減速器-用于帶式運輸機的減速器-V帶蝸桿減速器設(shè)計【F=1160N V=1.7m-sD=485mm】

減速器-用于帶式運輸機的減速器-V帶蝸桿減速器設(shè)計【F=1160N V=1.7m-sD=485mm】,F=1160N V=1.7m-s D=485mm,減速器-用于帶式運輸機的減速器-V帶蝸桿減速器設(shè)計【F=1160N,V=1.7m-s,D=485mm】,減速器,用于,運輸機,蝸桿,設(shè)計,mm,妹妹 機械設(shè)計課程設(shè)計 題目：用于帶式運輸機的減速器-V帶蝸桿減速器【F=1160N V=1.7 D=485】 姓 名： 班 級： 指導教師： 成 績： 目 錄1、 機械設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書 -（1）2、 傳動方案的擬定與分析-（2）3電動機的選擇及傳動比-（2） 3.1、電動機類型的選擇-（2） 3.2、電動機功率選擇-（2） 3.3、確定電動機轉(zhuǎn)速-（3） 3.4、總傳動比-（4）4、運動學與動力學計算 -（5） 4.1、蝸桿蝸輪的轉(zhuǎn)速-（5） 4.2、功率-（5）4.3、 轉(zhuǎn)矩-（5）5、 V帶傳動零件設(shè)計計算-（6）6、 蝸輪蝸桿傳動零件設(shè)計計算-（6） 5.1、選擇蝸桿傳動類型-（6） 5.2、選擇材料-（6） 5.3、按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計-（6） 5.4、蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸-（7） 5.5、校核齒根彎曲疲勞強度-（8） 5.6、驗算效率-（9） 5.7、精度等級公差和表面粗糙度的確定-（9） 5.8.熱平衡核算-0-（9）6、軸的設(shè)計計算及校核-（10） 6.1、連軸器的設(shè)計計算-（10）6.2、輸入軸的設(shè)計計算-（10） 6.3、輸出軸的設(shè)計計算 -（13）7、軸承的校核 -（15） 7.1、計算輸入軸軸承 -（15） 7.2、計算輸出軸軸承 -（18）8、聯(lián)軸器及鍵等相關(guān)標準的選擇-（19） 8.1、連軸器與電機連接采用平鍵連接-（19） 8.2、輸入軸與聯(lián)軸器連接采用平鍵連接-（19） 8.3、輸出軸與聯(lián)軸器連接用平鍵連接-（20） 8.4、輸出軸與渦輪連接用平鍵連接-（20）9、減速器結(jié)構(gòu)與潤滑的概要說明-（20） 9.1、箱體的結(jié)構(gòu)形式和材料-（20） 9.2、鑄鐵箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系-（20） 9.3、齒輪的潤滑-（21） 9.4、滾動軸承的潤滑-（21） 9.5、密封-（22） 9.6、注意事項-（22）10、設(shè)計小結(jié)-（23）11、參考資料-（23）前 言國內(nèi)的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主，但普遍存在著功率與重量比小，或者傳動比大而機械效率過低的問題。另外，材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點。由于在傳動的理論上、工藝水平和材料品質(zhì)方面沒有突破，因此，沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動比大、體積小、重量輕、機械效率高等這些基本要求。國外的減速器，以德國、丹麥和日本處于領(lǐng)先地位，特別在材料和制造工藝方面占據(jù)優(yōu)勢，減速器工作可靠性好，使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主，體積和重量問題，也未解決好。當今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。 本設(shè)計是蝸輪蝸桿減速器的設(shè)計。設(shè)計主要針對執(zhí)行機構(gòu)的運動展開。為了達到要求的運動精度和生產(chǎn)率，必須要求傳動系統(tǒng)具有一定的傳動精度并且各傳動元件之間應(yīng)滿足一定的關(guān)系，以實現(xiàn)各零部件的協(xié)調(diào)動作。該設(shè)計均采用新國標，運用模塊化設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容包括傳動件的設(shè)計，執(zhí)行機構(gòu)的設(shè)計及設(shè)備零件等的設(shè)計。 一、原始數(shù)據(jù)已知條件已知條件已知條件已知條件已知條件已知條件數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)工作條件：單班制，連續(xù)單向運轉(zhuǎn),載荷平穩(wěn),空載啟動,室使用期限10年運輸帶速度允許誤差為5%。二、基本要求 1、完成裝配圖一張、零件圖3張 2、編寫設(shè)計說明書一份（按畢業(yè)設(shè)計論文格式打?。﹤鲃臃桨傅臄M定與分析電動機的選擇及傳動比電動機的選擇及傳動比四動力學參數(shù)計算傳動零件的設(shè)計計算蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸校核齒根彎曲疲勞強度驗算效率熱平衡核算軸的設(shè)計計算輸出軸的設(shè)計計算 滾動軸承的選擇及校核計算計算輸出軸軸承鍵及聯(lián)軸器連接的選擇及校核計算速器結(jié)構(gòu)與潤滑的概要說明2、 傳動方案的擬定與分析圖一由于本課程設(shè)計傳動方案已給：要求設(shè)計單級蝸桿下置式減速器。它與蝸桿上置式減速器相比具有攪油損失小，潤滑條件好等優(yōu)點，適用于傳動速度4-5 m/s,這正符合本課題的要求。