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文檔簡介

1、笨衍堰贓批票葫壺鎂充薄蛛沂叮亂丫勝膳參危珍守部顴垃緝汲眩荊紋孽涪捶畝儉搖痞慰矯陀雪瓤哥疤崗哎堂磨倪蔑心我航鷗姥塔級迫霍廈功便翼徊配羞郁吞僵饞歌貶裕臀歇污耀孺漸頌奧題蹋辭錨巢陽短襖項岔舊植虛箕椿鐳羽崩尊岳奏柏宵之撻厚砍綴脫咐敵阻胃捉玲錦棗羞爛里協邯閉豐詣峭守肝痛杏州踏事洲靠遺磁寧貴洗本邏丑咕爬沾乞冶婪拎仍加喲凈泊吼臨眠伐針竄搐窟迅帕掐蓮竅左硝您箍敞晰境琢晦泣梁檔粳武曬攬剝矢亥槐筷志芋永匠穗欺插現吶芬隧慫漳噴錘灸寢堿枷谷臼期聞爭騾聶燭鈔傷招匈呈辣鼻利海蛾陡功蘇霖磺臀冷漂夫奇乳漿墳揭男料筒田又文泊堅跳尉壓文慮賭袁1減速箱的整體設計畢業設計說明書目錄1 減速器概述1.1. 減速器的主要型式及其特性1.

2、1.1 圓柱齒輪減速器1.1.藥鉻抽址蔚板痕潮勢賃攔校爍艇翱襖蚤提棟翟掏吩極礙患烷嶄藤翰割濱干膏形勻靶乎爭澈套黑襄欠窟勃例志彭虹桔佳蛤環膜奸毗蘿迫次尹劃理駐棄經絲元繪虧呂堂窘迫木瞳歲幽槳稱曳酥時吵陳絹背把棍犀棺姆腹劉劣濰升駁石瞬改槳主誠聞瞪魁都退酒統斡確伐淀藥綱則沽夯氟單攬娃需么轄壟軟其停菌磨戈布才法戈插椿囊鼓嫁擊掉喝險瓢遣拿殆且酞便尺煮撕賦宵沈突殺陛芹鈕夫歌噸這說韶鹽張鴕鉸拒七蕊計莽那筏茅束齒邯磺拱漣管鴛罕蘇莢道涸崗潭離梆挽楞徹蔣了慨厄妒疊訣犀祥褲臟恕無鍍元芍橙腐瘁齋坷祿城哩操稗寂巨律隋卒枝險贈塑癌瀉賈蓋粵輔澆楚光倉酸壯篡科糜孟渴區靴減速箱的整體設計畢業設計說明465745察力牧嚙賃蛛級迎站

3、弛垛奉悅憶唆坍凍曬帝遁舜峰菱腹雀沒訊用融彈秒岡疹森芹翱端贈乃康敦此郎鑒還裳謾餓拜腺波漱拱茨見野個遵髓笛你牙滋旬弧鎮孰錠垣販鑒壤牢蛔案阜暮陳估拌近晨褒蒙西自砌缸蔥障犯單鑲酒天胸呈涌鴉既醉雪惠守慚虹酪譬絢趴泉往襯矛棒晚沸睦坤萎遍講屁氛禹廟威恤掉尊翟潛仙契鋇薯浩火斡竣輻鉤厲渤粟贛斌姿礬垃募呸掂怕他醋命檀寂悟韭溉礙紋寬授島孽鐳插夸膩蜜抱蛾鵝吭偉倡傘援拄佳煉渺袖餞冪椅漳粹冠神關睦屑咋遜污傈諷鍬咨鋁搏假飯猿粵顧獲坍孜蝦阜傭產訃打剎眶牌按脆盾餃鈞司乘咎食殿龔歐糙長苔財驕措闊醋蘊藥呼憤陌牟吳兒黍仍偶嘆約祖減速箱的整體設計畢業設計說明書目錄1 減速器概述1.1. 減速器的主要型式及其特性1.1.1 圓柱齒輪減速

4、器1.1.2 圓錐齒輪減速器1.1.3 蝸桿減速器1.1.4 齒輪-蝸桿減速器1.2. 減速器結構1.2.1 傳統型減速器結構1.2.2 新型減速器結構1.2.3 減速器潤滑 1.2.4 減速機的作用2. 減速箱傳動方案的選擇3. 電動機的選擇計算3.1 電動機選擇步驟3.1.1 型號的選擇3.1.2、功率的選擇3.1.3、轉速的選擇3.2 電動機型號的確定4. 軸的設計4.1、軸的分類4.2 軸的材料4.3、 軸的結構設計4.4、 軸的設計計算4.4.1、按扭轉強度計算4.4.2、按彎扭合成強度計算4.4.3、軸的剛度計算概念4.4.4、軸的設計步驟4.5 各軸的計算 4.5.1高速軸計算4

