一级蜗轮蜗杆减速器课程设计21.8%0.85%270.docx
一级蜗轮蜗杆减速器课程设计21.8%0.85%270
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共22页)
编号：519325
类型：共享资源
大小：690.79KB
格式：ZIP
上传时间：2015-11-14
上传人：QQ28****1120
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
辽宁
IP属地：辽宁
2.4
积分
- 关 键 词：
-
减速器课程设计
- 资源描述：
-
一级蜗轮蜗杆减速器课程设计21.8%0.85%270,减速器课程设计
- 内容简介：
-
中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ Harbin Institute of Technology 课程设计说明书（论文） 课程名称：机械设计课程设计 设计题目：带式输送机的传动装置 院 系：机电工程学院 班 级： 0708102 设 计 者： 小星星 学 号： 000000000 指导教师：王黎钦 设计时间： 2010 年 1 月 11 日 哈尔滨工业大学 nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 目 录 传动装置总体设计 . 3 传动方案拟定 . 3 电机的选择 . 3 传动装置的运动、动力参数计算 . 4 传动零件设计 . 5 蜗轮蜗杆材料及热处理选择 . 5 蜗轮蜗杆传动主要参数计算 . 5 蜗轮蜗杆效率及润滑计算 . 7 蜗轮蜗杆传动几何尺寸计算 . 7 蜗轮蜗杆结构选择、零件简图及结构尺寸计算 . 8 蜗轮及蜗轮轴的设计计算 . 8 蜗干轴的设计计算 . 14 蜗干轴轴承的校核 . 16 蜗杆和涡轮的精度与侧隙种类 . 19 蜗轮蜗杆热平衡计算 . 20 减速器其余部件设计 . 20 减速器机体结构设计 . 20 窥视孔和窥视孔盖得设计 . 21 通气器的设计 . 21 放油孔及放油螺栓的设计 . 21 油标的设计 . 21 高速轴输入端的联轴器设计 . 22 减速器的润滑 . 22 参考文献 . 22 nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 传动装置总体设计 传动方案拟定 由设计任务书要求及图例可知传动方案采用一级下置式蜗杆减速器，其结构简单，尺寸紧凑，但效率低，适用于载荷较小，间歇工作场合。蜗杆圆周速度 v 4 5m/s。装置工作机为带式运输机，对减速器由中等冲击，且工作场合为有尘，减速器要求密封条件好。 电机的选择 1. 选择电动机类型 因工作机为带式运输机，则对电动机无特殊要求，故电动机选用三相异步交流电动机，采用 Y 系列。 2. 选择电动机容量 工作机的有效功率为 kwFvP w 53.11000 85.018001000 工作机各传动部件的传动效率及总效率： 查参考书 2 中表 9.1 得各个传动件的效率范围，分别取： 99.0 联轴器 ； 0 .7 7 蜗 杆 （ Z=2) ； )(98.0 一对轴承 ； 97.0卷筒 工作机的总效率为： 70.022 卷筒轴承蜗轮蜗杆联轴器总 kwPP wd 19.270.0 53.1m i nm a x总3. 确定电动机转速 查参考书 1 中表 9.2 得蜗轮传动比推荐值如下： 2714蜗杆i 理论总传动比： 2714 蜗杆总 ii 所以电动机转速的可选范围为 m i n/13.60270 85.0100060100060 rD vn 滚筒 m i n/00.162382.84113.602714(. rinn d ）总滚筒 符合这一范围的同步转速为 750r/min、 1000r/min、 1500r/min 三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为 1000r/min 的电动机。 根据电动机的类型、容量和转速，由电机手册选定电动机型号为 Y112M-6。 4. 