⑴ 設計慢動卷揚機傳動裝置
慢動卷揚機傳動裝置的設計
建議去圖書館吧,
上網查也行.
⑵ 設計絞車傳動裝置的單級圓柱齒輪減速器。
由於裝置用於運輸機,原動機為電動機,所以工作情況系數為 ,
計算轉矩為
所以考慮選用彈性柱銷聯軸器TL4(GB4323-84) 材料HT200
公稱轉矩
軸孔直徑 ,
軸孔長 ,
裝配尺寸
半聯軸器厚
([1]P163表17-3)(GB4323-84
三、第二個聯軸器的設計計算
由於裝置用於運輸機,原動機為電動機,所以工作情況系數為 ,
計算轉矩為
所以選用彈性柱銷聯軸器TL10(GB4323-84)
其主要參數如下:
材料HT200
公稱轉矩
軸孔直徑
軸孔長 ,
裝配尺寸
半聯軸器厚
([1]P163表17-3)(GB4323-84
減速器附件的選擇
通氣器
由於在室內使用,選通氣器(一次過濾),採用M18×1.5
油麵指示器
選用游標尺M16
起吊裝置
採用箱蓋吊耳、箱座吊耳
放油螺塞
選用外六角油塞及墊片M16×1.5
潤滑與密封
一、齒輪的潤滑
採用浸油潤滑,由於低速級周向速度為,所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑,取為35mm。
二、滾動軸承的潤滑
由於軸承周向速度為,所以宜開設油溝、飛濺潤滑。
三、潤滑油的選擇
齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利,考慮到該裝置用於小型設備,選用L-AN15潤滑油。
四、密封方法的選取
選用凸緣式端蓋易於調整,採用悶蓋安裝骨架式旋轉軸唇型密封圈實現密封。
密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為(F)B25-42-7-ACM,(F)B70-90-10-ACM。
軸承蓋結構尺寸按用其定位的軸承的外徑決定
⑶ 卷揚機傳動裝置中的二級圓柱齒輪減速器
B1】1級蝸輪蝸桿減速機-圖【B2】2級蝸輪蝸桿減速機設計-三維圖【B3】變速器設計-圖【B4】帶機傳動機構裝置中的一級斜齒輪減速機設計(F=2.44,V=1.4,D=350)【B5】帶式輸送機傳動裝置減速器設計【B6】帶式輸送機傳動裝置設計【B7】帶式輸送機傳動裝置設計(F=2.3,V=1.1,D=300)-說明書【B8】帶式輸送機傳動裝置中的二級圓柱齒輪減速器設計(F=1.6,V=1.0,D=400)【B9】帶式輸送機傳動裝置中的二級圓柱齒輪減速器設計(F=6,D=320,V=0.4)【B10】帶機傳動裝置中的一級圓柱齒輪減速器(1.7,1.4,220)-1圖1論文【B11】帶式輸送機傳送裝置減速器設計(F=7,V=0.8,D=400)【B12】圓錐-直齒圓柱減速器設計(F=1.77,V=1.392,D= 235)【B13】帶式輸送機減速器設計(F=2.6,V=1.1,D=300)【B14】帶式輸送機減速器設計(F=6,D=280,V=0.35)【B15】帶式輸送機減速器設計(F=10,D=350,V=0.5)【B16】帶式輸送機設計【B17】帶式輸送機設計減速器設計(T=1300,D=300,V=0.65)【B18】帶式運輸機構傳動裝置設計(1.6 1.5 230)-說明書【B19】帶式運輸機構傳動裝置設計(F=2.4,V=1.4,D=300)【B20】帶式運輸機構減速機設計(F=2.2,V=1.0,D=350)【B21】單級蝸輪蝸桿減速器設計(F=6,V=0.5,D=350)【B22】單級斜齒圓柱齒輪傳動設計+絞車傳動設計-1圖1說明書【B23】單級斜齒圓柱齒輪傳動設計+鏈傳動設計(F=2.5,V=2.4,D=350)【B24】單級斜齒圓柱齒輪傳動設計+鏈輪傳動設計(F=1.6, V=1.5, D=230)【B25】單級圓柱齒輪減速器設計(F=2.8,V=1.1,D=350)【B26】二級斜齒圓柱齒輪減速器設計(F=3.6 ,V=1.13 ,D=360)【B27】二級圓柱圓錐齒輪減速器設計-說明書【B28】二級圓柱齒輪減速器設計-圖【B29】二級圓柱直齒齒輪減速器(F=4,V=2.0,D=450)【B30】二級圓錐齒輪減速箱設計(F=5,V=1.6,D=500)【B31】二級展開式圓柱圓錐齒輪減速器設計【B32】二級直齒圓柱齒輪減速器設計【B33】二級直齒圓錐齒輪減速器設計-圖【B34】帶機中的兩級展開式圓柱直齒輪減速器設計(F=3.6,V=1.13,D=360)【B35】減速器CAD,CAM設計-圖【B36】減速器設計(F=2.3 v=1.5 d=320)-圖【B37】卷揚機傳動裝置設計(F=5,V=1.1 ,D=350)【B38】礦用固定式帶式輸送機的設計-說明書【B39】兩級斜齒輪減速機設計(D=320,V=0.75,T=900)【B40】兩級斜齒圓柱齒輪減速機設計(F=1.9,V=1.3,D=300)【B41】兩級斜齒圓柱齒輪減速機設計【B42】帶機傳動裝置中的同軸式二級圓柱齒輪減速器設計(T=850,D=350,V=0.7)【B43】兩級圓柱齒輪減速器設計(F=10,D=320,V=0.5)【B44】兩級直齒斜齒減速機設計-圖【B45】一級錐齒輪減速機設計(F=2.4,V=1.2,D=300)【B46】一級斜齒輪減速機設計-(F=3.5,V=2.05,D=350)【B47】蝸桿減速器的設計(F=2.4,V=1.1,D=420)【B48】蝸輪蝸桿減速機設計-圖【B49】蝸輪蝸桿減速器設計-圖【B50】單級蝸輪蝸桿減速器設計-圖【B51】一級圓錐齒輪減速器設計(F=2.9,V=1.5,D=400)【B52】行星齒輪減速器設計-圖【B53】行星減速器設計-圖(07版CAD)【B54】帶式輸送機傳動裝置設計(F=1.4,V=1.5,D=260)【B55】帶式運輸機構傳動裝置中的一級齒輪減速機設計(F=2.3,V=1.1,D=300)【B56】一級減速器設計(F=2.8,V=1.7,D=300)【B57】一級蝸輪蝸桿減速器設計(F=3,V=1.1,D=275)【B58】一級蝸桿減速機設計(F=2.2,V=0.9,D=350)【B59】一級圓錐齒輪減速器設計(F=2.2,V=0.9,D=300)【B60】一級斜齒輪減速設計(F=2.44,V=1.4,D=300)【B61】帶式輸送機傳動裝置中的一級斜齒輪傳動設計(F=2.05,V=2.05,D=350)【B62】一級斜齒輪減速機設計(F=2.8,V=2.4,D=300)【B63】一級斜齒輪減速機設計(F=2.75,V=2.4,D=300)【B64】一級斜齒輪減速機設計(F=2.75,V=2.4,D=350)【B65】一級斜齒輪減速機設計(F=2.5,V=2.4,D=300)【B66】一級斜齒輪減速機設計(F=2.8,V=2.4,D=350)【B67】一級圓柱齒輪減速器設計(F=2,V=1.6,D=300)【B68】減速器設計-圖【B69】卷揚機行星齒輪減速器的設計-圖【B70】兩級行星齒輪減速器設計-圖【B71】履帶式半煤岩掘進機主減速器及截割部設計【B72】蝸輪減速器設計-圖【B73】自動洗衣機行星齒輪減速器的設計【B74】減速箱的CAD-CAM造型論文【B75】普通帶式輸送機設計-說明書
⑷ 機械設計課程電動卷揚機傳動裝置設計
這些還是要自己搞定才會有收獲,其實只要按照課程設計指導書上面的方法一步步來什麼都好辦, 說明書格式在書上應該找得到,朋友只能給你這樣說:凡是還是要靠自己,靠別人是靠不住的。
⑸ 如何確定軸的支點位置和傳動零 件上力的作用點
目 錄
