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减速器零件图(减速器的结构组成是怎样的)

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大家好,今天来为大家解答减速器零件图这个问题的一些问题点,包括减速器的结构组成是怎样的也一样很多人还不知道,因此呢,今天就来为大家分析分析,现在让我们一起来看看吧!如果解决了您的问题,还望您关注下本站哦,谢谢~

减速器零件图(减速器的结构组成是怎样的)

减速器的结构组成是怎样的

减速器结构组成主要有:齿轮箱、传动电机、传动轴、输出轴

1、齿轮箱:齿轮组、传动轴、箱体、垫圈组成。

2、齿轮级数:减速器有单级、双级、三级,但是有部分大减速比的可达到四级,级数越大减速传动效率越低。

3、传动电机:可采用直流有刷电机、直流无刷电机、步进电机、空心杯电机、马达、永磁电机。

4、传动轴:烧结轴承、滚动轴承。

5、输出轴:金属输出轴、塑胶输出轴。

扩展资料:

减速器的作用:  

1、减速器装在原动机与工作机之间用以降低转速,增加扭矩的装置,在生产中使用十分广泛,常见的有齿轮减速器,蜗轮蜗杆减速器等,本次测绘的部件为一级圆柱齿轮减速器。

2、减速器将较高的转速转变为较低转速的装置。

由于输入齿轮轴的轮齿与输出轴上大齿轮啮合在一起,而输入齿轮轴的轮齿数少于输出轴上大齿轮的轮齿数,根据齿数比与转速比成反比,当动力源(如电机)或其他传动机构的高速运动,通过输入齿轮轴传到输出轴后,输出轴便得到了低于输入轴的低速运动,从而达到减速目的。

参考资料来源:百度百科-减速机

参考资料来源:百度百科-齿轮减速机

求一级圆柱齿轮减速器装配图及零件图~

根据你的传动参数来设计。。

给你个例题!自己照着改动一下:

设计带式输送机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器

(1)工作条件:使用年限10年,每年按300天计算,两班制工作,载荷平稳。

(2)原始数据:滚筒圆周力F=1.7KN;带速V=1.4m/s;

滚筒直径D=220mm。

运动简图

二、电动机的选择

1、电动机类型和结构型式的选择:按已知的工作要求和条件,选用Y系列三相异步电动机。

2、确定电动机的功率:

(1)传动装置的总效率:

η总=η带×η2轴承×η齿轮×η联轴器×η滚筒

=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95

=0.86

(2)电机所需的工作功率:

Pd=FV/1000η总

=1700×1.4/1000×0.86

=2.76KW

3、确定电动机转速:

滚筒轴的工作转速:

Nw=60×1000V/πD

=60×1000×1.4/π×220

=121.5r/min

根据【2】表2.2中推荐的合理传动比范围,取V带传动比Iv=2~4,单级圆柱齿轮传动比范围Ic=3~5,则合理总传动比i的范围为i=6~20,故电动机转速的可选范围为nd=i×nw=(6~20)×121.5=729~2430r/min

符合这一范围的同步转速有960r/min和1420r/min。由【2】表8.1查出有三种适用的电动机型号、如下表

方案电动机型号额定功率电动机转速(r/min)传动装置的传动比

KW同转满转总传动比带齿轮

1Y132s-6310009607.932.63

2Y100l2-431500142011.6833.89

综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,比较两种方案可知:方案1因电动机转速低,传动装置尺寸较大,价格较高。方案2适中。故选择电动机型号Y100l2-4。

4、确定电动机型号

根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为

Y100l2-4。

其主要性能:额定功率:3KW,满载转速1420r/min,额定转矩2.2。

三、计算总传动比及分配各级的传动比

1、总传动比:i总=n电动/n筒=1420/121.5=11.68

2、分配各级传动比

(1)取i带=3

(2)∵i总=i齿×i带π

∴i齿=i总/i带=11.68/3=3.89

四、运动参数及动力参数计算

1、计算各轴转速(r/min)

nI=nm/i带=1420/3=473.33(r/min)

nII=nI/i齿=473.33/3.89=121.67(r/min)

滚筒nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min)

2、计算各轴的功率(KW)

PI=Pd×η带=2.76×0.96=2.64KW

PII=PI×η轴承×η齿轮=2.64×0.99×0.97=2.53KW

3、计算各轴转矩

Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?m

TI=9.55p2入/n1=9550x2.64/473.33=53.26N?m

TII=9.55p2入/n2=9550x2.53/121.67=198.58N?m

五、传动零件的设计计算

1、皮带轮传动的设计计算

(1)选择普通V带截型

由课本[1]P189表10-8得:kA=1.2P=2.76KW

PC=KAP=1.2×2.76=3.3KW

据PC=3.3KW和n1=473.33r/min

由课本[1]P189图10-12得:选用A型V带

(2)确定带轮基准直径,并验算带速

由[1]课本P190表10-9,取dd1=95mm>dmin=75

dd2=i带dd1(1-ε)=3×95×(1-0.02)=279.30mm

由课本[1]P190表10-9,取dd2=280

带速V:V=πdd1n1/60×1000

=π×95×1420/60×1000

=7.06m/s

在5~25m/s范围内,带速合适。

(3)确定带长和中心距

初定中心距a0=500mm

Ld=2a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0

=2×500+3.14(95+280)+(280-95)2/4×450

=1605.8mm

根据课本[1]表(10-6)选取相近的Ld=1600mm

确定中心距a≈a0+(Ld-Ld0)/2=500+(1600-1605.8)/2

=497mm

(4)验算小带轮包角

α1=1800-57.30×(dd2-dd1)/a

=1800-57.30×(280-95)/497

=158.670>1200(适用)

