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下載可編輯1、機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題目:設(shè)計(jì)一用于螺旋輸送機(jī)上的單級(jí)圓柱齒輪減速器。工作有輕振,單向運(yùn)轉(zhuǎn),兩班制工作。減速器小批生產(chǎn),使用期限 5年。輸送機(jī)工作轉(zhuǎn)速的容許誤差為5%。、總體布置簡圖、工作情況:工作有輕振,單向運(yùn)轉(zhuǎn)、原始數(shù)據(jù)輸送機(jī)工作軸上的功率 P(kW):4輸送機(jī)工作軸上的轉(zhuǎn)速 n(r/min) :60輸送機(jī)工作轉(zhuǎn)速的容許誤差(%):5使用年限(年):5工作制度(班/日):2、設(shè)計(jì)內(nèi)容電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算;斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算.專業(yè).整理.下載可編輯軸的設(shè)計(jì)滾動(dòng)軸承的選擇鍵和連軸器的選擇與校核;裝配圖、零件圖的繪制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫、設(shè)計(jì)任務(wù)減速器總裝配圖一張輸出軸及其輸出軸上齒輪零件圖各一張?jiān)O(shè)計(jì)說明書一份、設(shè)計(jì)進(jìn)度1、第一階段:總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算2、第二階段:軸與軸系零件的設(shè)計(jì)3、第三階段:軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制4、第四階段:裝配圖、零件圖的繪制及計(jì)算說明書的編寫.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果2、電動(dòng)機(jī)的選擇2.1、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇 :選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī),此系列電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī),其結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,價(jià)格低廉,維護(hù)方便,適用于不易燃,不易爆,無腐蝕性氣體和無特殊要求的機(jī)械。2.2、電動(dòng)機(jī)容量選擇:電動(dòng)機(jī)所需工作功率為:式(1):Pd=PW/ηa (kw)由電動(dòng)機(jī)至輸送機(jī)的傳動(dòng)總效率為:η總=η1×η24×η3×η4×η5根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P10表2-2式中:η、η2、η、η、134η5分別為聯(lián)軸器1、滾動(dòng)軸承(一對)、圓柱直齒輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器2和圓η總=0.85錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)效率。取η1=0.99,η2=0.99,η3=0.97,η4=0.99、η5=0.93則: η總=0.99×0.994×0.97×0.99×0.93=0.85所以:電機(jī)所需的工作功率:Pd=4.7(kw)Pd =PW/η總=4/0.85=4.7(kw).專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果2.3 、確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nw=57~63輸送機(jī)工作軸轉(zhuǎn)速為:nW=【(1-5%)~(1+5%)】×60r/minr/min57~63r/min根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》P10表2-3推薦的傳動(dòng)比合理范圍,取圓柱齒輪傳動(dòng)一級(jí)減速器傳動(dòng)比范圍I’=3~6。取開式圓錐齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比I1’ =2~3。則總傳動(dòng)比理論范圍為:I a’=I’×I1’=6~18。故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范為Nd’=Ia’×nWNd’=360~=(6~18)×601080r/min=360~1080r/min則符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有:750和1000r/min根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速,由相關(guān)手冊查出三種適用的電動(dòng)機(jī)型號(hào):(如下表)額電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)定(r/min)電動(dòng)參考傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比方案機(jī)重V帶傳減型號(hào)功同步轉(zhuǎn)滿載轉(zhuǎn)價(jià)格速率速速量(N)總傳動(dòng)比動(dòng)器Y132M25.1000960800150012.422.84.4154-6Y160M25.75072012421009.312.53.7252-80綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果和圓錐齒輪帶傳動(dòng)、減速器傳動(dòng)比,可見第 2方案比較適合。