机械设计课程设计3章
机械设计课件第3章机械零件的强度

低,甚至比屈服极限低
不管脆性材料或塑性材料,
▲ 疲劳断口均表现为无明显塑性变形的脆性突然断裂
▲ 疲劳断裂是微观损伤积累到一定程度的结果
▲ 断裂面累积损伤处表面光滑,而折断区表面粗糙
中国地质大学专用
作者: 潘存云教授
三、 —N疲劳曲线
σmax
用参数σmax表征材料的疲 σB A B C
劳极限,通过实验,可得出如
图所示的疲劳曲线。称为:
潘存云教授研制
—N疲劳曲线
在原点处,对应的应力 N=1/4 103 104
N
循环次数为N=1/4,意味着在 σ
加载到最大值时材料被拉断。
潘存云教授研制
显然该值为强度极限σB 。
t
在AB段,应力循环次数
<103 σmax变化很小,可以近似 看作为静应力强度。
BC段,N=103~104,随着N ↑ → σmax ↓ ,疲劳现象明显。
中国地质大学专用
作者: 潘存云教授
当循环应力参数( σm,σa )落在OA’G’C以内 时,表示不会发生疲劳破坏。 σa
当应力点落在OA’G’C以外 时,一定会发生疲劳破坏。
A’
D’ G’
σ-1 σ0 /2
而正好落在A’G’C折线上
潘存云教授研制
时,表示应力状况达到疲 劳破坏的极限值。
45˚
45˚
0
中国地质大学专用
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 几何不连续处的圆角半径 r/mm
作者: 潘存云教授
轴肩圆角处的理论应力集中系数 ασ
r
d
D
应力 公称应力公式
ασ (拉伸、弯曲)或ατ(扭转、剪切)
机械设计基础课件 第三章 平面机构自由度的计算

1个约束,2个自由度
5.自由度:构件的独立运动(参数) 平面运动 X,Y,α 约束:对独立运动所加的限制
实长(m) μl= 图长(mm)
机构:
(1)机架:某一构件相对固定(只有一个) (2)原动件:机构中按给定的运动规律独立运动的构件 (3)从动件:确定运动
机构的运动简图:机构用一些简单的线条和规定的符号表达,该图形具有确定的比例
第三章 平面机构的自由度计算
1.机械中每一种独立的运动单元体称为一个构件
2.凡使两个构件直接接触而又能有一定的相对运动的连接称为运动副
3.构成运动副时,两个构件上参与接触的部分(点,线或者面)称为运动副的元素
4.低副:两构件组成面接触的运动副(回转副和移动副)
2个约束,1个自由度
高副:两构件组成点或线接触的运动副
第一章 绪论
机械:机器和机构 机器:(1)构件的组合体
(2)各构件之间有确定的相对运动 (3)用来变换或传递能量,物料与信息,以减轻人做的有用功 机构:具有机器的前两个特点,传递运动和力的装置
构件和零件 构件:运动的最小单元 零件:加工的最小单元
机器是由若干机构组成 机构是由若干构件组成 机构由一个或若干个零件组成
F≤0 机构不能动 F﹥0 机构可以动
F﹥原动件数,运动不确定 F=原动件数,运动确定 F﹤原动件数,不能动
三角形构件的三个自由度均不受限制
轮系 第九章 轮系 行星轮系
只会遇见这种小滚子的局部自由度 焊死处理
虚约束特别容易被漏掉
第二条后面有一个例题 这个比较不容易被看出来
无非就是判断机构能不能动,原动件数目几个,是否合适, 拿到题之后,第一步先看,有没有复合铰链,局部自由度,虚约束
复 复
机械设计课件03第三章

计算安全系数及疲劳强度条件为:
a. AOJ区域内:smin为负值; b. GIC区域内:按静强度计算;
Sca
ss s lim s s S s s max s a s m
c. OJGI区域内:疲劳极限
s max 2s 1 ( Ks s )s min Sca S s max ( Ks s )(2s a s min )
