二級(jí)同軸式直齒輸入聯(lián)軸器輸出鏈輪

PAGE56PAGEPAGE目錄TOC\o"1-2"\f\u\t"wdStyleTOC1,wdStyleTOC1"第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)書 2第二部分傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案 3第三部分電動(dòng)機(jī)的選擇 33.1電動(dòng)機(jī)的選擇 33.2確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比 4第四部分計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 5第五部分齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 75.1低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 75.2高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 13第六部分鏈傳動(dòng)和鏈輪的設(shè)計(jì) 20第七部分傳動(dòng)軸和傳動(dòng)軸承及聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 227.1輸入軸的設(shè)計(jì) 227.2中間軸的設(shè)計(jì) 277.3輸出軸的設(shè)計(jì) 33第八部分鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算 408.1輸入軸鍵選擇與校核 408.2中間軸鍵選擇與校核 418.3輸出軸鍵選擇與校核 41第九部分軸承的選擇及校核計(jì)算 429.1輸入軸的軸承計(jì)算與校核 429.2中間軸的軸承計(jì)算與校核 439.3輸出軸的軸承計(jì)算與校核 45第十部分聯(lián)軸器的選擇 4610.1輸入軸處聯(lián)軸器 46第十一部分減速器的潤(rùn)滑和密封 4711.1減速器的潤(rùn)滑 47第十二部分減速器附件及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸 4912.1減速器附件的設(shè)計(jì)與選取 4912.2減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸 54設(shè)計(jì)小結(jié) 56參考文獻(xiàn) 56第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)書一.初始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)同軸式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器，初始數(shù)據(jù)T=701Nm，n=46r/nim，設(shè)計(jì)年限（壽命）：9年，每天工作班制（8小時(shí)/班）：2班制，每年工作天數(shù)：300天，三相交流電源,電壓380/220V。二.設(shè)計(jì)步驟1.傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案2.電動(dòng)機(jī)的選擇3.確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比4.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)5.齒輪的設(shè)計(jì)6.滾動(dòng)軸承和傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)7.鍵聯(lián)接設(shè)計(jì)8.聯(lián)軸器設(shè)計(jì)9.潤(rùn)滑密封設(shè)計(jì)10.箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第二部分傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)方案一.傳動(dòng)方案特點(diǎn)1.組成：傳動(dòng)裝置由電機(jī)、減速器、鏈傳動(dòng)、工作機(jī)組成。2.特點(diǎn)：齒輪相對(duì)于軸承不對(duì)稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3.確定傳動(dòng)方案：選擇電動(dòng)機(jī)-同軸式二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器-鏈傳動(dòng)-工作機(jī)的傳動(dòng)方案。二.計(jì)算傳動(dòng)裝置總效率ηη1為聯(lián)軸器的效率,η2為軸承的效率,η3為齒輪嚙合傳動(dòng)效率,η4為鏈傳動(dòng)的效率,η5為工作裝置的效率。第三部分電動(dòng)機(jī)的選擇3.1電動(dòng)機(jī)的選擇綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和減速器的傳動(dòng)比，選定型號(hào)為Y132S-4的三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為5.5KW，滿載轉(zhuǎn)速nm=1465r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。電動(dòng)機(jī)外形電動(dòng)機(jī)主要安裝尺寸：中心高外形尺寸地腳螺栓安裝尺寸地腳螺栓孔直徑電動(dòng)機(jī)軸尺寸鍵尺寸HL×HDA×BKD×EF×G132mm475×315216×14012mm38×8010×333.2確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比第五部分齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)5.1低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，齒面硬度280HBW，大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，齒面硬度為240HBW。