Diseño de curso de reductor de engranajes cilíndricos de primer nivel
Solo como referencia
1. Desarrollo del plan de transmisión
El segundo conjunto de terceros datos: Diseño del engranaje cilíndrico de primer nivel en la transmisión por correa transportadora. dispositivo reductor
(1) Condiciones de trabajo: La vida útil es de 10 años, calculada como 300 días al año, trabajando en dos turnos, y la carga es estable.
(2) Datos originales: fuerza circunferencial del tambor F=1,7 KN; velocidad de la correa V=1,4 m/s;
Diámetro del tambor D=220 mm.
Diagrama de movimiento
2. Selección del motor
1. Selección del tipo de motor y tipo estructural: Según los requisitos y condiciones de trabajo conocidos, seleccione la Serie Y Motor asíncrono trifásico.
2. Determine la potencia del motor:
(1) La eficiencia total del dispositivo de transmisión:
eta total = eta correa × eta rodamiento × engranaje eta × acoplamiento eta × rodillo eta
=0.96×0.992×0.97×0.99×0.95
=0.86
(2) Potencia de trabajo requerida por el motor :
Pd=FV/1000etatotal
=1700×1.4/1000×0.86
=2.76KW
3. velocidad:
La velocidad de trabajo del eje del tambor:
Nw=60×1000V/πD
=60×1000×1.4/π×220
=121.5r/min
De acuerdo con el rango de relación de transmisión razonable recomendado en la Tabla 2.2, tome la relación de transmisión por correa trapezoidal Iv=2~4 y la transmisión de engranajes cilíndricos de una sola etapa. rango de relación Ic=3~5, entonces el rango de relación de transmisión total razonable i es i=6~20, por lo que el rango opcional de velocidad del motor es nd=i×nw=(6~20)×121.5=729~2430r/ min
En línea con esto, un rango de velocidades síncronas son 960 r/min y 1420 r/min. A partir de la Tabla 8.1, se encuentran tres modelos de motor aplicables, como se muestra en la siguiente tabla
Esquema del modelo de motor Potencia nominal Velocidad del motor (r/min) Relación de transmisión del dispositivo de transmisión
KW Misma rotación completa Relación de transmisión total engranaje correa
1 Y132s-6 3 1000 960 7,9 3 2,63
2 Y100l2-4 3 1500 1420 11,68 3 3,89
Consideración integral del motor Al comparar el tamaño, el peso, el precio del dispositivo de transmisión y la relación de transmisión de la transmisión por correa y el reductor, se puede ver al comparar las dos opciones: La opción 1 tiene un tamaño de dispositivo de transmisión más grande y un precio más alto debido a la baja velocidad del motor. La opción 2 es moderada. Por lo tanto, se selecciona el modelo de motor Y100l2-4.
4. Determine el modelo de motor
Según el tipo de motor seleccionado anteriormente, la potencia nominal requerida y la velocidad síncrona, el modelo de motor seleccionado es
Y100l2-4. .
El rendimiento principal: potencia nominal: 3 KW, velocidad a plena carga 1420 r/min, par nominal 2,2.
3. Calcule la relación de transmisión total y asigne relaciones de transmisión en cada nivel.
1 Relación de transmisión total: i total = n eléctrico/n cilindro = 1420/121,5 = 11,68
p >2 Distribuir relaciones de transmisión en todos los niveles
(1) Tome i correa = 3
(2) ∵i total = i diente × i correa π
∴i dientes=itotal/ibelt=11.68/3=3.89
IV. Cálculo de parámetros de movimiento y parámetros dinámicos
1. Calcular la velocidad de cada eje ( r/min )
nI=nm/i correa=1420/3=473,33(r/min)
nII=nI/i diente=473,33/3,89=121,67(r/ min)
Rodillo nw=nII=473.33/3.89=121.67(r/min)
2. Calcular la potencia de cada eje (KW)
PI =Pd×η Correa=2.76×0.96=2.64KW
PII=PI×eta rodamiento×eta engranaje=2.64×0.99×0.97=2.53KW
3. cada eje
Td=9.55Pd/nm=9550×2.76/1420=18.56N?m
TI=9.55p2in/n1 =9550x2.64/473.33=53.26N?m
TII =9.55p2in/n2=9550x2.53/121.67=198.58N?m
5. Cálculo de diseño de piezas de transmisión
1. transmisión por polea
(1) Seleccione el tipo truncado de correa trapezoidal ordinaria
Según el libro de texto [1] P189 Tabla 10-8: kA=1,2 P=2,76KW
PC= KAP=1.2×2.76=3.3KW
Según PC=3.3KW y n1=473.33r/min
Según el libro de texto [1] P189 Figura 10 -12: Elija una correa tipo V
(2) Determine el diámetro de referencia de la polea y verifique la velocidad de la correa
De acuerdo con la Tabla 10-9 del [1] libro de texto P190, tome dd1=95mmgt; dmin=75
dd2=i con dd1(1-ε)=3×95×(1-0.02)=279.30 mm
Del libro de texto [1 ] P190 tabla 10-9, tome dd2=280
Velocidad de la correa V: V=πdd1n1/60×1000
=π×95×1420/60×1000
=7,06 m/s
En el rango de 5 ~ 25 m/s, la velocidad de la correa es adecuada.
