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文檔簡介
1、<p> 目 錄</p><p> 一、設(shè)計任務(wù) 3 </p><p> 二、電動機(jī)的選擇和計算 4</p><p> 三、傳動比
2、 6</p><p> 四、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 7</p><p> 五、齒輪的設(shè)計計算 9 </p><p> 六、箱體的設(shè)計計算 14</p><
3、;p> 七、二級圓錐—圓柱齒輪減速器軸的方案設(shè)計 16</p><p> 八、軸承的校核 23</p><p> 九、鍵的選擇與校核 27</p><p> 十、軸承的潤滑及密封 29&
4、lt;/p><p> 十一、設(shè)計小節(jié) 30</p><p><b> 一、設(shè)計任務(wù) </b></p><p> 帶式輸送機(jī)的原理是通過傳動裝置給皮帶傳替力和運(yùn)動速度。它在社會生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,包括在建筑、工廠、生活等方面。其執(zhí)行機(jī)構(gòu)如下:</p><p>
5、帶式輸送機(jī)傳動裝置設(shè)計</p><p><b> 1.原始數(shù)據(jù)和條件</b></p><p> 1)推力F=4000;</p><p> 2)推頭速度V=0.85m/min;</p><p> 3)工作情況: 兩班制,常溫下連續(xù)工作,空載起動,載荷平穩(wěn);</p><p> 4)使用折舊期
6、10年。</p><p><b> 2..參考傳動方案</b></p><p> 二、電動機(jī)的選擇和計算</p><p> 類型:按工作要求和條件,選用三相籠式異步電動機(jī),封閉式結(jié)構(gòu);電壓380v,Y型。</p><p><b> 容量: </b></p><p>
7、 由電動機(jī)至運(yùn)輸帶的傳動總效率為</p><p> 其中 分別代表軸承、彈性聯(lián)軸器、圓錐齒輪、圓柱齒輪、卷筒的效率。</p><p> 查表1,取=0.98,=0.99 =0.96,=0.97,=0.96</p><p><b> 3、電機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p> 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為: r/min<
8、/p><p> 按表1推薦的傳動比合理范圍,取二級圓錐—圓柱齒輪減速器傳動比</p><p> 故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為</p><p><b> r/min</b></p><p> 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750,1000,1500 r/min</p><p> 根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速,由有關(guān)手
9、冊查出有三種傳動比方案:</p><p> 綜合比較而言,選定方案3比較合適,因此選定電動機(jī)型號為Y132M2—6</p><p><b> 其主要性能如下:</b></p><p> 電動機(jī)主要外形和安裝尺寸列于下表:</p><p><b> 單位:mm</b></p>&
10、lt;p><b> 三、傳動比</b></p><p><b> 1、總傳動比</b></p><p> 滿載傳動 =960 r/min</p><p> 2、分配傳動裝置傳動比</p><p><b> 減速器傳動比為:</b></p><
11、;p> 3、分配減速器的各級傳動比</p><p><b> 圓錐齒輪傳動比為:</b></p><p><b> 圓柱齒輪傳動比為:</b></p><p> 四、傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)</p><p><b> 1、各軸轉(zhuǎn)速</b></p>
12、<p><b> Ⅰ 軸 </b></p><p><b> ?、?軸 </b></p><p><b> ?、?軸 </b></p><p><b> 卷筒軸 </b></p><p><b> 2、各軸輸入功率<
13、/b></p><p><b> ?。?#215;=×= kW</b></p><p><b> =×= kW</b></p><p><b> ?。?#215;kW*</b></p><p><b> 3、各軸輸出功率</b>
14、;</p><p><b> ?、?軸 </b></p><p><b> ?、?軸 </b></p><p><b> ?、?軸 </b></p><p><b> 4、各軸輸入轉(zhuǎn)矩</b></p><p> 電動機(jī)軸輸
15、出轉(zhuǎn)矩: </p><p><b> ?、?軸 =</b></p><p><b> Ⅱ 軸 </b></p><p><b> ?、?軸 </b></p><p><b> 卷筒輸入轉(zhuǎn)矩:</b></p&g
16、t;<p><b> 5、各軸輸出轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b> Ⅰ 軸 </b></p><p><b> ?、?軸 </b></p><p><b> ?、?軸 </b></p><p><b> 卷筒軸