第一部分 設計任務書----------------------------------------------------------------3第二部分 電傳動方案的分析與擬定---------------------------------------------------5第三部分 電動機的選擇計算----------------------------------------------------------6第四部分 各軸的轉速、轉矩計算------------------------------------------------------7第五部分 聯軸器的選擇-------------------------------------------------------------9第六部分 錐齒輪傳動設計---------------------------------------------------------10第七部分 鏈傳動設計--------------------------------------------------------------12第八部分 斜齒圓柱齒輪設計-------------------------------------------------------14第九部分 軸的設計----------------------------------------------------------------17第十部分 軸承的設計及校核-------------------------------------------------------20第十一部分 高速軸的校核---------------------------------------------------------22第十二部分 箱體設計---------------------------------------------------------------23第十三部分 設計小結---------------------------------------------------------------24
第一部分 設計任務書
1.1 機械設計課程的目的
機械設計課程設計是機械類專業和部分非機械類專業學生第一次較全面的機械設計訓練,是機械設計和機械設計基礎課程重要的綜合性與實踐性教學環節。其基本目的是:
(1) 通過機械設計課程的設計,綜合運用機械設計課程和其他有關先修課程的理論,結合生產實際知識,培養分析和解決一般工程實際問題的能力,並使所學知識得到進一步鞏固、深化和擴展。
(2) 學習機械設計的一般方法,掌握通用機械零件、機械傳動裝置或簡單機械的設計原理和過程。
(3) 進行機械設計基本技能的訓練,如計算、繪圖、熟悉和運用設計資料(手冊、圖冊、標准和規范等)以及使用經驗數據,進行經驗估算和數據處理等。
1.2 機械設計課程的內容
選擇作為機械設計課程的題目,通常是一般機械的傳動裝置或簡單機械。
課程設計的內容通常包括:確定傳動裝置的總體設計方案;選擇電動機;計算傳動裝置的運動和動力參數;傳動零件、軸的設計計算;軸承、聯軸器、潤滑、密封和聯接件的選擇及校核計算;箱體結構及其附件的設計;繪制裝配工作圖及零件工作圖;編寫設計計算說明書。
在設計中完成了以下工作:
① 減速器裝配圖1張(A0或A1圖紙);
② 零件工作圖2~3張(傳動零件、軸、箱體等);
③ 設計計算說明書1份,6000~8000字。
1.3 機械設計課程設計的步驟
機械設計課程設計的步驟通常是根據設計任務書,擬定若干方案並進行分析比較,然後確定一個正確、合理的設計方案,進行必要的計算和結構設計,最後用圖紙表達設計結果,用設計計算說明書表示設計依據。
機械設計課程設計一般可按照以下所述的幾個階段進行:
1.設計准備
① 分析設計計劃任務書,明確工作條件、設計要求、內容和步驟。
② 了解設計對象,閱讀有關資料、圖紙、觀察事物或模型以進行減速器裝拆試驗等。
③ 浮系課程有關內容,熟悉機械零件的設計方法和步驟。
④ 准備好設計需要的圖書、資料和用具,並擬定設計計劃等。
2.傳動裝置總體設計
① 確定傳動方案——圓柱齒輪傳動,畫出傳動裝置簡圖。
② 計算電動機的功率、轉速、選擇電動機的型號。
③ 確定總傳動比和分配各級傳動比。
④ 計算各軸的功率、轉速和轉矩。
3.各級傳動零件設計
① 減速器內的傳動零件設計(齒輪傳動)。
4.減速器裝配草圖設計
① 選擇比例尺,合理布置試圖,確定減速器各零件的相對位置。
② 選擇聯軸器,初步計算軸徑,初選軸承型號,進行軸的結構設計。
③ 確定軸上力作用點及支點距離,進行軸、軸承及鍵的校核計算。
④ 分別進行軸系部件、傳動零件、減速器箱體及其附件的結構設計。
5.減速器裝配圖設計
① 標注尺寸、配合及零件序號。
② 編寫明細表、標題欄、減速器技術特性及技術要求。
③ 完成裝配圖。
6.零件工作圖設計
① 軸類零件工作圖。
② 齒輪類零件工作圖。
③ 箱體類零件工作圖。
第一部分 題目及要求
卷揚機傳動裝置的設計
1. 設計題目
設計一卷揚機的傳動裝置。傳動裝置簡圖如下圖所示。
(1)卷揚機數據
卷揚機繩牽引力F(N)、繩牽引速度v(m/s)及捲筒直徑D(mm)見附表。
(2)工作條件
用於建築工地提升物料,空載啟動,連續運轉,三班制工作,工作平穩。
(3) 使用期限
工作期限為十年,每年工作300天,三班制工作,每班工作4小時,檢修期間隔為三年。
(4) 產批量及加工條件
小批量生產,無鑄鋼設備。
2. 設計任務
1)確定傳動方案;
2)選擇電動機型號;
3)設計傳動裝置;
4)選擇聯軸器。
3. 具體作業
1)減速器裝配圖一張;
2)零件工作圖二張(大齒輪,輸出軸);
3)設計說明書一份。
4. 數據表
牽引力F/N 12 10 8 7
牽引速度v/(m/s) 0.3,0.4 0.3,0.4,0.5,0.6
捲筒直徑D/mm 470,500 420,430,450,470,500 430,450,500 440,460,480
卷揚機傳動裝置的設計
5. 設計題目
設計一卷揚機的傳動裝置。傳動裝置簡圖如下圖所示。
(1)卷揚機數據
卷揚機繩牽引力F(N)、繩牽引速度v(m/s)及捲筒直徑D(mm)見附表。
(2)工作條件
用於建築工地提升物料,空載啟動,連續運轉,三班制工作,工作平穩。
(5) 使用期限
工作期限為十年,每年工作300天,三班制工作,每班工作4小時,檢修期間隔為三年。
(6) 產批量及加工條件
小批量生產,無鑄鋼設備。
6. 設計任務
1)確定傳動方案;
2)選擇電動機型號;
3)設計傳動裝置;
4)選擇聯軸器。
7. 具體作業
1)減速器裝配圖一張;
2)零件工作圖二張(大齒輪,輸出軸);
3)設計說明書一份。
8. 數據表
牽引力F/N 12 10 8 7
牽引速度v/(m/s) 0.3,0.4 0.3,0.4,0.5,0.6
捲筒直徑D/mm 470,500 420,430,450,470,500 430,450,500 440,460,480
第二部分 傳動方案的分析與擬定
確定總傳動比:
由於Y系列三相非同步電動機的同步轉速有750,1000,1500和3000r/min四種可供選擇.根據原始數據,得到卷揚機捲筒的工作轉速為
按四種不同電動機計算所得的總傳動比分別是:
電動機同步轉速
750 1000 1500 3000
系統總傳動比
32.71 43.61 65.42 130.83
確定電動機轉速:
綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格以及總傳動比,750轉的低速電動機傳動比雖小,但電動機極數大價格高,故不可取。3000轉的電動機重量輕,價格便宜,但總傳動比大,傳動裝置外廓尺寸大,製造成本高,結構不緊湊,也不可取。剩下兩種相比,如為使傳動裝置結構緊湊,選用1000轉的電動機較好;如考慮電動機重量和價格,則應選用1500轉的電動機。現選用1500轉的電動機,以節省成本。
確定傳動方案:
驗算:通常V帶傳動的傳動比常用范圍為 ,二級圓柱齒輪減速器為 ,則總傳動比的范圍為 ,因此能夠滿足以上總傳動比為65.42的要求。
第三部分 電動機的選擇計算
1、確定電動機類型
按工作要求和條件,選用Y系列籠型三相非同步電動機,封閉式結構。
2、確定電動機的功率
工作機的功率
KW
