韶关市职工大学 08数控双高 班 二级斜齿圆柱齿轮减速器的设计
确定参数: ①查表10-8得Ad=756 ,Am= 12.4; ②查【3】得载荷系数K= 1.6 ; ③查表10-11取齿宽系数ψd= 0.9 ; ④T2=137.07 N/mm; ⑤[ζH]= 549 Mpa;
d1?75631.6?137.07?5.26?75.56mm0.9?4.26?54922.协调设计参数
d(1?u)75.56?(1?4.26)a?1??201.79mm? 2 cos 2 cos 10 ?
取中心距a= 205mm
?2acos?2?205?cos14.2 m n ? 2.16mm? ?z1?z235?149
取齿轮法面模数mn=2.5mm。
d1(1?u)75.56(1?4.26)??arccos?arccos?14.2°螺旋角为: 2a2?2053.计算分度圆直径和齿宽
mnz12.5?35d???90.26mm 小齿轮分度圆直径 1cos?cos14.9?
mz2.5?149?384.24mm大齿轮分度圆直径 d2?n2?cos?cos14.2
齿宽b=ψdd1=0.9390.26=81.234mm,取大齿轮齿宽b2=85mm,小齿轮齿宽b1=90mm。 4.当量齿数
zv1?zv2z135??38.433?cos?cos14.2z2149???163.533?cos?cos14.2 查表10-10得复合齿形系数YFS1= 4.06 ,YFS2= 3.88 ;
YFS1?0.0115?YFS2?0.0110,故取YFS?0.0115计算轮齿的弯曲强度。[?F1][?F2][?F] 按轮齿弯曲强度条件所需要的模数为
mn?Am3KT1YFs1.6?137.07?4.063?12.4?1.64mm4dz12[SF]0.9?352?35011
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它小于设计结果mn=2.5mm,满足轮齿弯曲强度条件。 各齿轮几何参数计算结果如下表: 名称 中心距 代号 计算公式 结果 高速级 d1(1?u)2cos?a a?145 5.65 1.5 1.53 20 20.37 11.5° 30 170 45.92 48.92 42.17 50 左 260.22 263.22 256.47 45 右 低速级 205 4.25 2.5 2.58 20 20.48 14.2° 35 149 90.26 95.26 84 90 左 384.24 389.24 378.10 85 右 a=d1(1+u)/2cosβ 传动比 法面模数 端面模数 法面压力角 端面压力角 螺旋角 齿数 分度圆直径 齿顶圆直径 齿根圆直径 齿宽 螺旋角方向 i i=z2/z1 由强度计算,并为标准值 mn mt mt=mn/cosβ αn αt β Z d at?tg?1(tgan/cos?) 一般取β=8°~20° d=mnz/cosβ da=d+2m df=d-2.5m B2=?2d1,B1=B2+(5~10) da df B 齿轮的结构设计主要是确定轮缘,轮辐,轮毂等结构形式及尺寸大小。
通过强度计算确定出了齿轮的齿数z、模数m、齿宽B、螺旋角b、分度圆直径d 等主要尺寸。 在综合考虑齿轮几何尺寸,毛坯,材料,加工方法,使用要求及经济性等各方面因素的基础上,按齿轮的直径大小,选定合适的结构形式,再根据推荐的经验数据进行结构尺寸计算。
齿轮结构设计 代号 DS D1 D2 L do Do 计算公式 由轴强度及结构要求 D1=1.6DS Da-10mn (1~1.5)B 0.25(D2-D1) Do?0.5(D1?D2) 高速级 55 88 248 50 40 168 12
低速级 70 112 364 90 63 238 韶关市职工大学 08数控双高 班 二级斜齿圆柱齿轮减速器的设计
N n=0.5mt S 0.3B 15 27 13
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第四章 箱体的结构设计
