1. 卷扬机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器
圆柱齿轮减速机,是一种动力传达机构,其利用齿轮的速度转换器,将电机的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的装置。圆柱齿轮减速机是一种相对精密的机械,使用它的目的是降低转速,增加转矩。
圆柱齿轮减速机的齿轮采用渗碳、淬火、磨齿加工,承载能力高、噪声低;主要用于带式输送机及各种运输机械,也可用于其它通用机械的传动机构中。它具有承载能力高、寿命长、体积小、效率高、重量轻等优点,用于输入轴与输出轴呈垂直方向布置的传动装置中。
ZQD型圆柱齿轮减速机
ZQD型减速机是在尽量不改变ZQ型减速机的输入输出轴的位置和安装尺寸的前提下,增加一高速级称为三级传动,增加的高速级在上方。
ZQD型大传动比圆柱齿轮减速机共有ZQD350+100、ZQD400+100、ZQD650+150、ZQD850+250和ZQD1000+250六种规格。
ZQA型圆柱齿轮减速机
ZQA型减速机是在ZQ型减速机的基础上改进设计的,为提高齿轮承载能力,又便于替代ZA型减速机,在外形、轴端和安装尺寸不变的情况下,改变齿轮齿轴材质,齿轮轴为42CrMo,大齿轮为ZG35CrMo,调质硬度齿轮轴为291~323HB,大齿轮为255~286HB。ZQA型减速机主要用于起重、矿山、通用化工、纺织、轻工等行业。
ZSC型圆柱齿轮减速机
ZSC减速机在吸取了国内、国外同类产品的设计、制造经验的基础上,经过完善优化而形成的系列产品,广泛适用于冶金、机械、石油、化工、建筑、轻纺、轻工等行业。
ZQA型圆柱齿轮减速机的性能特点:
(1)齿轮均采用优质合金钢经渗碳、淬火而成,齿面硬度达54-62HRC。
(2)中心距,公称传动比等主要参数均经优化设计,主要零、部件互换性好。
(3)一般采用油池润滑,自然冷却,当热功率不能满足时,可采用循环油润滑或风扇.冷却盘管冷却。
(4)体积小、重量轻、精度高、承载能力大、效率高,寿命长,可靠性高、传动平稳、噪声低。[1]
我们在生活中经常出现减速机出现机器故障的问题,当机器出现问题时,一定会很影响工作的进度,甚至带来很多不必要的损害,那么如果减速机出现问题了,怎么对ZQD型圆柱齿轮减速机进行维修呢?我们先要对减速机进行维修前的检查工作,再进行具体的拆机工作,一起来看看。
检修前的准备工作:
(一)现场检查准备。检修现场执行定置管理,开工前,完成检修现场的布置,检查安全措施必须全部落实,工作票已经办理完成,具备开丁条件。
(二)备件及T器具准备。开T前,对检修中用到的材料、备件进行一次全面的检查、核对,保证完好可用;对使用的检修工器具进行全面外观检查和实验,电缆盘、电动工器具、起重工器具均在检验周期内,且外观检查合格。检验合格后,将其全部运至检修现场指定位置。
(三)工前交底。工作负责人向丁作班人员交代安全注意事项、检修质量要求、T作进度,进入T作现场检修工作开始。
(四)检修指导文件准备。检修指导文件是指完成检修工作的步骤、工艺要求及验收质量标准,检修现场必须严格执行该文件,并履行相关验收手续。主要包括检修文件包、检修.[艺、消缺T艺卡等。这些文件必须开丁前完成编制、审批,并组织检修人员学习讨论。
(五)要圆满完成一项大型检修工作,必须做好“七分准备,i分干”,工前准备至关重要,主要包括检修指导文件准备、备件及工器具准备、现场检查准备、工前交底等。
2. 卷扬机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器
B1】1级蜗轮蜗杆减速机-图【B2】2级蜗轮蜗杆减速机设计-三维图【B3】变速器设计-图【B4】带机传动机构装置中的一级斜齿轮减速机设计(F=2.44,V=1.4,D=350)【B5】带式输送机传动装置减速器设计【B6】带式输送机传动装置设计【B7】带式输送机传动装置设计(F=2.3,V=1.1,D=300)-说明书【B8】带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器设计(F=1.6,V=1.0,D=400)【B9】带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器设计(F=6,D=320,V=0.4)【B10】带机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器(1.7,1.4,220)-1图1论文【B11】带式输送机传送装置减速器设计(F=7,V=0.8,D=400)【B12】圆锥-直齿圆柱减速器设计(F=1.77,V=1.392,D= 235)【B13】带式输送机减速器设计(F=2.6,V=1.1,D=300)【B14】带式输送机减速器设计(F=6,D=280,V=0.35)【B15】带式输送机减速器设计(F=10,D=350,V=0.5)【B16】带式输送机设计【B17】带式输送机设计减速器设计(T=1300,D=300,V=0.65)【B18】带式运输机构传动装置设计(1.6 1.5 230)-说明书【B19】带式运输机构传动装置设计(F=2.4,V=1.4,D=300)【B20】带式运输机构减速机设计(F=2.2,V=1.0,D=350)【B21】单级蜗轮蜗杆减速器设计(F=6,V=0.5,D=350)【B22】单级斜齿圆柱齿轮传动设计+绞车传动设计-1图1说明书【B23】单级斜齿圆柱齿轮传动设计+链传动设计(F=2.5,V=2.4,D=350)【B24】单级斜齿圆柱齿轮传动设计+链轮传动设计(F=1.6, V=1.5, D=230)【B25】单级圆柱齿轮减速器设计(F=2.8,V=1.1,D=350)【B26】二级斜齿圆柱齿轮减速器设计(F=3.6 ,V=1.13 ,D=360)【B27】二级圆柱圆锥齿轮减速器设计-说明书【B28】二级圆柱齿轮减速器设计-图【B29】二级圆柱直齿齿轮减速器(F=4,V=2.0,D=450)【B30】二级圆锥齿轮减速箱设计(F=5,V=1.6,D=500)【B31】二级展开式圆柱圆锥齿轮减速器设计【B32】二级直齿圆柱齿轮减速器设计【B33】二级直齿圆锥齿轮减速器设计-图【B34】带机中的两级展开式圆柱直齿轮减速器设计(F=3.6,V=1.13,D=360)【B35】减速器CAD,CAM设计-图【B36】减速器设计(F=2.3 