【毕业设计】加热炉推料机传动装置设计
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小齿轮的应力循环次数为,大齿轮的应力循环次数为由图取接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力,取失效概率为,安全系数,由式得计算试算小齿轮分度圆直径,代入中较小值计算圆周速度ν,计算齿宽,计算齿宽与齿高之比,模数齿高计算载荷系数,根据,级精度,由图查得动载荷系数直齿轮,由表查得使用系数由表用插值法查得级精度小齿轮相对支承非对称布置时,。
由,,查图得,故载荷系数为按实际的载荷系数校正所的分度圆直径,由式得计算模数。
按齿根弯曲强度设计由式得弯曲强度的设计公式为确定公式内的各计算数值由图查得小齿轮的玩去疲劳强度极限,大齿轮的弯曲强度极限由图取弯曲疲劳寿命系数,计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳系数,由式得计算载荷系数查取齿形系数由表查得,查取应力校正系数由表查得,计算大小齿轮的并加以比较大齿轮的数值大。
设计计算对比计算结果,由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数,由于齿轮模数的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力,而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力,仅与齿轮直径即模数与齿数的乘积有关,可取弯曲疲劳强度算得的模数,并就近圆整为标准值,按接触疲劳强度算得的分度圆直径,算出小齿轮的齿数,大齿轮的齿数,取。
几何尺寸计算计算分度圆直径小齿轮的分度圆直径大齿轮的分度圆直径计算中心距大齿轮的分度圆直径计算齿轮宽度,取,第章轴的设计蜗杆轴求蜗杆轴上的功率转速和转矩由第章可知,,。
求作用在蜗轮上的力因已知蜗杆的分度圆直径为,则切向力轴向力径向力初步确定轴的最小直径先初步校核估算轴的最小直径,取。
该轴是用联轴器与电动机相连的,所以轴的最小直径显然是安装联轴器,为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号。
联轴器的计算转矩,查表,考虑到转矩变化很小,故取,则按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件,查手册,选用型弹性柱销联轴器,其公称转矩为,半联轴器的孔径,孔长度,半联轴器与轴配合的毂孔长度。
轴的结构设计初选轴承初步选择滚动轴承。
因轴承同时受有径向和轴向力的作用,故选用圆锥滚子轴承轴承参照工作要求并根据,由轴承产品目录中初步选取基本游隙组标准精度级的圆锥滚子轴承。
型号为,其尺寸为。
各轴段直径的确定初估轴径后,句可按轴上零件的安装顺序,从左端开始确定直径该扭矩分别如下载荷水平面垂直面支反力弯矩总弯矩扭矩按弯扭合成应力校核轴的强度,因为轴单向转动,扭转切应力为脉冲循环变应力,取,轴的计算应力为前面已选定轴的材料为刚,调质处理,由表查得,因此,,所以安全。
装蜗轮的轴第二根的设计求作用在蜗轮和齿轮上的力已知蜗轮的分度圆直径为,所以得,,,。
初步确定轴的最小直径选取轴的材料为刚,调质处理。
根据式,取。
,于是得。
轴的结构设计根据轴向定位的要求确定轴的各段直径初估轴径后,句可按轴上零件的安装顺序,从左端开始确定直径该轴轴段为最小端,与小齿轮相连,故该段直径为。
段装端盖,采用毡油封,故该段直径为。
段装轴承,所以直径为。
为了设计的需要,段轴向定位,安装套筒,所以直径为。
段安装涡轮,直径为。
,考虑轴的轴向定位,为涡轮的轴向定位提供轴肩,设计段的直径为。
段用以装轴承,直径和样为。
各轴段长度的确定段连接小齿轮,长度为。
装轴承端盖长度为,段为安装轴承,长度为。
装套筒,长为。
轴段是安装涡轮段,长度为。
轴段ⅥⅦ为涡轮提供轴肩定位,长度为。
ⅦⅧ段为安装轴承段,长度为轴上零件的周向定位为了保证良好的对中性,涡轮,齿轮与轴选用型普通平键联接,键的型号分别为键槽用键槽铣刀加工,长分别为和。
同时为了保证蜗轮与轴配合有良好的对中性,所以选择蜗轮与轮毂的配合为小齿轮与轴的配合精度为。
与轴承内圈配合轴劲选用。
轴上倒角与圆角为保证轴承内圈端面紧靠定位轴肩的端面,根据轴承手册的推荐,取轴肩圆角半径为。
其他轴肩圆角半径分别由具体而定。
根据标准,轴的左右端倒角均为。
