① :如何校正电机与泵联轴器同轴度,具体方法是什么
测量俩基座高度,然后水平···
② 传动装置有哪些安全防护措施
机床上常见的传动机构有齿轮啮合机构、皮带传动机构、联轴器等。在齿轮传动机构中,两轮开始啮合的地方最危险。在皮带传动机构,皮带开始进入皮带轮的部位最危险。
联轴器上裸露的突出部分有可能钩住工人衣服等,给工人造成伤害。为了保护机构设备的安全运行和操作人员的安全和健康,所采取的安全技术措施一般可分为直接、间接和指导性三类。
直接安全技术措施是在设计机器时,考虑消除机器本身的不安全因素;间接安全技术措施是在机械设备上采用和安装各种安全防护装置,克服在使用过程中产生的不安全因素;指导性安全措施是制定机器安装、使用、维修的安全规程及设置标志,以提示或指导操作程序,从而保证作业安全。
传动装置的安全防护措施:
1、齿轮传动的安全防护
齿轮传动装置必须装置全封闭型的防护装置。齿轮传动机构没有防护罩不得使用。防护装置的材料可用钢板或铸造箱体,必须坚固牢靠,保证在机器运行过程中不发生振动。同时应便于开启,便用机器的维护保养,即要求能方便地打开和关闭。为了引起人们的注意,防护罩内壁应涂成红色,最好装电气联锁,使防护罩在开启的情况下机器停止运转。另外,上海铤和建议大家机械设备防护罩壳体本身不应有尖角和锐利部分。
2、皮带传动的安全防护
由于皮带摩擦后易产生静电放电现象,故不适用于容易发生燃烧或爆炸的场所。皮带传动机构的危险部分是皮带接头处、皮带进入皮带轮的地方。皮带传动装置的防护罩可采用金属骨架的防护网,与皮带的距离不应小于50mm,一般传动机构离地面2m以下,应设防护罩。但在下列3种情况下,即使在2m以上也应加以防护:皮带轮中心距之间的距离在3m以上;皮带宽度在15cm以上;皮带回转速度在9m/min以上。皮带的接头必须牢固可靠。
3、联轴器的安全防护
对联轴器的安全要求是没有突出的部分,即采用安全联轴器。但这样还没有彻底排除隐患,根本的办法是加防护罩,最常见的是防罩。轴上的键及固定螺钉必须加以防护,螺钉一般应采用沉头螺钉。
③ 联轴器有那几种类型,在补偿轴偏移的能力方面各有何不同
以下回答由联轴器制造商-上海松铭传动机械有限公司回答。
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联轴器是机械传动系统中的重要组成部分,常用于联结两轴或轴与回转件以传递扭矩及运动,广泛的应用于冶金、化工、机械、车船、电子、飞机等工业部门。
联轴器一般分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。
1、刚性联轴器:
刚性联轴器有刚性元件组成,适用于两轴线许用相对位移量甚微的场合。此类联轴器结构简单,体积小,成本低。
挠性联轴器
挠性联轴器又分为金属弹性元件挠性联轴器和非金属弹性元件挠性联轴器两大类。
(1)金属弹性元件挠性联轴器:
金属弹性元件挠性联轴器有以下主要特点:
1.弹性元件强度较高,比传递同等扭矩的其它联轴器体积小,结构紧凑。
2.性能稳定,使用寿命长。
3.制造较复杂,成本较高。
金属弹性元件多为膜片、波纹管、连杆、金属卷簧、板簧。金属弹性元件联轴器广泛地应用于:
1.具有较大功率和较高转速的泵和风机,大功率的内燃机、压气机、燃气轮机。
2.具有冲击扭矩较大,负载变化剧烈的破碎机械。
3.精密传动机械,数据传输系统,如数控机床。
4.有高温、高精度要求的如纺织、造纸、印刷、包装机械。
5.本公司生产的膜片联轴器属此类型联轴器。
(2)非金属弹性元件挠性联轴器:
非金属挠性元件的材料主要是橡胶以及工程塑料(尼龙).使用非金属弹性元件的联轴器具有以下特点:
1.具有较高的阻尼减震特性,消震能力较强。
2.具有结构多样及良好的绝缘性能。
3.耐油性和耐热性比较差,负荷性能不够稳定。
4.在运转中无需润滑,维护简便.