v=1.5 d=320)-图【B37】卷扬机传动装置设计(F=5,V=1.1 ,D=350)【B38】矿用固定式带式输送机的设计-说明书【B39】两级斜齿轮减速机设计(D=320,V=0.75,T=900)【B40】两级斜齿圆柱齿轮减速机设计(F=1.9,V=1.3,D=300)【B41】两级斜齿圆柱齿轮减速机设计【B42】带机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器设计(T=850,D=350,V=0.7)【B43】两级圆柱齿轮减速器设计(F=10,D=320,V=0.5)【B44】两级直齿斜齿减速机设计-图【B45】一级锥齿轮减速机设计(F=2.4,V=1.2,D=300)【B46】一级斜齿轮减速机设计-(F=3.5,V=2.05,D=350)【B47】蜗杆减速器的设计(F=2.4,V=1.1,D=420)【B48】蜗轮蜗杆减速机设计-图【B49】蜗轮蜗杆减速器设计-图【B50】单级蜗轮蜗杆减速器设计-图【B51】一级圆锥齿轮减速器设计(F=2.9,V=1.5,D=400)【B52】行星齿轮减速器设计-图【B53】行星减速器设计-图(07版CAD)【B54】带式输送机传动装置设计(F=1.4,V=1.5,D=260)【B55】带式运输机构传动装置中的一级齿轮减速机设计(F=2.3,V=1.1,D=300)【B56】一级减速器设计(F=2.8,V=1.7,D=300)【B57】一级蜗轮蜗杆减速器设计(F=3,V=1.1,D=275)【B58】一级蜗杆减速机设计(F=2.2,V=0.9,D=350)【B59】一级圆锥齿轮减速器设计(F=2.2,V=0.9,D=300)【B60】一级斜齿轮减速设计(F=2.44,V=1.4,D=300)【B61】带式输送机传动装置中的一级斜齿轮传动设计(F=2.05,V=2.05,D=350)【B62】一级斜齿轮减速机设计(F=2.8,V=2.4,D=300)【B63】一级斜齿轮减速机设计(F=2.75,V=2.4,D=300)【B64】一级斜齿轮减速机设计(F=2.75,V=2.4,D=350)【B65】一级斜齿轮减速机设计(F=2.5,V=2.4,D=300)【B66】一级斜齿轮减速机设计(F=2.8,V=2.4,D=350)【B67】一级圆柱齿轮减速器设计(F=2,V=1.6,D=300)【B68】减速器设计-图【B69】卷扬机行星齿轮减速器的设计-图【B70】两级行星齿轮减速器设计-图【B71】履带式半煤岩掘进机主减速器及截割部设计【B72】蜗轮减速器设计-图【B73】自动洗衣机行星齿轮减速器的设计【B74】减速箱的CAD-CAM造型论文【B75】普通带式输送机设计-说明书
3. 卷扬机传动装置的设计 1)减速器装配图一张; 2)零件工作图二张(大齿轮,输出轴); 3)设计说明书一份
专业 代做减速器课程设计 毕业 设计
4. 已知一个模型螺旋桨的推力T=180N,转矩Q=10N·m,螺旋桨的进速Va=6kn,转速n=720
故沿轴向载荷分布不均匀: r/min
r/,封闭型结果。因此选定电动机型号为Y132M1-6,其主要参数如下;
四.确定传动装置的总传动比和分配传动比:
总传动比:
分配传动比,所以总传动比合理范围为 ,故电动机转速的可选范围是,电压380V,Y型.96
—联轴器的传动效率:0.99
—卷筒的传动效率:0.96
则:
所以 KW
3.确定电动机转速
卷筒的工作转速为
r/,由表13-2选取 =2000
④确定实际中心距a
mm
⑤验算小带轮包角
⑥计算V带的根数Z:物理与机电工程学院
系 别.选择电动机的容量
电动机所需的功率为.33
3轴 3.30 3.80 960
1轴 3.65 3:取 ,则 :
r/min
符合这一范围的同步转速有750.45
六。
2)确定许用应力:
a.许用接触应力;二级圆柱齿轮减速器传动比 : KW
KW
所以 KW
由电动机到运输带的传动总功率为
—带传动效率。卷筒直径D=500mm;min
查指导书第7页表1:取V带传动的传动比 .96
—每对轴承的传动效率:
将传动装置各轴由高速到低速依次定为1轴:0.99
—圆柱齿轮的传动效率:
查精密机械设计课本表11-7得
=570 ,
。
故应按接触极限应力较低的计算,由表13-5查得 =0;min
2.各轴输入功率、输入转矩乘轴承传动效率0.99.m 转速r/. 确定传动方案。
3。
2:冯永健
2006年6月29日
一.设计题目
设计一用于卷扬机传动装置中的两级圆柱齿轮减速器。轻微震动.86
2轴 3.47 3:
1-3轴的输出功率、输出转矩分别为各轴的输入功率:
由表13-3查得 KW, 为低速级传动比。
五.计算传动装置的运动和动力参数.77
3 Y160M1-8 4 750 720 1180 62.87 49.83
综合考虑电动机和传动装置的尺寸, :机电工程系
专 业.14 2668,大齿轮正火处理, .40 671.30 657,因此有四种传动比方案如下:
方案 电动机型号
额定功率
KW 同步转速
r/min 额定转速
r/min 重量
N 总传动比
1 Y112M-2 4 1500 1440 470 125.47
注:
1: 为带传动比, 为高速级传动比.41 2615,硬度230.04 11,标准化得 =375
②验算带速: m/:杨艺斌
学 院,则V带的根数
因此取Z=3
⑦计算作用在带轮轴上的载荷
由表13-1查得A型V带单位长度质量q=0.1Kg/m,所以单根V带张紧力
故作用在轴上载荷
七、4轴;
, , , —依次为电机与轴1.37 2695,轴1与轴2.传动装置总体设计:
1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。
2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布.36 11,小齿轮调质处理,轴3与轴4之间的传动效率。
1.各轴转速.8 37:
1;min
r/min
= = r/.45
4轴 3.20 3课程设计报告
二级展开式圆柱齿轮减速器
姓 名.2(125+375)=600
mm,即只需求出 。
对于调质处理的齿轮, =1.1
b.许用弯曲应力.
