第一篇:二級(jí)減速器課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)
導(dǎo)語(yǔ):這是我第一次用匯編語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)小程序,歷時(shí)一周終于完成,其間有不少感觸。以下是小編整理二級(jí)減速器課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)的資料,歡迎閱讀參考。
首先就是借鑒.魯迅先生曾說(shuō)過(guò)要“拿來(lái)”,對(duì),在這次課程設(shè)計(jì)中,就要“拿來(lái)”不少子程序,比如將ascii碼轉(zhuǎn)換成bcd碼,將bcd碼轉(zhuǎn)換成壓縮bcd碼,將壓縮bcd碼轉(zhuǎn)換成ascii碼等,這些子程序的設(shè)計(jì)是固定的,因此可以直接從指導(dǎo)資料中調(diào)用,至于設(shè)置光標(biāo)的子程序,只需要修改幾個(gè)參數(shù)就可以,這大大方便了我的設(shè)計(jì),為我節(jié)省了很多的時(shí)間。還有就是指導(dǎo)老師提供的資料很重要.這次課程設(shè)計(jì)的大部分程序,都可以在李老師提供的資料中找到,這對(duì)我的程序設(shè)計(jì)很有幫助,從這些資料中,我可以看出這個(gè)時(shí)鐘程序的基本流程,修改一些程序就可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)時(shí)鐘的基本功能,添加一些程序就可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)時(shí)鐘的附加功能,可以說(shuō),如果沒(méi)有李老師提供的源程序,我將面臨很大的困難。
一、設(shè)計(jì)的目的和意義
ⅱ設(shè)計(jì)的目的:
1、熟悉鞏固所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐技能。
2、學(xué)習(xí)掌握工程初步設(shè)計(jì)的基本技能。
3、培養(yǎng)學(xué)生查閱技術(shù)資料的能力,培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)獨(dú)立完成課題的工作能力。
ⅱ、設(shè)計(jì)的意義:
數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置,與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性,且無(wú)機(jī)械裝置,具有更長(zhǎng)的使用壽命,因此得到了廣泛的使用。數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字電路,其中包括了組合邏輯電路和時(shí)序電路。
因此,我們此次設(shè)計(jì)數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字中的原理,從而學(xué)會(huì)制作數(shù)字鐘。而且通過(guò)數(shù)字鐘的制作進(jìn)一步的了解各種在制作中用到的中小規(guī)模集成電路的作用及使用方法。且由于數(shù)字鐘包括組合邏輯電路和時(shí)序電路。通過(guò)它可以進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握各種組合邏輯電路和時(shí)序電路的原理與
二、設(shè)計(jì)原理
數(shù)字電子鐘由信號(hào)發(fā)生器、“時(shí)、分、秒”計(jì)數(shù)器、譯碼器及顯示器、校時(shí)電路、整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路等組成。秒信號(hào)產(chǎn)生器是整個(gè)系統(tǒng)的時(shí)基信號(hào),它直接決定計(jì)時(shí)系統(tǒng)的精度,一般用555構(gòu)成的振蕩器加分頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)。將標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號(hào)送入“秒計(jì)數(shù)器”,該計(jì)數(shù)器采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,每累計(jì)60秒發(fā)出一個(gè)“分脈沖”信號(hào),該信號(hào)將作為“分計(jì)數(shù)器”的時(shí)鐘脈沖?!胺钟?jì)數(shù)器”也采用60進(jìn)制計(jì)數(shù)器,每累計(jì)60分,發(fā)出一個(gè)“時(shí)脈沖”信號(hào),該信號(hào)將被送到“時(shí)計(jì)數(shù)器”?!皶r(shí)計(jì)數(shù)器”采用24進(jìn)制計(jì)數(shù)器,可以實(shí)現(xiàn)一天24h的累計(jì)。譯碼顯示電路將“時(shí)、分、秒”計(jì)數(shù)器的輸出狀態(tài)經(jīng)七段顯示譯碼器譯碼,通過(guò)六位led顯示器顯示出來(lái)。整點(diǎn)報(bào)時(shí)電路是根據(jù)計(jì)時(shí)系統(tǒng)的輸出狀態(tài)產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào),然后去觸發(fā)音頻發(fā)生器實(shí)現(xiàn)報(bào)時(shí)。校時(shí)電路是來(lái)對(duì)“時(shí)、分、秒”顯示數(shù)字進(jìn)行校對(duì)調(diào)整。
第二篇:二級(jí)減速器課程設(shè)計(jì)
目 錄
一.設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)……………………………………………………1 二.傳動(dòng)方案的擬定及說(shuō)明………………………………………3 三.電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………………3 四.計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)……………………………4 五.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………5 六.軸的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………14 七.滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算………………………………………26 八.箱體內(nèi)鍵聯(lián)接的選擇及校核計(jì)算……………………………27 九.連軸器的選擇…………………………………………………27 十.箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………29
十一、減速器附件的選擇……………………………………………30
十二、潤(rùn)滑與密封……………………………………………………31
十三、設(shè)計(jì)小結(jié)………………………………………………………32
十四、參考資料………………………………………………………33
第三篇:二級(jí)減速器的課程設(shè)計(jì)
二級(jí)減速器的課程設(shè)計(jì) 減速器, 課程, 設(shè)計(jì)
第一章 二級(jí)斜齒輪減速器結(jié)構(gòu)及其計(jì)算
3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)
設(shè)計(jì)帶式運(yùn)輸機(jī)的減速傳動(dòng)裝置;
(1)已知條件:運(yùn)輸帶工作拉力F=5100N,運(yùn)輸帶工作速度V=1.1m/s,卷筒直徑D=350mm.(2)傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)圖,如下:
圖 3-3.1
(3)相關(guān)情況說(shuō)明
工作條件:一班制連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn),室內(nèi)工作有粉塵;
使用壽命:十年(大修期三年);
生產(chǎn)條件:中等規(guī)模機(jī)械廠,可加工7-8級(jí)精度齒輪。
動(dòng)力來(lái)源:電力,三相交流(220/380V);
運(yùn)輸帶速度允許誤差 5%。3.2傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過(guò)程
1.總體傳動(dòng)方案
初步確定傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案如圖3-3.1所示。二級(jí)圓柱斜齒輪減速器(展開(kāi)式)。傳動(dòng)裝置的總效率ηa
=0.972×0.983×0.99×0.98=0.86;
η =0.97為齒輪的效率(齒輪為8級(jí)精度),η =0.98為軸承的效率(磙子軸承),η =0.99為彈性聯(lián)軸器的效率,=0.98為剛性聯(lián)軸器
2.電動(dòng)機(jī)的選擇
電動(dòng)機(jī)所需工作功率為: P0=Pw/ηa=5.61/0.86=6.5kw 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為n=60.02r/min,經(jīng)查表按推薦的傳動(dòng)比合理范圍,二級(jí)圓柱斜齒輪減速器傳動(dòng)比i =8~40,則總傳動(dòng)比合理范圍為i =8~40,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n =i ×n=(8~40)×60.02=480~2400r/min。綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量、價(jià)格和帶傳動(dòng)、減速器的傳動(dòng)比,選定型號(hào)為Y160M—6的電動(dòng)機(jī),額定功率為7.5kW,額定電流17.0A,滿載轉(zhuǎn)速n =970 r/min,同步轉(zhuǎn)速1000r/min。
3.傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和傳動(dòng)比分配
(1)總傳動(dòng)比
