喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有,下載后全都有,圖紙均為CAD原圖,有疑問咨詢QQ:414951605 或1304139763
任 務 書
1.畢業(yè)設計的背景:
2K-H型雙內(nèi)嚙合的少齒差行星傳動,其基本構件為兩個中心輪K和一個行星架(即偏心軸H),按嚙合方式命名為雙內(nèi)嚙合齒輪副NN型,一般有模數(shù)相等而齒數(shù)不同的兩對齒輪副組成,其行星輪是雙聯(lián)齒輪,第二對齒輪副中的一個齒輪(行星輪或內(nèi)齒輪)與輸出軸相連,使行星輪的回轉運動輸出[1]。
2K-H行星減速器的結構特點和傳動形式。根據(jù)雙內(nèi)嚙合2K-H行星減速器的工況確定它的功率,結合雙內(nèi)嚙合2K-H行星減速器給定的傳動比,進行減速器的總體設計。
雙內(nèi)嚙合2K-H行星齒輪減速器廣泛用于工廠的各種機械設備中,與普通減速器作比較,它具有體積小、傳動比大、承載能力高、傳動效率高等優(yōu)點。
2.畢業(yè)設計(論文)的內(nèi)容和要求:
1、通過設計計算,選擇結構方案和基本參數(shù);
2、對所選設備完成主要零件的設計計算和必要的校核計算;
3、具備較扎實的機械設計和計算的基礎知識;
4、完成減速器的總體設計和主要零件三維設計。
5、完成必要的設計計算及系統(tǒng)設計圖紙,撰寫2萬字以上的設計說明書一份,繪制相關的設計圖紙幅面不少于2.0張0#圖;
6、查閱主要參考文獻不少于15篇(包括2篇以上外文文獻);
7、翻譯與課題有關的外文文獻不少于5000字。
3.主要參考文獻:
[1] 張展.漸開線少齒差行星齒輪傳動裝置[M].北京:機械工業(yè)出版社,2012.6.
[2].《機械設計手冊》編委會.機械設計手冊[M].滾動軸承.北京:機械工業(yè)出版社,2007.3.
[3] 濮良貴,紀名剛. 機械設計[M].第八版.北京:高等教育出版社,2012.
[4] 成大先.機械設計手冊[M].第三版.北京:化學工業(yè)出版社,2007.11.
[5] 《齒輪手冊》委員會.齒輪手冊上冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2000.
[6] 王昆.機械設計、機械設計基礎課程設計[M].北京:高等教育出版社,1996.
[7] 付求涯,邱小童.互換性與技術測量[M].北京:北京航空航天大學出版社,2011.7.
[8] 劉鴻文.材料力學[M].第五版.北京:高等教育出版社,2010.6.
[9] 張國瑞,張展.行星傳動技術[M].上海:上海交通大學出版社,1989.
[10] 孫恒,陳作模,葛文杰.機械原理[M].第七版.北京:高等教育出版社,2006.5.
[11] 蘆書榮,張翠華,徐學忠.機械設計課程設計[M].四川:西南交通大學出版社,2014.2.
[12] 胡來瑢.行星傳動設計與計算[M] .北京:煤炭工業(yè)出版社,1997.12.
[13] 龐國星.工程材料與成型技術基礎[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.8.
[14] 胡仁喜,路純紅,劉昌麗.solidworks 2011中文版機械設計完全實例教程[M].北京:化學工業(yè)出版社,2011.
[15] 陳鐵鳴.新編機械設計課程設計圖冊[M].北京:高等教育出2003.3.
[16] 孟少農(nóng).機械加工工藝手冊.第2卷[M].北京:機械工業(yè)出版社,1991.9.
[17]馮開平,左宗義.畫法幾何與機械制圖[M].廣州:華南理工大學出版社,2001.9.
4.畢業(yè)設計(論文)進度計劃(以周為單位):
1
查閱與畢業(yè)設計課題相關的資料
2
查閱與畢業(yè)設計課題相關的資料
3
提交開題報告
4
對設計課題資料進行整理,提交整體設計方案,
5
與指導老師討論設計方案,確定最終方案
6
展開具體的設計計算與校核,繪制相應設計草圖
7
展開具體的設計計算與校核,繪制相應設計草圖
8
繪制相應設計正式圖紙
9
繪制相應設計正式圖紙
10
撰寫畢業(yè)設計論文草稿
11
撰寫畢業(yè)設計論文草稿
12
圖紙及論文修改并提交
13
答辯
教研室審查意見:
符合培養(yǎng)方案要求,進度安排合理。
室主任簽名: 年 月 日
學院審查意見:
教學院長簽名: 年 月 日
雙內(nèi)嚙合2K-H行星減速器設計
DOUBLE METHOD OF 2K-H PLANETARY GEAR REDUCER DESIGN
摘要
本次設計的題目是雙內(nèi)嚙合2K-H行星減速器,所以要對其總體進行描述與剖析,其中兩個中心輪和一根偏心軸為其基本構件,因為其有很多種分類方式,如果從嚙合方式這一塊來說,可以將它認為是NN型雙內(nèi)嚙合齒輪副。通過在箱體里的兩個內(nèi)齒輪互相嚙合,型號為2K-H的行星類減速器的工作狀況并通過計算求解得到它的功率,再根據(jù)雙內(nèi)嚙合2K-H行星減速器所給的傳動比,利用傳動比的公式求出所需參數(shù),同時參照任務書,設計出與初步設計尺寸要求相匹配的主要軸、齒輪等等,同時也要經(jīng)過計算選擇匹配的標準型零件。初步設計好后要對比較重要的零部件比如(輸入、輸出、偏心)等軸、以及深溝球軸承進行驗算校核。
關鍵詞:2K-H ;深溝球軸承; 雙內(nèi)嚙合 ;三維模型
Abstract
The subject of this design is the dual-internal meshing 2K-H planetary retarder.The article mainly describes and analyses the general structure of the retarder.Its major components are two nuclear wheels and an eccentric shaft. There are many kinds of classification.If it is to be classificated from the perspective of mesh mode, it can be considered as NN type dual-internal meshing gear pair.We can understand the working conditions of 2K-H planetary retarder by means of two internal gears in the box body meshing with each other,and get its power by calculating. According to the transmission ratio of the dual-internal meshing 2K-H planetary retarder,we can obtain required parameters by the formula of the transmission ratio,and refer to the task book to design suitable shaft,gear,block,box,etc, and also select standard parts for matching by calculation.We should check the more important parts,such as input, output, eccentric shaft, deep groove ball bearing,etc.I use three-dimensional graphics software to draw the three-dimensional figure of the dual-internal meshing 2K-H planetary retarder and to carry out motion animation simulation in this design.
