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东莞理工学院机械设计课程设计计算说明书设计题目带式输送机传动装置的设计与计算学生姓名学号201341101109系别机械工程学院专业班级2013机械设计制造及其自动化1班指导教师:韩利芬教授起止日期2016年6月13日至2016年7月1日东莞理工学院机械设计课程设计计算说明书设计题目带式输送机传动装置的设计与计算学生姓名学号201341101109系别机械工程学院专业班级2013机械设计制造及其自动化1班指导教师:韩利芬教授起止日期2016年6月13日至2016年7月1日机械设计课程设计任务书一设计题目一带式输送机传动装置的设计与计算
二、传动布置方案带式输送机的传动装置如下图所示为一级带传动两级斜齿圆柱齿轮传动
三、传动装置工作条件已知带式输送机驱动滚筒的圆周力牵引力F、带速V、卷筒直径D,输送机在常温下连续单向工作载荷较平稳工作寿命8年,每年300个工作日,每日工作8小时
四、原始数据学号123456789101112FkN
2.
52.
82.
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22.1Vm/s
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451.
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951.45Dmm340280320380300380300300280380320320学号131415161718192021222324FkN
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951.7Dmm340340320300280380380360380300340380学号252627282930313233343536FkN
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71.7Dmm320360320380300300300360300320380300学号373839404142434445464748FkN
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451.
71.7Dmm360320300280340280320380300380300300学号495051525354555657585960FkN
2.
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41.
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51.
31.
651.
351.45Dmm350340300320300290300360270310260280
五、设计要求
1.按比例绘制斜齿圆柱齿轮减速器装配图一张(A0或A1)
2.按比例绘制零件图两张
3.编写设计计算书一份说明
①要求在设计计算中加强计算机应用,至少采用计算机辅助绘图完成一张图纸
②学生按表中学号对应数据进行设计目录
1.传动装置总体设计……………………………………………………………………………
1.1选择电动机…………………………………………………………………………
1.2传动装置的传动比…………………………………………………………………
1.3传动装置的运动和动力参数计算………………………………………………
2.普通V带传动设计……………………………………………………………………
3.减速器内部传动设计……………………………………………………………………
3.1高速级渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动设计…………………………………
3.2低速级渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动设计…………………………………
4.减速器箱体结构尺寸计算……………………………………………………………
5.轴的设计……………………………………………………………………………………
5.1I轴(输入轴)的设计………………………………………………………………
5.2II轴(中间轴)的设计………………………………………………………………
5.3III轴(输出轴)的设计……………………………………………………………
6.滚动轴承的选择与计算…………………………………………………………………
7.键连接的选择与强度校核……………………………………………………………
8.联轴器的选择……………………………………………………………………………
9.减速器附件的选择………………………………………………………………………
10.润滑与密封………………………………………………………………………………设计小结………………………………………………………………………………………____………………………………………………………………………………………设计计算及说明结果
1.1电动机的选择
1.
1.1电动机类型和结构形式的选择按工作条件和工作条件,选用一般用途的Y系列三相交流异步电动机,为卧式闭环结构,电源电压为380V
1.
1.2电动机转速的选择滚筒(工作机)的转速根据表2-1,V带传动的常用传动比范围为2~4;根据表2-2,两级展开式圆柱齿轮减速器的传动比范围为3~5;则总传动比的合理范围i=18~100所以电动机转速的可选范围
1.
1.3电动机容量的确定为了计算电动机的输出功率Pd先要确定从电动机到工作机之间的总效率,即传动装置的总效率,由表12-8,得;;;则则所需电动机的输出功率kW根据额定功率Ped=Pd=
3.479kw以及满足工作机转速的情况下,选取电机同步转速为3000r/min
1.
1.4电动机选择参数查表19-1,选用Y112M-2型三相异步交流电动机,由表19-3得具体参数如下1额定功率4kW2满载转速__2__0r/min3外形尺寸400mm*245mm*265mm4电动机中心高112mm5轴伸尺寸60mm轴伸直径28mm
1.2传动装置的传动比
1.
2.1总传动比的确定由电动机满载转速__=2__0r/min及工作机转速nw=
98.95r/min,可得传动装置的总传动比为
[1]设计计算及说明结果
1.