(5)确定带的根数

单根V带传递的额定功率.据dd1和n1,查课本图10-9得P1=1.4KW

i≠1时单根V带的额定功率增量.据带型及i查[1]表10-2得△P1=0.17KW

查[1]表10-3,得Kα=0.94;查[1]表10-4得KL=0.99

Z=PC/[(P1+△P1)KαKL]

=3.3/[(1.4+0.17)×0.94×0.99]

=2.26(取3根)

(6)计算轴上压力

由课本[1]表10-5查得q=0.1kg/m,由课本式(10-20)单根V带的初拉力:

F0=500PC/ZV[(2.5/Kα)-1]+qV2=500x3.3/[3x7.06(2.5/0.94-1)]+0.10x7.062=134.3kN

则作用在轴承的压力FQ

FQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3×134.3sin(158.67o/2)

=791.9N

2、齿轮传动的设计计算

(1)选择齿轮材料与热处理:所设计齿轮传动属于闭式传动,通常

齿轮采用软齿面。查阅表[1]表6-8,选用价格便宜便于制造的材料,小齿轮材料为45钢,调质,齿面硬度260HBS;大齿轮材料也为45钢,正火处理,硬度为215HBS;

精度等级:运输机是一般机器,速度不高,故选8级精度。

(2)按齿面接触疲劳强度设计

由d1≥(6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3

确定有关参数如下:传动比i齿=3.89

取小齿轮齿数Z1=20。则大齿轮齿数:Z2=iZ1=×20=77.8取z2=78

由课本表6-12取φd=1.1

(3)转矩T1

T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N?mm

(4)载荷系数k:取k=1.2

(5)许用接触应力[σH]

[σH]=σHlimZN/SHmin由课本[1]图6-37查得:

σHlim1=610MpaσHlim2=500Mpa

接触疲劳寿命系数Zn:按一年300个工作日,每天16h计算,由公式N=60njtn计算

N1=60×473.33×10×300×18=1.36x109

N2=N/i=1.36x109/3.89=3.4×108

查[1]课本图6-38中曲线1,得ZN1=1ZN2=1.05

按一般可靠度要求选取安全系数SHmin=1.0

[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610Mpa

[σH]2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa

故得:

d1≥(6712×kT1(u+1)/φdu[σH]2)1/3

=49.04mm

模数:m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm

取课本[1]P79标准模数第一数列上的值,m=2.5

(6)校核齿根弯曲疲劳强度

σbb=2KT1YFS/bmd1

确定有关参数和系数

分度圆直径:d1=mZ1=2.5×20mm=50mm

d2=mZ2=2.5×78mm=195mm

齿宽:b=φdd1=1.1×50mm=55mm

取b2=55mmb1=60mm

(7)复合齿形因数YFs由课本[1]图6-40得:YFS1=4.35,YFS2=3.95

(8)许用弯曲应力[σbb]

根据课本[1]P116:

[σbb]=σbblimYN/SFmin

由课本[1]图6-41得弯曲疲劳极限σbblim应为:σbblim1=490Mpaσbblim2=410Mpa

由课本[1]图6-42得弯曲疲劳寿命系数YN:YN1=1YN2=1

弯曲疲劳的最小安全系数SFmin:按一般可靠性要求,取SFmin=1

计算得弯曲疲劳许用应力为

[σbb1]=σbblim1YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa

[σbb2]=σbblim2YN2/SFmin=410×1/1=410Mpa

校核计算

σbb1=2kT1YFS1/b1md1=71.86pa<[σbb1]

σbb2=2kT1YFS2/b2md1=72.61Mpa<[σbb2]

故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够

(9)计算齿轮传动的中心矩a

a=(d1+d2)/2=(50+195)/2=122.5mm

(10)计算齿轮的圆周速度V

计算圆周速度V=πn1d1/60×1000=3.14×473.33×50/60×1000=1.23m/s

因为V<6m/s,故取8级精度合适.

六、轴的设计计算

从动轴设计

1、选择轴的材料确定许用应力

选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知:

σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa

[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa

2、按扭转强度估算轴的最小直径

单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接,

从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为:

d≥C

查[2]表13-5可得,45钢取C=118

则d≥118×(2.53/121.67)1/3mm=32.44mm

考虑键槽的影响以及联轴器孔径系列标准,取d=35mm

3、齿轮上作用力的计算

齿轮所受的转矩:T=9.55×106P/n=9.55×106×2.53/121.67=198582N

齿轮作用力:

圆周力:Ft=2T/d=2×198582/195N=2036N

径向力:Fr=Fttan200=2036×tan200=741N

4、轴的结构设计

轴结构设计时,需要考虑轴系中相配零件的尺寸以及轴上零件的固定方式,按比例绘制轴系结构草图。

(1)、联轴器的选择

可采用弹性柱销联轴器,查[2]表9.4可得联轴器的型号为HL3联轴器:35×82GB5014-85

(2)、确定轴上零件的位置与固定方式

单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置

在齿轮两边。轴外伸端安装联轴器,齿轮靠油环和套筒实现

轴向定位和固定,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴

承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定,轴通

过两端轴承盖实现轴向定位,联轴器靠轴肩平键和过盈配合

分别实现轴向定位和周向定位

(3)、确定各段轴的直径

将估算轴d=35mm作为外伸端直径d1与联轴器相配(如图),

考虑联轴器用轴肩实现轴向定位,取第二段直径为d2=40mm

齿轮和左端轴承从左侧装入,考虑装拆方便以及零件固定的要求,装轴处d3应大于d2,取d3=45mm,为便于齿轮装拆与齿轮配合处轴径d4应大于d3,取d4=50mm。齿轮左端用用套筒固定,右端用轴环定位,轴环直径d5

满足齿轮定位的同时,还应满足右侧轴承的安装要求,根据选定轴承型号确定.右端轴承型号与左端轴承相同,取d6=45mm.

(4)选择轴承型号.由[1]P270初选深沟球轴承,代号为6209,查手册可得:轴承宽度B=19,安装尺寸D=52,故轴环直径d5=52mm.

