带式输送机二级直齿圆柱齿轮减速器设计之滚动轴承选择和寿命计算2
- 格式:doc
- 大小:85.00 KB
- 文档页数:4
目录一、设计任务书 (1)二、传动装置的总体设计 (3)三、传动零件的设计计算 (7)四、轴的设计计算 (13)五、键连接的选择和计算 (21)六、滚动轴承的设计与计算 (23)七、箱体的结构设计 (24)八、设计小结 (27)九、参考文献 (29)一、设计任务书1、设计题目:设计两级(同轴式)圆柱齿轮减速器2、设计要求:设计一用于带式运输机上的同轴式两级圆柱齿轮减速器(如图),连续工作,单向运转;空载启动较平稳。
运输带容许速度误差为5%。
每天8图1-1带式输送机传动系统简图小时,使用期限8年。
设计参数:运输机最大有效拉力2600N,运输带速度v=1.5m/s,卷筒直径D=400㎜。
特点:同轴式两级减速器径向尺寸紧凑,但轴向尺寸较大。
减速器的输入输出轴位于同一轴线两端。
3、设计内容:1)传动方案的分析与拟定2)电动机的选择3)传动装置运动与动力参数计算4)传动零件、轴、滚动轴承及连接键的设计计算5)滚动轴承、键、联轴器的选择与校核6)装配图、零件图的绘制7)编写设计计算说明书4、设计任务:1) 装配图1张(A1/A2)2) 上箱体1 张(A1/A2)3) 下箱体1张( A1/A2)4) 轴1张(A2/A3)5) 齿轮1张(A2/A3)6) 设计说明书1份二、传动装置的总体设计采用二级减速器,瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠,径向尺寸小,结构紧凑,重量轻,节约材料。
轴向尺寸大,要求两级传动中心距相同。
减速器横向尺寸较小,两大吃论浸油深度可以大致相同。
但减速器轴向尺寸及重量较大;高级齿轮的承载能力不能充分利用;中间轴承润滑困难;中间轴较长,刚度差;仅能有一个输入和输出端,限制了传动布置的灵活性。
原动机部分为Y系列三相交流异步电动机。
总体来讲,该传动方案满足工作机的性能要求,适应工作条件、工作可靠,此外还结构简单、尺寸紧凑、成本低传动效率高。
1、 电机的选择w P =1000v F w ⋅ =kW kW 9.310005.12600=⨯ 电动机工作效率∑=ηw0P P电动机到输送机的总效率224联卷齿滚ηηηηη⋅⋅⋅⋅=∑根据《机械设计指导书》表9-6取滚动轴承传递效率8.90=滚η(三对和卷筒轴承),齿轮传动效率7.90=齿η,卷筒传动效率6.90=卷η,联轴器传动效率9.90=联η17.8099.06.907.908.9022424=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=∑联卷齿滚ηηηηη查《机械设计指导书》表2-1选电动机额定动率为5.5kW 确定电动机转速 卷筒轴工作转速min 6.71min 0043.145.1100060 100060r r D v n w =⨯⨯⨯=⋅⨯=π 二级圆柱齿轮减速器传动比60~8=i , 电动机转速可选范围w n i n ⋅'=∑0=(8~40)×71.6 r /min =(560~3200)r /min 符合这一范围的同步转速为750 r /min 、1000 r /min 、1500 r /min 和3000 r/min 四种。
{机械设计基础课程设计}设计说明书课程设计题目带式输送机传动装置设计者李林班级机制13-1班学号9指导老师周玉时间20133年11-12月目录一、课程设计前提条件 (3)二、课程设计任务要求 (3)三、传动方案的拟定 (3)四、方案分析选择 (3)五、确立设计课题 (4)六、电动机的选择 (5)七、传动装置的运动和动力参数计算 (6)八、高速级齿轮传动计算 (8)九、低速级齿轮传动计算 (13)十、齿轮传动参数表 (18)十一、轴的结构设计 (19)十二、轴的校核计算 (20)十三、滚动轴承的选择与计算 (24)十四、键联接选择及校核 (25)十五、联轴器的选择与校核 (26)十六、减速器附件的选择 (27)十七、润滑与密封 (30)十八、设计小结 (31)十九、参考资料 (31)一.课程设计前提条件:1. 输送带牵引力F(KN):2.8 输送带速度V(m/S):1.4 输送带滚筒直径(mm):3502. 滚筒效率:η=0.94(包括滚筒与轴承的效率损失)3. 工作情况:使用期限12年,两班制(每年按300天计算),单向运转,转速误差不得超过±5%,载荷平稳;4. 工作环境:运送谷物,连续单向运转,载荷平稳,空载起动,室内常温,灰尘较大。
5. 检修间隔期:四年一次大修,两年一次中修,半年一次小修;6. 制造条件及生产批量:一般机械厂制造,小批量生产。