Keywords 2K-H deep groove ball bearing double internal meshing Three-dimensional model
II
目 錄
摘要 I
Abstract II
1緒論 3
1.1課題研究的目的和意義 3
1.2國內(nèi)外研究狀況及分析 3
1.3主要型式特性與技術條件要求 6
1.4技術路線與主要內(nèi)容 6
1.5傳動形式和結構形 7
1.5.1結構形式 7
1.5.2傳動形式 7
2基本參數(shù)的確定 9
2.1確定齒數(shù) 9
2.2確定變位系數(shù) 10
2.3計算傳遞效率 12
3齒輪設計 14
3.1齒輪傳動的特點 14
3.2選材以及選擇原則 14
3.2.1精度等級的選擇 15
3.3 齒輪失效類型 15
3.4減速器的潤滑及密封 15
3.5齒輪強度驗證 15
3.6設計前置減速級齒輪 16
4軸的設計 19
4.1軸的材料 20
4.2軸的設計步驟 21
4.3設計輸入齒輪軸 22
4.4設計偏心軸 23
4.5 設計輸出軸的 24
5平衡塊的設計 26
5.1 偏心軸與平衡塊的分析情況 27
5.2 偏心軸與平衡塊的質(zhì)徑積計算 29
6軸的校核 31
6.1受力情況分析 31
6.2輸入軸的校核 31
I
6.3偏心軸校核 33
6.4輸出軸校核 34
7軸承的校核 36
8鍵的校核 40
9三維建模 42
結論 45
致謝 46
參考文獻 47
Ⅱ
1緒論
1.1課題研究的目的和意義
眾所周知,行星傳動齒輪系的基本構成零件有三個,即兩輪一架。本次設計的2K-H型雙內(nèi)嚙合研究就的是齒數(shù)差比較少這方面的行星類傳動,這里就沒有所謂的行星輪,也沒有太陽輪,而是用兩個中心輪來代替。題目中的K就是所謂的中心輪,而本次的偏心軸起到的就是行星架的作用。而且這些就是它的基本構成零件,根據(jù)雙內(nèi)嚙合齒輪嚙合的命名方式,將其命名為雙內(nèi)嚙合齒輪副NN型,模數(shù)(模數(shù)m基本是一個定值)和齒數(shù)(齒數(shù)z是不相同的)的齒輪副(兩對)所組成的,在此兩個連在一起的齒輪和行星輪基本起的作用差不多,連接到輸出這根軸的是其中的一個齒輪,這樣才能使前面各種零件的輸出運動得到回應[1]。
現(xiàn)在的工作與生活中,基本好多機械方面的一些器械都運用減速器,涉及比較廣泛,然而雙內(nèi)嚙合這一塊還是不太常見,此類行星齒輪減速器在應用上的先進性也還是比較有未來的發(fā)展前景的,和我們在市場上所看見的減速器或者說一般般的齒輪系減速器還是有差別的,它的質(zhì)量是相對比較小的,而且它的體積不大,它的優(yōu)點就是質(zhì)積不大,但是傳動比是比較大的,而且它承受的能力與其他的比較起來是很大的,傳遞動力很高等特點。當它和一般的齒輪在一些條件上有交集的時候,行星卻在交集外有一般齒輪沒有的優(yōu)點。對技術要求越來越嚴格,一般的齒輪肯定是滿足不了的,而行星卻在一定意義上推動發(fā)展,起橋梁作用,同時也推動了科技向前大幅度邁步的前進。
1.2 國內(nèi)外研究狀況及分析
在如今這樣的和平世界氛圍里,國家的性質(zhì)難免存在著些許差異,同樣也允許多樣不同性。資經(jīng)比較雄厚的國家(資本)、相對還不錯的(社會)、還有比較窮的的,但是并不全是這樣,而且也只是對經(jīng)濟這一塊來說。就如今工業(yè)化這個角度來談,有許多工業(yè)化比較成熟發(fā)達的國家,有些是大家可能都聽說過的,比方說:Unite、England、德國、以及日本等,如果我們肯花時間的話就能發(fā)現(xiàn)這些國家有一些共性,就是這些國家都十分重視行星類齒輪的發(fā)展以及其在現(xiàn)代化社會當中的應用程度,潛心研究并且肯花時間與精力在一件事情上,毫無疑問,在這一研究上這些國家一直處于靠前的位置并保持這狀態(tài)。這些國家在原有的基礎上,進行再加工、再創(chuàng)造,才達到今天的成績,我們是有目共睹的。
現(xiàn)在這個社會從一定層面上可以說是現(xiàn)代機械化的社會,以前全靠雙手來完成一些大事的年代已經(jīng)過去了,我們已經(jīng)跨入了一個新的時代,能夠利用人腦來解決一些現(xiàn)代化的東西,而且現(xiàn)在人們的生活壓力比較大,有了不用人體的勞累,不僅僅節(jié)省了時間、而且不在疲勞,一定程度上避免了些許矛盾。在工作與生活這個層面上,生活與工作要求都呈現(xiàn)多樣化、復雜性。所以應用中難免會使用到齒輪,但是一件機械中,僅僅使用一對或者一個齒輪傳動是不可能滿足現(xiàn)有條件的,也就是不夠的,比方說遇到大型工程、大型設備作業(yè)時,普通的減速器肯定是解決不了問題的,這就需要更加復雜的大型機械設備來解決,所以對減速器就提出來相當高的要求,逐級遞推,齒輪也就不僅僅是我們簡單的就可以解決得了的,所以這就需要使用更多的齒輪來完成其傳動這一任務。也就是我們課本中所涉及的齒輪系。但是齒輪存在著很多種形式,按不同的分類方法,所叫的名稱也就會不同,如果齒輪系在轉動的時候,它的那條軸線的位置距離總是與齒輪的機架保持著一定系數(shù)來分的話,就可以把它叫成定軸(軸是定的)齒輪系,何為定軸呢,其實就是他的軸線是固定在那的。另一種是行星類齒輪系,也就是本次設計所要重點考究的。由前面的課題知道,行星減速器,所以多多少少就要設計有關齒輪系中的行星齒輪系這一塊。行星齒輪是一個老生常談的話題,它歷史悠久,發(fā)展歷史年限已經(jīng)很久遠。在西方的許多國家其已經(jīng)被廣泛的研究并應用到實際生活中,而且效果反饋很明顯。然而,我國對于這一技術不能說遲,但相對其他國家確實落后的不是一點點,這可能和我國長久以來相對保守的態(tài)度有一點點聯(lián)系,當然現(xiàn)在我國是一個相對開放型的國家,廣于吸收一些精華的先進知識,取他們精華的部分,來發(fā)展填補我國相對落后的工業(yè)技術。但是我國卻不會止步于現(xiàn)有狀態(tài),這就是為什么從1960年這個分水嶺往這以來,我們國家也發(fā)現(xiàn)隨著社會的發(fā)展,機械這一塊需要投入更多的精力重視起來,對于工業(yè)化越來越明顯,齒輪是不可或缺的,需要加以重視,我國一開始是中國制造,就是不斷的吸收別的國家的先進技術與理念,并加入自己的想法與技術,深入剖析研究。改革開放于我國不管是經(jīng)濟還是政治方面的一個突破口,改革開放以來,我國不再是把自己固封在一個小框框里,對于其他國家的一些我國沒有的先進技術,我國能夠肯花時間、金錢來引進這些,齒輪傳動也是其中的一部分引進的先進理念,其中行星類齒輪傳動也就隨之有了進一步的發(fā)展。我國在引進的先進技術上花大量時間研究并吸收其精華,而且還在原有技術的基礎上加以創(chuàng)造與開發(fā)。
科技是發(fā)展很快的,已經(jīng)完全不是那個靠雙手就能解決的一些問題,這就需要能夠跟上時代的步伐,靠一些雙手不能解決的先進問題,這時候機械啊、工程啊、餐飲啊、園林等等,所以行星減速器應用也就不會局限了,煤礦上不在僅僅用雙手挖煤,拖拉機、汽車等都用到減速器,工地上的起重機、塔吊等都是這個意思??偟膩碚f就是工地、挖掘、建筑、機械、運輸?shù)榷加玫玫健?