(5)确定轴各段直径和长度

Ⅰ段:d1=35mm长度取L1=50mm

II段:d2=40mm

初选用6209深沟球轴承,其内径为45mm,

宽度为19mm.考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此,取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长:

L2=(2+20+19+55)=96mm

III段直径d3=45mm

L3=L1-L=50-2=48mm

Ⅳ段直径d4=50mm

长度与右面的套筒相同,即L4=20mm

Ⅴ段直径d5=52mm.长度L5=19mm

由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=96mm

(6)按弯矩复合强度计算

①求分度圆直径:已知d1=195mm

②求转矩:已知T2=198.58N?m

③求圆周力:Ft

根据课本P127(6-34)式得

Ft=2T2/d2=2×198.58/195=2.03N

④求径向力Fr

根据课本P127(6-35)式得

Fr=Ft?tanα=2.03×tan200=0.741N

⑤因为该轴两轴承对称,所以:LA=LB=48mm

(1)绘制轴受力简图(如图a)

(2)绘制垂直面弯矩图(如图b)

轴承支反力:

FAY=FBY=Fr/2=0.74/2=0.37N

FAZ=FBZ=Ft/2=2.03/2=1.01N

由两边对称,知截面C的弯矩也对称。截面C在垂直面弯矩为

MC1=FAyL/2=0.37×96÷2=17.76N?m

截面C在水平面上弯矩为:

MC2=FAZL/2=1.01×96÷2=48.48N?m

(4)绘制合弯矩图(如图d)

MC=(MC12+MC22)1/2=(17.762+48.482)1/2=51.63N?m

(5)绘制扭矩图(如图e)

转矩:T=9.55×(P2/n2)×106=198.58N?m

(6)绘制当量弯矩图(如图f)

转矩产生的扭剪文治武功力按脉动循环变化,取α=0.2,截面C处的当量弯矩:

Mec=[MC2+(αT)2]1/2

=[51.632+(0.2×198.58)2]1/2=65.13N?m

(7)校核危险截面C的强度

由式(6-3)

σe=65.13/0.1d33=65.13x1000/0.1×453

=7.14MPa<[σ-1]b=60MPa

∴该轴强度足够。

主动轴的设计

1、选择轴的材料确定许用应力

选轴的材料为45号钢,调质处理。查[2]表13-1可知:

σb=650Mpa,σs=360Mpa,查[2]表13-6可知:[σb+1]bb=215Mpa

[σ0]bb=102Mpa,[σ-1]bb=60Mpa

2、按扭转强度估算轴的最小直径

单级齿轮减速器的低速轴为转轴,输出端与联轴器相接,

从结构要求考虑,输出端轴径应最小,最小直径为:

d≥C

查[2]表13-5可得,45钢取C=118

则d≥118×(2.64/473.33)1/3mm=20.92mm

考虑键槽的影响以系列标准,取d=22mm

3、齿轮上作用力的计算

齿轮所受的转矩:T=9.55×106P/n=9.55×106×2.64/473.33=53265N

齿轮作用力:

圆周力:Ft=2T/d=2×53265/50N=2130N

径向力:Fr=Fttan200=2130×tan200=775N

确定轴上零件的位置与固定方式

单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,轴承对称布置

在齿轮两边。齿轮靠油环和套筒实现轴向定位和固定

,靠平键和过盈配合实现周向固定,两端轴

承靠套筒实现轴向定位,靠过盈配合实现周向固定,轴通

过两端轴承盖实现轴向定位,

4确定轴的各段直径和长度

初选用6206深沟球轴承,其内径为30mm,

宽度为16mm.。考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁应有一定矩离,则取套筒长为20mm,则该段长36mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。

(2)按弯扭复合强度计算

①求分度圆直径:已知d2=50mm

②求转矩:已知T=53.26N?m

③求圆周力Ft:根据课本P127(6-34)式得

Ft=2T3/d2=2×53.26/50=2.13N

④求径向力Fr根据课本P127(6-35)式得

Fr=Ft?tanα=2.13×0.36379=0.76N

⑤∵两轴承对称

∴LA=LB=50mm

(1)求支反力FAX、FBY、FAZ、FBZ

FAX=FBY=Fr/2=0.76/2=0.38N

FAZ=FBZ=Ft/2=2.13/2=1.065N

(2)截面C在垂直面弯矩为

MC1=FAxL/2=0.38×100/2=19N?m

(3)截面C在水平面弯矩为

MC2=FAZL/2=1.065×100/2=52.5N?m

(4)计算合成弯矩

MC=(MC12+MC22)1/2

=(192+52.52)1/2

=55.83N?m

(5)计算当量弯矩:根据课本P235得α=0.4

Mec=[MC2+(αT)2]1/2=[55.832+(0.4×53.26)2]1/2

=59.74N?m

(6)校核危险截面C的强度

由式(10-3)

σe=Mec/(0.1d3)=59.74x1000/(0.1×303)

=22.12Mpa<[σ-1]b=60Mpa

∴此轴强度足够

(7)滚动轴承的选择及校核计算

一从动轴上的轴承

根据根据条件,轴承预计寿命

L'h=10×300×16=48000h

(1)由初选的轴承的型号为:6209,

查[1]表14-19可知:d=55mm,外径D=85mm,宽度B=19mm,基本额定动载荷C=31.5KN,基本静载荷CO=20.5KN,

查[2]表10.1可知极限转速9000r/min

(1)已知nII=121.67(r/min)

