軋鋼機減速器的設計
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第一章 傳動方案的擬定及說明
1.1 傳動方案:
傳動簡圖如圖所視:
其傳動方案為:
電動機——帶傳動機——齒輪傳動——滾筒
該傳動方案分析如下:
1 由于帶傳動承載能力較低,結構尺寸較其他形式大,故應放在傳動系統(tǒng)的高速級,此時轉速較高,在傳遞相同功率時的轉矩減小,從而使帶傳動獲得較為緊湊的結構尺寸,除此之外,帶傳動工作平衡,能緩沖吸振,被廣泛應用。
2 齒輪傳動承載能力較高,傳遞運動準確、平衡、傳遞功率和圓周速度范圍很大,傳動效率高,結構緊湊。
3 斜齒圓柱齒輪傳動的平穩(wěn)性,較直齒圓柱齒輪傳動好,故有平穩(wěn)性要求時,可采用斜齒圓柱齒輪傳動。
根據(jù)以上分析可得:將帶傳動放在傳動系統(tǒng)的高速級,齒輪傳動放在傳動系統(tǒng)的低速級,傳動方案較為合理。
此外,根據(jù)本課題要求,該減速器采用展開式。
第二章 電動機的選擇
2.1 電動機的選擇:
工業(yè)上一般使用三相交流電源,因此,當無特殊要求時均應選用交流電動機,其中以三相交流電動機使用最為廣泛。我國新設計的Y系列三相鼠籠式異步電動機屬于一般用途的全封閉自扇冷電動機,起結構簡單,工作可靠,價格低廉,維護方便,適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體的場合,以及要求具有較好起動性能的機械。
電動機的型號的確定主要依據(jù)電動機的額定功率和同步轉速。
1 按照工作要求和條件選用Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動機
2 選擇電動機容量
工作機所需容量為:Pw = Fw?Vw/1000ηwKw
式中Fw=34KN Vw=27.1m/s 帶式輸送機效率ηw=0.94
Pw=3.4×103/1000×0.94=97.92Kw
電動機的輸出功率為:P=Pw/η
式中:η為電動機至滾筒主動軸之間的傳動裝置總效率
根據(jù)傳動簡圖可查得:V帶傳動效率ηw=0.95 , 三對齒輪副效率ηw = 0.97;一對滾動軸承效率ηw=0.99;聯(lián)軸器ηw=0.98;由此可得
η=η1η2η23η4=0.95x0.973x0.994x0.98=0.816
P0=Pw/0.816=97.92/0.816=120kn
一般電動機的額定功率
PM=(1~1.3)P0=(1~1.3)X120=120~156kw
經(jīng)查可取電動機額定功率為PM=150kw
3 確定電動機的轉速
滾筒轉速為:nw=60x1000Vw/πD=260r/min
V帶傳動比:i1=2~4
三級圓柱齒輪傳動比i2=3~5
則總傳動比范圍為i= i1 i2=(2x3)~(4x5)=6~20
電動機可選擇的轉速范圍應為
n=i·nw=(6~20)x260=1560~5200r/min
電動機同步轉速符合這一范圍的型號為Y315s-2,其滿載轉速為nm=2970r/min
二、計算傳動裝置的總傳動比并分配各級傳動比
1 傳動裝置的總傳動比I=nm/ nw=2970/53=56
2 分配各級傳動比I= i1 i2
為使V帶的外輪廓尺寸不致過大,初選傳動比i2=2
則齒輪傳動比為:i2=9 i3=6
3 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)
以下各軸符號代表:
O軸——電動機輸出軸; Ⅰ軸——減速器中的高速軸;
Ⅱ軸——齒輪軸; Ⅲ軸——中間軸;
Ⅳ軸——減速器中的低速軸; Ⅴ軸——低速軸;
n0=nn= 2970r/min; nⅠ= n0/ i1=1485r/min;
nⅡ= nⅠ/ i2=165r/min; nⅢ= nⅡ/i3=27.5r/min;
nw = nⅢ=27.5r/min
各軸功率;
P0=120kw; PⅠ= P0η1=120x0.95=114kw;
PⅡ= PⅠη2η3 =114x0.97x0.99=109.47kw ;
PⅢ= PⅡη2η3 =109.47x0.97x0.99=105.13kw;
PⅣ= PⅣη2η3 =105.13x0.97x0.99=100.95kw;
PⅤ= PⅣη3η4=100.95x0.99x0.98=97.95kw;
各軸轉矩;
T0=9.55x106 P0/ n0=9.55x106x120/2970=3.86x105 Nm
TⅠ=9.55x106 P0/ nⅠ= 9.55x106 114/ 1485=7.33x105 Nm
