文字文字文字文字[p:1]这里有设计说明一.设计任务书 <=inogf
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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。 S!q}Pn
1.运输带工作拉力F=2.5 KN ZWa#}VS}-n
2.运输带工作速度V=1.4 M/S WsV3>=@f
3.滚筒直径 D=200 mm \Zv =?\
4.滚筒效率n=0.96 q8h{-^"
5.工作情况 两班制,连续单向运转,载荷平稳; >ek%P;2w>
6.工作环境 室内 ,灰尘较大 ,环境最高温度35度左右。 j?,*fp8
7.工作寿命15年,每年300个工作日,每日工作16小时 O0{
8.制作条件及生产批量 一般机械厂制造,小批量生产。 !p&'so^-W
部件:1电动机 ? g{,MP5
2V带传动或链传动 vQ/\BN
3减速器 ^<VE5OM
4联轴器 JKT+ q*V
5输送带 1!`768
6输送带鼓轮 wY.g-3
传动方案设计如下: gk z#kiGF
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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 T :S{3
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1. 选择电动机的类型 . 02(O
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 g}
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2. 确定电动机的容量 ;k&k#>L!K
电动机所需功率由公式 (bFWT_CChz
Pd=Pw/ηa (KW) ,c7u
Pw=Fv/1000ηw y]pN=<*h5
因此 Pd=Fv/1000ηaηw(KW) =E}%>un
由电动机主卷筒轴的传动总效率为: d)GkXll1D
ηa=η带η²轴η齿η链 e=]oh$]
按表4-1的V带传送速率η带=0.95,滚动轴承η轴=0.98,齿轮传动效率η齿=0.97,联轴器效率η联=0.99.则ηa=0.95 x 0.98 ² x 0.97 x 0.99 = 0.88 v6P~XK}G
工作机构效率ηw=η轴 xη卷 = 0.98 x 0.96 = 0.94 YNJpQAuSn)
所以Pd=Fv/1000ηaηw=2500 x 1.2/1000 x 0.88 x 0.94=3.63 KW uU ?37V
查表10-1选电动机额定功率Pe为4.0KW @j\?h$A/
3 确定电动机的转速 v*'iWHCl,
卷筒轴工作转速为: nw=60x1000v/πD=60x1000x1.2/πx200=114.6(r/min) /IJ9_To
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.
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电动机转速可选范围为: na=iaxnw=(8—24)x114.6=916.8—2750.4 BDm88<]
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). hs{&G^!jo
4.确定传动装置的总传动比并分配各级传动比 gI^L
9jE7
(1) 求传动比 clq~ ;hx
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?ZL"!$
ia=na/nw =960/114.6=8.038 kyRh k\X
(2) 分配传动装置传动比 5D]30
ia=i带i减
d-ag
为使V带传动外廓尺寸不致过大,选i带=2.5 C>Omng1>^
则i减=ia/i带=3.35 g:uvoMUD
5.传动装置的运动和运动参数的计算 *w'q
(1) 各轴功率 )p/=u@8_f
由PI=P齿xη01=Pd xη带=3.63 x 0.95=3.45(KW) P|e:+G 7
PⅡ=Pxη12=PIxη轴η齿3.45x0.98x0.97=3.28(KW) }&Wp3EWw
(2) 各轴扭矩 ;T5,T
Td = 9950Pd/ηm=9950x3.63/960=36.11(N/m) I=4Xv<F
TI=Tdxi01xη01=Tdxi带xη带=36.11x2.5x0.95=85.76(N/m) P0'e"\$
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n=1000 ,Lt~u_ lve
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电动机 型号为Y132M-6 K9e~Wl<3
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TI=85.76N/m )z2|"Lp
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TⅡ=TIxi12xη12=TIxi1xi轴xη齿=85.76x3.35x0.98x0.97=273.11(N/m) d] b~)!VW
(3) 各轴转速 pY+.SuM
nI=nm/i带=960/2.5=334(r/min) 'GEBxNH:
nⅡ=nI/iI=384/3.35=114.6(r/min) M!eoe5
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三.V带传动设计 DF'8GF&Rp
保证带传动工作时不打滑,同时具有足够的疲劳强度。 ;`kWpM;
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, H>?F8R_iq
设计功率Pd=KAP kW !h>D;k6 e
由电动机为4KW,得Pd=1.2x4000=4800kW, 1~'_K9eE
由转速在满载时为960r/min %fv)7 CRM
查表得 {rC~P
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四 .传动零件的计算 eThy+
设计一般用途的传动零件 Yrn"saVc,
1. 选择材料 F}X0',
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。 mBk5+KyT
2. 按齿面接触强度确定主要参数 |L:Cn J
d1≥[(671/[σH])²x(KT1/Φd)x(u+1)/u] 1/3 ]hTb@.
