单级圆柱齿轮减速器设计 (2)【含CAD图纸】【JSQ系列】
喜欢就充值下载吧。资源目录里展示的全都有,下载后全都有,所见即所得,CAD图纸均为高清图可自行编辑,文档WORD都可以自己编辑的哦,有疑问咨询QQ:1064457796,课题后的【XX系列】为整理分类用,与内容无关,请忽视
常州工程职业技术学院毕业综合课题任务书(机械、能源类专业) 机械电子工程 系 机电应用技术 专业 班 同学:一、设计(论文)题目单级圆柱齿轮减速器二、设计(论文)参数及依据减速器的结构随其类型和要求不同而异。单级圆柱齿轮减速器按其轴线在空间相对位置的不同分为:卧式减速器和立式减速器。前者两轴线平面与水平面平行,如图1-2-1a所示。后者两轴线平面与水平面垂直,如图1-2-1b所示。一般使用较多的是卧式减速器,故以卧式减速器作为主要介绍对象。单级圆柱齿轮减速器可以采用直齿、斜齿或人字齿圆柱齿轮。一. 主要特性由于减速器已成为一种通用的传动部件,因此,圆柱齿轮减速器多数已经标准化,ZD(JB1130-70)为单级圆柱齿轮减速器的标准型号。其主要参数均已标准化和规格化。单级圆柱齿轮减速器的主要性能参数为:传递功率P(标准ZD型减速器P=12000KW)传动比i为避免减速器的外廓尺寸过大,一般i6,其最大传动比imax=810,高速轴转速n1,中心距a(标准ZD型减速器a=100700mm )三、设计(论文)内容及目标该项目包括:1、开题报告2、单级圆柱齿轮减速器装配总图3、绘制重要零件的零件图4、毕业设计说明书一份(中文摘要不少于300字,英文摘要不少于1200个印刷符号)5、英文资料翻译四、进度安排周次工 作 内 容预 定 目 标 及 检 查 方 式上学期最后一周检索与课题相关的材料,为毕业设计作好准备工作。并完成开题报告。查阅相关的资料,开学来连同开题报告一并交老师检查。1完成总体设计、部件设计草图。查阅相关资料和书籍,根据已知参数和要求完成总体设计、部件设计草图2 完成装配总图经老师检查并最终完成总图绘制3部件图及部分零件图。各自选择画不同的主要部件及零件图4 编写设计说明书以及答辩准备修改各自的设计内容并打印成稿;准备答辩五、毕业设计时间: 2007 年 3 月 5 日到 2007 年 3 月 31 日六、本课题必须完成的内容:1、 调查研究、查阅文献和搜集资料;2、 阅读和翻译与研究内容有关的外文资料;3、 撰写文献综述,确定设计方案;4、 有关计算;材料的选择等;5、 撰写说明书(含中英文摘要)。6、 绘制图纸。七、备注1、本任务书一式三份,系、教师、学生各执一份;(有校外教师指导时为四份);2、学生须将此任务书作为毕业论文说明书的附件,装订在说明书中。 教研室 指导教师: 教研室主任: 系主任: 毕 业 设 计(论文)题 目 名 称 单级圆柱齿轮减速器题 目 类 别 学 院(系) 邗 江 电 大专 业 班 级 02机电(五)班学 生 姓 名 杨 健指 导 教 师 吴 邦 荣开题报告日期 摘要:减速器的结构随其类型和要求不同而异。单级圆柱齿轮减速器按其轴线在空间相对位置的不同分为:卧式减速器和立式减速器。前者两轴线平面与水平面平行,如图1-2-1a所示。后者两轴线平面与水平面垂直,如图1-2-1b所示。一般使用较多的是卧式减速器,故以卧式减速器作为主要介绍对象。单级圆柱齿轮减速器可以采用直齿、斜齿或人字齿圆柱齿轮。二. 主要特性由于减速器已成为一种通用的传动部件,因此,圆柱齿轮减速器多数已经标准化,ZD(JB1130-70)为单级圆柱齿轮减速器的标准型号。其主要参数均已标准化和规格化。单级圆柱齿轮减速器的主要性能参数为:传递功率P(标准ZD型减速器P=12000KW)传动比i为避免减速器的外廓尺寸过大,一般i6,其最大传动比imax=810,高速轴转速n1,中心距a(标准ZD型减速器a=100700mm )工作类型及装配型式机械零件课程设计,可以根据任务书的要求参考标准系列产品进行设计,也可自行设计非标准的减速器。三. 组成图1-2-2和图1-2-3所示分别为单级直齿圆柱齿轮减速器的轴测投影图和结构图。减速器一般由箱体、齿轮、轴、轴承和附件组成。箱体由箱盖与箱座组成。箱体是安置齿轮、轴及轴承等零件的机座,并存放润滑油起到润滑和密封箱体内零件的作用。箱体常采用剖分式结构(剖分面通过轴的中心线),这样,轴及轴上的零件可预先在箱体外组装好再装入箱体,拆卸方便。箱盖与箱座通过一组螺栓联接,并通过两个定位销钉确定其相对位置。为保证座孔与轴承的配合要求,剖分面之间不允许放置垫片,但可以涂上一层密封胶或水玻璃,以防箱体内的润滑油渗出。为了拆卸时易于将箱盖与箱座分开,可在箱盖的凸缘的两端各设置一个起盖螺钉(参见图1-2-3),拧入起盖螺钉,可顺利地顶开箱盖。箱体内可存放润滑油,用来润滑齿轮;如同时润滑滚动轴承,在箱座的接合面上应开出油沟,利用齿轮飞溅起来的油顺着箱盖的侧壁流入油沟,再由油沟通过轴承盖的缺口流入轴承(参图1-2-3)。