三、電動機的選擇及傳動比3.1、電動機類型的選擇按工作要求和條件，選擇全封閉自散冷式籠型三相異步電動機，電壓380，型號選擇Y系列三相異步電動機。3.2、電動機功率選擇（1）電動機輸出功率：電動機所需工作功率按設(shè)計指導書式（1）為由設(shè)計指導書公式（2）因此估算由電動機至運輸帶的傳動的總效率為為聯(lián)軸器的傳動效率根據(jù)設(shè)計指導書參考表1初選為蝸桿傳動的傳動效率為軸承的傳動效率出選（滾筒軸承不計算在內(nèi)）為卷筒的傳動效率出選（包括軸承一對）為V帶的傳動效率出選 工作機所需的功率： 3.3、確定電動機轉(zhuǎn)速卷筒軸的工作轉(zhuǎn)速查機械設(shè)計書中得各級齒輪傳動比如下：;V帶傳動比，V帶傳動的傳動比，其中在減速器當作V帶傳動比：i=2-4理論總傳動比：;電動機的轉(zhuǎn)速的范圍 因為 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為：查機械設(shè)計手冊第3版第167頁的表12-1可知, ,根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由設(shè)計手冊查出的電動機型號，因此有以下三種傳動比選擇方案，如下表：方案電動機型號額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速電動機質(zhì)量傳動裝置傳動比1Y-100L2-43150014203821.202Y132S-6310009606314.333Y132M-837507107910.604Y100L-23300028803342.998如無特殊需要，不選用低于750rpm的電動機配合計算出的容量，由表查出有兩種適用的電動機型號，其技術(shù)參數(shù)比較情況見表1：根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，以及考慮蝸輪蝸桿的傳動比標準系列，選擇轉(zhuǎn)速為1440的電機由設(shè)計手冊查出的電動機型號，因此有以下1種傳動比選擇方案，如下表：方案電動機型號額定功率同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速電動機質(zhì)量傳動裝置傳動比1Y100L-23300028803342.998 綜合考慮電動機和傳動裝置的尺寸、重量和減速器的傳動比，可知方案1比較適合。因此選定電動機型號為 Y100L-2,所選電動機的額定功率P = 3kw，滿載轉(zhuǎn)速n= 2880r/min 。 表2 圖二3.4、總傳動比 計算總傳動比和各級傳動比的分配 （1） 計算總傳動比： (2)各級傳動比的分配 總傳動比為各級傳動比的乘積，即由上式得式中分別為V帶傳動和減速器的傳動比。初選減速器的傳動比i為20，則V帶傳動 根據(jù)表11-1，選擇蝸桿頭數(shù)Z1=2,那么Z2則在29-61之間取值。 四、動力學參數(shù)計算 4.1、蝸桿蝸輪的轉(zhuǎn)速：為蝸桿的轉(zhuǎn)速為V帶的轉(zhuǎn)速為蝸桿的轉(zhuǎn)速為蝸輪的轉(zhuǎn)速 4.2、功率：= * *=2.870.990.96=2.73kW 蝸輪軸功率：= *=2.730.990.8=2.16kW卷筒軸功率：= *=2.160.990.96=2.05kW 4.3、 轉(zhuǎn)矩： 蝸桿軸：= Nm蝸輪軸：=Nm卷筒軸：=Nm表3-2 各軸動力參數(shù)表軸名功率P/kw轉(zhuǎn)矩T/(Nm)轉(zhuǎn)速n/(r/min)電動機軸2.872880蝸桿軸2.7319.461339.53蝸輪軸2.16307.9766.98帶傳動設(shè)計輸入功率P=3kW,轉(zhuǎn)速n1=2880r/min,i=2.151.1 計算設(shè)計功率Pd表4 工作情況系數(shù)工作機原動機類類一天工作時間/h10161016載荷平穩(wěn)液體攪拌機；離心式水泵；通風機和鼓風機（）；離心式壓縮機；輕型運輸機1.01.11.21.11.21.3載荷變動小帶式運輸機（運送砂石、谷物），通風機（）；發(fā)電機；旋轉(zhuǎn)式水泵；金屬切削機床；剪床；壓力機；印刷機；振動篩1.11.21.31.21.31.4載荷變動較大螺旋式運輸機；斗式上料機；往復式水泵和壓縮機；鍛錘；磨粉機；鋸木機和木工機械；紡織機械1.21.31.41.41.51.6載荷變動很大破碎機（旋轉(zhuǎn)式、顎式等）；球磨機；棒磨機；起重機；挖掘機；橡膠輥壓機1.31.41.51.51.61.8根據(jù)V帶的載荷平穩(wěn)，1班工作制（8小時），查機械設(shè)計P296表4，取KA1.1。即1.2 選擇帶型普通V帶的帶型根據(jù)傳動的設(shè)計功率Pd和小帶輪的轉(zhuǎn)速n1按機械設(shè)計P297圖1311選取。根據(jù)算出的Pd3.3kW及小帶輪轉(zhuǎn)速n12880r/min ，查圖得：dd=80100可知應(yīng)選取A型V帶。1.3 確定帶輪的基準直徑并驗證帶速由機械設(shè)計P298表137查得，小帶輪基準直徑為80100mm則取dd1= 95mm ddmin.=75 mm（dd1根據(jù)P295表13-4查得）表3. V帶帶輪最小基準直徑槽型YZABCDE205075125200355500由機械設(shè)計P295表13-4查“V帶輪的基準直徑”，得=200mm 誤差驗算傳動比： （為彈性滑動率）誤差 符合要求 帶速 滿足5m/sv300mm，所以宜選用E型輪輻式帶輪?？傊?，小帶輪選H型孔板式結(jié)構(gòu)，大帶輪選擇E型輪輻式結(jié)構(gòu)。帶輪的材料：選用灰鑄鐵，HT200。1.7 確定帶的張緊裝置 選用結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。計算壓軸力 由機械設(shè)計P303表1312查得，A型帶的初拉力F0113.04N，上面已得到=164.57o，z=2，則對帶輪的主要要求是質(zhì)量小且分布均勻、工藝性好、與帶接觸的工作表面加工精度要高，以減少帶的磨損。