5.本公司生产的非金属弹性元件挠性联轴器品种有柱销联轴器、柱销齿式联轴器、弹性柱销联轴器、梅花弹性联轴器、轮胎式联轴器、滑块式联轴器、尼龙内齿圈鼓式联轴器。
联轴器的选定:
1.选择适当的形式:根据机械特性的要求,如传递扭矩大小、刚度要求、震动、冲击、耐酸碱腐蚀、传动精度等等,确定合适的类型。
2.计算扭矩:
联轴器传递的最大扭矩应小于许用扭矩值.最大扭矩的确定应考虑机器制动所需要加减速扭矩和过载扭矩.但是在设计时资料不足或分析困难,最大扭矩不易确定时,可按计算扭矩选用.即不超过许用扭矩值。
计算扭矩Tc:用下列公式计算
Tc=KT
T=9550×Pw/n=7020×PH/n
式中T=理论扭矩N.m
K---工作情况系数,可参考JB/ZQ4383-86 《联轴器的载荷分类及工作情况系数》选用,通常1﹤K﹤5。
Pw ---驱动功率,Kw
PH---驱动功率,马力
n----转速,rpm
3.确定孔径范围(注:主从动轴径不同时,应按大端直径选用联轴器的规格)。
4.确定轴孔径及键(或胀紧联结套)的形式。
④ 联轴器的校正方法是什么
(1)百分表测量法把专用的夹具(对轮卡)或磁力表座装在作基准的(常是装在主机转轴上的)半联轴器上,用百分表测量联轴器的径向间隙和轴向间隙的偏差值。此方法使梅花弹性联轴器找正的测量精度大大提高,常用的百分表测量方法有四种。
(2)双表测量法(又称一点测量法) :用两块百分表分别测量联轴器外圆和端面同一方向上的偏差值,故又称一点测量法,即在测量某个方位上的径向读数的同时,测量出同一方位上的轴向读数.具体做法是:先用角尺对吊装就位准备调整的机器上的梅花弹性联轴器做初步测量与调整。然后在作基准的主机侧半联轴器上装上专用夹具及百分表,使百分表的触头指向原动机侧半联轴器的外圆及端面。
(3)简单的测量方法。用角尺和塞尺测量梅花弹性联轴器外圆各方位上的径向偏差,用塞尺测量两半梅花联轴器端面间的轴向间隙偏差,通过分析和调整,达到两轴对中。这种方法操作简单,但精度不高,对中误差较大。只适用于机器转速较低,对中要求不高的梅花联轴器的安装测量。
角尺和塞尺的测量方法
(4)用中心卡及塞尺的测量方法找正用的中心卡(又称对轮卡)结构形式有多种,根据梅花弹性联轴器的结构,尺寸选择适用的中心卡,常见的结构。中心卡没有统一规格,考虑测量和装卡的要求由钳工自行制作
常见对轮卡型式
(a)用钢带固定在联轴器上的可调节双测
(b)测量轴用的不可调节的双测点对轮卡
(c)测量齿式联轴器的可调节双测点对轮卡
(d)用螺钉直接固定在凌斯联轴器上的可调节双测点对轮卡
(e)有平滑圆柱表面联轴器用的可调节单测点对轮卡
(f)有平滑圆柱表面联轴器用的可调节双点对轮卡
利用中心卡及塞尺可以同时测量梅花联轴器的径向间隙及轴向间隙,这种方法操作简单,测量精度较高,利用测量的间隙值可以通过计算求出调整量,故较为适用。
⑤ 机械设备联轴器的同轴度校正
小转矩和以传递运动为主的轴系传动,要求联轴器具有较高的传动精度,版宜选用非金属弹性元件权的挠性联轴器。大转矩和传递动力的轴系传动,对传动精度变有要求,高转速时,应避免选用金属弹性元件弹性联轴器和可动元件之间的间隙的挠性联轴器,宜选用传动精度高的膜片联轴器。
主要:千分表,高度尺,磁性座,铜棒等!
