帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)【3張圖紙】
帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)【3張圖紙】,3張圖紙,運(yùn)輸機(jī),傳動(dòng),裝置,設(shè)計(jì),圖紙
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)
計(jì)算說(shuō)明書(shū)
設(shè)計(jì)題目 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動(dòng)裝置
機(jī)械電子工程 專(zhuān)業(yè) 二 班
設(shè)計(jì)者
指導(dǎo)教師
年 12 月 17 日
目錄
一.?dāng)M定傳動(dòng)方案 3
1.電動(dòng)機(jī)選型說(shuō)明 3
2.電動(dòng)機(jī)容量的確定 3
3.電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)比的確定及各傳動(dòng)比的分配 4
4.電動(dòng)機(jī)型號(hào) 4
5. 各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及傳動(dòng)功率 5
二.傳動(dòng)件的設(shè)計(jì) 6
1.V帶傳動(dòng)主要傳動(dòng)參數(shù) 6
三.齒輪傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì) 8
(1)高速級(jí)齒輪傳動(dòng)主要參數(shù) 8
(2)低速級(jí)齒輪傳動(dòng)主要參數(shù) 13
四.減速器各軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18
1.低速軸的設(shè)計(jì) 18
2.高速軸的設(shè)計(jì) 23
3.中間軸的設(shè)計(jì) 24
五.軸承與鍵的選擇與校核 27
六.潤(rùn)滑與密封 31
七、減速器的箱體及其附件 31
八.小結(jié) 34
九.參考文獻(xiàn) 35
計(jì)算與說(shuō)明
一.?dāng)M定傳動(dòng)方案
1.電動(dòng)機(jī)選型說(shuō)明
工作現(xiàn)場(chǎng)有三相交流電源,因無(wú)特殊要求,一般選用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。最常用的電動(dòng)機(jī)為Y系列鼠籠式三相異步交流電動(dòng)機(jī),其效率高,工作可靠,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便,價(jià)格低,適用于不易燃、不易爆,無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。本裝置的工作場(chǎng)合屬一般情況,無(wú)特殊要求。故采用此系列電動(dòng)機(jī)。
此外,根據(jù)工作要求和安裝需要,采用一般用途的Y(IP44)系列臥式封閉結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)。
2.電動(dòng)機(jī)容量的確定
1) 工作機(jī)所需功率
由課程設(shè)計(jì)書(shū)P11式(2-3),式中,
D=360mm v=0.95m/s
2) 電動(dòng)機(jī)輸出功率
由課程設(shè)計(jì)書(shū)P11式(2-1)
由課程設(shè)計(jì)書(shū)P86表12-8,得:
V帶傳動(dòng)的效率 =0.95
圓柱斜齒輪傳動(dòng)的效率=0.97
滾動(dòng)軸承的效率=0.99
彈性聯(lián)軸器的效率 =0.992
卷筒的效率 =0.96
傳動(dòng)裝置總效率為
故電動(dòng)機(jī)輸出功率為
電動(dòng)機(jī)額定功率選擇
由課程設(shè)計(jì)書(shū)P193表19-1選= 5.5 kw
3.電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)比的確定及各傳動(dòng)比的分配
選用同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動(dòng)機(jī),型號(hào)為Y132M2-6
由課程設(shè)計(jì)書(shū)P12式(2-5)
V帶傳動(dòng)常用傳動(dòng)比范圍i1=2~4 取=3
根據(jù)課程設(shè)計(jì)書(shū)P12式(2-6)
又
根據(jù)課程設(shè)計(jì)書(shū)P13式(2-8),得
4.電動(dòng)機(jī)型號(hào)
根據(jù)選定的電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型,結(jié)構(gòu)型式,功率為5.5 kw,轉(zhuǎn)速為960r/min,結(jié)合Y系列電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù),選用Y132M2-6型的電動(dòng)機(jī)。
電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)
電動(dòng)機(jī)型號(hào)
額定功率
(kw)
滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速
(r/min)
堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩
最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩
Y132M2-6
5.5
960
2.0
2.0
5. 各軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩及傳動(dòng)功率
