載系數(shù);由表104查的;由圖1013查得;由表103查得。故載荷系數(shù) 6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑,由2式(1010a)得 7)計(jì)算模數(shù)3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由2式(105)(2) 確定計(jì)算參數(shù) 1)由2圖1020c查得小齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限;大齒輪的彎曲疲勞極限2)由2圖1018取彎曲疲勞壽命系數(shù),3)計(jì)算彎曲許用應(yīng)力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4,由式2(1012)得 4)計(jì)算載荷系數(shù)5)查齒形系數(shù) 由2表105

18、查得;6)查取應(yīng)力校正系數(shù) 由2表105查得;7)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較 大齒輪數(shù)值大。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算由接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)。取以滿足彎曲疲勞強(qiáng)度。為同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑計(jì)算齒數(shù)。取,則,取4.幾何尺寸計(jì)算(1)計(jì)算大小齒輪分度圓直徑(2)計(jì)算中心距將中心距圓整為80mm。(3)計(jì)算齒輪寬度圓整后取5.齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(第III軸大齒輪)因齒頂圓直徑小于160mm,故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。大齒輪結(jié)構(gòu)簡圖如下:圖2-12.2.1.3四個(gè)齒輪的參數(shù)表212.2.2 軸系部件設(shè)計(jì)2.3.1第III軸設(shè)計(jì).1初算第III軸的最小軸徑1

19、.輸出軸上的功率,轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)矩由前面算得:,2.求作用在齒輪上的力低速級(jí)小齒輪的分度圓直徑3.初步確定軸的最小直徑先按2式(152)初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)表2表153,取,于是得輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處直徑,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。查2表141,考慮到轉(zhuǎn)矩變化小,故取。則聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T50142003或手冊(cè),選用LT7彈性套柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為.半聯(lián)軸器的孔徑,故取,半聯(lián)軸器長度,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度。2.3.1.2第III軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1. 各段軸直徑的確定如表22表222. 各軸段長

20、度的確定如表23 表233.軸上零件的周向定位 齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按由2表6-1查得平鍵截面bh=18mm11mm,鍵槽用鍵槽銑刀加工,長為56mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為;同樣,半聯(lián)軸器與軸的連接,選用平鍵12mm8mm70mm,半聯(lián)軸器與軸的配合為。深溝球軸承與軸的周向定位是由過度配合來保證的,此處選軸的直徑尺寸公差為m6。 4.確定軸上圓角和倒角尺寸參考2表15-2,取取軸端倒角為1.245,各軸肩處的圓角半徑見圖2-3。 5.第III軸的結(jié)構(gòu)簡圖如圖22圖222.3.1.3第III軸的強(qiáng)度校核1.求軸上的載荷分析圖2

21、4 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖(圖2-3)做出軸的計(jì)算簡圖。有幾何知識(shí)得簡支梁的軸的支撐跨距。根據(jù)軸的計(jì)算做出軸的彎矩圖和扭矩圖(圖24)。圖24 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險(xiǎn)截面?,F(xiàn)將計(jì)算出的截面C處的及的值列于下表2-4 。表242.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí),通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面即(危險(xiǎn)截面C)的強(qiáng)度。根據(jù)2式(155)及上表中的數(shù)據(jù),以及軸單向旋轉(zhuǎn),扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈沖循環(huán)變應(yīng)力,取,軸的計(jì)算應(yīng)力前已選軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,由2表151查得。因此,故安全。 3.精確校核軸的疲勞強(qiáng)度(1)判斷危險(xiǎn)截面截面A,II,III,B只受扭矩作用,

22、雖然鍵槽、軸肩及過渡配合所引起的應(yīng)力集中均將消弱軸的疲勞強(qiáng)度,但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的,所以截面A,II,III,B均無需校核。 從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看,截面VI和VII處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重;從受載的情況來看,截面C上的應(yīng)力最大。截面VII的應(yīng)力集中的影響和截面VI的相近,但截面VII不受到的扭矩作用,同時(shí)軸徑也較大,故不必做強(qiáng)度校核。截面C上雖然應(yīng)力最大,但應(yīng)力集中不大,故截面C也不必校核。截面IV和V顯然更不必做強(qiáng)度校核。由2第三章附錄可知,鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合的小,又從截面距支點(diǎn)的距離知,該軸只需校核截面VI右側(cè)即可。(2)截面II右側(cè)抗

23、彎截面系數(shù)按1表154中的公式計(jì)算彎矩及彎曲應(yīng)力為扭矩T及扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。由2表15-1查得。過盈配合處的,由2附表38用插值法求出,并取于是得軸按磨削加工由1附圖34得表面質(zhì)量系數(shù)為故得綜合系數(shù)所以軸在截面右側(cè)安全系數(shù)為故該軸在截面VI右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。因無大的瞬時(shí)過載及嚴(yán)重應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱,故可略去靜強(qiáng)度校核。2.3.2第II軸設(shè)計(jì)2.3.2.1初算第II軸的最小直徑1.第(II)軸上輸入功率,轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)矩由前面算得,2.分別計(jì)算大小齒輪上的力已知第(II)軸上大齒輪分度圓直徑小齒輪上分度圓直徑為3.初步確定軸的最小直徑根據(jù)最小直徑查1GB/T27694選取深溝球軸