二.96,运输带速度 ,要求轴有较大的刚度:
三.选择电动机
1.选择电动机类型:
按工作要求和条件,电源380V,三相交流;min
输入 输出 输入 输出
电动机轴 3:0,取 ,经计算 =4,轴2与轴3。
运动和动力参数结果如下表:
轴名 功率P KW 转钜T N:
由表11-10知
=190
取 =1.4,
所以
3)根据接触强度设计:9级精度制造,单向运转,在室内常温下长期连续工作: KW
KW
KW
KW
3.各轴输入转矩.95,由表13-2查得 =1.03
由表13-4查得 =0.11KW.65
2 Y132M1-6 4 1000 960 730 83,选用三相笼型异步电动机,取齿宽系数 ,测中心距
选定 =30,
b= =119:机械设计制造及其自动化
年 级.设V计带和带轮,载荷系数K=1,取 =0.02.齿轮的设计,硬度210.5mm
4)验算弯曲应力
由图8-44查得,x=0
=30, =2.60
=209, =2.14
,故应计算大齿轮的弯曲应力,
,弯曲强度足够。
2.低速级大小齿轮的设计:
①齿轮材料的选择:小齿轮选用35MnB调质,硬度260HBS,
大齿轮选用SiMn调质,硬度225HBS。
②确定许用应力:
a.许用接触应力:
查表8-10得
=700
故应按接触极限应力较低的计算,即只需求出 。
对于调质处理的齿轮, =1.1
b.许用弯曲应力:
由表8-11知
=240
取 =1.3
所以
③根据接触强度设计:
取K=1.2,齿宽
取 = , ,故实际传动比i=
模数
=298mm
B= mm 取
④验算弯曲应力:
由图8-44查得,x=0
=2.63
=2.16
〈
〈
弯曲强度足够。
八.减速器机体结构尺寸如下:
名称 符号 计算公式 结果
机座厚度 δ
9
机盖厚度
8
机盖凸缘厚度
12
机座凸缘厚度
14
机座底凸缘厚度
23
地脚螺钉直径
M24
地脚螺钉数目
6
轴承旁联结螺栓直径
M12
盖与座联结螺栓直径
=(0.5 0.6)
M10
轴承端盖螺钉直径
=(0.4 0.5)
10
视孔盖螺钉直径
=(0.3 0.4)
8
定位销直径
=(0.7 0.8)
8
, , 至外箱壁的距离
查手册表11—2 34
22
18
, 至凸缘边缘距离
查手册表11—2 28
16
外箱壁至轴承端面距离
= + +(5 10)
50
大齿轮顶圆与内箱壁距离
>1.2
15
齿轮端面与内箱壁距离
>
10
箱盖,箱座肋厚
8
9
轴承端盖外径
轴承孔直径+(5—5.5)
120(I 轴)
125(II 轴)
150(III轴)
轴承旁联结螺栓距离
120(I 轴)
125(II 轴)
150(III轴)
九.轴的设计:
1.高速轴的设计:
①材料:选用45号钢调质处理,查表10-2取 =35 ,C=100
②各轴段直径的确定:
由 ,p=3.65,则
,因为装小带轮的电动机轴径 ,又因为高速轴第一段轴径装配大带轮,且 ,查手册 表7-7,取 =36, =60mm,
因为大带轮靠轴肩定位,所以取 =40, =58,
段装配轴承,取 =45,选用6309轴承, =28,
段是定位轴承,取 =50, 根据箱体内壁线确定后再确定。
段装配齿轮直径:判断是否做成齿轮轴
查手册得 =3.3,得e=2.2< ,因此做成齿轮轴. 此时齿宽为30。
装配轴承所以 = =45, = =28
2.校核该轴和轴承: =75, =215, =100
作用在齿轮上的圆周力为:
径向力为
作用在轴1带轮上的外力:
①求垂直面的支承反力:
②求水平面的支承反力:
由 得
N
N
③求F在支点产生的反力:
④绘制垂直面弯矩图
⑤绘制水平面弯矩图
⑥绘制F力产生的弯矩图
⑦求合成弯矩图:
考虑最不利的情况,把 与 直接相加
⑧求危险截面当量弯矩:
从图可见,m-m处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数 )
⑨计算危险截面处轴的直径
因为材料选择 调质,查课本226页表14-1得 ,查课本231页表14-3得许用弯曲应力 ,则:
因为 ,所以该轴是安全的。
3弯矩及轴的受力分析图如下:
4键的设计与校核:
根据 ,确定V带轮选铸铁HT200,参考教材表10-9,由于 在 范围内,故 轴段上采用键 : ,
采用A型普通键:
键校核.为 =60mm综合考虑取 =50mm。查课本155页表10-10, , 所选键为: 强度合格。
中间轴的设计:
①材料:选用45号钢调质处理,查表14-2取 =35 ,C=100
②各轴段直径的确定:
由 , p=3.47,则
,
段要装配轴承,查课本11-15取 =40,选用6309轴承, =40,
装配低速级小齿轮,且 取 =45, =128,
段主要是定位高速级大齿轮,取 =60, =10,
装配高速级大齿轮,取 =45, =82
段要装配轴承,取 =40, =43
③ .校核该轴和轴承: =75, =115, =95
作用在2、3齿轮上的圆周力:
N
径向力:
求垂直面的支反力
计算垂直弯矩:
求水平面的支承力:
计算、绘制水平面弯矩图:
求危险截面当量弯矩:
从图可见,m-m,n-n处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数 )
计算危险截面处轴的直径:
n-n截面:
m-m截面:
由于 ,所以该轴是安全的。
④弯矩及轴的受力分析图如下
⑤键的设计与校核
已知 参考教材表10-11,由于 所以取
查课本155页表10-10得
取键长为120.取键长为80,
根据挤压强度条件,键的校核为:
所以所选键为:
从动轴的设计:
①材料:选用45号钢调质处理,查表10-2取 =34 ,C=112
②确定各轴段直径
考虑到该轴段上开有键槽,因此取 , =150。
装配轴承,选用6212轴承,取 =80,查手册第85表7-2,此尺寸符合轴承盖和密封圈标准。
靠轴定位,取 =85, =45
取 =90, =90
取 =110, =13
装配轴承, 选用60114轴承,取 =90, =125
向心滚子轴承,去 =85, =46
③校核该轴和轴承: =98, =210, =115
作用在齿轮上的圆周力:
径向力:
求垂直面的支反力:
计算垂直弯矩:
.m
求水平面的支承力。
计算、绘制水平面弯矩图。
求F在支点产生的反力
求F力产生的弯矩图。
F在a处产生的弯矩:
求合成弯矩图。
考虑最不利的情况,把 与 直接相加。
求危险截面当量弯矩。
从图可见,m-m处截面最危险,其当量弯矩为:(取折合系数 )
计算危险截面处轴的直径。
因为材料选择 调质,查课本226页表14-1得 ,查课本231页表14-3得许用弯曲应力 ,则:
=75>d,所以该轴是安全的。
④弯矩及轴的受力分析图如下:
⑥键的设计与校核:
因为d1=75,查课本153页表10-9选键为 查课本155页表10-10得
初选键长为130,校核 所以所选键为:
装联轴器的轴直径为70, 查课本153页表10-9选键为 查课本155页表10-10得
初选键长为100,校核 所以所选键为:
十.输出轴联轴器的选择:
计算联轴器所需的转矩: 查课本269表17-1取
,查手册1011页,选用安全销弹性块联轴器
KLA4.
十一. 减速器的各部位附属零件的设计.
(1)窥视孔盖与窥视孔:
在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔, 大小只要够手伸进操作可。
以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙,了解啮合情况.润滑油也由此注入机体内.
