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毕业设计(论文)任务书 助学站 专业 年级题目: 多级减速器 任务起止日期: 200 年 月 至 200 年 月 学生姓名 考籍号 指导教师 主管部门 年 月 日审查院负责人 年 月 日批准毕业设计(论文)题目: 多级减速器 专 业: 考 籍 号: 姓 名: 指导教师: 2010 年 10月附件(封首):多级减速器 学 生 姓 名: 考 籍 号: 站 点: 指 导 教 师: 完 成 日 期: 多级减速器设计 摘要减速机是一种动力传达机构,利用齿轮的速度转换器,将电机(马达)的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中,减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹,从交通工具的船舶、汽车、机车,建筑用的重型机具,机械工业所用的加工机具及自动化生产设备,到日常生活中常见的家电,钟表等等.其应用从大动力的传输工作,到小负荷,精确的角度传输都可以见到减速机的应用,且在工业应用上,减速机具有减速及增加转矩功能。减速机是配合伺服电机使用的一种动力传达设备,伺服马达的控制性会由于速度的降低导致某种程度的衰减,尤其是对于低转速下的讯号撷取和电流控制的稳定性特别明显。所以,在需要低转速大扭矩,尤其是负载需要精确定位时要使用减速机,减速机这种传动装置,通过齿轮系的传递,把比较高速的伺服马达输出转换为减速机的输出端平稳的低速以及扭力较大的输出,因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。选择电动机及各级传动比分配。(减速箱外带传动的设计计算。(无此传动环节者不必计算)齿轮传动或蜗杆传动设计计算。轴的设计计算。滚动轴承的选择和计算。选择并验算键。联轴器的选择和计算。选择齿轮、联轴器、轴承与轴的配合。设计减速箱体、箱盖及其他副件。选择润滑油及确定齿轮、轴承的润滑方式。关键词:减速器:传动比:齿轮传动:设计:轴承:目 录一 概论1 1.1 减速器的应用1 1.2 减速器的发展概况1 1.2.1 减速器国内发展概况1 1.2.2 减速器国外发展概况1 1.3 减速器的发展趋势1二 设计要求2三 设计步骤31 传动装置总体设计方案62 电动机的选择43 确定传动装置的总传动比和分配传动比54 计算传动装置的运动和动力参数55 设计V带和带轮66 齿轮的设计87 滚动轴承和传动轴的设计198 键联接设计269 箱体结构的设计2710 润滑密封设计3011 联轴器设计30四 设计小结35五 参考资料36一 概论1.1 减速器的应用 减速机是一种动力传达机构,利用齿轮的速度转换器,将电机(马达)的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中,减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹,从交通工具的船舶、汽车、机车,建筑用的重型机具,机械工业所用的加工机具及自动化生产设备,到日常生活中常见的家电,钟表等等.其应用从大动力的传输工作,到小负荷,精确的角度传输都可以见到减速机的应用,且在工业应用上,减速机具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。减速机是一种动力传达机构,利用齿轮的速度转换器,将电动机的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的机构。在目前用于传递动力与运动的机构中,减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动系统中都可以见到它的踪迹,从交通工具的船舶、汽车、机车,建筑用的重型机具,机械工业所用的加工机具及自动化生产设备,到日常生活中常见的家电,钟表等等.其应用从大动力的传输工作,到小负荷,精确的角度传输都可以见到减速机的应用,且在工业应用上,减速机具有减速及增加转矩功能。因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备。减速机的作用主要有: 1)降速同时提高输出扭矩,扭矩输出比例按电机输出乘减速比,但要注意不能超出减速机额定扭矩。 2)减速同时降低了负载的惯量,惯量的减少为减速比的平方。大家可以看一下一般电机都有一个惯量数值。1.2 减速器的发展概况1.2.1 国内减速器的发展概况改革开放以来,我国引进一批先进加工装备,通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关,逐步掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高,通用圆柱齿轮的制造精度可从JB17960的89级提高到GB1009588的6级,高速齿轮的制造精度可稳定在45级。