减速器箱体上的轴承座孔与轴承盖用来支承和固定轴承,从而固定轴及轴上零件相对箱体的轴向位置。轴承盖与箱体孔的端面间垫有调整垫片,以调整轴承的游动间隙,保证轴承正常工作。为防止润滑油渗出,在轴的外伸端的轴承盖的孔壁中装有密封圈(参见图1-2-3)。减速器箱体上根据不同的需要装置各种不同用途的附件。为了观察箱体内的齿轮啮合情况和注入润滑油,在箱盖顶部设有观察孔,平时用盖板封住。在观察孔盖板上常常安装透气塞(也可直接装在箱盖上),其作用是沟通减速器内外的气流,及时将箱体内因温度升高受热膨胀的气体排出,以防止高压气体破坏各接合面的密封,造成漏油。为了排除污油和清洗减速器的内腔,在减速器箱座底部装置放油螺塞。箱体内部的润滑油面的高度是通过安装在箱座壁上的油标尺来观测的。为了吊起箱盖,一般装有一到两个吊环螺钉。不应用吊环螺钉吊运整台减速器,以免损坏箱盖与箱座之间的联接精度。吊运整台减速器可在箱座两侧设置吊钩(参见图1-2-3)。减速器的箱体是采用地脚螺栓固定在机架或地基上的。毕 业 设 计(论文)题 目 名 称 单级圆柱齿轮减速器题 目 类 别 学 院(系) 邗 江 电 大专 业 班 级 02机电(五)班学 生 姓 名 杨 健指 导 教 师 吴 邦 荣开题报告日期 摘要:减速器的结构随其类型和要求不同而异。单级圆柱齿轮减速器按其轴线在空间相对位置的不同分为:卧式减速器和立式减速器。前者两轴线平面与水平面平行,如图1-2-1a所示。后者两轴线平面与水平面垂直,如图1-2-1b所示。一般使用较多的是卧式减速器,故以卧式减速器作为主要介绍对象。单级圆柱齿轮减速器可以采用直齿、斜齿或人字齿圆柱齿轮。一. 主要特性由于减速器已成为一种通用的传动部件,因此,圆柱齿轮减速器多数已经标准化,ZD(JB1130-70)为单级圆柱齿轮减速器的标准型号。其主要参数均已标准化和规格化。单级圆柱齿轮减速器的主要性能参数为:传递功率P(标准ZD型减速器P=12000KW)传动比i为避免减速器的外廓尺寸过大,一般i6,其最大传动比imax=810,高速轴转速n1,中心距a(标准ZD型减速器a=100700mm )工作类型及装配型式机械零件课程设计,可以根据任务书的要求参考标准系列产品进行设计,也可自行设计非标准的减速器。二. 组成图1-2-2和图1-2-3所示分别为单级直齿圆柱齿轮减速器的轴测投影图和结构图。减速器一般由箱体、齿轮、轴、轴承和附件组成。箱体由箱盖与箱座组成。箱体是安置齿轮、轴及轴承等零件的机座,并存放润滑油起到润滑和密封箱体内零件的作用。箱体常采用剖分式结构(剖分面通过轴的中心线),这样,轴及轴上的零件可预先在箱体外组装好再装入箱体,拆卸方便。箱盖与箱座通过一组螺栓联接,并通过两个定位销钉确定其相对位置。为保证座孔与轴承的配合要求,剖分面之间不允许放置垫片,但可以涂上一层密封胶或水玻璃,以防箱体内的润滑油渗出。为了拆卸时易于将箱盖与箱座分开,可在箱盖的凸缘的两端各设置一个起盖螺钉(参见图1-2-3),拧入起盖螺钉,可顺利地顶开箱盖。箱体内可存放润滑油,用来润滑齿轮;如同时润滑滚动轴承,在箱座的接合面上应开出油沟,利用齿轮飞溅起来的油顺着箱盖的侧壁流入油沟,再由油沟通过轴承盖的缺口流入轴承(参图1-2-3)。减速器箱体上的轴承座孔与轴承盖用来支承和固定轴承,从而固定轴及轴上零件相对箱体的轴向位置。轴承盖与箱体孔的端面间垫有调整垫片,以调整轴承的游动间隙,保证轴承正常工作。为防止润滑油渗出,在轴的外伸端的轴承盖的孔壁中装有密封圈(参见图1-2-3)。减速器箱体上根据不同的需要装置各种不同用途的附件。为了观察箱体内的齿轮啮合情况和注入润滑油,在箱盖顶部设有观察孔,平时用盖板封住。在观察孔盖板上常常安装透气塞(也可直接装在箱盖上),其作用是沟通减速器内外的气流,及时将箱体内因温度升高受热膨胀的气体排出,以防止高压气体破坏各接合面的密封,造成漏油。为了排除污油和清洗减速器的内腔,在减速器箱座底部装置放油螺塞。箱体内部的润滑油面的高度是通过安装在箱座壁上的油标尺来观测的。为了吊起箱盖,一般装有一到两个吊环螺钉。不应用吊环螺钉吊运整台减速器,以免损坏箱盖与箱座之间的联接精度。吊运整台减速器可在箱座两侧设置吊钩(参见图1-2-3)。减速器的箱体是采用地脚螺栓固定在机架或地基上的。减速机设计计算1. 选择电动机:1) 选电动机类型 滚动轴承效率=0.995;联轴器效率=0.98。 =0.96x0.97x0.995x0.995=0.9由上述计算,T=137 我们取减速机轴最大扭矩=150需要略大于,按已知工作要求和条件,选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机。2) 确定电动机转速 按手册P7表1推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围Ia=36。