TⅡ=9.55x106 PⅡ/ nⅡ=9.55x106 x109.47/ 1485=6.28x105 Nm
TⅢ=9.55x106 PⅢ/ nⅢ=9.55x106 x105.13/ 27.5=3.65x107 Nm
TⅣ=9.55x106 PⅣ/ nⅣ=9.55x106x x100.95/ 27.5==3.51x107 Nm
TⅤ=9.55x106 PⅤ/ nⅤ=9.55x106 x97.95/ 27.5==3.40x107 Nm
- 3 -
第三章 鑄造減速器箱體主要結構尺寸
3.1 鑄造減速器箱體主要結構尺寸:
1、箱座壁厚σ:
0.025a+3≥8
2 地腳螺栓直徑d1:
d1=0.036a+12=16
3 地腳螺栓數(shù)目n:
n=L+B/200~300≥4
n=10
4 軸承座尺寸D1 、D2 、D3 、D4、D5:
D1=34 D2= 45 D3= 49 D4= 60 D5=55
5、箱體結合面處聯(lián)接間距e:
e=180cm
6 軸承座兩旁的聯(lián)結螺栓問題:
S≈10cm
第四章 軸的計算
4.1 高速軸的計算:
1 選擇軸的材料并確定許用應力:
1 選用正火處理
2 經(jīng)查得強度極限σb=600 Mpa;
3 查得許用應力[σ-1]b=54 Mpa
2 確定軸輸出端直徑dmin;
1 按扭轉強度估算輸出端直徑
2 取A=10,則d=30cm
考慮有鍵槽,將直徑增大5%,則d=35cm
此段軸的直徑和長度應和聯(lián)軸器相符,選取TL5型彈性柱銷聯(lián)軸器,其軸孔直徑為35cm,和軸配合部分長度為60cm,故軸輸出端直徑dmin=35cm。
3 軸的結構設計
軸上零件的定位、固定和裝配在該減速器中,16 可將齒輪充分分布在箱體內(nèi),17 由于該齒輪軸只需聯(lián)軸器的地方
確定軸各段直徑和長度
Ⅰ段即外伸端直徑d1=35cm,其長度應比聯(lián)軸器軸孔的長度稍20 短一些,21 取L1=58cm。
Ⅱ段直徑d2=45cm,亦符合氈圈密封標23 準軸徑,24
初選6409型深溝球軸承,其內(nèi)徑為45cm,寬度為29cm, L2=120cm.
Ⅲ段齒輪,26 其相關數(shù)據(jù)為m=4.5,27 z=18,28 d3=60cm,29 L3=50cm
Ⅳ段直徑d4=45cm,31 長度L4=30cm
繪制軸的結構設計草圖,如圖示
由上述軸各段長度可算得軸支撐跨距L=150cm
- 35 -
4 按彎扭合成強度軸的強度
繪制軸受力簡圖(a)
繪制垂直面彎矩圖(b)
軸承支反力:
FRAV=(Fa·dH-Fr·L/2)/L=-400.5N
FRBV=Fr+ FRAV=400.5N
計算彎矩:
截面C右側彎矩
MCN= FRBV·L/2=23N·m
截面C左側彎矩
M’CN= FRAV·L/2=23N·m
繪制水平面彎矩圖(c)
軸承支反力:
FRAH = FRBH = Ft/2=1100N
截面C處的彎矩:
MCH= FRAH·L/2=62.7N·m
繪制合成彎矩圖(d)
MC= 67N·m ; M’C =67N·m
繪制轉矩圖(e)
轉矩:
T=9.55x103·P/n=217N·m
繪制當量彎矩圖(f)
轉矩產(chǎn)生的扭轉剪應力,按脈動循環(huán)變化,取α=0.6
截面C處的彎矩為
Mec=146N·m
較核危險截面C的強度
σe= Mec /0.1d33=146x103/0.1x403=11.68<54Mpa
所以軸的強度足夠
4.2 、低速軸1的計算:
5 選擇軸的材料并確定許用應力:
選用正火處理
經(jīng)查得強度極限σb=600 Mpa;
查得許用應力[σ-1]b=54 Mpa
6 確定軸輸出端直徑dmin;
按扭轉強度估算輸出端直徑
取A=10,則d=30cm
考慮有鍵槽,將直徑增大5%,則d=35cm
此段軸的直徑和長度應和聯(lián)軸器相符,選取TL5型彈性柱銷聯(lián)軸器,其軸孔直徑為35cm,和軸配合部分長度為60cm,故軸輸出端直徑dmin=35cm。
7 軸的結構設計
軸上零件的定位、固定和裝配在該減速器中,可將齒輪充分分布在箱體內(nèi),由于該齒輪軸只需聯(lián)軸器的地方
確定軸各段直徑和長度
Ⅰ段即外伸端直徑d1=35cm,其長度應比聯(lián)軸器軸孔的長度稍短一些,取L1=58cm。
Ⅱ段直徑d2=45cm,亦符合氈圈密封標準軸徑,
初選6409型深溝球軸承,其內(nèi)徑為45cm,寬度為29cm, L2=120cm.