部分减速器采用硬齿面后,体积和质量明显减小,承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高,对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。我国自行设计制造的高速齿轮减(增)速器的功率已达42000kW ,齿轮圆周速度达150m/s以上。但是,我国大多数减速器的技术水平还不高,老产品不可能立即被取代,新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。1.2.2 国外减速器的发展概况 20世纪7080年代,世界上减速器技术有了很大的发展,且与新技术革命的发展紧密结合。通用减速器的发展趋势如下:高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿,承载能力提高4倍以上,体积小、重量轻、噪声低、效率高、可靠性高。积木式组合设计。基本参数采用优先数,尺寸规格整齐,零件通用性和互换性强,系列容易扩充和花样翻新,利于组织批量生产和降低成本。型式多样化,变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式,增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接,多方位安装面等不同型式,扩大使用范围。促使减速器水平提高的主要因素有:理论知识的日趋完善,更接近实际(如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等)。采用好的材料,普遍采用各种优质合金钢锻件,材料和热处理质量控制水平提高。结构设计更合理。加工精度提高到ISO56级。轴承质量和寿命提高。 润滑油质量提高。自20世纪60年代以来,我国先后制订了JB113070圆柱齿轮减速器等一批通用减速器的标准,除主机厂自制配套使用外,还形成了一批减速器专业生产厂。目前,全国生产减速器的企业有数百家,年产通用减速器25万台左右,对发展我国的机械产品作出了贡献。1.2 减速器的发展趋势 减速机技术如雨后春笋般的成长,一步一步从生根发芽长成现在的参天古竹,证实了一个减速机技术是接受过时间的考验。已经成熟的一项高深的技术。作为大家,现在最要的,就是尽快掌握这门技术,并且发展它,改进它。这样才是一个良性循环,对于减速机技术来说,它的历史悠久,但是大家在回顾历史的同时,也要面向未来,大力最求进步。减速机的发明到现在已经有几十年的光景了。在发明当初,减速机的使用还不像现在这么普及大家对一个新生事物还是从心底里就排斥的,这和当初火车和汽车的发明是一样的。当初尽管发明了火车,但是大家还是更乐意用其他较为传统的交通工具来出行。一个新生事物融入到这个社会当中是需要一段时间的考验的。有很多发明就是没有经过这个考验期,就消亡了,不过换句话说,真正有用的,好用的发明,也许会短时间内消亡,但不会经常消亡,正所谓是金子总会发光,是发明也总有用武之地,这话没错。减速机在最近几十年的发展很快,虽然开始并没有的得到所有人的认可,但是它的作用从当时来看就是不可以低估的。事实也确实如此,减速机技术如雨后春笋般的成长,一步一步从生根发芽长成现在的参天古竹,证实了一个减速机技术是接受过时间的考验。已经成熟的一项高深的技术。作为大家,现在最重要的,就是尽快掌握这门技术,并且发展它,改进它。这样才是一个良性循环,对于减速机技术来说,它的历史悠久,但是大家在回顾历史的同时,也要面向未来,大力最求进步。. 二. 设计要求1.减速器装配图一张(A1)。2.CAD绘制轴、齿轮零件图各一张(A3)。3.设计说明书一份。三. 设计步骤1.传动装置总体设计方案:1. 组成:传动装置由电机、减速器、工作机组成。2. 特点:齿轮相对于轴承不对称分布,故沿轴向载荷分布不均匀,要求轴有较大的刚度。3. 确定传动方案:考虑到电机转速高,传动功率大,将V带设置在高速级。 其传动方案如下: 图一:(传动装置总体设计图)初步确定传动系统总体方案如:传动装置总体设计图所示。选择V带传动和二级圆柱斜齿轮减速器(展开式)。传动装置的总效率0.960.970.960.759;为V带的效率,为第一对轴承的效率,为第二对轴承的效率,为第三对轴承的效率,为每对齿轮啮合传动的效率(齿轮为7级精度,油脂润滑.因是薄壁防护罩,采用开式效率计算)。2.