故电动机转速的可选范围为nd=Ia3=4591834r/min符合这一范围的同步转速有750、1000、和1500r/min。根据容量和转速,由有关手册查出有三种适用的电动机型号:因此有三种传支比方案。综合考虑电动机和传动装置尺寸、重量、价格和带传动、减速器的传动比,可见第2方案比较适合,则选n=1000r/min。3)确定电动机的型号根据以上选用的电动机类型,所需的额定功率及同步转速,选定电动机型号为Y132S-6。其主要性能:额定功率:3KW,满载转速960r/min,额定转矩2.0。质量63kg。2. 传动比:传动比:取i=2 3. 计算各传动参数:1. 计算各轴转速(r/min)nI=n电机=960r/minnII=nI/i =960/2=480 (r/min)2. 计算各轴的功率(KW)PI=P工作=15.08KWPII=PI总=15.080.9=13.572KW3. 计算各轴扭矩(Nmm)TI=9.55106PI/nI=150NmmTII=9.55106PII/nII=9.5510613.572/480 =270026.25Nmm齿轮的选择1、齿轮传动的设计计算1) 选择齿轮材料及精度等级考虑减速器传递功率不在,所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质,齿面硬度为240260HBS。大齿轮选用45钢,调质,齿面硬度220HBS;根据表选7级精度。齿面精糙度Ra1.63.2m2) 按齿面接触疲劳强度设计 由d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3 确定有关参数如下:传动比i齿=2 取小齿轮齿数Z1=16。则大齿轮齿数:Z2=iZ1=216=32 实际传动比I0传动比误差:i-i0/I=0%2% 可用齿数比:u=i0=2由表取d=0.93) 转矩T1T1=9.55106P/n1=9.5510615.08/960 =150Nm4) 载荷系数k 由课本P128表6-7取k=15) 许用接触应力HH= HlimZNT/SH由图查得:HlimZ1=570Mpa HlimZ2=350Mpa由查表得计算应力循环次数NLNL1=60n1rth=603841(163658)=1.28109NL2=NL1/i=1.28109/6=2.14108由查图表得接触疲劳的寿命系数:ZNT1=0.92 ZNT2=0.98通用齿轮和一般工业齿轮,按一般可靠度要求选取安全系数SH=1.0H1=Hlim1ZNT1/SH=5700.92/1.0Mpa=524.4MpaH2=Hlim2ZNT2/SH=3500.98/1.0Mpa=343Mpa故得:d176.43(kT1(u+1)/duH2)1/3=76.431150000(6+1)/0.9634321/3mm=68.4mm模数:m=d1/Z1=68.4/16=3.8mm根据表取标准模数:m=4mm6) 校核齿根弯曲疲劳强度根据由公式 F=(2kT1/bm2Z1)YFaYSaH确定有关参数和系数分度圆直径:d1=mZ1=416mm=64mmd2=mZ2=432mm=128mm齿宽:b=34mm取b=34mm b2=30mm7) 齿形系数YFa和应力修正系数YSa根据齿数Z1=16,Z2=32由表得YFa1=2.80 YSa1=1.55YFa2=2.14 YSa2=1.838) 许用弯曲应力F根据公式式:F= Flim YSTYNT/SF由查表得:Flim1=290Mpa Flim2 =210Mpa由图6-36查得:YNT1=0.88 YNT2=0.9试验齿轮的应力修正系数YST=2按一般可靠度选取安全系数SF=1.25 计算两轮的许用弯曲应力F1=Flim1 YSTYNT1/SF=29020.88/1.25Mpa=408.32MpaF2=Flim2 YSTYNT2/SF =21020.9/1.25Mpa=302.4Mpa将求得的各参数代入式(6-49)F1=(2kT1/bm2Z1)YFa1YSa1=(21150000/452.5220) 2.801.55Mpa=77.2Mpa F1F2=(2kT1/bm2Z2)YFa1YSa1=(21150000/452.52120) 2.141.83Mpa=11.6Mpa F2故轮齿齿根弯曲疲劳强度足够9) 计算齿轮传动的中心矩aa=m/2(16+32)=4/2(16+32)=96mm (10)计算齿轮的圆周速度VV=d1n1/601000=3.1464960/601000=3.22m/s减速器的轴及轴上零件的结构设计一、轴的结构设计轴结构设计包括确定钢的结构形状和尺寸。轴的结构是由多方面的因素决定的,其中主要考虑轴的强度、刚度、轴上零件的安装、定位、轴的支承结构以及轴的工艺性等,其设计方法和结构要素的确定,可参照教科书有关章节进行。