T1为小齿轮传递的转矩T1=85.76(N/m) SEF6B45}1
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. @Doyt{|T
Z=+03
[σH]为许用接触应力,由 [σH]= σHlim*ZN/Shmin(N/mm²) ii4B?E
σHlim为实验齿轮的接触疲劳极限应力,查表,根据HBS1=236 查得 IA*KaX2S<
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 ?o[L7JI
t=15x300x16=72000h %_gho
N1=60x384x72000=1660000000 BC/_:n8O
N2=N1/u=1660000000/3.35=500000000 1n%8j*bJq
查得ZN1=1,ZN2=1.05(允许一定点蚀) y,m2(V
SHmin为接触疲劳强度的最小安全系数,取SHmin1=SHmin2=1 }zMf7<C
故[σH1]= σHlim1xZN1/SHmin1=580x1/1=580N/ mm² WDx
Mo`zT
[σH2]= σHlim2xZN2/SHmin2=530x1.05/1=557 N/ mm² '2^
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[σH1]= 580N/ mm² J !#Zi#8sF
[σH2]= 557 N/ mm² Fi;VDK(V9
T] | d5E
计算时的以小值代入 e>H:/24
为齿数比. TMj4w,g4
将各参数代入得 k DsIp=
h/ep`-YaH
.YcN S%
则 M'5'O;kn
的标准 l},NcPL`
中心距为 vK$^y^
, Ww
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 =xl~][
i实 8k!6b\Imz
合要求。 Wk7WK` >i
故分度 圆直径 :d'
5O8
5vOC CW
齿度 <[Oo*:A!7
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3、校核齿根弯曲强度 *y7 $xa4
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d1=59mm +"!aM?o
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为齿形系数,查得 O|z%DkH[
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为应力,修正系数,查得 x ^vt; $
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为 用弯曲应力,由 Pes =aw
查得 !v>ew9
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为弯有疲劳强度的寿命系数 T.Zz;2I
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查得 &]NZvqdj.]
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将各参数代入 |]ucHV
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所以大小齿轮弯曲强度足够 d!!3"{'
4、确定齿轮的主要几何尺寸 F]SIT\kBm
分度圆直径: .lG+a!)
b)y<.pS\
齿顶圆直径: 1Kc{#+a^
cuNq9y;[
齿跟圆直径: vT}pbOTh
JrxP,[qJG
齿宽: U)b&zZc;
b1=b2+(5-10)=80-85取80 'F6#l"~/
中心距 dr>]+H=3E
5、确定齿轮制造精度 l58l
-%N}A3m!5
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 C7T;;1P?
r3?5'S`
1=109.3N/mm {cX7<7N
p+5#dbyr
:.C)7( 8S
G dL4|xv
GMt)}Hz
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2=103.3N/mm ?({Pc F/
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d1=67.5mm a6OrE*x:D
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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。 ".Tf<F
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'E6gEJ
五、轴的设计计算 myo~Qqt?
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 r^Rcjyc1
5)zj){wL
2、按轴所传递m转矩初估轴最小直径 <45dy5!Tz
j2v[-N4 {J
'\vmfp=
因装链轮之外有一键 ,轴加大5% vpr@
8"I5v(TV
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。 ;@;ie8H
轴尺寸设计见附录 YH'.Yj2
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