Ⅲ段齒輪, 其相關數(shù)據(jù)為m=4.5,z=18,d3=60cm,L3=50cm
Ⅳ段直徑d4=45cm,長度L4=30cm
繪制軸的結構設計草圖,如圖示
由上述軸各段長度可算得軸支撐跨距L=150cm
8 按彎扭合成強度軸的強度
繪制軸受力簡圖(a)
繪制垂直面彎矩圖(b)
軸承支反力:
FRAV=(Fa·dH-Fr·L/2)/L=-400.5N
FRBV=Fr+ FRAV=400.5N
計算彎矩:
截面C右側彎矩
MCN= FRBV·L/2=23N·m
截面C左側彎矩
M’CN= FRAV·L/2=23N·m
繪制水平面彎矩圖(c)
軸承支反力:
FRAH = FRBH = Ft/2=1100N
截面C處的彎矩:
MCH= FRAH·L/2=62.7N·m
繪制合成彎矩圖(d)
MC= 67N·m ; M’C =67N·m
繪制轉矩圖(e)
轉矩:
T=9.55x103·P/n=217N·m
繪制當量彎矩圖(f)
轉矩產(chǎn)生的扭轉剪應力,按脈動循環(huán)變化,取α=0.6
截面C處的彎矩為
Mec=146N·m
較核危險截面C的強度
σe= Mec /0.1d33=146x103/0.1x403=11.68<54Mpa
所以軸的強度足夠
4.3、 中間軸1的計算:
軸的設計計算:
擬定輸入軸齒輪為右旋:
1.初步確定軸的最小直徑
d≥ = =34.2mm
2.求作用在齒輪上的受力
Ft1= =899N
Fr1=Ft =337N
Fa1=Fttanβ=223N;
Ft2=4494N
Fr2=1685N
Fa2=1115N
3.軸的結構設計
1) 擬定軸上零件的裝配方案
? ? ? I-II段軸用于安裝軸承30307,故取直徑為35mm。
? ? ? II-III段軸肩用于固定軸承,查手冊得到直徑為44mm。
? ? ? III-IV段為小齒輪,外徑90mm。
? ? ? IV-V段分隔兩齒輪,直徑為55mm。
? ? ? V-VI段安裝大齒輪,直徑為40mm。
? ? ? VI-VIII段安裝套筒和軸承,直徑為35mm。
2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
①、?I-II段軸承寬度為22.75mm,所以長度為22.75mm。
②、 II-III段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙12mm,軸承和箱體的間隙4mm,以 長度為16mm。
③、III-IV段為小齒輪,長度就等于小齒輪寬度90mm。
④、IV-V段用于隔開兩個齒輪,長度為120mm。
⑤、V-VI段用于安裝大齒輪,長度略小于齒輪的寬度,為83mm。
⑥、VI-VIII長度為44mm。
4. 求軸上的載荷
? ? 66 ? ? ? ? ? 207.5 ? ? ? ? ? 63.5
Fr1=1418.5N
Fr2=603.5N
查得軸承30307的Y值為1.6
Fd1=443N
Fd2=189N
因為兩個齒輪旋向都是左旋。
故: Fa1=638N
? Fa2=189N
5.精確校核軸的疲勞強度
1) 判斷危險截面
? 由于截面IV處受的載荷較大,直徑較小,所以判斷為危險截面
2) 截面IV右側的應力
截面上的轉切應力為
σe= Mec /0.1d33=198x103/0.1x403=16.8<54Mpa
軸選用45,調質處理
a) ? ? 綜合系數(shù)的計算
由經(jīng)直線插入,知道因軸肩而形成的理論應力集中 ,
軸的材料敏感系數(shù)為 56, ,
故有效應力集中系數(shù)為16
查得尺寸系數(shù)為 ,扭轉尺寸系數(shù)為 8,
軸采用磨削加工,表面質量系數(shù)為 12,