单级圆柱齿轮减速器的轴一般均为阶梯轴,确定阶梯轴各段的直径和长度是阶梯轴设计的主要内容。下面通过图1-2-17和表1-2-2、表1-2-3来说明。1、阶梯轴各段直径的确定图1-2-17中阶梯轴各段的直径可由表1-2-2确定。符号确定方法及说明d1按许用扭转应力进行估算。尽可能圆整为标准直径,如果选用标准联轴器,d1应符合联轴器标准的孔径。d2d2= d1+2a,a为定位轴肩高度。通常取a=3-10mmd2尽可能符合密封件标准孔径的要求,以便采用标准密封圈。d3此段安装轴承,故d3必须符合滚动轴承的内径系列。为便于轴承安装,此段轴径与d2段形成自由轴肩,因此,d3= d2+15mm,然后圆整到轴承的内径系列。当此轴段较长时,可改设计为两个阶梯段,一段与轴承配合,精度较高,一段与套筒配d4d4= d3+15mm(自由轴肩),d4与齿轮孔相配,应圆整为标准直径。d5d5= d4+2a,a为定位轴环高度,通常可取a=310mmd6d6= d3,因为同一轴上的滚动轴承最好选取同一型号。2、阶梯轴各段长度的确定图1-2-17中各阶梯长度可由表1-2-3确定。表1-2-3轴各段长度的确定符号确定方法及说明L1按轴上零件的轮毂宽度决定,一般比毂宽短23mm。也可按(1.21.5)d1取定。L2L2=l3+l4(l3为轴承端盖及联接螺栓头的高度)L3L3=B+l2+2+(23) B轴承宽度L4L4按齿轮宽度b决定,L4=b-(23)mmL5无挡油环时,L5=B 有挡油环时,L5=B+挡油环的毂宽注:表中l2、l3、l4、2参见表1-2-4。由表中计算式可知,各段长度的确定与箱外的旋转零件至固定零件的距离l4;轴承端盖及联接螺栓头高度的总尺寸l3;轴承端面至箱体内壁的距离l2;转动零件端面至箱体内壁的距离2以及档油环的结构尺寸有关,这些尺寸又取决于轴承盖的类型、密封型式以及各零件在装配图中的相关位置。因此,阶梯轴各段的长度应通过装配草图设计过程中边绘制边计算确定。尤其值得注意的是:当各零件相对位置确定以后,支承点的跨距即可确定,这时就可以计算支承反力,对轴的危险截面进行复合强度核核以及轴承寿命计算等,如果轴的强度不合格或者轴承寿命不符合要求,这时就要重新选择轴承和调整结构。当然,轴的各阶梯段直径和长度也相应发生变化。由上述可知,轴的结构设计应该在装配草图设计过程中,以边绘图、边计算、边修改的方式逐步完成。表1-2-4为单级圆柱齿轮减速器的位置尺寸关系。二、齿轮的结构设计中小型减速器的齿轮一般用锻钢制造。当齿轮的齿顶圆直径da200mm时,可以做成圆盘式结构。当齿轮的齿根圆与键槽底部的距离小于!&( &为模数)时,则齿轮与轴应做成一体的齿轮轴。当da=200500时,可以做成腹板式结构。齿轮结构设计可参照教科书有关章节进行。三、支承部件的结构单级圆柱齿轮减速器轴的支承一般采用滚动轴承,如图1-2-18所示。滚动轴承类型与尺寸选择以及轴承组合设计可参照教材有关章节进行。轴承组合中,除滚动轴承外,还有轴承盖、调整垫片、内外密封装置的结构设计。1、轴承盖轴承盖的作用是固定轴承的位置并承受轴向力和密封轴承座孔。轴承盖的材料一般为铸铁(HT150)。轴承盖结构型式分为凸缘式(用螺钉将盖固定在箱体上)和嵌入式(用盖的圆周凸缘嵌入轴承座孔的槽内固定)。每种结构又可分为闷盖(中间无孔)和透盖(中间有孔,用于轴外伸端的轴承座上)两种型式,如图1-2-19所示。表1-2-4单级圆柱齿轮减速器的位置尺寸符号名称尺寸(mm)2转动零件端面至箱体内壁的距离2=1015,对于重型减速器应取大些b小齿轮的宽度由齿轮结构设计而定。B轴承宽度根据轴颈直径可按中系列预选。1齿顶圆与减速器内壁之间的最小间隙11.2, 箱座壁厚。l轴承支点的跨距由草图设计决定L1#!箱外零件至轴承支点的计算距离#!L1=B/2+l3+l4+l5/2L2轴承端面至箱体内壁的距离轴承用油池内油润滑时# L2=5-10, 轴承用脂润滑且有挡油环时L2=10-15。L3-轴承端盖及联接螺栓头高度根据轴承端盖结构型式决定L4箱外转动零件至固定零件的距离#L4=1520L5*箱外零件与轴的配合长度L5=(1.21.5)d,d-配合轴径表1-2-5和表1-2-6分别列出凸缘式轴承盖和嵌入式轴承盖的结构尺寸。