二.课程设计任务要求1. 用CAD设计一张减速器装配图(A0或A1)并打印出来。
2. 轴、齿轮零件图各一张,共两张零件图。
3.一份课程设计说明书(电子版)。
三.传动方案的拟定四.方案分析选择由于方案(4)中锥齿轮加工困难,方案(3)中蜗杆传动效率较低,都不予考虑;方案(1)、方案(2)都为二级圆柱齿轮减速器,结构简单,应用广泛,初选这两种方案。
方案(1)为二级同轴式圆柱齿轮减速器,此方案结构紧凑,节省材料,但由于此方案中输入轴和输出轴悬臂,容易使悬臂轴受齿轮间径向力作用而发生弯曲变形使齿轮啮合不平稳,若使用斜齿轮则指向中间轴的一级输入齿轮和二级输出齿轮的径向力同向,加大了轴的弯曲应变,如果径向力大的话也将影响齿轮传动的平稳性;方案(2)为二级展开式圆柱齿轮减速器,此方案较方案(1)结构松散,但较前方案无悬臂轴,则啮合更平稳,若使用斜齿轮会由于输入轴和输出轴分布在中间轴两边使得一级输入齿轮和二级输出齿轮对中间轴的径向力反向,从而能抵消大部分径向力,使传动更可靠。
机械设计课程设计计算说明书学院:动力与机械学院专业:机械设计制造及其自动化班级:姓名:学号:目录一、设计任务书 (2)二、传动方案的分析及说明 (2)三、电动机的选择 (4)四、确定传动方案的总传动比及分配各级的传动比 (5)五、计算传动方案的运动和动力参数 (6)六、V带传动的设计计算 (8)七、齿轮传动的设计计算 (11)八、轴的设计计算 (21)九、滚动轴承的选择及计算 (32)十、键联接的选择及校核计算 (34)十一、联轴器的选择 (36)十二、附件的选择 (36)十三、减速器箱体的结构设计尺寸 (38)十四、润滑与密封 (38)十五、参考资料目录 (4)十六、设计小结 (40)一、设计任务书1、设计题目:带式输送机传动装置中的二级圆柱齿轮减速器2、技术参数:注:运输带与卷筒以及卷筒与轴承间的摩擦阻力已在F中考虑。
3、工作条件:单向连续转动,有轻微冲击载荷,室内工作,有粉尘。
一班制(每天8小时工作),使用三相交流电为动力,期限10年(每年按365天计算),三年可以进行一次大修。
小批量生产,输送带速度允许误差为±3%。
4、生产条件:中等规模机械厂,可加工7-8级精度的齿轮和蜗杆,进行小批量生产(或单件)。
二、传动方案的分析及说明根据要求及已知条件,对于传动方案的设计选择V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动。
V带传动布置于高速级,能发挥它传动平稳、缓冲吸振和过载保护的优点。
二级闭式圆柱齿轮传动能适应在繁重及恶劣的条件下长期工作,且维护方便。
V带传动和二级闭式圆柱齿轮传动相结合,能承受较大的载荷且传动平稳,能实现一定的传动比,满足设计要求。
传动方案运动简图:取0A =112,于是得:53.3033.32355.611233110=⨯=≥n P A d mm 因为轴上应开2个键槽,所以轴径应增大10%-15%,取15%,故11.35%)151(53.30=+⨯≥d mm ,又此段轴与大带轮装配,综合考虑两者要求取min d =38mm 。
而:圆周力N d T F t 3.128610518.3222311=⨯⨯==- 径向力N F F t r 17.46820tan 3.1286tan =⨯=⋅=οα在垂直面上:∑F =0,F R =F NV1+F NV2020457,02=⨯-⨯=∑NV rF FM解得:F NV1=417.41N F NV2=161.85Nmm N M v ⋅=⨯=37.237925741.417在水平面上:20457,0,0221=⨯-⨯=+==∑∑NH tNH NH tFF M F F F F解得F NH1=1130.2N F NH2=360Nmm N M H ⋅=⨯=2.54001572.1130危险截面在安装齿轮处d =25mm3332150322514.332mm d W =⨯==πmm N M M M VH⋅=+=+=694212379274.653682222()[]MPa MPa WT M ca 6070.341212=≤=+=-σασ所以轴安全。
弯矩图如图3-2-4§6-2中间轴的校核根据轴的结构图做出轴的计算简图,根据计算简图做出弯矩图。
先将三维坐标转为平面,最后求合力。