电动机外形及尺寸 nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 电动机型号 额定功率/(kW) 满载转速/(r/min) 额定转矩启动转矩额定转矩最大转矩Y112M-6 2.2 940 2.0 2.0 电动机的主要外形及安装尺寸如表所示。 型号 H A B C D E F GD G K b b1 b2 h AA BB HA L1 Y112M-6 112 190 140 70 28 60 8 7 24 12 245 190 115 265 50 180 15 400 传动装置的运动、动力参数计算 1. 传动比计算 i= 940 1 5 . 6 36 0 . 1 3mWnn 2. 传动装置各轴的运动和动力参数 1) 各轴的转速 第一轴转速： m in/9401 rnn m 第二轴转速： m in/13.602 rnn 卷筒 2) 各轴的输入功率 第一轴功率： kwPP d 17.299.019.21 联轴器 第二轴功率： kwPP 67.1. 7 7017.212 蜗杆 卷筒功率： kwPP 62.199.098.067.12 联轴器轴承卷筒 3) 各轴的输入转矩 nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 电动机轴的输出转矩： mmNnPT dd 47.22249940/19.21055.91055.9 616第一轴转矩： mmNTT d 97.2 2 0 2 699.047.2 2 2 4 91 联轴器 第二轴转矩： mmNiTT 20.26514470.097.2202663.1512 蜗杆 卷筒的转矩： mmNTT 91.25724299.098.020.2651442 联轴器轴承筒 将上述计算结果汇总于表 1.3，以备查用 其中轴指蜗杆轴，轴指蜗轮轴。 传动零件设计 由于传动方案为一级蜗杆减速器，则传动零件为蜗轮蜗杆。 蜗轮蜗杆材料及热处理选择 由于蜗杆传递的功率为 1.84KW，功率不大，速度也不高，蜗杆选用 45号钢制造，淬火处理，齿面硬度达 220 300HBW。 蜗杆材料选用 45 钢，整体调质，表面淬火，齿面硬度 4550HRC 蜗轮材料，根据 4 3125 . 2 1 0 ( / )sv n T m s 其中 n1 为蜗杆转速， T2为蜗轮转矩 初估蜗杆副的滑动速度 VS=3.2m/s，选择蜗轮的材料为无锡青铜 ，又因小批量生产，则用沙模铸造。 蜗轮蜗杆传动主要参数计算 蜗杆传动的主要失效形式是齿面胶合、齿面点蚀和齿面磨损，而且失效通常发生在蜗轮轮齿上。因此采用齿面接触疲劳强度条件计算蜗杆传动的承载能力，并在选择许用应力时，要适当考虑胶合和磨损等失效因素的影响。 故采用公式 22212 9 HEz ZKTdm 2Ez T z K ,H其 中 为 蜗 轮 的 齿 数 ， 为 蜗 轮 的 转 矩 ， 为 系 数 ， 为 系 数为 材 料 的 许 用 应 力轴名 功率 P/kW 转矩 T( mmN )/r/min 转速 n/r/min 电机轴 2.19 22249.47 940 1 轴 2.17 22026.97 940 2 轴 1.67 265144.20 60.13 卷筒轴 1.62 257242.91 60.13 nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 确定模数 m 和蜗杆分度圆直径 1d 。 1. 选择蜗杆头数及蜗轮齿数 由传动比 i=15.63，查参考书 1 书表 9.2 可知蜗杆头数 1z 取 2， 2 1 21 5 . 1 6 2 3 1 . 2 6 , z 3 1z i z 取 确定转矩 2T 由于转矩 2T 为蜗轮上转矩，则查上述计算表可得 2T =256N m 2. 确定载荷系数 K 由于载荷系数 K= AKVK K由表 9.4 查得载荷性质为中等冲击时， AK 取 1.15。 假设蜗轮圆周速度 2v 3m/s，取动载荷系数VK=1.0。 由于由中等冲击，则K1.11.3,取 1.2。 所以 K= AKVK K=1.38 3. 