17、</b></p><p> 6、運(yùn)動和動力參數(shù)計算結(jié)果整理與下表</p><p> 五、齒輪的設(shè)計計算 </p><p> 選用齒輪類型、精度等級、材料和齒數(shù)</p><p> 1、選直齒圓錐齒輪傳動為高速傳動,直齒圓柱齒輪為低速傳動;</p><p> 2、運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器,速度不高,故選用
18、7級精度(GB10095—88);</p><p> 3、材料選擇,由表10—1選擇兩小齒輪材料都為40Cr(調(diào)質(zhì))、硬度為280HBS;兩大齒輪材料都為45號鋼(調(diào)質(zhì))、硬度為240HBS,兩者材料硬度差為40HBS.</p><p> ?。ㄒ唬└咚偌夶X輪傳動的設(shè)計計算</p><p> 1、選小齒輪齒數(shù)Z=24,大齒輪Z= 。 </p>
19、<p> 2、按齒面接觸強(qiáng)度計算:由計算公式進(jìn)行計算</p><p> 1)確定公式內(nèi)的各計算值:</p><p> (1)試選定載荷系數(shù)1.3</p><p> (2)計算小齒輪的轉(zhuǎn)距:</p><p> (3)查表選得齒寬系數(shù)</p><p> (4)由表10—6得,材料的彈性影響系數(shù)&l
20、t;/p><p> (5)小齒輪的大齒輪的</p><p> (6)由公式計算壓力循環(huán)次數(shù)</p><p> 假設(shè)一年工作300天</p><p><b> =</b></p><p> (7)由圖10—9查得接觸疲勞壽命系數(shù)</p><p> (8)計算接觸疲勞許
21、用應(yīng)力</p><p> 取失效概率為1,安全敘述為S=1,得可得:</p><p><b> 2) 計算</b></p><p> ?、庞嬎阈↓X輪的分度圓直徑代入中的較小值</p><p><b> ?、朴嬎銏A周速度v:</b></p><p><b> ?、?/p>
22、計算齒寬b: </b></p><p> ⑷計算齒寬與齒高之比b/h</p><p><b> 模數(shù):</b></p><p><b> 齒高:</b></p><p><b> 則 </b></p><p><b>
23、 ⑸計算載荷系數(shù)</b></p><p> 根據(jù)v=3.125m/s ,8級精度,查得動載系數(shù)K=1.12</p><p><b> 取</b></p><p> 由表10—2查得使用系數(shù):</p><p><b> 由表10—9查得</b></p><p&g
24、t;<b> 則 </b></p><p><b> 故載荷系數(shù) </b></p><p> ⑹按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑, </p><p> ⑺計算模數(shù)m: 取</p><p> 3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計:</p><p> (1)由式10—23
25、得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式為</p><p><b> 確定各項(xiàng)計算值:</b></p><p> 1)由圖10—20c查得小齒輪的彎曲強(qiáng)度極限:,大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限為 </p><p> 2)由圖10—18查得彎曲疲勞壽命系數(shù) </p><p> 3)計算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p>
26、 取彎曲疲勞安全系數(shù),S=1.4,由式(10—12)得 </p><p><b> =</b></p><p><b> =</b></p><p><b> 4)計算載荷系數(shù)K</b></p><p> 查取齒型系數(shù),,查取應(yīng)力校正系數(shù)得:, </p>
27、;<p> 5)計算大、小齒輪的,并加以比較</p><p><b> ?、圃O(shè)計計算</b></p><p> 對計算結(jié)果,齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)m大雨由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模</p><p> 數(shù)。由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度</p><p>
28、所決定的承載能力,僅與齒輪直徑(即模數(shù)與齒數(shù)的乘積)有關(guān),可取由彎曲強(qiáng)度算得的模</p><p> 數(shù)2.142,并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2.5mm,按接觸強(qiáng)度計算得的分度圓直徑,算</p><p><b> 出小齒輪齒數(shù)</b></p><p> 大齒輪齒數(shù) </p><p> 這樣設(shè)計出的齒輪傳
29、動既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度,又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度,并做</p><p> 到結(jié)構(gòu)緊湊、避免浪費(fèi)。</p><p><b> 4、幾何尺寸計算</b></p><p><b> 1)計算分度圓直徑</b></p><p><b> 2)計算中心距 </b></