24、承型號(hào)為6307。軸承的規(guī)格為2.3.2.2.第II軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.確定軸的各段直徑如表25位置直徑(mm)理由35根據(jù)軸承的尺寸 40根據(jù),取套筒安裝處直徑。52大齒輪右端用軸肩定位,軸肩高度,取故,則軸環(huán)處直徑 。67.5根據(jù)低速級(jí)齒輪的分度圓直徑得40理由同段。35理由同段。 表252.各軸段長度的確定如表26位置長度(mm)理由6138第II軸上大齒輪輪轂長。17.5第II軸上大齒輪距第III軸上大齒輪,。7021.521由深溝球軸承寬度確定。 表263.軸上零件的周向定位 高速級(jí)大齒輪與軸的周向定位均采用平鍵連接。按由2表6-1查得平鍵截面bh=10mm8mm,鍵槽用鍵槽銑刀加工,長

25、為36mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為;低速級(jí)小齒輪分度圓很小,與對(duì)應(yīng)處軸的直徑相近,應(yīng)設(shè)計(jì)成齒輪軸。深溝球軸承與軸的周向定位是由過度配合來保證的,此處選軸的直徑尺寸公差為m6。4.確定軸上圓角和倒角尺寸參考2表15-2,取軸端倒角為1.245,各軸肩處的圓角半徑見圖2-4。5.第II軸的結(jié)構(gòu)簡圖如圖23圖232.3.3第I軸設(shè)計(jì)2.3.3.1 初算第I軸的最小直徑1.先按2式(152)初步確定軸的最小直徑。選取軸的材料為45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)2表153,取。根據(jù)最小直徑選取型號(hào)6405軸承,尺寸為。2.3.3.2第I軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.各段軸直徑的確定如

26、表27位置直徑(mm)理由25根據(jù)軸承的尺寸,30左端深溝球軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位,由1上查得6405型軸承的定位軸肩,可取30mm。46根據(jù)高速級(jí)小齒輪的分度圓直徑得30理由同段。25根據(jù)軸承的尺寸,23取安裝齒輪處的軸段直徑。20取安裝帶輪的軸段直徑。表272.各軸段長度的確定如表28位置長度(mm)理由21由滾動(dòng)軸承寬度確定。33.547高速級(jí)小齒輪寬度,。106.521滾動(dòng)軸承寬度。50根據(jù)軸I端蓋的總寬度及外端蓋距帶輪的距離,取軸承外壁距帶輪表面距離為50mm。即段長度為50mm。35帶輪的輪轂寬度,取 表283.軸上零件的周向定位 齒輪分度圓較小,且與軸在相應(yīng)的直徑相近,應(yīng)制成齒

27、輪軸;帶輪與軸的周向定位采用平鍵連接。帶輪與軸的連接,由2表6-1查得平鍵6mm6mm32mm,鍵槽用鍵槽銑刀加工,半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。深溝球軸承與軸的周向定位是由過度配合來保證的,此處選軸的直徑尺寸公差為m6。4.確定軸上圓角和倒角尺寸參考2表15-2,取取軸端倒角為1.045,各軸肩處的圓角半徑見圖2-5。5.第I軸的結(jié)構(gòu)簡圖如圖24圖242.3.4軸系零部件的選擇根據(jù)前面軸的設(shè)計(jì)內(nèi)容可以確定各個(gè)軸上的零部件?,F(xiàn)將各軸系零件列表如表28軸承(GB/T27694)鍵(GB/T10962003)聯(lián)軸器(GB/T50141985)軸I6405(帶輪)軸II6307(大齒輪)軸III6

28、011(聯(lián)軸器)(大齒輪)LT7表283.箱體的整體設(shè)計(jì)及其附件的選用3.1箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.箱體材料的選擇與毛坯種類的確定根據(jù)減速器的工作環(huán)境,可選箱體材料為灰鑄鐵HT200。因?yàn)殍T造箱體剛性好、外形美觀、易于切削加工、能吸收振動(dòng)和消除噪音,可采用鑄造工藝獲得毛坯。2.箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和裝配尺寸見下表: 單位:mm名 稱符號(hào)結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算或取值依據(jù)結(jié)果箱座壁厚8箱蓋壁厚8箱座凸緣厚度12箱蓋凸緣厚度12底座凸緣厚度20箱座上的肋厚7箱蓋上的肋厚7軸承旁凸臺(tái)高度56軸承旁凸臺(tái)半徑16軸承座的外徑122122132地腳螺釘直徑和數(shù)目166通孔直徑20沉頭座直徑45底座凸緣尺寸2523連接螺栓軸承旁