4.1减速器各部位及附属零件的名称和作用
减速器的箱体采用铸造(HT200)制成。采用部分式结构为了保证齿轮啮合质量,大端盖分机体采用H7/is6。 1)机体有足够的刚度
在机体为加肋,外轮廓为长方形,增加了轴承应刚度。 2)考虑到机体内零件的润滑,密封散热。
因其传动件速度小于12m/s故采用渗油润滑,同时为了避免油搅的沉渣溅起,齿顶到油池底面的距离升为40mm,为保证机盖与机座连接处密封,联结凸缘应有足够宽度,联表面应精创,其表面粗糙度6.3。 3) 机体结构有良好的工艺性
铸件壁厚为10,圆角半径为R=3.机体外形简单,拔模方便。 4.1.1窥视孔和窥视孔盖
在机盖顶部开有窥视孔,能看到传动零件齿合区的位置。并有足够的空间,以便能伸入进行操作,窥视孔有盖板,机体上开窥视孔与凸缘一块,便于机械加工出支撑板的表面并用垫片加强密封,盖板用铁制成,用M6紧固 4.1.2放油螺塞
减速器底部设有放油孔,用于排出污油,注油前用螺塞堵住。 4.1.3油标
油标用来检查油面高度,以保证有正常的油量。油标有各种结构类型,有的已定为国家标准件。 4.1.4通气器
减速器运转时,由于磨擦发热,使机体内温度升高,气压增大,导致润滑油从缝隙向外渗漏。所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器,使机体内热气体自由逸出,达到机体内外气压相等,提高机体有缝隙处的密封性能。 4.1.5启盖螺钉
机盖与机座接合面上常涂有水玻璃或密封胶,联接后接合较紧,不易分开。为了便于取下机盖,在机盖凸缘上常装有一至二个启盖螺钉,在启盖时,可先拧动此螺钉顶起机盖。 4.1.6 定位销
为了保证轴承座孔的安装精度,在机盖和机座用螺栓联接后,镗孔之前装上两个定位销,销孔位置尽量远些。 4.1.7 调整垫片
调速垫片由多片很薄的软金属制成,用以调整轴承间隙。有的垫片还要起调整传动零件轴向位置的作用。
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4.1.8 吊钩
在机盖上装有吊钩,是用以搬运或拆卸机盖。 4.1.9 密封装置
在伸出轴与端盖之间有间隙,必须安装密封件,以防止漏油和污物进入机体内。密封件多为标准件,其密封效果相差很大,应根据具体情况选用。
4.2机体结构
减速器机体是用以支持和固定轴系零件,是保证传动零件的的啮合精度、良好润滑及密封的重要零件,其重要约占减速器总重量的50%。因此,机体结构对减速器的工作性能、加工工艺、材料消耗、重量及成本等有很大影响,设计时必须全面考虑。
机体材料多用铸铁(HT200)制造。此减速器采用剖分式机体。剖分面取传动件轴线所在平面的一个水平剖分面。
减速器铸造的主要结构尺寸,按经验公式计算,其结构列于下表: 名称 符号 尺寸计算 结果 机座壁厚 δ 0.025a+1≥8 8 机盖壁厚 δ1 0.025a+1≥8 8 机座凸缘壁厚 b 1.5δ 12 机盖凸缘壁厚 b1 1.5δ1 12 机座底凸缘壁厚 b2 2.5δ 20 地脚螺钉直径 df 0.036a+12 20 地脚螺钉数目 n 查手册 4 轴承旁联接螺栓直径 d1 0.72d f 14 机盖与机座联接螺栓直径 d2 (0.5~0.6)d f 12 联接螺栓d2的间距 l 150~200 180 轴承端盖的螺钉直径 d3 (0.4~0.5)d f 10 窥视孔盖螺钉直径 d4 (0.3~0.4)d f 8 定位销直径 d (0.7~0.8)d 2 8 df,d1,d2至机座外壁距离 C1 查机械设计表14 26 df,d2至凸缘边缘距离 C2 同上 24 轴承旁凸台半径 R1 C2 24 凸台高度 h 根据低速级轴承座外径确定 未填 外机壁至轴承座端面距离 l1 C1+C2+(8~12) 60 大齿轮齿顶圆与机壁内距离 Δ1 >1.2δ 10 齿轮端面与机座内壁距离 Δ2 >δ 9
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