此選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y132M2-6,其主要性能:外形尺寸底角安裝軸伸尺裝鍵部位L×地腳螺栓尺寸A×尺寸F×中心高H寸(AC/2+AD)B孔直徑KD×EGD×HD520×345216×1228×8010×41132178×315電動(dòng)機(jī)主要外形和安裝尺寸ia=163、計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)3.1、確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配級(jí)傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速 n(1)、可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為: ia= nm/nW=960/60=16.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果總傳動(dòng)比等于各傳動(dòng)比的乘積分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比ia=i0×i (式中i0、i分別為開式圓錐齒輪傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比)
i0=3、分配各級(jí)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比:根據(jù)指導(dǎo)書P10表2-3,取i0=3(圓錐齒輪傳動(dòng) i=2~3)因?yàn)椋?ia=i0×i所以: i=ia/i0=16/3i=5.335.333.2、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力設(shè)計(jì) :將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為Ⅰ軸,Ⅱ軸, ...... 以及i0,i1 ,...... 為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比η01,η12,...... 為相鄰兩軸的傳動(dòng)效率PⅠ,PⅡ,...... 為各軸的輸入功率 (KW)TⅠ,TⅡ,...... 為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 (N·m)nⅠ,nⅡ,...... 為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩 (r/min)可按電動(dòng)機(jī)軸至工作運(yùn)動(dòng)傳遞路線推算,得到各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù).專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果3.3、運(yùn)動(dòng)參數(shù)及動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算、計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速:Ⅰ軸:nI=nm=960(r/min)Ⅱ軸:nⅡ=nⅠ/i=960/5.33=180r/min軸:nⅢ=nⅡ螺旋輸送機(jī):nIV=nⅢ/i0=180/3=60r/min、計(jì)算各軸的輸入功率:Ⅰ軸: PⅠ=Pd×η01=Pd×η1=4.7×0.99=4.65(KW)Ⅱ軸:PⅡ=PⅠ×η12=PⅠ×η2×η3
n=960r/minnⅢ=n=180r/minnIV=60r/minPⅠ=4.65KW)PⅡ=4.47KW)PⅢ=4.38KW)PIV=4.03KW)=4.65 ×0.99×0.97=4.47(KW)軸:PⅢ=PⅡ·η23=PⅡ·η2·η4=4.47×0.99×0.99=4.38(KW)螺旋輸送機(jī)軸:PIV=PⅢ·η2·η5=4.03(KW).專業(yè).整理.