《2022年蜗杆—斜齿圆柱齿轮—二减速器套用该模板.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年蜗杆—斜齿圆柱齿轮—二减速器套用该模板.docx（39页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 目录一、设计任务书 -1 二、传动方案分析 -2 三、电动机地挑选运算-3 四、总传动比地确定和各级传动比地安排-3 五、运动和动力参数地运算-3 六、传动零件地设计-4 七、轴地设计和运算-11 八、滚动轴承地挑选和运算-16 九、键连接地挑选和运算 十、联轴器地挑选和运算 十一、润滑和密封地说明 十二、拆装和调整地说明-19 -20 -21 -21 十三、减速箱体地附件地说明-21 十四、设计小节 -21 十五、参考资料 -22 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - -
2、 二、传动方案分析1蜗杆传动蜗杆传动可以实现较大地传动比, 尺寸紧凑 , 传动平稳 , 但效率较低 , 适用于中、小功率地场合 . 采纳锡青铜为蜗轮材料地蜗杆传动 , 由于答应齿面有较高地相对滑动速度 , 可将蜗杆传动布置在高速级 , 以利于形成润滑油膜 , 可以提高承载才能和传动效率 . 因此将蜗杆传动布置在第一级 . 2斜齿轮传动斜齿轮传动地平稳性较直齿圆柱齿轮传动好, 常用在高速级或要求传动平稳地场合. 因此将斜齿轮传动布置在其次级. 3圆锥齿轮传动圆锥齿轮加工较困难 , 特殊是大直径、大模熟地圆锥齿轮 , 只有在需要转变轴地布置方向时采纳 , 并尽量放在高速级和限制传动比 , 以减小圆
3、锥齿轮地直径和摸数 . 所以将圆锥齿轮传动放在第三级用于转变轴地布置方向 . 4链式传动链式传动运转不匀称, 有冲击 , 不适于高速传动, 应布置在低速级. 所以链式传动布置在最终 . 因此 , 蜗杆传动斜圆柱齿轮传动圆锥齿轮传动链式传动 理地 . , 这样地传动方案是比较合名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 计算及说明结果三电动机挑选运算 1原始数据如下：运输链牵引力 F=6000N 运输链工作速度 V=0.15m/s 运输链齿数 Z=16 运输链节距 P=100 2电动机型号挑选运输链所需功率P wF v60 0
4、00.1 50.9k wP w0.9k w1 0 001 00 0a0.6 0 5取1=0.99 连 轴 器 ） ,2=0.98 轴 承 ）,3=0.97 斜 齿 轮 ） ,4=0.72 蜗杆） ,5=0.93 3 3 4 5=0.605 电动机功率 Pd=Pw / a=1.488 kw P d1.4 88kwD5 12m m运输链链轮节圆直径Dpz1 0051 2m msin 1 8 0 /sin 1 8 0 / 1 6 n5.6r/ m in链轮转速n6010 0 0v6 010 0 00.1 55.6r/ m inD3.1 45 12电动机型号Y90L-4 取圆锥齿轮传动比i 1 =24
5、 ； 蜗杆传动比i 2 =6090 就电动机总传动比为 ia =i 1i2 =120360 故电动机转速可选范畴是nd =ian=120360 5.6=6702022 r / min 应选电动机型号为Y90L-4 nd1 50 0r/ m in主要参数：nd1 50 0r/ m in ;D2 4m mD2 4m m四总传动比确定及各级传动比安排nm1 4 40r/ m in由电动机型号查表得nm=1440 r / min ；ia=n m / n=1440 / 5.6=257 ia2 57取蜗杆传动比i1=31；直齿圆柱齿轮传动比i2=0.05 转距 TN m 转速传动效 率输入输出输入输出nr
6、/min 比i 电动机轴1.473 1.488 9.770 9.87 1440.00 1.00 0.99 一轴1.444 9.57 1440.00 二轴1.093 1.018 213.7 209.4 46.45 31.0 0.71 三轴0.988 0.968 609.4 597.2 15.48 3.00 0.95 四轴0.900 0.882 1538.6 1507.8 5.59 2.77 0.91 六传动零件地设计运算1蜗杆蜗轮地挑选运算1. 挑选蜗杆地传动类型ZCuSn10P1,蜗杆材料用45 钢,蜗依据 GB/T 10085 1988 地举荐 ,采纳渐开线蜗杆ZI. 轮 用铸锡青铜ZCuS
