Diseño del curso de diseño mecánico---¡Diseñe el dispositivo de transmisión del molino de discos! ! !
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Solo puedo proporcionarte muestras, pero aún así debes confiar en ti mismo
Contenido
1 Libro de diseño del curso 2
2 Requisitos de diseño 2
3 Pasos de diseño 2
1 Plan de diseño general del dispositivo de transmisión 3
2. Selección del motor eléctrico 4
3. Determinar la relación de transmisión total y la relación de distribución del dispositivo de transmisión 5
4. dispositivo 5
6. Diseño de engranaje 8
7. Diseño de rodamiento y eje de transmisión 19
8. 9. Diseño estructural de la caja 27
10. Diseño del sello de lubricación 30
11 Diseño del acoplamiento 30
Cuarto resumen del diseño 31
Cinco. Materiales de referencia 32
1. Libro de diseño del curso
Tema de diseño:
Diseño de un reductor de engranajes de dos etapas para cinta transportadora de operación continua unidireccional, ligera. impacto en la carga, ambiente de trabajo polvoriento, buena ventilación, arranque sin carga, la eficiencia del tambor es de 0,96 (incluida la pérdida de la eficiencia del cojinete de soporte), el reductor se produce en lotes pequeños, la vida útil es de 10 años (300 días/año), trabajando en tres turnos, el error de velocidad permitido del tambor es del 5%, el taller tiene CA trifásica y el voltaje es 380/220V.
Parámetros:
Tensión efectiva de la correa F (KN) 3,2
Velocidad de funcionamiento de la correa V (m/s) 1,4
Diámetro del tambor D (mm) 400
II.Requisitos de diseño
1.
2. Dibujos de trabajo de 2-3 partes (A2).
3. 1 copia de las instrucciones de cálculo del diseño.
3. Pasos del diseño
1. Plan de diseño general del dispositivo de transmisión
2. Selección del motor eléctrico
3. diseño del dispositivo de transmisión Relación de transmisión general y relación de transmisión de distribución
4 Calcular los parámetros de movimiento y potencia del dispositivo de transmisión
5 Diseño de engranajes
6. Diseño de rodamientos y ejes de transmisión
7. Diseño de conexión clave
8. Diseño de estructura de caja
9. p>10. Diseño del acoplamiento
1. Plan de diseño general del dispositivo de transmisión:
1. Composición: El dispositivo de transmisión consta de motor, reductor y máquina de trabajo.
2. Características: Los engranajes están distribuidos asimétricamente respecto a los rodamientos, por lo que la distribución de la carga a lo largo de la dirección axial es desigual.
Se requiere que el eje tenga mayor rigidez.
3. Determine el plan de transmisión: teniendo en cuenta la alta velocidad del motor y la gran potencia de transmisión, configure la correa trapezoidal en el nivel de alta velocidad.
El plan de transmisión es el siguiente:
Figura 1: (Dibujo de diseño general del dispositivo de transmisión)
El plan general del sistema de transmisión se determina inicialmente como se muestra en el dibujo de diseño general del dispositivo de transmisión.
Seleccione transmisión por correa trapezoidal y reductor de engranajes helicoidales cilíndricos de dos etapas.
La eficiencia total del dispositivo de transmisión
es la eficiencia de transmisión de la correa trapezoidal, es la eficiencia del rodamiento,
es la eficiencia de la transmisión de engranajes (el engranaje tiene precisión de 7 etapas, lubricación con grasa)
es la eficiencia del acoplamiento, es la eficiencia del rodillo
Porque es un protector de paredes delgadas cubierta, se utiliza el cálculo de eficiencia abierta.
Tomar =0.96 =0.98 =0.95 =0.99 =0.96
=0.96× × ×0.99×0.96=0.760;
2. >
p>
La potencia de trabajo requerida del motor es: P ＝P/η ＝3200×1.4/1000×0.760＝3.40kW
La velocidad de trabajo del eje del tambor es n ＝ = =66.88r/min,
Después de consultar la tabla, de acuerdo con el rango razonable recomendado de relación de transmisión, la relación de transmisión de la transmisión por correa trapezoidal es i = 2 a 4, y la relación de transmisión del reductor de engranajes helicoidales cilíndricos de dos etapas es i = 8 a 40,
El rango razonable de la relación de transmisión total es i = 16 ~ 160, y el rango opcional de velocidad del motor es n = i × norte = (16 ~ 160) × 66,88 = 1070,08 ~ 10700,8 r/min.
Basado en una consideración integral del tamaño, peso, precio del motor y dispositivo de transmisión y la relación de transmisión de la transmisión por correa y el reductor,
El modelo de motor asíncrono trifásico Se seleccionó Y112M-4, la potencia nominal es 4,0
La corriente nominal es 8,8 A, la velocidad de carga completa es 1440 r/min y la velocidad sincrónica es 1500 r/min.