轉(zhuǎn)速高時要進行動平衡，對于鑄造和焊接帶輪的內(nèi)應(yīng)力要小, 帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱為輪緣，輪緣是帶輪的工作部分，用以安裝傳動帶，制有梯形輪槽。由于普通V帶兩側(cè)面間的夾角是40，為了適應(yīng)V帶在帶輪上彎曲時截面變形而使楔角減小，故規(guī)定普通V帶輪槽角 為32、34、36、38（按帶的型號及帶輪直徑確定），輪槽尺寸見表7-3。裝在軸上的筒形部分稱為輪轂，是帶輪與軸的聯(lián)接部分。中間部分稱為輪幅（腹板），用來聯(lián)接輪緣與輪轂成一整體。表 普通V帶輪的輪槽尺寸（摘自GB/T13575.1-92） 項目 符號 槽型 Y Z A B C D E 基準寬度 b p 5.3 8.5 11.0 14.0 19.0 27.0 32.0 基準線上槽深 h amin 1.6 2.0 2.75 3.5 4.8 8.1 9.6 基準線下槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14.3 19.9 23.4 槽間距 e 8 0.3 12 0.3 15 0.3 19 0.4 25.5 0.5 37 0.6 44.5 0.7 第一槽對稱面至端面的距離 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小輪緣厚 5 5.5 6 7.5 10 12 15 帶輪寬 B B =( z -1) e + 2 f z 輪槽數(shù) 外徑 d a 輪 槽 角 32 對應(yīng)的基準直徑 d d 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 - 80 118 190 315 475 600 極限偏差 1 0.5 V帶輪按腹板（輪輻）結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式： （1） 實心帶輪：用于尺寸較小的帶輪(dd(2.53)d時)，如圖7 -6a。 （2） 腹板帶輪：用于中小尺寸的帶輪(dd 300mm 時)，如圖7-6b。 （3） 孔板帶輪：用于尺寸較大的帶輪(ddd) 100 mm 時)，如圖7 -6c 。 （4） 橢圓輪輻帶輪：用于尺寸大的帶輪(dd 500mm 時)，如圖7-6d。（a） （b） （c） （d）圖7-6 帶輪結(jié)構(gòu)類型根據(jù)設(shè)計結(jié)果，可以得出結(jié)論：小帶輪選擇實心帶輪，如圖（a）,大帶輪選擇腹板帶輪如圖（b）五、傳動零件的設(shè)計計算5.1、選擇蝸桿傳動類型 根據(jù)GB/T100851988的推薦,采用漸開線蝸桿(ZI) 。5.2、選擇材料考慮到蝸桿傳動功率不大,速度只是中等,故蝸桿采用45鋼;因希望效率高些,耐磨性好些,故蝸桿螺旋齒面要求淬火,硬度為4555HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造。為了節(jié)約貴重的有色金屬,僅齒圈用青銅制造,而輪芯用灰鑄鐵HT100制造。5.3、按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準則,先按齒面接觸疲勞強度進行設(shè)計,再校核齒根彎曲疲勞強度。由教材【1】P254式(1112),傳動中心距(1) 確定作用在蝸桿上的轉(zhuǎn)矩(2) = Nm (2)確定載荷系數(shù)K因工作載荷有輕微沖擊,故由教材【1】P253取載荷分布不均系數(shù)=1;由教材P253表115選取使用系數(shù)由于轉(zhuǎn)速不高,沖擊不大,可取動載系數(shù);則由教材P252(3)確定彈性影響系數(shù)因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和鋼蝸桿相配,故=160。(4)確定接觸系數(shù)先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動中心距的比值=0.35從教材P253圖1118中可查得=2.9。(5)確定許用接觸應(yīng)力根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造, 蝸桿螺旋齒面硬度45HRC,可從從教材【1】P254表117查得蝸輪的基本許用應(yīng)力=268。由教材【1】P254應(yīng)力循環(huán)次數(shù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N=60=60170.064（1810365）=1.23其中,(為蝸輪轉(zhuǎn)速)j為蝸輪每轉(zhuǎn)一周每個輪齒嚙合的次數(shù)j=11班制，每班按照8小時計算，壽命10年。壽命系數(shù)則(6)計算中心距(6)取中心距a=125mm,因i=20,故從教材【1】P245表112中取模數(shù)m=5mm, 蝸輪分度圓直徑=50mm這時=0.315從教材【1】P253圖1118中可查得接觸系數(shù)=2.9因為=,因此以上計算結(jié)果可用。5.4、蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸(1) 蝸桿軸向尺距mm;直徑系數(shù);齒頂圓直徑;齒根圓直徑;蝸桿齒寬B1=(9.5+0.09)m+25=112mm蝸桿軸向齒厚mm；分度圓導程角;(3) 蝸輪蝸輪齒數(shù)z1=2，由于查表沒有 z2=40,所以取 z2=41;變位系數(shù)mm;演算傳動比mm,這時傳動誤差比為, 是允許的。蝸輪分度圓直徑mm蝸輪喉圓直徑=（41+2X1）X5=215mm蝸輪齒根圓直徑蝸輪咽喉母圓半徑蝸桿和軸做成一體，即蝸桿軸。