r
s min s max
-1<r<1(r≠0)
非对称循环应力
r = -1 对称循环应力
r =0 脉动循环应力
r =1 静应力
§3-1 材料的疲劳特性
二、 s -N疲劳曲线(r一定)
AB段:静应力强度 ,N≤ 103 BC段:低周疲劳(应变疲劳), 103 ≤ N≤ 104 ,N , σmax CD段:有限寿命疲劳,N> 104
ks 1 1
各系数查取见附表
§3-2 机械零件的疲劳强度计算
二、单向稳定变应力时的疲劳强度计算 强度计算式: S s lim s max S ca
计算步骤:
机械零件的疲劳强度计算2
s
s max
求得危险截面的 smax及s
min
据此计算出sm及sa
标出M(sm ,sa )(或N) 根据应力变化规律找到对应的 极限应力值 由强度计算式求出sca
式中ρ1和ρ2 分别为两零件初始接触线处的曲率半径, 其中 正号用于外接触,负号用于内接触。 注意:接触变应力是一个脉动循环变应力
思考题:3-9 3-13 作 业: 3-18 3-20 3-21
四、双向稳定变应力时的疲劳强度计算
当零件上同时作用有同相位的稳定对称循环变应力sa 和ta时, 由实验得出的极限应力关系式为:
机械设计课程设计步骤

目录第一章传动装置的总体设计一、电动机选择1.选择电动机的类型2.选择电动机的功率3.选择电动机的转速4.选择电动机的型号二、计算总传动比和分配各级传动比三、计算传动装置的运动和动力参数1.各轴转速2.各轴功率3.各轴转矩4.运动和动力参数列表第二章传动零件的设计一、减速器箱体外传动零件设计1.带传动设计二、减速器箱体内传动零件设计1.高速级齿轮传动设计2.低速级齿轮传动设计三、选择联轴器类型和型号1.选择联轴器类型2.选择联轴器型号第三章装配图设计一、装配图设计的第一阶段1.装配图的设计准备2.减速器的结构尺寸3.减速器装配草图设计第一阶段二、装配图设计的第二阶段1.中间轴的设计2.高速轴的设计3.低速轴的设计三、装配图设计的第三阶段1.传动零件的结构设计2.滚动轴承的润滑与密封四、装配图设计的第四阶段1.箱体的结构设计2.减速器附件的设计3.画正式装配图第四章零件工作图设计一、零件工作图的内容二、轴零件工作图设计三、齿轮零件工作图设计第五章注意事项一、设计时注意事项二、使用时注意事项第六章设计计算说明书编写第一章 传动装置总体设计一、电动机选择1.选择电动机的类型电动机有直流电动机和交流电动机。
直流电动机需要直流电源,结构复杂,价格较高;当交流电动机能满足工作要求时,一般不采用直流电动机,工程上大都采用三相交流电源,如无特殊要求应采用三相交流电动机。
交流电动机又分为异步电动机和同步电动机,异步电动机又分为笼型和绕线型,一般常用的是Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机,它具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点,适用于没有特殊要求的机械上,如机床、运输机、搅拌机等。
所以选择Y 系列三相异步电动机。
2.选择电动机的功率电动机的功率用额定功率P ed 表示,所选电动机的额定功率应等于或稍大于工作机所需的电动机输出功率P d 。
功率小于工作要求则不能保证工作机正常工作,或使电动机长期过载,发热大而过早损坏;功率过大,则增加成本,且由于电动机不能满载运行,功率因素和效率较低,能量不能充分利用而造成浪费。
机械设计课程设计教学大纲

机械设计课程设计教学大纲一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械设计的基本原理,理解机械结构的设计与优化方法。