29、連接螺栓直徑軸承旁連接螺栓直徑12通孔直徑13.5沉頭座直徑26凸緣尺寸2016箱座、箱蓋連接螺栓直徑軸承旁連接螺栓直徑8通孔直徑9沉頭座直徑18凸緣尺寸1512定位銷直徑6軸承蓋螺釘直徑8視孔蓋螺釘直徑6箱體外壁至軸承座端面的距離42大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁的距離10齒輪端面與箱體內(nèi)壁的距離主動(dòng)齒輪端面距箱體內(nèi)壁距離11.5從動(dòng)齒輪端面距箱體內(nèi)壁距離14油面高度齒輪浸入油中至少一個(gè)齒高,且不得小于10mm,這樣確定最低油面??紤]油的損耗,中小型減速器至少還有高出510mm 。58箱座高度1503.2減速器附件1.窺視孔和視孔蓋在傳動(dòng)嚙合區(qū)上方的箱蓋上開設(shè)檢查孔,用于檢查傳動(dòng)件的嚙合情況和潤滑情況

30、等,還可以由該孔向箱內(nèi)注入潤滑油。2.通氣器安裝在窺視孔板上,用于保證箱內(nèi)和外氣壓的平衡,一面潤滑油眼相體結(jié)合面、軸伸處及其他縫隙滲漏出來。3.軸承蓋軸向固定軸及軸上零件,調(diào)整軸承間隙。這里使用凸緣式軸承蓋,因其密封性能好,易于調(diào)節(jié)軸向間隙。4.定位銷為了保證箱體軸承孔的鏜削精度和裝配精度,在減速器的兩端分別設(shè)置一個(gè)定位銷孔。5.油面指示裝置在箱座高速級(jí)端靠上的位置設(shè)置油面指示裝置,用于觀察潤滑油的高度是否符合要求。6.油塞用于更換潤滑油,設(shè)在與設(shè)置油面指示裝置同一個(gè)面上,位于最低處。7.起蓋螺釘設(shè)置在箱蓋的凸緣上,數(shù)量為2個(gè),一邊一個(gè)。用于方便開啟箱蓋。8.起吊裝置在箱蓋的兩頭分別設(shè)置一個(gè)吊

31、耳,用于箱蓋的起吊;而減速器的整體起吊使用箱座上的吊鉤,在箱座的兩頭分別設(shè)置兩個(gè)吊鉤。3.3減速器潤滑及密封形式的選擇高速軸的dn值為故減速器所有軸承均采用潤滑脂潤滑。高速級(jí)大齒輪的圓周速度為故采用油池潤滑。對(duì)于二級(jí)圓柱齒輪減速器,因?yàn)閭鲃?dòng)裝置屬于輕型的,且傳速較低,箱體內(nèi)選用SH0357-92中的50號(hào)潤滑,裝至規(guī)定高度。軸承蓋處密封采用毛氈圈。箱蓋與箱座之間的密封則采用涂水玻璃密封,涂水玻璃密封的方法能有效地減輕震動(dòng)起到防震作用。4.潤滑、密封及其它4.1潤滑1.齒輪的潤滑因齒輪的圓周速度12 m/s,所以才用浸油潤滑的潤滑方式。高速級(jí)齒輪浸入油里約0.7個(gè)齒高,但不小于10mm,低速級(jí)齒

32、輪浸入油高度約為1個(gè)齒高(不小于10mm),1/6齒輪。2.軸承的潤滑軸承采用潤滑油進(jìn)行潤滑,潤滑油直接采用減速器油池內(nèi)的潤滑油通過輸油溝進(jìn)行潤滑。4.2密封為保證機(jī)蓋與機(jī)座連接處密封,連接凸緣應(yīng)有足夠的寬度,連接表面應(yīng)精創(chuàng)其表面粗糙度為Ra=6.3。密封的表面應(yīng)進(jìn)過刮研,而且凸緣連接螺柱之間的距離不應(yīng)過大應(yīng)均勻分布。軸承端蓋選用凸緣式軸承蓋易于調(diào)整,采用密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)根據(jù)軸承直徑確定。密封圈材料為半粗羊毛氈。4.3其它1.裝配圖圖紙選用A1的圖紙,按1:2的比例畫。2.裝配前零件用煤油清洗,滾動(dòng)軸承用汽油清洗,機(jī)內(nèi)不許有任何雜物存在,內(nèi)壁圖上不被機(jī)油侵蝕的涂料兩次。3.齒嚙合側(cè)隙用鉛絲檢驗(yàn)不小于0.6mm,鉛絲不得大于最小側(cè)隙的四倍。4.用涂色法檢驗(yàn)斑點(diǎn),按齒高接觸斑點(diǎn)不小于40%,按齒長接觸斑點(diǎn)不小于50%,必要時(shí)間可用研磨或刮后研磨以便改善接觸情況。5.應(yīng)調(diào)整軸承軸向間隙,F(xiàn)35為0.030.008mm ,F(xiàn)45為0.060.12mm ,F(xiàn)75為0.080.15mm。檢查減速器剖封面,各接觸面積密封處,均不許漏油,剖封面允許涂密封油漆或水玻璃,不許使用任何填料。6.機(jī)內(nèi)裝N68潤滑油至規(guī)定高度7.表面涂綠色油漆。5

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