确定许用接触应力 由于蜗轮材料为无锡青铜，则蜗轮齿面失效形式主要是胶合，则由表 9.6查取 H =180Mpa。 4. 确定材料弹性系数 EZ =160 MPa 5. 计算模数和分度圆直径 将以上数据代入公式计算得 dm2 2306 由 参考书 1 表 9.1 取 m=6.3，蜗杆分度圆直径 d1=63 6. 计算传动中心距 蜗轮分度圆直径 2d =m 2z ,其中 2z 取 31， 22 6 . 3 3 1 1 9 5 . 3d m z 中心距 12 6 3 1 9 5 . 3 1 2 9 . 1 522dda 变位系数 1 3 0 1 2 9 . 1 5 0 . 1 3 56 . 3aax m nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 蜗轮蜗杆效率及润滑计算 1. 验算蜗轮速度 蜗杆倒程角 31.11)63 3.62arctan()arctan(11dmz蜗轮圆周速度 222 d n 3 . 1 4 6 3 6 0 . 1 3 0 . 2 0 m / s6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0v 蜗杆副滑动速度 m/s16.331.11cos10 0060 94 06314.3cos10 0060 nd 11 sv与 初估蜗杆副的滑动速度 相符合。 蜗轮圆周速度 22 2 2 21 v 3 . 1 6 0 . 2 0 3 . 1 5 m / ssvv 故选择减速器的类型为蜗杆下置 2. 验算效率 v 2 3 5 查 表 取 当 量 摩 擦 角 则 涡 轮 蜗 杆 的 传 动 效 率 t a n t a n 1 1 . 3 1( 0 . 9 5 0 . 9 6 ) ( 0 . 9 5 0 . 9 6 ) 0 . 7 6 8 0 . 7 7 6t a n ( ) t a n ( 1 1 . 3 1 2 3 5 / 6 0 )v 符合初取的效率值 0.77 蜗轮蜗杆传动几何尺寸计算 蜗杆传动的几何尺寸如下表所示 名 称 符号 计算公式和数据（单位 mm） 蜗轮 数据 蜗杆 数据 齿顶高 ha mha 16.3 7.15 齿根高 hf mf 2.11 7.56 6.71 全齿高 h 13.86 13.86 分度圆直径 d 63 195.30 齿根圆直径 df 47.88 181.88 齿顶圆直径 da 75.6 209.60 蜗杆分度圆上倒程角 11 3036 蜗轮分度圆上螺旋角 2 11 3036 节圆直径 d 64.70 22dd 195.30 传动中心距 a 130 蜗杆轴向齿距 pa1 19.79 mxha )1(2 mxhf )2.1(1 mh 2.21 mh 2.22 1d 22 mzd 111 2 ff hdd 222 2 ff hdd 111 2 aa hdd 222 2 aa hdd 11 /arctan dmz 2mxdd 2 11 )2(21 21 mxdda mpa 1nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 蜗杆螺旋线倒程 ps 39.584 蜗杆螺旋部分长度 L 81.02 蜗杆外圆直径 de2 219 蜗轮齿宽 b2 55 齿根圆弧半径 R1 39.06 齿顶圆弧半径 R2 25.2 齿宽角 103 蜗轮蜗杆结构选择、零件简图及结构尺寸计算 由于fd=47.88 1.7 35=59.5，则蜗杆制成蜗杆轴，并采用车制蜗杆。如图所示。 蜗杆轴简图 蜗轮及蜗轮轴的设计计算 1. 轴的材料选择 因传递功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，考虑到经济性选用常用材料 45#钢，调质处理 2. 初算轴径 对于转轴，按扭转强度初算轴径，查参考书 1 表 10.2 得 C=106118，考虑到轴端的弯矩和转矩的大小，故取 C=110 则 dmin = C3 1.6760.13 = 33.31mm 考虑到键槽的影响，取 dmin = 33.311.05 = 34.98mm 11 as pzp mzL )06.011( 2mdd ae 5.122 12 75.0 adb mdR a 2.02/11 mdR f 2.02/12 )5.0/(2sin 12 mdb a nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 3. 