电动机的选择电动机所需工作功率为: PP/19001.3/10000.7593.25kW, 执行机构的曲柄转速为n=82.76r/min,经查表按推荐的传动比合理范围,V带传动的传动比i24,二级圆柱斜齿轮减速器传动比i840,则总传动比合理范围为i16160,电动机转速的可选范围为nin(16160)82.761324.1613241.6r/min。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,选定型号为Y112M4的三相异步电动机,额定功率为4.0额定电流8.8A,满载转速1440 r/min,同步转速1500r/min。 方案电动机型号额定功率Pkw电动机转速电动机重量N参考价格元传动装置的传动比同步转速满载转速总传动比V带传动减速器1Y112M-441500144047023016.152.37.02中心高外型尺寸L(AC/2+AD)HD底脚安装尺寸AB地脚螺栓孔直径K轴伸尺寸DE装键部位尺寸FGD132515 345 315216 1781236 8010 413.确定传动装置的总传动比和分配传动比(1) 总传动比由选定的电动机满载转速n和工作机主动轴转速n,可得传动装置总传动比为n/n1440/82.7617.40(2) 分配传动装置传动比式中分别为带传动和减速器的传动比。为使V带传动外廓尺寸不致过大,初步取2.3,则减速器传动比为17.40/2.37.57根据各原则,查图得高速级传动比为3.24,则2.334.计算传动装置的运动和动力参数(1)各轴转速 1440/2.3626.09r/min626.09/3.24193.24r/min/193.24/2.33=82.93 r/min=82.93 r/min(2)各轴输入功率3.250.963.12kW23.120.980.952.90kW22.970.980.952.70kW24=2.770.980.972.57kW则各轴的输出功率:0.98=3.06 kW0.98=2.84 kW0.98=2.65kW0.98=2.52 kW(3) 各轴输入转矩 = Nm电动机轴的输出转矩=9550 =95503.25/1440=21.55 N所以: =21.552.30.96=47.58 Nm=47.583.240.980.95=143.53 Nm=143.532.330.980.95=311.35Nm=311.350.950.97=286.91 Nm输出转矩:0.98=46.63 Nm0.98=140.66 Nm0.98=305.12Nm0.98=281.17 Nm运动和动力参数结果如下表轴名功率P KW转矩T Nm转速r/min输入输出输入输出电动机轴3.2521.5514401轴3.123.0647.5846.63626.092轴2.902.84143.53140.66193.243轴2.702.65311.35305.1282.934轴2.572.52286.91281.1782.935.设计带和带轮确定计算功率查课本表9-9得:,式中为工作情况系数, 为传递的额定功率,既电机的额定功率.选择带型号根据,,查课本表8-8和表8-9选用带型为A型带选取带轮基准直径查课本表8-3和表8-7得小带轮基准直径,则大带轮基准直径,式中为带传动的滑动率,通常取(1%2%),查课本表8-7后取。验算带速v 在525m/s范围内,带充分发挥。确定中心距a和带的基准长度由于,所以初步选取中心距a:,初定中心距,所以带长,=.查课本表8-2选取基准长度得实际中心距取验算小带轮包角,包角合适。确定v带根数z因,带速,传动比,查课本表8-5a或8-5c和8-5b或8-5d,并由内插值法得.查课本表8-2得=0.96.查课本表8-8,并由内插值法得=0.96由公式8-22得故选Z=5根带。计算预紧力查课本表8-4可得,故:单根普通带张紧后的初拉力为计算作用在轴上的压轴力利用公式8-24可得:6.齿轮的设计(一)高速级齿轮传动的设计计算 齿轮材料,热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制,故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮(1) 齿轮材料及热处理 材料:高速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数=24高速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮 240HBS Z=iZ=3.2424=77.76 取Z=78. 齿轮精度按GB/T100951998,选择7级,齿根喷丸强化。