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米乐M6官网登录正版下载 完整版)机械设计课程设计步骤(减速器的)

时间:2024-04-30 03:31:29来源:M6米乐官网登录 作者:米乐M6网页版登录入口 点击: 米乐M6官网登录正版下载·1

  电动机有直流电动机和交流电动机。直流电动机需要直流电源,结构复杂,价格较高;当交流电动机能满足工作要求时,一般不采用直流电动机,工程上大都采用三相交流电源,如无特殊要求应采用三相交流电动机。交流电动机又分为异步电动机和同步电动机,异步电动机又分为笼型和绕线型,一般常用的是Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点,适用于没有特殊要求的机械上,如机床、运输机、搅拌机等。所以选择Y 系列三相异步电动机。

  电动机的功率用额定功率P ed 表示,所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出功率P d 。功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作,或使电动机长期过载,发热大而过早损坏;功率过大,则增加成本,且由于电动机不能满载运行,功率因素和效率较低,能量不能充分利用而造成浪费。工作机所需电动机输出功率应根据工作机所需功率和中间传动装置的效率等确定。

  =,η1 ——带传动效率;η2——滚动轴承效率;η3 ——齿轮传动效率;η4——联轴器效率,查吴宗泽P5表1-7。

  电动机的额定功率:P ed =(启动载荷/名义载荷)×P d ,查吴宗泽P167表12-1选择电动机的额定功率。 3.选择电动机的转速

  具有相同额定功率的同类型电动机有几种不同的同步转速。低转速电动机级数多,外廓尺寸较大,质量较重,价格较高,但可使总传动比及传动装置的尺寸减小,高转速电动机则相反,应综合考虑各种因素选取适当的电动机转速。Y 系列三相异步电动机常用的同步转速有3000r/min 、1500r/min 、1000r/min 和750r/min ,一般多选同步转速为1500r/min 和1000r/min 的电动机。为使传动装置设计合理,可根据工作机的转速要求和各级传动机构的合理传动比范围,推算出电动机转速的可选范围,即

  n d =(i 1i 2…i n )n w ,n d 为电动机可选转速范围,i 1,i 2,…,i n 为各级传动机构的合理传动比范围,n w 为工作机转速。

  ① 中心高:H ② 外形尺寸:L ×(AC /2+AD )×HD ③ 地脚安装尺寸:A ×B ④ 地脚螺栓孔直径K ⑤ 轴伸尺寸:D ×E ⑥ 装键部位尺寸:F ×G

  总传动比为i ,带传动的传动比比为i 0,高速级齿轮传动的传动比为i 1,高速级齿轮传动的传动比为i 2。 在已知总传动比要求时,合理选择和分配各级传动机构的传动比应考虑以下几点 1)各级传动比都应在推荐的合理范围以内(吴宗泽P188表13-2)。

  2)应使各传动件的尺寸协调,结构合理,避免相互干涉碰撞。例如由带传动和齿轮减速器组成的传动中,一般应使带传动的传动比小于齿轮传动的传动比;若带传动的传动比过大,将使大齿轮过大,可能会出现大带轮轮缘与底座相碰;推荐i 0=2~2.5。对于两级齿轮减速器,两级的大齿轮直径尽可能相近,以利于浸油润滑,一般推荐高速级传动比i 1=(1.3~1.5)i 2。

  机械传动装置的运动和动力参数主要是指各轴的转速、功率和转矩,它是设计计算传动件的重要依据。为进行传动件的设计计算,需先计算出各轴的转速、功率和转矩。一般按电动机至工作机之间运动传递的路线推算各轴的运动和动力参数。

  1)已知条件:工作机实际需要的电动机输出功率P d,小带轮转速为电动机的满载转速n m,传动比为i0,每天工作16小时,载荷变动小,轻载启动。

  2)设计步骤见教材P163~164。补充步骤9计算大小带轮的最大直径d a(教材P160~161)。

  ①此时应检查小带轮的最大直径与电动机的安装尺寸是否干涉,即小带轮的最大直径是否大于电动机的中心高,若大于则会干涉,若小于则不会干涉。

  1)已知条件:斜齿圆柱齿轮传动,输入功率为P I,小齿轮转速为n I,传动比为i1,由电动机驱动,工作寿命为10年,每年工作300天,每天工作16小时,轻微冲击,转向不变。