30、p><p><b> 3)節(jié)錐頂矩</b></p><p><b> 4)節(jié)圓錐角</b></p><p><b> 5)大端齒頂圓直徑</b></p><p><b> 小齒輪 </b></p><p><b>
31、 大齒輪 </b></p><p><b> 6)齒寬</b></p><p><b> 取</b></p><p><b> 7)驗(yàn)算</b></p><p><b> 所以設(shè)計符合條件。</b></p><p&
32、gt; ?。ǘ┑退偌夶X輪傳動的設(shè)計計算</p><p> 1、齒輪材料,熱處理及精度</p><p> 考慮此減速器的功率及現(xiàn)場安裝的限制,故大小齒輪都選用硬齒面漸開線斜齒輪</p><p> (1)齒輪材料及熱處理</p><p> 大小齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))。齒面滲碳淬火,硬度為250HRC。</p><p
33、> ?。?)齒輪精度:按GB/T10095-1998,選擇8級,齒根噴丸強(qiáng)化。</p><p> 2、試選小齒輪的齒數(shù)為=17,=</p><p> 3、按齒面接觸強(qiáng)度計算</p><p> 由計算公式d進(jìn)行計算</p><p> 1)確定公式內(nèi)的各計算值:</p><p> ?、旁囘x定載荷系數(shù)1.3;&
34、lt;/p><p> ?、朴嬎阈↓X輪的轉(zhuǎn)距,由前面算得:;</p><p> ?、遣楸磉x得:齒寬系數(shù);</p><p> ⑷由查表得,材料的彈性影響系數(shù)</p><p> ?、砂待X面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限:</p><p> ?、蚀簖X輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限:
35、 </p><p> ?、擞晒接嬎銐毫ρh(huán)次數(shù)</p><p><b> N=60=</b></p><p><b> N</b></p><p> ?、滩榈媒佑|疲勞壽命系數(shù)</p><p> (9)計算接觸疲勞許用應(yīng)力</p><p>
36、 取失效概率為1%,安全敘述為S=1,得可得:</p><p><b> []= </b></p><p><b> []=</b></p><p><b> 2) 計算</b></p><p> ?、庞嬎阈↓X輪的分度圓直徑代入[]中的較小值</p>&
37、lt;p><b> ,取</b></p><p><b> ⑵計算圓周速度v:</b></p><p> ?、怯嬎泯X寬b: b= d1</p><p> ⑷計算齒寬與齒高之比b/h</p><p><b> 模數(shù): </b></p><p&g
38、t;<b> 齒高:</b></p><p> 則 b/h=65/8.603=7.56</p><p> ⑸計算載荷系數(shù):根據(jù)v=1.089m/s ,7級精度,由圖10—3查得動載系數(shù)K=1.05</p><p><b> 假設(shè),可查表得,</b></p><p> 由表10—2查得使用
39、系數(shù):K</p><p> 由表10—4查得7級精度的小齒輪相對支承非對稱分布時: </p><p> 有由b/h=7.56,查表得,</p><p><b> 故載荷系數(shù) </b></p><p> ⑹按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑, </p><p><b>
40、?、擞嬎隳?shù):</b></p><p> 3、按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計</p><p> ⑴得彎曲強(qiáng)度的設(shè)計公式為確定各項(xiàng)計算值;</p><p> ?、?由圖10—20c查得小齒輪的彎曲強(qiáng)度極限:,大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限為;</p><p> ?、?由圖10—18查得彎曲疲勞壽命系數(shù);</p><p> ?、?/p>
41、 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力</p><p> 取彎曲疲勞安全系數(shù),S=1.4,由式(10—12)可得 =MPa</p><p><b> =MPa</b></p><p><b> ?、?計算載荷系數(shù)K</b></p><p><b> ⑤ 查取齒型系數(shù),</b><
42、/p><p> ?、?查取應(yīng)力校正系數(shù)得:, </p><p> ⑦ 計算大小齒輪的,并加以比較:</p><p> ?、圃O(shè)計計算:, </p><p> 對比計算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計算的模數(shù)。</p><p> 由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲疲勞強(qiáng)度所決定的承載能