初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计确定各参数的值:试选=1.6查课本图10-30 选取区域系数 Z=2.433 由课本图10-26 则由课本公式10-13计算应力值环数N=60nj =60626.091(283008)=1.442510hN= =4.4510h #(3.25为齿数比,即3.25=)查课本 10-19图得:K=0.93 K=0.96齿轮的疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=1,应用公式10-12得:=0.93550=511.5 =0.96450=432 许用接触应力 查课本由表10-6得: =189.8MP 由表10-7得: =1T=95.510=95.5103.19/626.09=4.8610N.m3.设计计算小齿轮的分度圆直径d=计算圆周速度计算齿宽b和模数计算齿宽b b=49.53mm计算摸数m 初选螺旋角=14=计算齿宽与高之比齿高h=2.25 =2.252.00=4.50 = =11.01计算纵向重合度=0.318=1.903计算载荷系数K使用系数=1根据,7级精度, 查课本由表10-8得动载系数K=1.07,查课本由表10-4得K的计算公式:K= +0.2310b =1.12+0.18(1+0.61) 1+0.231049.53=1.42查课本由表10-13得: K=1.35查课本由表10-3 得: K=1.2故载荷系数:KK K K K =11.071.21.42=1.82按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d=d=49.53=51.73计算模数=4. 齿根弯曲疲劳强度设计由弯曲强度的设计公式 确定公式内各计算数值 小齿轮传递的转矩48.6kNm 确定齿数z因为是硬齿面,故取z24,zi z3.242477.76传动比误差 iuz/ z78/243.25i0.0325,允许计算当量齿数zz/cos24/ cos1426.27 zz/cos78/ cos1485.43 初选齿宽系数 按对称布置,由表查得1 初选螺旋角 初定螺旋角 14 载荷系数KKK K K K=11.071.21.351.73 查取齿形系数Y和应力校正系数Y查课本由表10-5得:齿形系数Y2.592 Y2.211 应力校正系数Y1.596 Y1.774 重合度系数Y端面重合度近似为1.88-3.2()1.883.2(1/241/78)cos141.655arctg(tg/cos)arctg(tg20/cos14)20.6469014.07609因为/cos,则重合度系数为Y0.25+0.75 cos/0.673 螺旋角系数Y轴向重合度 1.825,Y10.78 计算大小齿轮的 安全系数由表查得S1.25工作寿命两班制,8年,每年工作300天小齿轮应力循环次数N160nkt60271.4718300286.25510大齿轮应力循环次数N2N1/u6.25510/3.241.930510查课本由表10-20c得到弯曲疲劳强度极限小齿轮 大齿轮查课本由表10-18得弯曲疲劳寿命系数:K=0.86 K=0.93 取弯曲疲劳安全系数 S=1.4= 大齿轮的数值大.选用. 设计计算 计算模数对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=2mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=51.73来计算应有的齿数.于是由:z=25.097 取z=25那么z=3.2425=81 几何尺寸计算计算中心距 a=109.25将中心距圆整为110按圆整后的中心距修正螺旋角=arccos因值改变不多,故参数,等不必修正.计算大.小齿轮的分度圆直径d=51.53d=166.97计算齿轮宽度B=圆整的 (二) 低速级齿轮传动的设计计算 材料:低速级小齿轮选用钢调质,齿面硬度为小齿轮 280HBS 取小齿齿数=30速级大齿轮选用钢正火,齿面硬度为大齿轮 240HBS z=2.3330=69.9 圆整取z=70. 齿轮精度按GB/T100951998,选择7级,齿根喷丸强化。 按齿面接触强度设计1. 确定公式内的各计算数值试选K=1.6查课本由图10-30选取区域系数Z=2.45试选,查课本由图10-26查得=0.83 =0.88 =0.83+0.88=1.71应力循环次数N=60njL=60193.241(283008)=4.4510 N=1.9110由课本图10-19查得接触疲劳寿命系数K=0.94 K= 0.97 查课本由图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限,大齿轮的接触疲劳强度极限取失效概率为1%,安全系数S=1,则接触疲劳许用应力=0.98550/1=517540.5查课本由表10-6查材料的弹性影响系数Z=189.8MP选取齿宽系数 T=95.510=95.5102.90/193.24=14.3310N.m =65.712. 