机械设计课程设计__——带框模板

1 机机 械械 设设 计计 基基 础础 课课 程程 设设 计计 学生姓名 学生姓名 学学 号 号 年年 级 级 20092009 级级 专专 业 业 材料成型于控制材料成型于控制 专业专业 院院 系 材料科学与工程 系 材料科学与工程 指导教师 指导教师 时时 间 间 2012 年年 3 月月 1 号号 2 设计任务书设计任务书 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 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 在在 F 中考虑 中考虑 使用期限 使用期限 10 年 年 生产批量 生产批量 20 台 台 生产条件 中等规模机械厂 可加工生产条件 中等规模机械厂 可加工 7 8 级齿轮与蜗轮 级齿轮与蜗轮 动力来源 电力 三相交流动力来源 电力 三相交流 380 220V 题目数据 题目数据 组号组号 7 运输带工作拉力运输带工作拉力F N 2400 运输带速度运输带速度 V sm 1 3 卷筒直径卷筒直径 D mm 280 运输带允许速度误差为运输带允许速度误差为 5 设计工作量 设计工作量 1 减速器装配图纸一张 号图纸 减速器装配图纸一张 号图纸 一张一张 2 轴 齿轮零件图纸各一张 号图纸 轴 齿轮零件图纸各一张 号图纸 两张两张 3 设计说明书设计说明书 一份一份 3 一 前言一 前言 一一 设计目的 设计目的 通过本课程设计将过的基础理论知识进行综合应用 培养结构 设计 计算能力 熟悉一般的机械装置设计过程 二二 传动方案的分析与拟定传动方案的分析与拟定 1 1 传动系统的作用及传动方案的特点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 2 传动方案与拟定 传动方案与拟定 原始数据 运输带的工作拉力 2400 带速 1 3 滚FNVsm 4 筒直径 280mmD 工作条件 预定使用寿命 10 年 工作为一班制连续单向运转 载荷平稳 工作环境 室内工作 有粉尘 运输带一滚筒摩擦阻力影响已 在中考虑 F 动力来源 电力 三相交流 380 220 V 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 而且具有结构简单 成本低 使用维护方便 尺寸紧凑 寿命长 环境适应好等优点 1 电动机 2 V 带传动 3 圆柱齿轮减速器 4 联轴器 5 滚筒 6 运输带 3 3 电动机的选择电动机的选择 1 电动机类型的选择 根据动力源和工作条件 选用 Y 系列三相异步电动机 为卧式 封闭结构 2 电动机功率的选择 kWPw12 3 5 工作机所需有效功率为 kWFVPw12 3 1000 3 1 24001000 确定电动机到工作机的总效率 设 分别为 V 1 2 3 4 形带 滚动轴承 圆柱闭式齿轮传动 精度为 7 级 刚性连轴器的 传动效率 由表 2 2 查得 0 96 0 99 0 97 0 99 则传动装置的总效率为 1 2 3 4 904 099 0 97 0 99 0 96 0 2 43 2 21 电动机所需功率为 kWPP wd 47 3 904 0 12 3 由表 16 1 选取电动机的额定功率为 kWPed0 4 3 电动机转速的选择 根据已知计算出工作机滚筒的转速为 min67 88 280 14 3 3 1 1000 60 14 3 1000 60 r D V nw 按手册推荐传动比合理范围取带传动比 单级圆柱齿 V 4 2 1 i 轮传动比闭式 则总的传动比的合理范围 故电 6 3 2 i 24 6 i 动机转速 为电动机满载转速 的可选范围为 w n w n 02 2128 02 532 24 6 67 88 24 6 wm nn 则符合这一范围的同步转速有 750 1000 和 1500三种 minr 根据容量和转速 由相关手册查出三种适用的电动机型号 如下表 904 0 kWPd47 3 kWPed0 4 min67 88rnw 6 电动机转速 minr 方 案 电 动 机 型 号 额 定 功 率 同步 转速 满载 转速 电动 机重 量 N 参 考 价 格 元 中 心 高 mm 外 伸 轴 径 mm 外 伸 轴 长度 mm 