2.2各级传动比的分配取带传动比,则由总传动比得齿轮系传动比由两级展开式圆柱齿轮减速器传动比分配原则系数取
1.35时,联立解得,
1.3传动装置的运动和动力参数计算带传动效率=
0.95;;;;;;;表2运动和动力参数轴号功率P/kW转矩T/N.m转速n/r.min-1传动比效率电动机轴
3.
47911.4962__
020.
954.
440.
963.
290.
9610.95I轴
3.
30521.8431445Ⅱ轴
3.
17393.
108325.450Ⅲ轴
3.
046294.
06698.921Ⅳ轴
2.
985288.
17798.921r/minN.m设计计算及说明结果
2.普通V带传动设计
(1)确定计算功率根据设计的工作条件由表8-8查得工作情况系数,故计算功率
(2)选择V带的带型根据、小带轮转速,由157页图8-___用普通V带的带型为A型带
(3)确定带轮的基准直径,并验算带速
①由表8-7知A型V带最小基准直径,由8-9初选小带轮即取主动轮的基准直径
②验算带速故带速合适
③计算从动轮的基准直径根据表8-9圆整为200
(4)确定V带的中心距和基准长度
①根据式8-20,初定中心距必须满足,即满足,初定中心距
②计算带所需的基准长度由表8-2选带的基准长度,
③实际中心距
(5)验算小带轮上的包角故包角合适
(6)确定带的根数
①计算单根V带的额定功率由,查表8-4得查表8-6,选取包角修正系数,由表8-2得,于是
②计算V带的根数因此,选取V带根数2根
(7)计算单根V带的初拉力由表8-3得A型带的单位长度质量,所以
(8)计算带传动的压轴力综上所述,选用A型普通V带2根,带基准长度1430mm带轮基准直径,,中心距控制在小带轮包角,单根V带初拉力,压轴力A型V带
3.减速器内部传动设计
3.1高速级渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动设计
3.
1.1.选定齿轮类型、材料及齿数 1)确定齿轮类型两齿轮均为标准圆柱斜齿轮 ,8级精度2)材料选择齿轮材料选用闭式软齿面参考表10-1,选取小齿轮材料为40Cr调质处理,硬度取值为280HBS;大齿轮材料为45钢调质处理,硬度取值为240HBS二者材料硬度差为40HBS 选小齿轮齿数,故大齿轮齿数4)选取螺旋角初选螺旋角
3.
1.2按齿面接触强度设计 1)确定公式中的各计算值
①试选载荷系数
②计算小齿轮传递的力矩
③小齿轮作不对称布置,查表10-7,选取齿宽系数
④由表10-5查得材料的弹性影响系数(均采用锻钢制造)
⑤由图10-20选取区域系数
⑥由公式10-21计算接触疲劳强度用重合度系数标准圆柱斜齿轮 8级精度闭式软齿面小齿轮材料为40Cr280HBS大齿轮材料为45钢240HBS设计计算及说明结果
⑦由公式10-23可得螺旋角系数
⑧由图10-25d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;大齿轮的接触疲劳强度极限
⑨计算应力循环次数⑩由图10-23取接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力取失效概率为,安全系数取和中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力2)计算小齿轮分度圆直径3)调整小齿轮分度圆直径
①计算圆周速度
②计算齿宽
③根据,8级精度,查图10-8得动载系数设计计算及说明结果
④查表10-3,8级精度斜齿轮
⑤计算载荷系数由表10-2查得使用系数由表10-4用插值法查得故载荷系数
⑥按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径
3.
1.3按齿根弯曲疲劳强度设计1)确定公式中的各计算值
①试选载荷系数
②由式10-18计算弯曲疲劳强度的重合度系数
③由式10-19可得弯曲疲劳强度的螺旋角系数
④计算当量齿数由图10-17查得齿形系数由图10-18查得应力校正系数由图10-24c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;设计计算及说明结果大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图10-22查取弯曲疲劳寿命取弯曲疲劳安全系数;因为大齿轮的大于小齿轮,所以取大齿轮的值为的值试算齿轮模数调整齿轮模数
①计算根据圆周速度8级精度,查图10-8得动载系数
②计算齿宽计算齿宽与齿高之比并根据表10-4用插值法查得,查图10-13得
③计算载荷系数
④由式10-13可按实际载荷系数算得的齿轮模数取由弯曲疲劳强度算得的模数并就近圆整为标准值m=
1.5按接触疲劳强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数,取则大齿轮齿数,取与互为质数
3.
