帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置.doc
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______________________________________________________________________________________________________________ 重慶交通大學(xué) 帶式運(yùn)輸機(jī)傳動裝置說明書 2013—2014學(xué)年第二學(xué)期 學(xué)院: 機(jī)電與汽車工程學(xué)院 專業(yè): 機(jī)械電子工程 班級: 機(jī)電子3班 姓名: 學(xué)號: 指導(dǎo)老師: 孫鵬飛 前言 在21世紀(jì)的今天,對現(xiàn)代帶學(xué)生的能力要求越來越高了,為了能夠熟練的掌握書本知識并用于實踐中去,學(xué)校在我們學(xué)習(xí)《機(jī)械設(shè)計》的同時進(jìn)行一次設(shè)計,以便提高我們在這方面的結(jié)合能力。 本說明書根據(jù)我們《機(jī)械設(shè)計》的老師的指導(dǎo)和書本的知識所設(shè)計的。在設(shè)計過層中,邢老師給了一些寶貴意見,使我在設(shè)計過程和編寫說明書是有了不少的改進(jìn)。 本說明書把卷揚(yáng)機(jī)的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡單的處理,使讀者能夠比較清楚的了解卷揚(yáng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理。 在設(shè)計過程中老師給了許多寶貴的意見在此表示感謝。 書中存在著一定的錯誤和缺點,希望老師能給予指出改正。 設(shè)計者 2014年5月 目錄 一、 課程設(shè)計的目的……………………………………………… 4 二、 課程設(shè)計的內(nèi)容……………………………………………… 4 三、 課程設(shè)計的要求……………………………………………… 5 四、 設(shè)計計算 ……………………………………………… 6 1、電動機(jī)的選擇 ……………………………………………… 6 2、傳動裝置的數(shù)據(jù)處理…………………………………………… 7 3、帶的設(shè)計 ……………………………………………… 8 4、渦輪蝸桿的設(shè)計 ……………………………………………… 10 5、軸的設(shè)計計算 ……………………………………………… 14 6、軸承的校核 ……………………………………………… 24 7、聯(lián)軸器的選擇 ……………………………………………… 25 8、箱體的結(jié)構(gòu) ……………………………………………… 26 五、 總結(jié) ……………………………………………… 28 一、 課程設(shè)計的目的 機(jī)械設(shè)計課程教學(xué)基本要求規(guī)定,每個學(xué)生必須完成的一個課程設(shè)計。它是機(jī)械設(shè)計課程的最后一個重要環(huán)節(jié),也是高等工科院校大多數(shù)專業(yè)學(xué)生第一次較全面的設(shè)計能力訓(xùn)練,其基本目的是: a) 培養(yǎng)理論聯(lián)系實踐的設(shè)計思想,訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計和有關(guān)先休課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實踐分析和解決工程實際問題的能力,鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計方面的知識; b) 通過制訂設(shè)計方案,合理選擇傳動機(jī)構(gòu)和零件類型,正確計算零件工作能力、確定尺寸和選擇材料,以及較全面地考慮制造工藝和維護(hù)要求,之后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計,達(dá)到了解和掌握機(jī)械零件、機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械的設(shè)計過程和方法; c) 進(jìn)行設(shè)計基本技能的訓(xùn)練。例如計算.繪圖.熟悉和運(yùn)用設(shè)計資料(手冊、圖冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等)以及使用經(jīng)驗數(shù)據(jù).進(jìn)行經(jīng)驗估算和處理數(shù)據(jù)的能力。 二、課程設(shè)計的內(nèi)容 課程設(shè)計通常選擇一般用途的機(jī)械傳動裝置或簡單機(jī)械為題,如設(shè)計圖1所示卷揚(yáng)機(jī)的減速器或整機(jī)。 課程設(shè)計通常包括以下內(nèi)容:決定傳動裝置的總體設(shè)計方案;選擇電動機(jī):計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù);傳動零件、軸的設(shè)計計算;軸承、聯(lián)結(jié)件、潤滑密封和聯(lián)軸器的選擇及校驗計算;機(jī)體結(jié)構(gòu)及其附件的設(shè)計;繪制裝配圖及零件工作圖;編寫計算說明書。 