4 Y100L23 015001440 65012001002860 2 6 1 Y132M 4 0100096080015001323880 38 Y132M3 0750710 1240 21001323880 综合考虑电动机和传动装置的尺寸 重量 价格 和带传动 减速器传动比 可见第 2 方案比较适合 选定电动机型号为 其尺寸参数见标准 6 Y132M1 4 计算传动装置的总传动比 并分配各级传动比 1 总传动比 在以内 83 10 67 88 960 w m n n i 20 2 分配各级传动比 因 带传动的传动比在 2 4 之 21 i ii 间 选择带传动的传动比 初取 2 9 V 则减速器的传动比 74 3 3 83 10 1 2 i i i 符合齿轮传动比之间的范围 6 3 5 传动装置的运动和动力参数计算 1 各轴转速 83 10 i 9 2 1 i 74 3 2 i min 0 331rn min 5 88rn min 5 88rn 7 轴 1 min 0 331 9 2 960 1 r i n n m 轴 2 min 5 88 74 3 0 331 2 r i n n 卷桶轴 min 5 88rnn 2 各轴输入功率 轴 1 kWPP26 3 99 0 95 0 47 3 4 轴 2 kWPP13 3 99 0 97 0 26 3 32 滚筒轴 kWPP09 3 99 0 13 3 4 3 各轴输入转矩 轴 1 mN n P T 05 90 331 26 3 9550 9550 1 1 轴 2 mNT n P 75 337 5 88 13 3 9550 9550 2 滚筒轴 mN n P T 44 333 5 88 09 3 9550 9550 3 将上述计算结果列于标中 以供查用 各轴的运动及动力参数 轴号转速n minr 功率 P kW 转矩 T mN 传动比i 电机轴 9603 47 34 52 3313 26 90 052 9 88 53 13 337 75 3 74 滚筒轴 88 53 09 333 44 1 二 传动零件的设计计算二 传动零件的设计计算 一 一 减速器外部零件的设计计算 减速器外部零件的设计计算 普通普通 V V 形带传动形带传动 kWP26 3 kWP13 3 kWP09 3 mNT 05 90 1 mNT 75 337 2 mNT 44 333 3 8 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 3 得 则计算功率为1 1 A K kWPKP dAc 81 3 47 3 1 1 根据 查表和图 6 8 选取 A 型带 1m nn c P 2 确定带轮基准直径 验算带速 查资料表 6 5 6 6 选取mmdd100 1 带速 0 介于 带的速度合适 sm25 5 大带轮基准直径 查表 6 6 圆整到mm n n dd dd 290 0 331 960 100 m 12 mm280 大带轮转速 min 9 342 280 100 960 2 1 2 r d d nn d d 与比较 误差小于 5 故可行 min331rn 3 确定中心距和带长 按式 2121 2 7 0 0dddd ddadd 280100 2 280100 7 0 0 a 760266 0 a 初选取 算带的基准长度为 mma500 0 1 1 A K查得 kWPc81 3 mmdd100 1 mmdd280 2 推荐的 A 型小带轮 基准直径为 75mm 125mm mmLd2000 9 mm a dd ddaL dd ddd 8 1612 500 4 100280 280100 2 500 2 42 2 2 0 2 0 12 210 查 6 2 表 按标准选带的基准长度 mmLd1600 实际中心距的计算 0 0 1250 1238 96 300 22 305 5 dd LL aamm mm mm LL aa dd 6 493 2 08 16121600 500 2 0 0 4 验算小带轮上的包角 00 21 1 0000 18057 3 280 112 18057 3148 5120 305 5 dd dd a 120 1 159 3 57 600 118355 180 3 57 180 12 1 a dd dd 小轮包角合适 5 确定 