(2)放油螺塞
放油孔的位置设在油池最低处,并安排在不与其它部件靠近的一侧,以便于放
油,放油孔用螺塞堵住并加封油圈以加强密封。
(3)油标
油标用来检查油面高度,以保证有正常的油量.因此要安装于便于观察油面及油面稳定之处即低速级传动件附近;用带有螺纹部分的油尺,油尺上的油面刻度线应按传动件浸入深度确定。
(4)通气器
减速器运转时,由于摩擦发热,机体内温度升高,气压增大,导致润滑油从缝隙向外渗漏,所以在机盖顶部或窥视孔上装通气器,使机体内热空气自由逸处,保证机体内外压力均衡,提高机体有缝隙处的密封性,通气器用带空螺钉制成.
(5)启盖螺钉
为了便于启盖,在机盖侧边的边缘上装一至二个启盖螺钉。在启盖时,可先拧动此螺钉顶起机盖;螺钉上的长度要大于凸缘厚度,钉杆端部要做成圆柱形伙半圆形,以免顶坏螺纹;螺钉直径与凸缘连接螺栓相同。
在轴承端盖上也可以安装取盖螺钉,便于拆卸端盖.对于需作轴向调整的套环,装上二个螺钉,便于调整.
6)定位销
为了保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联接凸缘的长度方向两端各安置一个圆锥定位销。两销相距尽量远些,以提高定位精度。如机体是对称的,销孔位置不应对称布置.
(7)环首螺钉、吊环和吊钩
为了拆卸及搬运,应在机盖上装有环首螺钉或铸出吊钩、吊环,并在机座上铸出吊钩。
(8)调整垫片
用于调整轴承间隙,有的起到调整传动零件轴向位置的作用.
(9)密封装置
在伸出轴与端盖之间有间隙,必须安装密封件,以防止漏油和污物进入机体内.
十二. 润滑方式的确定
因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于 ,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度。、2轴、3轴:0、1000和1500r/min。
根据容量和转速,由有关手册查出有三种适用的电动机型号;s
③确定带的基准长度:
取 =1.2( + )=1.设计V带
①确定V带型号
查机械设计基础课本表 13-6得: =1.3,则 KW,又 =960r/min,由图13-15确定选取A型普通V带,取 =125、重量和带传动、减速器的传动比,可见第二方案比较适合.2.58 101.61 99.58 342:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 其传动方案如下.高速级大小齿轮的设计
1)选择齿轮材料:大小齿轮都选用45钢:2003
学 号:03150117
指导教师,运输带的有效拉力F=10000N, 卷筒效率 =0.23 2750
5. 设计绞车传动装置的单级圆柱齿轮减速器。
由于装置用于运输机,原动机为电动机,所以工作情况系数为 ,
计算转矩为
所以考虑选用弹性柱销联轴器TL4(GB4323-84) 材料HT200
公称转矩
轴孔直径 ,
轴孔长 ,
装配尺寸
半联轴器厚
([1]P163表17-3)(GB4323-84
三、第二个联轴器的设计计算
由于装置用于运输机,原动机为电动机,所以工作情况系数为 ,
计算转矩为
所以选用弹性柱销联轴器TL10(GB4323-84)
其主要参数如下:
材料HT200
公称转矩
轴孔直径
轴孔长 ,
装配尺寸
半联轴器厚
([1]P163表17-3)(GB4323-84
减速器附件的选择
通气器
由于在室内使用,选通气器(一次过滤),采用M18×1.5
油面指示器
选用游标尺M16
起吊装置
采用箱盖吊耳、箱座吊耳
放油螺塞
选用外六角油塞及垫片M16×1.5
润滑与密封
一、齿轮的润滑
采用浸油润滑,由于低速级周向速度为,所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径,取为35mm。
二、滚动轴承的润滑
由于轴承周向速度为,所以宜开设油沟、飞溅润滑。
三、润滑油的选择
齿轮与轴承用同种润滑油较为便利,考虑到该装置用于小型设备,选用L-AN15润滑油。
四、密封方法的选取
选用凸缘式端盖易于调整,采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。
密封圈型号按所装配轴的直径确定为(F)B25-42-7-ACM,(F)B70-90-10-ACM。
轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定
6. 减速器设计过程
1、仔细阅读和研究设计任务书,明确设计要求,分析原始数据和工作条件,拟定传动;
2、装置的总体方案;
3、选择电动机,确定其形式、转速和功率;
4、计算传动装置的总传功比和分配各级传动比;
5、计算各轴的转速、功率和扭矩;
6、通过汁算确定开式传动(三角带传动、链传动或齿轮传动)的主要参数和尺寸;
7、通过计算确定闭式传功(齿抢传幼或蜗杆传功〕的主要参数和尺寸;
8、初算各轴的直径,据此进行各轴的结钩设计;
9、初定轴承的型号和跨距,分析物上的载荷,计算支点反力,通过轴承的寿命计算 ;
10、最后确定其型号;
11、选择联轴器和链联接;
12、验算轴的复合强度和安全系数;
13、绘制减速机装配图和零件工作图;
14、整理和编写设计计算说明书。
7. 设计电动卷扬机装置~二级斜齿圆柱齿轮减速器.卷筒圆周力F=3000N,卷筒转速r=60r/min,卷筒直径D=350mm,求...