隨著現(xiàn)代化科技的發(fā)展,在日常生活中,減速器應用已經(jīng)落實到各方面,不僅產(chǎn)量與效率都相當不錯,其他方面也是相對當突出。但是它也存在著一些潛在問題,其更新?lián)Q代猶如流水,就像現(xiàn)在的手機發(fā)展,一段時間,總會有新的產(chǎn)品出來,減速器也是這樣。而且現(xiàn)在的減速器在運行環(huán)境這一塊也是相當惡劣,比方說:磨損、漏滲等各種故障,為此,我羅列了以下幾種狀況:
①常見問題
首先要說的就是磨損這一塊,這里的問題主要集中在減速器的軸承室這一塊,該軸承室是磨損的高發(fā)區(qū)。而且他影響到的一些面比方說軸承的箱殼體、位于箱體中的內(nèi)孔軸承室還有常見的變速箱的磨損。
由于行星減速器主要是靠軸與齒輪、軸承之間的相互作用來運轉,所以軸的直徑上的磨損,而且主要集中在減速器齒輪軸的軸的直徑這一塊,在此需要著重說一下,軸與齒輪能夠固定,其實鍵槽發(fā)揮了挺大的作用,當然軸的頭部也是磨損的多發(fā)地帶。傳動軸軸承的部位磨損。存在著減速器的結合面的滲漏。
②解決措施
在磨損這一問題上,一般普遍的解決方式一定是補漏焊或者在刷鍍后機上進行再一次修復,但是這兩個方法都有各自的不足與缺陷:就拿補漏焊來說,其產(chǎn)生的熱應力是不可能全部消除的,這對材質(zhì)難免就會造成傷害,所以就會導致零部件部分彎曲或者有的直接斷裂;可是電刷鍍的話,由于其會受涂層厚度方面的影響,涂層就會很容易脫皮,從另一個層面來說這兩個方法都是拿金屬來修復金屬,硬對硬本來就是很難完成配合的,在其他力的相互作用下,磨損一定是會存在的。然而有些磨損是當前公司自身無法親自完成的,必須要聯(lián)系其他的維修、設備公司,也就是其他公司的力量來幫忙解決。我國對于這一問題方法相對落后,西方的一些國家對于這一類型問題,其解決方法值得我們探究并學習,他們大都使用高分子復合材料這一方法。這個方法好就好在粘著力上,其綜合性能方面還是不錯的,抗壓、抗彎強度都非常不錯。而且這個方法還很方便,不需要把東西拆卸下來,同時沒有補漏焊所產(chǎn)生的熱應力帶來的影響,無需限制修復厚度,金屬材料本來在退讓性方面就匱乏,所以在沖擊震動性上可以方便吸收,為再次出現(xiàn)磨損,減少一定的不必要性,這樣就會讓使用壽命得到大大的延長,避免了由于機器壞掉,導致機器停機,不能夠正常運行,造成來自各方的經(jīng)濟與時間上的壓力與損失,這樣就減少了利益上產(chǎn)生的糾紛。
下面來說第二個問題,也就是滲漏。對于滲漏,可能大家普遍認為并且認同的方法是把機器拆卸下來并且還要打開減速器,看看是不是由于密封墊片的問題又或者是其他問題,然后再考慮是否要更換密封墊片或者用密封膠,如果真這樣做,毫無疑問是影響工作的,不僅在時間上浪費,人力、財力上也會有所影響,誰又能知道下次再出現(xiàn)滲漏的時間地點呢。但是在高分子材料使用后就可以盡量避免這一問題的話,可以當場就解決掉滲漏問題。而且高分子材料有很高的粘著力、可以抵抗油性以及很好的拉伸度,對待振動時也有一定的抵抗作用,可以減少不必要的損失,實現(xiàn)有用的價值。
根據(jù)查詢相關資料可知,大家普遍贊同而且認可的發(fā)展的方向為:
①標準一定要高、品種一定要多 在這樣一個工業(yè)化的社會大背景下,撇開其他的齒輪,僅僅漸開線行星類齒輪這一塊就起碼有50多種,而且在這樣的情況上,還在原有基礎上,聰明的中國人就已經(jīng)研究出好多或許你沒見過的差速器和減速器以及變速器等等。
②齒面一定要硬、精度要高 對于行星傳動這一系列中的齒輪,滲碳與淡化是其常用的熱處理方法。其精度要求也相對較高,一般起碼要在6級以上。
③轉速相對高、功率要大 該機構應用廣泛,尤其在高速傳動中,而且其功率也很大。
④規(guī)格大、轉矩也要大 對于速度中低、載物重大、轉動的扭(彎)矩大的行星傳動其在發(fā)展上也有了定向的突破。
1.3主要型式特性與技術條件要求
減速器,從一定的層面上說,是封閉在剛性殼體中的一個部件。而且其作用基本是作為減速裝置在減速方面的應用,應用范圍基本在動力機械與工作機械兩者之間。當然不能全說他是減速的,在特定的環(huán)境下,它也是可以作為增速裝置的,這個時候就不能叫做減速器,而是叫它增速器。減速器的在特性上緊緊湊湊的結構、在效率這一塊也是很高的、能很準確可靠的傳遞一些運動能、只需要簡簡單單維護就可以了、而且比較好的一點就是可以成批成批的生產(chǎn),所以在現(xiàn)代化的應用中特別廣,很受歡迎。
行星類減速器在技術上的條件與要求,減速器的技術條件,簡單點說就體現(xiàn)在2個方面,即在箱體這方面的體現(xiàn)和在裝配這方面的體現(xiàn)。而且他還有兩個方面的要求,第一個是潤滑性能一定要好,第二個要求是能夠試試運轉情況,即在試的過程中能運轉?,F(xiàn)在來討論兩個條件,先從箱體這一塊來說;①鑄件在箱體的選擇中運用較多,當然也可以選擇焊件,不管是焊接件還是鑄造件都要及時進行處理,而且越快越好。②對于邊角上的錯位問題,一般不能大于4、5、6mm。③中心那根線和與它有關系的一些面,對于不重合度這個問題上是不能大于0.3mm的。接下來再來談談裝配。①要求有適合要求的游隙(軸向),②其他不需要加工的一些底面,在底下可以涂漆,至于油漆的顏色可以嘗試紅色的耐油漆,其他沒有加工基礎的零件涂淺灰色即可。緊接著我們來探討兩個要求。先說潤滑這一塊的要求:①首先在潤滑油的選擇上要得當。②要注明其黏著度與牌號。③潤滑油也是有有效期的,必須在一定的階段內(nèi),進行更換,初次使用,盡量一到兩個星期進行更換,過了這個階段,更換就不用這么頻繁,只需要好幾個月再更換一次就行了,大概在3到6個月這樣。最后再來談談最后一個要求,試運轉,①首先得說他的正反向要求,沒有載任何東西時,在額定的轉速下把它定為正方向,而反向運行轉動的情況下,是不能小于1小時的。②剛說的是空載,現(xiàn)在來說承載,轉速一定的情況下或者載荷下用承載,而且它基本方向就有兩種,單方向或者雙方向。③溫度也是有要求的,油池里的溫升是不能超過35攝氏度的,軸承的溫升是不能超過40攝氏度的。