(3) Determine la longitud de la correa y la distancia entre centros
Inicialmente determine la distancia entre centros a0=500 mm
Ld=2a0 π(dd1 dd2)/2 ( dd2- dd1)2/4a0
=2×500 3,14(95 280) (280-95)2/4×450
=1605,8 mm
Según el libro de texto [1] Tabla (10-6) Seleccione el similar Ld=1600mm
Determine la distancia entre centros a≈a0 (Ld-Ld0)/2=500 (1600-1605.8)/2
=497mm
(4) Verifique el ángulo de envoltura de la polea pequeña
α1=1800-57.30 ×(dd2-dd1)/a
=1800-57.30 ×(280-95)/497
=158.670gt; 1200 (aplicable)
(5) Determine el número de correas
Transferencia de correa trapezoidal única Potencia nominal De acuerdo con dd1 y n1, consulte la figura 10-9 del libro de texto para obtener P1=1.4KW
El incremento de potencia nominal de una correa trapezoidal única cuando i≠1. según el tipo de correa e i[1] La Tabla 10-2 muestra △P1=0.17KW
Verifique [1] Tabla 10-3 y obtenga Kα=0.94 verifique [1] Tabla 10-4 y; obtener KL=0.99
Z= PC/[(P1 △P1)KαKL]
=3.3/[(1.4 0.17) ×0.94×0.99]
=2.26 (tomar 3 raíces)
(6) Calcule la presión sobre el eje
Del libro de texto [1] Tabla 10-5, encontramos q=0.1kg/m, y de la fórmula del libro de texto (10-20) la tensión inicial de una sola correa trapezoidal:
F0=500PC/ZV[(2.5/Kα）-1] qV2=500x3.3/[3x7. 06(2.5/0.94-1)] 0.10x7.062 =134.3kN
Entonces la presión FQ que actúa sobre el rodamiento
FQ=2ZF0sin(α1/2)=2×3 ×134.3sin(158.67o/2)
=791.9N
2. Cálculo del diseño de la transmisión por engranajes
(1) Selección del material del engranaje y tratamiento térmico. : La transmisión de engranajes diseñada es una transmisión cerrada y, por lo general, los engranajes utilizan dientes suaves. Consulte la tabla [1] Tabla 6-8, elija materiales que sean económicos y fáciles de fabricar. El material del engranaje del piñón es acero 45, templado y revenido, y la dureza de la superficie del diente es 260HBS. normalizado y la dureza es 215HBS;
Nivel de precisión: la máquina de transporte es una máquina general con baja velocidad, por lo que elegimos el nivel 8 de precisión.
(2) Diseño basado en la resistencia a la fatiga de contacto de la superficie del diente
Determinado por d1≥ (6712×kT1(u 1)/φdu[σH]2)1/3
Determine los parámetros relevantes de la siguiente manera: relación de transmisión i dientes = 3,89
Tome el número de dientes del piñón Z1=20.