設(shè):電動(dòng)機(jī)軸為0軸,高速軸為I軸,中間軸為II軸,低速軸為III軸,鼓輪軸為IⅤ軸。
根據(jù)書(shū)<機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)>P14頁(yè) 得到以下表格和參數(shù):
軸名
功率 p/kw
轉(zhuǎn)矩T/N.M,
轉(zhuǎn)速
n/(r/min)
傳動(dòng)比i
效率
電動(dòng)機(jī)軸
5.08
50.54
960
3
0.941
1軸
4.78
142.65
320
3.66
0.960
2軸
4.59
501.37
87.43
2.61
0.960
3軸
4.41
1257.18
33.50
1
0.992
工作機(jī)軸
4.37
1245.77
33.50
二、傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)
1.V帶傳動(dòng)主要傳動(dòng)參數(shù)
設(shè)計(jì)該輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中第一級(jí)用窄V帶傳動(dòng),電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y 132M2-6,輸出功率Pd=5.08kw,轉(zhuǎn)速n=960r/min,傳動(dòng)比i=3,一天運(yùn)行8小時(shí)。
1)確定計(jì)算功率Pca
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P156表8-7查得工作情況系數(shù)=1.0
故kw
2)選取窄V帶類(lèi)型
根據(jù)、 ,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P157圖8-11選用A型帶。
3)確定帶輪基準(zhǔn)直徑
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》p.155表8-6和《機(jī)械設(shè)計(jì)》p.157表8-8
取小帶輪基準(zhǔn)直徑=112mm
根據(jù)
從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑=1123=336mm
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》P157表8-8取=355 mm 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》P150式(8-13)驗(yàn)算帶的速度
∴帶的速度合適。
4)確定窄V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距
根據(jù) 0.95 (+)<2 (+) 初步確定中心距=500mm
計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度
mm
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P146表8-2選取帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 =1800mm
計(jì)算實(shí)際中心距a mm
5)驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角
合適
∴主動(dòng)輪上的包角合適。
6)計(jì)算窄V帶的根數(shù)Z
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》P158式(8-26)
由n=960r/min,=112mm ,i=3
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》p.152、153、154查表8-4a和表8-4b得:
=1.160kw Δ=0.11 kw
又=查《機(jī)械設(shè)計(jì)》p.155表8-5得Kα=0.93
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》p.146表8-2得=1.01 則:
∴取Z=5根
(7)確定帶的初拉力
(
取
(8)計(jì)算帶傳動(dòng)的壓軸力
三.齒輪傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)
(1)高速級(jí)齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)
1) 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料和齒數(shù)
a. 選用圓柱斜齒傳動(dòng)
b. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》p.191表(10-1)
小齒輪為40Cr,調(diào)質(zhì)處理,HBS=280
大齒輪為45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理,HBS=240,與小齒輪硬度相差40
c. 精度等級(jí)選8級(jí)精度
d. 初選小齒輪=30
傳動(dòng)比=3.66 大齒輪==30×3.66=109.8
取= 109 初選螺旋角β=14o
2)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》P203式(10-9)設(shè)計(jì)公式
l 確定計(jì)算參數(shù)
a. 初選載荷系數(shù)=1.6
b. 小齒輪傳遞的扭矩
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P205表10-7, ?。糊X寬系數(shù)=1
c. 由資料《機(jī)械設(shè)計(jì)》P215圖10-26 根據(jù)=30,=109查得: =0.959 =0.87
所以,端面重合度