两轴承径向反力:FR1=FR2=1083N

根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力

FS=0.63FR则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1083=682N

(2)∵FS1+Fa=FS2Fa=0

故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端

FA1=FS1=682NFA2=FS2=682N

(3)求系数x、y

FA1/FR1=682N/1038N=0.63

FA2/FR2=682N/1038N=0.63

根据课本P265表(14-14)得e=0.68

FA1/FR1<ex1=1FA2/FR2<ex2=1

y1=0y2=0

(4)计算当量载荷P1、P2

根据课本P264表(14-12)取fP=1.5

根据课本P264(14-7)式得

P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×1083+0)=1624N

P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×1083+0)=1624N

(5)轴承寿命计算

∵P1=P2故取P=1624N

∵深沟球轴承ε=3

根据手册得6209型的Cr=31500N

由课本P264(14-5)式得

LH=106(ftCr/P)ε/60n

=106(1×31500/1624)3/60X121.67=998953h>48000h

∴预期寿命足够

二.主动轴上的轴承:

(1)由初选的轴承的型号为:6206

查[1]表14-19可知:d=30mm,外径D=62mm,宽度B=16mm,

基本额定动载荷C=19.5KN,基本静载荷CO=111.5KN,

查[2]表10.1可知极限转速13000r/min

根据根据条件,轴承预计寿命

L'h=10×300×16=48000h

(1)已知nI=473.33(r/min)

两轴承径向反力:FR1=FR2=1129N

根据课本P265(11-12)得轴承内部轴向力

FS=0.63FR则FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1129=711.8N

(2)∵FS1+Fa=FS2Fa=0

故任意取一端为压紧端,现取1端为压紧端

FA1=FS1=711.8NFA2=FS2=711.8N

(3)求系数x、y

FA1/FR1=711.8N/711.8N=0.63

FA2/FR2=711.8N/711.8N=0.63

根据课本P265表(14-14)得e=0.68

FA1/FR1<ex1=1FA2/FR2<ex2=1

y1=0y2=0

(4)计算当量载荷P1、P2

根据课本P264表(14-12)取fP=1.5

根据课本P264(14-7)式得

P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×1129+0)=1693.5N

P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×1129+0)=1693.5N

(5)轴承寿命计算

∵P1=P2故取P=1693.5N

∵深沟球轴承ε=3

根据手册得6206型的Cr=19500N

由课本P264(14-5)式得

LH=106(ftCr/P)ε/60n

=106(1×19500/1693.5)3/60X473.33=53713h>48000h

∴预期寿命足够

七、键联接的选择及校核计算

1.根据轴径的尺寸,由[1]中表12-6

高速轴(主动轴)与V带轮联接的键为:键8×36GB1096-79

大齿轮与轴连接的键为:键14×45GB1096-79

轴与联轴器的键为:键10×40GB1096-79

2.键的强度校核

大齿轮与轴上的键:键14×45GB1096-79

b×h=14×9,L=45,则Ls=L-b=31mm

圆周力:Fr=2TII/d=2×198580/50=7943.2N

挤压强度:=56.93<125~150MPa=[σp]

因此挤压强度足够

剪切强度:=36.60<120MPa=[]

因此剪切强度足够

键8×36GB1096-79和键10×40GB1096-79根据上面的步骤校核,并且符合要求。

八、减速器箱体、箱盖及附件的设计计算~

1、减速器附件的选择

通气器

由于在室内使用,选通气器(一次过滤),采用M18×1.5

油面指示器

选用游标尺M12

起吊装置

采用箱盖吊耳、箱座吊耳.

放油螺塞

选用外六角油塞及垫片M18×1.5

根据《机械设计基础课程设计》表5.3选择适当型号:

起盖螺钉型号:GB/T5780M18×30,材料Q235

高速轴轴承盖上的螺钉:GB5783~86M8X12,材料Q235

低速轴轴承盖上的螺钉:GB5783~86M8×20,材料Q235

螺栓:GB5782~86M14×100,材料Q235

箱体的主要尺寸:

(1)箱座壁厚z=0.025a+1=0.025×122.5+1=4.0625取z=8

(2)箱盖壁厚z1=0.02a+1=0.02×122.5+1=3.45

取z1=8

(3)箱盖凸缘厚度b1=1.5z1=1.5×8=12

(4)箱座凸缘厚度b=1.5z=1.5×8=12

(5)箱座底凸缘厚度b2=2.5z=2.5×8=20

(6)地脚螺钉直径df=0.036a+12=

0.036×122.5+12=16.41(取18)

(7)地脚螺钉数目n=4(因为a<250)

(8)轴承旁连接螺栓直径d1=0.75df=0.75×18=13.5(取14)

(9)盖与座连接螺栓直径d2=(0.5-0.6)df=0.55×18=9.9(取10)

(10)连接螺栓d2的间距L=150-200

(11)轴承端盖螺钉直d3=(0.4-0.5)df=0.4×18=7.2(取8)

(12)检查孔盖螺钉d4=(0.3-0.4)df=0.3×18=5.4(取6)

(13)定位销直径d=(0.7-0.8)d2=0.8×10=8

(14)df.d1.d2至外箱壁距离C1

(15)Df.d2

(16)凸台高度:根据低速级轴承座外径确定,以便于扳手操作为准。

(17)外箱壁至轴承座端面的距离C1+C2+(5~10)

(18)齿轮顶圆与内箱壁间的距离:>9.6mm

(19)齿轮端面与内箱壁间的距离:=12mm

(20)箱盖,箱座肋厚:m1=8mm,m2=8mm

(21)轴承端盖外径∶D+(5~5.5)d3

D~轴承外径

(22)轴承旁连接螺栓距离:尽可能靠近,以Md1和Md3互不干涉为准,一般取S=D2.