43、力,而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決</p><p> 定的承載能力僅于齒輪直徑(即模數(shù)于齒輪的乘積)相關(guān);可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)</p><p> 2.766mm,并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑。</p><p><b> 則小齒輪齒數(shù):,</b></p><p><b> 大齒輪齒數(shù):,&l
44、t;/b></p><p><b> ?、菐缀纬叽缬嬎?lt;/b></p><p><b> 計算分度圓直徑</b></p><p><b> ?、?計算中心距:</b></p><p> ③ 計算齒輪寬度: 取 </p><p><b
45、> ?、?驗(yàn)算:</b></p><p><b> 所以設(shè)計符合條件。</b></p><p><b> 六、箱體的設(shè)計計算</b></p><p> 已知:中心距 a=244.5mm,a為圓柱齒輪傳動中心距。</p><p><b> 1、機(jī)座壁厚</b&
46、gt;</p><p><b> 取=10mm</b></p><p><b> 2、機(jī)蓋壁厚</b></p><p><b> 取=10mm</b></p><p><b> 3、機(jī)座凸緣厚度</b></p><p>&l
47、t;b> 4、機(jī)蓋凸緣厚度</b></p><p><b> 5、機(jī)座底凸緣厚度</b></p><p><b> 6、地腳螺釘直徑</b></p><p><b> 取。</b></p><p> 由機(jī)械設(shè)計手冊上查的標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其
48、螺紋規(guī)格d為M(24)</p><p><b> 7、地腳螺釘數(shù)目</b></p><p><b> 因?yàn)椋?所以=4</b></p><p> 8、軸承旁連接螺栓直徑</p><p><b> ;取mm。</b></p><p> 查得標(biāo)準(zhǔn)
49、件六角頭螺栓─C級 其螺紋規(guī)格 d為M(20)</p><p> 9、機(jī)蓋與機(jī)座連接螺栓直徑</p><p> 查得標(biāo)準(zhǔn)件六角頭螺栓─C級 其螺紋規(guī)格 d為M(12)</p><p> 10、連接螺栓的間距</p><p><b> ,取</b></p><p> 11、軸承端蓋螺釘
50、直徑</p><p><b> 取 </b></p><p> 查得標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其螺紋規(guī)格d 為M(10)</p><p> 12、窺視孔蓋螺釘直徑</p><p><b> 取</b></p><p> 查得標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其螺紋規(guī)格
51、d 為M(8)</p><p><b> 13、定位銷直徑</b></p><p><b> 取</b></p><p> 查得標(biāo)準(zhǔn)件內(nèi)六角圓柱頭螺釘 其螺紋規(guī)格d 為M(10)</p><p><b> 14、至外機(jī)壁距離</b></p><p
52、> 由機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書中表4,取 </p><p> 15、至凸緣邊緣距離</p><p><b> 同樣取</b></p><p> 16、軸承旁凸臺半徑</p><p> 17、外機(jī)壁至軸承座端面距離</p><p> 18、大齒輪頂圓與內(nèi)機(jī)壁的距離: 取=20m
53、m</p><p> 19、圓錐齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁的距離: 取</p><p> 20、機(jī)蓋、機(jī)座肋厚</p><p><b> 21、凸臺高度 </b></p><p> 22、軸承端蓋凸緣厚度</p><p><b> ,取</b></p>
54、<p><b> 23、軸承端蓋外徑</b></p><p> =軸承孔直徑+=38+,取</p><p> 24、軸承旁聯(lián)接螺柱距離</p><p> 七、二級圓錐—圓柱齒輪減速器軸的方案設(shè)計</p><p><b> 第一根軸的設(shè)計</b></p><p&
55、gt; 確定輸出軸上的功率,轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距。由前面可知=4.89KW,=960r/min, =48.645。</p><p><b> 求作用在軸上的力</b></p><p> 3、初步確定軸的最小直徑:</p><p> 低速軸Ⅲ材料為45鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算,初步計算軸徑,根據(jù)15─3取,于是得:,顯然此處為軸的最小直徑為使
56、得出軸與聯(lián)軸器的孔徑相同,需確定聯(lián)軸器的型號。</p><p> 聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)距: 取 。</p><p> 采用彈性塊聯(lián)軸器(TL 4型),其公稱轉(zhuǎn)矩為125,軸孔直徑為25mm,軸孔長度聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度所以.</p><p><b> 4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計:</b></p><p> 擬定軸上零件的裝配方案
