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盤磨機(jī)傳動裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線瀏覽

2024-08-02 17:26本頁面
  

【正文】 機(jī)械傳動產(chǎn)品的多樣化,整機(jī)配套的模塊化,標(biāo)準(zhǔn)化,以及造型設(shè)計(jì)藝術(shù)化,使產(chǎn)品更加精致,美觀化。當(dāng)今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機(jī)械效率以及使用壽命長的方向發(fā)展。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。由齒輪、軸、軸承及箱體組成的齒輪減速器,用于原動機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間,起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用,在現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用極為廣泛國內(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(jī)械效率過低的問題。盤磨機(jī)傳動裝置設(shè)計(jì)畢業(yè)論文盤磨機(jī)傳動裝置設(shè)計(jì)【摘 要】齒輪傳動是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動形式。它的主要優(yōu)點(diǎn)是:瞬時傳動比恒定、工作平穩(wěn)、傳動準(zhǔn)確可靠,可傳遞空間任意兩軸之間的運(yùn)動和動力;適用的功率和速度范圍廣,傳動效率高,工作可靠、使用壽命長;外輪廓尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊。另外,材料品質(zhì)和工藝水平上還有許多弱點(diǎn),特別是大型的減速器問題更突出,使用壽命不長。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。減速器與電動機(jī)的連體結(jié)構(gòu),也是大力開拓的形式,并已生產(chǎn)多種結(jié)構(gòu)形式和多種功率型號的產(chǎn)品。在21世紀(jì)成套機(jī)械裝備中,齒輪仍然是機(jī)械傳動的基本部件。在傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的電子控制、液壓傳動、齒輪、帶鏈的混合傳動,將成為變速箱設(shè)計(jì)中優(yōu)化傳動組合的方向。【關(guān)鍵詞】 減速器 齒輪 傳動系統(tǒng)方案的擬定盤磨機(jī)傳動系統(tǒng)方案如下圖所示:電動機(jī)1→聯(lián)軸器2→直齒圓柱齒輪減速3→聯(lián)軸器5→錐齒輪傳動6→主軸7→盤磨機(jī)4電動機(jī)1通過聯(lián)軸器2將動力傳入直齒圓柱齒輪減速器3,再經(jīng)過直齒圓柱齒輪減速器3通過聯(lián)軸器5將動力傳至錐齒輪6,由錐齒輪6通過主軸7傳送到盤磨機(jī)4上工作。確定減速器類型由于兩級圓柱齒輪減速器由三種:直齒、斜齒和人字齒輪,根據(jù)以下工作條件和技術(shù)資料分析,因此選定直齒圓柱齒輪減速器。5%;體積最小,強(qiáng)度足夠(二)電動機(jī)的選擇電動機(jī)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇電動機(jī)有交流電動機(jī)和直流電動機(jī)之分,一般工廠都采用三相交流電,因而多采用交流電動機(jī)。目前應(yīng)用最廣泛的是Y系列自扇冷式籠型三相異步電動機(jī),其結(jié)構(gòu)簡單、起動性能好、工作可靠、價格低廉,維護(hù)方便,適用于不易燃、不易爆、無腐蝕性氣體、無特殊要求的場合。