下載可編輯計(jì)算及說明結(jié)果3.3.3、計(jì)算各軸的輸入轉(zhuǎn)矩:Td=46.76N電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩為:·mTd=9550·Pd/nm=9550×4.7/960TⅠ=46.3=46.76N·mN·mⅠ軸:TⅠ=Td·η01=Td·η1TII=236.9=46.76×0.99=46.3N·m8N·mⅡ軸:TⅡ=TⅠ·i·η12=TⅠ·i·η2·η3TⅢ=232.3=46.3×5.33×0.99×0.97=236.98N·mN·mIII軸:TⅢ=TⅡ·η2·η4=232.3N·mTIV=641.6N螺旋輸送機(jī)軸:TIV=TⅢ·i0·η2·η5=641.6N·m·m3.3.4、計(jì)算各軸的輸出功率:PI=4.6KW由于Ⅰ~Ⅲ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率:PII=4.4KW故:P’Ⅰ=PⅠ×η軸承=4.65×0.99=4.6KWPIII=4.3P’Ⅱ=PⅡ×η軸承=4.47×0.99=4.4KWKWP’Ⅲ=PⅢ×η軸承=4.38×0.99=4.3KWT’I=45.843.3.5、計(jì)算各軸的輸出轉(zhuǎn)矩:N·m由于Ⅰ~Ⅲ軸的輸出功率分別為輸入功率乘以軸承效率:則:T’II=234.T’Ⅰ=TⅠ×η軸承=46.3×0.99=45.84N·m61N·mT’Ⅱ=TⅡ×η軸承=236.98×0.99=234.61N·mT’III=229T’Ⅲ=TⅢ×η軸承=232.3×0.99=229.98N·m.98N·m.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì)算及說明結(jié)果綜合以上數(shù)據(jù),得表如下:軸名功效率P(KW)轉(zhuǎn)矩T(N·m)轉(zhuǎn)速n傳動(dòng)比效率輸入輸出輸入輸出r/miniη電動(dòng)機(jī)軸4.746.769600.991Ⅰ軸4.654.64.6345.849600.965.33Ⅱ軸4.474.4236.98234.611800.98Ⅲ軸4.384.3232.3229.9818030.92輸送機(jī)軸4.074.0641.6635.18604、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1、減速器內(nèi)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)、選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)。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)Z1=21質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為 40HBS。齒輪精度初選8級(jí)、初選主要參數(shù)Z2=112Z1=21 ,u=3.6 Z2=Z1·u=21×5.33=111.96 取Z2=112.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明由表12.13選取齒寬系數(shù)φd==0.5·(u+1)·φa=1.15、按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算計(jì)算小齒輪分度圓直徑2d1t ≥32kT1u1ZEZHu[σH]確定各參數(shù)值試選載荷系數(shù)K=1.3計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=9.55×106×P/n1=9.55×106×4.6/960=4.58 ×104N·mm材料彈性影響系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 12.12取ZE=189.8 MPa區(qū)域系數(shù)ZH=2.5由圖12.17c按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1 600MPa;大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 σHlim2 550MPa。由式12.12計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)NL1=60 n1th=60×960×1×(2×8×300×5)=1.382×109N8=N/3.6=3.84×10L2L17)由圖12.18取接觸疲勞壽命系數(shù)ZN1=0.93;ZN2=0.97
結(jié)果d=1.15T1=4.58×104N·mmN1=1.382109N2=3.84108.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式12.14得[σH]1=ZN1*σHlim1=0.93×600MPa=558MPaS[σH]2=ZN2*σHlim2=0.97×550MPa=533.5MPaS、計(jì)算試算小齒輪分度圓直徑d1t,代入[σH]中較小值32d1t≥2KtT1u1ZHZE·φduσH3104221.34.586.332.5189.8==47.13mm1.15·533.55.33πdn2π47.929602)計(jì)算圓周速度v==2.37m/s601000=100060計(jì)算齒寬b及模數(shù)mtb=φd*d1t=1×47.13mm=47.13mmd 47.13mt=1t= =2.24mmh=2.25mt=2.25×2.24mm=5.04mmb/h=47.13/5.04=9.334計(jì)算載荷系數(shù)K已知工作有輕振,所以取KA=1.25,根據(jù)v=2.4m/s,8級(jí)精度,由圖12.9查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.08;
