资源描述
机电及自动化学院
课程设计说明书
设计题目:用于链式运输机的圆锥-圆柱二级齿轮减速器
专 业 : 机械制造
班 级 : 材料成型及控制工程
姓 名 :
指导老师 :
设计时间:2017年1月5日——2017年1月19日
目 录
第一章 设计任务书 4
第二章 传动方案的拟定及说明 5
第三章 电动机的选择 5
第四章 计算传动装置的运动和动力参数 7
第五章 传动件设计计算 8
第六章 轴的设计计算 23
第七章 键连接的选择及校核计算 35
第八章 滚动轴承的选择及计算 36
第九章 联轴器的选择 39
第十章 润滑与密封 39
第十一章 设计小结 41
附录:参考资料目录 42
前 言
(一)设计目的:
通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用,培养结构设计、计算能力以及熟悉一般的机械装置设计过程。
(二)传动方案的分析:
机器一般由原动机、传动装置和工作机三部分组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换运动形式以满足工作需要的装置,是机器的重要组成部分。传动装置的设计是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除工作装置的功能外,还要求结构简单,制造方便、成本低廉、传动效率高以及使用与维护方便。
本设计中,原动机为电动机,工作机为链式输送机。传动方案采用了三级传动,第一级传动为圆锥-圆柱二级齿轮减速器,第二级传动为开式齿轮传动,第三级传动为链传动。
链传动能够保证准确的传动比,传动效率较高,无弹性滑动和整体打滑现象,工作可靠,两轴相距较远,适宜低速重载,工作环境恶劣等场合,因此布置在低速级。
开式齿轮传动的工作环境较差,润滑条件不好,磨损较严重,寿命较短,应布置在低速级。
圆锥-圆柱齿轮二级减速器的传动效率高,适用功率和速度范围广,使用寿命长,是现代机器中较为常用的机构之一。
第一章 设计任务书
题目:设计一用于链式运输机传动装置中的圆锥-圆柱二级齿轮减速器
一. 总体布置简图
1—电动机 2、7—联轴器 3—圆锥—圆柱二级齿轮减速器 4—开式齿轮传动
5—运输机 6—链轮
图1
二. 工作情况:
二班制、连续单向运动、有轻微振动、室内工作、无灰尘
三. 原始数据
链条总拉力F(N):6000 N
链条节距P(mm):125mm
链条速度V(m/s):0.35 (运输链速度允许误差:)
链轮齿数 Z :6
开式齿轮传动比 i3 :5
使用期限:20年、大修期一年
生产规模:少批量(40台)
生产条件:中等规模机械厂,可加工7-8级精度齿轮及蜗轮
动力来源:电力、三相交流、电压380/220伏
四. 设计内容
1. 电动机的选择与运动参数计算;
2. 齿轮传动设计计算
3. 轴的设计
4. 滚动轴承的选择
5. 键和联轴器的选择与校核;
6. 装配图、零件图的绘制
7. 设计计算说明书的编写
第二章 传动方案的拟定及说明
由题目所知传动机构类型为:圆锥-圆柱二级齿轮减速器。
工作机链轮的转速为
按图1所示的传动方案进行设计。
第三章 电动机的选择
1.电动机类型和结构的选择
电动机的类型根据动力源和工作条件,选用Y系列三相异步电动机
,电压380V。
2.电动机容量的选择
1) 工作机所需的有效功率为
Pw=Fv/1000 =(60000.35/1000)kW=2.1kW
2) 电动机的输出功率
为了计算电动机的所需功率Pd,先要确定从电动机到工作机的
总效率η。由《机械设计课程设计指导书》页查得:弹性联轴器=0.99;刚性齿轮联轴器=0.99;闭式圆锥齿轮传动=0.97;闭式圆柱齿轮传动=0.97;开式圆柱齿轮传动=0.95;滚动轴承=0.99;则
传动装置总效率为:
==0.833
电机所需功率为:
Pd=Pw/=
由课程设计课本P203表17—1选取电动机的额定功率为3kw。
3.电动机转速的选择
根据机械设计课程设计课本表2—1,2—2:推算电动机转速可选范围,开式圆柱齿轮传动比范围;圆锥-圆柱二级齿轮减速器传动比范围,则电动机转速可选范围为:
根据工作条件:室内常温、二班制、连续单向运行,有轻微振动,电压为380V的三相交流电源,电动机输出功率为2.521kw,选用Y系列三相异步电动机,型号为Y100L2—4,其主要性能数据如下:
电动机满载转速,额定功率。
电动机主要性能参数
电动机型号
额定功率
满载转速
额定电压V
轴伸尺寸
Y100L2-4
1430r/min
380v
60mm
Y系列三相异步电动机
选择电机型号为Y100L2—4
第四章 计算传动装置的运动和动力参数
1)传动装置总传动比
2) 分配各级传动比
取开式齿轮传动比i3=5;减速箱传动比i=51.071/5=10.214
设圆锥圆柱齿轮减速器中圆锥齿轮传动比为i1,圆柱齿轮传动比为i2,
取i1=0.25i,
圆柱齿轮传动
取定各传动比,当前的总传动比
传动后运输链速度的误差为Δ:
Δ=,在运输链允许误差±5%内。
3)各轴的转速计算:
n1=nm=1430r/min
n2= n1/ i1=(1430/2.554) r/min =559.906r/min
n3= n2/ i2=(559.906/4) r/min =139.977r/min
n4 =n3=139.977r/min
n5=n4/i=139.977/5=27.995r/min
4)各轴的输入功率计算:
P1=Pdη1=2.5210.99=2.496kW
P2= P1η6η3=2.4960.990.97=2.397kW
P3= P2η6η4=2.3970.990.97=2.302kW
P4= P3η6η2=2.3020.990.99=2.256kW
P5=P4η6η5=2.2560.950.99=2.122kW
5)各轴转矩:
T1=9550P1/ n1=9550 x 2.496/1430=16.669N·m
T2=9550P2/ n2=9550 x 2.397/559.906=40.884N·m
T3=9550P3/ n3=9550 x 2.302/139.977=157.055N·m
T4=9550P4/ n4=9550 x 2.256/139.977=153.995N·m
T5=9550P5/ n5=9550 x2.122/27.995=723.883N·m
运动和动力参数计算结果整理于下表:
轴号
转速(r/min)
功率(kW)
转矩(N·m)
传动比i
1
1430
2.496
16.669
2.554
2
559.906
2.397
40.884
3
139.977
2.302
157.055
4
4
139.977
2.256
153.995
5
27.995
2.122
723.883
5
I1=2.554
I2=4
第五章 传动件设计计算
(一)高速级齿轮的传动设计
1.选齿轮材料、热处理方式及计算许用应力
1) 材料及热处理
按使用条件,属中速、轻载,重要性和可靠性一般的齿轮传动。可选用软齿面齿轮,且小齿轮的硬度比大齿轮大30~50HBS,具体选择如下:
小圆锥齿轮:40Cr,调质处理,硬度为280HBS
大圆锥齿轮:45钢,调质处理,硬度为240HBS
精度等级为7级,压力角为20
2)选小齿轮齿数,大齿轮齿数,取。则。
2.按齿面接触强度设计
由设计计算公式进行试算,即
(1)确定公式内的各计算数值
1)试选载荷系数K=1.3
2)计算小齿轮的转矩为输出转矩T=16669N·mm
3)选齿宽系数(机械设计第九版P225)
由《机械设计(第九版)》图10-25d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳确定许用应力
① 由“机械设计书”中的图10—21(P209),按齿面硬度查
小齿轮硬度为280HBS
大齿轮硬度为240HBS
强度极限,大齿轮的接触疲劳强度极限
4)由《机械设计(第九版)》表10-5查得材料的弹性影响系数 ,计算应力循环次数
5) 由《机械设计(第九版)》图10-23取接触疲劳寿命系数 。
6) 计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数S=1,由机械设计公式(10—14)得
(2) 计算
1)试算小齿轮分度圆直径,代入中较小的值
2) 计算圆周速度v
d=d(1-0.5)=50.513(1-0.30.5)=42.936mm
3) 计算载荷系数
根据,8级精度(精度等级降低一个等级),由《机械设计(第九版)》图10-8查得动载系数
(机械设计P195)直齿轮
由《机械设计(第九版)》表10-1查得使用系数K=1.
