基于solidworks的減速器設計及仿真(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 4—1985 選用NC .????HL3 彈性柱銷聯軸器，軸孔采用 Y 型；若高速軸的標準孔徑選擇 ；md35in?（外伸軸，聯軸器軸孔長度 L =82） ，根據聯軸器參數選擇 ；mi低速軸的最小軸徑： ??低查 GB50141985：彈性柱銷聯軸器選用 HL4 彈性柱銷聯軸器，軸孔選用 Y 型軸孔。低速軸的標準孔徑；（外伸軸，聯軸器軸孔長度 L=112） ，根據聯軸器參數可以選擇md48in?軸孔直徑 。5in低 軸的結構設計⑴ 軸上零件的定位，固定和裝配 一級展開式圓柱齒輪減速器中可將齒輪安排在箱體兩側，齒輪由軸肩定位，套筒軸向固定，聯接以平鍵作過渡配合固定，兩軸承分別以軸肩定位，軸承兩端分別用端蓋密封與固定。采用過渡配合固定。⑵ 確定高速軸各段直徑和長度高速軸的草圖： 在確定軸的直徑時，應注意當截面上開有鍵槽時，應增大軸徑以考慮鍵槽對軸的強度的削弱。對于直徑 的軸，有一個鍵槽時，軸徑增大 3%；md10?有兩個鍵槽時，應增大 7%。對于直徑 的軸，有一個鍵槽時，軸徑增?大 5%~7%；有兩個鍵槽時，應增大 10%~15%。然后將軸徑圓整為標準直徑，并與相配合零件（如聯軸器、帶輪等）的孔徑相吻合，作為轉軸的最小直徑。再根據定位軸肩和非定位軸肩的高度 h 確定各軸直徑。這個為高速軸，有一個鍵槽，且直徑 的軸，所以軸徑按照 5%~7%逐md10?漸增大。所以高速軸的各個軸段按照 6%逐漸增大直徑；L2 軸段是軸端，也是高速軸的最小軸徑。根據上述對高速軸的軸徑初算；因此從最小軸段 L2 開始依次確定各個軸段的直徑，所以軸段 L2md35in?的直徑 ；又因為 L2 是用于聯軸器的連接，其長度要根據聯軸器的軸2孔來確定 L2，其中軸孔長度 ；因為聯軸器選用 HL3,軸孔為 Y 型的聯m8?軸器，故取 。70?L3 段將安裝密封氈圈， ，查 JB/ZQ 4606—86：??%635???氈圈油封及槽。再按照標準件選擇氈圈的直徑 ，則此軸段的直徑d9。md403?L4 段安裝軸承， m，查 GB/T 276—94：深溝球??????軸承。初選用 6209 型滾動球軸承，按照國標選擇標準件軸承，則根據軸承的基本直徑 ，所以確定此軸段的直徑 。d45?d54L5 為齒輪部分，分度圓直徑 ，齒根高71?分，所以齒根圓直徑為 ；齒頂圓直徑mhf .??? ?為 。齒長 。所以 。mda8L0L1265?L6 段安裝軸承，所以和 L4 段的直徑是相同的，則有 。464其余長度尺寸根據裝配圖來確定其數據。⑶確定低速軸的各段直徑和長度低速軸的草圖： 這個為低速軸，有兩個鍵槽，且直徑 的軸，軸徑增大md10?10%~15%。軸徑增大取 12%。L1 段為最小軸段，根據上述對低速軸的軸徑初算 。為了增加d5in?軸的剛度，再根據此段用于聯軸器的聯結。所以查 GB5014—1985 選用 HL4 彈性柱銷聯軸器，軸孔采用 Y 型；故此段的軸徑取 ；所以從軸段m1開始確定各個軸段的直徑，此段用于聯軸器的聯結。md51?L2 段比 L1 段的直徑有所增加，所以 ，此段用??%52????于安裝密封氈圈，查 JB/ZQ 4606—86：氈圈油封及槽。再按照標準件選擇氈圈的直徑 ，則此段的軸徑 。d58?m602L3 用于安裝軸承， ，查 GB/T 276—94：深溝球??d13????軸承。 初選用 6213 型滾動球軸承，按照國標選擇標準件軸承，則軸承的基本直徑 ，所以此段的軸徑 。md65?654L4 是軸環，用于固定、定位的作用。通過查 GB/T 276—94：深溝球軸承。選用 6213 型滾動球軸承，根據軸承的安裝尺寸 ，所以軸環的直徑為mda72?。md724?L5 用于安裝齒輪，直徑 d5 大于 L6 段的直徑且小于 L4 軸環的直徑，所以L5 段的直徑 ，為了保證齒輪更好的固定和定位，故此段的m72655?軸徑取 。而大齒輪的寬度 ，為了保證齒輪的固定 L5 必須d8?b802?小于 80mm，所以此段的軸徑取 。L5L6 用于安裝軸承，所以和 L3 段的直徑是相同的，則有 。md4536?其余長度尺寸則根據裝配圖來確定其數據。 