2. 使学生了解并熟悉各类机械传动、连接、支撑等部件的原理及其在机械系统中的应用。
3. 引导学生掌握机械设计的相关标准和规范,了解工程实际中的设计要求。
技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行机械零件设计与绘图的能力。
2. 提高学生解决实际工程问题的能力,能够根据需求完成简单的机械系统设计。
3. 培养学生团队协作、沟通表达和创新能力,能在小组项目中发挥积极作用。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣,激发其探究精神和创新意识。
2. 引导学生关注我国机械行业的发展,增强其社会责任感和使命感。
3. 培养学生严谨、务实、勤奋的学习态度,为未来的工程师素养打下基础。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 能够解释并运用机械设计的基本原理。
2. 能够独立完成机械零件的CAD绘图。
3. 能够根据需求设计和优化简单的机械系统。
4. 能够在团队项目中发挥个人专长,积极沟通协作。
5. 能够关注并了解我国机械行业的发展趋势,具备初步的职业规划意识。
二、教学内容1. 机械设计基本原理:包括机械设计的基本概念、设计步骤、设计要求及设计方法。
教材章节:第1章 机械设计概述2. 机械传动设计:介绍齿轮传动、带传动、链传动的设计原理及计算方法。
教材章节:第3章 机械传动设计3. 机械连接设计:讲解螺纹连接、键连接、焊接等连接方式的设计原理及选用。
教材章节:第4章 机械连接设计4. 机械支撑设计:阐述轴、轴承、联轴器等支撑部件的设计方法及选用原则。
教材章节:第5章 机械支撑设计5. 机械系统设计优化:分析机械系统设计中的优化方法,包括尺寸优化、结构优化等。
教材章节:第6章 机械系统设计优化6. CAD软件应用:教授CAD软件的基本操作,以及运用CAD软件进行机械零件设计与绘图的方法。
机械设计基础课程设计目录

机械设计基础课程设计目录一、课程目标知识目标:1. 掌握机械设计的基本原理,理解机械结构设计的基本流程;2. 学会运用力学知识进行机械零件的受力分析;3. 掌握常用机械传动装置的工作原理及其在设计中的应用;4. 了解并掌握机械设计的相关标准和规范。
技能目标:1. 能够运用CAD软件进行简单的机械零件设计和绘制;2. 能够根据实际需求,运用力学原理进行机械结构的受力分析;3. 能够运用所学知识,完成简单的机械传动装置设计;4. 能够撰写机械设计报告,并进行口头汇报。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣,激发学生的创新意识;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践,提高学生的动手能力;3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与交流能力;4. 引导学生关注机械设计在国民经济发展中的应用,提高学生的社会责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程目标旨在使学生在掌握机械设计基本知识的基础上,提高实际操作能力,培养创新意识和团队协作精神。
通过课程学习,使学生具备初步的机械设计能力,为后续专业课程学习打下坚实基础。
同时,注重培养学生的情感态度价值观,使其成为具有社会责任感和创新精神的高素质人才。
二、教学内容1. 机械设计基本原理:包括机械设计概述、设计要求和设计步骤,引导学生理解机械设计的基本流程和方法。
