二級同軸式直齒輸入聯(lián)軸器輸出鏈輪

PAGE56PAGEPAGE目錄TOC\o"1-2"\f\u\t"wdStyleTOC1,wdStyleTOC1"第一部分設(shè)計任務(wù)書 2第二部分傳動裝置總體設(shè)計方案 3第三部分電動機(jī)的選擇 33.1電動機(jī)的選擇 33.2確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比 4第四部分計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù) 5第五部分齒輪傳動的設(shè)計 75.1低速級齒輪傳動的設(shè)計計算 75.2高速級齒輪傳動的設(shè)計計算 13第六部分鏈傳動和鏈輪的設(shè)計 20第七部分傳動軸和傳動軸承及聯(lián)軸器的設(shè)計 227.1輸入軸的設(shè)計 227.2中間軸的設(shè)計 277.3輸出軸的設(shè)計 33第八部分鍵聯(lián)接的選擇及校核計算 408.1輸入軸鍵選擇與校核 408.2中間軸鍵選擇與校核 418.3輸出軸鍵選擇與校核 41第九部分軸承的選擇及校核計算 429.1輸入軸的軸承計算與校核 429.2中間軸的軸承計算與校核 439.3輸出軸的軸承計算與校核 45第十部分聯(lián)軸器的選擇 4610.1輸入軸處聯(lián)軸器 46第十一部分減速器的潤滑和密封 4711.1減速器的潤滑 47第十二部分減速器附件及箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸 4912.1減速器附件的設(shè)計與選取 4912.2減速器箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸 54設(shè)計小結(jié) 56參考文獻(xiàn) 56第一部分設(shè)計任務(wù)書一.初始數(shù)據(jù)設(shè)計同軸式二級直齒圓柱齒輪減速器，初始數(shù)據(jù)T=701Nm，n=46r/nim，設(shè)計年限（壽命）：9年，每天工作班制（8小時/班）：2班制，每年工作天數(shù)：300天，三相交流電源,電壓380/220V。二.設(shè)計步驟1.傳動裝置總體設(shè)計方案2.電動機(jī)的選擇3.確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比4.計算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)5.齒輪的設(shè)計6.滾動軸承和傳動軸的設(shè)計7.鍵聯(lián)接設(shè)計8.聯(lián)軸器設(shè)計9.潤滑密封設(shè)計10.箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計第二部分傳動裝置總體設(shè)計方案一.傳動方案特點(diǎn)1.組成：傳動裝置由電機(jī)、減速器、鏈傳動、工作機(jī)組成。2.特點(diǎn)：齒輪相對于軸承不對稱分布，故沿軸向載荷分布不均勻，要求軸有較大的剛度。3.確定傳動方案：選擇電動機(jī)-同軸式二級直齒圓柱齒輪減速器-鏈傳動-工作機(jī)的傳動方案。二.計算傳動裝置總效率ηη1為聯(lián)軸器的效率,η2為軸承的效率,η3為齒輪嚙合傳動效率,η4為鏈傳動的效率,η5為工作裝置的效率。第三部分電動機(jī)的選擇3.1電動機(jī)的選擇綜合考慮電動機(jī)和傳動裝置的尺寸、重量、價格和減速器的傳動比，選定型號為Y132S-4的三相異步電動機(jī)，額定功率為5.5KW，滿載轉(zhuǎn)速nm=1465r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min。電動機(jī)外形電動機(jī)主要安裝尺寸：中心高外形尺寸地腳螺栓安裝尺寸地腳螺栓孔直徑電動機(jī)軸尺寸鍵尺寸HL×HDA×BKD×EF×G132mm475×315216×14012mm38×8010×333.2確定傳動裝置的總傳動比和分配傳動比第五部分齒輪傳動的設(shè)計5.1低速級齒輪傳動的設(shè)計計算1.選精度等級、材料及齒數(shù)（1）選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，齒面硬度280HBW，大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，齒面硬度為240HBW。（2）一般工作機(jī)器，選用8級精度。壓力角α=20°。6.齒輪參數(shù)總結(jié)和計算齒數(shù)z1=35z2=112模數(shù)m=4mm中心距a=240mm齒寬b1=117mmb2=112mm5.2高速級齒輪傳動的設(shè)計計算1.選精度等級、材料及齒數(shù)（1）選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì))，齒面硬度280HBW，大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，齒面硬度為240HBW。（2）一般工作機(jī)器，選用8級精度。壓力角α=20°。