Luego, el número de dientes del engranaje grande: Z2=iZ1= ×20=77,8, tome z2=78
De la tabla 6-12 del libro de texto, tome φd=1,1
( 3) Torque T1
T1=9.55×106×P1/n1=9.55×106×2.61/473.33=52660N?mm
(4) Coeficiente de carga k: Tome k=1.2
(5) Esfuerzo de contacto permitido [σH]
[σH]= σHlim ZN/SHmin Del libro de texto [1] Figura 6-37:
σHlim1 =610Mpa σHlim2=500Mpa
Coeficiente de vida por fatiga de contacto Zn: Calculado en base a 300 días de trabajo al año, 16 horas por día, calculado mediante la fórmula N=60njtn
N1=60× 473.33×10×300×18= 1.36x109
N2=N/i=1.36x109 /3.89=3.4×108
Marque [1] Curva 1 en la figura 6-38 del libro de texto , obtenemos ZN1=1 ZN2=1.05
Seleccione el factor de seguridad SHmin=1.0 según los requisitos generales de confiabilidad
[σH]1=σHlim1ZN1/SHmin=610x1/1=610 Mpa
[σH] 2=σHlim2ZN2/SHmin=500x1.05/1=525Mpa
Entonces obtenemos:
d1≥ (6712×kT1(u 1) /φdu[σH]2)1/3
=49.04mm
Módulo: m=d1/Z1=49.04/20=2.45mm
Tome el libro de texto [1] P79 módulo estándar número uno El valor en la secuencia, m=2.5
(6) Verifique la resistencia a la fatiga por flexión de la raíz del diente
σ bb=2KT1YFS/bmd1
Determine los parámetros y coeficientes relevantes.
Diámetro del círculo de indexación: d1=mZ1=2.5×20mm=50mm
d2=mZ2=2.5×78mm=195mm.
Ancho del diente: b=φdd1 =1.1×50mm=55mm
Tome b2=55mm b1=60mm
(7) El factor de forma del diente compuesto YFs es obtenido del libro de texto [1] Figura 6-40: YFS1=4.35, YFS2=3.95
(8) Esfuerzo de flexión permitido [σbb]
Según el libro de texto [1]P116:
[σbb]= σbblim YN/SFmin
El límite de fatiga por flexión σbblim obtenido del libro de texto [1] Figura 6-41 debe ser: σbblim1=490Mpa σbblim2 =410Mpa
El coeficiente de vida por fatiga por flexión se obtiene del libro de texto [1] Figura 6-42 YN: YN1=1 YN2=1
El factor de seguridad mínimo SFmin para fatiga por flexión: según la confiabilidad general requisitos, tome SFmin =1
La tensión permitida calculada para la fatiga por flexión es
p>[σbb1]=σbblim1 YN1/SFmin=490×1/1=490Mpa
[σbb2]= σbblim2 YN2/SFmin =410×1/1=410Mpa
Comprobar cálculo
σbb1=2kT1YFS1/ b1md1=71.86palt [σbb1]
σbb2=2kT1YFS2/ b2md1=72.61Mpalt; [σbb2]
Entonces, la resistencia a la fatiga por flexión de la raíz del diente del engranaje es suficiente
(9
) Calcular el momento central a de la transmisión de engranajes
a=(d1 d2)/2= (50 195)/2=122,5 mm
(10) Calcular la velocidad circunferencial V del engranaje
Calcule la velocidad circunferencial V=πn1d1/60×1000=3.14×473.33×50/60×1000=1.23m/s
Porque V<6m/s, Se adopta la precisión de nivel 8 adecuada.
6. Cálculo del diseño del eje
Diseño del eje impulsado
1. Seleccione el material del eje para determinar la tensión permitida
Seleccionar el eje El material es acero No. 45, templado y revenido. Comprobando [2] La Tabla 13-1 muestra:
σb=650Mpa, σs=360Mpa Comprobando [2] La Tabla 13-6 muestra: [σb 1]bb=215Mpa
[. σ0]bb=102Mpa, [σ-1]bb=60Mpa
2. Estimar el diámetro mínimo del eje según la resistencia a la torsión
El eje de baja velocidad del monobloque El reductor de engranajes de etapa es el eje giratorio y el extremo de salida está conectado al acoplamiento.
Teniendo en cuenta los requisitos estructurales, el diámetro del eje del extremo de salida debe ser el más pequeño. >
d≥C
Verifique [ 2] La tabla 13-5 muestra que para acero 45, C=118
entonces d≥118×(2.53/121.67)1/ 3 mm = 32,44 mm
Considere la influencia del estándar de la serie del chavetero y el diámetro del orificio de acoplamiento, tome d = 35 mm
3. Cálculo de la fuerza sobre el engranaje
Par en el engranaje: T=9.55×106P/n=9.55× 106×2.53/121.67=198582 N
Fuerza del engranaje:
Fuerza circunferencial: Ft=2T/d= 2×198582/195N=2036N
Diámetro Fuerza axial: Fr=Fttan200=2036×tan200=741N
4. Diseño estructural del eje
Al diseñar el eje estructura, es necesario considerar el tamaño de las piezas coincidentes en el sistema de eje y las piezas en el eje. El método de fijación se utiliza para dibujar un boceto de la estructura del sistema de eje en proporción.