Propuesta de modelo de motor potencia nominal
P
kw velocidad del motor
Peso del motor
N precio de referencia
Relación de transmisión del dispositivo de transmisión yuan
Velocidad síncrona, velocidad de carga completa, relación de transmisión total, reductor de transmisión por correa trapezoidal
1 Y112M-4 4 1500 1440 470 230 125,65 3,5 35,90
3. Determine la relación de transmisión total y la relación de transmisión de distribución del dispositivo de transmisión
(1) La relación de transmisión general
Determine la relación de transmisión seleccionada velocidad del motor a plena carga n y trabajo La velocidad del eje principal de la máquina es n, y la relación de transmisión total del dispositivo de transmisión es = n /n = 1440/66,88 = 17,05
(2) Relación de transmisión de distribución del dispositivo de transmisión
= ×
p>donde están las relaciones de transmisión de la transmisión por correa y el reductor respectivamente.
Para evitar que el tamaño exterior de la transmisión por correa trapezoidal sea demasiado grande, inicialmente tome = 2,3 (la relación de transmisión real debe calcularse a partir de la relación de los diámetros estándar de los tamaños grande y pequeño seleccionados). poleas al diseñar la transmisión por correa trapezoidal), entonces la relación de transmisión del reductor es
= =17.05/2.3＝7.41
De acuerdo con el diseño ampliado y considerando las condiciones de lubricación, en Para que los diámetros de los engranajes grandes de dos etapas sean similares, la figura La relación de transmisión de alta velocidad es =3,24, luego = =2,29
4. Calcule los parámetros de movimiento y potencia del dispositivo de transmisión. /p>
(1) La velocidad de cada eje
= ＝1440/2.3＝626.09r/min
＝ ＝626.09/3.24＝193.24r/min
＝ / ＝193.24/2.29=84.38 r/min
= =84.38 r/min
(2) Potencia de entrada de cada eje
＝ × ＝3.40×0.96＝3.26kW
＝ ×η2× ＝3.26 ×0.98×0.95＝3.04kW
= ×η2× =3.04×0.98×0.95＝2.83kW
= ×η2×η4=2.83×0.98×0.99＝2.75kW
p>Entonces la potencia de salida de cada eje:
＝ ×0.98=3.26 ×0,98=3,19 kW
＝ ×0,98=3,04×0,98=2,98 kW
＝ ×0,98=2,83×0,98=2,77kW
＝ ×0,98= 2,75×0,98=2,70 kW
(3) Par de entrada de cada eje
= × ×0,96=49,79 N?m
= × × × =49,79 ×3,24×0,96×0,98=151,77 N?m
= × × × =151,77×2,29×0,98×0,95 =326,98N?m
= × × =326,98×0,95× 0,99=307,52 N?m
Par de salida: = ×0,98=49,79×0,98=48,79 N?m
＝ ×0,98=151,77×0,98=148,73 N?m
＝ ×0.98=326.98×0.98=320.44N?m
＝ ×0.98=307.52× 0.98=301.37 N?m
Los resultados de los parámetros dinámicos y de movimiento son los siguientes: siguiente
Nombre del eje Potencia P KW Par T Nm Velocidad r/min
Entrada salida entrada Salida
Eje del motor 3,40 22,55 1440
1 eje 3,26 3,19 49,79 48,79 626,09
2 ejes 3,04 2,98 151,77 148,73 193,24
3 ejes 2,83 2,77 326,98 320,44 84,38
4 ejes 2 .70 307.52 301.37 84.38
5. Diseño de engranajes
(1) Cálculo del diseño de transmisión de engranajes de alta velocidad
p>1． Material del engranaje, tratamiento térmico y precisión
Teniendo en cuenta la potencia de este reductor y las limitaciones de la instalación en el sitio, se seleccionan engranajes helicoidales involutivos con superficie de dientes duros para engranajes grandes y pequeños
(1) Material del engranaje y tratamiento térmico
① Material: el piñón de alta velocidad está hecho de acero 45# templado y revenido. La dureza de la superficie del diente es 280HBS para el piñón. dientes = 24
El engranaje de alta velocidad está hecho de acero 45# normalizado, la dureza de la superficie del diente es 240HBS para el engranaje Z = ×Z =3.24×24=77.76, tome Z =78.
② Precisión del engranaje
De acuerdo con GB/T10095-1998, seleccione el nivel 7, granallado de la raíz del diente.