軸表面未經(jīng)強化處理,即 ,則綜合系數(shù)值為26
b) ? ? 碳鋼系數(shù)的確定
碳鋼的特性系數(shù)取為0.7 ,
c) ? ? 安全系數(shù)的計算
軸的疲勞安全系數(shù)為5
故軸的選用安全。
σe= Mec /0.1d33=146x103/0.1x403=11.68<54Mpa
4.4 、低速軸2的計算:
1.作用在齒輪上的力
FH1=FH2=337/2=168.5
Fv1=Fv2=889/2=444.5
2.初步確定軸的最小直徑
D=40cm
3.軸的結構設計
1) 確定軸上零件的裝配方案
a) 軸上零件的定位、固定和裝配在該減速器中,可將齒輪充分分布在箱體內(nèi),由于該齒輪軸只需聯(lián)軸器的地方
b) 確定軸各段直徑和長度
c) Ⅰ段即外伸端直徑d1=35cm,其長度應比聯(lián)軸器軸孔的長度稍短一些,取L1=58cm。
d) Ⅱ段直徑d2=45cm,亦符合氈圈密封標準軸徑,
初選6409型深溝球軸承,其內(nèi)徑為45cm,寬度為29cm, L2=120cm.
i) Ⅲ段齒輪,其相關數(shù)據(jù)為m=4.5,z=18,d3=60cm,L3=50cm
j) Ⅳ段直徑d4=45cm,長度L4=30cm
2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
g)? 由于聯(lián)軸器一端連接電動機,另一端連接輸入軸,所以該段直徑尺寸受到電動機外伸軸直徑尺寸的限制,選為25mm。
h)? ? 考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠,定位軸肩高度應達2.5mm,所以該段直徑選為30。
i)? ? 該段軸要安裝軸承,考慮到軸肩要有2mm的圓角,則軸承選用30207型,即該段直徑定為35mm。
j) ? ? 該段軸要安裝齒輪,考慮到軸肩要有2mm的圓角,經(jīng)標準化,定為40mm。
k) ? ? 為了齒輪軸向定位可靠,定位軸肩高度應達5mm,所以該段直徑選為46mm。
l) ? ? 軸肩固定軸承,直徑為42mm。
m) ? ? 該段軸要安裝軸承,直徑定為35mm。
2) 各段長度的確定
各段長度的確定從左到右分述如下:
a) ? ? 該段軸安裝軸承和擋油盤,軸承寬18.25mm,該段長度定為18.25mm。
b) ? ? 該段為軸環(huán),寬度不小于7mm,定為11mm。
c) ? ? 該段安裝齒輪,要求長度要比輪轂短2mm,齒輪寬為90mm,定為88mm。
d) ? ? 該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取13.5mm、軸承與箱體內(nèi)壁距
離取4mm(采用油潤滑),軸承寬18.25mm,定為41.25mm。
e) ? ? 該段綜合考慮箱體突緣厚度、調整墊片厚度、端蓋厚度及聯(lián)軸器安裝尺寸,定為57mm。
f) ? ? 該段由聯(lián)軸器孔長決定為42mm
4.按彎扭合成應力校核軸的強度
W=62748N.mm
T=39400N.mm
45鋼的強度極限為 54Mpa,又由于軸受的載荷為脈動的,所以 強度足夠。
4.5、中間軸2的計算:
1.作用在齒輪上的力
FH1=FH2=4494/2=2247N
Fv1=Fv2=1685/2=842.5N
2.初步確定軸的最小直徑
D=45cm
3.軸的結構設計
1) 軸上零件的裝配方案
2) 據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
? ? I-II ? ?II-IV ? ?IV-V ? ?V
直徑 ? ?60 ? ? 70 ? ? 75 ? ?87 ? ?