d. 據(jù)β=14o,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖P217(10-30 ) 選取區(qū)域系數(shù)=2.433
e. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P201表10-6 查得材料的彈性影響系數(shù)ZE= 189.8
f. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P209圖10-21(d) 小齒輪的= 600 Mpa
大齒輪的= 550 Mpa
g. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P206式(10-13)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
h. 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P207圖10-19,查得:接觸疲勞壽命系數(shù)=0.94 =0.96
i. 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 安全系數(shù)=1 所以
=
=
許用接觸應(yīng)力=Mpa
<1.23=1.23×528=649.44Mpa
取小,所以=546MPa
l 設(shè)計(jì)計(jì)算
a.試算小齒輪分度圓直徑, 由計(jì)算公式得
b.計(jì)算圓周速度 =m/s
c.計(jì)算齒寬及模數(shù)
d.計(jì)算齒高與齒高之比
e.計(jì)算縱向重合度
==0.318×1×30×tg14°=2.379
f.計(jì)算載荷系數(shù)K
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P193表10-2,得
P194圖10-8 (8級(jí)精度)
取==1.4
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P196表10-4 ,按軟齒面,8級(jí)精度,非對(duì)稱(chēng)布置,=63.034, =1,得
由P198圖10-13 由=13.733, 1.457,查得1.42
故載荷系數(shù)
K= =1.25×1.07×1.4×1.457=2.728
g.按實(shí)際的載荷系數(shù)修正所算得的分度圓直徑 =
(3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P201式(10-5),
l 確定計(jì)算參數(shù)
a.計(jì)算載荷系數(shù)=1.25×1.07×1.4×1.42=2.659
b.小齒輪傳遞扭矩=142653.125N·mm
c.根據(jù)縱向重合度 =2.379,從《機(jī)械設(shè)計(jì)》P217圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)Y =0.88
d.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)= =
e.查取齒形系數(shù):由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P200表10-5得,
=2.48 ,=2.16(差值法)
f.查取應(yīng)力校正系數(shù):由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P200表10-5查得,
=1.639 ,=1.805(差值法)
g.由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P208圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度強(qiáng)度極限=550MPa,大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa
h.由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P206圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)
i.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力:
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P205式(10-12),得
j.計(jì)算大、小齒輪的,并加以比較
取大代入,得
l 設(shè)計(jì)計(jì)算;
取=2 =75.303mm;
取
4)幾何尺寸計(jì)算
a.計(jì)算中心距 mm 取172mm
b.計(jì)算螺旋角和大、小齒輪的分度圓直徑
β=arccos
c.計(jì)算齒輪寬度
d.圓整齒輪寬度
(2)低速級(jí)齒輪傳動(dòng)主要參數(shù)
1) 選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料和齒數(shù)
a.選用圓柱斜齒傳動(dòng)
b.由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P191表(10-1)
小齒輪為40Cr,調(diào)質(zhì)處理,HBS=280
大齒輪為45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理,HBS=240,與小齒輪硬度相差40
c.精度等級(jí)選8級(jí)精度
d.初選小齒輪=20
傳動(dòng)比=2.61 大齒輪==20×2.61=52.2
取=52 初選螺旋角β=14o
2)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》P203式(10-9)設(shè)計(jì)公式
l 確定計(jì)算參數(shù)
a.初選載荷系數(shù)=1.6
b.小齒輪傳遞的扭矩
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P205表10-7, ?。糊X寬系數(shù)=1