作用在大齿轮上的力 圆周力N d T F t 4.1203101775.106223121=⨯⨯==- 径向力NF F t r 43820tan 4.1203tan 1=⨯=⋅=οα 作用在小齿轮上的力 圆周力N d T F t 33.295810725.106223122=⨯⨯==- 径向力N F F t r 7.107620tan 33.2958tan 2=⨯=⋅=οα在垂直面上:∑F =0,F R1+F R2=F NV1+F NV2=438+1076.7=1514.7N020613558,0221=⨯-⨯+⨯=∑NV r r F F FM解得:F NV1=862.46N F NV2=1034.75Nmm N M V ⋅=⨯=68.500225846.8621 mm N M H ⋅=⨯=82.96735879.1661mmN M M M V H ⋅=+=5.5094921211在水平面上13520658,0,02212211=⨯-⨯+⨯==++=∑∑t H t NH t NH t FF F M FF F F F331250032mm d W ≈=πN M M M V H =+=+=8.18160104.621118.1706502222()()[MPa Mpa WT M ca 19.24125004029806.08.18160122232≤=⨯+=+=σασ所以轴安全。
.机械设计课程设计姓名:王纪武学号: 20100460110班级: 10机械本1指导教师:侯顺强完成日期: 2012.12.22第一章题目设计用于带式运输机的传动装置,图示如下,连续单向运转,载荷平稳,空载起动,使用期限十年,小批量生产,两班制工作,运输带允许误差±5%1.1 基本数据数据编号B11运输带工作拉力F/KN 0.6运输带工作速度v/(m/s) 1.5卷筒直径D/mm 250滚筒效率η0.96力F中已考虑。
)1.2 设计工作量:1、减速器装配图1张(A0或sA1);2、零件图1~3张;3、设计说明书一份。
1—电动机,2—弹性联轴器,3—两级圆柱齿轮减速器,4—高速级齿轮,5—低速级齿轮 6—刚性联轴器 7—卷筒第二章电动机选择,传动系统运动和动力参数计算2.1电动机的选择2.1.1确定电动机类型按工作要求和条件,选用Y系列三相交流异步电动机。
2.1.2.确定电动机的容量(1)工作机卷筒上所需功率Pw= Fv/1000η=2000 × 1.4/1000×0.96 =0.9375kwPw(2)电动机所需的输出功率为了计算电动机的所需的输出功率Pd ,先要确定从电动机到工作机之间的总功率η总。
设η1、η2、η3、η4、分别V 带、8级齿轮闭式齿轮传动、滚动轴承、弹性联轴器。
由[2]表2-2 P6查得η1 = 0.95,η2 = 0.97,η3 = 0.98,η 4 = 0.99,则传动装置的总效率为η总=η1η22η33η 4 = 0.95 x 0.972 x 0.983 x 0.99=0.833wd 总P P ==η0.9375/0.833=1.125kw 由表16-1选取电动机的额定功率为1.5kw 。
2.1.3选择电动机转速工作机转速 n w =60VπD=60x1000x1.5/3.14x250=114.6497r/min 总传动比 i= n m / n w ,其中n m 工作机的满载转速根据电动机所需功率和同步转速,查机械设计手册(软件版)R2.0-电器设备-常用电动机规格,符合这一范围的常用同步加速有3000、1500、1000m in r 。
二级直齿圆柱齿轮减速器。
毕业设计论文1.引言2.传动方案的评述3.齿轮减速器的设计计算4.齿轮减速器的二维平面设计5.结论1.引言齿轮传动是一种应用广泛的传动形式,其特点是效率高、寿命长、维护简便。
本设计主要讲述了带式运输机的传动装置——二级圆柱齿轮减速器的设计过程。
2.传动方案的评述在传动方案的选择上,我们考虑到带式运输机需要匹配转速和传递转矩,因此选择了齿轮减速器作为传动装置。
经过对市面上的齿轮减速器进行比较和分析,最终决定采用二级圆柱齿轮减速器。
3.齿轮减速器的设计计算在齿轮减速器的设计计算中,我们首先选择了合适的电动机,并进行了齿轮传动、轴的结构设计、滚动轴承的选择和验算、联轴器的选择和验算、平键联接的校核、齿轮传动和轴承的润滑方式的设计计算。
这些步骤都是必要的,以确保齿轮减速器的正常运行。
4.齿轮减速器的二维平面设计为了更好地展示齿轮减速器的结构和零件,我们使用AutoCAD软件进行了二维平面设计。
通过绘制二维平面零件图和装配图,我们可以更清晰地了解齿轮减速器的结构和工作原理。
5.结论在本设计中,我们成功地设计出了带式运输机的传动装置——二级圆柱齿轮减速器。
通过传动方案的评述、齿轮减速器的设计计算和二维平面设计,我们可以更深入地了解齿轮减速器的结构和工作原理,为今后的机械设计提供了参考。
1.引言本文旨在介绍电动机传动装置的设计计算方法,以帮助工程师们在设计电动机传动装置时更加准确、高效地进行计算。
电动机传动装置作为机械传动的一种,广泛应用于各种机械设备中,具有传动效率高、结构简单、使用寿命长等优点。
2.电动机的选择2.1.电动机类型的选择在进行电动机选择时,需要根据具体的使用要求和工作环境来选择合适的电动机类型,包括直流电动机、交流电动机、无刷电机等。