2． Diseñar preliminarmente las dimensiones principales de la transmisión de engranajes
Diseñar según la resistencia de contacto de la superficie del diente
Determinar los valores de cada parámetro:
①Selección de prueba=1.6
Consulte la figura del libro de texto 10-30 y seleccione el coeficiente de área Z =2,433
De la figura del libro de texto 10-26
Luego
② Calcule a partir de la fórmula del libro de texto 10-13 Número de anillos de valor de tensión
N =60n j =60×626.09×1× (2×8×300×8)
= 1.4425×10 h
N = =4.45×10 h #(3.25 es la relación de transmisión, es decir, 3.25= )
③Consulte el libro de texto 10-19: K =0.93 K =0,96
④El límite de resistencia a la fatiga del engranaje
Supongamos que la probabilidad de falla es del 1%, el factor de seguridad S=1 y aplique la fórmula 10-12 para obtener:
[ ] = =0.93×550=511.5
[ ] = =0.96×450=432
Estrés de contacto permitido
⑤ Consulte el libro de texto y obtenga de la Tabla 10-6: =189.8MP
De la Tabla 10-7: =1
T=95.5×10 × =95.5×10 ×3.19/626.09
=4.86×10 N.m
3 .Cálculo de diseño
①El diámetro del círculo primitivo d del piñón
=
②Calcular la velocidad circunferencial
③Calcular el ancho del diente by el módulo
Calcular el ancho del diente b
b= =49.53mm
Calcular el módulo m
Ángulo de hélice primaria=14
=
④Calcule la relación entre el ancho y la altura del diente
Altura del diente h=2,25 =2,25× 2,00=4,50
= = 11,01
⑤Calcular el grado de coincidencia longitudinal
=0,318 =1,903
⑥Calcular el coeficiente de carga K
Utilice el coeficiente = 1
De acuerdo con el nivel de precisión 7, el cálculo de K se obtiene de la Tabla 10-8 en el libro de texto
El coeficiente de carga dinámica K =1,07 ,
El cálculo de K se obtiene de la Tabla 10-4 en el libro de texto Fórmula:
K = +0,23×10 ×b
=1,12+0,18 (1+0.6 1) ×1+0.23×10 ×49.53=1.42
Consulta el libro de texto y obtiene de la Tabla 10-13: K =1.35
Consulta el libro de texto y obtiene de Tabla 10-3: K = =1.2
Entonces el coeficiente de carga:
⑧Módulo de cálculo
=
4. Diseño de resistencia a la fatiga por flexión de la raíz del diente
Basado en la fórmula de diseño de resistencia a la flexión
≥
⑴ Determine cada valor calculado en la fórmula
① El par transmitido por el piñón = 48.6kN?m
Determine el número de dientes z
Debido a que es una superficie de diente dura, z = 24, z = i z = 3,24 × 24 = 77,76
Error de relación de transmisión i = u = z / z = 78/24 = 3,25
Δi＝0,032% 5%, permitido
② Calcular el número equivalente de dientes
z ＝z /cos ＝24/ cos 14 ＝26.27
z ＝z /cos ＝78/ cos 14 ＝85.43
③
Coeficiente de ancho de diente preliminar
Según la disposición simétrica, se encuentra en la tabla=1
④ Ángulo de hélice preliminar
Ángulo de hélice preliminar=14
⑤ Coeficiente de carga K
K＝K K K K =1×1,07×1,2×1,35＝1,73
⑥ Compruebe el coeficiente de forma del diente Y y el coeficiente de corrección de tensión Y
Consulte el libro de texto y obtenga de la Tabla 10-5:
Coeficiente de forma del diente Y =2,592 Y =2,211
Coeficiente de corrección de tensión Y =1,596 Y =1,774
⑦ Coeficiente de coincidencia Y
La coherencia de la cara final es aproximadamente =[1,88-3,2×( )] =[1,88-3,2×(1/24+1/78)]×cos14 = 1.655
= arctg (tg /cos ) = arctg (tg20 /cos14 ) = 20.64690
= 14.07609
Porque = /cos, el coeficiente de coincidencia es Y = 0,25+0,75 cos / =0,673
⑧ Coeficiente del ángulo de hélice Y
Coincidencia axial = =1,825,
Y =1- =0,78
⑨ Calcule el factor de seguridad de engranajes grandes y pequeños
El factor de seguridad es S = 1,25 de la tabla
La vida útil es de dos turnos, 8 años, 300 días de trabajo por año
Pequeño número de ciclos de tensión del engranaje N1＝60nkt＝60×271.47×1×8×300×2×8＝6.255×10
Número de ciclos de tensión del engranaje N2 ＝N1/u＝6.255×10 /3.24＝1.9305 ×10
Consulte el libro de texto y obtenga el límite de resistencia a la fatiga por flexión de la Tabla 10-20c
Engranaje de piñón y engranaje grande
Consulte el libro de texto y obtenga la vida útil por fatiga por flexión de la Tabla 10-18 Coeficiente:
K =0,86 K =0,93
Tome el factor de seguridad por fatiga por flexión S=1,4
[ ] =
[ ] =
El valor del engranaje grande es grande. Selecciónelo.
