机械毕业设计1024空心坯减径机副减速器设计Word格式.docx
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第七章连接件的选择及润滑
7.1键连接的选择及校核计算………………………………………19
7.2连轴器的选择……………………………………………………19
7.3减速器附件的选择………………………………………………20
7.4润滑与密封………………………………………………………20
第八章减速器装配图的绘制及技术说明………………………………20
8.1装备图的总体规划………………………………………………21
8.2绘制过程…………………………………………………………21
8.3完成装配图………………………………………………………23
8.4相关技术说明……………………………………………………29
结语………………………………………………………………………………32
参考资料目录……………………………………………………………………33
致谢………………………………………………………………………………34
第一章传动方案的拟定及说明
1.1传动方案:
空心坯减径机副减速器设计,减速机传动装置的设计、加工水平一定程度上代表了国家机械行业基础零部件的技术水准,因此提高减速机的设计、制造和应用水平,对于提高机械工业整体水平具有重要意义。
传动简图如图所视:
其传动方案为:
电动机——带传动机——齿轮传动——滚筒
该传动方案分析如下:
1由于带传动承载能力较低,结构尺寸较其他形式大,故应放在传动系统的高速级,此时转速较高,在传递相同功率时的转矩减小,从而使带传动获得较为紧凑的结构尺寸,除此之外,带传动工作平衡,能缓冲吸振,被广泛应用。
2齿轮传动承载能力较高,传递运动准确、平衡、传递功率和圆周速度范围很大,传动效率高,结构紧凑。
3斜齿圆柱齿轮传动的平稳性,较直齿圆柱齿轮传动好,故有平稳性要求时,可采用斜齿圆柱齿轮传动。
根据以上分析可得:
将带传动放在传动系统的高速级,齿轮传动放在传动系统的低速级,传动方案较为合理。
此外,根据本课题要求,该减速器采用展开式。
第二章电动机的选择
2.1电动机的选择:
工业上一般使用三相交流电源,因此,当无特殊要求时均应选用交流电动机,其中以三相交流电动机使用最为广泛。
我国新设计的Y系列三相鼠笼式异步电动机属于一般用途的全封闭自扇冷电动机,起结构简单,工作可靠,价格低廉,维护方便,适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体的场合,以及要求具有较好起动性能的机械。
电动机的型号的确定主要依据电动机的额定功率和同步转速。
1按照工作要求和条件选用Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机
2选择电动机容量
工作机所需容量为:
Pw=Fw•Vw/1000ηwKw
式中Fw=34KNVw=27.1m/s带式输送机效率ηw=0.94
Pw=3.4×
103/1000×
0.94=97.92Kw
电动机的输出功率为:
P=Pw/η
式中:
η为电动机至滚筒主动轴之间的传动装置总效率
根据传动简图可查得:
V带传动效率ηw=0.95,三对齿轮副效率ηw=0.97;
一对滚动轴承效率ηw=0.99;
联轴器ηw=0.98;
由此可得
η=η1η2η23η4=0.95x0.973x0.994x0.98=0.816
P0=Pw/0.816=97.92/0.816=120kn
一般电动机的额定功率
PM=(1~1.3)P0=(1~1.3)X120=120~156kw
经查可取电动机额定功率为PM=150kw
3确定电动机的转速
滚筒转速为:
nw=60x1000Vw/πD=260r/min
V带传动比:
i1=2~4
三级圆柱齿轮传动比i2=3~5
则总传动比范围为i=i1i2=(2x3)~(4x5)=150
电动机可选择的转速范围应为
n=i·
nw=(6~20)x260=1560~5200r/min
电动机同步转速符合这一范围的型号为Y315s-2,其满载转速为nm=2970r/min,输入转速:
750r/min。
二、计算传动装置的总传动比并分配各级传动比
1传动装置的总传动比I=nm/nw=2970/53=56
2分配各级传动比I=i1i2
为使V带的外轮廓尺寸不致过大,初选传动比i2=2
则齿轮传动比为:
i2=9i3=6
3计算传动装置的运动和动力参数
以下各轴符号代表:
O轴——电动机输出轴;
Ⅰ轴——减速器中的高速轴;
Ⅱ轴——齿轮轴;
Ⅲ轴——中间轴;
Ⅳ轴——减速器中的低速轴;
Ⅴ轴——低速轴;
n0=nn=2970r/min;
nⅠ=n0/i1=1485r/min;
nⅡ=nⅠ/i2=165r/min;