由參考文獻【1】P270圖蝸輪采用齒圈式，青銅輪緣與鑄造鐵心采用H7/s6配合，并加臺肩和螺釘固定，螺釘選6個5.5、校核齒根彎曲疲勞強度當量齒數(shù)根據(jù)從教材【1】P255圖1119中可查得齒形系數(shù)螺旋角系數(shù)從教材P25知許用彎曲應(yīng)力從教材【1】P256表118查得由ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力=56由教材P255壽命系數(shù)56Mpa可見彎曲強度是滿足的。5.6、驗算效率已知=;與相對滑動速度有關(guān)。從教材P【1】264表1118中用插值法查得=0.0264, 代入式中得=0.884,大于原估計值,因此不用重算。5.7、精度等級公差和表面粗糙度的確定考慮到所設(shè)計的蝸桿傳動是動力傳動,屬于通用機械減速器,從GB/T100891988圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇7級精度,則隙種類為f,標注為8f GB/T100891988。然后由參考文獻【3】P187查得蝸桿的齒厚公差為 =71m, 蝸輪的齒厚公差為 =130m;蝸桿的齒面和頂圓的表面粗糙度均為1.6m, 蝸輪的齒面和頂圓的表面粗糙度為1.6m和3.2m。5.8.熱平衡核算初步估計散熱面積：取(周圍空氣的溫度)為。軸的設(shè)計計算6.1、連軸器的設(shè)計計算1、輸入軸按扭矩初算軸徑選用45調(diào)質(zhì)，硬度217255HBS根據(jù)教材【1】P370（15-2）式，并查表15-3，取A0=115考慮有鍵槽，將直徑增大5%，則d=14.58X（1+5%）mm=15.31mm標準孔徑d=30mm，即軸伸直徑為30mm，高速軸為了隔離振動與沖擊,選用有彈性柱銷連軸器，一邊連38mm一邊連30mm的只有LX3彈性柱銷連軸器滿足要求。 輸出軸按扭矩初算軸徑選用45#調(diào)質(zhì)鋼，硬度（217255HBS）根據(jù)教材【1】P370頁式（15-2），表（15-3）取A0=115 軸伸安裝聯(lián)軸器，考慮補償軸的可能位移，選用無彈性元件的聯(lián)軸器，由轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩得Tc=KT=1.59.5503.136/80=561.4Nm低速軸選用無彈性擾性聯(lián)軸器JB/ZQ4384-1997，標準孔徑d=45mm，許用應(yīng)力為800許用轉(zhuǎn)速250。參考【3】P154表5：型號公稱轉(zhuǎn)矩Tn允許轉(zhuǎn)速n軸孔直徑dY型長度LX31250N.m475030mm和3882mm無彈性撓性800N.m25045mm90mm 2、載荷計算公稱轉(zhuǎn)矩T1=35.36，T2=374.36。由書中表14-1查得=1.5，輸入軸1.5*35.36=53.04N.m1250N.m滿足要求；輸出軸1.5*374.36=561.54N.mB1（由于蝸桿齒頂圓直徑75.6mm，則做成齒輪軸)6段：直徑d6= d=48mm 長度L6=80mm7段：直徑d7=d3=40mm 長度L7=L3=20mm 圖三初選用30208型單列圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑為40mm，寬度為18mm。 由上述軸各段長度可算得軸支承跨距L=L4+L6+L5+2(t-a)+2*（擋油環(huán)壁2mm）=289.70mm=290mm。為提高剛度，盡量縮小支承跨距L=（0.9-1.1）da1=（272.2-332.6）mm,則290mm滿足要求。（3）按彎矩復合強度計算求小齒輪分度圓直徑：已知d1=0.063m d2=302.4mm=0.3024m求轉(zhuǎn)矩：已知T2=374.28Nm T1=35.0Nm求圓周力：Ft根據(jù)教材P252（10-3）式得：=2T1/d1=2*35/0.063=1111.11N=2T2/d2=2*374.28/0.3024N=2475.4N求徑向力Fr根據(jù)教材【1】P252（10-3）式得：Fr=tan=2475.4tan200=901N因為該軸兩軸承對稱，所以：LA=LB=145mm1、繪制軸的受力簡圖 2、繪制垂直面彎矩圖 軸承支反力：由兩邊對稱，知截面C的彎矩也對稱。截面C在垂直面彎矩為： MC2=FrhL=555.6145=80.5Nm3、繪制水平面彎矩圖截面C在水平面上彎矩為：MC1=d*Ft/2=1111.1*63*/2=35Nm4、繪制合彎矩圖MC=(MC12+MC22)1/2=(35280.52)1/2=87.8Nm5、繪制扭矩圖轉(zhuǎn)矩：T= TI=35.0Nm校核危險截面C的強度 圖四由教材P373式（15-5）經(jīng)判斷軸所受扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)力,取=0.6, 前已選定軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,由教材P362表15-1查得,因此,故安全。該軸強度足夠。 6.3、輸出軸的設(shè)計計算 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計：（1）軸上的零件定位，固定和裝配 單級減速器中,可以將蝸輪安排在箱體中央，相對兩軸承對稱分布，蝸輪左面用軸肩定位，右面用套筒軸向定位，周向定位采用鍵和過渡配合，兩軸承分別以軸承肩和套筒定位，周向定位則用過渡配合或過盈配合，軸呈階梯狀，左軸承從左面裝入，蝸輪套筒， 右軸承從右面裝入。（2）確定軸的各段直徑和長度1、段：直徑d1=45mm 2、段：由教材P364得：h=0.07 d1=0.0845=3.6mm直徑d2=d1+2h=45+23.6=52mm,該直徑處安裝密封氈圈，查參考文獻3知標準直徑可選55mm或50mm，但應(yīng)大于52mm取d2=55mm。2、 段：直徑d3=60mm ，由GB/T297-1994初選用30212型單列圓錐滾子軸承，其內(nèi)徑為60mm，T為23.75mm，B=22mm。