效率的選擇:
1. V帶傳動效率: η1 = 0.96
2. 7級精度圓柱齒輪傳動:η2 = 0.98
3. 滾動軸承: η3 = 0.99
4. 彈性套柱銷聯軸器: η4 = 0.99
5. 傳動滾筒效率: η5 = 0.96
傳動裝置總效率為
工作機所需電動機功率
kw
因載荷平穩,電動機額定功率 略大於 即可。由Y系列電動機技術數據,選電動機的額定功率 為7.5 kw,結合其同步轉速,選定電動機的各項參數如下:
取同步轉速: 1500r/min ——4級電動機
型號: Y132M-4
額定功率: 7.5kW
滿載功率: 1440r/min
堵轉轉矩/額定轉矩: 2.2
最大轉矩/額定轉矩: 2.2
第四部分 確定傳動裝置總傳動比和分配各級傳動比
1、確定總傳動比
2、分配各級傳動比
取V帶傳動的傳動比 ,則減速器的傳動比 為
取兩級圓柱齒輪減速器高速級的傳動比
則低速級的傳動比
第五部分 運動參數及動力參數計算
0軸(電動機軸):
P0 = Pd =7.2 kW
n0 = nm = 1440 r/min
T0 = 9550×( )= N?m
1軸(高速軸):
P1 = P0η1 = kW
n1 = = r/min
T1 = 9550×( )= N?m
2軸(中間軸):
P2 = P1η2η3 = kW
n2 = r/min
T2 = 9550×( )= N?m
3軸(低速軸):
P3 = P2η2η3 = kW
n3 = r/min
T3 = 9550×( )= N?m
4軸(輸出軸):
P4 = P3η3η4 = kW
n4 = r/min
T4 = 9550×( )= N?m
輸出軸功率或輸出軸轉矩為各軸的輸入功率或輸入轉矩乘以軸承效率(0.99),即
P』= 0.99P
軸名 功率P(kW) 轉矩T(N?m) 轉速
n(r/min) 傳動比
i 效率
η
輸入 輸出 輸入 輸出
電動機軸 7.20 47.75 1440
3.8 0.96
1軸 6.91 3.047 155.91 154.35 378.95
4.809 0.97
2軸 6.70 2.896 811.99 803.83 78.80
3.435 0.97
3軸 6.50 2.753 2705.97 2678.91 22.94
1 0.98
輸出軸 6.37 2.590 2651.85 2625.33 22.94
第六部分 傳動零件的設計計算
高速級斜齒圓柱齒輪設計
材料選擇:小齒輪40Cr (調質)硬度280HBs;
大齒輪45#鋼(調質)硬度240HBs;(硬度差40HBs)
七級精度,取Z1=21,Z2= =4.809×21=100.989,取Z2=101,
初選螺旋角β=14°,
按齒輪面接觸強度設計:
1) 試選載荷系數 Kt=1.6
2) 由動力參數圖,小齒輪傳遞的轉矩
3) 由表10-7(機械設計)選取齒寬系數
4) 由表10-6查得材料的彈性影響系數
5) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限 ;大齒輪的接觸疲勞強度極限 ;
6) 由式10-13計算應力循環次數
7) 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數 ;
8) 計算接觸疲勞許用應力
取失效概率為1%,安全系數S=1,由式(10-12)得
9)由圖10-26(機械設計)得
εα1 = 0.76
εα2 = 0.86
則端面重合度
10)由圖10-30選取區域系數ZH = 2.433
11) 計算許用接觸應力
=
12)計算:
試算小齒輪分度圓直徑 ,由計算公式得
計算圓周速度
計算齒寬b及模數
= 1×60.59 = 60.59 mm
mnt = = mm
h = 2.25 mnt = mm
計算縱向重合度
縱向重合度 =0.318×φdZ1tanβ =
計算載荷系數K
已知,KA=1,取Kv=1.05(由圖10-8查得),由表10-4查得的計算公式
∴KHβ = 1.15+0.18(1+0.6φd2)+0.23×10-3×60.59 = 1.45
由圖10-13,得KFβ = 1.4
由表10-3,得
∴K = KA?Kv?KHα?KHβ = 1×1.05×1.3×1.45 = 1.98
按實際得載荷系數校正所算得德分度圓直徑,由試(10-10a)得
計算模數
mn= =
13) 按齒根彎曲強度設計
由圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ;大齒輪的彎曲疲勞強度極限 ;
由圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數 ;
計算彎曲疲勞許用應力
取彎曲疲勞安全系數S=1.4,由式10-12得
計算載荷系數
K = KA?Kv?KFα?KFβ = 1×1.05×1.3×1.4= 1.91
根據縱向重合度εβ=1.6650,由圖10-28,查得螺旋角影響系數Yβ=0.88
計算當量齒數
= 22.9883
查取齒形系數
由表10-5查得 YFα1=2.69,YFα2=2.20,
查取應力校正系數
由表10-5查得 YSα1=1.56,YSα2=1.79
計算大、小齒輪的 並加以比較
大齒輪的數值較大。
設計計算
經園整,mn=2 mm
∵ ,∴mn=2.5 mm
Z1 = = ,取Z1=25,Z2=120
幾何尺寸計算:
中心距 a =
經園整,a = 187 mm
修正螺旋角, =
∵β變動不大,
∴εα、εβ、ZH無需修正。
計算大、小齒輪的分度直徑
mm
mm
計算齒輪寬度
b = φdd1 = mm
園整後,B2=65mm,B1=70mm
da1 = d1+2ha1 =69.48
da2 = d2+2ha2 = 315.08
df1 = d1-2hf1 = 49.48
df2 = d2-2hf2 =305.08
第九部分 軸的設計
1) 高速軸:
初定最小直徑,選用材料45#鋼,調質處理。取A0=112(下同)
則dmin = A0 = mm
∵最小軸徑處有鍵槽
∴dmin』 = 1.07 dmin = 17.72mm
∵最小直徑為安裝聯軸器外半徑,取KA=1.7,同上所述已選用TL4彈性套柱聯軸器,軸孔半徑d=20mm
∴取高速軸的最小軸徑為20mm。
由於軸承同時受徑向和軸向載荷,故選用單列圓錐滾子軸承按國標T297-94選取30206。
D×d×T=17.25mm
∴軸承處軸徑d=30mm
高速軸簡圖如下:
2)
取l1=38+46=84mm,l3=72mm,取擋圈直徑D=28mm,取d2=d4=25mm,d3=30mm,l2=l4=26.5mm,d1=d5=20mm。
齒輪輪轂寬度為46mm,取l5=28mm。
聯軸器用鍵:園頭普通平鍵。
b×h=6×6,長l=26mm
齒輪用鍵:同上。b×h=6×6,長l=10mm,倒角為2×45°
3) 中間軸:
中間軸簡圖如下:
初定最小直徑dmin= =22.1mm
選用30305軸承,
d×D×T = 25×62×18.25mm
∴d1=d6=25mm,取l1=27mm,l6=52mm
l2=l4=10mm,d2=d4=35mm,l3=53mm
d3=50mm,d5=30mm,l5=1.2×d5=36mm
齒輪用鍵:園頭普通鍵:b×h=12×8,長l=20mm
4) 低速軸:
低速軸簡圖如下: 初定最小直徑:
dmin = = 34.5mm
∵最小軸徑處有鍵槽
∴dmin』=1.07dmin=36.915mm
取d1=45mm,d2=55mm,d3=60mm,d4=d2=55mm
d5=50mm,d6=45mm,d7=40mm;
l1=45mm,l2=44mm,l3=6mm,l4=60mm,l5=38mm,l6=40mm,l7=60mm
齒輪用鍵:園頭普通鍵:b×h=16×6,長l=36mm
選用30309軸承:d×D×T = 40×90×25.25mm;B=23mm;C=20mm
