單級直齒圓柱齒輪減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 們講解，同學(xué)們也互相幫助互相學(xué)習(xí)，碰到比較棘手的問題時(shí)，就在一起討論討論，各抒己見。其次，再根據(jù)總結(jié)出方案設(shè)計(jì)具體的零件，其中同樣考慮各個(gè)零件的優(yōu)越性，在比較中選擇最好的。再者就是機(jī)械設(shè)計(jì)中有許多需要運(yùn)用工作經(jīng)驗(yàn)去解決的問題和選擇參數(shù)的時(shí)候，讓我們不敢下手，對此老師教我們要敢于選擇敢于實(shí)驗(yàn)。從我們不知該怎樣下手，到經(jīng)過老師的指點(diǎn)終于弄明白了設(shè)計(jì)順序和應(yīng)注意的事項(xiàng)，這時(shí)的我們終于有了得心應(yīng)手的感覺。我們設(shè)計(jì)的是一個(gè)減速器，設(shè)計(jì)中我們必須考慮它的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、工藝性等等，使自己的設(shè)計(jì)盡可能的合理，在原先的基礎(chǔ)上盡可能的發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力，設(shè)計(jì)一個(gè)具有特色的減速器。但當(dāng)我們投入進(jìn)去時(shí)，一切也并不是像想象的那么可怕。為了保證良好的密封性，箱蓋與箱座的接合面應(yīng)精加工，表面粗糙度不大于，為了進(jìn)一步提高密封性，在箱座凸緣上面還應(yīng)加工出回油溝。九丶軸承與鍵的選擇從動(dòng)軸的軸承選用滾動(dòng)軸承，型號為6212，各部分尺寸為： 主動(dòng)軸（齒輪軸）的軸承選用滾動(dòng)軸承，型號為6210，各部分尺寸為： 軸徑鍵寬2014鍵高129鍵長5070鍵代號為 十、減速器箱體的設(shè)計(jì)1. 箱體材料選用HT200鑄造而成，結(jié)構(gòu)采用剖分式。軸段③④上的圓角均為2R2軸段⑤⑥上的圓角均為2R1TⅡ= 1000=1000=?m 圓周力：Ft=2TⅡ/d2=2徑向力：Fr=Fttan20176。由軸承蓋寬度及裝配要求選擇軸段⑤長度為47mm；考慮帶輪裝配要求取軸段⑥為90mm。齒輪左端用用套筒固定,右端用軸肩定位,軸肩直徑d5=45+245=54mm滿足齒輪定位的同時(shí),還應(yīng)滿足右側(cè)軸承的安裝要求, 取d6=40mm. 軸段①為裝配軸承，取其長25mm。按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑軸承的確定選軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理查參考資料[2]P200表113可知： σb=650Mpa參考資料[2]P200表114可知：[σb1]b=60Mpa 單級齒輪減速器的低速軸為轉(zhuǎn)軸，輸出端與聯(lián)軸器相接， 從結(jié)構(gòu)要求考慮，輸出端軸徑應(yīng)最小，最小直徑為： d≥C 查參考資料[2]P208表118可得，45鋼取C=118～107 則d≥（118～107）=（118～107） =～ 考慮鍵槽的影響以及聯(lián)軸器孔徑系列標(biāo)準(zhǔn)，取標(biāo)準(zhǔn)值d=35mm 為簡化安裝，選擇兩軸承一致。軸段⑤上的倒角為25軸段③④上的圓角均為2R2軸段①②上的圓角均為2R1軸所受力如下圖所示d1=50mmd2=53mmd3=55mmd4=60mmd5=72mm d6=55mm.L4=100mmL3=56L2=57L5=30L6=40L1=907 按彎矩合成強(qiáng)度校核軸徑是否合格做出水平面彎矩圖支點(diǎn)反力Ⅰ—Ⅰ截面處彎矩為Ⅱ—Ⅱ截面處彎矩為做出垂直面彎矩圖Ⅰ—Ⅰ截面軸上所受的轉(zhuǎn)矩：TⅡ= 1000 =1000 =?m軸上作用力： 圓周力：Ft=2TⅡ/d2=2徑向力：Fr=Fttan20176。由齒輪寬度及套筒寬度和軸承寬度得，取軸段③長度為56mm。如下圖所示要確定軸的結(jié)構(gòu)，先確定軸上零件的裝配順序和固定方式σb=650Mpa[σb1]b=60Mpad=50mm角接觸球軸承46211型HL5聯(lián)軸器②確定各段軸的直徑③確定各軸段的長度6軸上作用力的計(jì)算確定齒輪從軸的右端裝入，齒輪的左端用軸肩定位，右端用套筒固定，這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定，齒輪的周向固定采用平鍵連接，軸承對稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸上采用軸肩固定，周向采用過盈配合固定。（2）、確定電動(dòng)機(jī)的功率： 工作機(jī)所需功率： 故電動(dòng)機(jī)至工作間的總效率（包括工作機(jī)效率）為： 由設(shè)計(jì)手冊得 (帶傳動(dòng))，（軸承），（齒輪精度為8級） （軸承），（聯(lián)軸器），η=（卷筒）代入，得電動(dòng)機(jī)的工作功率： 故選取電動(dòng)機(jī)的額定功率（3）、確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：卷筒軸工作轉(zhuǎn)速：取V帶傳動(dòng)比，一級圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比，則總傳動(dòng)比合理范圍為，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)可選范圍為： 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有750、1000兩種，可查兩種方案，見下表：方案電動(dòng)機(jī)型號額定功率（KW）同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速總傳動(dòng)比帶傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)比1Y132M26100096032Y160M28750720綜合考慮電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸、重量以及帶傳動(dòng)和減速器的傳動(dòng)比選用方案一中機(jī)型。本設(shè)計(jì)采用的是單級直齒輪傳動(dòng)。 本設(shè)計(jì)中原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)為皮帶輸送機(jī)。由此，對小齒輪和大齒輪軸，可分別寫出滿足彎曲強(qiáng)度條件的約束函數(shù) （225）及 （226）綜上所述，單級標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪減速器以體積最小為優(yōu)化目標(biāo)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題，是個(gè)具有十六個(gè)不等式約束的六維優(yōu)化問題，其數(shù)學(xué)模型可簡記為
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