文字文字文字文字[p:1]这里有设计说明一.设计任务书 8|S}!P"
Xa=oEG
设计一带式输送机使用的V带传动或链传动及直齿圆柱齿轮减速器。设计参数如下表所示。 dj:6c@n
1.运输带工作拉力F=2.5 KN m^YYdyn]M
2.运输带工作速度V=1.4 M/S 5l
/EZ\q
3.滚筒直径 D=200 mm oAq<ag\qV
4.滚筒效率n=0.96 Pu0O6@Rg
5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; uKpWb1(
6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 uU`Mq8)R
7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 qa)Qf,`
8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 gY!#=?/S
部件:1电动机 gO]jeO
2V带传动或链传动 r=^?
3减速器 y(Ck j"
4联轴器 {w VJv1*l
5输送带 =bl6:
6输送带鼓轮 UZ 6:vmcT
传动方案设计如下: @6z]Xb
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二.电动机的选择传动装置的运动和动力参数计算 1^_V8dm)
=9y&j-F
1. 选择电动机的类型 1O@
D
按工作要求和条件,选用Y系列一般用途全封闭式鼠笼型三相异步电动机 GFppcL@a
2. 确定电动机的容量 U9eb&nd
电动机所需功率由公式 }6!*H!
Pd=Pw/ηa (KW) nb ,+!)+
Pw=Fv/1000ηw $F/Uk;*d!
因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) b!3Y<D*
由电动机主卷筒轴的传动总效率为: 8-cCWoc
ηa=η带η²轴η齿η链 ?'I pR
按表4-1的V带传送速率η带=0.95,滚动轴承η轴=0.98,齿轮传动效率η齿=0.97,联轴器效率η联=0.99.则ηa=0.95 x 0.98 ² x 0.97 x 0.99 = 0.88 bfl%yGkd/|
工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 -J\R}9 lIm
所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW D*o5fPvFO
查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW *
j]"I=D
3 确定电动机的转速 *Y/}EX!F
卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) \1R<GBC4
根据表1-3的V带传动比i1=2-4,而单级圆柱齿轮减速器的传动比i2=4-6,因此总传动比的合理范围为:ia=8—24. ~rICPR
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Pe=4.0KW U1 ;<NUg
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Cyu= c1D ;
电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 R?L?6~/q
符合这一范围的电动机同步转速有:750,1000,1500(r/min)三种,选用同步转速1000 (r/min)时,电动机的重量,价格及V带传动和减速器的传动比都比较合适,因此选定电动机型号为Y132M-6满载转速为nm=960(r/min). fs,]%g^
4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 v_L2>Pa.
(1) 求传动比 _ISaO
C{2-
由选定的电动机的满载转速nm和工作机构转速nw,可求得传动装置的总传动比为: >^N{
ia=na/nw =960/114.6=8.038 [8v>jQ)
(2) 分配传动装置传动比 'Tbdo >y
ia=i带i减 %=[xc?
为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 3GVS-?
则i减=ia/i带=3.35 S\"#E:A
5.传动装置的运动和运动参数的计算 J@l QzRqRb
(1) 各轴功率 /(jG9RM
由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) r~q3nIe/,
PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) 2PTAIm Rq
(2) 各轴扭矩 ##r9/`A
Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) 6haw\ *
TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) Y6:b
Xdl7'~k
n=1000 tRu j}n+x
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电动机 型号为Y132M-6 ~`c(7
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i带=2.5 v9"|VhZ
i减=3.35 HnsPXF'8g
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TI=85.76N/m Ny` =]BA
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>1 %|T
TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) K3xt,g
(3) 各轴转速 Jt(RF*i
nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) u2
t=*<X
nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) Dn[u zY6
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三.V带传动设计 <j1r6.E)
保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 i,rX.K}X
该系统载荷变动小,工作条件不是很恶劣,所以工况系数选用为1.2, e.W <pI,
设计功率Pd=KAP kW 'n}]
由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, c4.2o<(Xt
由转速在满载时为960r/min O*%5P5'p"{
查表得 Ii!{\p!
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四 .传动零件的计算 a)c;z@r
设计一般用途的传动零件 !0P:G#o-$
1. 选择材料 m )rVzL
小齿轮选用45号钢调质,大齿轮用45号钢正火,查表得小齿轮齿面硬度HBS=217-255,大齿轮齿面硬度为160-217,计算时取平均值小齿轮为236,大齿轮为188。 qkz|r?R)
2. 按齿面接触强度确定主要参数 Gt
_tL%
d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 )l.uj
T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) -~4r6ZcA
Φd为齿宽参数;由表知软齿面对称布置时φd=0.8214,由于是单级传动,速度低,轴的刚性较大,因此φd=1.1,K为载荷系数,对带式运输机,载荷平稳,且齿轮相对于轴承为对称布置,取K为1.4. hc3tzB
|"S#uJW
[σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) R MOs1<D
σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 TU58
σHlim1=580N/mm²(碳钢调质)根据HBS2=188 查得σHlim2=530 N/mm²(碳钢正火).ZN为接触疲劳强度的寿命系数,由N=60ant得:当a=1时,n1=384r/min `M{Ne:J
t=15x300x16=72000h m*CW3y{n)
N1=60x384x72000=1660000000 yla-X|>
N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 Vh2uzG
查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) _0FMwC#DY
SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 ,zr,>^v
故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² ZJc{P5a1J
[σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² iH@u3[w
l'@!'