三、課程設(shè)計的要求 一、原始數(shù)據(jù) 題號 參數(shù) D1 運(yùn)輸帶工作拉力F/N 2400 運(yùn)輸帶工作速度v/(m/s) 1.0 卷筒直徑D/mm 380 二、工作條件與計算要求 連續(xù)單向運(yùn)轉(zhuǎn),載荷有輕微振動。運(yùn)輸帶速度允許誤差± 5%;兩班制工作,3年大修,使用期限15年。(卷筒支承及卷筒與運(yùn)輸帶間的摩擦影響在運(yùn)輸帶工作拉力F中已考慮。) 三、設(shè)計任務(wù)量 1)減速器裝配圖1張(0號或1號); 2)零件工作圖1~3張; 3)設(shè)計說明書1份。 1-電動機(jī) 2-蝸桿減速器 3-聯(lián)軸器 4-卷筒 5-運(yùn)輸帶 四.設(shè)計計算 1.電動機(jī)的選擇 (1).按工作要求和條件,選用三相異步電動機(jī),電壓380V,Y型。 (2).選擇電動機(jī)容量 電動機(jī)所需的工作功由= 式中:、、、、 分別為帶傳動、軸承、單級蝸桿、聯(lián)軸器和卷筒的傳動效率。 取=0.96,=0.98(滾子軸承),=0.90(蝸桿,不包括軸承效率),=0.99(滑塊聯(lián)軸器),=0.96,則 ==0.80 所以 ===3kW (3).確定電動機(jī)轉(zhuǎn)速 卷筒軸工作轉(zhuǎn)速為 n===51 按《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)手冊》推薦的傳動比合理范圍,去V帶傳動比的傳動比=2~4,單級蝸桿傳動比=10~40,則總傳動比=20~160,故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為n=·n=(20~160)×96=1920~15360符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速是3000r/min。 查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表2.2可得如下表的1種傳動方案 方案 電動機(jī)型號 額定 kW 電動機(jī)轉(zhuǎn)速 電動機(jī)重 量 N 同步轉(zhuǎn)速 滿在轉(zhuǎn)速 1 Y112M-2 4 3000 2890 45 由各因素考慮而選擇1號方案。 2傳動裝置的數(shù)據(jù)處理 由前面的傳動計算可得傳動裝置的總傳動比==2890/51=57。 由式=·來分配傳動裝置的傳動比,式中、分別為帶傳動和減速器的傳動比。 由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》表(常用傳動機(jī)構(gòu)的性能及使用范圍)V帶的傳動比=3,則減速器的傳動比為 ==57/3=19 (1).確定各軸轉(zhuǎn)速 軸 ==2890/3=963 Ⅱ 軸 ==963/19=50.7 卷筒軸 ==50.7 (2).確定各軸輸入功率 Ⅰ 軸 =·=·=3×0.96=2.88kw Ⅱ 軸 =·=··=2.88×0.98×0.90=2.54kw 卷筒軸 =·=··=2.54×0.98×0.99=2.46kw 式中、、分別為相鄰兩軸間的傳動效率; (3).確定各軸的轉(zhuǎn)距 電動機(jī)的轉(zhuǎn)距 =9550=9550×3.9/2890=9.91N·m Ⅰ 軸 =·=·· =9.91×3×0.96=28.54N·m Ⅱ 軸 =·=··· =28.54×19×0.98×0.90=478.29N·m 卷筒軸 =··=478.29×0.98×0.99=460.03N·m 軸 名 效率P KW 轉(zhuǎn)距T N·m 轉(zhuǎn)速n 傳動比 i 效 率 輸 入 輸 出 輸 入 輸 出 電動機(jī)軸 3.0 3.82 2890 3 0.98 Ⅰ 軸 2.88 2.82 28.54 36.35 963 Ⅱ 軸 2.54 2.49 478.29 320.67 50.7 19 0.98 卷筒軸 2,。46 2.44 460.03 314.29 50.7 1.00 0.99 3、帶的設(shè)計 普通v帶的計算功率 選擇帶型 確定主動齒輪的基準(zhǔn)直徑 確定從動齒輪的基準(zhǔn)直徑 驗算帶的速度v 帶的基準(zhǔn)長度 確定中心距a 實際中心距a 驗算主動輪上的包角 確定帶的跟數(shù) 確定預(yù)緊力 作用在軸上的壓力 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查的工作情況系數(shù)=1.2 則=1.2×4=4.8 KW 根據(jù)和n1由《機(jī)械設(shè)計》選擇SPZ=63~100型窄V帶 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》選擇小帶輪基準(zhǔn)直徑=90mm 根據(jù)公式從動齒輪的基準(zhǔn)直徑 =i=3*90=270mm 根據(jù)表選擇,取=280mm 根據(jù)公式帶的速度v= π××N1/(60×1000)=π×90×2890/(60×100)=13.619 m/s 2+(+)+ =2×500+(280+90)+ =1583㎜由表8-2選帶的基準(zhǔn)長度為1640mm 根據(jù)0.7(+)2(+) 