教材章节:第一章 机械设计概述2. 机械零件受力分析:介绍力学基础知识,重点讲解受力分析的方法及其在机械设计中的应用。
教材章节:第二章 机械零件受力分析3. 常用机械传动装置:讲解齿轮传动、链传动、带传动等常用机械传动装置的工作原理、性能及其在设计中的应用。
教材章节:第三章 常用机械传动装置4. 机械设计CAD软件应用:介绍CAD软件的基本操作,教授学生如何运用CAD软件进行简单机械零件设计和绘制。
教材章节:第四章 机械设计CAD软件应用5. 机械设计实例分析:分析典型机械设计实例,使学生了解实际设计过程中的要点和注意事项。
(完整word版)机械设计课程设计
机械设计《课程设计》课题名称一级圆柱齿轮减速器的设计计算系别机械系专业机械设计与制造班级 17机制17701班姓名学号指导老师完成日期2018年6月27日目录第一章绪论第二章课题题目及主要技术参数说明2.1 课题题目2.2 主要技术参数说明2.3 传动系统工作条件2.4 传动系统方案的选择第三章减速器结构选择及相关性能参数计算3.1 减速器结构3.2 电动机选择3.3 传动比分配3.4 动力运动参数计算第四章齿轮的设计计算(包括小齿轮和大齿轮)4.1 齿轮材料和热处理的选择4.2 齿轮几何尺寸的设计计算4.2.1 按照接触强度初步设计齿轮主要尺寸4.2.2 齿轮弯曲强度校核4.2.3 齿轮几何尺寸的确定4.3 齿轮的结构设计第五章轴的设计计算(从动轴)5.1 轴的材料和热处理的选择5.2 轴几何尺寸的设计计算5.2.1 按照扭转强度初步设计轴的最小直径5.2.2 轴的结构设计5.2.3 轴的强度校核第六章轴承、键和联轴器的选择6.1 轴承的选择及校核6.2 键的选择计算及校核6.3 联轴器的选择第七章减速器润滑、密封及附件的选择确定以及箱体主要结构尺寸的计算7.1 润滑的选择确定7.2 密封的选择确定7.3减速器附件的选择确定7.4箱体主要结构尺寸计算第八章总结参考文献第一章绪论本论文主要内容是进行一级圆柱直齿轮的设计计算,在设计计算中运用到了《机械设计基础》、《机械制图》、《工程力学》、《公差与互换性》等多门课程知识,并运用《AUTOCAD》软件进行绘图,因此是一个非常重要的综合实践环节,也是一次全面的、规范的实践训练。
通过这次训练,使我们在众多方面得到了锻炼和培养。
主要体现在如下几个方面:(1)培养了我们理论联系实际的设计思想,训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力,巩固、深化和扩展了相关机械设计方面的知识。
(2)通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计,使我们掌握了一般机械设计的程序和方法,树立正确的工程设计思想,培养独立、全面、科学的工程设计能力和创新能力。
机械设计课程设计电子版
机械设计课程设计 电子版一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握机械设计的基本原理和概念,理解机械结构的设计过程;2. 培养学生对电子版机械设计软件的操作能力,学会运用软件进行机械零件的绘制和装配;3. 使学生了解并掌握机械设计中的工程制图标准,提高图纸阅读与绘制能力。
技能目标:1. 培养学生运用计算机辅助设计软件(如CAD)进行机械零件设计的能力;2. 培养学生运用电子版软件进行机械装配图和零件图的绘制,提高学生的设计表达能力;3. 培养学生分析机械结构问题,提出解决方案并进行优化设计的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计的兴趣,激发创新意识,提高学生的工程素养;2. 培养学生严谨的科学态度,注重细节,养成良好的工程习惯;3. 培养学生团队协作精神,提高沟通与交流能力,为未来的工程师职业生涯奠定基础。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,以实用性为导向,注重理论与实践相结合。