(1) Selección de acoplamientos
Se pueden utilizar acoplamientos de pasador flexible. Consulte [2] Tabla 9.4 para encontrar que el modelo de acoplamiento es el acoplamiento HL3: 35×82 GB5014-85.
(2) Determinar la posición y método de fijación de las piezas en el eje
En un reductor de una etapa, el engranaje se puede disponer en el centro de la caja, y el Rodamiento dispuesto simétricamente
a ambos lados del engranaje.
Se instala un acoplamiento en el extremo extendido del eje. El engranaje se posiciona axialmente y se fija mediante anillos y manguitos de aceite y se fija circunferencialmente mediante chavetas planas y ajuste de interferencia.
El rodamiento logra un posicionamiento axial mediante el manguito y logra una fijación circunferencial mediante ajuste de interferencia. El paso del eje
logra un posicionamiento axial a través de las tapas del rodamiento en ambos extremos y el acoplamiento se apoya en el hombro. la chaveta plana y el ajuste de interferencia cooperan
Lograr el posicionamiento axial y el posicionamiento circunferencial respectivamente
(3) Determinar el diámetro de cada sección del eje
Estimar el eje d=. 35 mm como saliente. El diámetro del extremo d1 coincide con el acoplamiento (como se muestra en la imagen).
Teniendo en cuenta que el acoplamiento utiliza un hombro para lograr el posicionamiento axial, tome el diámetro de la segunda sección como d2=40 mm
El engranaje y el extremo izquierdo El rodamiento se instala desde el lado izquierdo. Teniendo en cuenta los requisitos de fácil montaje y desmontaje y fijación de piezas, d3 en la ubicación de instalación del eje debe ser mayor que d2, tomando d3=4 5 mm. Para facilitar el montaje y desmontaje del engranaje, el diámetro del eje d4 en la ubicación de coincidencia del engranaje debe ser mayor que d3, tomando d4 = 50 mm. El extremo izquierdo del engranaje se fija con un manguito y el extremo derecho se coloca con un collar. El diámetro del collar d5
mientras cumple con el posicionamiento del engranaje, también debe cumplir con los requisitos de instalación del. rodamiento derecho, que se determina según el modelo de rodamiento seleccionado. El rodamiento del extremo derecho. El modelo es el mismo que el rodamiento del extremo izquierdo, tome d6=45 mm.
(4) Seleccione el modelo de rodamiento. rodamiento rígido de bolas de [1] P270, código 6209. Consulte el manual para obtener: Ancho del rodamiento B= 19. Tamaño de instalación D=52, por lo que el diámetro del collar d5=52 mm.
(5) Determine el diámetro y longitud de cada sección del eje
Sección I: d1=35mm, la longitud es L1= 50mm
II sección: d2=40mm
Inicialmente se utiliza el rodamiento rígido de bolas 6209, su diámetro interior es de 45 mm,
El ancho es de 19 mm. Considere la cara del extremo del engranaje y la caja. Debe haber una cierta distancia entre la pared interior del cuerpo y la. cara del extremo del rodamiento y la pared interior de la caja. Tome la longitud del manguito a 20 mm. La longitud de la sección del eje que pasa a través de la cubierta de sellado debe determinarse de acuerdo con el ancho de la cubierta de sellado y considerando que debe haber una cierta distancia de momento entre el acoplamiento y la pared exterior del. Por esta razón, tome la longitud de esta sección a 55 mm e instale la sección del engranaje. La longitud debe ser 2 mm menor que el ancho del cubo de la rueda, por lo que la sección II es larga:
L2=(2 20. 19 55)=96mm
Diámetro Sección III d3=45mm
L3=L1-L=50-2=48mm
Diámetro Sección IV d4=50mm
La longitud es la misma que la del manguito de la derecha, es decir, L4=20mm
El diámetro de la sección V es d5=52mm. La longitud L5=19mm
.La luz de soporte del eje L=96 mm se puede calcular a partir de la longitud de cada sección del eje anterior
(6) Calculado de acuerdo con la resistencia compuesta del momento de flexión
① Encuentre el diámetro del círculo graduado: conocido d1=195mm
② Encuentre el torque: conocido T2=198.58N?m
③ Encuentre la fuerza circunferencial: Ft
Según la fórmula del libro de texto P127 (6-34)
Ft=2T2/d2=2×198.58/195=2.03N
④ Encuentra la dirección radial Fuerza Fr
Según la fórmula del libro de texto P127 (6-35), Fr=Ft?tanα=2.03×tan200=0.741N
⑤ Debido a que el eje tiene dos El rumbo es simétrico, entonces: LA =LB=48mm
(1) Dibuje un diagrama de fuerza simplificado del eje (como se muestra en la Figura a)
(2) Dibuje un diagrama de momento flector en el plano vertical (como se muestra en Figura a) b)
Fuerza de reacción del rodamiento:
FAY=FBY=Fr/2=0.74/2=0.37N
FAZ=FBZ=Ft/ 2= 2.03/2=1.01N
Dado que ambos lados son simétricos, el momento flector de la sección C también es simétrico.