V 带根数 由式确定带根数 KKPP P z L c 11 V 查 6 3 表得 查表 6 7 得 由表kWP40 1 1 kWP11 0 1 6 2 得 则99 0 L K95 0 K 75 3 95 0 99 0 11 0 97 0 81 3 11 KKPP P z L c mma 6 493 1 159 1 4 z 10 取根 4 z 6 计算带对轴的作用力 预紧力 预紧力按式计算 2 0 1 5 2 500qv Kzv P F c 查表 6 1 得普通 V 带每米长质量 故mkgq10 0 NvF 9 164 0 由式计算带对轴的力 2 sin2 1 0 zFFQ N zFFQ 76 646 2 36 157 sin 9 164 2 2 2 sin2 1 0 7 查表 19 2 得带轮的孔径 轮缘宽度 轮毂宽度如下表示 直径 mmdd孔径mmd0轮缘宽度 mmB 轮毂长 mmL 小带轮 100404545 大带轮 280406560 8 滑动率及修正 滑动率 46 3 960 100 0 331 280 1 1 1 2 1 md d nd nd 带的实际传动比 9 2 46 31 100 280 1 1 2 d d d d i 从动轮转速 21 960 384 min 2 5 m n nrn i 1 2 min 0 331 9 2 960 nr i n n m 所以修正后齿轮传动比仍为 输入转矩仍为74 3 2 i mNT 21 95 1 NF 9 164 0 NFQ76 646 11 二 二 减速器内部零件的设计计算 减速器内部零件的设计计算 直齿圆柱齿轮传动直齿圆柱齿轮传动 按输入转速 传递功率 单向传min 0 331rn 74 3 ikW84 3 动 载荷平稳等条件来计算 1 选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不大 所以齿轮采用软齿面 小齿轮选用 调质 齿面硬度为 大齿轮选用钢 调质 Cr40260HBS 24045 齿面硬度 根据指导书选 7 级精度 齿面精糙度220HBS m 2 3 6 1Ra 2 选择齿数和齿宽系数 初定齿数 取 30 1 z11330 74 3 122 ziz113 2 z 齿宽系数 8 3 30 113 1 2 z z u1 d 3 确定轮齿的许用应力 根据两轮轮齿的齿面硬度 由资料查到两轮的齿根弯曲疲劳极 限和齿面接触疲劳极限分别为 MPa F 510 1 lim MPa F 400 2 lim MPa H 700 1 lim MPa H 570 2lim 安全系数分别取 得25 1 F S1 H S MPa SF F F 408 25 1 510 1 1 lim MPa SF F F 320 25 1 400 2 2 lim MPa SH H H 700 1 700 1 1 lim MPa SH H H 570 1 570 2 2 lim 4 按齿面接触强度条件计算小齿轮直径 已计算出小齿轮传递的转矩 载荷平稳 且小齿mNT 21 95 1 轮为软齿面齿轮 故用接触强度计算小齿轮直径 取 得4 1 K 30 1 z 113 2 z mmd52 61 1 12 mm u uKT d Hd 83 56 8 3 570 1 18 3 1000 05 90 4 1 6 76 1 6 76 3 2 3 2 1 1 2 5 模数 齿宽的确定 模数 按标准圆整取 则小齿轮89 1 30 83 56 1 1 z d m2 m 分度圆直径为 mmmzd6030 2 11 齿宽 圆整到 mmdb d 83 5683 56 1 1 mm60 6 齿根弯曲强度的验算 查表得两齿轮的齿形系数和应力修正系数为 53 2 1 Fa Y625 1 1 sa Y19 2 2 Fa Y 2 2 19 Fa Y 80 1 2 Sa Y 小齿轮齿根弯曲应力为 MPaYY mbz KT saFaF 9 143625 1 53 2 2 30 60 1000 05 90 4 1 22 22 1 1 111 大齿轮齿根弯曲应力为 MPa YY YY F saFa saFa F 98 137 9 143 625 1 53 2 80 1 19 2 1 11 22 2 两齿轮齿根弯曲应力均小于许用齿根弯曲应力 故两齿轮齿的 弯曲强度足够 7 几何尺寸计算 