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軸承vi設計(軸承設計圖)
大家好!今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關于軸承vi設計的問題,以下是小編對此問題的歸納整理,讓我們一起來看看吧。
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本文目錄:
什么是品牌CIS策劃?
我們的品牌CIS策劃就是以策劃品牌為核心,以企業(yè)現(xiàn)狀為基礎,為企業(yè)導入CIS形象設計,優(yōu)化企業(yè)內(nèi)部管理、塑造企業(yè)文化、展示全新形象。 通過對企業(yè)運營管理狀況進行調(diào)查、分析和診斷,同企業(yè)一起找出企業(yè)存在的問題以及制約公司發(fā)展的障礙,分析問題和障礙產(chǎn)生的原因,提出切實可行的改善方案,并指導實施、追蹤完善。 采用具體問題具體分析的對策,提出務實可行的方案為您的公司解決實際問題,圍繞策劃企業(yè)品牌這個核心,結(jié)合企業(yè)形象識別系統(tǒng)設計(Corporate Identity System 簡稱CIS)和品牌戰(zhàn)略系統(tǒng)策劃(Brand strategy system簡稱BTS)的先進方法和理念。我們不僅要照亮天空,同時必須命中目標,有強烈的震撼力和沖擊力,成為社會、市場的焦點…… 品牌CIS策劃能解決什么問題? 國際、國內(nèi)市場競爭日趨激烈,21世紀更是競爭的世紀,企業(yè)參與競爭的焦點已從商品數(shù)量、質(zhì)量、服務的競爭,逐步進入企業(yè)形象競爭;突出從全方位、廣角度、寬領域展開高層次、體現(xiàn)綜合實力的競爭。CIS涵蓋了企業(yè)知名度、產(chǎn)品美譽度及企業(yè)形象力等諸多要素,企業(yè)積極導入CIS戰(zhàn)略,通過理念識別系統(tǒng),在觀念上革故鼎新;通過行為識別系統(tǒng),展示企業(yè)風采;通過視覺識別系統(tǒng),凸現(xiàn)企業(yè)形象,進而讓企業(yè)成為永遠的形象立于公眾心中,使企業(yè)永遠立于不敗之地! 面對市場競爭的殘酷,營銷戰(zhàn)略將如何調(diào)整和規(guī)劃? 品牌整合傳播將如何演進和提升?營銷渠道將如何科學構架? 網(wǎng)上營銷又將如何與傳統(tǒng)營銷相融合,實現(xiàn)贏利? …… ??? 現(xiàn)在您所面臨的這些問題,我們可以協(xié)同你一起解決! 我們的品牌CIS策劃做什么? 作為專業(yè)的品牌與營銷策劃機構,我們的品牌CIS策劃主要做企業(yè)CIS策劃、品牌整合與營銷策劃、企業(yè)文化建設、戰(zhàn)略規(guī)劃咨詢四個方面的業(yè)務。 一、企業(yè)CIS策劃 企業(yè)CIS策劃(Corporate Identity System)即企業(yè)形象識別系統(tǒng),是企業(yè)規(guī)?;?jīng)營而引發(fā)的企業(yè)對內(nèi)對外管理行為的體現(xiàn),由理念識別(Mind Identity 簡稱MI)、行為規(guī)范(Behariour Identity 簡稱BI)和視覺設計(Visual Identity 簡稱VI)三方部分組成。 1.理念識別(MI) 它是確立企業(yè)獨具特色的經(jīng)營理念,是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中設計、科研、生產(chǎn)、營銷、服務、管理等經(jīng)營理念的識別系統(tǒng)。是企業(yè)對當前和未來一個時期的經(jīng)營目標、經(jīng)營思想、營銷方式和營銷形態(tài)所作的總體規(guī)劃和界定,屬于企業(yè)文化的意識形態(tài)范疇。 主要內(nèi)容: 企業(yè)精神、企業(yè)價值觀、企業(yè)信條、經(jīng)營宗旨、經(jīng)營方針、市場定位、產(chǎn)業(yè)構成、組織體制、社會責任和發(fā)展規(guī)劃等。 2.行為規(guī)范(BI) 是企業(yè)實際經(jīng)營理念與創(chuàng)造企業(yè)文化的準則,對企業(yè)運作方式所作的統(tǒng)一規(guī)劃而形成的動態(tài)識別形態(tài)。 主要內(nèi)容: 它是以經(jīng)營理念為基本出發(fā)點,對內(nèi)是建立完善的組織制度、管理規(guī)范、職員教育、行為規(guī)范和福利制度;對外則是開拓市場調(diào)查、進行產(chǎn)品開發(fā),透過社會公益文化活動、公共關系、營銷活動等方式來傳達企業(yè)理念,以獲得社會公眾對企業(yè)識別認同的形式。 3.視覺設計(VI) 在CIS設計系統(tǒng)中,視覺識別設計(VI)是最外在、最直接、最具有傳播力和感染力的部分,它包括基本要素設計和應用要素設計。 基本要素設計 企業(yè)名稱 企業(yè)標志 企業(yè)標準字 標準色彩 象征圖案 組合應用和企業(yè)標語口號 企業(yè)吉祥物 專用字體 應用要素設計 辦公事務用品 信封、信紙、便箋、名片、徽章、工作證、請柬、文件夾、介紹信、帳票、備忘錄、資料袋、公文表格等。 企業(yè)外部建筑環(huán)境 建筑造型、旗幟、門面、招牌、公共標識牌、路標指示牌、廣告塔等。 企業(yè)內(nèi)部建筑環(huán)境 業(yè)內(nèi)部各部門標示、企業(yè)形象牌、吊旗、吊牌、Pop廣告、貨架標牌等。 交通工具 轎車、中巴、大巴、貨車、工具車等各類交通工具所傳播的視覺形象和色彩。 服裝服飾經(jīng)理制服、管理人員制服、員工制服、禮儀制服、文化襯衫、領帶、工作冒、胸卡等。 廣告媒體 電視廣告、報紙廣告、雜志廣告、路牌廣告、招貼廣告等。 產(chǎn)品包裝 紙盒包裝、紙袋包裝、木箱包裝、玻璃包裝、塑料包裝、金屬包裝、陶瓷包裝、包裝紙等。 贈送禮品 企業(yè)禮品同使也是一種行之有效的廣告形式,主要有T恤衫、領帶、領帶夾、打火機、鑰匙牌、雨傘、記念章、禮品袋等。 陳列展示 櫥窗展示、展覽展示、貨架商品展示、陳列商品展示等。 印刷出版物 企業(yè)簡介、宣傳手冊商品說明書、產(chǎn)品(或業(yè)務)簡介、企業(yè)簡報、公司年歷等。 二、品牌整合與營銷策劃 充分調(diào)研,整合資源優(yōu)勢,借勢造勢;從細節(jié)入手,注重實效,以品牌帶動營銷,以營銷提升品牌。△ 品牌調(diào)研△ 平面廣告表現(xiàn)策劃△ 媒體策劃△ 招商會全程策劃△ 節(jié)假日促銷活動策劃△ 季節(jié)性產(chǎn)品上市促銷策劃△ 銷售管理工程導入△ 品牌文化傳播△ 終端管理建設維護 三、企業(yè)文化建設 最高層次的競爭即文化的競爭。企業(yè)文化實質(zhì)就是企業(yè)適應不斷變化的環(huán)境的能力和讓這種能力延續(xù)發(fā)展的能力,是一種適合于高度信息化與個性化的人性化管理方式,是企業(yè)經(jīng)營理論的人性的反映?!?戰(zhàn)略環(huán)境分析△ 企業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃△ 戰(zhàn)略管理顧問△ 競爭戰(zhàn)略顧問△ 職能戰(zhàn)略顧問△ 業(yè)務戰(zhàn)略顧問ukg公司是美國的還是英國的
ukg公司是英國的。UKG人力資源公司vi系統(tǒng)設計。目前品牌ukg主要的經(jīng)營產(chǎn)品有:微型軸承,小軸承,油槽,法蘭軸承,不銹鋼軸承,型鋼,滾珠絲桿,滾珠絲杠,復合軸承,軸承油,角接觸球軸承,滾針軸承,微型電機,深溝球軸承,電機軸,陶瓷球,機械潤滑油,圓錐滾子軸承,滾珠軸承,推力球軸承等。求助二級齒輪減速器的設計
機械設計課程--帶式運輸機傳動裝置中的同軸式2級圓柱齒輪減速器目 錄
設計任務書……………………………………………………1