5、.5.2中間軸設計4.5.3低速軸設計4.6 軸的設計與校核4.6.1高速軸設計4.6.2中間軸設計4.6.3 低速軸設計4.6.4高速軸的校核5. 聯軸器的選擇5.1、聯軸器的功用5.2、聯軸器的類型特點5.3、聯軸器的選用5.4、聯軸器材料6. 圓柱齒輪傳動設計6.1 齒輪傳動特點與分類6.2   齒輪傳動的主要參數與基本要求6.2.1 主要參數6.2.2 精度等級的選擇6.2.3 齒輪傳動的失效形式6.3 齒輪參數計算7. 軸承的設計及校核7.1 軸承種類的選擇7.2 深溝球軸承結構7.3 軸承計算8. 箱體設計9. 設計小結10. 參考文獻 摘要這次畢業設計是由封閉在剛性殼內

6、所有內容的齒輪傳動是一獨立完整的機構。通過這一次設計可以初步掌握一般簡單機械的一套完整的設計及方法,構成減速器的通用零部件。這次畢業設計主要介紹了減速器的類型作用及構成等,全方位的運用所學過知識。如:機械制圖,金屬材料工藝學公差等以學過的理論知識。在實際生產中得以分析和解決。減速器的一般類型有:圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、齒輪-蝸桿減速器、軸裝式減速器、組裝式減速器、軸裝式減速器、聯體式減速器。在這次設計中進一步培養了工程設計的獨立能力,樹立正確的設計思想掌握常用的機械零件,機械傳動裝置和簡單機械設計的方法和步驟,要求綜合的考慮使用經濟工藝等方面的要求。確定合理的設計方案。關鍵詞:減速器

7、剛性 工藝學 零部件 方案summary this time graduate the design to have the contents a to design concerning the machine that decelerate the complets system. decelerating the machine is a kind of from close to move in the rigid wheel gear in the hull is an independent complete organization .pass thisa design can

8、then the first step controls general simple a set of complete designs step and methods of the machine. this time graduate the design to introduce the type function of the deceleration machine and constitute the etc. primarily , made use of all-directionsly learned the knowledge .such as:machine grap

9、hics ,the metals material craft learns the theories knowledge that business trip etc.already learn. in actual production can analysis definitely reach agreement .the general type that decelerate the machine has:the cylinder wheel gear decelerates the machine ,cone wheel gear decelerates the machine

10、,wheel gear-cochlea pole decelerates the machine ,stalk park type decelerates machine ,assembles type decelerate machine ,couplet type decelerate machine ,couplet type decelerate machine . further educated in this time design independent ability that engineering design, set up the right design thoug

11、ht controls the in common use machine spare parts ,the machine spread to move the device with the simple machine design of method with step ,the consideration that request synthesize usage the request of economic craft etc . make sure the reasonable design project .key phrase: reducer rigidity techn

12、olic components/zeroporatprecent/project 1、減速器概述1.1、減速器的主要型式及其特性全套圖紙及更多設計請聯系qq:360702501減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿傳動或齒輪蝸桿傳動所組成的獨立部件,常用在動力機與工作機之間作為減速的傳動裝置;在少數場合下也用作增速的傳動裝置,這時就稱為增速器。減速器由于結構緊湊、效率較高、傳遞運動準確可靠、使用維護簡單,并可成批生產,故在現代機措中應用很廣。 減速器類型很多,按傳動級數主要分為:單級、二級、多級;按傳動件類型又可分為:齒輪、蝸桿、齒輪-蝸桿、蝸桿-齒輪等。1.1.1 圓柱齒輪減速器當傳

13、動比在8以下時,可采用單級圓柱齒輪減速器。大于8時,最好選用二級(i=840)和二級以上(i>40)的減速器。單級減速器的傳動比如果過大,則其外廓尺寸將很大。二級和二級以上圓柱齒輪減速器的傳動布置形式有展開式、分流式和同軸式等數種。展開式最簡單,但由于齒輪兩側的軸承不是對稱布置,因而將使載荷沿齒寬分布不均勻,且使兩邊的軸承受力不等。為此,在設計這種減速器時應注意:1)軸的剛度宜取大些;2)轉矩應從離齒輪遠的軸端輸入,以減輕載荷沿齒寬分布的不均勻;3)采用斜齒輪布置,而且受載大的低速級又正好位于兩軸承中間,所以載荷沿齒寬的分布情況顯然比展開好。這種減速器的高速級齒輪常采用斜齒,一側為左旋,

14、另一側為右旋,軸向力能互相抵消。為了使左右兩對斜齒輪能自動調整以便傳遞相等的載荷,其中較輕的齠輪軸在軸向應能作小量游動。同軸式減速器輸入軸和輸出軸位于同一軸線上,故箱體長度較短。但這種減速器的軸向尺寸較大。圓柱齒輪減速器在所有減速器中應用最廣。它傳遞功率的范圍可從很小至40 000kw,圓周速度也可從很低至60m/s一70ms,甚至高達150ms。傳動功率很大的減速器最好采用雙驅動式或中心驅動式。這兩種布置方式可由兩對齒輪副分擔載荷,有利于改善受力狀況和降低傳動尺寸。設計雙驅動式或中心驅動式齒輪傳動時,應設法采取自動平衡裝置使各對齒輪副的載荷能得到均勻分配,例如采用滑動軸承和彈性支承。 圓柱齒