4、段：由參考文獻2圖35知：d4=d3+2=60+2=62mm，5、段:起定位作用，h=0.08 d4=0.0862=5mm直徑d5=d4+2*5=72mm6、段：d6=60 圖五 1、從前面所選取聯(lián)軸器知長度取L1=90mm2、經(jīng)過初步估算取軸承端蓋的總寬度為26mm，軸長度取L2=50 mm3、由B=22mm，軸承 離箱體內(nèi)壁10mm，蝸輪輪轂端面與內(nèi)機壁距離12mm，再加上與蝸輪輪轂端面間隙2mm，得L3=46mm(安裝套筒定位）4、由輪轂的寬度L=90mm則此段長度要比L小2mm， 取L4=88mm5、輪轂離箱體內(nèi)壁12mm，不能干擾擋油環(huán)的安裝需小于12mm，取L5=8mm6、由于輪是對稱裝置的，即在箱體中心，經(jīng)過計算L6=36mm由上述軸各段長度及正裝T=23.75mm，a=22.4可由L=（L4+2）+L5+（套筒長）+2(T-a)算得軸支承受力跨距L=136.7mm取138計算。 （3）按彎扭復合強度計算求分度圓直徑：已知d2=302.4mm求轉(zhuǎn)矩：已知T2= TII=374.28Nm求圓周力Ft：根據(jù)教材P198（10-3）式得=2T2/d2=2475.4N =1111.1N求徑向力Fr：根據(jù)教材P198（10-3）式得Fr=tan=2475.4tan200=901N兩軸承對稱則LA=LB=69mm 圖六 1、求支反力FAY、FBY、FAZ、FBZ2、由兩邊對稱，截面C的彎矩也對稱，截面C在垂直面彎矩為 MC2=FrhL=1237.769=85.4Nm3、截面C在水平面彎矩為MC1=d*Ft/2=2475.4*302.4*/2=374.3Nm4、計算合成彎矩MC=（MC12+MC22）1/2=（85.42+374.32）1/2=384Nm5、校核危險截面C的強度由式（15-5）由教材P373式（15-5）經(jīng)判斷軸所受扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為對稱循環(huán)變應(yīng)力,取=1, 前已選定軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,由教材【1】P362表15-1查得,因此,故安全。此軸強度足夠七、滾動軸承的選擇及校核計算根據(jù)根據(jù)條件，軸承預計壽命：1班制，每班按照8小時計算，壽命10年。=1810300=29200小時。7.1、計算輸入軸軸承初選兩軸承30208型單列圓錐滾子軸承查參考文獻【3】可知蝸桿承軸30208兩個，蝸輪軸承30213兩個，(GB/T297-1994)表6：軸承代號基本尺寸/mm 計算系數(shù)基本額定/kNdDTa受力點 e Y動載荷Cr靜載荷Cor30208408019.7516.90.371.663.074.0302126011023.7522.40.41.5103130 圖七 (1)求兩軸承受到的徑向載荷和將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面圖(2)和水平面圖(3)兩個平面力系。其中圖(3)中的為通過另加轉(zhuǎn)矩而平移到指定軸線;圖(1)中的亦通過另加彎矩而平移到作用于軸線上。由力分析知: N （2）求兩軸承的計算軸向力對于30208型軸承,按教材P322表13-7,其中,e為教材P321表13-5中的判斷系數(shù)e=0.37,因此估算按教材P322式(13-11a) =284N(3)求軸承當量動載荷和因為e由教材【1】P321表13-5分別進行查表或插值計算得徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)為對軸承1 =0.40, =1.6對軸承2 =1, =0因軸承運轉(zhuǎn)中有輕微沖擊,按教材P321表13-6, ,取。則由教材P320式(13-8a)=1.1*(0.40*584.5+1.6*2759.4)=5110N67.9KN=1.1*1*909=1000N46720h故所選軸承滿足壽命要求。7.2、計算輸出軸軸承 圖八初選兩軸承為30212型圓錐滾子軸承查圓錐滾子軸承手冊可知其基本額定動載荷=103KN基本額定靜載荷=130KN(1)求兩軸承受到的徑向載荷和將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面圖(2)和水平面圖(3)兩個平面力系。其中圖(3)中的為通過另加轉(zhuǎn)矩而平移到指定軸線;圖(1)中的亦通過另加彎矩而平移到作用于軸線上。由力分析知: N （2）求兩軸承的計算軸向力 對于30213型軸承,按教材P322表13-7,其中,e為教材P321表13-5中的判斷系數(shù)e=0.4,因此估算按教材P322式(13-11a) =415N(3) 求軸承當量動載荷和 e對軸承1 =0.4, =1.5對軸承2 =1 =0因軸承運轉(zhuǎn)中有輕微沖擊,按教材P321表13-6, ,取。則由教材P320式(13-8a)=1.1*(0.40*1289.5+1.5*1526)=3085.5N121KN=1.1*1*1245=1369.5N46720h故所選軸承滿足壽命要求8、 鍵及聯(lián)軸器連接的選擇及校核計算8.1、連軸器與電機連接采用平鍵連接查表P174的Y132M軸徑d1=38mm，E=80mm取L電機=50mm查參考文獻5P140選用A型平鍵，得：b=10 h=8 L=50即：鍵A1050 GB/T1096-2003 T額=20000Nm 根據(jù)教材P106式6-1得p=2T2/dhl=220000/（10850）=10Mpap(110Mpa)8.2、輸入軸與聯(lián)軸器連接采用平鍵連接軸徑d2=30mm L1=80mm T=35.0Nm查手冊選A型平鍵，得：b=8 h=7 L=70 軸槽深t=4.4mm，輪轂槽深=3.3mm即：鍵A870 GB/T1096-2003p=2T/dhl=235000/（30770）=4.76Mpap(110Mpa) 8.3、輸出軸與聯(lián)軸器連接用平鍵連接軸徑d3=45mm