结构设计 轴承部件的结构形式：蜗杆减速器的中心距 a=130mm，通过查表选择减速器的机体采用剖分式结构。因传递功率小，故轴承的固定方式可采用两端固定方式。因此，所设计的轴承部件的结构形式如上图所示。然后可按转轴轴上零件的顺序，从 dmin 处开始设计； a) 联轴器及轴段 1： dmin 就是轴段 1 的直径，又考虑到轴段 1 上安装联轴器，因此，轴段1 的设计和联轴器的设计同时进行。 由于联轴器的一端连接工作机一端连接轴，其转速比较高， 传递转矩比较小。考虑到安装时不一定能保证同心度，且载荷为中等冲击，故采用能补偿两轴轴线的相对位移和缓和载荷冲击的弹性联轴器。 由参考书 2 表 13.1，选取 HL 型弹性柱销联轴器（ GB5014-1985）。 则转矩 5,T 2 . 5 8 1 0 NcT K Tmm 筒筒 ， 由参考书 1 表 13.1 取 K 1.5 ， 55cT 1 . 5 2 . 5 8 1 0 3 . 8 7 1 0 N m m 由参考书 2 表 13.1 查得 HL 型弹性柱销联轴器（ GB5014-1985） J1 型轴孔长度为 60mm，许用转矩为 500Nm 许用转速为 250r/min，轴径可取 35、38mm，故取 L1=60mm ， d1=35mm； b) 密封圈与轴段 2： 考虑到联轴器右端的固定和密封圈的标准，由参考书 2 表 14.4，取轴段 d2=38mm，密封圈为毛毡油封密封圈 FZ/T92010-1991 中直径是37mm； c) 轴段 3 与轴段 6： 考虑到蜗杆减速器有轴向力，轴承类型选用圆锥滚子轴承，轴段 3上安装轴承，要使轴承便于安装又符合轴承内径系列，暂取轴承型号为 30208，有参考书 2 表 12.4 得，其内径 d=40mm，外径 D=80mm，宽度 B=18mm，故取 d3=d6=40mm，考虑到安装甩油环和套筒时的位置，取 L3=40mm，轴段 6 无需安装套筒，故 L6=30mm； d) 蜗轮与轴段 4： 轴段 4 上安装蜗轮，按照蜗轮的设计，蜗轮的轮毂宽为（ 1.51.9） d，取轮毂宽为 80mm，则轴段 5 的长度略小于蜗轮轮毂宽度，取L5=78mm； 轴段 5 的设计：为了轴向固定蜗轮并承受一定的轴向力，因此轴肩的高度为 5mm,所以 d5=54mm考虑到轴承受力的对称性，轴肩 5的长度 L5=10mm； e) 轴段 2 的长度： 轴段 2 的长度根据箱体的壁厚、轴承凸台的厚度、轴承端盖的厚度以及联轴器类型确定 ,由于轴承端盖连接螺栓的长度为 25mm，可取L2=60mm nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ f) 键连接： 联轴器及蜗轮的轴向连接均采用普通 平键连接，分别为键 10 50 GB/T1096-1990 及键 14 70 GB/T1096-1990. 4. 轴受力分析 112 2 2 2 0 2 6 . 9 7 6 9 9 . 2 763aTFNd 222 2 2 6 5 1 4 4 . 2 0 2 7 1 5 . 2 51 9 5 . 3tTd NdTFt499.245122 t a n 2 7 1 5 . 2 5 t a n 2 0 9 8 8 . 2 7rtF F N 在水平面上 3123/ 2 9 8 8 . 2 7 6 2 . 2 5 6 9 9 . 2 7 9 7 . 6 5 1 0 3 9 . 9 36 2 . 2 5 6 2 . 2 5raHF L F dRNLL 21 9 8 8 . 2 4 1 0 3 9 . 9 3 5 1 . 6 9H r HR F R N 负号表示力的方向于受力简图中所设方向相反。 在垂直平面上 12 / 2 1 3 5 7 . 