两齿轮分度圆直径 mmmzd mmmzd 226113 2 6030 2 22 11 齿顶圆直径 mmhzmd mmhzmd aa aa 230 0 1 2113 2 2 64 0 1 230 2 2 2 1 2 1 齿根圆直径 5 2 m mmd83 56 1 mmb60 MPa F 9 143 1 MPa F 98 137 2 mmd mmd 226 60 2 1 mmd mmd a a 230 64 2 1 mmd mmd f f 221 55 2 1 mma143 13 mmchdd mmchdd af af 221 25 0 0 1 2226 2 55 25 0 0 1 260 2 2 1 2 1 中心距mmmzza1432 11330 2 1 2 1 21 其他尺寸按结构参数确定 三三 轴的设计轴的设计 1 1 小齿轮轴的设计 小齿轮轴的设计 1 确定轴上零件的定位和固定方式 如图 1 5 滚动轴承 2 轴 3 小齿轮轴的轮齿段 4 套 筒 6 密封盖 7 轴端挡圈 8 轴承端盖 9 带轮 10 键 2 按扭转强度估算轴的直径 选用钢 正火 Cr40MPa b 750 轴的输入功率为kWP82 3 转速为min331rn 查表 取 100A mmd25 1 14 mm n P Ad43 21 0 331 26 3 100 33 1 考虑到有一个键槽 将直径增大 则 5 mmd50 22 51 43 21 1 圆整至 次处算的是轴的最细部分的直径 25mm 3 确定轴各段直径和长度 从大带轮开始右起第一段开始 轴通过键与带轮联接 上 1 述带轮设计已经取得带轮宽度 考虑到轴与带轮的装配要mmB60 求 轴的该段长度小与带轮宽度 故取第一段轴长mm5 2 轴直径 mmL50 1 mm25D1 根据轴上用轴肩固定零件的安装要求 相邻轴径相差 2 故右起第二段直径取 根据轴承端盖的装拆mm10 5mmD35 2 以及对轴承添加油滑脂的要求和箱体的厚度 取端盖的外端面与带 轮的左端面间的距离为 经计算得出第二段的长度20mm mm54L2 右起第三段 该段装有滚动轴承 选用深沟球轴承 则轴 3 承有径向力 而轴向力为零 选用型轴承 其尺寸为6209 那么该段的直径为 长度为195845BDd 45mmD3 加上挡油环 选 L4 24 19mm 右起第四段 为滚动轴承的定位轴肩 其直径应小于滚动轴 4 承的内圈外径 取 长度按照油润滑时轴承内端面到mm55D4 箱体内壁距离 取 以及小齿轮端面距箱体内壁mm5 3mm4 取 有挡油环和套筒 可选 mm10 mm12mmL8 4 右起第五段 该段为齿轮轴段 由于齿轮的齿顶圆直径为 5 分度圆直径为 齿轮的宽度为 故此段的直mm64 mm60 60mm 径为 长度为 mm46D5 64mmL5 mmL50 1 mm25D1 mm54L2 mmD35 2 mm42L3 45mmD3 mmL8 4 55mmD4 64mmL5 64mmD5 mmL18 6 mmD55 6 15 右起第六段 为滚动轴承的定位轴肩 与第四段相对称 得 6 mmL18 6 mmD55 6 右起第七段 该段为滚动轴承安装出处 考虑到装配要求 7 取轴长 mmL18 7 mmD45 7 4 求齿轮上作用力的大小 方向 1 求圆周力 t FN67 0013 60 90050 2 d 2T F 1 1 t 2 求径向力 r F1092 52N tan20 3001 67 tanF F rr 3 3 计算计算 的值的值abc mm L L L a76 2 12 45 2 50 22 3 2 1 m L L L b46 2 60 8 2 18 22 5 4 3 mmbc46 5 小齿轮轴 高速轴 受力如右图示 1 水平平面中的计算简图 图 a N84 5001 4646 46 67 3001 cb c FR tBH mm cb b FR tCH 84 1500 4646 46 67 3001 剖面的弯矩为 mmN41 90386 46 84 1500 1 bRM BHH mmL18 7 mmD45 7 N67 0013Ft 10092 52N Fr mma76 mmb46 mmc46 N84 5001 BH R N84 5001 CH R mmN41 90386 1 H M 16 2 垂直面中的计算 受力分析 图 b 