傳動方案的擬定及說明………………………………………4
電動機的選擇…………………………………………………4
計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)……………………………5
傳動件的設計計算……………………………………………5
軸的設計計算…………………………………………………8
滾動軸承的選擇及計算………………………………………14
鍵聯(lián)接的選擇及校核計算……………………………………16
連軸器的選擇…………………………………………………16
減速器附件的選擇……………………………………………17
潤滑與密封……………………………………………………18
設計小結(jié)………………………………………………………18
參考資料目錄…………………………………………………18
機械設計課程設計任務書
題目:設計一用于帶式運輸機傳動裝置中的同軸式二級圓柱齒輪減速器
一. 總體布置簡圖
1—電動機;2—聯(lián)軸器;3—齒輪減速器;4—帶式運輸機;5—鼓輪;6—聯(lián)軸器
二. 工作情況: 載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)
三. 原始數(shù)據(jù)
鼓輪的扭矩T(N•m):850 鼓輪的直徑D(mm):350
運輸帶速度V(m/s):0.7 帶速允許偏差(%):5
使用年限(年):5 工作制度(班/日):2
四. 設計內(nèi)容
1. 電動機的選擇與運動參數(shù)計算; 2. 斜齒輪傳動設計計算 3. 軸的設計 4. 滾動軸承的選擇 5. 鍵和連軸器的選擇與校核; 6. 裝配圖、零件圖的繪制
7. 設計計算說明書的編寫
五. 設計任務
1. 減速器總裝配圖一張 2. 齒輪、軸零件圖各一張3. 設計說明書一份
六. 設計進度
1、 第一階段:總體計算和傳動件參數(shù)計算 2、 第二階段:軸與軸系零件的設計
3、 第三階段:軸、軸承、聯(lián)軸器、鍵的校核及草圖繪制
4、 第四階段:裝配圖、零件圖的繪制及計算說明書的編寫
傳動方案的擬定及說明
由題目所知傳動機構類型為:同軸式二級圓柱齒輪減速器。故只要對本傳動機構進行分析論證。
本傳動機構的特點是:減速器橫向尺寸較小,兩大吃論浸油深度可以大致相同。結(jié)構較復雜,軸向尺寸大,中間軸較長、剛度差,中間軸承潤滑較困難。
電動機的選擇
1.電動機類型和結(jié)構的選擇
因為本傳動的工作狀況是:載荷平穩(wěn)、單向旋轉(zhuǎn)。所以選用常用的封閉式Y(jié)(IP44)系列的電動機。
2.電動機容量的選擇
1) 工作機所需功率Pw Pw=3.4kW
2) 電動機的輸出功率 Pd=Pw/η η= =0.904 Pd=3.76kW
3.電動機轉(zhuǎn)速的選擇 nd=(i1’•i2’…in’)nw 初選為同步轉(zhuǎn)速為1000r/min的電動機
4.電動機型號的確定
由表20-1查出電動機型號為Y132M1-6,其額定功率為4kW,滿載轉(zhuǎn)速960r/min?;痉项}目所需的要求
計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)
傳動裝置的總傳動比及其分配
1.計算總傳動比
由電動機的滿載轉(zhuǎn)速nm和工作機主動軸轉(zhuǎn)速nw可確定傳動裝置應有的總傳動比為:
i=nm/nw nw=38.4 i=25.14
2.合理分配各級傳動比
由于減速箱是同軸式布置,所以i1=i2。
因為i=25.14,取i=25,i1=i2=5
速度偏差為0.5%<5%,所以可行。 各軸轉(zhuǎn)速、輸入功率、輸入轉(zhuǎn)矩
項 目 電動機軸 高速軸I 中間軸II 低速軸III 鼓 輪
轉(zhuǎn)速(r/min) 960 960 192 38.4 38.4 功率(kW) 4 3.96 3.84 3.72 3.57
轉(zhuǎn)矩(N•m) 39.8 39.4 191 925.2 888.4 傳動比 1 1 5 5 1 效率 1 0.99 0.97 0.97 0.97
傳動件設計計算
1. 選精度等級、材料及齒數(shù)
1) 材料及熱處理;
選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。
2) 精度等級選用7級精度;
3) 試選小齒輪齒數(shù)z1=20,大齒輪齒數(shù)z2=100的;
4) 選取螺旋角。初選螺旋角β=14°
2.按齒面接觸強度設計
因為低速級的載荷大于高速級的載荷,所以通過低速級的數(shù)據(jù)進行計算
按式(10—21)試算,即 dt≥
1) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值
(1) 試選Kt=1.6 (2) 由圖10-30選取區(qū)域系數(shù)ZH=2.433
(3) 由表10-7選取尺寬系數(shù)φd=1
(4) 由圖10-26查得εα1=0.75,εα2=0.87,則εα=εα1+εα2=1.62
(5) 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=189.8Mpa
(6) 由圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強度極限σHlim1=600MPa;大齒輪的解除疲勞強度極限σHlim2=550MPa;
(7) 由式10-13計算應力循環(huán)次數(shù)
N1=60n1jLh=60×192×1×(2×8×300×5)=3.32×10e8 N2=N1/5=6.64×107
(8) 由圖10-19查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=0.95; KHN2=0.98
(9) 計算接觸疲勞許用應力
取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1,由式(10-12)得
[σH]1==0.95×600MPa=570MPa [σH]2==0.98×550MPa=539MPa
[σH]=[σH]1+[σH]2/2=554.5MPa
2) 計算
(1) 試算小齒輪分度圓直徑d1t d1t≥ = =67.85
(2) 計算圓周速度 v= = =0.68m/s
(3) 計算齒寬b及模數(shù)mnt
b=φdd1t=1×67.85mm=67.85mm mnt= = =3.39
h=2.25mnt=2.25×3.39mm=7.63mm b/h=67.85/7.63=8.89
(4) 計算縱向重合度εβ εβ= =0.318×1×tan14 =1.59
(5) 計算載荷系數(shù)K
已知載荷平穩(wěn),所以取KA=1
根據(jù)v=0.68m/s,7級精度,由圖10—8查得動載系數(shù)KV=1.11;由表10—4查的KHβ的計算公式和直齒輪的相同,
故 KHβ=1.12+0.18(1+0.6×1 )1×1 +0.23×10 67.85=1.42
由表10—13查得KFβ=1.36
由表10—3查得KHα=KHα=1.4。故載荷系數(shù)
K=KAKVKHαKHβ=1×1.03×1.4×1.42=2.05
(6) 按實際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑,由式(10—10a)得
d1= = mm=73.6mm
(7) 計算模數(shù)mn mn = mm=3.74
3.按齒根彎曲強度設計 由式(10—17 mn≥
1) 確定計算參數(shù)
(1) 計算載荷系數(shù)
K=KAKVKFαKFβ=1×1.03×1.4×1.36=1.96 (2) 根據(jù)縱向重合度εβ=0.318φdz1tanβ=1.59,從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù) Yβ=0。88
(3) 計算當量齒數(shù)