c.由資料《機(jī)械設(shè)計(jì)》P215圖10-26 根據(jù)=20,=52查得: =0.954 =0.82
所以,端面重合度
d.根據(jù)β=14o,由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖P217(10-30 ) 選取區(qū)域系數(shù)=2.433
e.由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P201表10-6 查得材料的彈性影響系數(shù)ZE= 189.8
f.由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P209圖10-21(d) 小齒輪的= 600 Mpa
大齒輪的= 550 Mpa
g.由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P206式(10-13)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
h.由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P207圖10-19,查得:接觸疲勞壽命系數(shù)=0.94 =0.96
i.計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 安全系數(shù)=1 所以
=
=
許用接觸應(yīng)力=Mpa
<1.23=1.23×528=649.44Mpa
取小,所以=546MPa
l 設(shè)計(jì)計(jì)算
a.試算小齒輪分度圓直徑, 由計(jì)算公式得
b.計(jì)算圓周速度 =m/s
c.計(jì)算齒寬及模數(shù)
d.計(jì)算齒高與齒高之比
e.計(jì)算縱向重合度
==0.318×1×20×tg14°=1.586
f.計(jì)算載荷系數(shù)K
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P193表10-2,得
P194圖10-8 (8級(jí)精度)
取==1.4
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P196表10-4 ,按軟齒面,8級(jí)精度,非對(duì)稱(chēng)布置,=100.58, =1,得
由P198圖10-13 由=9.16, 1.469,查得1.4
故載荷系數(shù)
K= =1.25×1.04×1.4×1.469=2.674
g.按實(shí)際的載荷系數(shù)修正所算得的分度圓直徑 =
(3)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P201式(10-5),
l 確定計(jì)算參數(shù)
a.計(jì)算載荷系數(shù)=1.25×1.04×1.4×1.4=2.548
b.小齒輪傳遞扭矩=501366.808N·mm
c.根據(jù)縱向重合度 =1.586,從《機(jī)械設(shè)計(jì)》P217圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)Y =0.88
d.計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)= =
e.查取齒形系數(shù):由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P200表10-5得,
=2.721 ,=2.292(差值法)
f.查取應(yīng)力校正系數(shù):由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P200表10-5查得,
=1.568 ,=1.721(差值法)
g.由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P208圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度強(qiáng)度極限=550MPa,大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa
h.由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P206圖10-18查得彎曲疲勞壽命系數(shù)
i.計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力:
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.4
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P205式(10-12),得
j.計(jì)算大、小齒輪的,并加以比較
取大代入,得
l 設(shè)計(jì)計(jì)算;
取=4 =119.35mm;
取
4)幾何尺寸計(jì)算
a.計(jì)算中心距 mm 取208mm
b.計(jì)算螺旋角和大、小齒輪的分度圓直徑
β=arccos
c.計(jì)算齒輪寬度
d.圓整齒輪寬度
各齒輪參數(shù)
輪號(hào)
分度圓直徑
齒頂圓直徑
齒根圓直徑
齒寬B
全齒高h(yuǎn)
齒頂高
齒根高
高速級(jí)小齒輪
74.16
78.16
69.16
80
4.5
2
2.5
高速級(jí)大齒輪
269.84
273.84
264.84
75
4.5
2
2.5
低速級(jí)小齒輪
115.33
123.33
105.33
120
9
4
5
低速級(jí)大齒輪
300.67
308.67
290.67
115
9
4
5
四.減速器各軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.低速軸的設(shè)計(jì)
已知:分度圓直徑,
一.初步估算軸的直徑:
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P370表15-3選,則:
?。?
