一、 减速器测绘与结构分析 (一)、分析传动系统的工作情况 1、传动系统的作用: 作用:介于机械中原动机与工作机之间,主要将原动机的运动和动力传给工作机,在此起减速作用,并协调二者的转速和转矩。 2、传动方案的特点: 特点:结构简单、效率高、容易制造、使用寿命长、维护方便。由于电动机、减速器与滚筒并列,导致横向尺寸较大,机器不紧凑。但齿轮的位置不对称,高速级齿轮布置在远离转矩输入端,可使轴在转矩作用下产生的扭转变形和轴在弯矩作用下产生的弯曲变形部分地抵消,以减缓沿齿宽载荷分布有均匀的现象。 3、电机和工作机的安装位置: 电机安装在远离高速轴齿轮的一端; 工作机安装在远离低速轴齿轮的一端。 4、画传动系统简图: 计算及说明 结果 (二)、分析减速器的结构 1、 拆卸减速器 按拆卸的顺序给所有零、部件编号,并登记名称和数量,然后分类、分组保管,避免产生混乱和丢失;拆卸时避免随意敲打造成破坏,并防止碰伤、变形等,以使再装配时仍能保证减速器正常运转。 拆卸顺序: ①、拆卸观察孔盖。 ②、拆卸箱体与箱盖联连螺栓,起出定位销钉,然后拧动起盖螺钉,卸下箱盖。 ③、拆卸各轴两边的轴承盖、端盖。 ④、一边转动轴顺着轴旋转方向将高速轴轴系拆下,再用橡胶榔头轻敲轴将低、中速轴系拆卸下来。 ⑤、最后拆卸其它附件如油标、放油螺塞等。 2、分析装配方案 按照先拆后装的原则将原来拆卸下来的零件按编好的顺序返装回去。 ①、检查箱体内有无零件及其他杂物留在箱体内后,擦净箱体内部。将各传动轴部件装入箱体内; ②、将嵌入式端盖装入轴承压槽内,并用调整垫圈调整好轴承的工作间隙。 ③、将箱内各零件,用棉纱擦净,并涂上机油防锈。再用手转动高速轴,观察有无零件干涉。经检查无误后,合上箱盖。 ④、松开起盖螺钉,装上定位销,并打紧。装上螺栓、螺母用手逐一拧紧后,再用扳手分多次均匀拧紧。 ⑤、装好轴承小盖,观察所有附件是否都装好。用棉纱擦净减速器外部,放回原处,摆放整齐。 2、分析各零件作用、结构及类型: (1)、主要零部件: ①、轴:主要功用是直接支承回转零件,以实现回转运动并传递动力。高速轴和中速轴都属于齿轮轴;低速轴为转轴、 属阶梯轴。 计算及说明 结果 ②、轴承:用来支承轴或轴上回转零件、保持轴的旋转精度、减小磨擦和磨损。高、中速轴的为GB/T276—1994沟球轴承6206;低速轴为GB/T276—1994深沟球轴承6208。 ③、齿轮:用来传递任意轴间的运动和动力,在此起传动及减速作用,其中齿轮1和齿轮3属于齿轮轴,为主动轮,齿数分别为z =11;z =14。齿轮2得齿轮4为从动轮,齿数分别为z =88;z =85。都为斜齿圆柱齿轮。 ④、联轴器:主要用于联接两轴,使他们一起转动以传递运动和转矩。 (2)、附件: ①、窥视孔:窥视孔用于检查传动零件的啮合、润滑及轮齿损坏情况,并兼作注油孔,可向减速器箱体内注入润滑油。 ②、通气器:使箱体内受热膨胀的气体自由排出,以保持箱体内外压力平衡,不致使润滑油沿分箱面或轴伸密封件处向外渗漏。 ③、定位销:对由箱盖和箱座通过联接而组成的剖分式箱体,为保证其各部分在加工及装配时能够保持精确位置,特别是为保证箱体轴承座孔的加工精度及安装精度。 ④、启箱螺钉:由于装配减速器时在箱体剖分面上涂有密封用的水玻璃或密封胶,因而在拆卸时往往因胶结紧密难于开盖,旋动启箱螺钉可将箱盖顶起。 ⑤、放油孔及放油螺塞:为排放减速器箱体内污油和便于清洗箱体内部,在箱座油池的较低处设置放油孔,箱体内底面做成斜面,向放油孔方向倾斜1 ~2 使油易于流出。 (三)、测绘零件 1、 测绘各非标准件 零件测绘步骤: 计算及说明 结果 (1)、确定合理的表达方案(视图、剖视、剖面) (2)、徒手画零件草图(坐标纸画、目测比例、图框、标题栏、编号)并标上尺寸线。 (3)、测量零件尺寸,并注在草图尺寸线 标注尺寸注意问题: ①、完整定位、定形尺寸。 ②、尺寸数据:没配合要求的一般尺寸取整数;有配合要求的确定基本尺寸、符合国标;取系列数。如轴承或联轴器孔径。 ③、标准结构:如倒角、退刀槽、圆角取标准,查较接近值。 ④、尺寸配合协调:孔与轴配合取轴径;内外螺纹配合取外螺纹直径。 (4)、处理制造缺陷:如缩孔、砂眼、刀痕及使用中造成的损坏的部位不画或加以修正。 2、测量标准件: (1)、量出基本尺寸。 (2)、查标准代号、型号。 (3)、列表“减速器标准件明细表” 减速器标准件明细表 序号 名称及型号 材料 数量 基本尺寸 标准代号 01 轴承6208 45 2 d×D×B=40×80×18 GB/T276-1994 02 轴承6206 45 4 d×D×B=30×60×16 GB/T276-1994 03 螺母M16 HT2000 1 大径为16螺矩为1.5 GB/T6171-2000 04 键8×45 45 1 d×h×l=8×7×45 GB/T1096-2003 05 键C10×55 45 1 b×h×l=10×8×55 GB/T1096-2003 计算及说明 结果 序号 名称及型号 材料 数量 基本尺寸 标准代号 06 螺母M10 HT2000 6 大径为10 GB/T6170-2000 07 螺栓M10×100 HT2000 6 D=10X100 GB/T5785 08 带副唇唇形密封圈(大) 橡胶 1 d×D×b=40×60×8 GB/T9877.1-1988 09 带副唇唇形密封圈(小) 橡胶 1 d×D×b=30×47×7 GB/T9877.1-1988 10 键14×36 45 1 d×h×l=14×9×36 GB/T1096-2003 11 键10×22 45 1 d×h×l=10×8×22 GB/T1096-2003 12 销8m6×24 不淬火硬钢 2 D=8,公差为m6,长度l=24 GB/T119.1-2000 13 螺钉M6×16 45 4 D=6, l=16 GB/T819.2 2、 齿轮测绘 (1)、几何参数测量: ①、齿数Z:直接从齿轮上数出来。 ②、齿**圆直径d :用游标卡尺直接量取。 ③、齿根圆直径d : 齿数为偶数时:用游标卡尺直接量取; 齿数为奇数时:用游标卡尺量取齿轮内孔径D值、内孔 壁到齿槽距离n值、内孔壁到齿**的距离e值。再代入公式:d =D+2e ; d =D+2n求取。如下图所示: 计算及说明 结果 ④、齿全高h:求得d 、d 代入h=( d -d )/2求取。 ⑤、中心距a:查标准[3]P34表4-1 ⑥、齿宽b:直接用游标卡尺从各齿轮上量取。 ⑦、分度圆直径d: 由公式 求取。 (2)、基本参数的确定: ①、法向模数m ; 旋向β: 根据前面所求得的齿**圆直径d ;中心距a及齿数Z1、Z2代入公式: 或:h=2.25m 求得m 、 后并查[1]P208表9-1取m 为标准值; 值精确到“秒”。 (3)、将几何参数及基本参数标在图上: 其中 h c =0.25 齿轮几何参数及基本参数列表 齿轮1 齿轮2 齿轮3 齿轮4 齿数z 11 88 14 85 齿**d 19.667 136.333 40.354 219.646 齿根圆d 12.917 129.583 29.104 208.396 齿宽b 29 56 44 齿全高h 3.375 3.375 5.625 5.625 中心距a 75 75 125 125 模数m 1.5 1.5 2.5 2.5 计算及说明 结果 齿轮几何参数及基本参数列表 齿轮1 齿轮2 齿轮3 齿轮4 螺旋 8 6`34`` 8 6`34`` 8 6`34`` 8 6`34`` 旋向 左旋 右旋 左旋 右旋 分度圆d 16.667 133.333 35.354 214.646 4、轴的测绘: (1)、轴径:查[4]P10取:GB/T2822-1981尺寸系列 (2)、轴段长度:直接用游标卡尺量取。 (3)、键槽:b、t、l查[3]P258~259读取。 5、绘制轴系、装备草图。(徒手绘、目测) 二、传动系统运动分析计算 (一)、计算总传动比i;总效率 ;确定电机型号: 传动系统简图如下: 计算及说明 结果 1、传动比i: i= 2、总效率 : 由[3]P19表3-1查得η1(联轴器)=0.99,η2(滚动轴承)=0.99,η3(齿轮传动)=0.97,η4(联轴器)=0.99。 = = 3、计算电动机的输出转矩: 由已知条件得工作机Tw=300 及i、 得: 电动机输出转矩:Td= 4、计算电机的转速: 由已知条件得P 电机转速:n =9550 r/min 5、确定电机型号: 由[3]P20~24表3-2;3-3查得 根据工作条件:室内常温、灰尘较大、两班制、连续单向运行,载荷较平稳,电压为380V的三相交流电源,电动机输出功率P ,及同步转速n =1500r/min等,选用Y系列三相异步电动机,型号为Y90L—4,其主要性能数据如下: 电动机满载转速n =1400r/min n 电动机额定功率P =1.5KW= P 电机型号 额定功率PM 满载转速nm 同步转速n 轴伸尺寸 Y90L—4 1.5KW 1400r/min 1500r/min 24mm 型号为Y90L—4 n =1400r/min P =1.5KW 计算及说明 结果 (二)、计算各级传动比和效率: 1、各级传动比: **级传动比:i ; *二级传动比:i 2、名级效率: **级效率: *二级效率: (三)、计算各轴的转速功率和转矩: 1、转速: 轴I: 轴II:n 轴III:n 2、 输出功率: 轴I: 轴II: 轴III: 3、输出转矩: 轴I: 计算及说明 结果 轴II: 轴III: 参数 轴名 轴出功率P(KN) 转速n(r/min) 输出转矩T(N.M) i 轴I 1.470 1400 10.028 8 0.951 轴II 1.412 175 77.055 6.071 0.941 轴III 1.342 288.826 444.602 三、工作能力分析计算 (一)、校核齿轮强度: 核低速级大齿轮: 1、齿面接触疲劳强度校核 由[1]P236齿面接触疲劳强度校核公式9-29 其中: ①、由[1]P223表9-5查得 ②、由[1]P223表9-6根据对斜齿轮传动载荷较平稳,查得K=1.2 ③、齿数比u= ④、因为工作机转矩为 ,所以 计算及说明 结果 ⑤、齿宽b= ⑥、中心距a= ⑦、由[1]P226式9-22及图9-25(b)查得: 故齿面接触疲劳强度不够。 2、齿根弯曲疲劳强度校核: 由[1]P236齿根弯曲疲劳强度校核公式9-31得: 其中: ①、由[1]P226表9-6根据对斜齿轮传动,载荷较平稳,故取:K=1.2 ②、因为工作机转矩为 ,所以 ③、齿宽: 齿轮3: ;齿轮4: =44mm ④、模数: ⑤、齿数:齿轮3:z =14;齿轮4:z =85 齿面接触疲劳强度不够 计算及说明 结果 由[1]P225图9-24查得: ; 根据齿轮材料为45 正火处理查[1]P227图9-26(b)得 ,并把 代入由[1]P227查得的许用弯曲应力公式9-23得: 故齿轮3齿根弯曲疲劳强度足够、安全。 故齿轮4齿根弯曲疲劳强度足够、安全。 故齿轮齿根弯曲疲劳强度足够、安全。