z1=z1/cos β=20/cos 14 =21.89 z2=z2/cos β=100/cos 14 =109.47
(4) 查取齒型系數(shù)
由表10-5查得YFa1=2.724;Yfa2=2.172
(5) 查取應力校正系數(shù) 由表10-5查得Ysa1=1.569;Ysa2=1.798
(6) 計算[σF]
σF1=500Mpa σF2=380MPa KFN1=0.95 KFN2=0.98
[σF1]=339.29Mpa [σF2]=266MPa
(7) 計算大、小齒輪的 并加以比較 = =0.0126 = =0.01468
大齒輪的數(shù)值大。
2) 設計計算 mn≥ =2.4 mn=2.5
4.幾何尺寸計算
1) 計算中心距
z1 =32.9,取z1=33 z2=16 a =255.07mm a圓整后取255mm
2) 按圓整后的中心距修正螺旋角
β=arcos =13 55’50”
3) 計算大、小齒輪的分度圓直徑
d1 =85.00mm d2 =425mm
4) 計算齒輪寬度
b=φdd1 b=85mm B1=90mm,B2=85mm
5) 結(jié)構設計
以大齒輪為例。因齒輪齒頂圓直徑大于160mm,而又小于500mm,故以選用腹板式為宜。其他有關尺寸參看大齒輪零件圖。
軸的設計計算
擬定輸入軸齒輪為右旋
II軸:
1.初步確定軸的最小直徑 d≥ = =34.2mm
2.求作用在齒輪上的受力
Ft1= =899N Fr1=Ft =337N Fa1=Fttanβ=223N;
Ft2=4494N Fr2=1685N Fa2=1115N
3.軸的結(jié)構設計
1) 擬定軸上零件的裝配方案
i. I-II段軸用于安裝軸承30307,故取直徑為35mm。
ii. II-III段軸肩用于固定軸承,查手冊得到直徑為44mm。
iii. III-IV段為小齒輪,外徑90mm。
iv. IV-V段分隔兩齒輪,直徑為55mm。
v. V-VI段安裝大齒輪,直徑為40mm。
vi. VI-VIII段安裝套筒和軸承,直徑為35mm。
2) 根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
1. I-II段軸承寬度為22.75mm,所以長度為22.75mm。
2. II-III段軸肩考慮到齒輪和箱體的間隙12mm,軸承和箱體的間隙4mm,所以長度為16mm。
3. III-IV段為小齒輪,長度就等于小齒輪寬度90mm。
4. IV-V段用于隔開兩個齒輪,長度為120mm。
5. V-VI段用于安裝大齒輪,長度略小于齒輪的寬度,為83mm。
6. VI-VIII長度為44mm。
4. 求軸上的載荷
66 207.5 63.5 Fr1=1418.5N Fr2=603.5N
查得軸承30307的Y值為1.6 Fd1=443N Fd2=189N
因為兩個齒輪旋向都是左旋。 故:Fa1=638N Fa2=189N
5.精確校核軸的疲勞強度
1) 判斷危險截面
由于截面IV處受的載荷較大,直徑較小,所以判斷為危險截面
2) 截面IV右側(cè)的
截面上的轉(zhuǎn)切應力為
由于軸選用40cr,調(diào)質(zhì)處理,所以([2]P355表15-1)
a) 綜合系數(shù)的計算
由 , 經(jīng)直線插入,知道因軸肩而形成的理論應力集中為 , ,
([2]P38附表3-2經(jīng)直線插入)
軸的材料敏感系數(shù)為 , , ([2]P37附圖3-1) 故有效應力集中系數(shù)為
查得尺寸系數(shù)為 ,扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)為 , ([2]P37附圖3-2)([2]P39附圖3-3)
軸采用磨削加工,表面質(zhì)量系數(shù)為 , ([2]P40附圖3-4)
軸表面未經(jīng)強化處理,即 ,則綜合系數(shù)值為
b) 碳鋼系數(shù)的確定 碳鋼的特性系數(shù)取為 ,
c) 安全系數(shù)的計算 軸的疲勞安全系數(shù)為
故軸的選用安全。
I軸:
1.作用在齒輪上的力
FH1=FH2=337/2=168.5 Fv1=Fv2=889/2=444.5
2.初步確定軸的最小直徑 3.軸的結(jié)構設計
1) 確定軸上零件的裝配方案
2)根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
d) 由于聯(lián)軸器一端連接電動機,另一端連接輸入軸,所以該段直徑尺寸受到電動機外伸軸直徑尺寸的限制,選為25mm。
e) 考慮到聯(lián)軸器的軸向定位可靠,定位軸肩高度應達2.5mm,所以該段直徑選為30。
f) 該段軸要安裝軸承,考慮到軸肩要有2mm的圓角,則軸承選用30207型,即該段直徑定為35mm。
g) 該段軸要安裝齒輪,考慮到軸肩要有2mm的圓角,經(jīng)標準化,定為40mm。
h) 為了齒輪軸向定位可靠,定位軸肩高度應達5mm,所以該段直徑選為46mm。
i) 軸肩固定軸承,直徑為42mm。
j) 該段軸要安裝軸承,直徑定為35mm。
2) 各段長度的確定
各段長度的確定從左到右分述如下:
a) 該段軸安裝軸承和擋油盤,軸承寬18.25mm,該段長度定為18.25mm。
b) 該段為軸環(huán),寬度不小于7mm,定為11mm。
c) 該段安裝齒輪,要求長度要比輪轂短2mm,齒輪寬為90mm,定為88mm。
d) 該段綜合考慮齒輪與箱體內(nèi)壁的距離取13.5mm、軸承與箱體內(nèi)壁距離取4mm(采用油潤滑),軸承寬18.25mm,定為41.25mm。
e) 該段綜合考慮箱體突緣厚度、調(diào)整墊片厚度、端蓋厚度及聯(lián)軸器安裝尺寸,定為57mm。
f) 該段由聯(lián)軸器孔長決定為42mm
4.按彎扭合成應力校核軸的強度
W=62748N.mm T=39400N.mm
45鋼的強度極限為 ,又由于軸受的載荷為脈動的,所以 。
III軸
1.作用在齒輪上的力
FH1=FH2=4494/2=2247N Fv1=Fv2=1685/2=842.5N
2.初步確定軸的最小直徑
3.軸的結(jié)構設計
1) 軸上零件的裝配方案
2) 據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度
I-II II-IV IV-V V-VI VI-VII VII-VIII
直徑 60 70 75 87 79 70 長度 105 113.75 83 9 9.5 33.25
5.求軸上的載荷
Mm=316767N.mm T=925200N.mm
6. 彎扭校合
滾動軸承的選擇及計算
I軸:
1.求兩軸承受到的徑向載荷
5、 軸承30206的校核
1) 徑向力 2) 派生力 3) 軸向力 由于 ,所以軸向力為 ,4) 當量載荷
由于 , , 所以 , , , 。
由于為一般載荷,所以載荷系數(shù)為 ,故當量載荷為
5) 軸承壽命的校核
II軸:
6、 軸承30307的校核
1) 徑向力 2) 派生力 3) 軸向力 由于 , 所以軸向力為 ,
4) 當量載荷 由于 , ,所以 , , , 。
由于為一般載荷,所以載荷系數(shù)為 ,故當量載荷為
5) 軸承壽命的校核
III軸:
7、 軸承32214的校核
1) 徑向力 2) 派生力 3) 軸向力
由于 ,所以軸向力為 ,
4) 當量載荷 由于 , , 所以 , , , 。
由于為一般載荷,所以載荷系數(shù)為 ,故當量載荷為
5) 軸承壽命的校核
鍵連接的選擇及校核計算
代號 直徑
(mm) 工作長度 (mm) 工作高度 (mm) 轉(zhuǎn)矩(N•m) 極限應力(MPa)
高速軸 8×7×60(單頭) 25 35 3.5 39.8 26.0
12×8×80(單頭) 40 68 4 39.8 7.32
中間軸 12×8×70(單頭) 40 58 4 191 41.2
低速軸 20×12×80(單頭) 75 60 6 925.2 68.5
18×11×110(單頭) 60 107 5.5 925.2 52.4