57、;</p><p> 具體的裝配與結(jié)構(gòu)圖如裝配圖所示。</p><p> 2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度。</p><p> ?。?)為了滿足軸向定位要求,在軸Ⅰ―Ⅱ處右邊設(shè)一軸肩,取左端用軸端擋圈擋住,按軸端直徑取擋圈直徑32mm,為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸上,故段長度比稍短些,現(xiàn)取</p><p> (2)初步選擇滾動軸承,
58、根據(jù)在軸承中選取0基本游隙組,標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30306,基本尺寸為故取其右端采用軸肩進(jìn)行軸向定位,取h=2mm,故 </p><p> (3)軸承蓋的總寬度取為20mm,軸承距離箱體內(nèi)壁為8mm,根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承加以添加潤滑劑的要求。取端蓋的外端與半聯(lián)軸器左端的距離為30mm,即=30。</p&g
59、t;<p> 3)軸上零件的周向定位:聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接。由手冊查得平鍵截面鍵槽采用鍵槽銑刀加工,長度為20mm,同時為了保證齒輪與軸具有良好的對中性,聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的,此處的選軸的尺寸公差為m6。小圓錐齒輪跟軸的連接采用平鍵,由手冊查得平鍵截面鍵槽采用鍵槽銑刀加工,長度為32mm。</p><p> 4)確定軸上圓角和倒角尺寸:
60、取軸左端的倒角為,其右端倒角。從左至右軸肩的圓角半徑分別為1.6mm,1.0mm,2.0mm,2.0mm,1.0mm,1.6mm。</p><p><b> 5、求軸上載荷</b></p><p> 首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。在確定支點(diǎn)位置時承,應(yīng)從手冊中查取a值。對于30306型圓錐滾子軸承由手冊查得a=16mm,因此,作為簡支梁的軸的支承跨距為:,根
61、據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。</p><p> 從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是危險截面。現(xiàn)將計算出的截面C處的,,值列于下表:</p><p> 6)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p> 進(jìn)行校核時,通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面C的強(qiáng)度。查表可得</p><p> 前已選軸的材料為45鋼,調(diào)
62、質(zhì)處理。查得,因此,故安全。</p><p><b> 第二根軸的設(shè)計</b></p><p> 1、確定輸出軸上的功率,轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距。由前面可知=4.696w,=320r/min, =140.146N.m </p><p> 2、求作用在軸上的力</p><p> 由前面第一根軸的受力分析可得作用在第二根軸上大圓
63、錐齒輪的力</p><p> 由后面第三根軸的受力分析可得作用在第二根軸上小圓柱齒輪的力</p><p> 3、初步確定軸的最小直徑</p><p> 軸Ⅱ材料為45鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算公式,初步計算軸徑,取</p><p> 。取此處為軸的最小直徑。 </p><p><b> 4、軸的
64、結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p> 1)擬定軸上零件的裝配方案;</p><p> 2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度。</p><p> ?。?)初選軸承為滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)選取0基本游隙,標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承(型號為30307),基本尺寸為取 </p>
65、<p> ?。?)右端滾動軸承采用軸肩定位。由手冊查得30307型軸承的定位軸肩高度h=5mm,因此。錐齒輪距左端箱體的距離為16mm, 考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動軸承位置時,應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s,取s=8mm。已知滾動軸承寬度T=34mm,大錐齒輪輪轂長L=40mm。所以。錐齒輪和軸承之間用軸環(huán)確定距離,取其寬度為。 </p><p