6 3V V tR R F N nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 轴承 上的总支承反力 2 2 2 21 1 1 1 0 3 9 . 9 3 1 3 5 7 . 6 3 1 7 1 0 . 1 4HVR R R N 轴承 上的总支承反力 2 2 2 22 2 2 5 1 . 6 9 1 3 5 7 . 6 3 1 3 5 8 . 6 1HVR R R N 在水平面上 A-A 剖面左侧： 12 1 0 3 9 . 9 3 6 2 . 2 5 6 4 7 3 5 . 6 4A H HM R L N m m A-A 剖面右侧： 23 5 1 . 6 9 6 2 . 2 5 3 2 1 7 . 7 0A H HM R L N m m 在竖直平面上 12 1 3 5 7 . 6 3 6 2 . 2 5 8 4 5 1 2 . 4 7A V VM R L N m m 合成弯矩 A-A 剖面左侧： 2 2 2 26 4 6 3 5 . 6 4 8 4 5 1 2 . 4 7 1 0 6 3 9 6 . 0 7A A H A VM M M N m m A-A 剖面右侧： 2 2 2 2( ) ( ) 3 2 1 7 . 7 0 8 4 5 1 2 . 4 7 8 4 5 7 3 . 7 0A A H A VM M M N m m 5. 校核轴的强度 A-A 剖面左侧因弯矩大、有转矩，还有键引起的应力集中，故 A-A 剖面左侧为危险截面。 由附表 10.1，抗弯剖面模量 223 3 3( ) 1 4 6 ( 4 5 5 . 5 )0 . 1 0 . 1 4 5 7 6 5 6 . 2 72 2 4 5b t d tW d m md 抗扭剖面模量 223 3 3( ) 1 4 6 ( 4 5 5 . 5 )0 . 2 0 . 2 4 5 1 6 7 6 8 . 7 72 2 4 5T b t d tW d m md 弯曲应力 1 0 6 3 9 6 . 7 0 1 3 . 9 07 6 5 6 . 2 7b M M P a M P aW 1 3 . 9 0ab M P a 0m 扭剪应力 nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 2 6 5 1 4 4 . 2 0 1 5 . 8 11 6 7 6 8 . 7 7T TT M P a M P aW / 2 1 5 . 8 1 / 2 7 . 9a m T M P a 对于调质处理的 45 钢，由参考书 1 表 10.1 查得 MPaB 650 ，MPa3001 ， MPa1551 ， 由参考书 1 表 10.1 注 查得材料的等效系数 2.0 ， 1.0 。 键槽引起的应力集中系数，由参考书 1表 10.4查得 625.1,825.1 KK 绝对尺寸系数，由参考书 1 附图 10.1 查得 76.0,8.0 轴磨削加工时的表面质量系数由参考书 1 附图 10.2 查得 92.0 。 安全系数 1 300 8 . 7 01 . 8 2 5 1 3 . 9 0 0 . 2 00 . 9 2 0 . 8amS K 1 155 8 . 0 91 . 6 2 5 7 . 9 0 0 . 1 7 . 9 00 . 9 2 0 . 7 6amS K 2 2 2 28 . 7 0 8 . 0 9 5 . 9 28 . 7 0 8 . 0 9SSSSS 查表 10.5 得许用 安全系数 5.13.1 S ，显然 SS ，故 A-A 剖面安全。 校核键连接的强度 6. 联轴器处键连接的挤压应力 4 4 2 6 5 1 4 4 . 2 0 7 5 . 7 63 5 8 5 0P T M P adhl 取键、轴、联轴器的材料都为钢，查表 6.1 得 MPaP 150120 。显然，PP ，故强度足够。 齿轮处键连接的挤压应力 nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 4 4 2 6 5 1 4 4 . 2 0 5 8 . 9 24 5 8 5 0P T M P adhl 取键、轴、齿轮的材料都为钢，查表 6.1 得 MPaP 150120 。