由于鍵采用靜聯(lián)接,沖擊輕微,所以許用擠壓應力為 ,所以上述鍵皆安全。
連軸器的選擇 由于彈性聯(lián)軸器的諸多優(yōu)點,所以考慮選用它
高速軸用聯(lián)軸器的設計計算
由于裝置用于運輸機,原動機為電動機,所以工作情況系數(shù)為 ,
計算轉(zhuǎn)矩為
所以考慮選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL4(GB4323-84),但由于聯(lián)軸器一端與電動機相連,其孔徑受電動機外伸軸徑限制,所以選用TL5(GB4323-84)
其主要參數(shù)如下:
材料HT200 公稱轉(zhuǎn)矩 軸孔直徑 , 軸孔長 , 裝配尺寸 半聯(lián)軸器厚
([1]P163表17-3)(GB4323-84
三、第二個聯(lián)軸器的設計計算
由于裝置用于運輸機,原動機為電動機,所以工作情況系數(shù)為 ,
計算轉(zhuǎn)矩為
所以選用彈性柱銷聯(lián)軸器TL10(GB4323-84)
其主要參數(shù)如下:
材料HT200 公稱轉(zhuǎn)矩 軸孔直徑 軸孔長 ,裝配尺寸 半聯(lián)軸器厚
([1]P163表17-3)(GB4323-84
減速器附件的選擇
通氣器
由于在室內(nèi)使用,選通氣器(一次過濾),采用M18×1.5
油面指示器 選用游標尺M16
起吊裝置 采用箱蓋吊耳、箱座吊耳 放油螺塞 選用外六角油塞及墊片M16×1.5
二、潤滑與密封
一、齒輪的潤滑
采用浸油潤滑,由于低速級周向速度為,所以浸油高度約為六分之一大齒輪半徑,取為35mm。
二、滾動軸承的潤滑
由于軸承周向速度為,所以宜開設油溝、飛濺潤滑。
三、潤滑油的選擇
齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利,考慮到該裝置用于小型設備,選用L-AN15潤滑油。
四、密封方法的選取
選用凸緣式端蓋易于調(diào)整,采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。
密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為(F)B25-42-7-ACM,(F)B70-90-10-ACM。
軸承蓋結(jié)構尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定。
設計小結(jié)
由于時間緊迫,所以這次的設計存在許多缺點,比如說箱體結(jié)構龐大,重量也很大。齒輪的計算不夠精確等等缺陷,我相信,通過這次的實踐,能使我在以后的設計中避免很多不必要的工作,有能力設計出結(jié)構更緊湊,傳動更穩(wěn)定精確的設備。
螺旋千斤頂?shù)脑O計
一、設計任務書設計帶式輸送機的傳動裝置。
工作條件:帶式輸送機連續(xù)單向運轉(zhuǎn),工作平穩(wěn)無過載,空載起動,輸送帶速度允許誤差±5% ;兩班制工作(每班按8小時計算),使用期限10年,小批量生產(chǎn)。
具體的設計任務包括:
(1)傳動方案的分析和擬定;
(2)電動機的選擇,傳動裝置的運動和動力參數(shù)的計算;
(3)傳動零件的設計(帶傳動、單級齒輪傳動);
(4)軸和軸承組合設計(軸的結(jié)構設計,軸承組合設計,低速軸彎、扭組合強度校核,低速軸上軸承壽命計算);
(5)鍵的選擇及強度校核(低速軸上鍵的校核);
(6)聯(lián)軸器的選擇;
(7)減速器的潤滑與密封;
(8)減速器裝配草圖俯視圖設計(箱體、附件設計等);
二、傳動方案的擬定及電動機的選擇
已知條件:運輸帶的有效拉力 F=3000N,傳送帶的速度為 v=2m/s,滾筒直徑為 D=300mm。連續(xù)單向運轉(zhuǎn),工作平穩(wěn)無過載。
1、 傳動方案的擬定
采用V帶傳動及單級圓柱齒輪傳動。
(1)、類型:采用Y系列三相異步電動機
(2)、容量選?。汗ぷ鳈C有效功率:
Pw=FV/1000=3000 2/1000=6KW
設 :V型帶效率
:滾動軸承效率
:閉式齒輪傳動(設齒輪精度為8級)效率
:彈性聯(lián)軸器效率
:卷筒軸效率
ŋ6: 滾筒效率
查表得 ŋ2=0.99 ŋ3=0.97 ŋ4=0.97 ŋ5=0.98
ŋ6=0.96
傳動裝置總效率為:
ŋ總= ŋ1 ŋ 2^2 ŋ3 ŋ4 ŋ5 ŋ6
=0.96×0.99^2×0.97×0.97×0.98×0.96=0.83
電動機所需功率為:
Pd=FV/1000×0.83=7.23KW
查《機械設計基礎課程設計》附錄二, 選取電動機的額定功率 Pe=7.5kW
(3)、確定電動機轉(zhuǎn)速
滾筒轉(zhuǎn)速為:
=60×1000V/πD
=60×1000×2/π×300=127.4r/min
因帶傳動的傳動比2-4為宜,齒輪傳動的傳動比3-5為宜,則
最大適宜傳動比為
最小適宜傳動比為
則電動機轉(zhuǎn)速可選范圍為:
nd=i =127.4×(6~20)=764.4~2548 r/min
可選的同步轉(zhuǎn)速有
1000r/min 1500r/min 3000r/min
三種,三種方案的總傳動比分別為:
i =7.61 i =11.3 =22.76
考慮到電動機轉(zhuǎn)速越高,價格越低,尺寸越小,結(jié)構更緊湊,故選用同步轉(zhuǎn)速為 的電動機。
查《機械設計基礎課程設計》附錄二,得此電動機的型號為 Y132M-4。
電動機型號:Y132M-4
額定功率 :7.5
滿載轉(zhuǎn)速 :1440
啟動轉(zhuǎn)矩 :2.2
最大轉(zhuǎn)矩 :2.2
由電動機具體尺寸參數(shù) ,得
中心高: 132mm
外型尺寸 : 515*(270/2+210)315
底腳安裝尺寸 :216 178
地腳螺孔直徑 :12
軸外伸尺寸 :38 80
裝鍵部位尺寸 :10 33 38
2、 計算傳動裝置的總傳動比并分配傳動比
(1)、總傳動比: i總=11.3
(2)、分配傳動比:取帶傳動比 i帶=2.8,則減速器傳動比 i齒=11.3/2.8=4。
三、 傳動裝置的運動和動力參數(shù)計算
1、各軸轉(zhuǎn)速計算
nⅠ= /i帶=1440/2.8=514.286 r/min
nⅡ=nⅠ/i齒=514.286/4.0=127.4 r/min
滾筒n筒=nⅡ=127.4 r/min
2、各軸輸入功率計算
PⅠ= Pd ŋ帶=7.23×0.96=6.94kw
PⅡ=PⅠŋ2=6.94×096=6.66 kw
3、 各軸輸入轉(zhuǎn)矩計算
Td=9550×Pd/nⅠ=9550×7.23/1440=47.95Nm
TⅠ=9550×PⅠ/nⅠ= 9550×6.94/514.286=128.87Nm
TⅡ=9550×PⅡ/nⅡ=9550×6.66/172.4=499.286Nm
四、傳動零件的設計計算
(一)、V帶及帶輪的設計
已知條件:電動機型號為 Y132M-4 中心高132mm,電動機的輸出功率為 7.5kw。滿載轉(zhuǎn)速為 1440r/min。每天運轉(zhuǎn)時間為16小時(八小時每班,兩班制),I軸轉(zhuǎn)速為 514.286 r/min
齒輪傳動傳動比:
i=nⅠ/nⅡ=4
(1) 、確定計算功率 每天運轉(zhuǎn)時間為16小時的帶式輸送機的工況系數(shù) =1.2。則 = Pe=1.2×7.5=9 kw
(2)、 選擇V帶型號
查表知選A型帶
并考慮結(jié)構緊湊性等因素,初選用窄V帶SPA型。
(3)、確定帶輪的基準直徑 和
I、初選小帶輪直徑
一般取 ,并取標準值。查表取小帶輪直徑為125m m。機中心高為 H=132mm,由 ,故滿足要求。
II、驗算帶速
V=пd1n1/60×1000=3.14×125×1440/60×1000
=9.42m/s
一般應使 ,故符合要求。
III、計算大帶輪直徑
要求傳動比較精確,考慮滑動率 ,取 =0.01
有 =(1- )i帶 =(1-0.01)×125×2.825=346.959mm