6齒輪參數(shù)總結(jié)和計算齒數(shù)z1=35z2=112模數(shù)m=4mm中心距a=240mm齒寬b1=117mmb2=112mm第六部分鏈傳動和鏈輪的設(shè)計鏈條型號20A；鏈輪齒數(shù)z1=21，z2=63；鏈節(jié)數(shù)Lp=124，中心距a=1284mm。第七部分傳動軸和傳動軸承及聯(lián)軸器的設(shè)計7.1輸入軸的設(shè)計4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖①為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，Ⅰ-Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，故?、?Ⅲ段的直徑d23=32mm。半聯(lián)軸器與軸配合的輪轂長度L=82mm,為了保證軸端擋圈只壓在聯(lián)軸器上而不壓在軸的端面上，故Ⅰ-Ⅱ段的長度應(yīng)比L略短一些，現(xiàn)取l12=80mm。4)初步選擇滾動軸承。因軸承受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。。參照工作要求并根據(jù)d23=38mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選擇深溝球軸承6208，其尺寸為d×D×B=40×80×18mm，故d34=d67=40mm。由手冊上查得6208型軸承的定位軸肩高度h=4mm，則d56=48mm。采用分體式齒輪，該段安裝齒輪，l_45略短于齒輪寬度，則l45=116mm。5)軸承端蓋厚度e=10，墊片厚度Δt=2，根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與聯(lián)軸器端面有一定距離K=24，螺釘C1=22mm，C2=20mm，箱座壁厚δ=8mm，考慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離Δ，取Δ=5mm，則軸承座寬度為L=δ+l6)取小齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ1=10mm?？紤]箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離Δ，取Δ=5mm，則高速齒輪倒角為1mmlll7)軸上零件的周向定位齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位采用平鍵鏈接,半聯(lián)軸器與軸的配合為H7/k6,按機(jī)械設(shè)計手冊查得截面尺寸b×h=8×7mm，長度L=70mm,小齒輪與軸的聯(lián)接選用A型鍵，按機(jī)械設(shè)計手冊查得截面尺寸b×h=10×8mm，長度L=32mm。同時為了保證齒輪與軸配合由良好的對中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/r6,滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為H7/k68)確定軸上圓角和倒角尺寸根據(jù)表，取軸端倒角為C1.5,各軸肩處的圓角半徑則由各軸肩決定。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。表7-1軸的直徑和長度軸段123456直徑323840424840長度80683411615187.2中間軸的設(shè)計4.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖圖7-3中間軸示意圖4)初步選擇滾動軸承。中間軸最小直徑是安裝滾動軸承的直徑d12和d56，因軸承受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)dmin=26.55mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選取深溝球軸承6206，其尺寸為d×D×B=30×62×1mm，故d12=d56=30mm。5)取安裝大齒輪處的軸段的直徑d45=32mm；齒輪的右端與右軸承之間采用定距環(huán)定位。已知高速大齒輪齒輪輪轂的寬度b2=112mm，為了可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l45=111mm。齒輪的左端采用軸肩定位，由軸徑d45=32mm，取h=3mm，則軸環(huán)處的直徑d34=38mm。6)左端滾動軸承采用定距環(huán)進(jìn)行軸向定位。7)考慮材料和加工的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)將低速小齒輪和軸分開設(shè)計與制造。已知低速小齒輪的輪轂寬度為b3=117mm，為了使定距環(huán)端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l23=114.5mm，d23=32mm。已知高速級大齒輪輪轂寬度為b2=112mm，為了使定距環(huán)端面可靠的壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短與輪轂寬度，故取l45=111mm，d45=32mm。