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鎮(zhèn) 江 高 專
ZHENJIANG COLLEGE
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)
平板搓絲機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
Design of transmission device for flat rolling machine
系 名: (四號(hào)宋體)
專業(yè)班級(jí): (四號(hào)宋體)
學(xué)生姓名: (四號(hào)宋體)
學(xué) 號(hào): (四號(hào)宋體)
指導(dǎo)教師姓名: (四號(hào)宋體)
指導(dǎo)教師職稱: (四號(hào)宋體)
年 月
摘要
由于現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展,高速,大負(fù)荷,動(dòng)載條件下工作的精密機(jī)器的不斷出現(xiàn),對(duì)螺紋聯(lián)接的機(jī)械性能提出越來越高的要求。即要求螺紋聯(lián)接件應(yīng)具有高強(qiáng)度、高硬度、高精度、以及高的表面質(zhì)量。
螺紋聯(lián)接件數(shù)量大,質(zhì)量要求高,常用的切削加工方法因?yàn)樾实?,而且由于切斷金屬的纖維,降低了零件的質(zhì)量,不能滿足這種需要,所以必需尋求一種更加先進(jìn)有效的螺紋加工方法。在一般情況下,用平絲板搓絲機(jī)搓制的螺紋已能滿足使用制造要求,所以用平絲板搓絲的方法用的最廣。
本設(shè)計(jì)為機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容,是先后學(xué)習(xí)過機(jī)械制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、工程材料、加工工藝學(xué)等課程之后的一次綜合應(yīng)用。本設(shè)計(jì)說明書是對(duì)搓絲機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的說明,搓絲機(jī)是專業(yè)生產(chǎn)螺絲的機(jī)器,使用廣泛,本次設(shè)計(jì)是使用已知的使用和安裝參數(shù)自行設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)形式以及具體尺寸、選擇材料、校核強(qiáng)度,并最終確定形成圖紙的過程。通過設(shè)計(jì),我們回顧了之前關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)的課程,并加深了對(duì)很多概念的理解,并對(duì)設(shè)計(jì)的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。
關(guān)鍵詞 搓絲機(jī) 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)裝置 螺紋
Abstract
As the rapid development of modern industry, high speed, high load, the dynamic precision machine load work under the conditions of the emerging, put forward higher requirements on the mechanical properties of screw thread.Requested that the threaded joints with high strength, high hardness, high precision, and high surface quality.
Threaded connection piece of large quantity, high quality requirements, cutting method commonly used because of low efficiency, but also because of cutting metal fiber, reducing the quality of the parts, can not meet this need, so it is necessary to seek a more advanced thread effective processing method.In general, with flat screw die flat die thread rolling machine rolling system has been able to meet the manufacture requirements, so the method with flat screw die thread rolling of the most widely used.
The design for the basic mechanical design curriculum design, is a comprehensive application after has studied mechanical drawing, mechanical principle, mechanical design, engineering materials, processing technology and other courses. The design specification is to rub silk machine transmission device design, thread rolling machine is specializing in the production of screw machine, widely used, the design is known for using and installation parameters using self-designed mechanism and specific size, material selection, strength check, and ultimately determine the drawing forming process. Through the design, we look back on the mechanical design of the course, and deepen the understanding of many concepts, and some of the basic ideas and methods of design have a preliminary understanding and mastery.