[σH]1=558MPa[σH]2=533.5MPad1t≥47.13mmv=2.37m/sb=47.13mmmt=2.24mmh=5.04mmb/h=9.35.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì)算及說明結(jié)果由表12.11用插值法查得8級(jí)精度,小齒輪相對軸承對稱布置時(shí),KHβ=1.013由圖10—13查得K=1.015Fβ直齒輪KHα=KFα=1。故載荷系數(shù)K=1.368K=K*K*K*KHβ=1.25×1.08×1×1.013AVHα=1.368d1=47.95)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由式(10—10a)得mm33d1=d1tK/Kt=47.131.368/1.3mm=47.9mm6)計(jì)算模數(shù)mm=2.28mmmd1=47.9mm=2.28mmz1214.1.5、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式12.17得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為m32KTYFaYSa≥·φdz12σF1)確定計(jì)算參數(shù)K=1.37計(jì)算載荷系數(shù)K=KA*KV*KFα*KFβ=1.25×1.08×1×1.015=1.37查取齒型系數(shù)由圖12.21查得YFa1=2.76;YFa2=2.228.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果查取應(yīng)力校正系數(shù)由圖12.22查得YSa1=1.56;YSa2=1.762計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力由圖12.23c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σF1=500Mpa;大齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限σF2=380Mpa;由圖12.24取彎曲疲勞壽命系數(shù) YN1=0.856,YN2=0.892FYN取彎曲疲勞安全系數(shù) S=1.4,由式12.19[σF]=S[σF1]=4281Mpa [ σF2]=242.11MPa計(jì)算大、小齒輪的YFaYSa并加以比較σFYFa1YSa1=2.761.56=0.01005σF1428YFa2YSa2=2.2281.762=0.01621σF2242.11大齒輪的數(shù)值大。321.914.581044.1.6、設(shè)計(jì)計(jì)算m≥1.15212·0.01621=1.59mm對比計(jì)算結(jié)果,可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.85并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=47.90mm,算出小齒輪齒數(shù)Z1=d1/m=47.9/2=23.95取Z1=24
[ F]1=428Mpa[ F]2=242.11MPaYFa1YSa1=σF10.01005YFa2YSa2=σF20.01621m≥1.59mmm=2mmZ1=24.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果大齒輪齒數(shù) Z2=5.33x24=128 Z2=128、幾何尺寸計(jì)算 d1=48mma) 計(jì)算分度圓直徑 d2=256mmd1=m·Z=2×24=48mm a=152mmd 2=m·Z1=2×128=256mm B2=48mmb) 計(jì)算中心距 B1=53mma=m·(Z1+Z2)=2×(24+128)/2=152mm Z1=26c) 計(jì)算齒輪寬度 u=3b=d1·φd=48取、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大齒輪采用腹板式,如圖12.32(《機(jī)械設(shè)計(jì)》)4.2、減速器外傳動(dòng)件設(shè)計(jì)、選定齒輪傳動(dòng)類型、材料、熱處理方式、精度等級(jí)。直齒圓錐齒輪,小齒輪選硬齒面,大齒輪選軟齒面,小齒輪: 45鋼。調(diào) Z2=72質(zhì)處理,齒面硬度為 230HBS;大齒輪:45鋼。正火處理,齒面硬度為 190HBS。齒輪精度初選8級(jí)、初選主要參數(shù)Z1=26 ,u=3 Z2=Z1·u=26×3=72 取x1 x2 0,R 0.3.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明、確定許用應(yīng)力A: 確定極限應(yīng)力 Hlim和 Flim齒面硬度:小齒輪按 230HBS,大齒輪按190HBS查圖12.17得Hlim1=580Mpa,Hlim2=550Mpa查圖12.23得Flim1=450Mpa,Flim2=380Mpa計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N,確定壽命系數(shù)kHN,kFNN 1=60 n3th=60×180×1×(2×8×300×5)=2.592×108N2=N1/u=2.592×108/3=8.64×107查圖12.18得ZN1=0.96,ZN2=0.98C:計(jì)算接觸許用應(yīng)力 取SHmin 1 SFmin 1.4由許用應(yīng)力接觸疲勞應(yīng)力公式[σ]ZN1σHlim1556.8MPaH1SH[σ]ZN2σHlim2539MPaH2SH查圖12.24得YN1=0.89YN2=0.91σFlim1YN14500.89[σ]286.07MPaF1SF1.4σFlim2YN23800.91[σ]247MPaF2SF1.4、初步計(jì)算齒輪的主要尺寸
