同軸減速器
同軸減速器,同軸,減速器
目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書1傳動(dòng)方案的擬定及說明2電動(dòng)機(jī)的選擇3計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)4傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算6滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算7鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算8連軸器的選擇9減速器附件的選擇10潤滑與密封設(shè)計(jì)小結(jié)參考資料目錄機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目:帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)一帶式運(yùn)輸機(jī)的工作原理帶式運(yùn)輸機(jī)的傳動(dòng)示意圖如圖1、電動(dòng)機(jī)2、帶傳動(dòng)3、齒輪減速4、軸承5、聯(lián)軸器、6、鼓輪7、運(yùn)輸帶二 工作情況:已知條件1 工作條件:兩班制,連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷較平穩(wěn),室內(nèi)工作,有灰塵,環(huán)境最高溫度35;2 使用折舊期;8年;3 檢修間隔期:四年一次大修,兩年一次中修,半年一次小修;4 動(dòng)力來源:電力,三相交流電,電壓380/220V;5 運(yùn)輸帶速度容許誤差:5%;6 制造條件及生產(chǎn)批量:一般機(jī)械廠制造,小批量生產(chǎn)。三 原始數(shù)據(jù) 題號(hào)參數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10運(yùn)輸帶工作拉力(A)F/KN 1500 2200 2300 2500 2600 2800 3300 4000 4500 4800運(yùn)輸帶工作速度(B)v/(m/s) 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.45 1.5 1.5卷筒直徑(C)D/mm 200 250 310 410 230 340 350 400 420 500 注:運(yùn)輸帶與卷筒之間卷筒軸承的摩擦影響已經(jīng)在F中考慮四傳動(dòng)方案(D)編號(hào) 方案 編號(hào) 方案1 帶單級(jí)斜齒輪圓柱齒輪減速器 2 二級(jí)同軸式圓柱齒輪減速器3 圓錐圓柱齒輪減速器 4 二級(jí)展開式圓柱齒輪減速器5 單級(jí)蝸桿減速器 五 設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 電動(dòng)機(jī)的選擇與運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算;2. 斜齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算3. 軸的設(shè)計(jì)4. 滾動(dòng)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(shè)計(jì)計(jì)算說明書的編寫六 設(shè)計(jì)任務(wù)1 減速器總裝配圖一張2 齒輪、軸零件圖各一張3 設(shè)計(jì)說明書一份七 設(shè)計(jì)進(jìn)度1、 第一階段:總體計(jì)算和傳動(dòng)件參數(shù)計(jì)算2、 第二階段:軸與軸系零件的設(shè)計(jì)3、 第三階段:軸、軸承、聯(lián)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(jì)算說明書的編寫八 評(píng)分細(xì)則1、設(shè)計(jì)任務(wù)說明書. 40分2、圖紙質(zhì)量 40分3、進(jìn)度檢查表(每天進(jìn)行一次進(jìn)度檢查) 20分 一傳動(dòng)方案的擬定及分析我的題號(hào)為A6B6C1D3A6-運(yùn)輸帶工作拉力F=2800NB6-運(yùn)輸帶工作速度V=1.35m/sC6-卷筒直徑D=340mmB-二級(jí)圓同軸式柱齒輪減速器由題目所給的傳動(dòng)方案,本設(shè)計(jì)為同軸式二級(jí)圓柱齒輪減速器,同軸齒輪減速器是常用減速器之一:減速器同軸輸出,閉式傳動(dòng),能有效減少灰塵帶來的影響,減速器橫向尺寸較小,兩大齒輪浸油深度可以大致相同。結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,軸向尺寸大,中間軸較長、剛度差,中間軸承潤滑較困難。1電動(dòng)機(jī);2聯(lián)軸器;3齒輪減速器;4帶式運(yùn)輸機(jī);5鼓輪;6聯(lián)軸器二電動(dòng)機(jī)的選擇1 電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)的選擇根據(jù)環(huán)境條件要求,電力,三相交流電,電壓380/220V。所以采用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。2 電動(dòng)機(jī)容量的選擇1) 工作機(jī)所需功率Pw 其中 =0.96 (見機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)P9,以下簡稱課設(shè))2)3) 電動(dòng)機(jī)的輸出功率PdPw/0.918 取3 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇nd(i1i2in)nw初選為同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī)4電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定由表201查出電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-4,其額定功率為5.5kW,滿載轉(zhuǎn)速1440r/min?;痉项}目所需的要求。 