由選定的電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速n 和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n,可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為i =n /n=
970/60.02=16.16(2)傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比分配 i=i =16.16為減速器的傳動(dòng)比。(3)分配減速器各級(jí)傳動(dòng)比
考慮潤(rùn)滑條件,為使兩級(jí)大齒輪直徑相近,查的i1=4.85,i2=i/i1=3.33
4.傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算
(1)各軸轉(zhuǎn)速
Ⅰ軸 nI=n =970r/min Ⅱ軸 nII=nI/ i1=200 r/min Ⅲ軸 nIII=nII/ i2=60.06 r/min
卷筒軸 nIV=nIII=60.06
(2)各軸輸入功率
Ⅰ軸 PI=P0×η3=6.5×0.99=6.44 kW Ⅱ軸 PII=PI×η1×η2=6.44×0.97×0.98=6.12 kW Ⅲ軸 PIII=PII×η1×η2=6.12×0.97×0.98=5.82 kW 卷筒軸 PIV= PIII×η2× =5.82×0.98×0.98=5.59 kW
(3)各軸輸入轉(zhuǎn)矩
電動(dòng)機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩 T0=9550×P0/ n =63.99 N.m
Ⅰ軸 TI=T0×η3=63.35 N.m Ⅱ軸 TII=TI×i1×η1×η2=292.07 N.m Ⅲ軸 TIII=TII×i2×η1×η2=924.55 N.m
卷筒軸 TIV= TIII×η2× =887.94 N.m
5.齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算
(一)高速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.齒輪材料,熱處理及精度
考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制,故大小齒輪都選用硬齒面漸開(kāi)線斜齒輪
(1)齒輪材料及熱處理
小齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),齒面硬度為240HBS,大齒輪材料為45鋼(?;X面硬
度為200HBS,2.初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸
因?yàn)橛昌X面齒輪傳動(dòng),具有較強(qiáng)的齒面抗點(diǎn)蝕能力,故先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì),再校
核持面接觸疲勞強(qiáng)度。
(1)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T1=63.35N?m
(2)確定齒數(shù)z 因?yàn)槭怯昌X面,故取z1=25,z2=i1 z1=4.85×25=121 傳動(dòng)比誤差 i=u=z2/ z1=121/25=4.84 Δi=(4.85-4.84)/4.85=0.21% 5%,允許
(3)初選齒寬系數(shù)
按非對(duì)稱布置,由表查得 =1
(4)初選螺旋角
初定螺旋角 =12(5)載荷系數(shù)K 載荷系數(shù)K=KA K V K K =1×1.17×1.4×1.37=2.24
(6)齒形系數(shù)Y 和應(yīng)力修正系數(shù)Y 查得Y =2.58 Y =2.16 Y =1.599 Y =1.81
(7)重合度系數(shù)Y 端面重合度近似為 =1.69,重合度系數(shù)為Y =0.684
(8)螺旋角系數(shù)Y
縱向重合度系數(shù) =1.690,Y =0.89
(9許用彎曲應(yīng)力
安全系數(shù)由表查得S =1.25 工作壽命兩班制,7年,每年工作300天
小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60nkt =60×271.47×1×7×300×2×8=5.473×10 大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2=N1/u=5.473×10 /6.316=0.866×10 查圖得壽命系數(shù) ,;實(shí)驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) ,查圖取尺寸系數(shù)
許用彎曲應(yīng)力
比較 , 取
(10)計(jì)算模數(shù)
按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取
(11)初算主要尺寸 初算中心距 ,取a=355mm
修正螺旋角 分度圓直徑 齒寬 ,取 , ,齒寬系數(shù)(12)驗(yàn)算載荷系數(shù)
圓周速度 查得 按,查得,又因,查圖得,則K=1.6,又Y =0.930,Y =0.688。從而得
滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。3.校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度(1)載荷系數(shù),,(2)確定各系數(shù) 材料彈性系數(shù) 查表得 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查圖得 重合度系數(shù) 查圖得 螺旋角系數(shù)(3)許用接觸應(yīng)力 試驗(yàn)齒輪的齒面接觸疲勞極限 , 壽命系數(shù) 查圖得,;工作硬化系數(shù) ;
安全系數(shù) 查表得 ;尺寸系數(shù) 查表得,則許用接觸應(yīng)力為:
取
(4)校核齒面接觸強(qiáng)度,滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度的要求。
(二)低速級(jí)齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1.齒輪材料,熱處理及精度
考慮此減速器的功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝的限制,故大小齒輪都選用硬齒面漸開(kāi)線斜齒輪
(1)齒輪材料及熱處理
大小齒輪材料為45鋼。調(diào)質(zhì)后表面淬火,齒面硬度為40~50HRC。經(jīng)查圖,取 = =
1200MPa,= =370Mpa。
(2)齒輪精度
按GB/T10095-1998,選擇6級(jí),齒根噴丸強(qiáng)化。
2.初步設(shè)計(jì)齒輪傳動(dòng)的主要尺寸
因?yàn)橛昌X面齒輪傳動(dòng),具有較強(qiáng)的齒面抗點(diǎn)蝕能力,故先按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì),再校
核持面接觸疲勞強(qiáng)度。
(10)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 = kN?m
(11)確定齒數(shù)z 因?yàn)槭怯昌X面,故取z =33,z =i z =3.92×33=129 傳動(dòng)比誤差 i=u=z / z =129/33=3,909
Δi= =0.28% 5%,允許(12)初選齒寬系數(shù)
按非對(duì)稱布置,由表查得 =0.6
(13)初選螺旋角
初定螺旋角 =12(14)載荷系數(shù)K 使用系數(shù)K 工作機(jī)輕微沖擊,原動(dòng)機(jī)均勻平穩(wěn),所以查表得K =1.25 動(dòng)載荷系數(shù)K 估計(jì)齒輪圓周速度v=0.443m/s 查圖得K =1.01;齒向載荷分布系數(shù)K 預(yù)估齒寬b=80mm 查圖得K =1.171,初取b/h=6,再查圖得K =
1.14
齒間載荷分配系數(shù) 查表得K =K =1.1 載荷系數(shù)K=K K K K =1.25×1.01×1.1×1.14=1.58
(15)齒形系數(shù)Y 和應(yīng)力修正系數(shù)Y 當(dāng)量齒數(shù) z =z /cos =19/ cos =35.26
z =z /cos =120/ cos =137.84 查圖得Y =2.45 Y =2.15 Y =1.65 Y =1.83
(16)重合度系數(shù)Y 端面重合度近似為 =【1.88-3.2×()】cos =【1.88-3.2×(1/33+1/129)】×cos12
=1.72 =arctg(tg /cos)=arctg(tg20 /cos12)=20.41031
=11.26652 因?yàn)?= /cos,則重合度系數(shù)為Y =0.25+0.75 cos / =0.669
(17)螺旋角系數(shù)Y 軸向重合度 = =1.34,取為1
Y =1- =0.669(18)許用彎曲應(yīng)力
安全系數(shù)由表查得S =1.25 工作壽命兩班制,7年,每年工作300天
小齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N1=60nkt =60×43.09×1×7×300×2×8=8.687×10
大齒輪應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N2=N1/u=8.687×10 /3.909=2.22×10 查圖得壽命系數(shù) ,;實(shí)驗(yàn)齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) ,查圖取尺寸系數(shù)
許用彎曲應(yīng)力
比較 , 取
(10)計(jì)算模數(shù)
按GB/T1357-1987圓整為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù),取
(11)初算主要尺寸
初算中心距 ,取a=500mm
修正螺旋角 分度圓直徑 齒寬 ,取 , ,齒寬系數(shù)(12)驗(yàn)算載荷系數(shù)
圓周速度 查得 按,查得,又因,查圖得,則K=1.611,又Y =0.887,Y =0.667。從而得
滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。3.校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度(5)載荷系數(shù),,(6)確定各系數(shù) 材料彈性系數(shù) 查表得 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查圖得 重合度系數(shù) 查圖得 螺旋角系數(shù)(7)許用接觸應(yīng)力 試驗(yàn)齒輪的齒面接觸疲勞極限 壽命系數(shù) 查圖得,;工作硬化系數(shù) ;
安全系數(shù) 查表得 ;尺寸系數(shù) 查表得,則許用接觸應(yīng)力為:
取
(8)校核齒面接觸強(qiáng)度,滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度的要求。二.具體二級(jí)齒輪減速器軸的方案設(shè)計(jì)
(1)高速軸I材料為20CrMnTi,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,硬度為241~286HBS,查得對(duì)稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算,初步計(jì)算軸徑,取
由于軸端開(kāi)鍵槽,會(huì)削弱軸的強(qiáng)度,故需增大軸徑5%~7%,取最小軸徑
(2)軸II材料為45鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,硬度為217~255HBS,查得對(duì)稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。
按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算,初步計(jì)算軸徑,取,取安裝小齒輪處軸徑
(3)軸III材料為40Cr,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,硬度為241~286HBS,查得對(duì)稱循環(huán)彎曲許用應(yīng)力。
按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算,初步計(jì)算軸徑,取
由于軸端開(kāi)鍵槽,會(huì)削弱軸的強(qiáng)度,故需增大軸徑5%~7%,取最小軸徑
軸I,軸II,軸III的布置方案與具體尺寸分別如圖2—8,圖2—9,圖2—10所示。
圖2—8
圖2—9
圖2—10
第三節(jié) 軸承的選擇及壽命計(jì)算
(一)第一對(duì)軸承 齒輪減速器高速級(jí)傳遞的轉(zhuǎn)矩
具體受力情況見(jiàn)圖3—1(1)軸I受力分析 齒輪的圓周力 齒輪的徑向力 齒輪的軸向力(2)計(jì)算軸上的支反力 經(jīng)計(jì)算得垂直面內(nèi)
圖3—1
水平面內(nèi)(3)軸承的校核 初選軸承型號(hào)為32014 輕微沖擊,查表得沖擊載荷系數(shù) ① 計(jì)算軸承A受的徑向力
軸承B受的徑向力 ②計(jì)算附加軸向力 查表得3000型軸承附加軸向力
則 軸承A,軸承B ③計(jì)算軸承所受軸向載荷
由于,即B軸承放松,A軸承壓緊
由此得 ④計(jì)算當(dāng)量載荷 軸承A e=0.43,則 , 軸承B e=0.43,則 ⑤軸承壽命 計(jì)算 因,按軸承B計(jì)算
(二)第二對(duì)軸承 齒輪減速器低速級(jí)傳遞的轉(zhuǎn)矩
具體受力情況見(jiàn)圖3—2(1)軸II受力分析 齒輪的圓周力 齒輪的徑向力 齒輪的軸向力(2)計(jì)算軸上的支反力 經(jīng)計(jì)算得垂直面內(nèi)
水平面內(nèi)(3)軸承的校核 初選軸承型號(hào)為32928 輕微沖擊,查表得沖擊載荷系數(shù) ①計(jì)算軸承A受的徑向力 軸承B受的徑向力 ②計(jì)算附加軸向力 查表得3000型軸承附加軸向力
則 軸承A,軸承B ③計(jì)算軸承所受軸向載荷 由于,即B軸承放松,A軸承壓緊
由此得 ④計(jì)算當(dāng)量載荷 軸承A e=0.36,則 , 軸承B e=0.36,則
⑤軸承壽命 計(jì)算 因,按軸承A計(jì)算
圖3—2
(三)第三對(duì)軸承 具體受力情況見(jiàn)圖3—3(1)軸III受力分析 齒輪的圓周力 齒輪的徑向力 齒輪的軸向力
(2)計(jì)算軸上的支反力 經(jīng)計(jì)算得垂直面內(nèi)
水平面內(nèi)(3)軸承的校核 初選軸承型號(hào)為32938 輕微沖擊,查表得沖擊載荷系數(shù) ①計(jì)算軸承A受的徑向力 軸承B受的徑向力 ②計(jì)算附加軸向力 查表得3000型軸承附加軸向力
則 軸承A,軸承B ③計(jì)算軸承所受軸向載荷,即B軸承放松,A軸承壓緊由此得 ④計(jì)算當(dāng)量載荷 軸承A e=0.48,則 , 軸承B e=0.48,則 ⑤軸承壽命 計(jì)算 因,按軸承B計(jì)算
圖3—3
由于
試設(shè)計(jì)一帶式輸送機(jī)減速器的斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)。已知輸入功率P1=40kW,小齒輪轉(zhuǎn)速n1=960r/min,齒數(shù)比u=3.2,由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),工作壽命15年(設(shè)每年工作300天),兩班制,帶式輸送機(jī)工作平穩(wěn),轉(zhuǎn)向不變,試設(shè)計(jì)此傳動(dòng)。
[解]
1.選精度等級(jí)、材料及齒數(shù)
1)材料及熱處理仍按直齒輪傳動(dòng)例題:大、小齒輪都選用硬齒面。由表1選得大、小齒輪的材料均為40Cr,并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火,齒面硬度為48~55HRC;
2)精度等級(jí)仍選7級(jí)精度;
3)仍選小齒輪齒數(shù)z1=24,大齒輪齒數(shù)z2=77;
4)初選螺旋角β=14°
2.按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)
齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算公式為:
1)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值
(1)試選Kt=1.6。
(2)由圖10查取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433。
(3)由圖8查得端面重合度
εα1=0.78,εα2=0.87,則 εα=εα1+εα2=1.65。
(4)許用接觸應(yīng)力 =1041.5 MPa。
2)計(jì)算
(1)試算小齒輪分度圓直徑d1t
mm =60.49 mm
(2)計(jì)算圓周速度
(3)計(jì)算齒寬b及模數(shù)mnt
h=2.25 mnt=5.51mm b/h=9.88
(4)計(jì)算縱向重合度εβ
(5)計(jì)算載荷系數(shù)K
已知使用系數(shù) =l。
根據(jù)v=3.04m/s,7級(jí)精度,由圖5查得動(dòng)載系數(shù) =l.11;
由表4查得接觸強(qiáng)度計(jì)算用的齒向載荷分布系數(shù) =1.41; 由圖6查得彎曲強(qiáng)度計(jì)算的齒向載荷分布系數(shù) =1.37。
由表3查得齒間載荷分配系數(shù) = =1.2。
故載荷系數(shù)
(6)按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑
(7)計(jì)算模數(shù)mn
3.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由式
1)確定計(jì)算參數(shù)
(1)計(jì)算載荷系數(shù)
(2)根據(jù)縱向重合度 =1.713,從圖9查得螺旋角影響系數(shù)Yβ=0.8。
(3)計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)
(4)查取齒形系數(shù)
由表5查得YFa1=2.592;YFa2=2.2l1
(5)查取應(yīng)力校正系數(shù)
由表5查得Ysa1=1.596;Ysa2=1.774
(6)計(jì)算大、小齒輪的 并加以比較
小齒輪的數(shù)值大。
2)設(shè)計(jì)計(jì)算
對(duì)比計(jì)算結(jié)果,由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法向模數(shù)mn略大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法向模數(shù),按表12,取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=2.5mm,可滿足彎曲強(qiáng)度。為滿足接觸疲勞強(qiáng)度,按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑d1=63.83mm,由
,取z1=25,則z2=uz1=80。
4.幾何尺寸計(jì)算
1)計(jì)算中心距
將中心距圓整為135mm。
2)按圓整后的中心距修正螺旋角
因β改變不多,故參數(shù)εα,Kβ,ZH等不必修正。
3)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑
4)計(jì)算齒輪寬度
圓整后取B2=58mm;B1=63mm。
5.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑>16Omm,而又小于5OOmm,故以選用腹板式結(jié)構(gòu)為宜。其它有關(guān)尺寸按圖11薦用的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)(尺寸計(jì)算從略),并繪制大齒輪零件圖(從略)。
第四篇:機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(二級(jí)展開(kāi)式減速器)
二級(jí)展開(kāi)式圓柱齒輪減速器-機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)
目 錄