根据大齿轮两端支撑,小齿轮作悬臂布置,查《机械设计(第九版)》表得轴承系数K=2.542,接触强度载荷系数
4) 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,得
5) 计算模数m
(3) 按齿根弯曲疲劳强度设计
计算齿轮相关参数
试选K=1.3
计算当量齿数
1) 由《机械设计(第九版)》图10—17查得齿形系数
应力修正系数
2) 由《机械设计(第九版)》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
3) 由《机械设计(第九版)》图10-18取弯曲疲劳寿命系数
4) 计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数S=1.7 (机械设计第九版P207),得
5) 计算大、小齿轮的并加以比较。
取两者较大值
7)设计计算
(2) 调整齿轮模数
计算圆周速度v.
d=mZ=1.70424=25.776mm
d=d(1-0.5)=25.776=21.910mm
v=πdn/(60=3.14
齿宽b=
计算实际载荷K
根据v=1.640, 8级精度由机械设计图10—8查得K=1.150
取齿间载荷分布系数K=1,由机械设计表10—4用插值法查得K=2.542,K=2.510,
所以 K
由机械设计(10—13)按实际载荷系数算的齿轮模数为:
m=m
根据标准取模数m=1.5mm。为了同时满足接触疲劳强度算得的分度圆直径d=63.166mm,=63.1661.5=42.111,选齿数为42,则,取。
(4)计算相关参数
圆整并确定齿宽
大圆锥齿轮的大端直径大于160mm,因此采用腹板式
最终m=1.5
=42
大齿轮:腹板式
(二) 低速级齿轮的传动设计
低速级齿轮设计条件:
功率P2=2.397kW 主动轮转速:n2=559.906r/min
传动比:i2=4 转矩:T2=40884N·mm
1. 选定齿轮精度等级、材料及齿数
1) 材料及热处理
按使用条件,属中速、轻载,重要性和可靠性一般的 轮传动。可选用软齿面齿轮,且小齿轮的硬度比大齿轮大30~50HBS,具体选择如下:
小斜齿轮:40Cr,调质处理,硬度为280HBS
大斜齿轮:45钢,调质处理,硬度为240HBS
圆锥圆柱齿轮减速器为通用减速器,速度不高,故选用7级精度(GB10095-88)
2)选小齿轮齿数,大齿轮齿数
3)选取螺旋角。初选螺旋角 ,压力角
2、按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算,即
(1)确定公式内的各计算数值
1)试选载荷系数K
2)计算小齿轮的转矩40.884
3)选齿宽系数
4)由《机械设计(第九版)》图10-20选取区域系数
5)由《机械设计(第九版)》式10-21得
αt= arctan(tanαn/cosβ) = arctan(tan200/cos140) = 20.5620
αat1 = acrcos = 29.9740
Αat2= acrcos = 24.0380
,,
=0.616
6)由《机械设计(第九版)》表10-5查得材料的弹性影响系数
7) 计算应力循环次数
8)由《机械设计(第九版)》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) 由《机械设计(第九版)》图10-23取接触疲劳寿命系数
10)计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数S=1,得
(2)计算
1)试算小齿轮分度圆直径,由计算公式得
2)计算圆周速度v
3) 计算齿宽b及模数
4计算载荷系数
根据,7级精度,由《机械设计(第九版)》图10-8查得动载系数1.10
齿轮圆周力Ft==2.429N
<100N
由《机械设计(第九版)》表10-3查得
由《机械设计(第九版)》表10-2查得使用系数
由《机械设计(第九版)》表10-4查得
接触强度载荷系数
6)按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径,得
7)计算模数
3. 按齿根弯曲疲劳强度设计
1)确定弯曲强度载荷系数
2)计算重合度系数,由《机械设计(第九版)》图10-28查得螺旋角影响系数
由式(10-19)可得计算弯曲疲劳强度螺旋角系数
Y=1-
3)计算当量齿数
4)由《机械设计(第九版)》图10-17查得齿形系数
,
应力校正系数
,
5)由《机械设计(第九版)》图10-20c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
6)由《机械设计(第九版)》图10-18取弯曲疲劳寿命系数
7)计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数,得
8) 计算大、小齿轮的并加以比较,取较大值计算。
4. 按照弯曲强度来计算
结合之前求得的,取,为了同时满足接触疲劳强度算得的分度圆直径,所以重新修正下齿数:
取
5.几何尺寸的计算
1)计算中心距
,中心距圆整为110mm.