1.4几何尺寸计算
①计算中心距考虑模数由
1.129mm增大圆整至
1.5mm,为此将中心距减小圆整为100mm
②按圆整后的中心距修正螺旋角
③计算小、大齿轮分度圆直径
④计算齿轮宽度取
3.
1.5齿面接触疲劳强度校核1)确定公式中的各计算值
①由,查图10-20选取区域系数
②③由公式10-21计算接触疲劳强度用重合度系数
④由公式10-23可得螺旋角系数
⑤根据圆周速度,8级精度,查图10-8得动载系数
⑥由查表10-4用插值法得
⑦故载荷系数
⑧由式10-22,得满足齿面接触疲劳强度
3.
1.4齿根弯曲疲劳强度校核1)确定公式中的各计算值
①由式10-18计算弯曲疲劳强度的重合度系数
②由式10-19可得弯曲疲劳强度的螺旋角系数
③当量齿数由图10-17查得齿形系数由图10-18查得应力校正系数
④
3.
1.5中已知,,并根据齿宽与齿高之比,查图10-13得
⑤计算载荷系数
⑥根据式10-17,得到齿根弯曲疲劳强度满足要求,并且小齿轮抵抗弯曲疲劳破坏的能力大于大齿轮
3.
1.5主要设计结论、、,齿宽小齿轮选用40Cr调质),大齿轮选用45钢(调质)齿轮按8级精度设计
3.2低速级渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动设计
3.
2.1.选定齿轮类型、材料及齿数 1)确定齿轮类型两齿轮均为标准圆柱斜齿轮 ,8级精度2)材料选择齿轮材料选用闭式软齿面参考表10-1,选取小齿轮材料为40Cr调质处理,硬度取值为280HBS;大齿轮材料为45钢调质处理,硬度取值为240HBS二者材料硬度差为40HBS 选小齿轮齿数,故大齿轮齿数4)选取螺旋角初选螺旋角
3.
2.2按齿面接触强度设计 1)确定公式中的各计算值
①试选载荷系数
②计算小齿轮传递的力矩
③小齿轮作不对称布置,查表10-7,选取齿宽系数
④由表10-5查得材料的弹性影响系数(均采用锻钢制造)
⑤由图10-20选取区域系数
⑥由公式10-21计算接触疲劳强度用重合度系数
⑦由公式10-23可得螺旋角系数
⑧由图10-25d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限;大齿轮的接触疲劳强度极限
⑨计算应力循环次数⑩由图10-23取接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力取失效概率为,安全系数取和中较小者作为该齿轮副的接触疲劳许用应力2)计算小齿轮分度圆直径3)调整小齿轮分度圆直径
①计算圆周速度
②计算齿宽
③根据,8级精度,查图10-8得动载系数
④查表10-3,8级精度斜齿轮
⑤计算载荷系数由表10-2查得使用系数由表10-4用插值法查得故载荷系数
⑥按实际的载荷系数校正所算的分度圆直径
3.
2.3按齿根弯曲疲劳强度设计1)确定公式中的各计算值
①试选载荷系数
②由式10-18计算弯曲疲劳强度的重合度系数
③由式10-19可得弯曲疲劳强度的螺旋角系数
④计算当量齿数由图10-17查得齿形系数由图10-18查得应力校正系数由图10-24c查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限;大齿轮的弯曲疲劳强度极限由图10-22查取弯曲疲劳寿命取弯曲疲劳安全系数因为大齿轮的大于小齿轮,所以取大齿轮的值为的值试算齿轮模数调整齿轮模数
①计算根据圆周速度8级精度,查图10-8得动载系数
②计算齿宽计算齿宽与齿高之比并根据表10-4用插值法查得,查图10-13得
③计算载荷系数
④由式10-13可按实际载荷系数算得的齿轮模数取由弯曲疲劳强度算得的模数并就近圆整为标准值m=
2.0按接触疲劳强度算得的分度圆直径算出小齿轮齿数,取则大齿轮齿数,取与互为质数
3.