具体的方法有很多不同!
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⑥ 联轴器找正校表应放在电机侧还是传动轴测
联轴器不需要来校正源 如果电机轴和传动轴不同心 那是你电机安装座有问题
再有 联轴器都是有扰性的 就是允许有一定角度的不同心 如果你肉眼看你出来 你可以开启电机运行10分钟后 摸一下联轴器是不是很烫 不烫就说明在允许误差范围以内了 当然 国产酒难说了
⑦ 机械课程设计盘磨机传动装置
我做的是普通减速机,磨盘机不清楚,我只能复制个样本给你
目 录
一 课程设计书 2
二 设计要求 2
三 设计步骤 2
1. 传动装置总体设计方案 3
2. 电动机的选择 4
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 5
4. 计算传动装置的运动和动力参数 5
6. 齿轮的设计 8
7. 滚动轴承和传动轴的设计 19
8. 键联接设计 26
9. 箱体结构的设计 27
10.润滑密封设计 30
11.联轴器设计 30
四 设计小结 31
五 参考资料 32
一. 课程设计书
设计课题:
设计一用于带式运输机上的两级齿轮减速器.运输机连续单向运转,载荷有轻微冲击,工作环境多尘,通风良好,空载起动,卷筒效率为0.96(包括其支承轴承效率的损失),减速器小批量生产,使用期限10年(300天/年),三班制工作,滚筒转速容许速度误差为5%,车间有三相交流,电压380/220V。
参数:
皮带有效拉力F(KN) 3.2
皮带运行速度V(m/s) 1.4
滚筒直径D(mm) 400
二. 设计要求
1.减速器装配图1张(0号)。
2.零件工作图2-3张(A2)。
3.设计计算说明书1份。
三. 设计步骤
1. 传动装置总体设计方案
2. 电动机的选择
3. 确定传动装置的总传动比和分配传动比
4. 计算传动装置的运动和动力参数
5. 齿轮的设计
6. 滚动轴承和传动轴的设计
7. 键联接设计
8. 箱体结构设计
9. 润滑密封设计
10. 联轴器设计
1.传动装置总体设计方案:
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,故沿轴向载荷分布不均匀,
要求轴有较大的刚度。
3. 确定传动方案: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:
图一:(传动装置总体设计图)
初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。
选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器。
传动装置的总效率
为V带的传动效率, 为轴承的效率,
为对齿轮传动的效率,(齿轮为7级精度,油脂润滑)
为联轴器的效率, 为滚筒的效率
因是薄壁防护罩,采用开式效率计算。
取 =0.96 =0.98 =0.95 =0.99 =0.96
=0.96× × ×0.99×0.96=0.760;
2.电动机的选择
电动机所需工作功率为: P =P/η =3200×1.4/1000×0.760=3.40kW
滚筒轴工作转速为n= = =66.88r/min,
经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i =2~4,二级圆柱斜齿轮减速器传动比i =8~40,
则总传动比合理范围为i =16~160,电动机转速的可选范围为n =i ×n=(16~160)×66.88=1070.08~10700.8r/min。
综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,
选定型号为Y112M—4的三相异步电动机,额定功率为4.0
额定电流8.8A,满载转速 1440 r/min,同步转速1500r/min。
方案 电动机型号 额定功 率
P
kw 电动机转速
电动机重量
N 参考价格
元 传动装置的传动比
同步转速 满载转速 总传动 比 V带传 动 减速器
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 125.65 3.5 35.90
3.确定传动装置的总传动比和分配传动比
(1)总传动比
由选定的电动机满载转速n 和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为 =n /n=1440/66.88=17.05
(2)分配传动装置传动比
= ×
式中 分别为带传动和减速器的传动比。
为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取 =2.3(实际的传动比要在设计V带传动时,由所选大、小带轮的标准直径之比计算),则减速器传动比为
= =17.05/2.3=7.41
根据展开式布置,考虑润滑条件,为使两级大齿轮直径相近,查图得高速级传动比为 =3.24,则 = =2.29
4.计算传动装置的运动和动力参数
(1) 各轴转速
= =1440/2.3=626.09r/min
= =626.09/3.24=193.24r/min
= / =193.24/2.29=84.38 r/min
= =84.38 r/min