（2）一般工作機(jī)器，選用8級(jí)精度。壓力角α=20°。6.齒輪參數(shù)總結(jié)和計(jì)算齒數(shù)z1=35z2=112模數(shù)m=4mm中心距a=240mm齒寬b1=117mmb2=112mm5.2高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)（1）選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，齒面硬度280HBW，大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，齒面硬度為240HBW。（2）一般工作機(jī)器，選用8級(jí)精度。壓力角α=20°。6齒輪參數(shù)總結(jié)和計(jì)算齒數(shù)z1=35z2=112模數(shù)m=4mm中心距a=240mm齒寬b1=117mmb2=112mm第六部分鏈傳動(dòng)和鏈輪的設(shè)計(jì)鏈條型號(hào)20A；鏈輪齒數(shù)z1=21，z2=63；鏈節(jié)數(shù)Lp=124，中心距a=1284mm。第七部分傳動(dòng)軸和傳動(dòng)軸承及聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)7.1輸入軸的設(shè)計(jì)4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖①為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，故?、?Ⅲ段的直徑d23=32mm。半聯(lián)軸器與軸配合的輪轂長(zhǎng)度L=82mm,為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段的長(zhǎng)度應(yīng)比L略短一些，現(xiàn)取l12=80mm。4)初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。。參照工作要求并根據(jù)d23=38mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選擇深溝球軸承6208，其尺寸為d×D×B=40×80×18mm，故d34=d67=40mm。由手冊(cè)上查得6208型軸承的定位軸肩高度h=4mm，則d56=48mm。采用分體式齒輪，該段安裝齒輪，l_45略短于齒輪寬度，則l45=116mm。5)軸承端蓋厚度e=10，墊片厚度Δt=2，根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與聯(lián)軸器端面有一定距離K=24，螺釘C1=22mm，C2=20mm，箱座壁厚δ=8mm，考慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離Δ，取Δ=5mm，則軸承座寬度為L(zhǎng)=δ+l6)取小齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ1=10mm?？紤]箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離Δ，取Δ=5mm，則高速齒輪倒角為1mmlll7)軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵鏈接,半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6,按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得截面尺寸b×h=8×7mm，長(zhǎng)度L=70mm,小齒輪與軸的聯(lián)接選用A型鍵，按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得截面尺寸b×h=10×8mm，長(zhǎng)度L=32mm。同時(shí)為了保證齒輪與軸配合由良好的對(duì)中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/r6,滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為H7/k68)確定軸上圓角和倒角尺寸根據(jù)表，取軸端倒角為C1.5,各軸肩處的圓角半徑則由各軸肩決定。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。表7-1軸的直徑和長(zhǎng)度軸段123456直徑323840424840長(zhǎng)度80683411615187.2中間軸的設(shè)計(jì)4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖圖7-3中間軸示意圖4)初步選擇滾動(dòng)軸承。中間軸最小直徑是安裝滾動(dòng)軸承的直徑d12和d56，因軸承受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)dmin=26.55mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選取深溝球軸承6206，其尺寸為d×D×B=30×62×1mm，故d12=d56=30mm。5)取安裝大齒輪處的軸段的直徑d45=32mm；齒輪的右端與右軸承之間采用定距環(huán)定位。已知高速大齒輪齒輪輪轂的寬度b2=112mm，為了可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l45=111mm。齒輪的左端采用軸肩定位，由軸徑d45=32mm，取h=3mm，則軸環(huán)處的直徑d34=38mm。6)左端滾動(dòng)軸承采用定距環(huán)進(jìn)行軸向定位。7)考慮材料和加工的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)將低速小齒輪和軸分開設(shè)計(jì)與制造。