二.受力分析:
1.計(jì)算作用在軸上的力:
三.初步確定軸的尺寸進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
1.選擇聯(lián)軸器型號(hào):
聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩,查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P351表14-1,查得, ,則,查課程設(shè)計(jì)書(shū)P159表16-4,選用HL5型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,半聯(lián)軸器的孔徑為60,半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為:,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度。
2.初步選取可同時(shí)承受徑向力與軸向力的滾動(dòng)軸承,參照,選擇30314圓錐滾子軸承,其尺寸為a=30.6故
四.計(jì)算軸上的載荷
1) 由軸的初步結(jié)構(gòu)作計(jì)算簡(jiǎn)圖:
2)判斷危險(xiǎn)截面
參照《機(jī)械設(shè)計(jì)》P372圖15-24 從應(yīng)力集中來(lái)看截面Ⅳ和Ⅴ應(yīng)力集中最嚴(yán)重。但截面Ⅴ不受扭矩作用而且軸徑較大故不必校核。因此軸只需較核截面Ⅳ。
3)作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖
(1)水平面
(2)垂直面
(3)總彎矩
(4)按彎扭合成應(yīng)力較核軸的強(qiáng)度
∵
∴該軸的強(qiáng)度合格。
(5)精確較核軸的疲勞強(qiáng)度
a.危險(xiǎn)截面左側(cè)
抗彎截面系數(shù)
抗扭截面系數(shù)
截面上的彎矩
截面上的扭矩
截面上的彎曲應(yīng)力
截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力
軸的材料為45號(hào)鋼, 調(diào)質(zhì)處理,由資料[1]p362,表15-1查得
, ,
截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及
∵ ,
∴根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》P41附圖3-1,用插值法求得
軸的材料的敏感系數(shù)為 0.82
∴有效應(yīng)力集中系數(shù)為
由附圖3-2,得尺寸系數(shù)0.67 尺寸系數(shù)0.959
軸按磨削加工,表面質(zhì)量系數(shù)為
軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理, 強(qiáng)化系數(shù)為
綜合系數(shù)值為:
材料的特性系數(shù)
0.1~0.2 ,取 ,取
計(jì)算安全系數(shù)值:
故可知軸安全。
b.危險(xiǎn)截面右側(cè)
抗彎截面系數(shù)
抗扭截面系數(shù)
截面上的彎矩
截面上的彎曲應(yīng)力
截面上的扭矩
截面上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力
截面上過(guò)盈配一值, 取個(gè)
,
軸按磨削加工,表面質(zhì)量系數(shù)為
故綜合系數(shù)值為:
計(jì)算安全系數(shù)值:
故可知軸安全。
2.高速軸的設(shè)計(jì)
一.初步估算軸的直徑:
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P370表15-3選,則:
?。?
二.受力分析:
1.計(jì)算作用在軸上的力:
三.初步確定軸的尺寸進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
1.初步選取可同時(shí)承受徑向力與軸向力的滾動(dòng)軸承,參照,選擇30306圓錐滾子軸承,其尺寸為a=15故
四.計(jì)算軸上的載荷
1) 由軸的初步結(jié)構(gòu)作計(jì)算簡(jiǎn)圖:
2)判斷危險(xiǎn)截面
參照《機(jī)械設(shè)計(jì)》P372圖15-24 從應(yīng)力集中來(lái)看截面Ⅳ和Ⅴ應(yīng)力集中最嚴(yán)重。但截面Ⅴ不受扭矩作用而且軸徑較大故不必校核。因此軸只需較核截面Ⅳ。
3)作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖
(1)水平面
(2)垂直面
(3)總彎矩
(4)按彎扭合成應(yīng)力較核軸的強(qiáng)度
∵
∴該軸的強(qiáng)度合格。
3.中間軸的設(shè)計(jì)
一.初步估算軸的直徑:
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P370表15-3選,則:
取: ,已知
二.受力分析:
1.計(jì)算作用在軸上的力:
三.初步確定軸的尺寸進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):
1.初步選取可同時(shí)承受徑向力與軸向力的滾動(dòng)軸承,參照,選擇30310圓錐滾子軸承,其尺寸為a=23故
四.計(jì)算軸上的載荷