結(jié)果N1=2.592×108N2=8.64 ×107.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷,所以通過低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算按式12.39試算,即3KtT2dt≥2.922·ZEuφ(φ)σR10.5RH確定各參數(shù)值1)試選載荷系數(shù)K=1.32)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=9.55×106×P/n3=9.55×106×4.3/180=2.28 ×105N·mm材料彈性影響系數(shù)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表12.12取ZE=189.8MPa4)試算小齒輪分度圓直徑d1t3KtT·ZE2dt≥2.922φ(φ)σHR10.5Ru31.32.28105·189.82=2.92=112.06mm0.310.50.3235395)計(jì)算圓周速度v=πd1tn2=112.06180=0.336m/s601000601000因?yàn)橛休p微震動(dòng),查表12.9得KA=1.25。根據(jù)v=0.35m/s,8級(jí)精度,由圖12.9查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.03;
T1=2.28×105N·mmdt≥112.06mmv=0.336m/s.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果取K=1.2,K=1故載荷系數(shù)K=K*K*KHα*KHβ=1.25×1.03×1×1.2AV=1.5456)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由式( 10—10a)得3 3d1= d1t K/Kt=112.06 1.545/1.3mm=118.7mm118.7=100.895mm計(jì)算大端模數(shù)mmd1=118.7mm=4.57mmz126、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式12.41mn34KTYFaYSa≥222·u1σFφ(R10.5φR)z1確定計(jì)算參數(shù)1) 計(jì)算載荷系數(shù)由表12.11查得KHβbe=1.25則KFβ=1.5KHβbe=1.875K=KAKVKFαKFβ=1.25×1.03×1×1.875=2.4142)齒形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)
K=1.545d1=118.7mmdm1=100.895mmm=4.57K=2.414.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果z因?yàn)辇X形系數(shù)和應(yīng)力修正系數(shù)按當(dāng)量齒數(shù) zv算。其中cos查圖12.21齒形系數(shù)YFa1=2.57;YFa2=2.06YFa1YSa1=圖12.22應(yīng)力修正系數(shù)Ysa1=1.60;Ysa2=1.97σF13)計(jì)算大、小齒輪的YFaYSa并加以比較0.01437σFYFa1YSa1=2.571.60=0.01437YFa2YSa2=σF1286.07σF2YFa2YSa2=2.061.97=0.01643大齒輪的數(shù)值大。0.01643σF22474)設(shè)計(jì)計(jì)算nm≥4.2734KTYFaYSamn≥222·u1σFφ(R10.5φR)z1342.4142.281050.01643=4.27=10.50.32262320.31Z1=30對比計(jì)算結(jié)果,可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù) 4.459并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m=4.5mm按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑 d1=123.86mm,算出小齒輪齒數(shù)Z1=d1/m=118.7/4=29.67 取Z1=30.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì)算及說明結(jié)果大齒輪齒數(shù)Z2=3x30=90Z2=904.2.6、幾何尺寸計(jì)算1)計(jì)算分度圓直徑d=135d1=m·Z=4.5×30=135mm1d2=m·Z1=4.5×90=405mmmm2)計(jì)算錐距d2=405mmR=d12d22u21R=213.45()()d12=213.45223)計(jì)算齒輪寬度b=R·φR=213.45x0.3=64.035b=64.035取B2=70mmB1=65mmB2=70mm5、軸的設(shè)計(jì)計(jì)算B1=65mm5.1、減速器輸入軸(I軸)d≥19.46mm、初步確定軸的最小直徑選用45#調(diào)質(zhì),硬度217--255HBS軸的輸入功率為 PI=4.65KW轉(zhuǎn)速為nI=960r/min根據(jù)課本P314(16.2)式,并查表16.2,取C=115d≥C·3P34.65mm960n、求作用在齒輪上的受力.