l 設(shè)計(jì)任務(wù).....................................................2 電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算............................................3 傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算..............................4 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算..........................................5 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算.............................................6 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核.......................................7 滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算..........................................8 箱體內(nèi)鍵連接的選擇及校對(duì)...........................9 箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)......................................10 聯(lián)軸器的選擇.................................................11 減速器附件的選擇............................................12 潤(rùn)滑與密封..............................................13 參考文獻(xiàn).....................................................14 設(shè)計(jì)小結(jié)....................................................xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)
一、設(shè)計(jì)任務(wù)
1、設(shè)計(jì)題目:用于帶式運(yùn)輸機(jī)的二級(jí)直齒圓柱齒輪減速器
2、系統(tǒng)簡(jiǎn)圖:
3、工作條件:工作有輕微振動(dòng),經(jīng)常滿載、空載起動(dòng)、兩班制工作,運(yùn)輸帶允許速度誤差為 ,,減速器小批量生產(chǎn),使用壽命八年,每年按300天計(jì)。
4、原始數(shù)據(jù) 已知
輸送帶拉力F(KN)2.4 輸送帶速度v(m/s)1.4 滾筒直徑D(mm)400
5、設(shè)計(jì)工作量: 1.減速器裝配圖一張(1號(hào)圖紙)2.零件工作圖二張(傳動(dòng)零件、軸各一張)3.設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份(A4紙,6000-8000字)
二、電動(dòng)機(jī)的選擇計(jì)算
如系統(tǒng)簡(jiǎn)圖所示的膠帶運(yùn)輸帶的有效拉力F=2.4KN,工作速度v=1.4m/s,傳動(dòng)滾動(dòng)直徑D=400mm,電源為三相交流,電壓為380/220V試選擇電動(dòng)機(jī)。工作條件:單向運(yùn)轉(zhuǎn),有輕微振動(dòng),空載起動(dòng),單班制工作,使用期限10年,輸送帶速度容許誤差為?5%。
1.選擇電動(dòng)機(jī)系列
按工作要求及工作條件選用三相異步電動(dòng)機(jī),封閉自扇冷式結(jié)構(gòu),電壓為380V,Y系列。
.選擇電動(dòng)機(jī)功率 2 FV2400,1.4,3.36,P= kw W10001000 傳動(dòng)裝置的總效率: ,0.96 V帶傳動(dòng)效率 b 圓柱齒輪的傳動(dòng)效率 η=0.97 g 2 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率 η=0.98 r 聯(lián)軸器的效率 η=0.99 c 傳動(dòng)滾筒效率 η=0.96 滾筒 32,,,, 卷筒bcrg 傳動(dòng)總效率
32,0.96,0.99,0.98,0.98,0.96,0.82 所需電動(dòng)機(jī)功率 3.36Pw,4.1==kw Pr0.82, 3.電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 ,6060,1.4滾筒轉(zhuǎn)速 ==66.88r/min n,W3.14,0.4,D iV帶=2~4 b i雙級(jí)圓柱齒輪 =8~40 g i=16~160 取i=16~40 n=1070~2675 r/min 取n=1500 r/min 通過(guò)比較決定選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y132S-4, 同步轉(zhuǎn)速為1440r/min,所選電動(dòng)機(jī)的
數(shù)據(jù)和安裝尺寸如下表
5.5 電動(dòng)機(jī)外伸軸直徑D/mm 38 額定功率P/kw 0 1440 電動(dòng)機(jī)外伸軸長(zhǎng)度E/mm 80 滿載轉(zhuǎn)速n(r/min)0 額定扭矩 2.2 電動(dòng)機(jī)中心高H/mm 132
三、傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算
1、分配傳動(dòng)比
電動(dòng)機(jī)的滿載轉(zhuǎn)數(shù)n=1440r/min 0 3 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 總傳動(dòng)比 I= n/n= 1440/66.88=21.5總 0w 分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比,取帶傳動(dòng)傳動(dòng)比 i,2.5i,ii,iiibbgb12 ii,i/i,21.5/2.5,8.6 12b 令,代入上式求得: i,1.3i12 高速級(jí)傳動(dòng)比,低速級(jí)傳動(dòng)比。i,2.57i,3.3521
2、各軸功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 a.各軸轉(zhuǎn)速 1軸轉(zhuǎn)速 n,n/i,1440/2.5,576r/min1mb 2軸轉(zhuǎn)速 n,n/i,576/3.35,171.9r/min 211 3軸轉(zhuǎn)速 n,n/i,171.9/2.57,66.9r/min322 n,n,66.9r/min卷筒軸轉(zhuǎn)速 43 b.各軸功率
P,P,5.5,0.96,5.28kW1軸功率 1nb P,P,,5.28,0.98,0.97,5.02kW2軸功率 21rg P,P,,5.02,0.98,0.97,4.77kW3軸功率 32rg P,P,,,,4.77,0.98,0.99,4.63kW卷筒軸功率 43rcc.各軸轉(zhuǎn)矩 3電機(jī)軸 T,9550P/n,9550,5.5/1440,10N,mm,36476N,mmnm0 31軸 T,9550P/n,9550,5.28/576,10N,mm,87542N,mm111 3T,9550P/n,9550,5.02/171.9,10N,mm,278889N,mm2軸 222 3T,9550P/n,9550,4.77/66.9,10N,mm,680919N,mm3軸 333 3T,9550P/n,9550,4.63/66.9,10N,mm,660934N,mm卷筒軸 ww4 4 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 計(jì)算結(jié)果如下表: 軸名 電動(dòng)機(jī)軸 1軸 2軸 3軸 卷筒軸 參數(shù) 轉(zhuǎn)速 n,171.9n,66.9n,66.9n,1440n,576234m,11 n/(r,min)P,5.5P,4.77P,4.63P,5.28P,5.02功率P/kW n3412 轉(zhuǎn)矩 T,680919T,36476T,87542T,278889T,66091430124T/N?mm 傳動(dòng)比i 2.5 3.35 2.57 1 效率η 0.95 0.95 0.95 0.97
四、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 P1 確定設(shè)計(jì)功率 d 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表5-6查K=1.1 A P,K,P,1.1,5.5kW,6.05kWdAn 2 選擇V帶型號(hào)
Pn選擇V帶的帶型,由圖8-11選用A型 ca0 dv3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速 d d?初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑。由表8-6和表8-8,查取A型帶輪,應(yīng) D,75mmd1min使D,D,小帶輪轉(zhuǎn)速較低,選。D,100mm1min1 驗(yàn)算帶速v ,D3.14,100,1440nv,,7.536m/s 60,100060,1000 D帶速在5~25m/s之間,選擇合適。1 D,iD(1,),2.5,100,(1,0.01),247.5mm 21 D,250mm參考表8-8給出的帶輪直徑系列,取。2 250,247.5,0.01,5%轉(zhuǎn)速誤差 247.5 5 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 4 確定中心距a和帶長(zhǎng) Ld 由式(8-20)0.7(D,D),a,2(D,D)12012 245mm,a,700mm0 初選 a,400mm0 2(D,D),21帶長(zhǎng) L,2a,(D,D),,1364mm012d24a0查表8-2取 L,mm1400d L,L,dd中心距 a,a,,418mm02 a的調(diào)整范圍
a,a,0.015L,397mm mind a,a,0.03L,460mmmaxd 驗(yàn)算包角
DD,21 ,180:,,57.3:,159.4:1a 6 確定V帶根數(shù) Pdz,按式(P,,P)KK00ac P,1.32kW由表8-9a,插值求得得 0 ,P,0.17kW由表8-4b查得 0 K,0.95由表8-12查得 a K,0.96由表8-8查得 L 代入求根數(shù)公式,得