Key words Thread rolling machine Actuator Transmission Thread
目 錄
1 課程設(shè)計(jì)題目
1.1 平板搓絲機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
圖1
(1)設(shè)計(jì)背景
搓絲機(jī)用于加工軸輥螺紋,基本結(jié)構(gòu)如上圖所示,上搓絲板安裝在機(jī)頭4上,下搓絲板安裝在滑塊3上。加工時(shí),下挫絲板隨著滑塊作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在起始(前端)位置時(shí),送料裝置將工件送入上、下搓絲板之間,滑塊向后運(yùn)動(dòng)時(shí),工件在上、下搓絲板之間滾動(dòng),搓制出與搓絲板一致的螺紋。搓絲板共兩對(duì),可同時(shí)搓制出工件兩端的螺紋?;瑝K往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次,加工一個(gè)工件。
(2)工作條件
室內(nèi)工作,動(dòng)力源為三相交流電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷較平。
(3)使用期限
工作期限為十年,每年工作300天;檢修期間隔為三年。
(4)生產(chǎn)批量及加工條件
中等規(guī)模的機(jī)械廠,可加工7、8級(jí)精度的齒輪、蝸輪。
1.2 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表
最大加工直徑/mm
最大加工長度/mm
滑塊行程/mm
搓絲動(dòng)力/kN
生產(chǎn)率/(件/min)
10
150
300-320
12
45
2 擬定傳動(dòng)方案及方案比較
根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知:
滑塊每分鐘要往復(fù)運(yùn)動(dòng)45次,所以機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的原動(dòng)件的轉(zhuǎn)速應(yīng)為45 r/min。以電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī),則需要機(jī)構(gòu)系統(tǒng)有減速功能。運(yùn)動(dòng)形式為連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)→往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)上述要求,有以下三種備選方案。在所有方案中齒輪1、2都可以看作傳動(dòng)部分的最后一級(jí)減速齒輪。
方案一:
圖2
在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下經(jīng)帶傳動(dòng)、帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)(減速器),通過曲柄將動(dòng)力傳遞給連桿,再有連桿帶動(dòng)滑塊C的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
方案二:
圖3
在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下經(jīng)帶傳動(dòng)、帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)(減速器),通過凸輪將動(dòng)力傳遞給桿件B,由連桿帶動(dòng)滑塊C的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
方案三
圖4
在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下經(jīng)帶傳動(dòng)、帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)(減速器),通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)將動(dòng)力傳遞給滑塊C ,從而使C往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