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及其分配1 計(jì)算總傳動(dòng)比由電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動(dòng)裝置應(yīng)有的總傳動(dòng)比為:inm/nwnw75.87i18.972 合理分配各級(jí)傳動(dòng)比由于減速箱是同軸式布置,所以i1i2。因?yàn)閕18.97,取i4.36,i1=i2=4.36速度偏差為5%,所以可行。各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩項(xiàng) 目電動(dòng)機(jī)軸高速軸I中間軸II低速軸III轉(zhuǎn)速(r/min)960960269.6775.75功率(kW)5.55.255.155.05轉(zhuǎn)矩(Nm)34.85148.9636.5三齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)于同軸減速器設(shè)計(jì),只需設(shè)計(jì)第二級(jí)齒輪傳動(dòng)1 選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)1) 材料及熱處理;選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。2) 精度等級(jí)選用7級(jí)精度;3) 試選小齒輪齒數(shù)z124,大齒輪齒數(shù)z2104.64的;4) 初選14。2 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)按式試算,即 dt1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值(1) 試選Kt1.6(2) 由圖1030選取區(qū)域系數(shù)ZH2.433(3) 由表107選取尺寬系數(shù)d1(4) 由圖1026查得10.79,20.87,則121.66(5) 由表106查得材料的彈性影響系數(shù)ZE189.8Mpa(6) 由圖1021d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限Hlim1600MPa;大齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限Hlim2550MPa;(7) 由式1013計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N160n1jLh7.610e9 N2N1/i1.7510e9(8) 由圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN10.91;KHN20.95(9) 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為1,安全系數(shù)S1.2,由式(1012)得 H1540MPa H2522.5MPa2.4332) 計(jì)算(1) 試算小齒輪分度圓直徑d1td1t=65.08(2) 計(jì)算圓周速度v=1.12m/s(3) 計(jì)算齒寬b及模數(shù)mntb=dd1t=165.08mm=65.08mmmt=2.63h=2.25mnt=2.252.63mm=5.92mmb/h=10.99(4) 計(jì)算載荷系數(shù)K 已知載荷平穩(wěn),所以取KA=1.1根據(jù)v=0.0.996m/s,7級(jí)精度,由圖108查得動(dòng)載系數(shù)KV=1.1;由表104查的KH的計(jì)算公式和直齒輪的相同,故 KH=1.4由表1013查得KF=1.42由表103查得KH=KH=1.4。故載荷系數(shù) K=KAKVKHKH=2.193(5) 按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由式(1010a)得 d1=mm=72.27mm(6) 計(jì)算模數(shù)mn mn =2.833 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)由式(1017) mn1) 確定計(jì)算參數(shù)(1) 計(jì)算載荷系數(shù)K=KAKVKFKF=2.187(2) 查取齒型系數(shù)由表105查得YFa1=2.57;Yfa2=2.16(3) 查取應(yīng)力校正系數(shù)由表105查得Ysa1=1.58;Ysa2=1.81(4) 計(jì)算FF1=500MpaF2=380MPaKFN1=0.95KFN2=0.98F1=339.29MpaF2=266MPa(5) 計(jì)算大、小齒輪的并加以比較=0.013376=0.016368 大齒輪的數(shù)值大。2) 設(shè)計(jì)計(jì)算mn=2.09取mn=2.54 幾何尺寸計(jì)算1) 計(jì)算中心距z1=28.05,取z1=29z2=126.44 取Z2=127a=199.68a圓整后取200mm按調(diào)整后的中心距修正螺旋角14.3615。修正d1=74.84mmd2=325.16mm2) 計(jì)算齒輪寬度 B1=80mm,B2=75mm3) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm,而又小于500mm,故以選用腹板式為宜。其他有關(guān)尺寸參看大齒輪零件圖。五軸的設(shè)計(jì)計(jì)算擬定輸入軸齒輪為右旋中間軸:1 初步確定軸的最小直徑d=30.28mm2 求作用在齒輪上的受力Ft1=1306.5NFr1=Ft=463NFa1=Fttan=321N;Ft2=4580NFr2=1718NFa2=428.43N3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 擬定軸上零件的裝配方案 i. I-II段軸用于安裝軸承33306,故取直徑為30mm。ii. II-III段軸肩用于固定軸承,查手冊(cè)得到直徑為33mm。iii. III-IV段為小齒輪,外徑90mm。iv. IV-V段分隔兩齒輪,直徑為38mm。v. V-VI段安裝大齒輪,直徑為34mm。vi. VI-VIII段安裝套筒和軸承,直徑為30mm。2) 根據(jù)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,長度就等于小齒輪寬度85mm。4. IV-V段用于隔開兩個(gè)齒輪,長度為120mm。5. V-VI段用于安裝大齒輪,長度略小于齒輪的寬度,為80mm。6. VI-VIII長度為44mm。