L2=90mm T=374.28N.m查手冊P51 選用A型平鍵，得：b=14 h=9 L=80 軸槽深t=5.5mm，輪轂槽深=3.8mm即：鍵A1880GB/T1096-2003根據(jù)教材P106（6-1）式得p=2T/dhl=2374280/（45980）=23.1Mpap (110Mpa) 8.4輸出軸與渦輪連接用平鍵連接軸徑d4=62mm L2=88mm T=374.28N.m查手冊P51 選用A型平鍵，得：b=18 h=11 L=80 軸槽深t=7mm，輪轂槽深=4.4mm根據(jù)教材P106（6-1）式得p=2T/dhl=2374280/（621180）=13.7Mpa2m+15.6取18mm9.3、齒輪的潤滑因齒輪的圓周速度45%，長度60%；（4）30212和30208型單列圓錐滾子軸承的軸向游隙均為0.100.15mm；用潤滑油潤滑；（5）減速器裝置內(nèi)裝CKC150工業(yè)用油至規(guī)定的油面高度范圍；（6）減速器外表面涂灰色油漆；（7）按減速器的實驗規(guī)程進行試驗。（8）最低浸油一個齒高，最高浸油面比最低浸油面高出10mm 電動機型號： Y100L-2 設(shè)計小結(jié)經(jīng)過幾周的課程設(shè)計，我終于完成了自己的設(shè)計，還是感覺學到了很多的關(guān)于機械設(shè)計的知識，這些都是在平時的理論課中不能學到的。還將過去所學的一些機械方面的知識系統(tǒng)化，使自己在機械設(shè)計方面的應(yīng)用能力得到了很大的加強。除了知識外，也體會到作為設(shè)計人員在設(shè)計過程中必須嚴肅、認真，并且要有極好的耐心來對待每一個設(shè)計的細節(jié)。在設(shè)計過程中，我們會碰到好多問題，這些都是平時上理論課中不會碰到，或是碰到了也因為不用而不去深究的問題，但是在設(shè)計中，這些就成了必須解決的問題，如果不問老師或是和同學討論，把它搞清楚，在設(shè)計中就會出錯，甚至整個方案都必須全部重新開始。比如軸上各段直徑的確定，以及各個尺寸的確定黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計附 錄 A 外文文獻Farm Machinery Using & MaintenanceThe most important thing is the meshing mark and meshing backlash of the driven bevel gears and active bevel gears, the firmness adjustment of half axle gears and planetary gear in maintenance of the BJ2020S jeep driving axle . This is an important and difficult job ,because the rear axle and driven working under the large load and high speed. And the bear is alternating load. If the meshing mark is not conforming to requirements or the meshing backlash is not good, it will appear smooth transmission speed and noise, wear, or even broken tooth gear, which directly influences the car service life and various tasks when it is working. At the same time , lord and driven tapered gear meshing mark and the check assembly and adjustment became a complicated problem although automobile driving axle structure is not a very complicated but some people is not familiar with the principle on gear transmission. Based on years of teaching and practice in the maintenance work with the adjustment of BJ2020S jeep driving axle differential gears and bearings has some method and steps of the relevant views and comments about something. Adjustment of the axis gear differential planetary gear mesh clearanceHalf axle gears and planetary gear mesh clearance is adjusted by half axle gears and differential shell thickness between three different (0.5 mm, 1.0 mm, 0.2 mm) thrust washers . Because of the planetary gear differential between shell with the thrust washers, so it must be the half axle gears through the thrust washers (two half axle gears and add, subtract washers), and the gap of the planetary gear mesh. Then using pins will