符号尺寸关系符号尺寸关系(D轴承外径)306062100110130140230D5D0-(2.53) d3d3(螺钉直径)6881010121216e1.2 d3n(螺钉数)4466e1(0.100.15)D (e1e)d0d3+(12)m由结构确定D0D+2.5 d32810D2D0+(2.53) d3b810D4(0.850.9)Dh(0.81)b不带O型密封圈带O型密封圈D(f9)408035110115170D封 404550556063656870758085E2(h11)568d封354045505558606365707580S101215D封9095100105110115120125130135140145810d封859095100105110115120125130135140D3D+e2当D封=3050,W实际3.1D4D20D(f9)408085110115170m由轴承部件结构确定e2(h11)81012注:透盖毡圈密封槽的尺寸参见表1-2-13S151820D3D3=D+(1015)d4(h9)d4=d封(与D封相应)b04(与W实际3.1相应)轴承盖设计应注意下列几点:(1)当轴承盖的宽度较长时,应在端部车出一段较小直径(比孔径小24mm ),但必须保留够的配合长度e1。(2)轴承采用飞溅润滑时,轴承盖端部必须开缺口并车出一段小直径,以便润滑油流入轴承。(3)嵌入式轴承盖结我紧凑,重量轻,但承载能力较差,且不便于调整轴承间隙,不宜用于要求准确调整间隙的场合。2、调整垫片组调整垫片的作用是调整轴承的轴向游隙和轴承内部间隙以及轴的轴向位置。调整垫片组由多片厚度不同的垫片组成。调整时,根据需要组合成不同的厚度。调整垫片组的组别,片数及厚度可由表1-2-7查得。A组B组C组厚度0502010501501050150125片数Z342144133注:1.材料冲压铜片或08钢抛光2.d 2=D(24) 用于凸缘 D0,D2,nd见表(1-2-5) 式轴承盖 D轴承外径 D2=D-1用于嵌d2按轴承外圆 入式安装尺寸确定 轴承盖 3.建议准备0.55mm的垫片若干片以备调整微小间隙用。滚动轴承的内外密封装置的设计可参见本章第五节“减速器的润滑与密封”。轴的计算1、轴的结构设计1) 轴上零件的定位,固定和装配单级齿轮传动中可将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴向固定,联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别以轴肩和大筒定位,则采用过渡配合固定2) 确定轴各段直径和长度工段:d1=28mm 长度取L1=60mmh=2c c=2.5mm其中花键长度为35mm。II段:d2=d1+2h=28+21=30mmd2=30mm初选用深沟球轴承,其内径为30mm,考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为16mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度安装齿轮段长度应比轮毂宽度小23mm,故II段长:L2=33mmIII段直径d3=38mmL3 =125mm段直径d4=30mm由手册得:c=4 h=2c=24=8mmd4=d3+2C=48-21.5=30mmL4=15mm段直径d5=28mmL5=60mm。其中花键长度为35mm此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑,应便于轴承的拆卸.由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=158mm2、轴的校核1、基本数据:转矩T=150 ,转速n=9602、求作用在齿轮上的力:因已知齿轮分度圆直径d=156力的方向如图所示:3、初步确定轴的最小直径:估算出轴的最小直径。选取轴的材料为45钢,调质处理。查表=112,所以根据公式:,4、根据设计,我们来校核主动轴的疲劳强度。其弯扭特性大致如下示意图:,对截面右侧分析,由公式:所以轴的强度是足够的。因无大的瞬间过载及严重应力循环不对称性,故可略去静强度校核。轴承的选用与校核1、轴承的选用确定轴承尺寸参数 在许多场合,轴承的内孔尺寸已经由机器或装置的结构具体所限定。不论工作寿命,静负荷安全系数和经济性是否都达到要求,在最终选定轴承其余尺寸和结构形式之前,都必须经过尺寸演算。该演算包括将轴承实际载荷跟其载荷能力进行比较。滚动轴承的静负荷是指轴承加载后是静止的(内外圈间无相对运动)或旋转速度非常低。在这种情况下,演算滚道和滚动体过量塑性变形的安全系数。大部分轴承受动负荷,内外圈做相对运动,尺寸演算校核滚道和滚动体早期疲劳损坏安全系数。只有在特殊情况时,才根据DIN ISO 281对实际可达到的工作寿命做名义寿命演算。对注重经济性能的设计来说,要尽可能充分的利用轴承的承载能力。要想越充分的利用轴承,那么对轴承尺寸选用的演算精确性就越重要。 静负荷轴承 计算静负荷安全系数Fs有助于确定所选轴承是否具有足够的额定静负荷。 FS =CO/PO 其中FS静负荷安全系数,CO额定静负荷KN,PO当量静负荷KN 静负荷安全系数FS是防止滚动零件接触区出现永久性变形的安全系数。