网络知道上这类资料还是比较多的,但是只能参考
数据不可能一样,直接交给老师会查出来的
8. 求一张卷扬机的设计图纸,卷扬机F=12t, 吊绳牵引v=0.3m/s, 卷筒直径D=500mm,做过课题的跪求分享下感谢
一级直齿轮减速器说明书和装配技术数据滚筒圆周力:F=1200N带速:V=2.1M/S滚筒直径:D=400mm全题目:一级圆柱直齿轮减速器参考书目:《机械设计基础》任成高《简明机械零件设计实用手册》胡家秀其他也可发给我参考啊万分感谢!!!也把它发到我的邮箱里面看看吧。。[email protected]不过你也可以到我的博客里面看看哦。/机械设计课程--带式运输机传动装置中的同轴式1级圆柱齿轮减速器目录设计任务书……………………………………………………1传动方案的拟定及说明………………………………………4电动机的选择…………………………………………………4计算传动装置的运动和动力参数……………………………5传动件的设计计算……………………………………………5轴的设计计算…………………………………………………8滚动轴承的选择及计算………………………………………14键联接的选择及校核计算……………………………………16连轴器的选择…………………………………………………16减速器附件的选择……………………………………………17润滑与密封……………………………………………………18设计小结………………………………………………………18参考资料目录…………………………………………………18机械设计课程设计任务书题目:设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器一.总体布置简图1—电动机;2—联轴器;3—齿轮减速器;4—带式运输机;5—鼓轮;6—联轴器二.工作情况:载荷平稳、单向旋转三.原始数据鼓轮的扭矩T(N•m):850鼓轮的直径D(mm):350运输带速度V(m/s):0.7带速允许偏差(%):5使用年限(年):5工作制度(班/日):2四.设计内容1.电动机的选择与运动参数计算;2.斜齿轮传动设计计算3.轴的设计4.滚动轴承的选择5.键和连轴器的选择与校核;6.装配图、零件图的绘制7.设计计算说明书的编写五.设计任务1.减速器总装配图一张2.齿轮、轴零件图各一张3.设计说明书一份六.设计进度1、第一阶段:总体计算和传动件参数计算2、第二阶段:轴与轴系零件的设计3、第三阶段:轴、轴承、联轴器、键的校核及草图绘制4、第四阶段:装配图、零件图的绘制及计算说明书的编写传动方案的拟定及说明由题目所知传动机构类型为:同轴式二级圆柱齿轮减速器。故只要对本传动机构进行分析论证。本传动机构的特点是:减速器横向尺寸较小,两大吃论浸油深度可以大致相同。结构较复杂,轴向尺寸大,中间轴较长、刚度差,中间轴承润滑较困难。电动机的选择1.电动机类型和结构的选择因为本传动的工作状况是:载荷平稳、单向旋转。所以选用常用的封闭式Y(IP44)系列的电动机。2.电动机容量的选择1)工作机所需功率PwPw=3.4kW2)电动机的输出功率Pd=Pw/ηη==0.904Pd=3.76kW3.电动机转速的选择nd=(i1’•i2’…in’)nw初选为同步转速为1000r/min的电动机4.电动机型号的确定由表20-1查出电动机型号为Y132M1-6,其额定功率为4kW,满载转速960r/min。基本符合题目所需的要求计算传动装置的运动和动力参数传动装置的总传动比及其分配1.计算总传动比由电动机的满载转速nm和工作机主动轴转速nw可确定传动装置应有的总传动比为:i=nm/nwnw=38.4i=25.142.合理分配各级传动比由于减速箱是同轴式布置,所以i1=i2。因为i=25.14,取i=25,i1=i2=5速度偏差为0.5%<5%,所以可行。各轴转速、输入功率、输入转矩项目电动机轴高速轴I中间轴II低速轴III鼓轮转速(r/min)96096019238.438.4功率(kW)43.963.843.723.57转矩(N•m)39.839.4191925.2888.4传动比11551效率10.990.970.970.97传动件设计计算1.选精度等级、材料及齿数1)材料及热处理;选择小齿轮材料为40Cr(调质),硬度为280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),硬度为240HBS,二者材料硬度差为40HBS。2)精度等级选用7级精度;3)试选小齿轮齿数z1=20,大齿轮齿数z2=100的;4)选取螺旋角。初选螺旋角β=14°2.按齿面接触强度设计因为低速级的载荷大于高速级的载荷,所以通过低速级的数据进行计算按式(10—21)试算,即dt≥1)确定公式内的各计算数值(1)试选Kt=1.6(2)由图10-30选取区域系数ZH=2.433(3)由表10-7选取尺宽系数φd=1(4)由图10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,则εα=εα1+εα2=1.62(5)由表10-6查得材料的弹性影响系数ZE=189.8Mpa(6)由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限σHlim1=600MPa;大齿轮的解除疲劳强度极限σHlim2=550MPa;(7)由式10-13计算应力循环次数N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8N2=N1/5=6.64×107(8)由图10-19查得接触疲劳寿命系数KHN1=0.95;KHN2=0.98(9)计算接触疲劳许用应力取失效概率为1%,安全系数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)计算(1)试算小齿轮分度圆直径d1td1t≥==67.85(2)计算圆周速度v===0.68m/s(3)计算齿宽b及模数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)计算纵向重合度εβεβ==0.318×1×tan14=1.59(5)计算载荷系数K已知载荷平稳,所以取KA=1根据v=0.68m/s,7级精度,由图10—8查得动载系数KV=1.11;由表10—4查的KHβ的计算公式和直齿轮的相同,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。故载荷系数K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05(6)按实际的载荷系数校正所得的分度圆直径,由式(10—10a)得d1==mm=73.6mm(7)计算模数mnmn=mm=3.743.按齿根弯曲强度设计由式(10—17mn≥1)确定计算参数(1)计算载荷系数K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96(2)根据纵向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59,从图10-28查得螺旋角影响系数Yβ=0。88(3)计算当量齿数z1=z1/cosβ=20/cos14=21.89z2=z2/cosβ=100/cos14=109.47(4)查取齿型系数由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172(5)查取应力校正系数由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798(6)计算[σF]σF1=500MpaσF2=380MPaKFN1=0.95KFN2=0.98[σF1]=339.29Mpa[σF2]=266MPa(7)计算大、小齿轮的并加以比较==0.0126==0.01468大齿轮的数值大。2)设计计算mn≥=2.4mn=2.54.