支撑反力 N cb bF R N cb cF R r CV r BV 26 546 4646 46 52 1092 26 546 4646 46 52 1092 剖面的弯矩 1 1mmN96 5127146 26 546 bRM BVV 3 合成弯矩 图 c mmN43 0676796 1512741 69038 22 22 IVIHI MMM 4 轴上传递的转矩 图 d mmNT 90050 1 5 带作用在轴上的力 NFQ76 646 该力产生的弯矩图 见图 e 在 B 轴承处的弯矩为 mmN39 91544646 76 67aFM QF 6 总的合成弯矩 图 f 考虑到带传动最不利的布置情况 与前面的合成弯矩直接相加 可得总的合成弯矩 在剖面处产生的总合成弯矩为 I I mmN62 52539 6446 46 9154443 06767 MI cb c MM FI总 7 计算几个剖面处的当量弯矩 若轴的扭剪应力是脉动循环变应力 取折算系数 6 0 NR NR CV BV 26 546 26 546 mmN96 51271 V M mm48631 86N I M mmNT 51930 1 NFQ 1 556 mm60892 95N MF mmN62 52539 总I M 17 则剖面当量弯矩 I I mmN98 095091 00509 6 032 52539T 222 1 2 总 IIC MM 剖面当量弯矩 mmN4030590050 6 0 TM C 剖面当量弯矩 mmN79 30437 90050 6 0 39 91544 22 22 TMM FC 8 计算 三个剖面的直径 由已知材料查表得 MPa b 75 1 处直径 mm M b IC 44 24 75 0 1 109509 98 1 0 d 3 3 1 处直径 mm M b CI 31 19 75 0 1 54030 1 0 d 3 3 1 处直径 mm M b CI 35 21 75 0 1 73043 79 1 0 d 3 3 1 圆整之后 mm46d mm52d 45mmd 其余部位根据需要确定 2 2 输出轴的设计计算输出轴的设计计算 1 确定轴上零件的定位和固定方式 如图 mmN98 095091 IC M mmN40305 C M mmN79 30437 C M mm46 22d mm14 16d mm89 20d mm46d mm52d 45mmd 18 1 5 滚动轴承 2 轴 3 齿轮 4 套筒 6 密封盖 7 键 8 轴承端盖 9 轴端挡圈 10 半联轴器 2 按扭转强度估算轴的直径 选用钢 调质 35 轴的输入功率为 转速为kWP13 3 min 5 88rn 查表 取110c mm n P cd10 36 5 88 13 3 110 3 3 圆整到 mm38 3 确定轴各段直径和长度 1 从联轴器开始右起第一段 轴与联轴器联接 选择刚性联 轴器 型号为 半联轴器长度为 轴段长 轴YLD8mm60mmL60 1 直径 mmD35 1 2 右起第二段 考虑联轴器的轴向定位要求 该段的直径取 根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑油的要求 mmD40 2 取端盖的外端面与半联轴器左端面的距离为 故取该段长为20mm mmL40 2 3 右起第三段 该段装有滚动轴承 选用深沟球轴承 则轴 mmd32 30 mmL60 1 mmD38 1 mmL40 2 mmD40 2 19 承有径向力 而轴向力为零 选用型轴承 其尺寸为6209 那么该段的直径为 长度为915854BDd mmD45 3 mmL19 3 4 右起第四段 该段装有齿轮 并且齿轮与轴用键联接 直 径要增加 大齿轮的分度圆直径为 则第四段的直径取 5226mm 齿轮宽为 比小齿轮小 则该段轴长度mmD58 4 mmb56 mm4 为 mm45L4 5 右起第五段 考虑齿轮的轴向定位 定位轴肩 取轴肩的直 径为 长度取 65mmD5 8mmL5 6 右起第六段 该段为滚动轴承安装出处前一段 安装挡油 环 取轴径为 长度 mmD45 6 mm8L6 7 最后一段为滚动轴承安装出处段 取轴径 轴mmD45 7 长 比轴承宽度小 以满足装配要求 mmL18 7 mm2 四四 选择联轴器 选择联轴器 