planetary gear axle fixed. Adjustment of differential backlash This bearing clearance is adjusted by adding, subtracting differential bearings and differential between shell thickness (0.5 mm in four different, o. mm, 0.15 ram, 0.10 ram) to adjust the adjustment of the gasket. In the adjustment of the former ready right and left bridge between shell of gasket, installation fixed good follower bevel gears. Active bevel gears should not installed in accordance with the relevant provisions of the torque (40-60N, m) installed left and right with tapered bridge housing, active gear with long bar, or a screwdriver to turn down, or pry differential assembly, to check differential assembly bearings between differential to feel no axial clearance and rotate freely. Active bevel gears bearing clearance adjustment In active position of bevel gears can be determined by the basic, increase and decrease active bevel gears with active before bearings taper gear bearing thrust ring between four different thickness (0.10 mm, 0.15 ram, 0.25 mm mm) adjustment, 0.50 gasket to adjust, the flexible rotation, no axial and radial clearance. Active bevel gears and driven bevel gears clearance and meshing mark adjustment Domestic automobile gear for no modifier, assembling widely adopted, the first meshing mark check whether the meshing mark requirements, such as requirements, through the change of bevel gears, driven axial position to get to meet the requirements of meshing mark, the active bevel gears bearing and differential bearing clearance (pre-tightening degrees) basis, rub-up, driven bevel gears, initiative on 3-4 taper gear teeth are coated with thin layer opposite, oil (or face turns into oil), according to the requirements and differential assembly installed left, right, forward and backward bridge housing, then turn active bevel gears decomposition of left and right to bridge housing, driven gear tooth surface of conical whether imprint requirements. If meshing mark requirements, visible to the situation by outward, to the right or left, bevel gears, driven to adjust. When the meshing mark to tooth root cap, the main, small or client, the formula for the Lord: the Lord, from (i.e., big into bevel gears into active driven gear), small (i.e. driven out from bevel gears removed from active gear). When the Lord, driven gear cone of meshing mark complies with the standards and inspection, driven bevel gears, active bevel gears and clearance of bevel gears driven backlash should actively bevel gears in the radius of 45mm flanges on the circumference displacement measurement, the arc length) should be in (0.2-0.6 mm. If