7、n10P1,金属膜铸2. 挑选材料造 . 轮 芯 用 灰 铸 铁蜗杆传动传递地功率不大,速度中等 ,故蜗杆用45 钢,蜗轮用铸锡青铜HT100 制造 . 金属膜铸造 .轮芯用灰铸铁HT100 制造 . 3. 按齿面接触疲惫强度进行运算依据闭式蜗杆传动地设计准就,先按齿面接触疲惫强度进行设计,再校核齿根弯曲疲n5.6r/ m inNm m劳强度 . 6 010 0 00.1 55.6r/ m in传动中心距n6 010 0 0vT22.1 2105D3.1 45 12确定作用在蜗轮上地转距 T2 z1=1, =0.7 ,就T29.5 51 06P29.5 51 06nP 1i1 21.4 7 3
8、0.79.5 51 062.1 21 05Nmn14 4 0 / 3 11/2m 名师归纳总结 确 定 载 荷K ,故取载荷分布不匀称系数K =1,机械设计 250 页查表 11-5K1.2 1第 4 页,共 21 页因工作载荷较稳固- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 取 K A=1.15,由于转速不高 ,冲击不大 ,可取 KV=1.05；就 K=K AK K V =1.15 11.05 1.21 确定弹性影响系数ZE=160MPa1/2 Z =2.9 因选用地是铸锡青铜蜗轮和钢蜗杆相配,故 ZE=160MPa1/2 确定接触系数ZN2.0 11 08先
9、假设分度圆直径d1 和传动中心距a 地比值 d1/a=0.35,从图 11-18 中查得 Z =2.9 确定许用接触应力H 依据蜗轮材料为铸锡青铜ZCuSn10P1,金属铸造膜 ,蜗杆螺旋齿面硬度45HRC, 可从KH N0.6 8 7表 11-7 中查得蜗轮地基本许用应力H =268MPa 应力循环次数N6 0jn2Lh6 011 44 07 20 02.0 11 083 1H1 8 4.1 2M P a寿命系数KH N81 071 050.6 87a99.3 4m m2.0 1就HKH NH 0.6 8 726 818 4.1 2M P a运算中心距a31.2 11.4 71051 602
10、.999.3 4m m.这时d1/a0.5,从a10 0m m18 4.1 2取a10 0m m i31,从表 11-2 中查得m=5,蜗杆分度圆直径图 11-18 中查得Z2.37,因ZZ,因此以上运算结果可用. 4. 蜗杆与蜗轮地主要参数及几何尺寸蜗杆名师归纳总结 轴向齿距p =15.7mm ；直径系数q=10；齿顶圆直径da1 =60mm；分度圆导 pa= 1 5.7 m m ;第 5 页,共 21 页程角o 5 4 2 38 ；蜗杆轴向齿厚sa1m7.85mm 2蜗轮q= 1 0;蜗轮齿数 z2=31；变位系数x2=-0.5 ；da 1= 6 0m m ;验算传动比i = z2/z1=
11、31 ；传动比误差为0 = 5 4 2 38 蜗轮分度圆直径 d2=m z2=5 31=155mm s = 7.8 5 m m a蜗轮喉圆直径 da2=d2+2ha2=155+2 5=165mm d2=155mm 蜗轮齿根圆直径 df2=d2-2hf2=155-2 1.2 5=143mm 蜗轮咽喉母圆半径 rg2= a-0.5da2=100-0.5 165=17.5mm 5. 校核齿根弯曲疲惫强度da2=165mm F1.5 3K T2YF a2YFdf2=143mm d d m 1 2rg2= 17.5mm - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 当量齿数
12、ZV2Z2c os53 13 1.4 7c o s3o4 2 3 8 由此 ,查表 11-19 可得齿形系数YF a23.3. F =56MPa ZV23 1.4 7螺旋角系数Y15.7 1O0.9 5 92YF a23.31 4 0OY0.9 5 9 2许用弯曲应力FF KF N从表 11-8 中查得由 ZCuSn10P1 制造地蜗轮地基本许用应力寿命系数KF N91 061050.5 15KF N0.5 152.0 12 7.8 2M PaH5 60.5 1 52 8.8 4M P aF1.5 31.0 52.0 11 053.30.9 5 9 2H2 8.8 4M P a5 015 55