長度 ? ?105 ? ?113.75 ? ?83 ? ?9 ? ?
5.求軸上的載荷
Mm=316767N.mm
T=925200N.mm
第五章 滾動軸承的選擇及計算
5.1 高速軸的軸承:
1.求兩軸承受到的徑向載荷
2、 軸承30206的校核
1) 徑向力
Fr1=Fr2=1000N
2) 派生力
F=0N
3) 軸向力
由于 ,F(xiàn)a1/Fr1=0,故x1=1,y1=0
所以軸向力為 Fa=5000N,
4) 當量載荷
由于為一般載荷,所以載荷系數(shù)為 ,故當量載荷為
Fa1/Fr1=0 故x1=1,y1=0
5) 軸承壽命的校核
Lh=16667/n(ft?C/P2)ε=2.3x107(h)
5.2 中間軸1的軸承:
1、 軸承32214的校核
1) 徑向力 Fr1=Fr2=8000N
2) 派生力 F=0N
3) 軸向力 軸向力為 Fa=0N,
4) 當量載荷
由于 Fa1/Fr1=0 故x1=1,y1=0 ,所以 ,取fp=1.1
由于為一般載荷,所以載荷系數(shù)為 ,故當量載荷為
P1=fp(x1Fr1+y1FA1)
=1.1x(1x8000+0)=8800N
5) 軸承壽命的校核
Lh=16667/n(ft?C/P2)ε=3.4x107(h)
第六章 傳動件的設計計算
6.1. 選精度等級、材料及齒數(shù):
1) 材料及熱處理;
選擇小齒輪材料為40Cr(調質),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調質),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。
2) 精度等級選用7級精度;
3) 試選小齒輪齒數(shù)z1=20,大齒輪齒數(shù)z2=100的;
4) 選取螺旋角。初選螺旋角β=14°
2.按齒面接觸強度設計
因為低速級的載荷大于高速級的載荷,所以通過低速級的數(shù)據(jù)進行計算
按式試算,即 ?
dt≥ 50
1) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值
(1) 試選Kt=1.6
(2) 由圖選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433
(3) 由表選取尺寬系數(shù)φd=1
(4) 由圖查得εα1=0.75,εα2=0.87,則εα=εα1+εα2=1.62
(5) 查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa
(6) 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限σHlim1=600MPa;大齒輪的解除疲勞強度極限σHlim2=550MPa;
(7) 由式計算應力循環(huán)次數(shù)
N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8
? ? ? ? N2=N1/5=6.64×107
(8) 查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.95;KHN2=0.98
(9) 計算接觸疲勞許用應力
? 取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式得
? ? ? ? [σH]1==0.95×600MPa=570MPa
? ? ? ? [σH]2==0.98×550MPa=539MPa
? ? ? ? [σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5Mpa
2) 計算
(1) 試算小齒輪分度圓直徑d1t
d1t≥ 67.85
(2) 計算圓周速度
v = 0.68m/s
(3) 計算齒寬b及模數(shù)mnt
b=φd1t=167.85mm=67.85mm
mnt= 3.39
h=2.25mnt=2.253.39mm=7.63mm
b/h=67.85/7.63=8.89
(4) 計算縱向重合度εβ
εβ= =0.318×1×tan14 =1.59
(5) 計算載荷系數(shù)K
? ? ? 已知載荷平穩(wěn),所以取KA=1
根據(jù)v=0.68m/s,7級精度,由圖查得動載系數(shù)KV=1.11;
由表查的KHβ的計算公式和直齒輪的相同,
故 ? ? ? KHβ=1.12+0.18(1+0.61 )11 +0.2310 67.85=1.42
由表查得KFβ=1.36
由表查得KHα=KHα=1.4。故載荷系數(shù)
? ? ? ? K=KAKVKHαKHβ=11.031.41.42=2.05
(6) 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由式得;
? ? ? ? d1=73.6mm
(7) 計算模數(shù)mn
? ? ? mn = 3.74
3.按齒根彎曲強度設計
由式
? ? ? ? ? mn≥ 100Mpa
1) 確定計算參數(shù)
(1) 計算載荷系數(shù)
K=KAKVKFαKFβ=11.031.41.36=1.96
(2) 根據(jù)縱向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59,
查得螺旋角影響系數(shù) ? Yβ=0。88
(3) 計算當量齒數(shù)
z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89