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果因已知道小齒輪的分度圓直徑為 d1=135mm Ft1=678.5N而 Ft1= 2T=678.5NFr1=Fttanαn=246.95N Fr1=246.95dN圓周力Ft1,徑向力Fr1的方向如下圖所示。、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))擬定軸上零件的裝配方案D1=24mm1,5—滾動(dòng)軸承2—軸3—齒輪軸的輪齒段6—密封蓋L1=50mm7—軸承端蓋8—軸端擋圈9—半聯(lián)軸器2)確定軸各段直徑和長度○1從聯(lián)軸器開始右起第一段,由于聯(lián)軸器與軸通過鍵聯(lián)接,則軸應(yīng)該增加5%,取Φ=22mm,根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC=KA×TI=1.3×46.3=57.88Nm,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014—1986,選用YL6型凸緣聯(lián)軸器,半聯(lián)軸器長度為l1=52mm,軸段長L1=50mm○2右起第二段,考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求,該段的直徑.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明取Φ30mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求, 取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面的距離為 30mm,故取該段長為 L2=74mm○3右起第三段,該段裝有滾動(dòng)軸承,選用深溝球軸承,則軸承有徑向力,而軸向力為零,選用 6207型軸承,其尺寸為 d×D×B=35×72×17,那么該段的直徑為Φ35mm,長度為L3=20mm4○右起第四段,為滾動(dòng)軸承的定位軸肩 ,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑,取D4=Φ45mm,長度取L4=22.5mm5○右起第五段,該段為齒輪軸段,由于齒輪的齒頂圓直徑為Φ 52mm,分度圓直徑為Φ48mm,齒輪的寬度為 53mm,則,此段的直徑為 D5=Φ52mm,長度為L5=53mm○6右起第六段,為滾動(dòng)軸承的定位軸肩 ,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑,取D6=Φ45mm長度取L6=22.5mm○7右起第七段,該段為滾動(dòng)軸承安裝出處,取軸徑為 D7=Φ35mm,長度L7=20mm、求軸上的的載荷1)根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置,建立力學(xué)模型。水平面的支反力:RA=RB=Ft/2=339.25N垂直面的支反力:由于選用深溝球軸承則 Fa=0
結(jié)果D2=30mmL2=74mmD3=35mmL3=20mmD4=Φ45mmL4=22.5mmD5=Φ52mmL5=53mmD6=Φ45mmL6=22.5mmD7=Φ35mm,L7=18mmRA=RB=339.25N.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果那么RA’=RB’=Fr/2=123.48N RA’=RB’2) 作出軸上各段受力情況及彎矩圖 123.48N3) 判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度○1右起第四段剖面C處當(dāng)量彎矩最大,而其直徑與相鄰段相差不大,所以剖面C為危險(xiǎn)截面。已知MeC2=70.36Nm由,課本表15-1有:[σ-1]=60Mpa 則:.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明σe=MeC2/W=MeC2/(0.1·D43)=70.36×1000/(0.1×453)=7.72<[σ-1]○2右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小,故該面也為危險(xiǎn)截面:e=MD/W=MD/(0.1·D13)3=35.4×1000/(0.1×24)=25.61Nm<[σ-1]所以確定的尺寸是安全的 。5.2、減速器輸出軸(II 軸)、初步確定軸的最小直徑選用45#調(diào)質(zhì),硬度217--255HBS軸的輸入功率為 PI=4.47KW轉(zhuǎn)速為nI=180r/min根據(jù)課本P314(16.2)式,并查表16.2,取C=115d≥C·3P11534.47mmn18033.54、求作用在齒輪上的受力因已知道大齒輪的分度圓直徑為 d2=256mm而 Ft1= 2T=1833NdFr1=Fttanαn=667.2N圓周力Ft1,徑向力Fr1的方向如下圖所示。