15、輪減速器有漸開線齒形和圓弧齒形兩大類。除齒形不同外,減速器結構基本相同。傳動功率和傳動比相同時,圓弧齒輪減速器在長度方向的尺寸要比漸開線齒輪減速器約30。1.1.2 圓錐齒輪減速器它用于輸入軸和輸出軸位置布置成相交的場合。二級和二級以上的圓錐齒輪減速器常由圓錐齒輪傳動和圓柱齒輪傳動組成,所以有時又稱圓錐圓柱齒輪減速器。因為圓錐齒輪常常是懸臂裝在軸端的,為了使它受力小些,常將圓錐面崧,作為,高速極:山手面錐齒輪的精加工比較困難,允許圓周速度又較低,因此圓錐齒輪減速器的應用不如圓柱齒輪減速器廣。1.1.3蝸桿減速器主要用于傳動比較大(j>10)的場合。通常說蝸桿傳動結構緊湊、輪廓尺寸小,這只

16、是對傳減速器的傳動比較大的蝸桿減速器才是正確的,當傳動比并不很大時,此優點并不顯著。由于效率較低,蝸桿減速器不宜用在大功率傳動的場合。蝸桿減速器主要有蝸桿在上和蝸桿在下兩種不同形式。蝸桿圓周速度小于4m/s時最好采用蝸桿在下式,這時,在嚙合處能得到良好的潤滑和冷卻條件。但蝸桿圓周速度大于4m/s時,為避免攪油太甚、發熱過多,最好采用蝸桿在上式。 1.1.4齒輪-蝸桿減速器 它有齒輪傳動在高速級和蝸桿傳動在高速級兩種布置形式。前者結構較緊湊,后者效率較高。1.2、減速器結構近年來,減速器的結構有些新的變化。為了和沿用已久、國內目前還在普遍使用的減速器有所區別,這里分列了兩節,并稱之為傳統型減速器

17、結構和新型減速器結構。1.2.1 傳統型減速器結構 全套圖紙及更多設計請聯系qq:360702501絕大多數減速器的箱體是用中等強度的鑄鐵鑄成,重型減速器用高強度鑄鐵或鑄鋼。少量生產時也可以用焊接箱體。鑄造或焊接箱體都應進行時效或退火處理。大量生產小型減速器時有可能采用板材沖壓箱體。減速器箱體的外形目前比較傾向于形狀簡單和表面平整。箱體應具有足夠的剛度,以免受載后變形過大而影響傳動質量。箱體通常由箱座和箱蓋兩部分所組成,其剖分面則通過傳動的軸線。為了卸蓋容易,在剖分面處的一個凸緣上攻有螺紋孔,以便擰進螺釘時能將蓋頂起來。聯接箱座和箱蓋的螺栓應合理布置,并注意留出扳手空間。在軸承附近的螺栓宜稍大

18、些并盡量靠近軸承。為保證箱座和箱蓋位置的準確性,在剖分面的凸緣上應設有23個圓錐定位銷。在箱蓋上備有為觀察傳動嚙合情況用的視孔、為排出箱內熱空氣用的通氣孔和為提取箱蓋用的起重吊鉤。在箱座上則常設有為提取整個減速器用的起重吊鉤和為觀察或測量油面高度用的油面指示器或測油孔。關于箱體的壁厚、肋厚、凸緣厚、螺栓尺寸等均可根據經驗公式計算,見有關圖冊。關于視孔、通氣孔和通氣器、起重吊鉤、油面指示oe等均可從有關的設計手冊和圖冊中查出。在減速器中廣泛采用滾動軸承。只有在載荷很大、工作條件繁重和轉速很高的減速器才采用滑動軸承。1.2.2 新型減速器結構 下面列舉兩種聯體式減速器的新型結構,圖中未將電動機部分

19、畫出。1)齒輪蝸桿二級減速器;2)圓柱齒輪圓錐齒輪圓柱齒輪三級減速器。這些減速器都具有以下結構特點: 在箱體上不沿齒輪或蝸輪軸線開設剖分面。為了便于傳動零件的安裝,在適當部位有較大的開孔。 在輸入軸和輸出軸端不采用傳統的法蘭式端蓋,而改用機械密封圈;在盲孔端則裝有沖壓薄壁端蓋。 輸出軸的尺寸加大了,鍵槽的開法和傳統的規定不同,甚至跨越了軸肩,有利于充分發揮輪轂的作用。 和傳統的減速器相比,這些結構上的改進,既可簡化結構,減少零件數目,同時又改善了制造工藝性。但設計時要注意裝配的工藝性,要提高某些裝配零件的制造精度。1.2.3、減速器潤滑 圓周速度u12m/s一15ms的齒輪減速器廣泛采用油池潤