P6.05dz,,4.45 PPKK(,,)(1.32,0.17),0.95,0.9600aL 取z=5,符合表5-7推薦的輪槽數(shù)。F7 確定初拉力 0 6 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 查表8-3得 q,0.1kg/m P2.52d F,500(,1),qv,136.7N0zvKa 8 計(jì)算作用在軸上的壓力F Q ,1F,2zFsin,1345N Q02 9帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
? 小帶輪結(jié)構(gòu)采用實(shí)心式電動(dòng)機(jī)表8-11查的,D,38mm,e,15,0.4,f,90。輪轂寬,L,(1.5~2),D,57~76mmB,(z-1)e,zf,105mm0帶帶輪
五、傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算
?--?軸高速傳動(dòng)嚙合的兩直齒輪(傳動(dòng)比3.35)
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)運(yùn)輸機(jī)為一般工作機(jī)器,速度不高,故選取精度等級(jí)7級(jí)(3)試選小齒輪齒數(shù)Z =23,大齒輪齒數(shù)Z ?77 11
2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì): 因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷,所以通過(guò)低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 按式(10-9)試算,即 ZZZKTu,212,HE3d,(),u,dH
3、確認(rèn)公式中的各計(jì)算數(shù)值
(1)由圖10-20選取區(qū)域系數(shù)ZH= 2.5(2)由表8-18選取尺寬系數(shù)Фd =1(3)由表10-6查得材料彈性影響系數(shù) ZE=190Mpa 7 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)(4)由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N=60njL=605761(230088)=1.3310,,,,,h11 8 N=N/3.35=3.9710,12(5)由圖8-5查得接觸疲勞壽命系數(shù)為1和1(6)接觸疲勞強(qiáng)度極限 由圖8-20a查=720Mpa;=580Mpa ,,HlimHlim1Hlim2(7)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力
取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式(10-12)得 Z720,HNlim1 =720Mpa ,,,H1S1H Z580,HNlim2 =580Mpa ,,,H2S1H , ,=580Mpa H
4、計(jì)算載荷系數(shù)K(1)已知載荷輕微沖擊,所以取Ka=1.25 根據(jù)8級(jí)精度,由圖8-6查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.1(2)(3)由表8-5查得 K,1.1, K 由表10-4插值法查8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)=1.05 , 載荷系數(shù) K,K.K.K.K,1.25,1.1,1.1,1.05,1.59AVH,H, Z(4)確定重合度系數(shù) , 11 ,1.88,3.2(,),1.7 zz12 4,Z, =0.88 ,3(5)所需小齒輪直徑d1 ZZZKTu,212HE,3d,()1,u,dH 8 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 2,1.59,875423.35,1190,2.5,0.8823 ==57.26mm ,()13.35580 d1 模數(shù)m==2.49 z
5、根據(jù)齒根彎度強(qiáng)度設(shè)計(jì) 由式(10-17)YY2KTFS1, ,m32,,zFd1 確定計(jì)算參數(shù)
1)由圖10-20c查的小齒輪的彎度疲勞強(qiáng)度極限,=300Mpa;大齒輪,=220Mpa F1F2 2)由圖10-18取彎度疲勞壽命系數(shù)為YN為1和1 3)Yx1=1;Yx2=1 4)計(jì)算許用應(yīng)力
取安全系數(shù)S=1.6,由式10-12得 YY2,FNxlim, =1=375Mpa F1SF YY2,FNxlim =1=275Mpa ,F2SF 5)查取齒型系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) YY 由表10-5查得=2.52;=2.18 F,1F,2 YY 由表10-5查得=1.625;=1.81 S,1S,2 YYFS,6)計(jì)算大、小齒輪的并比較 ,,F YYF1S1, =0.01092 ,,F1 YY,F(xiàn)2S2 =0.01434 ,,F2 大齒輪的數(shù)值大 7)載荷系數(shù)K=1.59 9 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 8)設(shè)計(jì)計(jì)算
2,1.59,875423 ?1.96 m,0.0143421,23
6、標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的選擇 由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)m大于齒根彎度疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù),由于齒輪模數(shù)的大小取決于彎度強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞的強(qiáng)度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),可取由彎度強(qiáng)度算得的模數(shù)1.96優(yōu)先采用第一系列并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=2mm,按接觸疲勞強(qiáng)度算的分度圓直徑的d1=57.26mm。
1)小齒輪的齒數(shù) Z1=d1/m=28.6,取z1=28 2)大齒輪的齒數(shù)
Z2=z1×3.35=93.8,取z2=94
7、幾何尺寸計(jì)算 1)計(jì)算中心距,z,zm12 =122mm;a,2 2)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑
=×m=28×2=56mm;=×m=94×2=188mm, dzdz1122 計(jì)算齒輪寬度 b,,d =56mm d1 小齒輪齒寬相對(duì)大一點(diǎn),因此B1=60mm,B2=56mm ?--?軸低速傳動(dòng)嚙合的兩直齒輪(傳動(dòng)比2.57)
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)選取精度等級(jí)7級(jí)(3)試選小齒輪齒數(shù)Z =30,大齒輪齒數(shù)Z =77 11 10 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)
2、按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì): 因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷,所以通過(guò)低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 按式(10-9)試算,即 KTu,ZZZ212,HE3 d,(),u,dH
3、確認(rèn)公式中的各計(jì)算數(shù)值
(1)由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH= 2.5(2)由表10-7選取尺寬系數(shù)Фd =1(3)由表10-6查得材料彈性影響系數(shù) ZE=190Mpa(4)由式10-13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
8L N=60nj=60171.91(230088)=3.9610,,,,,h11 8 N=N/2.57=1.5410,12(5)由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)為1和1(不許出現(xiàn)點(diǎn)蝕)(6)接觸疲勞強(qiáng)度極限 由圖8-20a查=720Mpa;=580Mpa ,,HlimHlim1Hlim2(7)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力
取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式(10-12)得 Z720,HNlim1 ,,=720Mpa ,H1S1H Z580,HNlim2 ,,=580Mpa ,H2S1H ,, =580Mpa H
4、計(jì)算載荷系數(shù)K(1)已知載荷輕微沖擊,所以取Ka=1.25(2)根據(jù)8級(jí)精度,由圖8-6查得動(dòng)載系數(shù)Kv=1.1 K,1.1(3)由表8-5查得 , K 由表10-4插值法查8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)=1.05 , 載荷系數(shù) K,K.K.K.K,1.25,1.1,1.1,1.05,1.59AVH,H, 11 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) Z(4)確定重合度系數(shù) , 11 ,1.88,3.2(,),1.732zz12 4, Z,=0.87 ,3(6)所需小齒輪直徑d1 KTu,ZZZ212HE,3 d,()1,u,dH 2,1.59,6809192.57,1190,2.5,0.8723,()==115mm 12.57580 d1 模數(shù)m==3.83 z
5、根據(jù)齒根彎度強(qiáng)度設(shè)計(jì) 17)由式(10-2KTYYFS1, ,3m2,,zFd1 確定計(jì)算參數(shù) ,1)由圖10-20c查的小齒輪的彎度疲勞強(qiáng)度極限=300Mpa;大齒輪=220Mpa F1F2 2)由圖10-18取彎度疲勞壽命系數(shù)為YN為1和1 3)Yx1=1;Yx2=1 4)計(jì)算許用應(yīng)力