結(jié)果d ≥33.54mmFt1=1833NFr1=667.2N.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1)擬定軸上零件的裝配方案D1=32mmL1=80D2=Φ40mm1,5—滾動(dòng)軸承 2 L2=74mm—軸 3—齒輪 4 —套筒 6—密封蓋7—鍵 8—軸承端蓋 9 —軸端擋圈10—半聯(lián)軸器2)確定軸各段直徑和長度○1從聯(lián)軸器開始右起第一段,由于聯(lián)軸器與軸通過鍵聯(lián)接,則軸應(yīng)該增加5%,取Φ32mm,根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩TC=KA×TⅡ=1.3×236.98=296N.m,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014—1985,選用HL2型彈性柱銷聯(lián)軸器,半聯(lián)軸器長度為 l1=82mm,軸段長L1=80mm○2右起第二段,考慮聯(lián)軸器的軸向定位要求,該段的直徑取Φ 40mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面的距離為30mm,故取該段長為L2=74mm○3右起第三段,該段裝有滾動(dòng)軸承,選用深溝球軸承,則.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果軸承有徑向力,而軸向力為零,選用 6209型軸承,其尺寸為d×D×B=45 D3=Φ45mm×85×19,那么該段的直徑為Φ45mm,長度為L3=41mm○4右起第四段,該段裝有齒輪,并且齒輪與軸用鍵聯(lián)接,直徑要增加 5%,大齒輪的分度圓直徑為 256mm,則第四段的直徑取Φ50mm,齒輪寬為b=65mm,為了保證定位的可靠性,取軸段長度為 L4=63mm5○右起第五段,考慮齒輪的軸向定位,定位軸肩,取軸肩的直徑為D5=Φ56mm,長度取L5=6mm6○右起第六段,為滾動(dòng)軸承的定位軸肩 ,其直徑應(yīng)小于滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈外徑,取D6=Φ60mm長度取L6=20mm7○右起第七段,該段為滾動(dòng)軸承安裝出處,取軸徑為 D7=Φ45mm,長度L7=19mm、求軸上的的載荷1)根據(jù)軸承支反力的作用點(diǎn)以及軸承和齒輪在軸上的安裝位置,建立力學(xué)模型。水平面的支反力:RA=RB=Ft/2=916.5N垂直面的支反力:由于選用深溝球軸承則 Fa=0那么RA’=RB’=Fr/2=333.6N2) 作出軸上各段受力情況及彎矩
L3=41mmD4=Φ50mmL4=63mmD5=Φ56mmL5=6mmD6=Φ60mmL6=20mmD7=Φ45mm,L7=19mmRA=RB=Ft/2=916.5NRA’=RB’=333.6N.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果、判斷危險(xiǎn)截面并驗(yàn)算強(qiáng)度○1右起第四段剖面 C處當(dāng)量彎矩最大,而其直徑與相鄰段相差不大,所以剖面C為危險(xiǎn)截面。已知MeC2=121.83Nm由,課本表15-1有:[σ-1]=60Mpa 則:σe=MeC2/W=MeC2/(0.1·D43).專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果=124.83×1000/(0.1×503)=9.75<[σ-1]2○右起第一段D處雖僅受轉(zhuǎn)矩但其直徑較小,故該面也為危險(xiǎn)截面:e=MD/W=MD/(0.1·D13)=106×1000/(0.1×323)=32.35Nm<[σ-1]所以確定的尺寸是安全的 。6、箱體的設(shè)計(jì)窺視孔和窺視孔蓋在減速器上部可以看到傳動(dòng)零件嚙合處要開窺視孔,以便檢查齒面接觸斑點(diǎn)和赤側(cè)間隙,了解嚙合情況。潤滑油也由此注入機(jī)體內(nèi)。窺視孔上有蓋板,以防止污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)和潤滑油飛濺出來。放油螺塞減速器底部設(shè)有放油孔,用于排出污油,注油前用螺塞賭注。油標(biāo)油標(biāo)用來檢查油面高度,以保證有正常的油量。油標(biāo)有各種結(jié)構(gòu)類型,有的已定為國家標(biāo)準(zhǔn)件。通氣器減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),由于摩擦發(fā)熱,使機(jī)體內(nèi)溫度升高,氣壓增大,導(dǎo)致潤滑油從縫隙向外滲漏。所以多在機(jī)蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器,使機(jī)體內(nèi)熱漲氣自由逸出,達(dá)到集體內(nèi)外氣壓相等,提高機(jī)體有縫隙處的密封性能。.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果啟蓋螺釘機(jī)蓋與機(jī)座結(jié)合面上常涂有水玻璃或密封膠,聯(lián)結(jié)后結(jié)合較緊,不易分開。為便于取蓋,在機(jī)蓋凸緣上常裝有一至二個(gè)啟蓋螺釘,在啟蓋時(shí),可先擰動(dòng)此螺釘頂起機(jī)蓋。在軸承端蓋上也可以安裝啟蓋螺釘,便于拆卸端蓋。對于需作軸向調(diào)整的套環(huán),如裝上二個(gè)啟蓋螺釘,將便于調(diào)整。定位銷為了保證軸承座孔的安裝精度,在機(jī)蓋和機(jī)座用螺栓聯(lián)結(jié)后,鏜孔之前裝上兩個(gè)定位銷,孔位置盡量遠(yuǎn)些。