軸的受力計算高速軸上齒輪的圓周力： NdTFt ???分高速軸上齒輪的徑向力： tr ??低速軸上齒輪的圓周力： dTt ???分低速軸上齒輪的徑向力： NFt ? 軸承的選擇 軸承的初選軸承的初選用為 6213 型滾動球軸承和 6209 型滾動球軸承兩種。查 GB/T 276—94：深溝球軸承：6213 型滾動球軸承的基本額定動載荷 Cr 為 57kN，基本額定靜載荷 Cor 為40kN。6209 型滾動球軸承的基本額定動載荷 Cr 為 kN，本額定靜載荷 Cor 為。 軸承的額定載荷的計算，其中 P 當量動載荷，f T 溫度系數， fP 載荷系數，?167hTPLnfC????ε 壽命系數，n 軸承的工作轉速。表 27 溫度系數 fT工作溫度/176。C ＜120 125 150 255 200 225 250 300fT 通過查表 27 得：f T=表 28 載荷系數 fP載荷性質 fP 列舉無沖擊或輕微沖擊 ~電機、汽輪機、通風機、水泵中等沖擊 ~車輛、機床、起重機、冶金設備、內燃機強大沖擊 ~破碎機、軋鋼機、石油鉆機、振動篩通過查表 28 得：f P=6209 型滾動球軸承的軸向力： NdTFa ???分6209 型滾動球軸承徑向力： rt ??6213 型滾動球軸承的軸向力： dTa ???分6213 型滾動球軸承的徑向力： NFrt ?????已知高速軸的轉速 低速軸的轉速min/ min/?低根據以上數據計算 6209 型滾動球軸承各參數得： ???????CF查機械設計手冊——徑向載荷系數 X 與軸向載荷系數 Y得知 落在 ~ 之間，用插值法算得：.????eeF???再通過查機械設計手冊——徑向載荷系數 X 與軸向載荷系數 Y ，Y 落在 ~ 之間，??1.?Y查機械設計手冊——軸承預期壽命 L’h 的推薦表軸承預期壽命取 Lh60??當量動載荷 NYFX ???????6209 型滾動球軸承的額定載荷： LnfPChT ????????? 6209 型滾動球軸承的 大于計算所需的 ，故所選用NC30NC.?的軸承合用。再根據以上數據計算 6213 型滾動球軸承各參數得： ???????CF查機械設計手冊——徑向載荷系數 X 與軸向載荷系數 Y得知 落在 ~ 之間，用插值法算得：. ????eeF?.129??再通過查機械設計手冊——徑向載荷系數 X 與軸向載荷系數 Y ，Y 落在 ~ 之間，???Y查機械設計手冊——軸承預期壽命 L’h 的推薦表軸承預期壽命取 Lh60??當量動載荷 NYFXP . ???????6213 型滾動球軸承的額定載荷： LnfPChT ?????????6213 型滾動球軸承的 大于計算所需的 ，故所選用的NC0NC.?軸承合用。 鍵的選擇為了保證齒輪傳動嚙合良好，要求軸轂對中性好，故選用 A 型普通平鍵連接。高速軸的末端有一鍵槽 C，其作用是用來聯軸器的連接。而低速軸有兩個鍵槽，其中鍵 A 用于固定齒輪，另一個鍵 B 用于聯軸器的連接。在固定齒輪處的鍵 A 的軸段 ，軸徑 。查 GB 1096mL785?md685?79，按照國家標準：則選取鍵寬為 ，鍵高為 的普通平鍵。b20h12普通平鍵的長度（L）系列為：，10，12，14，16，18，20，22，25，28，32，35，40，45，50，55，60，70，80，90，100,…,500所以在軸段 處，為了保證軸的剛度，取鍵的長度 。mL785? mL60?鍵校核鍵的連接強度：表 29 鍵連接材料的許用應力載荷性質許用應力 連接方式軸、轂或鍵的材料 靜載荷 輕載荷 沖擊鋼 120~150 100~120 60~90靜連接鑄鐵 70~80 50~60 30~45［σ p］動連接 鋼 50 40 30注：①［σ p］按鍵、轂或軸中機械性能較的材料選取。對靜連接， ［σ p］是指許用擠壓應力；對動連接， ［σ p］是指許用壓強［P］ ；②動連接（如滑移齒輪）的相對滑動表面經表面淬火，則［σ p］應提高 2~3 倍；③若強度不夠，可采用兩個鍵按 180。 布置，考慮載荷的不均勻性，在強度計算中按 個鍵計算通過查表 29：選用鑄鐵材料 ??a????80~7?由公式計算得鍵 A 的強度為：dhlTAp ????9.)206(183754?