第章联轴器的选择蜗杆轴最小直径取直径为查机械手册,根据轴径和计算转矩选用弹性柱销联轴器联轴器转矩计算查表课本则启动载荷为名义载荷的倍,则按照计算转矩应小于联轴器公称转矩的条件,查手册选择联轴器型号为选用型弹性柱销联轴器,其允许最大扭矩,许用最高转速,半联轴器的孔径,孔长度,半联轴器与轴配合的毂孔长度。
第章角接触球轴承的选择与校核减速器轴承选取高速轴靠近联轴器端选用高速轴远离联轴器端选用中间轴选用减速器各轴所用轴承代号及尺寸型号外形尺寸安装尺寸内径外径宽度高速轴中间轴高速轴高速级轴承寿命验算预期寿命要求使用寿命年天小时小时寿命计算高速轴使用型圆锥滚子轴承,,轴颈,转速径向载荷,轴向载荷确定的值查表得查表得,由式得即轴承在受径向载荷和轴向载荷时的寿命相当于只承受纯径向载荷时的寿命根据式,有求得的值远小于预期寿命,所以这个减速器的低速轴正常使用,工作年要换次轴承。
第章键的选择与校核在工作轴中,键的选择大小由轴的大小确定,校核公式为输入轴上键的选择及校核联轴器要求与蜗杆连接。
根据轴径。
初选型平键。
。
即键。
查课本表,得轻微冲击载荷时,键联接的许用挤压应力。
所以键的挤压强度足够。
中间轴上键的选择及校核输出轴上开有个键槽,与涡轮齿轮联接。
与蜗轮连接的键,选择型,根据轴径。
查手册得,即键宽为,键高为,取标准长度为,所以。
。
所以键的挤压强度足够。
与小齿轮连接的键,选择型,根据轴径。
查手册得,即键宽为,键高为,取标准长度为,所以。
。
所以键的挤压强度足够。
第章箱体的设计箱体的基本结构设计箱体是个重要零件,它用于支持和固定减速器中的各种零件,并保证传动件的啮合精度,使箱体有良好的润滑和密封。
箱体的形状较为复杂,其重量约占减速器的半,所以箱体结构对工作性能加工工艺材料消耗,重量及成本等有很大的影响。
箱体结构与受力均较复杂,各部分民尺寸般按经验公式在装配草图的设计和绘制过程中确定。
箱体的材料及制造方法选用铸铁,砂型铸造。
箱体各部分的尺寸箱体参数表名称称号级齿轮减速器计算结果机座壁厚机盖壁厚机座凸缘厚度机盖凸缘厚度机座底凸缘厚度地脚螺钉直径地脚螺钉数目轴承旁连接螺栓直径机座与机盖连接螺栓直径连接螺栓的间距轴承端螺钉直径窥视孔盖螺钉直径定位销直径至外机壁距离见表至缘边距离见表,轴承旁凸台半径凸台高度根据低速轴承座外径确定外机壁到轴承端面距离内机壁到轴承端面距离蜗轮齿顶圆与内机壁距离蜗轮端面与内机壁的距离机座肋厚轴承端盖外径轴承座孔直径轴承端盖凸缘厚度轴承旁连接螺栓距离尽量靠近,以和不发生干涉为准表连接螺栓扳手空间值和沉头座直径螺栓直径沉头座直径第章润滑和密封的设计润滑蜗轮采用浸油润滑,轴承采用脂润滑。
蜗轮圆周速度所以采用浸油润滑轴承所以采用脂润滑。
浸油润滑不但起到润滑的作用,同时有助箱体散热。
为了避免浸油的搅动功耗太大及保证齿轮啮合区的充分润滑,传动件浸入油中的深度不宜太深或太浅,设计的减速器的合适浸油深度对于蜗杆下置般为个齿高,但油面不应高于蜗杆轴承下方滚动体中心。
油池太浅易激起箱底沉渣和油污,引起磨料磨损,也不易散热。
取浸油深度为。
换油时间为半年,主要取决于油中杂质多少及被氧化被污染的程度。
查手册选择号工业齿轮润滑油。
密封减速器需要密封的部位很多,有轴伸出处轴承内侧箱体接受能力合面和轴承盖窥视孔和放油的接合面等处。
轴伸出处的密封作用是使滚动轴承与箱外隔绝,防止润滑油漏出以及箱体外杂质水及灰尘等侵入轴承室,避免轴承急剧磨损和腐蚀。
由脂润滑选用毡圈密封,毡圈密封结构简单价格便宜安装方便但对轴颈接触的磨损较严重,因而工耗大,毡圈寿命短。
轴承内侧的密封该密封处选用挡油环密封,其作用用于脂润滑的轴承,防止过多的油进入轴承内,破坏脂的润滑效果。
箱盖与箱座接合面的密封的接合面上涂上密封胶。
附件的设计窥视孔盖和窥视孔为了检查传动件的啮合润滑接触斑点齿侧间隙及向箱内注油等,在箱盖顶部设置便于观察传动件啮合的位置并且有足够大的窥视孔,箱体上窥视孔处应凸出块,以便加工出与孔盖的接触面。
排油孔放油油塞通气器油标为了换油及清洗箱体时排出油污,在箱座底部设有排油孔,并在其附近做出小凹坑,以便攻丝及油污的汇集和排放,平时排油孔用油塞及封油垫封住。
本设计中采用螺塞。
为了检查减速器内的油面高度,应在箱体便于观察油面较稳定的部位设置油标。
吊耳和吊钩为了拆卸及搬运减速器,应在箱盖上铸出吊耳环,并在箱座上铸出吊钩,吊钩和吊耳的尺寸可以根据具体情况加以修改。
第章设计总结经过近三个星期的努力,这次课程设计终于完成了,通过这次课程设计学到了很多东西,巩固和复习了前面所学的知识,对机械设计这个专业有了更深的了解和认识,明白了许多设计中应当注意到的问题,为以后的设计工作打下了基础。
由于时间紧迫,本次设计能够顺利的完成,使我能够明白课程设计中应当请注意的问题,以便使我的遇到困难时能尽快的解决。
其次同学们的讨论和提示