2)螺旋角
3)分度圆直径
4)宽度
圆整后取 齿宽
初选
(三) 开式齿轮的传动设计
开式齿轮设计条件:
功率P4=2.256kW 主动轮转速:n4=139.977r/min
传动比:i3=5 转矩:T4=153995 N·mm
1.选齿轮材料、热处理方式
1)材料及热处理
按使用条件,属低速、轻载,重要性和可靠性一般的齿轮传动。材料选择 由《机械设计(第九版)》表10-1选择大小齿轮材料均为45钢(调质)。具体选择如下:
小齿轮材料为40Cr,调质处理,小齿轮硬度为280HBS,
大齿轮材料为45钢,调质处理,大齿轮硬度取240HBS。
2)圆柱齿轮速度不高,故选用8级精度(GB10095-88)
3)选小齿轮齿数,大齿轮齿数
2、 按照齿根弯曲疲劳强度设计
1)由《机械设计(第九版)》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
2) 计算应力循环次数
3)由《机械设计(第九版)》图10-18取弯曲疲劳寿命系数
4)计算弯曲疲劳许用应力
取弯曲疲劳安全系数,得
5)确定弯曲强度载荷系数 初选 齿宽系数 (小齿轮做悬臂布置且为软齿面)
6)由《机械设计(第九版)》图10-17查得齿形系数
应力校正系数
7)计算大、小齿轮的并加以比较。
8)小齿轮的接触疲劳强度极限
大齿轮的接触疲劳强度极限
计算接触疲劳许用应力
取失效概率为1%,安全系数S=1,得
1、计算
2、 圆周速度
计算载荷系数
由v=0.572m/s,8级精度 ,由《机械设计(第九版)》图10-8查得动载系数
由《机械设计(第九版)》表10-3查得(直齿轮)
由《机械设计(第九版)》表10-2查得使用系数
由《机械设计(第九版)》表10-4查得
由《机械设计(第九版)》表10-3查得
由《机械设计(第九版)》图10-13查得
接触强度载荷系数
按实际载荷系数校正分度圆
弯曲强度载荷系数K==
9) 设计计算
开式齿轮考虑到齿面磨损,应将强度计算求得的模数加大10%~20%,则取m=3 mm
则
3.几何尺寸的计算
(1)计算分度圆直径
(2)计算中心距
(3)计算齿轮宽度
圆整后大齿轮齿宽,小齿轮齿宽。
( 4)结构设计
由于小齿轮直径为87mm小于160mm,因此采用实心式。
由于大齿轮直径为438mm大于160mm,因此采用腹板式。
第六章 轴的设计计算
(一)高速级
六、轴的设计计算
输入轴设计
1、 输入轴上的功率、转速和转矩
2、 求作用在齿轮上的力
已知小圆锥齿轮的分度圆直径为:
3、 初步确定轴的最小直径
先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为(调质),根据《机械设计》表15-3,取=112,得,取高速轴的输入轴的最小直径为安装联轴器的直径,为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号。
联轴器的计算转矩,查《机械设计(第九版)》表14-1,由于转矩变化很小,故取=1.5,则
由于弹性套柱销联轴器可缓冲减震,适用于连接载荷平稳,传递中小转轴的轴,查《机械设计手册》,选TL-4型弹性套柱销联轴器,其公称转矩为,半联轴器的孔径,故取,半联轴器长度,半联轴器与轴配合的毂孔长度为44mm。故可取轴1-2段长度为
4、 轴的结构设计
(1) 拟定轴上零件的装配方案。锥齿轮的(e为圆锥齿轮小端面齿根圆至键槽底部的距离),故设计为齿轮轴结构。
图三
(2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1)为了满足半联轴器的轴向定位,1-2轴段右端需制出一轴肩,故取2-3段的直径。