九、润滑与密封

1.齿轮的润滑

采用浸油润滑,由于为单级圆柱齿轮减速器,速度ν<12m/s,当m<20时,浸油深度h约为1个齿高,但不小于10mm,所以浸油高度约为36mm。

2.滚动轴承的润滑

由于轴承周向速度为,所以宜开设油沟、飞溅润滑。

3.润滑油的选择

齿轮与轴承用同种润滑油较为便利,考虑到该装置用于小型设备,选用GB443-89全损耗系统用油L-AN15润滑油。

4.密封方法的选取

选用凸缘式端盖易于调整,采用闷盖安装骨架式旋转轴唇型密封圈实现密封。密封圈型号按所装配轴的直径确定为GB894.1-86-25轴承盖结构尺寸按用其定位的轴承的外径决定。

十、设计小结

课程设计体会

课程设计都需要刻苦耐劳,努力钻研的精神。对于每一个事物都会有第一次的吧,而没一个第一次似乎都必须经历由感觉困难重重,挫折不断到一步一步克服,可能需要连续几个小时、十几个小时不停的工作进行攻关;最后出成果的瞬间是喜悦、是轻松、是舒了口气!

课程设计过程中出现的问题几乎都是过去所学的知识不牢固,许多计算方法、公式都忘光了,要不断的翻资料、看书,和同学们相互探讨。虽然过程很辛苦,有时还会有放弃的念头,但始终坚持下来,完成了设计,而且学到了,应该是补回了许多以前没学好的知识,同时巩固了这些知识,提高了运用所学知识的能力。

十一、参考资料目录

[1]《机械设计基础课程设计》,高等教育出版社,陈立德主编,2004年7月第2版;

[2]《机械设计基础》,机械工业出版社胡家秀主编2007年7月第1版

求一级减速器装配图图片及零件图

给你一份我以前做的:

摘要

齿轮箱作为一种基础设备,被广泛应用,其性能优劣直接影响着机械设备的运行状况。而目前许多工厂尚不具备制造高精度齿轮箱的加工设备。另一方面,再好的设备加工出的零件也存在误差,其累积误差仍会影响齿轮箱装配后的传动性能。本文提出的无侧隙传动技术,从新的角度提出了在设备条件不足的情况下,利用主副齿轮来实现飞剪机的无侧隙传动。

“零侧间隙啮合”是:在尽量周到地考虑飞剪机工作条件下,将齿轮加工成在某一特定状态(例如温度,轴承游隙等)为“零侧间隙啮合”,事实上并非没有侧隙,只能说齿轮啮合的齿侧间隙是很小的。

常消除齿隙有很多方法,如提高加工精度,利用圆锥齿轮,四个齿轮串联布置机构,利用主副齿轮。本设计就是采用主副齿轮。在某些飞剪机上,为了改善上下滚筒同步齿轮的工作性能,被动轴上的齿轮往往采用主副齿轮结构,以便齿轮在无侧隙情况下工作,减少和消除冲击负荷。利用主副齿轮则能有效消除齿侧间隙,并且在减速器突然制动时,仍然能实现无间隙传动。

关键词:飞剪机;减速器;间隙;主副齿轮

Abstract

Reduceriswidelyusedasabasicfacility.It’sperformancewhichisexcellentorinferiorhasanimpactontherunningstateofthemechanicalequipment.Butmanyfactoriesdon’thavemachiningequipmentformanufacturinghigh-precisionreduceratpresent.Ontheotherhand,eventhoughthepartismanufacturedbythebestequipment,italsohaserror.Andtheiraccumulativeerrorsstillaffectonthetransmissionperformanceofreducerafterassembled.Nolateralgaptechnologyinthisarticleputforwardusingmain-secondgeartoachievenolateralgaptransmissionoftheflyingshearsatthestateofhavingnoadequateequipmentbyanewway.

“Nolateralgapingear”isprocessinggeartoaparticularstate(suchastemperature,bearingclearance,etc.),consideringtheworkingconditionsasmuchaspossible.Butinfact,it’simpossiblethatthegearshavenolateralgap.Thelaterlgapofthegearisverysmall.

Usuallytherearemanywaystoeliminatelateralgap,suchasimprovingtheprocessingaccuracy,usingbevelgear,usingfourtandemgearsandusingmain-secondgear.Thisdesignhasusedthemain-secondgear.Insomeflyingshearstherunningperformanceofthetopandbottomselsynrollerusuallycanbeimprovedbyusingmain-secondgearonthegearofthedrivenshaft.Itcanmakethegearworkingatnolateralgapandeliminateshockload.Theuseofthemain-secondgearcaneliminatelateralgap,anditstillcanachievenolateralgaptransmissionwhenthereducerissuddenlybraked.