⑵ Cálculo de diseño<. /p>
① Calcule el módulo
Compare los resultados del cálculo y utilice la superficie del diente. El módulo normal m calculado a partir de la resistencia a la fatiga por contacto es mayor que el módulo normal calculado a partir de la fatiga por flexión de la raíz del diente. Según GB/T1357-1987, el redondeo es el módulo estándar y se toma m = 2 mm. Sin embargo, para cumplir con la resistencia a la fatiga por contacto al mismo tiempo, es necesario calcular el número de dientes en función del diámetro. del círculo de graduación d =51,73 calculado a partir de la resistencia a la fatiga de contacto Entonces, de:
z = =25,097, tome z =25
Entonces z =3,24× 25=81
② Cálculo de dimensiones geométricas
Calcular la distancia al centro a= = =109.25
Redondear la distancia al centro a 110
Corregir el ángulo de la hélice según la distancia entre centros redondeada
=arccos
Dado que el valor no cambia mucho, no es necesario corregir los parámetros, etc..
El cálculo es grande. Diámetro del círculo primitivo del piñón
d = =51,53
d = =166,97
Calcular el ancho del engranaje
B=
B= p>
Redondeado
(2) Cálculo de diseño de transmisión de engranajes de baja velocidad
⑴ Material: El de baja velocidad El piñón está hecho de acero 45 templado y revenido, y la dureza de la superficie del diente es pequeña Engranaje 280HBS, tome el número de dientes pequeños = 30
El engranaje de velocidad grande está hecho de acero 45 normalizado, la dureza de la superficie del diente es 240HBS para el engranaje grande z =2,33×30=69,9, redondea hacia arriba z =70.
⑵
Precisión del engranaje
De acuerdo con GB/T10095-1998, seleccione el nivel 7 y el granallado de la raíz del diente.
⑶ Diseño según la resistencia de contacto de la superficie del diente
1. Determine cada valor calculado en la fórmula
①Intente seleccionar K =1,6
② Consulte el libro de texto y seleccione el coeficiente de área Z =2,45 de la Figura 10-30
③ Selección de prueba, consulte el libro de texto y consulte la Figura 10-26
=0,83 =0,88 =0,83+0,88= 1,71
Número de ciclos de tensión
N =60×n ×j×L =60×193,24×1×(2×8×300×8)
=4.45×10
N = 1.91×10
El coeficiente de vida por fatiga por contacto se encuentra en la Figura 10-19 del libro de texto
K =0,94 K = 0,97
p>
Consulte el libro de texto de la Figura 10-21d
Verifique el límite de resistencia a la fatiga por contacto del engranaje pequeño de acuerdo con la dureza de la superficie del diente.
El límite de resistencia a la fatiga por contacto del engranaje grande
Supongamos que la probabilidad de falla es del 1% y el factor de seguridad S=1, entonces la tensión permitida por fatiga por contacto
[ ] = =
[ ] = =0.98×550/1 =517
[ 540.5
Compruebe el coeficiente de influencia elástica del material de la Tabla 10 -6 en el libro de texto Z =189.8MP
Seleccione el coeficiente de ancho del diente
T=95.5×10 × =95.5×10 ×2.90/193.24
= 14,33×10 N.m
=65,71
2. Calcular la velocidad circunferencial
0,665
3 Calcular el ancho del diente
b= d =1×65.71=65.71
4. Calcular el ancho del diente y la relación de altura del diente
Módulo m =
Altura del diente h=2.25 ×m =2.25×2.142=5.4621
=65.71/5.4621=12.03
5. Calcular la coincidencia longitudinal
6. Calcular el coeficiente de carga K
. p>K =1.12+0.18(1+0.6 +0.23×10 ×b
=1.12+0.18(1+0.6)+ 0.23×10 ×65.71=1.4231
Usa el coeficiente K =1
Igual que el diseño de engranajes de alta velocidad, consulta la tabla para seleccionar cada valor