1.4技術路線與主要內(nèi)容
對于本次設計,需要用到的知識點一定會比較多,所以必須要熟練掌握齒輪的配合方式以及對于參數(shù)的各種計算與驗算,因為此設計不僅僅只有論文和設計,設計者還必須也會使用AutoCAD,Solidworks等二維、三維等軟件,只有這樣才能精確的設計出機械的零件圖和裝配圖以及利用要求畫出三維實體,有一個直觀的認知。最后整理資料,完成畢業(yè)論文。
主要困難有:完成本次設計,對學生的要求是比較高的,必須讓學生對專業(yè)知識還有工藝知識、裝配知識、設計、繪圖等知識會靈活運用,計算時一定要認真仔細,減速器各種參數(shù)的確定,結構這一塊的設計。
解決辦法:解決的方法是各種各樣的,當然在自己解決大部分的設計時,難免會遇到一些問題,這就需要能夠及時同老師溝通和同學探討與研究,虛心請教,對于一些書本沒有的知識點,還得通過上網(wǎng)來及時搜索查詢,只有這樣才能及時解決本次課題設計中遇到的問題。
1.5傳動形式和結構形式
1.5.1結構形式
對于本次畢業(yè)設計,基本采用的是少齒差型減速器的結構形式,其基本有兩種常見類型,第一種類型我們叫它Z—X—V(聯(lián)系本課題即K—H—V),該類型的減速型裝置有一個特點就是線是漸開的,齒數(shù)差是很少的,而且他是僅僅只有一對內(nèi)嚙合齒輪副的,也稱為N型減速齒輪;另外的一種類型我們叫它2Z—X(一樣的說法叫2K—H),他是兩個齒輪都是在箱體內(nèi)嚙合的,這種機構(正)的軸線是漸開的齒數(shù)差很少的一種類型的裝置(行星減速),其內(nèi)里嚙合的齒輪副是有兩對的, 就是我們往日里所說的減速裝置NN。
1.5.2傳動形式
圖1-1雙內(nèi)嚙合2K-H型傳動
圖1-2雙內(nèi)嚙合2K-H型傳動
圖1-1由H端輸入,通過相互嚙合,內(nèi)齒圈3端輸出;圖1-2也是由H端輸入,經(jīng)過嚙合,外齒輪輸出。對于傳動比的分配問題,應該合理有效,如果分配不好,這不但對其條件有影響,而且也會對其后續(xù)工作產(chǎn)生影響。所以傳動比分配是有一定原則的,比方說:盡可能的讓其承載能力相等,為了讓潤滑簡單方便、其齒輪在油中的深度要差不多,減速器要盡可能的使尺寸小而精確。
由于i一開始給的是496,經(jīng)過把圖1-1與圖2-1兩者通過全方位考究,顯然在i的選擇上圖1-1是更大的,這次主要就是為了深析齒輪傳動(雙內(nèi)嚙合)。
2確定相關參數(shù)
2.1確定齒數(shù)
何為傳動比,首先設WA是首齒輪的角速度,Wk是末齒輪的角速度,i就是首齒輪除以末齒輪,也就是所謂的傳動比。
傳動比 : 式(2.1)
已知iH4,, 式(2.2)
式(2.3)
式中:齒數(shù)差;
錯齒數(shù);
由于i一開始給的是496,通過搜索查閱張展的參考書,iH4=z1z4/(z1z4-z2z3)得iH4=124,加一個減速裝置,其是一級前置減速裝置,傳動比4,他的功能原理圖可以參見下圖2-1,一開始是靠輸入軸與齒輪的嚙合對其進行減速來,為后面的減速作鋪墊,然后再通過內(nèi)齒輪與兩個連起來的齒輪的嚙合來進行減速,最終利用公式即可把傳動比求出來,最終讓減速器轉起來。其大概原理就是電動機轉動,帶動輸入齒輪軸43轉動,齒輪軸上的齒輪與偏心軸上的齒輪35嚙合,帶動偏心軸旋轉,偏心軸旋轉帶動雙聯(lián)齒輪32在內(nèi)齒輪33和輸出軸端部內(nèi)齒輪里面進行旋轉,這樣輸出軸20也就會跟著旋轉起來,這樣就會形成一個完整的傳動。
圖2-1減速器原理圖
表2-1齒輪的配齒表
Z1
Z2
Z3
Z4
ix4
錯齒數(shù)
齒數(shù)差
40
41
30
31
124
10
1
2.2確定變位系數(shù)
如果要想確定本次設計的變位系數(shù),那么就要先熟知變位齒輪,那么究竟何為變位齒輪呢?通過查詢書籍資料可知變位齒輪即齒坯與刀具改變的相對位置的齒輪。Xm也就是刀具的移動距離。而x就是所謂的變位系數(shù)。X>0為正變位;X<0為負變位;X=0即為標準齒輪。
如果要使用變位系數(shù)需要具備以下三個要求:
①嚙合角: 式(2.4)
②ε大于1(重合度的大小不受模數(shù)影響,與齒數(shù)是存在著一定的關系的)
式(2.5)
③(齒輪輪廓的重疊干涉驗算值)
式(2.6)
經(jīng)過搜索查閱張展那本設計手冊,可以對比數(shù)據(jù)來確定齒輪的需要用到的參數(shù):
常規(guī)情況下齒頂高取的是1,但是這里取0.7(ha*)就可以了,我國正常情況下壓力角是基本不會變的,20°即可,但是其他國家有15度和14.5度的。模數(shù)是4(m),中心距(標準) a=1/2(d2+d1)或者a=1/2(d1-d2)即 嚙合角。
表2-2各齒輪變位系數(shù)
齒輪的序號
變位系數(shù)X
齒頂圓的直徑da
齒根圓的直徑df
1
-0.1286