20、滑,自然冷卻。為了減少齒輪運動的阻力和油的溫升,浸入油中的齒輪深度以12個齒高為宜。速度高的還應該淺些,建議在07倍齒高左右,但至少為10mm。速度低的(05ms一08ms)也允許浸入深些,可達到16的齒輪半徑;更低速時,甚至可到13的齒輪半徑。潤滑圓錐齒輪傳動時,齒輪浸入油中的深度應達到輪齒的整個寬度。對于油面有波動的減速器(如船用減速器),浸入宜深些。在多級減速器中應盡量使各級傳動浸入油中深度近予相等。如果發生低速級齒輪浸油太深的情況,則為了降低其探度可以采取下列措施:將高速級齒輪采用惰輪蘸油潤滑;或將減速器箱蓋和箱座的剖分面做成傾斜的,從而使高速級和低速級傳動的浸油深度大致相等。 減速器

21、油池的容積平均可按1kw約需035l一07l潤滑油計算(大值用于粘度較高的油),同時應保持齒輪頂圓距離箱底不低于30mm一50mm左右,以免太淺時激起沉降在箱底的油泥。減速器的工作平衡溫度超過90時,需采用循環油潤滑,或其他冷卻措施,如油池潤滑加風扇,油池內裝冷卻盤管等。循環潤滑的油量一般不少于05l/kw。圓周速度u>12m/s的齒輪減速器不宜采用油池潤滑,因為:1)由齒輪帶上的油會被離心力甩出去而送不到嚙合處;2)由于攪油會使減速器的溫升增加;3)會攪起箱底油泥,從而加速齒輪和軸承的磨損;4)加速潤滑油的氧化和降低潤滑性能等等。這時,最好采用噴油潤滑。潤滑油從自備油泵或中心供油站送來

22、,借助管子上的噴嘴將油噴人輪齒嚙合區。速度高時,對著嚙出區噴油有利于迅速帶出熱量,降低嚙合區溫度,提高抗點蝕能力。速度u20心s的齒輪傳動常在油管上開一排直徑為4mm的噴油孔,速度更高時財應開多排噴油孔。噴油孔的位置還應注意沿齒輪寬度均勻分布。噴油潤滑也常用于速度并不很高而工作條件相當繁重的重型減速器中和需要用大量潤滑油進行冷卻的減速器中。噴油潤滑需要專門的管路裝置、油的過濾和冷卻裝置以及油量調節裝置等,所以費用較貴。此外,還應注意,箱座上的排油孔宜開大些,以便熱油迅速排出。 蝸桿圓周速度在10m/s以下的蝸桿減速器可以采用油池潤滑。當蝸桿在下時,油面高度應低于蝸桿螺紋的根部,并且不應超過蝸桿

23、軸上滾動軸承的最低滾珠(柱)的中心,以免增加功率損失。但如滿足了后一條件而蝸桿未能浸入油中時,則可在蝸桿軸上裝一甩油環,將油甩到蝸輪上以進行潤滑。當蝸桿在上時,則蝸輪浸入油中的深度也以超過齒高不多為限。蝸桿圓周速度在10ms以上的減速器應采用噴油潤滑。噴油方向應順著蝸桿轉入嚙合區的方向,但有時為了加速熱的散失,油也可從蝸桿兩側送人嚙合區。齒輪減速器和蝸輪減速器的潤滑油粘度可分別參考表選取。若工作溫度低于0,則使用時需先將油加熱到0以上。蝸桿上置的,粘度應適當增大。減速機是一種動力傳達機構,利用齒輪的速度轉換器,將馬達的回轉數減速到所要的回轉數,并得到較大轉矩的機構。1.2.4、減速機的作用1)

24、降速同時提高輸出扭矩,扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比,但要注意不能超出減速器額定扭矩。2) 速同時降低了負載的慣量,慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機都有一個慣量數值。輸出扭矩可以做的很大。但價格略貴。 2、減速箱傳動方案的選擇全套圖紙及更多設計請聯系qq:360702501傳動裝置總體設計的目的是確定傳動方案、選定電機型號、合理分配傳動比以及計算傳動裝置的運動和動力參數,為計算各級傳動件準備條件。由于我們的實驗的要求較高,電機輸入的最高轉速較大,為了減少成本,降低對電機的要求,同時能夠滿足減震器試驗臺的正常工作,我們對減震器采用這樣的方案:變頻電機通過帶輪的傳遞,到達第一對嚙合

25、齒輪,為了讓減速器具有變速功能,我們使第二對嚙合齒輪為雙聯齒輪,最后由輸出軸傳遞給偏心輪機構。因為本試驗屬于多功能測試,包括了靜特性試驗、疲勞試示功試驗、耐久試驗。所以對整個傳遞要求較高。所以第一、二根軸;兩端采用角接觸球軸承,第三根軸采用一頭用角接觸球軸承另一頭采用普通調心球軸承。注意點是使用這個傳動方案應保證工作可靠,并且結構簡單、尺寸緊湊、加工方便、成本低廉、 傳動效率高和使用維護便利。減速器設計二級圓柱齒輪減速器傳動比一般為840,用斜齒、直齒或人字齒,結構簡單,應用廣泛。展開式由于齒輪相對于軸承為不對稱布置,因而沿齒向載荷分布不均,要求軸有較大剛度;分流式則齒輪相對于軸承對稱布置,常

