一级圆柱直齿减速器课程设计171.5%1.1%220%125 (2).doc
一级圆柱直齿减速器课程设计171.5%1.1%220%125 (2)
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减速器课程设计
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一级圆柱直齿减速器课程设计171.5%1.1%220%125 (2),减速器课程设计
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机 械 设 计 基 础 课 程 设 计 学生姓名： 学 号： 年 级： 2007 级 专 业： 高分子模具 院 （系）： 材料科学与工程学院 指导教师： 时 间： 2010 年 6 月 目录 nts 设计任务书 1 第一章 绪论 1.1设计目的 3 1.2传动方案的分析与拟定 3 第二章 减速器结构选择及相关性能参数计算 2.1 电动机类型及结构的选择 4 2.2 电动机选择 4 2.3 确定电动机转速 4 2.4确定传动装置的总传动比和分配级传动比 5 2.5动力运动参数计算 5 第三章 传动零件的设计计算 减速器外部零件的设计计算 -普通 V形带传动 7 第四章 齿轮的设计计算 4.1直齿圆柱齿轮 8 4.2齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按照接触疲劳 强度计算 8 4.2.2 按齿根弯曲接触强度校核计算 9 4.2.3 齿轮几何尺寸的确定 9 4.3齿轮的结构设计 9 第五章 轴的设计计算 5.1输入轴的设计 11 5.2输出轴的设计 13 5.3轴强度的校核 16 第六章 轴承、键和联轴器的选择 6.1轴承的 选择及校核 17 nts 6.2键的选择计算及校核 18 6.3联轴器的选择 18 第七章 减速器润滑、密封 7.1润滑的选择确定 19 7.1.1 润滑方式 19 7.1.2 润滑油牌号及用量 19 7.2 密封的选择确定 19 第八章 减速器附件的选择确 定 19 第九章 箱体的主要结构尺寸计算 20 第十章 减速器的绘制与结构分析 10.1拆卸减速器 21 10.2分析装配方案 21 10.3分析各零件作用、结构及类型 21 10.4减速器装配草图设计 21 10.5完成减速器装配草图 22 10.6减速器装配图绘制过程 22 10.7完成装配图 23 10.8零件图设计 23 第十一章 设计总结 24 参考文献 nts 设计任务书 设计一用于带式运输上的单级直齿圆柱齿轮减速器。 运输机连续单向工作，一班工作制，载荷平稳，室内工作，有粉尘（运输带与滚筒摩擦阻力影响已经在 F 中考虑）。 使用期限： 10 年。 生产批量： 20 台。 生产条件：中等规模机械厂，可加工 7 8 级齿轮与蜗轮。 动力来源：电力，三相交流 380/220V 题目数据： 组号 1 运输带工作拉力 F/（ KN） 1.5 运输带速度 V/（ m/s） 1.1 卷筒直径 D/(mm） 220 运输带允许速度误差为 5% 设计任务要求： 1. 减速器装配图纸一张（号图纸） 一张 2. 轴、齿轮零件图纸各一张（号图纸） 两张 3. 设计说明书一分 一份 nts 第一章 绪论 1.1 设计目的 （ 1）培养我们理论联系实际 的设计思想，训练综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力，巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。 （ 2）通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，使我们掌握了一般机械设计的程序和方法，树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。 （ 3）另外培养了我们查阅和使用标准、规范、手册、图册及相关技术资料的能力以及计算、绘图数据处理 等 设计方面的能力。 1.2 传动方案拟定 1、传动系统的作用及传动方案的特点： 机器一般是由原动机、传 动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外，还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机，工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动，第一级传动为带传动，第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。 