確定電動機(jī)的功率由已知條件可知:Pd=確定電動機(jī)的轉(zhuǎn)速由已知條件可知:同步轉(zhuǎn)速n=1500r/min, Y系列(IP44)電動機(jī)的技術(shù)資料查出有兩種適用的電動機(jī)型號,: Y電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)方案電動機(jī)型號額定功率電動機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)Ped/kW同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1Y132S—415001440傳動裝置的傳動比總傳動比圓錐齒輪兩級齒輪32根據(jù)電動機(jī)型號,: 電動機(jī)的安裝及外形尺寸中心高H外形尺寸L(AC/2+AD)HD底腳安裝尺寸AB132475345315216178地腳螺栓孔直徑軸伸尺寸DE裝鍵部位尺寸FGD1238801043(三)總傳動比的確定及分配由選定電動機(jī)的滿載轉(zhuǎn)速nm和盤磨機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速nW,可得傳動比為所以 總傳動比i是圓錐齒輪傳動比i3與兩級圓柱齒輪傳動比i0的和。i2=,得:i1=,i2=。(2)應(yīng)使傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸較小、重量較輕。(3)應(yīng)使傳動件的尺寸協(xié)調(diào),結(jié)構(gòu)勻稱、合理,避免互相干涉碰撞。(四)各種運(yùn)動和動力參數(shù)計(jì)算為進(jìn)行傳動件的設(shè)計(jì)計(jì)算,應(yīng)首先推算出各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得機(jī)械傳動和摩擦副的效率概略值,: 機(jī)械傳動和摩擦副的效率概略值序號種類效率η18級精度的一般圓柱齒輪傳動(油潤滑)28級精度的一般錐齒輪傳動(油潤滑)~3彈性聯(lián)軸器~4滾子軸承(稀油潤滑)(一對)由表可得:ηηηη4分別為彈性聯(lián)軸器、齒輪傳動的軸承、直齒圓柱齒輪傳動、錐齒輪傳動。各軸轉(zhuǎn)速nⅠ=n0=1440 r/min各軸的輸入功率 Ⅰ軸 PⅠ=Pdη2==Ⅱ軸 PⅡ=PⅠη2==Ⅲ軸 PⅢ=PⅡη2==主軸 PⅣ=PⅢη22m)144011815829145923傳動比i效率η二、傳動件和軸的設(shè)計(jì)計(jì)算(一)錐齒輪傳動設(shè)計(jì)計(jì)算選擇齒輪材料及精度等級小圓錐齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì),硬度為217255HBS;大圓錐齒輪選用45鋼正火,硬度為169217HBS。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)因兩軸交角Σ=90176。m(2)載荷系數(shù),查表《載荷系數(shù)》表取K=(3)齒寬系數(shù)ψR 一般ψR=~,取ψR=(4)齒數(shù)比u u=i=(5)由表《彈性系數(shù)ZE》得彈性系數(shù) (6)齒數(shù)z1 小齒輪齒數(shù)z1取10,則大齒輪齒數(shù)z2=35(7)許用接觸應(yīng)力由《接觸疲勞強(qiáng)度極限》圖查得σHlim1=650MPa, σHlim2=580MPa由表《安全系數(shù)SH和SF》查得安全系數(shù)SH=1N1=60njLh=601581(85240)=108N2=N1/i=108/=107查圖《接觸疲勞壽命系數(shù)》得ZNT1=,ZNT2=由式可得由表《錐齒輪的模數(shù)》取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=10主要尺寸計(jì)算(1)分度圓錐角δδ2=90176。-16176。(2)分度圓直徑dd1=m z1=1010mm=100mmd2=m z2=1035mm=350mm(3)齒頂圓直徑d a(我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值為h a*=1,c*=)齒頂高h(yuǎn) a=h a*m=m=10d a1=d1+2h a cosδ1=100+210=d a2=d2+2h a cosδ2=350+210=(4)齒根圓直徑d f齒根高h(yuǎn) f=(h a*+c*)m= m=d f1=d1-2h f cosδ1=100-2=76mmd f2=d2-2h f cosδ2=350-2=(5)錐距R(6)齒寬b齒寬b的取值范圍是(~)R,b=(~)182=~,取b=50mm(7)齒頂角θa與齒根角θfθa1=θa2=arctan(ha/R)=arctan(10/182)=3176。(8)齒頂圓錐角δaδa1=δ1+θa1=16176。=19176。+3176。(9)齒根圓錐角δfδf1=δ1θf1=16176。