同时,还需考虑电动机的功率、转速等参数。
2.2.电动机功率的选择选择电动机功率时需要根据传动装置的工作负载和传动效率来计算,以确保电动机具有足够的输出功率。
机械设计课程设计计算手册设计题目:两级圆锥圆柱齿轮减速机一、设计数据及要求1.1 传输方案示意图图 1 传输方案示意图1.2 原始数据表 1:原始数据输送带张力 F(N) 输送带速度 V(m/s) 滚筒直径 D (mm)1000 2.6 4001.3 工作条件二班制,使用寿命10年,连续单向运转,负载相对稳定,小批量生产,输送链速允许误差为链速的5%。
2、电机选型及传动运动动态参数计算、齿尖高度系数0、等位。
输送机为通用工作机,速度不高,故选用佛商学院大齿轮:45质)3.初步确定轴的最小直径 初步估计轴的最小直径。
所选轴的材料为45钢(调质),根据《机械设计(第八版)》表15-3,0112A =得mm 4.141440061.3112n P A d 33I I 0min === 输入轴的最小直径是安装联轴器的直径12d 。
为了使所选12d 的轴径与联轴器的直径相适应,需要同时选择联轴器型号。
联轴器的计算扭矩见2ca A T K T =《机械设计(第八版)》表14-1。
由于扭矩变化很小,因此将5.1A=K 其视为m 4515.30203015.12ca ⋅=⨯==N T K T A查阅《机械设计课程设计》表14-1,选用Lx2型弹性销联轴器,其工作扭矩为560N.m ,电机轴径为28mm ,联轴器直径不宜过小。
Take 12d = 20mm ,半联轴器长度L = 112mm ,半联轴器与轴配合的轮毂孔长度为62mm 。
4、轴结构设计(1) 拟定轴上零件的装配图(见图2)图 3 输入轴上的零件组装(2)根据轴向定位的要求确定轴各段的直径和长度1)为了满足半联轴器的轴向定位,需要在12段轴的右端做一个台肩,所以取23段的直径mm 23d 23=。
左端与轴端挡圈定位,12段长度应适当小于L ,取12L =60mm2)滚动轴承的初步选择。
由于轴承同时承受径向力和轴向力,单列找到圆锥滚子轴承,参考工作要求,根据mm 23d 23=《机械设计课程设4.14d min =2ca A T K T ==30.45m ⋅N12d =20L=112N F F N F F Nd T F t a nt r t 58.577tan 79.868cos tan 73.231521======I Iββα已知锥齿轮的平均节圆直径()mm 10.1585.01d d 22m =-=R ϕNF F N F F N F n t a n t r t 20.250sin tan 38.83cos tan 59.724d 22222222m 2=====T =δαδα圆周力1t F , 2t F , 径向力1r F ,2r F 和轴向力1a F ,2a F 如下图所示:25.22=ca σ57279min/48088.2===I I I I I I T r n kw Pmm d 47.49= NF NF N F a r t 58.57779.86873.2315===mm10.158d 2m =图 4. 弯矩和扭矩图3.初步确定轴的最小直径初步估计轴的最小直径。
毕业设计专业:机电一体化班级学号:机电1201班 *********学生姓名:***指导教师:侯婷婷教授二〇一三年六月甘肃有色冶金职业技术学院毕业设计Gansu nonferrous metallurgy Career Technical College graduation design专业班级:机电一体化学生姓名:***指导教师:***系别:机电工程系2013 年 6 月摘要本次论文设计的题目是“带式输送机传动装置的设计及制造”。
进行结构设计,并完成带式输送机传动装置中减速器装配图、零件图设计及主要零件的工艺、工装设计。
本次的设计具体内容主要包括:带式输送机传动总体设计;主要传动机构设计;主要零、部件设计;完成主要零件的工艺设计;设计一套主要件的工艺装备;撰写开题报告;撰写毕业设计说明书;翻译外文资料等。
对于即将毕业的学生来说,本次设计的最大成果就是:综合运用机械设计、机械制图、机械制造基础、金属材料与热处理、公差与技术测量、理论力学、材料力学、机械原理、计算机应用基础以及工艺、夹具等基础理论、工程技术和生产实践知识。