? ? z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47
(4) 查取齒型系數(shù)
由表查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172
(5) 查取應力校正系數(shù)
由表查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798
(6) 計算[σF]
σF1=500Mpa σF2=380MPa
KFN1=0.95 KFN2=0.98
[σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa
(7) 計算大、小齒輪的 并加以比較
m =0.0126
m =0.01468
? ? ? 大齒輪的數(shù)值大。
2) 設計計算
mn≥ =2.4
mn=2.5
4.幾何尺寸計算
1) 計算中心距
z1 =32.9,取z1=33
z2=165
a =255.07mm
a圓整后取255mm
2) 按圓整后的中心距修正螺旋角
β=arcos =13 55’50”
3) 計算大、小齒輪的分度圓直徑
d1 =85.00mm
d2 =425mm
4) 計算齒輪寬度
? ? ? ? b=φdd1
b=85mm
B1=90mm,B2=85mm
5) 結構設計
以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm,而又小于500mm,故以選用腹板式為宜。其他有關尺寸參看大齒輪零件圖。
第七章 連接件的選擇及潤滑
7.1 鍵連接的選擇及校核計算
?代號 ? ?直徑32(mm) ? ?工作長度150(mm) ? ?工作高度7(mm) ? ?
轉矩 400.5(N?m) ? ?極限應力56(MPa)
高速軸 ? ?8×7×60(單頭) ? ?25 ? ?35 ? ?3.5 ? ?39.8 ? ?26.0
? ?12×8×80(單頭) ? ?40 ? ?68 ? ?4 ? ?39.8 ? ?7.32
中間軸 ? ?12×8×70(單頭) ? ?40 ? ?58 ? ?4 ? ?191 ? ?41.2
低速軸 ? ?20×12×80(單頭) ? ?75 ? ?60 ? ?6 ? ?925.2 ? ?68.5
? ?18×11×110(單頭) ? ?60 ? ?107 ? ?5.5 ? ?925.2 ? ?52.4
由于鍵采用靜聯(lián)接,沖擊輕微,所以許用擠壓應力為 ,所以上述鍵皆安全
7.2 連軸器的選擇
由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點,所以考慮選用它。
二、高速軸用聯(lián)軸器的設計計算
由于裝置用于運輸機,原動機為電動機,所以工作情況系數(shù)為 ,
計算轉矩為
所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL4(GB4323-84),但由于聯(lián)軸器一端與電動機相連,其孔徑受電動機外伸軸徑限制,所以選用TL5(GB4323-84)
其主要參數(shù)如下:
材料HT200
公稱轉矩 217Nm
軸孔直徑 38cm,
軸孔長 10cm,
裝配尺寸 857cm
半聯(lián)軸器厚7cm
三、第二個聯(lián)軸器的設計計算
由于裝置用于運輸機,原動機為電動機,所以工作情況系數(shù)為 ,
計算轉矩為
所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL10(GB4323-84)
其主要參數(shù)如下:
材料HT200
公稱轉矩
軸孔直徑
7.3 減速器附件的選擇
通氣器
由于在室內(nèi)使用,選通氣器(一次過濾),采用M18×1.5
油面指示器
選用游標尺M16
起吊裝置
采用箱蓋吊耳、箱座吊耳
放油螺塞
選用外六角油塞及墊片M16×1.5
7.4 潤滑與密封
一、齒輪的潤滑
采用浸油潤滑,由于低速級周向速度為,所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑,取為35mm。
二、滾動軸承的潤滑
由于軸承周向速度為,所以宜開設油溝、飛濺潤滑。
三、潤滑油的選擇
齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利,考慮到該裝置用于小型設備,選用L-AN15潤滑油。
四、密封方法的選取
選用凸緣式端蓋易于調整,采用悶蓋安裝骨架式旋轉軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。
密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為(F)B25-42-7-ACM,(F)B70-90-10-ACM。
軸承蓋結構尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。
第八章 減速器裝配圖的繪制及技術說明
8.1 裝備圖的總體規(guī)劃
(1)、視圖布局:
①、選擇3個基本視圖,結合必要的剖視、剖面和局部視圖加以補充。
②、選擇俯視圖作為基本視圖,主視和左視圖表達減速器外形,將減速器的工作原理和主要裝配關系集中反映在一個基本視圖上。
布置視圖時應注意:
a、整個圖面應勻稱美觀,并在右下方預留減速器技術特性表、技術要求、標題欄和零件明細表的位置。
b、各視圖之間應留適當?shù)某叽鐦俗⒑土慵蛱枠俗⒌奈恢谩?