计算圆周速度 0.6653. 计算齿宽b=d=165.71=65.714. 计算齿宽与齿高之比 模数 m= 齿高 h=2.25m=2.252.142=5.4621 =65.71/5.4621=12.035. 计算纵向重合度6. 计算载荷系数KK=1.12+0.18(1+0.6+0.2310b =1.12+0.18(1+0.6)+ 0.231065.71=1.4231使用系数K=1 同高速齿轮的设计,查表选取各数值=1.04 K=1.35 K=K=1.2故载荷系数K=11.041.21.4231=1.7767. 按实际载荷系数校正所算的分度圆直径d=d=65.71计算模数3. 按齿根弯曲强度设计m确定公式内各计算数值(1) 计算小齿轮传递的转矩143.3kNm(2) 确定齿数z因为是硬齿面,故取z30,zi z2.333069.9传动比误差 iuz/ z69.9/302.33i0.0325,允许(3) 初选齿宽系数 按对称布置,由表查得1(4)初选螺旋角 初定螺旋角12(5)载荷系数KKK K K K=11.041.21.351.6848(6)当量齿数 zz/cos30/ cos1232.056 zz/cos70/ cos1274.797由课本表10-5查得齿形系数Y和应力修正系数Y (7) 螺旋角系数Y轴向重合度 2.03Y10.797(8) 计算大小齿轮的 查课本由图10-20c得齿轮弯曲疲劳强度极限 查课本由图10-18得弯曲疲劳寿命系数K=0.90 K=0.93 S=1.4= 计算大小齿轮的,并加以比较 大齿轮的数值大,选用大齿轮的尺寸设计计算. 计算模数对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m大于由齿根弯曲疲劳强度计算的法面模数,按GB/T1357-1987圆整为标准模数,取m=3mm但为了同时满足接触疲劳强度,需要按接触疲劳强度算得的分度圆直径d=72.91来计算应有的齿数.z=27.77 取z=30z=2.3330=69.9 取z=70 初算主要尺寸计算中心距 a=102.234将中心距圆整为103 修正螺旋角=arccos因值改变不多,故参数,等不必修正 分度圆直径 d=61.34d=143.12 计算齿轮宽度圆整后取 低速级大齿轮如上图:V带齿轮各设计参数附表1.各传动比V带高速级齿轮低速级齿轮2.33.242.332. 各轴转速n(r/min)(r/min)(r/min)(r/min)626.09193.2482.9382.933. 各轴输入功率 P(kw)(kw)(kw)(kw)3.12 2.902.702.574. 各轴输入转矩 T(kNm)(kNm)(kNm) (kNm)47.58143.53311.35286.915. 带轮主要参数小轮直径(mm)大轮直径(mm)中心距a(mm)基准长度(mm)带的根数z90224471140057.传动轴承和传动轴的设计1. 传动轴承的设计. 求输出轴上的功率P,转速,转矩P=2.70KW =82.93r/min=311.35Nm. 求作用在齿轮上的力已知低速级大齿轮的分度圆直径为 =143.21 而 F= F= F F= Ftan=4348.160.246734=1072.84N圆周力F,径向力F及轴向力F的方向如图示:. 初步确定轴的最小直径先按课本15-2初步估算轴的最小直径,选取轴的材料为45钢,调质处理,根据课本取输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径,为了使所选的轴与联轴器吻合,故需同时选取联轴器的型号查课本,选取因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以查机械设计手册选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm,半联轴器的孔径4. 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度 为了满足半联轴器的要求的轴向定位要求,-轴段右端需要制出一轴肩,故取-的直径;左端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径半联轴器与 为了保证轴端挡圈只压在半联轴器上而不压在轴端上, 故-的长度应比 略短一些,现取 初步选择滚动轴承.因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用单列角接触球轴承.