掌握机械设计的一般程序、方法、设计规律、技术措施,并与生产实习相结合,培养分析和解决一般工程实际问题的能力,具备了机械传动装置、简单机械的设计和制造的能力.ABSTRACTThis topic design topic is “the belt type transports the engine drive instrument the design and the manufacture”. Structural design, and completes the belt type to transport in the engine drive instrument the reduction gear assembly drawing, the detail drawing design and the major parts craft, the work clothes design.This time design concrete content mainly includes: The belt type transports the engine drive system design; Main transmission system design; Main zero, part design;Completes the major parts the technological design; Designs set of main important documents the craft equipment; Composes the topic report; Composition graduation project instruction booklet; Translation foreign language material and so on.Regarding the student who soon graduates, this design biggest achievement is: Synthesis basic theories, project technology and production practice knowledge and so on utilization machine design, mechanical drawing, machine manufacture foundation, metal material and heat treatment, common difference and technical survey, theoreticalmechanics, materials mechanics, mechanism, computer application foundation as well as craft, jig. Grasps the machine design the general procedure, the method, the design rule, the technical measure, and unifies with the production practice, raises analyzer and solves the general engineering actual problem ability, has had the mechanical drive, the simple machinery design and manufacture ability.Key words(关键词):Belt conveyor(带式输送机)Transmission device(传动装置)Design(设计)Manufacture(制造)目录毕业设计书 (3)第一部分传动方案简述 (4)第二部分V带设计 (8)第三部分高速级齿轮传动设计 (11)第四部分低速级齿轮传动设计 (17)第五部分输入轴的设计 (23)第六部分中间轴的设计 (24)第七部分输出轴的设计 (25)第八部分中间轴的校核 (27)第九部分轴承寿命计算 (30)第十部分减速器的润滑与密封 (32)第十一部分减速器箱体及其附件 (33)第十二部分附:资料索引 (35)毕业设计书课程名称:机械设计设计题目:二级直齿圆柱齿轮减速器1 .1传动系统示意图方案:电机→带传动→两级展开式圆柱齿轮(斜齿或直齿)减速器→工作机1—电动机;2—带传动;3—圆柱齿轮减速器;4—联轴器;5—输送带;6—滚筒F=1.8 KN V=1.1 m/s D=350 mm.1.2 设计条件1.工作条件:机械厂装配车间;两班制,每班工作四小时;空载起动、连续、单向运转,载荷平稳;2.使用期限及检修间隔:工作期限为8年,每年工作250日;检修期定为三年;3.生产批量及生产条件:生产数千台,有铸造设备;4.设备要求:固定;5.生产厂:减速机厂。