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 表得选用型号的轴孔直径为的凸缘联轴器 公称转矩YLD838 mNTn 250 五 滚动轴承的选择 五 滚动轴承的选择 1 根据轴承型号查表取轴承基本额定动载荷为 6209 基本额定静载荷为 取轴承载荷系数500N13Cr 00N052C0r 为 1 2 F f 轴承相关参数如下表 mmL20 3 mmD45 3 mm65L4 mmD58 4 8mmL5 65mmD5 8mmL6 mmD45 6 mmL18 7 mmD45 7 20 六六 键连接的选择 1 1 输入轴与带轮联接采用平键联接 输入轴与带轮联接采用平键联接 键的类型及其尺寸选择 带轮传动要求带轮与轴的对中性好 故选择型平键联接 C 根据轴径 mm52d1 mm05L1 查手册得 选用系列的键 查得 键宽 键高79 GB1096408 8mmb 键长 7mmh 40mmL 2 2 输出轴与齿轮联接用普通平键联接 输出轴与齿轮联接用普通平键联接 选取方法同 1 选用型平键 键宽为 h 键高 8mm 键 C mm10 长 L 40mm 3 3 输出轴与联轴器联接采用平键联接 输出轴与联轴器联接采用平键联接 选取键宽为 b 键高 h 10 键长 L 36 mm16 七七 箱体 箱盖主要尺寸计算 箱体 箱盖主要尺寸计算 箱体采用水平剖分式结构 采用灰铸铁铸造而成 箱体200HT 主要尺寸计算参看唐曾宝编著的 机械设计课程设计 第二版 的 表详细数据参见设计书页附表 1 537 八八 轴承端盖主要尺寸计算 轴承端盖主要尺寸计算 轴承端盖 参看唐曾宝编著的 机械设计课程设计 200HT 第二版 的表 1 14 九九 减速器的附件的设计 减速器的附件的设计 1 1 油标尺 油标尺 M124 1 d12d2 6d3 28h 10a 6b 4c 20D 61D1 型号宽度mmb内径mmd外径mmD 6209 194585 21 2 2 通气器 通气器 考虑到设计任务书中要求是工作环境有粉尘 故选用有滤网的 通气帽 详细尺寸见课本 137 页 1 5M20 86 JB ZQ4450 三 减速器测绘与结构分析三 减速器测绘与结构分析 一一 拆卸减速器拆卸减速器 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 放油螺塞等 二二 分析装配方案 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 22 三 三 分析各零件作用 结构及类型 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 2 附件 窥视孔 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 通气器 使箱体内受热膨胀的气体自由排出 以保持箱体 内外压力平衡 不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件处向外渗漏 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 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 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 四 四 减速器装配草图设计 减速器装配草图设计 1 装配图的作用 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 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 23 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 五 五 轴 滚动轴承的校核计算 轴 滚动轴承的校核计算 1 齿轮轴的校核强度 按扭转合成应力校核轴的强度 由轴结构简图及弯矩图可知 处当 量弯距最大 是轴的危险截面 只校核此处即可 强度校核公式 1 I e W M 总 3 0 1Wd MM e 总总 其中 1 轴是直径为的实心圆轴 取 mm52d 3 1 0 dW 2 轴材料是Cr 钢 