⑹ 求一張卷揚機的設計圖紙,卷揚機F=12t, 吊繩牽引v=0.3m/s, 捲筒直徑D=500mm,做過課題的跪求分享下感謝
一級直齒輪減速器說明書和裝配技術數據滾筒圓周力:F=1200N帶速:V=2.1M/S滾筒直徑:D=400mm全題目:一級圓柱直齒輪減速器參考書目:《機械設計基礎》任成高《簡明機械零件設計實用手冊》胡家秀其他也可發給我參考啊萬分感謝!!!也把它發到我的郵箱裡面看看吧。。[email protected]不過你也可以到我的博客裡面看看哦。/機械設計課程--帶式運輸機傳動裝置中的同軸式1級圓柱齒輪減速器目錄設計任務書……………………………………………………1傳動方案的擬定及說明………………………………………4電動機的選擇…………………………………………………4計算傳動裝置的運動和動力參數……………………………5傳動件的設計計算……………………………………………5軸的設計計算…………………………………………………8滾動軸承的選擇及計算………………………………………14鍵聯接的選擇及校核計算……………………………………16連軸器的選擇…………………………………………………16減速器附件的選擇……………………………………………17潤滑與密封……………………………………………………18設計小結………………………………………………………18參考資料目錄…………………………………………………18機械設計課程設計任務書題目:設計一用於帶式運輸機傳動裝置中的同軸式二級圓柱齒輪減速器一.總體布置簡圖1—電動機;2—聯軸器;3—齒輪減速器;4—帶式運輸機;5—鼓輪;6—聯軸器二.工作情況:載荷平穩、單向旋轉三.原始數據鼓輪的扭矩T(N•m):850鼓輪的直徑D(mm):350運輸帶速度V(m/s):0.7帶速允許偏差(%):5使用年限(年):5工作制度(班/日):2四.設計內容1.電動機的選擇與運動參數計算;2.斜齒輪傳動設計計算3.軸的設計4.滾動軸承的選擇5.鍵和連軸器的選擇與校核;6.裝配圖、零件圖的繪制7.設計計算說明書的編寫五.設計任務1.減速器總裝配圖一張2.齒輪、軸零件圖各一張3.設計說明書一份六.設計進度1、第一階段:總體計算和傳動件參數計算2、第二階段:軸與軸系零件的設計3、第三階段:軸、軸承、聯軸器、鍵的校核及草圖繪制4、第四階段:裝配圖、零件圖的繪制及計算說明書的編寫傳動方案的擬定及說明由題目所知傳動機構類型為:同軸式二級圓柱齒輪減速器。故只要對本傳動機構進行分析論證。本傳動機構的特點是:減速器橫向尺寸較小,兩大吃論浸油深度可以大致相同。結構較復雜,軸向尺寸大,中間軸較長、剛度差,中間軸承潤滑較困難。電動機的選擇1.電動機類型和結構的選擇因為本傳動的工作狀況是:載荷平穩、單向旋轉。所以選用常用的封閉式Y(IP44)系列的電動機。2.電動機容量的選擇1)工作機所需功率PwPw=3.4kW2)電動機的輸出功率Pd=Pw/ηη==0.904Pd=3.76kW3.電動機轉速的選擇nd=(i1』•i2』…in』)nw初選為同步轉速為1000r/min的電動機4.電動機型號的確定由表20-1查出電動機型號為Y132M1-6,其額定功率為4kW,滿載轉速960r/min。基本符合題目所需的要求計算傳動裝置的運動和動力參數傳動裝置的總傳動比及其分配1.計算總傳動比由電動機的滿載轉速nm和工作機主動軸轉速nw可確定傳動裝置應有的總傳動比為:i=nm/nwnw=38.4i=25.142.合理分配各級傳動比由於減速箱是同軸式布置,所以i1=i2。因為i=25.14,取i=25,i1=i2=5速度偏差為0.5%<5%,所以可行。各軸轉速、輸入功率、輸入轉矩項目電動機軸高速軸I中間軸II低速軸III鼓輪轉速(r/min)96096019238.438.4功率(kW)43.963.843.723.57轉矩(N•m)39.839.4191925.2888.4傳動比11551效率10.990.970.970.97傳動件設計計算1.選精度等級、材料及齒數1)材料及熱處理;選擇小齒輪材料為40Cr(調質),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調質),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。2)精度等級選用7級精度;3)試選小齒輪齒數z1=20,大齒輪齒數z2=100的;4)選取螺旋角。初選螺旋角β=14°2.按齒面接觸強度設計因為低速級的載荷大於高速級的載荷,所以通過低速級的數據進行計算按式(10—21)試算,即dt≥1)確定公式內的各計算數值(1)試選Kt=1.6(2)由圖10-30選取區域系數ZH=2.433(3)由表10-7選取尺寬系數φd=1(4)由圖10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,則εα=εα1+εα2=1.62(5)由表10-6查得材料的彈性影響系數ZE=189.8Mpa(6)由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限σHlim1=600MPa;大齒輪的解除疲勞強度極限σHlim2=550MPa;(7)由式10-13計算應力循環次數N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8N2=N1/5=6.64×107(8)由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數KHN1=0.95;KHN2=0.98(9)計算接觸疲勞許用應力取失效概率為1%,安全系數S=1,由式(10-12)得[σH]1==0.95×600MPa=570MPa[σH]2==0.98×550MPa=539MPa[σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa2)計算(1)試算小齒輪分度圓直徑d1td1t≥==67.85(2)計算圓周速度v===0.68m/s(3)計算齒寬b及模數mntb=φdd1t=1×67.85mm=67.85mmmnt===3.39h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mmb/h=67.85/7.63=8.89(4)計算縱向重合度εβεβ==0.318×1×tan14=1.59(5)計算載荷系數K已知載荷平穩,所以取KA=1根據v=0.68m/s,7級精度,由圖10—8查得動載系數KV=1.11;由表10—4查的KHβ的計算公式和直齒輪的相同,故KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1)1×1+0.23×1067.85=1.42由表10—13查得KFβ=1.36由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故載荷系數K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05(6)按實際的載荷系數校正所得的分度圓直徑,由式(10—10a)得d1==mm=73.6mm(7)計算模數mnmn=mm=3.743.按齒根彎曲強度設計由式(10—17mn≥1)確定計算參數(1)計算載荷系數K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96(2)根據縱向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59,從圖10-28查得螺旋角影響系數Yβ=0。