带式输送机的同轴式二级圆柱齿轮减速器设计摘要:设计二级圆柱齿轮减速器,根据所给的设计数据,从选择电动机到齿轮轴等零件的选择逐步进行了计算及研究,选择了最优的设计方案和尺寸,完成了对减速器的设计,并且在设计之后运用了cad和proe等软件,对圆柱齿轮减速器绘制了装配图和三维图。
关键词:减速器、齿轮传动、AutoCAD、 Pro/e1 主要的设计数据及任务本次设计的是圆柱齿轮减速器,设计任务如老师所给的。
1.1 设计内容(1)在设计减速器过程中,传动装置的设计包括了传动方案的确定,传动装置如何进行运动,其中还有动力参数的计算,其后还包括了电动机的选择和传动比的分配;(2)设计中需要选择合适的联轴器和传动零件设计计算;(3)减速器的设计中减速器的装配图和零件图绘制(应用AutoCAD软件);(4)减速器的三维实体造型(应用ProE或其它软件)本次毕业设计选用的三维软件是solidworks;(5)编写设计说明书;(6)完成论文综述(5000字以上)和外文翻译(英文期刊论文翻译成中文,至少翻译3000字);(7)提交设计图纸及毕业论文。
1.2 总体布置简图根据所给的图形,减速器的基本结构和传动简图如图下所示:图1 减速器简图1.3 工作情况连续单向运转,工作时有轻微的振动1.4 原始数据根据设计任务书上的所给的基本数据再结合一般减速器的设计要求,本次设计的原始基本数据如下表所示:表1 减速器原始设计数据2 同轴式二级圆柱齿轮减速器整体设计2.1 传动方案的拟定及说明根据上图所给的齿轮减速器布置简图我们可以选择采用起到过载保护作用的V 带,同轴式二级圆柱齿轮减速箱,因为选择同轴式可以使减速器横向尺寸变得较小。
根据原始数据可以得到同轴式二级圆柱齿轮减速器输出轴的转速根据公式有:601000601000 1.462.213/min 430w v n r πD π⨯⨯⨯===⨯2.2电动机的选择2.2.1电动机类型选择按照说明书所给的工作条件和工作要求,我们查表后可以选用Y(IP44)系列三相异步电动机。
可编辑修改精选全文完整版机械设计课程设计计算说明书设计题目带式运输机传动装置设计目录一课程设计任务书 2 二设计要求2三设计步骤21. 传动装置总体设计方案 32. 电动机的选择 43. 确定传动装置的总传动比和分配传动比 54. 计算传动装置的运动和动力参数 65. 齿轮的设计97. 滚动轴承和传动轴的设计148. 键联接设计289. 箱体结构的设计2910.润滑密封设计3111.联轴器设计32四设计小结32 五参考资料32111一课程设计任务书课程设计题目:设计带式运输机传动装置(简图如下)1——二级展开式圆柱齿轮减速器2——运输带3——联轴器(输入轴用弹性联轴器,输出轴用的是齿式联轴器)4——电动机5——卷筒原始数据:数据编号 1 2 3 4 5 6 71500 2200 2300 2500 2600 2800 3300运送带工作拉力F/N数据编号8 93500 3800运送带工作拉力F/N运输带工作速度 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.4 1.22、电动机的选择1)选择电动机的类型2)选择电动机的容量3)确定电动机转速1)减速器为二级展开式圆柱齿轮减速器。
2)方案简图如下图3) 该方案的优缺点:二级展开式圆柱齿轮减速器具有传递功率大,轴具有较大刚性,制造简单,维修方便,使用寿命长等许多优点,在工业上得到广泛应用。
2、电动机的选择1)选择电动机的类型按工作要求和工作条件选用Y系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,电压380V。
2)选择电动机的功率工作机的有效功率为:kWFvPw96.310002.133001000=⨯==从电动机到工作机传送带间的总效率为:5423421ηηηηηη⋅⋅⋅⋅=∑由《机械设计课程设计手册》表1-7可知:1η:卷筒传动效率0.962η:滚动轴承效率0.99(深沟球轴承)3η:齿轮传动效率0.98 (7级精度一般齿轮传动)4η:联轴器传动效率0.99(弹性联轴器)kWPw96.3=87.0=∑ηkWPd55.4=6. 滚动轴承和传动轴的设计 (一).齿轮轴的设计Ⅰ.输出轴上的功率I P 、转速I n 和转矩I T由上可知kw P 45.12=I ,m in 1460r n =I ,mm N T ⋅⨯=I 41014.8 Ⅱ.求作用在齿轮上的力因已知高速小齿轮的分度圆直径mm mz d 5.62255.211=⨯==而 N d T F t 8.260421==IN F F t r 1.948cos tan ==βα0=a FⅢ.初步确定轴的最小直径材料为45钢,调质处理。
滚动轴承选择和寿命计算
1).高速轴上轴承采用6305型深沟球轴承,主要承受径向载荷也可同时承受小的轴向载荷,大量生产,价格最低.