带传动承载能力较低，在传递相同转矩时，结构尺寸较其他形式大，但有过载保护的优点，还可缓和冲击和振动，故布置在传动 的高速级，以降低传递的转矩，减小带传动的结构尺寸。 齿轮传动的传动效率高，适用的功率和速度范围广，使用寿命较长，是现代机器中应用最为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。 减速器的箱体采用水平剖分式结构，用 HT200 灰铸铁铸造而成。 2、传动方案的分析与拟定 1、工作条件：使用年限 10 年，工作为一班工作制，载荷平稳，室内工作。 2、原始数据：滚筒圆周力 F=1500N； 带速 V=1.1m/s； 滚筒直径 D=220mm； 3、 方案拟定： 采用 带传动与齿轮传动的组 合，即可满足传动比要求，同时由 于 带传动具有良好的缓冲，吸振性能， 适应大起动转矩工况要求，结构简单， 成本低，使用维护方便。 图 1 带式输送机传动系统简图 nts 计 算 及 说 明 结果 第 二 章 减速器结构选择及相关性能参数计算 2.1 电动机类型及结构的选择 本减速器设计为水平剖分， 选用 Y 系列三相异步电动机，封闭卧式结构。 2.2 电动机选择 （一）工作机的功率 Pw wP=FV/1000=150001.1/1000=1.65kw （二）总效率总总=带 齿轮 联轴器 2轴承=0.96 0.98 0.99 0.995=0.91 （三）所需电动机功率dP)(1 . 8 11 . 6 5 / 0 . 9 1/ KWPP wd 总 查机械零件设计手册得 Ped = 3 kw 2.3 确 定电动机转速 卷筒工作转速为： n 卷筒 =601000V/（ D） =95.54 r/min 根据机械设计课程设计 表 2-3 推荐的传动比合理范围，取圆柱齿轮传动一级减速器传动比齿i=36 范围。取 带传动比42带i 。则总传动比理论范围为： 总i =624。 故电动机转速的可选范为 dn=总iwn=573.24 1910.8 r/min 则符合这一范围的同步转速有： 750、 1000 和 1500r/min， 由标准查出三种适用的电动机型号： 方案 电 动 机型 号 额 定 功 率 电动机转速 (r/min) 同 步 满 载 1 Y100L-4 3kw 1000 1420 2 Y132S-6 3kw 1500 960 3 Y132M-8 3kw 3000 710 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、结构和带传动、减速器传动比 ,可见第 2 方案比较适合。 电动机额定功率 Ped = 3 kw nts 因 此选定电动机型号为 Y132S-6，满n=960 r/min。 2.4 确定传动装置的总传动比和分配级传动比 1、 确定传动装置的总传动比 由选定的电动机满载转速满n和工作机主动轴转速 In 可得传动装置总传动比为： 总i=满n/ In =960/95.54=10.05 2、 分配各级传动装置传动比： 总传动比等于各传动比的乘积 总i=带i 齿i取带i=2.5（普通 V带 i=2 4） 因为： 总i=带i 齿i所以： 齿i总i带i 10.05/2.5 4.02 2.5 动力运动参数计算 （一）转速 n 0n = 满n =960 In = 0n / 带i = 满n / 带i =960/2.5=384 （ r/min ） IIn = In / 齿i =384/4.02=95.52（ r/min） IIIn = IIn =95.52（ r/min） （二）功率 P )(81.10 kwPP d 轴 ： )(1 .7 20 .9 51 .8 101 kwPP 带轴 ： )(1 . 6 80 . 9 80 . 9 9 51 . 