方案比較:
1、方案一:采用了曲柄滑塊機(jī)構(gòu),曲柄長度僅為滑塊行程的一半,故機(jī)構(gòu)尺寸較小,結(jié)構(gòu)簡潔。利用曲柄和連桿共線,滑塊處于極限位置時(shí),可得到瞬時(shí)停歇的功能。同時(shí)該機(jī)構(gòu)能承受較大的載荷。
2、采用凸輪機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)隨能滿足運(yùn)動(dòng)規(guī)律,然而系統(tǒng)要求的滑塊行程為340~360mm,因而凸輪的徑向尺寸較大,于是其所需要的運(yùn)動(dòng)空間也較大,同時(shí)很難保證運(yùn)動(dòng)速度的平穩(wěn)性。
3、采用了曲柄搖桿機(jī)構(gòu),利用1桿和2桿共線,機(jī)構(gòu)處于極限位置時(shí),可得到瞬時(shí)停歇的功能。但是由于機(jī)構(gòu)的傳力性能要求太高,對(duì)2桿的前對(duì)要求太高,一般的材料無法滿足其強(qiáng)度與剛度要求。且機(jī)構(gòu)太復(fù)雜易造成占用空間大等缺點(diǎn)。
綜合以上分析可知:方案一最為可行,應(yīng)當(dāng)選擇曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。整個(gè)搓絲機(jī)由電動(dòng)機(jī)、帶傳動(dòng)、二級(jí)減速器、曲柄滑塊機(jī)構(gòu)、最終執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。以完成預(yù)定的設(shè)計(jì)目的。
3 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)
3.1 機(jī)構(gòu)初步設(shè)計(jì)
采用同軸式的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)長度較小兩對(duì)齒輪的吃油深度可大致相,利于潤滑等。曲柄長取滑塊行程的一半,即150mm,初取箱體浸油深度為50mm,箱體底座厚30mm,初取滑塊所在導(dǎo)軌厚度為60mm,連桿與滑塊接觸點(diǎn)距導(dǎo)軌高為40mm,則可大致得出減速器中心軸的高度為150+50+4=240mm,曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的偏心距e=180mm,考慮到留下足夠的空間防止減速器箱體與滑塊干涉接觸,初取連桿長度為1400mm,此時(shí)可以計(jì)算出急回特性為1.024,傳動(dòng)平穩(wěn)。
3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)
(1)工作機(jī)輸出功率計(jì)算:
已知水平搓絲力大小為12KN,生產(chǎn)率為45件/min,則有
則曲柄的功率為
又滑塊效率為0.9,鉸鏈效率為0.95,則
補(bǔ)充系統(tǒng)總效率為
電動(dòng)機(jī)所需實(shí)際功率為
要求Ped略大于Pd,則選用Y系列電動(dòng)機(jī),額定功率15KW
(2) 工作機(jī)轉(zhuǎn)速45r/min
傳動(dòng)比范圍:
V型帶:
減速器:
總傳動(dòng)比
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍為:nd=i*n w=384-3840r/min
可知電動(dòng)機(jī)應(yīng)選型號(hào)為Y180M—6,同步轉(zhuǎn)速1000r/min,滿載轉(zhuǎn)速為970r/min
(3)總傳動(dòng)比
初步取帶輪效率i1=2,則減速器傳動(dòng)比
取兩級(jí)圓柱齒輪減速器高速級(jí)傳動(dòng)比
(4)各軸轉(zhuǎn)速
(5)各軸輸入功率
(6)各軸輸入轉(zhuǎn)矩
電動(dòng)機(jī)所需實(shí)際轉(zhuǎn)矩及電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩為
軸
輸入功率
輸出功率
輸入轉(zhuǎn)矩
輸出轉(zhuǎn)矩
