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  我国自行设计制造的高速齿轮减(增)速器的功率已达42000kW ,齿轮圆周速度达150m/s以上。但是,我国大多数减速器的技术水平还不高,老产品不可能立即被取代,新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。

  通用减速器的额定功率一般是按使用(工况)系数KA=1(电动机或汽轮机为原动机,工作机载荷平稳,每天工作3~10h,每小时启动次数≤5次,允许启动转矩为工作转矩的2倍),接触强度安全系数SH≈1、单对齿轮的失效概率≈1%,等条件计算确定的。

  由于回转齿轮减速机的旋转支承主要靠其上的两个轴承来支承,两轴承间距的增大,可增加回转减速机的旋转稳定....

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  没了它,全球的机器人和飞机坦克得趴下一多半。你们知道“它”是什么吗?日前,上银科技的“谐波减速机”再次引起关注。该谐波减速机的出现打破了日本企业对机器人关节的垄断,有助于降低成本。本文分析了上银减速机的5年研发历程及有利影响、还对日本两家精密减速器厂商做了介绍。金粉们若有什么补充,欢迎在评论区留言共同探讨。

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  给你做个参考 一、前言 (一) 设计目的: 通过本课程设计将学过的基础理论知识进行综合应用,培养结构设计,计算能力,熟悉一般的机械装置设计过程。 (二) 传动方案的分析 机器一般是由原动机、传动装置和工作装置组成。传动装置是用来传递原动机的运动和动力、变换其运动形式以满足工作装置的需要,是机器的重要组成部分。蜗轮减速机传动装置是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。合理的传动方案除满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。 本设计中原动机为电动机,工作机为皮带输送机。传动方案采用了两级传动,级传动为带传动,第二级传动为单级直齿圆柱齿轮减速器。 带传动承载能力较低,在传递相同转矩时,结构尺寸较其他形式大,但有过载保护的优点,还可缓和冲击和振动,故布置在传动的高速级,以降低传递的转矩,减小带传动的结构尺寸。 齿轮传动的传动效率高,适用的功率和速度范围广,减速机使用寿命较长,是现代机器中应用为广泛的机构之一。本设计采用的是单级直齿轮传动。 减速器的箱体采用水平剖分式结构,用HT200灰铸铁铸造而成。 二、传动系统的参数设计 原始数据:运输带的工作拉力F=0.2 KN;带速V=2.0m/s;滚筒直径D=mm(滚筒效率为0.96)。 工作条件:预定使用寿命8年,工作为二班工作制,载荷轻。 工作环境:室内灰尘较大,环境温度35°。 动力来源:电力,三相交流380/220伏。 1 、电动机选择 (1)、电动机类型的选择: Y系列三相异步电动机 (2)、电动机功率选择: ①传动装置的总效率: =0.98×0.99 ×0.96×0.99×0.96 ②工作机所需的输入功率: 因为 F=0.2 KN=0.2 KN= 1908N =FV/1000η =1908×2/1000×0.96 =3.975KW ③电动机的输出功率: =3.975/0.87=4.488KW 使电动机的额定功率P =(1~1.3)P ,由查表得电动机的额定功率P = 5.5KW 。 ⑶、确定电动机转速: 计算滚筒工作转速: =(60×v)/(2π×D/2) =(60×2)/(2π×0.2) =96r/min 由推荐的传动比合理范围,取圆柱齿轮传动一级减速器传动比范围I’ =3~6。取V带传动比I’ =2~4,则总传动比理时范围为I’ =6~24。