取標準值 =350mm
則傳動比 i=2.8
對減速器的傳動比進行修正,得減速器的傳動比 i=4
從動輪轉(zhuǎn)速為 n2=127.4r/min
IV、確定中心距和帶長
【1】 由式 ,可
得332.5 mm≤a≤950 mm
取初步中心距 =750mm
(需使 a》700)
【2】 初算帶長
Dm=(D1+D2)/2=237.5 mm
Δ=(D2-D1)/2=112.5mm
L= +2a+Δ /2=2402mm
選取相近的標準長度 Ld=2500mm
【3】 確定中心距
實際中心距
a≈ +(Ld-L) /2=750+(2500-2402)/2
=800mm
V、驗算小輪包角
【1】計算單根V帶的許用功率
由SPA帶的 =125mm, n=1440r/min
i帶=2.8
得 =1.93kw
又根據(jù)SPA帶 Δ =0.17kw
又由 Ld=2500mm
查表,長度系數(shù)
=180°-Δ×60°/a=164.7°
同時由 =164.7°得包角系數(shù) Ka=0.964
【2】、計算帶的根數(shù)z
Z=Pc/(P0+ΔP0)Kl Ka=4.079
取z=5
SPA帶推薦槽數(shù)為1-6,故符合要求。
VI、 確定初拉力
單位長度質(zhì)量 q=0.1kg/m
單根帶適宜拉力為:=161.1N
VII、 計算壓軸力
壓軸力為:
FQ=2z sin( a1/2)= 1596.66N
VIII、張緊裝置
此處的傳動近似為水平的傳動,故可用調(diào)節(jié)中心距的方案張緊。
VIIII、帶輪的結(jié)構設計
已知大帶輪的直徑da2=350mm,小帶輪的直徑為 da1=125mm。對于小帶輪,由于其與電動機輸出轉(zhuǎn)軸直接相連,故轉(zhuǎn)速較高,宜采用鑄鋼材料,
又因其直徑小,故用實心結(jié)構。
對于大帶輪,由于其轉(zhuǎn)速不甚高,可采用鑄鐵材料,牌號一般為HT150或HT200,
又因其直徑大,故用腹板式結(jié)構。
(二)、齒輪設計
已知條件:已知輸入功率P1=6.94kw ,轉(zhuǎn)速為 n1=514.286 r/min,齒數(shù)比 u=4,單向運轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn),每天工作時間為16小時,預計壽命為10年。
(1)、選定齒輪類型、材料、熱處理方式及精度等級
A、采用直齒圓柱齒輪傳動。
B、帶式輸送機為一般機械,速度不高,選用8級精度。
C、查表 小齒輪材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,平均齒面硬度為250HBS。
大齒輪材料為45鋼,正火處理,平均齒面硬度為200 HBS。
(2)、初步計算齒輪參數(shù)
因為是閉式齒面齒輪傳動,故先按齒面接觸疲勞強度設計,按齒根彎曲疲勞強度校核。
小齒輪分度圓的直徑為
A、 Ad==85
B、 計算齒輪轉(zhuǎn)矩
TⅠ=9550×PⅠ/nⅠ= 9550×6.94/514.286=128.87 Nm
C、 取齒寬系數(shù)
齒數(shù)比為u=4
D、 取 ,則大齒輪的齒數(shù): =84
E、 接觸疲勞極限
[σH]lim =610MPa, [σH]lim =500MPa
應力循環(huán)次數(shù)
N1=60×514.286×10×300×16=1.48×10
N2=N1/u=3.7×10
查圖得接觸疲勞壽命極限系數(shù)為 =1, =1.1
取安全系數(shù)SH=1
則接觸應力:
[σ ] =[σ ]lim1ZN1/SH=610×1/1=610MPa
[σ ] =[σ ]lim2ZN2/SH=550MPa
取 [σ ]=550 MPa
則 =85
>=66mm 取d1=70mm
(3)、確定傳動尺寸
1、計算圓周速度
v=pd1n1/60*1000=1.77m/s
2、計算載荷系數(shù)
查表得使用系數(shù)
由 v=1.77 ,8級精度,查圖得動載系數(shù)
查表得齒間載荷分配系數(shù)
查表得齒向載荷分布系數(shù) (非對稱布置,軸剛性?。?br/>得
3、 確定模數(shù): m=d1/z1=70/21=3.33mm,取標準模數(shù)為 .5
4、計算中心距:
a=m(z1+z2)/2=183.75mm
圓整為a=185mm
5、精算分度圓直徑
d1=mz1=3.5×21=73.5mm
d2=mz2=3.5×84=294mm
6、計算齒寬
b1= d1=1.1×73.5=80mm
取 b2=80mm, b1=85mm
7、計算兩齒輪的齒頂圓直徑、齒根圓直徑
小齒輪:
齒頂圓直徑:
da1=m(z1+ha*)=3.5×(21+1)=77mm
齒根圓直徑:
df1=m(z1-2ha*-2c)=3.5×(21-2×1-2×0.25)=64.75mm
大齒輪:
齒頂圓直徑:
da2=297.5mm
齒根圓直徑:
df2=285.25mm
(4)、校核齒根彎曲強度
由
式中各參數(shù)的含義
1、 的值同前
2、查表齒形系數(shù) Ya1=2.8 Ya2=2.23
應力校核系數(shù) Ysa1=1.55 Ysa2=1.77
4、許用彎曲應力
查圖6-15(d)、(c)的彎曲疲勞強度系數(shù)為
=1
查圖得彎曲疲勞壽命系數(shù)
,取安全系數(shù) ,故有KFN1=0.85 KFN2=0.8
滿足齒根彎曲強度。
(5)結(jié)構設計
小齒輪的分度圓直徑為 ,故可采用實心結(jié)構
大齒輪的分度圓直徑為 ,故應采用腹板式結(jié)構
(6)、速度誤差計算
經(jīng)過帶輪和齒輪設計后,
滾筒的實際轉(zhuǎn)速n= /i= =127.57r/min
滾筒理論要求轉(zhuǎn)速為 127.4r/min
則誤差為
故符合要求。
五、軸的設計計算
(一)、低速軸的設計校核
低速軸的設計
已知:輸出軸功率為 =6.66KW,輸出軸轉(zhuǎn)矩為 =499.286Nm,輸出軸轉(zhuǎn)速為 =127.4r/min,壽命為10年。
齒輪參數(shù): z1=21, z2=84,m=3.5,
1、 選擇軸的材料
該軸無特殊要求,因而選用調(diào)質(zhì)處理的45鋼,查得
2、 求輸入軸的功率,轉(zhuǎn)速及扭矩
已求得 ,PI=6.94KW , TI=128.872Nm, nI= 514.286r/min
3、 初步估算最小軸徑
最小軸徑
當選取軸的材料為45鋼,C取110
=
輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑 。
考慮到軸上開有鍵槽對軸強度的影響,軸徑需增大5%。
d=(1+5%)41.3=43.4mm
則d=45mm
為使所選直徑 與聯(lián)軸器的孔徑相適應,故需同時選擇聯(lián)軸器。
聯(lián)軸器的扭矩 ,查表得 ,又TII=499.286Nm,則有
Tc=kT=1.5 499.286Nm=748.9Nm
理論上該聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩應小于聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩。
從《機械設計基礎課程設計》 查得采用 型彈性套柱聯(lián)軸器。
該聯(lián)軸器所傳遞的公稱轉(zhuǎn)矩
取與該軸配合的半聯(lián)軸器孔徑為 d=50mm,故軸徑為d1=45mm
半聯(lián)軸器長 ,與軸配合部分長度 L1=84mm。
軸的結(jié)構設計
裝聯(lián)軸器軸段I-II:
=45mm,因半聯(lián)軸器與軸配合部分的長度為 ,為保證軸端擋板壓緊聯(lián)軸器,而不會壓在軸的端面上,故 略小于 ,取 =81mm。
(2)、裝左軸承端蓋軸段II-III:
聯(lián)軸器右端用軸肩定位,取 =50mm,
軸段II-III的長度由軸承端蓋的寬度及其固定螺釘?shù)姆秶ú鹧b空間而定),可取 =45mm.