，所選的鍵 A 的強度足夠 .??a????~0在聯軸器的連接處的鍵 B 的軸段 ，軸徑 。查 GB mL1?md51?109679，按照國家標準：則選取鍵寬為 ，鍵高為 的普通平b6h0鍵。通過對普通平鍵的長度（L）系列值的選取的，所以在軸段 處，L1為了保證軸的剛度，取鍵的長度 。L80?鍵由公式計算得鍵 B 的強度為： ?????????，所選的鍵 B 的強度足夠。??aB?????80~7?在高速軸的鍵槽 C 是用于聯軸器的連接，此軸段長度為 ，直徑mL72?高為 。查 GB 109679，按照國家標準：則選取鍵寬為 ，鍵mD352高 b10高為 的普通平鍵。通過對普通平鍵的長度（L）系列值的選取的，所以h8?在鍵槽 C 處的軸段長度為 ，為了保證軸的剛度，取鍵的長度m702?高。5鍵由公式計算得鍵 B 的強度為： ??????????，所選的鍵 C 的強度足夠。??aC?????80~7? 減速器的上下箱體的設計 減速器的箱體結構以及其作用減速器的箱體結構根據裝配圖進行說明。箱體采用中等強度的灰鑄鐵鑄成。為了便于減速器中的零件安裝和拆卸，箱體一般做成剖分式結構，其中剖分面應與齒輪軸線重合。箱座和箱蓋用圓錐定位銷定位，并用螺栓連接固緊。箱座上的加強筋用以增加支承剛性。箱體兩端用軸承蓋封閉，外伸軸處的軸承蓋為透蓋，有通孔，采用間隙密封。為了加強密封效果，通常在裝配前于箱體的剖分面上涂以水玻璃或密封膠。為了便于吊運，在箱體上設置有起吊裝置，箱蓋上的起吊掛鉤用于提升整個減速器。打開觀察孔蓋板，通過觀察孔可以檢查齒輪嚙合情況及向箱內注油，平時用于觀察齒輪嚙合情況。箱座下部設有放油孔，換油時，排放污油和清洗劑，平時用螺塞堵住。為了便于檢查箱內油面高低，箱座上還設有游標。減速器工作時由于箱內溫度升高，空氣膨脹，壓力增大，為使箱內受熱膨脹的空氣能自動排出，以保持箱內壓力平衡，不致使潤滑油沿剖分面等處滲漏，因此在箱蓋上的觀察孔蓋上裝有通氣器。 減速器箱體的主要結構尺寸一級圓柱直齒減速器的主要結構尺寸如下：a 為減速器兩齒輪的中心距。箱座壁厚 δ 為 經計算：δ 取 9mmma81025.??箱蓋壁厚 δ 1 為 δ 1 取 9mm箱蓋凸緣厚度 1.???箱座凸緣厚度 5箱座底凸緣厚度 .地腳螺釘直徑 ，故adf 601036??df20?地腳螺釘數目 n：當 時， ；當 時， ；當5?4n5~?a6n時， ；所根據計算中心距 ，則地腳螺釘數目 n=450?a8?2軸承旁連接螺栓直徑 ，選用 M16 ??箱蓋與箱座連接螺栓直徑 ，選用 M12 ??檢查孔螺釘直徑 ，選用 M8 的螺栓df84.?定位銷直徑 。.?齒輪頂圓與內箱壁間的距離 ??△ m18?△齒輪端面與內箱壁間的距離 △ 2△ 減速器箱體上的附件結構和作用⑴窺視孔和窺視孔蓋窺視孔用于檢查傳動件的嚙合情況、潤滑狀態、接觸斑點及齒側間隙等，還可以用于注入潤滑油。窺視孔應開在便于觀察傳動嚙合區的位置，尺寸大小以便于觀察為宜。⑵放油螺塞放油孔應設在箱座底面的最低處，常將箱體的內底面設計成向放油孔方向傾斜 1176。~176。，并在其附近做出一小凹坑，以便攻絲及油污的匯集和排放。⑶油標油標用來指示油面高度，應設置在便于檢查及油面較穩定之處。一般多采用 帶有螺紋的桿式油標。采用桿式油標時，應使箱座油標座孔的傾斜位置便△于加工和使用，油標安置的部位不能太低，以防油進入油標座孔而溢出。油標上的油面刻度線應按傳動的浸油深度確定。為避免因油的攪動而影響檢查效果，可在標尺外裝隔套。⑷通氣器減速器運轉時，箱體內溫度升高、氣壓增大，對減速器的密封極為不利。因此多在箱蓋頂部或窺視孔蓋上安裝通氣器，使箱體內的熱脹氣體自由逸出，以保證箱體內外壓力均衡，提高箱體有縫隙處的密封性能。簡易的通氣器常用帶孔螺釘制成，但通氣孔不能直通頂端，以免灰塵進入，這種通氣器用于比較清潔的場合。較完善的通氣器內部做成各種曲路，并有金屬網，以減少灰塵隨空氣吸入箱體。⑸定位銷為了保證剖分式箱體軸承座孔在加工與裝配精度，在箱體連接凸緣的長度方向兩端各設一個圓錐定位銷。兩銷間的距離盡量遠些，以提高定位精度。定位銷的直徑一般取 ，d 2 為箱體連接螺栓的直徑，其長度??~7d?應大于箱蓋和箱座連接凸緣的總厚度，以便于拆裝。⑹吊鉤為了拆卸及搬運減速器，應在箱座上鑄出吊鉤。3 關