2.4几何尺寸计算
①计算中心距将中心距减小圆整为120mm
②按圆整后的中心距修正螺旋角
③计算小、大齿轮分度圆直径
④计算齿轮宽度取
3.
2.5齿面接触疲劳强度校核1)确定公式中的各计算值
①由,查图10-20选取区域系数
②③由公式10-21计算接触疲劳强度用重合度系数
④由公式10-23可得螺旋角系数
⑤根据圆周速度,8级精度,查图10-8得动载系数
⑥由查表10-4用插值法得
⑦故载荷系数
⑧由式10-22,得满足齿面接触疲劳强度
3.
2.4齿根弯曲疲劳强度校核1)确定公式中的各计算值
①由式10-18计算弯曲疲劳强度的重合度系数
②由式10-19可得弯曲疲劳强度的螺旋角系数
③当量齿数由图10-17查得齿形系数由图10-18查得应力校正系数
④
3.
1.5中已知,,并根据齿宽与齿高之比,查图10-13得
⑤计算载荷系数
⑥根据式10-17,得到齿根弯曲疲劳强度满足要求,并且小齿轮抵抗弯曲疲劳破坏的能力大于大齿轮
3.
2.5主要设计结论、、,齿宽小齿轮选用40Cr调质),大齿轮选用45钢(调质)齿轮按8级精度设计第4章减速器箱体结构尺寸计算箱座壁厚,取8考虑铸造工艺,所以壁厚都不应小于8,因此取箱盖壁厚,取8箱座凸缘厚度箱盖凸缘厚度箱座底凸缘厚度地脚螺栓直径,取18mm地脚螺栓数目轴承旁联接螺栓直径,取14mm箱盖与箱座联接螺栓直径取10mm联接螺栓的间距取180mm轴承端盖螺钉直径,取8mm视孔盖螺钉直径,取6mm定位销直径,取8mm由表4-2,得至外箱壁距离,至凸缘边缘距离轴承旁凸台半径凸台高度外箱壁至轴承座端面距离,取53mm大齿轮圆顶(蜗轮外圆)与内机壁距离取10齿轮端面与内机壁距离取10箱盖、箱座助厚,轴承端盖外径轴承旁联接螺栓距离第5章轴的设计
5.1I轴(输入轴)的设计
5.
1.1已经确定的运动学和动力学参数转速;功率;轴所传递的转矩
5.
1.2确定轴的最小直径选取轴的材料为45钢(调质)根据表15—3,取初步估算轴的最小直径由于最小轴段截面上要开1个键槽,故将轴径增大5%输入轴的最小直径显然是__带传动大带轮处的直径,由于带轮非标准件,按优先数系选取标准直径为20mma.轴的结构分析由于齿轮1的尺寸较小,故高速轴设计成齿轮轴显然,轴承只能从轴的两端分别装入和拆卸,轴伸出端__联轴器,选用普通平键,A型,b×h=6×6mmGB/T1096-2003,长L=28mm;定位轴肩直径为30mm;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b.确定各轴段的直径和长度外传动件到轴承透盖端面距离K=20mm轴承端盖厚度调整垫片厚度箱体内壁到齿轮端面距离用于连接联轴器,直径大小为联轴器的内孔径,密封处轴段,左端用于固定联轴器轴向定位,根据联轴器的轴向定位要求,轴的直径大小较增大4mm,滚动轴承处轴段,应与轴承内圈尺寸一致,且较d2尺寸大1-5mm,选取,选取轴承型号为角接触轴承7205AC考虑轴承__的要求,查表15-4
[1]得7205AC轴承__要求,根据轴承__尺寸选择齿轮处轴段,由于小齿轮的直径较小,采用齿轮轴结构过渡轴段,要求与轴段相同,故选取滚动轴承轴段,要求与轴段相同,故选取各轴段长度的确定根据联轴器的尺寸规格确定,选取由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定,取由滚动轴承宽度确定,选取根据箱体的结构和小齿轮的宽度确定,选取由小齿轮的宽度确定,取根据箱体的结构和小齿轮的宽度确定,取由滚动轴承宽度确定,选取轴段1234567直径mm20242531363125长度mm
408415885116175.
