1、一、 总体方案设计设计计算及说明 主要结果二、 运动参数设计设计计算及说明 主要结果(一)电动机的选择1、工作机主轴转速 =65r/min2、工作机的工作功率 =43、传动装置总效率 齿式联轴器(1 个) 联 =0.998 级精度锥齿轮传动(1 个) 联 =0.978 级精度圆柱斜齿轮(1 个) 齿 =0.97滚子轴承(3 对) 承 =0.98总效率:=联 柱 齿 锥齿 承 3=0.990.970.970.983=0.904、电动机额定功率 = 40.90=4.4所选电动机的额定功率 ,取 ,选择电动机型号为: =5.5Y132S-4 三相异步电动机,其额定转速 =1440r/min。(二)传
2、动比分配传动装置的总传动比:=144065=22.154一般高速级圆锥齿轮的传动比约取 锥 =0.25=0.2522.1545.5设计计算及说明 主要结果高速级传动比 1=5.5低 速级传动比 2=4则: =12=5.54=22输出转速:= =144022=65.45转速误差:=0.6%5)时,亦可采用硬齿面小齿轮和软齿面大齿轮的组合。本齿轮传动为高速级,载荷较大,设计传动比 i1=5.5,则参考表 6-1初选材料。小齿轮:17CrNiMo6,渗碳淬火,5462HRC;大齿轮:37SiMn2MoV,表面淬火, 5055HRC。根据小齿轮齿面硬度 58HRC 和大齿轮齿面硬度 54HRC,按图
3、6-6MQ线查得齿面接触疲劳极限应力为: ,1=1500;2=1180按图 6-7MQ 线查得轮齿弯曲疲劳极限应力为: ,1=850。2=720按图 6-8a 查得接触寿命系数 , ;1=0.912=0.96按图 6-8b 查得接触寿命系数 , ;1=0.872=0.89其中1=601=601144052508=8.71082=602=601261.8252508=1.57108再查表 6-3,取最小安全系数: ,=1.2=1.5于是1=11=15001.20.91=1137.52=22=11801.20.96=944.01=11=8501.50.87=493设计计算及说明 主要结果2=22=
4、7201.50.89=427.22、分析失效、确定设计准则由于要设计的齿轮传动是闭式齿轮传动,且为硬齿面齿轮,最大可能的失效是齿根疲劳折断;也可能发生齿面疲劳。因此,本齿轮传动可按轮齿的弯曲疲劳承载能力进行设计,确定主要参数,再验算齿面接触疲劳承载能力。3、按轮齿的弯曲疲劳承载能力计算齿轮主要参数根据式3 41(10.5)2211+2 确定计算载荷:小齿轮转矩1=9.5510311=9.551035.4451440=36.111=1查表 6-7,考虑本齿轮传动是斜齿圆柱齿轮传动,电动机驱动,载荷平稳,轴承相对齿轮不对称布置,取载荷系数 ,则=1.61=1=1.636.11=57.78由于锥齿轮
5、加工精度较低,尤其大直径齿轮精度更难于保证,=0.3,初选 , , = 1=202=11=5.520=110,1=1=15.5=10.3 1=5.5=79.71= 11= 2010.3=20.322= 22= 11079.7=615.20查图 6-16,得两轮复合齿形系数为 , ,由于1=4.382=4.06设计计算及说明 主要结果11=4.38493=8.881032m/s轴承可选用油润滑润滑,通过在箱体上开油沟以达到润滑的目的。1、流体润滑油(稀油)润滑当齿轮的圆周速度 时,可直接利用减速器油池内的润滑油v1.52m/s油池中的润滑剂飞溅起来,射至箱壁形成油雾直接进入轴承空间或由溅到箱体的
6、油沿输油槽流至轴承。(2)刮板润滑:当齿轮圆周速度很低( )时,飞溅效果v12m/s差,为保证轴承的用油量,可采用刮板润滑。它是利用固定在箱体内壁上的刮油板将油从旋转的轮缘上刮下来,然后沿油槽至轴承。2、润滑脂润滑一般当 时(d 为滚动轴承内径,mm;n 为轴承转速,dn2105r/min)或浸油齿轮的圆周速度 ,都可采用润滑脂润滑轴承。v1.52m/s故高速级轴承宜采用油润滑,低速级轴承宜采用脂润滑。综合考虑,本方案轴承全部采用脂润滑。设计计算及说明 主要结果(二)密封方式1、箱体密封箱体联接表面应光洁,重要的联接面还要经过刮研;装配时应涂一层水玻璃或密封胶,不允许在接合面加垫片,以免破坏滚
7、动轴承与孔的正确配合。2、轴承的密封滚动轴承的密封有外部和内部密封两种:(1)外部密封:安装在减速器外伸轴与轴承端盖间,使轴承与外界隔绝,以防润滑剂泄出和有害物质进入;本减速器设计时,采用了唇形密封圈进行外部密封。(2)内部密封:对于脂润滑轴承,为防止轴承空腔中的润滑脂漏入箱体油池内和箱内的润滑油浸入轴承腔,在轴承向着箱体内部的一面安装了封油环;对于油润滑轴承,当小齿轮直径小于轴承座孔时,需要在轴承内部安装挡油环,当齿轮直径比轴承座孔大时,不必装挡油环。综合考虑本方案各轴承处均安装挡油环。(三)装油量计算根据课程设计指导书经验,圆柱齿轮浸入油里的深度约为 12 个齿高为宜,圆锥齿轮的浸油深度应
8、为 0.51 个齿宽,速度高时可浅些但均应。而多级传动时,应保证两级齿轮中的两个大齿轮都浸在油里,10低速级大齿轮浸油深度不超过其齿顶圆半径的 。13油池应保持一定的深度,以免齿轮运转时将箱底的沉积污物(磨屑、杂物等)激起带入齿轮啮合区。一般浸入油池内的齿轮顶圆到油池底面的距离应大于 3050mm。另外,为保持良好的润滑和散热,油池中应维持一定的油量。平均可按每传递 1kW 功率,需油量 0.180.34 升来计算,黏度大的润滑油取大值。按油池应维持油量计算:=5.4450.3=1.6335按所需油面高度计算油量:=1925191023=10.164096106310.2设计计算及说明 主要结果