(2) 各轴输入功率
= × =3.40×0.96=3.26kW
= ×η2× =3.26×0.98×0.95=3.04kW
= ×η2× =3.04×0.98×0.95=2.83kW
= ×η2×η4=2.83×0.98×0.99=2.75kW
则各轴的输出功率:
= ×0.98=3.26×0.98=3.19 kW
= ×0.98=3.04×0.98=2.98 kW
= ×0.98=2.83×0.98=2.77kW
= ×0.98=2.75×0.98=2.70 kW
(3) 各轴输入转矩
= × × N•m
电动机轴的输出转矩 =9550 =9550×3.40/1440=22.55 N•m
所以: = × × =22.55×2.3×0.96=49.79 N•m
= × × × =49.79×3.24×0.96×0.98=151.77 N•m
= × × × =151.77×2.29×0.98×0.95=326.98N•m
= × × =326.98×0.95×0.99=307.52 N•m
输出转矩: = ×0.98=49.79×0.98=48.79 N•m
= ×0.98=151.77×0.98=148.73 N•m
= ×0.98=326.98×0.98=320.44N•m
= ×0.98=307.52×0.98=301.37 N•m
运动和动力参数结果如下表
轴名 功率P KW 转矩T Nm 转速r/min
输入 输出 输入 输出
电动机轴 3.40 22.55 1440
1轴 3.26 3.19 49.79 48.79 626.09
2轴 3.04 2.98 151.77 148.73 193.24
3轴 2.83 2.77 326.98 320.44 84.38
4轴 2.75 2.70 307.52 301.37 84.38
5.齿轮的设计
(一)高速级齿轮传动的设计计算
1. 齿轮材料,热处理及精度
考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮
(1)齿轮材料及热处理
① 材料:高速级小齿轮选用45#钢调质,齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数 =24
高速级大齿轮选用45#钢正火,齿面硬度为大齿轮 240HBS Z = ×Z =3.24×24=77.76 取Z =78.
② 齿轮精度
按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。
2.初步设计齿轮传动的主要尺寸
按齿面接触强度设计
确定各参数的值:
①试选 =1.6
查课本 图10-30 选取区域系数 Z =2.433
由课本 图10-26
则
②由课本 公式10-13计算应力值环数
N =60n j =60×626.09×1×(2×8×300×8)
=1.4425×10 h
N = =4.45×10 h #(3.25为齿数比,即3.25= )
③查课本 10-19图得:K =0.93 K =0.96
④齿轮的疲劳强度极限
取失效概率为1%,安全系数S=1,应用 公式10-12得:
[ ] = =0.93×550=511.5
[ ] = =0.96×450=432
许用接触应力
⑤查课本由 表10-6得: =189.8MP
由 表10-7得: =1
T=95.5×10 × =95.5×10 ×3.19/626.09
=4.86×10 N.m
3.设计计算
①小齿轮的分度圆直径d
=
②计算圆周速度
③计算齿宽b和模数
计算齿宽b
b= =49.53mm
计算摸数m
初选螺旋角 =14
=
④计算齿宽与高之比
齿高h=2.25 =2.25×2.00=4.50
= =11.01
⑤计算纵向重合度
=0.318 =1.903
⑥计算载荷系数K
使用系数 =1
根据 ,7级精度, 查课本由 表10-8得
动载系数K =1.07,
查课本由 表10-4得K 的计算公式:
K = +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6 1) ×1+0.23×10 ×49.53=1.42
查课本由 表10-13得: K =1.35
查课本由 表10-3 得: K = =1.2
故载荷系数:
K=K K K K =1×1.07×1.2×1.42=1.82
⑦按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径
d =d =49.53× =51.73
⑧计算模数
=
4. 齿根弯曲疲劳强度设计
由弯曲强度的设计公式
≥
⑴ 确定公式内各计算数值
① 小齿轮传递的转矩 =48.6kN•m
确定齿数z
因为是硬齿面,故取z =24,z =i z =3.24×24=77.76
传动比误差 i=u=z / z =78/24=3.25
Δi=0.032% 5%,允许
② 计算当量齿数
z =z /cos =24/ cos 14 =26.27
z =z /cos =78/ cos 14 =85.43
③ 初选齿宽系数
按对称布置,由表查得 =1
④ 初选螺旋角
初定螺旋角 =14
⑤ 载荷系数K
K=K K K K =1×1.07×1.2×1.35=1.73
⑥ 查取齿形系数Y 和应力校正系数Y
查课本由 表10-5得:
齿形系数Y =2.592 Y =2.211
应力校正系数Y =1.596 Y =1.774
⑦ 重合度系数Y
端面重合度近似为 =[1.88-3.2×( )] =[1.88-3.2×(1/24+1/78)]×cos14 =1.655
=arctg(tg /cos )=arctg(tg20 /cos14 )=20.64690
=14.07609
因为 = /cos ,则重合度系数为Y =0.25+0.75 cos / =0.673
⑧ 螺旋角系数Y
轴向重合度 = =1.825,
Y =1- =0.78
⑨ 计算大小齿轮的
安全系数由表查得S =1.25
工作寿命两班制,8年,每年工作300天
小齿轮应力循环次数N1=60nkt =60×271.47×1×8×300×2×8=6.255×10
大齿轮应力循环次数N2=N1/u=6.255×10 /3.24=1.9305×10
查课本由 表10-20c得到弯曲疲劳强度极限
小齿轮 大齿轮
查课本由 表10-18得弯曲疲劳寿命系数:
K =0.86 K =0.93
取弯曲疲劳安全系数 S=1.4
[ ] =
[ ] =
大齿轮的数值大.选用.
⑵ 设计计算
① 计算模数
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m =2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d =51.73 来计算应有的齿数.于是由:
z = =25.097 取z =25
那么z =3.24×25=81
② 几何尺寸计算
计算中心距 a= = =109.25
将中心距圆整为110
按圆整后的中心距修正螺旋角
=arccos
因 值改变不多,故参数 , , 等不必修正.
计算大.小齿轮的分度圆直径
d = =51.53
d = =166.97
计算齿轮宽度
B=
圆整的
(二) 低速级齿轮传动的设计计算
⑴ 材料:低速级小齿轮选用45钢调质,齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数 =30
速级大齿轮选用45钢正火,齿面硬度为大齿轮 240HBS z =2.33×30=69.9 圆整取z =70.
⑵ 齿轮精度
按GB/T10095-1998,选择7级,齿根喷丸强化。
⑶ 按齿面接触强度设计
1. 确定公式内的各计算数值
①试选K =1.6
②查课本由 图10-30选取区域系数Z =2.45
③试选 ,查课本由 图10-26查得
=0.83 =0.88 =0.83+0.88=1.71
应力循环次数
N =60×n ×j×L =60×193.24×1×(2×8×300×8)
=4.45×10
N = 1.91×10
由课本 图10-19查得接触疲劳寿命系数
K =0.94 K = 0.97
查课本由 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
取失效概率为1%,安全系数S=1,则接触疲劳许用应力
[ ] = =
[ ] = =0.98×550/1=517
[ 540.5
查课本由 表10-6查材料的弹性影响系数Z =189.8MP
选取齿宽系数
T=95.5×10 × =95.5×10 ×2.90/193.24
=14.33×10 N.m
=65.71
2. 计算圆周速度
0.665
3. 计算齿宽
b= d =1×65.71=65.71
4. 计算齿宽与齿高之比
模数 m =
齿高 h=2.25×m =2.25×2.142=5.4621
=65.71/5.4621=12.03
5. 计算纵向重合度
6. 计算载荷系数K
K =1.12+0.18(1+0.6 +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10 ×65.71=1.4231
使用系数K =1
同高速齿轮的设计,查表选取各数值
=1.04 K =1.35 K =K =1.2
故载荷系数
K= =1×1.04×1.2×1.4231=1.776
7. 按实际载荷系数校正所算的分度圆直径
d =d =65.71×
计算模数
3. 按齿根弯曲强度设计
m≥
一确定公式内各计算数值
(1) 计算小齿轮传递的转矩 =143.3kN•m
(2) 确定齿数z
因为是硬齿面,故取z =30,z =i ×z =2.33×30=69.9
传动比误差 i=u=z / z =69.9/30=2.33
Δi=0.032% 5%,允许
(3) 初选齿宽系数
按对称布置,由表查得 =1
(4) 初选螺旋角
初定螺旋角 =12
(5) 载荷系数K
K=K K K K =1×1.04×1.2×1.35=1.6848
(6) 当量齿数
z =z /cos =30/ cos 12 =32.056
z =z /cos =70/ cos 12 =74.797
由课本 表10-5查得齿形系数Y 和应力修正系数Y
(7) 螺旋角系数Y
轴向重合度 = =2.03
Y =1- =0.797
(8) 计算大小齿轮的
查课本由 图10-20c得齿轮弯曲疲劳强度极限
查课本由 图10-18得弯曲疲劳寿命系数
K =0.90 K =0.93 S=1.4
[ ] =
[ ] =
计算大小齿轮的 ,并加以比较
大齿轮的数值大,选用大齿轮的尺寸设计计算.