88(3)計算當量齒數z1=z1/cosβ=20/cos14=21.89z2=z2/cosβ=100/cos14=109.47(4)查取齒型系數由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172(5)查取應力校正系數由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798(6)計算[σF]σF1=500MpaσF2=380MPaKFN1=0.95KFN2=0.98[σF1]=339.29Mpa[σF2]=266MPa(7)計算大、小齒輪的並加以比較==0.0126==0.01468大齒輪的數值大。2)設計計算mn≥=2.4mn=2.54.幾何尺寸計算1)計算中心距z1=32.9,取z1=33z2=165a=255.07mma圓整後取255mm2)按圓整後的中心距修正螺旋角β=arcos=1355』50」3)計算大、小齒輪的分度圓直徑d1=85.00mmd2=425mm4)計算齒輪寬度b=φdd1b=85mmB1=90mm,B2=85mm5)結構設計以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大於160mm,而又小於500mm,故以選用腹板式為宜。其他有關尺寸參看大齒輪零件圖。軸的設計計算擬定輸入軸齒輪為右旋II軸:1.初步確定軸的最小直徑d≥==34.2mm2.求作用在齒輪上的受力Ft1==899NFr1=Ft=337NFa1=Fttanβ=223N;Ft2=4494NFr2=1685NFa2=1115N3.軸的結構設計1)擬定軸上零件的裝配方案i.I-II段軸用於安裝軸承30307,故取直徑為35mm。ii.II-III段軸肩用於固定軸承,查手冊得到直徑為44mm。iii.III-IV段為小齒輪,外徑90mm。iv.IV-V段分隔兩齒輪,直徑為55mm。v.V-VI段安裝大齒輪,直徑為40mm。vi.VI-VIII段安裝套筒和軸承,直徑為35mm。2)根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度1.I-II段軸承寬度為22.75mm,所以長度為22.75mm。2.II-III段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙12mm,軸承和箱體的間隙4mm,所以長度為16mm。3.III-IV段為小齒輪,長度就等於小齒輪寬度90mm。4.IV-V段用於隔開兩個齒輪,長度為120mm。5.V-VI段用於安裝大齒輪,長度略小於齒輪的寬度,為83mm。6.VI-VIII長度為44mm。4.求軸上的載荷66207.563.5Fr1=1418.5NFr2=603.5N查得軸承30307的Y值為1.6Fd1=443NFd2=189N因為兩個齒輪旋向都是左旋。故:Fa1=638NFa2=189N5.精確校核軸的疲勞強度1)判斷危險截面由於截面IV處受的載荷較大,直徑較小,所以判斷為危險截面2)截面IV右側的截面上的轉切應力為由於軸選用40cr,調質處理,所以([2]P355表15-1)a)綜合系數的計算由,經直線插入,知道因軸肩而形成的理論應力集中為,,([2]P38附表3-2經直線插入)軸的材料敏感系數為,,([2]P37附圖3-1)故有效應力集中系數為查得尺寸系數為,扭轉尺寸系數為,([2]P37附圖3-2)([2]P39附圖3-3)軸採用磨削加工,表面質量系數為,([2]P40附圖3-4)軸表面未經強化處理,即,則綜合系數值為b)碳鋼系數的確定碳鋼的特性系數取為,c)安全系數的計算軸的疲勞安全系數為故軸的選用安全。I軸:1.作用在齒輪上的力FH1=FH2=337/2=168.5Fv1=Fv2=889/2=444.52.初步確定軸的最小直徑3.軸的結構設計1)確定軸上零件的裝配方案2)根據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度d)由於聯軸器一端連接電動機,另一端連接輸入軸,所以該段直徑尺寸受到電動機外伸軸直徑尺寸的限制,選為25mm。e)考慮到聯軸器的軸向定位可靠,定位軸肩高度應達2.5mm,所以該段直徑選為30。f)該段軸要安裝軸承,考慮到軸肩要有2mm的圓角,則軸承選用30207型,即該段直徑定為35mm。g)該段軸要安裝齒輪,考慮到軸肩要有2mm的圓角,經標准化,定為40mm。h)為了齒輪軸向定位可靠,定位軸肩高度應達5mm,所以該段直徑選為46mm。i)軸肩固定軸承,直徑為42mm。j)該段軸要安裝軸承,直徑定為35mm。2)各段長度的確定各段長度的確定從左到右分述如下:a)該段軸安裝軸承和擋油盤,軸承寬18.25mm,該段長度定為18.25mm。b)該段為軸環,寬度不小於7mm,定為11mm。c)該段安裝齒輪,要求長度要比輪轂短2mm,齒輪寬為90mm,定為88mm。d)該段綜合考慮齒輪與箱體內壁的距離取13.5mm、軸承與箱體內壁距離取4mm(採用油潤滑),軸承寬18.25mm,定為41.25mm。e)該段綜合考慮箱體突緣厚度、調整墊片厚度、端蓋厚度及聯軸器安裝尺寸,定為57mm。f)該段由聯軸器孔長決定為42mm4.按彎扭合成應力校核軸的強度W=62748N.mmT=39400N.mm45鋼的強度極限為,又由於軸受的載荷為脈動的,所以。III軸1.作用在齒輪上的力FH1=FH2=4494/2=2247NFv1=Fv2=1685/2=842.5N2.初步確定軸的最小直徑3.軸的結構設計1)軸上零件的裝配方案2)據軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度I-IIII-IVIV-VV-VIVI-VIIVII-VIII直徑607075877970長度105113.758399.533.255.求軸上的載荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6.彎扭校合滾動軸承的選擇及計算I軸:1.求兩軸承受到的徑向載荷5、軸承30206的校核1)徑向力2)派生力3)軸向力由於,所以軸向力為,4)當量載荷由於,,所以,,,。由於為一般載荷,所以載荷系數為,故當量載荷為5)軸承壽命的校核II軸:6、軸承30307的校核1)徑向力2)派生力,3)軸向力由於,所以軸向力為,4)當量載荷由於,,所以,,,。由於為一般載荷,所以載荷系數為,故當量載荷為5)軸承壽命的校核III軸:7、軸承32214的校核1)徑向力2)派生力3)軸向力由於,所以軸向力為,4)當量載荷由於,,所以,,,。由於為一般載荷,所以載荷系數為,故當量載荷為5)軸承壽命的校核鍵連接的選擇及校核計算代號直徑(mm)工作長度(mm)工作高度(mm)轉矩(N•m)極限應力(MPa)高速軸8×7×60(單頭)25353.539.826.012×8×80(單頭)4068439.87.32中間軸12×8×70(單頭)4058419141.2低速軸20×12×80(單頭)75606925.268.518×11×110(單頭)601075.5925.252.4由於鍵採用靜聯接,沖擊輕微,所以許用擠壓應力為,所以上述鍵皆安全。連軸器的選擇由於彈性聯軸器的諸多優點,所以考慮選用它。二、高速軸用聯軸器的設計計算由於裝置用於運輸機,原動機為電動機,所以工作情況系數為,計算轉矩為所以考慮選用彈性柱銷聯軸器TL4(GB4323-84),但由於聯軸器一端與電動機相連,其孔徑受電動機外伸軸徑限制,所以選用TL5(GB4323-84)其主要參數如下:材料HT200公稱轉矩軸孔直徑,軸孔長,裝配尺寸半聯軸器厚([1]P163表17-3)(GB4323-84三、第二個聯軸器的設計計算由於裝置用於運輸機,原動機為電動機,所以工作情況系數為,計算轉矩為所以選用彈性柱銷聯軸器TL10(GB4323-84)其主要參數如下:材料HT200公稱轉矩軸孔直徑軸孔長,裝配尺寸半聯軸器厚([1]P163表17-3)(GB4323-84減速器附件的選擇通氣器由於在室內使用,選通氣器(一次過濾),採用M18×1.5油麵指示器選用游標尺M16起吊裝置採用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞選用外六角油塞及墊片M16×1.5潤滑與密封一、齒輪的潤滑採用浸油潤滑,由於低速級周向速度為,所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑,取為35mm。