显然，PP ，故强度足够。 7. 校核轴承寿命 计算轴承的轴向力。由参考书 1 表 11.13 查得 70308 轴承内部轴向力计算公式，则轴承、的内部轴向力分别为 根据轴承手册查得 C0r = 74.0kN Cr =63.0kN 110 . 4 0 . 4 1 7 1 0 . 1 4 6 8 4 . 0 6rS F N 220 . 4 0 . 4 1 3 5 8 . 6 1 5 4 3 . 4 4rS F N 图一：轴承布置及受力 21 SS及 的方向如图一所示， AS与2 同向，则 2 5 4 3 . 4 4 6 9 9 . 2 7 1 2 4 2 . 7 1S A N 显然， 12 SAS ，因此轴有左移趋势，但由轴承部件的结构图分析可知轴承将保持平衡，故两轴承的轴向分力分别为 Fa1 = S2 +A = 1242.71N Fa2 = S2 = 543.44N 比饺两轴承的受力，因 2121 aa FFRR 及 ，故只需校核轴承。 计算当量动载荷。 因为 11/ 1 2 4 2 . 7 1 / 1 7 1 0 . 1 4 0 . 7 3 0 . 4 0aF R e 所以 0 .4 , 1 .4 9XY 当量动载荷 0 . 4 1 7 1 0 . 1 4 1 . 4 9 1 2 4 2 . 7 1 2 5 3 5 . 6 9raP X F Y F N nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 校核轴承寿命。轴承在 C100 以下工作，查参考书 1 表 11.9 得 1Tf 。由于载荷有中等冲击，查参考书 1 表 11.10，得 1.5Pf 。 轴承的寿命 1 0 1 066 7331 0 1 0 6 3 0 0 0( ) ( ) 1 . 2 4 1 06 0 6 0 6 0 . 1 3 2 5 3 5 . 6 9ThPfCLhn f P 已知减速器使用 4 年， 2 班制工作，则预期寿命 hL h 23360436528 显然 hL远大于hL ，故轴承寿命很充裕。 8. 蜗轮设计计算 由于齿圈采用铝青铜，且蜗轮分度圆直径 d=195.3mm，大于 100mm。故采用齿圈压配式。齿圈与轮芯采用过盈配合 H7/u6,并加台阶和沿接合面周围加装 4 个螺钉，以增强连接的可靠性。如图所示。 蜗轮结构尺寸大小如下表所示。 1D 1b 1L e 1l 3d75 12 80 14 18 6 蜗轮简图 蜗干轴的设计计算 1. 材料选择 因传递功率不大，并对质量及结构尺寸无特殊要求，故选用常用材料45 号钢，调质处理。 2. 结构设计 1) 初算轴颈 nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 对于转轴，按扭转强度初算轴颈，查表 10.2 得 C=106118，考虑轴端弯矩比转矩小，故取 C=110，则 mind =33 2 . 1 71 1 0 1 4 . 5 4940PC m mn ，考虑键槽影响，取 mind =15.26mm。 2) 轴段设计 a) 轴承部件的结构形式设计 : 由输出轴设计可知，机体采用剖分式，且传动方式为下置式，则蜗杆部分为整体式。因传递的功率不大，估计轴不会长，故轴承部件的固定方式可采用两端固定式。由此，所设计的轴承部件的结构形式如图所示。然后，可按轴上零件的安装顺序，从 mind 处开始设计。 b) 联轴器及轴段 1 设计 : mind 就是轴段 1 的直径，又考虑到轴段 1 上安装联轴器，因此，轴段1 的设计应 与联轴器的设计同时进行。 为补偿联轴器所连接的两轴的安装误差，隔离震动，选用弹性柱销联轴器。查表 13.1 取 AK =1.5，则计算转矩 TKTAC =33.3N m。又因联轴器与电动机连接，其轴颈为 28mm，由机械设计手册查得 GB 5014 2003 中的 HL2 型符合要求：公称转矩为 560N m，许用转速为 6300r/min，轴孔直径范围 2035mm。考虑电动机轴颈，故取联轴器轴孔直径 28mm， J1 型轴孔长度为 44mm， A 型键，选 HL2 联轴器 28 44 GB 5014-1985。 