66、> (3)已知大圓錐齒輪輪轂寬度為40mm,為了使套筒端面可靠地壓緊圓錐齒輪,此軸段長度略短輪轂寬度,故取。圓錐齒輪的右端采用軸肩定位,軸肩高度,取h=4mm,則軸環(huán)處直徑。軸環(huán)寬度取。</p><p> (4)已知小圓柱齒輪輪轂的寬度為80mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段長度略短輪轂寬度,故取。至此軸Ⅱ的各端長度和直徑都已確定。 </p><p> 3)軸上零件的周
67、向定位</p><p> 圓柱齒輪和軸的聯(lián)接采用平鍵聯(lián)接。由手冊查得平鍵截面,鍵槽采用鍵槽銑刀加工,長度為63mm,同時為了保證齒輪與軸具有良好的對中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6;同樣查得圓錐齒輪與軸的聯(lián)結(jié):平鍵截面鍵槽采用鍵槽銑刀加工,長度為36mm,同時為了保證齒輪與軸具有良好的對中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的,此處的選軸的尺寸公差為m6。
68、 </p><p> 4)確定軸上圓角和倒角尺寸:取軸左端倒角為,其右端倒角。從左至右軸肩的圓角半徑均為2.0mm。</p><p> 5)軸承由手冊查得寬度為a=17mm,因此,作為簡支梁的軸的支承跨距為。 </p><p> 從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是危險截面?,F(xiàn)將計算出的截面C處的,,值列于下表:</p><p&g
69、t; 6)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p> 進(jìn)行校核時,通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面C的強(qiáng)度。查表可得</p><p> 前已選軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查得,因此,故安全。</p><p><b> 第三根軸的設(shè)計</b></p><p> 1、確定輸出軸上的功率,轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)距。由前面可
70、知=4.51KW,=71.67r/min, =600.936。</p><p><b> 求作用在齒輪上的力</b></p><p> 因已知低速級齒輪的分度圓直徑為mm</p><p><b> N</b></p><p> 初步確定軸的最小直徑</p><p>
71、 低速軸Ⅲ材料為45鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計算,初步計算軸徑,取</p><p> ,輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需確定聯(lián)軸器的型號。</p><p><b> 聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)距:取。</b></p><p> 查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014―1985,選用彈性塊柱聯(lián)軸器HL 4型,其公稱
72、轉(zhuǎn)矩為半聯(lián)軸器的孔徑故取;長度聯(lián)軸器與軸的配合長度為</p><p><b> 4、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p> 1)擬定軸上零件的裝配方案;</p><p> 2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度。</p><p> (1)為了滿足軸向定位要求,在Ⅰ―Ⅱ軸處右邊需制出一軸肩,取左端用軸端擋圈擋住,按
73、軸端直徑取擋圈直徑60mm。為保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸上,故段長度比L稍短些,現(xiàn)取</p><p> ?。?)初選軸承為滾動軸承。因軸承同時承受有徑向力和軸向力的作用,故選取單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)選取0基本游隙組,標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承,其基本尺寸為故取 </p><p> (3)取安裝齒輪處的軸段Ⅵ—Ⅶ的直徑,齒輪的右段與右軸承之間采用套筒定位。已知齒輪輪轂的寬度為
74、75mm,為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪,此軸段長度略短輪轂寬度,故取左端采用軸肩定位,軸肩高度所以取齒輪距右端箱體的距離為16mm, 考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動軸承位置時,應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離s,取s=8mm。已知滾動軸承寬度T=34mm,所以。</p><p> (4)錐齒輪距左端箱體的距離為16mm, 錐齒輪與圓柱齒輪的距離為c=25mm??紤]到箱體的鑄造誤差,在確定滾動軸承位置時,應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距