二、滾動軸承的潤滑由於軸承周向速度為,所以宜開設油溝、飛濺潤滑。三、潤滑油的選擇齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利,考慮到該裝置用於小型設備,選用L-AN15潤滑油。四、密封方法的選取選用凸緣式端蓋易於調整,採用悶蓋安裝骨架式旋轉軸唇型密封圈實現密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為(F)B25-42-7-ACM,(F)B70-90-10-ACM。軸承蓋結構尺寸按用其定位的軸承的外徑決定。設計小結由於時間緊迫,所以這次的設計存在許多缺點,比如說箱體結構龐大,重量也很大。齒輪的計算不夠精確等等缺陷,我相信,通過這次的實踐,能使我在以後的設計中避免很多不必要的工作,有能力設計出結構更緊湊,傳動更穩定精確的設備。
⑺ 卷揚機傳動裝置的設計 1)減速器裝配圖一張; 2)零件工作圖二張(大齒輪,輸出軸); 3)設計說明書一份
專業 代做減速器課程設計 畢業 設計
⑻ 機械課程設計~~~~電動卷揚機傳動裝置設計~~~~
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⑼ 電動絞車中的蝸桿蝸輪減速器的課程設計
機械設計課程設計說明書
前言
課程設計是考察學生全面在掌握基本理論知識的重要環節。根據學院的教學環節,在2006年6月12日-2006年6月30日為期三周的機械設計課程設計。本次是設計一個蝸輪蝸桿減速器,減速器是用於電動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置。本減速器屬單級蝸桿減速器(電機——聯軸器——減速器——聯軸器——帶式運輸機),本人是在周知進老師指導下獨立完成的。該課程設計內容包括:任務設計書,參數選擇,傳動裝置總體設計,電動機的選擇,運動參數計算,蝸輪蝸桿傳動設計,蝸桿、蝸輪的基本尺寸設計,蝸輪軸的尺寸設計與校核,減速器箱體的結構設計,減速器其他零件的選擇,減速器的潤滑等和A0圖紙一張、A3圖紙三張。設計參數的確定和方案的選擇通過查詢有關資料所得。
該減速器的設計基本上符合生產設計要求,限於作者初學水平,錯誤及不妥之處望老師批評指正。
設計者:殷其中
2006年6月30日
參數選擇:
總傳動比:I=35 Z1=1 Z2=35
捲筒直徑:D=350mm
運輸帶有效拉力:F=6000N
運輸帶速度:V=0.5m/s
工作環境:三相交流電源
有粉塵
常溫連續工作
一、 傳動裝置總體設計:
根據要求設計單級蝸桿減速器,傳動路線為:電機——連軸器——減速器——連軸器——帶式運輸機。(如圖2.1所示) 根據生產設計要求可知,該蝸桿的圓周速度V≤4——5m/s,所以該蝸桿減速器採用蝸桿下置式見(如圖2.2所示),採用此布置結構,由於蝸桿在蝸輪的下邊,嚙合處的冷卻和潤滑均較好。蝸輪及蝸輪軸利用平鍵作軸向固定。蝸桿及蝸輪軸均採用圓錐滾子軸承,承受徑向載荷和軸向載荷的復合作用,為防止軸外伸段箱內潤滑油漏失以及外界灰塵,異物侵入箱內,在軸承蓋中裝有密封元件。 圖2.1
該減速器的結構包括電動機、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、以及其他標准件等。
二、 電動機的選擇:
由於該生產單位採用三相交流電源,可考慮採用Y系列三相非同步電動機。三相非同步電動機的結構簡單,工作可靠,價格低廉,維護方便,啟動性能好等優點。一般電動機的額定電壓為380V
根據生產設計要求,該減速器捲筒直徑D=350mm。運輸帶的有效拉力F=6000N,帶速V=0.5m/s,載荷平穩,常溫下連續工作,工作環境多塵,電源為三相交流電,電壓為380V。
1、 按工作要求及工作條件選用三相非同步電動機,封閉扇冷式結構,電壓為380V,Y系列
2、 傳動滾筒所需功率
3、 傳動裝置效率:(根據參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社 第133-134頁表12-8得各級效率如下)其中:
蝸桿傳動效率η1=0.70
攪油效率η2=0.95
滾動軸承效率(一對)η3=0.98
聯軸器效率ηc=0.99
傳動滾筒效率ηcy=0.96
所以:
η=η1•η2•η33•ηc2•ηcy =0.7×0.99×0.983×0.992×0.96 =0.633
電動機所需功率: Pr= Pw/η =3.0/0.633=4.7KW
傳動滾筒工作轉速: nw=60×1000×v / ×350
=27.9r/min
根據容量和轉速,根據參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社 第339-340頁表附表15-1可查得所需的電動機Y系列三相非同步電動機技術數據,查出有四種適用的電動機型號,因此有四種傳動比方案,如表3-1:
表3-1
方案 電動機型號 額定功率
Ped kw 電動機轉速 r/min 額定轉矩
同步轉速 滿載轉速
1 Y132S1-2 5.5 3000 2900 2.0
2 Y132S-4 5.5 1500 1440 2.2
3 Y132M2-6 5.5 1000 960 2.0
4 Y160M-8 5.5 750 720 2.0
綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量、價格和減速器的傳動比,可見第3方案比較適合。因此選定電動機機型號為Y132M2-6其主要性能如下表3-2:
表3-2
中心高H 外形尺寸
L×(AC/2+AD)×HD 底角安裝尺寸
A×B 地腳螺栓孔直徑K 軸身尺寸
D×E 裝鍵部位尺寸
F×G×D
132 515×(270/2+210)×315 216×178 12 38×80 10×33×38
四、運動參數計算:
4.1蝸桿軸的輸入功率、轉速與轉矩
P0 = Pr=4.7kw
n0=960r/min
T0=9.55 P0 / n0=4.7×103=46.7N .m
4.2蝸輪軸的輸入功率、轉速與轉矩
P1 = P0•η01 = 4.7×0.99×0.99×0.7×0.992 =3.19 kw
nⅠ= = = 27.4 r/min
T1= 9550 = 9550× = 1111.84N•m
4.3傳動滾筒軸的輸入功率、轉速與轉矩
P2 = P1•ηc•ηcy=3.19×0.99×0.99=3.13kw
n2= = = 27.4 r/min
T2= 9550 = 9550× = 1089.24N•m
運動和動力參數計算結果整理於下表4-1:
表4-1
類型 功率P(kw) 轉速n(r/min) 轉矩T(N•m) 傳動比i 效率η
蝸桿軸 4.7 960 46.75 1 0.679
蝸輪軸 3.19 27.4 1111.84 35
傳動滾筒軸 3.13 27.4 1089.24
五、蝸輪蝸桿的傳動設計:
蝸桿的材料採用45鋼,表面硬度>45HRC,蝸輪材料採用ZCuA110Fe3,砂型鑄造。
以下設計參數與公式除特殊說明外均以參考由《機械設計 第四版》 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年 第13章蝸桿傳動為主要依據。
具體如表3—1:
表5—1蝸輪蝸桿的傳動設計表
項 目 計算內容 計算結果
中心距的計算
蝸桿副的相對滑動速度