164.5712
151.3712
2
0.3323
161.0584
174.2584
3
-0.13
124.56
111.36
4
0.3309
121.0472
134.2472
1齒輪和2齒輪之間的中心距離的變動情況:
變位系數(shù):
齒輪1的中心距離和齒輪2的中心距離數(shù)值:
中心距:
3齒輪和4齒輪之間的中心距離的變動情況:
變位系數(shù):
3齒輪和4齒輪之間的中心距離數(shù)值:
中心距: mm
因為與都是3,而本次求的偏心距離也是3
2.3計算傳遞效率
傳遞效率: 式(2.6)
式中:行星機構嚙合效率
式(2.7)
式中:兩個齒輪相互嚙合的效率
即 式(2.8)
式中:齒輪的輪廓摩擦力與壓力的比值,
表2-3εa1的數(shù)值
齒輪序號
齒數(shù)Z
齒頂圓直徑da
1
40
164.5712
為-5.082377295
2
41
161.0584
為6.132619771
3
30
124.56
為-3.696539606
4
31
121.0472
為4.746862515
表2-4E1、E2的數(shù)值
項目
范圍
或者
≥0且≤1
>1
<0
齒廓摩擦因素
內(nèi)齒輪為插齒,外齒輪為磨齒或者剃齒
大約在0.07~0.08之間
內(nèi)齒輪為插齒,外齒輪為滾齒或插齒
大約在0.09~0.10之間
根據(jù)上表2-4數(shù)據(jù)信息,把公式代入得:
式(2.9)
同樣的道理,另外一對齒輪的計算過程如下:
式(2.10)
綜合式(2.9與10)把其代入式(2.7),則此嚙合機構的效率為
式中: 轉臂軸承效率
式(2.11)
式中: 摩擦力與壓力的比值,
滾動軸承內(nèi)圓的直徑,
代入公式,則
傳遞過程中的效率:
因為這里求出來的傳遞效率是0.551,而我們之前求得的輸入軸和齒輪35嚙合的效率已經(jīng)求出來了,所以只需要把0.551和之前的乘起來就是本次主題要求的傳遞效率,也就為:
3齒輪設計
3.1齒輪傳動的特點
齒輪傳動就是傳遞動力,其傳動的是兩根軸之間的一個橋梁。與其他一些機械類型的傳動比起來,比方說皮帶型傳動、液壓等,其具備很大的功率,傳動比比起其他也是相對比較準確的,而且他的使用長短相比其他也是很長的,既安全又可靠等特點。所以經(jīng)過對比,齒輪已經(jīng)滲透到各行業(yè),尤其機械行業(yè),或許更大的行業(yè)都占了很重要的一席位置,羅列下其優(yōu)點如下面所述:①傳動比在一定條件下是不變的(瞬時),工作運行起來,不會出現(xiàn)大偏差,較平穩(wěn)。②大多數(shù)情況下,其采用的是非圓柱,傳動比(瞬時的)可以根據(jù)其變化的規(guī)律來隨機變化i(傳動比)的范圍活動空間是相對來說比較大的,尤其是本次設計的行星類型的齒輪,其單級的傳動比可以在100到200之間。④很廣泛的速度,當然此處的速度不僅僅是轉速,而且還涉及圓周上的速度。⑤功率相當大、承受的載重力高,在速度比較高的情況下,其功率可以達到50000kw有的特殊情況下甚至更大,當然在速度比較小,也就是低速時,他的輸出轉動扭(彎)矩有時候可能達到1400000Nm左右。⑥相對比較高的傳動效率,當然這個有時候還得看它的精密程度。因為齒輪副的精密程度相對較高,隨之效率也有所提高。范圍在0.99左右。⑦構造好,相對來說緊湊,本次設計是齒數(shù)差很少,所以在體積這一塊,可以相對在小一些,而且比較容易做好保護措施。
沒有什么是完美的,完美的同時總是伴隨著一定的瑕疵,所以此齒輪也不全是優(yōu)點,有時候我們需要看到不足,所以齒輪傳動的缺點也是很透明的。如:①在傳動期間由于制作存在一定的誤差,所以難免會出現(xiàn)振動、而且沖擊緩沖性很大,這就難免會有噪聲的產(chǎn)生,既然有噪聲這就難免會有動載荷的出現(xiàn)。②在載重過大的過程中,是起不到保護的作用的。③對于一些精密度相對較高,或者有特殊要求的,就要使用一些精密度精確一些的機床,普通的一些儀器一般是測繪不出來的,而且成本也會大大的提高,所以有的時候就得考慮是否得當。
3.2選材以及選擇原則
對于齒輪在選材這一問題上,首先得考慮他的性能是否滿足要求,所以一定要有很硬的齒面,很堅韌的齒芯。當然選材可不能只考慮他的性能,熱處理和機械加工性能也是應該考慮的重要因素,當然還得考慮成本也就是經(jīng)濟性等等。
選擇原則:①選擇的材料必須要能夠包含于工作范疇。②性能原則,也就是尺寸的形狀、大小,成形的方法、熱處理方式、制造的工藝要求。③如果含鐵和碳比較多的鋼需對其進行熱處理,正火是比較好的選擇。④也有一些對精密度、材質(zhì)要求特別高,比方說飛機等,齒輪的尺寸不能大,盡量選擇大而精,就拿飛機來說由于長時間飛行受各種環(huán)境等因素的影響,如果材料表面做得不夠好,這樣的話就需要選擇表面硬化過的合金鋼。
3.2.1精度等級的選擇
在漸開線齒輪當然包括圓柱與圓錐齒輪在精密度上的標準中,一般情況下,精度等級規(guī)定其有一級、二級、三級、四級、五級到十二級,一級精度最高,依次類推,12級就是最低的,由于其在運動上可能會脫離原來的路線、傳動上可能會導致振動、載重負荷的均勻分布上是否滿足要求且存在差異,因此就把每一個精密程度等級分成第1、2、3這三個公差組
3.3 齒輪的失效類型
輪齒在相互嚙合的使用過程中,由于長時間受摩擦和撞擊,難免會損壞或者失效不可用。但是齒輪是有好幾種比較常見的失效的形式的,第一種就是當所受的力比較大,導致齒輪的齒折斷,即輪齒折斷;第二種齒面被點蝕;第三種齒面長時間受摩擦力的影響,輪齒被磨損了,即齒面磨損;第四種,就是就是載重速度比較低,很慢在表面形成油膜,就會膠合起來,即齒面膠合。