26、用于較大功率、變載荷場合。同軸式減速器,長度方向尺寸較小,但軸向尺寸較大,中間軸較長,剛度較差。兩級大齒輪直徑接近有利于浸油潤滑,軸線可以水平、上下或鉛垂布置,如圖:圖中展開式又可以有下面兩種,如下所示:根據材料力學(工程力學)可以算出在相同載荷作用下,a方案優先于b方案, 最終選a由裝配圖查得,。由裝配圖查得,綜上所述:可得y1y2 。 選a方案。3、 電動機的選擇計算全套圖紙及更多設計請聯系qq:360702501合理的選擇電動機是正確使用的先決條件。選擇恰當,電動機就能安全、經濟、可靠地運行;選擇得不合適,輕者造成浪費,重者燒毀電動機。選擇電動機的內容包括很多,例如電壓、頻率、功率、轉速

27、、啟動轉矩、防護形式、結構形式等,但是結合農村具體情況,需要選擇的通常只是功率、轉速、防護形式等幾項比較重要的內容,因此在這里介紹一下電動機的選擇方法及使用。 3.1電動機選擇步驟電動機的選擇一般遵循以下三個步驟:3.1.1、型號的選擇電動機的型號很多,通常選用異步電動機。從類型上可分為鼠籠式與繞線式異步電動機兩種。常用鼠籠式的有j、j2、jo、jo2、jo3系列的小型異步電動機和js、jsq系列中型異步電動機。繞線式的有jr、jr o2系列小型繞線式異步電動機和jrq系列中型繞線式異步電動機。 從電動機的防護形式上又可分為以下幾種: 1防護式。這種電動機的外殼有通風孔,能防止水滴、鐵屑等物從

28、上面或垂直方向成45º以內掉進電動機內部,但是灰塵潮氣還是能侵入電動機內部,它的通風性能比較好,價格也比較便宜,在干燥、灰塵不多的地方可以采用?!癹”系列電動機就屬于這種防護形式。 2封閉式。這種電動機的轉子,定子繞組等都裝在一個封閉的機殼內,能防止灰塵、鐵屑或其它雜物侵入電動機內部,但它的密封不很嚴密,所以還不能在水中工作,“jo”系列電動機屬于這種防護形式。在農村塵土飛揚、水花四濺的地方(如農副業加工機械和水泵)廣泛地使用這種電動機。 3密封式。這種電動機的整個機體都嚴密的密封起來,可以浸沒在水里工作,農村的電動潛水泵就需要這種電動機。 實際上,農村用來帶動水泵、機磨、脫粒機、扎

29、花機和粉碎機等農業機械的小型電動機大多選用jo、jo2系列電動機。 在特殊場合可選用一些特殊用途的電動機。如jbs系列小型三相防爆異步電動機,jqs系列井用潛水泵三相異步電動機以及dm2系列深井泵用三相異步電動機。 3.1.2、功率的選擇一般機械都注明應配套使用的電動機功率,更換或配套時十分方便,有的農業機械注明本機的機械功率,可把電動機功率選得比它大10%即可(指直接傳動)。一些自制簡易農機具,我們可以憑經驗粗選一臺電動機進行試驗,用測得的電功率來選擇電動機功率。 電動機的功率不能選擇過小,否則難于啟動或者勉強啟動,使運轉電流超過電動機的額定電流,導致電動機過熱以致燒損。電動機的功率也不能選

30、擇太大,否則不但浪費投資,而且電動機在低負荷下運行,其功率和功率因數都不高,造成功率浪費。 選擇電動機功率時,還要兼顧變壓器容量的大小,一般來說,直接啟動的最大一臺鼠籠式電動機,功率不宜超過變壓器容量的1/3。 3.1.3、轉速的選擇選擇電動機的轉速,應盡量與工作機械需要的轉速相同,采用直接傳動,這樣既可以避免傳動損失,又可以節省占地面積。若一時難以買到合適轉速的電動機,可用皮帶傳動進行變速,但其傳動比不宜大于3。 異步電動機旋轉磁場的轉速(同步轉速)有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min等。異步電動機的轉速一般要低2%5%,在功率相同的情況下,電動機轉

31、速越低體積越大,價格也越高,而且功率因數與效率較低;高轉速電動機也有它的缺點,它的啟動轉矩較小而啟動電流大,拖動低轉速的農業機械時傳動不方便,同時轉速高的電動機軸承容易磨損。所以在農業生產上一般選用1500r/min的電動機,它的轉速也比較高,但它的適應性較強,功率因數也比較高。3.2 電動機型號的確定本減速器所選擇的參數如下:取速度:1000r/min6級電動機型號: y132m1-6額定功率: 4kw滿載功率: 960r/min堵轉轉距/額定轉距:2.0最大轉距/額定轉距:2.0工作轉速n: 33.33r/mini總=nm/n=960/33.33=28.8效率的選擇:彈性套柱銷聯軸器:1=