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R@s|bs?
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kksffzG
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[σH1]= 580N/ mm² Eu~1t& 4
[σH2]= 557 N/ mm² | 4}Y:d
nxBP@Td
计算时的以小值代入 "crp/Bj?
为齿数比. J Eo;Fx]
将各参数代入得 #NGtba
@t1pB]O:
a#i|)[
则 64mD%URT
的标准 8 >LDo"<
中心距为 C'y2!Q/"
!sEhjJV^7
由于齿轮传动须装入箱体,现a为小数,结加工和测量带来不便,应调整为整数。方法为将Z2增加或减少1~2个齿,调整后位动比误差 只要在3-5%内, 因此Z2=93则a=150mm >i >|]
i实 |<,0*2
合要求。 ~_"V7
故分度 圆直径 ^BRqsVw9
"*j8G8
齿度 @Lf&[_
@x}^2FE
3、校核齿根弯曲强度 :[(%4se
~|Ln9f-g
p=A,yGDV
2gkN\w6zQ
j$XaO%y)
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d1=59mm ma@V>*u
[kqtkgK$j2
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Z1=27 Y@#N_]oXj
Z2=90 nh5=0{va|L
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a=150mm @#N7M2/
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d1=67.5759 v6=%KXSF
d2=232.5 cAwqIihZ
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dm=?o
^t7u4w!
.uS`RS8JM
^<cJ;u*0
n-jPb064
为齿形系数,查得 .AO-S)wHR
f sh9-iY8e
为应力,修正系数,查得 C,eP!_O
=j- ,yxBvJ
为 用弯曲应力,由 `|Di?4+6%
查得 - QY<o|
1|xe'w{
为弯有疲劳强度的寿命系数 `JiWS
Udtz zka
查得 'fb\t,
T!y 9v5
故 U_PH#e
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B]qqqP
将各参数代入 _L~ 3h
1`L.$T,1!
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.EHq.cde
v8 =#1YB;
Y0lLO0'
C|Gk}
!^MwE]
mUP!jTF
所以大小齿轮弯曲强度足够 RiR],Sj
4、确定齿轮的主要几何尺寸 FywX
分度圆直径: L#a!fd
P~!,"rY
齿顶圆直径: l(Hz9
%$ o[,13=
齿跟圆直径: ]5a3e+
jGkDD8K [
齿宽: zJ}abo6rVw
b1=b2+(5-10)=80-85取80 \l3z<\
中心距 nTGf
5、确定齿轮制造精度 3D@3jyo:
*74/I>i
查表确定齿轮第 II公差组为8级精度,第I,III公差与II组同为8级,并按设计手册资料推荐确定齿厚偏差。小轮为 %?+Lkj&
xqg4b{
1=109.3N/mm Y&,}q_Z:
Dl0{pGK~
(m!kg
5
Slz^@n
@ls/3`E/5E
G+2fmVB*X
2=103.3N/mm V73/q
2<8l&2}7]
^4]=D nd%
:!CnGKgt
b1'849i'y=
d1=67.5mm 5$:9nPAH
+Z_VF30pa
d2=232.5mm k_u!E3{~
f0^s<:*
da1=72.5mm =IX-n$d`>
NM:$Q<n
da2=237.5mm {0,6-dd5
<a_(qh@B
dF1=61.25mm I<<1mEk
#d[Nm+~ko
dF2=226.25mm wS,fj gX
_XY(Qd
K@[Hej6d
+C7W2!I[G2
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l\N2C4NG
a=150mm $E; Tj|W
2auJp
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s 8K.A~5 w
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]i,o+xBKH
g#6R(
R64f0NK.
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\BfMCA/
GJ,在零件上标示为8-GJGB10098-88,大轮齿厚偏差为KK,在零件工作图上标示为8-HKGBl0095-88。 u~FVI
M?('VOy)
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小轮8-GJGB10098-88 `YZl2c<w*
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大轮8-HKGBl0095-88 .qYQ3G'V
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II~91IEk
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五、轴的设计计算 P-8QXDdr
1、选择轴的材料,确定许用应力,选用45号钢。调质处理,查得轴毛坯直径 许用弯曲应力 1_c%p#?K
KPjAk
2、按轴所传递m转矩初估轴最小直径 w2('75$J
XsFzSm
O1DUBRli!q
因装链轮之外有一键 ,轴加大5% 7#9%,6Yi
anfnqa8
考虑到减速器、轴承、 轴器,外观等因素, 轴II与滚筒连接处直径为35,轴I与电动机连接处为30,由于轴 II负荷大,故设计,检验都以轴II为例,轴I设计如同轴II。 E:A!tu$B
轴尺寸设计见附录 cF9oo%3
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