2)初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和微小轴向力,故选用角接触球轴承,参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组,标准精度级的角接触球轴承7206C其尺寸为,。为了更好定位,轴的长度略大于轴承宽度,。5-6段轴可以取。
3)根据轴承端盖的装拆对于轴承添加润滑油的要求,取,, ,则
4) 6段用于安置小锥齿轮,取
(3)轴上的周向定位
联轴器的周向定位采用平键连接,按由《机械设计(第九版)》表6-1查得平键截面,键槽用键槽铣刀加工,长为32mm。同时为保证联轴器与轴配合有良好的对中性,故选择联轴器与轴的配合为;联轴器与轴的周向定位是由过渡配合来保证的,此处选轴的尺寸公差为k6
确定轴上圆角和倒角尺寸,取轴端倒角为 。
5.求轴上的载荷(如下表格)
载荷
水平面H
垂直面V
支反力F
弯矩M
总弯矩
扭矩T
6、按弯扭合成应力校核轴的强度根据上表中的数据及轴的单向旋转,扭转切应力为脉动循环变应力,取,轴的计算应力
前已选定轴的材料为(调质),由《机械设计(第九版)》表15-1查得,富裕量较大,故安全。
7、精确校核轴的疲劳强度
(1) 判断危险截面
在右端滚动轴承的两边,由于左端面设置阶梯较大,且受力较大,结合弯矩图可知,该截面为危险截面。另该截面为截面A。
(2) 截面A
抗弯截面系数
抗扭截面系数
截面A弯矩M为
截面A上的扭矩为
截面上的弯曲应力
截面上的扭转切应力
轴的材料为,调质处理。由表15-1查得
截面上由于轴肩而形成的理论应力集中系数及按《机械设计(第九版)》附表3-2查取。因,,经插值后查得
又由《机械设计(第九版)》附图3-1可得轴的材料敏感系数为 ,
故有效应力集中系数为
由《机械设计(第九版)》附图3-2得尺寸系数,扭转尺寸系数。
轴按磨削加工,由《机械设计(第九版)》附图3-4得表面质量系数为
轴未经表面强化处理,即,则综合系数为
又取合金钢的特性系数
计算安全系数值(机械设计P370)
故可知安全。
轴的计算公式和相关数据引自《机械设计(第九版)》P360~376
(二) 中间轴
1、中间轴上的功率、转速和转矩
2、求作用在齿轮上的力
已知圆柱斜齿轮的分度圆半径
而
已知圆锥直齿轮的平均分度圆直径
而
3、初步确定轴的最小直径
先初步估算轴的最小直径。选取轴的材料为45钢(调质),根据《机械设计》表15-3,取,得,因轴上需要开键槽,降低了轴的刚度,因此增加轴的直径,取为25mm。中间轴最小直径显然是安装滚动轴承的直径和。
3、 轴的结构设计
(1) 拟定轴上零件的装配方案(图五)
(2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1)初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力,故选用单列圆锥滚子轴承,参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组,标准精度级的角接触球轴承7205c,其尺寸为。该型轴承定位销直径为31mm,因此挡油板环外径31mm。
2)取安装齿轮的轴段,锥齿轮左端与右轴承之间采用挡油板定位,已知锥齿轮轮毂长L=30mm,为了使套筒端面可靠地压紧端面,此轴段应略短于轮毂长,故取,齿轮的右端采用轴肩定位,轴肩高度,取,则轴环处的直径为。
3)已知圆柱斜齿齿轮齿宽为55mm,为了使套筒断面可靠的压紧断面,此段应略短于轮毂长度,故取
