减速器及其他零件弹簧机架其它及机械产品设计ppt课件.ppt

第十五章减速器和无级变速器 1 第一节减速器 减速器的功用 用来降低转速和增大转矩 以满足工作要求 在某些场合也用来增速 称为增速装置 2 第一节减速器 减速器的分类1 按照传动类型分齿轮减速器 蜗杆减速器和行星齿轮减速器以及由它们互相组合起来的减速器 2 按照齿轮的外形分圆柱齿轮减速器 圆锥齿轮减速器和它们组合起来的圆锥一圆柱齿轮减速器 3 第一节减速器 减速器的分类3 按照传动的级数分单级和多级减速器 单级齿轮减速器 多级齿轮减速器 4 同轴式双级齿轮减速器 第一节减速器 多级圆柱齿轮减速器按照传动的布置形式可分为展开式 分流式和同轴式减速器 展开式双级齿轮减速器 分流式双级齿轮减速器 5 第一节减速器 常用的齿轮传动和蜗杆传动组成的减速器齿轮减速器蜗杆减速器蜗杆 齿轮减速器行星齿轮减速器摆线针轮减速器谐波齿轮减速器上述六种减速器已有标准系列产品 只有在选不到合适的产品时 才自行设计制造减速器 6 第一节减速器 齿轮减速器应用广泛 结构简单 精度容易保证 轮齿可做成直齿 斜齿和人字齿 展开式双级齿轮减速器 7 第一节减速器 蜗杆减速器结构紧凑 传动比大 工作平稳 噪声小 但效率较低 8 第一节减速器 蜗杆 齿轮减速器有齿轮传动在高速级和蜗杆传动在高速级两种型式 前者结构紧凑 而后者传动效率高 9 第一节减速器 行星齿轮减速器 10 第一节减速器 摆线针轮减速器 11 第一节减速器 谐波齿轮减速器构成 12 第二节无级变速器 无级变速器分类按变速方式分 机械式 电力式和液力式无级变速器 13 第二节无级变速器 机械无级变速器的组成及工作原理机械无级变速器通常由传动机构 加压装置和调速机构三部分组成 14 第二节无级变速器 常见的机械无级变速器 15 第二节无级变速器 16 工作特点 弹簧在外力作用下能产生较大的弹性变形 在机械设备中被广泛用作弹性元件 功用 1 控制机构运动或零件的位置 如凸轮机构 离合器 阀门等 第二节弹簧的功用和类型 3 存储能量 如钟表仪器中的弹簧 4 测量力的大小 如弹簧秤中的弹簧 2 缓冲吸振 如车辆弹簧和各种缓冲器中的弹簧 17 弹簧的应用 18 弹簧的应用 19 分类 螺旋弹簧 圆柱形 截锥形 按形状分 按受载分 拉伸弹簧 压缩弹簧 扭转弹簧 环形弹簧 平面涡圈弹簧仪表中储能用 板弹簧 碟形弹簧 20 21 设计 潘存云 设计 潘存云 弹簧的结构 一 结构尺寸 1 压缩弹簧的结构尺寸 压缩弹簧在自由状态下 各圈之间留有一定间距 支承圈或死圈 两端有3 4 5 4圈并紧 以使弹簧站立平直 这部分不参与变形 磨平 端部磨平 重要弹簧 端部不磨平 一般用途 磨平长度不小于3 4圈 端部厚度近似为d 4 压缩弹簧的总圈数 n1 n 1 5 2 5 为使工作平稳 n1的尾数取1 2 变形用 n为有效圈数 22 设计 潘存云 设计 潘存云 设计 潘存云 节距 t d 式中 2为最大工作载荷F2作用时的变形量 通常t 0 3 0 5 D2 5 9 螺旋升角 弹簧丝的展开长度 自由高度 H0 n n1 1 d H0 n n1 0 5 d 对于两端并紧磨平结构 弹簧的并紧高度 Hs n1 1 d n1 0 5 d 两端并紧不磨平结构 23 设计 潘存云 设计 潘存云 设计 潘存云 当b大于许用值时 弹簧工作时会弯曲而失稳 措施 内部加装导向杆 或外部加导向套 注意 与弹簧之间的间隙不能太大 工作时需加润滑油 b H0 D2 高径比 5 3 3 7 两端固定的弹簧 一端固定 另一端铰支的弹簧 失稳 24 拉伸弹簧的结构特点 a 各圈相互并紧 0 b 制作完成后具有初拉力 c 端部做有拉钩 以便安装和加载 拉钩形式 半圆钩环型 圆钩环型 转钩 可调转钩 改进后的结构 拉伸弹簧的结构尺寸计算与压缩弹簧相同 特点 结构简单 制造容易 但弯曲应力大 应用于中小载荷与不重要的场合 特点 弯曲应力小 适用于变载荷的场 但成本较高 25 设计 潘存云 设计 潘存云 设计 潘存云 其他弹簧简介 一 圆柱螺旋扭转弹簧 端部结构 特点 外形和拉压弹簧相似 但承受力矩载荷 作用 用于压紧和储能 如门的自动复位 电机中保持电刷的接触压力等 26 二 碟形弹簧 结构特点 用钢板冲制而成 外形象碟子 往往将多个组合使用 载荷 变形 轴向力沿周边均匀分布 h变小而产生轴向变形 特性曲线 呈非线性 变形取决于比值h t变化 重要特性 当h t 1 5时 中间一段接近于水平 27 第三节机架零件 28 结构设计 机架的底座 机架 箱体 基板等零件都属于机架零件 可划分为四大类 即机座类 机架类 基板类和箱壳类对机架零件一般可提出下列要求 足够的强度和刚度 形状简单 便于制造 便于在机架上安装附件等 概述 29 30 31 截面形状和肋板布置 截面形状的合理选择是机架设计的一个重要问题 如果截面面积不变 通过合理改变截面形状 增大它的惯性矩和截面系数的方法 可以提高零件的强度和刚度 合理选择截面形状可以充分发挥材料的作用 主要受弯曲的零件以选用工字形截面为最好 主要受扭转的零件 以圆管形截面为最好 空心矩的次之 从刚度方面考虑 则以选用空心矩形截面的为合理 受动载荷的机架零件 为了提高它的吸振能力 需要合理设计截面形状 即使截面面积并不增加 也可提高机架承受动载的能力 截面形状的合理选择 32 对于铸件 由于不需增加壁厚 就可减少铸造的缺陷 对于焊件 则壁薄时更易保证焊接的品质 肋板布置 33 壁厚选择 当机架零件的外廓尺寸一定时 因而在满足强度 刚度 振动稳定性等条件下 应尽量选用最小的壁厚 但面大而壁薄的箱体 容易因齿轮 滚动轴承的噪声引起共鸣 故壁厚宜适当取厚一些 铸造零件的最小壁厚主要受铸造工艺的限制 同一铸件的壁厚应力求趋于相近 34 4 隔振 任何机械都会发生不同程度的振动 动力 锻压一类机械尤其严重 即使是旋转机械 也常因轴系的质量不平衡等多种原因而引起振动 机械设备的振动频率一般约在10 100Hz范围 由于外界因素的干扰 一般生产车间地基的振动频率约为2 60H