7 212 kwPP 轴承齿轮 卷筒轴 )(1 .6 50 .9 90 .9 9 568.123 kwPP 轴承联轴器 （三） 转矩 T 选定电动机型号 为Y132S-6 5.2带i 齿i=4.02 In =384（ r/min） IIn =95.52（ r/min） IIIn =95.52（ r/min） kwP 1.810 kwP 1.721 kwP 1.682 kwP 1.653 nts 计 算 及 说 明 结果 18/9 5 5 0000 nPT(N m) 轴 )(78.4201 mNiTT 带带轴 96.16712 齿轴承齿轮 iTT (N m) 卷筒轴 97.1 6 423 齿带轴承联轴器 iTT (N m) 将上述数据列表如下： 轴号 功率 P/kW N /(r.min-1) T / (N m) i 0 1.81 960 18 2.5 1 1.72 384 42.78 2 1.68 95.52 167.96 4.02 3 1.65 95.52 164.97 1 T0=18 (N m) T1=42.78 (N m) T2=167.96 (N m) T3=164.97 (N m) nts 计 算 及 说 明 结果 第三章 传动零件的设计计算 减速器外部零件的设计计算 -普通 V 形带传动 设计普通 V 形 带传动须确定的内容是：带的型号、长度、根数，带轮的直径、宽度和轴孔直径中心距 、 初拉力及作用在轴上之力的大小和方向 1、选择带的型号： 查表 6 4 得 1.0AK , 则计算功率为 PC=KAP=13= 3KW 根据 1n 、 cP 查表和图 6 8，选取 A 型带。 2、确定带轮基准直径、验算带速 查资料表 6 5， 6 6，选取 1 112d mmd 带 速带速验算： V=n1d1/（ 100060） =3.14112960/100060=5.63m/s 介于 525m/s 范围内，故合适 大带轮基准直径 d2=n1/n2d1=2.5112=280mm 3、 确定带长和中心距 a： 0.7（ d1+d2） a02（ d1+d2） 0.7（ 112+280） a02（ 112+280） 274.4mma0784mm 初定中心距 a0=500 ，则带长为 L0=2a0+（ d1+d2） +（ d2-d1） 2/(4a0) =2500+（ 112+280） /2+（ 280-112） 2/(4500) =1629.55 mm 查 6 2 表，按标准选带的基准长度 Ld=1600mm 的实际 中心距 a=a0+(Ld-L0)/2=500+(1600-1629.55)/2=485.23 mm 4、 验算小带轮上的包角 1 1=180-(d2-d1)57.3/a=160.16120 小轮包角合适 5、 确定带的根数 由式 11c LPz P P K K 确定 V带根数， 查 6 3 表得1P 1.18kW，查 6 7 表 得1P 0.11kW 查 6 2 表 得LK 0.99， K 0.89 则 Z=PC/（ (P0+ P0)LK K=2.71/（ 0.97+0.11） 0.990.89 = 2.47 故要取 3 根 A 型 V 带 选 A型带 d1=112mm d2=280mm 带中心距 a =485.23mm 小轮包角合适 选 3 根 V 带 nts 计 算 及 说 明 结果 第 四 章 齿轮的设计计算 4.1直齿圆柱齿轮 按输入的转速 384 r/min， 传动比 4.02 计算，传动功率 1.72kw,连续单向运转，载荷平稳来计算。 （ 1） 选定齿轮材料、热 处理方式和精度等级 因 载荷平稳，小齿轮选硬齿面，大齿轮选软齿面，小齿轮的材料为 40Gr 钢调质，齿面硬度为 250HBS，大齿轮选用 45 号钢正火，齿面硬度为 220HBS。 齿轮精度初选 8 级 （ 2） 初选齿数和齿宽系数。 Z1=25 Z2=Z1i1=254.02=100 取 d=1 滑动率及修正： =1- （ d2 IIn ） /d2满n=0% 带实际传动比： i=d2/d1（ 1-） =2.5 从动轮转速： IIn =满n/ i=384 修正后齿轮传动比： i=100/250=4 输入转矩为 42.78 Nm 传动比误差： =（ 4.02-4） /4=0.5% 符合误差要求 4.2 齿轮几何尺寸的设计计算 4.2.1 按齿面接触疲劳强度计算 小齿轮的转矩为 42.78 Nm 确定各参数值 ： 1.载荷系数 因 K 取值在 1.2-2.4 之间，由于载荷平稳， 取 K=1.5 2.许用应力 ： Hlim1=700MPa Hlim2=560Mpa Flim1=570MPa Flim2=440Mpa 按一般可靠要求取安全系数为 SF=1.25 SF=1， 则许用接触应力 H1 = Hlim1/SF=700/1=700 MPa H2 = Hlim2/SF=570/1=560 MPa 许用齿根弯曲应力 F1 = Flim1/SF=456MPa F2 = Flim2/SF=352MPa 取两式计算中的较小值，即 H =560Mpa F=352MPa 3.