1.4弯-扭合成强度校核a.画高速轴的受力图如图所示为高速轴受力图以及水平平面和垂直平面受力图b.计算作用在轴上的力分度圆直径作用在齿轮上的力圆周力径向力轴向力第一段轴中点到轴承中点距离,轴承中点到齿轮中点距离,齿轮中点到轴承中点距离轴所受的载荷是从轴上零件传来的,计算时通常将轴上的分布载荷简化为集中力,其作用点取为载荷分布段的中点作用在轴上的扭矩,一般从传动件轮毂宽度的中点算起通常把轴当做置于铰链支座上的梁,支反力的作用点与轴承的类型和布置方式有关在水平面内轴承A处水平支承力轴承B处水平支承力在垂直面内轴承A处垂直支承力轴承B处垂直支承力轴承A的总支承反力为轴承B的总支承反力为d.绘制水平面弯矩图截面A在水平面上弯矩截面B在水平面上弯矩截面C左侧在水平面上弯矩截面C右侧在水平面上弯矩截面D在水平面上的弯矩e.绘制垂直面弯矩图截面A在垂直面上弯矩截面B在垂直面上弯矩截面C在垂直面上弯矩截面D在垂直面上弯矩f.绘制合成弯矩图截面A处合成弯矩截面B处合成弯矩截面C左侧合成弯矩截面C右侧合成弯矩截面D处合成弯矩g.转矩和扭矩图作弯矩,扭矩图如下
5.
1.4按弯扭合成强度校核轴的强度其抗弯截面系数为最大弯曲应力为查表得40Cr,调质处理,则轴的许用弯曲应力[σ]=70MPa,σ[σ],所以强度满足要求
5.
2.Ⅱ轴(中间轴)的设计
(1)已经确定的运动学和动力学参数转速n2=
325.45r/min;功率P2=
3.173kW;轴所传递的转矩T2=93108N•mm
(2)轴的材料选择并确定许用弯曲应力由表15-1
[2]选用45,调质处理,许用弯曲应力为[σ]=60MPa
(3)按扭转强度概略计算轴的最小直径由于中间轴受到的弯矩较大而受到的扭矩较小,故取A0=115由于最小直径轴段处均为滚动轴承,故选标准直径dmin=30mm
(4)设计轴的结构并绘制轴的结构草图a.轴的结构分析由于齿轮3的尺寸较大,其键槽底到齿根圆距离t远大于2,因此设计成分离体,即齿轮3__在中速轴上,中速轴设计成普通阶梯轴显然,轴承只能从轴的两端分别装入和拆卸轴上齿轮
3、齿轮2及两个轴承与轴承相配合的轴径需磨削两齿轮之间以轴环定位;两齿轮的另一端各采用套筒定位;齿轮与轴的连接选用普通平键,A型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b.确定各轴段的长度和直径确定各段轴直径d1滚动轴承处轴段,应与轴承内圈尺寸一致,选取d1=30mm,选取轴承型号为角接触轴承7206ACd2过渡轴段,故选取d2=36mmd3轴肩段,故选取d3=40mmd4过渡轴段,故选取d4=36mmd5滚动轴承轴段,要求与d1轴段相同,故选取d5=30mm各轴段长度的确定L1由滚动轴承宽度和齿轮端面到箱体内壁距离确定,选取L1=36mmL2由小齿轮的宽度确定,为保证轴向定位可靠,长度略小于齿轮宽度,选取L2=60mmL3轴肩段,取L3=6mmL4由大齿轮的宽度确定,为保证轴向定位可靠,长度略小于齿轮宽度,选取L4=42mmL5由滚动轴承宽度和齿轮端面到箱体内壁距离确定,选取L5=37mm轴段12345直径mm3036403630长度mm366064237
(5)弯扭合成强度校核a.画中速轴的受力图如图所示为中速轴受力图以及水平平面和垂直平面受力图b.计算作用在轴上的力分度圆直径作用在齿轮上的力圆周力径向力轴向力c.计算作用在轴上的支座反力轴承中点到齿轮2中点距离,齿轮2到齿轮3中点距离齿轮3中点到轴承中点距离轴承A在水平面内支反力轴承B在水平面内支反力轴承A在垂直面内支反力轴承B在垂直面内支反力轴承A的总支承反力为轴承B的总支承反力为d.绘制水平面弯矩图截面A和截面B在水平面内弯矩截面C右侧在水平面内弯矩截面C左侧在水平面内弯矩截面D右侧在水平面内弯矩截面D左侧在水平面内弯矩e.绘制垂直面弯矩图截面A在垂直面内弯矩截面C在垂直面内弯矩截面D在垂直面内弯矩f.绘制合成弯矩图截面A和截面B处合成弯矩截面C右侧合成弯矩截面C左侧合成弯矩截面D右侧合成弯矩截面D左侧合成弯矩f.绘制扭矩图
5.