相应地，轴段 1 的直径为 28mm，轴段长度为 44mm c) 密封、轴承及轴段 2、 3、 9 设计 : 确定轴段 2 的直径时，应考虑联轴器的固定及密封圈的尺寸两个方面。当联轴器右端用轴肩固定时，轴段 2 直径最终的尺寸由密封圈及轴承内径确定。由于输出轴为蜗杆轴，且下置，由于蜗轮蜗杆采用油润滑，故轴承采用油润滑，且用内包骨架旋转轴唇形密封圈。则查机械手册， GB/T 1387.1-1992 中的轴颈范围为 3035mm。考虑蜗轮蜗杆有轴向力，且转速不高，则轴承类型选用圆锥滚子轴承，轴段上安 装轴承，其直径应既便于安装轴承，又应符合轴承内径系列。现暂取轴承型号为 30308，查轴承手册，内径为 40mm，外径为80mm，宽度为 19.75mm，安装宽度 18mm，。则轴段 2的直径为 35mm，nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 轴段 3、 9的直径为 40，且其上安装挡油板和轴承，则取挡油板宽度为 8mm。则轴段长度为 26mm d) 轴段 4和轴段 8的设计 : 轴段 4为定位轴肩所以定它的直径为 48，长度为 6。轴段 8与它相同。 e) 轴段 6、 5、 7 设计 : 轴段 6 上为蜗杆，为蜗杆轴，可取其长度为螺旋长度为 82mm。 f) 轴段 4 和轴段 4 的长度可对称选择，并保证内机壁与蜗杆距离要大于机壁厚，则可取轴段 4 和轴段 6 的长度为 37mm。 g) 轴上其余零件及长度设计 : 联轴器采用键连接，其轴颈为 28mm，查机械手册， GB/T 1095-2003，得键采用：键 8 7 GB/T 1095-2003 l=35mm。 轴段 2的长度除与轴上零件有关外，还与机体及轴承盖等零件有关。为保证拧紧螺栓所需扳手空间，应留有一定的距离，轴承端盖厚取15mm，机座壁厚取 9mm，为避免联轴器轮毂端面转动时与不动的轴承盖连接螺栓相碰，故轴段 2 应留有一定距离，取 24mm，故轴段2 长 度为 57mm。 蜗干轴轴承的校核 1. 轴受力分析 nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 222 2 7 1 5 . 2 5aTFNd 112 6 9 9 . 2 7tTFNdNdTFt499.245122 t a n 2 7 1 5 . 2 5 t a n 2 0 9 8 8 . 2 7rtF F N 在水平面上 3123/ 2 6 9 9 . 2 7 9 8 . 9 6 2 7 1 5 . 2 5 3 1 . 5 7 8 1 . 7 89 8 . 9 6 9 8 . 9 6taHF L F dRNLL 21 6 9 9 . 2 7 7 8 1 . 7 8 8 2 . 5 1H t HR F R N 负号表示力的方向于受力简图中所设方向相反。 在垂直平面上 12 / 2 4 9 4 . 1 4V V rR R F N 轴承上的总支承反力 2 2 2 21 1 1 7 8 1 . 7 8 4 9 4 . 1 4 9 2 4 . 8 5HVR R R N 轴承上的总支承反力 2 2 2 22 2 2 8 2 . 5 1 4 9 4 . 1 4 5 0 0 . 9 8HVR R R N 在水平面上 A-A 剖面左侧： 12 7 8 1 . 7 8 9 8 . 9 6 7 7 3 6 4 . 9 5A H HM R L N m m A-A 剖面右侧： 23 8 2 . 5 1 9 8 . 9 6 8 1 6 5 . 1 9A H HM R L N m m 在竖直平面上 12 4 9 4 . 1 4 9 8 . 9 6 4 8 9 0 0 . 0 9A V VM R L N m m 合成弯矩 A-A 剖面左侧： 2 2 2 27 7 3 6 4 . 9 5 4 8 9 0 0 . 0 9 9 1 5 2 3 . 5 2A A H A VM M M N m m A-A 剖面右侧： 2 2 2 2( ) ( ) 8 1 6 5 . 1 9 4 8 9 0 0 . 0 9 4 9 5 7 7 . 