计算小齿轮分度圆直径 齿数比 =100/25=4 小齿轮为40Gr 钢调质，齿面硬度为250HBS 大齿轮 为45 号钢正火， 齿面硬度为220HBS Z1=25 Z2=100 带i=2.5 齿i=4 H=560Mpa F =352MPa =4 nts 计 算 及 说 明 结果 d176.6 21 113 HuudkT将数值带入上述公式可知： d148.62mm 4.确定模数和齿宽 m=d1/Z1=48.62/25=1.94 取标准模数值 m=2 4.2.2按齿根弯曲接触强度校核计算 FFSF YYmbdKT 112校核 式中： a) 小轮分度圆直径 d1=mZ=225=50mm b) 齿轮啮合宽 度 b=dd1 =1.050=50mm c) 查手册得两齿轮的齿形系数和应力修正系数 YFa1=2.63 Ysa1=1.59 YFa2=2.19 Ysa2=1.80 将数据带入公式得： F1=107.34MPa F2=101.19MPa 由于 F1 F1 F2 F2 故满足齿根弯曲疲劳强度要求 4.2.3齿轮几何尺寸的确定 分度圆直径 ： d1=50mm d2=mZ2=2100=200mm 齿顶圆直径 :da1= d1+2ha1m=54mm da2=d2+2ha1m=204mm 齿根圆直径 : df1= d1-2（ ha+c） m=45mm df2= d1-2（ ha+c） m=195mm 中心距： a=m （ Z1+Z2） =125mm 4.3 齿轮的结构设计 小齿轮采用齿轮轴结构，大齿轮采用锻造毛坯的腹板式结构大齿轮的关尺寸计算如下： 轴孔直径 d= 41 )(mm 轮毂直径 1D =1.2d=1.241=49.2 )(mm 圆整到 50mm 轮毂长度 )(50 mmL 轮缘厚度 0 = (3 4)m = 6 8(mm) 取 0=8 m=2 强度满足 d1=50mm d2=200mm da1=54mm da2=204mm df1=45mm df2=195mm a=125mm 小齿轮采用齿轮轴结构 大齿轮采用 腹板式结构 轮毂直径 : 1D =50mm 轮毂长度 : mmL 50 nts 计 算 及 说 明 结果 轮缘内径 2D =2ad-2h-20=179mm 取 D2 = 180(mm) 腹板厚度 c=0.3b=0.3 45=13.5 取 c=15(mm) 腹板中心孔直 径0D=0.5( 1D + 2D )=0.5(180+70)=125(mm) 腹板孔直径0d=0.25（ 2D - 1D ） =0.25（ 180-70） =27.5(mm) 取0d=27.5 (mm) 齿轮倒角 n=0.5m=0.52=1 齿轮工作如 下 图所示： 轮缘内径 ： D2=180mm 腹板厚度： c=15mm 腹板中心孔直径： D0=125mm 腹板孔直径 0d=27.5mm 齿轮倒角： n=1 nts 计 算 及 说 明 结果 第五章 轴的设计计算 5.1输入轴的设计 （ 1） 小齿轮材料用 40Gr 钢， 调质 ， b=750MPa； （ 2） 按扭转强度估算轴的直径 选用 45 号钢 调质，硬度 217 255HBS 轴的输入功率为 kwP 1.721 转速为 n1=384 r/min 根据课本 查表计算 取 a=79mm b=49mm c=49mm d mmnPC 29.1938472.1117 33 考虑有一个键槽，将直径增大 5%， 则 d=19.29(1+5%)mm=20.05mm 圆整为 25mm 以上计算的轴径作为输入轴外伸端最小直径。 （ 3） 轴的结构设计 ， 轴上零件的定位 、 固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央，相对两轴承对称分布，齿轮左面 、 右面均由轴肩轴向固定，联接以平键作过渡配合固定，两轴承分别和轴承端盖定位，采用过渡配合固定。 (4)求齿轮上作用力的大小、方向 1小齿轮分度圆直径： d1=50mm 2作用在齿轮上的转矩为： T1 =42.78103 Nmm 3求圆周力： Ft Ft=2T1/d1=242.78103/50=1711.2N 4求径向力 Fr Fr=Fttan=1711.2tan200=622.83N （ 5）轴长支反力 根据轴 承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。 