=1,04 K =1,35 K =K =1,2
Entonces coeficiente de carga
K＝ =1×1.04×1.2×1.4231=1.776
7. Corrija el diámetro calculado del círculo de graduación de acuerdo con el coeficiente de carga real.
d =d =65.71×
Calcular el módulo
3. Según el diseño de resistencia a la flexión de la raíz del diente
m≥
Determina cada valor calculado en la fórmula
(1) Calcula el par transmitido por el piñón=143.3kN?m
(2) Determina el número de dientes z
Debido a que es una superficie de diente dura, z = 30, z = i × z = 2,33 × 30 = 69,9
Error de relación de transmisión i＝u＝z/z＝69,9 /30＝2.33
Δi＝0.032% 5%, permitido
(3) Coeficiente de ancho de diente preliminar
Según la disposición simétrica, se encuentra a partir de la tabla=1
(4) Selección inicial del ángulo de la espiral
Determinación inicial del ángulo de la espiral=12
(5) Coeficiente de carga K
K＝K K K K =1×1.04×1
.2×1.35＝1.6848
(6) Número equivalente de dientes
z ＝z /cos ＝30/ cos 12 ＝32.056
z ＝z / cos ＝ 70/ cos 12 = 74,797
El coeficiente de perfil del diente Y y el coeficiente de corrección de tensión Y se pueden encontrar en la tabla 10-5 del libro de texto
(7) Coeficiente del ángulo de hélice Y
Coincidencia axial = =2.03
Y =1- =0.797
(8) Calcular el tamaño de los engranajes grandes y pequeños
Consulte el libro de texto y obtengalo de la Figura 10-20c Límite de resistencia a la fatiga por flexión del engranaje
Consulte el libro de texto y obtenga el coeficiente de vida por fatiga por flexión de la Figura 10-18
K =0,90 K =0,93 S=1,4
[ ] =
[ ] =
Calcula el tamaño de los engranajes grandes y pequeños y compáralos
Si el valor del engranaje grande es mayor, utilice el tamaño del engranaje grande para el diseño y el cálculo.
① Módulo de cálculo
Comparando los resultados del cálculo, se calcula el módulo normal m de la resistencia a la fatiga por contacto de la superficie del diente es mayor que el módulo normal m calculado a partir de la resistencia a la fatiga por flexión de la raíz del diente, según GB/T1357-1987 el redondeo es el módulo estándar, tomando m = 3 mm. Sin embargo, para cumplir con la fatiga por contacto. resistencia al mismo tiempo, es necesario calcular el número de dientes basándose en el diámetro del círculo de graduación d =72,91 calculado a partir de la resistencia a la fatiga de contacto.
z = =27,77 Tome z =30
z =2.33×30=69.9 Tome z =70
② Cálculo inicial de las dimensiones principales
Calcule la distancia al centro a= = = 102.234
Redondo la distancia al centro a 103
Corrige el ángulo de la espiral
=arccos
Dado que el valor no cambia mucho, el parámetro, no es necesario corregirlo más tarde
Diámetro del círculo de graduación
d = =61.34
d = =143.12
Calcular ancho de engranaje
Tomar después del redondeo
El engranaje grande de baja velocidad se muestra arriba:
Adjunto de los parámetros de diseño del engranaje
1. Velocidad n de cada eje
p>(r/min)
(r/min)
(r/min)
(r/min)
626,09 193,24 84,38 84,38
2. Potencia de entrada P de cada eje
(kw)
(kw)
(kw )
(kw)
3.26 3.04 2.83 2.75
3. Par de entrada de cada eje T
( kN?m)
(kN?m)
(kN?m)
(kN?m)
49,79 151,77 326,98 307.52
6. Diseño de cojinetes de transmisión y ejes de transmisión
1. Diseño de cojinetes de transmisión
⑴ Encuentre la potencia P, la velocidad y el par en la salida. eje
P =2.83KW =84.38r/min
=326.98N． m
⑵. Encuentre la fuerza que actúa sobre el engranaje
Se sabe que el diámetro del círculo primitivo del engranaje grande de baja velocidad es
= 143,21 <. /p>
Y F =
F = F
F = F tan =4348.16×0.246734=1072.84N
Fuerza circunferencial F, fuerza radial
F y la dirección de la fuerza axial F son como se muestran en la figura:
⑶ Determine preliminarmente el diámetro mínimo del eje
Primero estime el diámetro mínimo del eje de acuerdo con libro de texto 15-2, y seleccione el diámetro mínimo del eje. El material es acero 45, templado y revenido, y tomado de acuerdo con el libro de texto.
El diámetro mínimo del eje de salida es obviamente el diámetro donde se encuentra. El acoplamiento está instalado Para que el eje seleccionado coincida con el acoplamiento, es necesario seleccionar al mismo tiempo el modelo del acoplamiento.