8)取低速級小齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ1=10mm，高速級大齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ2=12.5mm，高速級大齒輪和低速級小齒輪距離Δ3=15mm?？紤]箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離Δ，取Δ=5mm，則高速齒輪倒角為1mm，低速齒輪倒角為1.5mmll9)取高低速軸承之間距離為Sc=10mm,則l10)軸上零件的周向定位為了保證齒輪與軸配合由良好的對中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/r6,滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為H7/k611)確定軸上圓角和倒角尺寸根據(jù)表，取軸端倒角為C1.5,各軸肩處的圓角半徑則由各軸肩決定。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。表7-2軸的直徑和長度軸段12345直徑3032383230長度32.5114.580.511134.57.3輸出軸的設(shè)計圖7-5低速軸示意圖現(xiàn)取l12=60mm。4)初步選擇滾動軸承。因軸承受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作要求并根據(jù)d23=48mm，由軸承產(chǎn)品目錄中選擇深溝球軸承6210，其尺寸為d×D×B=50×90×20mm，故d34=d67=50mm。5)取安裝齒輪處的軸段的直徑d45=52mm；已知大齒輪輪轂的寬度為b2=112mm，為了使套筒端面可靠地壓緊齒輪，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取l45=110.5mm。齒輪的右端采用軸肩定位，由軸徑d45=52mm，故取h=4mm，則軸環(huán)處的直徑d56=60mm。6)軸承端蓋厚度e=10，墊片厚度Δt=2，根據(jù)軸承端蓋便于裝拆，保證軸承端蓋的外端面與鏈輪端面有一定距離K=24，螺釘C1=22mm，C2=20mm，箱座壁厚δ=8mm，考慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離Δ，取Δ=5mm，則軸承座寬度為L=δ+l取大齒輪距箱體內(nèi)壁之距離Δ2=12.5mm，考慮箱體的鑄造誤差，在確定滾動軸承位置時，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離Δ，取Δ=5mm，已知滾動軸承的寬度B=21mm低速齒輪倒角為1.5mmlll7)軸上零件的周向定位齒輪、鏈輪與軸的周向定位采用平鍵鏈接,鏈輪與軸的配合為H7/k6,同時為了保證齒輪與軸配合由良好的對中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/r6,滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為H7/k68)確定軸上圓角和倒角尺寸根據(jù)表，取軸端倒角為C1.5,各軸肩處的圓角半徑則由各軸肩決定。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。表7-3軸的直徑和長度軸段123456直徑404850526050長度606639110.517.520第八部分鍵聯(lián)接的選擇及校核計算8.1輸入軸鍵選擇與校核1）校核聯(lián)軸器處的鍵連接：該處選用普通A型平鍵尺寸為：b×h×l=10mm×8mm×70mm，2）校核高速小齒輪處的鍵連接：該處選用普通A型平鍵尺寸為：b×h×l=12mm×8mm×100mm，8.2中間軸鍵選擇與校核1）中間軸與高速大齒輪處鍵該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l=10mm×8mm×90mm，2）中間軸與低速小齒輪處鍵該處選用普通平鍵尺寸為：b×h×l=10mm×8mm×100mml'8.3輸出軸鍵選擇與校核1）輸出軸與低速大齒輪處的鍵該處選用A型普通平鍵尺寸為：b×h×l=16mm×10mm×90mm2）輸出軸與小鏈輪處鍵該處選用A型普通平鍵尺寸為：b×h×l=12mm×8mm×50mm第九部分軸承的選擇及校核計算9.1輸入軸的軸承計算與校核9.2中間軸的軸承計算與校核6206d=30D=62 B=169.3輸出軸的軸承計算與校核6210d=50D=90 B=20第十部分聯(lián)軸器的選擇10.1輸入軸處聯(lián)軸器LT6第十一部分減速器的潤滑和密封11.1減速器的潤滑為防止箱體內(nèi)潤滑劑外泄和外部雜質(zhì)進(jìn)入箱體內(nèi)部影響箱體工作，在構(gòu)成箱體的各零件間，如箱蓋與箱座間、及外伸軸的輸出、輸入軸與軸承蓋間，需設(shè)置不同形式的密封裝置。對于無相對運(yùn)動的結(jié)合面，常用密封膠、耐油橡膠墊圈等；對于旋轉(zhuǎn)零件如外伸軸的密封，則需根據(jù)其不同的運(yùn)動速度和密封要求考慮不同的密封件和結(jié)構(gòu)。本設(shè)計中由于密封界面的相對速度較小，故采用接觸式密封。輸入軸與軸承蓋間V<3m/s，輸出軸與軸承蓋間也為V<3m/s，故均采用氈圈油封封油圈。11.2齒輪的潤滑齒輪圓周速度v=π通用的閉式齒輪傳動，其潤滑方法根據(jù)齒輪的圓周速度大小而定。