如機(jī)體結(jié)構(gòu)是對的,銷孔位置不應(yīng)該對稱布置。調(diào)整墊片調(diào)整墊片由多片很薄的軟金屬制成,用一調(diào)整軸承間隙。有的墊片還要起調(diào)整傳動(dòng)零件軸向位置的作用環(huán)首螺釘、吊環(huán)和吊鉤在機(jī)蓋上裝有環(huán)首螺釘或鑄出吊環(huán)或吊鉤,用以搬運(yùn)或拆卸機(jī)蓋。密封裝置在伸出軸與端蓋之間有間隙,必須安裝密封件,以防止漏油和污物進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封件多為標(biāo)準(zhǔn)件,其密封效果相差很大,應(yīng)根據(jù)具體情況選用。箱體結(jié)構(gòu)尺寸選擇如下表:.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果名稱符號(hào)尺寸(mm)機(jī)座壁厚δ10機(jī)蓋壁厚δ110機(jī)座凸緣厚度b15機(jī)蓋凸緣厚度b115機(jī)座底凸緣厚度b225地腳螺釘直徑d20f地腳螺釘數(shù)目n4軸承旁聯(lián)結(jié)螺栓直徑d116機(jī)蓋與機(jī)座聯(lián)接螺栓直徑d122軸承端蓋螺釘直徑d310窺視孔蓋螺釘直徑d48定位銷直徑d8d,dd至外機(jī)壁距離C28,24,20f1,21df,d1,d2至凸緣邊緣距離C224,20,16軸承旁凸臺(tái)半徑R112,8h根據(jù)低速級(jí)軸承座外徑確定,以便于扳手操作凸臺(tái)高度為準(zhǔn)外機(jī)壁至軸承座端面距離l135大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁距離△112齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離△220機(jī)蓋、機(jī)座肋厚m,m28,81軸承端蓋外徑D290,105軸承端蓋凸緣厚度t10盡量靠近,以M1和M2互不干涉為準(zhǔn),一般軸承旁聯(lián)接螺栓距離Sdd2s=D.專業(yè).整理.下載可編輯7、鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算1).輸出軸與齒輪2聯(lián)接用平鍵聯(lián)接軸徑d3=50mm L3=63mm TⅡ=236.98Nm查手冊 選用A型平鍵A鍵16×10GB1096-2003L=L1-b=65-16=49mm根據(jù)課本(6-1)式得.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果p=4·T/(d·h·L)=4×234.61×1000/(16×10×49)=119.7Mpa<[σR](150Mpa)2)輸入軸與聯(lián)軸器 1聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑d2=24mmL2=50mmTⅠ=51.68N·m查手冊 選C型平鍵GB1096-2003B鍵8×7GB1096-79l=L2-b=50-8-2=40mm h=7mmp=4·TⅠ/(d·h·l)=4×45.84×1000/(8×7×40)81.86Mpa<[σp](150Mpa)3)輸出軸與聯(lián)軸器2聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接軸徑d2=32mmL2=80mmTⅠ=176.67N·m查手冊 選C型平鍵GB1096-2003C鍵10×8GB1096-79l=L2-b=80-10=70mm h=8mmp=4·TⅠ/(d·h·l)=4×180×1000/(10×8×70)=128.57Mpa<[ σp](150Mpa).專業(yè).整理.下載可編輯計(jì) 算 及 說 明 結(jié)果8、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算根據(jù)條件,軸承預(yù)計(jì)壽命Lh=2×8×300×5=24000小時(shí)輸入軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算(1)初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷P因該軸承在此工作條件下只受到Fr徑向力作用,所以P=Fr=246.95N(2)求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值fd·P60·n11.2246.95609601Lh24000C'·61106ft103302N(3)選擇軸承型號(hào)選擇6207軸承Cr=19.8KN106ftC1061198003517841924000Lh()609601.2246,9560nfdP∴預(yù)期壽命足夠∴此軸承合格輸入軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算(1)初步計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷 P因該軸承在此工作條件下只受到 Fr徑向力作用,所以 P=Fr=667.2.專業(yè).整理.下載可編輯計(jì)算及說明結(jié)果(2)求軸承應(yīng)有的徑向基本額定載荷值f·P·11.2714.560269.66
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