Keywords:Flyingshears;Reducer;Lateralgap;Main-secondgear

目录

1前言1

2研究内容2

3传动方案的分析与拟定2

4电动机的选择2

5传动装置的运动及动力参数的选择和计算2

5.1传动装备的总效率为2

5.2传动比的分配2

5.3传动装置的运动和动力参数计算2

5.3.1各轴的转速计算:2

5.3.2各轴的输入功率计算:3

5.3.3各轴输入转矩的计算:3

6齿轮的计算3

6.1第一对斜齿轮的计算3

6.1.1材料选择3

6.1.2初选齿轮齿数3

6.1.3按齿面接触强度设计3

6.1.4按齿根弯曲疲劳强度设计5

6.1.5几何尺寸计算7

6.1.6齿轮的尺寸计算7

6.1.7传动验算8

6.2第二对斜齿轮的计算8

6.2.1材料选择8

6.2.2初选齿数8

6.2.3按齿面接触强度设计9

6.2.4按齿根弯曲疲劳强度设计10

6.2.5几何尺寸计算12

6.3按标准修正齿轮12

6.3.1修正中心距12

6.3.2对第二对齿轮修正螺旋角:13

6.3.3第二对齿轮的分度圆和中心距:13

6.3.4计算齿宽:13

6.3.5齿轮的尺寸计算13

6.3.6传动验算14

7轴的设计15

7.1高速轴的设计15

7.1.1初步确定轴的最小直径:15

7.1.2根据轴向定位要求确定轴各段的直径和长度15

7.2中速轴的设计16

7.2.1初步确定轴的最小直径:17

7.2.2初步选择滚动轴承17

7.2.4轴承端盖18

7.2.5键的选择18

7.3低速轴的计算18

7.3.1初步确定轴的最小直径18

7.3.2根据轴向定位要求确定轴各段的直径和长度19

8轴的校核19

8.1高速轴的校核20

8.1.1各支点间的距离20

8.1.2求轴上的载荷:20

8.2中速轴的校核21

8.2.1各支点间的距离22

8.2.2求轴上的载荷:22

8.3低速轴的校核24

8.3.1各轴段的距离24

8.3.2求轴上的载荷:24

9轴承的寿命计算26

9.1高速轴上轴承的寿命计算26

9.1.1求两轴承受到的径向载荷和26

9.1.2求两轴承的轴向力和27

9.1.3求轴承当量重载荷P1和P227

9.2中速轴上轴承的寿命计算27

9.2.1求两轴承的轴向力和28

9.2.2求轴承当量重载荷P1和P228

9.3低速轴上轴承的寿命计算28

9.3.1求两轴承受到的径向载荷和28

9.3.2求两轴承的轴向力和29

9.3.3求轴承当量重载荷P1和P229

10键的校核30

10.1高速轴上和联轴器相配处的键:30

10.2中速轴上和齿轮相配处的键:30

10.3低速轴上和齿轮相配处的键:30

11主副齿轮的设计31

11.1第一对主副齿轮的设计31

11.2第二对主副齿轮的设计32

12减速器箱体的设计33

12.1箱盖各钢板的尺寸:34

12.1.1箱盖左侧钢板的尺寸如图:34

12.1.2箱盖轴承座的尺寸如图:34

12.1.3箱盖吊耳环下钢板尺寸34

12.1.4吊耳环的尺寸35

12.1.5高速上肋板的尺寸35

12.1.6中速轴上的肋板的尺寸35

12.1.7视孔盖的尺寸36

12.1.9箱盖顶钢板的尺寸37

12.1.10箱盖凸缘钢板尺寸37

12.1.11箱盖前后侧面的尺寸38

12.2箱座上各钢板的尺寸38

12.2.1箱座底座的尺寸38

12.2.2箱座左侧面的尺寸39

12.2.3轴承座的尺寸39

12.2.4吊钩的尺寸39

12.2.5箱座凸缘的尺寸39

12.2.6低速端肋板钢板尺寸40

12.2.7高速轴端肋板的尺寸40

12.2.8中速端肋板的尺寸41

12.2.9箱座右侧面钢板的尺寸41

12.2.10箱座前后端面的尺寸42

12.2.11箱座底板42

13结束语42

参考文献:43

致谢:43

1前言

齿轮箱作为一种基础设备,被广泛应用,其性能优劣直接影响着机械设备的运行状况。而目前许多工厂尚不具备制造高精度齿轮箱的加工设备。另一方面,再好的设备加工出的零件也存在误差,其累积误差仍会影响齿轮箱装配后的传动性能。本文提出的无侧隙传动技术,从新的角度提出了在设备条件不足的情况下,利用主副齿轮来实现飞剪机的无侧隙传动。

“零侧间隙啮合”是:在尽量周到地考虑飞剪机工作条件下,将齿轮加工成在某一特定状态(例如温度,轴承游隙等)为“零侧间隙啮合”,事实上并非没有侧隙,只能说齿轮啮合的齿侧间隙是很小的。

常消除齿隙有很多方法,如提高加工精度,利用圆锥齿轮,四个齿轮串联布置机构,利用主副齿轮。本设计就是采用主副齿轮(图1)。在某些飞剪机上,为了改善上下滚筒同步齿轮的工作性能,被动轴上的齿轮往往采用主副齿轮结构,以便齿轮在无侧隙情况下工作,减少和消除冲击负荷。利用主副齿轮则能有效消除齿侧间隙,并且在减速器突然制动时,仍然能实现无间隙传动。

图1.1飞剪机同步齿轮传动的主副齿轮结构a)结构简图b)啮合关系

1—从动轴的主齿轮2—从动轴的副齿轮3—主动轴上的齿轮4—弹簧5,6—销钉

从动轴上的主齿轮1与轴用键固定,而副齿轮2则与主齿轮1的轮毂滑动配合(亦可直接空套在从动轴上)。主副齿轮通过压装在主齿轮轮毂上的销钉5及装在副齿轮上的销钉6与弹簧4相联,主副齿轮1和2同时与装在主动轴上的齿轮3啮合。在弹簧4的作用下,副齿轮始终越前主齿轮一个角度,这就保证了上下滚筒的同步齿轮在无侧隙下工作。弹簧4的设计应能克服飞剪机制动时所产生的惯性力。这种齿轮侧隙消除装通常用在低速大载荷飞剪机上,例如在设计FL—60型曲柄连杆飞剪机的同步齿轮时就采用了这种结构。

2研究内容

本设计对象为飞剪齿轮减速器,总传动比i=16,实际输入功率N=120KW;输入转速n1=1500rpm,输出转速n2≈85rpm,技术要求为满足上述功率及速比要求,减速器启动频繁,工作时一般不逆转,设计一台能消除传动时的齿轮侧间隙的减速器,要求减速器箱体为焊接结构件。合理公配速比,设计计算齿轮,轴及各零部件的强度,刚度。分析无侧间隙传动的基本理论及保证措施。

3传动方案的分析与拟定

减速器采用双级圆柱展开式齿轮减速器。

4电动机的选择

5传动装置的运动及动力参数的选择和计算

5.1传动装备的总效率为

η=η12η22η33η4=0.9920.9720.9930.96=0.872(5.1)

η1为联轴器的效率,取0.99,

η2为齿轮传动的效率,取0.97,

η3为滚动轴承的效率,取0.99,

η4为滚筒的效率,取0.96。

5.2传动比的分配

i1=(5.2)