轉(zhuǎn)速
傳動(dòng)比
效率
電機(jī)軸
15KW
147.68Nm
970r/min
高速軸
11.45KW
225.46Nm
485r/min
2
0.96
中間軸
11KW
996.53Nm
105.435r/min
4.6
0.96
低速軸
10.56KW
4208.49Nm
23.963r/min
4.4
0.96
4 帶傳動(dòng)主要參數(shù)及幾何尺寸計(jì)算
計(jì)算項(xiàng)目
計(jì)算內(nèi)容
計(jì)算結(jié)果
確定計(jì)算功率
由表31-7
由公式
選取帶型
由圖31-15
選用A帶
選取小帶輪直徑
由表31-3
dd1=125mm
大帶輪直徑
dd2=i×dd1
dd2=250mm
小帶輪帶速
ν1=πdd1n160×1000
初選中心距a0
初選a0=700mm
帶初步基準(zhǔn)長度Ld`
Ld`=1994.3mm
帶基準(zhǔn)長度Ld
由表31-2
Ld=2000mm
實(shí)際中心距
a=678.8mm
選取a=680mm
小帶輪包角
帶的根數(shù)
由表31-3求P0
由表31-4的基本額定功率增量ΔP0
由表31-9取包角系數(shù)kα
由表31-2取長度系數(shù)kL
P0=1.50Kw
ΔP0=0.14Kw
kα=0.98
kL=1.03
z=Pc(P0+ΔP0)kαkL
z=9.97
取z=10
帶的初拉力
帶的壓軸力
由表31-1取ρl=0.10
初拉力:
F0=187.362N
FQ=3732.98N
5 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算
計(jì)算項(xiàng)目
計(jì)算內(nèi)容
計(jì)算結(jié)果
材料選取
小齒輪使用40Cr,調(diào)質(zhì)處理,硬度241-286HBS;大齒輪使用45鋼,調(diào)質(zhì)處理,硬度217-255HBS;精度等級(jí)均為8級(jí)
有關(guān)數(shù)據(jù)以及公式引自《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》(下冊(cè))
5.1 低速級(jí)
計(jì)算項(xiàng)目
計(jì)算內(nèi)容
計(jì)算結(jié)果
(1)初步計(jì)算
轉(zhuǎn)矩T1
齒寬系數(shù)ψd
由表27-14
ψd=1.2
接觸疲勞極限σHlim
由表27-14b
σHlim1=710MPa
σHlim2=580MPa
需用接觸應(yīng)力計(jì)算σHP
σHP1=0.9σHlim1
σHP2=0.9σHlim2
σHP1=639MPa
σHP2=522MPa
Ad
由表B1,估計(jì)
Ad=756
動(dòng)載荷系數(shù)K
K=1.4
初步計(jì)算小齒輪直徑d1
d1=131.28mm
取d1=132mm
初步齒寬b
b=ψdd1=158.4mm
b=160mm
(2)校核計(jì)算
圓周速度
ν=πd1n160×1000
ν=3.35m/s
精度等級(jí)
由表27-1選取8級(jí)精度
8級(jí)精度
齒數(shù)z
取z1=35
z2=iz1=154
由于z1,z2互質(zhì)
取z1=35 z2=153
模數(shù)
mt=d1z1
查表27-4取標(biāo)準(zhǔn)值
確定齒數(shù)z1=d1mt
z2=iz1
β=arccosmnmt
d2=mtz2
mt=3.0857mm
d2=472.1121mm
取mn=3
使用系數(shù)KA
由表27-7
KA=1.35
動(dòng)載系數(shù)KV
由表27-6
KV=1.1
齒間載荷分配系數(shù)
首先求解
Ft=2T1d1
非硬齒面斜齒輪,8級(jí)精度
Ft=1718.47N
KHα=1.52
齒向載荷分配系數(shù)KHβ
KHβ=1.67
區(qū)域系數(shù)ZH
由圖27-18
ZH=2.43
彈性系數(shù)ZE
由表27-15
ZE=189.8MPa
重合度系數(shù)Zε
由表27-5
同理
由于無變位,端面嚙合角
αt`=αt
εβ=bsinβπmn
zε=1εα
αt=20.525°
αat1=26.481°
αat2=22.073°
εα=1.448
εβ=3.23>1
zε=0.831
螺旋角系數(shù)Zβ
Zβ=cosβ
Zβ=0.986
許用接觸應(yīng)力