2.3校核轴的强度因轴截面D左边处弯矩大,同时截面还作用有转矩,因此此截面为危险截面其抗弯截面系数为最大弯曲应力为查表15-1
[2]得45钢调质处理,则轴的许用弯曲应力[σ-1]=60MPa,σ[σ-1],所以强度满足要求
5.
3.Ⅲ轴(输出轴)的设计
(1)已经确定的运动学和动力学参数转速n3=
98.921r/min;功率P3=
3.046kW;轴所传递的转矩T3=294066N•mm
(2)轴的材料选择并确定许用弯曲应力由于中间轴受到的弯矩较大而受到的扭矩较小,故取A0=115由于最小直径轴段处均为滚动轴承,故选标准直径dmin=45mm
(4)设计轴的结构并绘制轴的结构草图a.轴的结构分析低速轴设计成普通阶梯轴,轴上的齿轮、一个轴承从轴伸出端装入和拆卸,而另一个轴承从轴的另一端装入和拆卸轴输出端选用A型键,b×h=14×9mmGB/T1096-2003,长L=63mm;定位轴肩直径为43mm;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b.确定各轴段的长度和直径各轴段直径的确定d1用于连接链轮,直径大小为链轮的内孔径,d1=45mmd2密封处轴段,左端用于固定链轮轴向定位,根据链轮的轴向定位要求,轴的直径大小较d1增大5mm,d2=50mm查表16-11
[1],故用O形橡胶密封圈
42.5d3滚动轴承处轴段,应与轴承内圈尺寸一致,且较d2尺寸大1-5mm,选取d3=55mm,选取轴承型号为角接触轴承7211ACd4考虑轴承__的要求,查得7211AC轴承__要求da=64mm,根据轴承__尺寸选择d4=64mmd5轴肩,故选取d5=69mmd6齿轮处轴段,选取直径d6=62mmd7滚动轴承轴段,要求与d3轴段相同,故选取d7=d3=55mm各轴段长度的确定L1根据链轮的尺寸规格确定,选取L1=
1.5~2d1,故取
67.5mmL2由箱体结构、轴承端盖、装配关系等确定,取L2=62mmL3由滚动轴承宽度确定,选取L3=21mmL4过渡轴段,由箱体尺寸和齿轮宽度确定,选取L4=64mmL5轴肩,选取L5=10mmL6由低速级大齿轮宽度确定,长度略小于齿轮宽度,以保证齿轮轴向定位可靠,选取L6=60mmL7由滚动轴承宽度和齿轮端面到箱体内壁距离确定,选取L7=
33.5mm轴段1234567直径mm45505564696255长度mm
67.5602164106043
(5)弯-扭合成强度校核a.画低速轴的受力图如图所示为低速轴受力图以及水平平面和垂直平面受力图b.计算作用在轴上的力齿轮4所受的圆周力(d4为齿轮4的分度圆直径)分度圆直径作用在齿轮上的力圆周力径向力轴向力c.计算作用在轴上的支座反力第一段轴中点到轴承中点距离Lc=
91.5mm,轴承中点到齿轮中点距离Lb=___.5mm,齿轮中点到轴承中点距离La=
64.5mmd.支反力轴承A和轴承B在水平面上的支反力RAH和RBH低速轴上外传动件施加在轴上的径向力Q=
1007.1N轴承A和轴承B在垂直面上的支反力R__和RBV轴承A的总支承反力为轴承B的总支承反力为e.画弯矩图弯矩图如图所示在水平面上,轴截面A处所受弯矩在水平面上,轴截面B处所受弯矩在水平面上,大齿轮所在轴截面C处所受弯矩在水平面上,轴截面D处所受弯矩在垂直面上,轴截面A处所受弯矩在垂直面上,轴截面B处所受弯矩在垂直面上,轴截面C所受弯矩在垂直面上,轴截面D处所受弯矩f.绘制合成弯矩图截面A处合成弯矩弯矩截面B处合成弯矩截面C左侧合成弯矩截面C右侧合成弯矩截面D处合成弯矩g.绘制扭矩图T=294066N.mm作弯矩图,扭矩图如下
5.