0.7(90+270)2(90+270) 252720 取=500㎜ a+=500+29.5=529.5㎜ ==159.3°> 所以符合要求 Z= 查《機(jī)械設(shè)計》表得=0.95 查同頁表得=0.99 由N1=2890r/min,=90mm,i=3.0查表8-5c和表8-5d得=1.64kw =0.34kw 所以Z=4.8/[(1.64+0.34)*0.95*0.99]=2.58 取z=3根 =查《機(jī)械設(shè)計》表得q=0.07 = =115.32N =2ZSin=681.41N =4.8 KW 選擇SPZ =90mm =270mm ==13.619 m/s =1640mm =500㎜ a=529.5mm =159.3° Z=3 =115.32N =681.41N 4蝸桿蝸輪的設(shè)計 1)選擇蝸桿傳動類型 根據(jù)GB/T10085-1988的推薦,采用漸開線蝸桿(ZI)。 2)選擇材料 考慮到蝸桿的傳動傳遞的功效率不大,速度只是中等,鼓蝸桿用45鋼,因希望效率高些,耐磨性好些,故蝸桿螺旋齒面要求淬火,硬度為45∽55HRC。蝸桿用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬,僅齒圈用青銅制造,而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。 3)設(shè)計計算 計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計計算 相關(guān)公式來源于《機(jī)械設(shè)計》 初步計算 使用系數(shù) 動載荷系數(shù) 齒向載荷系數(shù)K∞ 載荷系數(shù)K 彈性影響系數(shù) 接觸系數(shù)Zρ 基本許用應(yīng)力 [σH]^ 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 壽命設(shè)計計算KHN 許用應(yīng)力載荷 [σH] 中心距a 查《機(jī)械設(shè)計》得: 轉(zhuǎn)速不高選;=1.05 載荷平穩(wěn)選K∞=1; 選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配; 選蝸桿分度圓直徑和傳動中心距的比為0.35; 查《機(jī)械設(shè)計》圖; 蝸輪材料為鑄錫磷青銅,蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC; 查《機(jī)械設(shè)計》表; N=60jn2Lh 其中j為蝸輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)每個輪齒嚙合的次數(shù); n2為蝸輪轉(zhuǎn)速 ;Lh為工作壽命;N=60×1×963×1200÷10=6900000 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》公式 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》公式 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》公式 =1.15 =1.05 K∞=1 K=1.7 =160MPa Zρ=2.9 [σH]^ =158MPa N=6900000 KHN=0.59 [σH]=268MPa a>275mm 校核計算: a>275mm取a=275mm,因i=10,故從《機(jī)械設(shè)計》表11-2中取模數(shù)m=8mm,蝸桿分度圓直徑d1=110mm。 計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)及幾何尺寸 模數(shù)m 蝸桿分度圓直徑d1 蝸桿頭數(shù)z1 蝸桿直徑系數(shù)q 分度圓倒程角γ 蝸桿軸向齒距pa 蝸桿齒頂圓直徑da1 蝸桿齒根圓直徑df1 蝸桿軸向齒厚sa 蝸輪齒數(shù)z2 蝸輪變位系數(shù)x2 蝸輪分度圓直徑d2 蝸輪喉圓直徑da2 蝸輪齒根圓直徑df2 蝸輪咽喉母圓半徑rg 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查表 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查表 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查表 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查表 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查表 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查表得pa=πm =3.14*8 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查表得da1= d1+2ha1=80+2*1*8 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查表得df1= d1-hf1 =80-2*(8+0.25)= 90.8mm 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》表得sa=1/2mπ=1/2*3.14*8 