=12176。4176。按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核當(dāng)齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的校核公式為則校核合格。(2)應(yīng)力修正系數(shù)YS由表《標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)YS》查得:YS1=,YS2=。驗(yàn)算齒輪的圓周速度v由表《常用精度等級齒輪的加工方法》可知選8級精度是合適的。因?yàn)槭瞧胀p速器,查表《常見機(jī)器中齒輪的精度等級》得,直齒圓柱齒輪應(yīng)選擇8級精度。mm(2)載荷系數(shù),查表《載荷系數(shù)》表取K=(3)齒數(shù)z1和齒寬系數(shù)ψd小齒輪齒數(shù)z1取25,因i=,則大齒輪齒數(shù)z2=65,因直齒圓柱齒輪傳動為對稱布置,而齒輪齒面又為軟齒面,由表《齒寬系數(shù)》取齒寬系數(shù)ψd =1(4)許用接觸應(yīng)力由《接觸疲勞強(qiáng)度極限》圖查得σHlim1=560MPa,σHlim2=530MPa由表《安全系數(shù)SH和SF》查得安全系數(shù)SH=1N1=60njLh=601(85240)=108N2=N1/i=108/=108查圖《接觸疲勞壽命系數(shù)》得ZNT1=,ZNT2=由式可得[σH] 1=ZNT1σHlim1/ SH=560/1 MPa= MPa[σH] 2=ZNT2σHlim2/ SH=530/1 MPa=故由表《漸開線齒輪的模數(shù)》取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)m=3主要尺寸計(jì)算(1)分度圓直徑dd1=m z1=325mm=75mmd2=m z2=365mm=195mm(2)齒寬bb2=b=ψd確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù):(1)齒形系數(shù)YF由表《標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒形系數(shù)YF》查得:YF1=,YF2=。(3)許用彎曲應(yīng)力[σF]由圖《試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限》查得σHlim1=210MPa,σHlim2=190MPa由表《安全系數(shù)SH和SF》查得SF= ,由圖《彎曲疲勞壽命系數(shù)YNT》查得YNT1=Y(jié)NT2=1由式[σF] =Y(jié)NTσHlim/SF得故則齒根彎曲強(qiáng)度校核合格。(三)直齒圓柱齒輪Ⅰ的傳動設(shè)計(jì)選擇齒輪材料及精度等級小齒輪選用45鋼調(diào)質(zhì),硬度為220250HBS;大齒輪選用45鋼正火,硬度為170210HBS。按齒輪面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪,可由下式可求出d1值,先確定有關(guān)參數(shù)與系數(shù):(1)轉(zhuǎn)矩T1 T1=104Nd1=150mm=50mmb1=b2+5mm=55mm(3)標(biāo)準(zhǔn)中心距a(4)齒頂圓直徑da(我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值為h a*=1,c*=)齒頂高h(yuǎn) a=h a*m=m=2mmd a1=d1+2h a=50+22=54mmd a2=d2+2h a=176+22=180mm(5)齒根圓直徑df齒根高h(yuǎn) f=(h a*+c*)m= m=d f1=d1-2h f=50-2=45mmd f2=d2-2h f=176-2=171mm按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核根據(jù)式,則校核合格。(2)應(yīng)力修正系數(shù)YS由表《標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù)YS》查得:YS1=,YS2=。驗(yàn)算齒輪的圓周速度v由表《常用精度等級齒輪的加工方法》可知選8級精度是適合的。由表 《軸的常用材料及部分機(jī)械性能》查得抗拉強(qiáng)度極限σB=650MPa,屈服極限σS=360MPa,σ1=300MPa,彎曲疲勞極限再由表《軸的許用彎曲應(yīng)力》得許用彎曲應(yīng)力[σ1b] =60MPa。