參考文獻5第37頁(23式) 4m/s<Vs<7m/s
當量摩擦
系數 4m/s<Vs<7m/s
由表13.6取最大值
選[ ]值
在圖13.11的i=35的線上,查得[ ]=0.45
[ ]=0.45
蝸輪轉矩
使用系數 按要求查表12.9
轉速系數
彈性系數 根據蝸輪副材料查表13.2
壽命系數
接觸系數 按圖13.12I線查出
接觸疲勞極限 查表13.2
接觸疲勞最小安全系數 自定
中心距
傳動基本尺寸
蝸桿頭數
Z1=1
蝸輪齒數模數
m=10
蝸桿分度圓 直徑
或
蝸輪分度圓
直徑
mm
蝸桿導程角
表13.5
變位系數 x=(225-220)/10=0.5 x=0.5
蝸桿齒頂圓 直徑 表13.5
mm
蝸桿齒根圓 直徑 表13.5
mm
蝸桿齒寬
mm
蝸輪齒根圓直徑
mm
蝸輪齒頂圓直徑(吼圓直徑)
mm
蝸輪外徑
mm
蝸輪咽喉母圓半徑
蝸輪齒寬 B =82.5
B=82mm
mm
蝸桿圓周速度
=4.52 m/s
相對滑動速度
m/s
當量摩擦系數 由表13.6查得
輪齒彎曲疲勞強度驗算
許用接觸應力
最大接觸應力
合格
齒根彎曲疲勞強度 由表13.2查出
彎曲疲勞最小安全系數 自取
許用彎曲疲勞應力
輪齒最大彎曲應力
合格
蝸桿軸擾度驗算
蝸桿軸慣性矩
允許蝸桿擾度
蝸桿軸擾度
合格
溫度計算
傳動嚙合效率
攪油效率 自定
軸承效率 自定
總效率
散熱面積估算
箱體工作溫度
此處取 =15w/(m²c)
合格
潤滑油粘度和潤滑方式
潤滑油粘度 根據 m/s由表13.7選取
潤滑方法 由表13.7採用浸油潤滑
六、蝸桿、蝸輪的基本尺寸設計
6.1蝸桿基本尺寸設計
根據電動機的功率P=5.5kw,滿載轉速為960r/min,電動機軸徑 ,軸伸長E=80mm
軸上鍵槽為10x5。
1、 初步估計蝸桿軸外伸段的直徑
d=(0.8——10) =30.4——38mm
2、 計算轉矩
Tc=KT=K×9550× =1.5×9550×5.5/960=82.1N.M
由Tc、d根據《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社第334頁表14-13可查得選用HL3號彈性柱銷聯軸器(38×83)。
3、 確定蝸桿軸外伸端直徑為38mm。
4、 根據HL3號彈性柱銷聯軸器的結構尺寸確定蝸桿軸外伸端直徑為38mm的長度為80mm。
5、 由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社的第305頁表10-1可查得普通平鍵GB1096—90A型鍵10×70,蝸桿軸上的鍵槽寬 mm,槽深為 mm,聯軸器上槽深 ,鍵槽長L=70mm。
6、 初步估計d=64mm。
7、 由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社第189頁圖7-19,以及蝸桿上軸承、擋油盤,軸承蓋,密封圈等組合設計,蝸桿的尺寸如零件圖1(蝸桿零件圖)
6.2蝸輪基本尺寸表(由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社第96頁表4-32及第190頁圖7-20及表5—1蝸輪蝸桿的傳動設計表可計算得)
表6—1蝸輪結構及基本尺寸
蝸輪採用裝配式結構,用六角頭螺栓聯接( 100mm),輪芯選用灰鑄鐵 HT200 ,輪緣選用鑄錫青銅ZcuSn10P1+* 單位:mm
a=b C x B
160 128 12 36 20 15 2 82
e n
10 3 35 380 90º 214 390 306
七、蝸輪軸的尺寸設計與校核
蝸輪軸的材料為45鋼並調質,且蝸輪軸上裝有滾動軸承,蝸輪,軸套,密封圈、鍵,軸的大致結構如圖7.1:
圖7.1 蝸輪軸的基本尺寸結構圖
7.1 軸的直徑與長度的確定
1.初步估算軸的最小直徑(外伸段的直徑)
經計算D6>51.7>100mm
又因軸上有鍵槽所以D6增大3%,則D6=67mm
計算轉矩
Tc=KT=K×9550× =1.5×9550×3.19/27.4=1667.76N.M<2000 N.M
所以蝸輪軸與傳動滾筒之間選用HL5彈性柱銷聯軸器65×142,
因此 =65m m
2.由參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社的第305頁表10-1可查得普通平鍵GB1096—90A型鍵20×110,普通平鍵GB1096—90A型鍵20×70,聯軸器上鍵槽深度 ,蝸輪軸鍵槽深度 ,寬度為 由參考文獻《機械設計基礎》(下冊) 張瑩 主編 機械工業出版社 1997年的第316頁—321頁計算得:如下表:
圖中表注 計算內容 計算結果
L1 (由參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社第182頁表15-1查得滾動軸承6216的基本結構) L1=25
L2 自定 L2=20
L3 根據蝸輪 L3=128
L4 自定 L4=25
L5 (由參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社第182頁表15-1查得滾動軸承6216的基本結構) L5=25
L6 自定 L6=40
L7 選用HL5彈性柱銷聯軸器65×142 L7=80
D1 (由參考文獻《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社第182頁表15-1查得滾動軸承6216的基本結構) D1=80
D2 便於軸承的拆卸 D2=84
D3 根據蝸輪 D3=100
D4 便於軸承的拆卸 D4=84
D5 自定 D5=72
D6 D6>51.7>100mm
又因軸上有鍵槽所以D6增大3%,則D6=67mm D6=67
7.2軸的校核
7.2.1軸的受力分析圖
圖7.1
X-Y平面受力分析
圖7.2
X-Z平面受力圖:
圖7.3
水平面彎矩
1102123.7
521607
97 97 119
圖7.4
垂直面彎矩 714000
圖7.5
436150.8
合成彎矩
1184736.3
714000
681175.5
圖7.6
當量彎矩T與aT
T=1111840Nmm
aT=655985.6Nmm
圖7.7
7.2.2軸的校核計算如表5.1
軸材料為45鋼, , ,
表7.1
計算項目 計算內容 計算結果
轉矩
Nmm
圓周力 =20707.6N
=24707.6N
徑向力
=2745.3N
軸向力 =24707.6×tan 20º
Fr =8992.8N
計算支承反力
=1136.2N
=19345.5N
垂直面反力
=4496.4N
水平面X-Y受力圖 圖7.2
垂直面X-Z受力 圖7.3
畫軸的彎矩圖
水平面X-Y彎矩圖 圖7.4
垂直面X-Z彎矩圖 圖7.5
合成彎矩 圖7.6
軸受轉矩T T= =1111840Nmm
T=1111840Nmm
許用應力值 表16.3,查得
應力校正系數a a=
a=0.59
當量彎矩圖
當量彎矩 蝸輪段軸中間截面
=947628.6Nmm
軸承段軸中間截面處
=969381.2Nmm
947628.6Nmm
=969381.2Nmm
當量彎矩圖 圖7.7
軸徑校核
驗算結果在設計范圍之內,設計合格
軸的結果設計採用階梯狀,階梯之間有圓弧過度,減少應力集中,具體尺寸和要求見零件圖2(蝸輪中間軸)。
7.3裝蝸輪處軸的鍵槽設計及鍵的選擇
當軸上裝有平鍵時,鍵的長度應略小於零件軸的接觸長度,一般平鍵長度比輪轂長度短5—10mm,由參考文獻1表2.4—30圓整,可知該處選擇鍵2.5×110,高h=14mm,軸上鍵槽深度為 ,輪轂上鍵槽深度為 ,軸上鍵槽寬度為 輪轂上鍵槽深度為
八、減速器箱體的結構設計
參照參考文獻〈〈機械設計課程設計》(修訂版) 鄂中凱,王金等主編 東北工學院出版社 1992年第19頁表1.5-1可計算得,箱體的結構尺寸如表8.1:
表8.1箱體的結構尺寸