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查表 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查表 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查表得d2=m z2 =8*20 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查表得da2= d2+2ha2=176mm 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》查表得df2 = d2-2hf2=140.8mm 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》第245頁表11-3得rg2 a-1/2da2 M=8 d1=110mm z1=2 q=13.75 γ=11°18′36″ pa=25.12mm da1=126mm df1=90.8mm sa=12.56mm z2=20 x2=-0.375 d2=160mm da2=176mm df2=140.8mm rg2=187mm 驗算傳動比i= z1/ z2=20/2=10 這時傳動比誤差為(11。7-11)/11=0。063 =6.3%,是允許的。 計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 精度等級公差和表面粗糙度的確定 考慮到所設(shè)計的蝸桿傳動是動力傳動,屬于通用機(jī)械減速器,從GB/T10089-1988圓住蝸桿,蝸輪精度中的選擇8級精度,側(cè)隙種類為f,標(biāo)注為8f GB/T10089-1988。 8級精度 8f 5.軸的設(shè)計計算 一.輸出軸的設(shè)計 材料選擇45鋼 已知條件: Ⅱ 軸 ==963/10=50.7 Ⅱ 軸 =·=··=2.54kw Ⅱ 軸 =·=···=478.92N·m 計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 初步確定軸的最小直徑dmin 聯(lián)軸器的選擇 按《機(jī)械設(shè)計》公式dmin=,根據(jù)表取=112, dmin==41.3mm 輸出軸的最小直徑顯然上安裝聯(lián)軸器的直徑d1-2與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需要同時 選擇聯(lián)軸器的型號。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT2,查表,考慮到轉(zhuǎn)矩很小故取KA=1.3則: Tca=KAT2=1。3×478290=621777 N·mm 按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》《滑塊聯(lián)軸器(JB/ZQ4384-1997)》 選擇WH7型滑塊聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為9000000 N·mm 。半聯(lián)軸器的孔徑d1=50mm,故取d1-2=50mm; 半聯(lián)軸器的長度L=122mm半聯(lián)軸器與軸配合的彀孔長度L1=85mm dmin =41.3mm d1=50mm d1-2=50mm; L=122mm 2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度; 1) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求,1-2軸段右端需制出一軸肩,故取2-3段的直徑d2-3=48mm;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑D=52mm。半聯(lián)軸器與軸配合的彀孔長度L1=85mm,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故1-2段的長度比L1略短一些,現(xiàn)取l1-2=82mm。 2) 初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作 要求并根據(jù)d2-3=58mm,由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第75頁表6-7選擇0基本游戲組,標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30210,其尺寸為d×D×T=50mm×90mm×21.75mm,故d3-4=d7-8=50mm;而l7-8=23mm。 右端滾動軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。,由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》查得30212安裝尺寸為d6-7=60mm。 3) 取安裝蝸輪處的軸段4-5的直徑d4-5=64mm;蝸輪的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知蝸輪輪彀的寬度為80mm,為了使套筒端面可靠地壓緊蝸輪,此軸段應(yīng)略短于輪彀寬度,故取l4-5=76mm。