① 计算模数
对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m 大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m =3mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d =72.91 来计算应有的齿数.
z = =27.77 取z =30
z =2.33×30=69.9 取z =70
② 初算主要尺寸
计算中心距 a= = =102.234
将中心距圆整为103
修正螺旋角
=arccos
因 值改变不多,故参数 , , 等不必修正
分度圆直径
d = =61.34
d = =143.12
计算齿轮宽度
圆整后取
低速级大齿轮如上图:
齿轮各设计参数附表
1. 各轴转速n
(r/min)
(r/min)
(r/min)
(r/min)
626.09 193.24 84.38 84.38
2. 各轴输入功率 P
(kw)
(kw)
(kw)
(kw)
3.26 3.04 2.83 2.75
3. 各轴输入转矩 T
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)
(kN•m)
49.79 151.77 326.98 307.52
6.传动轴承和传动轴的设计
1. 传动轴承的设计
⑴. 求输出轴上的功率P ,转速 ,转矩
P =2.83KW =84.38r/min
=326.98N.m
⑵. 求作用在齿轮上的力
已知低速级大齿轮的分度圆直径为
=143.21
而 F =
F = F
F = F tan =4348.16×0.246734=1072.84N
圆周力F ,径向力F 及轴向力F 的方向如图示:
⑶. 初步确定轴的最小直径
先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,根据课本 取
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径 ,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号
查课本 ,选取
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以
查《机械设计手册》
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径
⑷. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
① 为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,Ⅰ-Ⅱ轴段右端需要制出一轴肩,故取Ⅱ-Ⅲ的直径 ;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径 半联轴器与 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上, 故Ⅰ-Ⅱ的长度应比 略短一些,现取
② 初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据 ,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型.
D B
轴承代号
45 85 19 58.8 73.2 7209AC
45 85 19 60.5 70.2 7209B
45 100 25 66.0 80.0 7309B
50 80 16 59.2 70.9 7010C
50 80 16 59.2 70.9 7010AC
50 90 20 62.4 77.7 7210C
2. 从动轴的设计
对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的 ,故 ;而 .
右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.由手册上查得7010C型轴承定位轴肩高度 mm,
③ 取安装齿轮处的轴段 ;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮 的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取 . 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,取 .轴环宽度 ,取b=8mm.
④ 轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取 .
⑤ 取齿轮距箱体内壁之距离a=16 ,两圆柱齿轮间的距离c=20 .考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8 ,已知滚动轴承宽度T=16 ,
高速齿轮轮毂长L=50 ,则
至此,已初步确定了轴的各端直径和长度.
5. 求轴上的载荷
首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时,
查《机械设计手册》20-149表20.6-7.
对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距.
传动轴总体设计结构图:
(从动轴)
(中间轴)
(主动轴)
从动轴的载荷分析图:
6. 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度
根据
= =
前已选轴材料为45钢,调质处理。
查表15-1得[ ]=60MP
〈 [ ] 此轴合理安全
7. 精确校核轴的疲劳强度.