1) 由軸的初步結(jié)構(gòu)作計(jì)算簡(jiǎn)圖:
2)判斷危險(xiǎn)截面
參照《機(jī)械設(shè)計(jì)》P372圖15-24 從應(yīng)力集中來(lái)看截面II和Ⅴ應(yīng)力集中最嚴(yán)重。
3)作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖
(1)水平面
(2)垂直面
(3)總彎矩
(4)按彎扭合成應(yīng)力較核軸的強(qiáng)度
∵
∴該軸的強(qiáng)度合格。
五.軸承與鍵的選擇與校核
一、軸承的校核
高速軸軸承的壽命驗(yàn)算
從減速器的使用壽命期限考慮,軸承使用期限為8年(年工作
日為300天)。單班制工作
選擇30306軸承,=55800N,e=0.31,=1.2
1.求兩軸承受到的徑向載荷
2.求兩軸承受到的徑向載荷
因?yàn)椋宰蠖吮粔壕o。
3、求兩軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷
4.驗(yàn)算軸承的壽命
因?yàn)?,所以按左端軸承的受力大小驗(yàn)算;
按每天工作8小時(shí),一年工作300天算,壽命為36年
故所選軸承可滿(mǎn)足壽命要求。
二.鍵的選擇與校核
1)高速軸:
鍵一(與V帶輪連接)
a. 選擇鍵的類(lèi)型與尺寸
選用單圓頭普通平鍵,C類(lèi)鍵 軸的材料為45鋼 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P106表6-2,得
鍵的工作長(zhǎng)度l,鍵與輪轂槽的接觸高度k
b. 校核鍵連接的強(qiáng)度
∴鍵聯(lián)接擠壓強(qiáng)度滿(mǎn)足
鍵二(與高速小齒輪連接)
c. 選擇鍵的類(lèi)型與尺寸
選用單圓頭普通平鍵,A類(lèi)鍵 軸的材料為45鋼 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P106表6-2,得
鍵的工作長(zhǎng)度l,鍵與輪轂槽的接觸高度k
d. 校核鍵連接的強(qiáng)度
∴鍵聯(lián)接擠壓強(qiáng)度滿(mǎn)足
2)中間軸
鍵一(與高速軸大齒輪連接)
a.選擇鍵的類(lèi)型和尺寸
選用圓頭普通平鍵,A型鍵,軸的材料為45號(hào)鋼,
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P106表6-2, 取
鍵的工作長(zhǎng)度l,鍵與輪轂槽的接觸高度k
b.校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度
∴該鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。
鍵二(與低速小齒輪連接)
a.選擇鍵的類(lèi)型和尺寸
選用圓頭普通平鍵,A型鍵,軸的材料為45號(hào)鋼,
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P106表6-2, 取
鍵的工作長(zhǎng)度l,鍵與輪轂槽的接觸高度k
b.校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度
∴該鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。
3)低速軸
鍵一 (與低速大齒輪連接)
a. 選擇鍵的類(lèi)型和尺寸
選用圓頭普通平鍵,A型鍵,軸的材料為45號(hào)鋼,
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》P106表6-2, 取 100Mpa
鍵的工作長(zhǎng)度l,鍵與輪轂槽的接觸高度k
b.校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度
∴該鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求
鍵二(與聯(lián)軸器聯(lián)結(jié))
a.選擇鍵的類(lèi)型和尺寸
選用圓頭普通平鍵, A型鍵,軸的材料為45號(hào)鋼, 查<機(jī)械設(shè)計(jì)》P106表6-2, 取 125Mpa
鍵的工作長(zhǎng)度l,鍵與輪轂槽的接觸高度k
b.校核鍵聯(lián)接的強(qiáng)度
∴該鍵滿(mǎn)足強(qiáng)度要求
六.潤(rùn)滑與密封
1.潤(rùn)滑油牌號(hào)及油量計(jì)算
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P234表10-11,選擇牌號(hào)220,運(yùn)動(dòng)粘度為220V、est的潤(rùn)滑劑。
2 油量計(jì)算
以每傳遞1KW功率所需油量為350--700,各級(jí)減速器需油量按級(jí)數(shù)成比例。該設(shè)計(jì)為雙級(jí)減速器,每傳遞1KW功率所需油量為700--1360
實(shí)際儲(chǔ)油量:
由高速級(jí)大齒輪浸油深度約0.95個(gè)齒高,但不小于10mm;低速大齒輪浸油深度在齒輪半徑;大齒輪齒頂距箱底距離大于30—50mm的要求得:(設(shè)計(jì)值為50)
最低油深:
最高油深:
箱體內(nèi)壁總長(zhǎng):L=665.02mm
箱體內(nèi)壁總寬:b=219mm
可見(jiàn)箱體有足夠的儲(chǔ)油量.