(3)、裝左軸承軸段III-VI:
由于圓柱斜齒輪沒有軸向力及 =55,初選深溝球軸承,型號為6211,其尺寸為
D×d×B=100×55×21,故 =55。
軸段III-VI的長度由滾動軸承的寬度B=21mm,軸承與箱體內(nèi)壁的距離s=5~10(取 =10),箱體內(nèi)壁與齒輪距離a=10~20mm(一般取 )以及大齒輪輪轂與裝配軸段的長度差(此處取4)等尺寸決定:
L3=B+s+a+4=21+10+14+4=49mm
取L3=49mm。
(4)、裝齒輪軸段IV-V:
考慮齒輪裝拆方便,應使d4>d3=55mm, 軸段IV-V的長度由齒輪輪轂寬度 =80mm決定,取 =77mm。
(5)、軸環(huán)段V-VI:
考慮齒輪右端用軸環(huán)進行軸向定位,取d5=70mm。
軸環(huán)寬度一般為軸肩高度的1.4倍,即
=1.4h=10mm。
(6)、自由段VI-VII:
考慮右軸承用軸肩定位,由6211軸承查得軸肩處安裝尺寸為da=64mm,取d6=60mm。
軸段VI-VII的長度由軸承距箱體內(nèi)壁距離 ,軸環(huán)距箱體內(nèi)壁距離 決定,則 =19mm。
(7)、右軸承安裝段VII-VIII:
選用6211型軸承,d7=55mm,軸段VII-VIII的長度由滾動軸承寬度B=21mm和軸承與箱體內(nèi)壁距離決定,取 。
軸總長為312mm。
3軸上零件的定位
齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均用平鍵連接。
按 =45mm,由手冊查得平鍵剖面 ,鍵槽用鍵槽銑刀加工,長為70mm。
半聯(lián)軸器與軸的配合代號為
同理由 =60mm,選用平鍵為10×8×70,為保證良好的對中性,齒輪輪轂與軸的配合代號為 ,滾動軸承與軸的周向定位是靠過盈配合來保證的,此處選 。
4考慮軸的結(jié)構工藝性
軸端倒角取 .為便于加工,齒輪、半聯(lián)軸器處的鍵槽分布在同一母線上。
5、軸的強度驗算
先作出軸的受力計算簡圖,如圖所示,取集中載荷作用在齒輪的中點,
并找出圓錐滾子軸承的支反力作用點。由表查得代號為6211軸承 ,B=21mm。則
L1=41.5+45+21/2=97mm
L2=49+77/2-21/2=77mm
L3=77/2+10+19+31-21/2=88mm
(1)、計算齒輪上的作用力
輸出軸大齒輪的分度圓直徑為
d2=294mm,
則圓周力
徑向力
軸向力
Fa=Ft tan =Ft tan 0°=0
(2)、計算軸承的支反力
【1】、水平面上支反力
R =Ft L3/(L2+L3)=
R =FtL2/(L2+L3)=
【2】、垂直面上支反力
【3】、畫彎矩圖
截面C處的彎矩
a、 水平面上的彎矩
b、 垂直面上的彎矩
c、 合成彎矩M
d、 扭矩
T=T =499286Nmm
e、 畫計算彎矩
因單向運轉(zhuǎn),視扭矩為脈動循環(huán), ,則截面B、C處的當量彎矩為
=299939Nmm
f、 按彎扭組合成應力校核軸的強度可見截面C的當量彎矩最大,故校核該截面的強度
查表得 ,因 ,故安全。
A截面直徑最小,故校核其強度
查表得 ,因 ,故安全。
g、 判斷危險截面
剖面A、B、II、III只受扭矩,雖有鍵槽、軸肩及過渡配合等所引起的應力集中均將削弱軸的疲勞強度,但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕地確定的,所以剖面A、B、II、III均無需校核。
從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看,剖面IV和V處過盈配合所引起的應力集中最嚴重;從受載的情況看,剖面C處 最大。剖面V的應力集中的影響和剖面IV的相近,但剖面V不受扭矩作用,同時軸徑也比較大,故不必作強度校核。剖面C上雖然 最大,但應力集中不大(過盈配合及鍵槽引起的應力集中均在兩端),而且這里軸的直徑最大,故剖面C也不必校核。剖面VI顯然更不必校核,又由于鍵槽的應力集中系數(shù)比過盈配合的小,因而該軸只須校核IV既可。
(二)、高速軸的設計校核
高速軸的設計
已知:輸入軸功率為PⅠ=6.94 kw ,輸入軸轉(zhuǎn)矩為TⅠ= 128.87Nm
,輸入軸轉(zhuǎn)速為nⅠ=514.286 r/min,壽命為10年。
齒輪參數(shù): z1=21,z2=84,m=3.5, 。
1、選擇軸的材料
該軸無特殊要求,因而選用調(diào)質(zhì)處理的45鋼,由表查得
1、 求輸出軸的功率 ,轉(zhuǎn)速 及扭矩 。
已求得 =127.4 r/min
=6.66kw
=499.286Nm
初步估算最小軸徑
最小軸徑 d min=
由表可知,當選取軸的材料為45鋼,C取110
d min=26.2 mm
此最小直徑顯然是安裝大帶輪處軸的直徑 。
考慮到軸上開有鍵槽對軸強度的影響,軸徑需增大5%。
則 d min=1.05 26.2=27.5mm,取 =28 mm
2、 軸的結(jié)構設計
(1)、裝帶輪軸段I-II:
=28 mm,軸段I-II的長度根據(jù)大帶輪的輪轂寬度B決定,已知 =60mm,為保證軸端擋板壓緊帶輪,而不會壓在軸的端面上,故 略小于 ,故取 =57mm。
(2)、裝左軸承端蓋軸段II-III:
聯(lián)軸器右端用軸肩定位,取 ,軸段II-III的長度由軸承端蓋的寬度及其固定螺釘?shù)姆秶ú鹧b空間而定),可取
(3)、裝左軸承軸段III-IV:
由于圓柱直齒輪無軸向力及 ,初選深溝球軸承,型號6207,其尺寸為 , 。
軸段III-VI的長度由滾動軸承的寬度,滾動軸承與箱體內(nèi)壁距離 ,等尺寸決定: 。
(4)、間隙處IV-V:
高速軸小齒輪右緣與箱體內(nèi)壁的距離 。
取 ,
(5)、裝齒輪軸段V-VI:
考慮齒輪裝拆方便,應使 ,取 ,軸段V-VI的長度由齒輪輪轂寬度B=80mm決定,取 。
(6)、軸段VI-VII:
與軸段IV-V同。 。
(7)、右軸承安裝段VII-VIII:
選用6207型軸承, B=17mm ,軸VII-VIII的長度取
軸總長為263mm。
3、 軸上零件的定位
小齒輪、帶輪與軸的周向定位均用平鍵連接。
按 =28mm,由手冊查得平鍵剖面 ,鍵槽用鍵槽銑刀加工,長為45mm。
帶輪與軸的配合代號為 。同理由 ,選用平鍵為 ,為保證良好的對中性,齒輪輪轂與軸的配合代號為 ,滾動軸承與軸的周向定位是靠過盈配合來保證的,此處選 。
4、 考慮軸的結(jié)構工藝性
軸端倒角取 。
為便于加工,齒輪、帶輪處的鍵槽分布在同一母線上。
7、軸的強度驗算
先作出軸的受力計算簡圖,如圖所示,取集中載荷作用在齒輪的中點,并找出圓錐滾子軸承的支反力作用點。查《機械設計課程設計指導書》得代號為6207的深溝球軸承 a=17mm,則
L1=57/2+50+17/2=87mm
L2=17/2+12+10+80/2=70.5mm
L3=17/2+12+10+80/2=70.5mm
(1)、計算齒輪上的作用力
輸出軸小齒輪的分度圓直徑為
d1=mz1=3.5 21=73.5mm
則圓周力
徑向力
軸向力 Fa=0
(2)、計算軸承的支反力
【1】、水平面上支反力
RHA=FtL3/(L2+L3)=1/2Ft=1753.4N
RHB=FtL2/(L2+L3)= 1/2Ft=1753.4N
【2】、垂直面上支反力
RVA=3220N
RVB= =347N
【3】、截面C處的彎矩
1、 水平面上的彎矩
2、 垂直面上的彎矩
3、 合成彎矩M
4、 扭矩
T= TⅠ= 128.87Nm
5、 計算彎矩
因單向運轉(zhuǎn),視扭矩為脈動循環(huán), ,則截面C、A、D處的當量彎矩為
6 、 按彎扭組合成應力校核軸的強度
可見截面A的當量彎矩最大,故校核該截面的強度
查表得 ,因 ,故安全。
截面D的直徑最小,故校核該截面的強度
因 ,故安全。
5、 判斷危險截面
剖面A、B、II、III只受扭矩,雖有鍵槽、軸肩及過渡配合等所引起的應力集中均將削弱軸的疲勞強度,但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強度較為寬裕地確定的,所以剖面A、B、II、III均無需校核。
從應力集中對軸的疲勞強度的影響來看,剖面IV和V處過盈配合所引起的應力集中最嚴重;從受載的情況看,剖面C處 最大。剖面V的應力集中的影響和剖面IV的相近,但剖面V不受扭矩作用,同時軸徑也比較大,故不必作強度校核。剖面C上雖然 最大,但應力集中不大(過盈配合及鍵槽引起的應力集中均在兩端),而且這里軸的直徑最大,故剖面C也不必校核。剖面VI顯然更不必校核,又由于鍵槽的應力集中系數(shù)比過盈配合的小,因而該軸只須校核IV既可。
六、鍵連接的校核計算
鍵連接設計
I、 帶輪與輸入軸間鍵連接設計
軸徑 ,輪轂長度為 ,查手冊,選用A型平鍵,其尺寸為 。
現(xiàn)校核其強度:
, , 。
查手冊得 ,因為 ,故滿足要求。
II、 小齒輪與輸入軸間鍵連接設計
軸徑 d=50mm,輪轂長度為 ,查手冊,選用A型平鍵,其尺寸為 .
現(xiàn)校核其強度:
TI=128872Nmm, , 。
查手冊得 ,因為 ,故滿足要求。
鍵連接設計
III、 大齒輪與輸出軸間鍵連接設計
軸徑d=60mm,輪轂長度為 ,查手冊,選用A型平鍵,其尺寸為
現(xiàn)校核其強度:
TII=499.286 Nm, , 。
查手冊得 ,因為 ,故滿足要求。
IV、 半聯(lián)軸器與輸出軸間鍵連接設計
軸徑 ,半聯(lián)軸器的長度為 ,查手冊,選用A型平鍵,其尺寸為 .
現(xiàn)校核其強度:
, , 。
查手冊得 ,因為 ,故滿足要求。
七、 滾動軸承的選擇及壽命計算
滾動軸承的組合設計及低速軸上軸承的壽命計算
已知條件:
采用的軸承為深溝球軸承。
一、滾動軸承的組合設計
1、滾動軸承的支承結(jié)構
輸出軸和輸入軸上的兩軸承跨距為H1=155mm,H2=150mm ,都小于350mm。且工作狀態(tài)溫度不甚高,故采用兩端固定式支承結(jié)構。
2、滾動軸承的軸向固定
軸承內(nèi)圈在軸上的定位以軸肩固定一端位置,另一端用彈性擋圈固定。
軸承外圈在座孔中的軸向位置采用軸承蓋固定。
3、滾動軸承的配合
軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制,采用過盈配合,為 。
軸承外圈與座孔的配合采用基軸制。
4、滾動軸承的裝拆
裝拆軸承的作用力應加在緊配合套圈端面上,不允許通過滾動體傳遞裝拆壓力。
裝入時可用軟錘直接打入,拆卸時借助于壓力機或其他拆卸工具。
5、滾動軸承的潤滑
對于輸出軸承,內(nèi)徑為d=55mm,轉(zhuǎn)速為n=127.4 ,則
,查表可知其潤滑的方式可為潤滑脂、油浴潤滑、滴油潤滑、循環(huán)油潤滑以及噴霧潤滑等。
同理,對于輸入軸承,內(nèi)徑為35,轉(zhuǎn)速為514.286 r/min
,查表可知其潤滑的方式可為潤滑脂、油 浴潤滑、滴油潤滑、循環(huán)油潤滑以及噴霧潤滑等
6、滾動軸承的密封
對于輸出軸承,其接觸處軸的圓周速度
故可采用圈密封。
二、低速軸上軸承壽命的計算
已知條件:
1軸承 ,
2軸承
軸上的軸向載荷為0徑向載荷為
查表得 ,則軸承軸向分力
Fs1=Fr1/2Y=567N
Fs2=Fr2/2Y=496N
易知此時
Fs1 > Fs2
則軸承2的軸向載荷
軸承1軸向載荷為
.