nⅢ=nⅡ/i3=27.5r/min;
nw=nⅢ=27.5r/min
各轴功率;
P0=120kw;
PⅠ=P0η1=120x0.95=114kw;
PⅡ=PⅠη2η3=114x0.97x0.99=109.47kw;
PⅢ=PⅡη2η3=109.47x0.97x0.99=105.13kw;
PⅣ=PⅣη2η3=105.13x0.97x0.99=100.95kw;
PⅤ=PⅣη3η4=100.95x0.99x0.98=97.95kw;
各轴转矩;
T0=9.55x106P0/n0=9.55x106x120/2970=3.86x105Nm
TⅠ=9.55x106P0/nⅠ=9.55x106114/1485=7.33x105Nm
TⅡ=9.55x106PⅡ/nⅡ=9.55x106x109.47/1485=6.28x105Nm
TⅢ=9.55x106PⅢ/nⅢ=9.55x106x105.13/27.5=3.65x107Nm
TⅣ=9.55x106PⅣ/nⅣ=9.55x106xx100.95/27.5==3.51x107Nm
TⅤ=9.55x106PⅤ/nⅤ=9.55x106x97.95/27.5==3.40x107Nm
第三章铸造减速器箱体主要结构尺寸
3.1铸造减速器箱体主要结构尺寸:
1、箱座壁厚σ:
0.025a+3≥8
2地脚螺栓直径d1:
d1=0.036a+12=16
3地脚螺栓数目n:
n=L+B/200~300≥4
n=10
4轴承座尺寸D1、D2、D3、D4、D5:
D1=34D2=45D3=49D4=60D5=55
5、箱体结合面处联接间距e:
e=180cm
6轴承座两旁的联结螺栓问题:
S≈10cm
第四章轴的计算
4.1高速轴的计算:
1选择轴的材料并确定许用应力:
1选用正火处理
2经查得强度极限σb=600Mpa;
3查得许用应力[σ-1]b=54Mpa
2确定轴输出端直径dmin;
1按扭转强度估算输出端直径
2取A=10,则d=30cm
考虑有键槽,将直径增大5%,则d=35cm
此段轴的直径和长度应和联轴器相符,选取TL5型弹性柱销联轴器,其轴孔直径为35cm,和轴配合部分长度为60cm,故轴输出端直径dmin=35cm。
3轴的结构设计
轴上零件的定位、固定和装配在该减速器中,16可将齿轮充分分布在箱体内,17由于该齿轮轴只需联轴器的地方
确定轴各段直径和长度
Ⅰ段即外伸端直径d1=35cm,其长度应比联轴器轴孔的长度稍20短一些,21取L1=58cm。
Ⅱ段直径d2=45cm,亦符合毡圈密封标23准轴径,24
初选6409型深沟球轴承,其内径为45cm,宽度为29cm,L2=120cm.
Ⅲ段齿轮,26其相关数据为m=4.5,27z=18,28d3=60cm,29L3=50cm
Ⅳ段直径d4=45cm,31长度L4=30cm
绘制轴的结构设计草图,如图示
由上述轴各段长度可算得轴支撑跨距L=150cm
4按弯扭合成强度轴的强度
绘制轴受力简图(a)
绘制垂直面弯矩图(b)
轴承支反力:
FRAV=(Fa·
dH-Fr·
L/2)/L=-400.5N
FRBV=Fr+FRAV=400.5N
计算弯矩:
截面C右侧弯矩
MCN=FRBV·
L/2=23N·
m
截面C左侧弯矩
M’CN=FRAV·
绘制水平面弯矩图(c)
FRAH=FRBH=Ft/2=1100N
截面C处的弯矩:
MCH=FRAH·
L/2=62.7N·
绘制合成弯矩图(d)
MC=67N·
m;
M’C=67N·
绘制转矩图(e)
转矩:
T=9.55x103·
P/n=217N·
绘制当量弯矩图(f)
转矩产生的扭转剪应力,按脉动循环变化,取α=0.6
截面C处的弯矩为
Mec=146N·
较核危险截面C的强度
σe=Mec/0.1d33=146x103/0.1x403=11.68<
54Mpa
所以轴的强度足够
4.2、低速轴1的计算:
5选择轴的材料并确定许用应力:
选用正火处理
经查得强度极限σb=600Mpa;
查得许用应力[σ-1]b=54Mpa
6确定轴输出端直径dmin;
按扭转强度估算输出端直径
取A=10,则d=30cm
考虑有键槽,将直径增大5%,则d=35cm
7轴的结构设计
轴上零件的定位、固定和装配在该减速器中,可将齿轮充分分布在箱体内,由于该齿轮轴只需联轴器的地方
Ⅰ段即外伸端直径d1=35cm,其长度应比联轴器轴孔的长度稍短一些,取L1=58cm。
Ⅱ段直径d2=45cm,亦符合毡圈密封标准轴径,
Ⅲ段齿轮,其相关数据为m=4.5,z=18,d3=60cm,L3=50cm
Ⅳ段直径d4=45cm,长度L4=30cm
8按弯扭合成强度轴的强度
绘制轴受力简图(a)
FRAV=(
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