对于必须平稳运转、噪音特低的轴承,就要求FS的数值高;只要求中等运转噪声的场合,可选用小一些的FS;一般推荐采用下列数值: FS=1.52.5适用于低噪音等级 FS=1.01.5适用于常规噪音等级 FS=0.71.0适用于中等噪音等级额定静负荷COKN已在表中为每一品种规格的轴承列出。该负荷(对向心轴承来说是径向力,对推力轴承而言则是轴向力),在滚动体和滚道接触区域的中心产生的理论压强为: -4600 N/MM2 自调心球轴承 -4200 N/MM2 其它类型球轴承 -4000 N/MM2 所有滚子轴承在额定静负荷CO的作用下,在滚动体和滚道接触区的最大承载部位,所产生的总塑性变形量约为滚动体直径的万分之一。当量静负荷POKN是一个理论值,对向心轴承而言是径向力,对推力轴承来讲是轴向和向心力。PO在滚动体和滚道的最大承载接触区域中心所产生的应力,与实际负荷组合所产生得应力相同。 PO=XO*Fr+Ys*FaKN 其中,PO当量静负荷,KNFr径向负荷,KNFa轴向负荷,KNXO径向系数,YO轴向系数。 动负荷轴承 DIN ISO 281所规定的动负荷轴承计算标准方法的基础是材料疲劳失效(出现凹坑),寿命计算公式为: L10=L=(C/P)P 106转 其中L10=L 名义额定寿命 106转 C 额定动负荷 KN P 当量动负荷 KN P 寿命指数 L10是以100万转为单位的名义额定寿命 106转 C 额定动负荷 KN P 寿命指数 L10是以100万转为单位的名义额定寿命。对于一大组相同型号的轴承来说,其中90%应该达到或者超过该值。额定动负荷C KN在每一类轴承的参数表中都可以找到,在该负荷作用下,轴承可以达到100万转的额定寿命。当量动负荷P KN是一项理论值,对向心轴承而言是径向力,对推力轴承来说是轴向力。其方向、大小恒定不变。当量动负荷作用下的轴承寿命与实际负荷组合作用时相同。 P=X*Fr+Y*Fa 其中:P当量动负荷,Fr径向负荷,Fa轴向负荷,单位都是千牛顿,X径向系数,Y轴向系数。不同类型轴承的X,Y值及当量动负荷计算依据,可在各类轴承的表格和前言中找到。球轴承和滚子轴承的寿命指数P有所不同。对球轴承,P=3 对滚子轴承,P=10/3 变负荷及变速度 如果轴承动负荷的值及速度随时间而变化,那么在计算当量负荷时就得有相应的考虑。连续的负荷及速度曲线就要用分段近似值来替代。当量动负荷的计算公式变为: 滚动轴承的最小负荷 过小的负荷加上润滑不足,会造成滚动体打滑,导致轴承损坏。保持架轴承的最小负荷系数P/C=0.02,而满装轴承的最小负荷系数P/C=0.04(P为当量动负荷,C为额定动负荷)。本设计中选用深沟轴承。参见GB/T276-942、轴承的校核: 根据设计,取主动轴左侧轴承校核。 由上述计算,齿轮受力基本数据可以算出: 轴承受力 比值 =1.21.8,取=1.5。则: 782.75N 故选用轴承符合预期寿命。泵的定位选用XM-F40斜轴式轴向柱塞泵/马达,马达与减速机联轴装置如下:减速机从动轴与联轴装置花键连接,泵与联轴装置平键连接。泵体直接由其上4个螺栓固定在减速箱体上,所以设计特殊护罩,一方面联轴器运转是保证安全,另一方面把泵和其相连以便把泵固定在减速箱上。固定形式如下图。.如上图所示,轴向柱塞泵/马达,工作比较平稳,没有太大冲击,故可以直接固定到箱体上,方便简洁。这样连接和固定泵,节省了材料和空间,左端采用花键连接使两根轴对中更容易。泵和护罩的连接方式如下这个剖面图:离合器的选择1、 离合器种类选择离合器有摩擦式,电磁式,液力式三种类型。离合器大都根据摩擦原理设计的。电磁式应用广泛。电磁离合器的优点是结构比较简单,可无级调速,维护方便,运行可靠,调速范围也比较宽,对电网无干扰,它可以空载启动,对需要重载启动的负载可获得容量效益,提高电动机运行负载率。缺点是高速区调速特性软,不能全速运行;低速区调速效率比较低。适用于调速范围适中的中小容量电动机。故选择电磁离合器。2、 从动盘数选择由于制动带制动非常唐突,制动力来得很猛,所以换挡震动相对较大。高挡车中用得较多的是多片离合器式制动设计。故选择多片离合器。3、 压紧弹簧形式选择周置弹簧由于受离心力作用而向外弯曲,使弹簧压紧力下降,离合器传递扭矩的能力降低,另外,弹簧*到它定位面上,造成接触部位严重磨损,会出现弹簧断裂现象。中央弹簧此结构轴向尺寸大。斜置弹簧在重型汽车上使用,突出优点是工作性能十分稳定,踏板力较小。膜片弹簧弹簧压力在摩擦片允许范围内基本不变,能保持传递的转矩大致不变,另外它兼起压紧弹簧和分离杠杆的作用,使结构简单紧凑,轴向尺寸小,质量小。由于它大断面环形与压盘接触,其压力分布均匀,摩擦片磨损均匀,提高使用寿命,平衡性好。故选择膜片弹簧。4、 分离时离合器受力形式选择拉式膜片弹簧取消了中间支承各零件,并只用一个或不用支承环,使其结构更简单、紧凑。零件数目更少,质量更小。