El momento flector de la sección C en el plano vertical es
MC1=FAyL/2=0.37×96÷2=17.76N?m
El momento flector de la sección C en el plano horizontal plano es:
MC2=FAZL/2=1.01×96÷2=48.48N?m
(4) Dibuje el diagrama de momento flector resultante (como se muestra en la Figura d)
MC=( MC12 MC22)1/2=（17.762 48.482)1/2=51.63N?m
(5) Dibuje el diagrama de torque (como se muestra en la Figura e)
Par: T=9.55 ×(P2/n2)×106=198.58N?m
(6) Dibuje el diagrama de momento flector equivalente (como se muestra en la Figura f)
La fuerza cortante torsional generada por el par es Para cambios cíclicos pulsantes, tome α=0,2, y el momento flector equivalente en la sección C:
Mec=[MC2 (αT)2]1/ 2
=[51.632 (0.2×198.58 )2]1/2=65.13N?m
(7) Verifique la resistencia de la sección peligrosa C
De la fórmula (6-3)
σe =65.13/0.1d33=65.13x1000/0.1×453
=7.14MPalt; [σ-1]b=60MPa
∴La fuerza de este eje es suficiente.
Diseño del eje impulsor
1. Seleccione el material del eje y determine la tensión permitida
El material del eje seleccionado es acero No. 45, que ha sido apagado y revenido. Comprobando [2] La Tabla 13-1 muestra:
σb=650Mpa, σs=360Mpa Comprobando [2] La Tabla 13-6 muestra: [σb 1]bb=215Mpa
[. σ0]bb=102Mpa, [σ-1]bb=60Mpa
2. Estimar el diámetro mínimo del eje según la resistencia a la torsión
El eje de baja velocidad del monobloque El reductor de engranajes de etapa es el eje giratorio y el extremo de salida está conectado al acoplamiento.
Teniendo en cuenta los requisitos estructurales, el diámetro del eje del extremo de salida debe ser el más pequeño. >
d≥C
Verifique [ 2] De la Tabla 13-5, C=118 para acero 45
Entonces d≥118×(2.64/473.33)1/3mm =20.92mm
Considere la influencia del chavetero y los estándares de la serie, tome d=22mm
3. Cálculo de la fuerza sobre el engranaje
Torque sobre el engranaje: T=9.55×106P/n=9.55×106×2.64/ 473.33=53265 N
Fuerza del engranaje:
Fuerza circular: Ft=2T/d=2×53265/ 50N=2130N
Fuerza radial: Fr =Fttan200=2130×tan200=775N
Determinar la posición y método de fijación de las piezas en el eje
En un Reductor de una etapa, los engranajes se pueden disponer en el centro de la caja y los rodamientos se disponen simétricamente
A ambos lados del engranaje. El engranaje se posiciona y fija axialmente mediante el anillo de aceite y el manguito, y se fija circunferencialmente mediante la chaveta plana y el ajuste de interferencia. Los ejes en ambos extremos están soportados axialmente por el. El posicionamiento del manguito, la fijación circunferencial se logra mediante ajuste de interferencia, y el eje pasa
a través de las tapas del cojinete en ambos extremos para lograr el posicionamiento axial.
4 Determine el diámetro y la longitud de cada uno. sección del eje
Inicialmente se utiliza el rodamiento rígido de bolas 6206, con un diámetro interior de 30 mm y un ancho de 16 mm.
Teniendo en cuenta la cara del extremo del engranaje y la pared interior de la caja, debe haber un cierto momento de separación entre la cara del extremo del rodamiento y la pared interior de la caja. Si la longitud del manguito es de 20 mm, entonces la longitud de esta sección es de 36 mm. La longitud de la sección del engranaje instalada es el ancho del cubo de 2 mm.