13、27.8 2M PaF满意弯曲强度 . 6. 精度等级公差和表面粗糙度地确定 考虑到所设计地蜗杆传动是动力传动 ,属于通用机械减速器 ,从 GB/T 100891988 圆柱蜗杆、蜗轮精度中挑选 8 级精度 ,侧隙种类为 f,标注为 8f GB/T 10089 1988. 7. 热平稳核算 . 由于摩擦损耗地功率PfP1,就产生地热流量为11 00 0P1P蜗杆传递地功率以自然方式2dS totad1 5 W/m2C；d箱体地表面传热系数,可取S内表面能被论化油所飞溅到积,单位为 m 2；取 S=0.5 m 2,而外表面又可为四周空气所冷却地箱体表面面tO油地工作温度,可取 tO65C ；5
14、7.3C. 选精度等级、材料及齿数 运输机一般工作机器 ,速度不高 ,应选用 7 级精度 . 材料挑选 .有表 10-1 挑选小齿轮材料为40Cr调质） ,硬度为 280HBS, 大齿轮材料名师归纳总结 为 45 钢. 按齿面接触疲惫强度设计214od1t32K T t1uu1ZHZdH确定公式内各运算数值a.试选Kt1.61 08Kt1.6b.由图 10-30 选取区域系数Z H=2.433 c.由图 10-26 查得a10.7 7,a20.8 8 ,就aa1a21.6 5d.小齿轮传递转距ZH=2.433 T195.51 05P 1/n19 5.51 051.0 392.1 3 61 05
15、Nmm aa1a21.6 54 6.4 5T12.1 36105Nme.由表 10-7 选取齿宽系数d1m f. 由表 10-6 查得材料地弹性影响系数ZE1 8 9.8M P a1 / 2d1g.由图 10-21d 查得齿轮地接触疲惫强度极限Hlim6 0 0M P aZE1 8 9.8M P a1 / 2h.应力循环次数N6 0n1jLh604 6.4 516300152.0 1Hlim60 0M P ai. 由表 10-19 查得接触疲惫寿命系数K HN=1.07 N2.0 11 08j. 运算接触疲惫许用应力,取安全系数S=1 KHN=1.07 hKH NSHlim1.0 7160 0
16、6 42M P ah6 4 2M P a运算a.试算小齿轮分度圆直径dt1,代入 H中较小地值d1t321.612.1 3 61 0542.4 318 9.826 5.8 1m m1.6 5364 2d1t6 5.8 1m mb.运算圆周速度名师归纳总结 v60d1tn1 23.1 4 1 66 5.8 14 6.4 50.1 6m/svn t0.1 6m/s第 7 页,共 21 页100 06 01 0 00b65.8 1m mc.运算齿宽 b 及模数mntm2.6 6m mh/5.9 8 5m mbh1 1.0 0- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - -
17、bdd1 t16 5.8 16 5.8 1m mmn td1tc os6 5.8 1co s 14o2.6 6m m1.9 03z12 4h/h2.2 5mnt2.2 52.6 65.9 8 5m mb65.8 1 / 5.9 851 1.0 0d.运算纵向重合度0.318dz 1tan0.318124tan 141.903KH1.4 21.1e.运算载荷系数K 由表 10-2 查得使用系数KA11,故KF1.3 5依据 v=0.16m/s,7 级精度 ,有图 10-8 查得动载荷系数KVKH1.1 20.1 810.6d2d20.2 31 03bKHKF1.1 20.1 8 10.1 6 0
18、.2 31036 5.8 1K1.5 61.4 2由表 10-13 查得KF1.3 51.11.4 21.5 6d1n6 5.2 6由表 10-3 查得KHKF1.1故载荷系数KKAKVKHKH1f. 按实际地载荷系数校正所算得地分度圆直径m mm2.6 4m md1d1t3K/Kt6 5.8 131.5 6 / 1.66 5.2 6g.运算模数mnmnd1tcos6 5.2 6c os 1 42.6 4m mz1243. 按齿根弯曲强度设计mn32K T Y 11c os2YF aYSaK1.4 85dz2F确定运算参数a.运算载荷系数KKAKVKHKH11.11.3 51.4 8 5Y0.