已知低速小齒輪的輪轂寬度為b3=117mm，為了使定距環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l23=114.5mm，d23=32mm。已知高速級(jí)大齒輪輪轂寬度為b2=112mm，為了使定距環(huán)端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短與輪轂寬度，故取l45=111mm，d45=32mm。8)取低速級(jí)小齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ1=10mm，高速級(jí)大齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ2=12.5mm，高速級(jí)大齒輪和低速級(jí)小齒輪距離Δ3=15mm?？紤]箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離Δ，取Δ=5mm，則高速齒輪倒角為1mm，低速齒輪倒角為1.5mmll9)取高低速軸承之間距離為Sc=10mm,則l10)軸上零件的周向定位為了保證齒輪與軸配合由良好的對(duì)中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/r6,滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為H7/k611)確定軸上圓角和倒角尺寸根據(jù)表，取軸端倒角為C1.5,各軸肩處的圓角半徑則由各軸肩決定。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。表7-2軸的直徑和長(zhǎng)度軸段12345直徑3032383230長(zhǎng)度32.5114.580.511134.57.3輸出軸的設(shè)計(jì)圖7-5低速軸示意圖現(xiàn)取l12=60mm。4)初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)d23=48mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選擇深溝球軸承6210，其尺寸為d×D×B=50×90×20mm，故d34=d67=50mm。5)取安裝齒輪處的軸段的直徑d45=52mm；已知大齒輪輪轂的寬度為b2=112mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l45=110.5mm。齒輪的右端采用軸肩定位，由軸徑d45=52mm，故取h=4mm，則軸環(huán)處的直徑d56=60mm。6)軸承端蓋厚度e=10，墊片厚度Δt=2，根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與鏈輪端面有一定距離K=24，螺釘C1=22mm，C2=20mm，箱座壁厚δ=8mm，考慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離Δ，取Δ=5mm，則軸承座寬度為L(zhǎng)=δ+l取大齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ2=12.5mm，考慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動(dòng)軸承位置時(shí)，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離Δ，取Δ=5mm，已知滾動(dòng)軸承的寬度B=21mm低速齒輪倒角為1.5mmlll7)軸上零件的周向定位齒輪、鏈輪與軸的周向定位采用平鍵鏈接,鏈輪與軸的配合為H7/k6,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合由良好的對(duì)中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/r6,滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為H7/k68)確定軸上圓角和倒角尺寸根據(jù)表，取軸端倒角為C1.5,各軸肩處的圓角半徑則由各軸肩決定。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。表7-3軸的直徑和長(zhǎng)度軸段123456直徑404850526050長(zhǎng)度606639110.517.520第八部分鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算8.1輸入軸鍵選擇與校核1）校核聯(lián)軸器處的鍵連接：該處選用普通A型平鍵尺寸為：b×h×l=10mm×8mm×70mm，2）校核高速小齒輪處的鍵連接：該處選用普通A型平鍵尺寸為：b×h×l=12mm×8mm×100mm，8.2中間軸鍵選擇與校核1）中間軸與高速大齒輪處鍵該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l=10mm×8mm×90mm，2）中間軸與低速小齒輪處鍵該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l=10mm×8mm×100mml'8.3輸出軸鍵選擇與校核1）輸出軸與低速大齒輪處的鍵該處選用A型普通平鍵尺寸為：b×h×l=16mm×10mm×90mm2）輸出軸與小鏈輪處鍵該處選用A型普通平鍵尺寸為：b×h×l=12mm×8mm×50mm第九部分軸承的選擇及校核計(jì)算9.1輸入軸的軸承計(jì)算與校核9.2中間軸的軸承計(jì)算與校核6206d=30D=62 B=169.3輸出軸的軸承計(jì)算與校核6210d=50D=90 B=20第十部分聯(lián)軸器的選擇10.1輸入軸處聯(lián)軸器LT6第十一部分減速器的潤(rùn)滑和密封11.1減速器的潤(rùn)滑為防止箱體內(nèi)潤(rùn)滑劑外泄和外部雜質(zhì)進(jìn)入箱體內(nèi)部影響箱體工作，在構(gòu)成箱體的各零件間，如箱蓋與箱座間、及外伸軸的輸出、輸入軸與軸承蓋間，需設(shè)置不同形式的密封裝置。