水平面的支反力： RB1= Ftc/(b+c)=855.6N RC1= Ftb/(b+c)=855.6 N 垂直面的支反力： RB1= Frc/(b+c)=311.42N RC1= Frb/(b+c)=311.42N 由于选用深沟球轴承则 Fa=0 齿轮轴 选用45 号钢 调质，硬度217255HBS d=25mm 圆周力：Ft=1711.2N 径向力 ：Fr=622.83N nts （ 6）画弯矩图 剖面 -处的弯矩：水平面的弯矩： MC1= RB1b=41924.4Nmm 垂直面的弯矩： MC1= RB1b =15259.58Nmm 合成弯矩： M1=44615.13Nmm （ 7） 轴上传递的转矩 ： T1= 42780Nmm （ 8）带作用在轴上的力： 预紧力：0F=500CP(2.5/aK-1)/ZV+qv2=741.75N 带对轴作用力 : QF=2Z0FSin 1/2=4383.96N 该力产生的弯矩图，如图（ e） 在轴承 B 处弯矩 FM =aQF=364332.84 Nmm nts 计 算 及 说 明 结果 总合成弯矩（ f） ,考虑到带传动最不利布置情况，与前面的弯矩直接相加，可得总合成弯矩： 总IM= IM + FM c/（ b+c） =390947.97Nmm （ 9）计算 n 个剖面处当量弯矩 轴剪应力为脉动循环变应力， =0.6， 公式为 ： M = 22 TMC - 剖面：ICM= 22I TM 总=391789.69Nmm - 剖面：IICM= T=25668Nmm - 剖面：IIICM= 22F TM =365235.9Nmm （ 10） 计算 、 、 三个剖面的直径 -1b 为对称循环许用弯曲应力，为 90MPa 公式为： d3 11.0 Mc b 则 - 处： d mm14.2711.0MIc3 b - 处： d mm07.1511.0M IIc3 b - 处： d mm76.2811.0MIII c3 b可以圆整到 30mm 5.2 输出轴的的设计 按扭矩初算轴径 大齿轮材料用 45钢，正火， b=600Mpa， 硬度 217 255HBS 大齿轮轴轴径的初算：大齿轮轴的转速较低，受转矩较大，故取： C=117 d mmnC 43.3052.9568.1117P 3322 考虑有两个键槽，将直径增大 10%， 则 d=30.43(1+10%)mm=33.47mm 圆整为 35mm 以上计算的轴径作为输出轴外伸端最小直径 d 27.14mm d 15.07mm d 28.76mm 大齿轮材料用 45 钢，正火， b =600Mpa，硬度 217255HBS d=35mm nts 计 算 及 说 明 结果 (2) 轴的结构设计 ， 轴的零件定位 、 固定和装配 单级减速器中，可以将齿轮安排在箱体中央，相对 两轴承对称分布，该设计润滑方式是 油 润滑， 箱体四周开有输油沟， 齿轮一 面用轴肩定位， 另一面用轴套定位， 周向定位采用键和过渡配合，两轴承分别以轴承肩定位，周向定位则用过渡配合或过盈配合，轴呈阶 梯 状，左轴承从左面装入，齿轮 、 右轴承和皮带轮依次从右面装入。 (3)求齿轮上作用力的大小、方向 1大 齿轮分度圆直径： d1=200mm 2作用在齿轮上的转矩为： T2 =167960Nmm 3求圆周力： Ft Ft=2T2/d2=2167960/200=1679.6N 4求径向力 ： Fr Fr=Fttan=1679.6tan200=611.32N （ 4）轴长支反力 根据轴承支反力的作用点以及轴承和齿轮在轴上的安装位置，建立力学模型。 水平面的支反力： RB2= Ftc/(b+c)=839.8N RC2= Ftb/(b+c)=839.8 N 垂直面的支反力： RB2= Frc/(b+c)=305.66N RC2= Frb/(b+c)=305.66N 由于选用深沟球轴承则 Fa=0 （ 5）画弯矩图 剖面 -处的弯矩： 水平面的弯矩： MC2= RB2b=41150.2Nmm 垂直面的弯矩： MC2= RB2b =14977.34Nmm 合成弯矩： M2=43791.09Nmm （ 6） 轴上传递的转矩 ： T2=167960Nmm （ 7）计算 n 个剖面处当量弯矩 轴剪应力为脉动循环变应力， =0.6， 公式 ： M = 22 TMC - 剖面：ICM= 22I TM =109879.31Nmm -剖面：IICM= T=100776Nmm -剖面：IIICM= T=100776Nmm （ 8） 计算 、 、 三个剖面的直径 -1b 为对称循环许用弯曲应力，为 90MPa 圆周力： Ft=1679.6N 径向力 ： Fr=611.32N nts 公式为： d3 11.0 Mc b 则 - 处： d mm78.4911.0MIc3 b - 处： d mm07.1511.0M IIc3 b - 处： d mm37.2211.0MIII c3 bd 49.87mm d 15.07mm d 2.37mm nts 5.3 轴强度的校核 按扭转合成应力校核轴强度，由轴结构简图及弯矩图知 处当量弯矩最大，是轴的危险截面，故只需校核此处即可。 