Consulte el libro de texto y seleccione
Porque. el par calculado es menor que el par nominal del acoplamiento,
Consulte el "Manual de diseño mecánico"
Seleccione el acoplamiento de pasador de manguito elástico tipo LT7 cuyo par nominal es de 500 Nm, y el apertura del medio acoplamiento
⑷ Determine el diámetro de cada sección del eje de acuerdo con los requisitos de posicionamiento axial y longitud
① para cumplir con los requisitos de posicionamiento axial del medio acoplamiento, es necesario hacer un resalte en el extremo derecho de la sección del eje I-II, por lo que se toma el diámetro de II-III, el extremo izquierdo está equipado con un tope de extremo del eje. Para posicionar el anillo, tomar el diámetro de; el anillo de retención de acuerdo con el diámetro del extremo del eje Para garantizar que el anillo de retención del extremo del eje solo se presione en el medio acoplamiento y no en el extremo del eje, la longitud de I-II debe ser ligeramente más corta que Tomar ahora<. /p>
② Selección preliminar de rodamientos Dado que los rodamientos están sujetos a fuerzas radiales y axiales, los rodamientos de bolas de contacto angular de una hilera se seleccionan según los requisitos de trabajo y en función de la selección preliminar del catálogo de productos de rodamientos. 0 Grupo de juego básico rodamiento de bolas de contacto angular de una hilera de grado de precisión estándar tipo 7010C.
D B
Código de rodamiento
45 85 19 58,8 73,2 7209AC
45 85 19 60,5 70,2 7209B
45 100 25 66,0 80,0 7309B
50 80 16 59,2 70,9 7010C
50 80 16 59,2 70,9 7010AC < / p>
50 90 20 62.4 77.7 7210C
2. Diseño del eje impulsado
Para el rodamiento de bolas de contacto angular unidireccional seleccionado, su tamaño es, entonces;
El rodamiento del extremo derecho utiliza un hombro para el posicionamiento axial. Según el manual, la altura del hombro de posicionamiento del rodamiento 7010C se encuentra en mm.
③ Tome el segmento del eje donde. el engranaje está instalado; el manguito se coloca entre el extremo derecho y el cojinete izquierdo. Se sabe que el ancho del engranaje es de 75 mm para que la cara del extremo del manguito presione el engranaje de manera confiable, esta sección del eje debe ser ligeramente más corta. que el ancho del cubo, por lo que el extremo izquierdo del engranaje está colocado junto al hombro, la altura del hombro es 3,5, tome el ancho del collar, tome b = 8 mm. de la tapa del extremo del rodamiento es de 20 mm (determinado por el diseño estructural del reductor y la tapa del extremo del rodamiento según el rodamiento. Para instalar y desmontar la tapa del extremo y facilitar la adición de grasa al rodamiento, tome la distancia entre el extremo exterior). cara de la cubierta del extremo y la cara del extremo derecho del medio acoplamiento, así que tómelo.
⑤ Tome la distancia entre el engranaje y la pared interior de la caja La distancia a = 16, la distancia entre los dos engranajes cilíndricos c=20 Teniendo en cuenta el error de fundición de la caja, al determinar la posición del rodamiento, debe estar a una distancia s de la pared interior de la caja, tomar s=8 y el ancho del rodamiento T=16. ,
La longitud del cubo del engranaje de alta velocidad es L=50, entonces
En este punto, se han determinado preliminarmente el diámetro y la longitud de cada extremo del eje.
5. Encuentre la longitud de la carga del eje
Primero, haga un diagrama de cálculo del eje basado en el diagrama estructural al determinar la posición del punto de apoyo del cojinete superior.
Consulte la Tabla 20.6-7 del "Manual de diseño mecánico" 20-149.
Para el rodamiento de bolas de contacto angular tipo 7010C, a=16,7 mm, por lo tanto, el tramo de soporte del eje como viga simplemente apoyada.
El diagrama de estructura de diseño general del eje de transmisión:
p>(eje impulsado)
(eje intermedio)
(eje de transmisión)
Carga del eje conducido
Diagrama de análisis:
6. Comprobar la resistencia del eje según la tensión sintética de flexión y torsión
Según
= =
El eje ha sido seleccionado anteriormente. El material es acero 45, templado y revenido.
Consulte la Tabla 15-1 y obtenga [ ]=60MP
〈 [ ] Este eje es razonablemente seguro
7. eje.
p>
⑴. Determinar las secciones peligrosas
Las secciones A, Ⅱ, Ⅲ y B solo se ven afectadas por el torque. Por lo tanto, no es necesario verificar AⅡⅢB. Desde la perspectiva del impacto de la concentración de esfuerzos en la resistencia a la fatiga del eje, la concentración de esfuerzos causada por el ajuste de interferencia es más grave en las secciones VI y VII. la tensión en la sección C es la mayor. La influencia de la concentración de tensión en la sección VI es similar a la de la sección VII, pero la sección VI no se ve afectada por el par y el diámetro del eje también es mayor, por lo que no es necesario hacer una verificación de resistencia. Aunque la tensión es mayor en la sección C, la concentración de tensión no es grande, y aquí el diámetro del chavetero es el más grande, por lo que no es necesario verificar la resistencia de la sección C. Las secciones IV y V obviamente no. Es necesario verificar la resistencia. En el apéndice del Capítulo 3, se puede ver que el coeficiente de concentración de tensión del chavetero es menor que el del ajuste de interferencia. Por lo tanto, este eje solo necesita pegarse a los lados izquierdo y derecho. de la sección VII y necesita ser verificado.