(2) Cálculo basado en la resistencia compuesta a flexión y torsión
① Encuentre el diámetro del círculo de graduación: conocido d2=50 mm
② Encuentre el torque: conocido T =53.26N?m
③Encuentra la fuerza circular Ft: Según la fórmula del libro de texto P127 (6-34)
Ft=2T3/d2=2×53.26/50 =2.13N
④ Encuentra la fuerza radial Fr según la fórmula del libro de texto P127 (6-35)
Fr=Ft?tanα=2.13×0.36379=0.76N
⑤∵ Los dos rodamientos son simétricos
∴LA=LB=50mm
(1) Encuentre las fuerzas de reacción del soporte FAX, FBY, FAZ, FBZ
FAX=FBY=Fr/ 2=0.76/2=0.38N
FAZ=FBZ=Ft/2=2.13/2=1.065N
(2) La curvatura momento de la sección C en el plano vertical es
MC1=FAxL/2=0.38×100/2=19N?m
(3) El momento flector de la sección C en el plano horizontal el plano es
MC2=FAZL/2=1.065 ×100/2=52.5N?m
(4) Calcule el momento flector resultante
MC=（ MC12 MC22）1/2
=（192 52.52 ) 1/2
=55.83N?m
(5) Calcular el momento flector equivalente: Según al libro de texto P235, α=0.4
Mec=[MC2 ( αT)2]1/2=[55.832 (0.4×53.26)2]1/2
=59.74N? m
(6) Compruebe la resistencia de la sección peligrosa C
De la fórmula (10-3)
σe=Mec/(0.1d3)=59.74x1000 /(0.1×303)
=22.12Mpalt; [σ -1]b=60Mpa
∴La resistencia de este eje es suficiente
(7) Cálculo de selección y calibración de rodamientos
Rodamientos sobre eje conducido
Según las condiciones, vida útil esperada del rodamiento
L'h=10× 300×16=48000h
(1) El modelo de rodamiento seleccionado es: 6209,
Consulte [1] Tabla 14-19 para averiguar: d=55 mm, diámetro exterior D= 85 mm, ancho B = 19 mm, carga dinámica nominal básica C = 31,5 KN, carga estática básica CO = 20,5 KN,
Consulte [2] Tabla 10.1 para saber que la velocidad límite es 9000 r/min
(1) nII conocido=121,67 (r/min)
Dos diámetros de rodamiento Fuerza de reacción: FR1=FR2=1083N
Según libro de texto P265 (11-12) , se obtiene la fuerza axial interna del rodamiento
FS=0.63FR, entonces FS1=FS2=0.63FR1=0.63 x1083=682N
(2) ∵FS1 Fa=FS2 Fa =0
Por lo tanto, se elige cualquier extremo como extremo de compresión y el extremo 1 se toma como extremo de compresión
FA1=FS1=682N FA2=FS2=682N
(3) Encuentra los coeficientes x e y
FA1/FR1=682N/1038N =0.63
FA2/FR2=682N/1038N =0.63
Según la tabla del libro de texto P265 (14-14), e=0.68
FA1/FR1lt; e x1=1 FA2/FR2lt; e x2 =1
y1=0.