取系数1.35i=16则,

i1=4.6476

i2=i/i1=16/4.6476=3.4426(5.3)

5.3传动装置的运动和动力参数计算

5.3.1各轴的转速计算:

n1=1500r/min

n2=n1/i1=1500/4.6476r/min=322.747r/min(5.4)

n3=n2/i2=322.747/3.4426r/min=93.751r/min(5.5)

n4=n3=93.751r/min(5.6)

5.3.2各轴的输入功率计算:

P1=Nη1=1200.99kW=118.8kW(5.7)

P2=P1η2η3=118.80.970.99kW=114.0836kW(5.8)

P3=P2η2η3=114.08360.970.99kW=109.5545kW(5.9)

P4=P3η3η1=109.55450.990.99kW=106.3744kW(5.10)

5.3.3各轴输入转矩的计算:

T1=9550P1/n1=9550118.81500Nm=756.36Nm(5.11)

T2=9550P2/n2=9550114.0836322.7472Nm=3375.702Nm(5.12)

T3=9550P3/n3=9550109.554593.751Nm=11159.8327Nm(5.13)

T4=9550P4/n4=9550106.374493.751Nm=10937.7555Nm(5.14)

各轴的运动及动力参数:

轴号转速nr/min功率Pkw转矩TNm传动比

11500118.8756.364.6476

2322.75114.083375.73.4426

393.75109.5511159.831

493.75106.3710937.76

6齿轮的计算

6.1第一对斜齿轮的计算

6.1.1材料选择

选大小齿轮材料均为40Cr,并经调质及表面淬火,齿面硬度为48~55HRC,齿轮精度等级选择6级,初选螺选角β=14°。由参考文献《机械设计》(表10-6)查得材料的弹性影响系数。

6.1.2初选齿轮齿数

选小齿轮齿数Z1=24,Z2=Z1=244.6476=111.54取Z2=112

6.1.3按齿面接触强度设计

d1t(6.1)

6.1.3.1确定载荷系数

因大小齿轮均为硬齿面,故宜选取稍小的齿宽系数,取d=0.8,试选Kt=1.6。

由参考文献《机械设计》查得

Hlim1=Hlim2=1100Mp

6.1.3.2计算应力循环系数。

N1=60n1jLh=6015001(2830015)=6.48109(6.2)

N2=N1/i1=6.48109/4.6476=1.39109(6.3)

由参考文献《机械设计》(图10-19)查得接触疲劳强度

KHN1=0.88KHN2=0.95

6.1.3.3计算接触疲劳许用应力

失效率取1%,安全系数S=1。

1==Mp=968Mp(6.4)

2==Mp=1045Mp(6.5)

=(1+2)/2=(968+1045)/2Mp=1006.5Mp(6.6)

6.1.3.4小齿分度圆的直径

d1t=77.54mm(6.7)

6.1.3.5计算圆周速度

==m/s=6.09m/s(6.8)

6.1.3.6计算齿宽b及模数mnt

b==0.877.54mm=62.032mm(6.9)

mnt==mm=3.135mm(6.10)

h=2.25mnt=7.053mm

b/h=62.032/7.053=8.795(6.11)

6.1.3.7计算纵向重合度

=0.318=0.3180.824=1.522(6.12)

6.1.3.8计算载荷系数K

根据=6.09m/s,6级精度,由参考资料《机械设计》(图10-8)查得动载系数K=1.08,由参考资料《机械设计》(表10-3)查得

K=1.1,由由参考资料《机械设计》(表10-4)硬齿面齿轮一栏查得小齿轮相对支承非对称布置,6级精度,K时

K=1.05+0.31(1+0.6)+0.19(6.13)

故K=1.05+0.31(6.14)

考虑到齿轮为6级精度,所以取K=1.43

故=1(6.15)

由参考资料《机械设计》(图10-13)查得=1.29

6.1.3.9按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径

(6.16)

6.1.3.10计算模数mn

(6.17)

6.1.4按齿根弯曲疲劳强度设计

(6.18)

6.1.4.1计算载荷系数

=1(6.18)

6.1.4.2计算弯曲疲劳强度极限

由参考资料《机械设计》(图10-20d)查得齿轮的弯曲疲劳强度极限

6.1.4.3弯曲疲劳寿命系数

由参考资料《机械设计》(图10-18)查得弯曲疲劳寿命系数0,

6.1.4.4计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数S=1.4

(6.19)

(6.20)

6.1.4.5计算大小齿轮的并加以比较

由参考文献《机械设计》(表10-5)查取齿形系数

查取应力校正系数

则(6.21)

(6.22)

比较可得,小齿轮的数值较大,取小齿轮的值。

6.1.4.6计算螺旋角影响系数

根据=1.522,由参考资料《机械设计》(图10-28)查得=0.88

6.1.4.7计算重合度

由参考资料《机械设计》(图10-26)查得,。

则(6.23)

则有,(6.24)

对比计算结果,齿面接触强度得出的模数为mn=3.198mm,由齿根弯曲疲劳强度得出的模数为mn=3.082mm。由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关,所以取标准值mn=3.5mm,取分度圆直径d1=79.11mm。

(6.25)

取Z1=22

则Z2=uZ1=4.647622=102.24,取Z2=102(6.26)

6.1.5几何尺寸计算

6.1.5.1计算中心距

(6.27)

圆整后,取a=224mm

6.1.5.2按圆整后的中心距修正螺旋角

(6.28)

因值改变不多,故参数,,ZH等不必修正。

6.1.5.3计算分度圆直径

(6.29)

(6.30)

6.1.5.4计算齿轮宽度

(6.31)

圆整后取B1=75mm,B2=64mm

6.1.6齿轮的尺寸计算

6.1.6.1基圆直径

(6.32)

(6.33)

6.1.6.2分度圆齿厚

(6.34)

6.1.6.3齿高

齿顶高(6.35)

齿根高(6.36)