课程目标旨在使学生掌握机械设计的基本知识和技能,培养他们运用电子版设计软件解决实际问题的能力,同时提高学生的情感态度价值观,为我国机械工程领域培养合格的技术人才。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 机械设计基本原理与概念:- 机械设计的基本要求和方法;- 机械零件的分类、性能及选用原则;- 机械结构的受力分析及强度计算。
2. 电子版机械设计软件操作:- 计算机辅助设计软件(如CAD)的基本操作与使用技巧;- 机械零件的三维建模与装配;- 机械零件图的绘制与标注。
3. 机械设计实践与应用:- 机械设计实例分析;- 学生团队项目设计实践;- 机械设计方案的优化与评价。
教学内容依据课程目标,注重科学性和系统性,结合教材相关章节,制定以下教学大纲:第1周:机械设计基本原理与概念;第2周:计算机辅助设计软件基本操作与使用技巧;第3周:机械零件的三维建模与装配;第4周:机械零件图的绘制与标注;第5周:机械设计实例分析;第6周:学生团队项目设计实践;第7周:机械设计方案的优化与评价。
机械设计课程设计ppt课件精选全文
4.确定电动机型号
例:P0 = 5.471 kW
根据电动机功率和同步转速,选定 电动机型号为Y132M2-6。查表查表知 其有关参数:
额定功率 P 5.5kW 电动机满载转速 nm 960r/min
电动机轴伸出直径 D 38mm
电动机轴伸出长度 L 80mm
25
四、传动装置总传动比的确定和分配
注意:
1动.按机额工定作功机率所需Pm电计动算机。功率P0 计算,而不按电
2.设计轴时应按其输入功率计算、设计传动零 件时应按主动轴的输出功率计算
30
1.各轴转速
Ⅰ轴
n
nm i带
Ⅱ轴
nII=
n i1齿
Ⅲ轴
nⅢ
nII i2齿
Ⅳ轴(卷筒轴) nⅣ nⅢ
31
2.各轴输入功率
Ⅰ轴 PI P00 P0带 Ⅱ轴 PⅡ=PⅡ P轴承1齿轮 Ⅲ轴 PⅢ PⅡⅡⅢ PⅡ轴承2齿轮
12
题目4:搅拌机传动装置设计
6
4
3 5
1
2
1、搅拌机效率0.8,包括搅拌轮与轴承的效率损失;
2、一班制,双向运转,有中等冲击,每年工作300天,工
作寿命10年;
3、动力源为电力,三相交流,电压380V。
13
题目5:设计一型砂运输机用的减速装置。传动方案如下图所 示
鼓轮直径D
输出转矩T 输送带带速V
可以参考《机械设计》教科书的例题。
43
二、减速器内传动零件设计
1.圆柱齿轮传动
已知条件:所需传递的功率(或转矩); 主动轮转速和传动比;工作条件和尺寸限 制等。
设计内容:选择齿轮的材料及热处理 方式;确定齿轮传动的参数(中心距、齿数、 模数、齿宽等);设计齿轮的结构及其他几 何尺寸;作用在轴上力的大小和方向;验 算传动比。
机械设计课程设计带式输送
机械设计课程设计带式输送一、课程目标知识目标:1. 掌握带式输送机的基本结构、工作原理及主要参数的计算方法;2. 理解带式输送机在不同工况下的设计要求,能够运用相关公式进行初步的设计计算;3. 了解带式输送机的安装、调试和维护方法,提高设备的使用寿命。