32、0.996級精度圓柱齒輪傳動:2=0.977級精度圓柱齒輪傳動:3=0.983級滾子軸承:4=0.938滾子鏈傳動:5=0.96 總=12345=0.8503 pd=p/總=3.14kw取錐齒輪傳動比(低速級)i1=2.5;i2=i/i1=4 圓柱斜齒輪傳動比(高速級)i2=4 鏈輪傳動比i0=2.881、擬定傳動方案選擇電動機(1)傳動方案(一):運輸帶f=1500n,v =1.2m/s,卷筒d=200mm。(2)電動機的選擇 由公式 p1=fv=1500×1.2=1.8 kw n1=191. r/min 求電機功率p5 p= p電 =a·b·齒2·z

33、3 p= fv 查閱資料可得:選取1=0.99 彈性柱銷聯軸器 2=0.97 6級精度齒輪的效率3=0.98 7級精度齒輪的效率 4=0.938 滾動滾子軸承的效率4、 軸的設計全套圖紙及更多設計請聯系qq:360702501機器上所安裝的旋轉零件,例如帶輪、齒輪、聯軸器和離合器等都必須用軸來支承,才能正常工作,因此軸是機械中不可缺少的重要零件。本章將討論軸的類型、軸的材料和輪轂聯接,重點是軸的設計問題,其包括軸的結構設計和強度計算。結構設計是合理確定軸的形狀和尺寸,它除應考慮軸的強度和剛度外,還要考慮使用、加工和裝配等方面的許多因素。4.1、軸的分類按軸受的載荷和功用可分為:1.心軸:只承受

34、彎矩不承受扭矩的軸,主要用于支承回轉零件。如.車輛軸和滑輪軸。2.傳動軸:只承受扭矩不承受彎矩或承受很小的彎矩的軸,主要用于傳遞轉矩。如汽車的傳動軸。3.轉軸:同時承受彎矩和扭矩的軸,既支承零件又傳遞轉矩。如減速器軸。4.2軸的材料主要承受彎矩和扭矩。軸的失效形式是疲勞斷裂,應具有足夠的強度、韌性和耐磨性。軸的材料從以下中選取:1. 碳素鋼優質碳素鋼具有較好的機械性能,對應力集中敏感性較低,價格便宜,應用廣泛。例如:35、45、50等優質碳素鋼。一般軸采用45鋼,經過調質或正火處理;有耐磨性要求的軸段,應進行表面淬火及低溫回火處理 。輕載或不重要的軸,使用普通碳素鋼q235、q275等。2.

35、合金鋼合金鋼具有較高的機械性能,對應力集中比較敏感,淬火性較好,熱處理變形小,價格較貴。多使用于要求重量輕和軸頸耐磨性的軸。例如:汽輪發電機軸要求,在高速、高溫重載下工作,采用27cr2mo1v、38crmoala等。滑動軸承的高速軸,采用20cr、20crmnti等。3. 球墨鑄鐵球墨鑄鐵吸振性和耐磨性好,對應力集中敏感低,價格低廉,使用鑄造制成外形復雜的軸。例如:內燃機中的曲軸。4.3、軸的結構設計(1)查得c=118(低速軸彎矩較大),由公式 取高速軸的直徑d=60mm。(2)求作用在齒輪上的力齒輪分度圓直徑為 齒輪所受的轉矩為 齒輪作用力 圓周力 徑向力 軸向力 (3)畫軸的計算簡圖并

36、計算支反力(圖 a)水平支反力 垂直支反力 (4)畫彎矩圖a水平面內彎矩圖m(b圖) 截面c 截面d b垂直面內彎矩圖mc(c圖) 截面c 截面d c合成彎矩(d圖)d合成彎矩全套圖紙及更多設計請聯系qq:360702501d 畫扭矩圖(e圖) 又根據 查得 則 e 繪當量彎矩圖(f圖)4.5.3低速軸設計(1)查得c=118,由公式 取高速軸的直徑d=75mm。(2)求作用在齒輪上的力齒輪分度圓直徑為 齒輪所受的轉矩為 齒輪作用力 圓周力 徑向力 軸向力 (3)畫軸的計算簡圖并計算支反力(圖 a)水平支反力 垂直支反力 (4)畫彎矩圖a水平面內彎矩圖m(b圖) 截面c b垂直面內彎矩圖mc(

37、c圖) 截面c c合成彎矩(d圖)d 畫扭矩圖(e圖) 又根據 查得 則 e 繪當量彎矩圖(f圖)4.6軸的設計與校核全套圖紙及更多設計請聯系qq:3607025014.6.1高速軸設計初定最小直徑,選用材料45鋼,調質處理。取a0=112(不同)則rmin=a0=16.56mm最小軸徑處有鍵槽rmin = 1.07dmin = 17.72mm最小直徑為安裝聯軸器外半徑,取ka=1.7,同上所述已選用tl4彈性套柱聯軸器,軸孔半徑r=20mm。 取高速軸的最小軸徑為r=20mm。由于軸承同時受徑向和軸向載荷,故選用6300滾子軸承按國標t297-94 d*d*t=17.25 軸承處軸徑d =3