75、離s,取s=8mm。已知滾動軸承寬度T=34mm,大錐齒輪輪轂長L=40mm。則:</p><p><b> ;</b></p><p><b> 。</b></p><p> 至此軸的各端長度和直徑都已確定。 </p><p> 3)軸上零件的周向定位</p><p&g
76、t; 齒輪和半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接都采用平鍵聯(lián)接。按有手冊查得平鍵截面鍵槽采用鍵槽銑刀加工,長度為63mm,同時為了保證齒輪與軸具有良好的對中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6;同樣,半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接也選用平鍵截面為14mmmm,長度70mm, 半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6.滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的,此處的選軸的尺寸公差為m6.</p><p> 4)確定軸上圓角和倒角尺寸:取軸左端的
77、倒角為2.5,其右端倒角2.0。從左至右軸肩的圓角半徑分別為1.6mm,1.6mm,2.0mm,2.0mm,2.0mm,1.6mm.</p><p> 5)首先根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖做出軸的計算簡圖。在確定支點(diǎn)位置時承,應(yīng)從手冊中查a值。對于30312型圓錐滾子軸承由手冊查得a=27mm,因此,作為簡支梁的軸的支承跨距為L=192mm,根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖。</p><p>
78、 從軸的結(jié)構(gòu)圖及彎矩圖和扭矩圖中可以看出截面C是危險截面?,F(xiàn)將計算出的截面C處的,,值列于下表:</p><p> 6)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p> 進(jìn)行校核時,通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面C的強(qiáng)度。查表可得</p><p> 前已選軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。查得,因此,故安全。</p><p><b&
79、gt; 八、軸承的校核</b></p><p> 高速級軸的軸承的校核</p><p> 初步選滾動軸承:因軸承受有徑向力和軸向力作用,選用圓錐滾子軸承,根據(jù)在軸承中選取0基本游隙組,標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30306,基本尺寸為。</p><p> 1、軸承的受力分析 </p><p> Fr
80、 Ft</p><p> FV1 F v2 FH1 F H2 </p><p> 垂直面內(nèi)軸的受力 水平面內(nèi)軸的受力 </p&
81、gt;<p> 齒輪減速器高速級傳遞的轉(zhuǎn)矩: </p><p> 軸承的垂直面的支座反力分別為:N;N;</p><p> 所處軸承的水平面的支座反力分別為N;N; </p><p> 根據(jù)受力分析及實(shí)際情況,選擇深溝球軸承。軸承型號為:30306</p><p> 2、軸承受徑向力分析</p>&
82、lt;p> 軸承輕微沖擊或無沖擊,查表13-6得沖擊載荷系數(shù): ;</p><p> 軸承A受的徑向力F=N,</p><p> 軸承B受的徑向力:F=N;</p><p> 3、軸承壽命計算與校核</p><p> 因:,則按軸承B來計算軸承壽命。</p><p><b> Lh</
83、b></p><p> 實(shí)際工作需要的時間為,故所選軸承滿足壽命要求。</p><p> 中間級軸承的設(shè)計與校核</p><p> 初步選滾動軸承:因軸承受有徑向力和軸向力作用,選用圓錐滾子軸承,根據(jù)選取0基本游隙組,標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30307,其基本尺寸為。</p><p><b> 中間級受力分析<
84、;/b></p><p> F v 2 FV1 FH1 F H2</p><p> 垂直面內(nèi)軸的受力 水平面內(nèi)的受力 </p><p> 作
85、用在圓錐大齒輪(從動輪)上的力為:</p><p><b> 圓周力: ,</b></p><p><b> 徑向力: </b></p><p> 其所受力的方向與速級小圓錐齒輪的方向相反,大小相同。</p><p> 作用在中間級小圓柱齒輪(主動輪)上的力為:</p><
86、;p><b> 圓周力:</b></p><p><b> 徑向力:</b></p><p> 2、計算軸上的支反力</p><p> 垂直面的支座反力分別為:, </p><p> 水平面的支座反力分別為:,</p><p> 3、軸承的選擇與計算&
87、lt;/p><p> 根據(jù)受力分析及實(shí)際情況,選擇深溝球軸承,型號為30307。</p><p> 軸承A受的徑向力:=N,</p><p> 軸承B受的徑向力:F=N</p><p> 4、軸承壽命計算與校核</p><p> 因:,則按軸承B來計算軸承壽命。</p><p><b