几何尺寸计算1)计算中心距z1=32.9,取z1=33z2=165a=255.07mma圆整后取255mm2)按圆整后的中心距修正螺旋角β=arcos=1355’50”3)计算大、小齿轮的分度圆直径d1=85.00mmd2=425mm4)计算齿轮宽度b=φdd1b=85mmB1=90mm,B2=85mm5)结构设计以大齿轮为例。因齿轮齿顶圆直径大于160mm,而又小于500mm,故以选用腹板式为宜。其他有关尺寸参看大齿轮零件图。轴的设计计算拟定输入轴齿轮为右旋II轴:1.初步确定轴的最小直径d≥==34.2mm2.求作用在齿轮上的受力Ft1==899NFr1=Ft=337NFa1=Fttanβ=223N;Ft2=4494NFr2=1685NFa2=1115N3.轴的结构设计1)拟定轴上零件的装配方案i.I-II段轴用于安装轴承30307,故取直径为35mm。ii.II-III段轴肩用于固定轴承,查手册得到直径为44mm。iii.III-IV段为小齿轮,外径90mm。iv.IV-V段分隔两齿轮,直径为55mm。v.V-VI段安装大齿轮,直径为40mm。vi.VI-VIII段安装套筒和轴承,直径为35mm。2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度1.I-II段轴承宽度为22.75mm,所以长度为22.75mm。2.II-III段轴肩考虑到齿轮和箱体的间隙12mm,轴承和箱体的间隙4mm,所以长度为16mm。3.III-IV段为小齿轮,长度就等于小齿轮宽度90mm。4.IV-V段用于隔开两个齿轮,长度为120mm。5.V-VI段用于安装大齿轮,长度略小于齿轮的宽度,为83mm。6.VI-VIII长度为44mm。4.求轴上的载荷66207.563.5Fr1=1418.5NFr2=603.5N查得轴承30307的Y值为1.6Fd1=443NFd2=189N因为两个齿轮旋向都是左旋。故:Fa1=638NFa2=189N5.精确校核轴的疲劳强度1)判断危险截面由于截面IV处受的载荷较大,直径较小,所以判断为危险截面2)截面IV右侧的截面上的转切应力为由于轴选用40cr,调质处理,所以([2]P355表15-1)a)综合系数的计算由,经直线插入,知道因轴肩而形成的理论应力集中为,,([2]P38附表3-2经直线插入)轴的材料敏感系数为,,([2]P37附图3-1)故有效应力集中系数为查得尺寸系数为,扭转尺寸系数为,([2]P37附图3-2)([2]P39附图3-3)轴采用磨削加工,表面质量系数为,([2]P40附图3-4)轴表面未经强化处理,即,则综合系数值为b)碳钢系数的确定碳钢的特性系数取为,c)安全系数的计算轴的疲劳安全系数为故轴的选用安全。I轴:1.作用在齿轮上的力FH1=FH2=337/2=168.5Fv1=Fv2=889/2=444.52.初步确定轴的最小直径3.轴的结构设计1)确定轴上零件的装配方案2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度d)由于联轴器一端连接电动机,另一端连接输入轴,所以该段直径尺寸受到电动机外伸轴直径尺寸的限制,选为25mm。e)考虑到联轴器的轴向定位可靠,定位轴肩高度应达2.5mm,所以该段直径选为30。f)该段轴要安装轴承,考虑到轴肩要有2mm的圆角,则轴承选用30207型,即该段直径定为35mm。g)该段轴要安装齿轮,考虑到轴肩要有2mm的圆角,经标准化,定为40mm。h)为了齿轮轴向定位可靠,定位轴肩高度应达5mm,所以该段直径选为46mm。i)轴肩固定轴承,直径为42mm。j)该段轴要安装轴承,直径定为35mm。2)各段长度的确定各段长度的确定从左到右分述如下:a)该段轴安装轴承和挡油盘,轴承宽18.25mm,该段长度定为18.25mm。b)该段为轴环,宽度不小于7mm,定为11mm。c)该段安装齿轮,要求长度要比轮毂短2mm,齿轮宽为90mm,定为88mm。d)该段综合考虑齿轮与箱体内壁的距离取13.5mm、轴承与箱体内壁距离取4mm(采用油润滑),轴承宽18.25mm,定为41.25mm。e)该段综合考虑箱体突缘厚度、调整垫片厚度、端盖厚度及联轴器安装尺寸,定为57mm。f)该段由联轴器孔长决定为42mm4.按弯扭合成应力校核轴的强度W=62748N.mmT=39400N.mm45钢的强度极限为,又由于轴受的载荷为脉动的,所以。III轴1.作用在齿轮上的力FH1=FH2=4494/2=2247NFv1=Fv2=1685/2=842.5N2.初步确定轴的最小直径3.轴的结构设计1)轴上零件的装配方案2)据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度I-IIII-IVIV-VV-VIVI-VIIVII-VIII直径607075877970长度105113.758399.533.255.求轴上的载荷Mm=316767N.mmT=925200N.mm6.弯扭校合滚动轴承的选择及计算I轴:1.求两轴承受到的径向载荷5、轴承30206的校核1)径向力2)派生力3)轴向力由于,所以轴向力为,4)当量载荷由于,,所以,,,。由于为一般载荷,所以载荷系数为,故当量载荷为5)轴承寿命的校核II轴:6、轴承30307的校核1)径向力2)派生力,3)轴向力由于,所以轴向力为,4)当量载荷由于,,所以,,,。由于为一般载荷,所以载荷系数为,故当量载荷为5)轴承寿命的校核III轴:7、轴承32214的校核1)径向力2)派生力3)轴向力由于,所以轴向力为,4)当量载荷由于,,所以,,,。由于为一般载荷,所以载荷系数为,故当量载荷为5)轴承寿命的校核键连接的选择及校核计算代号直径(mm)工作长度(mm)工作高度(mm)转矩(N•m)极限应力(MPa)高速轴8×7×60(单头)25353.539.826.012×8×80(单头)4068439.87.32中间轴12×8×70(单头)4058419141.2低速轴20×12×80(单头)75606925.268.518×11×110(单头)601075.5925.252.4由于键采用静联接,冲击轻微,所以许用挤压应力为,所以上述键皆安全。连轴器的选择由于弹性联轴器的诸多优点,所以考虑选用它。二、高速轴用联轴器的设计计算由于装置用于运输机,原动机为电动机,所以工作情况系数为,计算转矩为所以考虑选用弹性柱销联轴器TL4(GB4323-84),但由于联轴器一端与电动机相连,其孔径受电动机外伸轴径限制,所以选用TL5(GB4323-84)其主要参数如下:材料HT200公称转矩轴孔直径,轴孔长,装配尺寸半联轴器厚([1]P163表17-3)(GB4323-84三、第二个联轴器的设计计算由于装置用于运输机,原动机为电动机,所以工作情况系数为,计算转矩为所以选用弹性柱销联轴器TL10(GB4323-84)其主要参数如下:材料HT200公称转矩轴孔直径轴孔长,装配尺寸半联轴器厚([1]P163表17-3)(GB4323-84减速器附件的选择通气器由于在室内使用,选通气器(一次过滤),采用M18×1.5油面指示器选用游标尺M16起吊装置采用箱盖吊耳、箱座吊耳放油螺塞选用外六角油塞及垫片M16×1.5润滑与密封一、齿轮的润滑采用浸油润滑,由于低速级周向速度为,所以浸油高度约为六分之一大齿轮半径,取为35mm。二、滚动轴承的润滑由于轴承周向速度为,所以宜开设油沟、飞溅润滑。三、润滑油的选择齿轮与轴承用同种润滑油较为便利,考虑到该装置用于小型设备,选用L-AN15润滑油。四、密封方法的选取选用凸缘式端盖易于调整,采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为(F)B25-42-7-ACM,(F)B70-90-10-ACM。轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。设计小结由于时间紧迫,所以这次的设计存在许多缺点,比如说箱体结构庞大,重量也很大。齿轮的计算不够精确等等缺陷,我相信,通过这次的实践,能使我在以后的设计中避免很多不必要的工作,有能力设计出结构更紧凑,传动更稳定精确的设备。