调质处理 许用弯曲应力为40 75MPa 1 则得 MPaMPa d MM e 7596 60 25 0 1 95253 62 0 1W 33 总总 故轴的强度足够 安全 2 轴承寿命的校核轴承寿命的校核 h54254 3260 31500 0 331 60 10 60 10 3 6 3 6 1 P C n L r h 远大于十年 8 365 10 29200h 故轴承使用寿命足够 1 h L 合格 用同样的方法对大轮轴承进行校核 易知大轴承安全可靠 满 足使用要求 六 六 完成减速器装配草图 完成减速器装配草图 1 视图布局 选择 个基本视图 结合必要的剖视 剖面和局部视图加以3 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 MPa MPa e 75 96 60 1751177h 1 h L 24 2 尺寸的标注 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 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 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 七 七 绘制过程 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 对零件剖面宽度的剖视图 剖面允许涂黑表示 mm2 f 同一零件在各视图上的剖面线方向和间距要一致 25 轴系的固定 a 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 2 润滑与密封 润滑 齿轮采用浸油润滑 参考 1 当齿轮圆周速度245P 时 圆柱齿轮浸入油的深度约一个齿高 三分之一齿轮半smv 12 径 大齿轮的齿顶到油底面的距离 参考 轴承60mm 30 311 1 P 润滑采用润滑脂 润滑脂的加入量为轴承空隙体积的 采用 2 1 3 1 稠度较小润滑脂 密封 防止外界的灰尘 水分等侵入轴承 并阻止润滑剂的漏失 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 精加工各平面 粗 半精加工各主要加工孔 精加工主要孔 粗 精加工各次要孔 加工各紧固孔 油孔等 去 毛刺 清洗 检验 附件 包括窥视孔及窥视孔盖 通气器 轴承盖 定位销 启箱螺钉 油标 放油孔及放油螺塞 起吊装置 八 八 完成装配图 完成装配图 1 标注尺寸 标注尺寸反映其的特性 配合 外形 安装尺 寸 2 零件编号 序号 由重要零件 按顺时针方向依次编号 并对齐 3 技术要求 4 审图 5 加深 26 九 九 零件图设计 零件图设计 a a 零件图的作用 零件图的作用 1 反映设计者的意图 是设计 生产部门组织设计 生产的重 要技术文件 2 表达机器或部件运载零件的要求 是制造和检验零件的依据 b b 零件图的内容及绘制 零件图的内容及绘制 1 1 选择和布置视图 选择和布置视图 1 轴 采用主视图和剖视图 主视图按轴线水平布置 再在 键槽处的剖面视图 2 齿轮 采用主视图和侧视图 主视图按轴线水平布置 全 剖 反映基本形状 侧视图只画出局部视图 2 2 合理标注尺寸及偏差 合理标注尺寸及偏差 1 轴 径向尺寸以轴线为基准标注 有配合处径向尺寸应 标尺寸偏差 轴向尺寸以轴孔配合端面及轴端面为基准 反映加工 要求 不允许出现封闭尺寸链 2 齿轮 径向尺寸以轴线为基准 轴孔 齿顶圆应标相应的 尺寸偏差 轴向尺寸以端面为基准 键槽尺寸应相应标出尺寸偏差 3 3 表面粗糙度标注 表面粗糙度标注 1 轴 查表轴加工表面粗糙度 Ra 荐用值 与传动件及联轴器等轮毂相配合的表面取 1 6 与滚动轴承相配合的表面 轴承内径取 1 0 80mmd 与传动件及联轴器相配合的轴肩端面取 3 2 平键键槽工作面取 3 2 非工作面取 6 3 与滚动轴承相配合的轴肩端面 的取 2 0 80mmd 2 齿轮 查 3 P117 表 8 3 齿轮表面粗糙度 Ra 荐用值 齿轮工作面 齿顶圆 与轴肩配合的端面取 3 2 轴孔取 1 6 平键键槽取 3 2 工作面 12 5 非工作面 4 4 合理标注形状和位置公差 合理标注形状和位置公差 1 轴 取公差等级为 6 级