故电动机转速的可选范围为n’ =(6~24)×96=576~2304r/min ⑷、确定电动机型号 根据以上计算在这个范围内电动机的同步转速有1000r/min和1500r/min,综合考虑电动机和传动装置的情况,同时也要降低电动机的重量和成本,终可确定同步转速为1500r/min ,根据所需的额定功率及同步转速确定电动机的型号为Y132S-4 ,满载转速 1440r/min 。 其主要性能:额定功率:5.5KW,满载转速1440r/min,蜗轮减速机额定转矩2.2,质量68kg。 2 、计算总传动比及分配各级的传动比 (1)、总传动比:i =1440/96=15 (2)、分配各级传动比: 根据指导书,取齿轮i =5(单级减速器i=3~6合理) =15/5=3 3 、运动参数及动力参数计算 ⑴、计算各轴转速(r/min) =960r/min =1440/3=480(r/min) =480/5=96(r/min) ⑵计算各轴的功率(KW) 电动机的额定功率Pm=5.5KW 所以 P =5.5×0.98×0.99=4.354KW =4.354×0.99×0.96 =4.138KW =4.138×0.99×0.99=4.056KW ⑶计算各轴扭矩(Nmm) TI=9550×PI/nI=9550×4.354/480=86.63Nm =9550×4.138/96 =411.645Nm =9550×4.056/96 =403.486Nm 三、传动零件的设计计算 (一)齿轮传动的设计计算 (1)选择齿轮材料及精度等级 考虑减速器传递功率不大,所以齿轮采用软齿面。小齿轮选用40Cr调质,齿面硬度为240~260HBS。大齿轮选用45#钢,调质,蜗轮减速机齿面硬度220HBS;根据指导书选7级精度。齿面精糙度R ≤1.6~3.2μm (2)确定有关参数和系数如下: 传动比i 取小齿轮齿数Z =20。则大齿轮齿数: =5×20=100 ,所以取Z 实际传动比 i =101/20=5.05 传动比误差:(i -i)/I=(5.05-5)/5=1%2.5% 可用 齿数比: u=i 取模数:m=3 ;齿顶高系数h =1;径向间隙系数c =0.25;压力角 =20°; 则 h *m=3,h )m=3.75 h=(2 h )m=6.75,c= c 分度圆直径:d =×20mm=60mm d =3×101mm=303mm 由指导书取 φ 齿宽: b=φ =0.9×60mm=54mm =60mm , b 齿顶圆直径:d )=66, d 齿根圆直径:d )=52.5, d )=295.5 基圆直径: d cos =56.38, d cos =284.73 (3)计算齿轮传动的中心矩a: a=m/2(Z )=3/2(20+101)=181.5mm 液压绞车≈182mm (二)轴的设计计算 1 、输入轴的设计计算 ⑴、按扭矩初算轴径 选用45#调质,硬度217~255HBS 根据指导书并查表,取c=110 所以 d≥110 (4.354/480) 1/3mm=22.941mm d=22.941×(1+5%)mm=24.08mm ∴选d=25mm ⑵、轴的结构设计 ①轴上零件的定位,固定和装配 单级减速器中可将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面由轴肩定位,右面用套筒轴向固定,联接以平键作过渡配合固定,两轴承分别以轴肩和大筒定位,则采用过渡配合固定 ②确定轴各段直径和长度 Ⅰ段:d =25mm , L =(1.5~3)d ,所以长度取L ∵h=2c c=1.5mm +2h=25+2×2×1.5=31mm 考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面和箱体内壁应有一定距离。取套筒长为20mm,通过密封盖轴段长应根据密封盖的宽度,并考虑联轴器和箱体外壁应有一定矩离而定,为此,减速机取该段长为55mm,安装齿轮段长度应比轮毂宽度小2mm,故II段长: L =(2+20+55)=77mm III段直径: 初选用30207型角接触球轴承,其内径d为35mm,外径D为72mm,宽度T为18.25mm. =d=35mm,L =T=18.25mm,取L Ⅳ段直径: 由手册得:c=1.5 h=2c=2×1.5=3mm 此段左面的滚动轴承的定位轴肩考虑,应便于轴承的拆卸,应按标准查取由手册得安装尺寸h=3.