對(duì)于無相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對(duì)于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根據(jù)其不同的運(yùn)動(dòng)速度和密封要求考慮不同的密封件和結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)中由于密封界面的相對(duì)速度較小，故采用接觸式密封。輸入軸與軸承蓋間V<3m/s，輸出軸與軸承蓋間也為V<3m/s，故均采用氈圈油封封油圈。11.2齒輪的潤(rùn)滑齒輪圓周速度v=π通用的閉式齒輪傳動(dòng)，其潤(rùn)滑方法根據(jù)齒輪的圓周速度大小而定。由于大齒輪的圓周速度v<=12m/s，將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤(rùn)滑。這樣，齒輪在傳動(dòng)時(shí)，就把潤(rùn)滑油帶到嚙合的齒面上，同時(shí)也將油甩到箱壁上，借以散熱。齒輪浸入油中的深度通常宜超過一個(gè)齒高，但一般亦不應(yīng)小于10mm。為了避免齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將沉積在油池底部的污物攪起，造成齒面磨損，現(xiàn)取大齒輪齒頂距油池底面距離為48mm，,由于大齒輪全齒高h(yuǎn)=9mm<10mm，取浸油深度為10mm，則油的深度H為H=48+10=58mm根據(jù)齒輪圓周速度查表選用工業(yè)閉式齒輪油（GB5903-2011），牌號(hào)為L(zhǎng)-CKC320潤(rùn)滑油，黏度推薦值為288～352cSt11.3軸承的潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑劑可以是脂潤(rùn)滑、潤(rùn)滑油或固體潤(rùn)滑劑。選擇何種潤(rùn)滑方式可以根據(jù)齒輪圓周速度判斷。由于V齒＞2m/s，所以均選擇油潤(rùn)滑。

第十二部分減速器附件12.1油標(biāo)用來指示箱內(nèi)油面的高度，油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。圖12-1桿式油標(biāo)12.2通氣器由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡。圖12-2通氣塞12.3放油孔及放油螺塞為排放減速器箱體內(nèi)污油和便于清洗箱體內(nèi)部，在箱座油池的最低處設(shè)置放油孔，箱體內(nèi)底面做成斜面，向放油孔方向傾斜1°～2°，使油易于流出。圖12-3放油塞12.4窺視孔和視孔蓋在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動(dòng)零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成。圖12-4窺視孔蓋示意圖L1=140，L2=125，b1=144，b2=129δ=4mmd4=7mmR=5mm12.5定位銷采用銷GB/T117-2000，對(duì)由箱蓋和箱座通過聯(lián)接而組成的剖分式箱體，為保證其各部分在加工及裝配時(shí)能夠保持精確位置，特別是為保證箱體軸承座孔的加工精度及安裝精度。圖12-5圓錐銷示意圖12.6起蓋螺釘由于裝配減速器時(shí)在箱體剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封膠，因而在拆卸時(shí)往往因膠結(jié)緊密難于開蓋，旋動(dòng)起蓋螺釘可將箱蓋頂起。圖12-6起蓋螺釘12.7起吊裝置起吊裝置用于拆卸及搬運(yùn)減速器。它常由箱蓋上的吊孔和箱座凸緣下面的吊耳構(gòu)成。也可采用吊環(huán)螺釘擰入箱蓋以吊小型減速器或吊起箱蓋。本設(shè)計(jì)中所采用吊孔（或吊環(huán)）和吊耳的示例和尺寸如下圖所示：圖12-7吊耳吊孔尺寸計(jì)算：CCb=R=rr≈0.25(1)軸承端蓋的選用輸入軸上的軸承為6208型深溝球采用凸緣式軸承端蓋，其中上端為透蓋，下端為悶蓋。軸承外徑D=80，螺釘直徑為8mm，螺釘數(shù)目4顆。中間軸上的軸承為6206型深溝球采用凸緣式軸承端蓋，兩端都為悶蓋。軸承外徑D=60，螺釘直徑為6mm，螺釘數(shù)目4顆。輸出軸上的軸承為6210型深溝球采用凸緣式軸承端蓋，其中上端為透蓋，下端為悶蓋。軸承外徑D=90，螺釘直徑為8mm，螺釘數(shù)目4顆。(2)軸承端蓋的結(jié)構(gòu)計(jì)算表12-1高速軸承端蓋軸承端蓋參數(shù)計(jì)算取值螺釘孔徑d0d3+1=8+1=9mm9mmD0D+2.5×d3=80+2.5×8=100mm100mmD2D0+2.5×d3=100+2.5×8=120mm120mme1.2×d3=1.2×8=9.6mm10mmD4D-(10～15)=80-(10～15)=80-10=70mm70mmD5D0-3×d3=100-3×8=76mm76mmD6D-(2～4)=80-(2～4)=80-3=77mm77mmb5～10=6mm6mmh(0.8～1)×b=(0.8～1)×6=6mm6mm螺釘數(shù)目4顆4顆表12-2中間軸承端蓋軸承端蓋參數(shù)計(jì)算取值螺釘孔徑d0d3+1=6+1=7mm7mmD0D+2.5×d3=62+2.5×8=82mm82mmD2D0+2.5×d3=82+2.5×8=102mm102mme1.2×d3=1.2×7=8.4mm9mmD4D-(12～16)=62-(10～15)=62-10=52mm52mmD5D0-3×d3=82-3×8=58mm58mmD6D-(2～4)=62-(2～4)=62-3=59mm59mmb5～10=6mm6mmh(0.8～1)×b=(0.8～1)×6=6mm6mm螺釘數(shù)目4顆4顆表12-3低速軸承端蓋軸承端蓋參數(shù)計(jì)算取值螺釘孔徑d0d3+1=8+1=9mm9mmD0D+2.5×d3=90+2.5×8=110mm110mmD2D0+2.5×d3=110+2.5×8=130mm130mme1.2×d3=1.2×8=9.6mm10mmD4D-(12～16)=90-(10～15)=90-10=80mm80mmD5D0-3×d3=110-3×8=86mm86mmD6D-(2～4)=90-(2～4)=90-3=77mm87mmb5～10=6mm6mmh(0.8～1)×b=(0