又由式得:考慮到該軸段上開有鍵槽,故將估算直徑加大3%~5%,~。1)確定軸上零件的位置和固定方式要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀,必須先確定軸上零件的裝配順序和固定方式。這樣齒輪在軸上的軸向位置完全確定。軸承安裝于減速器的另一側(cè),其軸向用軸肩固定,軸向采用過盈配合固定。3)確定各軸段的長度齒輪輪轂寬度為75mm,為保證齒輪固定可靠,軸段②的長度應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度,取l2=73mm;為保證齒輪端面于箱體內(nèi)壁不相碰,齒輪端面于箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的間距,取該間距,取該間距為10mm;為保證軸承安裝在箱體軸承座孔中(軸承寬度為18mm),并考慮軸承的潤滑,取軸承端面距箱體內(nèi)壁的距離為5mm,所以軸段l1=,查閱有關(guān)的聯(lián)軸器手冊取l6=80mm;根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)及聯(lián)軸器距軸承蓋要有一定距離的要求,取l5=70mm;由于時兩級圓柱減速器,根據(jù)另一齒輪確定l3=10mm,l4=70mm。經(jīng)查表《鍵的主要尺寸》得到:低速軸上⑥段的鍵槽鍵寬b為10mm,鍵高h(yuǎn)為8mm鍵長L為70mm。5)選定軸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),如倒角、圓角、退刀槽等的尺寸。=1086N(標(biāo)準(zhǔn)的法向嚙合角α=20176。支點(diǎn)反力為:FHA= 64/= 64/2985N=1003NFHB=Ft2-FHA=2985-1003N=1982NⅠⅠ截面處的彎矩為:M HⅠ=1003mmⅡⅡ截面處的彎矩為:M HⅡ=198264Nmm3)作垂直面內(nèi)的彎矩圖(圖1d)支點(diǎn)反力為:FVA=(64/)Fr2 Fn2mmⅠⅠ截面右側(cè)彎矩為:M VⅠ右= 64FVB=642347= 150 208Nmm4)作合成彎矩圖(圖1e)ⅠⅠ截面:ⅡⅡ截面:5)作轉(zhuǎn)矩圖(圖1f)T=106P/n= 105NⅠⅠ截面:ⅡⅡ截面:圖17)確定危險截面及校核強(qiáng)度由圖1可以看出,截面ⅠⅠ、ⅡⅡ所受轉(zhuǎn)矩相同,但彎矩M eⅠ>M eⅡ,且軸上還有鍵槽,故截面ⅠⅠ可能為危險截面。ⅠⅠ截面:ⅡⅡ截面:查表《軸的許用彎曲應(yīng)力》得[σ1b]=60MPa,滿足σe≤[σ1b]的條件,故設(shè)計(jì)的軸有足夠強(qiáng)度,并有一定裕量。中間軸的設(shè)計(jì)(1)選擇軸的材料,確定許用應(yīng)力選擇軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。(2)按扭矩強(qiáng)度估算軸徑根據(jù)表《常用材料的[τ]值和C值》查得C=107~118。確定大齒輪從軸的左端裝入,小齒輪從軸的右端裝入,用軸肩(或軸環(huán))定位。齒輪的周向固定采用平鍵連接。2)確定各軸段的直徑如下圖2,軸段①(外伸端)直徑最小,d1=25mm,則d5=d1=25mm;由于小齒輪軸段②和大齒輪軸段④的直徑為d2=d4=30mm;用相同的方法確定軸段③的直徑d3=35mm;為了便于拆卸左右軸承,可查出6205型滾動軸承的安裝高度為3mm。經(jīng)查表《鍵的主要尺寸》得到:中間軸上②段鍵槽鍵寬b為8mm,鍵高h(yuǎn)為7mm,鍵長L為70mm。5)選定軸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),如倒角、圓角、退刀槽等的尺寸。由表 《軸的常用材料及部分機(jī)械性能》查得強(qiáng)度極限σB=650Mpa,再由表《軸的許用彎曲應(yīng)力》得許用彎曲應(yīng)力[σ1b] =60MPa。又由式得:考慮到該軸段上裝聯(lián)軸器和有鍵槽,故將估算直徑加大3%~5%,~。參考圖如下圖3。3)確定各軸段的長度小齒輪輪轂寬度為55mm,則軸段④的長度取l4=55mm;為保證小齒輪端面與箱體內(nèi)壁不相碰,齒輪端面于箱體內(nèi)壁間應(yīng)留有一定的間距,根據(jù)高速軸的
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