蝸輪的右端采用軸肩定位,軸肩的高度h>0.07d,取h=6mm,則軸環(huán)處的直徑d5-6=76mm。軸環(huán)寬度b>1.4h,取l5-6=12mm。 4) 軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm,故取l2-3=50mm 5) 取蝸輪距箱體內(nèi)壁之距離a=16mm,考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動軸承位置時應(yīng)該距離箱體內(nèi)壁一段距離s,取s=8mm,則 l3-4=T+s+a+(80-76)=22+8+16+4=55mm l6-7=a+s- l5-6=16+8-12=12mm d1-2=50mm; l1-2=82mm。 d2-3=58mm l2-3=82mm d3-4=60mm l3-4=55mm d4-5=64mm l4-5=76mm d5-6=76mm l5-6=10mm d6-7=60mm。 l6-7=12mm d7-8=60mm l7-8=23mm 3.軸上零件的周向定位 計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 軸上零件的周向定位 蝸輪,半聯(lián)軸器的周向定位均采用平鍵連接。按d4-5查機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第53頁表4-1得b×h=14mm×9mm,鍵槽銑刀加工,長為63mm(標(biāo)準(zhǔn)鍵長), 同時為了保證蝸輪與軸配合有良好的對中性,故選擇蝸輪輪彀與軸的配合H7/n6;同樣,半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)結(jié),選用平鍵為16mm×10mm×70mm,半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6。滾動軸承與軸的周向定位是借過度配合來保證的,此處選軸的直徑尺寸公差為m6。 蝸輪與軸 b×h=14mm×9mm H7/n6 半聯(lián)軸器與軸 16mm×10mm×70mm H7/k6 4.確定軸上圓角和倒角尺寸 計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 確定軸上圓角和倒角尺寸 查《機(jī)械設(shè)計》第357頁表15-2,取軸端倒角為 2×45°,各軸肩的圓角半徑見圖 軸的受力簡圖 5.軸上的載荷 計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 作用在蝸輪上的力 蝸輪分度圓直徑d2 圓周力Ft 徑向力Fr 軸向力Fa 支反力F 彎矩M 總彎矩M1 M2 扭矩T d2=160mm Ft=2T2/d2=2×478290/160N=5741N Fr=2T1/d1=2×621777/110=7928 N Fa=Ft×tanβ=5741×tan11.8°=1168N 水平面 FNH1=985N FNH2=756N 垂直面 FNV1=948N FNV2=-20N 水平面 MH=124047 N·mm 垂直面 MV1=60984 N·mm MV2=-1640 N·mm M1=138227 N·mm M2=124057 N·mm =478290 N·mm d2=160mm Ft=5741N Fr=7928 N Fa=1168N FNH1=985N FNH2=756N FNV1=948N FNV2=-20N MH=124047 N·mm MV1=60984 N·mm MV2=-1640 N·mm M1=138227 N·mm M2=124057 N·mm =478290 N·mm 6.校核軸的強(qiáng)度 計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度σca 進(jìn)行校核時,通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險截面C)的強(qiáng)度。根據(jù)公式(15-5)及軸上的載荷,并取α=0.6 軸的計算應(yīng)力σca= =14.75MPa σca=14.75MPa 前面選頂?shù)牟牧蠟?5鋼,調(diào)質(zhì)處理,由《機(jī)械設(shè)計》表15-1查得[σ-1]=60MPa。因此σca<[σ-1] 故安全。 一.輸入軸的設(shè)計 材料選擇45鋼 已知條件: 軸 ==2890/3=963 Ⅰ 軸 =·=·=2.98kw Ⅰ 軸 =·=··=28.54N·m 計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 初步確定軸的最小直徑dmin 聯(lián)軸器的選擇 按《機(jī)械設(shè)計》 dmin=,根據(jù)表,取=112, dmin==16.1mm 輸出軸的最小直徑顯然上安裝聯(lián)軸器的直徑d1-2與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需要同時 選擇聯(lián)軸器的型號。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩Tca=KAT2,查表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩很小故取KA=1.3則: Tca=KAT2=1。