3.4減速器的潤滑及密封
為了盡量避免金屬之間的直接接觸,可以用油進行潤滑,因為潤滑不但可以使摩擦力和磨損變小,而且還能夠讓齒輪等在作業(yè)的同時,把溫度降下來,而且潤滑可以防止生銹、讓噪聲降下來,這樣就不會影響減速器的正常工作狀況,讓減速器的壽命大大提高。
①對于齒輪,由于齒與齒之間需要相互嚙合,所以需要把齒輪在油池中進行潤滑,在選擇何種潤滑方式時,一般是根據(jù)齒輪的圓周速度來確定的。
②對于軸承,潤滑的方式主要有用油潤滑和脂潤滑。而油潤滑可以大致分為三種,第一種,對于速度比較慢、載重輕的軸承,盡量使用間歇性供油;第二種,對于速度適中,盡量使用連續(xù)供油;第三種,對于轉動的構件,盡量使用飛濺式潤滑,因為本次是軸與齒輪間的相互作用,所以使用這種方式潤滑。
對于減速器的密封,對于有些剖面,孔等位置可以涂上密封類型的膠。
3.5齒輪強度驗證
少齒差內(nèi)齒輪漸開線齒受力后, 實際能夠測量到的接觸齒差不多為3 到9,在一個齒上的載重負荷是不能超過他的總量的百分之四十到百分之五十這個區(qū)間的。在齒頂圓齒頂上所承擔的載重負載卻只有百分之二十五到百分之三十。載荷除以Kr即是齒輪的強度,通過搜索查詢書籍并且驗算校核齒彎曲強度,彎曲剛度是不需要的。因為本次主要是雙內(nèi)嚙合,就是內(nèi)齒輪、軸等之間的關系,所以內(nèi)齒輪是無需校核的,校核外齒輪就可以了。
式(3.1)
式中:外齒輪傳動引起的轉動扭矩,
輪齒的形狀系數(shù),查閱文獻[6]得
有用系數(shù),
運動載荷,
輪齒的寬度,
彎曲所允許的最大應力
式(3.2)
式中:尺寸系數(shù);
壽命系數(shù);
彎曲所能承受的最大應力;
因為本次選擇的是直齒圓柱齒輪,用的是40Cr這個材料。搜索查閱張展設計書籍選取
則
因此3.83是小于4的,所以我們剛開始選擇的4是可以承受的。
3.6設計前置減速級齒輪
因為輸入軸和齒輪的嚙合就是屬于減速級齒輪(前置)時,這樣的情況下常用直齒圓柱齒輪,八級精度其實就可以了。在選材上,這兩個齒輪都用40Cr,可以先對其進行淬火然后再進行高溫回火,洛氏硬度在四十八到五十五這個區(qū)間。小齒輪的齒數(shù)為二十四(Z5) ,大齒輪的齒數(shù)是96(Z6),傳動比為4。
根據(jù)搜索查閱參考文獻[3]可以得知
式(3.3)
式中:載重負荷系數(shù),
小齒輪的轉動扭矩,
輪齒的寬度,讓
兩齒輪在傳動時,齒數(shù)的比值,
彈性影響系數(shù),查詢文獻[3] 得
允許接觸所能承受的應力
KHN1、KHN2 —由于疲勞接觸所能承受的使用年限,查詢書籍得,KHN1=0.91,KHN2=0.92
應力比:
式中:齒輪的轉動速度;
齒輪每次轉動一圈,齒面所嚙合的次數(shù);
齒輪所能使用的年限,一般兩班制,一班的工作時間是8個小時,時間年限是10年;
所能接觸的工件在使用中的疲勞極限,
搜索相關書籍:
式(3.4)
式中:K—載重負荷系數(shù),
通過搜索相關書籍,得
搜索相關書籍,
根據(jù)設計手冊,設計齒根圓的彎曲強度:
式中:K—載荷系數(shù),;
查書籍得:
查書籍得:
計算兩個齒輪的:
通過利用以上的公式,把用到的數(shù)據(jù)代入上式,則小齒輪為0.0106,而大齒輪是0.0099,由于0.0106大于0.0099,即小齒輪大于大齒輪,所以只需用小齒輪的數(shù)據(jù)來應用,綜合衡量m=2。
中心線間的距離:
分度圓直徑:
齒輪的工作寬度
表3-1輸入軸與齒輪組成的減速裝置數(shù)據(jù)表
名稱
代號
單位
5
6
中心距
120
傳動比
4
模數(shù)
m
2
壓力角
20
齒數(shù)
24
96
分度圓直徑
48
192
齒頂圓直徑
52
196
齒根圓直徑
43
187
齒寬
48
50
4軸的設計
軸是組成機器的重要部分之一,從一定層面上說其是傳遞了動力與支承一些回轉零件,所以很多都存在著彎矩和轉矩的支承作用。碳素類型鋼與合金類型鋼是軸相當重要材料,碳素結構類型鋼在價格上比合金鋼要便宜的多,而且應用范圍廣,對應力集中地,其相對敏感,系數(shù)較小, 45#廣泛且認可度較高,一般調(diào)質(zhì)或者正火是其首選。軸的分類有很多種,按照分類方式的不同,分類的結果往往也是存在差別的,如果按其載重負荷的承載能力,軸有中心軸、傳遞動動軸、還有轉動軸。對于這三個軸的定義,心軸的定義就是只承擔一個彎矩這個作用力,通?;疖嚨能囕喌妮S就是這樣的。傳遞動力軸只承擔扭矩,汽車上的傳遞動力軸就是這樣。最后一個就是轉動軸,說白了就是心軸和傳動軸的結合體。轉軸兼具兩者,即既有彎矩的作用也承擔扭矩的。本次設計的減速器的軸基本是這個樣子。當然如果參考軸線形狀來討論,又可以分為曲線軸與直線軸。與其他一些零件比起來,軸已經(jīng)是很簡單的了,尤其是階梯類軸所分的級數(shù)還是盡量少一些。同一根軸,不同的軸段要求是不一樣的,有的精度需磨削,有的需要對其進行熱處理,有的需要倒角。而且也要注意配合方式,遇到問題要能拆下來裝起來,不影響工作流程才行。
4.1軸的材料
一根軸或許能承受來自各方的力,但是彎矩與扭矩卻是其主要的承載能力。從機械設計那本書上,我們得知軸失效的形式也是五花八門的,比較常見的有因用的多疲勞而斷裂,所以軸的選材因引起重視,應考慮到多方因素,所以應該具備一定的強度、特殊定向的韌性和足夠的耐磨性能。所以綜合了下,軸在選材方面可以從下面這些材料中考慮度量:
① 碳素鋼
因為碳素鋼的特征比較明顯,在機械的性能上也不錯,前提該碳素鋼是優(yōu)質(zhì)的。從材料成型那本書中我們知道,碳素鋼的對應力比較不容易集中,而且他的敏感性能相對來說比較低,價格適宜,相對其他材料其具備很強的經(jīng)濟性,應用性很廣泛,在日常生活或者工作中,買的人還是特別多的。一般來說,平常的軸基本還是采用45號碳素鋼鋼,不過他必須要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理或者正火處理;需要重點說一下的是,如果某一軸端比較特殊,比方說可能有鍵連接等需要耐磨性的,必須首先要對這一軸段進行表面上的淬火以及低溫回火。當然如果是其他的也就是很平常的,亦或者承受的力不大,也就是輕載的軸段,其實只需要用一般化的碳素鋼就可以了,比方說Q235或者Q275這幾種類型的等等。
② 合金鋼
合金鋼由于所加的元素所引起的作用,改良并且提升鋼的各種性能,讓鋼能夠更耐用,在原有的性能上能夠多出一些特殊性能,而且這些性能是其他的一些鋼所沒有的這些性能,其實也可以說就是雜糅了一些化學元素,而恰巧這些元素的加入可以改善在原有鋼在某些方面的特殊性能,讓鋼的功能更加強大,有的時候我們可以說他是一種奇特的鋼種,合金鋼的分類有兩種,如果按照合金中摻雜的元素這類方法來分,合金鋼可以分為硼鋼、錳鋼、硅錳鋼等等。對于合金鋼的好處,其實后加的元素從鋼的相變圖就知道,其改變了它的相變,而且他的組織以及性能被影響主要是鐵還有的是碳的作用??偟膩碚f,淬火性能好,在通過熱處理后受變形的影響不大,而且他的價格相對其他還是比較貴的,這可能是由于比較稀缺的因素。其應用的范圍基本是重量相對較輕的,軸的頸方面也必須要耐磨。其基本用在汽輪的發(fā)電機的軸,
③ 鑄鐵(球墨)
鑄鐵(球墨)呈現(xiàn)的是球狀形狀,基體是F或者F加上珠光體或者就僅僅是珠光體這三種,為何選擇球墨鑄鐵主要是他的強度相對灰鑄鐵比較高,而且塑性也很好,韌性也大,吸收振動性能以及特別耐磨方面都相對比較突出,但是它一一對應的力(對應)的集中糅合的敏感性也就低了,價格很便宜,主要用在負荷制造上比較大,外形受力也相對復雜的軸。如:內(nèi)燃機中的曲軸、在齒輪上的應用、其他機械中的凸輪軸、還有蝸桿。
4.2軸的設計步驟
類比法與計算法(設計)是軸在設計這一塊的一般化步驟。
1.類比法
類比法是通過對軸的條件來考核,選擇和他差不多的軸來來比并進行結構上的設計,最后畫出零件圖,而且有一點比較好,就是這個方法不需要強度計算。既然是類比就是要設計者能用現(xiàn)有的書籍和所學習的知識經(jīng)驗來設計軸,這樣設計還是比較穩(wěn)當?shù)?,而且又可以省時間,進度高,這種方法用的還是比較多的,但其缺點也很明顯就是為了省事盲目選用。
2.設算法
此方法設計軸的一般過程順序如下:
(1)由于軸的功能運用廣泛,所以要通過其工作性能以此來選擇材料,工藝性好、又有一定的經(jīng)濟性,最終很好確定許用應力。
(2)一開始要大概計算出每一段軸的直徑,根據(jù)相關公式,可如果最細的部分沒問題的話,其他就沒什么問題,即求出軸最細這一段的軸的直徑。
(3)設計軸的內(nèi)部構造 ,同時要初步畫出軸的結構上的草圖 主要內(nèi)容與要求如下所示:①通過條件和要求來定位零件的大概位置以及其用什么樣的固定方式;②計算出每一個軸段的直徑;③計算并定好每一個軸段的長度;④通過查詢資料和設計書籍,通過計算來確定各個軸段的結構以及細節(jié),比方說鍵槽、倒角等相關尺寸。
(4)把彎矩以及扭矩進行合成,以此來對軸進行強度上的校核。一開始就要選擇多一點的比較危險的需要截的面,并且還要對這幾個不安全的截面進行驗證與校核(強度)。如果校核的結果不符合要求的話,就要重新設計并對結構重新設計。
(5)重新設計好軸段的結構后,要再校核。 只有不停地對所設計的軸進行校核驗算并且不停地改動,直到結果符合要求,滿足條件即可。
注意點:1)通常在設計軸時是不需要對軸進行剛度還有穩(wěn)定性方面的校核的,如果需要剛度校核的話,通常出現(xiàn)的都是彎曲方面的剛度校核;2)對于大多數(shù)比較正式一點的場合內(nèi),高速軸由于速度比較高,所以要對其疲勞強度這方面的校核。
4.3設計輸入齒輪軸
輸入軸的功率: 式(4.1)
式中: 滾動型軸承的效率,
電動機已經(jīng)定好的功率;
輸入齒輪軸的轉動速度:
式中:電動機加到最大化的轉動速度;
式(4.2)
通過信息對比考量決定選取40Cr為軸的材料,A0=110。
根據(jù)實際情況,本軸的直徑盡量不要大于100mm,且這個軸上面有一個做好的鍵槽,軸的直徑需在原有基礎上提高到5%到7%。
根據(jù)需要,通過四舍五入取整,則軸=20mm
設計軸的結構
1 2 3 4 5
圖4-1輸入齒輪軸
輸入軸的L與d
1-2段,這一段和其他剩下的有所不同,這頭制作的是齒輪,長度和其他的差不多,其直徑是齒輪齒頂圓的直徑,即取L=48,d=52
2-3段,這一段做成階梯軸,不和有軸承的主要部位重復,且保證長度不能太長,這樣很安全,所以這一段也可以說是過度,即取L=15,d=34。
3-4段,這一段承受的作用比較大,也是需要重視的一個段位,這一段用兩個軸承來完成一些作業(yè),通過大致估算,L=113,d=25
4-5段,這一段通電動機,因為可以和聯(lián)軸器配合,而且是鍵聯(lián)接,所以取為L=50,d=20.