2. 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 采用油潤(rùn)滑
七、減速器的箱體及其附件
(1)箱體
本減速器采用剖分式箱體,分別由箱座和箱蓋兩部分組成。用螺栓聯(lián)接起來(lái),組成一個(gè)完整箱體。剖分面與減速器內(nèi)傳動(dòng)件軸心線(xiàn)平面重合。
此方案有利于軸系部件的安裝和拆卸。剖分接合面必須有一定的寬度,并且要求仔細(xì)加工。為了保證箱體剛度。在軸承座處設(shè)有加強(qiáng)肋。
箱體底座要有一定寬度和厚度,以保證安裝穩(wěn)定性和剛度。
減速器箱體用HT200制造。鑄鐵具有良好的鑄造性能和切削加工性能,成本低。鑄造箱體多用于批量生產(chǎn)。
箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸
名稱(chēng)
數(shù)值(mm)
箱座壁厚
δ=8
箱蓋壁厚
δ1=8
箱體凸緣厚度
b=12
b1=12
b2=20
加強(qiáng)肋厚
m=6.8
m1=6.8
地腳螺釘直徑
df=19.488M20
地腳螺釘數(shù)目
n=4
軸承旁聯(lián)接螺栓直徑
d1=14.62選用M16
箱蓋、箱座聯(lián)接螺栓直徑
d2=9.74選用M10
觀察孔蓋螺釘直徑
d4=5.85M8
df、d1、d2至箱外壁距離
df
C1=
26
d1
22
d2
18
df、d1、d2至凸緣邊緣的距離
df
C2=
24
d1
20
d2
14
軸承旁凸臺(tái)半徑R1
R1=C2=22
凸臺(tái)高度
97mm
外箱壁至軸承端蓋距離l1
42
大齒輪頂圓與內(nèi)壁距離
10
齒輪端面與內(nèi)機(jī)壁距離
10
(2) 主要附件
1.窺視孔和視孔蓋
為便于觀察齒輪嚙合情況及注入潤(rùn)滑油,在箱體頂部設(shè)有窺視孔,大小以手可以伸進(jìn)為宜。為了防止?jié)櫥惋w出及密封作用,在窺視孔上加設(shè)視孔蓋。
2.通氣器
減速器工作時(shí),箱體內(nèi)溫度升高,氣體膨脹,壓力增大。為避免由此 引起的密封部位的密封性下降,造成潤(rùn)滑油泄漏,在視孔蓋上設(shè)有通 氣器,使箱體內(nèi)熱膨脹氣體自由逸出,保持箱體內(nèi)壓力正常,從而保證箱體的密封性。
3.油面指示器
為方便的檢查油面高度,保證傳動(dòng)件的潤(rùn)滑,將油面指示器設(shè)在低速級(jí)齒輪處油面較穩(wěn)定的部位,可以及時(shí)加泄?jié)櫥汀?
