一般不采用完整的平面。
按照现代工业美学的要求,箱体造型设计出现了下列趋势:外表几何形状简单,限于直线平面,轴承孔露在外面而肋藏在箱体里面;装地脚螺栓用地脚不伸出箱体的外表面;起吊减速器用的吊耳与箱体铸成一体,箱体没有伸出部分,使减速器在传动的总体布局中易于配置;箱盖顶部的水平面是加工剖分面和安装时对准减速器用的工艺基准面;箱体内的贮油空间增大。当然这种外貌比较整齐美观的箱体结构也存在某些公认的缺点:质量稍有增加;铸造造型工时多;内部清理和涂漆困难。为了减少这些缺点,对中小型减速器,可只在低速级轴孔处下设肋板,一减少肋板数目。 2.2.2.3附件
为了保证减速器的正常工作,除了应对齿轮、轴、轴承组合和箱体的结构设计予以足够的重视外,还应考虑到为减速器注油、排油、检查油面高度、加工及拆装检修时箱盖与箱座的精确定位,吊装等辅助零件和部件的合理选择和设计。 2.2.2.4减速器的传动比分配
在设计两级或多级减速器时,合理地分配各级传动的传动比很重要,因为它将影响减速器的传动性能、尺寸、质量及润滑方式等。根据所选的是齿轮-蜗杆减速器,这类减速器,当齿轮布置在高速级时,为使箱体内结构紧凑和便于润滑,通常取齿轮传动比i1<=2~2.5;。当蜗杆布置在高速级时,可使传动有较高的效率,这时取齿轮传动的传动比i2=(0.03~0.06)i为宜。 2.2.2.5减速器的润滑与密封
减速器中的传动件和轴承需要良好的润滑。其主要目的是减少摩擦、磨损和提高传动效率,并同时起冷却和散热作用。另外,润滑油还可以防止零件锈蚀、降低减速器噪声和减小振动。
减速器密封的主要目的是防止润滑剂漏出减速器箱体,同时防止灰尘、水分及杂物进入箱体。
a减速器的润滑 1)传动件的润滑
圆周速度v<=12~15m/s的齿轮减速器、圆周速度v<=10m/s的蜗杆减速器以及圆周速度v<=10m/s的行星齿轮减速器广泛采用浸油润滑。
为避免浸油润滑的搅油功耗太大及保证轮齿啮合的充分润滑,传动件浸油深度不宜太深或太浅。为避免传动件转动激起沉锭在箱底的沉积物,齿轮减速器和蜗杆减速器的齿顶圆离箱底内表面的距离不小于30~50mm,行星齿轮减速器应不小于5~8m。
对两级或多级齿轮减速器,设计时应选择合适的传动比,使各级大齿轮的 直径大致相等,以使浸油深度相近。如果低速级大齿轮浸油太深,不能满足上表的要求,则可采取带油轮、带油环、倾斜剖分箱体、分隔式油池等润滑措施。
当齿轮减速器齿轮的圆周速度v>12m/s、蜗杆减速器蜗杆的圆周速度v>10m/s、行星齿轮减速器齿轮的圆周速度v>10m/s,宜采用压力循环喷油润滑。
b滚动轴承的润滑
滚动轴承主要采用飞溅润滑、刮板润滑和油浴润滑,以及油脂润滑,并尽可能利用传动件的润滑方法来实现。
对齿轮减速器,当浸油齿轮的圆周速度(减速器中只有一个浸油齿轮的圆周速度)v>=1.5~2m/s时,滚动轴承多采用飞溅润滑;当v<1.5~2m/s时,则常采用油脂润滑。
对下置式蜗杆减速器中的蜗杆轴承一般采用油浴润滑,此时油面不应高于轴承最下面滚动体的中心,以免油的搅动使功率损失太大。蜗轮轴轴承多采用刮板润滑或油脂润滑。
对上置式蜗杆轴承的润滑比较困难,可根据具体情况分别采用刮板式、滴油式或特制油槽式等润滑装置,也可采用油脂润滑。
当轴承转速较高时,为保证正常的润滑和冷却,应采用喷油润滑。 采用润油脂润滑轴承,其充填量一般不超过轴承空间的1/3~1/2。 c减速器的密封
减速器的密封主要指箱盖和箱座结合面的密封;轴承盖和箱体之 间的密封、轴承透盖通孔与轴之间的密封以及各接触面的密封。
箱盖和箱座剖分面的密封只允许涂密封油漆或水玻璃,不允许使用其他任何填料。轴承盖与箱体之间的密封通常采用调整垫片,调整垫片材料多用08F,并成组使用。
2.2.3蜗杆减速器设计
我根据上面减速器的优缺点及设计要求与参数采用的是蜗杆减速器 2.2.3.1蜗杆传动的主要参数
a模数m 轴面模数mx,端面模数mt b蜗杆分度圆直径d1
d1=qm q—蜗杆直径系数
c蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2 一般Z1=1~10,常为1,2,4,6。Z2一般取27~80。传动比大时及要求自锁的蜗杆传动取Z1=1 17 各种传动比时推荐的 Z1 、Z2值(2-2) i 5~6 7~8 9~32 14~24 25~27 28~40 >40 Z1 6 4 3~4 2~3 2~3 1~2 1 Z2 29~36 28~32 27~52 28~72 50~81 28~80 >40 d蜗杆导程角? tg?= Z1m/d1=m/d1,对于要求具有自锁性能的传动,则应采用?<3.5?的蜗杆传动。 e中心距a 普通的蜗杆传动的中心距尾数应取0或5;减速器的中心距应尽量取 标准系列值;大于500mm的中心距可按优先数系R20选用。 f传动比i g蜗轮的变位系数x2 普通的蜗杆传动变位的主要目的是配凑中心距,此外还可以提高传动的效率和承载能力,并可消除蜗轮的根切。一般取x2=-1~+1,常见x2=-0.7~+0.7。 根据表GB10085-88取a=250mm,i=31,m=12.5mm,d1=112mm,Z1=1,Z2=31, x2=+0.020, ?=6?22''06' 2.2.3.2蜗杆传动的承载能力计算 2.2.3.2.1蜗杆传动的强度计算 ?15000?3a设计公式:齿面接触强度 m2d1??KT2(mm), T2为作用于蜗轴上?????Z??H2?p11.2的名义转矩(N?m) T2=iT1??95501i??9550??31?0.7?2368.4(N?m) n1980根据表2-3取Z1=1,?取70% 蜗杆头数Z1 蜗杆传动效率? 蜗杆头数Z1 蜗杆传动效率? 1 2 70%~75% 75%~82% 3 4 82%~87% 87%~92% 2K为载荷系数,一般取K=1~1.4。当载荷平稳,蜗轮的圆周速度v2?3m/s和7级精度以上时,取较小值,否则取较大值;取K=1。 ??H?为许用接触应力(MPa)。其值与轮缘的材料有关:对于无锡青铜、黄铜和铸铁轮缘,??H?取决于胶合;对锡青铜轮缘,??H?取决于点蚀,按下式计算 ??H?=??H?'?Zvs?ZN 其中??H?'为NL=107时的轮缘材料的接触应力,其值见表2-4: 无锡青铜、黄铜及铸铁的许用接触应力??H?' 取??H?'=230 Zvs为滑动速度影响系数。由相对滑动速度vs确定; ZN为接触强度计算的寿命系数,查图2-2: 图2-2 取ZN=1.36 ??H?=230?0.9?1.36?281.52 根据计算得17500?9236.76 设计满足要求 9400T2KAKVK????H?(MPa) b验算公式:?H?ZEd1?d2ZE为弹性系数,见表2-5: 蜗杆材料 钢 弹性系数ZE (MPa)(表2-5) 蜗轮材料 铸锡青铜 铸铝青铜 灰铸铁 155 156 162 球墨铸铁 181.4 选蜗轮材料为灰铸铁,ZE=162 KA为使用系数,见表2-6: 原动机 电动机 使用系数KA的取值(表2-6) 工作特点 平稳 中等冲击 0.8~1.25 0.9~1.5 严重冲击 1~1.75 我们认为曳引机工作特点是平稳,取KA=1 Kv为动载系数,当v2?3m/s时,Kv=1~1.1;当v2>3m/s时,Kv=1.1~1.2; 取Kv=1 K?为载荷分布系数,载荷平稳时,K?=1;载荷变化时,K?=1.1~1.3;2 取K?=1 d2=mz2=387.5 9400?2368.4?H?162??214.46?281.52 所以满足要求 2112?387.52.2.3.2.2齿根弯曲强度计算 a设计公式:m2d1?6000KT2YFS(mm3) Z2??F?YFS为蜗轮复合齿形系数,按zv2?YFS =4.1 z2及变位系数x2查图2-3近似求得cos3?图2-3 ??F?为蜗轮齿根许用应力按下式计算: ??F?=??F?'YN 其中??F?'为NL=106时的轮缘材料许用弯曲应力,其值见表2-7: 蜗轮材料及NL=107时的许用接触应力??H?' (表2-7) 蜗轮材料及NL=106时的许用弯曲应力??F?' 蜗轮材料 铸造方适用的滑机械性能 法 动速度vs(m/s) ??H?' ??F?' ZCuSn10P1 砂模 ?12 金属模 ?25 蜗杆齿面硬度 一侧受载 两侧受载 ?350HBS >45HRC 130 220 180 200 51 32 170 310 200 220 70 40 90 200 110 100 250 135 180 490 200 540 _ 490 540 125 150 33 40 82 90 _ 100 24 29 64 80 _ 90 ?0.2 ?b ZCuSn5Pb5Zn5 砂模 ?10 金属模 ?12 ZCuAl10Fe3 砂模 ?10 金属模 ZCuAl10Fe3Mn砂模 ?10 2 金属模