由表27-17取最小安全系數(shù)SHlim
總工作時(shí)間th=3×300×8
盈利循環(huán)次數(shù)
NL1=60γn1th 單向運(yùn)轉(zhuǎn)γ=1
NL2=NL1i
由圖27-27取接觸壽命系數(shù)ZNT
齒面工作硬化系數(shù)ZW
由表27-18接觸強(qiáng)度尺寸系數(shù)ZX
潤滑油膜影響系數(shù)取值
σHP=σHlimZNTZLZVZRZWZXSHlim
SHlim=1.05
th=7200h
NL1=4.555×107
NL2=1.035×107
ZNT1=1.18
ZNT2=1.25
ZW1=ZW2=1.14
ZX1=ZX2=1.0
ZL1=ZL2=1.0
ZR1=ZR2=1.0
ZV1=ZV2=1.0
σHP1=909.6MPa
σHP2=787MPa
驗(yàn)算
σH=ZHZEZεZβKAKVKHβKHαFtbd1u+11
σH=661.523 MPa
(3)確定主要傳動(dòng)尺寸
中心距
a=d1+d22=290.056mm
取整a=290mm
螺旋角
端面模數(shù)
mt=mn/cosβ
mt=2.0851
分度圓直徑
d=mnz/cosβ
d1=107.979mm
d2=472.021mm
齒寬
b=130mm
當(dāng)量齒數(shù)
ze1=z1/cos3β=38.06
取ze1=38
取ze2=166
(4)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算
齒形系數(shù)YFa
由當(dāng)量齒寬查圖27-20取值
YFa1=2.48
YFa2=2.20
應(yīng)力修正系數(shù)
由圖27-21取值
YSa1=1.65
YSa2=1.78
螺旋角系數(shù)Yβ
由圖27-22取值
Yβ=0.88
齒向載荷分配系數(shù)
由圖27-9取值
KFβ=1.52
許用彎曲應(yīng)力
由圖27-30取試驗(yàn)齒輪的齒根彎曲疲勞極限σFlim
由表27-17取最小安全系數(shù)SFmin
由表27-33確定尺寸系數(shù)YX
由圖27-32確定彎曲壽命系數(shù)YNT
另外取值如右
σFP=σFlimYNTYSTYVrelTYRrelTYXSFlim
σFlim1=300N/mm2
σFlim2=270N/mm2
SFmin=1.25
YX1=YX2=1.0
YNT1=0.96
YNT2=0.98
YST1=YST2=2
YVrelT1=YVrelT2=1.0
YRrelT1=YRrelT2=1.0
σFP1=460.8N/mm2
σFP2=423.36N/mm2
驗(yàn)算
σF=KAKVKFαKFβYFaYSaYεYβFtb1mn
σF1=239.91MPa
σF2=229.59MPa
(5)齒輪主要傳動(dòng)尺寸列表
壓力角ααn
20°
螺旋角β
分度圓直徑d
d1=107.979mm
d2=472.021mm
齒頂高
齒根高
齒頂間隙C
C=0.25m
C=0.75mm
中心距a
a=d1+d22
a=290mm
5.2 高速級(jí)
由于低速級(jí)齒輪受力遠(yuǎn)比高速級(jí)嚴(yán)重,而且二者中心距相等,采用相同齒寬的條件下,高速級(jí)齒輪必然滿足強(qiáng)度剛度等要求,而且還有不小的過盈量。在此不再校核高速級(jí)齒輪的強(qiáng)度,根據(jù)中心距相等,直接計(jì)算其相關(guān)尺寸,必定能滿足使用要求。
齒輪主要傳動(dòng)尺寸列表
計(jì)算項(xiàng)目
計(jì)算內(nèi)容
計(jì)算結(jié)果
中心距a
a=d1+d22
a=290mm
分度圓直徑d
d2=i12×d1
d1=102.143mm
d2=469.857mm
齒數(shù)
d1=mtz1 d2=mtz2
取z1=33 z2=152
模數(shù)
mt=2a/(z1+z1)
mt=3.102 mn=3
傳動(dòng)比
i12=d2/d1
i12=4.61
螺旋角
分度圓直徑
d=mnz/cosβ
d1=102.366mm
d2=477.634mm
齒寬
b=123mm
(5)齒輪主要傳動(dòng)尺寸列表
壓力角ααn
20°
螺旋角β
分度圓直徑d
d1=102.366mm
d2=477.634mm
齒頂高
齒根高
齒頂間隙C
C=0.25m
C=0.75mm
中心距a
a=d1+d22
a=290mm
6 軸的設(shè)計(jì)與校核