强度校核公式： e=总IM/W-1 输入轴： (1) 轴是直径为 50 的是实心圆轴， W=0.1d3=12500Nmm (2) 轴材料为 45 号钢，调质，许用弯曲应力为 -1=65MPa 则 e=总IM/W=31.28-1= 65MPa 故轴的强度满足要求 输出轴： (1) 轴是直径为 41 的是实心圆轴， W=0.1d3=6892.1Nmm (2) 轴材料为 45 号钢，正火，许用弯曲应力为 -1=65MPa 则 e= M2/W=6.35-1= 65MPa 故轴的强度满足 要求 输入 轴的强度满足要求 输入轴的强度满足要求 nts 计 算 及 说 明 结果 第六章 轴承、键和联轴器的选择 6.1 轴承的选择及校核 因轴转速较高，且只承受 径向载荷，故选取深沟球轴承。根据初算轴径，考虑轴上零件轴向定位和固定，估计初装轴承处的轴径并假设选用轻系列，查表定出滚动轴承型号列表如下： 轴号 轴承型号 基本尺寸 mm d D B 1 6206 30 62 16 2 6208 40 80 18 根据条件，轴承预计寿命 10 年 36524=87600 小时 1.小轴的轴承 使用寿命 计算 小齿轮轴承 选用 6206， Cr=19.5kN Fr=622.83N 教材表 10-8 查得pf=1.2 径 向当量动 载荷 ：Pr=rp Ff r=1.2 622.83=747.396 N 所以由式 Cj=3 610 60 htnLfP ，查表 10-6 可知 ft=1 367.37310005.193846010 hL=6231601.887600 故满足寿命要求 2.大 轴的轴承 使用寿命 计算 大轴承 选用 6208， Cr=29.5kN Fr=611.32N 径向当量动 载荷 ： Pr=rp Ff r=1.2 611.32=733.58 N 所以由式 Cj=3 610 60 htnLfP ，查表 10-6 可知 ft=1 3658.73310005.2952.956010 hL=1134692187600h 故满足寿命要求 小轴轴承型号为 6206 大轴轴承型号为 6208 小轴轴承满足寿命要求 大轴轴承满足寿命要求 nts 6.2 键的选择计算及校核 1.小轴上的键： Ft=1711.2N 查手册得，选用 A 型平键，得： A 键 840 GB1096-79 L=40mm h=7mm 根据式 p=2T/(dkL)=2Ft/(kL)=24.45 MPa100MPa 故键强度符合要求 2.大轴上的键 ： Ft =1679.6N 查手册选： A 键 1234 GB1096-79 L=34mm h=8 A 键 1252 GB1096-79 L=52mm h=8 根据式 pa=2 T /（ dhl） =2Ft/(kL)=24.7Mpa 100Mpa pc=2 T /（ dhl） =2Ft/(kL)=16.15Mpa 100Mpa 故键强度符合要求 6.3 联轴器的选择 在减速器输出轴与工作机之间联接用的联轴器因轴的转 速较低、传递转矩较大，又因减速器与工作机常不在同一机座上，要求由较大的轴线偏移补偿，应选用承载能力较高的刚性可移式联轴器。查表得选用 YL8 型号的轴孔直径为 35 的凸缘联轴器，公称转矩 Tn=250 Nm K=1.3 CT=9550IIIInKP=955052.95 68.13.1 =218.35N m 选用 YL8 型弹性套住联轴器，公称尺寸转矩nT=250，CTnT。采用 J 型轴孔， A 型键轴孔直径 d=32 40，选d=35，轴孔长度 L=60 YL8 型弹性套住联轴器有关参数 小轴上键强度符合要求 大轴上键强度符合要求 选用 YL8型 凸缘联轴器 型号 公称 转矩T/(Nm) 许用 转速 n/（ r 1min ） 轴孔 直径 d/mm 轴孔 长度 L/mm 外径 D/mm 材料 轴孔 类型 键槽 类型 YL8 250 4300 35 60 130 HT200 J 型 A 型 nts 计 算 及 说 明 结果 第七章 减速器润滑、密封 7.1 润滑的选择确定 7.1.1 润滑方式 1.齿轮 V 12 m/s，选用浸油润滑 ,因此机体内需要有足够的润滑油，用以润滑和散热。