1 0A A H A VM M M N m m nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 由 蜗轮及蜗轮轴的设计计算 可知，其最危险截面的弯矩小而轴颈更大，故一定满足强度要求。 2. 校核轴承寿命 a) 计算轴承的轴向力： 由参考书 1 表 11.13 查得 70308 轴承内部轴向力计算公式，则轴承、的内部轴向力分别为 根据轴承手册查得 C0r = 74.0kN Cr =63.0kN 110 . 4 0 . 4 9 2 4 . 8 5 3 6 9 . 9 4rS F N 220 . 4 0 . 4 5 0 0 . 9 8 2 0 0 . 3 9rS F N 图一：轴承布置及受力 21 SS及 的方向如图一所示， AS与2 同向，则 2 2 0 0 . 3 9 2 7 1 5 . 2 5 2 9 1 5 . 6 4S A N 显然， 12 SAS ，因此轴有左移趋势，但由轴承部件的结构图分析可知轴承将保持平衡，故两轴承的轴向分力分别为 Fa1 = S2 +A = 2915.64 N Fa2 = S2 = 200.39 N 比饺两轴承的受力，因 2121 aa FFRR 及 ，故只需校核轴承。 b) 计算当量动载荷。 因为 11/ 2 9 1 5 . 6 4 / 9 2 4 . 8 5 3 . 1 5 0 . 4 0aF R e 所以 0 .4 , 1 .4 9XY 当量动载荷 0 . 4 9 2 4 . 8 5 1 . 4 9 2 9 1 5 . 6 4 4 7 1 4 . 2 4raP X F Y F N c) 校核轴承寿命。轴承在 C100 以下工作，查参考书 1 表 11.9 得 1Tf 。由于载荷有中等冲击，查参考书 1 表 11.10，得 1.5Pf 。 nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 轴承的寿命 1 0 1 066 5331 0 1 0 6 3 0 0 0( ) ( ) 1 . 0 1 1 06 0 6 0 9 4 0 4 7 1 4 . 2 4ThPfCLhn f P 已知减速器使用 4 年， 2 班制工作，则预期寿命 hL h 23360436528 显然 hL远大于hL ，故轴承寿命很充裕。 蜗杆和涡轮的精度与侧隙种类 1. 对蜗轮，因为这是一般的动力传动，而且蜗轮的圆周速度 2 0 . 2 0 m / s 1 . 5 m / sv 由参考书 2 表 17.17 知： 选用精度等级为 9 级，侧隙种类为 c，即：蜗轮 9 c GB/T10089-1988. 2. 对蜗杆， 对于一般的动力传动 ,常按照 7 级 精度 (适用于蜗杆圆周速度v17.5m/s),8 级 精度 (v13m/s),9 级 精度 (v11.5m/s)制造 . 蜗杆的圆周速度 1 3 . 1 5 m / s 7 . 5 /v m s 因此选用精度等级为 7 级，选用侧隙种类为 c，即：蜗杆 7 c GB/T10089-1988. 蜗轮及蜗杆的公差见下表： 名称 代号 数值 蜗轮切向综合公差 Fi 161 蜗轮径向综合公差 Fi 125 蜗轮齿距累积公差 Fp 125 蜗轮齿圈径向跳动公差 Fr 90 蜗轮齿距极限偏差 fpt 40 蜗轮齿形公差 ft2 36 蜗杆副的接触斑点 沿齿高不小于 45%， 沿齿长不小于 40% 蜗杆副的中心距极限偏差 fa 80 传动的最小法向侧隙 jnmin 100 蜗轮齿厚公差 Ts2 170 蜗轮和蜗杆齿坯公差 尺寸公差 孔 IT8 轴 IT7 形状公差 IT7 IT6 齿顶圆直径公差 IT9 齿坯基面径向和端面跳动公差 28 nts中国机械加工网 ： 中国最专业的机械加工行业网站！ 中国机械加工社区 ： 中国机械加工人自己的专属社区！ 蜗轮
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
|
2:不支持迅雷下载,请使用浏览器下载
3:不支持QQ浏览器下载,请用其他浏览器
4:下载后的文档和图纸-无水印
5:文档经过压缩，下载后原文更清晰
|
川公网安备: 51019002004831号