6.1 初估軸徑
電機(jī)軸
取d00=24mm
高速軸
取d11=35mm
中間軸
取d22=50mm
低速軸
取d33=75mm
6.2 軸強(qiáng)度校核
1 高速軸
齒輪上的作用力
轉(zhuǎn)矩
圓周力
徑向力
軸向力
Ft=2T1d1
Fr=Ft×tanαncosβ
Fa=Ft×tanβ
T1=225.46N·m
Ft=3416.1N
Fr=1248.8N
Fa=889.8N
支反力
Y-Z平面
FQ×80+Ft×97=FAV×218
FAV=2890N
FBV=3207N
MV1=630N·m
MV2=630N·m
X-Z平面
FBH+FAH=Fr
FBH×97+Fa×51=FAH×194
FAH=1717N
FBH=-469N
MH1=45.49N·m
MH2=333.1N·m
合成彎矩
Mc1=MV12+MH12
Mc2=MV22+MH22
Mc1=632N·m
Mc2=713N·m
轉(zhuǎn)矩
T1=225.46N·m
當(dāng)量彎矩
Mec1=Mc12+αT12
Mec2=Mc22+αT12
α=0.579
Mec1=645N·m
Mec2=725N·m
校核
σbc2=Mec2Wc
2 中間軸
高速級(jí)大齒輪齒輪上的作用力
轉(zhuǎn)矩
圓周力
徑向力
軸向力
Ft=2T2d2
Fr=Ft×tanαncosβ
Fa=Ft×tanβ
T2=996.35N·m
Ft1=4240N
Fr1=1595N
Fa1=1104N
低速級(jí)小齒輪齒輪上的作用力
轉(zhuǎn) 矩
圓周力
徑向力
軸向力
Ft=2T2d2
Fr=Ft×tanαncosβ
Fa=Ft×tanβ
T2=996.35N·m
Ft2=4484.13N
Fr2=1678.39N
Fa2=1075.65N
支反力
Y-Z平面
FBV+FAV=Ft1+Ft2
-FAV×232+Ft1×132=Ft2×102
FAV=3260.38N
FBV=5528.56N
MV1=319.71N·m
MV2=457.38N·m
X-Z平面
FBH+FAH=Fr1+Fr2
Fa2×54+FAH×230=Fa1×239+Fr1×132+Fr2×102
FAH=87.29N
FBH=2425.06N
MH1=8554.4N·m
MH2=130.72N·m
MH3=229.28N·m
MH4=229.28N·m
合成彎矩
Mc1=MV12+MH12
Mc2=MV22+MH42
Mc1=345.40N·m
Mc2=511.63N·m
轉(zhuǎn)矩
T1=500.977N·m
當(dāng)量彎矩
Mec1=Mc12+αT12
Mec2=Mc22+αT12
α=0.579
Mec1=451.37N·m
Mec2=588.38N·m
校核
σbc1=Mec1Wc
σbc2=Mec1Wc
3 低速軸
齒輪上的作用力
轉(zhuǎn)矩
圓周力
徑向力
軸向力
Ft=2T2d3
Fr=Ft×tanαncosβ
Fa=Ft×tanβ
T3=4208.49N·m
Ft=4484.13N
Fr=1678.39N
Fa=1075.65N
支反力
Y-Z平面
FBV+FAV=Ft
FAV×103=Ft×103
FAV=2242.065N
FBV=2242.065N
MV1=230.93N·m
X-Z平面
FBH+FAH=Fr
FAH=2071.49N
FBH=393.10N
MH1=40.49N·m
MH2=213.36N·m
合成彎矩
Mc1=MH12+MV12
Mc2=MH22+MV12
Mc1=234.45N·m
Mc2=310.66N·m
轉(zhuǎn)矩
T1=2116.598N·m
當(dāng)量彎矩
Mec1=Mc12+αT12
Mec2=Mc22+αT12
α=0.579
Mec1=1249.815N·m
Mec2=1266.325N·m
校核
σbc1=Mec1Wc
σbc2=Mec2Wc
7 軸承的選擇與校核
7.1 高速軸軸承30209
計(jì)算項(xiàng)目
計(jì)算公式
計(jì)算結(jié)果
軸承主要性能參數(shù)
軸承30209性能參數(shù)
e=0.4,Y=1.6
軸承受力情況
FrA=FAH2+FAV2,FrB=FBH2+FBV2
FSA=FrA/2Y,FSB=FrB/2Y
FrA=1246.05N
FrB=1138.92N
FSA=389.39N
FSB=355.91N
FA=582.74N
求Fα
FSB+FA
e=0.4
X=0.4
Y=1.6
沖擊載荷系數(shù)
由表38-4得