19、8 8zV12 6.2 7z78.8 2V2b.依据纵向重合度1.0 93 ,从图 10-28 查得螺旋角影响系数c.运算当量齿数名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - z V1z 12 42 6.2 7co s33 co s 14z V2z27 27 8.8 2co s33 co s 1 4d.查取齿形系数由表 10-5 查得YF a12.5 9 2,YF a22.2 4 ,YSa11.5 96 ,YS a21.7 5mnd3m mm me.运算大、小齿轮地YF aYSa并加以比较FYF a1YS a12.5 921.
20、5 960.0 1 36 3F130 3.5 7YF a2YS a22.2 41.7 50.0 1 64 1F22 3 8.8 6d11t65.2 6大齿轮地数值大. 设计运算dmn321.4 852.1 3621 050.8 8c os21 40.0 1 64 12.0 8mm z 12 1m m2 11.6 56 3z2因 此 取mn3m m , 可 满 足 齿 根 弯 曲 疲 劳 强 度 . 为 满 足 齿 面 接 触 疲 劳 强 度 取a13 01d1t65.2 6m mz 1d1c os65.2 6co s1 421.1 1mn3取z 12 1,就z2uz132 1634. 几何尺寸
21、运算名师归纳总结 运算中心距14 1 5 0 14 15 0 az1z2mn2 16331 2 9.8 6m m2 co s1 4d16 5m m2 co s将中心距圆整为130mm 按圆整后地中心距修正螺旋角arc c o sz 1z2mnarc c os 216 33d21 95m m21 302a因 值转变不多 ,故,K,ZH等值不必修正 . B26 5m m运算大、小齿轮地分度圆直径d1z m 1n2156 5.0 0 0m mB17 0m mc osc o s1 4 1 5 轴地材料选用常用地d2z mn6351 95.0 0 0m mc o sco s1 4 1 5 第 9 页,共
22、 21 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 运算齿轮宽度 45 钢bdd1216 56 5m mm m . 所以取B65m m B17 0七轴地设计和运算1.初步运算轴径轴地材料选用常用地45 钢d12 4m m当轴地支撑距离未定时, 无法由强度确定轴径,要用初步估算地方法,即按纯扭矩并降低许用扭转切应力确定轴径d,运算公式为：dA3Pn1,3 轴为外伸轴 ,初算轴径作为最小直径,应取较小地A 值； 2 轴为非外伸轴 ,初算轴径作为最大直径,应取较大地A 值；查表 15-3,取 A 1=A 3=110,A 2=120. d1A13P 111 031.4
23、 7 311.0 8m m14 4 0d3 5m mn12d2A23P 21 2031.0 3933.8 1m md4 5m m34 6.4 5n2d3A33P31 1030.9 884 3.9 6m mn31 5.4 8考虑到 1 轴要与电动机联接,初算直径d1必需与电动机轴和联轴器空相匹配,所以初定 d1=24mm 取 d2 =35mm ；d3 =45mm 2轴地结构设计 1 轴地初步设计如下图：联 轴 器端 盖并 列 向 心 轴 承滚 动 轴 承装配方案是：套筒、左端轴承、端盖、联轴器依次从轴地左端向又端安装 ,右端只安装轴承和轴承座 . 轴地径向尺寸：当直径变化处地端面用于固定轴上零件