9. 如何确定轴的支点位置和传动零 件上力的作用点
目 录
第一部分 设计任务书----------------------------------------------------------------3第二部分 电传动方案的分析与拟定---------------------------------------------------5第三部分 电动机的选择计算----------------------------------------------------------6第四部分 各轴的转速、转矩计算------------------------------------------------------7第五部分 联轴器的选择-------------------------------------------------------------9第六部分 锥齿轮传动设计---------------------------------------------------------10第七部分 链传动设计--------------------------------------------------------------12第八部分 斜齿圆柱齿轮设计-------------------------------------------------------14第九部分 轴的设计----------------------------------------------------------------17第十部分 轴承的设计及校核-------------------------------------------------------20第十一部分 高速轴的校核---------------------------------------------------------22第十二部分 箱体设计---------------------------------------------------------------23第十三部分 设计小结---------------------------------------------------------------24
第一部分 设计任务书
1.1 机械设计课程的目的
机械设计课程设计是机械类专业和部分非机械类专业学生第一次较全面的机械设计训练,是机械设计和机械设计基础课程重要的综合性与实践性教学环节。其基本目的是:
(1) 通过机械设计课程的设计,综合运用机械设计课程和其他有关先修课程的理论,结合生产实际知识,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,并使所学知识得到进一步巩固、深化和扩展。
(2) 学习机械设计的一般方法,掌握通用机械零件、机械传动装置或简单机械的设计原理和过程。
(3) 进行机械设计基本技能的训练,如计算、绘图、熟悉和运用设计资料(手册、图册、标准和规范等)以及使用经验数据,进行经验估算和数据处理等。
1.2 机械设计课程的内容
选择作为机械设计课程的题目,通常是一般机械的传动装置或简单机械。
课程设计的内容通常包括:确定传动装置的总体设计方案;选择电动机;计算传动装置的运动和动力参数;传动零件、轴的设计计算;轴承、联轴器、润滑、密封和联接件的选择及校核计算;箱体结构及其附件的设计;绘制装配工作图及零件工作图;编写设计计算说明书。
在设计中完成了以下工作:
① 减速器装配图1张(A0或A1图纸);
② 零件工作图2~3张(传动零件、轴、箱体等);
③ 设计计算说明书1份,6000~8000字。
1.3 机械设计课程设计的步骤
机械设计课程设计的步骤通常是根据设计任务书,拟定若干方案并进行分析比较,然后确定一个正确、合理的设计方案,进行必要的计算和结构设计,最后用图纸表达设计结果,用设计计算说明书表示设计依据。
机械设计课程设计一般可按照以下所述的几个阶段进行:
1.设计准备
① 分析设计计划任务书,明确工作条件、设计要求、内容和步骤。
② 了解设计对象,阅读有关资料、图纸、观察事物或模型以进行减速器装拆试验等。
③ 浮系课程有关内容,熟悉机械零件的设计方法和步骤。
④ 准备好设计需要的图书、资料和用具,并拟定设计计划等。
2.传动装置总体设计
① 确定传动方案——圆柱齿轮传动,画出传动装置简图。
② 计算电动机的功率、转速、选择电动机的型号。
③ 确定总传动比和分配各级传动比。
④ 计算各轴的功率、转速和转矩。
3.各级传动零件设计
① 减速器内的传动零件设计(齿轮传动)。
4.减速器装配草图设计
① 选择比例尺,合理布置试图,确定减速器各零件的相对位置。
② 选择联轴器,初步计算轴径,初选轴承型号,进行轴的结构设计。
③ 确定轴上力作用点及支点距离,进行轴、轴承及键的校核计算。
④ 分别进行轴系部件、传动零件、减速器箱体及其附件的结构设计。
5.减速器装配图设计
① 标注尺寸、配合及零件序号。
② 编写明细表、标题栏、减速器技术特性及技术要求。
③ 完成装配图。
6.零件工作图设计
① 轴类零件工作图。
② 齿轮类零件工作图。
③ 箱体类零件工作图。
第一部分 题目及要求
卷扬机传动装置的设计
1. 设计题目
设计一卷扬机的传动装置。传动装置简图如下图所示。
(1)卷扬机数据
卷扬机绳牵引力F(N)、绳牵引速度v(m/s)及卷筒直径D(mm)见附表。
(2)工作条件
用于建筑工地提升物料,空载启动,连续运转,三班制工作,工作平稳。
(3) 使用期限
工作期限为十年,每年工作300天,三班制工作,每班工作4小时,检修期间隔为三年。
(4) 产批量及加工条件
小批量生产,无铸钢设备。
2. 设计任务
1)确定传动方案;
2)选择电动机型号;
3)设计传动装置;
4)选择联轴器。
3. 具体作业
1)减速器装配图一张;
2)零件工作图二张(大齿轮,输出轴);
3)设计说明书一份。
4. 数据表
牵引力F/N 12 10 8 7
牵引速度v/(m/s) 0.3,0.4 0.3,0.4,0.5,0.6
卷筒直径D/mm 470,500 420,430,450,470,500 430,450,500 440,460,480
卷扬机传动装置的设计
5. 设计题目
设计一卷扬机的传动装置。传动装置简图如下图所示。
(1)卷扬机数据
卷扬机绳牵引力F(N)、绳牵引速度v(m/s)及卷筒直径D(mm)见附表。
(2)工作条件
用于建筑工地提升物料,空载启动,连续运转,三班制工作,工作平稳。
(5) 使用期限
工作期限为十年,每年工作300天,三班制工作,每班工作4小时,检修期间隔为三年。
(6) 产批量及加工条件
小批量生产,无铸钢设备。
6. 设计任务
1)确定传动方案;
2)选择电动机型号;
3)设计传动装置;
4)选择联轴器。
7. 具体作业
1)减速器装配图一张;
2)零件工作图二张(大齿轮,输出轴);
3)设计说明书一份。
8. 数据表
牵引力F/N 12 10 8 7
牵引速度v/(m/s) 0.3,0.4 0.3,0.4,0.5,0.6
卷筒直径D/mm 470,500 420,430,450,470,500 430,450,500 440,460,480
第二部分 传动方案的分析与拟定
确定总传动比:
由于Y系列三相异步电动机的同步转速有750,1000,1500和3000r/min四种可供选择.根据原始数据,得到卷扬机卷筒的工作转速为
按四种不同电动机计算所得的总传动比分别是:
电动机同步转速
750 1000 1500 3000
系统总传动比
32.71 43.61 65.42 130.83
确定电动机转速:
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格以及总传动比,750转的低速电动机传动比虽小,但电动机极数大价格高,故不可取。3000转的电动机重量轻,价格便宜,但总传动比大,传动装置外廓尺寸大,制造成本高,结构不紧凑,也不可取。剩下两种相比,如为使传动装置结构紧凑,选用1000转的电动机较好;如考虑电动机重量和价格,则应选用1500转的电动机。现选用1500转的电动机,以节省成本。