減速器箱體採用HT200鑄造,必須進行去應力處理。
設計內容 計 算 公 式 計算結果
箱座壁厚度δ =0.04×225+3=12mm
a為蝸輪蝸桿中心距 取δ=12mm
箱蓋壁厚度δ1 =0.85×12=10mm
取δ1=10mm
機座凸緣厚度b b=1.5δ=1.5×12=18mm b=18mm
機蓋凸緣厚度b1 b1=1.5δ1=1.5×10=15mm b1=18mm
機蓋凸緣厚度P P=2.5δ=2.5×12=30mm P=30mm
地腳螺釘直徑dØ dØ==20mm dØ=20mm
地腳螺釘直徑d`Ø d`Ø==20mm d`Ø==20mm
地腳沉頭座直徑D0 D0==48mm D0==48mm
地腳螺釘數目n 取n=4個 取n=4
底腳凸緣尺寸(扳手空間) L1=32mm L1=32mm
L2=30mm L2=30mm
軸承旁連接螺栓直徑d1 d1= 16mm d1=16mm
軸承旁連接螺栓通孔直徑d`1 d`1=17.5 d`1=17.5
軸承旁連接螺栓沉頭座直徑D0 D0=32mm D0=32mm
剖分面凸緣尺寸(扳手空間) C1=24mm C1=24mm
C2=20mm C2=20mm
上下箱連接螺栓直徑d2 d2 =12mm d2=12mm
上下箱連接螺栓通孔直徑d`2 d`2=13.5mm d`2=13.5mm
上下箱連接螺栓沉頭座直徑 D0=26mm D0=26mm
箱緣尺寸(扳手空間) C1=20mm C1=20mm
C2=16mm C2=16mm
軸承蓋螺釘直徑和數目n,d3 n=4, d3=10mm n=4
d3=10mm
檢查孔蓋螺釘直徑d4 d4=0.4d=8mm d4=8mm
圓錐定位銷直徑d5 d5= 0.8 d2=9mm d5=9mm
減速器中心高H H=340mm H=340mm
軸承旁凸台半徑R R=C2=16mm R1=16mm
軸承旁凸台高度h 由低速級軸承座外徑確定,以便於扳手操作為准。 取50mm
軸承端蓋外徑D2 D2=軸承孔直徑+(5~5.5) d3 取D2=180mm
箱體外壁至軸承座端面距離K K= C1+ C2+(8~10)=44mm K=54mm
軸承旁連接螺栓的距離S 以Md1螺栓和Md3螺釘互不幹涉為准盡量靠近一般取S=D2 S=180
蝸輪軸承座長度(箱體內壁至軸承座外端面的距離) L1=K+δ=56mm L1=56mm
蝸輪外圓與箱體內壁之間的距離 =15mm
取 =15mm
蝸輪端面與箱體內壁之間的距離 =12mm
取 =12mm
機蓋、機座肋厚m1,m m1=0.85δ1=8.5mm, m=0.85δ=10mm m1=8.5mm, m=10mm
以下尺寸以參考文獻《機械設計、機械設計基礎課程設計》 王昆等主編 高等教育出版社 1995年表6-1為依據
蝸桿頂圓與箱座內壁的距離 =40mm
軸承端面至箱體內壁的距離 =4mm
箱底的厚度 20mm
軸承蓋凸緣厚度 e=1.2 d3=12mm 箱蓋高度 220mm 箱蓋長度
(不包括凸台) 440mm
蝸桿中心線與箱底的距離 115mm 箱座的長度
(不包括凸台) 444mm 裝蝸桿軸部分的長度 460mm
箱體寬度
(不包括凸台) 180mm 箱底座寬度 304mm 蝸桿軸承座孔外伸長度 8mm
蝸桿軸承座長度 81mm 蝸桿軸承座內端面與箱體內壁距離 61mm
九、減速器其他零件的選擇
經箱體、蝸桿與蝸輪、蝸輪軸以及標准鍵、軸承、密封圈、擋油盤、聯軸器、定位銷的組合設計,經校核確定以下零件:
表9-1鍵 單位:mm
安裝位置 類型 b(h9) h(h11) L9(h14)
蝸桿軸、聯軸器以及電動機聯接處 GB1096-90
鍵10×70 10 8 70
蝸輪與蝸輪軸聯接處 GB1096-90
鍵25×110 25 14 110
蝸輪軸、聯軸器及傳動滾筒聯接處 GB1096-90
鍵20×110 20 12 110
表9-2圓錐滾動軸承 單位:mm
安裝位置 軸承型號 外 形 尺 寸
d D T B C
蝸 桿 GB297-84
7312(30312) 60 130 33.5 31 26
蝸輪軸 GB/T297-94
30216 80 140 28.25 26 22
表9-3密封圈(GB9877.1-88) 單位:mm
安裝位置 類型 軸徑d 基本外徑D 基本寬度
蝸桿 B55×80×8 55 80 8
蝸輪軸 B75×100×10 75 100 10
表9-4彈簧墊圈(GB93-87)
安裝位置 類型 內徑d 寬度(厚度) 材料為65Mn,表面氧化的標准彈簧墊圈
軸承旁連接螺栓 GB93-87-16 16 4
上下箱聯接螺栓 GB93-87-12 12 3
表9-5擋油盤
參考文獻《機械設計課程設計》(修訂版) 鄂中凱,王金等主編 東北工學院出版社 1992年第132頁表2.8-7
安裝位置 外徑 厚度 邊緣厚度 材料
蝸桿 129mm 12mm 9mm Q235
定位銷為GB117-86 銷8×38 材料為45鋼
十、減速器附件的選擇
以下數據均以參考文獻《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社的P106-P118
表10-1視孔蓋(Q235) 單位mm
A A1 A。 B1 B B0 d4 h
150 190 170 150 100 125 M 8 1.5
表10-2吊耳 單位mm
箱蓋吊耳 d R e b
42 42 42 20
箱座吊耳 B H h
b
36 19.2 9..6 9 24
表10-3起重螺栓 單位mm
d D L S d1
C d2 h
M16 35 62 27 16 32 8 4 2 2 22 6
表10-4通氣器 單位mm
D d1 d2 d3 d 4 D a b s
M18×1.5 M33×1.5 8 3 16 40 12 7 22
C h h1 D1 R k e f
16 40 8 25.4 40 6 2 2
表10-5軸承蓋(HT150) 單位mm
安 裝
位 置 d3 D d 0 D0 D2 e e1 m D4 D5 D6 b1 d1
蝸桿 10 130 11 155 180 12 13 35.5 120 125 127 8 80
蝸輪軸 10 140 11 165 190 12 13 20 130 135 137 10 100
表10-6油標尺 單位mm
d1 d2 d3 h a b c D D1
M16 4 16 6 35 12 8 5 26 22
表10-7油塞(工業用革) 單位mm
d D e L l a s d1 H
M1×1.5 26 19.6 23 12 3 17 17 2
十一、減速器的潤滑
減速器內部的傳動零件和軸承都需要有良好的潤滑,這樣不僅可以減小摩擦損失,提高傳動效率,還可以防止銹蝕、降低雜訊。
本減速器採用蝸桿下置式,所以蝸桿採用浸油潤滑,蝸桿浸油深度h大於等於1個螺牙高,但不高於蝸桿軸軸承最低滾動中心。
蝸輪軸承採用刮板潤滑。
蝸桿軸承採用脂潤滑,為防止箱內的潤滑油進入軸承而使潤滑脂稀釋而流走,常在軸承內側加擋油盤。
1、《機械設計課程設計》(修訂版) 鄂中凱,王金等主編 東北工學院出版社 1992年
2、《機械設計 第四版》 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年
3、《機械設計、機械設計基礎課程設計》 王昆等主編 高等教育出版社 1995年
4、《機械設計課程設計圖冊》(第三版) 龔桂義主編 高等教育出版社 1987年
5、《機械設計課程設計指導書》(第二版) 龔桂義主編 高等教育出版社 1989年
6、簡明機械設計手冊(第二版) 唐金松主編 上海科學技術出版社 2000年
《機械設計課程設計》 劉俊龍 何在洲 主編 機械工業出版社 1993年
《機械零件設計課程設計》 毛振揚 陳秀寧 施高義 編 浙江大學出版社1989
《機械設計 第四版》 邱宣懷主編 高等教育出版社出版 1996年