y2=0
(4) Calcule las cargas equivalentes P1 y P2
Según la tabla P264 del libro de texto (14-12), tome f P=1.5
Según el libro de texto P264 (14-7): P1=fP(x1FR1 y1FA1)=1.5×(1×1083 0)=1624N
P2=fp(x2FR1 y2FA2)= 1.5×( 1× 1083 0)=1624N
(5) Cálculo de la vida útil del rodamiento
∵P1=P2, entonces tome P=1624N
∵rodamiento rígido de bolas ε= 3
Según el manual, el Cr del tipo 6209 es 31500N
Según la fórmula del libro de texto P264 (14-5)
LH=106(ftCr /P)ε /60n
=106(1×31500/1624)3/60X121.67=998953hgt; 48000h
∴La esperanza de vida es suficiente
2. En el cojinete del eje impulsor:
(1) El modelo de cojinete seleccionado es: 6206
Consulte [1] Tabla 14-19 para averiguar: d=30 mm, exterior diámetro D=62 mm, ancho B=16 mm,
Clasificación de carga dinámica básica C=19,5 KN, carga estática básica CO=111,5 KN,
Consulte [2] Tabla 10.1 para saber que la velocidad límite es 13000r/min
p>Según las condiciones, la vida útil esperada del rodamiento
L'h=10×300×16=48000h
(1) Conocido nI=473,33 (r/min)
La fuerza de reacción radial de los dos rodamientos: FR1=FR2=1129N
Según el libro de texto P265 (11-12 ), se obtiene la fuerza axial interna del rodamiento
FS=0.63 FR luego FS1=FS2=0.63FR1=0.63x1129=711.8N
(2) ∵FS1 Fa=FS2 Fa=0
Así que cualquier extremo se toma como el extremo de compresión, ahora tome el extremo 1 como el extremo de compresión
FA1=FS1=711.8N FA2=FS2=711.8N
(3) Encuentra los coeficientes x e y
FA1/FR1 =711.8N/711.8N =0.63
FA2/FR2=711.8N/711.8N =0.63
Según la tabla P265 del libro de texto (14-14), e=0,68
FA1/FR1lt; e x1=1 FA2/FR2lt; y1=0 y2=0
(4) Calcular las cargas equivalentes P1 y P2
Según la tabla del libro de texto P264 (14-12), f P=1.5
Según la fórmula del libro de texto P264 (14-7):
P1=fP(x1FR1 y1FA1) =1.5×(1×1129 0)=1693.5N
P2=fp (x2FR1 y2FA2)=1.5×(1×1129 0)= 1693.5N
(5) Cálculo de la vida útil del rodamiento
∵P1=P2, entonces tome P=1693.5N
∵rodamiento rígido de bolas ε=3
Según el manual, el Cr del tipo 6206 es 19500N
Obtenido del libro de texto P264 (14-5)
LH=106(piesCr/P)ε/60n
=106(1×19500/1693,5) 3/60X473,33=53713hgt;
48000h
∴La vida esperada es suficiente
7. Cálculo de selección y verificación de conexiones clave
1. Según el tamaño del diámetro del eje, la chaveta que conecta el eje de alta velocidad (eje de transmisión) y la polea en V de la Tabla 12-6 en [1] es: Chaveta 8×36 GB1096-79
La chaveta que conecta el engranaje grande y el eje es: chaveta 14×45 GB1096-79
La chaveta que conecta el eje y el acoplamiento es: chaveta 10×40 GB1096-79
2. Comprobación de la fuerza de la chaveta
Chavetas en el engranaje grande y el eje: chaveta 14×45 GB1096-79
b×h=14×9, L=45, luego Ls=L-b =31 mm
Fuerza circunferencial: Fr=2TII/d=2×198580/50=7943.2N
Resistencia de extrusión: =56.93lt; 125~150MPa=[σp]
Entonces la resistencia a la extrusión es suficiente
Resistencia al corte: =36.60lt; 120MPa=[ ]
Entonces la resistencia al corte es suficiente
Clave 8 ×36 GB1096-79 y la clave 10×40 GB1096-79 se verifican de acuerdo con los pasos anteriores y cumplen con los requisitos.
8. Cálculo de diseño de caja reductora, tapa de caja y accesorios~
1. Selección de accesorios reductores
Respiradero
Desde entonces. se utiliza en interiores, elija el respiradero (filtro primario) y use M18×1.5
Indicador de nivel de aceite
Seleccione el nonio M12
Dispositivo de elevación
Utilice orejetas de elevación de la tapa de la caja y orejetas de elevación de la base de la caja.
Tapón de drenaje de aceite
Seleccione tapón de aceite hexagonal externo y junta M18×1.5
Seleccione el modelo apropiado según la Tabla 5.3 del "Curso Básico de Diseño Mecánico":
Modelo de tornillo de cabeza: GB/T5780 M18×30, material Q235
Tapa de cojinete de eje de alta velocidad Los tornillos de la tapa del cojinete del eje de baja velocidad: GB5783～86 M8X12, material Q235
Los tornillos de la tapa del cojinete del eje de baja velocidad: GB5783～86 M8×20, material Q235
Pernos: GB5782～86 M14×100, material Q235
Dimensiones principales de la caja:
(1) Espesor de la pared de la base de la caja z=0.025a 1=0.025×122.5 1 = 4.0625 tome z=8
(2) Grosor de la pared de la cubierta de la caja z1=0.02a 1=0.02×122.5 1= 3.45
Tome z1=8
(3) Espesor del reborde de la tapa de la caja b1= 1.5z1=1.5×8=12
(4) Espesor del reborde de la base de la caja b=1.5z=1.5×8=12
(5 ) Espesor del ala inferior de la base de la caja b2 =2.5z=2.5×8=20
(6) Diámetro del tornillo de anclaje df =0.036a 12=
0.036×122.5 12=16.41 (tomar 18)
(7) El número de tornillos de anclaje n=4 (porque alt; 250)
(8) El diámetro del perno de conexión al lado del rodamiento d1= 0,75 df =0.75×18= 13.5 (tomar 14)
p>(9) Diámetro de los pernos que conectan la tapa y el asiento d2=(0.5-0.6)df =0.55× 18=9.9 (tomar 10)
(10) Espaciado de los pernos de conexión d2 L=150 -200
(11) Tornillo de la cubierta del extremo del rodamiento recto d3=(0,4-0,5)df=0,4×18=7,2 (tome 8)
(12) Tornillo de la tapa del orificio de inspección d4=(0,3-0,4)df=0,3×18=5,4 (tome 6)
(13) Diámetro del pasador de posicionamiento d=(0,7-0,8)d2=0,8×10 =8
(14) Distancia desde df.d1.d2 hasta la pared exterior de la caja C1
(15) Df.d2
(16) Altura del saliente: Determine en función del diámetro exterior del asiento del rodamiento de baja velocidad para facilitar el funcionamiento de la llave.