(2)、尺寸的標注:
①、特性尺寸:用于表明減速器的性能、規(guī)格和特征。如傳動零件的中心距及其極限偏差等。
②、配合尺寸:減速器中有配合要求的零件應標注配合尺寸。如:軸承與軸、軸承外圈與機座、軸與齒輪的配合、聯(lián)軸器與軸等應標注公稱尺寸、配合性質及精度等級。
③、外形尺寸:減速器的最大長、寬、高外形尺寸表明裝配圖中整體所占空間。
④、安裝尺寸:減速器箱體底面的長與寬、地腳螺栓的位置、間距及其通孔直徑、外伸軸端的直徑、配合長度及中心高等。
(3)、標題欄、序號和明細表:
①、說明機器或部件的名稱、數(shù)量、比例、材料、標準規(guī)格、標準代號、圖號以及設計者姓名等內(nèi)容。查GB10609.1-1989和GB10609.2-1989標題欄和明細表的格式。
②、裝備圖中每個零件都應編寫序號,并在標題欄的上方用明細表來說明。
(4)、技術特性表和技術要求:
①、技術特性表說明減速器的主要性能參數(shù)、精度等級、表的格式參考[3]P108表7-3,布置在裝配圖右下方空白處。
②、技術要求包括減速器裝配前、滾動軸承游隙、傳動接觸斑點、嚙合側隙、箱體與箱蓋接合、減速器的潤滑、試驗、包裝運輸要求。
8.2 繪制過程
(1)、畫三視圖:
①、繪制裝配圖時注意問題:
a先畫中心線,然后由中心向外依次畫出軸、傳動零件、軸承、箱體及其附件。
b、先畫輪廓,后畫細節(jié),先用淡線最后加深。
c、3個視圖中以俯視圖作基本視圖為主。
d、剖視圖的剖面線間距應與零件的大小相協(xié)調,相鄰零件剖面線盡可能取不同。
e、對零件剖面寬度 的剖視圖,剖面允許涂黑表示。
f、同一零件在各視圖上的剖面線方向和間距要一致。
②、軸系的固定:
a、軸向固定:滾動軸承采用軸肩和悶蓋或透蓋,軸套作軸向固定;齒輪同樣。
b、周向固定:滾動軸承采用內(nèi)圈與軸的過渡配合,齒輪與軸除采用過盈配合還采用圓頭普通平鍵。查[3]P258~259得中速軸齒輪鍵為10x8x22GB1096-79(90),低速軸齒輪鍵為GB1096-79(90),14x9x36。
(2)、潤滑與密封:
①、潤滑:?? 齒輪采用浸油潤滑。參考[1]P245。當齒輪圓周速度 時,圓柱齒輪浸入油的深度約一個齒高,三分之一齒輪半徑,大齒輪的齒頂?shù)接偷酌娴木嚯x≥30~60mm。參考[1]P310。軸承潤滑采用潤滑脂,潤滑脂的加入量為軸承空隙體積的 ,采用稠度較小潤滑脂。
②、密封:防止外界的灰塵、水分等侵入軸承,并阻止?jié)櫥瑒┑穆┦?。查[4]P383表10-37,高低速軸密封圈為:唇形密封圈(FB型)GB/T9877.1-1998。
(3)、減速器的箱體和附件:
①、箱體:用來支持旋轉軸和軸上零件,并為軸上傳動零件提供封閉工作空間,防止外界灰砂侵入和潤滑逸出,并起油箱作用,保證傳動零件嚙合過程良好的潤滑。??? 材料為:HT200。加工方式如下:?加工工藝路線:鑄造毛坯→時效→油漆→劃線→粗精加工基準面→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→加工各緊固孔、油孔等→去毛刺→清洗→檢驗
②、附件:包括窺視孔及窺視孔蓋、通氣器、軸承蓋、定位銷、啟箱螺釘、油標、放油孔及放油螺塞、起吊裝置。
8.3 完成裝配圖
(1)、標注尺寸:參考[3]P105、P106表7-2,標注尺寸反映其的特性、配合、外形、安裝尺寸。
(2)、零件編號(序號):由重要零件,按順時針方向依次編號,并對齊。
(3)、技術要求:參考[3]P107~110(4)、審圖(5)、加深
8.4 相關技術說明
1 軸承內(nèi)圈必須緊貼軸肩或定距環(huán),用0.05塞尺檢查,不得通過;
2 圓錐滾子軸承的軸間間隙,輸入軸0.08∽0.15;
第一級大齒輪 0.12∽0.20
第二級大齒輪 0.20∽0.30
輸 出 軸Ⅰ 0.25∽0.35
輸 出 軸Ⅱ 0.25∽0.35
3、齒輪嚙合的最小側向間隙1min