fd=1.4
當(dāng)量動(dòng)載荷
PB=fdXFr+YFa
PB=2815.37N
軸承A
FαFγ
FaAFrA=0.312FSB
FaB=FSA+FA
FaB=2012.35N
FaA=1519.44N
軸承B
X,Y取值
FaBFrB=0.33e
X=0.4
Y=1.5
沖擊載荷系數(shù)
fd=1.4
當(dāng)量動(dòng)載荷
PA=fdXFr+YFa
PA=5017.292N
Pmax
P=maxPA,PB
P=8451.86N
軸承壽命
L10=6.402×105h
結(jié)論:所選用軸承可用。
7.3 低速軸軸承30217
計(jì)算項(xiàng)目
計(jì)算公式
計(jì)算結(jié)果
軸承性能參數(shù)
軸承30217性能參數(shù)
e=0.42
軸承受力情況
FrA=FAH2+FAV2,FrB=FBH2+FBV2
FSA=FrA/2Y,FSB=FrB/2Y
FrA=2393.97N
FrB=2393.9N
FSA=1090.19N
FSB=812.95N
FA=1075.65N
求Fα
FSA+FA>FSB
FaB=FSA+FA
FaB=2165.84N
FaA=1090.19N
軸承B
FαFγ
FaBFrB=0.951>e=0.42
X=1
Y=0
沖擊載荷系數(shù)
由表38-4得
fd=1.4
當(dāng)量動(dòng)載荷
PB=fdXFr+YFa
PB=5914.026N
軸承A
FαFγ
FaAFrA=0.357< e
X=0.4
Y=1.4
沖擊載荷系數(shù)
由表38-4得
fd=1.4
當(dāng)量動(dòng)載荷
PA=fdXFr+YFa
PA=4578.795N
Pmax
P=maxPA,PB
P=5914.026N
軸承壽命
L10=4.14×107h
結(jié)論:所選用軸承可用。
8 鍵的選擇與校核
高速軸
鍵的選擇和參數(shù)
選用普通平鍵,圓頭, d1=38mm,d2=50mm,選用鍵b×h=10×8, b×h=14×9,
轉(zhuǎn) 矩
T1= 225.46N·m
鍵長
L1= 100mm
L2= 110mm
接觸長度
l1`=30mm
l2`=96mm
許用擠壓應(yīng)力
查表鑄鐵許用擠壓應(yīng)力為
σP1=14.83MPa
σP2=6.71MPa
σP<σP
滿足要求,可用
中間軸
鍵的選擇和參數(shù)
選用普通平鍵,圓頭,d1=65mm,d2=55mm,選用鍵b×h=18×11, b×h=16×10
轉(zhuǎn) 矩
T1= 996.35N·m
鍵長
L1= 110mm
L2= 110mm
接觸長度
許用擠壓應(yīng)力
查表鑄鐵許用擠壓應(yīng)力為
σP1=30.97MPa
σP2=38.54MPa
σP1<σP
σP2<σP
滿足要求,可用
低速軸
鍵的選擇和參數(shù)
選用普通平鍵,圓頭, d1=90mm,d2=75mm,選用鍵b×h=25×14, b×h=20×16
轉(zhuǎn) 矩
T1=4208.49N·m
鍵長
L1= 110mm
L2= 110mm
接觸長度
l1`=85mm
l2`=50mm
許用擠壓應(yīng)力
查表鑄鐵許用擠壓應(yīng)力為
σP1=78.59MPa
σP2=77.9MPa
σP1<σP
σP2<σP
滿足要求,可用
9 減速器箱體各部分結(jié)構(gòu)尺寸
1 箱體
名稱
符號(hào)
尺寸
箱蓋壁厚
δ
δ=10mm
箱座壁厚
δ1
δ1=12mm
箱蓋凸緣厚度
b
b=18mm
箱座凸緣厚度
b1
b1=15mm
地腳螺釘直徑
地腳螺釘數(shù)目
n
n=6
軸承旁連接螺釘直徑
d1
d1=20mm
箱蓋與箱座連接螺釘直徑
d2
d2=16mm
軸承端蓋螺釘直徑
d31
d31=8mm
d32
d32=10mm
窺視孔蓋螺釘直徑
d4
d4=8mm
定位銷直徑
d
d=10mm
起蓋螺釘直徑
d5
d5=16mm
大齒輪頂圓與內(nèi)壁距離
Δ
Δ=15mm
齒輪端面與內(nèi)壁距離
Δ11
Δ11=12mm
Δ12
Δ12=14mm
軸承端蓋外徑
D21
D21=85mm
D22
D22=110mm
D23
D23=150mm
軸承端蓋凸緣厚度
t
t=12mm
2 潤滑及密封形式選擇
設(shè)計(jì)項(xiàng)目
設(shè)計(jì)內(nèi)容
密封裝置
高速軸密封
氈圈密封,d=44mm,擋油板內(nèi)密封
中間軸密封
擋油板內(nèi)密封
低速軸密封