(17) La distancia desde la pared exterior de la caja hasta la cara extrema del asiento del rodamiento C1+C2+ (5~10)
(18) La distancia entre el círculo superior de el engranaje y la pared interior de la caja: >9,6 mm
(19) La distancia entre la cara del extremo del engranaje y la pared interior de la caja: =12 mm
(20) Tapa de la caja y espesor de la costilla del asiento de la caja: m1=8 mm, m2=8 mm
(21) Diámetro exterior de la tapa del extremo del rodamiento: D + (5～5.5) d3
D～diámetro exterior del rodamiento
(22) Pernos de conexión del lado del rodamiento Distancia: lo más cerca posible, sujeto a que Md1 y Md3 no interfieran entre sí, generalmente tome S=D2.
9.
1. Lubricación de engranajes
Se utiliza lubricación por inmersión en aceite. Dado que es un reductor de engranajes cilíndrico de una sola etapa, la velocidad es νlt; la profundidad de inmersión en aceite h es de aproximadamente 1 diente de altura, pero no menos de 10 mm, por lo que la altura de inmersión en aceite es de aproximadamente 36 mm.
2. Lubricación de rodamientos
Dado que la velocidad circunferencial del rodamiento es , es recomendable abrir las ranuras de aceite y lubricar por salpicadura.
3. Selección del aceite lubricante
Es más conveniente utilizar el mismo aceite lubricante para engranajes y rodamientos considerando que el dispositivo se utiliza para equipos pequeños, pérdida total GB443-89. Se selecciona el aceite del sistema L -lubricante AN15.
4. Selección del método de sellado
La cubierta del extremo tipo brida se usa para un fácil ajuste y la cubierta hueca se usa para instalar el anillo de sello del labio del eje giratorio tipo esqueleto en lograr el sellado. El modelo de anillo de sellado se determina según el diámetro del eje ensamblado según GB894.1-86-25. El tamaño estructural de la tapa del rodamiento se determina según el diámetro exterior del rodamiento utilizado para el posicionamiento.
10. Resumen del diseño
Experiencia en diseño curricular
El diseño del curso requiere el espíritu de trabajo y estudio duro. Habrá una primera vez para todo, y cada primera vez parece que habrá que pasar por muchas dificultades y contratiempos para superar paso a paso, que pueden requerir de varias horas o más de diez horas de trabajo ininterrumpido, hasta el momento en que finalmente. ¡Obtener resultados es alegría, relajación y alivio!
La mayoría de los problemas que surgen durante el proceso de diseño del curso son que el conocimiento aprendido en el pasado no es sólido. Se han olvidado muchos métodos de cálculo y fórmulas, es necesario hojear materiales y leer libros constantemente. y discutir con sus compañeros. Aunque el proceso fue muy duro y en ocasiones tuve la idea de rendirme, persistí, completé el diseño y aprendí mucho. Debí compensar muchos conocimientos que no había aprendido antes, consolidar esto. conocimientos y mejoré la aplicación de lo que aprendí.
11. Lista de referencias
[1] "Diseño curricular básico de diseño mecánico", Higher Education Press, editado por Chen Lide, segunda edición, julio de 2004;
[2] "Fundamentos del diseño mecánico", editado por Hu Jiaxiu de Machinery Industry Press, primera edición en julio de 2007
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