  ①齿轮材料要求:若采用齿轮轴时,齿轮的材料应兼顾轴的要求,选用45钢,同一减速器的各级小齿轮(或大齿轮)的材料若没有特殊要求选用相同的牌号,以减少材料牌号和降低加工的工艺要求;高速级常为齿轮轴,推荐选用45钢。

  ②齿轮传动的尺寸与参数取值原则:法面模数m n取为标准值,齿数z、中心距a、齿宽b取为整数,螺旋角β准确到“秒”,分度圆直径准确到小数点后2到3位。

  5)根据上述计算尺寸判断齿轮的结构形式(教材P229),若为实心式在轴的结构设计时应注意判断是否采用齿轮轴。

  1)已知条件:斜齿圆柱齿轮传动,输入功率为P II,小齿轮转速为n II,传动比为i II,由电动机驱动,工作寿命为10年,每年工作300天,每天工作16小时,轻微冲击,转向不变。

  联轴器除连接两轴并传递转矩外,有些还具有补偿两轴因制造和安装误差而造成的轴线偏移的功能,以及缓冲、吸振、安全宝华等功能,故要根据传动装置工作要求选择联轴器的类型。

  本减速器的低速轴与工作机轴用联轴器相连,由于联轴器连接的这两根轴的转速较低,传递的转矩较大,减速器与工作机常不在同一底座上,要求有较大的轴线偏移补偿,因此常选用无弹性元件的挠性联轴器,如齿式联轴器。

  标准联轴器主要按传递的转矩、转速和轴的直径来选择型号,型号的选择在减速器的低速轴设计时确定。

  装配图是表达各零部件结构形状、相互位置与尺寸的图样,也是表达设计人员构思的基本语言。它是绘制零部件工作图及零部件生产、机器组装、调试、维护的主要依据。

  设计装配工作图时,要综合考虑工作条件、强度、刚度、加工、装拆、调整、润滑、维护和经济性等方面的要求,要用合理和足够的视图表达清楚。装配图设计内容多、复杂,要边画、边算、边改。

  ②绘制装配草图:画出传动零件、箱体内壁线和轴承座孔端面的位置,进行轴的结构设计,校核轴和键的强度,计算轴承的寿命

  比例尺一般选择1:1或1:2。一般有三个视图,必要时还应有局部视图、向视图和局部放大图。根据减速器传动零件的尺寸,估计减速器的轮廓尺寸,同时考虑标题栏、明细表、技术特性、技术要求等所需空间,合理布置视图。参考复印P16图4-1。

  1)一般用途的减速器箱体采用铸铁制造,箱体结构图见复印P16图4-2,箱体的主要结构尺寸确定参考复印P18表4-1,各符号的含义见复印P16图4-2和复印P19表4-3。

  注意事项:此时应检查大带轮的最大直径是否与地面发生干涉,即大带轮的最大直径是否大于减速器的中心高,若大于则会干涉,若小于则不会干涉。

  1)画出传动零件的中心线)画出齿轮的轮廓:从中间轴开始画,主视图两个大齿轮画齿顶圆和分度圆,两个小齿轮画分度圆;俯视图上画出相应齿轮的齿顶圆、分度圆和齿宽,中间轴上两齿轮端面间距为Δ4。

  3)画出箱体内壁线:主视图上距低速级大齿轮齿顶圆Δ1的距离画箱盖部分内壁线,根据壁厚δ画部分外壁线;俯视图上按两小齿轮端面与箱体内壁间的距离Δ2画出沿箱体长度方向的两条内壁线,沿箱体宽度方向画出距低速级大齿轮齿顶圆Δ1的一侧内壁线。高速级小齿轮的一侧内壁线及箱体结构暂不画。

  主要任务:进行轴的结构设计,确定联轴器和轴承的型号,轴承端盖的结构尺寸设计。对低速轴进行轴和键的强度校核、轴承的寿命计算。

  确定滚动轴承的代号:按照载荷情况选择滚动轴承的类型代号(选用圆锥滚子轴承吴宗泽P75或角接触求轴承吴宗泽P73),根据轴的直径确定轴承的内径代号,轴承的尺寸系列代号一般先按中等宽度选取(根据轴承的类型查相应的轴承标准表),即对相同类型和内径的轴承选择轴承标准表中C r较大的轴承。根据轴的直径确定轴承的内径代号,写出轴承的代号及其尺寸d II×D II×T II=