4)以箱体一小圆锥齿轮的中心线为对称轴,则取,,。
(3)轴上的周向定位
圆锥齿轮和斜齿圆柱齿轮的周向定位均采用平键连接,按由《机械设计(第九版)》表6-1查得平键截面,长为20mm,同时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性,故选择齿轮轮毂与轴的配合为;滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的,此处选轴的尺寸公差为m6。
(4)确定轴上圆角和倒角尺寸取轴端倒角为
(5)求轴上的载荷
载荷
水平面H
垂直面V
支反力F
弯矩M
总弯矩
扭矩T
图四
6、按弯扭合成应力校核轴的强度(取,45调制钢的)
,,,,,,,,,,,,,,,,,
故安全。
(三) 低速轴
1、输出轴上的功率、转速和转矩
2、求作用在齿轮上的力
已知圆柱大斜齿轮与小齿轮上面的力大小相等方向相反,则:
3、初步确定轴的最小直径
轴的材料为45钢(调质),根据《机械设计)》表15-3,取,得 ,考虑到开键槽给轴造成的损失,固使轴径增加10%~15%,输出轴的最小直径为安装联轴器的直径,为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号。联轴器的计算转矩,查《机械设计第九版》表14-1,由于转矩变化很小,故取,则。查《机械设计手册》,选LT6型弹性柱销联轴器,其公称转矩为,半联轴器的孔径,半联轴器长度,半联轴器与轴配合的毂孔长度为,故取。
4、轴的结构设计
(1)拟定轴上零件的装配方案(见图六)
图六
(2)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
1)为了满足半联轴器的轴向定位,7-8轴段左端需制出一轴肩,故取 。
2)初步选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力,故选用角接触球轴承,参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组,标准精度等级的角接触球轴承7208c,其尺寸为,
则,。
3)右端轴承采用轴肩进行轴向定位,由《机械设计手册》查得7208c型轴承取挡油板外径;则可取;已知齿轮轮毂的宽度为50mm,为了使挡油板端面可靠地压紧齿轮,则可取,考虑挡油板,则可取。齿轮的右端采用轴肩定位,轴肩高度,取,则轴环处的直径为可取。轴环宽度,取。 4)轴承端盖的总宽度为32mm,根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑油的要求,求得端盖外端面与半联轴器左端面间的距离,故取
6) 箱体一小圆锥齿轮中心线为对称轴,则取,,。
(3)轴上的周向定位
齿轮、半联轴器的周向定位均采用平键连接,按由《机械设计(第九版)》表6-1查得齿轮处平键截面,同时为保证齿轮与轴配合有良好的对中性,故选择齿轮轮毂与轴的配合为;半联轴器与轴的连接,根据需要选用平键,半联轴器与轴的配合为,滚动轴承与轴的周向定位是由过渡配合来保证的,此处选轴的尺寸公差为m6。
(4)确定轴上圆角和倒角尺寸 取轴端倒角为
5、 求轴上的载荷
载荷
水平面H
垂直面V
支反力F
弯矩M
总弯矩
扭矩T
6、按弯扭合成应力校核轴的强度(取,45调制钢的)
故安全。
第七章 键连接的选择及校核计算
输入轴键计算
校核联轴器处的键连接
该处选用普通平键尺寸为,接触长度,则键联接所能传递的转矩为:
故单键即可。
中间轴键计算
1、校核圆锥齿轮处的键连接