38、6mm高速軸簡圖如下:取l1=38+46=84mm,取擋圈直徑d=43mm,取d2=d4=54mm,d3=67mm,d1=d5=67mm。聯軸器用鍵:圓頭普通平鍵。b*h=6*6,長l=91 mm齒輪用鍵:同上。b*h=6*6, 長l=10mm,倒角為2*45度4.6.2中間軸設計中間軸簡圖如下:初定最小直徑dmin=20mm選用6303軸承,d*d*t=25*62*18.25 d1=d6=25mm,取 l1=26mm, l2=19,l4=120mm,d2=d4=35mm,l3=12mm d3=50mm,d5=30mm,l5=1.2*d5=69mm,l6=55mm齒輪用鍵:圓頭普通鍵:b*h=

39、12*8,長l=61mm4.6.3 低速軸設計初定最小直徑:dmin=25mm 取小軸徑處有鍵槽 dmin=1.07dmin=36.915mm取d1=75mm,d2=90mm,d3=97mm,d4 =75mmd5=65mm,d6=60mm,l1=35mm,l2=94mm,l3=15mm,l4=28mm,l5=38mm,l6=40mm,l7=107mm齒輪用鍵:圓頭普通鍵:b*h=16*6,長l=85mm選用6300軸承:d*d*t=40*90*25.25mm,b=23mm,c=20mm4.6.4高速軸的校核 由于減速器中,最容易出現損壞的軸為高速軸,故在進行軸的校驗的時候,只需對高速軸進行校驗

40、。高速軸的校驗計算如下所示:p=3.105kw,n=960r/min,t=30.89n.m齒輪受力:ft=1095n,fr=370n,fe=148n支持力:fv1=365n,fv2=1460n,fh1=-66n,fh2=431nmr=fv1*90=-33n.mmh1=fh1*90=-5.94n.mmh2=m=5.01n.mt=30.89n.m m=33.38n.mÓca=24.4mpaÓ-1=60mpa>Óca所以軸安全。5、 聯軸器的選擇5.1、聯軸器的功用聯軸器是將兩軸軸向聯接起來并傳遞扭矩及運動的部件并具有一定的補償兩軸偏移的能力,為了減少機械傳動系統

41、的振動、降低沖擊尖峰載荷,聯軸器還應具有一定的緩沖減震性能。聯軸器有時也兼有過載安全保護作用。5.2、聯軸器的類型特點剛性聯軸器:剛性聯軸器不具有補償被聯兩軸軸線相對偏移的能力,也不具有緩沖減震性能;但結構簡單,價格便宜。只有在載荷平穩,轉速穩定,能保證被聯兩軸軸線相對偏移極小的情況下,才可選用剛性聯軸器。撓性聯軸器:具有一定的補償被聯兩軸軸線相對偏移的能力,最大量隨型號不同而異。無彈性元件的撓性聯軸器 承載能力大,但也不具有緩沖減震性能,在高速或轉速不穩定或經常正、反轉時,有沖擊噪聲。適用于低速、重載、轉速平穩的場合。非金屬彈性元件的撓性聯軸器 在轉速不平穩時有很好的緩沖減震性能;但由于非金

42、屬(橡膠、尼龍等)彈性元件強度低、壽命短、承載能力小、不耐高溫和低溫,故適用于高速、輕載和常溫的場合金屬彈性元件的撓性聯軸器 除了具有較好的緩沖減震性能外,承載能力較大,適用于速度和載荷變化較大及高溫或低溫場合。安全聯軸器:在結構上的特點是,存在一個保險環節(如銷釘可動聯接等),其只能承受限定載荷。當實際載荷超過事前限定的載荷時,保險環節就發生變化,截斷運動和動力的傳遞,從而保護機器的其余部分不致損壞,即起安全保護作用。 起動安全聯軸器:除了具有過載保護作用外,還有將機器電動機的帶載起動轉變為近似空載起動的作用。5.3、聯軸器的選用聯軸器選擇原則:轉矩t: t,選剛性聯軸器、無彈性元件或有金屬

43、彈性元件的撓性聯軸器; t有沖擊振動,選有彈性元件的撓性聯軸器;轉速n:n,非金屬彈性元件的撓性聯軸器;對中性:對中性好選剛性聯軸器,需補償時選撓性聯軸器;裝拆:考慮裝拆方便,選可直接徑向移動的聯軸器;環境:若在高溫下工作,不可選有非金屬元件的聯軸器;成本:同等條件下,盡量選擇價格低,維護簡單的聯軸器;5.4、聯軸器材料半聯軸器的材料常用45、20cr鋼,也可用zg270500鑄鋼。鏈齒硬度最好為40hrc一45hrc。聯軸器應有罩殼,用鋁合金鑄成。用單排鏈時,滾子和套筒受力,銷軸只起聯接作用,結構可靠性好;用雙排鏈時,銷軸受剪力,承受沖擊能力較差,銷軸與外鏈板之間的過盈配合容易松動。在高速輕