由于大齒輪的圓周速度v<=12m/s，將大齒輪的輪齒浸入油池中進(jìn)行浸油潤滑。這樣，齒輪在傳動時，就把潤滑油帶到嚙合的齒面上，同時也將油甩到箱壁上，借以散熱。齒輪浸入油中的深度通常宜超過一個齒高，但一般亦不應(yīng)小于10mm。為了避免齒輪轉(zhuǎn)動時將沉積在油池底部的污物攪起，造成齒面磨損，現(xiàn)取大齒輪齒頂距油池底面距離為48mm，,由于大齒輪全齒高h(yuǎn)=9mm<10mm，取浸油深度為10mm，則油的深度H為H=48+10=58mm根據(jù)齒輪圓周速度查表選用工業(yè)閉式齒輪油（GB5903-2011），牌號為L-CKC320潤滑油，黏度推薦值為288～352cSt11.3軸承的潤滑滾動軸承的潤滑劑可以是脂潤滑、潤滑油或固體潤滑劑。選擇何種潤滑方式可以根據(jù)齒輪圓周速度判斷。由于V齒＞2m/s，所以均選擇油潤滑。

第十二部分減速器附件12.1油標(biāo)用來指示箱內(nèi)油面的高度，油標(biāo)位在便于觀察減速器油面及油面穩(wěn)定之處。油尺安置的部位不能太低，以防油進(jìn)入油尺座孔而溢出。圖12-1桿式油標(biāo)12.2通氣器由于減速器運(yùn)轉(zhuǎn)時，機(jī)體內(nèi)溫度升高，氣壓增大，為便于排氣，在機(jī)蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器，以便達(dá)到體內(nèi)為壓力平衡。圖12-2通氣塞12.3放油孔及放油螺塞為排放減速器箱體內(nèi)污油和便于清洗箱體內(nèi)部，在箱座油池的最低處設(shè)置放油孔，箱體內(nèi)底面做成斜面，向放油孔方向傾斜1°～2°，使油易于流出。圖12-3放油塞12.4窺視孔和視孔蓋在機(jī)蓋頂部開有窺視孔，能看到傳動零件齒合區(qū)的位置，并有足夠的空間，以便于能伸入進(jìn)行操作，窺視孔有蓋板，機(jī)體上開窺視孔與凸緣一塊，有便于機(jī)械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強(qiáng)密封，蓋板用鑄鐵制成。圖12-4窺視孔蓋示意圖L1=140，L2=125，b1=144，b2=129δ=4mmd4=7mmR=5mm12.5定位銷采用銷GB/T117-2000，對由箱蓋和箱座通過聯(lián)接而組成的剖分式箱體，為保證其各部分在加工及裝配時能夠保持精確位置，特別是為保證箱體軸承座孔的加工精度及安裝精度。圖12-5圓錐銷示意圖12.6起蓋螺釘由于裝配減速器時在箱體剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封膠，因而在拆卸時往往因膠結(jié)緊密難于開蓋，旋動起蓋螺釘可將箱蓋頂起。圖12-6起蓋螺釘12.7起吊裝置起吊裝置用于拆卸及搬運(yùn)減速器。它常由箱蓋上的吊孔和箱座凸緣下面的吊耳構(gòu)成。也可采用吊環(huán)螺釘擰入箱蓋以吊小型減速器或吊起箱蓋。本設(shè)計中所采用吊孔（或吊環(huán)）和吊耳的示例和尺寸如下圖所示：圖12-7吊耳吊孔尺寸計算：CCb=R=rr≈0.25(1)軸承端蓋的選用輸入軸上的軸承為6208型深溝球采用凸緣式軸承端蓋，其中上端為透蓋，下端為悶蓋。軸承外徑D=80，螺釘直徑為8mm，螺釘數(shù)目4顆。中間軸上的軸承為6206型深溝球采用凸緣式軸承端蓋，兩端都為悶蓋。軸承外徑D=60，螺釘直徑為6mm，螺釘數(shù)目4顆。輸出軸上的軸承為6210型深溝球采用凸緣式軸承端蓋，其中上端為透蓋，下端為悶蓋。軸承外徑D=90，螺釘直徑為8mm，螺釘數(shù)目4顆。(2)軸承端蓋的結(jié)構(gòu)計算表12-1高速軸承端蓋軸承端蓋參數(shù)計算取值螺釘孔徑d0d3+1=8+1=9mm9mmD0D+2.5×d3=80+2.5×8=100mm100mmD2D0+2.5×d3=100+2.5×8=120mm120mme1.2×d3=1.2×8=9.6mm10mmD4D-(10～15)=80-(10～15)=80-10=70mm70mmD5D0-3×d3=100-3×8=76mm76mmD6D-(2～4)=80-(2～4)=80-3=77mm77mmb5～10=6mm6mmh(0.8～1)×b=(0.8～1)×6=6mm6mm螺釘數(shù)目4顆4顆表12-2中間軸承端蓋軸承端蓋參數(shù)計算取值螺釘孔徑d0d3+1=6+1=7mm7mmD0D+2.5×d3=62+2.5×8=82mm82mmD2D0+2.5×d3=82+2.5×8=102mm102mme1.2×d3=1.2×7=8.4mm9mmD4D-(12～16)=62-(10～15)=62-10=52mm52mmD5D0-3×d3=82-3×8=58mm58mmD6D-(2～4)=62-(2～4)=62-3=59mm59mmb5～10=6mm6mmh(0.8～1)×b=(0.8～1)×6=6mm6mm螺釘數(shù)目4顆4顆表12-3低速軸承端蓋軸承端蓋參數(shù)計算取值螺釘孔徑d0d3+1=8+1=9mm9mmD0D+2.5×d3=90+2.5×8=110mm110mmD2D0+2.5×d3=110+2.5×8=130mm130mme1.2×d3=1.2×8=9.6mm10mmD4D-(12～16)=90-(10～15)=90-10=80mm80mmD5D0-3×d3=110-3×8=86mm86mmD6D-(2～4)=90-(2～4)=90-3=77mm87mmb5～10=6mm6mmh(0.8～1)×b=(0