取安全系數(shù)S=1.6,由式10-12得 YY2,FNxlim, =1=375Mpa F1SF YY2,FNxlim =1=275Mpa ,F2SF 5)查取齒型系數(shù)和應(yīng)力校正系數(shù) YY 由表10-5查得=2.52;=2.18 F,1F,2 YY 由表10-5查得=1.625;=1.81 S,1S,2 12 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) YYFS,6)計(jì)算大、小齒輪的并比較 ,,F YYF1S1, =0.01092 ,,F1 YYF,2S,2 =0.01434 ,,F2 大齒輪的數(shù)值大 7)載荷系數(shù)K=1.59 8)設(shè)計(jì)計(jì)算
2,1.59,6809193 ?3.25 m,0.0143421,30
7、標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的選擇
由于齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù)m大于齒根彎度疲勞強(qiáng)度計(jì)算模數(shù),由于齒輪模數(shù)的大小取決于彎度強(qiáng)度所決定的承載能力,而齒面接觸疲勞的強(qiáng)度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),可取由彎度強(qiáng)度算得的模數(shù)3.2優(yōu)先采用第一系列并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm,按接觸疲勞強(qiáng)度算的分度圓直徑的d1= 115mm。
3)小齒輪的齒數(shù) Z1=d1/m=38.3,取z1=38 4)大齒輪的齒數(shù)
Z2=z1×2.57=97.7, 取z2=98
7、幾何尺寸計(jì)算 1)計(jì)算中心距,z,zm12 =204mm a,2 2)計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑
=×m=38×3=114mm;=×m=98×3=294mm, dzdz1122 計(jì)算齒輪寬度 b,,d =114mm d1 小齒輪齒寬相對(duì)大一點(diǎn),因此B1=120mm,B2=114mm 13 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)
六、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核 第一部分 軸的設(shè)計(jì)(一)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、初選軸的最小直徑
選取軸的材料為45#鋼,熱處理為調(diào)質(zhì)。A 取=110,=30~40Mpa ,,0 P1dA3 1軸 23.02mm,考慮到聯(lián)軸器、鍵槽的影響,取=25mm ,d110n1 P23 2軸 d,A,33.87mm,取=35mm d202n2 P33dd,A,45.6 3軸 mm,取=46mm 330n3
2、初選軸承
1軸高速軸選軸承為7207C 2軸中間軸選軸承為7208C 3軸低速軸選軸承為7211C 各軸承參數(shù)見(jiàn)下表
基本尺寸/mm 安裝尺寸/mm 基本額定/kN 軸承代號(hào) d D B da Da 動(dòng)載荷Cr 靜載荷Cor 7207C 35 72 17 42 65 23.5 17.5 7208C 40 80 18 47 73 36.8 30.8 7211C 55 100 21 64 91 42.8 36.8
3、確定軸上零件的位置和定位方式 14 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)
1軸:由于高速軸轉(zhuǎn)速高,傳動(dòng)載荷不大時(shí),為保證傳動(dòng)平穩(wěn),提高傳動(dòng)效率,將高速軸取為齒輪軸,使用角接觸球軸承承載。
2軸:低速嚙合、高速嚙合均用鍛造齒輪。低速嚙合齒輪左端用甩油環(huán)定位,右端用軸肩定位,高速嚙合齒輪左端用軸肩,右端用甩油環(huán)定位,兩端使用角 接觸球軸承承載。
3軸:采用鍛造齒輪,齒輪左端用甩油環(huán)定位,右端用軸肩定位,為減輕軸的 重量采用中軸頸,使用角接觸球軸承承載,右端連接單排滾子鏈。(?)高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度: A)為了滿足V帶輪的軸向定位,此段設(shè)計(jì)應(yīng)與帶輪輪轂孔的設(shè) 計(jì)同步進(jìn)行 選為25mm。
選氈圈油封,查表8-27,選取氈圈30JB/ZQ4606—1997,則d2=30mm B)C)該段軸要安裝軸承,考慮到軸肩要有2.5mm的圓角,則軸承選用7207C 型,該段直徑定位35mm。
D)該段軸為齒輪,考慮到軸肩要有2mm的圓角,經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,定為40mm。E)為了齒輪軸向定位可靠,定位軸肩高度應(yīng)達(dá)5mm,所以該段直徑選為50mm。F)軸肩固定軸承,直徑為35mm。2)各段長(zhǎng)度確定: A)該段軸連接帶輪與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為65mm,該段長(zhǎng)度定為63mm;B)該段取90mm;C)該段安裝軸承,考慮間隙取該段為40mm D)該段考慮齒輪的寬度,根據(jù)齒輪校核,選定該段54mm;E)該段軸肩選定10mm;F)該段取17mm;(?)中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 1)擬定軸上零件的裝配方案軸的各段直徑: a)I段軸用于安裝軸承7208,故取直徑為40mm。b)II段該段軸要安裝齒輪,考慮到軸肩要有2mm的圓角,經(jīng)強(qiáng)度計(jì)算,直徑
定為44mm。
c)III段為軸肩,相比較比II段取直徑為52mm。d)IV段安裝大齒輪直徑為44mm。
e)V段安裝軸承,與I段相同直徑為40mm。2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長(zhǎng)度: a)I段軸承安裝軸承和擋油環(huán),軸承7208C寬度B=18,該段長(zhǎng)度選為28mm。b)II段軸考慮到齒輪齒寬的影響,所以長(zhǎng)度為80mm。c)III段為定位軸肩,長(zhǎng)度略小8mm。
d)IV段用于安裝大齒輪,考慮齒寬長(zhǎng)度為44mm。e)V段用于安裝軸承與擋油環(huán),長(zhǎng)度與I相同,為28mm。
(?)低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1)擬定軸上零件的裝配方案軸的各段直徑 a)I段軸用于安裝軸承7211C,故取直徑為55mm。b)II段該段軸要安裝齒輪,考慮到軸肩要有2.5mm的圓角,經(jīng)強(qiáng)度計(jì)算,直徑定為60mm。
c)III段為定位軸肩,取72mm。
d)IV段安裝大齒輪直徑與II段相同,直徑為60mm。e)V段安裝軸承,與I段相同直徑為55mm。
f)VI段直徑52mm g)VII段直徑與彈性注銷選擇有關(guān),取LX3,直徑為46mm。2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長(zhǎng)度
a)I段軸承安裝軸承和擋油環(huán),7211C寬度B=21,該段長(zhǎng)度選為28mm。b)II段軸考慮到齒輪齒寬的影響,所以長(zhǎng)度為68mm。c)III段為定位軸肩,長(zhǎng)度略小8mm。
d)IV段用于安裝大齒輪,考慮齒寬長(zhǎng)度為62mm。e)V段用于安裝軸承與擋油環(huán),長(zhǎng)度與I相同,為28mm。xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) f)VI長(zhǎng)度為32mm。
g)VII長(zhǎng)度與聯(lián)軸器有關(guān),取56mm。第二部分 強(qiáng)度校核 ?高速軸
對(duì)于角接觸球軸承7207C從手冊(cè)中可以查得a=15.7mm 校核該軸和軸承: 1L=82.8mm 2L=120.8mm 3L=30.8mm 軸的最小直徑:d1=25mm 3 軸的抗彎截面系數(shù):W1=1533mm 作用在齒輪上的力: 2T1=3126.5N F,t1d1 F,Ftan,=3126.5×tan20=1138N r1t1 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度: 17 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)
30.8F,F=635.2N H1t1151.6 F,F,F=3126.5-635.2=2491.3N H2t1H1 N,mFM=120.8=76.7 HH1 30.8F,F=231N v1r1151.6 F,F,F=1138-231=907N v2r1v1 MF=120.8=27.9 N,mvv1 22M,M,M總彎矩:=81.6 N,mmHv T扭矩:=87.5 N,m1 ,, 45#鋼的強(qiáng)度極限為=275Mpa,由于軸受的為脈動(dòng)循環(huán)載荷,所以a=0.6 p 18 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 22MT,,,m1, =84.2Mpa, ,,ppW 所以該軸安全 ?中間軸
對(duì)于角接觸球軸承7208C從手冊(cè)中可以查得a=17mm 校核該軸和軸承: 1L=53mm 2L=70mm 3L=35mm 軸的最小直徑:d1=35mm 33 軸的抗彎截面系數(shù):W2=0.1d =4207mm作用在2,3齒輪上的圓周力: 2T2N,m=2967 ,F2td2 2T2F,=5025 N,mt1d1 徑向力: F,Ftan,=1080 N,mr2t2 F,Ftan,=1829 N,mr1t1 求垂直面的之反力: ,Fl,F(xiàn),l,l,23123rrF,=976N 1vl,l,l123 F,F,F,F=1835-1086-765=-227N 2vr11vr2 計(jì)算垂直彎矩: M,Fl=51.7 N,mavm1v1,M,Fl,l,Fl=-8 N,mavn1v12r12 求水平面的支撐力: Fl,F(xiàn),l,l,23123ttF,=3997N 1Hl,l,l123 F,F,F(xiàn),F=3995N 2Ht1t21H 19 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 計(jì)算、繪制水平彎矩圖: =211.8 M,FlN,maHm1H1 =-139.9,M,F(xiàn)l,l,F(xiàn)lN,maHn1H12t12 求合成彎矩圖,按最不利情況考慮: 22M,M,M=218 N,mamavmaHm 22M,M,M=140.1 N,manavnaHn 求威脅截面當(dāng)量彎矩:
從圖可見(jiàn),m-m,m-n處截面最危險(xiǎn),當(dāng)量彎矩為:(取折合系數(shù)a=0.6)20 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 22,M,M,,T=275 N,meam2 22',M,M,,T =218 eN,man2 計(jì)算危險(xiǎn)截面處軸的強(qiáng)度: 22MT,,,2e, =76.5Mpa, ,ppW2 2'2MT,,,2e,, =65.3Mpa, ,ppW2 所以該軸安全 ?低速軸
對(duì)于角接觸球軸承7211C從手冊(cè)中可以查得a=20.9mm 校核該軸和軸承: 1L=49mm 2L=107mm 軸的最小直徑:d1=46mm 33 d /32=9556mm軸的抗彎截面系數(shù):W3=, 作用在齒輪上的力: 2T3F,=4632N t3d3 F,Ftan,=4632×tan20=1686N r3t3 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度: 21 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)
49=1455N F,FH1t3156 F,F,F=4632-1455=3177N H2t3H1 FM=107=340 N,mHH1 49=530N F,Fv1r3156 F,F,F=1686-530=1156N v2r3v1 MF=107=56.7 N,mvv1 22M,M,M總彎矩:=345 N,mmHv 扭矩:=681 TN,m3 22 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)
45#鋼的強(qiáng)度極限為,=275Mpa,由于軸受的為脈動(dòng)循環(huán)載荷,所以a=0.6 ,p 22MT,,,m3, =56Mpa, ,,ppW 所以該軸安全
七、滾動(dòng)軸承的選擇及計(jì)算 ?高速軸: 軸承7207C的校核,即軸承壽命校核: ,6,fc10t軸承壽命可由式進(jìn)行校核,軸承只承受徑向載荷的作用,由于,L,h,60np, 工作溫度不高且沖擊不大,故查表13-4和13-6可取
3ff,=1,=1.1,取=10/3,e=0.6,Y=1.1,基本額定負(fù)載C=23.5×10N pt 22F,F,F(xiàn)=676N r11H1v 22F,F,F(xiàn)=2651N r22H2v ,6,fc10t,=46417h>38400h 軸承壽命滿足使用8年 ,Lhh,60npf1p, ?中間軸: 軸承7208C的校核,即軸承壽命校核: ,6,fc10t,軸承壽命可由式進(jìn)行校核,軸承只承受徑向載荷的作用,由于L,h,60np, 工作溫度不高且沖擊不大,故查表13-4和13-6可取
3ff,=1,=1.1,取=10/3,e=0.6,Y=1.1,基本額定負(fù)載C=36.8×10N pt 22F,F,F(xiàn)=4114N r11H1v 22F,F,F(xiàn)=4001N r22H2v ,6,fc10t,,Lh=39567h 軸承壽命滿足使用8年 h,60npf1p, ?低速軸: 23 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 軸承7211C的校核,即軸承壽命校核: ,6,fc10t軸承壽命可由式進(jìn)行校核,軸承只承受徑向載荷的作用,由于,L,h,60np, 工作溫度不高且沖擊不大,故查表13-4和13-6可取 3ff=1,=1.1,取=10/3,基本額定負(fù)載C=42.8×10N ,pt 22F,F,F(xiàn)=3381N r22H2v ,6,fc10t,=221890h 軸承壽命滿足使用8年 ,Lhh,60npf1p,,八、箱體內(nèi)鍵連接的選擇及校對(duì): 1.遞轉(zhuǎn)矩已知;2.鍵的工作長(zhǎng)度l=L-b b為鍵的寬度;3.鍵的工作高度k=0.5h h為鍵的高度;4.普通平鍵的強(qiáng)度條件
由于鍵采用靜連接,材料鋼,沖擊輕微,以上全符合要求小于110Mpa。
九、箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì): 箱體結(jié)構(gòu)對(duì)減速器的工作性能、加工工藝、材料消耗、質(zhì)量及成本等有很大影響。
1.減速器箱體為鑄造箱體,材料HT200。2.箱體結(jié)構(gòu)為剖分時(shí),剖分面為水平面,與傳動(dòng)件軸心線平面重合,有利于軸系
部件的安裝與拆卸。24 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 3.剖分時(shí)箱體的結(jié)構(gòu)尺寸選擇: 1)箱座壁厚δ=0.025a+5>=8mm;a為二級(jí)圓柱齒輪減速器的低速級(jí)中心距a=204,δ=10.1>=8滿足要求,取壁厚δ=10mm;(2)箱蓋壁厚δ=(0.8~0.85),1δ>=8mm,則δ1=8.5mm;d(3)地腳螺栓直徑=0.036a+12=19.3,選擇M20 f(4)地腳螺栓數(shù)目:由于a=204<250,所以n=4;(5)根據(jù)表5-2得: 名稱 符號(hào) 尺寸確認(rèn) 箱座凸緣厚度 b 1.5δ=15mm 箱蓋凸緣厚度 1.5=12.75mm b,11 箱座底凸緣厚度 2.5δ=25mm b2 軸承旁連接螺栓直徑 d=14.5 M16 0.75 df1 箱蓋與底座連接螺栓直徑 d M14 0.5~0.6 df2 L 150~200 取160mm 連接螺栓的間距 d2 軸承蓋螺釘直徑 d 取M12 0.4~0.5d f3 視孔蓋螺釘直徑 d0.3~0.4 取M10 df4 定位銷直徑 d 0.7~0.8 取8mm d2 查表5-3 24 20 16mm d、、至外箱壁距離 ddc121 查表5-3 22 14mm d、至凸緣邊緣距離 d cf22 軸承旁凸臺(tái)半徑 22 14mm Rc12 凸臺(tái)高度 h 圖7-2 >50mm 外箱壁至軸承座端面距離 ++(5~8)mm Lcc112 大齒輪頂圓與內(nèi)壁箱距離 ?δ 15mm ,1 25 xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 齒輪端面與內(nèi)壁距離 ?δ 12~20 ,2 箱蓋肋厚 0.85=7.5mm m,11 箱蓋肋厚 0.85δ=8.5mm m2
十、聯(lián)軸器的選擇
根據(jù)軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)速和三軸T,KT,1.3,680.9N,m,885.2N,mn,57.4r/mincaA33的最小直徑,從《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表16-2查得,采用彈性柱銷聯(lián)軸器
JA48,84HL4GB/T5014,2003,其公稱轉(zhuǎn)矩,許用轉(zhuǎn)速T,1250N,mnYA48,112。[n],4000r/min 由于,T,Tn,[n]can3 可知聯(lián)軸器滿足要求。
十一、減速器附件的選擇: 1.通氣器:由于在室內(nèi)使用,選用通氣器(一次過(guò)濾),采用M8x1.5。2.油面指示器:選用游標(biāo)尺M(jìn)16。3.起吊裝置:采用箱蓋吊耳、箱座吊耳。4.放油螺塞:選用外六角油塞及墊片M16x1.5。
十二、潤(rùn)滑與密封: 1.齒輪的輪滑: 根據(jù)表5-4浸油深度推薦值,選取二級(jí)圓柱式齒輪減速器類型: h 由于低速級(jí)周向速度小于12m/s,采用浸油潤(rùn)滑,?級(jí)大齒輪浸油高度約為0.7f h各齒高但不小于10mm,該大齒輪高=2.5,10mm,所以二級(jí)大齒輪浸油高度取f h=11mm。f h?級(jí)大齒輪浸油高度大于一個(gè)齒高小于1/6半徑(3.125-43.2mm),由于?級(jí)大s 齒輪和二級(jí)大齒輪半徑差為26mm。所以大齒輪浸油深度選為50mm。h大齒輪齒頂圓到油池底面的距離為30-50mm,所以選取的油池深度為80mm。02.滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑
由于軸承周向速度小于2m/s,所以采用脂潤(rùn)滑,為防止軸承室內(nèi)的潤(rùn)滑脂流入箱體而造成油脂混合,在箱體軸承座箱內(nèi)一側(cè)裝設(shè)甩油環(huán)。xxxx工 業(yè) 大 學(xué) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 基 礎(chǔ) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 3.潤(rùn)滑油的選擇
齒輪潤(rùn)滑油,考慮到該裝置用于小型設(shè)備,選用L-AN15潤(rùn)滑油。
軸承潤(rùn)滑脂,選用鋰基潤(rùn)滑脂ZL-1,普遍應(yīng)用在各種機(jī)械部位。4.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。軸承蓋結(jié)構(gòu)尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。
十三、參考資料
[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》,高等教育出版社,李育錫主編,2008年6月第1版;[2]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》,北京大學(xué)出版社,許瑛主編,2008年8月第1版;[3]《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》,科學(xué)出版社,鞏云鵬,田萬(wàn)祿,張偉華,黃秋波主編,2008年3月第一版;[4]《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》,機(jī)械工業(yè)出版社,王之櫟,王大康主編,2009年1月第二版;[5]《機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)》,高等教育出版社,濮良貴,紀(jì)名剛主編,2006年5月第八版;[6]《機(jī)械原理(第七版)》,高等教育出版社,孫桓,陳作模,葛文 杰主編,2006年5月第七版;[7]《機(jī)械制圖(第2版)》,西北工業(yè)大學(xué)出版社,臧宏琦,王永平主編,2004年9月第2版;[8]《機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測(cè)技術(shù)》,國(guó)防工業(yè)出版社,王玉主編,2005年8月第1版。