24、或承担轴向力时 ,直径变化值要大些 ,可取 68 ）mm,否就可取 46）mm 名师归纳总结 轴地轴向尺寸：轴上安装传动零件地轴段长度是由所装零件地轮毂宽度打算地,而轮第 10 页,共 21 页毂宽度一般是和轴地直径有关,确定了直径 ,即可确定轮毂宽度.轴地端面与零件端面- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 应留有距离L, 以保证零件端面与套筒接触起到轴向固定作用,一般可取L=13 ）mm.轴上地键槽应靠近轴地端面处 . 3 轴地初步设计如下图：滚 动 轴 承斜 齿 轮滚 动 轴 承端 盖圆 锥 齿 轮装配方案：左端从左到右依次安装斜齿轮、套筒和滚动轴承套
25、筒、滚动轴承、端盖和圆锥齿轮 . 尺寸设计准就同 1 轴 2 轴地初步设计如下图：,右端从右到左依次安装角 接 触 球 轴 承轮 齿蜗 轮角 接 触 球 轴 承Ft18 5 48N装配方案：左端从左到右依次安装套筒、滚动轴承,右端从右到左依次安装蜗轮、套筒、滚动轴承和端盖. Fr13 2 10N尺寸设计准就同1 轴F21 7 1Na132 轴地弯扭合成强度运算名师归纳总结 由2 轴 两 端 直 径 d=35mm, 查 机 械 零 件 手 册 得 到 应 该 使 用 地 轴 承 型 号 为Ft227 5 7.3N第 11 页,共 21 页7207C,D=72mm,B=17mm, a=15.7mm
26、.求作用在齿轮上地力,蜗轮、轴承对轴地力,轴上地弯距、扭距,并作图Fr210 0 8.6N齿轮上地作用力：Ft12T1221 3.710 0 085 4 8Nd15 0Fa227 5.7N- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - Fr1Ft1ta nn8 5 48ta n 2 03 2 10NFN V118 9 5.3Nco s1co s 14 1 5 Fa1Ft1tan18 54 8tan 1 4 1 5 2 17 1NNr200FN V16 2 51.6N蜗轮对轴地作用力：Ft22T222 13.71 00 02 75 7.3NFN V21 2 87.8N
27、d21 5 5FN H11 3 47.9NFr2Ft2tann27 5 7.3tan 201 0 08.6FN H218 00.6Nco s2co s 54 2 3 8 MV13 0 8.2NmFa2Ft2tan21 0 08.6tan 54 2 38 27 5.7N再由下图求出轴承对轴地作用力2MV25 1.9NmF N V1Fa1Fa20FN V118 9 5.3NMH16 6.5NmFN V1Ft1Fr2FN V20MH272.6NmFN V1L1L2L3Ft1L2L3Fr2L3FaFN V162 5 1.6N;FN V212 87.8NL3M131 5.3NmM288.4NmFN H1
28、Fr1Ft2FN H20T12 8.2NmFN H1L1L2L3Fa1r 1Fr1L2L3Ft2FN H11 3 47.9N;FN H21 8 00.6N作出 2 轴地力学模型 ,如下图再运算出各个作用点处地弯距和扭距MV1FN V1L16 25 1.649.3 / 10 0 03 0 8.2Nm94.6 3NmMV2 1FN V2L312 8 7.84 0.3 / 1 00 05 1.9NmMV2 2FN V2L3Fa2r21 2 8 7.84 0.327 5.715 5 / 10 0 0MH1 1FN H1L11 3 47.949.3 / 10 0 06 6.5NmMH1 2MH1 1Fa1 1 r6 6.5 21 7 16 5 / 1 0 0020 7.5 7NmMH2FN H2L318 0 0.640.3 / 1 0 007 2.6NmM1 1MV12MH1 1231 5.3NmM1 2MV12MH1 2237 1.6NmM2 1MV2 12MH228 8.4NmM2 2MV222MH221 19.0NmTFt1 1 rFt2r28 54 8652 75 7.31 5 512 8.2Nm10 0 0弯距图和扭距图如下：名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 21 页精选