3×28540=37102N·mm 按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件,查《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第101頁表8-9《滑塊聯(lián)軸器(JB/ZQ4384-1997)》 選擇WH3型滑塊聯(lián)軸器其公稱轉(zhuǎn)矩為63N·m 。半聯(lián)軸器的孔徑d1=18mm,故取d1-2=18mm; 半聯(lián)軸器的長度L=42mm半聯(lián)軸器與軸配合的彀孔長度L1=23mm dmin =16.1mm d1=18mm d1-2=18mm; L=23mm 2.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段長度; 6) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求,1-2軸段右端需制出一軸肩,故取2-3段的直徑d2-3=24mm;左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑D=28mm。半聯(lián)軸器與軸配合的彀孔長度L1=23mm,為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上,故1-2段的長度比L1略短一些,現(xiàn)取l1-2=20mm。 7) 初步選擇滾動軸承。因軸承同時受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作 要求并根據(jù)d2-3=24mm,由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》選擇0基本游戲組,標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30205,其尺寸為d×D×T=25mm×52mm×16.25mm,故d3-4=d6-7=25mm;而l6-7=17mm。 右端滾動軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。,由《機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊》第67頁表6-7查得30210安裝尺寸為d5-6=31mm。 8) 取蝸桿的軸段4-5的直徑d4-5=80mm;長度比蝸輪的分度圓直徑略長一些l4-5=380mm 9) 軸承端蓋的總寬度為20mm(由減速器及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器右端面間的距離l=30mm,故取l2-3=60mm 10) 取蝸桿距箱體內(nèi)壁之距離a=16mm,考慮到箱體的鑄造誤差,在確定滾動軸承位置時應(yīng)該距離箱體內(nèi)壁一段距離s,取s=8mm,則 l3-4=T+s+a=23+8+16=47mm l6-7=a+s=16+8=24mm 彎扭合成應(yīng)力校核強(qiáng)度和輸出軸相近;這里從略 d1-2=18mm; l1-2=20mm。 d2-3=24mm l2-3=60mm d3-4=25mm l3-4=47mm d4-5=80mm l1-4=325mm d5-6=31mm l5-6=12mm d6-7=25mm l6-7=17mm 剛度的校核 蝸桿軸的彎曲剛度校核計算 蝸桿軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核 由于蝸桿變形對其撮合精度影響很大,而蝸桿軸又比較細(xì),所以一般對蝸桿軸進(jìn)行強(qiáng)度校核 C點的饒度最大 y=-(Fl2)/(48EI)= =1 θ=0.015 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》第367頁表15-5 y=1<[y]=(0.02 -0.05)ma =0.94- 2.35 θ=0.015<[θ]=0.016 所以符合彎曲剛度的要求。 根據(jù)公式φ=5.37×10(T/GIP) G=8.1×10MPa IP=πd/32=4019200 φ=5.37×10(T/GIP) =5.37×10(37100/8.1×10×4019200)=0.51 φ0.51(°)/m=<[φ]=0.5-1(°)/m 所以符合扭轉(zhuǎn)剛度的要求。 6軸承的校核 作用在軸承上的負(fù)荷: 徑向負(fù)荷 軸承受力 計算當(dāng)量動負(fù)荷 驗算軸承壽命 A處的軸承,==6321.02N B處的軸承,==8548.9N 外部軸向力==1617.06N 軸承內(nèi)部軸向力=e=0.4×6321.02=2528.4N =0.4=3419.56N 因+=1617.06+2528.4=4145.16>3419.56N= 軸承II被壓緊,故 ==2528.4N =+=3545.46N I軸承,/=2528.4/33400=0.0757 e=0.405 /=2528.4/6321.02=0.4- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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