内径d=25mm 外径D=62mm 宽度B=17mm
校核Ⅰ轴轴承是否满足工作要求
1)求轴承径向支反力1r F 、2r F
(a )垂直平面支反力1v F 、2v F
N
F V 41.4171= N F V 85.1612=
(b )水平面支反力1H F 、2H F
N F H 82.11461=
N F H 68.4442=
(c )合成支反力1r F 、2r F
N F F F H V r 42.122082.114641.4172221211=+=
+= N F F F H V r 22.47368.44485.1612222222=+=+=
(5)计算轴承的当量载荷1r P 、2r P
①查表13-5 有:0,111==Y X
取1.1=P f
得:
N N F f F Y F X f P r p a r P r 46.134242.12201.1)(111111=⨯=⋅=⋅+⋅⋅=
②
查表13-5有:0,122==Y X ,取1.1=P f ,得: N F f P r P r 542.52022=⋅=
21r r P P >
因此轴承1危险。
(6)校核所选轴承
由于两支承用相同的轴承,故按当量动载荷较大的轴承计算,对于球轴承3=ε,查表13-7
取温度系数=t f 1 ,计算轴承工作寿命:
6310()60r h C L n P =h 95.36513)46.134217200(960601036=⨯=
满足使用寿命要求
结论:轴承型号最终确定为:6305
2).中间轴上轴承采用6306型深沟球轴承,主要承受径向载荷也可同时承受小的轴向载荷,大量生产,价格最低.
内径d=30mm 外径D=72mm 宽度B=19mm
校核Ⅱ轴轴承是否满足工作要求
(1)求轴承径向支反力1r F 、2r F
(a )垂直平面支反力1v F 、2v F
N F V 46.8621=
N
F V 75.10342= (b )水平面支反力1H F 、2H F
N F H 79.1661=
N F H 68.19792=
(c )合成支反力1r F 、2r F
N F F F H V r 44.87879.16646.8622221211=+=+=
N F F F H V r 79.223368.197975.10342222
222=+=+=
(5)计算轴承的当量载荷1r P 、2r P
①查表13-5 有:0,111==Y X
取1.1=P f
得:
N F f F Y F X f P r p a r P r 28.96644.8781.1)(111111=⨯=⋅=⋅+⋅⋅=
②
查表13-5有:0,122==Y X ,取1.1=P f ,得:
N F f P r P r 169.245722=⋅=
12r r P P >
因此轴承2危险。
(6)校核所选轴承
由于两支承用相同的轴承,故按当量动载荷较大的轴承计算,对于球轴承3=ε,查表13-7取温度系数=t f 1 ,计算轴承工作寿命:
2)低速轴上轴承采用6309型深沟球轴承,主要承受径向载荷也可同时承受小的轴向载荷,大量生产,价格最低.
内径d=45mm 外径D=100mm 宽度B=25mm
校核Ⅲ轴轴承是否满足工作要求
(1) 画轴的受力简图如图3-3-3。
(2)求轴承径向支反力1r F 、2r F
(a )垂直平面支反力1v F 、2v F
N
F V 08.4501= N
F V 35.8392=
(b )水平面支反力1H F 、2H F
N F H 6.12361=
N F H 08.23062=
(c )合成支反力1r F 、2r F
N F F F H V r 96.13156.123608.4502221211=+=+=
N F F F H V r 08.245408.230635.8392222222=+=
+= (5)计算轴承的当量载荷1r P 、2r P
①查表13-5 有:0,111==Y X
取1.1=P f
得:N F f F Y F X f P r p a r P r 56.144796.13151.1)(111111=⨯=⋅=⋅+⋅⋅=
②
查表13-5有:0,122==Y X ,取1.1=P f ,得:
N F f P r P r 49.269922=⋅=
12r r P P >
因此轴承2危险。
(6)校核所选轴承
由于两支承用相同的轴承,故按当量动载荷较大的轴承计算,对于球轴承3=ε,查表13-7取温度系数=t f 1 ,计算轴承工作寿命:
6310()60r h C L n P =h 08.665224)49.269940800(5.86601036=⨯=
满足使用寿命要求
结论:轴承型号最终确定为:6309。