该段直径应取:d =(35+3×2)=41mm 因此将Ⅳ段设计成阶梯形,左段直径为41mm +2h=35+2×3=41mm 长度与右面的套筒相同,即L Ⅴ段直径:d =50mm. ,长度L =60mm 取L 由上述轴各段长度可算得轴支承跨距L=80mm Ⅵ段直径:d =41mm, L Ⅶ段直径:d =35mm, L <L3,取L 2 、输出轴的设计计算 ⑴、按扭矩初算轴径 选用45#调质钢,硬度(217~255HBS) 根据课本P235页式(10-2),表(10-2)取c=110 =110× (2.168/76.4) =38.57mm 考虑有键槽,将直径增大5%,则 d=38.57×(1+5%)mm=40.4985mm ∴取d=42mm ⑵、轴的结构设计 ①轴的零件定位,固定和装配 单级减速器中,可以将齿轮安排在箱体中央,相对两轴承对称分布,齿轮左面用轴肩定位,右面用套筒轴向定位,周向定位采用键和过渡配合,两轴承分别以轴承肩和套筒定位,周向定位则用过渡配合或过盈配合,轴呈阶状,左轴承从左面装入,齿轮套筒,右轴承和皮带轮依次从右面装入。 ②确定轴的各段直径和长度 初选30211型角接球轴承,其内径d为55mm,外径D=100mm,宽度T为22.755mm。考虑齿轮端面和箱体内壁,轴承端面与箱体内壁应有一定矩离,则取套筒长为20mm,则该段长42.755mm,安装齿轮段长度为轮毂宽度为2mm。 则 d =42mm L = 50mm L = 55mm L = 60mm L = 68mm L =55mm L 四、滚动轴承的选择 1 、计算输入轴承 选用30207型角接触球轴承,其内径d为35mm,外径D为72mm,宽度T为18.25mm. 2 、计算输出轴承 选30211型角接球轴承,其内径d为55mm,外径D=100mm,宽度T为22.755mm 五、键联接的选择 1 、输出轴与带轮联接采用平键联接 键的类型及其尺寸选择: 带轮传动要求带轮与轴的对中性好,故选择C型平键联接。 根据轴径d =42mm ,L =65mm 查手册得,选用C型平键,得: 卷扬机 装配图中22号零件选用GB1096-79系列的键12×56 则查得:键宽b=12,键高h=8,因轴长L =65,故取键长L=56 2 、输出轴与齿轮联接用平键联接 =60mm,L 查手册得,选用C型平键,得: 装配图中 赫格隆36号零件选用GB1096-79系列的键18×45 则查得:键宽b=18,键高h=11,因轴长L =53,故取键长L=45 3 、输入轴与带轮联接采用平键联接 =25mm L 查手册 选A型平键,得: 装配图中29号零件选用GB1096-79系列的键8×50 则查得:键宽b=8,键高h=7,因轴长L =62,故取键长L=50 4 、输出轴与齿轮联接用平键联接 =50mm L 查手册 选A型平键,得: 装配图中26号零件选用GB1096-79系列的键14×49 则查得:键宽b=14,键高h=9,因轴长L =60,故取键长L=49 六、箱体、箱盖主要尺寸计算 箱体采用水平剖分式结构,采用HT200灰铸铁铸造而成。减速机箱体主要尺寸计算如下: 七、轴承端盖 主要尺寸计算 轴承端盖:HT150 d3=8 n=6 b=10 八、减速器的 减速器的附件的设计 1 、挡圈 :GB886-86 查得:内径d=55,外径D=65,挡圈厚H=5,右肩轴直径D1≥58 2 、油标 :M12:d =6,h=28,a=10,b=6,c=4,D=20,D 3 、角螺塞 M18 × 1.5 :JB/ZQ4450-86 九、 设计参考资料目录 1、吴宗泽、罗圣国主编.机械设计课程设计手册.北京:高等教育出版社,1999.6 2、解兰昌等编著.紧密仪器仪表机构设计.杭州:浙江大学出版社,1997.11

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网友评论(3)

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、两轮啮合齿面间为线接触齿轮减速机 回复