技能目标:1. 能够运用所学知识,结合实际需求,设计出符合要求的带式输送机;2. 培养学生运用CAD等软件进行机械设计的能力,完成带式输送机的图纸绘制;3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力,提高解决实际工程问题的综合能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对机械设计课程的兴趣,激发学习热情,提高自主学习能力;2. 培养学生严谨的科学态度,注重实践,勇于创新,树立工程意识;3. 增强学生的环保意识,关注带式输送机在节能、减排方面的应用,培养社会责任感。
本课程针对高年级学生,结合机械设计课程的特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和工程素养。
通过本课程的学习,使学生能够独立完成带式输送机的设计任务,为今后的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 带式输送机概述:介绍带式输送机的发展历程、应用领域及基本结构,使学生对其有一个整体的认识。
教材章节:第一章 引言2. 带式输送机的工作原理与主要参数:讲解带式输送机的工作原理,分析其主要参数的计算方法。
教材章节:第二章 带式输送机的工作原理与参数3. 带式输送机的设计计算:学习带式输送机在不同工况下的设计要求,运用相关公式进行设计计算。
教材章节:第三章 带式输送机的设计计算4. 带式输送机的结构设计:分析带式输送机的各部分结构设计,包括传动系统、支承结构、张紧装置等。
教材章节:第四章 带式输送机的结构设计5. 带式输送机的安装与调试:介绍带式输送机的安装、调试方法及注意事项,提高设备的使用性能。
教材章节:第五章 带式输送机的安装与调试6. 带式输送机的维护与故障排除:讲解带式输送机的日常维护、故障诊断及排除方法,培养学生的实际操作能力。
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第3章减速器结构和润滑图3-1、图3-2、图3-3分别为单级圆柱齿轮减速器、双级圆柱齿轮减速器和蜗杆减速器的典型结构。
表3-1和表3-2列出了计算减速器机体有关尺寸的经验值。
3.1 减速器的附件图3-1 单级圆柱齿轮减速器(1) 窥视孔和窥视孔盖机械设计课程设计·18·在减速器上部可以看到传动零件啮合处要开窥视孔,以便检查齿面接触斑点和齿侧间隙,了解啮合情况。
润滑油也由此注入机体内。
窥视孔上有盖板,以防止污物进入机体内和润滑油飞溅出来。
(2) 放油螺塞换油时,为了排出油污和清洗剂,应在减速器底部开设放油孔,平时放油孔用带有细牙螺纹的螺塞堵住。
放油螺塞(油塞)和箱体接合面间应加防漏用的垫圈。
图3-2 双级圆柱齿轮减速器(3) 油标或油面指示器油标用来检查油面高度,以保证有正常的油量。
油标有各种结构类型,有的已定为国家标准件。
(4) 通气器第3章减速器结构和润滑·19·减速器运转时,由于摩擦发热,使机体内温度升高,气压增大,导致润滑油从缝隙(如剖面、轴伸处间隙)向外渗漏。
所以多在机盖顶部或窥视孔盖上安装通气器,使机体内热涨气体自由逸出,达到机体内外气压相等,提高机体有缝隙处的密封性能。
(5) 定位销为了保证轴承座孔的安装精度,在机盖和机座用螺栓联接后,镗孔之前装上两个定位销,销孔位置尽量远些。
如机体结构是对称的(如蜗杆传动机体),销孔位置不应对称布置。
图3-3 蜗杆减速器(6) 调整垫片调整垫片由多片很薄的软金属制成,用以调整轴承间隙。
有的垫片还要起调整传动零件(如蜗轮、圆锥齿轮等)轴向位置的作用。
(7) 吊环螺钉、吊钩在机盖上装有吊环螺钉,用以搬运或拆卸机盖。
在机座上铸出吊钩,用以搬运机座或整个减速器。
(8) 密封装置机械设计课程设计·20·在伸出轴与端盖之间有间隙,必须安装密封件,以防止漏油和污物进入机体内。
密封件多为标准件,其密封效果相差很大,应根据具体情况选用。