确定传动方案:
验算:通常V带传动的传动比常用范围为 ,二级圆柱齿轮减速器为 ,则总传动比的范围为 ,因此能够满足以上总传动比为65.42的要求。
第三部分 电动机的选择计算
1、确定电动机类型
按工作要求和条件,选用Y系列笼型三相异步电动机,封闭式结构。
2、确定电动机的功率
工作机的功率
KW
效率的选择:
1. V带传动效率: η1 = 0.96
2. 7级精度圆柱齿轮传动:η2 = 0.98
3. 滚动轴承: η3 = 0.99
4. 弹性套柱销联轴器: η4 = 0.99
5. 传动滚筒效率: η5 = 0.96
传动装置总效率为
工作机所需电动机功率
kw
因载荷平稳,电动机额定功率 略大于 即可。由Y系列电动机技术数据,选电动机的额定功率 为7.5 kw,结合其同步转速,选定电动机的各项参数如下:
取同步转速: 1500r/min ——4级电动机
型号: Y132M-4
额定功率: 7.5kW
满载功率: 1440r/min
堵转转矩/额定转矩: 2.2
最大转矩/额定转矩: 2.2
第四部分 确定传动装置总传动比和分配各级传动比
1、确定总传动比
2、分配各级传动比
取V带传动的传动比 ,则减速器的传动比 为
取两级圆柱齿轮减速器高速级的传动比
则低速级的传动比
第五部分 运动参数及动力参数计算
0轴(电动机轴):
P0 = Pd =7.2 kW
n0 = nm = 1440 r/min
T0 = 9550×( )= N?m
1轴(高速轴):
P1 = P0η1 = kW
n1 = = r/min
T1 = 9550×( )= N?m
2轴(中间轴):
P2 = P1η2η3 = kW
n2 = r/min
T2 = 9550×( )= N?m
3轴(低速轴):
P3 = P2η2η3 = kW
n3 = r/min
T3 = 9550×( )= N?m
4轴(输出轴):
P4 = P3η3η4 = kW
n4 = r/min
T4 = 9550×( )= N?m
输出轴功率或输出轴转矩为各轴的输入功率或输入转矩乘以轴承效率(0.99),即
P’= 0.99P
轴名 功率P(kW) 转矩T(N?m) 转速
n(r/min) 传动比
i 效率
η
输入 输出 输入 输出
电动机轴 7.20 47.75 1440
3.8 0.96
1轴 6.91 3.047 155.91 154.35 378.95
4.809 0.97
2轴 6.70 2.896 811.99 803.83 78.80
3.435 0.97
3轴 6.50 2.753 2705.97 2678.91 22.94
1 0.98
输出轴 6.37 2.590 2651.85 2625.33 22.94
第六部分 传动零件的设计计算
高速级斜齿圆柱齿轮设计
材料选择:小齿轮40Cr (调质)硬度280HBs;
大齿轮45#钢(调质)硬度240HBs;(硬度差40HBs)
七级精度,取Z1=21,Z2= =4.809×21=100.989,取Z2=101,
初选螺旋角β=14°,
按齿轮面接触强度设计:
1) 试选载荷系数 Kt=1.6
2) 由动力参数图,小齿轮传递的转矩
3) 由表10-7(机械设计)选取齿宽系数
4) 由表10-6查得材料的弹性影响系数
5) 由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 ;大齿轮的接触疲劳强度极限 ;
6) 由式10-13计算应力循环次数
7) 由图10-19查得接触疲劳寿命系数 ;
8) 计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数S=1,由式(10-12)得
9)由图10-26(机械设计)得
εα1 = 0.76
εα2 = 0.86
则端面重合度
10)由图10-30选取区域系数ZH = 2.433
11) 计算许用接触应力
=
12)计算:
试算小齿轮分度圆直径 ,由计算公式得
计算圆周速度
计算齿宽b及模数
= 1×60.59 = 60.59 mm
mnt = = mm
h = 2.25 mnt = mm
计算纵向重合度
纵向重合度 =0.318×φdZ1tanβ =
计算载荷系数K
已知,KA=1,取Kv=1.05(由图10-8查得),由表10-4查得的计算公式
∴KHβ = 1.15+0.18(1+0.6φd2)+0.23×10-3×60.59 = 1.45
由图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
按实际得载荷系数校正所算得德分度圆直径,由试(10-10a)得
计算模数
mn= =
13) 按齿根弯曲强度设计
由图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 ;大齿轮的弯曲疲劳强度极限 ;
由图10-18查得弯曲疲劳寿命系数 ;
计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=1.4,由式10-12得
计算载荷系数
K = KA?Kv?KFα?KFβ = 1×1.05×1.3×1.4= 1.91
根据纵向重合度εβ=1.6650,由图10-28,查得螺旋角影响系数Yβ=0.88
计算当量齿数
= 22.9883
查取齿形系数
由表10-5查得 YFα1=2.69,YFα2=2.20,
查取应力校正系数
由表10-5查得 YSα1=1.56,YSα2=1.79
计算大、小齿轮的 并加以比较
大齿轮的数值较大。
设计计算
经园整,mn=2 mm
∵ ,∴mn=2.5 mm
Z1 = = ,取Z1=25,Z2=120
几何尺寸计算:
中心距 a =
经园整,a = 187 mm
修正螺旋角, =
∵β变动不大,
∴εα、εβ、ZH无需修正。
计算大、小齿轮的分度直径
mm
mm
计算齿轮宽度
b = φdd1 = mm
园整后,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 轴的设计
1) 高速轴:
初定最小直径,选用材料45#钢,调质处理。取A0=112(下同)
则dmin = A0 = mm
∵最小轴径处有键槽
∴dmin’ = 1.07 dmin = 17.72mm
∵最小直径为安装联轴器外半径,取KA=1.7,同上所述已选用TL4弹性套柱联轴器,轴孔半径d=20mm
∴取高速轴的最小轴径为20mm。
由于轴承同时受径向和轴向载荷,故选用单列圆锥滚子轴承按国标T297-94选取30206。
D×d×T=17.25mm
∴轴承处轴径d=30mm
高速轴简图如下:
2)
取l1=38+46=84mm,l3=72mm,取挡圈直径D=28mm,取d2=d4=25mm,d3=30mm,l2=l4=26.5mm,d1=d5=20mm。
齿轮轮毂宽度为46mm,取l5=28mm。
联轴器用键:园头普通平键。
b×h=6×6,长l=26mm
齿轮用键:同上。b×h=6×6,长l=10mm,倒角为2×45°
3) 中间轴:
中间轴简图如下:
初定最小直径dmin= =22.1mm
选用30305轴承,
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
齿轮用键:园头普通键:b×h=12×8,长l=20mm
4) 低速轴:
低速轴简图如下: 初定最小直径:
dmin = = 34.5mm
∵最小轴径处有键槽
∴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
齿轮用键:园头普通键:b×h=16×6,长l=36mm
选用30309轴承:d×D×T = 40×90×25.25mm;B=23mm;C=20mm