⑴. 判断危险截面
截面A,Ⅱ,Ⅲ,B只受扭矩作用。所以A Ⅱ Ⅲ B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面Ⅵ和Ⅶ处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面Ⅵ的应力集中的影响和截面Ⅶ的相近,但是截面Ⅵ不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面Ⅳ和Ⅴ显然更加不必要做强度校核.由第3章的附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面Ⅶ左右两侧需验证即可.
⑵. 截面Ⅶ左侧。
抗弯系数 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系数 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅶ的右侧的弯矩M为
截面Ⅳ上的扭矩 为 =311.35
截面上的弯曲应力
截面上的扭转应力
= =
轴的材料为45钢。调质处理。
由课本 表15-1查得:
因
经插入后得
2.0 =1.31
轴性系数为
=0.85
K =1+ =1.82
K =1+ ( -1)=1.26
所以
综合系数为: K =2.8
K =1.62
碳钢的特性系数 取0.1
取0.05
安全系数
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
截面Ⅳ右侧
抗弯系数 W=0.1 = 0.1 =12500
抗扭系数 =0.2 =0.2 =25000
截面Ⅳ左侧的弯矩M为 M=133560
截面Ⅳ上的扭矩 为 =295
截面上的弯曲应力
截面上的扭转应力
= = K =
K =
所以
综合系数为:
K =2.8 K =1.62
碳钢的特性系数
取0.1 取0.05
安全系数
S = 25.13
S 13.71
≥S=1.5 所以它是安全的
8.键的设计和计算
①选择键联接的类型和尺寸
一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键.
根据 d =55 d =65
查表6-1取: 键宽 b =16 h =10 =36
b =20 h =12 =50
②校和键联接的强度
查表6-2得 [ ]=110MP
工作长度 36-16=20
50-20=30
③键与轮毂键槽的接触高度
K =0.5 h =5
K =0.5 h =6
由式(6-1)得:
<[ ]
<[ ]
两者都合适
取键标记为:
键2:16×36 A GB/T1096-1979
键3:20×50 A GB/T1096-1979
9.箱体结构的设计
减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量,
大端盖分机体采用 配合.
1. 机体有足够的刚度
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度
2. 考虑到机体内零件的润滑,密封散热。
因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm
为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为
3. 机体结构有良好的工艺性.
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便.
4. 对附件设计
A 视孔盖和窥视孔
在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固
B 油螺塞:
放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。
C 油标:
油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。
油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出.
D 通气孔:
由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡.
E 盖螺钉:
启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。
钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹.
F 位销:
为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度.
G 吊钩:
在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体.
减速器机体结构尺寸如下:
名称 符号 计算公式 结果
箱座壁厚
10
箱盖壁厚
9
箱盖凸缘厚度
12
箱座凸缘厚度
15
箱座底凸缘厚度
25
地脚螺钉直径
M24
地脚螺钉数目
查手册 6
轴承旁联接螺栓直径
M12
机盖与机座联接螺栓直径
=(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
, , 至外机壁距离
查机械课程设计指导书表4 34
22
18
, 至凸缘边缘距离
查机械课程设计指导书表4 28
16
外机壁至轴承座端面距离
= + +(8~12)
50
大齿轮顶圆与内机壁距离
>1.2
15
齿轮端面与内机壁距离
>
10
机盖,机座肋厚
9 8.5
轴承端盖外径
+(5~5.5)
120(1轴)125(2轴)
150(3轴)
轴承旁联结螺栓距离
120(1轴)125(2轴)
150(3轴)
10. 润滑密封设计
对于二级圆柱齿轮减速器,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.
油的深度为H+
H=30 =34
所以H+ =30+34=64
其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。
密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接
凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为
密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太
大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。
11.联轴器设计
1.类型选择.
为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器.
2.载荷计算.
公称转矩:T=9550 9550 333.5
查课本 ,选取
所以转矩
因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以
查《机械设计手册》
选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm
就这样楼
⑧ 联轴器的注意问题
联轴器是各运动机构的中间连接部件,它对各运动机构的正常运转有直接影响,因此,使用时必须注意:
①联轴器不允许有超过规定的轴心线歪斜和径向位移,以免影响其传动性能。
②凌斯联轴器的螺栓不得有松动,缺损。
③齿轮联轴器和十字滑块联轴器要定期润滑,一般2~3个月加润滑脂一次,以免轮齿剧烈磨损,造成严重后果。
④齿轮联轴器齿宽接触长度不得小于70%;其轴向窜动量不得大于5mm.