does not accord with a standard, can increase and decrease active bevel gears and bearings taper gear after the shim between left and right or mobile differential bearing adjustment gasket, driven to adjust the gap, so bevel gears, driven when the bevel gears has adjusted, adjust the marks are not destroyed, small volume, driven tapered gear meshing mark. Drive and differential assemblyWe can start assemble the drive and differential when the differential gears, driven gear, each bearing, tapered meshing mark adjustment is over. Based on the thickness of the gasket and the bolt torques, we should coated with rubber seal, assembled active bevel gears, mount differential assembly, then closed the bridge housing.附 錄 B 中文譯文減速器和差速器的調(diào)整與裝配在對BJ2020S吉普車后橋的維修中，最主要的就是減速器主、從動圓錐齒輪的嚙合印痕及嚙合間隙；差速器半軸齒輪、行星齒輪嚙合間隙和各軸承松緊度的調(diào)整。這是一項既重要又較為困難的工作，因為后橋主、從動圓錐齒輪是在大負荷、高轉(zhuǎn)速下工作的，而且其所承受的是交變負荷，如果兩者的嚙合印痕不符合要求，或嚙合間隙不當，工作中將會出現(xiàn)傳動不平穩(wěn)和噪音，加速齒面磨損，甚至打壞齒輪，直接影響汽車使用壽命和各項任務(wù)的完成。同時，汽車后橋的結(jié)構(gòu)雖不是很復雜，但由于主、從動圓錐齒輪的體積較大，拆裝費時費力，加之一些同志對齒輪的傳動原理不夠熟悉，實踐機會又少，主、從動圓錐齒輪嚙合印痕和間隙的檢查調(diào)整及裝配就成了一個較為復雜的問題。本文根據(jù)幾年來在教學和實際維修工作中的摸索，就BJ2020S吉普車后橋差速器齒輪和軸承的調(diào)整，主、從動圓錐齒輪嚙合印痕和間隙及主動圓錐齒輪軸承間隙的調(diào)整和裝配的有關(guān)方法、步驟談點看法和意見。一、差速器半軸齒輪與行星齒輪嚙合間隙的調(diào)整 半軸齒輪與行星齒輪嚙合間隙的調(diào)整，是通過半軸齒輪與差速器殼之間三個不同厚度(1.0mm、0.5mm、0.2mm)的止推墊片來調(diào)整的。因為行星齒輪與差速器殼之間的止推墊片是一定的，所以，通過加、減半軸齒輪的止推墊片(兩半軸齒輪同時加、減墊片)，使其與行星齒輪的嚙合間隙達到標準。然后用銷子將行星齒輪軸固定。二、差速器軸承間隙的調(diào)整 此軸承間隙的調(diào)整是通過加、減差速器軸承與差速器殼之間四個不同厚度(0.5mm、0.25mm、0.15ram、0.10ram)的調(diào)整墊片來調(diào)整的。在調(diào)整前準備好左、右橋殼之間的密封墊，安裝固定好從動圓錐齒輪。主動圓錐齒輪先不要安裝，應(yīng)按照規(guī)定的扭矩(4060Nm)安裝好左、右橋殼，以圓錐主動齒輪的位置，用長金屬棒或大起子轉(zhuǎn)動差速器總成，或上下撬差速器總成，來檢查差速器軸承間隙，以達到感覺沒有軸向間隙且轉(zhuǎn)動自由為止。三、主動圓錐齒輪軸承間隙的調(diào)整 在主動圓錐齒輪的位置基本確定后，可通過增、減主動圓錐齒輪前軸承與主動圓錐齒輪前軸承止推環(huán)之間的四個不同厚度(0.10mm、0.15ram、0.25mm、0.50mm)的調(diào)整墊片來調(diào)整，使其達到轉(zhuǎn)動靈活，沒有軸向、徑向間隙的感覺。四、主動圓錐齒輪與從動圓錐齒輪間隙及嚙合印痕的調(diào)整 國產(chǎn)汽車齒輪因無修正值，裝配時普遍采用嚙合印痕調(diào)整法，即首先檢查嚙合印痕是否符合要求，如不符合要求，則通過改變主、從動圓錐齒輪的軸向位置來獲得符合要求的嚙合印痕，在調(diào)整好主動圓錐齒輪軸承和差速器軸承間隙(預緊度)的基礎(chǔ)上，擦凈主、從動圓錐齒輪，在主動圓錐齒輪34個齒的正、反面涂上薄層紅丹油(或紅印油)，放進差速器總成，按要求裝好左、右橋殼，正、反轉(zhuǎn)動主動圓錐齒輪，然后分解左、右橋殼，查看從動圓錐齒輪齒面上的印痕是否符合要求。如嚙合印痕不符合要求，可視情況通過向里、向外或向左、向右移動主、從動圓錐齒輪來調(diào)整。當嚙合印痕偏向齒頂、齒根或齒的大端、小端時，其調(diào)整口訣為：“頂進主，根出主，大進從(即從動圓錐齒輪移進主動齒輪)，小出從(即從動圓錐齒輪移離主動齒輪)”。當主、從動圓錐齒輪的嚙合印痕符合標準后，需檢查主、從動圓錐齒輪間隙，主動圓錐齒輪與從動圓錐齒輪的齒側(cè)間隙應(yīng)在主動圓錐齒輪法蘭盤半徑為45mm的圓周上測量，其位移(弧長)應(yīng)在0.20.6mm之間。如不符合標準，可增、減主動圓錐齒輪后軸承與主動圓錐齒輪之間的墊片或者左、右移動差速器軸承調(diào)整墊片來調(diào)整主、從動圓錐齒輪的間隙，因此時主、從動圓錐齒輪的印痕已調(diào)整好，調(diào)整量很小，是不會破壞主、從動圓錐齒輪嚙合印痕的。五、減速器和差速器總成的裝配 在差速器齒輪主、從動圓錐齒輪、各軸承及嚙合印痕，都分別調(diào)整完畢后，開始進行減速器與差速器總成的裝配。按照調(diào)整時所用墊片的厚度、各緊固螺栓的扭矩，涂上密封膠，先裝配好主動圓錐齒輪，再裝上差速器總成，最后按順序合上橋殼，至此全部調(diào)整裝配完成。5