齿全高(6.37)

6.1.6.4齿顶圆直径

(6.38)

(6.39)

6.1.6.5齿根圆直径

(6.40)

(6.41)

6.1.6.6分度圆齿槽宽和齿距

(6.42)

(6.43)

6.1.7传动验算

6.1.6.1按齿面接触强度验算:

其中

6.1.6.2按齿根弯曲强度验算

取YFa中较大者YFa1进行计算。

(6.44)

其中

6.2第二对斜齿轮的计算

6.2.1材料选择

选大小齿轮材料均为40Cr,并经调质及表面淬火,齿面硬度为48~55HRC,齿轮精度等级选择6级,初选螺选角β=14°。

6.2.2初选齿数

选小齿轮齿数Z1=30,Z2=Z1=303.4426=103.28取Z2=104

6.2.3按齿面接触强度设计

d1t(6.45)

6.2.3.1各项系数

因大小齿轮均为硬齿面,故宜选取稍小的齿宽系数,取d=0.8,试选Kt=1.6。由参考文献《机械设计》(表10-6)查得材料的弹性影响系数。

6.2.3.2Hlim值

由参考文献《机械设计》查得

Hlim1=Hlim2=1100Mp

6.2.3.3计算应力循环系数。

N1=60n1jLh=60322.751(2830015)=1.394109(6.46)

N2=N1/i1=1.394109/3.4426=4.05108(6.47)

由参考文献《机械设计》(图10-19)查得接触疲劳强度

KHN1=0.89KHN2=0.94

6.2.3.4计算接触疲劳许用应力

失效率取1%,安全系数S=1。

1==Mp=979Mp(6.48)

2==Mp=1034Mp(6.49)

=(1+2)/2=(979+1034)/2Mp=1006.5Mp(6.50)

6.2.3.5小齿分度圆的直径

d1t=130.25mm(6.51)

6.2.3.6计算圆周速度

==m/s=2.201m/s(6.52)

6.2.3.7计算齿宽b及模数

b==0.8130.25mm=104.2mm

==mm=4.213mm(6.53)

h=2.25mnt=9.479mm

b/h=104.2/9.479=8.795

6.2.3.8计算纵向重合度

=0.318=0.3180.830=1.903(6.54)

6.2.3.9计算载荷系数K

根据=2.201m/s,6级精度,由参考资料《机械设计》(图10-8)查得动载系数K=1.04,由参考资料《机械设计》(表10-3)查得

K=1.1,由由参考资料《机械设计》(表10-4)硬齿面齿轮一栏查得小齿轮相对支承非对称布置,6级精度,K时

K=1.0+0.31(1+0.6)+0.19

故K=1.0+0.31(6.55)

考虑到齿轮为6级精度,所以取K=1.35

故=1(6.66)

由参考资料《机械设计》(图10-13)查得=1.29

6.2.3.10按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径

(6.67)

6.2.3.11计算模数mn

(6.68)

6.2.4按齿根弯曲疲劳强度设计

(6.69)

6.2.4.1计算载荷系数

=1(6.70)

6.2.4.2值

由参考资料《机械设计》(图10-20d)查得齿轮的弯曲疲劳强度极限

6.2.4.3弯曲疲劳寿命系数

由参考资料《机械设计》(图10-18)查得弯曲疲劳寿命系数0,

6.2.4.4计算弯曲疲劳许用应力

取弯曲疲劳安全系数S=1.4

(6.71)

(6.72)

6.2.4.5计算大小齿轮的并加以比较

由参考文献《机械设计》(表10-5)查取齿形系数:

查取应力校正系数:

则(6.73)

(6.74)

比较可得,大齿轮的数值较大,取大齿轮的值。

6.2.4.6计算螺旋角影响系数

根据=1.903,由参考资料《机械设计》(图10-28)查得=0.88

6.2.4.7计算重合度

由参考资料《机械设计》(图10-26)查得,。

则有,(6.75)

对比计算结果,齿面接触强度得出的模数为mn=4.21mm,由齿根弯曲疲劳强度得出的模数为mn=4.31mm。由于齿轮模数m的大小主要取决于弯曲疲劳强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力仅与齿轮直径有关,所以取标准值mn=4.5mm,取分度圆直径d1=130.25mm。

,取Z1=28

则Z2=uZ1=3.442628=96.39,取Z2=96

6.2.5几何尺寸计算

6.2.5.1计算中心距

(6.76)

圆整后,取a=288mm

6.2.5.2按圆整后的中心距修正螺旋角

(6.77)

因值改变不多,故参数,,ZH等不必修正。

6.2.5.3计算分度圆直径

6.2.5.4计算齿轮宽度

圆整后取B1=120mm,B2=103mm

6.3按标准修正齿轮

6.3.1修正中心距

中心距之和为,查得标准中心距为a=539mm,,。由于第一个中心距和标准相同,所以只需将第二个中心距修改为即可。由于模数取的标准值所以不作变化,只更改第二对齿轮的齿数。

由于所以

而,则有,。

中心距,改变不大,所以仍取。

6.3.2对第二对齿轮修正螺旋角:

(6.78)

因为改变不多,故,,等不必修正。

6.3.3第二对齿轮的分度圆和中心距:

6.3.4计算齿宽:

圆整后取,

6.3.5齿轮的尺寸计算

6.3.5.1基圆直径

6.3.5.2分度圆齿厚

6.3.5.3齿高

齿顶高

齿根高

齿全高

6.3.5.4齿顶圆直径

7.3.5.5齿根圆直径

6.3.5.6分度圆齿槽宽和齿距

6.3.6传动验算

6.3.6.1按齿面接触强度验算:

其中

6.3.6.2按齿根弯曲强度验算

取中较大者进行计算。

其中

所以满足。

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关于减速器零件图,减速器的结构组成是怎样的的介绍到此结束,希望对大家有所帮助。