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
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。