  轴承端盖的设计:选凸缘式轴承盖,尺寸计算见吴宗泽P166表11-10,m II=L1-T II-Δ3

  ② d Ⅱ-Ⅲ=(1.07~1.1)×d Ⅰ-Ⅱ,且满足密封圈的孔径;选择密封圈,见吴宗泽P90表7-12 ③ d Ⅲ-Ⅳ=d Ⅶ-Ⅷ>d Ⅱ-Ⅲ,且满足滚动轴承的内圈孔径

  确定滚动轴承的代号:确定原则与中间轴相同。写出轴承的代号及其尺寸d I ×D I ×T Ⅰ= 轴承端盖的设计:选凸缘式轴承盖,尺寸计算见吴宗泽P166表11-10,m I = L 1- T I -Δ3,e I

  注意:齿轮从右端装入,注意判断齿轮的结构形式,先假定采用齿轮和轴分开制造,参照教材P229判断齿轮的结构形式。若齿轮和轴分开制造,参照后面的低速轴设计。现以齿轮轴为例

  ④ d Ⅳ-Ⅴ=d Ⅵ-Ⅶ= d aI ,d aI 为滚动轴承内圈的安装尺寸,根据轴承的代号查表确定 ⑤ d Ⅴ-Ⅵ= d a1,d a1为高速级小齿轮的齿顶圆直径 4)确定轴的长度

  5)轴上零件的周向定位:选择带轮处的键。键槽距零件装入侧轴端距离一般为2~5mm ,以便于安装带轮时使带轮毂孔上的键槽容易对准键。

  ① d Ⅰ-Ⅱ=联轴器孔径,且联轴器的孔径≥d min 。选择联轴器:类型为齿式联轴器,由吴宗泽P95表8-3,根据计算转矩T ca =K A T Ⅲ、转速n Ⅲ和d min 选择联轴器型号,确定联轴器的轴孔直径和轴孔长度

  ② d Ⅱ-Ⅲ=(1.07~1.1)×d Ⅰ-Ⅱ,且满足密封圈的孔径;选择密封圈,见吴宗泽P90表7-12 ③ d Ⅲ-Ⅳ=d Ⅶ-Ⅷ>d Ⅱ-Ⅲ,且满足滚动轴承的内圈孔径

  确定滚动轴承的代号:确定原则与中间轴相同。写出轴承的代号及其尺寸d III ×D III ×T III = 轴承端盖的设计:选凸缘式轴承盖,尺寸计算见吴宗泽P166表11-10,m III = L 1- T III -Δ3,e III ④ d Ⅳ-Ⅴ>d Ⅲ-Ⅳ,且满足吴宗泽P11表1-16的标准尺寸 ⑤ d Ⅴ-Ⅵ=(1.07~1.1)×d Ⅳ-Ⅴ,且取为整数

  ⑥ d Ⅵ-Ⅶ= d aIII ,d aIII 为滚动轴承内圈的安装尺寸,根据轴承的代号查表确定 4)确定轴的长度

  5)轴上零件的周向定位:选择联轴器和高速级大齿轮处的键;键槽距零件装入侧轴端距离一般为2~5mm ,以便于安装齿轮和联轴器时使齿轮和联轴器毂孔上的键槽容易对准键。

  ① 做出轴的计算简图:查设计手册确定轴承的支点位置,作用在齿轮上的三个分力取在齿轮轮毂宽度的中点,联轴器上的转矩作用面取在联轴器轴孔长度中间平面上,做出轴的计算简图;求出作用在齿轮上的三个分力,根据低速轴的转向并判断齿轮上的三个分力和联轴器上的转矩方向,然后把齿轮上的三个分力向轴上转化。

  ② 做出弯矩图:根据轴的计算简图分别计算水平面和垂直面上的支反力及各力产生的弯矩,并按计算结果分别做出水平面上的弯矩M H 图和垂直面上的弯矩M V 图。然后计算总弯矩并做出M 图。

  ④ 判断危险截面,并计算危险截面的合成弯矩M 和转矩T 。 ⑤ 按弯扭合成强度校核轴的强度。 8)轴承的寿命校核(参见练习题)

  ② 画出轴承所受的内部轴向力; ③ 计算轴承内部轴向力F d ; ④ 判断压紧轴承和放松轴承; ⑤ 计算轴承的轴向力F a ;

  减速器的传动零件主要有带传动、齿轮传动和联轴器,其中带传动和联轴器是外部传动零。