该处选用普通平键尺寸为,接触长度,则键联接所能传递的转矩为:
故单键即可。
2、校核圆柱齿轮处的键连接
该处选用普通平键尺寸为,接触长度
则键联接所能传递的转矩为:
故单键即可。
输出轴键计算
1、校核联轴器处的键连接
该处选用普通平键尺寸为,接触长度,则键联接所能传递的转矩为:
故单键即可。
2、 校核圆柱齿轮处的键连接、
该处选用普通平键尺寸为,接触长度,则键联接所能传递的转矩为:
故单键即可。
挤压强度公式引自《机械设计(第九版)》P106
其中公式进行了适当变形,键连接的许用挤压应力取值为: GB/T 1096-2003
第八章 滚动轴承的选择及计算
输入轴滚动轴承计算
初步选择滚动轴承,由《机械设计(机械设计基础)课程设计》表15-7中初步选取0基本游隙组,标准精度级的角接触球轴承7007C,其尺寸为,,,
载荷
水平面H
垂直面V
支反力F
则
则
则
则
则
取较大的进行受力验算,
故合格。
中间轴滚动轴承
初步选择滚动轴承,由《机械设计(机械设计基础)课程设计》表15-7中初步选取0基本游隙组,标准精度级的角接触球轴承7205C,其尺寸为,查表可得e=0.55,Y=1.008,,。
载荷
水平面H
垂直面V
支反力F
同输入轴滚动轴承算法,得
故合格。
输出轴滚动轴承
初步选择滚动轴承,由《机械设计(机械设计基础)课程设计》表15-7中初步选取0基本游隙组,标准精度级的角接触球轴承7208C,其尺寸为
,查表可得,e=0.53,Y=1.06,,。
载荷
水平面H
垂直面V
支反力F
同理,
故合格。
第九章 联轴器的选择
在轴的计算中已选定联轴器型号。
1、 输入轴联轴器的计算转矩,查《机械设计(第九版)》表14-1,由于转矩变化很小,故取,则查《机械设计师手册》,选LT-4型弹性套柱销联轴器,其公称转矩为,半联轴器的孔径,故取,半联轴器长度,半联轴器与轴配合的毂孔长度为44mm。
2、输出轴联轴器的计算转矩,查《机械设计(第九版)》表14-1,故取,则,查《机械设计师手册》选LT6型弹性柱销联轴器,其公称转矩为,半联轴器的孔径,半联轴器长度,半联轴器与轴配合的毂孔长度为60mm。
联轴器型号选取参阅《机械设计师手册》(机械工业出版社
第十章 润滑与密封
(一) 齿轮的润滑
在减速器中齿轮的润滑方式根据齿轮的圆周速度v而定,经过
前面的计算可知,高速级齿轮的圆周速度约为3.213m/s,低速级
的齿轮圆周速度约为0.862m/s,可采用浸油润滑。
(二)滚动轴承的润滑
根据“机械设计书”中表13-10(P332)中的dn值 ,选定滚动轴承的润滑方式为脂润滑。
(三)密封方法的选取
减速器需要密封的部位很多,有轴伸出处,轴承内侧,箱体接
合能力面和轴承盖,窥视孔以及放油的接合面等处。
为了使减速器的分箱面不漏油,应在装配减速器时在分箱上涂
密封胶。选用凸缘式端盖易于调整,检查孔盖板以及油塞,油
标等处需装纸封油垫(或皮封油圈),以确保密封性。
对于轴伸出端的密封,主要是为了使滚动轴承与箱外隔绝,防
止润滑油漏出以及箱体外的杂质,水及灰尘等侵入轴承处,避
免轴承急剧磨损和腐蚀。由脂润滑选用毡圈油封,毡圈油封的
结构简单,价格便宜,安装方便,但与轴颈接触,对轴颈的磨
损较严重,因而功耗大,寿命较短。
至于轴承内侧的密封,采用挡油板密封,防止过多的机油进入
轴承,破坏脂润滑的效果。
齿轮采用:浸油润滑
滚动轴承采用:脂润滑
第十一章 设计小结
这次课程设计题目是链式运输机上的两级圆锥圆柱齿轮减速器(外加一个开式齿轮),在课程设计过程中主要是参考《机械设计》这本书,包括很多表格和图都是依据这本书的。对我来说相当于
展开阅读全文