它是以中部与压盘相压,在同样压盘尺寸下可采用直径较大的膜片弹簧,从而提高了压紧力与传递转矩的能力,而并不增加踏板力,在接合和分离状态下,离合器盖的变形量小,刚度大,故分离效果更高,拉式杠杆比大于推式杠杆比,传动效率更高,使用寿命长,它的分离与分离轴承套筒总成装在一起,需专门分离轴承,结构复杂。推式摸片弹簧结构简单,安装拆卸较简单,分离行程比拉式小。故选择拉式膜片弹簧。5、 压盘驱动形式选择窗孔式、销钉式、键块式它们缺点是在联接件间有间隙,在驱动中将产生冲击噪声,而且零件相对滑动中有摩擦和磨损,降低离合器传动效率。传动片式此结构中压盘与飞轮对中性好,使用平衡性好,简单可*,寿命长。故选择传动片式。6、 扭转减振器它能降低发动机曲轴与传动系接合部分的扭转刚度,调谐传动系扭振固有频率,增加传动系扭振阻尼,抑制扭转共振响应振幅,并衰减因冲击而产生的瞬态扭振,控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器的扭振与噪声,缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷和改善离合器的接合平顺性。故要有扭转减振器。7、 离合器的操纵机构选择机械式质量大,机械效率低,在远距离操纵时布置较困难,寿命短,用于轻形车。电磁式传动效率高,质量小,布置方便。它不仅用于中、小型车,在重型汽车上也日益增多。电磁式突出优点是操纵方便。故选择电磁式。初步选择,DLM5-10S湿式多片电磁离合器。其设计独特,磁路设计的合理,传动力矩较大,磨损量小,性能稳定,使用寿命较长,无需调整间隙等优点,目前广泛地在金属加工机械、渔业机械、包装机械、建筑机械、以印刷机械及重型机械中选用。离合器基本参数主要有性能参数和p ,尺寸参数D 和d 及摩擦片厚度h。1、 后备系数为可传递发动机最大转矩和防止离合器滑磨过大,不宜取太小;为使离合器尺寸不致过大,减少传动系过载,保证操纵轻便,不宜取太大。取=1.82、 单位压力摩擦面上的单位压力p值和离合器本身的工作条件,摩擦片直径大小,后备系数以及摩擦片材料及其质量等因素有关。当摩擦片选用不同材料时,p选取范围不同。本次设计中摩擦片用石棉基材料,此时 P0 =0.10Mpa0.35Mpa。3、 摩擦片外径 D,内径d 和厚度h 摩擦片外径D 可根据发动机最大转矩T2max 获得。D=45mm离合器尺寸应符合尺寸系列标准GB5764-86,所选外径D应使摩擦片最大圆周速度不超过65m/s,以免摩擦片分离。 V=NmaxD0.001/60=57.865m/s 从而满足条件。 摩擦片的内径d决定于和外径的C比值 ,即d=CD,比值C关系到从动片的总成的结构设计和使用性能。 由离合器摩擦片尺寸系列和参数表插值计算得: C=0.65 此时d=C D=45mm摩擦片的厚度h,我国规定了三种规格,3.2,3.5,4mm。由内外径选得厚度为3.5mm.。由离合器传扭能力Tcmax=Temax=pARcZc知:摩擦因素取0.3,校核p。 此时p=0.177Mpa=0.10Mpa0.35Mpa。即用石棉基材料合理。为反映离合器传递转矩并保持过载的能力,单位摩擦面积传递的转矩应小于其许用值,即:T =4Tc/Z(D d ) =0.3 N 为减少汽车起步过程中离合器的滑磨,防止摩擦片表面温度过高而发生烧坏,每一次接合的单位摩擦面积滑磨功应小于其许用值,即:w=4W/Z(D d ) 其中W为汽车起步是离合器接合一次所产生的总滑磨功,可根据下式计算:W= n m r/1800i i =15943.1N故合格。减速器的箱体结构及设计一、概述箱体一般用灰铸铁HT150或HT200制造。对于重型减速器也可以采用球墨铸铁或铸钢制造。在单件生产中,特别是大型减速器,可采用焊接结构,以减轻重量,缩短生产周期。二、箱体结构的设计要点减速器的箱体是支持和固定轴及轴上零件并保证传动精度的重要零件,其重量一般约占减速器总重量的4050,因此,箱体结构对减速器的性能、制造工艺、材料消耗、重量和成本等影响很大,设计时务必综合考虑,认真对待。减速器箱体的设计要点如下:1、箱体应具有足够的刚度(1)轴承座上下设置加强筋。(2)轴承座房设计凸台结构。凸台的设置可使轴承座旁的联接设计凸台结构要注意下列几个问题:轴承座旁两凸台螺栓距离S应尽可能靠近。对无油构箱体(轴承采用油脂润滑)取SD2,应注意凸台联接螺栓(d1)与轴承盖联接螺钉(d3)不要互相干涉;对有油沟箱体(轴承采用润滑油润滑),取SD2,应注意凸台螺栓孔(d1)不要与油沟相通,以免漏油。D2则为轴承座凸缘的外径。凸台高度h的确定应以保证足够的螺母搬手空间为准则。搬手空间根据螺栓直径的大小由尺寸C1和C2确定。凸台沿轴向的宽度同样取决于不同螺栓直径所确定的C1+ C2之值,以保证足够的搬手空间。但还应小于轴承座凸缘宽度35mm.,以便于凸缘端面的加工。