十四、設(shè)計(jì)小結(jié)
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是一次對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械原理課程知識(shí)的全面復(fù)習(xí)和綜合運(yùn)用。設(shè)計(jì)題目是從工程實(shí)際中選取復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng),要求從全面、整體的角度進(jìn)行一次完整的設(shè)計(jì),使我從整體上把握機(jī)械設(shè)計(jì)課程的全貌,使知識(shí)系統(tǒng)化,同時(shí)也培養(yǎng)了解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算和校核,減速器設(shè)計(jì)完成后在理論上基本能夠設(shè)計(jì)要求。由于設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)某些知識(shí)缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),未能充分考慮實(shí)際工作條件,所完成的設(shè)計(jì)在特定實(shí)際工況中可能出現(xiàn)問(wèn)題。
設(shè)計(jì)的改進(jìn)意見(jiàn)
本設(shè)計(jì)的改進(jìn)方向之一是重新設(shè)計(jì)三根軸的尺寸,以使在滿足的強(qiáng)度的前提下能夠節(jié)省材料。27
第五篇:二級(jí)減速器 課程設(shè)計(jì) 軸的設(shè)計(jì)
軸的設(shè)計(jì)
圖1傳動(dòng)系統(tǒng)的總輪廓圖
一、軸的材料選擇及最小直徑估算
根據(jù)工作條件,小齒輪的直徑較小(選用45鋼,正火,硬度HB=
。),采用齒輪軸結(jié)構(gòu),按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行最小直徑估算,即
直徑軸段開(kāi)有鍵槽,還要考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度影響。
值由表26—3確定:
1、高速軸最小直徑的確定
=112
初算軸徑,若最小由軸器,設(shè)有一個(gè)鍵槽。則,因高速軸最小直徑處安裝聯(lián),由于減速器輸入軸通過(guò)聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)軸相聯(lián)結(jié),則外伸段軸徑與電動(dòng)機(jī)軸徑不得相差太大,否則難以選擇合適的聯(lián)軸器,取,為電動(dòng)機(jī)軸直徑,由前以選電動(dòng)機(jī)查表6-166:,綜合考慮各因素,取
2、中間軸最小直徑的確定
。,因中間軸最小直徑處安裝滾動(dòng)軸承,取為標(biāo)準(zhǔn)值
3、低速軸最小直徑的確定
。,因低速軸最小直徑處安裝聯(lián)軸器,設(shè)有一鍵槽,則見(jiàn)聯(lián)軸器的選擇,查表6-96,就近取聯(lián)軸器孔徑的標(biāo)準(zhǔn)值,參。
二、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1、高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
圖2(1)、各軸段的直徑的確定
:最小直徑,安裝聯(lián)軸器
:密封處軸段,根據(jù)聯(lián)軸器軸向定位要求,以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)查表6-85(采用氈圈密封),:滾動(dòng)軸承處軸段,:過(guò)渡軸段,取 :滾動(dòng)軸承處軸段,滾動(dòng)軸承選取30208。(2)、各軸段長(zhǎng)度的確定
:由聯(lián)軸器長(zhǎng)度查表6-96得,取
:由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系確定 :由滾動(dòng)軸承確定
:由裝配關(guān)系及箱體結(jié)構(gòu)等確定 :由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系確定 :由小齒輪寬度
2、中間軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
確定,取
圖3(1)、各軸段的直徑的確定 :最小直徑,滾動(dòng)軸承處軸段,:低速級(jí)小齒輪軸段,滾動(dòng)軸承選30206 :軸環(huán),根據(jù)齒輪的軸向定位要求 :高速級(jí)大齒輪軸段 :滾動(dòng)軸承處軸段(2)、各軸段長(zhǎng)度的確定 :由滾動(dòng)軸承、裝配關(guān)系確定 :由低速級(jí)小齒輪的轂孔寬度:軸環(huán)寬度
確定
確定
:由高速級(jí)大齒輪的轂孔寬度 :由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系等確定
3、低速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
圖4(1)、各軸段的直徑的確定 :滾動(dòng)軸承處軸段 :低速級(jí)大齒輪軸段,滾動(dòng)軸承選取30210
:軸環(huán),根據(jù)齒輪的軸向定位要求 :過(guò)渡軸段,考慮擋油盤的軸向定位 :滾動(dòng)軸承處軸段
:密封處軸段,根據(jù)聯(lián)軸器的軸向定位要求,以及密封圈的標(biāo)準(zhǔn)(采用氈圈密封)
:最小直徑,安裝聯(lián)軸器的外伸軸段(2)、各軸段長(zhǎng)度的確定
:由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系確定 :由低速級(jí)大齒輪的轂孔寬:軸環(huán)寬度
確定
:由裝配關(guān)系、箱體結(jié)構(gòu)確定 :由滾動(dòng)軸承、擋油盤及裝配關(guān)系確定
:由箱體結(jié)構(gòu)、軸承端蓋、裝配關(guān)系確定 :由聯(lián)軸器的轂孔寬
確定
軸的校核
一、校核高速軸
1、軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定
齒輪對(duì)軸的力作用點(diǎn)按簡(jiǎn)化原則應(yīng)在齒輪寬度的中點(diǎn),軸上安裝的30208軸承,從表6-67可知它的負(fù)荷作用中心到軸承外端面的距離為,支點(diǎn)跨距速級(jí)小齒輪作用點(diǎn)到右支點(diǎn),距B,高的距離為A
為
圖5
2、計(jì)算軸上的作用力
如圖4—1,求
:
;
3、計(jì)算支反力并繪制轉(zhuǎn)矩、彎矩圖(1)、垂直面
圖6
;
圖7(2)、水平面
圖8
; ;
;
圖9(3)、求支反力,作軸的合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖
圖10
1軸的彎矩圖
圖11
1軸的轉(zhuǎn)矩圖
(4)、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
進(jìn)行校核時(shí),通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險(xiǎn)截面C)的強(qiáng)度,因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)軸,所以扭轉(zhuǎn)應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力,折算系數(shù)。
已選定軸的材料為45鋼正火處理,由表26-4查得因此,嚴(yán)重富裕。,二、校核中間軸
1、軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定
軸上安裝30206軸承,它的負(fù)荷作用中心到軸承外端面距離為,跨距,高速級(jí)大齒輪的力作用點(diǎn)C到左支點(diǎn)A的距離,低速級(jí)小齒輪的力作用點(diǎn)D到右支點(diǎn)B的距離用點(diǎn)之間的距離軸的受力簡(jiǎn)圖為:。
。兩齒輪力作
圖12
2、計(jì)算軸上作用力
齒輪2:
;
齒輪3:;
3、計(jì)算支反力
(1)、垂直面支反力
圖13 由,得
由,得
由軸上合力校核:,計(jì)算無(wú)誤
(2)、水平面支反力
圖14 由,得
由,得
由軸上合力校核:,計(jì)算無(wú)誤
(3)、總支反力為
(4)、繪制轉(zhuǎn)矩、彎矩圖
a、垂直面內(nèi)彎矩圖 C處彎矩
D處彎矩
圖15
b、水平面內(nèi)彎矩圖 C處彎矩
D處彎矩
圖16 c、合成彎矩圖
圖17 d、轉(zhuǎn)矩圖
圖18(5)、彎扭合成校核
進(jìn)行校核時(shí),通常只校核軸上承受最大彎矩和轉(zhuǎn)矩的截面(即截面D)的強(qiáng)度。去折算系數(shù)為
已選定軸的材料為45鋼正火處理,由表26-4查得。,因此
三、校核低速軸
1、軸上力的作用點(diǎn)位置和支點(diǎn)跨距的確定
齒輪對(duì)軸的力作用點(diǎn)按簡(jiǎn)化原則應(yīng)在齒輪寬度的中點(diǎn),軸上安裝的30210軸承,從表12—6可知它的負(fù)荷作用中心到軸承外端面的距離為,支點(diǎn)跨距,低速級(jí)大齒輪作用點(diǎn)到右支點(diǎn)B的距離為A為,距
圖19
2、計(jì)算軸上的作用力
如圖4—15,求
: ;
3、計(jì)算支反力并繪制轉(zhuǎn)矩、彎矩圖(1)、垂直面
圖20
;
圖21(2)、水平面
圖22
; ;
;
圖23(3)、求支反力,作軸的合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖
圖24
圖25(4)、按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
校核危險(xiǎn)截面C的強(qiáng)度,因?yàn)槭菃蜗蚧剞D(zhuǎn)軸,所以扭轉(zhuǎn)應(yīng)力視為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力,折算系數(shù)。
已選定軸的材料為45鋼正火處理,由表26-4查得因此,強(qiáng)度足夠。,則傳動(dòng)系統(tǒng)輪廓圖為
圖26