第一級 0.185 第二級 0.210
第三級 0.250
兩輸出軸級 0.250
4、齒面接觸斑點,沿齒高不小于70%,沿齒長不小于90%;
5、減速器空載試驗時,高速軸轉速為750∽1500轉/分,正、反向均不少于25m,試驗運轉應平穩(wěn)各連接件,緊固件不松動,各連接處密封處不得滲油。
參考文獻
結 語
首先我感謝老師給我的指導和教育,感謝學校給我們這次機會,在這次的畢業(yè)設計過程我不只是學到知識也學會了做人,懂的怎樣嚴格要求自己。老師是我的領路人,在老師的指導下我完成了這次畢業(yè)設計的工作。在做畢業(yè)設計時遇到了很多的問題,很多是在在校學習中沒有遇到過的問題,開始我沒有勇氣去做,怕出問題,有時嫌麻煩不愿去做,老師開導我要勇于去嘗試,現(xiàn)在有機會就不要放過不要怕出問題,有問題出現(xiàn)一方面可以發(fā)現(xiàn)自己的不足明確自己在哪方面還有欠缺,以后好去努力,另一方面,問題的出現(xiàn)可以鍛煉我們思考問題解決問題的能力提高自己的思維能力。老師對我寄予很大的希望我不能辜負了老師的期望,我盡自己的最大努力把畢業(yè)設計完成了,中間難免有些錯誤懇請老師給予指出講解。
總的來說,通過這次畢業(yè)設計使我學到了不少知識。對我以后的工作將會有很大的幫助,它將我在學校所學到的理論知識用到了實踐中來,讓我在學校學的東西得到提前的應用,他讓我真正把所學的理論應用到實踐中去,實現(xiàn)了理論和實踐的結合,對我也是一個全面的鍛煉,讓我感受到社會的壓力同時也感受到了社會也缺高層次的人才,明白自己的發(fā)展方向,清楚自己今后的目標,找到自己的人生道路。同時也是對我三年學的也是一個綜合考試
由于時間緊迫,所以這次的設計存在許多缺點,比如說箱體結構龐大,重量也很大。齒輪的計算不夠精確等等缺陷,我相信,通過這次的實踐,能使我在以后的設計中避免很多不必要的工作,有能力設計出結構更緊湊,傳動更穩(wěn)定精確的設備。
再次感謝學校給我的這次機會,感謝老師給予的指導和關懷!
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致 謝
經(jīng)過半年的忙碌和工作,本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲,作為一個??粕漠厴I(yè)設計,由于經(jīng)驗的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,如果沒有導師的督促指導,以及一起工作的同學們的支持,想要完成這個畢業(yè)設計是難以想象的。
在這里首先要感謝我的導師吳松乾老師。吳老師平日里工作繁多,但在我做畢業(yè)設計的每個階段,從外出實習到查閱資料,設計草案的確定和修改,中期檢查,后期詳細設計,裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導。我的設計較為復雜煩瑣,但是吳老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩吳老師的專業(yè)水平外,他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣,并會對我今后的工作和學習產(chǎn)生積極的影響。
其次,要感謝和我一起做畢業(yè)設計的玉樹臨風的王浩同學,他在本次畢業(yè)設計過程中給于我極大的幫助,使我克服了設計中的很多困難,如果沒有他的幫助,此次設計的完成將變得非常困難。
然后,還要感謝大學三年來所有的老師,為我們打下機械專業(yè)知識的基礎;同時還要感謝所有的同學們,正是因為有了你們的支持和鼓勵,此次畢業(yè)設計才會順利完成。
最后感謝我的母?!幝殬I(yè)技術學院三年來對我的大力栽培。
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