且低速軸的轉(zhuǎn)速為127.4
預計壽命 =16 57600h
I、計算軸承1壽命
6、 確定 值
查《機械設計基礎課程設計》表,得6207基本動荷 ,基本額定靜載荷 。
7、 確定e值
對于深溝球軸承,則可得 e=0.44
8、 計算當量動載荷P
由
<e
由表查得 ,則
9、 計算軸承壽命
由 =
查可得 ,取 ;查表可得 (常溫下工作);6207軸承為深溝球軸承,壽命指數(shù)為 ,則
>
故滿足要求。
II、計算軸承2壽命
1、確定 值
查《機械設計基礎設計》,得6211型軸承基本額定動載荷 ,基本額定靜載荷 。
2、 確定e值
對于深溝球軸承6200取,則可得e=0.44
4、 計算當量動載荷P
由
由表10-5查得 ,則
P=Fr2=1687N
5、 計算軸承壽命
由
查表10-7,可得 ,取 ;查表10-6可得 (常溫下工作);深溝球軸承軸承,壽命指數(shù)為 ,則
> ,故滿足要求。
八、 聯(lián)軸器的選擇
與低速軸軸端相連的半聯(lián)軸器為彈性套柱銷聯(lián)軸器,型號為 ,其公稱轉(zhuǎn)矩為 ,而計算轉(zhuǎn)矩值為:
,故其強度滿足要求。
九、箱體結(jié)構設計
箱體采用灰鑄鐵鑄造而成,采用剖分式結(jié)構,由箱座和箱蓋兩部分組
成,取軸的中心線所在平面為剖分面。
箱體的強度、剛度保證
在軸承座孔處設置加強肋,做在箱體外部。外輪廓為長方形。
機體內(nèi)零件的密封、潤滑
低速軸上齒輪的圓周速度為:
由于速度較小,故采用油池浸油潤滑,浸油深度為:
高速軸上的小齒輪采用濺油輪來潤滑,利用濺油輪將油濺入齒輪嚙合處進行潤滑。
3、機體結(jié)構有良好的工藝性.
鑄件壁厚為8mm,圓角半徑為R=5。機體外型簡單,拔模方便.
4. 對附件設計
A 視孔蓋和窺視孔
在機蓋頂部開有窺視孔,能看到傳動零件嚙合區(qū)的位置,并有足夠的空間,以便于能伸入進行操作,窺視孔有蓋板,機體上開窺視孔與凸緣一塊,便于機械加工出支承蓋板的表面并用墊片加強密封,蓋板用鑄鐵制成,用M8螺釘緊固。
B 油螺塞:
放油孔位于油池最底處,并安排在減速器不與其他部件靠近的一側(cè),以便放油,放油孔用螺塞堵住,因此油孔處的機體外壁應凸起一塊,由機械加工成螺塞頭部的支承面,并加封油圈加以密封。
C 油標:
油標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,以防油進入油尺座孔而溢出.
D 通氣孔:
由于減速器運轉(zhuǎn)時,機體內(nèi)溫度升高,氣壓增大,為便于排氣,在機蓋頂部的窺視孔改上安裝通氣器,以便達到體內(nèi)為壓力平衡.
E 定位銷:
為保證剖分式機體的軸承座孔的加工及裝配精度,在機體聯(lián)結(jié)凸緣的長度方向各安裝一圓錐定位銷,以提高定位精度.
F 吊鉤:
在機蓋上直接鑄出吊鉤和吊環(huán),用以起吊或搬運較重的物體.
總結(jié):機箱尺寸
名稱 符號 結(jié)構尺寸/mm
箱座壁厚
8
箱蓋壁厚
8
箱座凸緣厚度
12
箱蓋凸緣厚度
12
箱底座凸緣厚度
20
箱座上的肋厚
7
箱蓋上的肋厚
7
軸承旁凸臺的高度
39
軸承旁凸臺的半徑
23
軸承蓋的外徑
140/112
地
腳
螺
釘 直徑
M16
數(shù)目
4
通孔直徑
20
沉頭座直徑
32
底座凸緣尺寸
22
20
連
接
螺
栓 軸承旁連接螺栓直徑
M12
箱座的連接螺栓直徑
M8
連接螺栓直徑
M18
通孔直徑
9
沉頭座直徑
26
凸緣尺寸 15
12
定位銷直徑
6
軸承蓋螺釘直徑
M8A
視孔蓋螺釘直徑
M6
吊環(huán)螺釘直徑
M8
箱體內(nèi)壁至軸承座端面距離
55
大齒輪頂圓與箱體內(nèi)壁的距離
12
齒輪端面與箱體內(nèi)壁的距離
15
十、潤滑與密封
滾動軸承的潤滑
由于軸承周向速度為,所以宜開設油溝、飛濺潤滑。
潤滑油的選擇
齒輪與軸承用同種潤滑油較為便利,考慮到該裝置用于小型設備,選用GB443-89全損耗系統(tǒng)用油L-AN15潤滑油。
密封方法的選取
選用凸緣式端蓋易于調(diào)整,采用悶蓋安裝骨架式旋轉(zhuǎn)軸唇型密封圈實現(xiàn)密封。密封圈型號按所裝配軸的直徑確定為GB894.1-86-25軸承蓋結(jié)構尺寸按用其定位的軸承的外徑?jīng)Q定
十一、設計小結(jié)
十二、參考資料
1《畫法幾何及工程制圖 第六版》朱輝、陳大復等編 上海科學技術出版社
2、《機械設計基礎課程設計》 陳立德主編 高等教育出版社
3、《機械設計計算手冊 第一版》王三民主編 化學工業(yè)出版社
4、《機械設計 第四版》邱宣懷主編 高等教育出版社
我的設計作業(yè)F=3000N V=2m/s D=300mm
一級減速器軸的設計過程中,各軸段長度尺寸如何確定
根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長度:
軸段1:L1= (根據(jù)大帶輪寬確定的)
軸段2:L2= m+e+螺釘頭部厚度+5~10
軸段3:L3=軸承寬度B+結(jié)構確定
軸段4:L4=結(jié)構確定
軸段5:L5=小齒輪齒寬
軸段6:L6=結(jié)構確定
軸段7:L7=軸承寬度B+結(jié)構確定
擴展資料:
一、減速器軸按承受載荷的情況可分為:
1、轉(zhuǎn)軸
既支承傳動件又傳遞動力,承受彎矩和扭矩兩種作用。我們實測的減速器中 的軸就屬于這種軸。
2、 心軸
只起支承旋轉(zhuǎn)機件的作用而不傳遞動力,即只承受彎矩作用。
3、傳動軸
主要傳遞動力,即主要承受扭矩作用。
二、減速器使用方法:
1、在運轉(zhuǎn)200~300小時后,應進行第一次換油,在以后的使用中應定期檢查油的質(zhì)量,對于混入雜質(zhì)或變質(zhì)的油須及時更換。一般情況下,對于長期連續(xù)工作的減速機,按運行5000小時或每年一次更換新油,長期停用的減速機,在重新運轉(zhuǎn)之前亦應更換新油。
減速機應加入與原來牌號相同的油,不得與不同牌號的油相混用,牌號相同而粘度不同的油允許混合使用;
2、換油時要等待減速機冷卻下來無燃燒危險為止,但仍應保持溫熱,因為完全冷卻后,油的粘度增大,放油困難。注意:要切斷傳動裝置電源,防止無意間通電;
3、工作中,當發(fā)現(xiàn)油溫溫升超過80℃或油池溫度超過100℃及產(chǎn)生不正常的噪聲等現(xiàn)象時應停止使用,檢查原因,必須排除故障,更換潤滑油后,方可繼續(xù)運轉(zhuǎn);
4、用戶應有合理的使用維護規(guī)章制度,對減速機的運轉(zhuǎn)情況和檢驗中發(fā)現(xiàn)的問題應作認真記錄,上述規(guī)定應嚴格執(zhí)行。
參考資料來源:機械設計手冊
參考資料來源:百度百科-齒輪軸
參考資料來源:百度百科-單級減速機
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