表3-1 铸铁减速器机体结构尺寸第3章 减速器结构和润滑·21·表3-21、2值(单位:mm )3.2 机体结构减速器机体是用以支持和固定轴系零件,是保证传动零件的啮合精度、良好润滑及密封的重要零件,其重量约占减速器总重量的50%。
因此,机体结构对减速器的工作性能、加工工艺、材料消耗、重量及成本等有很大影响,设计时必须全面考虑。
图3-4 焊接机体机体材料多用铸铁(HTl50或HT200)制造。
在重型减速器中,为了提高机体强度,也有用铸钢铸造的。
铸造机体(图3-1、图3-2、图3-3)重量较大,适于成批生产。
机体也可用钢板焊成,如图3-4所示。
焊接机体比铸造机体轻1/4—1/2,生产周期短,但焊接时容易产生热变形,故要求较高的技术,并应在焊后退火处理。
机体可以作成剖分式或整体式。
(1) 剖分式机体图3-1、图3-2和图3-3所示减速器都是剖分式机体。
剖分面多取传动件轴线所在平面,一般只有一个水平剖分面。
在大型立式齿轮减速器中,为了便于制造和安装.也有采用两个机械设计课程设计·22·剖分面的(如图3-5)。
剖分式机体增加了联接面凸缘和联接螺校,使机体重量增大。
图3-5 两个剖分面的机体图3-6 齿轮传动的整体式机体图3-7 蜗杆传动的整体式机体(2) 整体式机体图3-6为齿轮传动的整体式机体。
图3-7为蜗杆传动的整体式机体。
整体式机体加工量少、重量轻、零件少,但装配比较麻烦。
第3章减速器结构和润滑·23·3.3减速器的润滑在减速器中,良好的润滑可降低传动件和轴承的摩擦功率损耗,减少磨损,提高传动效率,并能带走摩擦表面的热量,防止零件生锈。
此外,较小的摩擦系数和摩擦面间油层的减振性可降低动裁荷,从而增加了运转的平稳性。
3.3.1 减速器中齿轮、蜗轮及蜗杆的润滑减速器中的传动零件大都是采用润滑油润滑,它们的润滑方式有以下两种:1.油池浸浴润滑在减速器中,当齿轮圆周速度v<12~15m/s,圆柱蜗杆传动(下置式)圆周速度v<10m/s时,采用油池浸浴润滑,即将齿轮浸在油池中,见图3-8。
待齿轮运转时,将润滑油带到啮合面。
为了减少传动件的运动阻力和温升,齿轮浸入油池的深度以l~2个齿高为宜。
速度高时还可浸得少些,约为齿高的70%即可,但不少于10mm;如速度低(0.5~0.8m/s以下)且齿轮轮幅上没有肋,其浸油深度可达齿轮半径的1/6~1/3,但不宜超过100mm,在大模数(m>20mm)和润滑油粘度较高时,可浸入半个齿高。
对圆锥齿轮要使整个齿宽浸在油中。
蜗杆上置的蜗杆减速器蜗轮的浸油深度与齿轮相同;蜗杆下置的蜗杆减速器,蜗杆浸油深度约为一个齿高,但不应超过滚动轴承最下面滚动体的中心线,否则容易漏油。
(a)( b)图3-8 浸浴润滑在多级减速器中,应尽量使各级大齿轮的浸油深度接近相等。
在两级齿轮减速器中,如果低速级大齿轮浸油太深,减速器箱体可做成斜接合面(图3-7b);或采用带油轮将油带到未侵入油池内的齿轮的齿面上,可参见教材。
油池应保持一定的深度,通常以大齿轮齿顶圆到油池底面的距离不小于30~60mm为宜,否则,会激起沉积在箱底的污物杂质。
同时,油池应保持一定的油量,单级圆往齿轮减速器的油量可按每传递lkw功率需油0.35~0.7L来计算;而在蜗杆传动中,则按每传递1kw机械设计课程设计·24·功率需油0.6~1L 计算。
对于粘度高的润滑油,取较大值。
油池的容积越大,润滑油的性能维持得越久,因而润滑状况越好。
2.压力喷油润滑当齿轮圆周速度v>12~15m /s ,或下置式蜗杆 圆周速度v>10 m /s 时,如果选用油池浸浴油滑,则 扰油消耗功率很大,使油温升高。
同时,油被高速扰 动会起泡和氧化,还会将油池底部的污物、沉积等杂 物吸入喷合处。