88、> Lh</b></p><p> 實(shí)際工作需要的時間為,故所選軸承滿足壽命要求。</p><p> ?。ㄈ┑退偌壿S承的設(shè)計與計算</p><p> 低速級軸和軸承所受的力</p><p><b> 圓周力:==N,</b></p><p><b> 徑向力
89、: F= </b></p><p> 作用在低速級齒輪上的力為:</p><p> 軸承的垂直面的支座反力分別為:,</p><p> 軸承的水平面的支座反力分別為:,;</p><p><b> 2、 初選軸承型號</b></p><p> 根據(jù)受力分析及實(shí)際情況,初選圓錐
90、滾子軸承,軸承代號:30312.內(nèi)徑為60mm、0級公差、0組游隙的圓錐滾子軸承。</p><p> 3、 計算軸承受的徑向力</p><p> 軸承A受的徑向力:=N,</p><p> 軸承B受的徑向力:F=N,</p><p> 4、軸承壽命計算與校核</p><p> 因:,則按軸承B來計算軸承壽命。
91、</p><p><b> Lh</b></p><p> 實(shí)際工作需要的時間為,故所選軸承滿足壽命要求。</p><p><b> 九、鍵的選擇與校核</b></p><p> 設(shè)定輸入軸與聯(lián)軸器之間的鍵為1 ,大圓錐齒輪與中間軸之間的鍵為鍵2,小圓柱齒輪與中間軸之間的鍵為鍵3,大圓柱齒輪
92、與輸出軸之間的鍵為鍵4,輸出軸與聯(lián)軸器之間的鍵為鍵5,輸入軸與小圓錐齒輪之間的鍵為鍵6。</p><p><b> 鍵的類型</b></p><p><b> 圖</b></p><p> 1、根據(jù)軸的直徑選擇鍵</p><p> 根據(jù)條件選取的鍵型號規(guī)格如下(參考表2):</p>
93、;<p> 鍵1:圓頭普通平鍵(A型) b= 8mm h=7mm L=20mm </p><p> 鍵2:圓頭普通平鍵(A型) b=14mm h=9mm L=36mm</p><p> 鍵3:圓頭普通平鍵(A型) b=14mm h=9mm L=63mm </p><p> 鍵4:圓頭普通平鍵(A型) b=20mm h=12mm
94、 L=63mm </p><p> 鍵5:圓頭普通平鍵(A型) b=14mm h=9mm L=70mm </p><p> 鍵6:圓頭普通平鍵(A型) b=6mm h=6mm L=32mm</p><p> 2、校核鍵的承載能力</p><p> 因?yàn)椋烘I1受到的轉(zhuǎn)距T1=40.53N·m</p>&
95、lt;p> 鍵6受到的轉(zhuǎn)距T1=40.53N·m</p><p> 鍵2受到的轉(zhuǎn)距T2=114.39N·m</p><p> 鍵3受到的轉(zhuǎn)距T2=114.39N·m</p><p> 鍵4受到的轉(zhuǎn)距T4=600.27N·m</p><p> 鍵5受到的轉(zhuǎn)距T5=600.27N·
96、m</p><p> 鍵的材料為鋼,輕微沖擊,為100~120 MPa,取[]=110 MPa</p><p> 鍵的校核公式:(k=0.5h, l=L-b ,d為軸的直徑)</p><p><b> 校核第一個鍵:≤</b></p><p><b> 校核第二個鍵:≤</b></p&
97、gt;<p><b> 校核第三個鍵:≤</b></p><p><b> 校核第四個鍵:≤</b></p><p><b> 校核第五個鍵:≤</b></p><p><b> 校核第六個鍵:≤</b></p><p> 十、軸承
98、的潤滑及密封</p><p> 根據(jù)軸頸的圓周速度,軸承可以用潤滑脂和潤滑油潤滑,由于齒輪的轉(zhuǎn)速根據(jù)以知是大于2m/s,所以潤滑可以靠機(jī)體的飛濺直接潤滑軸承或引導(dǎo)飛濺在機(jī)體內(nèi)壁上的油經(jīng)機(jī)體泊分面上的油溝流到軸承進(jìn)行潤滑,這時必須在端蓋上開槽。如果用潤滑脂潤滑軸承時,應(yīng)在軸承旁加擋油板以防止?jié)櫥魇А2⑶以谳斎胼S和輸出軸的外伸處,都必須密封。以防止?jié)櫥屯饴┮约盎覊m水汽及其它雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)體內(nèi)。密封形式很多,密封效
99、果和密封形式有關(guān),通常用橡膠密封效果較好,一般圓周速度在5m/s以下選用半粗羊毛氈封油圈。</p><p><b> 十一、設(shè)計小節(jié)</b></p><p> 算起來做這門機(jī)械課程設(shè)計足足有幾個月的時間了,但真正用心、費(fèi)心去做的只有最后一個月。對這課程設(shè)計也逐漸由迷茫向光明行走。中間經(jīng)歷了不少的挫折,就比如設(shè)計那三根軸時,拿起題目渺無頭緒,就只知道套用公式,連查表
100、也不怎么會,且設(shè)計步驟做錯了,令我后來重新又設(shè)計計算了兩遍!最難的就是畫圖了,雖然有圖可照,可是對照起自己的數(shù)據(jù)就發(fā)現(xiàn)畫得不倫不類,且剛開始時對AutoCAD不怎么熟練,進(jìn)展緩慢;多虧了同學(xué)之間互相指導(dǎo),發(fā)現(xiàn)某些快捷方式,所以越到后來,運(yùn)用的相當(dāng)順手。</p><p> 為了趕這份設(shè)計,我連續(xù)畫了兩個通宵才搞定。這中間的酸甜苦辣,夠我喝上一壺的了??梢愿罴贁?shù)學(xué)建模相比較了。沒有壓迫就沒有動力,這是當(dāng)代大多數(shù)大
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