同时为了避免油搅动时泛起沉渣，齿顶到油池底面的距离 H不应小于 30 50mm。对于单级减速 器，浸油深度为一个齿高，这样就可以决定所需油量，单级传动 ,每传递 1KW需油量 V0=0.35 0.7m3。 2. 对于滚动轴承来说，由于传动件的速度不高， 选用 飞溅润滑。这样 结构 简单，不宜流失， 但 为使润滑可靠 ,要 加设输油沟 。 7.1.2 润滑油牌号及用量 1.齿轮润滑选用 AN150 全系统损耗 油，最低最高油面距10 20mm，需油量为 1.2L 左右 2.轴承润滑选用 AN150 全系统损耗油 7.2密封 的选择与确定 1.箱座与箱盖凸缘接合面的密封 选用在接合面涂密封漆或水玻璃的方法 2.观察孔和油孔等处接合面的密封 在 观察孔或螺塞与机体之间加石棉橡胶纸、垫片进行密封 3.轴承孔的密封 闷盖和透盖用作密封与之对应的轴承外部 轴的外伸端与透盖的间隙， 由于选用的电动机为低速 、 常温 、 常压的电动机 ， 则可以选用毛毡密封。毛毡密封是在壳体圈内填以毛毡圈以堵塞泄漏间隙，达到密封的目的。毛毡具有天然弹性，呈松孔海绵状，可储存润滑油和遮挡灰尘。轴旋转时，毛毡又可以将润滑油自行刮下反复自行润滑。 第八章 减速器附件的选择确定 1、 轴承端盖： HT150 参看唐曾宝编著的机械设计课程设计（第 二 版）的表 14 1 根据下列的公式对轴承端盖 进行计算： d0=d3+1mm； D0=D +2.5d3； D2=D0 +2.5d3； e=1.2d3； e1e；m 由结构确定； D4=D -(10 15)mm； D5=D0 -3d3； D6=D -(24)mm； d1、 b1 由密封尺寸确定； b=5 10， h=(0.8 1)b 2、 油面指示器 ： 用来指示箱内油面的高度。 齿轮浸油润滑 轴承 油 润滑 齿轮 轴承 均用 AN150全系统损耗油 nts 计 算 及 说 明 结果 3、 放油孔及放油螺塞： 为排放减 速器箱体内污油和便于清洗箱体内部，在箱座油池的最低处设置放油孔，箱体内底面做成斜面，向放油孔方向倾斜 1 2，使油易于流出。 4、 窥视孔和视孔盖 ：窥视孔用于检查传动零件的啮合、润滑及轮齿损坏情况，并兼作注油孔，可向减速器箱体内注入润滑油。 5、定位销： 对由箱盖和箱座通过联接而组成的剖分式箱体，为保证其各部分在加工及装配时能够保持精确位置，特别是为保证箱体轴承座孔的加工精度及安装精度。 6、 启盖螺钉 ：由于装配减速器时在箱体剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封胶，因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖，旋动启箱螺钉可 将箱盖顶起。 7、轴承盖螺钉，轴承盖旁连接螺栓，箱体与箱盖连接螺栓： 用作安装连接用 。 第九章 箱体主要结构尺寸计算 箱体用水平剖分式结构， 用 HT200 灰铸铁铸造而成 ， 箱体主要尺寸计算参看唐曾宝机械设计课程设计（第 二 版） 表 5 1 箱体结构尺寸选择如下表： 名称 符号 尺寸（ mm） 机座壁厚 8 机盖壁厚 1 8 机座凸缘厚度 b 12 机盖凸缘厚度 b 1 12 机座底凸缘厚度 b 2 20 地脚螺钉直径 Df 16 地脚螺钉数目 N 4 轴承旁联结螺栓直径 d1 12 机盖与 机座联接螺栓直径 d2 8 轴承端盖螺钉直径 d3 8 窥视孔盖螺钉直径 d4 6 定位销直径 D 6 凸台高度 h 根据低速级轴承座外径确定， 以便于扳手操作为准 箱体外壁至轴承座端面距离 l1 C1+C2+(5 8)=34 大齿轮顶圆与内机壁距离 1 12 齿轮端面与内机壁距离 2 12 机盖、机座肋厚 m1 ,m2 9， 9 轴承端盖外径 （凸缘式） D2 101， 120 =8mm 1=8mm b=12mm b1=12mm b2=20mm Df=16mm N=4 个 d1=12mm d2=8mm d3=8mm d4=6mm D=6mm l1=34mm 1=12mm 2=12mm m1= 9mm m2=9mm nts 第十章 减速器绘制与结构分析 10.1 拆卸减速器 按拆卸的顺序给所有零、部件编号，并登记名称和数量，然后分类、分组保管，避免产生混乱和丢失；拆卸时避免随意敲打造成破坏，并防止碰伤、变形等，以使再装配时仍能保证减速器正常运转。 拆卸顺序： 、 拆卸观察孔盖。 、 拆卸箱体与箱盖联连螺栓，起出定位 销钉，然后拧动起盖螺钉，卸下箱盖。 、拆卸各轴两边的轴承盖、端盖。 