因此在这种情况下,就应采用压力喷 油润滑。
喷油润滑是用油泵将一定压力的润滑油经喷 嘴喷到啮合的齿面上,见图3-9。
当v<25m /s 时,喷嘴 位于轮齿的啮出一边或啮入一边均可;当v>26m/s 时, 喷嘴应置于齿轮啮出的一边,使喷出的油不但润滑了齿 轮,而且还及时地冷却了刚啮合过的轮齿。
喷油润滑也常用于速度并不很高而工作条件相当紫重的重型减速器,以及需要用大量润滑油进行冷却的重要减速器,这种润 图3-9 喷油润滑 滑方法比较完善,摩擦表面不断受到经冷却和过滤过的润滑油喷射,润滑和冷却的效果良好,但须有专门的供油循环系统,成本较高。
3.3.2 减速器中滚动轴承的润滑 1.润滑油润滑减速器中的滚动轴承可以直接利用减速器油池内的润滑油进行润滑,方便简单。
缺点是容易漏油,对密封装置的要求较高。
此外,被磨落的金属削混在润滑油中,可能被带入滚动轴承,使轴承易被磨损。
采用润滑油的润滑方式有以下几钟:(1) 飞溅润滑。
减速器中只要有一个齿轮的圆周速度v>2m /s ,滚动轴承就可依靠齿轮飞溅起来的油进行润滑,飞溅起来的油可以直接进入轴承。
如果齿轮的圆周速度v=1.5m /s 左右,则靠飞溅到箱壁上的油来润滑轴承。
飞溅在箱壁上的油顺着箱盖的内壁流入箱底的油槽中,沿油槽经轴承端盖上的缺口进入轴承,如图3.10。
为使润滑油能流入油槽,箱盖内壁靠图3-10 输油沟结构第3章减速器结构和润滑·25·近接合面处应做成斜面,否则油不能流入油槽。
油槽应在箱座的接合面上,可直接铸出或铣出。
油槽尺寸一般取为a=3~5mm(机加工),a=5~8mm(铸造);b=6~10mm;c=3~5mm。
为使油槽中的润滑油能进入轴承,轴承端盖与轴承接触处需开有缺口,否则油进不了轴承座,如图3-11所示,其中(a)不正确,(b)为正确的结构。
(a)误(b)正图3-11 轴承座进油(2) 刮板润滑。
当齿轮的圆周速度很低而不能采用飞溅润滑时,可利用装在箱体内的特制刮板,它与轮缘端面间保持微小间隙(约0.5mm),当轮子转动时,轮缘上的油就被刮板刮下,然后沿特制的油槽流向轴承,如图3-12所示。
图3-12 刮板润滑(3) 油池浸浴润滑。
如下置式蜗杆轴上的轴承,将轴承的滚动体浸在油中取得润滑,但油面不能高于最下面滚动体的中心,以免增大搅油损耗功率。
当轴承转速超过1000r/min时,一般不采用这种润滑方式,因为搅油损耗功率太大。
机械设计课程设计·26·(4) 压力喷油润滑。
如轴承转速太高,可采用压力喷油润滑。
2.润滑脂润滑当齿轮的圆周速度v<1.5m/s时,就不能依靠油的飞溅来润滑轴承,宜采用润滑脂润滑。
在装配时,就把润滑脂填入轴承中,添油时可拆去轴承端盖,也可开加油孔,通过箱盖油杯或拆去轴承端盖,也可开加油孔,通过油杯或用油枪供油。
润滑脂的装入量可占轴承空间的1/3。
每工作三个月后,补加新油;每过一年,拆开清洗部件,并换用新油。
为了不使润滑脂因箱体内润滑齿轮的润滑油浸入而稀释(稀释后易流失),应在轴承靠近箱体内壁的一侧安装封油环,见图3-13。
滚动轴承采用润滑脂润滑时,不易漏油,故密封装置可以较简单。
图3-13 封油环思考题1.减速器机体有那些结构形式?各自有哪些特点?2.铸造机体和焊接机体有什么区别?各自采用什么材料?使用条件有什么?3.机体上有关尺寸如何确定?需考虑哪些问题?4.通气器、油标、螺塞的作用是什么?有哪些结构形式?各自有哪些持点?5.窥视孔的作用是什么?如何确定其位置?窥视孔盖可用哪些材料?6.为什么要安装启盖螺钉,其大小如何确定?7.定位销的作用是什么?其位置如何确定?8.吊环、吊钩有那些结构形式?设计时应考虑哪些问题?为什么机盖和机座都有吊环或吊钩?9.密封装置的作用是什么?有哪些结构型式?适用于什么场合?。