⑵ El lado izquierdo de la sección VII.
Coeficiente de flexión W=0,1 = 0,1 =12500
Coeficiente de torsión=0,2 =0,2 =25000
El momento flector M en el lado derecho de la sección VII es
El par en la sección IV es =311,35
El esfuerzo de flexión en la sección
El esfuerzo de torsión en la sección
= =
p>
El material del eje es acero 45. Tratamiento de templado.
De la tabla 15-1 del libro de texto, podemos encontrar:
Porque
después de la inserción, obtenemos
2,0 = 1,31
El coeficiente axial es
=0,85
K =1+ =1,82
K =1+ (-1)=1,26
Entonces
el coeficiente integral es: K =2,8
K =1,62
El coeficiente característico del acero al carbono es 0,1
Toma 0,05
Factor de seguridad
S = 25,13
S 13,71
≥S=1,5 por lo que es seguro
Lado derecho de la sección IV
Coeficiente de flexión W=0,1 = 0,1 =12500
Coeficiente de torsión=0,2 =0,2 =25000
On el lado izquierdo de la sección IV El momento flector M es M=133560
El par en la sección IV es =295
El esfuerzo de flexión en la sección
El tensión de torsión en la sección
= = K =
K =
Entonces
el coeficiente integral es:
K =2,8 K =1,62
p>Coeficiente característico del acero al carbono
Toma 0,1 Toma 0,05
Factor de seguridad
S = 25,13
S 13,71
≥S=1,5 para que sea seguro
8. Diseño y cálculo de claves
①Seleccione el tipo y tamaño de la conexión de chaveta
Generalmente, los engranajes con un tamaño de 8 o superior tienen requisitos de precisión de centrado y se debe usar una chaveta plana.
Basado en d =55 d =65
Consulte la Tabla 6-1 para obtener: Ancho de clave b =16 h =10 =36
b =20 h =12 =50
②La resistencia del conexión de llave de calibración
Busque la Tabla 6-2 y obtenga [ ]=110MP
Longitud de trabajo 36-16=20
50-20=30
③Altura de contacto entre chaveta y chavetero
K =0.5 h =5
K =0.5 h =6
De la fórmula (6- 1):
<[ ]
＜[ ]
Ambos son adecuados
La marca clave es:
Clave 2: 16×36 A GB/T1096-1979
Clave 3: 20×50 A GB/T1096-1979
Diseño de estructura de caja
La caja del reductor está hecha de fundición (HT200). Para garantizar la mejor calidad de los engranajes, se adopta la estructura dividida.
La cubierta del extremo grande del cuerpo de la máquina coincide.
1. El cuerpo tiene suficiente rigidez
El cuerpo es nervado y el contorno exterior es rectangular, lo que potencia la rigidez del asiento del rodamiento
2. en cuenta la lubricación de las piezas internas del cuerpo, el sellado y la disipación del calor.
Debido a que la velocidad de las piezas de la transmisión es inferior a 12 m/s, se utiliza la penetración de aceite para lubricar el aceite. Al mismo tiempo, para evitar que el aceite agite sedimentos y salpique la distancia. La altura desde la parte superior del diente hasta el fondo del charco de aceite es de 40 mm
Para garantizar el sellado de la conexión entre la cubierta de la máquina y la base de la máquina, la brida de conexión debe tener un ancho suficiente y la La superficie de conexión debe estar finamente elaborada, con una rugosidad superficial de
3. La estructura de la máquina tiene buena artesanía.
El espesor de la pared de la pieza fundida es 10 y el radio de filete es R. =3. El cuerpo tiene una apariencia simple y es fácil de sacar.
4 Diseño de accesorios
Tapa de mirilla y mirilla
Hay una mirilla en el. En la parte superior de la cubierta, se puede ver la posición del área de engranaje de las piezas de la transmisión y hay suficiente espacio para alcanzar la operación. La mirilla tiene una placa de cubierta que se abre en el cuerpo. la brida, que facilita el mecanizado de la tapa de soporte, la superficie está sellada con juntas, y la tapa es de hierro fundido y se fija con tapón de aceite M6:
El. El orificio de drenaje de aceite está ubicado en el fondo de la piscina de aceite y está dispuesto en el lado del reductor que no está cerca de otras partes. Para drenar el aceite, el orificio de drenaje de aceite debe bloquearse con un tapón roscado. La pared exterior del cuerpo en el orificio de aceite debe tener una pieza elevada, que debe mecanizarse en la superficie de soporte de la cabeza del tapón roscado y agregar un anillo de sellado de aceite para sellar.