4.定位銷(xiāo)
保證拆裝箱蓋時(shí),箱蓋箱座安裝配合準(zhǔn)確,且保持軸承孔的制造精度,在箱蓋與箱座的聯(lián)接凸緣上配兩個(gè)定位銷(xiāo)。
5.起吊裝置
減速器箱體沉重,采用起重裝置起吊,在箱蓋上鑄有吊耳。為搬運(yùn)整個(gè)減速器,在箱座兩端凸緣處鑄有吊鉤。
6.啟蓋螺釘
在箱體剖分面上涂有水玻璃,用于密封,為便于拆卸箱蓋,在箱蓋凸緣上設(shè)有啟蓋螺釘一個(gè),擰動(dòng)起蓋螺釘,就能頂開(kāi)箱蓋。
7.放油孔及螺塞
為排出油污,箱座底部常有傾斜,在底面較低處設(shè)有放油孔并用放油螺塞和密封墊圈進(jìn)行密封。此外,在最低處作有一定斜度,以便于放油。
小結(jié)
讓人絞盡腦汁的機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)終于結(jié)束了,在本次課程設(shè)計(jì)中,我體會(huì)最深的就是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中每個(gè)不起眼的數(shù)字就可能使你一切的努力與功勞白費(fèi),因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)中,數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間往往都是環(huán)環(huán)相扣,一旦原始的數(shù)據(jù)算錯(cuò)了,那么接下來(lái)的所有數(shù)據(jù)都有可能是錯(cuò)的,所以在本次設(shè)計(jì)中,這使我費(fèi)勁了腦汁,保證每個(gè)數(shù)據(jù)的正確性。
此外,讓我感受最深的是對(duì)于機(jī)械領(lǐng)域的知識(shí)的缺乏,回想起本次課程設(shè)計(jì),要不是依靠著參考書(shū),以前學(xué)過(guò)的關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識(shí)幾乎都已經(jīng)忘得差不多了,這使我感覺(jué)很對(duì)不起辛辛苦苦教我們的老師,我們把他們教我們的又還給了他們還不是消化為自己的知識(shí)。當(dāng)然也正是因?yàn)楸敬握n程設(shè)計(jì)給我們敲響了警鐘,對(duì)于以前學(xué)過(guò)的知識(shí)一定要去復(fù)習(xí)和掌握,徹底轉(zhuǎn)化為自己的知識(shí)。
在課程設(shè)計(jì)中,一方面是進(jìn)行大量的數(shù)字計(jì)算及校核檢驗(yàn),另一方面則是進(jìn)行電腦CAD的繪制,因?yàn)镃AD是很早就學(xué)習(xí)的課程,所以起先都忘記的差不多了,后來(lái)通過(guò)熟悉,慢慢的就習(xí)慣了。雖然,數(shù)據(jù)的計(jì)算確實(shí)很累,但是從中我們學(xué)到了很多以前忘記的知識(shí),雖然原先的數(shù)據(jù)被一次次的推翻,但是我們是不會(huì)被打敗的,因?yàn)槲覀儗W(xué)的是機(jī)械,所以我們要勇敢的面對(duì)挑戰(zhàn)。
看著一疊疊厚厚的說(shuō)明書(shū)以及幾張很標(biāo)準(zhǔn)的CAD圖,心里不由得自豪起來(lái),畢竟這些都是自己親手完成的,是通過(guò)自己無(wú)數(shù)次的計(jì)算與檢驗(yàn)?zāi)艿降?。此外,老師的幫助也是功不可沒(méi)的,正是因?yàn)橛辛怂麄兊闹更c(diǎn),才能讓我們省去了很多無(wú)謂的計(jì)算,為我們節(jié)省了很多時(shí)間。
通過(guò)本次的課程設(shè)計(jì),使我對(duì)機(jī)械行業(yè)更加的感興趣,同時(shí)也讓我懂得了只有認(rèn)真努力的做好每一件事,才能能夠該有的回報(bào)。才能在未來(lái)的道路上使自己立于不敗之地。
九.參考文獻(xiàn)
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《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版 高等教育出版社 2006;
(2)王洪 劉揚(yáng) 主編
《機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)》 北京交通大學(xué)出版社 2010
(3) 陸玉 主編
《機(jī)械設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)》第四版 機(jī)械工業(yè)出版社 2009
(4)孫恒,陳作模,葛文杰 主編
《機(jī)械原理》第七版 高等教育出版社
主要結(jié)果
=3.67kw
Ped = 5.5 kw
i=9.57
=112mm
=355mm
=500mm
=1763.09mm
=518.455mm
Z=5
= 600 Mpa
= 550 Mpa
=564Mpa
=528Mpa
=546Mpa
mm
=13.733
=2.379
K=2.728
K=2.659
S=1.4
a=172mm
β=
β=14o
ZE= 189.8
= 600 Mpa
= 550 Mpa
=0.4604m/s
=9.16
=119.35mm
=55800N
e=0.31
100Mpa
125Mpa
36
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