3.
3.校核轴的强度因c处轴截面弯矩大,同时截面还作用有转矩,因此此截面为危险截面其抗弯截面系数为最大弯曲应力为查表15-1
[2]得45钢调质处理,许用弯曲应力[σ-1]=60MPa,σ[σ-1],所以强度满足要求
6.滚动轴承的选择和寿命计算
6.1高速轴上的轴承寿命计算轴承型号内径外径宽度基本额定动载荷7205AC25mm52mm15mm
15.8kN要求寿命为8年)由前面的计算已知轴水平和垂直面的支反力,则可以计算得到合成支反力由计算可知,轴承1被“压紧”,轴承2被“放松”;;查表13-5
[2]得X1=
0.41,Y1=
0.87,X2=1,Y2=0查表13-6
[2]得=1,查表13-4
[2]可知ft=1取两轴承当量动载荷较大值带入轴承寿命计算公式由此可知该轴承的工作寿命足够
6.2中间轴上的轴承寿命计算轴承型号内径外径宽度基本额定动载荷7206AC30mm62mm16mm22kN轴承基本额定动载荷Cr=22kN,轴承采用正装要求寿命为Lh=192000h由前面的计算已知轴水平和垂直面的支反力,则可以计算得到合成支反力由计算可知,轴承1被“压紧”,轴承2被“放松”;查表13-5
[2]得X1=1,Y1=0,X2=
0.41,Y2=
0.87查表13-6
[2]得=1,查表13-4
[2]可知ft=1取两轴承当量动载荷较大值带入轴承寿命计算公式由此可知该轴承的工作寿命足够
6.3低速轴上的轴承寿命计算轴承型号内径外径宽度基本额定动载荷7211AC55mm100mm21mm
50.5kN轴承基本额定动载荷Cr=
50.5kN,轴承采用正装要求寿命为Lh=19200h由前面的计算已知轴水平和垂直面的支反力,则可以计算得到合成支反力由于计算可知,轴承1被“放松”,轴承2被“压紧”;;查表13-5
[2]得X1=1,Y1=0,X2=
0.41,Y2=
0.87查表13-6
[2]得=1,查表13-4
[2]可知ft=1取两轴承当量动载荷较大值带入轴承寿命计算公式由此可知该轴承的工作寿命足够键连接的选择与校核
7.1高速轴与大带轮键连接校核选用普通A型键,查课程设计指导书表14-24,根据,选取键的工作长度,大带轮材料为铸铁,由课本表6-2查得键的许用挤压应力,键连接工作面的挤压应力所选键满足强度要求
7.2中间轴与低速级小齿轮键连接校核选用普通A型键,查课程设计指导书表14-24,根据,选取键的工作长度,低速级小齿轮材料为40Cr,由课本表6-2查得键的许用挤压应力,键连接工作面的挤压应力所选键满足强度要求
7.3中间轴与高速级大齿轮键连接校核选用普通A型键,查课程设计指导书表14-24,根据,选取键的工作长度,高速级大齿轮材料为45钢,由课本表6-2查得键的许用挤压应力,键连接工作面的挤压应力所选键满足强度要求
7.4低速轴与低速级大齿轮键连接校核选用普通A型键,查课程设计指导书表14-24,根据,选取键的工作长度,低速级大齿轮材料为45钢,由课本表6-2查得键的许用挤压应力,键连接工作面的挤压应力所选键满足强度要求
7.5低速轴与联轴器键连接校核选用普通A型键,查课程设计指导书表14-24,根据,选取键的工作长度,联轴器材料为45钢,由课本表6-2查得键的许用挤压应力,键连接工作面的挤压应力所选键满足强度要求联轴器的选择
(1)计算载荷由表查得载荷系数K=
1.3;计算转矩Tc=K×T=N•m
(2)选择联轴器的型号轴伸出端__的联轴器初选为TL7弹性柱销联轴器(GB/T4323-2002),公称转矩Tn=500N•m,许用转速[n]=3600r/min,Y型轴孔,主动端孔直径d=45mm,轴孔长度L1=112mmTc=
382.29N•mTn=500N•mn=
98.921r/min[n]=3600r/min第9章减速器的密封与润滑