参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组 标准精度级的单列角接触球轴承7010C型.DB轴承代号 45851958.873.27209AC 45851960.570.27209B 451002566.080.07309B 50 80 16 59.270.97010C 50 80 16 59.270.97010AC 50 90 20 62.477.77210C 2. 从动轴的设计 对于选取的单向角接触球轴承其尺寸为的,故;而 .右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位.由手册上查得7010C型轴承定位轴肩高度mm, 取安装齿轮处的轴段;齿轮的右端与左轴承之间采用套筒定位.已知齿轮的宽度为75mm,为了使套筒端面可靠地压紧齿轮,此轴段应略短于轮毂宽度,故取. 齿轮的左端采用轴肩定位,轴肩高3.5,取.轴环宽度,取b=8mm. 轴承端盖的总宽度为20mm(由减速器及轴承端盖的结构设计而定) .根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求,取端盖的外端面与半联轴器右端面间的距离 ,故取. 取齿轮距箱体内壁之距离a=16,两圆柱齿轮间的距离c=20.考虑到箱体的铸造误差,在确定滚动轴承位置时,应距箱体内壁一段距离 s,取s=8,已知滚动轴承宽度T=16,高速齿轮轮毂长L=50,则至此,已初步确定了轴的各端直径和长度.5 求轴上的载荷 首先根据结构图作出轴的计算简图, 确定顶轴承的支点位置时,查机械设计手册20-149表20.6-7.对于7010C型的角接触球轴承,a=16.7mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距. 传动轴总体设计结构图: (从动轴) (中间轴) (主动轴) 从动轴的载荷分析图:6. 按弯曲扭转合成应力校核轴的强度根据=前已选轴材料为45钢,调质处理。查表15-1得=60MP 此轴合理安全7 精确校核轴的疲劳强度.1. 判断危险截面截面A,B只受扭矩作用。所以A B无需校核.从应力集中对轴的疲劳强度的影响来看,截面和处过盈配合引起的应力集中最严重,从受载来看,截面C上的应力最大.截面的应力集中的影响和截面的相近,但是截面不受扭矩作用,同时轴径也较大,故不必做强度校核.截面C上虽然应力最大,但是应力集中不大,而且这里的直径最大,故C截面也不必做强度校核,截面和显然更加不必要做强度校核.由第3章的附录可知,键槽的应力集中较系数比过盈配合的小,因而,该轴只需胶合截面左右两侧需验证即可. 截面左侧。抗弯系数 W=0.1=0.1=12500抗扭系数 =0.2=0.2=25000截面的右侧的弯矩M为 截面上的扭矩为 =311.35截面上的弯曲应力截面上的扭转应力 =轴的材料为45钢。调质处理。由课本表15-1查得: 因 经插入后得2.0 =1.31轴性系数为 =0.85K=1+=1.82K=1+(-1)=1.26所以 综合系数为: K=2.8K=1.62碳钢的特性系数 取0.1 取0.05安全系数S=25.13S13.71S=1.5 所以它是安全的截面右侧抗弯系数 W=0.1=0.1=12500抗扭系数 =0.2=0.2=25000截面左侧的弯矩M为 M=133560截面上的扭矩为 =295截面上的弯曲应力 截面上的扭转应力 =K=K=所以 综合系数为:K=2.8 K=1.62碳钢的特性系数 取0.1 取0.05安全系数S=25.13S13.71S=1.5 所以它是安全的8 键的设计和计算选择键联接的类型和尺寸一般8级以上精度的尺寸的齿轮有定心精度要求,应用平键.根据 d=55 d=65查表6-1取: 键宽 b=16 h=10 =36 b=20 h=12 =50校和键联接的强度 查表6-2得 =110MP工作长度 36-16=2050-20=30键与轮毂键槽的接触高度 K=0.5 h=5K=0.5 h=6由式(6-1)得: 两者都合适取键标记为: 键2:1636 A GB/T1096-1979键3:2050 A GB/T1096-19799 箱体结构的设计减速器的箱体采用铸造(HT200)制成,采用剖分式结构为了保证齿轮佳合质量,大端盖分机体采用配合.1. 机体有足够的刚度在机体为加肋,外轮廓为长方形,增强了轴承座刚度2. 考虑到机体内零件的润滑,密封散热。因其传动件速度小于12m/s,故采用侵油润油,同时为了避免油搅得沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离H为40mm为保证机盖与机座连接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗糙度为3. 机体结构有良好的工艺性.铸件壁厚为10,圆角半径为R=3。机体外型简单,拔模方便.4. 