、一边转动轴顺着轴旋转方向将高速轴轴系拆下，再用橡胶榔头轻敲轴将低、中速轴系拆卸下来。 、最后拆卸其它附件如油标 尺 、放油螺塞等。 10.2 分析装配方案 按照先拆后装的原则将原来拆卸下来的零件按编好的顺序返装回去。 、检查箱体内有无零件及其他杂物留在箱体内后，擦净箱体内部。将各传动轴部件装入箱体内； 、将嵌入式端盖装入轴承压槽内，并用调整垫圈调整好轴承的工作间隙。 、将箱内各零件，用棉纱擦净，并塗上机油防锈。再用手转动高速轴，观察有无零件干涉。经检查无误后，合上箱盖。 、松开起盖螺钉，装上定位销，并打紧。装上螺栓、螺母用手逐一拧紧后，再用扳手分多次均匀拧紧。 、装好轴承小盖，观察所有附件是否都装好。用棉纱擦净减速器外部，放回原处，摆放整齐。 10.3 分析各零件作用、结构及类型： 主要零部件： 、轴：主要功用是直接支承回转零件，以实现回转运动并传递动力。高速轴属于齿轮轴；低速轴为转轴 ， 属阶梯轴。 、轴承：用来支承轴或轴上回转零件、保持轴的旋转精度、减小磨擦和磨损。 、齿轮：用来传递任意轴间的运动和动力，在此起传动及减速作 用，都为斜齿圆柱齿轮。 10.4 减速器装配草图设计 （ 1） 装配图的作用： 装配图表明减速器各零件的结构及其装配关系，表明减速器整体结构，所有零件的形状和尺寸，相关零件间的联接性质及减速器的工作原理，是减速器装配、调试、维护等的技术依据，表明减速器各零件的装配和拆卸的可能性、次序及减速器的调整和使用方法。 （ 2）设计内容 ： nts 进行轴的设计，确定轴承的型号、轴的支点距离和作用在轴上零件的力的作用点，进行轴的强度和轴承寿命计算，完成轴系零件的结构设计以及减速器箱体的结构设计。 （ 3）初绘减速器装配草图 ： 主要绘制 减速器的俯视图和部分主视图： 1、画出传动零件的中心线； 2、画出齿轮的轮廓； 3、画出箱体的内壁线； 4、确定轴承座孔宽度，画出轴承座的外端线； 5、轴的结构设计（径向尺寸、轴向尺寸）； 6、画出轴、滚动轴承和轴承盖的外廓。 10.5 完成减速器装配草图 （ 1）、视图布局： 、选择 3个基本视图，结合必要的剖视、剖面和局部视图加以补充。 、选择俯视图作为基本视图，主视和左视图表达减速器外形，将减速器的工作原理和主要装配关系集中反映在一个基本视图上。 布置视图时应注意： a、整个图面应匀称美观，并在右下 方预留减速器技术特性表、技术要求、标题栏和零件明细表的位置。 b、各视图之间应留适当的尺寸标注和零件序号标注的位置。 （ 2）、尺寸的标注： a) 特性尺寸：用于表明减速器的性能、规格和特征。如传动零件的中心距及其极限偏差等。 b) 外形尺寸：减速器的最大长、宽、高外形尺寸表明装配图中整体所占空间。 c) 安装尺寸：减速器箱体底面的长与宽、地脚螺栓的位置、间距及其通孔直径、外伸轴端的直径、配合长度及中心高等。 （ 3）、标题栏、序号和明细表： 、说明机器或部件的名称、数量、比例、材料、标准规格、标准代号、图号以及设计者姓名等内 容。 、装备图中每个零件都应编写序号，并在标题栏的上方用明细表来说明。 （ 4）、技术特性表和技术要求： 、技术特性表说明减速器的主要性能参数、精度等级，布置在装配图右下方空白处。 、技术要求包括减速器装配前、滚动轴承游隙、传动接触斑点、啮合侧隙、箱体与箱盖接合、减速器的润滑、试验、包装运输要求。 、技术要求包括减速器装配前、滚动轴承游隙、传动接触斑点、啮合侧隙、箱体与箱盖接合、减速器的润滑、试验、包装运输要求。 10.6 减速器装配图 绘制过程： （ 1） 、画三视图： 、绘制装配图时注意问题： a、 先画中心线，然后由中心向外依次画出轴、传动零件、轴承、箱体及nts 其附件。 b、先画轮廓，后画细节，先用淡线最后加深。 c、 3 个视图中以俯视图作基本视图为主。 d、剖视图的剖面线间距应与零件的大小相协调，相邻零件剖面线尽可能取不同。 e、对零件剖面宽度 mm2 的剖视图，剖面允许涂黑表示。 f、同一零件在各视图上的剖面线方向和间距要一致。 （ 2） 、轴系的固定： 轴向固定：滚动轴承采用轴肩和闷盖或透盖，轴套作轴向固定；齿轮同样。 （ 3） 、减速器的箱体和附件： 、箱体：用来支持旋转 轴和轴上零件，并为轴上传动零件提供封闭工作空间，防止外界灰砂侵入和润滑逸出，并起油箱作用，保证传动零件啮合过程良好的润滑。材料为： HT200。加工方式如下： 加工工艺路线：铸造毛坯时效油漆划线粗精加工基准面粗、精加工
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