(3)箱座的内壁应设计在底部凸缘之内。(4)地脚螺栓孔应开在箱座底部凸缘与地基接触的部位;不能悬空。(5)箱座是受力的重要零件,应保证足够的箱座壁厚,且箱座凸缘厚度可稍大于箱盖凸缘厚度。2、确保箱体接合面的密封、定位和内部传动零件的润滑。为保证箱体轴承座孔的加工和装配的准确性,在接合面的凸缘上必须设置两个定位用的为保证箱盖、箱座的接合面之间的密封性,接合面凸缘联接螺栓的间距不宜过大,一般不大于150180mm,并尽量对称布置。如果滚动轴承靠齿轮飞溅的润滑油润滑时,则箱座凸缘上应开设集油沟,集油沟要保证润滑油流入轴承座孔内,再经过轴承内外圈间的空隙流回箱座内部,而不应有漏油现象发生。3、箱体结构应具有良好的工艺性铸造工艺性的要求,箱壁不宜太薄,min8mm,以免浇铸时铁水流动困难,出现充不满型腔的现象。壁厚应均匀和防止金属积聚、避免产生的缩孔、裂纹等缺陷。当箱壁的厚度变化较大时,应采用平缓过渡的结构。 避免出现狭缝结构,因为这种结构的砂型易碎裂,正确的做法应联成整体箱壁沿拨摸方向应有1:101:20的拨模斜度。(2)机械加工工艺性的要求轴承座孔应为通孔,最好两端孔径一样以利于加工。两端轴承外径不同时,可以在座孔中安装衬套,使支座孔径相同,利用衬套的厚度不等,形成不同的孔径以满足两端轴承不同外径的配合要求。同一侧的各种加工端面尽可能一样平齐,以便于一次调整刀具进行加工。加工表面与非加工表面必须严格区分,并尽量减少加工面积。因此,轴承座的外端面、观察孔、透气塞、吊环螺钉、油标尺和油塞以及凸缘连接螺栓孔等处均应制出凸台(凸出非加工面35mm)以便加工。(所示为轴承座凸缘的外端面与凸台之间的合理与不合理的结构。本减速箱箱体,壁厚采用8mm10mm,符合标准。 密封与润滑润滑技术的核心问题是要解决摩擦副也就是我们通常所说的润滑点的润滑问题,对于从事润滑技术应用的人来讲,最关心的应该是润滑点。也就是说,不管你采用什么样的润滑方式,干油润滑也好,稀油润滑也好,油雾润滑也好,或者采用油气润滑,目的是要使润滑点始终处于最佳的润滑状态。那么,润滑点到底需要什么样的润滑呢?是不是油加得越多越好呢?回答是否定的。 润滑点,也就是摩擦副在全膜润滑状态下运行是一种理想的状况。在这种全膜润滑状态下,摩擦面之间有润滑剂,并能生成一层完整的润滑膜,把两个摩擦表面完全隔开。摩擦副运动时,摩擦是润滑膜的内部分子之间的内摩擦,而不是摩擦面之间的直接接触的外摩擦。润滑点所需的润滑剂应该以缓慢的均匀的微量油流到达轴承,如果润滑点所需要的润滑剂能以源源不断的细流方式供应,那对润滑点来说,润滑效果是最理想的了。举个例子:一个轴承每小时需要1ml的润滑油,是每小时加1ml呢,还是把这1ml的油在1小时内分几次加,正确的答案应该是后者。如果我们能使润滑点在每个润滑周期只得到0.1ml的油,那么1ml油在1小时内可以分10次供送,每6分钟供一次,这就能达到十分满意的效果了,这是一种最正确的润滑方式。稀油润滑确实是一种有效的润滑方式。随着润滑技术的发展,稀油润滑已从初级的大流量润滑方式向更先进的微量润滑的方式发展。譬如油雾润滑是一种微量润滑,它的出现使稀油润滑发展到了一个新的阶段。油雾润滑虽然朝着这一正确的润滑方式迈出了一大步,但由于在应用上受到了种种限制,并严重污染环境和危害人体健康,因此应用前景越来越黯淡,取代它的是更为精确更加微量且不污染环境的润滑方式油气润滑。油气润滑以一种新颖的润滑理念改变了传统的润滑方式,它可以把精细的极其微量的油滴流源源不断地注入润滑点,这样,以均等的时间精确分配润滑油的方式得以实现,并能适合不同的恶劣工况条件,这是其它润滑方式都不能做到的。本设计润滑采用油浴润滑,齿轮箱中油液面要加淹没齿轮的1/4处,利用齿轮旋转的离心力,使用油充满整个齿轮箱。密封:采用骨架油封。在设计时,骨架油封和轴承之间需要有个台阶,当安装轴承时会对轴的表面产生划伤,如果不加台阶,骨架油封的密封性能将会大打折扣。36
收藏
编号:15241236
类型:共享资源
大小:847.32KB
格式:ZIP
上传时间:2020-08-05
45
积分
- 关 键 词:
-
含CAD图纸
JSQ系列
单级圆柱齿轮减速器设计
(2)【含CAD图纸】【JSQ系列】
圆柱齿轮
减速器
设计
cad
图纸
jsq
系列
- 资源描述:
-
喜欢就充值下载吧。。。资源目录里展示的全都有,,下载后全都有,所见即所得,CAD图纸均为高清图可自行编辑,文档WORD都可以自己编辑的哦,有疑问咨询QQ:1064457796,,,课题后的【XX系列】为整理分类用,与内容无关,请忽视
展开阅读全文
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
装配图网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。