对附件设计 A 视孔盖和窥视孔在机盖顶部开有窥视孔,能看到 传动零件齿合区的位置,并有足够的空间,以便于能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械加工出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成,用M6紧固B 油螺塞:放油孔位于油池最底处,并安排在减速器不与其他部件靠近的一侧,以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔处的机体外壁应凸起一块,由机械加工成螺塞头部的支承面,并加封油圈加以密封。C 油标:油标位在便于观察减速器油面及油面稳定之处。油尺安置的部位不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出.D 通气孔:由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上安装通气器,以便达到体内为压力平衡.E 盖螺钉:启盖螺钉上的螺纹长度要大于机盖联结凸缘的厚度。钉杆端部要做成圆柱形,以免破坏螺纹.F 位销:为保证剖分式机体的轴承座孔的加工及装配精度,在机体联结凸缘的长度方向各安装一圆锥定位销,以提高定位精度.G 吊钩:在机盖上直接铸出吊钩和吊环,用以起吊或搬运较重的物体.减速器机体结构尺寸如下:名称符号计算公式结果箱座壁厚10箱盖壁厚9箱盖凸缘厚度12箱座凸缘厚度15箱座底凸缘厚度25地脚螺钉直径M24地脚螺钉数目查手册6轴承旁联接螺栓直径M12机盖与机座联接螺栓直径=(0.50.6)M10轴承端盖螺钉直径=(0.40.5)10视孔盖螺钉直径=(0.30.4)8定位销直径=(0.70.8)8,至外机壁距离查机械课程设计指导书表4342218,至凸缘边缘距离查机械课程设计指导书表42816外机壁至轴承座端面距离=+(812)50大齿轮顶圆与内机壁距离1.215齿轮端面与内机壁距离10机盖,机座肋厚9 8.5轴承端盖外径+(55.5)120(1轴)125(2轴)150(3轴)轴承旁联结螺栓距离120(1轴)125(2轴)150(3轴)10 润滑密封设计对于二级圆柱齿轮减速器,因为传动装置属于轻型的,且传速较低,所以其速度远远小于,所以采用脂润滑,箱体内选用SH0357-92中的50号润滑,装至规定高度.油的深度为H+ H=30 =34所以H+=30+34=64其中油的粘度大,化学合成油,润滑效果好。密封性来讲为了保证机盖与机座联接处密封,联接凸缘应有足够的宽度,联接表面应精创,其表面粗度应为 密封的表面要经过刮研。而且,凸缘联接螺柱之间的距离不宜太大,国150mm。并匀均布置,保证部分面处的密封性。11 联轴器设计1.类型选择.为了隔离振动和冲击,选用弹性套柱销联轴器.2.载荷计算.公称转矩:T=95509550333.5查课本,选取所以转矩 因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以查机械设计手册选取LT7型弹性套柱销联轴器其公称转矩为500Nm一、减速器附件的选择1、窥视孔盖和窥视孔根据窥视孔盖螺钉直径 ,查表12-8取窥视孔盖:2、通气器因室内工作、有粉尘,为避免停机后机器冷却吸入粉尘,故选用有金属网的通气器(两次过滤)。查表选用M181.53、油标 查表126选用带有螺纹的杆式游标尺M12(上、下油面刻线)4、放油螺塞 查表127选用外六角螺塞M181.5及纸封油圈(石棉橡胶纸)5、定位销查表158选用圆锥销:销GB/T117 830注:销的长度应稍大于箱盖和箱座联接凸缘的总厚度、以便于装拆。6、起盖螺钉 起盖螺钉直径与凸缘连接螺栓相同()。(箱体剖分面涂有水玻璃或密封胶难以拆卸)7、起吊装置查表4-3采用箱盖吊耳、箱座吊钩。8、轴承端盖采用凸缘式轴承端盖、其结构尺寸查表1211,按用其定位的轴承外径二 减速器的润滑1 齿轮传动的润滑 齿轮的圆周速度圆齿轮的圆周速、故采用浸油润滑、大齿轮浸入油中深度10mm、齿顶到油池底面的距离取40mm(=3050)润滑油牌号LAN682 滚动轴承的润滑 圆浸油齿轮的圆周速V=2故采用胀润滑、为防止润滑脂的流入机体油池、也为防止箱体内油飞溅到轴承内、与润滑脂混合而使用润滑脂变质应在轴承面向箱体内壁一侧、加设挡油环,润滑脂牌号:ZN3钠基润滑脂3、减速器的密封 减速器采用凸缘式端盖、滚动轴承采用脂润滑、且圆周速度V=5、故减速器轴伸出处采用毡圈。油封端盖结构查表1211毡圈油封结构查表121三 各轴的运动和动力参数 1、传动比 原始 修正后 总传动比误差 满足需要。四 设计小结这次关于带式运输机上的两级展开式圆柱斜齿轮减速器的课程设计是我们真正理论联系实际、深入了解设计概念和设计过程的实践考验,对于

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