4.4設計偏心軸
偏心軸上的功率計算:
式中:深溝球軸承的有用效率,
深溝球軸承的有用效率,
兩個齒輪間相互的嚙合效率,
轉動壓臂軸承的效率,
電動機已經(jīng)定好的功率;
代入公式,則偏心軸的轉速:
式中:電動機裝滿載荷是轉動的速度;
齒輪兩接觸構件角速度的比值,
偏心軸的轉動扭矩,
通過計算可得,偏心軸即使最寬的軸的直徑都是沒超過100毫米的,在與齒輪、內(nèi)齒輪、與輸出軸那段各設計了一個鍵槽,所以為了安全保障,這幾個軸的直徑盡可能增大百分之十到百分之十五。
由于偏心軸結構是有限制因素的,所以四舍五入取整數(shù),即靠近輸入軸端的軸的直徑取為25mm即可。
此次軸承在25那一段放了兩個軸承,就是6305,6代表它是深溝球軸承,3是中系列,0是無含義的,不起作用,而5是內(nèi)徑的系數(shù),所以內(nèi)徑為內(nèi)徑系數(shù)乘以5,即為25,外徑為62,厚度17。在偏心軸主要用到那部分,就是存在中心距的那部分,由于這部分直徑相對較大,所以選用的是6010,內(nèi)徑為10乘以5等于50mm, 外徑用80mm就可以滿足需求, 厚度或者說寬度是16mm。
1 2 3 4 5 6 7
圖4-2偏心軸
1-2段,這一段需安裝軸承以及平衡塊,選擇深溝球軸承其內(nèi)徑為40mm,取其軸徑是40mm,長度50mm。
2-3段,這一段是偏心軸的偏心段,選擇兩個軸承內(nèi)徑為50mm,軸承名稱型號是6010,內(nèi)徑為內(nèi)徑系數(shù)乘以5就是10乘以5等于50,上面已經(jīng)把外徑和寬度出來了。最終選定軸的直徑d用50mm就可以了,L用72mm在80這個允許的范圍內(nèi),符合。
3-4段,這一段因為在偏心軸段的兩側,所以也是很重要的部位,因為偏心軸的中心不是很常規(guī)的,為了能正常作業(yè)且安全,需要用一些東西來平衡可能出現(xiàn)的一些問題狀況,這個時候就用到了平衡塊,所以在考慮直徑和長度時也要考慮到平衡塊的長度因素,所以取軸的直徑d=40mm,長度L=48mm就可以了。
4-5段,這一段和齒輪35就是直齒齒輪嚙合,所以要留一點小空間,輪轂的長度應該比軸段長度長2mm,因為齒輪的寬度是50mm,也就是軸段的長度應為48mm。取其軸徑35mm,長度48mm。
5-6段,這一段的左邊是軸承,右邊正好是階梯軸也就是齒輪35那邊,所以用了套筒,所以取軸的直徑用d為30mm就可以了,長度L=60mm也在允許的范圍內(nèi)。
6-7段,這一段是一開始確定的偏心軸最細的那一段,因為太細所以也必須用軸承來作業(yè),因為太細所以齒輪的選擇也比較小,用6205應該就能滿足要求,因為內(nèi)徑系數(shù)和6305一樣都是5,所以內(nèi)徑也和6305一樣是25,軸承在寬度上比6305小2,為15mm,外徑小10,為52mm。取軸的直徑d為50mm,長度L為72mm就可以了。
4.5 設計輸出軸
從本次課題的設計要求,以及外界的工作情況可以知道在選擇電動機的時候,最終決定其輸出的功率P輸出=1KW,輸出軸的轉速為n輸出=2.5r/min。
所以輸出軸也可以用這個額定功率。其實最常用的是45號鋼,但是有些合金鋼的力學性能很高,熱處理也很方便,對待一些大功率的傳遞很實用、而且耐磨性能好。所以可以選擇用40Cr這個材料,而A0=110,且P為1KW,輸出轉速相對比較小,是2.5r/min
由于軸的直徑為71.5小于小于100mm,因為軸上如果有一兩個鍵槽,一個鍵槽軸徑應該增大3%到5%左右,兩個鍵槽7%到10%左右。
因為軸結構是有限制因素的,所以選擇最小的軸頸80mm。
1 2 3 4 5 6 7 8 9
圖4-3輸出軸
設計輸出軸
其中1-2段,這一段是整個輸出軸聯(lián)系其他物件的重要環(huán)節(jié),比方說有可能聯(lián)系聯(lián)軸器等,所以這一段長度相對其他來說較長,可以取它的軸的直徑d=80mm,長度L=100mm。
2-3段,這一段因為要裝軸承端蓋,所以難免密封不太好,所以盡量加密封氈圈,所以可以取他的軸的直徑d=86mm,長度L=70mm。
3-4段,這一段由于會受到來自偏心軸的旋轉力,而且希望能夠安全有效,所以選擇相對較大的6218,因為內(nèi)徑系數(shù)為18,所以18乘以5得90,,所以取它的軸的直徑d=90mm,長度L=30mm。
4-5段,這一段其實作用并不是特別大,但也不是說沒有作用,因為其旁邊的一段用了軸承,防止軸承來回動,,也就是軸向定位,所以取他的軸的直徑d=100mm長度L=30mm。
5-6段,這一段由于很靠近偏心軸,是靠軸承和偏心軸的作用,帶動旋轉,也就是所說的用的最大的那個軸承6322,,,因為內(nèi)徑系數(shù)是22,所以22乘以5等于110,所以選取他的軸的直徑d=110mm,長度L=50mm。
6-7段,這一段和4-5段作用差不多,都是因為5-6段有軸承,這兩段都是固定讓它不動的,所以選取它的軸的直徑d=142mm,長度L=24mm。
7-8段,這一段其實作用也不大,為了最后那個內(nèi)齒輪外圈的嚙合做個鋪墊過渡,所以長度方面只要合理就可以了,所以取它的軸的直徑d=172mm,長度L=18mm不是特別大,但是在合理的范圍內(nèi)。
8-9段,這一段和1-2段是這個輸入軸的重要部位段,因為他是內(nèi)齒輪外圈和那個雙聯(lián)齒輪嚙合帶動旋轉傳動,所以取它的這一段軸的直徑d=150mm,長度L=33mm。
5平衡塊的設計
由于此設計是齒輪減速器(行星),所以須有行星的架子、(中心)太陽輪等。所以在雙內(nèi)嚙合2K-H行星齒輪減速裝置中,需要行星架,而偏心軸起到的就是這個作用。在減速器的實際操作運行中,因為偏心軸的速度是比較高的,在運行時由于偏心軸旋轉中心部分的重心不是軸的偏心質(zhì)量(即質(zhì)心不在其回轉中心上),將產(chǎn)生離心力,正式由于有了離心力等預料之外的因素,所以可能導致減速器不能正常運行,或者運行會出現(xiàn)問題,這樣減速器就不能按原計劃進行作業(yè)。由于偏心軸主要就是便捷能夠靈活調(diào)節(jié)軸和軸的中心距,所以習慣的難免會振動、不準確等,所以為了解決這些問題,平衡塊是不錯的選擇,既解決了動平衡,而且對于振動這件事,也一并解決了。
平衡塊的位