9.1减速器的密封为防止箱体内润滑剂外泄和外部杂质进入箱体内部影响箱体工作,在构成箱体的各零件间,如箱盖与箱座间、及外伸轴的输出、输入轴与轴承盖间,需设置不同形式的密封装置对于无相对运动的结合面,常用密封胶、耐油橡胶垫圈等;对于旋转零件如外伸轴的密封,则需根据其不同的运动速度和密封要求考虑不同的密封件和结构本设计中由于密封界面的相对速度较小,故采用接触式密封输入轴与轴承盖间V3m/s,输出轴与轴承盖间也为V3m/s,故均采用半粗羊毛毡封油圈
9.2齿轮的润滑闭式齿轮传动,根据齿轮的圆周速度大小选择润滑方式圆周速度v≤12-15m/s时,常选择将大齿轮浸入油池的浸油润滑采用浸油润滑对于圆柱齿轮而言,齿轮浸入油池深度至少为1-2个齿高,但浸油深度不得大于分度圆半径的1/3到1/6为避免齿轮转动时将沉积在油池底部的污物搅起,造成齿面磨损,大齿轮齿顶距油池底面距离不小于30-50mm根据以上要求,减速箱使用前须加注润滑油,使油面高度达到33-71mm从而选择全损耗系统用油GB443-19__;,牌号为L-AN
109.3轴承的润滑滚动轴承的润滑剂可以是脂润滑、润滑油或固体润滑剂选择何种润滑方式可以根据齿轮圆周速度判断由于V齿>2m/s,所以均选择油润滑第10章减速器附件1油标显示箱内油面的高度,油标应该放置在便于观察减速器油面及油面稳定之处游标__的位置不能太低,以防油进入油尺座孔而溢出2通气器由于减速器运转时,机体内温度升高,气压增大,为便于排气,在机盖顶部的窥视孔改上__通气器,以便达到体内为压力平衡3六角螺塞为了便于清洗箱体内部以及排除箱体内的油污,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窥视孔盖在减速器箱盖顶部开有窥视孔,可以看到传动零件齿合区,并有足够的空间能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,有便于机械__出支承盖板的表面并用垫片加强密封,盖板用铸铁制成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__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__精度及__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设计小结一个月的课程设计任务结束,在这段期间里,我们收获良多回望大学时期,我们做过几次课堂设计,但显然,这学期的课程设计比以往难度增加不少每个数据或尺寸,都需要我们去翻书才可获得,有些甚至要翻查好几次,然后还要推算才能获得结果总之,这次课堂设计,真心觉得要认真完成它不易所谓设计,必须要有合理的数据才能建立起来,而数据又是需要认真推算才能获得在这次课堂设计中,我们首先进行的是设计计算,计算是为后面做好画图的准备,包括V带设计计算、轴的设计计算,每个步骤,,从选尺寸数据到强度校核,再到最终确定,都需要不断地推敲,验算马虎地算错一个数据可能就会导致接下来的设计、画图的出错所以,在整个设计与画图过程中,除了要坚持,更需要严谨如果不严谨,分分钟钟可能导致事倍功半画图除了需要精心的计算,还必须有与其他同学探讨精神因为探讨,可以减少画图的失误,又可以增长知识或注意到其他重要细节这次画图任务艰巨,我几乎每日忘画图室跑,甚至午觉都不睡,只为了更好地完成设计任务整个过程虽然不容易,但我非常享受这个过程因为这次设计又可以帮我弥补上课自己遗漏的细节,而且自己亲手完成任务感觉好有成就感虽然这次设计完成结果一般,而且很多知识自己也不熟悉,但我很享受这个过程在这次设计中,我可以充分发挥自己的想象力,和同学,老师交流自己的画图心得,借鉴他人的画图经验,让自己画得更好总之,这次课堂设计我获益匪浅____
[1]陆玉,冯立艳.机械设计课程设计.北京机械工业出版社,2012
[2]濮良贵,陈国定,吴立言.机械设计.北京高等教育出版社,2013FVDEMBEDAutoCAD.Drawing.16轴承B轴承1轴承B轴承A^1。