氈圈密封,d=73mm,擋油板內(nèi)密封
潤滑油以及潤滑脂的選擇
軸承
脂潤滑
齒輪
油潤滑
3 箱體附件設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)項(xiàng)目
設(shè)計(jì)內(nèi)容
設(shè)計(jì)結(jié)果
通氣器
指標(biāo):
M27×1.5mm d1=M48×1.5mm,d2=12mmd3=4.5mm,d4=24mm,D=60mm a=15mmb=10mm
c=22mm R=60mm D1=36.9mm, S=32mmk=7mme=2mm f=2mm
油標(biāo)
指標(biāo):
d=M20, d1=6mm, d2=16mm, d3=8mm, a=15mm,b=10mm,
c=6mm,D=32mm, D1=26mm,
選用C型油標(biāo)
排油螺塞
指標(biāo):
M24×2mm ,d1=21mm, D=34mm, e=31.2mm, S=27mm, L=32mm, b=4mm, b1=4mm, C=1.5mm, D0=35mm
管螺紋六角螺塞及其組合件
致 謝
本次設(shè)計(jì)能順利完成,得益于我的指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和適時(shí)督促。
由于自身知識(shí)的匱乏,加上設(shè)計(jì)資料的欠缺,在設(shè)計(jì)過程中,遇到了較多的技術(shù)問題和未知知識(shí),使得設(shè)計(jì)過程顯得異常的困難。在解決上述難題的過程中,指導(dǎo)老師給予了大力的幫助,老師在每周答疑時(shí)間里總是對(duì)我們遇到的問題能給予詳細(xì)的講解。在其余時(shí)間,也時(shí)時(shí)關(guān)注著我們?cè)O(shè)計(jì)的進(jìn)度、方法。我很欣賞指導(dǎo)老師的教學(xué)方式,她在解決學(xué)生問題的過程中,總能以一種探索的方式去鼓勵(lì)學(xué)生追求學(xué)術(shù)領(lǐng)域的新知,即是她強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,激勵(lì)學(xué)生增強(qiáng)解決問題的能力。
在這里,我還得感謝曾經(jīng)教導(dǎo)過我的所有老師,感謝他們授予了我知識(shí),感謝他們教會(huì)了我怎樣生活,怎樣去解決生活中遇到的困難。同時(shí),也要感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo),是你們的精心管、教,才讓我們有了一個(gè)安定的學(xué)習(xí)環(huán)境。
最后,還得感謝我的同學(xué)、朋友對(duì)我的幫助,在這里就一并作謝了。
參考文獻(xiàn)
1、《機(jī)械原理》第七版,孫桓、陳作模、葛文杰主編,西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室編,高等教育出版社
2、《機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》郭紅利 主編,西北農(nóng)林科技大學(xué)
3、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第三版)吳宗澤 主編,化學(xué)工業(yè)出版社
4、《機(jī)械制圖》(第六版)大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室,高等教育出版社
5、《材料力學(xué)》(第四版)劉鴻文主編,高等教育出版社
6、《理論力學(xué)》(第七版)哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研室
7、《A utoCAD2007》 機(jī)械設(shè)計(jì)繪圖應(yīng)用教程 陳敏 劉曉旭 主編 重慶大學(xué)出版8、《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(下冊(cè))》吳文祥等主編,北京航空航天大學(xué)出版社出版
9、《機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì)》王之棟、王大康主編,機(jī)械工業(yè)出版社