4 求軸上的載荷5 精確校核軸的疲勞強(qiáng)度1) 判斷危險(xiǎn)截面 由于截面IV處受的載荷較大,直徑較小,所以判斷為危險(xiǎn)截面2) 截面IV右側(cè)的 截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為由于軸選用40cr,調(diào)質(zhì)處理,所以,。(2P355表15-1)a) 綜合系數(shù)的計(jì)算由,經(jīng)直線插入,知道因軸肩而形成的理論應(yīng)力集中為,(2P38附表3-2經(jīng)直線插入)軸的材料敏感系數(shù)為,(2P37附圖3-1)故有效應(yīng)力集中系數(shù)為查得尺寸系數(shù)為,扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為,(2P37附圖3-2)(2P39附圖3-3)軸采用磨削加工,表面質(zhì)量系數(shù)為,(2P40附圖3-4)軸表面未經(jīng)強(qiáng)化處理,即,則綜合系數(shù)值為b) 碳鋼系數(shù)的確定碳鋼的特性系數(shù)取為,c) 安全系數(shù)的計(jì)算軸的疲勞安全系數(shù)為735故軸的選用安全。輸入軸:1 初步確定軸的最小直徑2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 確定軸上零件的裝配方案3 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度W=74569N.mmT=50336N.mm45鋼的強(qiáng)度極限為,又由于軸受的載荷為脈動(dòng)的,所以。輸出軸1 初步確定軸的最小直徑2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1) 軸上零件的裝配方案4 求軸上的載荷Mm=9875N.mmT=659000N.mm6. 彎扭校合連軸器的選擇由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點(diǎn),所以考慮選用它。二、 高速軸用聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算由于裝置用于運(yùn)輸機(jī),原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī),所以工作情況系數(shù)為,計(jì)算轉(zhuǎn)矩為所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL4(GB4323-84),但由于聯(lián)軸器一端與電動(dòng)機(jī)相連,其孔徑受電動(dòng)機(jī)外伸軸徑限制,所以選用TL5(GB4323-84)其主要參數(shù)如下:材料HT200公稱轉(zhuǎn)矩軸孔直徑,軸孔長,裝配尺寸半聯(lián)軸器厚(1P163表17-3)(GB4323-84)三、 第二個(gè)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算由于裝置用于運(yùn)輸機(jī),原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī),所以工作情況系數(shù)為,計(jì)算轉(zhuǎn)矩為所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL10(GB4323-84)其主要參數(shù)如下:材料HT200公稱轉(zhuǎn)矩軸孔直徑 軸孔長, 裝配尺寸半聯(lián)軸器厚(1P163表17-3)(GB4323-84)減速器附件的選擇通氣器由于在室內(nèi)使用,選通氣器(一次過濾),采用M181.5油面指示器選用游標(biāo)尺M(jìn)16起吊裝置采用箱蓋吊耳、箱座吊耳放油螺塞選用外六角油塞及墊片M161.5潤滑與密封一、 齒輪的潤滑采用浸油潤滑,由于低速級(jí)周向速度為,所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑,取為50m。二、 滾動(dòng)軸承的潤滑由于軸承周向速度為,所以宜開設(shè)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,考慮到該裝置用于小型設(shè)備,選用L-AN15潤滑油。四、 密封方法的選取選用凸緣式端蓋易于調(diào)整,采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實(shí)現(xiàn)密封。密封圈型號(hào)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(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。設(shè)計(jì)小結(jié)由于水平有限,且是第一次做機(jī)械設(shè)計(jì),所以這次的設(shè)計(jì)還存在許多缺點(diǎn),比如說箱體結(jié)構(gòu)龐大,重量也很大。齒輪的計(jì)算不夠精確等等缺陷,我相信,通過這次的實(shí)踐,能使我在以后的設(shè)計(jì)中避免很多不必要的工作,有能力設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更緊湊,傳動(dòng)更穩(wěn)定精確的設(shè)備。參考資料目錄1機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),高等教育出版社,王昆,何小柏,汪信遠(yuǎn)主編,1995年12月第一版;2機(jī)械設(shè)計(jì)(第七版),高等教育出版社,濮良貴,紀(jì)名剛主編,2001年7月第七版;3簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),同濟(jì)大學(xué)出版社,洪鐘德主編,2002年5月第一版;4減速器選用手冊(cè),化學(xué)工業(yè)出版社,周明衡主編,2002年6月第一版;5工程機(jī)械構(gòu)造圖冊(cè),機(jī)械工業(yè)出版社,劉希平主編6機(jī)械制圖(第四版),高等教育出版社,劉朝儒,彭福蔭,高治一編,2001年8月第四版;7互換性與技術(shù)測(cè)量(第四版),中國計(jì)量出版社,廖念釗,古瑩庵,莫雨松,李碩根,楊興駿編,2001年1月第四版。16
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減速器
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