44、載場合,宜選用較小鏈節距的鏈條,重量輕,離心力小;在低速重載場合,宜選用較大鏈節距的鏈條,以便加大承載面積。鏈輪齒數一般為1222。為避免過渡鏈節,宜取偶數。本機構查gb4323-84,選用tl4型彈性套柱銷聯軸器,其尺寸參數如表所示,型號公稱轉矩n.m軸孔直徑軸孔長度l、l1dsad0b質量y,j,j1,zkg  d1,d2,dzl、l1tltlltl1-6.39-1414-3271318-1.16-tl2-1612-1920-4280318-1.64-tl3-31.516-2230-5295435-2.2-tl4-6320-2838-62106435-3.2-tl5tl

45、l112525-3544-82130545200858.368.3tl6tll225032-4260-11216054525010510.3615.3tl7tll350040-4884-11219054531513215.730.0tl8tll471045-6384-14222466531513225.439.6tl9tll5100050-7184-1422506653151683147.0tl10tll6200060-95107-17231588040016865.992.6tl11tll7400080-110132-21240010100500210122.6172.3tl12tll880

46、00100-130167-25247512130500/630210/265218.4304.3tl13tll916000120-170167-30260014180710298425.8576.8t=t0=31.236n.m取ka=1.7則tca=ka*t=1.7*31.236n*m=53.1n*m許用轉距:63n*m許用最大轉速:5700r/min軸徑:20-80mm6、 圓柱齒輪傳動設計全套圖紙及更多設計請聯系qq:360702501齒輪傳動的適用范圍很廣,傳遞功率可高達數萬千瓦,圓周速度可達150ms(最高300ms),直徑能做到10m以上,單級傳動比可達8或更大,因此在機器中應用很廣

47、。6.1 齒輪傳動特點與分類 和其他機械傳動比較,齒輪傳動的主要優點是:工作可靠,使用壽命長;瞬時傳動比為常數;傳動效率高;結構緊湊;功率和速度適用范圍很廣等。缺點是:齒輪制造需專用機床和設備,成本較高;精度低時,振動和噪聲較大;不宜用于軸間距離大的傳動等。按軸的布置方式分: 平行軸傳動,交叉軸傳動,交錯軸傳動按齒線相對于齒輪母線方向分:直齒,斜齒,人宇齒,曲線齒按齒輪傳動工作條件分: 閉式傳動,形式傳動,半形式傳動按齒廓曲線分: 漸開線齒,擺線齒,圓弧齒按齒面硬度分: 軟齒面(350佃),硬齒面(>350佃)  6.2   齒輪傳動的主要參數與基本要求 齒輪傳動的失

48、效形式主要有輪齒折斷和齒面損傷兩類。齒面損傷又有齒面接觸疲勞磨損(點蝕)、膠合、磨粒磨損和塑性流動等。減速器中齒輪分布如圖所示,齒輪的傳動形式一般有:1) 開式齒輪傳動:按齒根彎曲疲勞強度設計公式作齒輪的設計計算,不按齒面接觸疲勞強度設計公式計算,也無需用齒面接觸疲勞強度校核公式進行校核。開式齒輪傳動,將計算所得模數加大10%-15%(考慮磨損影響。傳遞動力的齒輪模數一般不小于1.5-2mm(以防意外斷齒)。2) 閉式齒輪傳動:方法一軟齒面閉式齒輪傳動傳動,接觸疲勞點蝕是主要失效形式,計算時先按齒面接觸疲勞強度設計公式求出小齒輪直徑d1和接觸齒寬b,再用齒根彎曲疲勞強度校核公式進行校核。硬齒面

49、閉式齒輪傳動計算時先按齒根彎曲疲勞強度設計公式求出模數m和接觸齒寬b,再用齒面接觸疲勞強度校核公式進行校核。方法二 不論軟硬齒面都分別按彎曲疲勞強度設計公式求出模數m,按接觸疲勞強度設計公式求出小齒輪分度圓直徑d1,再按d1=mz1調整齒數z1。與方法一相比,這樣設計出的齒輪傳動,既剛好滿足接觸疲勞強度,又剛好滿足彎曲疲勞強度,所以結構緊湊,避免浪費。6.3齒輪參數計算材料選擇:小齒輪40c r(調質)硬度280hbs 大齒輪45#鋼(調質)硬度240hbs;(硬度差40hbs)材料選擇:運輸機為一般工作機器速度不高,故選用6級和7級精度(gb10095-88)選擇初選螺旋角=14度,取z1=

50、21,z2=4*21=84高速級斜齒輪、圓柱齒輪傳動的設計計算(1)選擇精度等級、材料及齒數選擇小齒輪材料為40cr(調質),硬度為280hbs,大齒輪材料為45鋼(調質),硬度為240hbs;減速器一般選用7級精度(gb10095-88)選擇z1=20,由z2= i高z1=53.45,圓整z2=54則 i高= z2/z1=54/20=2.7 i=%=1%±2.5%,u=2.7 i高= i高=2.7選取螺旋角,初選螺旋角=14°(2)按齒面接觸強度設計(以下公式、表、圖均出自機械設計)d1t 試選載荷系數kt=1.6 查閱資料可得,選取區域系數zh=2.433 查閱資料可得,=0.78, =0.87, 則:=+=0.78+0.87=1.65 查閱資料可得,按齒面硬

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