Marca de aceite C:
La marca de aceite está ubicada donde es conveniente observar el nivel de aceite del reductor y donde el nivel de aceite es estable.
La posición de la varilla medidora de aceite no se puede colocar demasiado baja para evitar que el aceite entre en el orificio del asiento de la varilla medidora de aceite y se desborde.
D Orificio de ventilación:
Porque El reductor está funcionando, la temperatura dentro de la máquina aumenta y la presión del aire aumenta. Para facilitar el escape, instale un ventilador en la mirilla en la parte superior de la cubierta de la máquina para equilibrar la presión en el cuerpo.
E. tornillos de la tapa:
La longitud de la rosca del tornillo de la tapa debe ser mayor que el grosor de la brida de conexión de la tapa.
El extremo de la varilla del clavo debe tener forma cilíndrica para evitar dañar la rosca.
Pasador de posición F:
Para asegurar el orificio de rodamiento de el cuerpo dividido Para lograr precisión en el procesamiento y el ensamblaje, se instala un pasador de posicionamiento cónico en la dirección longitudinal de la brida de conexión del cuerpo de la máquina para mejorar la precisión del posicionamiento.
Gancho G:
Fundido directamente en la cubierta de la máquina Los ganchos y anillos se utilizan para levantar o transportar objetos más pesados.
Las dimensiones estructurales del cuerpo reductor son las siguientes:
Resultados de la fórmula de cálculo de nombres y símbolos
Espesor pared base caja
10
Espesor pared tapa caja
9
Espesor brida tapa caja
12
Espesor brida base caja
15
Espesor brida base caja
25
Diámetro de los tornillos de anclaje
M24
Número de tornillos de anclaje
Consultar manual 6
Diámetro del perno de conexión del lado del rodamiento
M12
El diámetro de los pernos que conectan la cubierta de la máquina y la base de la máquina
= (0,5~0,6)
M10
El diámetro de los tornillos de la tapa del extremo del rodamiento
p>
= (0.4~0.5)
10
Ver el diámetro del tornillo de la tapa del orificio
= (0.3~0.4)
8
Diámetro del pasador de localización
= (0.7~0.8)
8
, , distancia a la pared exterior de la máquina
Consulte la hoja de guía de diseño de recorrido mecánico 4 34
22
18
, la distancia al borde de la brida
Consulte la Tabla 4 de la Guía de diseño del curso de mecánica 28
16
La distancia desde la pared exterior de la máquina a la cara del extremo del asiento del rodamiento
= + + (8~12)
50
La distancia entre el círculo superior del engranaje grande y el pared interior de la máquina
>1.2
15
La cara del extremo del engranaje y la distancia de la pared interior de la máquina
>
10
Cubierta de la máquina, espesor de la nervadura de la base de la máquina
9 8,5
Diámetro exterior de la cubierta del extremo del rodamiento
+ (5~5,5 )
120 (1 eje) 125 (2 ejes)
150 (3 ejes)
Distancia de los pernos de conexión junto al rodamiento
120 (1 eje) 125 (2 ejes)
150 (3 ejes)
10. Diseño del sello lubricante
Para el engranaje cilíndrico de dos etapas reductor, debido a que el dispositivo de transmisión es liviano y la velocidad de transmisión es baja, su velocidad es mucho menor que la altura especificada.
La profundidad del aceite es H+
H=30 = 34
Entonces H+ =334=64
Entre ellos, el aceite tiene una alta viscosidad, es un aceite sintetizado químicamente y tiene un buen efecto lubricante.
En términos de sellado, para garantizar el sellado de la conexión entre la tapa de la máquina y la base de la máquina, la
brida de conexión debe tener un ancho suficiente, la superficie de conexión debe estar finamente hecho y su rugosidad superficial debe ser
La superficie de sellado debe rasparse y pulirse. Además, la distancia entre los pernos de conexión de las bridas no debe ser demasiado grande; el estándar nacional es de 150 mm. Y dispóngalo uniformemente para asegurar el sellado de algunas superficies.
11. Diseño del acoplamiento
1. Selección del tipo.
Para aislar la vibración y el impacto, se selecciona el acoplamiento con pasador de manguito elástico.
2. Cálculo de carga.
Par nominal: T=9550 9550 333,5
Consulta el libro de texto y selecciona
Entonces el par
Debido a que el par calculado es menor que el par nominal del acoplamiento,
Consulte el "Manual de diseño mecánico"
Seleccione que el par nominal del acoplamiento de pasador de manguito elástico LT7 es 500 Nm