机械设计基础课程设计-减速器装配草图设计.ppt
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1、机械设计基础课程设计,第五讲 减速器装配草图设计,原则: 设计总是从装配图的设计开始的。大部分零件的结构和尺寸是在装配草图设计阶段决定的,在这个阶段的过程中,要综合考虑零件的强度、刚度、制造工艺、装配、调整和润滑等各个方面。目的: 观察最初确定的运动参数、各传动件的结构和尺寸是否干涉;在绘图过程中定出轴的结构、跨距及受力点的位置,以便验算轴的强度、滚动轴承的寿命;确定所有零部件的结构和尺寸,为工作图的设计打下基础。 逐步学会并掌握“三边”设计法。,5.1 初绘减速器装配草图,(1)准备工作 确定传动齿轮的主要尺寸;电动机的安装尺寸;选择联轴器的类型;初选滚动轴承类型;确定滚动轴承的润滑和密封方
2、式;确定减速器箱体的结构尺寸(箱体结构复杂,强度和刚度的计算比较困难,按经验公式计算出尺寸后要圆整,具体见表1.5-1)。,第五讲 减速器装配草图设计,5.1 初绘减速器装配草图,(2) 俯视图草图初绘(步骤) 选择比例尺 一般按1:1,用A0号图纸绘制,布局,画出中心线;齿轮轮廓尺寸绘制;画出箱体的内壁线;初定外伸段轴径 ,高速端与电机相联d=(0.81.0)d电机;,第五讲 减速器装配草图设计,主,俯,左,5.1 初绘减速器装配草图,第五讲 减速器装配草图设计,设计轴的结构(确定径向尺寸和轴向尺寸)图1.5-3;确定轴承安装具体位置见图1.5-4;确定轴承座孔的宽度和箱缘宽度;轴承盖、螺钉
3、、调整垫片的绘制;确定外伸轴段的长度;确定轴和轴上零件的受力点。,1.2,油润滑35,初估轴径d1,联轴器需选标准值;长度按带、链轮、联轴器定,需定位,直径比d1大59,按密封件取标准值;长度按结构,无定位,直径大13,但须按轴承取标准值,轴环定位,上端按轴承定位要求,下端按齿轮定位要求;长度按结构确定,无定位,直径大13;长度比齿轮短13,轴套定位,原则与轴环相同,5.2 轴强度、轴承寿命、键联接强度的校核计算,(1)轴的强度校核计算 根据俯视草图确定的轴的结构和支点及轴上零件力的作用点,进行轴的受力分析、绘制弯矩图和当量弯矩图,判定危险截面进行强度校核。 要求:只进行输出轴的强度校核,如果
4、强度不够可通过加大轴径提高其强度。,第五讲 减速器装配草图设计,5.2 轴强度、轴承寿命、键联接强度的校核计算,(2)滚动轴承寿命的校核计算 滚动轴承的寿命最好与减速器的寿命相同,或与减速器的检修期相符(检修期一般为23年)。 若轴承寿命不够,先考虑选用另一种直径系列的轴承,其次考虑改变轴承的类型,提高基本额定动载荷。 要求:只对输出轴上的一对滚动轴承进行寿命校核计算。,第五讲 减速器装配草图设计,5.2 轴强度、轴承寿命、键联接强度的校核计算,(3)键联接强度的校核计算 键联接的强度校核计算主要是验算其挤压应力,许用挤压应力按键、轴、轮毂三者材料最弱的选取。 要求:只进行输出轴上键的强度校核
5、。若计算应力大于许用应力,可通过改变键长、改用双键、采用花键、加大轴径、改选较大剖面的键等来满足强度要求。,第五讲 减速器装配草图设计,第五讲 减速器装配草图设计,算例轴的强度校核,已知单级圆柱齿轮减速器输出轴的结构如图所示。轴的材料为45钢,调质处理。齿轮的分度圆直径d = 177.43 mm,作用在齿轮上的圆周力Ft = 3845N,径向力Fr = 1427N,轴向力Fa= 767N,单向工作。试校核该轴强度。,第五讲 减速器装配草图设计,算例轴的强度校核,解:(1)作轴的受力简图,求支座反力,如图(b) (c) (e),第五讲 减速器装配草图设计,算例轴的强度校核,(2)作弯矩图,第五讲
6、 减速器装配草图设计,算例轴的强度校核,(3)作转矩图,如图(h),第五讲 减速器装配草图设计,算例轴的强度校核,(4)作计算弯矩图,如图(i),第五讲 减速器装配草图设计,算例轴的强度校核,(5)校核轴的强度a点轴径最小,b点弯矩值最大。所以该轴的危险断面为a、b两点。查表得b-1=60N/mm2。则a点轴径,有一个键槽,轴径增大5%,则da=32.07 (1+0.05)=33.67mm40mm,则c点轴径,有一个键槽,轴径增大5%,则db=34.49 (1+0.05)=36.26mm52mm,两处结构设计轴径均大于强度校核所需轴径值,所以均满足强度条件。,5.3 完成减速器装配草图,主要工
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