⑤联轴器不允许有裂纹存在,如有裂纹则需更换(可用小锤敲击,根据声音判断)。
⑥凌斯联轴器的键应配合紧密,不得松动。
⑦齿轮联轴器的齿厚磨损,对起升机构超过原齿厚的15%时,对运行机构超过25%时应报废,有断齿时也应报废。
⑧柱销联轴器的弹性圈,齿轮联轴器的密封圈,如有损坏老化,要注意及时更换。 平衡等级
(1)任意一个联轴器组件的平衡等级是根据联轴器的惯性主轴线与旋转轴线之间重心位置偏心量的最大可能值的平方和方根值而决定的。其不平衡量以微米表示。 (2)对联轴器组件的潜在不平衡因素前面作了介绍,确定各种类型联轴器组件的平衡等级和计算平衡的各个步骤见计算示例。 (3)联轴器平衡等级的标准分级表下表,在平衡面位置上惯性主轴线对旋转轴线所产生的最大偏移以最大均方根微米表示,其数值是按AGMA方法计算的联轴器平衡标准等级 联轴器平衡等级 惯性主轴线在平衡面上的最大位移(均方根) 联轴器平衡等级 惯性主轴线在平衡面上的最大位移(均方根) 联轴器平衡等级 惯性主轴线在平衡面上的最大位移(均方根) 联轴器平衡等级 惯性主轴线在平衡面上的最大位移(均方根) 4 >800 9 50 5 800 10 25 6 400 11 12 7 200 12 6 8 100 平衡问题
联轴器由于种种原因使其质心或惯性主轴与其加转轴线不重合,在运转时将产生不平衡离心惯性力、离心惯性偶力和动挠度(振型)的现象,称为转子的不平衡现象,这种不平衡现象必然引起轴系的振动,从而影响机器的正常工作和使用寿命,因而对其必须加以重视。不平衡的程度(不平衡量U)通常用转子的质量m和质心到转子回转轴线距离r的乘积mr来表达,称为质径积。也有用单位质量的质径积来表达的,称为偏心距e(不是几何意义上的偏心。)质径积mr是一个与转子质量有关的相对量,而偏心距e是一个与转子质量无关的绝对量。前者比较直观,常用于具体给定转子的平衡操作,后者用于衡量转子平衡的优劣或检测平衡精度,联轴器的平衡等级标准即按e来评定。对于挠性转子则用振型偏心距(第n阶振型)en=Un/mn,Un、mn分别为第n阶振型和阶模态质量。
为了纠正或最大限度地减少联轴器的不平衡量,应根据需要选择适当的平衡等级,并在产品制造完成及在机器上安装完成后,在联轴器指定的平衡(校正)平面上,通过增加或减少适当质量的方法,使之达到平衡等级要求。这个工艺过程称为平衡校正,简称平衡。
相对位移
联轴器所联两轴由于制造误差、安装误差、轴受载而产生的变形、基座变形、轴承磨损、温度变化(热胀、冷缩)、部件之间的相对运动等多种因素而产生相对位移。一般情况下,两轴相对位移是难以避免的,但不同工况条件下的轴系传动所产生的位移方向,即轴向(x)、径向(y)、角向(a)以及位移量的大小有所不同。只有挠性联轴器才具有补偿两轴相对位移的性能,因此在实际应用中大量选择挠性联轴器。刚性联轴器不具备补偿性能,应用范围受到限制,因此用量很少。
⑨ 钢性联轴器和弹性联轴器在主传动系统中应用在什么部位有什么区别
钢性联轴器用于低速轴上。
弹性联轴器,用于齿轮箱高速轴上。
钢性联轴器将两个半轴专直接接成一体属,对中性比较好。
弹性联轴器对所联结的两个轴相对偏移有一定的补偿量。
对中时比较准,用途:一个是补偿偏移,一个是吸收振动,减少振动,缓冲,减振作用。